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近年来,我国多晶硅和有机硅产业发展速度很快,对三氯氢硅需求量增大。
据估计,到年,我国多晶硅需求量将达到,全球需求量将超过,届时对三氯氢硅需求量将十分巨大。
中国在世纪年代初已建成定规模生产装臵。
然而,目前中国产品纯度只能满足中低端应用,高纯度级别仍需依赖进口。
因此,应加紧开发高纯度级别电子产品,并发展具有自主知识产权技术,缩短与国外先进水平差距。
序号单位名称生产能力依次下降江西赣中氯碱制造有限公司吨重庆天原化工有限公司吨南昌宏狄氯碱有限公司上海氯碱化工股份有限公司电化厂沁阳国顺硅源光电气体有限公司山东华阳科技股份有限公司江油启明星氯碱化工有限责任公司唐山冀东氯碱有限公司三氯氢硅拟在建项目乐山市福华农药科技有限公司吨三门峡市万吨三氯氢硅生产线项目正在建设中吨河北年产万吨三氯氢硅项目吨汝州市年产吨三氯氢硅项目吨济源市年产万吨高纯三氯氢硅项目获备案吨榆林经济开发区吨年三氯氢硅项目正在招商吨三本项目竞争力分析生产规模分析本项目吨年三氯氢硅装臵,根据上述分析是适宜。
技术水平分析盈利水平分析营销能力分析偿还能力分析抗风险能力分析。
竞争力分析论近年来,随着发达国家产业调整及大型烧碱装臵限产,离子膜液碱片碱出口量逐年扩大,国内烧碱市场也呈现出平稳发展且稳中有升态势,具有定市场空间。
我国聚氯乙烯处于高速成长期,国内聚氯乙烯正在逐渐替代进口,具有定市场空间。
我国有大力发展聚氯乙烯优势条件,随着环保及资源意识加强,以塑代木有着良好发展前景。
本项目坐落河南平顶山市叶县,具有原料资源丰富,成本低,产品地市场覆盖广优点。
由此可见,本项目抗风险能力和市场竞争力是较强。
三产品方案及生产规模产品方案选择选择生产什么规格用在什么方面三氯化硅二产品品种及生产规模项目单体规模,其中三氯氢硅产品规模,四氯化硅产品规模基于合成气三氯氧硅与四氯化硅组成质量比约为。
产品规格及质量标准年操作时间年操作时间按小时考虑。
四工艺技术方案技术方案三氯硅烷是种重要高附加值原料,主要用作半导体工业中制造超纯多晶硅和高纯硅烷原料及外延生长硅源。
从成熟实用方面,仍使用国内外普通使用工业纯硅在氯化氢气流下流态氯化,再精溜提纯工艺路线。
现在国内般采用改良西门子法,三氯氢硅反应炉中硅粉转化率可达以上。
装臵包括硅粉储存及输送合成反应及旋风除尘合成气冷却及冷凝产品精制与氯化氢氧气回收尾气洗涤等元,以及导热油加热深冷等配套系统。
原料路线电解槽送出氢气经除氧干燥,同氯气合成氯化氢气,进入反应炉同硅粉生成粗三氯氢硅,经精馏得到合格三氯氢硅,再分离出合格四氯化硅,用干燥清洁铁桶罐车包装出厂。
工艺流程粉体单元烘粉炉硅粉加料罐流化床反应器二塔精馏塔精馏冷却旋风分离贮罐贮罐蒸汽加热氮气硅粉热气体冷凝液冷凝液合成气热硅粉硅粉合成气图三氯化硅工艺流程简图三氯氢硅是通过高纯氯化氢气体与金属级单体硅质量分数在定温度压力条件下反应制备。
反应方程式如下第二章三氯氢硅生产工艺三氯氢硅生产方法氯化氢合成三氯氢硅合成三氯氢硅合成。
将硅粉卸至转动圆盘,通过管道用气体输送至硅粉仓,再加入硅粉干燥器,经过圆盘给料机并计量后加入三氯氢硅合成炉。
在三氯氢硅合成炉内,温度控制在,硅粉和氯化氢发生反应,生成三氯氢硅和四氯化硅。
生成三氯氢硅和四氯化硅气体经沉降器旋风分离器和袋式过滤器除去粉尘及高氯硅烷,经水冷后经隔膜压缩机加压,再用冷媒冷凝为液体。
不凝性气体通过液封罐进入尾气淋洗塔,经酸碱淋洗达标后排放。
三氯氢硅分离三氯氢硅分离。
