三氯氢硅可行性研究报告

1、 总 论 述 目名称及主办单位 项目名称： 5万吨 年三氯氢硅 主办单位： 建设地点： 法人代表： 行性报告编制 依据及 原则 1编制 依据 2编制原则 (1)严格执行国家、地方颁发的现行法律法规及规定和标准及规范； (2)工艺技术力求先进可靠，体现国内外先进水平； 合理布置总平面。各装置建构筑物之间留有足够的安全防护距离。建构筑物内外道路畅通并形成环状，以利消防和安全疏散；厂房尽可能采用敞开式框架结构，设备尽可能露天化布置； (3)严格控制污染物的排放，遵守国家和 地方的环保要求，充分体现节能减排； (4)严格 贯彻 执行“生产必须安全，安全促进生产”的原则和 “安全第一，预防为主”的 安全卫生工作方针 ，遵循劳动保护与 安全卫生 “三同时”原则，必需对可能发生的各种事故和各种职业危险、危害因素进行全面系统分析并采取有效的防范措施，以确保生产安全和人体健康； (5)认真贯彻国家产业政策和行业节能设计规范，严格执行本行业节能技术规定，努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区现有的公用工程、市政设施与辅助生产设施，以节约建设投资，加快项目开发建设。 业概况 目背景、必要性 随着全球信息化时代的到来，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越来越成熟、成本越来越低。太阳能发电成为全球新时尚。无论飞速发展的电子行业或太阳能发电都离不开多晶硅。近年来多晶硅市场出现严重的供不应求，价格飞涨。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须原料亦日趋紧张。 有机硅产品是一类性能优异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，已发展成为技术密集、资金密集、附加值高、在国民 经济中占有一定地位的新型工业体系，并使相关行业获得了巨大的经济效益。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 带有氢键和含氯较多，可与其它有机基因反应形成一系列的有机硅产品，常用于有机硅烷和烷基、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， 同时也是制备多晶硅的主要原料。将三氯氢硅与氯乙烯或氯丙烯进行合成反应，再经精馏提纯，得到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、亲水性聚合物以及无机材料等，在太阳能电池、玻璃纤维、增强树脂、精密陶瓷纤维和光纤保护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，同样具有广阔的市场需求空间。 我国有机硅工业是在近几年才有所发展，有机硅产品生产厂家如雨后春笋般出现 ,遍布全国。国内对硅烷偶联剂产品的需求增长很快 ,每年均有新建企业投产 ,老厂也纷纷扩大规模 ,有机硅产业的迅猛发展 ,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满足市场需求 ,产品 呈现供不应求的局面。 三氯氢硅是既消耗氯气又消耗氢气的产品，投资小，见效快，市场开发潜力大。因此，三氯氢硅是氯碱下游产品中可规划的的一个产值高 ,有发展前途的产品 . 氯化氢 是 不可缺少的 原料。 5万吨 /年三氯氢硅项目， 对进一步发展有机硅、多晶硅产业链是非常必要的，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。 主要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 算项目投资以及项目财务评价等。 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压缩及干燥、硅粉储存及硅粉干燥、三氯氢硅合成及三氯氢硅分离、尾气处理、原料及产品储罐等装置和公用辅助设施的配电、仪表控制、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。 