年产1500吨多晶硅项目可行性研究报告 40页

'年产1500吨多晶硅项目可行性研究报告1、概述1.1、项目概况1.1.1、项目名称：年产1500吨多晶硅项目1.1.2、项目区域概况**县位于**省东北部，****…………。全县辖*个省级开发区，*个旅游度假区，*个镇、*个乡，*个国营场圃，**个行政村，人口**万，总面积**km2。**县水、陆、空交通顺达，通讯便利，环境幽美。县城距**港口70km，…………**县天然水晶、石英量丰质优。根据**省地质**队预测估算：**县天然水晶储量约***万吨（SiO2含量高达99.9983％），石英储量约***亿吨（SiO2含量高达99.88%），全县***km2面积上有***km2蕴藏着硅资源，分布广、埋藏浅、易开采。**县天然水晶、石英的开采历史悠久，********。**县硅产业初具规模。…………。1.1.3、项目所在地拟选厂址位于**省**经济开发区。1.1.4、项目提出的背景，投资的必要性和意义多晶硅材料作为半导体工业、太阳能电池等的主要原料，是发展信息产业和新能源产业的重要基石。多晶硅是单晶硅的主要原料，其深加工产品被广泛应用于半导体工业，是半导体器件和集成电路的基础材料，国际集成电路芯片及各类半导体器件95%以上是用多晶硅材料制造的。半导体工业是信息产业的基础和核心。因此，多晶硅材料是电子信息产业的基础。专家预计电子信息产业今后一段时期对多晶硅材料的需求量至少以每年5%的速度递增。由于世界人口和发展中国家（例如中国）工业进程加快，全球能源消耗以3%以上的40 速度增长，并在今后较长的时间内将可能维持这个增长速度。在这种情况下，目前全球己经探明的一次性能源的储量预计在100年内将会耗尽。因此，全球积极开发利用可再生能源势在必行。太阳能作为最重要的可再生能源之一，由于其清洁、卫生、安全、资源丰富等多方面的优势，其发展越来越得到人们的重视。世界各国积极支持太阳能光伏产业的发展，包括日本、德国、美国在内的许多发达国家都出台了旨在鼓励太阳能光伏产业发展的政策（如《太阳能屋顶计划》、《新能源法》等）。发展中国家也是如此，中国不仅加入了《京都议定书》，并且颁布实施了《可再生能源法》。因此，太阳能光伏产业已成为世界上发展最快的高新技术产业之一，过去10年的年均增长速度达到39％，并呈现加速增长的态势。太阳能光伏产业链中生产太阳能电池所需要的核心原料——高纯多晶硅材料，目前供应短缺，成为制约太阳能光伏产业发展的瓶颈。2005年全世界高纯度多晶硅材料的消费量增长到了35000吨，而供应量仅32000吨，超过10%的供需缺口要通过企业库存的减少来弥补。在35000吨的消费量中，电子行业消费了19000吨，太阳能光伏发电行业消费了16000吨。随着太阳能光伏发电行业的高速发展，对高纯度多晶硅材料的需求量将很快超过电子行业的需求量。由于多晶硅材料严重供不应求，太阳能级多晶硅国际市场价格2005年上涨到了45-50美元／公斤，目前国际市场长期供货价格超过了80美元／公斤，预计2008年上涨会更多。目前多晶硅材料2007年全年的期货已经售完，这些材料的现货价格近期超过了140美元／公斤。部分太阳能电池生产企业抢购电路级多晶硅用于太阳能电池的生产，导致全世界电路级多晶硅材料也供应紧张，并且拉动了电路级多晶硅材料的价格上扬。世界太阳能光伏发电市场的高速发展也带动了我国太阳能光伏发电行业的巨大发展，尤其是产业链中劳动密集型的太阳能电池加工，正大量向我40 国转移，据不完全统计，2005年我国太阳能电池的生产能力已经超过了200MW，包括无锡尚德和保定英利等企业的在建生产规模超过了800MW，而规划中的产能合计超过4000MW。预计2008年我国太阳能电池的生产能力将达到l000MW，对多晶硅材料的需求将达到8000-10000吨，加上电子行业的需求，我国对多晶硅材料的需求量将超过10000吨。而2005年我国的多晶硅生产能力仅为400吨，迫使我国企业不得不从国外大量进口多晶硅。但是，国外生产企业却对我国采取高价限量的措施，大大制约了我国电子信息产业和太阳能光伏发电产业的发展。因此，中国急需建设大型的多晶硅生产厂，以缓解国内多晶硅原料需求供给严重不足的问题，并为我国太阳能光伏产业和电子产业的健康蓬勃发展提供必要的基础保证。根据目前的市场格局和发展趋势，本项目采用立足电路级，主要面向太阳能市场，暂不参与高端市场的建设方案。既避免了高品质多晶硅生产技术门槛高的难点，又能利用现有成熟技术在较短时间内完成工厂建设，抓住市场时机，也能部分参与电路级市场竞争，具有风险小，见效快，适应性强的特点。因此，该产品按中档电路级多晶硅进行设计，全部产品均满足太阳能电池的要求。成品指标见表1-1。表1-1多晶硅质量指标项目指标N型电阻率，Ω.cm100—300P型电阻率，Ω.cm1000—3000碳含量，at/cm32×1016N型少数载流子寿命µs100—500依据美国、日本及中国的多晶硅厂家的实践经验，从工艺和规模经济、以及市场容量而言，本项目建设一条1500吨／年的多晶硅生产线是比较切合实际的规模。1.2、项目目标1.2.1、市场目标随着石油、煤等资源的逐渐匮乏，太阳能在世界能源中的地位越来越重要，太阳能光伏发电行业得到世界各国前所未有的高度重视。美国计划到2010年累计安装太阳能发电装机容量要超过4600MW，欧盟计划到2010年太阳能发电装机容量要达到3700MW，日本提出2010年太阳能光电装机容量要达到5000MW。太阳能光伏发电产业迅速崛起，对太阳能级多晶硅的需求量迅速增加。40 据统计，2004年全世界共消费了32000吨高纯度多晶硅材料，其中电子行业消费了18000吨，太阳能光伏发电行业消费了14000吨；而2005年全世界高纯度多晶硅材料的消费量增长到了35000吨，其中电子行业消费了19000吨，太阳能光伏发电行业消费了16000吨。随着太阳能光伏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。2005年我国的多晶硅需求超过3000吨，预计2010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10000吨，而目前国内的生产能力只有300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1500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。1.2.2、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1080℃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：1、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95%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。2、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12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。3、采用还原尾气的干法回收技术，原料综合回收率达98%，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。4、40 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。5、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。6、采用先进的DCS自动控制系统，一过程产量、质量更稳定，并使全厂定员降到212人的较低水平。1.2.3、经济效果本项目总投资为150000万元，财务评价表明，税后内部收益率为110%，投资利润率50%，税后投资回收期3年，均高于行业平均指标，经济效益好；项目盈亏平衡点33%，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1-2。