5万吨三氯氢硅可研报告.docx
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5万吨三氯氢硅可研报告
一、总论
概述
1.1.1项目名称及主办单位
项目名称：
5万吨\年三氯氢硅
主办单位：
建设地址：
法人代表：
1.1.2可行性报告编制依据及原那么
1．编制依据
2．编制原那么
（1）严格执行国家、地址颁发的现行法律法规及规定和标准及标准；
（2）工艺技术力求先进靠得住，表现国内外先进水平；合理布置总平面。
各装置建构筑物之间留有足够的平安防护距离。
建构筑物内外道路畅通并形成环状，以利消防和平安疏散；厂房尽可能采纳放开式框架结构，设备尽可能露天化布置；
（3）严格操纵污染物的排放，遵守国家和地址的环保要求，充分表现节能减排；
（4）严格贯彻执行“生产必需平安，平安增进生产”的原那么和“平安第一，预防为主”的平安卫生工作方针，遵循劳动爱惜与平安卫生“三同时”原那么，必需对可能发生的各类事故和各类职业危险、危害因素进行全面系统分析并采取有效的防范方法，以确保生产平安和人体健康；
（5）认真贯彻国家产业政策和行业节能设计标准，严格执行本行业节能技术规定，尽力做到合理利用能源和节约能源；
（6）充分依托和利用现有建设地周边地域现有的公用工程、市政设施与辅助生产设施，以节约建设投资，加速项目开发建设。
1.1.3企业概况
1.1.4项目背景、必要性
随着全世界信息化时期的到来，半导体硅材料的用量剧增。
同时绿色环保的太阳能发电技术愈来愈成熟、本钱愈来愈低。
太阳能发电成为全世界新时尚。
不管飞速进展的电子行业或太阳能发电都离不开多晶硅。
最近几年来多晶硅市场显现严峻的供不该求，价钱飞涨。
国内外许多大财团纷纷到中国来投资建设多晶硅生产线。
三氯氢硅作为生产多晶硅的必需原料亦日趋紧张。
有机硅产品是一类性能优良而独特的新型化工材料，应用范围遍及国防、国民经济乃至人们日常生活的各个领域，已进展成为技术密集、资金密集、附加值高、在国民经济中占有必然地位的新型工业体系，并使相关行业取得了庞大的经济效益。
有机硅产品大致分为硅油、硅橡胶、硅树脂、硅烷偶联剂等4大类产品。
三氯氢硅又称三氯硅烷或硅氯仿，化学分子式为SiHCl3。
因带有氢键和含氯较多，可与其它有机基因反映形成一系列的有机硅产品，经常使用于有机硅烷和烷基、芳基和有机官能团氯硅烷的合成，是有机硅烷偶联剂中最大体的单体，同时也是制备多晶硅的要紧原料。
将三氯氢硅与氯乙烯或氯丙烯进行合成反映，再经精馏提纯，取得乙烯基或丙烯基系列硅烷偶联剂产品。
硅烷偶联剂几乎可与任何一种材料交联，包括热固性材料、热塑性材料、密封剂、橡胶、亲水性聚合物和无机材料等，在太阳能电池、玻璃纤维、增强树脂、周密陶瓷纤维和光纤爱惜膜等方面扮演着重要角色，并在这些行业中发挥着不可或缺的重要作用。
四氯化硅是三氯氢硅生产中的副产品，一样具有广漠的市场需求空间。
我国有机硅工业是在近几年才有所进展，有机硅产品生产厂家如雨后春笋般显现,遍及全国。
国内对硅烷偶联剂产品的需求增加专门快,每一年均有新建企业投产,老厂也纷纷扩大规模,有机硅产业的迅猛进展,对三氯氢硅的需求量激增。
而受技术条件等的限制,目前国内三氯氢硅生产不能知足市场需求,产品呈现供不该求的局面。
三氯氢硅是既消耗氯气又消耗氢气的产品，投资小，生效快，市场开发潜力大。
因此，三氯氢硅是氯碱下游产品中可计划的的一个产值高,有进展前途的产品.
