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第 57 卷第 5 期2020 年 10 月化 工 设 备 与 管 道PROCESS EQUIPMENT & PIPINGV ol. 57 No. 5Oct. 2020１ ５００ t/a 系列多晶硅项目布置及管道设计特点探讨胡爱新1，胡光初2（1. 中国成达工程有限公司，成都 610041；2. 中国化学工程第三建设有限公司，合肥 230000）摘 要：近几年，在半导体市场中太阳能电池产量持续增长的推动下，多晶硅生产能力不断扩大，产量逐年增加，多晶硅类项目是一种新型的能源产业。
以笔者自身参与的1 500 t/a 多晶硅项目为依据，结合参与的多次1 500 t/a 多晶硅项目现场施工和开车整改情况，阐述了1 500 t/a 系列多晶硅项目工艺说明、设备布置的原则和特点，并举例说明管道设计的一般要求和注意事项，以便在同类项目设计中借鉴和参考，达到节省人力，提高效率、降低成本的目的。
关键词：多晶硅项目布置；提高效率；降低成本中图分类号：TQ 050.2；TH 122 文献标识码：A 文章编号：1009-3281（2020）05-0076-004收稿日期：2020-07-28作者简介： 胡爱新（1981—），男，高级工程师。
主要从事石油与化工类项目管道设计、施工和项目管理等工 作。
多晶硅产品是生产单晶硅及硅片的唯一原材料，硅片大部分用来制作集成电路及太阳能电池，其市场需求与半导体集成电路市场及太阳能光伏发电产业的发展密切相关，进入1990年代以来，在半导体市场及太阳能电池产量持续增长的推动下，多晶硅生产能力不断扩大，产量逐年增加，市场前景可观。
本文以笔者参与的多个1 500 t/a 系列多晶项目的设计为依据，结合多晶硅项目现场施工和开车使用情况，简要阐述1 500 t/a 系列多晶硅项目布置特点，管道配管的特殊要求。
以便在同类项目设计中借鉴和参考，达到优化设计，降低成本，节省投资的目的。
１ １ ５００ t/a 系列多晶硅工艺简介1 500 t/a 产电路级多晶硅，其主要的生产工艺，是通过氢气和氯气合成氯化氢，再用氯化氢与硅粉反应生成粗三氯氢硅，用精馏的方法从粗三氯氢硅中分离出高纯度的三氯氢硅，再将汽化的三氯氢硅，与氢气按一定比例混合引入多晶硅还原炉。
多晶硅项目规划设计方案投资分析/实施方案多晶硅项目规划设计方案多晶硅，是单质硅的一种形态。
熔融的单质硅在过冷条件下凝固时，硅原子以金刚石晶格形态排列成许多晶核，如这些晶核长成晶面取向不同的晶粒，则这些晶粒结合起来，就结晶成多晶硅。
该多晶硅项目计划总投资19502.39万元，其中：固定资产投资14546.78万元，占项目总投资的74.59%；流动资金4955.61万元，占项目总投资的25.41%。
达产年营业收入37858.00万元，总成本费用28544.92万元，税金及附加370.63万元，利润总额9313.08万元，利税总额10968.27万元，税后净利润6984.81万元，达产年纳税总额3983.46万元；达产年投资利润率47.75%，投资利税率56.24%，投资回报率35.82%，全部投资回收期4.29年，提供就业职位555个。
报告根据项目工程量及投资估算指标，按照国家和xx省及当地的有关规定，对拟建工程投资进行初步估算，编制项目总投资表，按工程建设费用、工程建设其他费用、预备费、建设期固定资产借款利息等列出投资总额的构成情况，并提出各单项工程投资估算值以及与之相关的测算值。
......多晶硅项目规划设计方案目录第一章申报单位及项目概况一、项目申报单位概况二、项目概况第二章发展规划、产业政策和行业准入分析一、发展规划分析二、产业政策分析三、行业准入分析第三章资源开发及综合利用分析一、资源开发方案。
二、资源利用方案三、资源节约措施第四章节能方案分析一、用能标准和节能规范。
