三氯氢硅—多晶硅产业链
产品性质:
三氯氢硅又称三氯硅烷、硅氯仿;分子式为SiHCl3。
多晶硅:当熔融的单质硅凝固时,硅原子以金刚石品格排列成许多晶核,如果这些晶核长成晶面取向不同的晶粒,则形成多晶硅。
多晶硅按纯度分类可以分为冶金级(金属硅)、太阳能级、电子级。
应用领域:
三氯氢硅不仅是制造硅烷偶联剂和其它有机硅产品的重要中间体,还是制造多晶硅的主要原料。
硅烷偶联剂是一种重要的、高科技含量、高附加值的有机硅复合材料,通过硅烷偶联剂可使非交联树脂实现交联固化或改性,因此在玻璃纤维、铸造、轮胎橡胶等行业得到了日益广泛的应用。
生产三氯氢硅的主要副产品四氯化硅也是制造有机硅的主要原料,它的制成品有硅酸酯、有机硅油、高温绝缘漆、有机硅树脂、硅橡胶和耐热垫衬材料等。
高纯的四氯化硅还是制造高纯二氧化硅、无机硅化合物、石英纤维以及光导纤维的重要原料。
多晶硅产品的主要用途:(1)可做成太阳能电池,将辐射能转变为电能;(2)高纯的晶体硅是重要的半导体材料;(3)金属陶瓷、宇宙航行的重要材料;(4)光导纤维通信,最新的现代通信手段;(5)性能优异的硅有机化合物。
生产方法:
三氯氢硅的生产大多采用沸腾氯化法,主要包括氯化氢合成、三氯氢硅合成、三氯氢硅精制等工序。
氯气和氢气在氯化氢合成炉内通过燃烧反应生成氯化氢,工艺与电石法聚氯乙烯生成中的氯化氢合成基本一样,氯化氢气体经空冷、水冷、深冷和酸雾捕集脱水后进人氯化氢缓冲
罐,送三氯氢硅合成炉。
硅粉经过干燥后,加入到三氯氢硅合成炉,与氯化氢在300℃左右的高温下反应,生成三氯氢硅和四氯化硅。
生成的粗三氯氢硅气体经过旋风分离和除尘过滤后,进入列管冷凝器进行水冷和深冷,不凝气通过液封送人尾气洗涤塔,处理后达标排放,冷凝液蒸馏塔分离提纯,通常采用二塔连续提纯,一塔塔顶排低沸物,二塔塔底排高沸物四氯化硅,同时塔顶出三氯氢硅产品。
消耗定额:
三氯氢硅(kg/t)
硅粉(Si98%)340~370
氯化氢(97%)1280~1800
生产状况:
从我国市场情况看,生产方面,近两年有十几个多晶硅大项目宣布动工或投产。
新光硅业在四川乐山目标投产4260吨,一期产量1260吨。
洛阳中硅目标产量2000吨,东汽乐山硅材料厂4500吨,另外深圳南玻在湖北宜昌以及亚洲硅业在西宁的投产都比较大。
而且据各方资料统计,四川乐山地区成为了国内多晶硅的主要集中地和具有代表性的地图。
乐山政府提供统计数据显示,乐山目前探明的硅矿产量1500万吨,全市拥有工业硅生产能力6万吨,拥有可开发量为670万千瓦的水电资源,盐卤(制造氯碱的重要原料)的地质资源储量153亿吨,目前年产大约70万吨左右。
因此,众多规模较大的如川投能源(600674.SH)、乐山电力(600644.SH)、天威保变(600550.SH)等上市公司汇聚乐山,投资建设多晶硅生产线。
另外一个重要的历史原因是,新中国成立之后,国家有关部门在乐山建立了一个中国半导体材料研究所,建在乐山的739工厂,在国内多晶硅生产研制方面走在前列。
行业现状:
三氯氢硅在生产中消耗大量的氯气和氢气,是氯碱企业的一种很好的平衡氯气提高经济效益的产品。
我国经济的飞速发展,尤其是精细化工、有机硅产业、电子产品、光纤通讯等行业的快速发展,为三氯氢硅的生产和下游产品的开发提供了巨大的市场空间和机遇。
氯碱企业的发展不仅增加产品规模,更要调整产品结构,适应市场的变化,坚定不移地走精细化工发展道路。
发展以三氯氢硅为中间体的硅烷偶联剂等系列产品将是一个很好的选择,若有能力将多晶硅生产基地、光纤预制棒生产基地和氯碱生产厂建在一起,将为企业创造很大的经济和社会效益。
我们再来了解一下中国多晶硅情况,多晶硅全年产量仅为1100吨左右,而当年国内的需求达1.2万吨。
2008年,多晶硅紧张的供应状况依然存在,这个时候,拥有产业链优势的公司将可能抵御市场风险。
中国太阳能学会秘书长孟宪淦介绍,国外对光伏产业的扶持体现在政策支持上,德国、美国、日本的政策指引最为有效,通过立法、购电补偿、税收抵扣、投资补贴等方面帮助光伏产业的发展。
而我国目前尚未启动光伏产业政策,因此“两头在外”的中国光伏产业必须在国外的供需不平衡中寻找生存空间,尤为被动,若盲目投产,将对企业带来极大风险。
另有观点认为,5年以后,实际可以利用的材料将为行业提供100GW 的电池产能,是行业需求的3倍。
所以,到了2012年,多晶硅一定是供应远远大于需求。
但若解决了资金、技术、市场三大难题,进入该行业还值得一试。