表1-2主要技术经济指标项目项目名称单位数量备注一产品方案1太阳能级多晶硅t/a1500二原料消耗1硅粉t/a1650主要原料2四氯化硅t/a2250主要原料3氢氟酸t/a154硝酸t/a605氢氧化钠t/a13056生石灰t/a17707包装物个/a600000三公用工程消耗量1新鲜水t/a31260002电KWh/a3600000003蒸气t/a5250004装置空气（正常）NM3/h37.545（最大）5仪表空气（正常）NM3/h892.51072.5（最大）6氮气（正常）NM3/h19322317（最大）四三废排放量1废气NM3/h1092废水M3/h110不含初期雨水3废渣t/a225五运输量1运入量t/a39002运出量t/a19503总运输量t/a5850六全厂定员人212七建筑面积M246800八项目总投资万元1500001固定资产投资万元12000040 九财务评价指标1年均销售收入万元1090802年平均利润万元410813内部收益率税前%57.14税后%28.334投资回收期税前年2.8含建设期2年税后年4.6含建设期2年5投资利润率%27.4投资利税率%356盈亏平衡点%31.761.2.4、社会效果目前，国内外多晶硅供不应求，多晶硅价格一路攀升，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。1.2.5、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。2、项目内容2.1、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1500吨／年太阳能级多晶硅（40 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。1500吨／年一条生产线，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。2.2、工艺技术2.2.1、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1080℃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一直没有解决的“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2.2.2、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DCS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CRT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，一旦某台操作站出现故障，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。2.2.3、主要设备选择1、主要设备选择原则40 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一，本系统引进的设备，总对数为12对棒，是目前国际上最先进的设备之一。该还原炉采用循环热水冷却，避免了国内一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5℃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98%，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。DCS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一定差距，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。40 2、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）。3、进口设备表2-1进口设备一览表序号进口设备技术规格单价台（套）数用汇额拟进口国1电压调控系统1500V，3200A52.4718套944.50德国2油浸整流变压器ODGN3300/17.5－spez5-spez27.8718套501.70德国3氢化沉积反应器非标81.9218套1474.56德国4尾气回收系统非标8601套860美国5氢气压缩机非标1503套450日本6冷冻机非标33.333套100美国7DCS控制系统非标1901套190美国8泵非标5.5618套100德国9阀门非标4.4418套80美国10氯氢化反应系统非标25001套2500美国总计7200.762.3、工程方案2.3.1、总图运输1、总平面布置原则。（1）符合工艺流程，物料流向顺畅。（2）符合现行防火、安全、卫生等有关标准、规范的要求。（3）符合工业园区总体规划要求。（4）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。（5）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2、功能划分。本项目主要由以下内容组成：（1）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。》（2）公用工程区：冷冻、空分及空压制氮站、循环水及消防水系统、三废处理、车间变电所等。40 （3）储运区：硅粉库、中间罐区及产品仓库、地秤等。（4）厂前区：办公楼、实验楼、总变电所、综合仓库及维修等。3、总平面布置方案根据总平面布置原则及项目组成，结合当地气象条件、外部交通运输情况，将厂前区、公用工程区、生产区及储运区按总平面布置原则及功能合理布置。为了满足厂区发展的需要，一期1500t/a多晶硅生产装置的一侧，预留二期8500t/a多晶硅生产装置的用地，即全厂按10000t/a多晶硅生产能力进行总体规划。全厂总征地1500亩，其中一期占地556亩。4、设计原则（1）满足生产、运输与货物装卸等对高程的要求，使工厂有良好的运输条件。（2）厂区设计标高应与周围绿地标高及厂外道路标高相协调。（3）应使场地雨水排除顺畅。5、工厂运输（1）运输量：本项目总运输量为5850吨／年，其中运入为3900吨／年，运出为1950吨／年。（2）运输方案及运输车辆根据当地的运输条件，本项目货物运输方式确定为铁路和公路相结合的运输方式。为了对进、出厂区的物料进行准确的计量，在厂区货运出入口设60吨无基坑数字型汽车衡一台；考虑桶装物料装车的便利，配备2辆2吨的防爆叉车。本项目运输量全部依托运输公司，不足部分依靠社会运输力量解决，因此本项目不新增运输车辆。2.3.2、土建工程1、建筑、结构设计原则：（1）严格执行国家、行业、地方现行的相关规范、标准、规定。（2）在满足工艺生产特性及设备布置要求的前提下，尽量使建、构筑物做到经济、实用、美观、大方，并尽量做到因地制宜、就地取材、有利生产、方便生活。对建筑外观力求简洁、明快、线条流畅，尺度适宜，并满足建筑设计的节能要求。注重环境协调和整体效果，以体现现代工业形象为目标。40 （3）结构设计正常使用年限为50年，建筑结构安全等级为二级。（4）有防火、防爆、防腐等要求的建、构筑物，采取相应的技术措施，并尽量使设计标准统一，方便施工与管理。2、建筑、结构设计方案（1）本项目的主要生产装置：氯氢化合成装置、三氯氢硅精馏装置、多晶硅还原装置、尾气回收装置拟采用钢筋混凝土框架结构。（2）辅助装置、公用工程、生活及办公设施将根据各自的功能需求采取砖混或钢筋混凝土框架结构。3、对防火、防腐、防噪、防尘及建筑物内外装修等问题的处理。（1）防火：根据建筑生产类别和要求的不同，采用不同的建筑材料，以达到规范的要求。本工程建筑设计耐火等级均为二级及二级以上。尤其甲、乙类建、构筑物（钢平台）需涂刷防火涂料、防腐涂料。防火分区的划分按国家现行防火规范要求进行。（2）防腐：对于有防腐要求的建、构筑物，进行防腐处理。根据工艺所提腐蚀介质的不同，采用相应的防腐处理方法。液相腐蚀采用贴防腐块材处理，气相腐蚀采用防腐涂料处理。（3）防噪、防尘：对于噪声处理，采取隔音降噪方式，封闭噪声源，增强建筑物的密闭性，采用塑钢窗和多孔砖墙，达到较好的隔声效果。