氯化氢是不可缺少的原料。
5万吨/年三氯氢硅项目，对进一步进展有机硅、多晶硅产业链是超级必要的，不仅提高了企业的知名度和市场竟争力，更使企业抗风险能力增强，而且为企业带来可观的经济效益和社会效益。
1.1.5研究范围
主若是研究以硅粉和氯化氢为原料生产三氯氢硅的项目建设的可行性，且对产品的市场供需进行分析和预测，并对工艺技术方案进行优化分析，估算项目投资和项目财务评判等。
报告研究范围包括工艺装置、总图、土建、设备、消防、给排水、自控、电气、投资估算等全套设计。
建设内容包括氯化氢紧缩及干燥、硅粉贮存及硅粉干燥、三氯氢硅合成及三氯氢硅分离、尾气处置、原料及产品储罐等装置和公用辅助设施的配电、仪表操纵、冷冻及循环水、制氮及空压、消房泵房、外管、原材料及产品分析与化验、厂区道路、围墙及大门等。
1.1.6采纳的要紧相关法律、行政法规和标准及标准
1.1.6.1法律、行政法规
《中华人民共和国平安生产法》（中华人民共和国主席令第70号）；
《中华人民共和国职业病防治法》（2001年10月27日第九届全国人民代表大会常务委员会第二十四次会议通过）；
《中华人民共和国环境爱惜法》（中华人民共和国主席令第22号）；
《危险化学品建设项目平安许可实施方法》（国家平安生产监督治理总局令第8号）；
《危险化学品平安治理条例》（国务院令第344号）；
《河北省平安生产条例》河北省第十届人民代表大会常务委员会公告（第38号）；
《平安生产许可证条例》（国务院令第397号）；
《关于催促化工企业切实做好几项平安环保重点工作的紧急通知》（安监总局危化〔2006〕10号）；
《易燃易爆化学品消防平安监督治理方法》（公安部18号令）。
1.1.6.2标准及标准
《化工企业总图运输设计标准》（HG/T20649-1998）；
《厂矿道路设计标准》（GBJ22-87）；
《工业企业总平面设计标准》（GB50187-93）；
《建筑设计防火标准》（GB50016-2006）；
《建筑抗震设计标准》（GB50011-2001）；
《建筑地基基础设计标准》（GB50007-2002）；
《建筑结构荷载标准》（GB50009-2001）；
《混凝土结构设计标准》（GB50010-2002；
《钢结构设计标准》（GB50017-2003）；
《动力机械基础设计标准》（GB50040-96）；
《岩土工程勘探标准》（GB50021-2001）；
《建筑桩基技术标准》（JGJ94-94）；
《给水排水工程构筑物结构设计标准》（GB50069-2002）；
《化工管道设计标准》（HG20695-87）；
《设备及管道保温技术通那么》（GB/4272-92）；
《化工装置设备布置设计规定》（HG20546-92）；
《化工装置管道布置设计规定》（HG20549-98）；
《石油化工管架、管墩设计规定》（HG/T20670-2000）；
《化工设备基础设计规定》（HG/T20643-98）；
《工业金属管道设计标准》（GB50316-2000）；
《氢气利用平安技术规程》（GB4962-85）；
《工业管路的大体识别色和识别符号》（GB7231-87）；
《工业企业设计卫生标准》（GBZ1-2002）；
《生产性粉尘作业危害程度分级》（GB5817-86）；
《企业职工伤亡事故分类》（GB6441-86）；
《危险化学名录》（2002年版）；
《平安标志》（GB2894-96）；
《化工企业平安卫生设计标准》（HG20571-1995）；
《生产设备平安卫生设计总那么》（GB5083-1999）；
《生产进程平安卫生要求总那么》（GB12801-91）；
《机械设备防护罩平安要求》（GB8196-87）；
