河南多晶硅项目.doc

信阳中硅高科技有限公司年产 15000 吨多晶硅和 20 万吨硅粉新建项目 1 第一章 总 论 1 1 概述 1 1 1 项目名称 主办单位名称 企业性质及法人项目名称 主办单位名称 企业性质及法人 项目名称 年产 15000 吨多晶硅建设项目 硅烷法多晶 硅 10000 吨 铸锭多晶硅 1700 吨 多晶拉 单晶硅 3300 吨 主办单位名称 信阳中硅高科技有限公司 企业类型 有限责任公司 法人代表 程大斌 1 1 2 可行性研究报告编制的依据和原则可行性研究报告编制的依据和原则 1 1 2 1 编制依据 1 国家 省有关政策 法规 条例 2 现行有关技术规范 规定以及定额资料 3 国家发展和改革委员会 2005 年 40 号令发布实行的 产业结构调整指导目录 2005 年本 4 投资项目可行性研究指南 5 建设单位委托我院编制本项目可行性研究报告的技术 咨询合同 6 项目承办单位提供的有关数据 资料 1 1 2 2 编制原则 1 符合国家产业政策 技术政策 严格执行国家 部门 和地方的各种标准和规范 2 采用国际先进的深低温硅烷法多晶硅生产技术以及铸 信阳中硅高科技有限公司年产 15000 吨多晶硅和 20 万吨硅粉新建项目 2 锭型式生产多晶硅 生产工艺技术成熟可靠 先进 合理 产品质量达到国内外先进水平 在市场上具有较强的竞争能 力 3 装置建设规模应能达到经济生产规模 以降低产品的 生产成本 提高企业的综合经济效益 努力做到低投入 高 产出 加快建设进度 4 减少三废排放 加强综合利用 环境保护 劳动保护 与安全卫生 消防都要符合国家标准和规范 1 1 3 项目提出的背景 建设的必要性和经济意义项目提出的背景 建设的必要性和经济意义 1 1 3 1 企业概况 信阳中硅高科技有限公司是在信阳市平桥区工业园投资 设立的专业从事多晶硅 单晶硅生产 太阳能芯片 太阳能 发电产品及发电设备开发 设计 制造 加工和销售 企业 类型为有限公司 该公司拥有享誉国内外的专家级技术团队和专业管理人 员 是实施多晶硅建设项目及其产品质量的可靠保证 信阳中硅高科技有限公司将实行现代高科技企业管理制 度 建立适合其自身情况 操作性强的企业管理制度和岗位 责任制 严格按规定对各项工作进行考核 做到责权明确 奖罚分明 职 权 利挂钩 以调动所有经营人员和操作人 员的积极性 公司将按照 科技创新 开拓进取 稳健经营 稳步发 展 的经营理念 通过不断学习 不断创新 务实工作 积 累丰富的企业管理经验 瞄准同行业领先企来 全面提升核 心竞争力 培育一流企业 达到比较理想的企业效益与生产 信阳中硅高科技有限公司年产 15000 吨多晶硅和 20 万吨硅粉新建项目 3 规模同步发展的目标 1 1 3 2 项目提出的背景 十九世纪起的工业革命 伴随着蒸汽机的应用 煤成为 人类生产 生活的重要能源 随着工业的发展 对能源的需 求与日俱增 二十世纪石油的大量开发 扩大了能源来源 但还是不能满足人类人口增长以及生产发展的需要 二十世 纪的石油危机使人们认识到 能源对一个国家的发展以及生 存的重要性 据专家估计 地球上石油资源以目前的使用速 度 仅仅能维持 50 年 而煤在 200 年后也将枯竭 人们急 切地寻找新的替代能源 如核能 水利发电 风能 太阳能 等 其中核能的利用存在铀矿资源的缺乏 以及开采铀矿对 环境的污染 核电站操作技术的难度 核废料的掩埋及难免 有核泄漏的危险等因素的影响 美国 德国已提出不再发展 核能 风能的利用也受到地域的限制 难以普及 水利发电 虽是绿色能源 但可利用资源缺乏 发展空间有限 人们已 注意到直接利用太阳能作为新的替代能源 由于太阳能具有 资源的无限性和绿色环保特性 利用太阳能电池将清洁的太 阳光辐射能源转换为电能的光伏发电 具有无污染 安全可 靠 不受地域限制 运作平稳 无需架设长距离输电线路 可在用电点就近安装 一次投入后 维护费用小 常年受益 等诸多优点 是其它能源无法比拟的 随着世界经济的发展 社会的进步 人们对能源提出越 来越高的要求 特别是各国工业的加速发展 能源需求量急 速上升 石油资源逐步枯竭 尤其是近年来石油价格一涨再 涨 能源危机使人们认识到可再生资源是满足人类社会可持 信阳中硅高科技有限公司年产 15000 吨多晶硅和 20 万吨硅粉新建项目 4 续发展需要的最终选择 可再生能源将逐步成为重要的能源 而太阳能发电在可再生能源中必将占有重要的地位 专家预 测在二十一世纪初的二十年内 可再生的替代能源 将挑战 传统的化石能源 风能 太阳能 地热能 生物质能 水利 能将占全部能源的 20 成为人类的基础能源 而在这些替 代能源中发展最快的将是太阳能发电 今后 10 年将以 30 以上的速度增长 成为世界上发展最快的产业之一 由于多 晶硅是太阳能发电的基本材料 因而多晶硅产业具有良好的 发展前景 太阳能发电业的产业链为 石英矿 硅铁 粉 多 晶硅 铸锭 多晶硅 单晶硅 切晶片 发电芯片 发电组件 发电装置 从优质石英矿的开采 生产硅铁 多晶硅合成 制造太 阳能芯片到太阳能发电组件等的整个产业链分析发现 当前 制约太阳能发电行业发展的主要问题为多晶硅材料短缺 成 为整个行业健康发展的 瓶颈 大力发展多晶硅生产 为 制造太阳能光伏电池提供原材料 可以带动整个太阳能发电 产业链的发展 另外 