对于粉尘处理，除设备采取措施外，总体区域应有一定的隔离、绿化，提高建筑物的内部装修，以利尘埃清除。（4）建筑物内外装修：除办公楼外，采用中等装修标准。2.3.3、给水排水1、概况生产废水经本项目污水预处理装置处理后排入园区污水处理厂。生活污水直接排至园区污水管网。生产净下水及雨水收集后排至园区雨水管网。本项目为新建项目。生活用水由自来水公司供给；工艺、生产用水水源来自淮沭新河，经项目净水站处理后加压经管网供给，供水压力0.4MPa，接入管径分别为DN300和DN80；消防用水由清水池供给，供水压力0.3-0.4MPa，送到界区后经加压到0.95MPa。生活及生产废水及初期雨水经污水处理装置处理后，40 达到二级排放标准与清净生产排水和清净雨水重新排至市政管网。2、项目用水量及水源（1）项目用水量：生活用水12m3/h，最大20m3/h；生产用水378m3/h，最大408m3/h；循环冷却水10500m3/h，10920m3/h。（1）供水水源：本项目各装置生产用水由厂区自备水厂提供给厂区供水管网。总用水量按390--460m3/h，供水压力0.4MPa。3、给水系统划分根据工程对水质、水量的要求，结合拟建厂区供水条件，厂区内给水系统分为；生活给水系统、生产给水系统、消防给水系统和循环水系统。（1）生活给水系统：生活给水主要是饮用、办公冲洗、实验室、卫生间等用水，可直接从厂区生活给水总管引入。（2）生产给水系统：生产用水主要包含循环水补充水、生产设备密封和冷却用水、工艺装置和辅助装置及公用工程设施的生产用水等，用水总量378-408m3/h。从厂区自备水厂接入，管径DN300引入拟建厂区，供水压力0.4Mpa。（3）消防给水系统：遵照设计规范，本项目消防用水量按同一时间内一处火灾考虑，消防用水强度按330L/s，火灾延续供水时间3小时。一次火灾消防总用水量为3600M3，供水压力0.95MPa，给水干管DN350两根形成环形。为此需要建4000M3消防水池，为节省投资，拟充分建清水池储量（储量3000M3，此清水池与自备水厂有一DN400相连）但需从清水池处引两根DN450管道，压力维持现有0.4MPa左右，在界区内设消防加压泵。消防增压泵选用XBD消防水泵三台（两开一备），其性能为：Q=175L/s，H=0.58MPa，配户外型电机N＝160kw。消防给水干管采用DN350焊接钢管，管网布置成环状。工艺生产主装置区及罐区设SS150室外地上式泡沫消火栓和室外消火栓箱，消火栓间距≤60m。室内、外消火口处均作减压处理，在工艺生产主装置区四周设置高压水炮。由于工艺装置的塔系高度在50-70米40 之间，消防设计考虑塔系的环管喷淋系统，喷头需要一定的余压。因此，塔系的环管喷淋系统单独另设管道泵增压设施。（4）泡沫消防系统：由于本项目含有三氯氢硅介质，故需设固定式泡沫站一座，采用压力式泡沫比例混合系统。选用抗溶性泡沫原液，混合比6％，泡沫站的泡沫混合液最大供应强度按64—120L/S计，泡沫原液储备10M3，由稳高压消防给水系统供水制泡。混合液输送干管采用DN250焊接钢管，管网布置成环状，设SS150室外地上式泡沫消火栓和室外泡沫消火栓箱；泡沫消火栓间距<60m。贮罐类设备还需设空气泡沫发生器。（5）夏季降温喷淋冷却系统：夏季三氯氢硅罐区需要降温喷淋，用水量按100m3/h，供水压力0.30MPa计，设计采用喷淋水回收循环使用的系统进行喷淋冷却。故设循环水池一座，水池有效容积V=400m3，选用液下泵二台（一开一备），其性能为Q=140m3/h，H<45m，N=37kW：水泵直接向罐区喷淋管供水，液下泵布置在水池上部。2.3.4、用电、通讯1、用电（1）全厂用电负荷及负荷等级本项目1500吨／年多晶硅工程总安装容量为：72000kW，工作功率为：71000kW。计算负荷如下：①有功功率：36201.5KW②无功功率：14188KVar③补偿电容器：20400KVar④视在功率：38880KVA⑤功率因素：0.93⑥年耗电量：240MKwh本项目生产连续性强，自动化程度较高，生产过程中有易燃、易爆、强腐蚀介质，若突然停电可能使生产混乱，需要长时间才能恢复生产，造成重大的经济损失。故大部分用电负荷为二级负荷，事故照明、工艺装置部分重要设备、主控制室电源、消防用电设备等为一级负荷，少数可间断生产的辅助设施属于三级负荷。因此，对供电电源及供电方案的可靠性要求较高，建议双回路供电。40 本项目订购的还原炉，每台配套有整流变压器、双向可控硅调功器，为多晶硅厂的主要用电设备，拟采用10kV两个开式环网组成的闭环式网接线。（2）配电方案在生产过程中，有氢气、氯化氢、三氯氢硅的场所，按有腐蚀性气体和防腐防爆场所处理，设计时将电器设备集中在配电室和控制室，机旁控制设备、动力配电箱及管线敷设均考虑防腐防爆措施。分析检测中心有洁净度要求，按洁净车间标准设计。对各工段大用电设备采用放射式供电。对于分散的一般负荷，可增设动力配电箱，由动力配电箱向设备供电。（3）功率因素补偿为了充分在用电的低压端（380V侧）进行无功补偿，以提高补偿效率，考虑在每个变电所380V侧装有自动补偿式静电电容器屏。由于本厂的高压负荷较多，故在110kV侧装设10kV静电电容器，最后总的功率因素为0.93，满足电业部门的要求。2、节能措施（1）还原选用整机引进国外先进的双向可控硅调功器；（2）引进国外先进的还原炉及工艺，有效降低还原生产的直接电耗；（3）总变电所供电采用10kV中压供电，减少输送能耗损失；（4）总变电所布置上靠近主要用电工段—多晶硅还原厂房，有利于缩短输送距离；（5）采用高、低压静电电容器补偿装置减少无功损失；（6）照明采用高效节能灯具及节能光源。3、通讯（1）通讯系统状况及设置为满足本工程的需要，需要设置行政管理电话系统、生产调度程控电话系统、综合布线系统、呼叫／通话通讯系统、火灾报警系统等。另外，还需要购置必要数量的无线对讲机。（2）通讯设施方案①行政管理电话为了满足本项目对电话通信的需要，拟在全厂安装2040 部电话，在新建厂区内不设置电话站，厂区内的所有电话用户在当地电信局组成虚拟网。②综合布线系统拟在厂中央控制室、中央化验室内采用先进的综合布线方式布线，这种布线方式可支持计算机通信和电话通信，实现办公自动化和通信自动化。整个系统约需设10个信息点。为了节省投资，在中央控制室和中央化验室以外传输语言信号时，仍采用传统的布线方式。③呼叫／通话系统为了满足装置控制室与装置现场之间的通讯、联络及安装调试、巡回检查对通讯的需求，在本工程中拟设一套呼叫／通话通讯系统。该系统由若干个带扬声器放大线路的呼叫／通讯站组成，具有群呼、广播找人、三方通话等功能。在紧急情况下可兼做事故及火警广播使用。本工程约需安装18个呼叫通话站。④无线通讯本工程拟增设4对无线对讲电话机，以满足安装、调试、设备大修时对移动通讯的要求。⑤火灾自动报警系统为了防止火灾，拟在厂区内设置一套火灾自动报警系统。该系统由火灾报警控制器、火灾报警复示盘、火灾探测器、手动报警按钮等组成。在装置区及重要通道口安装若干个手动报警按钮，厂前区中央化验室、中央控制室、变／配电室内安装火灾探测器。火灾报警控制器设在车间综合楼火警控制室内，火灾报警复示盘设在中央化验室、变／配电室等位置。由车间综合楼火警控制室经由厂区火警网至总火警控制室。当发生火灾时，由火灾探测器或手动报警按钮迅速将火警信号报至火灾报警控制器，以便迅速确认火灾，及时采取措施、组织扑救。2.3.5、供热、供冷1、供热（1）本项目用热负荷主要为工艺装置用蒸汽。正常需要65.68t/h，最大75.82t/h，由在建中的东方热电厂供给。（2）本项目供热蒸汽由供热管网供给，所需1.2MPa（G）40 蒸汽直接由供热管网通过管网送至多晶硅装置界区。蒸汽冷凝水集中回收，部分用于本工程工艺装置，其余送回供热管网。2、供冷（1）本项目供冷负荷主要为工艺装置。冷冻站是为满足多晶硅生产装置需要而设置的，其任务是为装置提供冷媒。（2）公用工程消耗①电6kV/3P/50Hz1950kW②循环水供水／回水温度32℃／38℃供水／回水压力0.4MPaG/0.2MPaG用量10500m3/h2.3.6、储运设施1、本项目贮运设施包括液体原料贮存，固体硅粉贮存于硅粉加工装置区内的硅粉仓库。另外界区内拟建综合仓库一座。