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多晶硅冷氢化生产的基本工艺探讨(上)

发布时间:2024-02-05  作者: 行业资讯

  为了便于讨论,需要先充分了解一下冷氢化的生产的基本工艺。为避免与相关企业产生不必要的知识产权纠纷,本文中的冷氢化工艺论述均来自笔者自己掌握的一些公开资料及个人的生产技术经验汇编而成的技术方案。任何企业或个人如对本文中所阐述的工艺论述有知识产权疑议,请及时与笔者进行联系确认。

  一般的冷氢化工艺可大致分为四大部分,即物料供应系统(含STC、H2、硅粉、HCL等)、氢化反应器系统、冷凝分离系统和精馏系统。详细工艺如下图所示:

  从工艺流程图中能够准确的看出,硅粉经过干燥后和催化剂在硅粉中间槽内进行H2活化,然后后通过给料仓进入氢化反应器。一般硅粉进入氢化反应器主要有三个部位,反应器顶部、反应器中部和反应器底部,这三个部位进料各有优势,后续进行详细的分析。STC和H2分别经过加压、汽化后按照一定的摩尔比从流化床底部进入,如同TCS合成炉一样,这样做才能够使氢化反应器内的物料进行充分沸腾反应。反应尾气通过旋风分离器分离掉绝大部分的催化剂和未反应完全的硅粉,之后再进入洗涤塔通过氯硅烷喷淋洗涤进一步除去尾气中的固含物。比较洁净的尾气通过STC加热器与液体STC进行充分换热,然后再通过两级冷凝器对尾气进行深冷,尾气中的氯硅烷变为液体,这样就可以将尾气中H2和HCL与氯硅烷通过气液分离器进行分离。分离出来的气体H2和HCL根据公司工艺和设备情况回收至合成车间或是氢化反应器。液体氯硅烷一部分被泵入尾气洗涤塔来洗涤尾气,剩下的均进入汽提塔进一步除去固体杂质。除杂后的氯硅烷进入粗馏塔进行STC和TCS的分离,STC为液体从塔底排出,TCS成气体从塔顶排出进入下一级精馏塔分别进行除重、除轻处理。精馏后的TCS进入TCS储槽,之后被泵入多晶硅还原工序。

  如果从传统的改良西门子法工艺角度来看,冷氢化工艺其实是由三个工序构成的,即TCS合成工序、合成干法尾气回收的冷凝工序和合成精馏工序。笔者之所以从传统的生产的基本工艺角度来对冷氢化进行工序分割,主要是为便于分析冷氢化经常存在的问题,并给予一些相应的解决方法。

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  有投资者在投资者互动平台向大全能源提问:请问贵公司,协鑫的颗粒硅竟争力怎么样?12月28日,大全能源在投资者互动平台表示,公司采用改良西门子法加冷氢化工艺制备多晶硅,公司产品与颗粒硅在外形、制备工艺和产品质量等方面均存在比较大差异,颗粒硅的具体应用场景与市场竞争力情况,烦请关注相关制造

  昱辉阳光7月1日宣布,其四川多晶硅厂已采用新炉和冷氢化技术于2013年7月1日重现启动生产。资料图:昱辉阳光旗下四川瑞能多晶硅基地据悉,该该公司去年11月停止多晶硅生产以完成更新,并整合一期二期多晶硅产能达1万吨,其改进更新后的36对棒还原炉RN-700和冷氢化技术使得能源消耗从145kWh/kg,降低到100kWh/kg。昱辉阳光1万吨多晶硅厂已于2013年第一季度进行了试产,于7月1日全面投产,公司预期今年第三季度能够生产1800-2000吨左右的多晶硅,与2012年第三季度约1176吨多晶硅生产所带来的成本$24/kg相比,如今成本降低到约为$18/kg

  从中电投集团获悉,日前,中电投黄河公司新能源分公司成功研发出国内首套完整的冷氢化技术,实现了多晶硅生产中副产物四氯化硅循环回收利用,成功解决了制约我国多晶硅行业发展的四氯化硅转化技术难题,打破了国外对这一先进工艺的垄断,填补了国内技术空白。多晶硅在生产的全部过程中会产生大量的副产品四氯化硅,生产1公斤多晶硅会产生13至16公斤的四氯化硅。而废弃的四氯化硅所产生氯化氢气体,导致非常严重的环境污染,如何来处理大量囤积又无用的的四氯化硅,成为国内多晶硅企业头疼的问题。针对这一问题,中电投黄河公司新能源分公司科研团队展开科研攻关,通过对氢化炉硅粉给料系统及流化床反应器进行

