多晶硅工艺安全

多晶硅行业准入条件多晶硅是一种重要的半导体材料，广泛应用于太阳能电池、集成电路、光纤和显示器件等领域。

多晶硅行业的发展对于推动清洁能源和信息技术的进步具有重要意义。

为了保证行业的健康有序发展，各国都制定了一系列准入条件。

本文将对多晶硅行业的准入条件进行详细介绍。

一、环境准入条件1.大气污染控制：多晶硅生产过程中产生的气体排放必须符合国家有关标准，包括二氧化硅、二氧化硫、氮氧化物等污染物的排放限值。

2.水污染控制：多晶硅生产过程中产生的废水必须经过处理，符合国家相关标准，然后才能排放或者回用。

3.固体废物处理：多晶硅生产过程中产生的废渣必须经过妥善处理，可以进行回收利用或者采取其他环保措施。

二、技术准入条件1.设备要求：多晶硅生产线必须具备先进的设备和技术，包括熔炼装置、晶体生长设备、切割设备等，以确保生产过程能够达到高质量的要求。

2.工艺要求：多晶硅生产过程必须采用环保、节能、高效的工艺，减少资源消耗和污染排放。

3.质量控制：多晶硅生产必须建立严格的质量控制体系，保证产品的质量稳定和符合标准要求。

三、安全准入条件1.消防安全：多晶硅生产及储存场所必须符合消防安全要求，设有消防设施和消防通道，配备消防器材。

2.工人安全：多晶硅生产过程涉及到高温、高压等工艺条件，必须保障工人的安全防护和劳动条件，设有必要的警示标识和安全设施。

3.环境安全：多晶硅生产过程中必须遵守国家的环境保护法律法规，保护周边环境的安全和健康。

四、经济准入条件1.资金实力：多晶硅生产企业必须具备一定的资金实力，能够保障生产的持续进行和技术的不断更新。

2.市场准入：多晶硅生产企业必须具备一定的市场预测和销售规划，能够适应市场需求和竞争压力。

3.合规要求：多晶硅生产企业必须遵守国家相关的法律法规，包括工商法、税法、劳动法等，保持合法合规的经营行为。

以上是多晶硅行业准入的一些主要条件，各国在多晶硅行业准入方面可能存在差异，具体要求还需结合国家的法律法规和行业标准进行分析。

多晶硅生产工艺冶金级硅（工业硅）是制造多晶硅的原料，它由石英砂（二氧化硅）在电弧炉中用碳还原而成。

尽管二氧化硅矿石在自然界中随处可见，但仅有其中的少数可以用于冶金级硅的制备。

一般来说，要求矿石中二氧化硅的含量应该在97～98%以上，并对各种杂质特别是砷、磷和硫等的含量有严格的限制。

冶金硅形成过程的化学反应式为：SiO2 + 2C ＝ Si + 2CO。

在用于制造多晶硅的冶金硅中，要求含有99%以上的Si，还含有铁、铝、钙、磷、硼等，它们的含量在百万分之几十到百万分之一千（摩尔分数）不等。

而EG硅中的杂质含量应该降到10-9（摩尔分数）的水平，SOG硅中的杂质含量应该降到10-6（摩尔分数）的水平。

要把冶金硅变成SOG硅或EG硅，显然不可能在保持固态的状态下提纯，而必须把冶金硅变成含硅的气体，先通过分馏与吸附等方法对气体提纯，然后再把高纯的硅源气体通过化学气相沉积（CVD）的方法转化为多晶硅。

目前世界上生产制造多晶硅的工艺技术主要有：改良西门子法、硅烷（SiH4）法、流化床法以及专门生产SOG硅的新工艺。

1、改良西门子法1955年，西门子公司成功开发了利用氢气还原三氯硅烷（SiHCl3）在硅芯发热体上沉积硅的工艺技术，并于1957年开始了工业规模的生产，这就是通常所说的西门子法。

在西门子法工艺的基础上，通过增加还原尾气干法回收系统、SiCl4氢化工艺，实现了闭路循环，于是形成了改良西门子法——闭环式SiHCl3氢还原法。

改良西门子法的生产流程是利用氯气和氢气合成HCl（或外购HCl），HCl和冶金硅粉在一定温度下合成SiHCl3，分离精馏提纯后的SiHCl3进入氢还原炉被氢气还原，通过化学气相沉积反应生产高纯多晶硅。

