1、節能評估報告景節能評估201213號項目名稱： 年產500噸硅烷項目節能評估報告 項目單位： 江西景德半導體新材料有限公司 景德鎮市工信節能工程有限公司二一二年十二月二十日主 要 編 制 人 員姓 名職 稱研究方向成岳教授材料化學專家汪永清教授環境化學及材料工藝專家夏光華教授環境材料產業化研究王寶華高級工程師材料化學專家汪和平教授熱能與工程專家吳衛兵工程師熱能與工程專家王志忠工程師熱能與工程專家目 錄前 言11 評估依據31.1 節能評估報告編制目的31.2 節能評估報告編制依據31.2.1技術文件31.2.2 有關法律、法規31.2.3 有關指導性文件41.2.4 國家行業標準、規范規程41

2、.3 節能評估報告編制內容62 項目概況82.1 建設單位基本情況82.1.1 項目名稱及項目建設單位82.1.2 企業概況82.2 項目基本情況82.2.1 項目由來82.2.2 項目建設規模及內容102.2.3 項目實施進度112.3 項目工藝方案112.3.1 工藝流程簡述112.3.2 三氯化磷項目總平面布置122.4 項目的主要技術經濟指標132.5 項目用能概況142.5.1 項目主要用能設備和供、用能系統142.5.2 項目主要能源消耗結構142.5.3 能源消耗平衡表163 能源供應情況分析評估173.1 項目所在地能源供應條件及消費情況173.2 項目能源消費對當地能源消費的

3、影響183.3環境保護實施情況184 項目建設方案節能評估214.1 項目選址、總平面布置評估214.1.1 項目選址節能評估214.1.2 總平面布置評估214.2 生產工藝、技術方案評估224.3 主要用能工序節能評估234.4 項目主要耗能設備選型評估244.4.1 自控設備選擇244.4.2 主要設備制造標準264.4.3主要耗能設備一覽表274.5供電系統284.6 供熱系統294.7 輔助生產系統能源利用狀況分析評估304.7.1供電照明系統304.7.2 自動控制系統304.7.3 變壓器系統304.7.4 電機系統314.7.5 暖通動力系統314.7.6 循環水冷卻系統314

4、.8 附屬生產系統能源利用狀況分析314.9 其它設施能源利用狀況分析325 項目能源消耗水平評估335.1 項目能源消耗種類、來源335.2 能源加工轉換評估336節能對策措施和效果分析366.1 節能措施366.2 能源管理及能源計量配備376.3節能效果分析387 評估結論398 合理化建議409 附件41前 言為貫徹落實中華人民共和國節約能源法、國務院關于加強節能工作的決定、國家發改委關于加強固定資產投資項目節能評估和審查工作的通知、江西省人民政府關于加強節能工作的實施意見（贛府發200624號）、景德鎮市人民政府關于進一步加強節能工作的意見（景府發200717號）、江西省工業固定資產

5、投資項目節能評估和審查辦法（試行）贛工信節能字2011378號等文件精神和要求，重點能耗企業實施新建、改建和擴建的固定資產投資和技術改造項目必須按照要求進行節能評估和審查。對未進行節能審查或未通過節能審查的項目一律不得審批、核準，更不得開工建設。對擅自批準項目建設或不按照節能審查批復意見建設的，要追究直接責任人的責任。觸犯法律的，要依法予以處罰，具體按照江西省關于加強固定資產投資項目節能評估和審查工作的通知執行。硅烷，也稱矽烷，化學式為sih4的一種化合物。在室溫下，硅烷是一種易燃的氣體，在空氣中，無需外加火源，硅烷就可以自燃。硅烷氣是太陽能電池生產過程中不可或缺的材料，因為它是將硅分子附著于

6、電池表面的最有效方式，通過硅烷分解成硅和氫得到提純硅。本項目通過氯硅烷歧化反應法新建年產500噸硅烷氣生產線，生產過程閉路，對節能環保有利，轉化率高，是當今最先進的硅烷生產技術。同時配套一條3萬噸冷氫化裝置和精餾裝置。項目主要利用冷氫化反應合成三氯氫硅，再利用氯硅烷兩步歧化反應來獲得硅烷。同時利用冷氫化處理還原生產產生的stc和硅烷生產中產生的stc。項目主要耗能設備有冷氫化反應器、鍋爐、加熱器、循環泵、風機、加料泵、輸料泵、精餾塔等；硅烷法生產工業電子級硅料是化工類高耗能產品，能耗的高低直接影響產品的經濟效益。隨著電力、天然氣等能源價格的上漲，生產成本也在上升。同時，該產品生產工藝技術及裝備

7、的先進性是決定產品能耗高低的主要因素。遵照省工信委江西省工業固定資產投資項目節能評估和審查辦法（試行）贛工信節能字2011378號文件相關規定，必須編制獨立的節能評估報告書，因此年產500噸硅烷項目必須進行工業系統設備和工藝水平的節能評估。1 評估依據1.1 節能評估報告編制目的及意義（1）評價項目是否符合國家、省、市有關節能法律、法規、規章和產業政策。（2）評價項目主要工藝、技術、設備用能的合理性和先進性。（3）評價項目用能量及用能品種的合理性，核算項目能源經濟指標并評價其合理性和先進性。（4）為節能監察、監督管理工作部門提供可靠的決策依據。1.2 節能評估報告編制依據1.2.1技術文件年產

