年產500噸硅烷項目工程節能評估報告書-資料下載頁

【導讀】節能評估報告編制目的·····································································7. 有關法律、法規························

　　

【正文】 占地面積 廠區占地面積 畝 637 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 投資利潤率 % 投資利稅率 % 全部 投資回收期 年 項目 用能概況 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 。 年產 500 噸硅烷 項目節能評估 報告 書 4 能源流向圖如下（圖 4） 圖 4 項目能源流向圖 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。 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 年產 500 噸硅烷 項目節能評估 報告 書 5 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） 電（萬 kwh） 軟水（ 萬 噸） 168 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） 1275 電（萬 kwh） 2976 軟水（ 萬 噸） 170 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 %，年節約標準煤 4345 噸。 年產 500噸硅烷 項目節能評估 報告 書 16 能源消耗平衡表 表 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m179。 15482tce 4134tce 2140tce（能源轉換蒸汽） 9208tce（能源轉換蒸汽） 0 0 15482tce 電力 2976 萬kwh 3658tce 85tce 3318tce 138tce 102tce 15tce 3658tce 自來水 170 萬 t 824tce 293tce 261tce 223tce 46tce 1tce 824tce 合計 4512tce 5719tce 9569tce 148tce 16tce 19282tce 有效能量 天然氣 3800tce（天然氣能源轉換蒸汽） 20xxtce（天然氣能源轉換蒸汽） 8600tce（天然氣能源轉換蒸汽） 14400tce 電力 72tce 3000tce 100tce 90tce 12tce 3274tce 自來水 280tce 220tce 210tce 40tce 小計 4152tce 5220tce 8910tce 130tce 18425tce 回收利用 損失能量 360tce 499tce 659tce 18tce 1539tce 合計 4512tce 5719tce 9569tce 148tce 16tce 19282tce 年產 500 噸硅烷 項目節能評估 報告 書 17 3 能源供應情況分析評估 項目所在地能源供應 條件及消費情況 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。 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。 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。 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 年產 500 噸硅烷 項目節能評估 報告 書 18 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 。 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。 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 達標后可再循環使用，直接排放量很少。 生活污水經化糞池處理后，就近排入廠區污水排水管道。最后排 年產 500 噸硅烷 項目節能評估 報告 書 19 入工業園的工業排水管道 。 （ 2） 廢氣污染治理 項目生產過程中產生 廢氣 主要為氮氣，含有少量氫氣及氯硅烷等。處理主要是通過將生產中各分廠產生的廢氣統一進入三廢分廠的廢氣洗滌塔，待所有可能的污染成分被淋洗干凈后再放空處理。 （ 3）廢渣治理 主要來自 生產過程中產生的為 二氧化硅及硅酸鹽 。 將 生產過程產生的可回用的固體廢棄物進行外售；廠區內設置固定垃圾收集點（非露天）來集中堆放不可回用的固體廢棄物，收集后 及時集中 清運 。 （ 4） 噪 聲污染 治理 本項目噪聲主要來自 電機、泵 以及生產中其它設備的噪聲 ， 一方面設備選型時盡量選用低噪聲的設備，另一方面這些機械轉動設備都分別在各自的單獨房間內安裝，均采取了隔聲措施，對外界噪聲影響較弱 ，設備安裝設計過程中 加裝消聲器和防震墊，可減弱噪聲的傳播。