年產1200噸多晶硅項目可行性建議書29670

二O○八年七月十七日 1 11.2項目的建設條件 31.3本項目設計方案 5 6第二章多晶硅市場分析 82.1多晶硅的產品市場 8 2.3企業(yè)競爭能力分析 第三章多晶硅項目的基本方案 3.1概述 3.2設計產能及生產配置 3.3生產工藝 第四章土建工程及輔助設施 第五章環(huán)境保護、消防、節(jié)能、勞動安全及衛(wèi)生防護.22 5.2消防 5.3節(jié)能 第六章投資概算 6.1概述 6.2編制依據(jù) 6.3投資分析 第七章技術經濟 1第一章總論1.1.1本項目制作依據(jù)1.1.2項目提出的前景的用硅量約占整個硅用量的5%;2●國內外市場對多晶硅的需求陽能電池對多晶硅需求量增長迅速。從2006年開始太陽能級和力支持，多晶硅的需求仍將持續(xù)增長。預計到2010年，全球多晶硅的缺口量將高達26200噸。由于多晶硅供給嚴重不足，導致全球多晶硅價格不斷上漲，目前國內已達275萬元/噸?！穸嗑Ч枋袌龅馁|量要求前多晶硅市場對多晶硅純度的要求較高：太陽能級的一般要求5～8個9,即99.999%以上，電子級的一般要求9～11個9,即99.9999999%以上。這不僅給制備工藝提出了難題，也給制造環(huán)1.1.2.2項目進行的優(yōu)勢3以進行IC的刻制成各種IC芯片，產業(yè)鏈不僅長，而且產業(yè)分支新建一座年產1200噸多晶硅的還原車間，其中包括：●采用改良西門子法生產多晶硅的還原車間●三氯氫硅凈化除雜車間●氫氣凈化車間1.1.4項目的基本原則充分利用內蒙古源源能源集團公司低成本的煤及電力資源1.2項目的建設條件4州新元泰微電子有限公司負責多晶硅廠的建設及專有的生產技鋁工業(yè)園區(qū)的霍煤源源硅業(yè)科技有限公司后經二次變壓(380V),1.2.3主要原材料供應條件1200噸多晶硅所需的17820噸三氯氫硅、780萬立方米氫氣、20公斤鉬絲以及500公斤硅初棒等全部外購1.2.4其它建設條件新增42m×300m多晶硅還原廠房及12對多晶硅還原爐，即可生產24個硅棒，以及擴散爐一套。新增35m×1.5m原料庫。新增18m×145m三氯氫硅除雜凈化、精制車間及凈化、精制新增18m×110m氫氣凈化車間及凈化設備一套。新增42m×65m酸洗車間及酸洗設備兩套。新增35m×100m廢氣、廢物回收車間及回收設備一套。新增42m×65m烘干車間及烘干設備三套。5新增42m×65m切斷車間及裁切機兩套。新增42m×65m鑄造車間及鑄錠爐一套。新增35m×45m來料化驗室及成品化驗室各一間，來料及成新增55m×90m成品庫。1.3本項目設計方案1.3.1生產規(guī)模和產品●設計生產規(guī)模為多晶硅1200噸/年●產品質量：全部產品硅含量純度均≥99.9999999%1.3.2項目工程布局●多晶硅還原車間(包括擴散設備):設置于廠區(qū)中西部，與上氯氫硅及氫氣輸送到還原車間的化學蒸發(fā)沉積反應器(即還原爐)●將還原階段產生的廢物輸送到廢物回收車間進行回收再利6設計建12對還原爐生產多晶硅，以提高電能利用率。1.3.4環(huán)境保護本項目工程高度重視環(huán)境保護，生產過程中幾乎不產生廢少許廢氣通過煙氣凈化系統(tǒng)粉塵凈化率可達99%以上，經過凈化后的各種污染物均可達到或低于GB16279-1996《大氣污染綜合1.4項目的綜合經濟效果1.4.1項目總投資12億元人民幣(產能1200噸/年)1.4.2項目的經濟效益年效益：13.7948億元人民幣(按現(xiàn)行價格計算1200噸/年產量),10個月即可收回全部投資。71.4.3主要技術經濟指標投產后可以根據(jù)市場需求逐步擴大產能及上下游產品(如三氯氫硅、單晶硅以及太陽能電池等),形成優(yōu)良的產業(yè)鏈，發(fā)揮規(guī)模本項目最大限度的利用內蒙古源源能源集團公司成本低廉8第二章多晶硅市場分析2.1多晶硅的產品市場2.1.1多晶硅的性質多晶硅具有灰色金屬光澤。密度2.32～2.34g/cm3。熔點1410℃,沸點2355℃。溶于氫氟酸和硝酸的混酸中，不溶于水、裂。