6月17日,东方希望在新疆准东经济开发区的一期多晶硅项目起火,这给如火如荼发展的多晶硅产业再次敲响安全警钟。
6月21日,应急管理部召开全国危化品安全防范工作紧急视频会议,督促推动各地区、有关企业,深刻吸取近期事故教训,举一反三深入查找问题,采取断然有力措施,有效防范和坚决遏制重特大事故以及有重大影响的事故。
2017年,全球多晶硅龙头德国瓦克在美国田纳西州的多晶硅工厂发生爆炸,不仅让瓦克停产长达8个月,更是直接影响到全球多晶硅市场的稳定。
东方希望发生在6月17日的这次火灾,是由于多晶硅厂内的过热器泄漏停机而引起的。从视频画面看,基地浓烟滚滚,火势很大。
东方希望事后表示,该硅料厂现已停产检修,若安监局审批顺利,预计影响1个月左右产量,约2500吨。不考虑设备检修以及重启等成本,仅就停产损失而言,以目前每吨27万的市场价格计算,东方希望至少损失6.75亿收入,约5亿毛利。
多晶硅生产历史上,安全事故频发。事实上,在这次东方希望多晶硅火灾事故之前,我国已发生多起多晶硅安全生产事故。通威、协鑫、大全等硅料大厂均未能幸免。
2015年7月,通威股份(600438.SH)在乐山的永祥多晶硅公司二期氯硅烷泄漏燃烧事故,所幸并没有造成人员受伤或死亡。
2019年4月,通威股份包头工厂因阀门泄漏再次发生火灾。事故未造成人员伤亡,但是包头工厂停产一个月,直接影响通威股份约3000吨多晶硅产能。
2020年3月,湖北兴瑞硅材料有限公司检修前储罐置换不彻底,球阀未有效隔断,导致残留硅粉泄漏闪燃,造成3人烧伤。
7月2日,大全能源((688303)年产13,000吨多晶硅项目(A阶段)803C罐区反歧化反应器慢慢的出现白烟,随后反歧化反应器喷射大量烟雾,地面出现明火,随即发生爆炸。爆炸导致相邻三氯氢硅储罐阀门及管道发生氯硅烷泄漏。
7月19日,保利协鑫新疆多晶硅工厂因精馏装置问题引发火灾,造成工厂停产。
很长时间以来,我们对多晶硅产业的理解并不准确,认为多晶硅属于电子行业。这还在于,电子级多晶硅是电子产业的主要的组成原材料,其生产工艺流程和标准也未被纳入重点监管范围。
目前,多晶硅生产方法最重要的包含改良西门子法、硅烷流化床法。中国光伏行业协会多个方面数据显示,2020年,我国采用改良西门子法生产的多晶硅约占全国总产量的97.2%。
改良西门子法是用氯气和氢气合成氯化氢,氯化氢与工业硅粉在一定的温度下生成三氯氢硅,然后对三氯氢硅进行分离精馏提纯。提纯后的三氯氢硅在还原炉内进行化学气相沉积反应生产高纯多晶硅。
从流程图上我们会发现,多晶硅在生产的全部过程中会涉及氢气、氯化氢、三氯氢硅、四氯化硅等易燃易爆、腐蚀性物料。
再比如,氯硅烷,它出现泄漏时不会爆炸,会产生白色烟雾,遇水会产生氯硅烷反应,有很强的腐蚀性,对人和动物、植物都有很大的伤害。
因此,多晶硅生产企业一定要有《危险化学品经营许可证》、《危险化学品登记证》等许可证。
氢气本身是安全的,但是与空气混合能形成爆炸性混合物,遇热或者明火则会发生爆炸。硅粉本身也是很安全的物质,它的爆炸原理和面粉差不多。电影中有一个常见镜头:犯罪分子把面粉抛洒到空中,再扔一只打火机,就发生了爆炸。工业硅块被磨成硅粉,表面积大幅度提升,有空气接触时很容易发生粉尘爆炸。
多晶硅行业在国内发展始于2007年前后。各家企业技术来源于美国或者欧洲的途径不同,对于工艺的理解也不一样,工厂罐区和仪表设置也不一样。因此,多晶硅产业没有统一的生产流程标准,国家对多晶硅工厂的设计规范和监管也不够精细。
此外,多晶硅安全事故频发的原因还包括行业急速扩张,人才匮乏;企业内部对生产流程管理不够严格;硅料价格持续上涨,硅料厂急于生产,而对检修等会造成停产的技术性要求降低等。
通威、协鑫、大全、东方希望等都是我国多晶硅产能排名靠前的企业。他们时有发生安全事故,这也并不代表其他的小厂更安全。
2021年,多晶硅制备技术国家实验室主任严大洲介绍:“2009年国内多晶硅企业曾多达55家,2018年531政策前为22家,但当下在产的多晶硅企业仅余10家。”
但随着多晶硅的需求旺盛、价格暴涨,去年和今年以来,已经至少有20家企业宣布进军多晶硅,或者扩大产能。未来,多晶硅生产的安全问题将会更突出。新入局者的安全风险隐患或许比头部企业更为严峻。
国外多晶硅龙头也发生过安全生产事故。瓦克位于美国田纳西州查尔斯顿的多晶硅生产基地就事故频发。该基地耗资25亿美元于2016年建成投入运营,多晶硅产能超过2万吨,但自运行以来,已经多次发生意外事故。
2017年9月8日,瓦克在美国田纳西州的工厂因技术故障发生一起物质泄漏和爆炸事故。工厂管道在爆炸中遭受损坏,导致少量氯硅烷发生泄漏。
该事故不仅让瓦克停产8个月,而且还直接影响到全球多晶硅的市场供应,也让来自我国的竞争对手协鑫、通威提升了不少市场份额。
2020年,瓦克的多晶硅生产基地再次发生事故,当场造成5人受伤,一人不治身亡。
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