《建筑照明设计标准》（GB50034-2004）；
《生产进程危险和有害因素分类与代码》（GB13861-92）；
《平安标志利用导那么》（GB16179-1996）；
《建筑物防雷设计标准》（GB50057-94，2000年修订局部条文）；
《工业企业噪声操纵设计标准》（GBJ87-85）；
《高处作业分级》（GB3068-93）；
《供配电系统设计标准》（GB50052-95）；
《低压配电设计标准》（GB50054-95）；
《化工企业静电接地设计规程》（HGJ28-90）
《通用用电设备配电设计标准》（GB50055-93）；
《固定式钢直梯平安技术条件》（）；
《固定式工业防护栏杆平安技术条件》（）；
《固定式工业钢平台》（）；
《机械防护平安距离》（GB12265-90）；
《建筑灭火器配置设计标准》（GB50140-2005）；
《消防平安标志设置要求》（GB15630-95）；
《重大危险源辨识》（GB18218-2000）；
《危险货物品名表》GB12268-90；
《经常使用化学危险品贮存通那么》（GB15603-1995）；
《易燃易爆性商品储藏养护技术条件》（GB17914-1999）；
《侵蚀性商品储藏养护技术条件》（GB17915-1999）；
《爆炸和火灾危险环境电力装置设计标准》（GB50058-92）
《采暖通风与空气调剂设计标准》（GB50016-2003）；
《自动化仪表选型规定》（HG/T20507-2000）；
《操纵室设计规定》（HG/T20508-2000）；
《仪表供电设计规定》（HG/T20509-2000）；
《仪表配管、配线设计规定》（HG/T20512-2000）；
《仪表系统接地设计规定》（HG/T20513-2000）；
《分散型操纵系统工程设计规定》（HG/T20573-95）；
《国家劳动总局“压力容器平安技术监查规程”》（90版）；
《钢制压力容器》（GB150-98）；
《钢制管壳式换热器》（GB151-99）；
《化工设计标准》（HGJ14~19-89）。
研究结论
1.2.1财务评判的初步技术经济指标（见表1-1）
总投资2300万元
项目投资回收期年
以上技术经济指标说明，项目建成后经济效益较好，企业具有必然的抗风险能力。
依照项目分析，投资收益率及投资回收期均达到行业指标要求，因此本项目是可行的。
1.2.2存在的问题
1.项目存在的要紧问题是该项目资金来源及用款打算需投资方进一步确认落实。
2.该项目建设中有关消防事宜，需投资方进一步与消防部门商议。
3.外部条件如公路、市政及其它水、电等配套设施利用协议需进一步确认落实。
4.编制可行性研究报告依据的相关有关文件。
5.要紧原材料、燃料、动力供给及运输等有关协作单位或有关主管部门签定的意向性协议书或签署的意见。
6.资金筹措意向书或意见书。
7.项目主管部门或环保部门对环境阻碍报告书的预审意见和审批意见。
综合经济指标表表1－1
序号
项目
单位
指标
备注
1
报批总投资
万元
2300
建设投资
万元
铺底流动资金
万元
2
年均销售收入
万元/年
3
年均总成本
万元/年
6
年均销售税金及附加
万元/年
7
年均利润总额
万元/年
8
所得税
万元/年
9
税后利润
万元/年
10
投资利润率
％
11
投资利税率
％
12
税后财务内部收益率
％
13
税后财务净现值
万元
14
税后投资回收期
年
15
税前财务内部收益率
％
17
税前财务净现值
万元
18
税前投资回收期
年
19
总资金
万元
20
其中：
流动资金
万元
二、市场预测
市场情形预测
三氯氢硅是合成有机硅的重要中间体，同时也是制备半导体级多晶硅和太阳能电池级多晶硅的要紧原料。