用的 主要相关 法律、行政法规 和 标准及规范 律、行政法规 中华人民共和国安全生产法（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保护法（ 中华人民共和国主席令第 22号 ）； 危险化学品建设项目安全许可实施办法 (国家安全生产监督管理总局令第 8号 )； 危险化学品安全管理条例（国务院令第 344号）； 河北省安全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）； 安全生产许可证条例（国务院令第 397号）； 关于督促化工企业切实做好几项安全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安全监督管理办法（公安部 18号令）。 准及规范 化工企业总图运输设计规范（ 20649； 厂矿道路设计规范（ ； 工业企业总平面设计规范（ 建筑设计防火规范（ 建筑抗震设计规范 （ 建筑地基基础设计规范（ 0007 建筑结构荷载规范 （ 0009 混凝土结构设计规范 （ 0010 钢结构设计规范 （ 动力机器基础设计规范 （ 0040 岩土工程勘察规范 （ 0021 建筑桩基技术规范 （ 给水排水工程构筑物结构设计规范 （ 0069 化工 管道设计规范 （ 设备及 管道 保温技术通 则（ 272 化工装置 设备布置 设计规 定 （ 化工装置 管道 布置 设计规 定 （ 石油化工管架、 管墩设计规定 （ 20670 化工设备基础设计规定 （ 20643 工业金属管道设计规范 （ 氢气使用安全技术规程 （ 工业管路的基本识别色和识别符号 （ 工业企业设计卫生标准（ 生产性粉尘作业危害程度分级（ 企业职工伤亡事故分类（ 危险化学名录（ 2002年版）； 安全标志（ 化 工企业安全卫生设计规范（ 生产设备安全卫生设计总则（ 生产过程安全卫生要求总则（ 机械设备防护罩安全要求（ 建筑照明设计标准（ 生产过程危险和有害因素分类与代码（ 安全标志使用导则（ 建筑物防雷设计规范（ 2000年修订局部条文）； 工业企业噪声控制设计规范（ ； 高处作业分级（ 供配电系统设计规范（ 低压配电设计规范（ 化工企业静电接地设计规程（ 通用用电设备配电设计规范（ 固定式钢直梯安全技术条件（ 固定式工业防护栏杆安全技术条件（ 固定式工业钢平台（ 机械防护安全距离（ 建筑灭火器配置设计规范（ 消防安全标志设置要求（ 重大危险源辨识（ 危险货物品名表 常用化学危险品贮存通则（ 易燃易爆性商品储藏养护技术条件（ 腐蚀性商品储藏养护技术条件（ ； 爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范（ 采暖通风与空气调节设计规范（ 自动化仪表选型规定 （ 20507 控制室设计规定 （ 20508 仪表供电设计规定 （ 20509 仪表配管、配线设计规定 （ 20512 仪表系统接地设计规定 （ 20513 分散型控制系统工程设计规定 （ 20573 国家劳动总局“压力容器安全技术监查规程” （ 90版）； 钢制压力容器（ 钢制管壳式换热器 （ 化工设计标准 （ 9 表 1 总投资 2300万元 项目投资回收期 以上技术经济指标表明，项目建成后经济效益较好，企业具有一定的抗风险能力。 根据项目分析，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。 在的问题 项目资金来源及用款计划需投资方进一步确认落实 。 目 建设中有关消防事宜，需投资方进一步与消防部门商议。 政及其它水、电等配套设施使用协议需进一步确认落实 。 料、动力供应及运输等有关协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。 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 设投资 万元 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 2、 市 场 预 测 场情况预测 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主要原料。长期以来，由于我国多晶硅产能较小，因此三氯氢硅主要用于有机硅橡胶偶联剂以及其它有机硅材料，多晶硅的用量很小。 近几年，随着全球新能源替代和我国电子产业和太阳能光伏产业迅猛发展，多晶硅市场需求出现爆炸性增长， 2005 年国内外多晶硅需求量约 外多晶硅的生产主要集中在美、日、德三国 7家生产企业， 2005 年 多晶硅产能 吨，开工率 100， 供需基本实现平衡。 