多晶硅又是制造单晶硅的主要原料 生产多晶硅 也可以带动电子行业的发展 目前由于我国太阳能光伏电池工业的迅猛发展 原材料 多晶硅的短缺 多晶硅市场价格直线上涨 促使国内不少企 业投入多晶硅的生产 但生产工艺技术还是传统的落后的西 门子法 具有能源浪费严重 制造成本居高不下的缺点 本项目拟采用的深低温硅烷法是目前国内外先进的多晶深低温硅烷法是目前国内外先进的多晶 信阳中硅高科技有限公司年产 15000 吨多晶硅和 20 万吨硅粉新建项目 5 硅生产技术硅生产技术 其核心技术由美国归国的专家教授提供 他们 在国外一直致力于硅材料的研究 在美国太阳能公司从事多 晶硅以及单晶硅生产工艺研究工作多年 其核心技术将改变 我国多晶硅生产工艺的落后状况 填补我国高纯度多晶硅材 料生产的空白 并对多晶硅材料工业的发展产生深远的影响 目前 深低温硅烷法生产工艺与设备技术已经成熟 产 品纯度达到 6N 级 99 9999 以上 与传统工艺西门子法相 比节电 70 以上 生产过程中无有害污染物排放 可以实现 清洁生产 具备产业化生产条件 本项目正是在以上背景下提出来的 1 1 3 3 项目建设的必要性及经济意义 1 符合国家产业政策和技术政策 国务院以国发 2005 40 号文发布实施了 促进产业结构 调整暂行规定 该暂行规定指出 积极扶持和发展新能源 和可再生能源产业 鼓励石油替代资源和清洁能源的开发利 用 积极推进洁净煤技术产业化 加快发展风能 太阳能 生物质能等 国家发展和改革委员会以 40 号令发布实施了 产业结构调整指导目录 2005 年本 本项目符合第一类 鼓励类 第四条 电力 第 5 款 风力发电及太阳能 地热 能 海洋能 生物质能等可再生能源开发利用 和第二十四 条 信息产业 第 38 款 6 英寸及以上单晶硅 多晶硅及 晶片制造 的要求 属国家重点鼓励发展的产业与技术 2 是我国可再生能源开发的需要 我国当前太阳能发电的整个产业链中 是两头大 中间 信阳中硅高科技有限公司年产 15000 吨多晶硅和 20 万吨硅粉新建项目 6 小 即硅铁和太阳能电池的产能较大 作为中间环节的多晶 硅产量较小 发展很缓慢 多晶硅主要依靠从国外进口 产 业结构不合理 造成一些太阳能光伏电池厂原料无着落 处 于半停产状态 国外多晶硅市场也由于多晶硅供不应求 价 格在一年内从 60 美元 公斤 涨到 220 美元 公斤 近期还有 上涨的趋势 严重阻碍了我国太阳能光伏发电业的发展 因 此 现在是投资生产多晶硅的最佳时期 特别是采用先进的 深低温硅烷法生产多晶硅 具有产品纯度高 节能 环保 成本较低等独特优势 因而具有较强的市场竞争优势 也使 本项目具有较强的生命力 本项目实施后可年产本项目实施后可年产 11700 吨多吨多 晶硅产品 晶硅产品 3300 吨单晶产品 可以部分地缓解我国多晶硅短吨单晶产品 可以部分地缓解我国多晶硅短 缺的局面 促进我国光伏发电业的发展 同时也可以为国家缺的局面 促进我国光伏发电业的发展 同时也可以为国家 节约大量外汇支出 节约大量外汇支出 3 是满足市场需求 促进企业发展的需要 随着太阳能光伏发电业的发展 近年来出现了世界范围 的硅材料紧缺 目前全球多晶硅年产量 3 万吨左右 大部分 由电子行业所消费 太阳能行业消费量仅占 1 3 专家预测 全球太阳能发电硅材料需求每年将以 30 的速度递增 也就 是说 目前在国际市场多晶硅十分短缺的情况下 每年至少 有 30000 吨的缺口 全球每年需建成 30000 吨以上的多晶硅 项目才能缓解市场供需紧张局面 2004 年 我国多晶硅产量仅占世界多晶硅产量的 0 21 无论是生产单晶硅用还是生产太阳能光伏电池用 多晶硅基本上都需进口 长期受制于人 本项目实施后 每年可向市场提供 11700 吨多晶硅 在 信阳中硅高科技有限公司年产 15000 吨多晶硅和 20 万吨硅粉新建项目 7 满足市场需求 促进太阳能光伏发电业发展 为国家节约大 量外汇的同时 取得良好的企业直接经济效益 有利于促进 企业的发展壮大 1 1 4 研究范围研究范围 本可研报告的范围包括 1 项目提出的背景及必要性 2 市场需求预测 3 建设规模和产品方案 4 厂址选择和建设条件 5 技术方案和设备方案 6 工程方案 7 原材料燃料动力供应 8 环保及劳动安全 9 节能 消防 10 企业组织与劳动定员 11 项目实施进度计划安排 12 投资估算和资金筹措 13 经济评价等 1 1 5 研究的主要过程研究的主要过程 1 国内外市场情况调查 2 对建设项目的工艺技术及建设方案进行比较 3 对原料市场供应和原料价格的落实 4 对生产工艺技术 配套公用工程 厂址选择 总平 面布置方案与建设单位讨论并取得共识 1 2 研究结论 信阳中硅高科技有限公司年产 15000 吨多晶硅和 20 万吨硅粉新建项目 8 1 2 1 研究的简要综合结论研究的简要综合结论 1 本项目符合国家产业政策 有利于环境保护 节能和 可再生能源开发 符合我国建设资源节约型社会 实现可持 续发展的方针政策 2 本项目建成投产后 其多晶硅产品为市场紧缺的产品 可以替代进口 满足国内太阳能光伏发电业和电子行业的需 求 有可靠的市场和销售渠道 而生产多晶硅所需硅铁原料 国内产能较大 易得 在当前多晶硅严重短缺的情况下 建设本项目是最佳的 时机 由于本项目的产品能达到较高的品质 