二、能耗状况和能耗指标分析三、节能措施和节能效果分析第五章建设用地、征地拆迁及移民安置分析一、项目选址及用地方案二、土地利用合理性分析三、征地拆迁和移民安置规划方案第六章环境和生态影响分析一、环境和生态现状二、生态环境影响分析三、生态环境保护措施四、地质灾害影响分析五、特殊环境影响第七章经济影响分析一、经济费用效益或费用效果分析二、行业影响分析三、区域经济影响分析四、宏观经济影响分析第八章社会影响分析一、社会影响效果分析二、社会适应性分析三、社会风险及对策分析附表1：主要经济指标一览表附表2：土建工程投资一览表附表3：节能分析一览表附表4：项目建设进度一览表附表5：人力资源配置一览表附表6：固定资产投资估算表附表7：流动资金投资估算表附表8：总投资构成估算表附表9：营业收入税金及附加和增值税估算表附表10：折旧及摊销一览表附表11：总成本费用估算一览表附表12：利润及利润分配表附表13：盈利能力分析一览表第一章申报单位及项目概况一、项目申报单位概况（一）项目单位名称xxx科技发展公司（二）法定代表人韩xx（三）项目单位简介公司依托集团公司整体优势、发展自身专业化咨询能力，以助力产业提高运营效率为使命，提供全方面的业务咨询服务。
多晶硅项目规划方案一、项目背景和概述多晶硅是一种纯度高的硅材料，广泛应用于光伏行业、电子行业和半导体行业等领域。
由于其市场需求不断增长，多晶硅项目的规划和建设具有重要的战略意义。
本文旨在提出一份多晶硅项目的规划方案，确保项目能够顺利推进并满足市场需求。
二、项目目标1.建设规模：建设一条年产量为2000吨的多晶硅生产线。
2.主要产品：提供高纯度的多晶硅产品，满足光伏和半导体行业对材料的需求。
3.经济效益：保证项目达到良好的经济效益，提高企业竞争力。
三、市场分析1.光伏行业：随着全球对可再生能源的需求增加，光伏行业得到了迅猛发展。
多晶硅是太阳能电池的核心材料，市场需求巨大。
2.半导体行业：随着电子产品的不断智能化和微型化，对多晶硅的需求也在不断增长。
四、技术要求1.原材料选取：选择高纯度的硅石作为主要原材料，确保最终产品的质量标准。
2.生产工艺：采用先进的多晶硅生产工艺，确保产品的一致性和稳定性。
3.环境保护：在生产过程中要严格遵守环境保护法规，减少对环境的污染。
五、项目组织和管理1.项目组织架构：建立项目组织，明确各个部门的职责和权责。
2.项目经理：任命一位经验丰富的项目经理，负责项目的具体实施。
3.项目进度管理：制定详细的项目计划和进度安排，定期进行项目进度报告和评审。
六、投资估算1.固定资产投资：包括土地、建筑物、设备等的购置和安装费用。
2.流动资金投资：包括原材料采购、人员招聘、市场推广等费用。
七、风险分析1.市场风险：市场需求的波动可能对项目的效益产生影响，需定期进行市场调研和预测。
2.技术风险：在生产过程中可能出现技术问题，需要建立完善的技术支持体系。
3.环境风险：在生产过程中需要严格遵守环境保护法规，减少可能产生的环境风险。
八、项目实施计划1.前期准备：进行市场调研、技术方案选择和资金筹集等工作。
2.设备采购和安装：根据项目需求选购设备，并进行设备安装和调试。
3.生产试运行：在设备安装完成后进行生产试运行，测试生产工艺和产品质量。
多晶硅片项目建议书计划书项目名称：多晶硅片项目建议书项目背景：随着科技的飞速发展，新能源领域的需求不断增长，太阳能发电逐渐成为人们关注的焦点。
太阳能电池是目前最常用的太阳能发电装置，而多晶硅片是太阳能电池的关键材料之一、然而，目前中国的多晶硅片仍然严重依赖进口，市场竞争激烈，行业利润率较低。
项目目标：本项目旨在建立一条完整的多晶硅片生产线，实现国产化、提高产品质量，降低生产成本，并满足国内市场的需求，提高行业利润率。
项目内容：1.技术研发：本项目将投入资金用于多晶硅片相关技术的研发和改进，包括提高多晶硅片的纯度、晶体结构和光电转化效率等。
同时，还将进行相关设备的研发，以提高生产效率和产品质量。
2.生产线建设：本项目计划在中国国内建立一条完整的多晶硅片生产线，包括原料准备、熔炼、成型、切割、清洗等环节。
生产线将采用先进的自动化设备，提高生产效率和产品一致性。
3.供应链建设：项目将对原材料供应商进行评估和管理，选择稳定供应、质量可控的原材料供应商，以确保生产的稳定性和产品的质量。
4.营销推广：在生产线建设完成后，项目将进行市场调研，制定详细的市场营销策略，包括产品定位、渠道建设、品牌推广等，以提高产品知名度和市场份额。
