年产3000吨电子级多晶硅建设项目可行性报告原创.docx
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年产3000吨电子级多晶硅建设项目可行性报告原创
年产3000吨电子级多晶硅建设项目多晶硅可研报告
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
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
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
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
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
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
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
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
第一章总论
1.1概述
1.1.1项目名称、主办单位、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；
1.1.2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。
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。
1.1.3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250～300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15000～17000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规模，这也得到了美国、日本、中国的多晶硅厂的实践证明。
1.2项目建设的有利条件
1.2.1xxxxxx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。
1.2.2项目区水资源概况
xxxxxx县污水处理厂设计处理能力4×104td，实际处理能力2×104td。
据1990年水利区划资料，全县地表水资源量为3.49×108m3，其中境外客水1.77×108m3；地下水资源量为2.74×108m3，其中地下水可开采量为1.82×108m3。
全县人均水资源占有量不足900m2。
目前全县地表水用量为0.2378×108m3，占全市地表水资源量的6.8%，地下水现状耕水量1.05×108m3。
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，W95%＝1289万立方米。
1.2.3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。
1.2.4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。
1.3项目研究范围
1.3.1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）
1.3.2辅助生产装置
（1）空压、
（2）冷冻站
（3）脱盐水站
（4）三废处理
1.3.3公用工程设施
（1）循环水站；
（2）车间变电所和全厂供配电；
（3）通信设施；
（4）厂区供热及工艺外管；
（5）道路和运输；
1.3.4其它
（1）大门、围墙；
（2）消防（扩建消防水管网）
1.4项目投资
1.5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
ta
3000
2
副产品
氧气
Nm3a
12.46×105
二
原料消耗
1
硅粉
ta
3500
主要原料
2
液氯
ta
1900
主要原料
3
氢氟酸
ta
130
4
无水硝酸
ta
1224
6
氢氧化钠（以20％NaOH溶液计）
ta
376
7
生石灰（以100％CaO计）
ta
1110
8
包装物
个a
1200000
三
公用工程消耗量
1
新鲜水
ta
4528000
2
电
106kWha
540
3
蒸汽
ta
560000
4
仪表空气（正常）
Nm3h
4000
5
氮气（正常）
Nm3h
4000
五
三废排放量
1
废气
Nm3h
300
2
废水
m3h
50
3
废渣
ta
450
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
m2
80100
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
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
第二章市场预测
2.1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）、功率集成电路（PGC）等的基础材料。
在过去较长的时间内，多晶硅材料的产品定位为电子行业需要的多晶硅材料，并不针对太阳能光伏行业，其产品85%用于芯片和集成电路，只有少量边角料或次品等用于太阳能光伏行业：
多晶硅等外品：
约为多晶硅产量的5%；
结晶过程的等外品硅：
约为单晶硅产量的13%左右；
切片过程产生的次废品：
约为硅片产量的8%左右；
电子级硅的次级产品；
随着石油、煤等资源的逐渐匮乏，太阳能在世界能源中的地位越来越重要，太阳能光伏发电行业得到世界各国前所未有的高度重视，美国能源部计划到2010年累计安装的太阳能发电装置所能达到的容量会超过4500MW，欧盟的目标是到2010年光伏发电装机容量要达到3600MW以上，日本政府提出2010年光伏发电装机容量要达到5000MW。
太阳能光伏发电产业迅速崛起，对高纯晶体硅的需求量迅速增加。
据统计，2007年全世界共消费了46900吨高纯度多晶硅材料，其中电子行业消费了21700吨，太阳能光伏发电行业消费了25200吨；而2008年全世界高纯度多晶硅材料的需求量增长到了62940吨，其中电子行业需求量25100吨，太阳能光伏发电行业需求量37840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很快超过电子行业的需求量。
2.2市场预测分析
2.2.1国外市场分析
（1）世界多晶硅材料需求分析
近年世界电子行业的复苏和发展，尤其是世界太阳能光伏行业的的高速发展带动了对高纯度多晶硅材料的大量需求。
a.太阳能光伏行业需求分析
在美国、日本、德国、西班牙等40多个国家政府的积极支持推动下，太阳能终端用户对太阳能光伏发电电池的需求大大超过了生产能力，因此世界太阳能电池的产量从2005年的1.65GW迅速增长到2007年的3.5GW,到2008年达到了5.4GW，预计到2010年以前太阳能电池的产量都将保持35%的年增长速度。
按照这个速度，太阳能电池的产量到2010年将比20
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