三氯氢硅和四氯化硅混合料三氯氢硅含量为进入加压塔,采用两塔连续提纯分离,通过控制定回流比,最终得到三氯氢硅含量为以上产品和四氯化硅含量为以上副产物。
含尘废气处理含尘废气主要是输送硅粉氮气,先经布袋除尘回收硅粉,然后经水洗涤,洗涤废水经沉淀后循环使用,尾气洗涤后排入大气。
布袋除尘器除尘率为,洗涤除尘率按计,总除尘效率达到,经处理后达标排放。
不凝气体主要含有保护气体,其余还含有少量氯硅烷氯化氢等。
经过低温冷凝后剩余不凝气送废气处理装臵,氯硅烷系列遇水迅速分解成硅酸和氯化氢,氯化氢气体先被稀盐酸循环吸收为浓盐酸回收使用,微量部分被碱液吸收反应。
废气主要成份有氮气,废气经淋洗处理后,通过车间排气筒达标排放。
在满足要求前提下尽量选用转速低噪声小设备同时对鼓风机设隔声间,与所在楼层分开,以减轻振动而产生噪声对空压机鼓风机泵等进气管装消音器,并设隔声操作室,减少室内噪声污染,改善工人作业环境。
烟筒设臵足够高度,使烟气排放符合国家大气污染物综合排放标准二级标准要求。
三氯氢硅工艺技术改进三氯氢硅合成原理在沸腾炉中,硅粉和氯化氢主要按下列反应生成三氯氢硅并伴随有如下副反应在合成反应中,温度氯化氢量硅粉粒度氯化氢中氧和水份等,都对合成产物中三氯氢硅含量有很大影响。
因此,必须严格控制操作条件。
由反应式可得即同理,由反应式可得两式相乘并整理得由于两反应处于同平衡体系中,则得式中是平衡常数分别是平衡分压。
由此得出适当加入氢气,系统中氯化氢浓度相应降低,比值增大,其摩尔比也相应增大,则三氯氢硅含量增加。
又由反应式可知此反应是平衡可逆反应,在合成系中,适当加入四氯化硅产出量,降低硅粉消耗,提高三氯氢硅产出量。
传统工艺及问题其合成工艺流程示意图如下图所示存在问题在合成氯化氢过程中,由于水份不能除净,并被带入沸腾炉,使合成三氯氢硅含量降低,并随其水量增加而更加严重,见图由于水份带入,使少量氯化氢以盐酸形式进入沸腾炉,造成设备腐蚀,降低了设备寿命。
由于水份进入,与系统中三氯氢硅水解成氧化硅,容易发生管道堵塞等,从而影响生产。
沸腾炉中温度分布不均,如果温度大于,则发生如下反应,从而造成三氯氢硅含量降低。
传统工艺并没有考虑化学平衡及如何减少副产物四氯化硅产生,从而降低硅粉消耗高等问题。
改进型三氯氢硅合成工艺工艺流程改进型三氯氢硅合成工艺流程如图所示图附图改进型三氯氢硅合成工艺流程框式图本设计供料方式与传统方式不同传统方式硅粉氯化氢气体氢气改进方式硅粉氯化氢气体氢气气态四氯化硅。
本设计增加挥发器和配比控制系统,便于操作控制。
本设计增加过滤除尘器台,可防止水解产品等杂物进入合成系统而影响正常运行。
工艺特点合成系统中加入适量氢气有利于三氯氢硅合成及其含量增大能带走生成部份热量,起到冷却效果。
本系统中加入适量四氯化硅有利于抑制三氯氢硅转化成四氯化硅,从而降低产品硅粉单耗能带走系统生成部份热量,起到冷却效果有利于沸腾炉热场分布,从而降低四氯化硅生成量清洗气体,有利于合成产品质量提高使中水量减少,起到干燥作用,从而可提高合成含量,减少主体设备腐蚀,提高设备寿命。
问题讨论量及与配比设定摩尔比般为左右摩尔比,以理论上讲,较高为好,实际可取左右以上配比精确值,随其它条件变化而不同。
而且,要综合从能耗产量等方面计算运行经济性。
最经济配比为最佳值。
要有防止挥发器出口管堵塞措施如前所述,挥发器里要发生四氯化硅水解反应,生成易堵塞管道设备二氧化硅。
设计沸腾炉时,应氢炉内热场分布均匀和便于温度控制作为主要因素考虑,特别是大直径沸腾炉。
并且由于合成系统中补入,对硅粉浮力产生影响,设计沸腾炉时也应考虑。
二主要设备方案设计中共有各类设备台。
其中泵类设备台,塔类台,反应器台,储罐类台,换热器类台,压缩机台,烘粉炉台,分离过滤器类台。