8、500噸硅烷項目可行性研究報告1.2.2 有關法律、法規（1）中華人民共和國節約能源法（2）江西省實施節能法辦法（3）中華人民共和國可再生能源法（4）中華人民共和國電力法（5）江西省節約能源條例（6）中華人民共和國循環經濟促進法（7）江西省人民政府關于加強節能工作的實施意見（贛府發200624號）（8）景德鎮市人民政府關于進一步加強節能工作的意見（景府發200717號）（9）江西省工業固定資產投資項目節能評估和審查辦法（試行）贛工信節能字2011378號1.2.3 有關指導性文件（1）中國節能技術政策性綱要（國家發展改革委、科技部2006）（2）節能中長期專項規劃（3）關于固定資產投資工程項目

9、可行性研究報告“節能篇（章）”編制和評估規定（4）節約用電管理辦法（5）重點用能單位節能管理辦法（原國家經貿委令第7號）（6）產品結構調整指導目錄（2011年本）（國家發改委第40號令） （7）部分工業行業淘汰落后生產工藝裝備和產品指導目錄(2010年本)(工產業2010第122號) （8）高耗能落后機電設備(產品)淘汰目錄(第一批)工節2009第67號（9）高耗能落后機電設備(產品)淘汰目錄(第二批)工節2012第14號 （10）國家重點節能技術推廣目錄(第一批)國發2008 36號 （11）國家重點節能技術推廣目錄(第二批)國發2009 24號 （12）國家重點節能技術推廣目錄(第三批)國

10、發2010 33號 （13）國家重點節能技術推廣目錄(第四批)國發201134號 （14）工業和信息化部節能機電設備(產品)推薦目錄(第一批)工節2009第41號 （15）工業和信息化部節能機電設備(產品)推薦目錄(第二批)工節2010第112號 （16）工業和信息化部節能機電設備(產品)推薦目錄(第三批)工節2011第42號（17）2011年國家節能中心固定資產投資項目節能評估報告編制指南1.2.4 國家行業標準、規范規程(1)工業類及行業標準工業企業總平面設計規范gb50187-1993工業企業能源管理導則gb/t15587-2008機械行業節能設計規范jbj14-2004機械工廠年時基數

11、設計標準jbt2-2000空氣壓縮站設計規范gb50029-2003容積式空氣壓縮機能效限定值及節能評價值gb19153-2003熱處理節能技術導則g/z18718-2002評價企業合理用熱技術導則gb/t3486-93設備及管道絕熱技術通則gb4272-2008工業余熱術語、分類、等級及余熱資源量計算方法gb/t1028-2000(2)電氣專業供配電系統設計規范gb50052-2009民用建筑電氣設計規范jgj 16-2008評價企業合理用電技術導則gb/t3485-98低壓配電設計規范gb 50054-1995通用用電設備配電設計規范gb50055-9310kv及以下變電所設計規范gb50

12、053-1994 電力變壓器經濟運行gb/t 13462-2008電力變壓器選用導則gb/t 17468-2008建筑照明設計標準gb50034-2004金屬鹵化物燈能效限定值及能效等級gb 20054-2006金屬鹵化物燈用鎮流器能效限定值及能效等級gb 20053-2006中小型三相異步電動機能效限定值及能效等級gb18613-2006三相異步電動機經濟運行gb12497-2006清水離心泵能效限定值及節能評價值gb19762-2005 (3)暖通專業城鎮供熱管網設計規范cjj34-2010采暖通風與空氣調節設計規范gb50019-2003房間空氣調節器能效限定值及能源效率等級gb1202

13、1.3-2010散熱器恒溫控制閥jg/t 195-2007通風機能效限定值及節能評價值gb19761-2005(4)給排水專業節水型企業評價導則gb/t7119-2006建筑給水排水設計規范gb 50015-2003(2009年版)室外排水設計規范gb 50014-2006(2011年版)室外給水設計規范gb 50013-2006民用建筑節水設計標準gb 50555-2010污水排入城鎮下水道水質標準cj343-2010節水型生活器具cj164-2002(5)燃氣專業燃氣燃燒器具安全技術條件gbl6914-2003城鎮燃氣設計規范gb50028-2006城鎮燃氣技術規范gb50494-2009

14、(6)建筑專業公共建筑節能設計標準gb50189-2005建筑外門窗氣密、水密、抗風性能分析及檢測方法gb/t 7106-2008關于加強外墻保溫工程安全防火管理的緊急通知建質安20101039號建筑設計防火規范gb50016-2006建筑外門窗氣密、水密、抗風性能分析及檢測方法gb/t 7106-2008外墻外保溫工程技術規程jgj144-2004全國民用建筑工程設計技術措施建質2009124(7)其它綜合能耗計算通則gb/t2589-2008用能單位能源計量器具配備和管理通則gb17167-2006能源管理體系要求gb/t 23331-20091.3 節能評估報告編制內容（1）項目是否符合