  5月24日下午17:08分,在宜昌南玻6000T/a多晶硅技改项目建设工地上,备受业界关注的全球最大冷氢化炉一次吊装到位。冷氢化炉是宜昌南玻此次技改项目中的核心装置,具有生产能力大、转换效率高、电耗物耗低等优点,工艺技术参数在国际上处于领先水平。炉体直径约4.3米,高23.5米,重达170多吨,单炉可处理四氯化硅12.5万吨/年。这次吊装起吊高度超过16米,要穿过16米高的钢构框架,最终落到预留的支撑点上,现场实际操作空间小,与冷氢化炉安装环梁之间仅有10多毫米的缝隙,吊装难度极大,但经过有关人员周密部署,一次即顺利吊装成功。冷氢化炉的吊装完成,是宜昌

  时下大多数多晶硅工厂因成本压力和现金亏损纷纷停产或减产,行业坏消息不断,宜昌南玻多晶硅工厂则一边满负荷生产,一边紧张、有序地实施多晶硅技改升级。宜昌南玻的多晶硅产品自09年投产后质量口碑甚佳,得到了市场和客户的广泛认同。为满足市场对原生多晶硅高纯度及低成本的要求,按公司预定计划,今年投入近六亿元重点对多晶硅进行冷氢化技术升级,此外还将完成还原及精馏工序的技改。先进的冷氢化工艺,结合单体解决能力最大的冷氢化炉,四氯化硅将高效转化为三氯氢硅。与热氢化工艺相比,多晶硅电耗和物耗将大幅度下降。通过采用36对棒大还原炉,生长周期缩短,单炉产量增加,还原工序每公斤

  4、设备折旧:在财务制度中,折旧是指企业固定资产折旧,为便于从生产运行角度进行讨论,这里笔者主要是对设备折旧进行论述。设备投资本来就是一个固定值,对多晶硅生产所带来的成本而言应该是没什么影响的,但是从财务方面来讲,其对多晶硅生产所带来的成本影响还是挺大的。这种影响主要体现在:设备固定投资、设备折旧年限的计算方式和实际产能这三个方面。4.1、设备固定投资:对于国内目前已建成的多晶硅生产企业而言,单位建设投资差异是非常大的。对于09年以前已开始建设的年产3000t规模的多晶硅项目而言,单位建设投资所需成本在120美金/kg以上,而现在新建年产5000t规模的多晶硅项目单位

  3.1、影响TCS生产所带来的成本的因素:在TCS生产中影响其生产所带来的成本的重要的因素是生产的基本工艺、物料单耗、电耗、TCS转化率及生产运行周期,其中物料单耗主要是指硅粉、氢气、STC(冷氢化)和液氯(热氢化)的耗量。3.1.1、生产的基本工艺的影响:在目前的改良西门子法多晶硅生产中TCS的生产的基本工艺主要有两种,即热氢化(含合成)和冷氢化。关于这两种氢化的优劣之争行业内也已有多时,目前普遍倾向于冷氢化优于热氢化,这主要体现在五个方面:A、冷氢化耗电量低;B、冷氢化TCS转化率高;C、冷氢化一次性投资所需成本低;D、热氢化备品备件费用高;E、A和B决定冷氢化的生产所带来的成本很低。针对以上五

  美国LXE太阳能技术公司。其拥有世界上先进的包括冷氢化在内的多晶硅工艺技术,小组成员有着非常丰富行业经验,所有专家都曾在道康宁、联合碳素等公司任职。该公司始终致力于利用自身的技术优势,为公司可以提供技术服务,提升产品质量,降低生产所带来的成本,优化作业效率,促进企业不停地改进革新,使之成为行业内成功的开拓型企业。目前,全球多晶硅价格骤降,降低生产所带来的成本是企业生存的迫切需要。采用冷氢化方式处理可有效地降低生产所带来的成本,提升公司竞争力。而美国LXE技术公司正是太阳能产业里冷氢化、TCS合成、电子级TCS制备和硅烷等多晶硅行业的多项技术提供商之一。LXE公司总部在新泽西,在休斯敦和拉

