产2万吨三氯氢硅项目可行研究报告.docx
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产2万吨三氯氢硅项目可行研究报告
产2万吨三氯氢硅项目可行研究报告
注：
文章中京深高速改为京珠高速，恒源化工集团改为邢台恒源化工集团
1．总论
1.1概述
1.1.1项目基本情况
项目名称：
河北联立硅业有限公司2万吨/年三氯氢硅项目
主办单位：
河北联立硅业有限公司
企业性质：
民营（有限责任公司、自然人独资）
企业法人代表：
陈宝华
项目建设地点：
河北邢台内丘县清修岗工业园区
注册地点：
河北邢台内丘县清修岗工业园区
注册资金：
600万元（人民币）
1.1.2可行性研究报告编制的依据和原则
1.1.2.1编制依据
1.拟建项目“企业法人营业执照”和建设单位提供的相关基础资料；
2.化计发（1997）426号文《化工建设项目可行性研究报告内容和深度的规定》（修订本）；
3.中华人民共和国国务院令第253号，1998年11月29日《建设项目环境保护管理条例》；
4.国石化规发（2000）412号文发布《化工建设项目可行性研究投资估算编制办法》；
5.《建设项目经济评价方法与参数》（第三版）；
6.河北联立硅业有限公司与天津渤海化工集团规划设计院签定的设计合同。
1.1.2.2编制原则
1.坚决贯彻国家有关行业发展的各项方针、政策和法令法规，认真执行国家、部委颁布的有关标准、规范和规定等；项目建设符合国家的产业政策、投资方向及行业和地区的发展规划；
2.充分依托利用建设地工业园区现有工程资源和技术资源，达到节约投资，合理安排工期，以最快速度完成工程项目建设，使之早投产，早见效益；
3.在设备选型上本着技术先进、经济合理、安全可靠的原则进行；采用国内已经掌握的先进、可靠的工艺生产技术，确保操作运行稳定、能耗低、三废排放少、产品质量高；
4.严格执行国家有关环境保护、劳动安全及职业卫生等规定，贯彻执行“安全第一、预防为主”的方针，做到环境保护、劳动安全及职业卫生与工程项目同步规划、同步实施、同步发展；力争零污染，保证安全生产；
5.以市场为导向，以提高竞争力为出发点，使产品无论在性能上，还是在价格上均应具有较强的市场竞争能力；
6．对项目的投资费用和产生的效益，本着实事求是，稳妥可靠的原则进行估算和评价；以经济效益为中心，加强项目的市场调研，按照少投入、多产出、快速发展的原则，尽可能节省项目建设投资；鉴于国外对技术的封锁，对一些技术难点将组织力量攻关，力争在原料和动力消耗、三废排放和处理、生产安全、产品质量等方面能不断进步，在稳妥可靠的前提下，实事求是地优化各项成本要素，最大限度地降低项目的目标成本，提高项目的经济效益，增强项目的综合竞争能力；
7.项目建设按照一体化、露天化、轻型化、社会化、国产化的原则，在积极采用及消化吸收国内外生产工艺技术、设备制造技术和积极汲取国内同类相关企业生产和管理经验，并重点处理好与原料关联协作企业生产装置的平衡与衔接；
8.项目建设认真贯彻执行国家及地方的环境保护、“三废”治理、综合利用、劳动保护、安全卫生、消防方面的法律、法规及其与主体工程建设实施“三同时”的原则；趁新项目建设之良机，做到点源治理和集中处理相结合，污染物的排放必须达到规定的指标，使企业在获得经济效益的同时也获得更好的环境效益；并保证工厂生产装置安全运行和操作人员的健康三不受损害。
1.1.3项目提出的背景、投资必要性和经济意义
1.1.3.1公司概况
河北联立硅业有限公司于2006年11月15日成立。
公司坐落位置地处河北内丘县清修岗工业园区，占地面积35000平方米。
公司现自主经营、独立核算；法人代表陈宝华具有多年的化工生产管理经验和较高的经营管理意识，并在社会上取得较好信誉。