2006年开使出现了严重供不应求的局面。面对未来严重供不应求的市场， 国际上大厂商均有扩产计划，国际市场的多晶硅供给量在 2008年将翻倍增加，供需矛盾将严重失衡 。 我国每年电子级多晶硅需求量 3000吨，预计 2010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，严重供不应求。因此，国内在建和拟建项目合计产能约 20000吨，但是，中国目前并不掌握多晶硅生产得一流技术，因此，供给能力将大大折扣。预计到 2010 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异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，已发展成为技术密集、资金密集、附加值高、在国民经济中占有一定地位的新型工业体系，并使相关行业获得巨大的经济效益。我国有机硅工业的发展始于五十年代初，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出 现，遍及全国，有机硅产业正在每年以 30%的增长速度迅猛发展。 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，使用三 氯氢硅为原料的硅烷偶联剂产品具备品种多、结构复杂、用量少而效果显著、用途广泛等特点。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、亲水性聚合物以及无机材料等，在太阳能电池、玻璃纤维、增强树脂、精密陶瓷纤维和光纤保护膜等方面，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，得到乙稀或丙烯基系列硅烷偶联剂产品。在正常情况下， 1t 硅烷偶联剂产品需 2t 三氯氢硅。国内对硅烷偶联 剂产品的需求量增长很快。近年来，利用硅烷偶联剂可水解基因的反应性，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、轮胎橡胶等行业广泛应用，出口量和国内需求量较大。每年有新建企业投产，老厂也纷纷扩大规模，以满足日益增长的需求量。 2005年我国仅硅烷偶联剂需求量就可达 3730吨，预计到 2010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 年（ 2005年产量约 10000 吨），主要供应下游硅烷偶联剂生产。多晶硅对三氯氢硅的需求较小，三氯氢硅产能基本能够满足国内市场需求 。但是由于三氯氢硅下游产业发展迅猛，到 2010 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成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 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，我国北方地区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出了周边地区硅烷偶联剂生产厂家对三氯氢硅的需要量。 河北周边地区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 （ 2） 可年产 3000吨 、 600吨 、 固体硅烷偶联剂生产线四条，年产 4000吨 00吨 、00吨 。 目前，长江以北的三氯氢硅市场已超过 10000 吨 /年。况且随着硅烷偶联剂和太阳能多晶硅市场的飞速发展，三氯氢硅市场仍将供不应求。 格预测 目前市场三氯氢硅售价 12000 元 /吨左右，根据历史情况及市场前景分析，本项目暂定三氯氢硅售价 8000 元 /吨（不含税）；其它产品销售价格按当前市场同类产品平均价格计算，四氯化硅 500 元 /吨（不含税）。 3、 产 品 方 案 产 规模 根据国内三氯氢硅市场容量及有机硅偶联剂的市场发展趋势，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。 