即使在几年后 多晶硅市场已满足要求 市场价格回落 本项目尚有竞争优 势 本项目的中间体硅烷是太阳能薄膜电池的原料 是深加 工新型太阳能产品的基础 有广阔的发展前途 更由于本项 目的建设不受材料和地域限制 发展前景较好 3 多晶硅生产采用的生产工艺技术由专家与企业共同研 发 企业具有自主知识产权 生产工艺技术先进 成熟可靠 已有丰富的生产实践经验 在当前国际上有改良西门子法 改良硅烷法 外延薄膜法 即薄膜电池 等先进工艺 国内尚 未开发 推广深低温硅烷法是有其特殊意义的 本项目产品生产过程中无三废排放 对水 空气 土壤 无不良影响 4 本项目现已在信阳平桥工业园区内实施 各种建设条 件基本完备 可以确保本项目的顺利实施 5 本项目建设计划总投资为 1600000 万元 其中新增 信阳中硅高科技有限公司年产 15000 吨多晶硅和 20 万吨硅粉新建项目 9 固定资产投资 1150000 万元 新增铺底流动资金 450000 万 元 建成后平均年预期销售收入百亿元以上 预期可实现平 均年利润总额五十亿元以上 投资回收期为 4 76 年 有较好 的直接经济效益 另外 本项目主要采用深低温硅烷法生产多晶硅 与传 统的西门子法相比 节电 70 以上 且生产过程中无 三废 排放 既有利于资源的充分利用 又保护了当地的生态环境 利国利民 本项目产品多晶硅为市场紧缺材料 本项目的顺 利实施 不仅可以带动相关的太阳能光伏发电业和电子行业 的发展 还可以替代多晶硅进口 为国家节约大量外汇 社 会效益显著 综上分析 本项目符合国家产业结构调整的要求 符合 国家产业政策和技术政策 产品制造技术来源可靠 先进 原材料来源充足 产品具有广阔的市场前景 环境污染少 经济效益和社会效益都较好 本项目是可行的 建议业主尽 快建设 1 2 2 主要技术经济指标主要技术经济指标 本报告提出的主要技术经济指标见表 1 1 信阳中硅高科技有限公司年产 15000 吨多晶硅和 20 万吨硅粉新建项目 10 表 1 1 主要技术经济指标表主要技术经济指标表 序号序号项项 目目 名名 称称单单 位位数数 量量备备 注注 一生产规模 1多晶硅及单晶硅吨 年15000 二产品方案 1硅烷法多晶硅吨 年10000以实物计 2铸锭多晶硅吨 年1700 3多晶硅拉单晶吨 年3300 三年操作日天300三班 四新增人员总数人960 五总占地面积m21066560 六项目计划总投资万元1600000 1新增固定资产投资万元1150000 2新增铺底流动资金万元450000 信阳中硅高科技有限公司年产 15000 吨多晶硅和 20 万吨硅粉新建项目 11 第二章 市 场 预 测 2 1 我国太阳能发电的历史和现状 我国自 1958 年起开始研究太阳能电池 1971 年首次应 用于我国发射的东方红二号卫星上 1973 年应用于地面港航 标灯上 在 80 年代以前都处于雏形阶段 主要是由于生产 成本高 价格昂贵 市场发展缓慢 产品主要用于功率小的 一些特殊行业 如航标 铁路 高山气象站的通讯用电 以 后逐步扩展应用到微波中继站用电 部队 海岛 边境 通讯 边远无电农村用电等多个领域 进入二十一世纪以来 我国光伏研究和太阳能光伏电池 产业有了长足的发展 2000 年我国太阳能光伏电池产量为 3MW 到 2003 年达到 101 5MW 2004 年太阳能光伏电池 产量超过印度 2005 年是我国可再生能源发展史上具有重大 影响的一年 2005 年 2 月 28 日 第十届全国人民代表大会 常务委员会第十四次会议通过了 中华人民共和国可再生能 源法 极大促进包括太阳能在内的可再生能源的发展 2005 年我国太阳能光伏电池产业发展速度达到 43 2 2 多晶硅市场供需现状分析 2 2 1 国际多晶硅供需现状 国外多晶硅生产技术一直由美日德三国的七家公司垄断 着 各公司都有各自的技术秘密和特点 发展了不同的生产 工艺 其中以改良西门子法生产工艺为主 其他有硅烷热分 解法生产棒状多晶硅和粉状多晶硅工艺各具特色 信阳中硅高科技有限公司年产 15000 吨多晶硅和 20 万吨硅粉新建项目 12 2003 年世界多晶硅总产量为 23150 吨 其中用于太阳能 电池的多晶硅为 6800 吨 占总产量的 29 4 2004 年世界 多晶硅总产量为 27000 吨 较 2003 年增长 16 63 世界多 晶硅产能与产量见表 2 1 所列 表 2 1 世界多晶硅产能与产量表世界多晶硅产能与产量表 实际产量实际产量 企业名称企业名称国别国别产能产能 20002001200220032004 产能占比产能占比 哈姆洛克美70004600430051005300700024 3 先进硅美2600260025001900215024009 02 MBMC美2700100010001500150015009 38 三菱硅美12008008001000100012004 17 SGS 先进硅美2200 150190022007 63 德山曹达日48002600330036004000480016 67 三菱多晶硅日1600145012001400140016005 55 住友日7006305507007007002 43 瓦克电子德50003700300040004200460017 36 