实现多晶硅副产物综合循环利用 化工企业大有作为

我国刚刚起步的“年轻”的多晶硅产业迅速发展，得益于我国太阳能电池发展的拉动。太阳能是无污染的绿色能源。由于太阳还能燃烧数十亿年，因此它的能量是取之不尽的。利用太阳能电池发电可以达到节约地球上有限矿物能源（煤、石油、天然气等）的目的。由于当前国际上已应用的太阳能电池中90%以上是晶体硅（多晶、单晶片）太阳能电池，所以带动了多晶硅产业的快速发展。
随着我国多晶硅产业的快速发展，环保问题成为业内人士主要关注的问题，业界不断出现多晶硅产业是馅饼还是陷阱的争论。无论是上新的多晶硅项目，还是在原有基础上的投资扩产建设，都迫切需要解决其生产过程中副产物四氯化硅的处理问题。要把它看作多晶硅项目的一个重要组成部分。不少企业有一种“先生产后治理”的错误观念，而忽视对其副产物的处理，出现多家企业四氯化硅积压的现象。目前，多晶硅企业多采用改良西门子法，其副产物主要是四氯化硅、三氯氢硅、氯化氢和氢气。改良的西门子法其核心技术目前还被国外几大公司垄断着，我国多晶硅生产技术水平与国外先进水平还具有较大差距，生产过程中副产物较多，每生产1吨多晶硅大约产生副产物12～20吨，这些副产物如放空则可能污染环境。如何对多晶硅副产物进行综合利用和闭路循环利用呢？这是一个摆在我们面前的突出问题。
多晶硅生产是一个系统工程，除多晶硅产品的生产之外，尾气、副产物、余热的回收等综合利用问题都相当重要。国外同行非常重视综合利用。德国Wacker公司实现了全封闭循环生产，工厂建得像花园一样。该公司前几年的硅材料生产销售额约在30亿欧元以上，其中10亿欧元是对多晶硅副产物进行深加工的有机硅产品所得，做到了变废为宝，综合利用。这个实例充分表明，要把多晶硅项目看成一个不仅仅是生产多晶硅，也包括多种副产物综合利用的大系统工程。比如四氯化硅的综合利用，除了将它化成三氯氢硅回收利用变成生产多晶硅原料外，还可以将四氯化硅制成目前市场上需要的气相白炭黑、硅酸乙酯、有机硅产品等，真正将它“吃干榨尽”。
国外多晶硅公司最成功的范例就是德国Wacker公司，它本身既是多晶硅生产企业，同时也是气相法白炭黑生产企业及有机硅产品生产、加工企业，在整个产业链中，基本实现了资源的循环利用。另外日本的Tokuyama公司也是多晶硅和气相法白炭黑生产企业，也实现了资源的循环利用。美国ASiMi公司和SGS公司是目前世界上仍然采用硅烷（SiH4）气热分解制备多晶硅技术的企业。目前改良西门子法是多晶硅生产的主流方法，其产量占世界多晶硅产量的80％以上。
目前，国内多个多晶硅企业普遍存在着要解决四氯化硅如何处理和再利用问题。去年就有一家日本多晶硅生产企业，通过国外贸易公司与我们联系，想回收我国的多晶硅的副产物四氯化硅回去进行氢化。但是后来此事未成，原因是发现将四氯化硅从国内多晶硅厂运到日本，所花费的运费要比购买四氯化硅的价格还高，外商是不会做这种赔本买卖的。
但是这件事启发了我们，我们是否可以将我国多晶硅厂产生的四氯化硅返回到就近的原本就合成三氯氢硅的化工企业进行再利用，通过氢化为三氯氢硅后提供给多晶硅厂作为原料。国内最符合这一要求的就是氯碱工厂。但是这里必须解决的关键技术是降低四氯化硅氢化的能耗问题，因为以目前的技术，将四氯化硅氢化成三氯氢硅的成本有可能比直接合成三氯氢硅的成本还高，导致这一技术难以工业化应用。目前最为可行的办法就是将多晶硅厂、氯碱工厂、气相法白炭黑工厂集中在一起，形成一个资源相互利用的循环经济链，实现资源循环利用，真正达到节能减排的作用。其中多晶硅工厂和气相法白炭黑工厂共同利用氯碱工厂的氢气、氯气等产品，而多晶硅工厂的副产物四氯化硅则供给气相法白炭黑工厂作为主要原料制备气相法白炭黑，在白炭黑生产过程中产生的副产物氯化氢经回收后返回氯碱工厂合成三氯氢硅，将三氯氢硅供给多晶硅工厂使用，从而实现资源相互利用的循环经济链，社会、经济、环保效益显著。