年开车时间 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： 副产品四氯化硅产能： 年产量： 13000吨 日产量： 39吨 小时产量： 品 方案 三氯氢硅产品质量应满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 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 99 50000 2 四氯化硅 95 13000 4、 工 艺 技 术 方 案 艺 技术方案及 流程 简述 装置拟采用国内可靠、成熟的氯化合成三氯氢硅生产工艺技术。该生产装置主要由氯化氢干燥、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、 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、再分别经流量调节阀、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 氯化氢在合成炉反应生成三氯氢硅和四氯化硅。 合成反应温度为 280 310，主要化学反应按下式进行： 3 42 氯化氢与硅粉在三氯氢硅合成炉内反应生成三氯氢硅、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、 凝器，大部分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压缩机加压，再经机后水冷凝器、 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（将来考虑回收利用）。变压吸附装置吸附的三氯氢硅和氯化氢定期用干式真空泵抽真空解析、并用隔膜压缩机加压（ 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应（ 附 生产工艺流程 简 图）。 缓冲罐 循环水 炉渣 酸雾捕集 缩机 盐水深冷 三氯 氢硅生产工艺流程图 三氯氢硅合成炉 硅粉 硅粉库 硅粉贮罐 硅粉计量 袋滤器 存渣罐 沉降器 盐水深冷 隔膜压缩机 中间储罐 分馏一塔 分馏二塔 水 冷 循环水 冷凝水 循环散 热 四氯化硅成品罐 三氯氢硅成品罐 浓 凝器 冷凝器 蒸汽 冷凝水 再沸器 再沸器 蒸汽 缓冲罐 体 旋风分离 袋式过滤 水环真空泵 一次水 变压吸附装置 二级水冷 一级水冷 (输送气 空 ) 酸雾捕集 盐水深冷 蒸汽 冷凝水 循环水 硅粉池 硅粉干燥 燥 中间产品贮罐中的三氯氢硅、四氯化硅混合液，借隔膜压缩机的压力，经电磁浮子流量计计量后，加入加压分离塔，通过控制塔底再沸器及 塔顶冷凝器的温度和压力 ,将 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 (大部分是 入加压提纯塔，通过控制加压提纯塔的塔底再沸器及塔顶冷凝器的温度和压力，并且控制合适的回流量，塔顶冷凝器冷凝液除回流部分外，一部分进入中间计量罐 ,从而确保塔底 7%的情况下，塔底液体经计量进入四氯化硅成品贮罐。当成品贮罐液位达 80%时，倒罐隔离，充 制氮工艺流程简述：从空压装置来的干燥仪表空气（压力 点： 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使用，富氧空气用管道引至室外排放。 要技术指标 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% 要设备 三氯氢硅生产装置所需工艺设备绝大部分为非标准设备，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，全部由国内加工供应。装置工艺主要设备有： 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、隔膜压缩机、尾气淋洗塔、加压塔等。 