車間周圍空地植樹綠化，可以減弱噪聲，因此采取措施后可以達到國家允許的廠礦噪聲標準。 （ 5） 環境管理 加強日常環保管理工作 ，定期對有關環保設施運轉情況進行檢查，發現問題及時處理。 （ 6） 搞好清潔生產 不斷改進設計、使用清潔的能源和原材料、采用先進的工藝與裝備、改善 管理、綜合利用等措施，從源頭削減污染，提高資源利用效率，減少或避免生產、服務和產品使用過程中污染物的 年產 500 噸硅烷 項目節能評估 報告 書 20 產生與排放，以減輕或者消除對人類健康和環境的危害。 年產 500 噸硅烷 項目節能評估 報告 書 21 4 項目建設方案節能評估 項目選址、總平面布置評估 項目選址節能評估 項目建設于景德鎮市高新區江西景德半導體新材料有限公司內。以公司原有一期多晶硅生產線為依托，利用生產過程中產生的氯硅烷為原料，同時硅烷生產過程中產生的副產品直接進入其他工段形成閉路循環。 項目新建硅烷生產主裝置、冷氫化處理系統、精餾系統，共用變配電、循環水、中控分析室及辦公樓、原料倉庫、成品倉庫、門衛及廠區道路等， 項目充分利用廠內水電氣基礎設施，減少投資，節約成本。 另外， 項目建設地 與 206 國道和九景高速直通，距景德鎮市高速路口約 5公里， 交通便利 。 總平面布置評估 硅烷生產項目及配套裝置 將整個區域主要劃分為 硅烷生產 系統、冷氫化處理 系統、 精餾系統 系統、 尾氣回收 系統、 變配電間 、 原料倉庫 、 成品倉庫、辦公樓及中控分析室 、 污水處理 、除鹽水站、循環水泵站、灌裝區 等， 總體設計符合城市規劃有關技術指標要求，符合《建筑設計防火規范》中有關建筑防火間距 要求和消防車道的規范。 該項目平面布置主要呈現以下幾個特點： （ 1）總平面布置整齊、緊湊，道路順直、通暢，功能分區明確、規整。 冷氫化處理 裝置布置在 原先熱氫化 車間 ，各公輔設施分別位于各自功能區域內，分工明確，布置整齊。 年產 500 噸硅烷 項目節能評估 報告 書 22 （ 2） 工藝管路短捷 ，投資節省。 根據工藝流程將反應器布置在場地的東側，依次布置三臺反應器及輔助設備，反應器出料處理系統及原料預熱系統緊靠反應系統，布置在場地的中部，場地的西部為管廊。 （ 3）廠區內主要能源流短捷，投資節省。區域內 項目主要原料可由本公司現有裝置及部分新建裝置通過管道輸送至本裝置，原 材 料供給方便，可最大限度利用廠區現有資源、設施 。 生產工藝、技術方案評估 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 。 另外 本工程 主要 配套 3萬噸 TCS冷氫化裝置，淘汰舊熱氫化裝置，該裝置 主要 特點 表現在： 反應溫度低（ 500550℃）、 電耗 低（ kWh/kgTCS）， 年產 500 噸硅烷 項目節能評估 報告 書 23 舊工藝反應溫度達 1250℃，電耗達 ~ kWh/kgTCS。 STC 轉化率高 （一般 25%左右、最高可 達 30%） ,舊工藝一般只能達到 1520%。 Si、 Cl 消耗低，三廢處理量小，環保壓力低（ Si： ，Cl： ） 。 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） 。 投資省（ 3000噸多晶硅配套冷氫化 800016000萬元） 冷凝器直管設計，空間流暢絕無堵液現象，保證系統壓力穩定。 主要用能工序節能評估 硅烷法流化床技術總體技術路線是：工業硅、 SiCl4 和 H2 經氫化反應器生產含 SiHCl3 混合氣體，然后歧 化后產生硅烷氣體，硅烷氣體經流化床反應器制成顆粒狀多 晶硅。 整個工藝是從工業硅到高純顆粒多晶硅的過程，氫氣和氯硅烷都是整個過程的中 間品，在反應過程中作為工藝載體，但在排出雜質的過程中伴隨著有一定的損耗，因 此在生產過程中有少量的 SiCl4 和氫氣補充。而絕大部分中間產物四氯化硅、三氯氫 硅、二氯二氫硅和硅烷在過程內部循環轉換，所以整個工藝是 年產 500 噸硅烷 項目節能評估 報告 書 24 一個真正的閉路循環生產高純多晶硅的過程。 下面就改良西門子法和硅烷流化床法生產多晶硅生產工藝路線，從原料來源、產品質量、消耗、投資及成本等各方面進行對比。 年產 500 噸硅烷 項目節能評估 報告 書 25 從上述比較不難看出，改良西門子法工藝路線產品方案單一、工藝路線長、還原產 品需進行整理，投資大成本高；硅烷流化床法生產路線有多種產品方案可供選擇可按市 場需求分段生產三氯氫硅、硅烷和多晶硅，還原爐產出的粒狀多晶硅無須處理，投資小 成本低。 國內目前的改良西門子工藝路線大多不是密閉循環，副產的 SiCl4 大量囤積、不僅 年產 500 噸硅烷 項目節能評估 報告 書 26 增加了環境污染的可能性、還增加了產品成本。硅烷流化床法以 Si、 H SiCl4 為原料， 反應過程中產生的 H2 和 SiCl4 均循環使用，真正意義上實現了閉路循環，杜絕了 SiCl4 污染。 國內目前的改良西門子工藝路線大多不是密閉循環，副產的 SiCl4 大量囤積、不僅 增加了環境污染的可能性、還增加了產品成本。而硅烷流化床法以 Si、 H SiCl4 為原 料，反應過程中產生的 H2 和 SiCl4 均循環使用，真正意義上實現了閉路循環，杜絕了 SiCl4 污染；同時能耗大大降低，改變公眾對多