年產30000噸三氯氫硅項目建議書-文庫吧

【正文】 硅烷，辛基氯硅烷等） ，以 用于有機硅烷和烷基、芳基以及有機官能團氯硅烷的合成，是有機硅烷偶聯劑中最基本的單體，也是生產半導體硅、單晶硅的原料，也可 用于制造硅酮化合物 。 項目建議書 —— 30000 噸 /年 三氯氫硅項目 第 6 頁 共 25 頁 我國經濟的飛速發展，尤其是精細化工、有機硅產業、電子產品、光纖通訊等行業的快速發展，為三氯氫硅的生產和下游產品的開發提供了巨大的市場空間和機遇。 隨著有機硅烷偶聯劑工業的發展而出現供不應求，生產量越來越大。 四氯化硅 （ 1）性質 四氯化硅（ Silicon tetrachloride ），別名氯化硅、四氯化矽，分 子式為 SiCl4，為無色或淡黃色發煙液體，可混溶于苯、氯仿、石油醚等多數有機溶劑，性質穩定，有刺激性氣味，易潮解。 序號 性 質 參 數 1 分子量： 2 熔點 ()： 70℃ 3 沸點 ()： ℃ 4 相對密度 (水 =1) 5 相對密度 (氣體，空氣 =1)： 6 蒸氣壓 (℃ ) 表格 3— 三氯氫硅物化性質 （ 2）用途 生產三氯氫硅的主要副產品四氯化硅也是制造有機硅的主要原料， 每生產 1 噸三 氯氫硅將聯產四氯化硅約 噸 。 目前 ， 四氯化硅國內主用于含硅防水涂料，氯相白炭黑，鑄造粘結劑等。 它的制成品有硅酸酯、有機硅油、高溫絕緣漆、有機硅樹脂、硅橡膠和耐熱墊襯材料等。高純的四氯化硅還是制造高純二氧化硅、無機硅化合物、石英纖維以及光導纖維的重要原料。 （二）市場概況 當前世界上只有美國、日本、德國、俄羅斯等少數國家能夠以大工業規模生產高純HSiCl3，最大的生產商是德國的 Wacher 公司和美國的 Dow Corning 公司。 近年來，我國多晶硅和有機硅產業發展速度很快，對三氯氫硅的需求量增大。據估計，到 2021 年，我國多晶硅需求量將達到 6kt/a，全球需求量將超過 65kt/a，屆時對三氯氫硅的需求量將十分巨大。 中國在 20 世紀 90 年代初已建成一定規模的 HSiCl3 生產裝置。然而，目前中國 HSiCl3產品的純度只能滿足中低端應用，高純度級別 HSiCl3 仍需依賴進口。因此，應加緊開發高純度級別的電子產品，并發展具有自主知識產權的技術，縮短與國外先進水平的差距。 項目建議書 —— 30000 噸 /年 三氯氫硅項目 第 7 頁 共 25 頁 序號 單 位 名 稱 生產能力 ( 依次下降 ) 1 江西贛中氯堿制造有限公司 1 0000 噸 2 重慶天原化工有限公司 9000 噸 3 南昌宏狄氯堿有限公司 4 上海氯堿化工股份有限公司電化廠 5 沁陽國順硅源光電氣體有限公司 6 山東華陽科技股份有限公司 7 江油啟明星氯堿化工有限責任公司 3000 8 唐山冀東氯堿有限公司 500 三氯氫硅擬在建項目 9 樂山市福華農藥科技有限公司 20210 噸 10 三門峽市 萬噸三氯氫硅生產線項目正在建設中 12021 噸 11 河北年產 萬噸三氯氫硅項目 15000 噸 12 汝州市年產 6000 噸三氯氫硅項目 6000 噸 13 濟源市年產 1 萬噸高純三氯氫硅項目獲備案 10000 噸 14 榆林經濟開發區 6000 噸 /年三氯氫硅項目正在招商 6000 噸 （三）本項目競爭力分析 生產規模分析 本項目 30000 噸 /年 三氯氫硅 裝置，根據上述分析是適宜的。 技術水平分析 盈利水平分析 營銷能力分析 償還能力分析 抗風險能力分析 2%。 競爭力分析論 ，隨著發達國家的產業調整及大型燒堿裝置的限產，離子膜液堿、片堿的出口量逐年擴大，國內燒堿市場也呈現出平穩發展且穩中有升的態勢，具有一定的市場空間。 ，國內聚氯乙烯正在逐漸替代進口，具有一定的市場空間。 ，隨著環保及資源意識的加強，以塑代木有著良好的發展前景。 項目建議書 —— 30000 噸 /年 三氯氫硅項目 第 8 頁 共 25 頁 葉縣 ，具有原料資源豐富，成本低，產品地市場覆 蓋廣的優點。 由此可見，本項目抗風險能力和市場競爭力是較強的。 