发电行业的高速发展，对高纯多晶硅材料的需求量将 很快超过电子行业的需求量。 年我国的多晶硅需求超过吨，预计年我国太阳 能光伏行业和电子行业的多晶硅材料需求量将超过吨，而目前 国内的生产能力只有吨年，因此适当引进国外先进技术工艺， 通过集成和消化吸收创新，目前建设吨年太阳能级多晶硅生产 厂，从工艺和规模经济，以及市场容量而言，是比较合适的规模。 技术目标 本项目采用目前国外普遍采用的改良西门子工艺，即经过精馏提 纯的三氯氢硅在纯氢气气氛下，在的硅芯表面沉积，生成多 晶硅，产品为棒状。还原反应后的尾气通过低温吸收法分离回收， 分离出的氯硅烷到精馏提纯，氢气回还原炉循环使用，氯化氢到氯氢 化合成单元合成三氯氢硅。从精馏分离出的四氯化硅也回到氯氢化合 成炉转化为三氯氢硅，精馏的产品三氯氢硅则到还原炉生产多晶硅。 该工艺是大部分物料在系统内部循环的相对封闭的系统，技术成熟， 生产稳定安全可靠产品质量最稳定。其工艺主要特点如下 采用国际上先进的氯氢化技术，四氯化硅可实现全部工厂内 部消化，且以上可以转化为三氯氢硅，利用率高，降低了多晶硅 生产的单位电耗。使多晶硅生产系统的废气废液废渣排放量和排 放种类大大减少，环境保护从根本上得到了保证。 采用高效综合回收的精馏系统，物料消耗能耗得到大幅 度下降。 采用大流量高沉积速度的对棒进口还原炉工艺技术，大幅度 提高了单炉年产量，降低了能耗。 采用还原尾气的干法回收技术，原料综合回收率达，分 离的氢气氯化氢产品质量高，使混合气中的各种有用物料得到最大 限度回收利用，也提高了多晶硅产品品质，减少了环境污染。 采用双相可控硅的还原电器自动控制技术，提高了还原的成 功率产量和安全性采用还原热能综合利用技术，降低了综合能耗。 在系统综合回收减少原料损耗的基础上，设计有完善的尾气 残液处理废水循环处理系统，确保各项指标均符合国家环保要求。 采用先进的自动控制系统，过程产量质量更稳定， 并使全厂定员降到人的较低水平。 经济效果 本项目总投资为万元，财务评价表明，税后内部收益率 为，投资利润率，税后投资回收期年，均高于行业平均指 标，经济效益好项目盈亏平衡点，表明具有很好的抗风险能力。 本项目的主要技术经济指标见表。 表主要技术经济指标 项目项目名称单位数量备注 产品方案 太阳能级多晶硅 二原料消耗 硅粉主要原料 四氯化硅主要原料 氢氟酸 硝酸 氢氧化钠 生石灰 包装物个 三公用工程消耗量 新鲜水 电 蒸气 装置空气正常最大 仪表空气正常最大 氮气正常最大 四三废排放量 废气 废水不含初期雨水 废渣 五运输量 运入量 运出量 总运输量 六全厂定员人 七建筑面积 八项目总投资万元 固定资产投资万元 九财务评价指标 年均销售收入万元 年平均利润万元 内部收益率 税前 税后 投资回收期 税前年含建设期年 税后年含建设期年 投资利润率 投资利税率 盈亏平衡点 社会效果 目前，国内外多晶硅供不应求，多晶硅价格路攀升，因此投资 多晶硅生产项目会有理想的经济效益，并对我国多晶硅材料行业的发 展和太阳能光伏发电行业的高速发展将起到积极的推进作用。 本项目拟建在省经济开发区，将享受国内同等技术开发区的 优惠政策包括土地税收贷款电价及市政优质服务。原料供应和 产品运输十分方便，是理想的投资环境。同时，将给地方提供劳动就 业机会和税收，带动地方经济及相关产业的发展。 环境效果 本项目采用目前国际先进的工艺技术，以四氯化硅硅粉氢气 为原料，氯氢化合成三氯氢硅，污染物排放量少，所有的废水废气 均采取了可行的处理方法进行处理，处理后的废水废气可以达到国 家标准规定的排放指标。本项目的大部分固体废物可综合利用，需要 进行堆放的废渣中不含有毒有害物质，可以直接堆放。因此本项目符 合清洁生产的要求。 充分考虑工厂总体布置的安全性，顺应生产流程布置，严格执行 有关标准规范，并考虑各类工艺生产装置之间的防火间距，以及工 艺生产装置与重要辅助设施罐区道路行政设施等的防火间距。 项目内容 建设规模 引进国外先进技术工艺设备部分，通过集成消化吸收 创新，建设吨年太阳能级多晶硅产品质量按中档电路级设 计生产厂，从工艺和规模经济，以及市场容量而言，是比较合适的 规模。吨年条生产线，不仅具备规模效应，且技术成熟可 靠，系统主工艺及公用工程的配置都不存在工程技术障碍，能量及物 料的综合利用等更平衡合理。 工艺技术 工艺技术概况 本项目采用目前国外普遍采用的改良西门子工艺，即经过精馏提 纯的三氯氢硅在纯氢气气氛下，在的硅芯表面沉积，生成多 晶硅，产品为棒状。