工业园区邻近京广铁路、京珠高速公路、107国道，地理位置优越，交通运输十分便利。
公司公司近年来，大力增加自主创新能力、逐步实施科学化、规范化、制度化管理、坚持节约生产和清洁生产、培育核心竞争力、走自我配套与可持续发展、纵向发展之路。
该公司以主要研发和生产三氯氢硅、多晶硅、单晶硅产品及电池制造为主。
公司现有工程技术管理人员18人，其中高级职称3人，中级职称5人，高级顾问2人。
1.1.3.2项目提出的背景、投资意义
1．项目提出的背景
“三氯氢硅”又名“三氯硅烷、三氯甲硅烷，硅氯仿”，是用于制造有机硅化合物的原料，也是生产多晶硅的基本原料，而多晶硅则是制造单晶硅的原料，是电子工业及IT业，有机硅和太阳能光伏发电的基础原料。
三氯氢硅产品生产是以氯化氢和硅粉作为原料，其投资小、见效快，项目具有很高的经济效益，市场开发潜力大；是一种产值高、有发展前途的产品。
世界正进入信息时代，以信息高速公路为代表的信息革命浪潮已席卷全球。
电子信息技术已成为经济增长的强大动力，信息化程度的高低已成为衡量一个国家现代化水平的标志。
作为电子信息产业发展基础的集成电路，所依赖的最主要基础功能材料是半导体硅材料，其中98%以上的半导体器件都是用硅材料制造的。
多晶硅是制取单晶硅的超纯原料，没有高纯度的多晶硅，不可能制取满足集成电路和分立器件要求的硅片，因此，生产多晶硅的原料三氯氢硅对半导体工业的发展至关重要，它是信息产业最基础的重要原料。
电子信息产业是我国经济发展的支柱产业，作为半导体产业最基础的功能材料多晶硅的生产原料三氯氢硅是当前国家重点鼓励发展的产业、产品。
三氯氢硅被列入经国务院批准的《当前国家重点鼓励发展的产业产品和技术目录》中，也属于《外商投资产业指导目录》产业、产品，属国家鼓励外资投资的产业。
国家采取扶植、优先发展的措施，所需进口的自用设备和技术，经项目审批部门批准后，免征进口关税及进口环节增长税，以及企业所得税，享受优惠政策，这将使我国硅材料产业跨入一个新的发展时期。
生产多晶硅的主要中间原料三氯氢硅当前非常紧缺，直接影响多晶硅产业的发展，这是因为太阳能级多晶硅能有效利用太阳能解决不可再生能源枯竭的人类难题。
石油是当前国际上最重要的能源，然而其不可再生，随着化石能源的逐渐枯竭，石油价格从2003年每桶20美元上升到近期的70美元。
尽管我国是世界第五大石油生产国，过去十年原油生产年均增长率约为1.8%，但随着我国经济持续稳定增长，石油消费年均增长率达到4.9%。
石油供应面临严重的供不应求，不得不依靠进口以补充国内石油资源的不足。
我国从1993年就开始从石油输出国转为进口国。
随着经济的发展，国家对石油的需求不断增长，随着东部陆上大部分的油田均已越过开采的巅峰期，产量已开始趋于下降。
去年进口原油已经超过一亿吨。
现在我国原油自给率已不到60%，并将继续下降。
同时在化石能源利用的过程中还将产生二氧化碳等温室气体和二氧化硫等有毒有害气体会对环境产生不利影响。
太阳能作为一种清洁能源，充分利用太阳能对我国长期可持续发展意义十分重大。
因此，2005年3月，中华人民共和国主席令33号正式颁布了《中华人民共和国可再生能源法》明确指出国家鼓励发展可再生能源；为鼓励新能源产业的发展，国家发改委高技【2005】509号文件要求组织实施可再生能源和新能源高技术产业化，明确要求解决我国太阳能电池用多晶硅生产及其原料三氯氢硅产业链发展不平衡的问题。
河北联立硅业有限公司通过与相关单位及其技术专家的合作，已经基本掌握了三氯氢硅生产的生产工艺技术；另外目前全国有多套已经建成投产运行或即将建设投产运行的三氯氢硅装置及其多晶硅装置。
这些都为本项目的建设打下了较可靠的技术基础和市场基础。
2．投资建设本项目的意义