三 產品方案及生產規模 (一 )產品方案的選擇 選擇生產什么規格用在什么方面的三氯化硅 （二）產品品種及生產規模 項目單體規模 36 kt／ a，其中三氯氫硅產品規模 30 kt／ a，四氯化硅產品規模 6 kt／a(基于合成氣三氯氧硅與四氯化硅組成質量比約為 5： 1)。 產品規格及質量標準 年操作時間 年操作時間按 8000 小時考慮。 四、 工藝技術方案 （一）技術方案： 三氯硅烷 (HSiCl3)是一種重要的高附加值原料，主要用作半導體工業中制 造超純多晶硅和高純硅烷的原料及外延生長的硅源。 從成熟、實用方面，仍使用國內外普通使用的工業純硅在氯化氫氣流下流態氯化，再精溜提純的工藝路線。 現在國內一般采用改良西門子法， 三氯氫硅 反應爐中硅粉轉化率可達 90%以上。 裝置包括硅粉儲存及輸送、合成反應及旋風除塵、合成氣冷卻及冷凝、產品精制與氯化氫、氧氣回收、尾氣洗滌等 元，以及導熱油加熱、深冷等配套系統。 原料路線： 電解槽送出氫氣經除氧干燥，同氯氣合成氯化氫氣，進入反應爐同硅粉生成粗三氯氫硅，經精餾得到合格的三氯氫硅，再分離出合格的四氯化硅，用干燥清潔 鐵桶罐車包裝出廠。 工藝流程： 項目建議書 —— 30000 噸 /年 三氯氫硅項目 第 9 頁 共 25 頁 粉體單元 烘粉爐 硅粉加料罐 流化床反應器二塔精餾 一塔精餾 冷卻旋風分離4貯 罐 3貯 罐蒸汽加熱氮氣硅粉熱氣體冷凝液 冷凝液 合成氣4 3熱硅粉硅粉合成氣 圖 1— 三氯化硅工藝流程簡圖 三氯氫硅是通過高純氯化氫氣體與金屬級單體硅 (質量分數 98． 0％～ 99． 0％在一定溫度、壓力條件下反應制備的。反應方程式如下： Si+3HCl→ SiHCl3+H2 (1) Si+4HC1→ SiCL+2H2 (2) Si+2HCl→ SiH2CI2 (3) 第二章、三氯氫硅的生產工藝 三氯氫硅生產方法 氯化氫合成 H2＋ Cl2＝ 2HCl 三氯氫硅合成 Si＋ 3HCl＝ SiHCl3＋ H2 Si＋ 4HCl＝ SiCl4＋ 2H2 SiHCl3+HCl＝ SiCl4+H2 三氯氫硅合成。將硅粉卸至轉動圓盤，通過管道用氣體輸送至硅粉倉，再加入硅粉干燥器，經過圓盤給料機并計量后加入三氯氫硅合成爐。在三氯氫硅合成爐內，溫度控制在 80—310℃，硅粉和氯化氫發生反應，生成三氯氫硅和四氯化硅。生成的三氯氫硅和四氯化硅氣體經沉降器、旋風分離器和袋式過濾器除去粉塵及高氯硅烷，經水冷后經隔膜壓縮機加壓，再用 35℃冷媒冷凝為液體。不凝性氣體通過液封罐進入尾氣淋洗塔，經酸堿淋洗達標后排放。 三氯氫硅分離 三氯氫硅分離。 三氯氫硅和四氯化硅混合料（三氯氫硅含量為 80— 85%）進入加壓塔，采用兩塔連續提純分離，通過控制一定的回流比，最終得到三氯氫硅含量為 99%以上的產品和四氯化硅含量為 95%以上的副產物。 項目建議書 —— 30000 噸 /年 三氯氫硅項目 第 10 頁 共 25 頁 含塵廢氣處理 含塵廢氣主要是輸送硅粉的氮氣，先經布袋除塵回收硅粉，然后經水洗滌，洗滌廢水經沉淀后循環使用，尾氣洗滌后排入大氣。布袋除塵器除塵率為 99％，洗滌除塵率按 50％計，總除塵效率達到 ％，經處理后達標排放。不凝氣體主要含有保護氣體，其余還含有少量的氯硅烷、氯化氫等。 經過低溫冷凝后剩余的不凝氣送廢氣處 理裝置，氯硅烷系列遇水迅速分解成硅酸和氯化氫，氯化氫氣體先被稀鹽酸循環吸收為濃鹽酸回收使用，微量部分被堿液吸收、反應。廢氣主要成份有氮氣，廢氣經淋洗處理后，通過車間排氣筒達標排放。在滿足要求的前提下盡量選用轉速低、噪聲小的設備；同時對鼓風機設獨立的隔聲間，與所在的樓層分開，以減輕振動而產生的噪聲；對空壓機、鼓風機、泵等進氣管裝消音器，并設隔聲操作室，減少室內噪聲污染，改善工人作業環境。 煙筒設置足夠的高度，使煙氣的排放符合國家《大氣污染物綜合排放標準》二級標準的要求。 三氯氫硅工藝技術改進 三氯氫硅合成的原理 在沸騰爐中，硅粉和氯化氫主要按下列反應生成三氯氫硅： Si+3HCl SiHCl3+H2+Q (1) 并伴隨有如下副反應： SiHCl3+HCl SiCl4+H2