三氯氢硅生产 装置 所需 主要 设备配置情况见表 4 主要设备表 表 4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化氢缓冲罐 25璃钢 个 1 1化氢缓冲罐 25钢 个 1 1雾捕集器 - 1800 3910 碳钢 个 1 1雾捕集器 - 1800 3910 碳衬钢 个 1 135冷却器 圆块孔式，石墨、 240 石墨 台 1 135冷却器 圆块孔式，石墨、 90 石墨 台 1 1化氢压缩机 1800h 台 6 1旋板冷却器 台 6 1离器 个 6 1硫酸高位槽 6235 B 个 1 1酸中间贮罐 璃钢 个 2 1酸储罐 5璃钢 个 1 2 硅粉提升及干燥系统 2粉袋滤器 1300 3451 B；16 1 2环真空泵 组合件 台 2 2粉干燥器 1200/1300 4250 V =235 B；16 4 2气加热器 80，列管 16 1 2粉池 混凝土内衬 个 2 3 三氯氢硅合成 3氯氢硅合成炉 D H=800 7500工频加热 1106 16 3心热水泵 Q=200m3/h H=25m 台 3 3降器 D H=1800 4436隔板式 B 台 2 蒸汽 夹套 3涡分离器 D H=600 1000 台 2 3渣罐 D H=1800 4436带夹套 B 台 2 3滤器 D H=2000 4680 B 台 4 蒸汽夹套 3凝水贮罐 D H=3000 5000 B 个 1 3前一级冷却器 1800 1200换热面积F=150 石墨 台 6 3前二级冷却器 1200 4618换热面积F=240 16 2 3前 35冷凝器 1200 6071换热面积F=500 16 2 3后冷却器 800 4058换热面积F=100 16 1 3后 35冷凝器 900 4058换热面积F=120 16 1 3前计量罐 2000 3540 V=106 2 3后计量罐 1400 2766 V=6 1 3膜压缩机 5 台 14 4 三氯氢硅提纯及分离 系统 4氯氢硅分离塔 2200 23000 塔板数量 S=40块 16 1 4氯氢硅再沸器 1800 4200 F=240列管规格 25 4 16 1 4氯氢硅塔顶冷凝器 2200 4000 F=240 石墨 台 1 4氯化硅分离塔 1200 21000 塔板数量 S=40块 16 1 4氯化硅再沸器 1000 4200 F=120列管规格 25 4 16 1 4氯化硅塔顶冷凝器 1200 4000 F=120 石墨 台 1 4气冷凝器 500 3693 F=50 16火） 台 1 4氯氢硅冷凝器 219 1500 F=4 碳钢 台 1 4氯化硅冷却器 219 1500 F=4 碳钢 台 1 4沸物计量罐 1400 2766 V=6 1 5 尾气处理系统 5压吸附装置 组合件 套 1 6 储罐区 6成产品储罐 3200 12304 V=956 2 6氯氢硅储罐 3200 12304 V=956 6 6氯化硅储罐 3200 12304 V=956 1 6故储罐 3200 6900 V=956 1 7 公用系统 7分制氮机组 800h 套 1 7性炭储罐 B 台 1 7气贮罐 25235 B 台 1 7表风缓冲罐 25235 B 台 1 8 供电设备 8压器 2000台 2 置配置 置 特点 三氯 氢硅生产由主生产线及其有关的生产辅助设施组成。其生产特点是物料易燃，要求系统密闭、管道输送；某些辅助设施有噪音、振动。 根据上述特点及技术要求，配置上区别对待。 置布置 氯化氢干燥工序紧临主厂房框架南侧露天布置。硅粉贮存及运送、三氯氢硅合成、三氯氢硅分离等生产工序布置在主框架结构厂房内，方便了物料的输送。隔膜压缩机室等布置在三氯氢硅主厂房东侧紧临厂房内，有利于生产管理。整个车间布置紧凑，浑然一体。 冷冻水及循环水、氮气及仪表空气本项目不考虑自建，不再由唐山氯碱公司提供，用管道将 水 及循环水、氮气及仪表空气送至三氯氢硅装置。 置 支持系统 三氯氢硅整个生产系统都需要用氮气进行置换和保护，氮气质量要求如下： 纯度： 露点： 置 自动化水平 置生产控制 装置生产采用 工艺生产过程中的各种参数均进行监控、自动报警和联锁。当系统供电中断时，可以紧急自动安全停车。 境特征及仪表选型 根据本装置的工艺和厂区防爆等级分区。本设计中仪表的结构型式为隔爆型。 现场变送器采用的模拟式和智能数字式变送器，模拟信号传输为二线制，采用 4 表及材料选用原则 (1)温度仪表 就地温度指示选用双金属温度计和压力式温度计。 热电阻为铂元件，三线制 ,端子接线盒为防爆。 (2) 压力仪表 就地压力指示一般选用不锈钢压力表 ,根据介质腐蚀情况选用不同材料的膜片压力表。泵出口及有震动的地方选用耐震压力表。 压力远传一般选用压力变送器 , 测量有腐蚀性或易堵介质的压力选用膜片密封式法兰压力变送器。 (3)流量仪表 精度高的流量选用椭圆齿轮流量计、 涡街流量计等。 (4)物位仪表 差压式液位仪表一般选用差压变送器。 液位报警和联锁选用物位开关。 (5)调节阀 一般选用单座式调节阀、蝶阀等。 