江蘇中能硅業(yè)：多晶硅品質(zhì)提升 成本再創(chuàng)新低
今年7月，江蘇中能硅業(yè)科技發(fā)展有限公司(以下簡稱江蘇中能)宣布其20萬噸氫化設(shè)施已成功投產(chǎn)。這標(biāo)志著江蘇中能在多晶硅產(chǎn)能逐月
今年7月，江蘇中能硅業(yè)科技發(fā)展有限公司(以下簡稱江蘇中能)宣布其20萬噸氫化設(shè)施已成功投產(chǎn)。這標(biāo)志著江蘇中能在多晶硅產(chǎn)能逐月攀升、生產(chǎn)成本持續(xù)下 降的同時，副產(chǎn)物循環(huán)再利用的瓶頸也被突破。此外，隨著新的氫化設(shè)施的投產(chǎn)，其多晶硅產(chǎn)品品質(zhì)將大幅提升，而生產(chǎn)成本也將進一步降低。
多晶硅年產(chǎn)能將達2.1萬噸
江蘇中能是香港保利協(xié)鑫能源控股公司投資的新能源企業(yè)，2006年3月在江蘇徐州經(jīng)濟開發(fā)區(qū)設(shè)立。2006年6月，江蘇中能第一期年產(chǎn)1500 噸太陽能級多晶硅項目正式動工，2007年9月投入生產(chǎn)，當(dāng)年生產(chǎn)多晶硅155噸，實現(xiàn)銷售收入3億元；第二期年產(chǎn)1500噸電子級多晶硅項目于2007 年8月開工建設(shè)，到2008年6月就已經(jīng)投入生產(chǎn)，創(chuàng)造了世界多晶硅項目建設(shè)史的奇跡；隨后，第三期3條生產(chǎn)線共計年產(chǎn)1.5萬噸的項目，經(jīng)過1年的建設(shè) 也在2009年上半年全面投產(chǎn)。經(jīng)過3年建設(shè)，截止到2009年6月，江蘇中能建成5條共計1.8萬噸年產(chǎn)能的多晶硅生產(chǎn)線。
繼 2009年10月多晶硅單月產(chǎn)量突破1000噸之后，江蘇中能的多晶硅單月產(chǎn)量于2010年5月進一步突破達1300噸，下半年將突破 1600噸/月的產(chǎn)量。過去4年來，該公司的多晶硅產(chǎn)銷量連續(xù)翻番，產(chǎn)品質(zhì)量提升到電子級，目前通過技術(shù)提升改造，2010年可實現(xiàn)年產(chǎn)能2.1萬噸，全 年產(chǎn)量將超過1.6萬噸。
江蘇中能已經(jīng)建成目前世界上單體規(guī)模最大的多晶硅生產(chǎn)基地，已經(jīng)建成的總產(chǎn)能名列亞洲第一、世界第三。從 2007年投產(chǎn)以來，累計生產(chǎn)并交付了超過1萬噸的優(yōu)質(zhì)多晶硅，同包括晶澳、天合、尚德、阿特斯、南京中電、林洋等國內(nèi)外主要太陽能電池組件生產(chǎn)企業(yè)簽訂 了4～7年的長期供貨合同。
江蘇中能正積極實施技術(shù)改造，多晶硅產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量進一步提升。未來，該公司還將著力研發(fā)替代“改良西門子法”的新技術(shù)“硅烷法”、“流化床法”，在能耗、生產(chǎn)成本及產(chǎn)品質(zhì)量等方面進一步邁向國際最尖端水平。
江蘇中能計劃再經(jīng)過3年的持續(xù)投入，建成國際一流的多晶硅生產(chǎn)和研發(fā)基地，逐步完善光伏產(chǎn)業(yè)上下游產(chǎn)業(yè)鏈。除了為光伏產(chǎn)業(yè)提供原料之外，還為航空、電子 等高科技產(chǎn)業(yè)提供高品質(zhì)的半導(dǎo)體材料，帶動中國光電產(chǎn)業(yè)發(fā)展壯大，爭取5年內(nèi)在江蘇徐州形成千億元規(guī)模的新能源產(chǎn)業(yè)群。
閉環(huán)生產(chǎn)確保低能耗零污染
江蘇中能的萬噸級多晶硅采用目前世界上居于主流地位的改良西門子工藝，由于大型高效還原技術(shù)的運用和各工序的能量回收、系統(tǒng)集成，實現(xiàn)了多晶硅生產(chǎn)的低 能耗制造。目前每生產(chǎn)1千克多晶硅全流程電耗控制在100千瓦時以內(nèi)，處于世界領(lǐng)先水平。將2個9純度的工業(yè)硅提純到9個9以上的高純多晶硅，全流程消耗 的電量換算成每萬元GDP耗能比是0.6噸標(biāo)準(zhǔn)煤，遠低于國內(nèi)鋼鐵、電解鋁各類工業(yè)生產(chǎn)的耗能水平，也低于各地及全國平均耗能水平。
多 晶硅生產(chǎn)工藝包括三氯氫硅氫化合成、三氯氫硅精餾、還原多晶硅、尾氣分離與回收等4道工序。三氯氫硅還原是用改良西門子法生產(chǎn)多晶硅的關(guān)鍵工序。從還原這 道工序來看，江蘇中能現(xiàn)場運行的大型還原爐電耗低于60千瓦時/千克。有些企業(yè)使用的小型還原爐，無論是早期從俄羅斯進口的還是國產(chǎn)的，還原電耗都在 150千瓦時/千克～200千瓦時/千克之間，比江蘇中能要高一倍多。