化工行业中的氯碱工厂很多，几乎每个省市都有，而气相法白炭黑工厂国内也有几家，其中主要有广州吉必盛科技实业有限公司掌握了利用多晶硅工业副产物为原料制备气相法白炭黑的核心技术并取得自主知识产权。公司目前已开始计划在江苏、四川等多晶硅生产企业集中而且又靠近烧碱厂的地方设厂，充分利用多晶硅工业副产物制备气相法白炭黑产品，利用其副产物氯化氢生产三氯氢硅就地供给多晶硅企业，实现资源综合利用；同时还大大降低运输费用，特别是减少三氯氢硅和四氯化硅运输过程中的泄漏污染风险。
因此，今后在建立或扩大多晶硅生产项目时，首先应该由有关地方政府统一协调，与附近的氯碱企业绑在一起统筹考虑，同时联合气相法白炭黑生产企业，以促成采用此方案去解决多晶硅厂的副产物出路问题，最终达到资源的循环利用，形成节能降耗、节能减排、健康协调发展的产业链。

1# 人在天涯飘泊
为了深入挖掘、解决白炭黑行业内现存及潜存的问题，促进行业及其上下游产业的健康持续发展，为企业未来发展提供权威建议，中国化工报社将于今年4月21——23日举办“2010年中国白炭黑产业发展论坛”，主办方将秉承“创新、高效、可持续发展”的宗旨，邀请行业内科技开发最前沿的学科带头人、市场分析人士及业内著名公司代表等，就当前中国白炭黑研发、生产、市场等方面的重点与热点问题做专题报告，共同交流和探讨。现将有关事宜通知如下：
一、会议组织
主办单位：中国化工报社
支持媒体：中国石油和化工网络电视（www.ccin.tv）
中国石油和化工会展在线（expo.ccin.com.cn）
中化新网（www.ccin.com.cn）
二、时间和地点
时间：2010年4月21日——23日（21日全天报到）
地点：浙江开元萧山宾馆（中国杭州）
三、会议主要议题
1.国内外白炭黑生产技术最新研究进展
2.2009年我国白炭黑产业现状与市场分析
3.白炭黑在全钢子午胎垫胶中的应用
   4.2009
年我国沉淀法白炭黑生产现状及发展趋势
   5.
新的四氯化硅热氢化技术
    6.白炭黑表面改性研究及应用
    7.
白炭黑分散剂的作用机理及研究成果
    8.
非金属矿制备白炭黑的新技术
    9.
纳米二氧化硅的合成与应用
欢迎报名参会，详情请点击目前，全球经济渐显回暖，国内橡胶及轮胎、涂料等工业的发展刺激了白炭黑的需求，在此形势下，白炭黑企业应如何抓住机遇，增强企业的核心竞争力？随着环保要求愈加严格，企业应如何把握行业技术进步和产业升级的大趋势，适应高效、环保、无毒无害、绿色轮胎等发展的需求？
为了深入挖掘、解决白炭黑行业内现存及潜存的问题，促进行业及其上下游产业的健康持续发展，为企业未来发展提供权威建议，中国化工报社将于今年4月21——23日举办“2010年中国白炭黑产业发展论坛”，主办方将秉承“创新、高效、可持续发展”的宗旨，邀请行业内科技开发最前沿的学科带头人、市场分析人士及业内著名公司代表等，就当前中国白炭黑研发、生产、市场等方面的重点与热点问题做专题报告，共同交流和探讨。现将有关事宜通知如下：
一、会议组织
主办单位：中国化工报社
支持媒体：中国石油和化工网络电视（www.ccin.tv）
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中化新网（www.ccin.com.cn）
二、时间和地点
时间：2010年4月21日——23日（21日全天报到）
地点：浙江开元萧山宾馆（中国杭州）
三、会议主要议题
1.国内外白炭黑生产技术最新研究进展
2.2009年我国白炭黑产业现状与市场分析
3.白炭黑在全钢子午胎垫胶中的应用
   4.2009
年我国沉淀法白炭黑生产现状及发展趋势
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    7.
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