贮运设施装置：硅粉仓库、三氯氢硅罐区、四氯化硅罐区、综合仓库。2、原料、中间产品及成品的贮存天数与贮存量（1）原料硅粉年需要量约为1650吨，其贮存时间按30天考虑，贮存量165吨，贮存于硅粉库内。（2）原料四氯化硅的年需要量为2250吨，由于是从外界采购，因此贮存时间按10天考虑，设置2台50立方米立式浮顶贮罐。（3）中间三氯氢硅中间产品三氯氢硅年需要量36294.5吨，由于多晶硅还原为半连续生产，因此考虑到两个装置之间稳定操作，中间三氯氢硅贮存量按6天，贮存量约725吨，设置3台300m3球罐。2.3.7、工艺及供热外管1、工作范围及介质情况本项目厂区外管的范围主要包括生产装置与辅助生产装置之间相连接的工艺及公用工程管线。与界区外所有管道设计分界线定在装置区外1米处。40 本项目厂区外管所输送的介质为四氯化硅、三氯氢硅、氯化氢、氢气、氮气、蒸汽、仪表空气、新鲜水、循环水、工艺冷凝液等。另外，工艺及供热外管管架上也要敷设电气和仪表及通信电缆的槽架。仪表空气管道选用A3钢镀锌钢管。工艺物料管道及供热管道均采用20#钢和不锈钢普通无缝钢管。介质温度t≥250℃的管道，保温材料为硅酸铝纤维制品。介质温度t≤250℃的管道，保温材料为岩棉制品。保冷管道的保冷材料为可发性自熄式聚苯乙烯泡沫塑料管壳，保护层材料为铝合金板。保温管道的防腐：碳钢管道表面除锈后，涂二道铁红硼钡酚醛防锈漆；不保温管道的防腐：碳钢管道表面除锈后，先涂二道铁红硼钡酚醛防锈漆做底漆，再涂二道醇酸磁漆做面漆。此外，由于三氯氢硅等均属于易燃易爆物料，相应的管道需采用静电接地措施。2、管道敷设的原则及敷设方式本装置界区内工艺及供热管道全部采用管架架空敷设，枝状管网输送。需要进行热补偿的管道一般采用“︹”形平面伸缩器或立体方形伸缩器及自然补偿。管架形式以双柱双层桁架式管架和双柱单层梁式管架为主，结构为钢结构，净空不小于5米，其中桁架式管架跨距约为15米，梁式管架跨距为9—12米。2.3.8、采暖通风及空气调节1、采暖、通风及空气调节的设计原则（1）采暖:本项目地处暖温带季风气候区，一般封闭式厂房可不考虑冬季采暖，在办公室、操作室等人员比较集中的场合，为了改善操作人员的工作环境条件，应考虑安装冷／热双制式空调。（2）通风:对生产装置和辅助生产装置可能散发有害物的一些场所及化验通风柜等，根据具体要求设置局部机械排风系统。（3）空气调节:对在线分析仪室、控制室及放置精密分析仪器的分析室等对温度、湿度、换气次数有特殊要求的场所设置空气调节系统。2、采暖、通风及空调设计方案（1）采暖方案综合楼内各房间如办公室、会议室等场所，从安全、实用的角度出发，采用壁挂式或柜式分体空调。（2）通风、空调方案40 可能散发腐蚀性气体的厂房，选择玻璃钢通风机及风管，对无腐蚀性介质的厂房，选择一般通风机和管道，有易燃易爆介质厂房选择防爆通风机，一般区域选择普通风机。综合楼内的化验室，在化学分析、原子吸收分光光度仪、仪器分析、天平及色谱分析间内，操作过程中可能有甲醇等有害气体散发，均设通风柜局部排风系统。每一通风柜单独配置一套离心式通风机。DCS控制室及放置精密仪器的分析室，因其对温度、湿度、换气次数有特殊要求，故宜设置空调，以保证设备仪器的正常运行。2.3.9、空分及空压站1、空气分离（1）全厂氮气需要量及质量要求本项目氮气正常需要量为1932Nm3／h，最大量为2317Nm3／h。质量要求：纯度≥99.9%、温度为常温、露点为－400C（常压）、压力为0.7MPa（G）（2）主要设备选型选用高纯氮装置一套，主要设备有：无油螺杆空气压缩机、空气预冷机组、分子筛纯化系统、返流膨胀单塔分馏塔、增压制动透平膨胀机；选用50m3立式粉末真空绝热液氮贮槽一个、汽化量为2000Nm3/h的气浴式汽化器一台：另选用1个50m3的氮气贮槽。2、空气压缩（1）仪表空气和装置空气需求量及质量要求仪表、装置空气正常需要量为930Nm3/h，最大量为1117Nm3/h．质量要求：温度为常温、压力为0.6MPa（G）、露点为－400C（常压）。（2）主要设备选型①空气压缩机拟选用螺杆式空气压缩机组，共2套，1开1备。该机具有结构紧凑、振动小、噪声低、效率高、自动化程度高的特点。每台排气量／排气压力：18m3/min/0.85MPa（G），电机功率110kw。②40 空气净化干燥设备拟选用无热再生吸附式干燥器2套，1开1备。该机组采用新颖的气动薄膜切断阀和数显电子程序智能控制仪等先进技术，具有自动计时、自动切换工作、进气温度可监测等特点，可保证气体质量。③仪表空气储罐按储存15分钟考虑，选用100m3贮罐一个。2.3.10、维修和仓库1、维修本项目的机、电、仪修按小维修考虑，其任务是保证生产装置和辅助设施正常稳定运行，负责生产设备的保养、维护和临时停车的维修，年度大修及大型设备检修均依托社会。2、为了满足多晶硅装置少量材料、备品备件、劳保及安全卫生用品和少量化学品的贮存要求，建设综合仓库一座（含维修）1500m2。2.3.11、化验室1、化验室设置的目的是为1500吨／年多晶硅装置服务的，为使生产正常运行、保证产品的质量和产量，必须对原料和产品及中间控制运行的各项指标进行监测和分析。2、化验室设置的任务是负责生产原料、生产中间控制、产品的分析；负责环境污染及安全的监控；负责本化验室标准溶液的配制。3、化验室的规模、要求和组成。化验室拟设在车间综合楼内，化验室房间的管线应尽量暗装，以保证室内整齐美观。气相色谱仪在分析过程中需要载气、燃气和助燃气（即高压氢气、氮气及压缩空气等），这些气体的钢瓶集中存放在综合楼的底层钢瓶间内。化验室按需设置仪器分析室、化学分析室、天平室、更衣室等房间。由于仪器精度的要求，仪器分析室、天平室需设空调。因分析化验所需的药品大都是易挥发或有毒、有气味的物质，而且在操作过程中有时会产生有害气体，因此设置通风柜，将有害气体及时排出室外。每个通风柜单独配置风机，风机集中于楼顶，并要求有防震和消噪措施。4、分析仪器设备根据分析方法的要求，配备的分析仪器主要有气相色谱仪、分光光度计、原子吸收分光光度计、库仑测硫仪、电子天平、加热设备、水质分析仪及实验室家具等。为保证分析结果的准确性和可靠性，对于分析设备的选择，原则上常规分析仪器立足于国内设备，关键设备如色谱仪等选用国外产品或合资企业产品。2.4、配套设施40 本项目位于**县开发区内，开发区已达到“七通一平”以及配套的污水处理厂，基本满足生产要求，供热由开发区热电厂解决，供电实行双回路供电，满足生产要求。2.5、项目组织2.5.1、项目建设管理与组织本项目的建设管理由业主方设立工程建设指挥部，下设技术部、采购部、工程部、综合部及财务部等职能部门。2.5.2、项目计划进度项目的实施要运用科学的管理方法，树立“质量为本、向时间和管理要效益”的思想，力争从工程设计开始到机械竣工18个月完成。因此，建设单位、设计单位、施工单位要密切配合、相互支持、严把控制点，采取措施，在确保质量的前提下，尽量缩短项目建设期内的各个环节，以达到本项目在最短周期内建成投入运行赢利的目的。2.5.3、工厂定员与员工培训1、工厂定员本项目生产装置为连续化生产车间，实行四班三运转，八小时工作制，管理、维修等实行白班八小时工作制。本项目劳动定员总计212人。2、工人、技术人员和管理人员的来源由于工厂的工艺生产装置技术水平较高，自动化程度亦高，因此主要装置的操作工、检修工应具有高中以上文化程度，主要来自社会招聘。技术人员和管理人员要有大专、本科以上文化程度，部分人员应有专业理论知识及实践经验。因此，要高薪聘请具有多晶硅装置实际操作和管理经验的部分人才，也可吸收少量的高校毕业生进行培养。2.5.4、工程项目招投标本项目采用邀请招标方式。因多晶硅生产是一项具有高科技技术的工程，到目前为止，国内尚未有大规模的工业化装置成功运行，在生产技术方面仍有许多需解决的问题，主要设备、材料和控制系统仍需采用进口方式解决。同时，国际市场上，主要多晶硅生产厂商和技术商，在技术上仍对我国进行封锁和保密。40 多晶硅属于电子材料，生产工艺复杂，对设备、材料和生产控制要求很高，具有很强的专业性。为保证工程建设的顺利开展，对工程设计单位的招标，拟邀请国内具有化工类甲级资质且具有同类或类似的工程设计经验的化工工程公司或设计院进行议标；对于工程施工单位，也选择具有同类或类似工程施工经验的化工建设公司进行议标。