加熱至800℃以上即有延展性，1300℃時顯出明顯變形。常溫下不活潑，高溫下與氧、氮、硫等反應。高溫熔融狀態(tài)下，具有較大的化學活潑性，能與幾乎任何材料作用。具有半導體性質，是極為重要的優(yōu)良半導體材料，但微量多晶硅是單質硅的一種形態(tài)。熔融的單質硅在過冷條件下多晶硅與單晶硅的差異主要表現(xiàn)在物理性質方面。例如，顯著,甚至于幾乎沒有導電性。在化學活性方面，兩者的差異極92.1.2多晶硅的用途芯片極管可控硅半導體磁體)熱光敏電阻(溫差電偶紅外線測試放射性探測原子能電池太陽能電池光電池無線電器材做單晶硅的主要原料，可作各種晶體管、整流二極管、可控2.1.3多晶硅的市場需求當前國際多晶硅產業(yè)概況：晶體硅材料(包括多晶硅和單晶硅)是最主要的光伏材料，其市場占有率在90%以上，而且在今料的生產技術長期以來掌握在美、日、德等3個國家7個公司的10家工廠手中，形成技術封鎖、市場壟斷的狀況。多晶硅的需級和太陽能級。其中，用于電子級多晶硅占55%左右，太陽能級多晶硅占45%,隨著光伏產業(yè)的迅猛發(fā)展，太陽能電池對多晶硅需求量的增長速度高于半導體多晶硅的發(fā)展，預計到2008年太陽能多晶硅的需求量將超過電子級多晶硅。國內多晶硅產業(yè)概況：我國集成電路的增長，硅片生產和太陽能電池產業(yè)的發(fā)展，大大帶動多晶硅材料的增長。太陽能電池用多晶硅按每生產1MW多晶硅太陽能電池需要11-12噸多晶硅計算，我國2004年多晶、單晶太陽能電池產量為48.45MW,多晶硅用量為678噸左右，而實際產能已達70MW左右，多晶硅缺口達250噸以上。到2005年底國內太陽能電池產能達到300MW,實際能形成的產量約為110MW,需要多晶硅1400噸左右，預測到2010年太陽能電池產量達300MW,需要多晶硅保守估計約4200噸，因此太陽能電池的生產將大大帶動多晶硅需求的增加。2005年中國太陽能電池用單晶硅企業(yè)開工率在20%-30%,半導體用單晶硅企業(yè)開工率在80%-90%,都不能滿負荷生產，主要原因是多晶硅供給量不足所造成的。預計多晶硅生產企業(yè)擴產后的產量，仍然滿足不了快速增長的需要。2005年全球太陽能電池用多晶硅供應量約為10448噸，而2005年太陽能用硅材料需求量約為22881噸，如果太陽能電池用多晶硅需求量按占總需求量的65%計，則太陽能電池用多晶硅需求量約為14873噸，這樣全球太陽能電池用多晶硅的市場缺口達4424噸。2005年半導體用多晶硅短缺6000噸，加上太陽能用多晶硅缺口4424噸，合計10424噸，供給嚴重不足，導致全年全球多晶硅的產能將達49550噸，至2010年將達58800噸。預計到2010年全球多晶硅需求量將達85000噸，缺口26200噸。大力支持，需求將持續(xù)增長。根據(jù)歐洲光伏工業(yè)聯(lián)合會的2010年各國光伏產業(yè)發(fā)展計劃預計，屆時全球光伏產量將達到15GW(1GW=1000MW),設想其中60%使用多晶硅為原材料，如果技術進步每MW消耗10噸多晶硅，保守估計全球至少需要太陽能多晶硅5萬噸以上。2.1.4多晶硅的價格分析由于多晶硅生產技術只掌握在世界上極少數(shù)幾家研究機構或者生產廠家的手里，因此多晶硅的市場價格幾近處于壟斷狀目前含稅市場價大約在275萬元左右。2.2原料、輔助材料及動力.2.3企業(yè)競爭能力分析項目在短時間內(6個月左右)建成投產，采用成熟、世界先能源一煤、電。多晶硅聯(lián)合價格優(yōu)勢平管理一人員素質高，管理嚴謹科學地緣一交通運輸便利具有規(guī)模優(yōu)勢第三章多晶硅項目的基本方案內蒙古霍林郭勒工業(yè)園區(qū)內首先建造產能為1200噸/年的多晶3.2設計產能及生產配置●設計產能1200噸/年●廠區(qū)生產配置見平面示意圖3.2.1多晶硅還原車間多晶硅還原車間長度為300m,寬度為42m,其主要配置如下：●12對化學蒸發(fā)沉積反應器1臺●溫控儀1臺●電動平板車1臺(Q=2T)●三氯氫硅含量控制設備1臺●氫氣含量控制設備1臺3.2.2三氯氫硅精制車間三氯氫硅精制車間長度為