年产3000吨电子级多晶硅建设项目多晶硅可研报告.doc

1 年产 3000 吨电子级多晶硅建设项 目 可行性研究报告 2 目目 录录 第一章总论 .1 1.1 概述.1 1.1.1 项目名称、主办单位、建设地点 .1 1.1.2 编制依据和原则 .1 1.1.3 项目提出的背景及投资的必要性 .2 1.2 项目建设的有利条件.5 1.2.1xxxxxx 概况 .5 1.2.2 项目区水资源概况 .6 1.2.3 供电情况 .7 1.2.4 当地交通运输现状 .7 1.3 项目研究范围.8 1.3.1 工艺生产装置 .8 1.3.2 辅助生产装置 .8 1.3.3 公用工程设施 .8 1.3.4 其它 .9 1.4 项目投资 .9 1.5 项目主要经济技术指标 .9 第二章 市场预测.11 2.1 产品用途.11 2.2 市场预测分析.12 2.2.1 国外市场分析 .12 2.2.2 国内市场分析 .14 2.3 产品市场价格分析.17 第三章 生产规模和产品方案.19 3.1 生产规模.19 3.2 产品方案.19 第四章 工艺技术方案.21 3 4.1 工艺技术方案的选择.21 4.1.1 工艺技术概况 .21 4.1.2 工艺技术方案的确定 .22 4.1.3 工艺流程 .23 4.2 工艺装置.24 4.2.1 三氯氢硅车间.24 4.2.2 氯硅烷提纯车间 .29 4.2.3 多晶硅车间 .32 4.2.4 高纯多晶硅后处理工序 .36 4.2.5 硅芯制备工序 .38 4.2.6 氢气制备及净化车间 .38 4.3 产品产量和原材料、辅助材料及公用工程消耗定额及消耗量 .40 4.3.1 产品产量 .40 4.3.2 原材料、辅助材料及公用工程消耗定额及消耗量 .40 4.4 自控技术方案.41 4.4.1 简述 .41 4.3.2 控制水平 .42 4.4.3 仪表选型 .42 4.4.4 仪表电源及仪表空气 .43 4.5 主要设备的选择.43 4.5.1 设备选择原则 .43 4.5.2 主要设备选型 .43 4.5.3 主要设备表 .45 第五章 原料、燃料及动力供应.47 5.1 主要原材料.47 5.1.1 工业硅粉 .47 5.1.2 液氯 .48 5.1.3 脱盐水 .48 5.1.4 氢气 .49 4 5.2 辅助材料.49 5.2.1 苛性钠 .49 5.2.2 生石灰 .50 5.2.3 氢氟酸 .50 5.2.4 硝酸 .50 5.3 公用工程规格及供应.50 5.3.1、蒸汽.50 5.3.2 循环水 .51 5.3.3 新鲜水 .51 5.3.4 电力 .51 5.3.5 氮气 .52 5.3.6 仪表空气 .52 第六章 建厂条件及厂址方案.53 6.1 建厂条件.53 6.1.1 厂址区域概况 .53 6.1.2 供热 .55 6.2 厂址方案.55 第七章 总图运输.56 7.1 总平面布置.56 7.1.1 总平面布置原则 .56 7.1.2 功能划分 .56 7.1.3 总平面布置方案 .57 7.1.4 主要技术经济指标 .57 7.2 竖向设计.58 7.2.1 设计原则 .58 7.2.2 竖向设计方式及土方工程量 .58 7.3 工厂运输.59 7.3.1 运输量 .59 7.3.2 运输方案及运输车辆 .59 5 7.4 工厂防护设施 .60 7.5 绿化.60 第八章 公用、辅助工程.61 8.1 供水.61 8.1.1 供水水源 .61 8.1.2 项目用水量 .61 8.1.3 供水系统 .62 8.2 排水量及排水系统划分.65 8.2.1 排水量 .65 8.2.2 排水系统划分 .65 8.3 供电.67 8.3.1 全厂用电负荷及负荷等级 .67 8.3.2 电源状况 .67 8.3.3 配电方案 .68 8.3.4 功率因素补偿 .68 8.3.5 电气设备选型 .68 8.3.6 节能措施 .69 8.4 电信.69 8.4.1 电信系统状况及设置 .69 8.4.2 电信设施方案 .70 8.5 供热及供冷.71 8.5.1 供热 .71 8.5.2 供冷 .72 8.6 空压、制氮.73 8.6.1 空气压缩 .73 8.6.2 制氮 .73 8.7 维修和仓库.74 8.7.1 