对于引进的主要设备、材料和控制系统，由于在国际市场上多晶硅生产的领域相对很小，专利技术和专业化制造限于有限的制造商，无法进行公开的招标，只能进行直接的商谈。在国内进行的勘察、设计、施工的邀请招标过程中，建设单位将严格执行《工程建设项目招标范围和规模标准规定》（国家发展计划委员会第3号令），遵循公平、公正、科学、择优的原则，选择最大限度实质性地响应招标文件的投标人为首选中标人和备选中标人。建设单位将组织专门机构或委托专业招投标代理公司进行邀请招标的工作，从组织上保证招标人、招标代理机构、投标人等参与招标投标的各方，在招标、投标、评标、谈判、合同执行等过程中保持廉洁的道德水准。参与评标的人员严格遵守国家有关保密的法律、法规和规定，严格自律，并接受上级主管部门和有关部门的审计和监督。2.6、投资估算与资金筹措2.6.1、投资估算1、本项目为年产1500吨多晶硅装置，其关键技术和设备从国外引进，国内配套设计和建设．项目建议书投资估算内容包括：年产1500吨多晶硅装置以及相应配套的辅助生产项目、公用工程项目的工程费用以及工程建设其它费用、建设期贷款利息、流动资金。本工程项目总投资150000万元。主要有设备购置费、安装工程费、建筑工程费、其它工程费、建设期贷款利息、流动资金等。2、编制依据（1）中国石油化工总公司《石油化工项目可行性研究估算办法》；（2）设备材料价格采用制造厂询价及同类工程的设备订货价；（3）建筑工程：参照类似工程建、构筑物的结构形式，按照当地的造价水平以单位平方米造价进行估算；（4）安装工程：参照类似装置的估算、结合本装置的特点估算；（5）引进部分：关键设备从国外引进，外汇价格按1美元=7.7540 元人民币计算，并按免缴进口关税及增值税考虑。3、其它基本预备费国内部分按9%计取，土地费用按一期用地556亩计。3、厂址选择及建设用地3.1、厂址选择3.1.1、建厂条件**省**经济开发区成立于***年，是省政府批准的省级开发区，总规划面积近30平方公里，以**县城为中心分为东、西、南三区。东区规划面积20平方公里，建成面积4.3平方公里，主要为电子产业区、硅资源产业区、轻纺产业区、仓储物流区、综合区、行政商务区；西区规划面积4.5平方公里，建成面积2平方公里，主要为农副产品加工区、精细化工区；南区规划面积4平方公里，主要为综合物流区。目前日处理2万吨污水处理厂正常运营，近期准备再增加日处理2万吨污水处理能力。建设条件：“七通一平”。3.1.2、交通运输**县水、陆、空交通便利。县城距****港口70km，集装箱和杂货轮可直达……，内河运输连接长江、运河；东陇海铁路横贯东西，黑龙江至海南和连云港至新疆霍尔果斯高速公路交汇**，****国道纵横南北东西，****省道等干支线公路38条，境内国、省、县、乡镇、村道路全面畅通；***民航机场坐落境内，距县城10km，航班可达北京、上海、广州、厦门、沈阳、大连、桂林、杭州等地。3.1.3、气候**县位于**省东北部，…………3.1.4、供电**县境内三条线路供电，拥有220KV变电站2座，110KV变电站6座，其中**经济开发区内110KV变电站两座，供电能力强。3.1.5、供水开发区现有自来水厂一座，日供水可达6万吨，取***水源，水质优良，供水充足，水质检测指标符合国家标准。3.1.6、排水40 开发区内排污设施齐全，实行雨污分流，企业污水排放达到国家三级排放标准后由地下管网汇流到污水处理厂。开发区现有2万吨污水处理厂一座，近期拟建二期工程2万吨污水处理能力，尾水排放通道也正在建设之中。3.1.7、通讯邮电通讯畅通，32万门程控电话交换机连接全国和世界各地，宽带、互联网、移动、网通、铁通、联通等各项通讯业务方便快捷。3.2、项目用地项目总用地1500亩，其中一期征地556亩。**县可以保证用地指标，同时该项目符合**省支持***点供地政策，要求点供地。4、产业政策、市场4.1、产业政策本项目产品多晶硅材料是半导体工业、太阳能电池等的主要原料，是发展信息产业和新能源产业的重要基石。本项目符合中华人民共和国可再生能源法和《促进产业结构调整暂行规定》的要求，属于《产业结构调整指导目录（2005年）本》鼓励类第二十四款第24条电子专用材料制造业，是国家鼓励扶持发展的项目。4.2、市场4.2.1、国外市场分析1、世界多晶硅材料需求分析近年来，世界电子行业的复苏和发展，尤其是世界太阳能光伏行业的的高速发展带动了对高纯度多晶硅材料的大量需求。（1）世界太阳能光伏行业需求分析在美国、日本、德国、西班牙等40多个国家政府的积极支持推动下，太阳能终端用户对太阳能光伏发电电池的需求大大超过了生产能力，因此世界太阳能电池的产量从2003年的0.8GW迅速增长到2004年的1.2GW，到2005年达到了1.5GW.预计到2010年以前太阳能电池的产量都将保持30%的年增长速度。按照这个速度，太阳能电池的产量到2010年将比2005年的产量增长4倍，达到6.0GW以上。40 2004年太阳能光伏发电行业利用了14000吨高纯度多晶硅硅材料，2005年为16000吨。太阳能电池产量的高速增长导致对高纯多晶硅材料的大量需求，预计2006年多晶硅材料的需求量为19000吨，到2010年的需求量将超过42000吨（2）世界电子行业需求分析随着世界电子行业的复苏和发展，2005年电子行业利用了19000吨高纯度多晶硅材料，预计2006年一2010年电子行业对多晶硅材料需求的年增长率将超过5%，到2010年对多晶硅材料的需求将超过25000吨。因此，预计2010年全世界太阳能行业和电子行业的硅料需求将超过67000吨。2、世界多晶硅材料生产情况世界上多晶硅制造技术主要是由美、日、德三个国家垄断，生产厂家主要控制在七大公司10个工厂，世界高纯度多晶硅材料的产量从2004年的28000吨增长到2005年的32000吨左右。许多生产企业采取消除生产薄弱环节、生产线满负荷运作、降低库存等措施来满足电子行业和太阳能行业飚升的需求，但是远远不能满足快速增长的太阳能行业的需求。根据世界各国已经投资和拟投资的产能扩张计划，预计多晶硅产量将从2005年的32000吨增长到2006年的36000吨，2007年的42000吨，2008年的52000吨，2009年的61000吨，2010年的65000吨。4.2.2、国内市场分析1、国内多晶硅市场分析（1）电子行业需求分析我国电子行业（集成电路）近年的高速增长，2004年我国集成电路产量达到219亿块，与2003年相比增长63.7%，2005年其产量达到260亿块，产量增长十分迅速。当前我国电子级单晶硅、多晶硅与集成电路在发展步伐上不协调，产需不匹配的现象表现严重，尤其是生产电子级单晶硅所需的多晶硅基本都需从国外进口。初步统计，2005年电子行业对高纯度多晶硅材料的需求量为1100吨。我国集成电路产量、硅单晶产量和多晶硅需求预计我国电子行业40 “十一五”期间的增长率会超过5%，到2008年对高纯度多晶硅材料的需求量将超过1300吨，到2010年对高纯度多晶硅材料的需求量将超过1400吨。（2）太阳能光伏行业需求分析由于我国常规能源的相对缺乏，我国近年高度重视太阳能光伏发电产业的发展。尤其从2004年开始，世界太阳能光伏发电市场的高速发展带动了我国太阳能光伏发电产业的巨大发展。据不完全统计，2005年我国太阳能电池的生产能力己经超过了200MW，对多晶硅材料的需求量将超过2000吨。包括无锡尚德和保定英利等企业的在建生产规模超过了800MW，而规划中的产能合计超过4000MW（见表4－1）。这些在建的生产能力预计在2008年建成投产，届时我国太阳能电池的生产能力将达到1000MW。随着新的生产能力的建设和投产，到2010年我国太阳能电池的生产能力也将大大超过1000MW。按照每MW太阳能电池需要消耗8-10吨高纯度多晶硅材料测算，到2008年我国太阳能光伏行业需求的多晶硅材料将为8000-10000吨，到2010年对多晶硅材料的需求量将超过10000吨。表4－1我国太阳能电池／组件产能情况（单位：MW）企业名称2005年产能2005年在建产能2010年计划无锡尚德1201001000南京中电光伏25100500**林洋25100500天威英利1060500上海太阳能108080新疆新能源4420京瓷（天津）1212宁波太阳能1050100云南半导体1025100上海泰阳1050100常州天合50300洛阳中硅公司250风帆股份2040龙利卡1565宁波杉杉50100**江阴25100北京中轻25100其它5020040 合计2368044067因此，预计2010年我国太阳能光伏行业和电子行业的多晶硅料需求量将超过10000吨左右。