MBMC意1000100010001000100010003 47 合计288001838017650203502315027000100 为加速太阳能发电业的发展 世界各国都在加大发展力 度 太阳能电池的产量将以 30 以上的速度增加 2003 年太 阳能电池的产量为 744MW 太阳能级多晶硅需求量在 9300 吨以上 2004 年世界太阳能电池产量达到 1200MW 太阳能 级多晶硅需求量达到了 111700 吨以上 尽管 2005 年全球多 晶硅总产量达到 30000 吨以上 但大部分品质高的都用于深 加工成单晶硅 用于 IT 行业 因此随着世界范围内太阳能 发电业的高速发展 制造太阳能芯片的原料 多晶硅需求 量以 30 的速度递增 产品供不应求 价格飞涨 2 2 2 我国多晶硅供需现状我国多晶硅供需现状 我国多晶硅工业起步较早 五十年代已设立研究所 六 信阳中硅高科技有限公司年产 15000 吨多晶硅和 20 万吨硅粉新建项目 13 十年代中期已实现产业化 七十年代初 所谓电子工业中心 论的时期 曾盲目发展多晶硅厂多达 20 多家 由于技术落 后 环境污染严重 成本高 大部分企业相继关门 到上世 纪 90 年代只剩下几个生产厂家 到本世纪初也只剩下两家 即峨眉半导体厂及洛阳单晶硅厂 他们的生产能力见表 2 2 表 2 2 我国多晶硅产能与产量表我国多晶硅产能与产量表 200220032004 企业名称企业名称 产能产能产量产量产能产能产量产量产能产能产量产量 洛阳单晶硅厂28 325 828 328 328 3技术改造 峨眉半导体厂100501006010067 合计75 888 367 2004 年 国内多晶硅产量仅占世界总产量的 0 21 市 场存在严重缺口 无论生产单晶硅用 还是生产太阳能光伏 电池用 多晶硅基本上都依赖进口 长期受制于人 2 2 多晶硅市场预测 2 2 1 国际市场预测国际市场预测 在国际市场上 随着光伏产业的发展 近年来出现了世 界范围内的硅材料紧缺状况 目前全球多晶硅年产量 3 万吨 左右 大部分由电子行业所消费 太阳能发电行业消费量仅 占总产量的 1 3 专家预测全球太阳能发电硅材料需求将以 每年 30 的速度递增 2000 年全球太阳能发电装机容量占全球发电装机容量比 例仅为 0 012 专家预测 2010 年为 0 48 其中包括欧盟 新能源白皮书 37 亿瓦 日本 新阳光计划 43 亿瓦 美国 100 万太阳能屋顶计划 40 亿瓦 2020 年为 信阳中硅高科技有限公司年产 15000 吨多晶硅和 20 万吨硅粉新建项目 14 1 83 2030 年为 6 69 2040 年为 26 44 从以上预测可 见 多晶硅产业在二十一世纪发展前景广阔 多晶硅市场需 求旺盛 2 2 2 国内市场预测国内市场预测 2004 年国家发改委起草了一个 中国可再生能源开发战 略规划 2006 2020 规划提出的发电能力预期目标为 到 2010 年可再生能源发电的装机容量达到 60 106kW 占全国 总装机容量的 10 其中太阳能光伏发电装机容量达到 45 104kW 为 2003 年太阳能光伏发电装机容量的 8 18 倍 到 2020 年太阳能光伏发电装机容量为 10 105kW 是 2010 年预期太阳能光伏发电装机容量的 2 22 倍 加上太阳能光伏 电池诸多应用产品和太阳能系列产品的大量出口 未来国内 多晶硅市场发展空间十分广阔 由于太阳能光伏电池产业的迅速发展 已造成太阳能级 多晶硅市场产生严重短缺的局面 我国现已投入生产的太阳能光伏电池企业有 20 多家 至 2006 年产能已达到 560MW 以上 如按生产 1MW 太阳能 光伏电池需 13 吨多晶硅计算 需多晶硅 7280 吨以上 目前 这些企业的多晶硅材料绝大部分依靠进口 我国太阳能电池供需情况及预测见表 2 3 表 2 3 我国太阳能电池供需情况及预测表我国太阳能电池供需情况及预测表 项目项目2000200420052010 太阳能电池产量 MW 53 570100800 多晶硅需求量 吨 749980140010505 多晶硅增长率30 43 55 信阳中硅高科技有限公司年产 15000 吨多晶硅和 20 万吨硅粉新建项目 15 我国当前太阳能光伏发电产业结构不合理 整个产业链 两头大 中间小 即硅铁和光伏电池产能较大 而多晶硅产 能较小 90 年代我国每年大量出口硅铁去日本 美国 因每生产 一吨硅铁要消耗 10000kWh 电能 国家注意到硅铁出口是在 出口能源 因此发文停止硅铁出口 一时不少硅铁厂下马 但还有不少硅铁厂保留下来了 从本世纪初至今生产硅片组装太阳能产品的企业规模较 大 发展迅速 他们都是两头在外的企业 即多晶硅从国外 进口 产品加工组装后 大部分出口 位于产业链中间环节的多晶硅生产发展很缓慢 生产厂 家少 生产规模小 现在一些太阳能光伏电池厂 原料无着落 处于半停产 状态 而国外多晶硅由于供不应求 价格在一年内从 60 美 元 公斤上涨到 186 美元 公斤 近期仍有上涨的趋势 由于 多晶硅市场供不应求 多晶硅的价格大幅上涨 中国的需求 量大 一些国外的多晶硅生产企业已开始对我国实行限购和 禁购 因此 在我国生产多晶硅有利于产业结构调整 有利于 整个太阳能光伏发电业的协调发展 由此可见 本项目产品 多晶硅的国内外市场容量均 