项目预期效益：1.实现国产化生产，降低对进口多晶硅片的依赖程度；2.提高产品质量和技术水平，增加产品附加值；3.降低生产成本，提高行业利润率；4.满足国内市场需求，促进太阳能行业的发展；5.创造就业机会，为当地经济发展做出贡献。
项目实施计划：1.项目前期准备（6个月）：-确定项目团队和领导力，明确各成员的职责和任务；-进行市场调研，评估多晶硅片市场潜力；-积累技术研发经验和行业背景，明确技术研发方向。
2.技术研发与原材料准备（12个月）：-就有关技术领域进行深入研究和开发；-与原材料供应商建立合作关系，确保稳定供应。
3.生产线建设与设备采购（18个月）：-根据技术研发结果，确定生产线建设的具体规模和布局；-采购先进的自动化设备和相关设备，确保生产线的稳定运行。
多晶硅生产项目计划书
一、项目概述
1、项目名称：多晶硅生产项目
2、项目所在地：XX省XX市
3、项目总投资：10亿元
4、项目类型和规模：该项目为一个规模化的多晶硅生产项目，投资额为10亿元，净值投资为7亿元，资金回笼期约为4.5年。
5、项目内容：主要包括建设地基、工厂建筑、生产设备及其它配套设施。
6、项目建成后的经济效益：该项目预计年产值为50亿元，净利润为7亿元，创造税收近3亿元，年利用现金流量约为4亿元，年发电量将达到3350万度/年，创造就业机会约1500人。
二、项目投资
1、总投资：该项目总投资约为10亿元，其中：
（1）固定资产投资：7亿元；
（2）流动资金投资：3亿元；
2、资金结构：
（1）自筹资金：7亿元；
（2）银行贷款：3亿元；
三、项目建设进度
1、前期准备：6个月
（1）编制项目前期准备报告；（2）租赁厂房；
（3）筹集资金；
（4）规划；
（5）申请许可证；
2、主体施工：12个月
（1）地基基础施工；
（2）厂房建筑施工；
（3）工艺设备安装及调试；（4）辅助设备安装；
（5）竣工；。
多晶硅项目规划设计方案投资分析/实施方案多晶硅项目规划设计方案晶硅作为光伏产业链上游环节，不同于硅片、电池、组件环节的物理性工艺，多晶硅生产为化工提纯工艺。
从技术来看，多晶硅为产业链四大主环节中技术难度最高的环节。
该多晶硅项目计划总投资16898.65万元，其中：固定资产投资13696.04万元，占项目总投资的81.05%；流动资金3202.61万元，占项目总投资的18.95%。
达产年营业收入23619.00万元，总成本费用18699.45万元，税金及附加286.78万元，利润总额4919.55万元，利税总额5884.89万元，税后净利润3689.66万元，达产年纳税总额2195.23万元；达产年投资利润率29.11%，投资利税率34.82%，投资回报率21.83%，全部投资回收期6.08年，提供就业职位427个。
报告目的是对项目进行技术可靠性、经济合理性及实施可能性的方案分析和论证，在此基础上选用科学合理、技术先进、投资费用省、运行成本低的建设方案，最终使得项目承办单位建设项目所产生的经济效益和社会效益达到协调、和谐统一。
......多晶硅项目规划设计方案目录第一章申报单位及项目概况一、项目申报单位概况二、项目概况第二章发展规划、产业政策和行业准入分析一、发展规划分析二、产业政策分析三、行业准入分析第三章资源开发及综合利用分析一、资源开发方案。
二、资源利用方案三、资源节约措施第四章节能方案分析一、用能标准和节能规范。
二、能耗状况和能耗指标分析三、节能措施和节能效果分析第五章建设用地、征地拆迁及移民安置分析一、项目选址及用地方案二、土地利用合理性分析三、征地拆迁和移民安置规划方案第六章环境和生态影响分析一、环境和生态现状二、生态环境影响分析三、生态环境保护措施四、地质灾害影响分析五、特殊环境影响第七章经济影响分析一、经济费用效益或费用效果分析二、行业影响分析三、区域经济影响分析四、宏观经济影响分析第八章社会影响分析一、社会影响效果分析二、社会适应性分析三、社会风险及对策分析附表1：主要经济指标一览表附表2：土建工程投资一览表附表3：节能分析一览表附表4：项目建设进度一览表附表5：人力资源配置一览表附表6：固定资产投资估算表附表7：流动资金投资估算表附表8：总投资构成估算表附表9：营业收入税金及附加和增值税估算表附表10：折旧及摊销一览表附表11：总成本费用估算一览表附表12：利润及利润分配表附表13：盈利能力分析一览表第一章申报单位及项目概况一、项目申报单位概况（一）项目单位名称xxx投资公司（二）法定代表人薛xx（三）项目单位简介公司坚持诚信为本、铸就品牌，优质服务、赢得市场的经营理念，秉承以人为本，宾客至上服务理念，将一整套针对用户使用过程中完善的服务方案。