全世界对多晶硅需求因电子信息产业和太阳能利用的持续发展而快速增长，全球目前生产多晶硅的原料三氯氢硅的缺口在500000吨左右，我国2006年光伏企业预计硅片产能为360MW，光电池产能700MW；估计需要多晶硅生产原料三氯氢硅25915吨；我国2005年集成电路产量为260亿块，需要生产原料三氯氢硅11130吨。
而国内多晶硅无论技术水平还是生产规模上均与世界先进水平有很大差距，产量仅占世界总产量的0.3-0.4%，目前主要依赖进口。
在缺少国内竞争对手的条件下，进口三氯氢硅价格一直居高不下，严重影响我国信息产业和太阳能利用的发展。
本项目的建设将利用公司在技术、资金、人才和信息等方面的优势，使河北联立硅业有限公司三氯氢硅生产能力首先达到20000吨/年，随后依据市场需求情况进一步扩大产能，使之做大做强。
因此，它不仅对企业发展起着重要作用，也对我国信息产业和太阳能利用的发展起到积极的推动作用，因此投资建设多晶硅原料三氯氢硅产品项目意义重大。
拟建项目主要依托邢台恒源化工集团在建的硫酸厂和硫酸钾厂工程资源及生产的副产品氯化氢为原料。
邢台恒源化工集团在建的硫酸厂硫酸生产装置产出的硫酸产品作为硫酸钾厂生产硫酸钾产品原料，而硫酸钾生产装置产出的副产物氯化氢出路受到制约、难以解决。
为此，河北联立硅业有限公司与邢台恒源化工集团联合合作，由河北联立硅业有限公司建设2万吨/年三氯氢硅项目，使氯化氢可作为三氯氢硅生产的原料，解决了硫酸钾厂氯化氢出路问题，实现了强强联合、并使之实现了循环经济共同发展战略目标，从而进一步增强各自企业在市场的核心竞争力。
三氯氢硅是生产高纯度多晶硅的重要原料，目前，世界上80%的多晶硅采用改良西门子技术，该技术是通过一定温度下氢对三氯氢硅进行还原而生成的。
据统计，世界上60%的三氯氢硅消耗在多晶硅生产中，而且这一比例还将进一步增加。
我国的多晶硅产业虽然处于起步阶段，但发展迅猛，目前全国有几十家企业已经或正在向多晶硅领域进军，预计未来五至十年内将是拉动我国三氯氢硅产业的又一大增长点。
随着今年来有机硅产业不断升温，我国对有机硅产业都采取了一系列鼓励措施，使得市场发展十分迅猛，对三氯氢硅的需求量激增。
在我国，受技术条件的限制，目前国内仅有十几家三氯氢硅生产企业，产量远不能满足市场需求，而且产品纯度低，只能满足中低端需求，高纯度产品仍需要进口。
拟建项目可充分依托当地工业园区和邢台恒源化工集团配套的公用工程、辅助工程及设施，如：
水、电、汽和维修设施等。
该项目建成后可以满足部分国内市场需求，并为公司带来新的利润增长点，也为该企业下一步发展有机硅、多晶硅等产业链提供了先决条件和不可缺少的原料。
综上，拟建河北联立硅业有限公司2万吨/年三氯氢硅项目，解决了邢台恒源化工集团硫酸钾厂生产装置副产的氯化氢回收并利用问题；实现了行业经济循环发展，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，而且可为企业带来可观的经济效益和社会效益。
1.1.4研究范围
本报告主要是研究以硅粉和氯化氢为原料生产三氯氢硅产品的项目建设可行性，且对产品的市场供需进行分析和预测，并对产品方案及生产规模；工艺技术方案优化分析选择；建厂条件及厂址方案；公用工程及辅助设施初步方案；环境保护、职业安全卫生与消防；企业组织及劳动定员；投资估算及项目财务评价等给出研究结论。
本研究报告涉及项目建设内容包括年产2万吨三氯氢硅产品生产装置中的氯化氢压缩与净化、硅粉储存及硅粉干燥、三氯氢硅合成及三氯氢硅精馏、淋洗与尾气处理回收、原料及成品储罐等生产装置和公用辅助设施的变配电、仪表及DCS控制、冷冻与空压、循环水、外管、维修、原材料及产品分析与化验等，并对拟建项目建设提出计划。
本项目涉及专业包括工艺、总图、土建、设备、消防、给排水、自控、电气、投资估算等。
1.2研究结论
1.2.1结论