维修 .74 8.7.2 仓库 .74 6 8.8 化验室.75 8.8.1 化验室设置的目的 .75 8.8.2 化验室设置的任务 .75 8.8.3 化验室的规模、要求和组成 .75 8.8.4 分析仪器设备 .76 8.9 贮运设施.76 8.9.1 概述 .76 8.9.2 原料、中间产品及成品的贮存天数与贮存量 .77 8.10 工艺及供热外管 .78 8.10.1 工作范围及介质情况 .78 8.10.2 管道敷设的原则及敷设方式 .79 8.11 采暖通风及空气调节 .79 8.11.1 设计采用的标准规范 .79 采暖、通风及空气调节的设计原则.80 8.11.2 采暖、通风及空调设计方案 .81 第九章 土建工程.82 9.1 编制依据.82 9.2 建筑、结构设计原则.82 9.3 建筑、结构设计方案.83 9.4 对防火、防腐、防噪、防尘及建筑物内外装修等问题的处理.83 9.5 工程地质.84 9.6 地基处理原则.85 9.7 项目主要建构筑物.86 9.8 三材估算.88 第十章 节能.89 10.4 设计依据 .89 10.2 节能措施.89 10.3 能耗指标.91 第十一章 环境保护.92 7 11.1 设计依据.92 11.2 建设项目的主要污染源及污染物.92 11.2.1 建设项目概况 .92 11.2.2 主要污染源与污染物 .93 11.3 环境保护与综合利用.97 11.3.1 废气处理措施 .97 11.3.2 废水（液）处理措施 .97 11.3.3 固体废物处理 .98 11.3.4 降噪措施 .98 11.3.5 绿化 .98 11.4 清洁生产简述.98 11.5 环境管理与监测现状 .99 11.5.1 环境管理 .99 11.5.2 环境监测 .99 11.6 环境保护费.99 第十二章 劳动保护及安全卫生.100 12.1 设计依据及设计中采用的标准.100 12.2 生产过程中职业危害因素及其影响 .101 12.2.1 主要职业危险、危害因素分析 .101 12.2.2 火灾爆炸 .101 12.2.3 毒性危害/窒息性 .102 12.2.4 化学灼伤及腐蚀 .102 12.2.5 噪声危害 .103 12.2.6 高温烫伤及低温冻伤 .103 12.2.7 触电及机械伤害 .103 12.2.8 粉尘危害 .104 12.2.9 其他危害 .104 12.3 劳动安全卫生设计中采用的主要防范措施 .104 12.3.1 建筑及场地布置 .104 8 12.3.2 工艺及自控 .105 12.3.3 消防 .105 12.3.4 电气及电信 .105 12.3.5 其它 .106 第十三章 消防.108 13.1 设计依据 .108 13.2 设计范围与分工 .108 13.3 项目概况 .108 13.4 火险分析 .109 13.5 防火安全措施 .112 13.5.1 有火灾爆炸危险介质的设备安全控制措施及异常情况的紧急控 制措施.112 13.5.2 总图 .113 13.5.3 建、构筑物防火 .115 13.5.4 排水 .116 13.5.5 电气 .116 13.5.6 通风与采暖 .119 13.6 消防设计.120 13.6.1 概述 .120 13.6.2 水消防 .120 13.6.3 泡沫消防 .121 13.6.4 干粉消防 .121 13.6.5 移动消防设施 .121 13.6.6 系统控制 .121 第十四章 工厂组织与劳动定员.123 14.1 工厂体制及组织机构 .123 14.2 生产班制及定员.123 14.3 工人、技术人员和管理人员的来源 .124 第十五章 项目实施计划.125 9 15.1 项目实施阶段的划分 .125 15.2 项目实施进度计划.125 第十六章 投资估算与资金筹措.126 16.1 投资估算 .126 16.1.1 工程概况及投资分析 .126 16.1.2 编制依据 .126 16.1.3 其它 .127 16.2 资金筹措.127 16.3 投资估算表.128 第十七章 技术经济分析.129 17.1 项目概况 .129 17.2 编制依据 .129 17.3 基本经济数据 .129 17.4 生产成本和费用估算 .130 