15、有關節能法律、法規、規章和產業政策，是否選用國家和省已公布淘汰的用能設備及國家和省產業政策限制內的產業序列和規模容量或行業已公布限制（或停止）的工藝；（2）項目用能條件、總量及用能品種是否合理；（3）項目能耗指標是否超過國家和地方規定的最高限額，是否達到同行業國內或國際先進水平；（4）項目是否符合國家、地方和行業節能設計規范、標準，主要工藝流程是否采用節能新技術；（5）用能計量儀器配備情況等；（6）單項節能工程項目（如熱電聯產、集中供熱）和民用建筑能耗指標是否符合國家和地方能耗限額標準等。2 項目概況2.1 建設單位基本情況 2.1.1 項目名稱及項目建設單位項目名稱：年產500噸硅烷項目企業

16、名稱：江西景德半導體新材料有限公司企業性質：民營企業法定代表人：陸廷秀項目地址：江西省景德鎮市高新區產業園內2.1.2 企業概況江西景德半導體新材料有限公司是中電電氣集團旗下的一家全資子公司。公司成立于2008年4月，注冊資本5億元，公司員工總人數為459人，其中，本科及以上學歷146人，專業技術人員87人。公司總占地面積637畝，目前產能為1500噸/年，遠景目標為建成6000噸/年多晶硅生產線。公司集多晶硅原料科研、生產、銷售為一體，并于集團其他子公司共同形成包括多晶硅料、拉晶切片、太陽能電池、組件、應用系統在內的完整光伏產業鏈，是集團緊跟國家能源發展政策，立足光伏產業的重要戰略部署。公司

17、采用世界先進的第三代改良西門子技術，大流量、高沉積速度的還原爐技術，獨創高效循環生產工藝，利用西門子dcs控制系統，引進美國cdi尾氣回收技術，基本實現零排放標準。公司秉承遠見、創新、責任的理念，以安全、節能、環保為目標，以為世界輸出優質動力為使命，致力于建設世界一流多晶硅制造工廠。2.2 項目基本情況2.2.1 項目由來2.2.1.1 項目建設背景和必要性硅烷是高科技領域必備的原材料。50年前，美國貝爾實驗室展示了世界上第一塊集成電路，開創了微電子技術的先河。其中硅烷尤其是高純度硅烷，是制約集成電路可靠性和成品率的重要因素。硅烷的生產和使用由此進入人們的視野。此后，硅烷被廣泛應用于半導體元器

18、件、液晶顯示器、硅材料太陽能電池等生產中。近年來十分熱門的發光二極管（led）生產更是離不開硅烷氣體。硅烷電子特種氣體，尤其是高純電子氣體作為電子化工材料，是制約集成電路可靠性和成品率的重要因素。隨著電子信息技術的飛速發展，集成度越來越高，對基礎原材料的純度要求已經提高到了6n級(999999)，另外氣體的質量對芯片制造有很大影響，隨著電子消費品的升級換代，產品制造尺寸越來越大，產品成品率和缺陷控制越來越嚴格，整個電子工業界對電子氣體氣源純度，以及杜絕輸送系統二次污染的要求越來越苛刻。超純、超凈、超前是電子氣體發展的方向。因此引進制備高純電子特種氣體技術更顯得迫在眉睫。目前有能力生產6n級以上

19、高純電子氣體的只有少數國家，而高純氣體在電子產品、航空航天、高效太陽能電池、軍事工業方面有著廣泛的應用。目前國內廠家生產的產品尚不能全面滿足相關電子產品的需要，而且生產能力很小，只能用于制造低規格的產品，而超大規模集成電路所用的6n級別以上純度的氣體根本不能生產，還必須全部依靠進口來解決。這種狀況嚴重地制約著我國電子技術的發展，成為我國發展電子產業的桎梏之一。因此，我公司擬采用氯硅烷歧化法建設年產500噸硅烷氣生產線。這一技術的突破和應用，不僅填補了國內硅烷氣技術的空白，也為今后國家的電子工業，新能源材料提供了高品質、低成本、大規模原材料供應基地。同時，這一技術的突破，改變了我國多年來依靠進口

20、硅烷氣的境況，加速了我國光伏發電平價上網的步伐，更為當前光伏行業的低迷提供了新的增長點。同時，從公司個體角度看，年產500噸硅烷項目是景新公司在一期項目基礎上的改造及擴產項目。景新公司一期已經建成的1500t/a生產線，采用世界最成熟的改良西門子工藝生產多晶硅，確保生產流程環保、安全、可靠和產品質量的穩定；公司通過引進并優化美國、日本、德國等國家多晶硅生產企業的全套技術和設備，為公司的優質高效生產打下了堅實基礎。一期設計建設由一批經驗豐富的中外專家組成，保證了產品生產工藝和流程設計理念一流、技術領先。目前，公司在氯硅烷及多晶硅生產領域，具備相當豐富的經驗和較強的技術實力。但目前光伏行業市場十分

21、低迷。美國商務部于2012年5月17日對原產于中國的光伏產品做出反傾銷初裁決定，稅率為31.14%249.96%，對中國企業出口到美國的光伏產品采取反傾銷措施。9月6日，歐盟也不計后果地對中國光伏產業立案“雙反”，更使得這一行業雪上加霜。歐盟雙反是中歐雙方迄今為止最大的貿易糾紛，也是全球涉案金額最大的貿易爭端。歐洲是全球光伏產品的最大應用市場，也是中國光伏產品出口的主要地區，對于中國光伏產業而言，這就好比剛剛遭到颶風襲擊，又突然遇上龍卷風。受到雙重打擊的光伏企業資金壓力大，舉步維艱。但是面對未來的光伏市場，企業要生存就必須發展，發展是硬道理，發展是企業生存的唯一法寶。景新在光伏的寒冬逆勢而上，