江蘇中能的還原、精餾、尾氣分離3道工藝分別引進德國、日本、美國最尖端的技術(shù)，并實現(xiàn)了裝備國產(chǎn)化。在江蘇中能的生產(chǎn)線上，共計有超過40項自主知識產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù)投入應(yīng)用。
改良西門子法工藝是化工生產(chǎn)過程，多晶硅生產(chǎn)過程會產(chǎn)生氯化氫、氫氣、四氯化硅、三氯氫硅等中間物質(zhì)，這些易燃易爆、有強酸腐蝕性的物質(zhì)在江蘇中能的生 產(chǎn)系統(tǒng)得到嚴格管理和有效利用，回收利用率都在99%以上。尤其是在多晶硅生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量副產(chǎn)物四氯化硅，通過江蘇中能生產(chǎn)線上的氫化系統(tǒng)全部轉(zhuǎn)化成 三氯氫硅原料進入系統(tǒng)循環(huán)利用。
氯氫化提升品質(zhì)降低成本
將多晶硅生產(chǎn)中的主要副產(chǎn)物四氯化硅轉(zhuǎn)化為三氯氫硅，從而實 現(xiàn)物料的閉路循環(huán)，是保證多晶硅生產(chǎn)零排放的關(guān)鍵步驟。隨著多晶硅產(chǎn)能的擴大，就必須加大四氯化硅的處理能力。把四氯化硅轉(zhuǎn)化為三氯氫硅，目前比較成熟的 有熱氫化和冷氫化兩種方法。冷氫化工藝具有生產(chǎn)能力強、轉(zhuǎn)化率高、耗電省等優(yōu)點，因此，從多晶硅生產(chǎn)裝置興建之初，江蘇中能就選定了冷氫化工藝。而且中能 在冷氫化工藝基礎(chǔ)上加大了對系統(tǒng)中另一副產(chǎn)物氯化氫的回收反應(yīng)，中能創(chuàng)造性地命名為 “氯氫化”！
選擇不同的技術(shù)路線對生產(chǎn)過程中的能 效有很大的影響。國內(nèi)有些企業(yè)采用的是熱氫化技術(shù)，四氯化硅一次轉(zhuǎn)化率最好只能達到18%，而江蘇中能的氯氫化設(shè)施的一次轉(zhuǎn)化率達到25%。處理1千克四 氯化硅，熱氫化技術(shù)裝置要耗電4千瓦時，其電耗比江蘇中能的氯氫化技術(shù)高4倍多。
此前，江蘇中能已有30萬噸/年氫化設(shè)施，連同此次投 產(chǎn)的20萬噸/年氫化設(shè)備，其氫化設(shè)施處理四氯化硅能力已達到50萬噸/年，這將可以滿足 2.5萬～3萬噸多晶硅年產(chǎn)能的副產(chǎn)物處理需求。與原有氫化設(shè)施相比，近期投產(chǎn)的氯氫化設(shè)施成功移植了美國一流多晶硅技術(shù)服務(wù)商的技術(shù)，不僅提高了單臺反 應(yīng)器的生產(chǎn)能力，而且提高了裝置的自動化程度和長周期穩(wěn)定運行能力。
江蘇中能四氯化硅氫化設(shè)施的順利投產(chǎn)還可以使多晶硅品質(zhì)得以提升。 氯氫化工藝技術(shù)瓶頸的突破和處理能力的提高，減少了外購三氯氫硅質(zhì)量不穩(wěn)定對系統(tǒng)的沖擊。50萬噸氫化裝置提供了品質(zhì)穩(wěn)定的三氯氫硅，確保經(jīng)過高效精餾裝 置后獲得100%的電子級三氯氫硅，為還原后產(chǎn)出的高純多晶硅品質(zhì)提升提供保障。氫化設(shè)施的投產(chǎn)將對江蘇中能電子級多晶硅產(chǎn)品比例的提高起到非常重要的作 用，近期國際權(quán)威質(zhì)量檢測機構(gòu)德國BrukerOptikGmbH評測結(jié)果顯示，在江蘇中能的多晶硅產(chǎn)品中相當(dāng)一部分已經(jīng)達到了電子級的標(biāo)準(zhǔn)。隨著未來氫 化設(shè)施的全面達產(chǎn)與穩(wěn)產(chǎn)，江蘇中能的多晶硅產(chǎn)品有望全部達到電子級或太陽能一級的標(biāo)準(zhǔn)。
由于副產(chǎn)物得到充分利用，多晶硅生產(chǎn)成本也隨之降低，在20萬噸氫化設(shè)施全面達產(chǎn)后，將年產(chǎn)三氯氫硅23萬噸，江蘇中能每年將節(jié)約原料成本約7.2億元，確保多晶硅生產(chǎn)成本迅速降到30美元/千克以下的世界領(lǐng)先水平，經(jīng)濟效益十分顯著。
免責(zé)聲明：上文僅代表作者或發(fā)布者觀點，與本站無關(guān)。本站并無義務(wù)對其原創(chuàng)性及內(nèi)容加以證實。對本文全部或者部分內(nèi)容(文字或圖片)的真實性、完整性本站不作任何保證或承諾，請讀者參考時自行核實相關(guān)內(nèi)容。本站制作、轉(zhuǎn)載、同意會員發(fā)布上述內(nèi)容僅出于傳遞更多信息之目的，但不表明本站認可、同意或贊同其觀點。上述內(nèi)容僅供參考，不構(gòu)成投資決策之建議；投資者據(jù)此操作，風(fēng)險自擔(dān)。如對上述內(nèi)容有任何異議，請聯(lián)系相關(guān)作者或與本站站長聯(lián)系，本站將盡可能協(xié)助處理有關(guān)事宜。謝謝訪問與合作！ 中鎢在線采集制作。 |