17.5 销售收入.131 17.6 利润 .131 17.7 财务评价 .132 17.7.1 财务盈利能力分析 .132 17.7.2 清偿能力分析 .132 17.7.3 不确定性分析 .132 17.8 财务评价结论.133 附表 .134 附图 .134 1 第一章第一章 总论总论 1.11.1 概述概述 1.1.11.1.1 项目名称、主办单位、项目名称、主办单位、建设地点建设地点 项目名称：xxxxxx 年产 3000 吨电子级多晶硅建设项目； 主办单位：xxxxxx； 建设地址：xxxxxx； 1.1.21.1.2 编制依据和原则编制依据和原则 （1）编制依据 a.投资项目可行性研究指南 ，国家计委，2002 年 1 月； b.当前国家重点鼓励发展的产业、产品和技术目录 ，2000 年修 订； c.化工建设项目可行性研究报告内容和深度的规定化学工业部 1997 年 8 月。 （2）编制原则 a.贯彻可持续发展战略，坚持安全生产与环境保护并重的原则。 b.遵循国家有关产业政策，深入进行市场调查，紧密跟踪产品市场 需求，以高品位的产品质量和较低的生产成本适应激烈的市场竞争，确 保项目具有良好的经济效益和发展前景。 2 c.高起点、积极采用国内外先进技术，做到工艺技术及设备先进、 可靠、成熟、以及具备国际竞争力的原则。 d.坚持统一规划，充分利用一、二期工程的公用工程及辅助实施， 立足当前，兼顾长远的原则。 e.贯彻工厂规模大型化、布置一体化、生产装置露天化、公用工程 社会化、引进技术与创新相结合的方针，大部分设备立足国内制造。 f.充分了解国家、地方的相关现行政策，根据建设场地现状、周边 环境，合理利用地方资源，力争本项目产生良好的社会效益和经济效益。 1.1.31.1.3 项目提出的背景及投资的必要性项目提出的背景及投资的必要性 多晶硅材料作为制造集成电路硅衬底、太阳能电池等产品的主要原 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，是当代人工智能、自动 控制、信息处理、光电转换等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%以上是用硅材料制造的。半导体工 业是信息产业的基础和核心。因此，硅材料业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%的速度增长，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，目前全球已经探明的一次能源的储量预计在 100 年内将 3 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，例如“太阳能屋顶计划” 、 “新能源法” 等，发展中国家政府也是如此。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。 太阳能光伏产业链的上游主要包括生产太阳能电池所需要的核心原 料多晶硅材料的生产；但目前高纯度多晶硅原料的供应短缺，成为制 约太阳能光伏产业发展的瓶颈。2007 年全世界高纯度多晶硅材料的消费 量增长到了 46700 吨，而供应量仅 37500 吨，近 20%的供需缺口要通过 企业库存的减少来弥补。在 46700 吨的消费量中，电子行业消费了 21700 吨，太阳能光伏发电行业消费了 25200 吨。随着太阳能光伏发电 行业的高速发展，其对高纯度多晶硅材料的需求量将大大超过电子行业 的需求量。 由于多晶硅材料严重供不应求，高纯多晶硅国际市场供货价格 2007 年上涨到了 250300 美元/公斤，目前国际市场长期供货价格超过了 300 美元/公斤，今年价格还将进一步上涨到 350 美元/公斤。目前多晶 硅材料 2008 年全年的期货已经售完，这些材料的现货价格近期超过了 350 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 4 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 量向我国转移，据不完全统计，2007 年我国太阳能电池的生产能力已经 超过了 1000MW，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 1900MW，对多晶硅材料的需求将达 1500017000 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 18000 吨。