较大 前景广阔 信阳中硅高科技有限公司年产 15000 吨多晶硅和 20 万吨硅粉新建项目 16 第三章 产品方案及生产规模 3 1 产品方案 多晶硅材料是以多晶硅材料是以硅合金粉硅合金粉为原料经一系列的物理化学反为原料经一系列的物理化学反 应提纯后达到一定纯度的电子材料 是硅产品产业链中的一应提纯后达到一定纯度的电子材料 是硅产品产业链中的一 个极为重要的中间产品 是制造硅抛光片 太阳能电池及高个极为重要的中间产品 是制造硅抛光片 太阳能电池及高 纯硅制品的主要原料 是信息产业和新能源产业最基础的原纯硅制品的主要原料 是信息产业和新能源产业最基础的原 材料 本项目产品为光伏级多晶硅 材料 本项目产品为光伏级多晶硅 3 2 产品的品种 质量指标及拟建规模 冶金级多晶硅 含硅 98 99 光伏级多晶硅来自于对 冶金级硅的提纯 要达到 6 个 9 即 99 9999 而纯度最高 的 是电子级硅 要达到 11 个 9 或 13 个 9 本项目产品为光伏级多晶硅 纯度达到 6N 即 99 9999 以 上 大部分达到 8N 即 99 999999 产品质量达到 ASTM SEMI 国际标准 本项目产品多晶硅生产规模为 年产量 15000 吨 其中硅 烷法多晶硅 8000 吨为 8N 2000 吨为 6N 铸锭多晶硅 1700 吨 拉制单晶硅 3700 吨 信阳中硅高科技有限公司年产 15000 吨多晶硅和 20 万吨硅粉新建项目 17 第四章 工艺技术方案 4 1 工艺技术方案选择 4 1 1 我国传统的多晶硅生产工艺路线我国传统的多晶硅生产工艺路线 我国对多晶硅生产研究早在二十世纪六十年代 七十年 代初已建成小规模的工业生产企业 相继发展至今已有四十 余年的历史 生产技术一直沿用西门子法 即氯硅烷氢气高 温还原法 这种方法间歇式生产 能耗大 近几年来 在生产设备 方面稍有改进 即加大发热棒的尺寸和对数 增加了单台设 备的产量 在设备结构上没有什么特点工艺的改变 现 24 对还原炉一个生产周期的产量可达 2 8 3 吨 其生产工艺流程如下 多晶硅工艺流程示意图多晶硅工艺流程示意图 精馏 尾气处理 铸锭 工业硅 98 5 三氯氢硅 合成 三氯氢硅 提纯 氢气还原 炉 破碎酸洗 氯化氢加氢反应提纯 干法回收 尾气 熔铸清洁处理 切锭包装 信阳中硅高科技有限公司年产 15000 吨多晶硅和 20 万吨硅粉新建项目 18 生产过程分为以下三个主要部分 a 三氯氢硅的合成和精馏 使用硅粉与 HCl 反应制成硅 烷 在精馏制取 SiHCl3 b 还原 在高温 1000 度用 H2还原 SiHCl3 制成多晶硅 c 尾气处理 生产 1 吨多晶硅有 10 吨以上的尾气 尾气 中 HCl SiHCl3 SiCl4 经处理后收利用 以降低成本 4 1 2 国外的多晶硅生产工艺简介国外的多晶硅生产工艺简介 多晶硅生产发达的国家如美国 德国 日本 意大利在 多晶硅的生产技术上已有多种改进和新的工艺 这些国家的 多晶硅生产技术是垄断性的 对中国不转让技术 也不出口 成套设备 现据收集到的几项技术简介如下 a 深低温硅烷法 该生产方法也称为杜邦法 即氢硅烷分解法 在美国 已有非常成熟的先进技术 多年来在生产设备上已有较多改 进和革新 由于采用了一系列在线测量的仪器和机械手自控 阀门等设备 生产更安全可靠 但其缺点是单套设备不适合 大规模生产 目前的标准是每套设备产量在 5 10 吨 月 即每 秒产量在 2 4g 其生产工艺流程如下 信阳中硅高科技有限公司年产 15000 吨多晶硅和 20 万吨硅粉新建项目 19 原料一 原料二 在国外 深低温硅烷法最大优点是产品质量高 该法产 品中 8N 以上的多晶硅占产量的 70 以上 其余也在 6N 以 上 该法产品为粒状 可直接用于拉制单晶硅 供 IT 芯片 用 b 改良西门子法 该法的生产原理与传统的西门子法一样 在主要设备还 原炉上有重大的改进 即把间歇式生产 改为连续式生产 把单台的小炉子改成隧道式的大炉子 其结构原理 在生产 过程中把生长到一定尺寸的一组多晶硅发热棒从炉中引出进 入氮气保护的隔离室 经隔离室冷却后再取出进行后工序加 工 再由隔离室中将新的加热棒插入炉中 再进行反应制取 多晶硅 这样连续不断地取出和插入 数十组发热棒循序工 作 使间歇式生产变成连续式生产 隔离室的作用是防止空 气进入炉内 防止硅棒在高温下接触空气 这样能耗大量下 合 成 分离回流塔 硅烷反应塔 纯化器 一次分解 二次分离 二次分离 二次分离 二次分离产品 多晶硅 产品 多晶硅 产品 多晶硅 H2回收 母液回收塔 产品 多晶硅 信阳中硅高科技有限公司年产 15000 吨多晶硅和 20 万吨硅粉新建项目 20 降而产量加大 自动化程序提高 质量稳定 其技术难度是 高温下隔离室的定位精度高 密封度高 隔离室的真空 氮 气吹扫全自动操作 为此设备投资也大 产量 1000 吨 年的 一套设备中的连续还原炉就要 3000 万美元左右 c 改良硅烷法 改良硅烷法的技术是美国的先进技术 其反应过程与低 温硅烷法相似 但使用原料不一样 它是采用 SiCl4为主要 原料 由于目前国内大多采用西门子法 在生产原料 SiHCl3 的过程中 会同时产生 20 30 的 SiCl4 目前 SICL4的价格 是 SiHCl3的一半或一半以下 目前 