150m,寬度為18m,其主要配置如●篩板精餾塔1座成成口叩庫比品庫酸洗車回收車間多晶硅廠平面示意圖●溫控儀2臺(頂溫和釜溫各1臺)3.2.3氫氣凈化車間氫氣凈化車間長度為110m,寬度為18m,其主要配置如下：●氫氣脫水、除氧裝置1臺3.2.4回收車間回收車間長度為100m,寬度為35m,其主要配置如下：●多級冷凝分離裝置1臺3.2.5酸洗車間酸洗車間長度為65m,寬度為42m,其主要配置如下：●酸洗設備2套3.2.6烘干車間烘干車間長度為65m,寬度為42m,其主要配置如下：●烘干設備3套3.2.7切斷車間切斷車間長度為65m,寬度為42m,其主要配置如下：●裁切機2臺3.2.8鑄造車間鑄造車間長度為65m,寬度為42m,其主要配置如下：●鑄錠爐1套3.2.9來料化驗室來料化驗室長度為45m,寬度為35m,其主要配置如下：●ICP-0ES檢測儀1臺3.2.10成品化驗室成品化驗室長度為45m,寬度為35m,其主要配置如下：●ICP-MS檢測儀1臺3.2.11輔助車間3.2.13多晶硅廠人員配置(生產單位：131人，其它待定)總工程師：1人工藝工程師：5人多晶硅還原車間：12人原料庫：15人氫氣凈化車間：9人酸洗車間：9人廢氣、廢物回收車間：12人烘干車間：18人切斷車間：12人鑄造車間：12人來料化驗室及成品化驗室：各4人成品庫：9人3.3生產工藝本項目的多晶硅生產主要用改良西門子法，在化學蒸發(fā)沉積3.3.1原料及輔助材料每年約需17820噸三氯氫硅，其質量應符合內蒙古霍煤源源硅業(yè)科技有限公司使用要求，由唐山中友硅業(yè)有限公司提3.3.1.2氫氣每年約需780萬m3的氫氣、質量符合GB/T3634-1995標準中3.3.1.3鉬絲每年約需20公斤鉬絲，其質量要求由內蒙古霍煤源源硅業(yè)3.3.1.4硅初棒每年約需500公斤硅初棒，其質量要求由內蒙古霍煤源源硅3.3.2生產工藝流程3.3.2.1工藝流程選擇及工藝流程簡述改良西門子法是生產多晶硅的主要方法之一，大體可分為5精制工序采用多級分餾塔對三氯氫硅進行精制，除去SiC1?還原工序是在化學蒸發(fā)沉積反應器(還原爐)內加氫還原三氫化工序是在高壓反應器內把四氯化硅轉化成三氯氫硅再多晶硅還原多晶硅生產工藝流程3.3.2.2主要操作技術條件3.3.2.3工藝制度三班三運轉工作制，每班工作八小時，年工作日為365天。3.3.3主要技術經濟指標3.3.3.1產品產量與質量產量：多晶硅1200噸/年3.3.3.2主要技術經濟指標12對17820噸/年780萬m3/年20公斤/年500公斤/年第四章土建工程及輔助設施4.1主要土建工程有(合同簽定之后再行設計):混結構，長度為45m,寬度為35m。4.1.7輔助車間、辦公、生活、消防、安全環(huán)境等設施待定5.1污染物排放及治理措施5.1.1三廢5.1.1.1廢氣化氫的廠家。其它工序產生的廢氣和可以通過凈化系統(tǒng)吸收凈化，除塵效率可達99%。經凈化后的廢氣和粉塵均達到和低于GB16297-1996《大氣污染綜合排放標準》的要求5.1.1.2廢水5.1.1.3廢渣5.1.2環(huán)境影響評估廢”,在生產過程中產生的極少量的廢氣和粉塵通過系統(tǒng)凈化設5.2消防5.3節(jié)能本工程項目采用世界上目前較為先進的化學蒸發(fā)沉積反應5.4勞動安全及衛(wèi)生防護5.4.1勞動安全建筑之間沒有絕緣斷接頭。與生產相關的各類設備都設置防護5.4.2衛(wèi)生防護本項目涉及到危害人體健康的主要因素為化學品的蒸氣及當操作，不會對操作人員造成危害。用電操的絕緣措施以防漏電、觸電、短路事故的發(fā)生。本項目設計雖然采取完善的勞動安全及衛(wèi)生防護措施，但在生產過程中必須加強管理，遵守崗位安全操作規(guī)程，才能保證達到安全技術和衛(wèi)生防護標準要求。第六章投資概算6.1概述本項目是內蒙古霍煤源源硅業(yè)科技有限公司1200噸/年多驗室、成品庫?？偼顿Y概算12億元人民幣。6.2編制依據(jù)6.2.1土建及安裝制做工程參考2002年硅工業(yè)概算指標，材料6.2.3其它費用參考2005年多晶硅工業(yè)工