还原反应后的尾气通过低温吸收法分离回收， 过精馏提 纯的三氯氢硅在纯氢气气氛下，在的硅芯表面沉积，生成多 晶硅，产品为棒状。还原反应后的尾气通过低温吸收法分离回收， 分离出的氯硅烷到精馏提纯，氢气回还原炉循环使用，氯化氢到氯氢 化合成单元合成三氯氢硅。从精馏分离出的四氯化硅也回到氯氢化合 成炉转化为三氯氢硅，精馏的产品三氯氢硅则到还原炉生产多晶硅， 解决了国内多晶硅厂家直没有解决的四氯化硅的综合利用问题。 该工艺是大部分物料在系统内部循环的相对封闭的系统，技术成熟， 生产稳定安全可靠产品质量最稳定。 完整的改良西门子工艺法的主要流程有以下工艺环节 氯氢化合成三氯氢硅三氯氢硅精馏提纯多晶硅还原还原 尾气回收产品处理及分析三废处理辅助及配套公用工程 自动化控制 根据装置的具体情况，装置工艺操作要求自动化水平很高，大部 分生产过程控制操作参数显示均要求集中在控制室进行。针对以上 工艺特点及操作要求，对工艺生产装置采用集中控制，对生产装 置进行监控操作，高度集中，强化管理。在车间综合楼设置中央控 制室，中央控制室设置带显示器的操作站进行显示和操作。 中央控制室的显示器互为备用，旦台操作站出现故障，则可 通过其它操作站进行操作和控制。另外中央控制室设置两台打印机， 分别用来打印报表和报警信息。为保证生产的安全运行，中央控制室 为冗余型。空压站制氮站冷冻站循环水系统设置就地控制室， 选用常规仪表对工艺参数进行监控。 主要设备选择 主要设备选择原则 关键生产设备选型的主要原则是，引进国际先进可靠的设备，确 保生产的安全稳定，并降低能耗。如还原炉双相可控硅调功器 干法回收系统氯氢化合成系统的关键设备等考虑引进国外产品。对 国内从设计制造己完全掌握技术的其他主要设备，则立足国产以尽 可能降低造价。对于电解槽氢气纯化系统等辅助的公用工程设备， 国内己具备成套供货能力，系统的设计制造也达到较高水平，而售 价也比较合理，本项目采用国产是可行的。 还原炉是多晶硅生产的关键设备之，本系统引进的设备，总对 数为对棒，是目前国际上最先进的设备之。该还原炉采用循环 热水冷却，避免了国内般采用热导油出现的结垢损坏还原炉的情 况，运行稳定故障率低。而且循环热水采用闪蒸制取低压蒸汽，热 能综合利用系统可以得到极大简化，蒸汽输送到精馏等热能消耗工 序，提高了热能的利用率，使多晶硅的能耗得到大幅降低。并且还原 系统热能综合利用产生低压蒸汽，蒸汽潜热高，输送管道及设备与直 接利用热导油比较，系统得到简化，也使热能的主要消耗设备精馏 塔釜的换热面积减少。 由于还原总热的综合利用效率得到提高，其产生的低压蒸汽除能 解决精馏系统使用以外，还有较大剩余。因此，本项目采用低压蒸汽 为动力的溴化锂冷冻系统制备冷冻水，用于还原电极整流器 调功器等设备的冷却。 引进的干法回收系统，对还原尾气的综合收率可达，且回收 的产品质量纯度高系统自动化程度高设备性能可靠，对提高物料 的利用率，降低消耗起到了重要作用。 对系统中的部分非标设备和标准设备，因其技术要求相对较低， 国内产品己能满足要求，可以采取国产化，但其中的氢压机组必须选 择进口成套设备。 控制系统是工厂的控制中枢，国内的综合水平目前与国际水 平还有定差距，为保证系统的稳定可靠，也采用引进的方案。 总之，本系统采用的设备都根据立足国内，争取引进国际先进技 术和设备，使系统先进节能高效，从而控制多晶硅的制造成本， 提高工厂效益。 主要设备有氯氢化合成炉成套组合件，三氯氢硅精馏塔 成套组合件，三氯氢硅精馏塔成套组合件，水电解制氢装 置成套组合件，尾气回收系统成套组合件，尾气洗涤塔成 套石墨。 进口设备 表进口设备览表 序 号 进口设备技术规格单价 台套 数 用汇额 拟进 口国 电压调控系统，套德国 油浸整流变压 器 套德国 氢化沉积反应 器 非标套德国 尾气回收系统非标套美国 氢气压缩机非标套日本 冷冻机非标套美国 控制系统非标套美国 泵非标套德国 阀门非标套美国 氯氢化反应系 统 非标套美国 总计 工程方案 总图运输 总平面布置原则。 符合工艺流程，物料流向顺畅。 符合现行防火安全卫生等有关标准规范的要求。 符合工业园区总体规划要求。 原料产品的装卸设施罐区等根据物料的性质数量包 装及运输方式等条件，按不同类别相对集中布置，以便生产管理。 结合场地条件，使外部交通运输与工厂内部工艺流程相协调 功能划分。本项目主要由以下内容组成 生产区氯氢化合成单元三氯氢硅精馏多晶硅还原单元 水电解制氢单元等。 公用工