长期以来，由于我国多晶硅产能较小，因此三氯氢硅要紧用于有机硅橡胶偶联剂和其它有机硅材料，多晶硅的用量很小。
近几年，随着全世界新能源替代和我国电子产业和太阳能光伏产业迅猛进展，多晶硅市场需求显现爆炸性增加，2005年国内外多晶硅需求量约万吨。
国外多晶硅的生产要紧集中在美、日、德三国7家生产企业，2005年多晶硅产能万吨，动工率100％，供需大体实现平稳。
2006年开使显现了严峻供不该求的局面。
面对以后严峻供不该求的市场，国际上大厂商均有扩产打算，国际市场的多晶硅供给量在2020年将翻倍增加，供需矛盾将严峻失衡。
我国每一年电子级多晶硅需求量3000吨，估量2020年用于太阳能电池的多晶硅将达到4365吨。
国内2005年多晶硅产量只有180吨左右，严峻供不该求。
因此，国内在建和拟建项目合计产能约20000吨，可是，中国目前并非把握多晶硅生产得一流技术，因此，供给能力将大大折扣。
估量到2020年，我国多晶硅拟建设产能将达到20000吨，需要三氯氢硅300000吨左右。
有机硅是一种性能优良而独特的化工新型材料，应用遍及国防、国民经济乃至人们日常生活的各个领域，已进展成为技术密集、资金密集、附加值高、在国民经济中占有必然地位的新型工业体系，并使相关行业取得庞大的经济效益。
我国有机硅工业的进展始于五十年代初，到八十年代以后，尤其是进入九十年代，有机硅产品生产厂家如雨后春笋般显现，遍及全国，有机硅产业正在每一年以30%的增加速度迅猛进展。
有机硅产品大致分为硅油、硅橡胶、硅树脂、硅烷偶联剂等四大类产品。
其中，利用三氯氢硅为原料的硅烷偶联剂产品具有品种多、结构复杂、用量少而成效显著、用途普遍等特点。
硅烷偶联剂几乎可用与任何一种材料交联，包括热固性材料、热塑性材料、密封剂、橡胶、亲水性聚合物和无机材料等，在太阳能电池、玻璃纤维、增强树脂、周密陶瓷纤维和光纤爱惜膜等方面，偶联剂扮演一个重要角色，并在这些行业中发挥着不可替代的重要作用。
三氯氢硅作为有机硅烷偶联剂重要的基础原材料，将三氯氢硅与氯乙烯或氯丙烯进行合成、精馏提纯，取得乙稀或丙烯基系列硅烷偶联剂产品。
在正常情形下，1t硅烷偶联剂产品需2t三氯氢硅。
国内对硅烷偶联剂产品的需求量增加专门快。
最近几年来，利用硅烷偶联剂可水解基因的反映性，可使非交联树脂实现交联固化或改性，并在玻纤、铸造、高级油漆、轮胎橡胶等行业普遍应用，出口量和国内需求量较大。
每一年有新建企业投产，老厂也纷纷扩大规模，以知足日趋增加的需求量。
2005年我国仅硅烷偶联剂需求量就可达3730吨，估量到2020年将达到10000吨以上。
目前国内三氯氢硅生产企业有10家左右，产能万吨/年（2005年产量约10000吨），要紧供给下游硅烷偶联剂生产。
多晶硅对三氯氢硅的需求较小，三氯氢硅产能大体能够知足国内市场需求。
可是由于三氯氢硅下游产业进展迅猛，到2020年三氯氢硅将更趋紧俏。
国际市场韩国东洋化学正建设5000吨/年的多晶硅项目，该公司已和我公司达到采购三氯氢硅合作意向。
多晶硅与三氯氢硅的消耗比例为1：
15，该项目每一年可消耗三氯氢硅75000吨。
国内三氯氢硅生产厂家及生产能力如表2--1所示。
国内三氯氢硅生产能力表2－1
序号
生 产 厂
单位
数量
备 注
1
唐山中友硅业
T/a
2300
2003年投产
2
武汉天祥化工
T/a
2000
2002年投产
3
江西赣中氯碱
T/a
3000
4
南昌赣宇有机硅有限公司
T/a
2000
5
重庆天原（天晶化工）
T/a
1500
2001年投产，现停产，在建3000吨
6
焦作凯马煤冶化有限责任公司
T/a
500
2000年投产
7
重庆南川宏原化工有限公司