通过对本项目进行全面的分析和研究后，得出以下结论：
1.本项目具有丰富的原料来源和产品市场落实
本项目采用的主要原料有氯化氢、硅粉。
其中氯化氢由邢台恒源化工集团硫酸钾厂直接通过管道提供，硅粉可由周边地区外购。
该项目可充分利用地方资源、创造了公平协调发展机会，可有效带动地方经济发展；
目前三氯氢硅产品处于供不应求局面，因此本项目具有丰富的产品市场，项目的建设符合国家有关产业政策、环保政策和公司的发展规划；
本项目投资建设方（项目业主）经济实力较强，工程项目建设经验丰富。
2.厂址建厂条件优越
本项目所选厂址的地理位置及场地条件较好，原、辅材料及公用工程供应落实，交通运输条件便利、顺畅，运输成本低。
3.采用了先进生产工艺技术和装置与设备成熟、可靠、合理
本项目采用了国内先进的三氯氢硅合成生产工艺技术。
生产技术先进、成熟、可靠，符合当前化工工业发展的总趋势；原料消耗及能耗指标低、三废少；具备环境友好的清洁生产条件；生产成本低，产品质量、纯度高，市场竞争力强，深受用户欢迎。
工艺技术的选择确保了项目的高起点，为建成后的高效率、稳定运行、低成本、低能耗、低排放打下了基础。
副产品四氯化硅可用于下游厂家气相法制造白碳黑或硅酸乙酯、有机硅油、高温绝缘漆、有机硅树脂、硅橡胶等。
此外，国内已有多个厂家拥有四氯化硅还原法制造三氯氢硅技术、并以生产；建设单位下一步拟考虑购买该技术。
4.环保、劳动安全、职业卫生及消防措施落实
本项目生产装置产生的废气、废水、废渣、噪声等均采取了合理完善的处理措施及配备了完善的事故处理设施，对周围环境影响较小，符合国家清洁生产的要求。
同时，在设计中严格执行国家对危险化学品生产企业的相关规定，分别采取完善的安全、消防及职业卫生防范措施，确保安全生产。
5.项目建设是实现公司发展战略的重大举措、经济上可行
实施本项目是公司发展战略的重要一步，通过本项目的建设，公司可实现扩张及增强自身实力；同时使河北内丘县清修岗工业园区内已有资源得到充分整合，带动了地区经济发展与就业，使关联合作企业及本企业产品的综合成本同时降低，提高了产品市场竞争力，增加公司的抗风险能力。
从后面的财务评价可以看出，财务内部收益率高于行业基准收益率，投资回收期低于行业基准回收期，财务净现值大于零。
因此从财务上讲该项目是可行的。
6.项目抗风险能力较强
本项目盈亏平衡点较低，具有较强抗风险能力。
从敏感性分析中可看出，各因素的变化都不同程度地影响内部收益率及投资回收期，其中销售价格的变化最敏感，原材料价格影响次之，固定资产投资影响最小。
7.建设项目实施计划
考虑到目前国内单台三氯氢硅合成炉生产能力及现有成套装置规模的成熟性和特点，拟建2万吨/年三氯氢硅项目计划建设期9个月,包括可行性研究报告、施工图设计、设备和材料采购、土建及管道安装、生产调试等阶段，力争在2010年5月底前全部完成项目建设，并投入生产运行。
综上所述，本项目的三氯氢硅产品是生产多晶硅中十分重要的一种基础材料，通过进一步加工，还可以生产多晶硅和电子级硅源，硅源不仅国内市场需求在快速增长，国际市场也存在一定缺口。
本项目的建设有助于打破国外技术垄断，并推动了国内太阳能的利用和信息产业的大发展。
河北联立硅业有限公司通过对国内外现有的装置运行进行了充分深入研究，基本掌握了三氯氢硅的生产工艺技术，并在本工程项目设计中给予了研究优化和改进工艺，不仅为本项目提供了先进的技术，并有助于推动我国三氯氢硅生产工艺技术的进步，为本企业未来发展、成为建立有自主知识产权的高新技术基地奠定了基础。
项目拟在河北邢台内丘县清修岗工业园区建设，地理位置优越、交通便利，区内环境情况良好，所选厂址建设条件良好。
本项目的设计及实施中充分考虑了对环境保护和安全卫生的要求，有害物质均经处理达标排放，不会对环境产生不良影响，并能保证安全生产。