SiHCl3价为 9000 元 吨 而 SiCl4价为 4000 元 吨 因此该法是多晶硅生产中成本最 低的一种方法 是最有竞争力的工艺 其工艺流程如下 SiCl4原料一 原料二 改良硅烷法适合大批量生产 该法主要生产设备可在美 国制造 辅助设备在国内制造 d 硅烷外延法 一 次 合 成 三 次 合 成 二 次 合 成 提 纯 一次分解 二次分离 二次分离 二次分离 二次分离产品 多晶硅 产品 多晶硅 产品 多晶硅 原 料原 料H2回收 母液回收塔 产品 多晶硅 信阳中硅高科技有限公司年产 15000 吨多晶硅和 20 万吨硅粉新建项目 21 硅烷外延法是一种用于生产薄膜光伏电池的方法 目前 美国有该项技术 德国有铜铟外延法技术 国内开发研究计 划已在国家发改委立项 该项目的前端技术即低温硅烷生产 出的硅烷为其原料 用激光轰击后分解出多晶硅 积淀在载 体上 其多晶硅的原料消耗不到普通硅片法的 1 6 因此 是多晶硅光伏电池生产中成本最低的一种 目前德国有工业 生产的外延薄膜成套设备 4 1 3 本项目工艺技术方案的确定本项目工艺技术方案的确定 从 4 1 1 条和 4 1 2 条介绍的几种多晶硅生产工艺中 经 分析比较 推荐选用深低温硅烷法作为本项目的工艺技术方 案 主要是由于深低温硅烷法具有以下优点 a 原料采用硅合金粉 运输方便安全 而西门子法原料 采用 SiHCl3运输不安全 多晶硅生产地点应位于能供应该原 料 SiHCl3的氢碱厂周围 200 公里范围内 而本项目建设场地 可以不受地域限制 b 采用该工艺生产的多晶硅纯度高 70 以上的 8N 产品 可直接供给生产单晶硅厂使用 国内外市场都急需这种产品 因此 本项目产品在相当长时间内不必担心没有销路 目前 国外客户愿意包销 可签订协议 c 筹建速度快 采用该工艺方案 由于生产线规模小 投资后半年内即可进入生产 拿出产品 及早进入市场 而 传统的西门子法一般都在一年半以上才能试车 两年后才能 正常生产 d 投资较低 采用该工艺方案 可以一次规划多条生产 线 根据资金到位情况分批实施 信阳中硅高科技有限公司年产 15000 吨多晶硅和 20 万吨硅粉新建项目 22 4 1 4 工艺过程简述 a 将原料加入合成炉 在合成炉内经搅拌完成反应产物 合成工序 反应产物残渣采用真空排出系统排出 b 将合成炉的有效反应产物经管道输送到硅烷反应塔 内置制冷系统 在低温条件下加氢气生成硅烷 c 在分离回流塔内 分子筛组 内置制冷系统 将硅烷 与其它物质分离 d 在 120 石英塔精馏纯化装置内将硅烷进一步提纯 e 在预分解炉 一次分离 将硅烷初步分解成晶体硅和 氢气 f 在 4 釜多晶硅炉内完成硅烷的二次分离 得到多晶硅 成品 氢气回收利用 g 多晶硅采用自控出料系统输送到多晶硅清洗 真空包 装生产线进行清洗后真空包装 入库 h 生产线配备制冷系统 冻盐水循环系统 无杂质源无 油多级扩散真空泵 液氮降温系统 高纯氢发生器和气体缓 冲系统 g 配备数字信号流量计 压力计和温度仪表及硅烷产出 密封探漏仪等仪器和精密自动管道控制阀 结合多晶硅生产 系统 PLC 控制软件完成对生产全过程的自动控制 4 2 设备选择 4 2 1 设备采用原则 设备采用原则 在实现产品质量控制目标的前提下 采用技术先进的节 能型生产设备 力争实现技术先进性和投资合理性的统一 4 2 2 主要设备选择主要设备选择 信阳中硅高科技有限公司年产 15000 吨多晶硅和 20 万吨硅粉新建项目 23 由于本项目采用的深低温硅烷法属国内首例 关键设备 拟采用美国进口为主 部分配套设备由国内采购 这样做虽 然投资高一些 但设备制作快 投产早 经济上也是合理的 主要设备清单及投资情况见表 4 1 信阳中硅高科技有限公司年产 15000 吨多晶硅和 20 万吨硅粉新建项目 24 表 4 1 主要生产设备明细表主要生产设备明细表 序号序号名名 称称型号规格型号规格 数量数量 台台 备注备注 1合成塔30国产 2硅烷反应塔300进口 3分离回流塔10国产 4纯化器30进口 5一次分离器10国产 6二次分离器40进口 7深低温制冷系统10进口 8在线测量仪器50进口 9传感器200进口 10控制阀门100进口 11机械手20进口 12多晶硅料和排渣隔离系统20进口 13回收贮罐10国产 14真空泵系统10国产 15氮气1500kg20国产 16加料操作台等附加设施10国产 17出料部空气净化设备10国产 18产品包装设备10国产 19下脚料包装设备10国产 20 10 冻盐水循环系统10进口 214A 分子筛组 含再生互换阀 20进口 22123X 分子筛组 含再生互换阀 20进口 23高纯氢气发生器30进口 24多晶硅生产系统控制软件10进口 25硅烷产出密封探漏仪50进口 26多晶硅铸锭炉G 45060进口 27单晶炉TD 80200国产 28切片机MB 1210进口 合计 信阳中硅高科技有限公司年产 15000 吨多晶硅和 20 万吨硅粉新建项目 25 第五章 原料 辅助材料及燃料动力供应 主要原料为硅中间体和液氨 辅助材料为氮气 盐和氢 气等 单位产品硅中间体消耗定额 2 2 吨 吨产品 液氨 6 6 吨 吨产品 则正常年份硅中间体消耗量为 22000 吨 液氨消耗 量为 66000 吨 氮气为低温处理用 消耗量极小 