吨扩产技改方案和财务分析6.docx

1、年产 1500 吨多晶硅扩产改造方案新光硅业科技有限责任公司2018年 3月 31日年产 1500 吨多晶硅扩产改造方案1 / 8为保持新光公司竞争力，提升新光公司在多晶硅行业中的技术优势，在10年 3 月初完成的还原炉加压实验的基础上，充分挖掘现有潜力，争取以最小的代价对新光公司现有多晶硅产能进行扩产，最终实现年产 1500 吨多晶硅，为此提出如下改造方案：一、改造目标1、实现多晶硅 1500 吨/ 年的产能2、每公斤多晶硅的还原炉直接电耗小于80kwh，全厂综合电耗小于200kwh3、SiCl4 氢化转化 99%二、改造方案设计依据1、多晶硅年产能： 1500 吨年运行时间： 8000 小

2、时2、物料平衡计算依据：根据加压实验得到如下数据：还原炉沉积时间 95h，单炉产量 1.8 吨，装拆炉时间 24h，开炉成功率 90%,还原炉一次转化率 9%，氢化炉一次转化率 20%， CDI 收率 99%，精馏收率 99%。3、还原炉直接电耗 80Kwh/kg.Si ，综合电耗 200Kwh/kg.Si三、1500 吨/ 年物料平衡1、还原物料平衡表进料出料mol%kmol/hkg/hNm3/hmol%W%kmol/hkg/hNm3/hH280.00%297.62595.246666.6780.93%5.93%306.48612.966865.166231HCl0.00%000.001.2

3、0%1.60%4.53165.39101.50SiH2Cl21.19%4.42446.8199.101.57%5.82%5.96602.11133.54SiHCl318.81%69.989482.411567.5711.79%58.53%44.656050.251000.19SiCl40.00%0004.51%28.12%17.102906.25382.94共计100.00%372.0210524.468333.33100.00%100.00%378.7210336.968483.33多晶硅6.70187.502 / 8还原 TCS 进料比例W%kmol/hkg/h液态 m3/h合成料12.9

4、6%9.501286.830.97回收料65.04%47.666457.854.89氢化料22.00%16.122184.531.65总计100.00%73.289929.227.522、氢化物料平衡表进料出料mol%kmol/hkg/hNm3/hmol%W%kmol/hkg/hNm3/hH275.00%255.98511.965733.9370.00%3.18%238.91477.835351.66HCl0.00%0005.00%4.15%17.07622.88382.26SiH2Cl20.00%00000000SiHCl30.00%0005.00%15.40%17.072312.34382

5、.26SiCl425.00%85.3314505.471911.3120.00%77.27%68.2611604.381529.05共计100.00%341.3115017.437645.24100.00%100.00%341.3115017.437645.24四、改造内容根据 1500 吨物料平衡，结合现有各工艺系统生产能力，在已投入的新增CDI-5 尾气回收系统和4 台热氢化炉、 20 吨锅炉的基础上，对还原、热氢化、精馏、尾气回收、硅芯炉、公用工程、制氢等进行进一步改造和扩能。1、还原、氢化系统1) 还原系统共需要 15 台 12 对棒加压还原炉。需要将现有8 台 12 对棒常压还原炉全

6、部更换为12 对棒加压还原炉，另外再增加 5 台 12 对棒加压还原炉。2) 增加 SiHCl3 蒸发器以实现还原炉与蒸发器一一对应。需将现有 6 台常压蒸发器更换为加压蒸发器，另外再增加7 台蒸发器，并对现有热水系统进行改造。3) 增设 15 台还原炉进出气换热器。4) 增加还原炉高压启动和调功柜等电气系统。5) 氢化系统需要 15 台 SiCl4 处理量为 1t/h 的热氢化炉。只需要将现有 10 台处理量为 740kg/h 氢化炉的炉筒更换为 1t/h 的3 / 8氢化炉炉筒。6) 增加 3 套 SiCl4 蒸发器及一套热水系统。7)拆除 3#厂房 9 对棒还原炉，放置新增的 4 台 1

7、2 对棒还原炉及 4 套 SiHCl3 蒸发器、 3 套 SiCl4 蒸发器。2、尾气回收系统1) 新增 1 套处理能力为 10000Nm3/h 的尾气回收系统专门用于处理还原尾气2) 现有 CDI-1、 5 用于处理氢化尾气， CDI-2 备用3) 拆除 1#硅芯厂房用于安装新的尾气回收系统。3、精馏系统精馏系统立足于在现有设备基础上进行提产增效，不新增精馏塔。1)为提升还原回收料处理能力，需更换9 级、 10 级精馏塔的塔顶冷凝器，并将9 级、 10 级精馏塔部分管道进行互联，以达到9 级、 10级塔能够进行串联和并联操作。2) 为提高氢化回收料处理能力，需更换12 级精馏塔的塔顶冷凝器，