电 执行器一般为弹簧薄膜式和活塞式，阀门泄漏等级为 和 (6)报警 可燃气体报警器设在操作室，传感器探头安装在泵房、设备和阀门等附近。 (7)其它 基地式仪表选用气动基地式仪表。 泵和风机的电流指示选用电流表，经转换器后进 力供应 （ 1）仪表电源 主要仪表及 电源种类采用 220 4 计容量按实际容量的 120%考虑。 （ 2）仪表气源 仪表空气源 由项目新建制氮 空压装置工序供给，至空气过滤缓冲罐，露点 质量无油、无水、无尘。 5、原料、辅助材料及燃料供应 料、辅助材料供应 本装置主要是以硅粉和氯化氢为原料生产三氯氢硅。硅粉市场采购，氯化氢来自化工公司副产品（通过管道架空输送）。主要原辅助材料消耗见表 5 主要原辅助材料消耗一览表 表 5号 名 称 规 格 年 用 量 1 工业硅粉 16400t 2 氯化氢 2%4% 65000t 工业硅粉是三氯氢硅生产的主要原料，年用量 16400吨，国内市场采购。 东北地区工业硅企业众多，产能较大，目前部分企业因市场问题闲置产能。本项目工业硅营口等地工业硅厂供应，完全可满足本项目需要。 氯化氢 本项目 年用量 65000吨，由化工公司供应，该公司氯化氢除有余量，完全可满足需要。 力供应 本项目除所用主要原料为工业硅粉、氯化氢外，其配套 的水、电、汽等其它 动力供应 情况见表 5 动力及其它消耗一览表 表 5号 名 称 规 格 年 用 量 来 源 1 一次水 常温 28万吨 自备 2 循环水 32 1600万吨 自建循环水装置 3 电 380伏、 220伏 2240万度 来自供电局 4 蒸汽 0万吨 来自 5 仪表空气 624万 建冷冻装置 6 氮气 280万 建装置 7 冻水 92万 建装置 料 质量要求 氯化氢质量应满足国标 5138 工业硅粉 的质量 应 满足国标 2881 硅粉粒度： 60 6、 建厂条件和厂址方案 厂条件 址的地理位置、地形、地貌概况 程地质、地震烈度、水文地质概况 地气象条件 温 气 湿度（相对值） 气压力 暴日数 雨量 土 候与降水 区和城镇社会经济的现况及发展规划 通运输条件 址方案 置组成 三氯氢硅生产装置主要由生产主装置和公用辅助装置组成。生产主装置（ 主框架）包括三氯氢硅合成、三氯氢硅分离、硅粉储存提升等 组成；公用辅助装置 包括氯化氢压缩及制氮空压、 储罐区、冷冻及循环水站、控制室及变 配电、库房、消防 水池及泵房、外管等。 然条件和建筑与结构 计依据和原则 设计委托书； 建 建筑、空间的划分应充分满足工艺生产操作和检修的要求，并符合化工生产特点，符合防震、防火、防爆、防腐、防尘等特点； 建 、 构筑物的结构设计除满足强度、刚度、稳定等要求外，还应考虑工艺生产过程中的一些特殊要求； 除生产上有特殊要求外，柱网及承重构件的布置应符合建筑模数的要求，构件种类和类型应尽量统一； 积极采用工厂布置一体化 、 生产装置露天化的原则； 结构选型和建 筑物材料的选择应尽量做到标准化、系列化、定型化，优先采用预制装配结构，因地制宜，合理地利用地方材料，并积极推广新技术 、 新材料。 然条件 程地质 下水 震烈度 根据 (1990),地震烈度为度 。 地最大冻结深度 筑设计 屋面：优先采用有组织排水方式，屋面防水采用防水卷材 ,水泥珍珠岩保温。 墙体：砌体结构及排架结构的围护墙采用烧结普通砖；框架结构的填充墙一层采用烧结普通砖墙，二层以上采用加气混 凝土砌块。 门窗：主要采用塑钢门窗，库房等采用钢制大门。 地面：一般建筑采用水泥砂浆地面 ;对有腐蚀场所则根据具体腐蚀介质进行地面防护。 内装修：内装修为一般标准，抹灰，刷大白；辅助用房等刷内墙涂料。有腐蚀场所则根据大气腐蚀对墙面及天棚进行防护。 外装修：根据化工企业的大气腐蚀情况和厂区的视觉要求，在“整齐大方，便于识别”的原则下合理地对建筑物外墙的色彩和材料加以选用，一般建筑物外墙为外墙涂料，对处于大气腐蚀较重区域的建筑则采用防腐型外墙涂料。 防爆：有防爆要求的厂房，一方面做好建筑内部通风，使易燃 易爆气体不聚集，另一方面尽量增加门窗等泄压面积，使厂房满足“建筑设计防火规范”的相关要求。 构设计 标准和规范： 本工程建筑结构构件设计均以采用全国通用建筑结构标准图和复用图集为主 。 建筑抗震设防烈度： 8度。 地基处理 : 根据岩土工程勘察规范 0021区内第一层亚粘土， 可作为轻型建筑物天然地基持力层。对本工程中上部荷载较重及对地基变形要求较严的建（构）筑物采用桩基（主厂房），以第五层轻亚粘土作为桩基的持力层。