而 2007 年我国的多晶硅生产能力仅为 1400 吨，迫使我国企业不得不从国 外大量进口多晶硅原料。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，中国急需建设一个或多个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，从工艺和规模经济、以及市场容量而言，总体规划 10000 吨 /年多晶硅，一期设计 3000 吨/年多晶硅生产线建设是比较切合实际的 5 规模，这也得到了美国、日本、中国的多晶硅厂的实践证明。 1.21.2 项目建设的有利条件项目建设的有利条件 1.2.1xxxxxx1.2.1xxxxxx 概况概况 xxxxxx 地处县城城区西部，地处内蒙、辽宁、河北三省区交汇处， 园区紧靠 306 国道，距天义火车站 5 公里，距赤峰机场 110 公里，距北 京 380 公里，距锦州港 200 公里，距秦皇岛港口 300 公里。这里交通十 分方便，自然环境良好，四季分明，气候温和，具有良好的投资发展环 境。 项目周边地区硅石资源丰富，矿石品位高，目前在开发区已建成东 北第一家三氯氢硅生产企业，一期生产规模为年产 三氯氢硅 5000 吨， 二期工程计划在 2010 年开始建设，预计 2011 年投产，达到年产三氯氢 硅 3 万吨的生产规模，为建设多晶硅项目提供了原料保障，同时， xxxxxx 经济开发区是自治区级开发区，经内蒙古自治区建设厅批复的总 体规划面积为 4.5 平方公里，由国土资源部核准的近期建设面积为 1.76 平方公里，规划符合 xxxxxx 县城市总体规划和土地利用总体规划的要 求，多晶硅项目具备在开发区选址的条件。 xxxxxx 经济开发区（中京工业园区）自 2003 年建设以来，目前基 础设施功能比较完备，三横一纵道路格局已经形成，园区变电站项目目 前已经开工建设，预计在 2010 年投入使用。 项目占地应按照投资规模或产值来考虑，根据内蒙古自治区工业 6 项目用地控制指标的要求，非金属矿物制造业用地投资强度至少为 405 万元/公顷，参照近期由自治区编制的用地报告其园区现状投资强度 为 650 万元/公顷、工业用地产出强度 1616 万元/公顷；确定的园区理 想值投资强度为 750 万元/公顷、工业用地产出强度 1850 万元/公顷。 所用地位置应尽量靠近三氯氢硅项目。 园区目前土地费用主要是土地出让金最低标准为 5.6 万元/亩、建 设用地批转约为 5.1 万元/亩、征地费约为 4 万元/亩。其它如勘界、土 地评估、报件图纸编制等由中介结构收取。 1.2.21.2.2 项目区水资源概况项目区水资源概况 xxxxxx 县污水处理厂设计处理能力 4104t/d，实际处理能力 2104t/d。据 1990 年水利区划资料，全县地表水资源量为 3.49108m3，其中境外客水 1.77108m3；地下水资源量为 2.74108m3，其中地下水可开采量为 1.82108m3。全县人均水资源占 有量不足 900m2。目前全县地表水用量为 0.2378108m3，占全市地表水 资源量的 6.8%，地下水现状耕水量 1.05108m3。除少部分地区出现超 采现象外，其它地区地下水仍有开发潜力。老哈河属辽河二级支流水系， 发源于河北省七老图山脉的光头山，自甸子乡七家入境与黑里河汇流后， 由西南向东北穿越全县。主河道流经甸子、双庙、必斯营子、榆树林子、 大明、铁匠营子、城关、二龙、汐子等九个乡（镇） ，至汐子与坤兑汇 流后出境，境内主河道长 78.2 公里。 取水处老哈河以上流域面积 2340 平方公里，多年平均径流量 15384 万立方米。W50%12512 万立方米， 7 W95%1289 万立方米。 1.2.31.2.3 供电情况供电情况 xxxxxx 县电厂数量为 4 个（打虎石发电站、大城子钓鱼台发电站、 大城子白塔子发电站、西泉发电站） 。