年产5万吨三氯氢硅可行性研究报告

1、1、 总 论1.1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：建设地点：法人代表：1.1.2可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

2、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。1.1.3企业概况1.1.4项目背景、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

3、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sihcl3。因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

4、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

5、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。1.1.5研究范围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

6、，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。1.1.6采用的主要相关法律、行政法规和标准及规范1.1.6.1法律、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

7、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200610号）；易燃易爆化学品消防安全监督管理办法（公安部18号令）。1.1.6.2标准及规范化工企业总图运输设计规范（hg/t20649-1998）；厂矿道路设计规范（gbj22-87）；工业企业总平面设计规范（gb50187-93）；建筑设计防

8、火规范（gb50016-2006）；建筑抗震设计规范（gb50011-2001）；建筑地基基础设计规范（gb 50007-2002）；建筑结构荷载规范（gb 50009-2001）；混凝土结构设计规范（gb 50010-2002；钢结构设计规范（gb50017-2003）；动力机器基础设计规范（gb 50040-96）；岩土工程勘察规范（gb 50021-2001）；建筑桩基技术规范（ jgj94-94）；给水排水工程构筑物结构设计规范（gb 50069-2002）；化工管道设计规范（hg20695-87）；设备及管道保温技术通则（gb/4272-92）；化工装置设备布置设计规定（hg2054

9、6-92）；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/t 20670-2000）；化工设备基础设计规定（hg/t 20643-98）；工业金属管道设计规范（gb50316-2000）；氢气使用安全技术规程（gb4962-85）；工业管路的基本识别色和识别符号（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）；安全标志（gb2894-96）；化工企业安全卫生设计规范（hg20571-1995）；生产设备安全卫生设计总

10、则（gb5083-1999）；生产过程安全卫生要求总则（gb12801-91）；机械设备防护罩安全要求（gb8196-87）；建筑照明设计标准（gb50034-2004）；生产过程危险和有害因素分类与代码（gb13861-92）；安全标志使用导则（gb16179-1996）；建筑物防雷设计规范（gb50057-94，2000年修订局部条文）；工业企业噪声控制设计规范（gbj87-85）；高处作业分级（gb3068-93）；供配电系统设计规范（gb50052-95）；低压配电设计规范（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规范（gb50055-9

11、3）；固定式钢直梯安全技术条件（gb4053.1-93）；固定式工业防护栏杆安全技术条件（gb4053.3-93）；固定式工业钢平台（gb4053.4-93）；机械防护安全距离（gb12265-90）；建筑灭火器配置设计规范（gb50140-2005）；消防安全标志设置要求（gb15630-95）；重大危险源辨识（gb18218-2000）；危险货物品名表gb12268-90；常用化学危险品贮存通则（gb15603-1995）；易燃易爆性商品储藏养护技术条件（gb17914-1999）；腐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规范（gb50058-

12、92）采暖通风与空气调节设计规范（gb50016-2003）；自动化仪表选型规定（hg/t20507-2000）；控制室设计规定（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）；分散型控制系统工程设计规定（hg/t20573-95）；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（gb150-98）；钢制管壳式换热器（gb151-99）；化工设计标准（hgj1419-89）。1.2研究结论1.2.1财务评价的初步技术经济指标（见表1-

13、1）总投资2300万元项目投资回收期3.21年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。1.2.2存在的问题 1.项目存在的主要问题是该项目资金来源及用款计划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、电等配套设施使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.主要原材料、燃料、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。6.资金筹措意向书或意见书。7.项目主

14、管部门或环保部门对环境影响报告书的预审意见和审批意见。 综合经济指标表 表11序号项目单位指标备注1报批总投资万元23001.1建设投资万元1.2铺底流动资金万元468.00 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2.1 市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

15、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2.9万吨。国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2.88万吨，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20

16、10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

17、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

18、。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2.5万吨/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

19、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2-1所示。 国内三氯氢硅生产能力 表21序号生产厂单位数量备注1唐山中友硅业t/a23002003年投产2武汉天祥化工t/a20002002年投产3江西赣中氯碱t/a30004南昌赣宇有机硅有限公司t/a20005重庆天原（天晶化工）t/a15002001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/a5002000年投产7重庆南川

20、宏原化工有限公司t/a14001998年投产8上海棱光股份t/a15001993年投产9成都恒兴实业发展有限公司t/a15002002年投产10山东华阳集团t/a30011泰安光明化工有限公司24002002年投产12荆州市华翔化工有限公司t/a60002005 年投产合计t/a24400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2-2列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

21、的需用量 表22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400013002盖州市润泉化工有限责任公司6003辽宁盖州恒达化工有限公司 6004山东商河力诺新材料有限公司72005曲阜华荣化工新产品有限公司3000 12006曲阜晨光化工有限公司3000 12007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、si-69 2600吨、固体硅烷偶联剂生产线四条，年产4000吨si-75 600吨、kh-550 300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。2.