由于地下水的弱侵蚀性及地表下 度以上，场地土盐 渍化，第一层亚粘土为氯盐渍土，中等盐渍化，第二层亚粘土为硫酸 氯盐渍土，中等盐渍化，对于地下构筑物和基础应采取防腐措施。 7、 公用工程 和辅助设施 方案 图运输 图 布置 总平面布置 主要依据建筑设计防火规范（ 行，在满足生产区域和装置区规划要求及生产工艺要求的前提下，尽量节省用地。 本项目三氯氢硅生产装置主要由主装置和公用辅助装置组成。生产主装置（主框架）包括三氯氢硅合成、三氯氢硅分离、硅粉储存提升等；公用辅助装置包括氯化氢压缩及制氮空压、储罐区、冷冻 及循环水站、控制室及变配电、库房、消防水池及泵房、外管等。其各分装置间间距严格按照国家相关规范要求进行布置。 生产装置厂区内设环形混凝土道路，主干道宽 12 米、次干道宽 之形成完整的環形消防通道。 建筑物 防火间距表（实际 /标准） 表 7号 建筑物 名称 主厂房 制氮空压 罐区 冷冻循 环水站 控制室 变配电 消防水 池泵房 库房 原操作室 原主厂房 原罐区 1 主厂房 9/12 57/20 58/12 16/12 91/40 48/12 31/12 22/12 32/20 2 19/12 0/10 98/15 5/10 29/12 60/20 3 罐区 57/20 5/20 51 /20 5/20 0/20 36/30 4 冷冻循 环水站 58/12 5/20 6/20 5 控制及变配电 16/12 30/10 51 /20 5 /15 23/10 消防池 及泵房 91/40 98/15 5 /15 93/15 库房 48/12 5/20 3/10 93/15 原操作 31/12 25/10 9/12 室 9 原主厂房 22/12 29/12 60/20 2/20 10 原罐区 32/20 60/20 36/30 26/20 2/20 注：表中数字取整数） 各 建筑物 间 安全距离建筑物 防火间距见表 7 具体总平面布置图详见附后图纸。 装置 区内场地平整，因此 装置 区内基本无土方量。 装置 区内竖向标高高于周围马路标高，做到 装置 区内不积水。 扩建装置 主要技术指标： 装置 区占地面积： 17000 2 装置 区建、构筑物建筑占地面积： 4300 2 总建筑面积： 5376 2 地面硬化面积： 3000 2 道路面积： 4100 2 绿化面积： 1800 2 输 项目 装置生产原辅材料及产品（除管道输送原辅材料外） 年运量约8万余吨，运输主要依托有资质的运输单位运进和运出。 建（建筑物、构筑物） 建工程方案选择原则 各建筑物、构筑物的设计，本着安全适用，技术先进，经济合理，施工方便的原则。建筑平面布局力求简洁、 紧凑、满足化工工艺及功能要求，同时考虑防火、防爆、防腐等要求，遵循国家有关规范规定。立面处理力求风格统一体现开发区建筑特色。并力求与周围环境相协调。 在结构设计上，针对该地区的地震烈度，采用整体性好的设计方案，同时遵循规范、规定考虑结构措施。 础处理措施 基础严格按规范要求处理，特别是主厂房（框架结构）采取打桩措施。 排水 产、生活及消防 给水 本项目生产、生活及冲洗水、浇洒水一次水用水量合计约为 5m3/h；循环水补充水用水量约为 30m3/h。总计用水量合计约 35m3/h 依据 建筑设计防火规范（ 2006）， 本项目装置室内外消防水量为 30l/s，相当于 108m3/h。同一时间火灾次数按一次计，火灾延续时间按 3小时计。 依据建筑设计防火规范（ 由于产品三氯氢硅及副产品氢气为易燃易爆化学危险品，火灾危险性为甲类，且三氯氢硅为遇湿易燃物品，故三氯氢硅着火后不能用水灭火（在消防设计中采用了二氧化碳灭火器、干粉灭火器、并设计了干沙库）。 水 排水依据排放要求，将本扩建项目界区的排水系统划分为生活、生产污水排水系统和雨水排水系 统。 生活污水通过埋地铺设排水管道与 装置 生活污水排水系统连接，统一自流排放至污水管网，管材采用钢筋混凝土管，管径为 生产污水为生产过程的尾气淋洗水（微酸性），与老 装置 生产污水排水系统并网，统一用泵送至（压力大于 0 3水处理站与废H)2中和至 理达标后再通过管道排放至污水管网，管 材采用加强耐酸 径为 道铺设以埋地为主、架空为辅。 雨水系统主要收集厂区道路两侧及厂区空地雨水和其它清净的排水，在厂区道路一侧埋地铺设雨水排水管网系统，并与老 装置 雨 水排水管网系统并网，按规范 要求 管网适当处设平面雨水收水口，将雨水自流排到南堡开发区城市市政雨水排水管网系统，雨水管