T/a
1400
1998年投产
8
上海棱光股份
T/a
1500
1993年投产
9
成都恒兴实业发展有限公司
T/a
1500
2002年投产
10
山东华阳集团
T/a
300
11
泰安光明化工有限公司
2400
2002年投产
12
荆州市华翔化工有限公司
T/a
6000
2005年投产
合计
T/a
24400
目前，我国北方地域三氯氢硅生产厂家只有河北唐山中友硅业、山东华阳氯碱、泰安光明、唐山三孚等生产企业，产能不到20000吨，众多的北方硅烷偶联剂生产厂家需要从数千里外的重庆、武汉一带购进三氯氢硅，运输不方便，运费昂贵。
表2--2列出了周边地域硅烷偶联剂生产厂家对三氯氢硅的需要量。
河北周边地域硅烷偶联剂厂对三氯氢硅的需用量表2－2
序号
生 产 厂
产能（t/a）
三氯氢硅用量
备注
1
北京市申达精细化工有限公司
4000
1300
2
盖州市润泉化工有限责任公司
600
3
辽宁盖州恒达化工有限公司
600
4
山东商河力诺新材料有限公司
7200
5
曲阜华荣化工新产品有限公司
3000
1200
6
曲阜晨光化工有限公司
3000
1200
7
日照岚星化工工业有限公司
氯丙基三乙氧基硅烷（γ2）可年产3000吨、Si-692600吨、固体硅烷偶联剂生产线四条，年产4000吨Si-75600吨、KH-550300吨。
目前，长江以北的三氯氢硅市场已超过10000吨/年。
何况随着硅烷偶联剂和太阳能多晶硅市场的飞速进展，三氯氢硅市场仍将供不该求。
价钱预测
目前市场三氯氢硅售价12000元/吨左右，依照历史情形及市场前景分析，本项目暂定三氯氢硅售价8000元/吨（不含税）；其它产品销售价钱按当前市场同类产品平均价钱计算，四氯化硅500元/吨（不含税）。
3、产品方案
生产规模
依照国内三氯氢硅市场容量及有机硅偶联剂的市场进展趋势，项目建设规模为年产三氯氢硅产品50000吨，副产四氯化硅产品13000吨。
年开车时刻8000小时。
主产品三氯氢硅产能：
年产量：
50000吨
日产量：
150吨
小时产量：
吨
副产品四氯化硅产能：
年产量：
13000吨
日产量：
39吨
小时产量：
吨
产品方案
三氯氢硅产品质量应知足有机硅烷偶联剂生产的技术要求。
产品方案及质量要求见表3-1。
产品方案及质量要求表
表3－1
序号
产品名称
产品质量
产品方案T/年
备注
1
三氯氢硅
SiHCl3≥99％
50000
2
四氯化硅
SiCl4≥95％
13000
4、工艺技术方案
工艺技术方案及流程简述
装置拟采纳国内靠得住、成熟的氯化合成三氯氢硅生产工艺技术。
该生产装置要紧由氯化氢干燥、三氯氢硅合成、三氯氢硅提纯和分离工序等组成。
其生产工艺流程简述如下：
用管道送来的氯化氢气体，经冷却除水干燥、加压后依次进入氯化氢缓冲罐、-35℃石墨冷却器，酸雾脱水后，进入硫酸液环泵加压。
加压后的氯化氢先经酸雾捕集器、氯化氢缓冲罐、再别离经流量调剂阀、流量计、止逆阀进入三氯氢硅合成炉。
外购袋装硅粉倒入硅粉池，用胶管借水环真空泵的抽力吸至硅粉干燥器，干燥后的硅粉经计量罐计量后由给料阀加入三氯氢硅合成炉，与来自氯化氢缓冲罐氯化氢在合成炉反映生成三氯氢硅和四氯化硅。
合成反映温度为280～310℃，要紧化学反映按下式进行：
Si＋3HCl---SiHCl3＋H2↑
Si＋4HCl---SiCl4＋2H2↑
氯化氢与硅粉在三氯氢硅合成炉内反映生成三氯氢硅、四氯化硅、氢气。
混合气体经沉降器、旋涡分离器、袋式过滤器、一级水冷却器、二级水冷凝器、-35℃冷凝器，大部份三氯硅烷在膜压机前先冷凝下来，进入机前计量罐中，未冷凝的少量三氯硅烷、氯化氢和氢气进入隔膜紧缩机加压，再经机后水冷凝器、-35℃盐水冷凝器冷凝，液体经机后产品计量罐计量后进入中间产品贮罐，不凝气送尾气变压吸附回收系统回收微量的三氯氢硅和氯化氢，氢气从尾气淋洗塔顶放空（以后考虑回收利用）。