22、引進最先進的生產技術，消除一期設計缺陷，提高生產效率，降低成本，克服產品單一和競爭壓力大，為迎接光伏的春天做好準備。因此，考慮今后多晶硅生產工藝的發展趨勢，我司同步計劃把硅烷氣生產線進行延伸，利用硅烷氣生產電子級多晶硅，參與高端市場競爭。一條生產線兼顧了多晶硅和硅烷特氣兩大產品，克服景新目前產品單一，容易受市場波動影響企業的收益。硅烷氣制備多晶硅成本比西門子法制備多晶硅有大幅度的下降，通過硅烷生產，使得企業產品成本下降，提高企業市場競爭優勢。隨著全球光伏產業的快速發展，硅烷法多晶硅生產工藝越來越受到重視，其原因主要是硅烷法多晶硅工藝有它自身的優點:每千克多晶硅產品的綜合能耗比三氯氫硅法低三分之

23、一以上;硅烷法工藝的副產物對環境不會造成大的危害，屬于環境友好型多晶硅工藝;生產成本比三氯氫硅法低，具有成本優勢;因為硅皖氣體沒有腐蝕性而三氯氫硅具有較強的腐蝕性，所以硅烷法工藝對工藝管道和設備的要求比三氯氫硅法低，生產工藝系統的總投資比三氯氫硅法低;由于硅烷法工藝流程比三氯氫硅法簡單，因此硅烷法工藝的占地面積比三氯氫硅法小，屬于土地集約化多晶硅工藝;硅烷法多晶硅中產生的硅粉可以用于澆鑄法多晶硅片產品中，解決了硅粉的利用問題。硅烷無腐蝕性，熱分解溫度低且分解率高，故此法所得硅多晶的純度高，產率高。項目同時為了解決還原車間電耗較高問題，上冷氫化生產線與硅烷生產和多晶硅生產相配套，把一期的熱氫化改

24、造成冷氫化，達到提高stc轉化效率，減少消耗，降低多晶硅生產成本的目的，實現零排放零污染，綠色生產。因此，無論是從產業角度還是從企業角度，本項目都有著其不可替代的重要性和必要性。2.2.2 硅烷項目優勢分析（1）項目通過歧化反應生產硅烷氣，轉化效率高，整個過程是閉路，一方投入硅與氫，另一方獲得硅烷，因此排出物少，對保護環境有利，同時材料的利用率高，節約成本。（2）利用硅烷工藝生產多晶硅比三氯氫硅法工藝投資更小，生產成本低，而且項目配套3萬噸冷氫化改造技術，把一期熱氫化淘汰，達到提高stc轉化效率，減少電力消耗，強化物料內部循環，減少廢棄物排放，節能環保。（3）公司充分利用現有公用工程配套優勢。

25、現有的公用工程（水、電、蒸汽等）均能滿足500噸/年硅烷項目的要求，而不需要新建或擴建。3臺額定蒸發量20t/h燃汽鍋爐完全可以滿足本項目蒸汽的使用；現行110kv和10kv的變電站可分別滿足公司和項目的供電需求，供水能力為4500t/h的水廠滿足擴建裝置所需。公司僅需投入裝置部分投資以及很少的配套工程便可建設500噸/年硅烷裝置。做到少投入、多產出，這樣既充分利用了企業現有的資源，又可以得到良好的經濟效益。（4）本項目采用國內較先進的冷氫化處理技術，與冷氫化配套新建一條3萬噸精餾裝置，精餾技術加壓操作、阻力小、汽液傳質充分、產能高。塔頂冷凝器使用循環水即可換熱，節約了深冷能耗。塔釜再沸器使用

26、還原工序提供的裝置廢熱，節約蒸汽耗能約60%。 （5）從能源綜合利用來看，工藝上采用國際上最先進的四氯化硅冷氫化技術，四氯化硅可實現全部工廠內部消化，且95%以上可以轉化為三氯氫硅，利用率高，降低了多晶硅生產的單位電耗。反應釜溫度壓力采用自動控制技術，物料回流采用自動調節，冷凝器回流采用液封技術，水泵、風機、變壓器等采用節能產品，因此，新建年產500噸硅烷項目對整個公司的節能降耗有重要意義。2.2.2 項目建設規模及內容本工程利用現有水、電、蒸汽等配套公用設施，整個項目按照500 t/a高純硅烷氣規模實施，主體工藝流程包括硅烷氣生產和四氯化硅冷氫化。1）硅烷氣生產線采用兩級歧化反應；2）新建一

27、條3萬噸冷氫化生產線，處理還原生產產生的stc和硅烷生產中產生的stc；3）與冷氫化配套新建一條3萬噸精餾裝置。整個生產過程完全實現系統閉路循環，保護環境，綠色生產。2.2.3 項目實施進度項目總的建設周期為24個月，前期可行性研究報告編制和審批工作為6個月，勘察施工圖設計1月，設備材料采購及土建施工12個月，安裝工作3個月，調試2個月，這幾個階段可以穿插進行。2.3 項目工藝方案選擇2.3.1 工藝流程比較簡述1、硅烷氣生產工藝選擇a、金屬氫化物工藝該方法的典型代表是美國的memc公司。采用氫化鋁鈉與四氟化硅氣體反應合成硅烷氣體: naalh4+sif4-一-naalf4+sih4b、硅鎂合