22、2价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3.1 生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：6.25吨 副产品四氯化硅产能：年产量：13000吨日产量：39吨小时产量：1.625吨3.2产品方案三氯氢硅产品质量应满足有机硅烷偶联

23、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31序号产品名称产品质量产品方案t/年备注1三氯氢硅sihcl399500002四氯化硅sicl495130004、 工 艺 技 术 方 案4.1工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、-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、再分别经流量调节阀、流量计、止逆阀进入三氯氢硅

24、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280310，主要化学反应按下式进行：si3hcl-sihcl3h2si4hcl-sicl42h2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、-35冷凝器，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、-35盐水冷凝器冷凝，液体经

25、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（0.2mpa）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应（附生产工艺流程简图）。一次水浓h2so4冷凝水循环散 热硅粉 三氯氢硅生产工艺流程图n2干燥硅粉干燥硅粉池循环水冷凝水蒸汽盐水深冷酸雾捕集二级水冷一级水冷变压吸附装置水环真空泵袋式过滤旋风分离hcl气体缓冲罐蒸汽再沸器再沸器蒸汽冷凝器冷凝器三氯氢硅成品罐四氯化硅成品罐循环水水 冷分馏二塔分

26、馏一塔中间储罐隔膜压缩机盐水深冷沉降器存渣罐袋滤器硅粉计量硅粉贮罐硅粉库三氯氢硅合成炉盐水深冷hcl压缩机酸雾捕集炉渣循环水缓冲罐(输送气n2放空)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(大部分是sicl4)进入加压提纯塔，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

27、罐,从而确保塔底sicl497%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0.6mpa、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使用，富氧空气用管道引至室外排放。4.2主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%4.3主要设备三氯氢硅生产装置所需工艺设备绝

28、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4-1。 主要设备表 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11-2氯化氢缓冲罐25m3碳钢个11-3酸雾捕集器-18003910碳钢个11-4酸雾捕集器-18003910碳衬钢个11-5-35冷却器圆块孔式，石墨、240石墨台11-6-35冷却器圆块孔式，石墨、90石

29、墨台11-7氯化氢压缩机1800nm3/h台61-8螺旋板冷却器台61-9分离器个61-10浓硫酸高位槽6m3q235b个11-11盐酸中间贮罐0.025m3玻璃钢个21-12盐酸储罐5m3玻璃钢个12硅粉提升及干燥系统2-1硅粉袋滤器13003451q235b；16mnii台12-2水环真空泵组合件台22-3硅粉干燥器1200/13004250v =3.75m3q235b；16mnii台42-4氮气加热器80，列管16mnr台12-5硅粉池混凝土内衬个23三氯氢硅合成3-1三氯氢硅合成炉dh=8007500工频加热110kw，pw=0.15mpa16mnr台163-2离心热水泵q=200m3

30、/h h=25m台33-3沉降器dh=18004436隔板式q235b台2蒸汽夹套3-4旋涡分离器dh=6001000台23-5存渣罐dh=18004436带夹套q235b台23-6袋滤器dh=20004680q235b台4蒸汽夹套3-7冷凝水贮罐dh=30005000q235b个13-8机前一级冷却器18001200换热面积f=150石墨台63-9机前二级冷却器12004618换热面积f=24016mnr台23-10机前35冷凝器12006071换热面积f=50016mndr台23-11机后冷却器8004058换热面积f=10016mnr台13-11机后35冷凝器9004058换热面积f=1

31、2016mnr台13-12机前计量罐20003540v=10m316mnr台23-13机后计量罐14002766v=4.0m316mnr台13-14隔膜压缩机gd134-80-100/ 0.10.45台144三氯氢硅提纯及分离系统4-1三氯氢硅分离塔220023000塔板数量s=40块16mnr台14-2三氯氢硅再沸器18004200 f=240列管规格25416mnr台14-3三氯氢硅塔顶冷凝器22004000 f=240石墨台14-4四氯化硅分离塔120021000塔板数量s=40块16mnr台14-2四氯化硅再沸器10004200 f=120列管规格25416mnr台14-3四氯化硅塔顶

32、冷凝器12004000 f=120石墨台14-4尾气冷凝器5003693f=5016mn（正火）台14-5三氯氢硅冷凝器2191500f=4碳钢台14-6四氯化硅冷却器2191500f=4碳钢台14-7低沸物计量罐14002766v=4.0m316mnr台15尾气处理系统5-4变压吸附装置组合件套16储罐区6-1合成产品储罐320012304 v=95m316mnr台26-2三氯氢硅储罐320012304 v=95m316mnr台66-3四氯化硅储罐320012304 v=95m316mnr台16-4事故储罐32006900 v=95m316mnr台17公用系统7-1空分制氮机组800nm3/

33、h套17-2活性炭储罐q235b台17-3氮气贮罐25m3q235b台17-4仪表风缓冲罐25m3q235b台18供电设备8-1变压器2000kva台24.4装置配置4.4.1装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。4.4.2 装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

34、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-35盐水及循环水、氮气及仪表空气送至三氯氢硅装置。4.4.3装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：99.5露点：-404.5装置自动化水平4.5.1装置生产控制装置生产采用dcs进行控制。对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。4.5.2环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4-20madc标准信号。4.