序号工序设备详情备注漏贮罐内物料转移至备用罐,防止大量泄漏。
泄漏处理和火灾扑救泄漏应急处理生产和储存中如果发生三氯氢硅泄漏,应根据泄漏量大小划出定警戒范围,禁止无关人员和车辆进入警戒区,切断警戒区内所有火源,迅速撤离泄漏污染区内人员至安全地带。
切断火源。
如果是贮罐发生泄漏,又不能及时排除泄漏,就应该将发生泄漏贮罐内三氯氢硅用氮气压入备用罐内。
如果是生产中设备和管道发生泄漏,应立即停止生产,并迅速关闭有关阀门切断物料输送。
泄漏地带有水源时,应用干砂土围成隔离带,将泄漏三氯氢硅与水隔离开来。
抢险人员进入危险区域时应佩戴自给正压式呼吸器或防毒面具。
从上风处进入现场。
应先查明泄漏部位泄漏状况。
由于贮存三氯氢硅容器为常压容器,应针对不同泄漏部位采取不同堵漏措施,切断泄漏源,用砂土水泥吸收残留液。
尽可能切断泄漏源,防止进入下水道排洪沟等限制性空间。
小量泄漏用砂土或其它不燃材料吸附或吸收。
大量泄漏构筑围堤或挖坑收容用泡沫覆盖,降低蒸气灾害。
在专家指导下清除。
三氯氢硅泄漏后发生燃烧时,应采用干砂二氧化碳干粉水泥灭火,禁止直接用水和泡沫扑救。
防护措施呼吸系统防护空气中浓度超标时,应该佩戴自吸过滤式防毒面具全面罩。
紧急事态抢救或撤离时,建议佩戴自给式呼吸器。
眼睛防护呼吸系统防护中已作防护。
身体防护穿胶布防毒衣。
手防护戴橡胶手套。
其它工作现场禁止吸烟进食和饮水。
工作毕,淋浴更衣。
保持良好卫生习惯。
急救措施皮肤接触立即脱去被污染衣着,用大量流动清水冲洗,至少分钟。
就医。
眼睛接触立即提起眼睑,用大量流动清水或生理盐水彻底冲洗至少分钟。
就医。
吸入迅速脱离现场至空气新鲜处。
保持呼吸道通畅。
如呼吸困难,给输氧。
如呼吸停止,立即进行人工呼吸。
就医。
食入误服者用水漱口,给饮牛奶或蛋清。
就医。
灭火方法消防人员必须佩戴过滤式防毒面具全面罩或隔离式呼吸器穿全身防火防毒服,在上风处灭火。
灭火剂干粉干砂。
切忌使用水泡沫二氧化碳酸碱灭火剂。
环境标准中国车间卫生标准二设计依据中华人民共和国环境保护法中华人民共和国大气污染防治法中华人民共和国水污染防治法中华人民共和国固体废物污染环境防治法建设项目环境保护管理条例国务院第号化工建设项目可行性研究报告内容和深度规定国务院关于环境保护若干问题决定国发号。
三设计标准环保质量标准环境空气质量标准二级地表水环境质量标准Ⅱ类。
污染物排放标准污水综合排放标准二级大气污染物综合排放标准二级工业企业厂界噪声标准工业企业噪声控制设计规范烧碱聚氯乙烯工业水污染物排放标准。
四环境保护监测及绿化为确保三废达标排放,设臵环保监测站点,设专人负责定期监测各装臵所排放污染物,分析其变化规律,为指导生产和制定污染物控制对策提供依据。
监测项目大气氯气氯化氢气废水废液氯化物等废渣盐泥滤饼噪声主要噪声设备监测时间和地点大气每月次事故排放时及时检测,监测地点为生产装臵区及办公生活区。
废水废液每月次事故排放时及时检测,监测地点为各生产装臵区污水排放口及出厂污水总排放口。
废渣每月次,监测地点为总排放点。
噪声根据需要进行监测,监测地点为主要噪声设备及机泵房,厂区及生活区。
绿化厂区绿化不但可美化环境且可防止污染,保护和改善环境方面起着特殊作用。
绿色植物具有较好调温调湿吸尘净化空气和减弱噪声等功能,也可起到监测环境污染作用。
因此,搞好厂区绿化,对保护环境,改善劳动条件,提高工作效率都有定意义。
本工程中对新建厂区进行绿化,选择对粉尘有吸收作用树种,如刺槐毛白杨梧桐泡桐女贞等。
绿化费用万元。
环境保护投资结论该项目工艺设备先进,三废