8、并将 11 级、 12 级、 8 级精馏塔部分管道进行互联，以达到能将11级塔顶产品部分分流至8 级塔处理的要求，以减轻12 级塔的负荷，从而保证氢化回收料的提纯效果。3)为提高合成料提纯处理能力，需更换3 级塔及8 级塔的塔顶冷凝器。4) 降低塔顶冷凝器位置至 2#厂房 3 楼，以消除波纹管补偿器安全隐患，降低循环水电耗。4、公用工程1) 新增一套 1000Nm3/h的空分制氮设备以满足新增氮气需求。2) 新增一台 900kw循环水泵以增大全厂循环水流量。5、硅芯炉改造 4 台现有硅芯炉为一次拉制5 根的硅芯炉，以提升硅芯产量。6、制氢新增一台 250Nm3/h的电解槽4 / 8五、改造投资

9、、成本估算1、设备投资表序号主要设备名称数量单位单价/ 万元总价/ 万元还原氢化112 对棒还原炉13台22529252TCS蒸发器和分离器13套10013003还原炉进出气换热器15台304504还原炉尾气冷却器5台351755TCS汽化器热水循环系统5套402006干式变压器5台944707调功电源柜5套1005008铜排及共箱母线5套15759高低压电缆及控制电缆、桥架台19010高压启动干式变压器1台202011高压启动电源系统1套19019012隔离柜及切换柜12套3036013高低压电缆及控制电缆、桥架台25014高压启动系统铜排8套108015氢化炉炉筒11台4044016STC

10、汽化器及分离器3套7021017汽化器热水循环系统1台50501812 对棒还原炉仪表、阀门148019氢化仪表、阀门192小计9557尾气回收1尾气压缩机3台120036002R22 冷冻机2台50010003盐水冷冻机2台2505004非标设备4005再生尾气压缩机2台1002006仪表3007管道、阀门5008电气650小计7150精馏1塔顶冷凝器21台12025205 / 82回流液罐3仪表、阀门4屏蔽泵小计公用工程11000Nm3/h空分制氮装置2900kw循环水泵小计硅芯炉1可同时拉制多根硅芯炉设备制氢1250Nm3/h电解槽 多晶硅产能10001500500吨/ 年还原直接电耗1

11、3580-55kwh/kg.Si6 / 8蒸发器蒸汽0.52.52吨/h3#厂房外循环水-500吨/h9 对棒循环水泵电耗1800-180kw氢化用氢气250450200Nm3/h氢化得到的 SiHCl3116822001032kg/h氢化转化的 SiCl4146529001435kg/h氢化电耗408877003612kw按每公斤 SiHCl3耗电 3.5kwh 计算碳复合材料2/2010/148/-6套/ 年新 CDI 电耗031473147kw新 CDI 蒸汽07.47.4吨/h新 CDI 循环水017821782吨/hCDI-2 电耗14760-1500kwCDI-2蒸汽3.60-3.

12、6吨/hCDI-2循环水5600-560吨/hCDI-5 电耗015001500kwCDI-5蒸汽03.63.6吨/hCDI-5循环水0560560吨/h精馏塔蒸汽9吨/h精馏塔泵电耗 ( 含增压泵 -500kw新增空分装置电耗433kw新增循环水泵电耗900kw硅芯炉用氢气-1Nm3/h硅芯炉电耗41kw硅芯料消耗6000kg/ 年产品包装袋112000个/ 年硝酸88桶/ 年硅块清洗量按8%氢氟酸27桶/ 年计算合成用液氯10000-1000吨/ 年按合成炉一开一合成用氢气3360000-336000Nm3/年备，年运行6000合成用硅粉2801250970吨/ 年小时计算，氢外购 SiH

13、Cl390007000-2000吨/ 年气 、 HCl 全 回收使用六、效益分析1500 吨成本分析表消耗总占总成本成本要素工程量(吨消耗总额 (万元 比重单位成本硅粉12501,602.563.52%原材料液氯0-0.00%三氯氢硅70005,264.9611.58%7 / 8辅助材料0650.001.43%人工成本人工费用02,700.005.94%电力电，万度2550013,076.9228.76%天然气天然气，万方31205,466.9012.02%折旧折旧13,161.0028.94%维修维修2,750.006.05%其它安全费及其它800.001.76%生产成本合计45,472.35100.00%30.31销售费用500.00三项费用财务费用2,600.00管理费用3,800.00三项费用合计6,900.004.60全成本