2、国内多晶硅材料生产现状我国多晶硅材料的生产起步于1964年，国家开始在四川峨嵋半导体材料厂（所）建设我国第一个多晶硅一单晶硅厂。七十年代多晶硅厂曾高达20多家，但生产规模小，年产量都在30吨以下，生产装备工艺落后、成本高、缺乏竞争力，所以陆续停产。截止2005年底，我国高纯度多晶硅材料的生产厂家只有两家，即峨嵋半导体厂和洛阳中硅，产能400吨，而实际的产量不足100吨（见表4一2），同时国内的需求量超过3000吨，使得我国企业不得不从国外大量进口多晶硅。表4一2国内多晶硅的主要厂家及产量名称200220032004产能产量产能产量产能产量洛阳中硅高科技公司28.325.828.328.328.3技改峨嵋半导体材料厂100501006010057.5新光硅业公司在建中在建中总计（吨）75.888.357.5尽管目前我国有1000吨级以上的多晶硅材料生产企业正在筹建，但我国的高纯度多晶硅材料的生产仍然处于刚刚开始起步阶段，完全不能满足国内需求，急需加快速度发展。5、资源利用与节能5.1、装置能耗产品量按1500吨／年多晶硅计，年操作时间8000小时，单位时间生产成品0.1875t/h。5.2、节能措施本项目采用国外引进的生产技术，在工艺流程及设计方案的确定和工艺条件的选择等诸多方面均注重节省能量、降低消耗，同时在设计中还采取了以下措施，以便最大程度地实现节能增效的目的。40 1、工艺流程设计合理，技术先进。水、电、汽等公用工程介质参数选择合理。2、多晶硅生产装置内部设备布置以及本生产装置总平面布置合理，装置和设备之间物料来去距离短捷，减少能量损失。3、针对不同的用热设备采用不同压力等级的蒸汽；同样，根据工艺的不同要求及不同的用户，考虑不同的冷却介质。4、利用反应热加热某些需要高温的设备，剩余反应热副产蒸汽。5、在机泵等用电设备选型上，对于正常生产时能量变化较大的机泵选用变频调节，且采用高效节能的新型产品。6、对生产装置操作温度偏离环境温度的设备、管道等，按规范采取绝热措施，以降低能耗。6、生态环境影响分析及安全卫生和消防6.1、装置能耗环境保护6.1.1、环境现状自然条件详见（3.1、厂址选择）。拟建场地位于**省**经济开发区，周边目前均为农田。大气质量良好，基本无污染企业。6.1.2、执行的环境质量标准、排放标准根据国家有关环境质量标准确定原则，连云港市环保局对工程建设区域环境质量要求，本项目执行的环境保护法规和环境质量控制标准为《中华人民共和国环境保护法》、《建设项目环境保护设计规定》、《中华人民共和国国务院第253号令:“建设项目环境保护管理条例”》、《化工建设项目可行性研究报告内容和深度》、《大气污染物综合排放标准》、《地面水环境质量标准》、《污水综合排放标准》、《工业企业噪声控制设计规范》、《城市区域环境噪声标准》、《工业企业厂界噪声标准》、《一般工业固体废物贮存、处置污染控制标准》。6.1.3、建设项目的主要污染源、污染物1、建设项目概况本工程为新建项目，项目包括工艺装置，配套的辅助装置、公用工程、生活及办公设施。40 辅助装置：原料罐区、中间罐区、地秤等；工艺装置包括：氯氢化合成装置、三氯氢硅精馏装置、多晶硅还原装置、尾气回收所、装置供配电设施、冷冻站、空分空压站、装置区管廊、电信、控制中心、中央化验室、机修、库房、总图运输等。生活及办公设施有：办公楼、、实验楼、职工餐厅及活动中心、门卫等。多晶硅装置年工作时间8000小时。2、主要污染源与污染物（1）三废①废气。本项目的废气主要来自：氯氢化合成：料仓投料、干法除尘料斗卸渣时，进行气体置换排放1.2×107Nm3/a，其中氯化氢和氯硅烷87600Nm3/a，其余为氮气、氢气。三氯氢硅精馏、多晶硅还原：经过低温冷凝后的不凝气体，大部分为用于系统保护及气体置换的氮气、氢气，其中氯硅烷总量约450t/a。在上述系统排放的尾气全部用管道送入尾气淋洗塔，用石灰乳进行洗涤，可控制氯化氢排放浓度小于l0mg/M，最大排放量（故障情况下）0.0024kg/h，远低于《大气污染物综合排放标准》GB16297-1996二级标准限值（15m排气筒HCl最高允许排放浓度100mg/耐、最高允许排放速率0.26kg/h）。②废水。本项目的介质冷却、冷凝和设备降温均采用循环水，用量约10500t/h，新水用量390t/h，循环率96%，高于《污水综合排放标准》GB8978-1996对工业水重复利用率80%的规定。尾气淋洗、残液中和产生的碱性废水：含氯化氢、氯硅烷的尾气、残液均采用碱液洗涤中和，减少了工业水的用量。按10%石灰乳计算，最大用量75t/do这部分尾气洗涤、残液中和等产生的氯化钙废水，经过工厂污水处理池PH调节后排放到工业园污水处理中心集中处理。一般生产排水：一般生产排水为循环水排污、设备和地面冲洗水，用量约382.5t/h，不含有害物质，直接对外排放。生活污水：生活污水为9t/h，经化粪池处理后，排入污水管网。③固体废物。在三氯氢硅合成工序，硅粉制备、投料、干法除尘等过程中，均需定期40 卸渣，其主要成分是超细硅粉和少量金属氯化物固体杂质，约450t/a.这部分无污染物，可以净化后外卖用于冶炼行业或直接堆埋。6.1.4、环境保护与综合利用1、废气处理措施废气包括三类：一类为含尘废气，含尘废气主要是输送硅粉的氮气，这类废气的排放点为四氯化硅氢化装置。采取的处理措施为先经布袋除尘、回收硅粉、再经水洗、最后放空，水洗废水经沉淀后循环使用；一类为不凝气，三氯氢硅精馏和尾气回收装置及工艺装置安全阀集中排放的气体，这类废气中含有有机物和可燃物，主要为氮气、氯硅烷、HC1等，淋洗后高空排放。2、废水（液）处理措施工艺废水处理措施：含氯化氢、氯硅烷的尾气、残液均采用碱液洗涤中和，减少了工业水的用量。按10%石灰乳计算，最大用量75t/d这部分尾气洗涤、残液中和等产生的氯化钙废水，经过工厂污水处理池PH调节后排放到工业园污水处理中心集中处理。3、固体废物处理（1）浆渣。液体为高沸氯硅烷，固体为Si、C等。因为生产厂家一般采用减压闪蒸回收高沸物，残渣外售回收铜或送砖厂制砖用，由于本工程一期量较小，暂不考虑回收处理。（2）细硅粉。氯氢化合成装置中产生细硅粉，此部分硅粉集中收集，主要用于外售。4、绿化绿化在防止污染、保护和改善环境方面起着特殊的作用。具有较好的调温、调湿、吸灰、净化空气及减弱噪声等功能。本项目充分利用装置区空地、道路两旁进行绿化。6.1.5、清洁生产与循环经济1、清洁生产改良西门子工艺是生产多晶硅的主流工艺，世界上约70％生产厂家采取这一工艺。本项目在改良西门子工艺的基础上作了进一步的调整，改用四氯化硅代替氢气、氯气合成氯化氢，减少了工艺环节，提高冶金硅生成40 多晶硅的转化率，降低氯气、氯化氢的污染和环境风险；主要关键设备四氯化硅氢化炉、多晶硅还原炉、尾气回收系统均从国外进口，提高物料转化成产品的得率，减少单位产品物料消耗和污染物的产生量；生产设备工艺技术性能达到国际先进水平。2、循环经济本项目水循环利用率达到96.6%。三氯氢硅和四氯化硅的循环量分别达到36194t/a和11860t/a。高沸氯硅烷通过闪蒸方式回收其中有用组分。氯化氢回三氯氢硅合成工序循环利用。生产工艺各种物料多次循环利用，提高了各物料的转化率，并减少了环境污染。本项目耗电量大，选址于**县，电力、供热由开发区热电厂提供，不自建锅炉，蒸汽冷凝液集中收集，送热电厂回用。项目产生的污水经厂内污水处理站预处理达到开发区污水处理厂的进水要求后排入污水处理厂集中处理，减小了环境风险。综上所述，通过项目内部小循环和区域大循环，资源实现最大程度的利用和三废排放最小化，不仅增加本项目的经济效益，环境效益和生态效率也得到较大提高，实现环境与经济的协调发展。