公司坚持诚信为本、铸就品牌，优质服务、赢得市场的经营理念，秉承以人为本，宾客至上服务理念，将一整套针对用户使用过程中完善的服务方案。
公司具备完整的产品自主研制、开发、设计、制造、销售、管理及售后服务体系，依托于强大的技术、人才、设施领先优势，专注于相关行业产品的研发和制造，不断追求产品的领先适用，采取以直销为主、代理为辅的营销模式，对质量管理倾注了强大的精力、人力和财力，聘请具有专项管理经验的高级工程师负责质量管理工作，同时，注重研制、开发、设计、制造、销售、管理及售后服务全方位人才培养；为确保做好售后服务，还在国内主要用户地区成立多个产品服务中心，以此辐射全国所有用户，深受各地用户好评。
公司在管理模式、组织结构、激励制度、科技创新等方面严格按照科技型现代企业要求执行，并根据公司所具优势定位于高技术附加值产品的研制、生产和营销，以新产品开拓市场，以优质服务参与竞争。
强调产品开发和市场营销的科技型企业的组织框架已经建立，主要岗位已配备专业学科人员，包括科技奖励政策在内的企业各方面管理制度运作效果良好。
管理制度的先进性和创新性，极大地激发和调动了广大员工的工作热情，吸引了较多适用人才，并通过科研开发、生产经营得以释放，因此，项目承办单位较好的经济效益和社会效益。
公司坚守企业契约精神，专业为客户提供优质产品，致力成为行业领先企业，创造价值，履行社会责任。
（四）项目单位经营情况上一年度，xxx科技发展公司实现营业收入16706.05万元，同比增长24.46%（3282.69万元）。
其中，主营业业务多晶硅生产及销售收入为14124.35万元，占营业总收入的84.55%。
根据初步统计测算，公司实现利润总额4010.24万元，较去年同期相比增长708.25万元，增长率21.45%；实现净利润3007.68万元，较去年同期相比增长438.47万元，增长率17.07%。
上年度营收情况一览表上年度主要经济指标二、项目概况（一）项目名称及承办单位1、项目名称：多晶硅项目2、承办单位：xxx投资公司（二）项目建设地点xxx经济技术开发区（三）项目提出的理由晶硅作为光伏产业链上游环节，不同于硅片、电池、组件环节的物理性工艺，多晶硅生产为化工提纯工艺。
从技术来看，多晶硅为产业链四大主环节中技术难度最高的环节。
（四）建设规模与产品方案项目主要产品为多晶硅，根据市场情况，预计年产值23619.00万元。
通过以上分析表明，项目承办单位所生产的项目产品市场风险较低，具有较强的市场竞争力和广阔的市场发展空间，因此，项目产品市场前景良好，投资项目建设具有良好的经济效益和社会效益，其市场可拓展的空间巨大，倍增效应显著，具有较强的市场竞争力和广阔的市场空间。
（五）项目投资估算项目预计总投资16898.65万元，其中：固定资产投资13696.04万元，占项目总投资的81.05%；流动资金3202.61万元，占项目总投资的18.95%。
（六）工艺技术投资项目所需要的原材料、辅助材料实行统一采购集中供应，并根据所需原材料的质量、价格、运输条件做到货比三家。
项目建成投产后，项目承办单位物资采购部门根据生产实际需要制定原材料采购计划，掌握原材料的性能、特点，在不影响产品质量的前提下，对项目所需原辅材料合理地选择品种、规格、质量，为企业节约使用原材料降低采购成本。
原材料仓库按品种分类存储；库内原辅材料的保管应按批号分存，建立严格的入库、分发制度，坚决杜绝分发差错，坚决杜绝因混批错号、混用原材料而造成的质量事故。
生产工艺设计要满足规模化生产要求，注重生产工艺的总体设计，工艺布局采用最佳物流模式、最有效的仓储模式、最短的物流过程、最便捷的物资流向。