盐为冷冻盐水制备使用 消耗量极小 氢气由氢气发生器自产 本项目所需原料及附助材料均属长线物资 均立足国内 市场招标采购 可以确保本项目正常生产需要 主要燃料动力为蒸汽 水和电 均由信阳环保科技园区 相关部门提供 可以满足本项目需要 实现本项目生产纲领主要动能消耗量见表 5 1 表 5 1 主要动能年消耗量表主要动能年消耗量表 名名 称称单位单位年耗量年耗量供供 应应 商商备备 注注 水m33600信阳市自来水公司生活用水 电104kwh2400信阳市供电公司生产与生活用电 蒸汽吨4878信阳热电厂冬季采暖 信阳中硅高科技有限公司年产 15000 吨多晶硅和 20 万吨硅粉新建项目 26 第六章 厂址选择与建设条件 6 1 厂址选择 1 1 电力保证 电力保证 本项目采用的是先进的硅烷法生产技术 对电力的依本项目采用的是先进的硅烷法生产技术 对电力的依 赖不是很大 只要有正常的工业用电就足以保证生产的需赖不是很大 只要有正常的工业用电就足以保证生产的需 要 要 铸锭及单晶炉要求电力稳定 线路要求双回路 铸锭及单晶炉要求电力稳定 线路要求双回路 物流畅通 物流畅通 信阳市位于湖北省最北部 长江中下游 信阳市东北角 上 总面积 1544 平方公里 人口 35 万 介于北纬 29 35 30 06 东经 116 22 116 53 之间 素 有 七省扼塞 鄂北大门 之称 市境东邻安徽省东至 市 南抵鄂省广水 孝昌县毗邻 西连鄂省随州湖口县 北与河北省邯郸 临漳县隔江相望 原辅材料 原辅材料 原材料主要是氮气和多种特种气体 在九江就能够就 近解决 6 2 1 厂址的地理位置 地形 地貌概况厂址的地理位置 地形 地貌概况 厂区规划总用地面积为约 600 亩 建设场地性质为规划工业用地 符合信阳市城市总体规 划 目前本项目建设用地已通过土地预审 符合国家土地政 信阳中硅高科技有限公司年产 15000 吨多晶硅和 20 万吨硅粉新建项目 27 策 准予建设 拟建场地内地势平坦 不压矿与文物 适宜本项目建 设 6 2 2 工程地质水文地质及地震烈度工程地质水文地质及地震烈度 拟建场地内土地平整 建设用地为二类工程地质 适 合各种工程建设 根据 建筑设计抗震规范 GB50011 2001 规定 本地 区抗震设防烈度为 6 度 设计基本地震加速度值为 0 05g 6 2 3 当地气象条件当地气象条件 信阳地跨淮河 位于中国亚热带和暖温带的地理分界 线 大别山 淮河 上 属亚热带向暖温带过渡区 这 种过渡气候造成淮河南北自然景观的差异 淮南山清水秀 水田盈野 稻香鱼跃 犹如江北京风光 淮北平原舒展 一望无垠 盛产小麦 杂粮 棉花 北国情调浓厚 信阳 日照充足 年均 1900 2100 小时 年平均气温 15 1 15 3 无霜期长 平均 220 230 天 降雨丰沛 年均降雨量 900 1400 毫米 空气湿润 相对湿度年均 77 信阳四季分明 各具特色 春季天气多变 阴雨连绵 季降水日数多于夏季 降雨量达 250 380 毫米 占全年降 水量的 26 30 夏季高温高湿气候明显 光照充足 降水 量多 暴雨常现 降水量 400 600 毫米 占全年的 42 46 秋季凉爽 天气多晴 降水顿减 季均降水量 170 270 毫 米 占全年的 18 20 冬季气候干冷 降水量少 约 80 110 毫米 占全年的 10 冬季在四季中历时最长 130 天 左右 但寒冷期短 日平均气温低于 0 的日数年平均 30 天左右 信阳中硅高科技有限公司年产 15000 吨多晶硅和 20 万吨硅粉新建项目 28 6 2 4 交通运输条件交通运输条件 信阳是武汉的 北大门 河南的 南大门 交通便 利 区位优越 信阳南距武汉 200 公里 北距郑州 300 公 里 东距合肥 346 公里 西距西安 534 公里 处在几个城 市中间的位置 是全国 44 个交通枢纽城市之一 民航 信阳北部的明港机场已经立项 需要 3 5 亿资 金改造 目前招商引资正在进行中 铁路 境内有京广 京九 宁西三条国家级铁路 京 广铁路 京九铁路纵贯南北 宁西铁路横贯东西 京广客 运专线已经开工 信阳又增加一条南北铁路 建成后时速 可达 350KM 信阳 随州 常德铁路已经纳入新修编的中长 期铁路规划 县县均有火车站 信阳站为一等站 潢川站 为二等站 明港站 罗山站 息县站 商城站 固始站 淮滨站 新县站为三等站 光山站为四等站 公路 境内公路总里程达 7660 公里 公路密度 40 5 公里 百平方公里 干线公路总里程 1457 875 公里 有京 港澳高速 沪陕高速 大广高速三条国家级高速公路 罗 山经淮滨到阜阳的高速公路已经立项 有 107 国道 106 国 道 312 国道三条国道 分别在主城区和潢川县城形成双十 字交叉 其中 二级公路 1350 648 公里 三级公路 104 727 公里 四级公路 2 5 公里 在通车里程中国道 457 72 公里 省道 1000 155 公里 干线公路密度 7 71 公 里 百平方公里 全市共有 138 个乡 69 个镇 12 个办事 处 3065 个行政村 48460 个村民组 干线公路经过 136 个乡镇 国家高速公路 3 条 长 436 公里 京珠高速 京 北京 信阳中硅高科技有限公司年产 15000 吨多晶硅和 20 万吨硅粉新建项目 29 珠 