6.2、安全卫生6.2.1、设计依据及设计中采用的标准《中华人民共和国安全生产法》，《危险化学品安全管理条例》，《建设项目（工程）劳动安全卫生监察规定》，《建筑设计防火规范》，《石油化工企业设计防火规范》，《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》，《化工企业静电接地设计规程》，《石油化工企业可燃气体和有毒气体检测报警设计规范》，《建筑物防雷设计规范》，《建筑抗震设计规范》，《化工企业安全卫生设计规定》，《化工企业总图运输设计规范》，《工业企业噪声控制设计规范》，《工业企业设计卫生标准》，《火灾自动报警系统设计规范》，《压力容器安全技术检察规程》，《安全色》，《安全标志》。6.2.2、生产过程中职业危害因素及其影响1、火灾危险性物质本项目存在的火灾危险性物料有三氯氢硅、氢气、二氯硅烷、硅粉。另外，硅粉属易燃固体，粉尘遇火或与氧化剂接触发生反应。2、有毒有害物质40 （1）氢气为无色无臭气体，易燃易爆，自燃点为400℃，比重0.0694，与氯、氟、溴等卤素会剧烈反应，空气中的爆炸极限为4.1-74.1%。本品对人无毒，仅在高浓度时可使人缺氧窒息，并呈现出麻醉作用。灭火时应先用水冷却周围物体，切断气源后才能实施灭火。储存时屋顶应注意开孔。（2）氯化氢为刺激气味的气体，本身不燃，但其水溶液可与铁、铝等常见金属反应生成氢气。气体比重1.27，极易溶于水，易在空气中形成白色酸雾。本品在高浓度时刺激粘膜，出现胸闷、咳嗽、痰中带血，慢性中毒表现为牙齿损坏、鼻粘膜溃疡和胃功能紊乱。其水溶液即盐酸，具有强烈的腐蚀性。少量泄漏时，喷雾状水稀释吸收，用碱中和后排入下水道。本品空气中最高允许浓度为了7.5mg/m3，并属111级（中度危害）职业性接触毒物。（3）三氯氢硅（三氯硅烷）为无色液体，易挥发，在空气中发生反应产生白烟，遇水分解生成有毒、强腐蚀的氯化氢并放出大量的热，从而使自身温度迅速达到自燃点175℃，属一级遇湿易燃物品。三氯氢硅易燃易爆，它与氧化剂发生强烈反应，遇明火、高热时发生燃烧或爆炸，闪点为－13.9℃，爆炸极限为6.9%-70%，液体比重为1.35，气体密度4.7，沸点为32℃，具有急性毒性。（4）氧气是无色无臭气体，为助燃性气体，能氧化大多数活性物质。沸点－183.1℃，密度1.43。氧气无毒，但常压下氧浓度超过40％时，有可能发生氧中毒，吸入40%-60％的氧时，可出现胸骨不适、胸闷和呼吸困难，吸入氧浓度在80%以上时，可出现眩晕、心动过速、昏迷、呼吸衰竭甚至死亡，长期处于氧分压为60-100kpa的条件下可发生眼损害，严重者可失明。（5）硅粉为黑褐色无定形非金属粉末，硅晶体为非可燃物。硅的细散的粉尘与空气混合后且存在火源时形成爆炸性的混合物，爆炸下限为100g/m3，可以引起上呼吸道粘膜炎，最高允许浓度（硅的悬浮微粒建议4mg/m3），硅—铜合金悬浮微粒危险等级为4级。硅粉的劳动保护工具有用于呼吸器官保护的防毒面具和用于皮肤保护的工作服、手套、鞋等。硅应存放在金属运料箱或者硅仓库的集装箱中。3、粉尘40 本项目的粉尘主要来自硅粉收集器检修期等。4、其它装置中有部分高温和低温设备，可能引起烫伤和冻伤；生产过程存在机械伤害、高处坠落、物体打击的危险。另外，还有静电、雷电等带来的危害。6.2.3、劳动安全卫生设计中采用的主要防范措施1、建筑及场地布置总平面布置中，充分考虑总体布置的安全性，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。厂区内设置环行道路和厂外道路相连，有利于安全疏散和消防。设备布置尽量露天化，以保持良好的通风环境，避免有害物质聚集。装置内有发生坠落危险的操作岗位按规范设置扶梯、平台、栏杆等安全设施。合理设计装置内外竖向标高，使雨水排放顺畅。装置内的建筑结构抗震按当地地震的基本烈度设防，建构筑物的耐火等级、防火间距、疏散通道、安全距离等均按有关规范执行。2、工艺及自控生产工艺采用目前国外先进的氯氢化合成三氯氢硅技术。有易燃易爆介质的设备，设供开停车使用的氮气置换设施；各种中间槽、三氯氢硅贮槽等均设氮气保护。对装置内的压力设备、管道均设置安全阀、爆破膜等紧急泄压设施，以防操作失灵和紧急事故带来的设备、管道超压；设置阻火、隔爆装置，防止某一设备发生火灾、爆炸而波及相邻的设备。采用DCS系统集中控制，对装置生产过程集中检测、显示、连锁、控制和报警。设置连锁和紧急停车系统，并独立于DCS监视和控制系统。在可燃气体可能泄漏的场所，根据规范设置可燃气体检测报警设施。3、电气及电信采用双回路电源供电。仪表负荷、消防报警、关键设备等按一类负荷设计，采用不间断电源，工艺装置区、控制室等设事故照明。40 按《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范设计规范》选用电气设备。爆炸和火灾危险环境内可产生静电的物体，如设备管道等都采用工业静电接地措施；对高大的建构筑物、设备、储罐等采取可靠的防雷接地措施。设置全厂火灾自动报警系统。4、其它（1）防噪声。尽可能选用低噪声设备；空分空压站设置隔音操作室；对超过一定压力的气体放空管线设置消音器。备有耳机或耳塞，在检查较高噪声设备时使用。（2）防高温、低温。高温设备及管道采取隔热措施，进行人身防烫保护；低温储罐和输送低温流体的管道，均做保冷。（3）防毒。生产现场有可能接触酸碱等腐蚀性物料及有毒物料的地点设置安全淋浴洗眼器，其服务半径应小于15m。生产装置适当集中并尽量采用露天化布置，减少有毒有害物质的积聚；厂房设置机械通风装置，使车间空气中有害物质的容许浓度在规定的范围之内。装置中排出废气均经过洗涤后高空排放；液相排放设置密闭排放系统，尽量减少有毒介质的排放。设有男、女浴室，并设有厕所、更衣室等卫生设施。配备必要的劳动保护用品，如空气呼吸器、防毒面具、防护眼镜、防护手套、防护鞋、防护服等。（4）防尘。在氯氢化合成装置中，采用干法和湿法除尘，减少粉尘散发；含尘尾气均经过除尘过滤器排放。（5）其它防护。对传动设备安装防护设施或安全罩，平台及梯子设置防护栏杆。凡容易发生事故及危害生命安全的场所以及需要提醒人员注意的地点，一均按标准设置各种安全标志；凡需要迅速发现并引起注意以防发生事故的场所、部位均按要求涂安全色。对职工进行就业前培训，并定期对职工进行安全教育。本项目设置劳动安全与工业卫生管理机构，设1名专职安全技术员，编制在生产技术部。6.3、消防6.3.1、设计范围设计范围：40 工艺装置为氯氢化合成装置、三氯氢硅精馏装置、多晶硅还原装置、尾气回收装置等；辅助工程为原料罐区、中间罐区、三废处理设施等。公用工程为循环水站、冷冻站、空分空压站、总变电所、车间变电所等。该项目在**县消防大队负责消防工作范围内。6.3.2、火险分析本项目生产过程中所涉及到的工艺介质四氯化硅、三氯氢硅、硅粉、氢气、氯化氢等。主要危险物质根据总图布置、工艺生产流程及物料物性，确定本工程中水电解制氢、氯氢化合成装置、三氯氢硅精馏装置、尾气回收、多晶硅还原装置的火灾危险类别为“甲类”；冷冻站的火灾危险类别为“乙类”；变配电等辅助生产设施及公用工程设施的火灾危险类别为“丙类”或低于丙类。6.3.3、消防措施为充分贯彻“以防为主，防消结合”的消防原则，依据国家现行消防法规的要求，并结合总图布置、工艺生产装置特点及物料性质等，从工艺生产、总图布局、建构筑物防火处理、防雷接地、火灾自动报警、可燃气体检测、防爆等各个方面采取相应的措施，以防止火灾的发生，最大限度的减少火灾所带来的损失。消防设施用电为一级负荷。1、水消防。本项目消防给水系统为新建消防水加压和储存设施。新建一座满足消防出水要求清水池作为消防水池，设置有双回路供电，且采用稳高压消防给水系统，系统供水量不小于330L/s，压力不小于0.95MPa，此清水池与自备水厂有一DN400相连，但需从清水池处引两根DN450管道，送至多晶硅生产界区，压力维持现有0.4MPa左右，在界区内设消防加压泵，加压到0.95Mpa以上。一次消防用水量不小于3600m3。本项目火灾延续时间：三氯氢硅罐区6h，其它罐区4h，工艺装置3h。新建消防系统可以满足本项目的消防需要。本项目室外消防水管网按独立环状敷设，管网上设置室外消火栓，并提供室内消火栓用水；在工艺生产装置及罐区适当位置布置消防水炮，并在固定水炮不能有效保护的特殊危险设备及塔器等场所，设置水喷淋或水喷雾系统。工艺装置框架平台沿梯子敷设消防竖管。消防水炮（枪）采用水／雾两用型。2、泡沫消防。40 本项目泡沫制备与消防泵房合建，泡沫制备采用压力式比例混合装置。在工艺装置区及原料罐区设置固定式及泡沫栓式泡沫灭火系统，泡沫混合液供给强度不小于32L/s，混合比为6%，采用抗溶性泡沫原液，一次火灾泡沫原液用量不小于4500L。