  多晶硅因生产的全部过程中产生的副产品四氯化硅有剧毒和腐蚀性,加之生产所需电耗极高,该行业在早年被视作高耗能高污染行业。而冷氢化技术就是将四氯化硅在低温高压环境下转化为三氯氢硅。这样不仅可避免环境污染,生产多晶硅的另一重要原材料三氯氢硅也可在制作的完整过程中循环产生。三氯氢硅差不多能占到多晶硅生产所带来的成本的27%上下,是除去电耗和折旧之后最主要的成本。国内冷氢化技术在降低生产所带来的成本上最著名的例子就是保利协鑫。该厂商2009年初其成本大约为40美元/kg,之后两年冷氢化技改项目相继投产,去年年末其成本已下降至25美元/kg。此次精功科技与朝阳绿色科技有限公司合资成立多晶硅生

  位于中国的多晶硅领先制造商大全新能源公司(纽约证交所股票代码:DQ)(下称“大全新能源”或“公司”)今天宣布计划在万州多晶硅生产基地采用冷氢化技术将四氯化硅转化成三氯氢硅。冷氢化技术的采用有望将万州生产基地每年的三氯氢硅产量增加到22万吨。同时,公司将把目前的热氢化炉改造成三氯氢硅沉积炉。该技术改进项目将于2011年10月开始,计划于2012年第三季度完成机械安装。该项目完成后,万州多晶硅生产基地的年产能有望从目前的4300吨提高到9000吨。该项目的总资本支出大约为1.35亿美元。大全新能源首席执行官姚

  艾能聚多晶硅电池片生产线日,艾能聚发布了重要的公告称,对公司多晶硅电池片生产线实施临时停产,后续复产情况视未来市场需求订单情况而定。对于停产原因,艾能聚表示,随着单晶硅电池片价格的迅速下降,导致公司多晶硅电池片的价格上的优势丧失,并且,海外市场需求急剧下降,公司订单减少,同时电站的运营周期为20-25年,多晶组件产

  2023年,我国光伏新增装机以216.88GW再创历史上最新的记录!历时数十年,我国终于摆脱三头在外局面,成为全世界公认的光伏制造大国和光伏应用大国。风云变幻间,我国光伏企业凭借创新力、研发力,历经多轮大浪淘沙式的残酷洗牌,终于跻身全球前列。而昔日的海外巨头,则在竞争中逐步下滑甚至退出市场。一、多晶硅

  北极星太阳能光伏网自合盛硅业微信公众号获悉,近日,合盛硅业光伏一体化全产业链园区多晶硅生产取得重大突破,年产20万吨多晶硅项目第一条10万吨生产线顺利实现高品质量产,已产出满足下游N型电池用料需求的高纯多晶硅,另一条10万吨生产线正处于最后的量产试车准备阶段,计划于2024年2月开始联动试车

  1月31日,大全能源发布公告称,经财务部门初步测算,预计2023年年度实现归属于母企业所有者的纯利润是570,000.00万元到580,000.00万元,与上年同期(法定披露数据)相比,将减少1,332,087.13万元到1,342,087.13万元,同比下降69.67%到70.19%。本期业绩预减的根本原因,公告指出2022年,在国家“双碳”

  1月22日印度可再次生产的能源巨头信实工业(RelianceIndustries)宣布,正在将旗下的孙公司RECSolarNorway的100%股权出售给硅基材料供应商ElkemASA。据了解,RECNorway主营业务为多晶硅生产制造,在本次出售完成后,母公司信实工业仍将保留其多晶硅生产技术和知识产权。根据详细披露,该项股权转让由RECSolar

  日前,有投资者向特变电工提问,您好,请问公司内蒙古新特和准东新建的硅料厂是否都已经达产,硅料完全成本达到5万元的预期成本了吗,目前是否都生产N型料?公司回答表示,您好,在内蒙古10万吨多晶硅项目、准东10万吨多晶硅项目满产的状态下,多晶硅完全成本能控制在5万元/吨以内。公司内蒙古多晶硅