珠海 线 76 5 公里 大广高速 大 大庆 广 广州 线 133 5 公里 沪陕高速 上 上海 武 武威 线 226 公里 国道 3 条长 457 72 公里 分别为 czG106 京 北京 广 广州 线 127 259 公里 二级 公路技术标准 G107 京 北京 深 深圳 线 89 592 公里 二级公 路技术标准 G312 上 上海 霍 霍尔果斯 线 240 8 公里 二级 公路技术标准 省道 10 条 长 1000 155 公里 S204 三 河尖 马 达河 线 80 88 公里 二级公路 技术标准 S213 吴 家庄 黄 谷畈 线 132 272 公里 二级公 路 S216 平 舆 长 竹园 线 168 119 公里 二级公路 139 249 公里 三级公路 26 37 公里 四级公路 2 5 公里 S219 永 和 定 远 线 61 347 公里 二级公路技术 标准 S224 确 山 平 靖关 线 69 823 公里 二级公路技 术标准 S335 棠 村 西 峡 线 30 68 公里 二级公路技术 标准 S336 马 集 息 县 线 59 12 公里 二级公路技术 标准 S337 王 家岗 罗 山 线 101 198 公里 二级公路 信阳中硅高科技有限公司年产 15000 吨多晶硅和 20 万吨硅粉新建项目 30 技术标准 S338 钟 铺 周 党 线 97 322 公里 二级公路技术 标准 S339 陈 淋子 东 双河 线 199 391 公里 二级公 路 121 034 公里 三级公路 78 357 公里 国 省道中特大桥 2 座 1330 87 延米 大桥 43 座 11561 06 延米 中桥 131 座 6381 98 延米 小桥 404 座 5983 延米 涵洞 4992 道 78428 54 米 航运 河南省唯一的出海口淮滨港航运可直达上海 通讯 国家通信干线京广光缆 京九光缆以及西合光缆 在信阳形成 信息高速公路 双十字通道 6 2 5 社会经济条件社会经济条件 近年来 信阳市经济和社会各项事业持续 快速 健康 发展 农业连年丰收 工业持续增长 第三产业迅速崛起 基础设施建设加快 投资环境日趋完善 市场繁荣 社会安 定 人民生活水平不断提高 全市综合实力显著增强 2007 年 信阳市财政一般预算收入突破 20 亿元 达到 20 3 亿元 增长 25 1 规模以上工业企业主营收入 434 6 亿元 增长 40 6 实现利税 48 1 亿元 增长 55 5 经济 效益综合指数达到 229 同比提高 40 个百分点 三次产业 结构进一步优化 二 三产业占生产总值的比重较上年提高 近 1 个百分点 全市生产总值达到 711 亿元 增长 13 7 增速居黄淮 四市第 1 位 其中 二 三产业增速较高 分别达到 16 5 16 9 规模以上工业完成增加值 135 9 亿元 增长 27 2 增速居全省第 4 位 黄淮四市第 1 位 社会消费品 信阳中硅高科技有限公司年产 15000 吨多晶硅和 20 万吨硅粉新建项目 31 零售总额达到 254 亿元 增长 17 7 全市固定资产投资突破 500 亿元 达到 504 5 亿元 同 比增长 35 5 较目标高 10 5 个百分点 总量居全省第 6 位 黄淮四市第 1 位 市定 138 个重点项目完成投资 89 5 亿元 占年度投资计划的 114 7 进度较上年加快 28 个百分点 市重点监控的投资在千万元以上的 106 个工业项目 已全部 开工建设 共完成投资 52 6 亿元 占年度投资计划的 118 其中同合公司年产 25 万片铸钢车轮 信钢节能技改 金鼎化工 60 万吨二甲醚二期工程等 68 个项目建成投产 是 近年来形成生产能力最多 最大 最集中的一年 全年全市 共引进项目 154 个 向省以上争取政府投资项目 168 个 分 别比上年多 75 个 18 个 引进和争取项目也是近年来最多 的一年 6 2 6 供水条件供水条件 信阳河流众多 分属长江 淮河两大水系 其中 淮河 流域面积占全市总面积的 98 2 属长江水系的流域面积仅 占 1 8 信阳地处淮河上游 淮河在河南省境内流长 437 公 里 其中在信阳境内长 363 5 公里 淮河支流密集 淮干南 侧支流占支流总数的 2 3 河短流急 水量丰富 流程在百 公里以上的有史河 灌河 浉河 白露河 潢河和竹竿河 均按西南 东 nw 北方向汇入淮河 淮干北侧支流是坡水河道 湾多水浅 流速缓慢 流程多在百公里以下 由西北向东南 汇入淮河 淮河支流流域面积在 2000 平方公里以上的有 8 条 100 平方公里以上的 48 条 其中一级支流 15 条 属长 江流域的主要是源于大别山主脊南侧的十几支源头细流 河 道陡浅 蜿蜒南流 境内流程总长 83 7 公里 全市河流水面 信阳中硅高科技有限公司年产 15000 吨多晶硅和 20 万吨硅粉新建项目 32 面积共计 3 7 万公顷 占全市总面积的 1 96 水资源成为城市发展重要的制约因素 全国 668 个城市 中有一半以上城市缺水 信阳年降雨量 1300 毫米左右 年 均水资源总量 90 亿立方米 人均水资源 1230 立方米 是河 南省人均的 3 2 倍 全市有大型水库 5 座 中型水库 13 座 小型水库 866 座 总库容 40 52 亿立方米 水资源总