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噸標準煤，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