变压吸附装置吸附的三氯氢硅和氯化氢按期用干式真空泵抽真空解析、并用隔膜紧缩机加压（）送至硫酸液循环泵后氯化氢缓冲罐与新鲜氯化氢混合后送至三氯氢硅合成炉参与反映（附生产工艺流程简图）。
三氯氢硅生产工艺流程图
冷凝水
中间产品贮罐中的三氯氢硅、四氯化硅混合液，借隔膜紧缩机的压力，经电磁浮子流量计计量后，加入加压分离塔，通过操纵塔底再沸器及塔顶冷凝器的温度和压力,将HCL、H2等低沸点物质分离，从塔顶冷凝器顶部经尾凝冷凝后排入尾气淋洗塔,合格的三氯氢硅产品经流量计进入三氯氢硅成品贮罐，塔底的混合液（大部份是SiCl4）进入加压提纯塔，通过操纵加压提纯塔的塔底再沸器及塔顶冷凝器的温度和压力，而且操纵适合的回流量，塔顶冷凝器冷凝液除回流部份外，一部份进入中间计量罐,从而确保塔底SiCl4>97%的情形下，塔底液体经计量进入四氯化硅成品贮罐。
当做品贮罐液位达80%时，倒罐隔离，充N2加压装车外售。
制氮工艺流程简述：
从空压装置来的干燥仪表空气（压力≥、露点：
-40℃）经缓冲罐、活性炭过滤罐后、经制氮分子筛吸附氧后，进入氮气缓冲罐，经流量计进入氮气贮罐共各工序利用，富氧空气用管道引至室外排放。
要紧技术指标
硅粉转化率：
95%
氯化氢利用率：
99%
加压冷凝率：
≥95％
三氯氢硅收率：
≥98%
四氯化硅收率：
～100％
冷凝产物组分：
其中：
三氯氢硅含量：
～83％
四氯化硅含量：
～17％
其余为微量杂质。
提纯总收率：
95%
要紧设备
三氯氢硅生产装置所需工艺设备绝大部份为非标准设备，由国内设计、加工制造。
工艺辅助及公用装置也多为非标设备，全数由国内加工供给。
装置工艺要紧设备有：
氯化氢缓冲罐、硅粉干燥器、三氯氢硅合成炉、沉降器、旋涡分离器、袋式过滤器、隔膜紧缩机、尾气淋洗塔、加压塔等。
三氯氢硅生产装置所需要紧设备配置情形见表4-1。
要紧设备表表4-1
序号
设备名称
型号及规格
材质
单位
数量
制造厂家
1
三氯氢硅干燥及加压
1-1
氯化氢缓冲罐
25m3
玻璃钢
个
1
1-2
氯化氢缓冲罐
25m3
碳钢
个
1
1-3
酸雾捕集器-
φ1800×3910
碳钢
个
1
1-4
酸雾捕集器-
φ1800×3910
碳衬钢
个
1
1-5
-35℃冷却器
圆块孔式，石墨、240㎡
石墨
台
1
1-6
-35℃冷却器
圆块孔式，石墨、90㎡
石墨
台
1
1-7
氯化氢压缩机
1800Nm3/h
台
6
1-8
螺旋板冷却器
台
6
1-9
分离器
个
6
1-10
浓硫酸高位槽
6m3
Q235—B
个
1
1-11
盐酸中间贮罐
0.025m3
玻璃钢
个
2
1-12
盐酸储罐
5m3
玻璃钢
个
1
2
硅粉提升及干燥系统
2-1
硅粉袋滤器
Φ1300×3451
Q235—B；16MnII
台
1
2-2
水环真空泵
组合件
台
2
2-3
硅粉干燥器
Φ1200/1300×4250
V=3.75m3
Q235—B；16MnII
台
4
2-4
氮气加热器
80㎡，列管
16MnR
台
1
2-5
硅粉池
混凝土内衬
个
2
3
三氯氢硅合成
3-1
三氯氢硅合成炉
D×H=800×7500工频加热110kW，Pw=
16MnR
台
16
3-2
离心热水泵
Q=200m3/hH=25m
台
3
3-3
沉降器
D×H=1800×4436隔板式
Q235—B
台
2
蒸汽夹套
3-4
旋涡分离器
D×H=600×1000
台
2
3-5
升级会员 