28、金法工藝硅鎂合金制備硅烷氣體工藝也稱小松法工藝。硅鎂合金法制備硅烷的工藝流程非常簡練。小松法制備硅烷工藝是國內歷史上研究最多的工藝路線，實現過年產5噸規模的試驗性的生產裝置線。該方法的主要反應有: si+mg-mg2si mg2si + nh4cl一一一一sih4+mgcl2+6nh3c 、氯硅烷歧化反應法，此法利用如下氯硅烷的合成和歧化反應來獲得硅烷: si + 2h2 + 3sic14=4sihcl3 6sihcl3=3sih2cl2 + 3sic14 4sih2cl2=2sih3cl + 2sihcl3 3sih3cl=sih2cl2 + sih4整個過程是閉路，一方投入硅與氫，另一方獲

29、得硅烷，因此排出物少，對保護環境有利，同時材料的利用率高。該方法已經實現千噸級規模生產水平。美國rec(前身為asimi)采用該方法來制備硅烷氣體。本項目擬采用第三種氯硅烷歧化反應法生產硅烷氣，生產過程閉路，對環保有利，轉化率高，是當今最先進的硅烷生產技術。利用氯硅烷歧化反應法生產硅烷氣同時也兼顧了一期西門子生產工藝，與我公司一期裝置相互呼應兼容，大大節約項目投資成本，生產工藝流程圖如下（圖1）：將tcs導入第一臺反應精餾塔，該塔在常規填料塔上部裝有一催化填料部分。tcs反歧化反應器的主要產物為dcs、stc及未反應的tcs（雖然在此過程中會形成部分硅烷），該反應精餾工藝將大部分tcs留在塔中

30、繼續反應。stc作為塔底產物分離出來，送至存儲以返回到買方tcs生產，塔頂富含dcs的產物加壓后送至第二胎反應精餾 圖1 硅烷氣生產工藝流程圖硅烷生產線由兩臺反應精餾塔，一臺提純精餾塔及其配套進料槽、進料泵、冷凝器、再沸器、回流罐、回流和塔底泵。將tcs導入第一臺反應精餾塔，該塔在常規填料塔上部裝有一催化填料部分。tcs反歧化反應器的主要產物為dcs、stc及未反應的tcs（雖然在此過程中會形成部分硅烷），該反應精餾工藝將大部分tcs留在塔中繼續反應。stc作為塔底產物分離出來，送至存儲以返回到買方tcs生產，塔頂富含dcs的產物加壓后送至第二胎反應精餾塔。將dcs導入第二臺反應精餾塔，該塔與

31、第一臺結構類似，但操作條件不同。來自dcs反歧化反應器的主要產物為硅烷、tcs和未反應的dcs。該反應精餾工藝將大部分dcs留在塔中繼續反應。tcs及形成的任何少量stc作為塔底產物分離出來，循環回到第一臺反應精餾塔。塔頂產物富含硅烷，送入精餾提純。硅烷在精餾塔中從dcs中提純出來。塔頂主要產物硅烷，塔底含有dcs及其他成分，循環回到第二臺反應精餾塔。根據tcs進料分析，可能會有一些輕雜質，以精餾塔側線采出的方式從系統中除去。硅烷存儲和灌裝：現場硅烷生產、存儲、包裝和運輸設備對人身、設備和建筑的危害降至最低。使用aiga052/08和cgag132006硅烷及硅烷混合物儲運作為安全距離的指導，

32、現場布置使用買方地皮允許的最大距離。當不能達到建議距離時使用工程設計方案補足。使用的工程設計方案基于現在美國硅烷用戶、包裝商和生產商的業內慣例。使用兩臺球罐儲存硅烷，儲量約為二十天。儲罐帶有泄壓閥，通向工廠火炬系統以緩和任何泄放影響。包括一個罐裝系統，槽罐尺寸通常為47升（12kg）和470升（120kg）。灌滿槽罐，儲存，然后裝入箱式拖車和槽罐拖車。iso集裝箱（4000kg）將直接裝運。可選擇帶有槽罐清潔和測試裝置的系統。尾氣回收及處理：尾氣通過一系列冷凝器以冷凝氯硅烷。這些氯硅烷可循環至一期tcs提純工藝。氣體排放物在尾氣淋洗塔系統中處理。淋洗塔使用含有氫氧化鈉的堿液淋洗氣體，減少其中的

33、顆粒，將鹵化物轉化為溶液中的鹽。淋洗后的氣體放大氣。廢液送至一期460廢液處理裝置中和。2、冷、熱氫化工藝選擇（1）冷氫化工序工業級硅粉送至硅粉干燥器，干燥后排入硅粉中間倉。硅粉在硅粉中間倉中由氫氣帶入氫化反應器中。提純后的四氯化硅經過加壓、預熱后送至四氯化硅汽化器，汽化后的四氯化硅氣體經過加熱器進一步加熱至500-550送至氫化反應器中。循環氫氣和補充的新鮮氫氣經各自的壓縮機加壓后混合，按與硅粉規定比例經過預熱器、加熱器加熱至500-550送至氫化反應器中。如采用氯化氫參與的冷氫化反應，則氯化氫氣體也經壓縮機壓縮后按比例經預熱器加熱后送至氫化反應器中。在氫化反應器中，硅粉與四氯化硅、氫氣（氯