发电厂装机容量：（66KV 打虎石 发电站为 1500KW、10KV 大城子钓鱼台发电站为 625KW、10KV 大城子白 塔子发电站 150KW、10KV 西泉发电站为 50KW） ，主网架电压等级为 66KV。 xxxxxx 县以天义尤家洼 220KV 一次变电站为中心，以 6 条 66KV246 公里的送电线路为网架，现有 12 座 66KV 农村及工矿变电站，主变 21 台，容量 72950 千伏安（其中农电管辖 10 座变电站，主变 19 台，容量 70950 千伏安） 。54 条 10KV 配电线路 2150 公里，有配电变压器 3560 台， 容量 168400 千伏安。有 494613 公里的低压线路形成辐射全县 13 个乡 镇，342 个行政村的输变电及高压供电网络。现在全县 2648 个村民组全 部通电。 1.2.41.2.4 当地交通运输现状当地交通运输现状 xxxxxx 地处三省区交界，交通便利，境内“叶柏寿赤峰”铁路 纵贯境内，铁路复线工程正在开展前期工作。经过县城天义、 “承四” 和“赤朝”两条高速公路的连接线已列入市政府主推的重点工程。 “306 ”国道、 “207”省道贯通境内，距“四平承德” 、 “朝阳赤峰”高速 公路出口 30 公里左右，距“丹拉”线赤峰北部大通道 300 公里。境 8 内乡乡通油路，村村通公路，天旺线、天山线、大三线等县级公路和二 十三条乡级公路形成了十分便利的公路运输网络。 1.31.3 项目研究范围项目研究范围 1.3.11.3.1 工艺生产装置工艺生产装置 （1）氢气制备和净化 （2）氯氢化车间 （3）精馏车间（三氯氢硅精馏及罐区） （4）还原车间（三氯氢硅还原） （5）整理车间（硅芯制备及产品后处理） （6）还原尾气回收（CDI） （7）废料处理（工艺废气及废液处理） 1.3.21.3.2 辅助生产装置辅助生产装置 （1）空压、 （2）冷冻站 （3）脱盐水站 （4）三废处理 1.3.31.3.3 公用工程设施公用工程设施 （1）循环水站； （2）车间变电所和全厂供配电； 9 （3）通信设施； （4）厂区供热及工艺外管； （5）道路和运输； 1.3.41.3.4 其它其它 （1）大门、围墙； （2）消防（扩建消防水管网） 1.41.4 项目投资项目投资 1.51.5 项目主要经济技术指标项目主要经济技术指标 本项目的主要技术经济指标见下表： 主要技术经济指标 序号项目名称单位数量备注 一产品方案 1主产品 太阳能级多晶硅t/a3000 2副产品 氧气Nm3/a12.46105 二原料消耗 1硅粉t/a3500主要原料 2液氯t/a1900主要原料 3氢氟酸t/a130 4无水硝酸t/a1224 6氢氧化钠（以 20NaOH 溶液计）t/a376 7生石灰（以 100CaO 计）t/a1110 10 序号项目名称单位数量备注 8包装物个/a1200000 三公用工程消耗量 1新鲜水t/a4528000 2电106kWh/a540 3蒸汽t/a560000 4仪表空气(正常)Nm3/h4000 5氮气(正常)Nm3/h4000 五三废排放量 1废气Nm3/h300 2废水m3/h50 3废渣t/a450 六运输量 1运入量吨/年8000 2运出量吨/年7060 3总运输量吨/年15060 七全厂定员人475 八建筑面积m280100占地面积 300000m2(约 450 亩)九工程项目总投资（报批总投资）万元266802 1固定资产投资万元262110 十财务评价指标 1年均销售收入万元176400 2年平均利润总额万元84191 3内部收益率 税前%36.42 税后%29.42 4投资回收期 税前年3.97含建设期 2 年 税后年4.46含建设期 2 年 5投资利润率 %31.56 11 序号项目名称单位数量备注 投资利税率 %40.27 6贷款偿还期年4.13含建设期 2 年 7盈亏平衡点%28.85 第二章第二章 市场预测市场预测 2.12.1 产品用途产品用途 多晶硅是信息产业和太阳能电池产业的重要原材料。高纯度多晶硅 材料主要应用于电子行业和太阳能光伏发电行业。 硅材料是生产集成电路和分立器件，如二极管、三极管、大功率整 流管（ZP） 、晶闸管（KP） 、电力半导体模块（GLRIPM） 、功