具体生产工艺流程见图1。

改良西门子法包括五个主要环节：SiHCl3合成、SiHCl3精馏提纯、SiHCl3的氢还原、尾气的回收和SiCl4的氢化分离。

该方法通过采用大型还原炉，降低了单位产品的能耗。

多晶硅生产工艺流程简介-------------------------来自于网络收集多晶硅生产工艺流程,多晶硅最主要的工艺包括,三氯氢硅合成、四氯化硅的热氢化有的采用氯氢化,精馏,还原,尾气回收,还有一些小的主项,制氢、氯化氢合成、废气废液的处理、硅棒的整理等等;主要反应包括：Si+HCl---SiHCl3+H2三氯氢硅合成;SiCl4+H2---SiHCl3+HCl热氢化;SiHCl3+H2---SiCl4+HCl+Si还原多晶硅是由硅纯度较低的冶金级硅提炼而来,由于各多晶硅生产工厂所用主辅原料不尽相同,因此生产工艺技术不同；进而对应的多晶硅产品技术经济指标、产品质量指标、用途、产品检测方法、过程安全等方面也存在差异,各有技术特点和技术秘密,总的来说,目前国际上多晶硅生产主要的传统工艺有：改良西门子法、硅烷法和流化床法;改良西门子法是目前主流的生产方法,采用此方法生产的多晶硅约占多晶硅全球总产量的85％;但这种提炼技术的核心工艺仅仅掌握在美、德、日等7家主要硅料厂商手中;这些公司的产品占全球多晶硅总产量的90%,它们形成的企业联盟实行技术封锁,严禁技术转让;短期内产业化技术垄断封锁的局面不会改变;西门子改良法生产工艺如下：这种方法的优点是节能降耗显着、成本低、质量好、采用综合利用技术,对环境不产生污染,具有明显的竞争优势;改良西门子工艺法生产多晶硅所用设备主要有：氯化氢合成炉,三氯氢硅沸腾床加压合成炉,三氯氢硅水解凝胶处理系统,三氯氢硅粗馏、精馏塔提纯系统,硅芯炉,节电还原炉,磷检炉,硅棒切断机,腐蚀、清洗、干燥、包装系统装置,还原尾气干法回收装置；其他包括分析、检测仪器,控制仪表,热能转换站,压缩空气站,循环水站,变配电站,净化厂房等;1石英砂在电弧炉中冶炼提纯到98%并生成工业硅, 其化学反应SiO2+C→Si+CO2↑2为了满足高纯度的需要,必须进一步提纯;把工业硅粉碎并用无水氯化氢HCl与之反应在一个流化床反应器中,生成拟溶解的三氯氢硅SiHCl3; 其化学反应Si+HCl→SiHCl3+H2↑ 反应温度为300度,该反应是放热的;同时形成气态混合物Н2,НС1,SiНС13,SiC14,Si;3第二步骤中产生的气态混合物还需要进一步提纯,需要分解:过滤硅粉,冷凝SiНС13,SiC14,而气态Н2,НС1返回到反应中或排放到大气中;然后分解冷凝物SiНС13,SiC14,净化三氯氢硅多级精馏;4净化后的三氯氢硅采用高温还原工艺,以高纯的SiHCl3在H2气氛中还原沉积而生成多晶硅; 其化学反应SiHCl3+H2→Si+HCl;多晶硅的反应容器为密封的,用电加热硅池硅棒直径5-10毫米,长度米,数量80根,在1050-1100度在棒上生长多晶硅,直径可达到150-200毫米;这样大约三分之一的三氯氢硅发生反应,并生成多晶硅;剩余部分同Н2,НС1,SiНС13,SiC14从反应容器中分离;这些混合物进行低温分离,或再利用,或返回到整个反应中;气态混合物的分离是复杂的、耗能量大的,从某种程度上决定了多晶硅的成本和该3工艺的竞争力。