34、化氫）在500-550左右、2.5-3.0mpa壓力下進行氣固流化反應，生成含一定比例三氯氫硅的氯硅烷混合氣，工藝流程如圖2。其主要反應方程式如下：3sicl4（氣）+ 2h2（氣）+si(固)= 4sihcl3(氣)si（固） +2sicl4 （氣）+ h2（氣）+hcl（氣）3sihcl3反應后的氯硅烷混合氣體經過急冷除塵系統，以除去反應氣體中夾帶的細微硅粉顆粒，同時降低反應氣體溫度。除塵后的氣體經過冷凝器冷凝分離回收，冷凝液主要為氯硅烷的混合液，送入粗氯硅烷儲罐，而氫氣返回循環氫氣壓縮機循環使用。（2）粗餾工序來自冷氫化工序的粗氯硅烷液送入1級粗餾塔進行預分離。1級粗餾塔頂排出含少量的氯

35、化氫和二氯二氫硅的不凝氣體被送往廢氣及殘液處理單元進行處理；塔頂餾出液為含有部分sicl4的三氯氫硅冷凝液，送入精餾工序繼續精餾提純。1級粗餾塔釜得到含高沸點雜質的粗四氯化硅，送入2級粗餾塔進行進一步提純。2級粗餾塔的作用是將粗四氯化硅和高沸點雜質進行分離，塔頂排出的不凝氣體同樣送往廢氣及殘液處理單元進行處理。(3)熱氫化單元工藝流程簡述來自氯硅烷罐區的精制四氯化硅通過泵加壓進入氫化爐汽化器，汽化器外設蒸汽夾套，內設盤管，用10bar(g)的蒸汽加熱，將四氯化硅汽化送至各氫化的氣體混合氣柜，與高純氫氣按一定比例在氣體混合氣柜均勻混合，經氫化爐尾氣換熱器（力臂克管），由氫化爐反應尾氣預熱后，通過

36、氫化爐底盤噴嘴進入爐內，在1250溫度下，氫氣與四氯化硅發生反應，生成二氯二氫硅、三氯氫硅和氯化氫。反應尾氣經交換和急冷降溫后（290），經氫化爐尾氣過濾器過濾后，送至尾氣回收工序。氫化反應產生的熱量由90的高溫熱水帶走，高溫熱水分別進入反應器鐘罩夾套、反應器底盤、視鏡、頂部法蘭，對其進行冷卻。130的高溫水回水經高溫水冷卻系統及熱能回收系統冷卻循環利用。工藝流程圖如圖3。目前，國內外多晶硅生產企業已投入工業化運行的四氯化硅氫化技術主要有冷氫化和熱氫化兩種工藝，二者技術特點比較如下：表1. 冷氫化和熱氫化工藝比較表熱氫化冷氫化技術成熟性成熟成熟操作壓力0.6 mpag2.5-3.0mpag操作

37、溫度1250500-550反應原理sicl4+h2sihcl3+hclsi+3sicl4+2h24sihcl3 si+3sicl4 +2h24sihcl3電耗3.54.5 kwh/kg-tcs0.8-1.2 kwh/kg-tcs一次轉化率1520%mol25%mol生產維護較易較難操作技術要求一般較高優點1、 氣相連續反應，不需催化劑；2、 操作壓力低（0.6mpa），設備安全性能要求低；3、 反應使用精制stc無硼磷等雜質帶入，后續的精餾單元簡單；4、 工藝及設備成熟，有一定的運行經驗。1、 硅粉連續加入，流化床反應，可以連續大規模生產（單條線可以做到5萬噸以上tcs產能）；2、 單位電耗低

38、（0.8-0.9kwh/h）；3、 stc轉化率高（一般25%左右、最高可達30%）；4、 tcs成本較低（2500元/噸tcs）；5、 si、cl消耗低，三廢處理量小，環保壓力低（si：1.17-1.18，cl：0.45-0.5）；6、 國內、外工藝已經成熟，運行業績較多。7、 投資省（3000噸多晶硅配套冷氫化8000-16000萬元） 缺點1、反應溫度高（1250）、電耗高（3.5-4.5kwh/kg.tcs）；2、stc轉化率低（15-20%）；3、多晶硅產品含c較高，氫化爐內件（隔熱屏、加熱體）為石墨或c/c材料，在1250會與h2反應生成ch4混在h2中，通過回收h2帶入多晶硅；4

39、、維修率高，單臺爐運行周期在3-4個月；5、單臺設備產量低、配套設備多，3000噸規模需配10-14臺氫化爐；6、對公用系統參數要求高，水、電、蒸汽參數操作范圍窄，易連鎖停車；7、異常停爐，石墨件、加熱體損壞率高；8、si、cl消耗高，三廢處理量大，環保壓力高（si：1.4，cl：1.8）；9、投資大（3000噸多晶硅熱氫化投資國產2.2億元、進口3.5億元）。1、反應屬氣固反應，操作參數苛刻，料位、壓力、溫度控制范圍較窄，較難掌握經濟運行參數點；2、操作壓力高（2.5-3.0mpa）、設備（incoloy 800）、閥門、管道材質、加工工藝要求高；3、硅粉氣相進料，閥門、管道磨損嚴重，氣相介