35、5.3仪表及材料选用原则(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-气阀门定位器采用隔爆型。 执行器一般为弹簧薄膜式和活塞式，阀

36、门泄漏等级为iv级和vi级。(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dcs指示。4.5.3动力供应（1）仪表电源 主要仪表及dcs的供电由不间断电源供电。电源种类采用 220 vac和24 vdc二种，设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，正常操作压力0.5-0.7mpa，接至空气过滤缓冲罐，露点-35，质量无油、无水、无尘。5、原料、辅助材料及燃料供应5.1原料、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

37、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5-1。 主要原辅助材料消耗一览表 表5-1序号名 称规 格年 用 量1工业硅粉si 98.5%16400t2氯化氢hcl:92%- 94%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。5.2动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

38、表5-2。动力及其它消耗一览表表5-2序号名 称 规 格年 用 量来 源1一次水常温28万吨自备2循环水321600万吨自建循环水装置3电380伏、220伏2240万度来自供电局4蒸汽0.8mpa20万吨来自5仪表空气0.85mpa2624万nm3自建冷冻装置6氮气0.7mpa1280万nm3自建装置7-35冷冻水0.4mpa192万m3自建装置5.3原料质量要求氯化氢质量应满足国标gb/t5138-1996要求：hcl99.6%;h2o0.03%。工业硅粉的质量应满足国标gb/t2881-91要求：si98.5%; ca0.2%；fe0.5%;al0.3%;硅粉粒度：60-120目。6、 建

39、厂条件和厂址方案6.1建厂条件6.1.1 厂址的地理位置、地形、地貌概况6.1.2 工程地质、地震烈度、水文地质概况6.1.3 当地气象条件6.1.3.1气温6.1.3.2 空气湿度（相对值）6.1.3.3大气压力6.1.3.4雷暴日数6.1.3.5降雨量6.1.3.6雪6.1.3.7风6.1.3.8冻土6.1.3.9气候与降水6.1.4地区和城镇社会经济的现况及发展规划6.1.5交通运输条件6.2 厂址方案6.3 装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

40、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。6.4自然条件和建筑与结构6.4.1设计依据和原则设计委托书；建.构筑物设计应严格执行国家现行的有关规范规定。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，

41、合理地利用地方材料，并积极推广新技术、新材料。6.4.2自然条件6.4.2.1工程地质6.4.2.2地下水 6.4.2.3地震烈度根据(1990),地震烈度为度。6.4.2.4场地最大冻结深度6.4.3建筑设计屋面：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

42、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。6.4.4 结构设计标准和规范：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 gb 50021-94，厂区内第一层亚粘土，可作为轻型建筑物天然地基持力层。

43、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7.0m深度以上，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7.1总图运输7.1.1总图布置总平面布置主要依据建筑设计防火规范（gb50016-2006）进行，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；

44、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6.5米，使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7-1序号建筑物名称主厂房hcl压缩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-19/1257/2058/1216/1291/4048/1231/1222/1232/202hcl压缩制氮空压19/12-30/1098/15-25/1029/1260/203罐区57/20-25

45、/2051 /20-35/20-60/2036/304冷冻循环水站58/12-25/20-26/205控制及变配电16/1230/1051 /20-65 /1523/10-6消防池及泵房91/4098/15-65 /15-93/15-7库房48/12-35/20-23/1093/15-8原操作室31/1225/10-19/12-9原主厂房22/1229/1260/20-22/2010原罐区32/2060/2036/3026/20-22/20-（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7-1。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

46、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： 170002 装置区建、构筑物建筑占地面积： 43002 总建筑面积： 53762地面硬化面积： 30002 道路面积： 41002绿化面积： 180027.1.2运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。7.2土建（建筑物、构筑物）7.2.1土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

47、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。7.2.2基础处理措施 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。7.3给排水7.3.1生产、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（gb500162006），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（gb5001

48、6-2006），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）。7.3.2排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dn200-400。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03mpa）污水处理站与废ca(oh)2中和至ph为6.5，处理达标后再通过管道排放至污水管网，管材采用加强耐酸pvc，管径为dn65，管道铺设以埋地为主、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，雨水管采用钢筋混凝土管