根据上述分析和技术经济分析显示，本项目技术先进、经济效益显著，建设是可行的，并具有较好的建设条件，建议予以批准建设。
1.2.2存在的主要问题和建议
1.2.2.1存在问题
1.三氯氢硅生产的原料虽不是易燃物质，但是三氯氢硅生产过程中的产物大都是易燃易爆物质，如氢气、三氯氢硅、二氯二氢硅等。
在三氯氢硅生产的各个工序中，为防止火灾、爆炸、中毒，要严格执行各项消防安全制度，严格控制工艺指标，严格操作规程；加强对设备管道的维护保养，严防跑、冒、滴、漏；要把严格执行各项制度、生产安全运行管理落实到实处；
2.项目存在的主要问题是本项目资金来源及用款计划需投资建设方进一步确认落实，签署资金筹措意向书或意见书；
3.该项目建设实施中有关消防事宜，需投资建设方进一步与当地消防部门商议，外部条件，如：
公路、市政及其它水、电等配套设施使用协议需进一步确认落实；
4.主要原材料、燃料、动力供应及运输等有关协作、合作单位或有关主管部门签订的意向性协议书或签署的意见；
5.项目主管部门或环保、安全部门对环境影响报告书及安全评价签署预审意见和审批意见。
1.2.2.2建议
本项目技术先进、经济效益良好，建议公司尽快决策，完善相关手续，使本项目尽快上马，早日实现其较好的经济和社会效益。
本项目主要技术经济指标见下表。
表1-1综合技术经济指标表
序号
技经指标
单位
数量
备注
1
建设规模
万吨/年
2.0
2
产品方案
2.1
三氯氢硅
万吨/年
2.0
2.2
四氯化硅
万吨/年
0.35
3
年操作时间
小时
8000
4
主要原材料消耗
4.1
硅粉
万吨/年
0.56
4.2
氯化氢
万吨/年
2.1
5
公用工程消耗
5.1
一次水0.4MPa
万吨/年
5.52
来自工业园区
5.2
循环水32℃
万m3/年
480
自产
5.3
-35℃冷冻水
万m3/年
48
自产
5.4
5℃冷冻水
万m3/年
64
自产
5.5
动力电380/220V
万KWh/年
2000
来自工业园区
5.6
蒸汽0.6MPa
万吨/年
4.8
来自工业园区
5.7
仪表空气0.7MPa
万Nm3/年
240
自产
5.8
氮气0.7MPa
万Nm3/年
480
自产
6
三废排放量
6.1
废气
万Nm3/年
460.8
主要氮气和氢气
6.2
废水
万m3/年
1.36
包括生活污水
6.3
废渣
吨/年
553.67
主要二氧化硅
7
运输量
万吨/年
5.01
7.1
运入
万吨/年
2.66
含管道输送氯化氢
7.2
运出
万吨/年
2.35
8
劳动定员
人
90
9
厂区占地面积
平方米
35000
10
建（构）筑物占地面积
平方米
11
建（构）筑物面积
平方米
12
项目总投资
万元
5000
12.1
项目建设投资
万元
4500
12.2
固定资产投资
万元
4243
含土地费280万元
12.3
流动资金
万元
500
13
成本计算
13.1
年经营成本
万元
12191
13.2
年均总成本
万元
12521
14
收益计算
14.1
年销售收人
万元
16886.6
14.2
年销售税金及附加
万元
130.07
14.3
年利润总额
万元
4235.6
14.4
年利税总额
万元
4365.7
14.5
年所得税
万元
1058.9
15
财务评价指标
15.1
所得税前（全部投资）
财务内部收益率
%
85.1
财务净现值（Ic=14%）
万元
17500
静态投资回收期（含建设期）
年
2.28
15.2
所得税后（全部投资）
财务内部收益率
%
64.25
财务净现值（Ic=14%）
万元
12153.52
静态投资回收期（含建设期）
年
2.66
16
盈亏平衡点
%
26.08
17
投资指标
投资利润率
%
84.71
投资利税率
%