40、質密封難度大；4、氣固沸騰反應，設備、管道磨損嚴重、安全性要求高；5、由于多晶硅企業間保密，無成熟運行經驗可循、員工綜合素質要求高；6、硅粉帶入雜質、產品tcs需曾設精餾裝置。29pfd2氯硅烷stch2急冷塔頂回流泵stc加熱器h2加熱器h2壓縮機急冷塔氯硅烷儲槽急冷塔頂2級冷卻器急冷塔頂1級冷卻器急冷塔旋風分離器冷氫化反應器硅粉緩沖槽吊車加料斗粗tcs去v1300精餾pfd1冷氫化粗餾1級塔再沸器冷氫化粗餾1級塔回流泵冷氫化粗餾1級塔冷凝器冷氫化粗餾2級塔再沸器冷氫化粗餾2級塔回流泵高沸殘液去殘液處理粗stc去罐區冷氫化粗餾2級塔冷凝器回流罐冷氫化粗餾2級塔回流罐冷氫化粗餾1級塔圖2 冷氫

41、化單元工藝流程圖 年產500噸硅烷項目節能評估報告書 汽化器氫化爐氫化爐尾氣過濾器aeg調控箱氫化爐變壓器110變電站內10kv變電所回收氫氣和制氫站氫氣n2夾套冷卻水電極冷卻水整流器冷卻水尾氣回收來自罐區精制的sicl4圖3 熱氫化單元工藝流程通過兩種氫化工藝優缺點對比，冷氫化法生產多晶硅電耗低，stc轉化率高，si、cl消耗低，三廢處理量小，環保壓力低，因此，項目選擇配套3萬噸/年冷氫化法處理stc。3、與冷氫化配套新建一條3萬噸精餾裝置本項目精餾考慮和3萬噸的冷氫化裝置配套，利用耦合技術，蒸汽消耗大幅降低，裝置處理能力大，操作彈性大。新建精餾裝置的高低沸物的分離提純，可使用一期已使用的8

42、、9塔可達到回收的目的，也可滿足生產要求。高沸殘液去殘液處理粗stc去罐區冷氫化粗餾2級塔冷凝器回流罐2.3.2 硅烷項目總平面布置滿足工藝流程要求，保證生產線短捷，盡量避免管道來往交叉迂回，并將公用工程消耗量大的裝置集中布置，盡量靠近供應來源，合理布置場地內用地，注意節約用地。項目平面布置主要分為六個部分：硅烷生產裝置、硅烷氣充裝系統、冷氫化、精餾、廢氣廢液處理、罐區等，年產500噸硅烷項目是景新公司在一期項目基礎上的改造及擴產項目，項目直接建設在景新公司現有廠區，實施后與景新公司一期項目共同形成一個完整的閉路循環系統，達到整個生產過程物料的完全利用，綠色無污染。原料取材方便，后處理容易，同

43、時具備配套的公用工程及運輸條件，生產十分便利。2.4 項目的主要技術經濟指標表2-1 項目主要經濟技術指標序號指 標 名 稱單位數量備 注一產品方案及生產規模1.1硅烷t/a5001.2tcs生產規模冷氫化處理裝置萬噸31.3精餾裝置萬噸3二年操作日d300三主要原輔、燃料年總消耗量3.1三氯氫硅t/a173503.2液氮t/a23003.3甲醇t/a6703.4歧化催化劑t/a63.5吸附劑t/a33.630%氫氧化鈉溶液t/a85四公用動力消耗量4.1供水萬t/a1704.2供電萬kwh29764.3 天然氣萬m/a1275五運輸量5.1運入量t/a204145.2運出量t/a2000六全

44、廠定員人4596.1其中：生產工人人2806.2管理、專業技術人員人179七占地面積7.1廠區占地面積畝6377.2全廠建筑面積畝400八工程項目總投資萬元32097九能耗指標噸標煤/年19963十固定資產投資萬元20553十一年平均銷售收入萬元18900十二年均總成本費用萬元11375十三年均稅金及附加萬元145十四年均利潤總額萬元7875十五財務評價指標15.1投資利潤率%24.515.2投資利稅率%36.815.3全部投資回收期年4.752.5 項目用能概況2.5.1 項目主要用能設備和供、用能系統項目主要能耗系統包括硅烷生產裝置、硅烷氣充裝系統、冷氫化處理裝置、精餾裝置。項目主要耗能設

45、備包括：冷氫化反應器、鍋爐、加熱器、循環泵、風機、加料泵、輸料泵、精餾塔等設備。能源流向圖如下（圖4）熱損失蒸汽電力天然氣硅烷生產、stc冷氫化及精餾提純空壓機空調水泵燃氣鍋爐余熱回收 圖4 項目能源流向圖2.5.2 項目主要能源消耗結構本項目采用氯硅烷歧化法生產硅烷氣，原輔料主要為硅粉、氯硅烷以及液堿。其中，氯硅烷在整個生產過程中循環生產使用，僅在少數情況下需少量外加。這些材料全部包含著在我公司一期已投產的多晶硅項目中，無需另外采購。而且這些材料在景德鎮以及周邊城市（九江）均有大量生產，采購十分方便。項目所需的能源消耗主要為電、水、天燃氣等能源。動力介質水、天然氣、電力均由公司現有基礎公用設