3、干粉消防。本项目在中间罐区、氯氢化合成装置等区域设置千粉灭火设施。4、移动消防设施。根据现行国家相关标准在本项目范围内配置一定数量的移动式灭火设备和器材。5、系统控制。本项目在装置区及重要通道口安装若干个手动报警按钮，消防设施除可在就地操作外，还应能在消防控制盘上操作并显示其工作状态。火灾报警控制器设在中央控制室内，．火灾报警复示盘设在中央化验、变／配电室等位置。7、技术经济7.1、编制依据中国石油天然气集团公司《未上市企业国内固定资产投资项目经济评价方法与参数》（2004）。国家计委和建设部联合下发的计投资（1993）530号《建设项目经挤评价方法与参数》。原化工部化计发（1994）121号文《化工建设项目经济评价方法与参数》有关规定。国家石化局国石化规发（2000）412号文《化工投资项目经济评价参数》有关规定。国家计委办公厅关于出版《投资项目可行性研究指南》的通知。有关专业提供的基础数据及其它地方有关政策法规。7.2、基本经济数据1、财务基准折现率：按本行业财务基准折现率12%计。2、储备基金：按税后利润的10%计。3、职工奖励及福利基金：按税后利润的2%计；企业发展基金：按税后利润的3%计。4、项目计算期：建设期1年，生产期15年，项目计算期16年。5、生产负荷：按投产后第1年为50%，第2年及以后年达100%。40 6、资金逐年使用计划：第1年为100%。7、投资：本项目总投资为150000万元。其中：建设投资120000万元，流动资金30000万元。7.3、生产成本和费用估算1、外购原材料、燃料动力消耗及价格表7-1原材料、燃料动力消耗及价格一览表名称年消耗量价格增值税硅粉1650000Kg/a11元/Kg17%四氯化硅2250000Kg/a3元/Kg17%氢氟酸15000Kg/a14元/Kg17%硝酸60000Kg/a5.5元/Kg17%氢氧化钠1305000Kg/a1元/Kg17%生石灰1770000Kg/a0.15元/Kg17%包装物600000个/a2元/个17%新鲜水102960t/a2.25元/t13%电360000000度/a0.4元/度17%蒸汽276000t/a100元/t13%2、工资及福利费：定员212人，平均工资、附加及福利费为58500元／人．年。3、维修费：按计提折旧固定资产原值的5%估算。4、固定资产折旧：采用平均年限法，综合折旧年限为15年，残值率按10%计。5、无形资产摊销年限为10年，递延资产摊销年限为5年。6、其它制造费按计提折旧固定资产原值的3%估算，其它管理费用按销售收入的10%估算，销售管理费用按销售收入的3%估算。7、成本分析：年均总成本费用56585万元。7.4、销售收入1、商品量及产品价格：生产负荷见表7-2表7-2生产负荷表时间生产负荷率产量人民币价格(含税)美元价格(含税)40 投产后第1年50%750t/a1556元/Kg200美元/Kg投产后第2年90%1300t/a1356元/Kg178美元/Kg投产后第3年100%1500t/a934元/Kg120美元/Kg投产后第4—15年100%1500t/a630元/Kg83美元/Kg2、销售收入：年均销售收入为109080万元。3、增值税及附加估算：增值税税率除新鲜水和蒸汽按13%外，其余均按17%计，城市维护建设税按增值税额的0％计，教育费附加按增值税额的0%计。年均销售税金及附加为11414万元。7.5、利润年均利润总额为41081万元，所得税按33％计取（享受“两免三减半”），年均所得税为13557万元，年均税后利润为27524万元。7.6、财务评价1、财务盈利能力分析。财务盈利能力分析见表7-3。表7-3财务数据表序号指标名称单位数量备注1投资利润率%27.42投资利税率%353项目财务内部收益率%57.14所得税前4项目财务净现值万元136759所得税前（ic=12%）5项目财务投资回收期年2.8所得税前含建设期6项目财务内部收益率%28.33所得税后7项目财务净现值万元53092所得税后（ic=12%）8项目财务投资回收期年4.6所得税后含建设期2、清偿能力分析。还款资金由利润、政策优惠免征税费、折旧、摊销费用组成。3、敏感性分析（见表7-4）表7-4敏感性分析表项目变化率税前IRR建设投资（不含建设期利息）增加10%47.22%40 建设投资（不含建设期利息）减少-10%47.21%销售收入增加10%72.42%销售收入减少-10%41.44%可变成本增加10%53.24%可变成本减少-10%60.90%由表7-4可以看出，各因素的变化都不同程度地影响内部收益率，其中销售收入的变化最为敏感，应采取风险防范措施。4、盈亏平衡分析。以生产能力利用率表示的盈亏平衡点（BEP）为31.79%。计算结果表明，本项目生产负荷达到盈亏平衡点时就可保本，说明本项目有一定的抗风险能力。5、财务评价结论。由以上财务评价可以看出，本项目财务内部收益率高于基准收益率，投资回收期较短，有一定的盈利能力和抗风险能力。因此，项目在财务上是可行的。8、项目主要风险及采取措施8.1、风险评价风险类型：氢气、硅粉、氯硅烷发生火灾、爆炸事故；酸、碱等腐蚀性化学品泄漏；尾气吸收装置操作失误，造成尾气直接排放。评价等级：本项目采取事故应急预案灭火产生的含盐酸污水不会进入南水北调通道，本项目所在区域不属于特殊保护区、生态敏感区、脆弱区。根据建设项目环境风险评价技术导则（HJ/T169-2004）评价工作级别判定方法，确定本项目风险评价为二级。事故概率：罐区在化工生产企业中发生火灾、爆炸的比例最高，其次是物料输送等。事故环境影响评价：在没采取防范措施情况下，火灾事故对周围大气环境影响很大，氯化氢在发生事故时易造成周围区域超标，在风速为2.2m/s，稳定度为E时会造成附近村庄目标超标。事故预防措施：氢气、氯硅烷火灾、爆炸事故预防措施包括控制与消除火源、严格控制设备及其安装质量、加强管理、防止氢气及氯硅烷泄漏、安全设施保持齐全、完好。40 防止氯硅烷遇水、分解措施：对操作人员进行严格的培训，防止生产过程中物料接触水；设备清洗时要按照安全规程进行，保持现场通风。酸、碱泄漏预防措施：选用质量合格管线、容器等，并精心安装；合理选用防腐材料，保证焊缝质量及连接密封性；定期检查跑、冒、滴、漏，保持容器完好无缺；定期检修酸雾吸收器的完好性，确保盐酸泄漏时能正常运转；储罐区均设置围堰，并通过地沟引入中和池，泄漏的液体泄漏后不会对外环境造成影响，不会对外环境造成人员伤亡，定期检查酸、·碱储罐及相应管线下面地沟的畅通性，确保出现事故时能进入中和池。尾气吸收装置故障预防措施：选用质量合格管线、钢材等，并请专业施工单位精心安装；合理选用防腐材料，保证焊缝质量及连接密封性；严格管理，保证碱液的浓度达到要求；严格岗位管理，保证尾气处理装置正常运行，当尾气处理装置出现异常应立即检查，必要的情况下停止生产。事故应急处理产生的环境影响分析：氢气或氯硅烷如发生爆炸，只是在瞬间引发能量积聚和释放，爆炸在很短时间内完成，但有可能引起生产装置的连环爆炸，爆炸产物为水蒸气、含硅粉尘和氯化氢，对周围环境空气会造成严重污染。生产装置或储罐发生爆炸和火灾采用泡沫灭火剂，并且灭火产生的液态物质经地沟汇入事故池，避免了有害物质随大量的污水流出厂区进入地表水环境造成河流污染。酸、碱泄漏液经地沟进入中和池，进行中和处理后回用，不会产生水环境污染事故，酸泄漏挥发形成的氯化氢、氟化氢气体经酸雾吸收器处理后降低了环境风险，但尾气处理装置发生故障的情况下会对环境造成污染，日常生产过程中必须严格管理。综上所述，本项目一旦发生事故，事故应急处理措施引起的环境风险处于可接受水平。8.2、公众参与本项目的建设符合产业政策的要求，选址符合相关规划要求，生产过程中采用了较为清洁的生产工艺，所采用的污染防治措施技术经济可行，能保证各种污染物稳定达标排放，污染物排放总量能在连云港40 市范围内平衡，且排放的污染物对周围环境影响较小，因此，从环保角度论证该项目在区域大气环境综合整治、满足总量控制、基础设施完善的前提下在**省**经济开发区建设可行。建议在建设过程中及投入运行后，应重视环境保护，落实各项环保措施，加强环境管理。同时建设方要加强项目的宣传，使得公众对本项目的污染防治措施及环境影响有清楚、正确的认识。40'