多晶硅的三大生产工艺之比较1.多晶硅的生产工艺：从西门子法到改良西门子法从西门子法到改良西门子法的演进是一个从开环到闭环的过程。

1955年，德国西门子开发出以氢气（H2）还原高纯度三氯氢硅（SiHCl3），在加热到1100℃左右的硅芯（也称“硅棒”）上沉积多晶硅的生产工艺；1957年，这种多晶硅生产工艺开始应用于工业化生产，被外界称为“西门子法”。

由于西门子法生产多晶硅存在转化率低，副产品排放污染严重（例如四氯化硅SiCl4）的主要问题，升级版的改良西门子法被有针对性地推出。

改良西门子法即在西门子法的基础上增加了尾气回收和四氯化硅氢化工艺，实现了生产过程的闭路循环，既可以避免剧毒副产品直接排放污染环境，又实现了原料的循环利用、大大降低了生产成本（针对单次转化率低）。

因此，改良西门子法又被称为“闭环西门子法”。

改良西门子法一直是多晶硅生产最主要的工艺方法，目前全世界有超过85%的多晶硅是采用改良西门子法生产的。

过去很长一段时间改良西门子法主要用来生产半导体行业电子级多晶硅（纯度在99.9999999%～99.999999999%，即9N～11N的多晶硅）；光伏市场兴起之后，太阳能级多晶硅（对纯度的要求低于电子级）的产量迅速上升并大大超过了电子级多晶硅，改良西门法也成为太阳能级多晶硅最主要的生产方法。

2.改良西门子法生产多晶硅的工艺流程（改良西门子法工艺流程示意图）在TCS还原为多晶硅的过程中，会有大量的剧毒副产品四氯化硅（SiCl4，下文简称STC）生成。

改良西门子法通过尾气回收系统将还原反应的尾气回收、分离后，把回收的STC送到氢化反应环节将其转化为TCS，并与尾气中分离出来的TCS一起送入精馏提纯系统循环利用，尾气中分离出来的氢气被送回还原炉，氯化氢被送回TCS 合成装置，均实现了闭路循环利用。

这是改良西门子法和传统西门子法最大的区别。

CVD还原反应（将高纯度TCS还原为高纯度多晶硅）是改良西门子法多晶硅生产工艺中能耗最高和最关键的一个环节，CVD工艺的改良是多晶硅生产成本下降的一项重要驱动力。

多晶硅车间工作总结
作为多晶硅车间的一名工作人员，我深知这个行业的重要性和挑战。

在这个车
间里，我们不仅需要高效地生产多晶硅产品，还需要保证安全和质量。

在过去的一段时间里，我对这个车间的工作进行了总结，希望能够为今后的工作提供一些借鉴和启示。

首先，安全是我们工作的首要任务。

多晶硅车间的生产过程中存在一定的危险
因素，需要我们时刻保持警惕，严格执行安全操作规程，做好防护措施。

在工作中，我时刻保持警惕，严格执行各项安全操作规程，确保自己和同事的安全。

同时，我也积极参与安全培训，提高自己的安全意识和应急处理能力。

其次，质量是我们工作的核心。

多晶硅产品的质量直接关系到客户的信任和市
场竞争力。

在工作中，我始终把质量放在首位，严格按照工艺流程和操作规程进行生产，保证产品符合标准。

同时，我也积极参与质量改进和技术创新，为提高产品质量和生产效率贡献自己的力量。

此外，团队合作是我们工作的基础。

多晶硅车间是一个复杂的生产系统，需要
各个岗位的员工密切配合，共同完成生产任务。

在工作中，我积极与同事沟通合作，共同解决生产中的问题，提高工作效率。

我也乐于分享自己的经验和技术，帮助团队成员提升工作能力，共同推动车间的发展。

总的来说，多晶硅车间的工作需要我们不断提高安全意识，保证产品质量，加
强团队合作，才能够更好地完成生产任务。

我会继续努力学习和提高自己的工作能力，为车间的发展贡献自己的力量。

希望在未来的工作中，我们能够更好地发挥团队的力量，为多晶硅产业的发展做出更大的贡献。

关于印发《多晶硅生产企业安全技术指导书》的通知豫安监管〔2011〕35号各省辖市安全生产监督管理局、各相关企业：现将《多晶硅生产企业安全技术指导书》印发给你们，请遵照执行。