  本周n型硅料成交价格的范围为6.7-7.5万元/吨,均价为6.96万元/吨,环比上涨2.65%;单晶致密料成交价格的范围为5.3-6.3万元/吨,均价为5.85万元/吨,环比上升0.65%;n型颗粒硅成交价格的范围为5.8-6万元/吨,均价为5.9万元/吨,环比持平。本周硅料价格n型小幅上涨,p型基本稳定,部分小单急单成交出现较高价。

  1月1日,内蒙古自治区包头市委员会包头市人民政府联合印发2024年市委一号文件《关于加快实施创新驱动发展的策略推进战略性新兴起的产业发展提质提效的实施建议》,文件提出,全方面提升“世界绿色硅都”能级,加快构建完整产业链和产业生态,打造更高能级的“世界绿色硅都”。2024年,全市晶硅光伏产业产值

  2月2日,北极星太阳能光伏网发布一周要闻回顾(2024年1月29日-2月2日)。政策篇工信部:研发新型晶硅太阳能电池、薄膜太阳能电池等未来能源1月29日,工业与信息化部等七部门关于推动未来产业创新发展的实施建议。根据《意见》,未来重点任务将前瞻部署新赛道,其中未来能源方面。聚焦核能、核聚变、氢

  1月31日,广东省住房和城乡建设厅广东省发展和改革委员会关于印发广东省城乡建设领域碳达峰实施方案的通知,通知指出,推进建筑太阳能光伏一体化建设,到2025年新建公共机构、厂房屋顶光伏覆盖率力争达到50%。开展“光储直柔”建筑建设示范。结合资源禀赋和用能需求发展太阳能光热、浅层地热能、生物质

  北极星太阳能光伏网自外媒获悉,美国ADT公司继三个月前关闭大部分分支机构之后,于近日宣布将完全退出住宅太阳能业务。据了解,ADT是在2021年通过以1.6亿美元加更多股票收购经销商SunproSolar的方式进入光伏市场,收购完成后,Sunpro更名为ADTSolar。截至目前,ADTSolar的业务已经遍及美国全国,包括亚

  节能风电:目前无与太阳能合并或重组计划 不排除未来涉及独立储能项目的可能性

  北极星储能网获悉,节能风电1月31日在投资者互动平台回应投资者提问时表示,公司目前没有与太阳能合并或重组的计划,如有重大事项,公司将依据相关监管规定及时进行披露。目前,公司部分风电项目配有储能,但只是申请风电项目时按要求配备的,未来,随着储能经济性的逐步显现,储能应用市场的不断丰富

  “碳”路前行 上能电气出席2024欧洲太阳能质量峰会 助力绿能高效发展

  近日,由IntersolarEurope和SolarPowerEurope联合举办的SolarQualitySummitEurope峰会在西班牙巴塞罗那顺利召开。为期两天的大会上,聚集了优质EPC、OM和资产管理服务投资商、金融界、法律顾问等相关从业者,就新型技术开发、欧洲市场分析、项目风险控制等议题展开讨论。上能电气受邀出席,欧洲区销售

  日前,Mercom资本集团关于太阳能行业融资和并购(MA)活动的最新报告数据显示,太阳能公司2023年筹集了343亿美元的企业融资,这是十年以来最大的融资数额。据悉,融资金额总共来自160笔交易,相较2022年(175笔交易募集总金额为241亿美元)同比增长42%。去年,来自私人市场融资的资金达到74亿美元,同比增

  生态环境部:中方将向安提瓜和巴布达援助200台3KW户用光伏发电系统和1500套60W太阳能路灯

  1月24日,生态环境部部长黄润秋与安提瓜和巴布达卫生、健康、社会转型和环境部部长莫尔温·约瑟夫在京共同签署关于应对气候变化南南合作物资援助项目的谅解备忘录。根据谅解备忘录,中方将向安提瓜和巴布达援助200台3KW户用光伏发电系统和1500套60W太阳能路灯,帮助其提高应对气候变化能力。该项目是落

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  1月26日,北极星太阳能光伏网发布一周要闻回顾(2024年1月22日-1月26日)。政策篇受国家土地林草政策变化影响!陕西部分新能源大基地项目延迟并网1月25日,陕西省发改委印发《关于新能源基地项目延期并网的通知》。文件指出,新能源基地开展以来,各市及相关企业积极办理前期手续,大力推进项目开工建

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