87.31
2．市场预测
2.1产品性质及用途
2.1.1产品的性质
2.1.1.1三氯氢硅的性质
三氯氢硅产品的理化性质见下表。
表2-1三氯氢硅理化性质表
序号
名称
理化性质
1
外观
具有刺激性恶臭易流动易挥发的无色透明液体
2
分子量
135.43
3
熔点（101.325kPa）
-134℃
4
沸点（101.325kPa）
31.8℃
5
燃点
-27.8℃
6
自燃点
104.4℃
7
爆炸下限
10.8%
8
爆炸上限
70%
9
液体密度（0℃）
1350kg/m3
10
相对密度（气体，空气=1）
4.7
11
蒸气压（-16.4℃）
13.3kPa
12
蒸气压（14.5℃）
53.3kPa
13
闪点
-14℃
14
毒性级别
3
15
易爆性级别
2
2.1.1.2四氯化硅的性质
四氯化硅作为三氯氢硅产品生产的副产物，其理化性质见下表。
表2-2四氯化硅理化性质表
序号
名称
理化性质
1
外观
无色或淡黄色发烟液体，有刺激性气味，易潮解
2
分子量
1610.9
3
熔点（101.325kPa）
-70℃
4
沸点（101.325kPa）
57.6℃
5
燃点
/
6
自燃点
/
7
爆炸下限
4.1%
8
爆炸上限
98.8%
9
液体密度（0℃）
1480kg/m3
10
相对密度（气体，空气=1）
5.86
11
蒸气压（-37.8℃）
55.99kPa
2.1.2产品的用途
2.1.2.1三氯氢硅的用途
硅是地壳中的固态元素，其含量为地壳的四分之一，但在自然界中不存在单体硅，多呈氧化物或硅酸盐状态。
三氯氢硅材料是以金属硅为原料经一系列的物理化学反应提纯后达到一定纯度的硅化合材料，是硅产品产业链中的一个极为重要的中间产品。
由于硅材料资源丰富，又是无毒的单质半导体材料，较易制作大直径无位错低微缺陷单晶，晶体力学性能优越，易于实现产业化，从而导致硅材料成为半导体电子材料中的第一大主体功能材料。
国际上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，并在今后较长时间内仍将形成长久、稳定的需求态势。
在硅材料应用领域中多晶硅材料占有很重要的地位，其上游产品为三氯氢硅，其下游为多晶硅材料，从三氯氢硅至多晶硅是一个物理化学过程，从单晶硅到电子材料和太阳能用材料是一个物理过程，因此从工业硅至三氯氢硅再到多晶硅是这个产业链中最复杂、难度最大、投资最多的环节。
下游产业的兴旺与否是三氯氢硅行业需求旺盛与否的根本条件。
三氯氢硅产业与下游的电子信息产业和太阳能光伏产业的产业关联度非常高，存在着一荣俱荣、一损俱损的关系。
三氯氢硅又称三氯硅烷、硅氯仿，分子式为SiHCl3，用作高分子有机硅化合物的原料，如有机硅烷和烷基、芳基以及有机官能团氯硅烷的合成，是有机硅烷偶联剂中最基本的单体，也是生产半导体硅、单晶硅的原料，随着有机硅烷偶联剂工业的发展而出现供不应求，生产量越来越大。
三氯氢硅是采用硅粉与氯化氢气体在流化床反应器中生成。
它是无色液体，易挥发，易潮解，在空气中发生反应产生白烟，遇水分解，溶于苯、醚等有机溶剂。
属一级遇湿易燃物品，易燃易爆，遇水反应产生氯化氢气体；它与氧化剂发生强烈反应，遇明火、高热时发生燃烧或爆炸。
三氯氢硅（低沸物）产品规格：
工业级含SiHCl3≥99.8%。
2.1.2.2四氯化硅的用途
四氯化硅分子式为SiCl4，是无色透明发烟液体，具有难闻的窒息性气味。
在湿空气中由于水解和生成氯化氢而冒烟。
在干燥的空气或氧气中加热生成氯氧化硅。
与氢作用生成三氯甲硅烷和其他氯代硅烷。
遇水则放热并分解成硅酸和氯化氢。
遇醇发生激烈反应。
用于制造
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