附件：多晶硅生产企业安全技术指导书河南省安全生产监督管理局二〇一一年四月二十五日附件:多晶硅生产企业安全技术指导书1、范围本指导书规定了多晶硅生产过程产生的各类危害因素应采取的基本安全技术要求和措施，包括总图平面布局与通道、防火防爆、防雷防静电、电气安全、生产装置安全、防尘防毒、防噪声、防护用品、多晶硅作业安全和安全管理等方面内容。

适用于河南省境内用氯硅烷法生产多晶硅的生产企业。

2、基本安全要求2.1基本规定2.1.1新建、扩建、改建多晶硅生产企业（装置）应符合本指导书的规定。

暂不符合本指导书规定的现有多晶硅生产企业，应采取综合预防、治理措施，达到本指导书要求。

2.1.2新建、扩建、改建多晶硅生产企业的安全、卫生状况，安全、卫生技术措施与管理措施应符合GB 12801-2008《生产过程安全卫生要求总则》的规定；其安全设施设计专篇应符合《危险化学品建设项目安全设施设计专篇编制导则》（试行）；爆炸危险场所应当符合《爆炸危险场所安全规定》劳部发[1995]56号。

多晶硅生产企业的新建、改建、扩建工程，必须进行安全、环保和职业卫生评价，其安全、卫生、消防、环保设施，应与主体工程同时设计、同时施工、同时投入生产和使用。

用于生产、储存危险化学品的多晶硅生产企业应进行安全条件论证和委托有资质的机构进行安全评价；其建设项目应委托具有化工设计乙级以上资质的设计单位设计；应委托具有化工建设（安装）资格的单位负责施工。

2.2总图功能分区与通道2.2.1多晶硅生产企业总图布置应符合《建筑设计防火规范》（GB50016-2006）和《石油化工企业设计防火规范》（GB50160-2008）、《化工企业总图运输设计规范》（GB50489-2009）的有关规定。

多晶硅生产过程安全管理规定编制：xxx单位：xxx日期：xxx目录1.一般规定 (3)2.生产装置开车基本要求 (7)3.生产装置停车基本要求 (8)4.三氯氢硅合成 (9)4.1 系统开停车 (9)4.2 三氯氢硅合成正常运行 (12)4.3 重要参数的控制 (13)4.4 异常情况的判断与处理 (14)5.氯硅烷分离 (14)5.1 提纯塔开车 (14)5.2 提纯塔停车 (15)5.3 正常运行操作 (16)5.4 重要参数控制 (16)5.5 异常情况的判断与处理 (17)5.6 相关水换热器泄漏 (17)6.三氯氢硅还原 (18)6.1 系统开车 (18)6.2 系统停车 (19)6.3 正常运行操作 (19)6.4 还原电气设备 (20)7.还原尾气干法回收 (20)7.1 系统开车 (21)7.2 系统停车 (21)7.3 正常运行操作 (22)7.4 重要参数的控制 (23)7.5 异常情况判断及处理 (23)8.四氯化硅冷氢化 (24)8.1 系统开停车 (24)8.2 正常运行操作 (26)8.3 重要参数的控制 (26)8.4 异常情况的判断与处理 (27)9.二氯二氢硅反歧化 (27)9.1 系统开车 (27)9.2 系统停车 (29)9.3 系统运行 (29)9.4 重要参数的控制 (29)9.5 异常情况的判断与处理 (30)10.废气淋洗 (30)10.1 淋洗塔开车 (30)10.2淋洗塔停车 (31)10.3 正常运行操作 (31)10.4重要参数控制 (32)10.5 异常情况的判断与处理 (32)1.一般规定1.1 企业应当根据工艺、装置、设施等实际情况，建立健全安全生产责任制和安全生产规章制度。

1.2 企业应每年开展重大生产安全事故隐患排查，及时消除重大生产安全事故隐患，有效防范遏制重特大生产安全事故。

1.3 企业应在工艺投产或投用前，组织编制操作规程。

1.4 企业应将操作规程发放到相关岗位，并对有关人员进行专门培训，经考核合格后，方可上岗。