46、施提供，無需另外增加。500噸硅烷項目實施，主要節能方面在于配套3萬噸/tcs規模冷氫化，淘汰舊熱氫化工藝，能耗大大降低。而且項目通過硅烷法生產工業電子級多晶硅，形成生產閉路循環，減少廢棄物排放，安全環保。能源消費結構表列于表2， 表2 主要能源消耗量對比現有熱氫化能源名稱數值折煤系數折標煤（噸）項目實施前天然氣（萬m3）1380.851.2143kg/m316767.74電（萬kwh）5469.21.229t/萬kwh6721軟水（萬噸）1680.4857kg/t819.25合計24308冷氫化能源名稱數值折煤系數折標煤（噸）項目實施后天然氣（萬m3）12751.2143kg/m315482

47、.3電（萬kwh）29761.229t/萬kwh3658軟水（萬噸）1700.4857kg/t823.565合計19963項目通過實施冷氫化后，生產每噸/tcs需配套冷氫化處理裝置電耗從1823kwh降低為992kwh，電力消耗下降46%，天然氣消耗從460 m3/t下降為425m3/t，同比熱氫化工藝生產下降8%，配套3萬噸/tcs規模冷氫化裝置綜合能耗同比原工藝熱氫化下降17.8%，年節約標準煤4345噸。52.5.3 能源消耗平衡表購入貯存輸送分配最終使用實物量等價值當量值硅烷生產系統冷氫化處理系統精餾及尾氣回收輔助生產辦公合計供入能量天然氣1275萬m15482tce4134tce21

48、40tce（能源轉換蒸汽）9208tce（能源轉換蒸汽）0015482tce電力2976萬kwh3658tce85tce3318tce138tce102tce15tce3658tce自來水170萬t824tce293tce261tce223tce46tce1tce824tce-合計4512tce5719tce9569tce148tce16tce19282tce有效能量天然氣3800tce（天然氣能源轉換蒸汽）2000tce（天然氣能源轉換蒸汽）8600tce（天然氣能源轉換蒸汽）14400tce電力72tce3000tce100tce90tce12tce3274tce自來水280tce220t

49、ce210tce40tce0.9tce750.9tce-小計4152tce5220tce8910tce130tce12.9tce18425tce回收利用損失能量360tce499tce659tce18tce3.1tce1539tce合計4512tce5719tce9569tce148tce16tce19282tce表3 能源消耗平衡表453 能源供應情況分析評估3.1 項目所在地能源供應條件及消費情況1、廠區條件及交通運輸狀況景德鎮市位于江西東北部，地處贛、浙、皖三省交界處，經濟結構以陶瓷、化工工業為主，其他工業為輔，市內現有冶金、電力、汽車配件、電子、電器、機械等工業企業，主要產品達幾萬種。

50、景德鎮市高新區工業園區距景德鎮市高速路口約5公里，距市區約3公里，園區內有多家大型機械、化工企業，水、電、交通網絡配套，生活服務設施完善，外部交通便利，與206國道和九景高速直通，能貫通贛、浙、皖等高速，交通便捷，運輸方便。 2、公用工程狀況工廠內水、電、蒸汽等公用工程設施完善，且均有富余，同時該裝置在廠的總體規劃中，現有的水、電、蒸汽公用工程設施能滿足改建裝置的需要，無需另外新建配套水、電、蒸汽裝置。3、項目能源供應條件景德鎮電力設施有新建“上大壓小”兩臺66萬千瓦時超臨界火力發電機組已經投產發電，廠區內有電力供應豐富，公司設有降壓配電所以供全廠使用。且都是由城市配電網直接供電。公司供電方式

51、主要是采用集中供電方式,由城市政電網的110kv變電站，經10kv專線引至總降壓配電所供電，經11臺配電變壓器降壓將10kv降為380v后再由配電柜輸送到各個用能單位使用。此項目主要通過380v常規動力電變配電站與供電10kv網線連接，能滿足項目供電需求；景德鎮水資源豐富，水資源供應主要依托昌江和南河支流，項目所用水由廠區自來水管網系統供給。天然氣已經接入高新區工業園區，由華潤和深燃天然氣公司供應，因此項目能源供應條件比較適合項目實施。3.2 項目能源消費對當地能源消費的影響項目消耗的主要能耗電、水、天然氣，均由廠區內公用設施供給，其中電投入3658噸標準煤，相當項目實施前電耗下降近46%，因

52、此，項目實施不會增加公司電耗，反而減少電力消耗。水年投入量為824噸標準煤，對于公司現有4500t/天用水系統也不會造成影響；天然氣用于鍋爐轉換蒸汽，年消耗1275萬m3，折合標準煤15482噸，相比項目實施前消耗下降8%，因此，現有鍋爐足以滿足項目蒸汽量，而且天然氣管道已經引入廠區內，不新增天然氣消耗量，也不會對園區內供氣產生影響。由此可見，項目能源消費對當地能源消費沒有影響。3.3 環境保護實施情況（1）廢水污染治理廢水中的主要污染物為氯離子、h+等使廢水呈現酸性。公司建有三廢分廠，專門集中處理生產過程中產生的廢水、廢氣及固廢。廢水處理措施：建造廢水處理池，將廢水排入其中，加堿中和，使得其ph值及各種離子含量均達標后可再循環