工艺技术生态效益与清洁生产原则：项目建设与地方特色经济发展相结合，将项目建设与区域生态环境综合整治相结合，纳入当地的社会经济发展规划，并与区域环境保护规划方案相协调一致；投资项目建设应与当地区域自然生态系统相结合；按照可持续发展的要求进行产业结构调整和传统产业的升级改造，大幅度提高资源利用效率，减少污染物产生和对环境的压力，项目选址应充分考虑建设区域生态环境容量。
以生产项目产品为基础，以提高质量为前提，在充分考虑经济条件以及生产过程中人流、物流、信息流合理顺畅的基础上，优先选用安全可靠、技术先进、工艺成熟、投资省、占地少、运行费用低、操作管理方便的生产技术工艺。
（七）项目建设期限和进度项目建设周期12个月。
该项目采取分期建设，目前项目实际完成投资12522.87万元，占计划投资的74.11%。
其中：完成固定资产投资7721.77万元，占总投资的61.66%；完成流动资金投资4801.10，占总投资的38.34%。
项目建设进度一览表（八）主要建设内容和规模该项目总征地面积51338.99平方米（折合约76.97亩），其中：净用地面积51338.99平方米（红线范围折合约76.97亩）。
项目规划总建筑面积60066.62平方米，其中：规划建设主体工程47952.41平方米，计容建筑面积60066.62平方米；预计建筑工程投资5231.38万元。
项目计划购置设备共计143台（套），设备购置费6190.68万元。
（九）设备方案项目承办单位根据项目产品生产工艺的要求，对比考察了多个生产设备制造企业，优选了项目产品生产专用设备和检测设备等国内先进的环境保护节能型设备，确保投资项目生产及产品质量检验的需要。
投资项目生产工艺装备和检验设备的选用以“先进、高效、实用、节能、可靠”为原则，项目产品生产设备应具有效率高、质量好、物料损耗少、自动化程度高、劳动强度小、噪音低的特点。
undefined项目拟选购国内先进的关键工艺设备和国内外先进的检测设备，预计购置安装主要设备共计143台（套），设备购置费6190.68万元。
第二章发展规划、产业政策和行业准入分析一、发展规划分析晶硅作为光伏产业链上游环节，不同于硅片、电池、组件环节的物理性工艺，多晶硅生产为化工提纯工艺。
从技术来看，多晶硅为产业链四大主环节中技术难度最高的环节。
2017-2018年我国硅片产量已占到全球硅片产量的近90%，而多晶硅产量占比虽然近年来持续上升，但仍仅50%-60%左右。
一、造成企业成本后发优势原因1、电费成本电费成本在多晶硅生产成本中占据较大比重，且近年来占比有所提升，使得电价水平对多晶硅生产成本影响较大。
早期由于多晶硅盈利水平高、电费成本占比相对较低、技术人员分布等因素，企业对产能布局并不在意，部分产能建设在电价较高的中东部地区，近年来新疆、内蒙等低电价地区产能快速扩张，对老产能形成明显冲击。
2、技术核心体现在设备生产效率方面的提升，进而使得行业呈现明显的后发优势：1）国内多晶硅还原炉对棒技术持续提升，由早期的12对棒、24对棒，持续提升至36对棒、40对棒及48对棒等；2）氢化单体规模由万吨到5万吨，再到10万吨、25万吨。
设备生产效率的提升一方面使得整体综合能耗下降，带来成本下降；另一方面则使得多晶硅单位产能投资明显下降。
二、行业格局目前新建产能基本均分布在新疆、内蒙等低电价地区，电价进一步下降空间极为有限。
伴随产线大型化，目前国内多晶硅单线产能已由过去的千吨级别增加至3.5万吨左右级别，这一水平已接近陆地设备运输极限，进一步扩大难度较大。
同时，还原炉技术、对棒技术等同样已逐步接近最优水平，进而使得设备生产效率进一步提升空间已相对较小。
目前多晶硅设备已基本完成国产化，万吨投资由早期的100亿降至10亿元左右，单位投资进一步下降空间较小。
在电价、设备效率等外部因素优化空间受限的背景下，企业生产中的电耗、硅耗、蒸汽单耗等将逐步成为影响成本的主要因素，龙头企业借助长期积累的技术工艺水平等，更具降本优势。
行业高效化趋势明确，而随着转换效率的持续提升，对多晶硅料品质要求越来越高，使得不同纯度多晶硅产品价格出现明显分化，致密料占比较高的龙头企业明显占据盈利优势，从而进一步增强龙头企业竞争优势，优化行业格局。
