[發(fā)明專利]轉(zhuǎn)換反應(yīng)氣體的分離回收方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810178687.2
• 申請日: 2008-11-27
• 公開（公告）號: CN101445240A
• 公開（公告）日: 2009-06-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 增田伸久;立野升
• 申請（專利權(quán)）人: 三菱麻鐵里亞爾株式會社
• 主分類號: C01B33/03
• 分類號: C01B33/03
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 熊玉蘭;李平英

本申請要求2007年11月30日申請的日本專利申請第2007-309859號的優(yōu)先權(quán)，在此引用其內(nèi)容。?

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及在使從多晶硅制造過程排出的四氯化硅與氫反應(yīng)而生成三氯硅烷的轉(zhuǎn)換反應(yīng)過程中，由生成氣體分離回收三氯硅烷和四氯化硅后回收六氯化二硅等的轉(zhuǎn)換反應(yīng)氣體的分離回收方法。?

背景技術(shù)

六氯化二硅作為非晶硅薄膜的原料和光纖用玻璃的原料、或者二硅烷的原料有用。以往，作為該六氯化二硅的制造方法，已知將含硅合金粉末氯化而形成聚氯硅烷的混合氣體，將其冷卻凝結(jié)，再凝結(jié)而分離回收六氯化二硅的方法(特開昭59-195519號)。還已知使用攪拌混合式橫型反應(yīng)管使硅鋼與氯氣反應(yīng)來制造六氯化二硅的方法(特開昭60-145908號)等。?

現(xiàn)有的上述制造方法均是以粗硅(金屬硅級別：純度98wt％左右)作為原料，由于無法避免來自原料的污染，因而具有難于得到高純度品的問題。特別是如果混有鈦或鋁，則這些氯化物(TiCL₄、AlCl₃)與六氯化二硅的沸點接近，因此難于蒸餾分離，無法得到高純度的六氯化二硅。?

作為沒有這些以往問題的制造方法，已知下述方法，即，通過蒸餾多晶硅的制造過程中副生的高分子氯化硅化合物(稱為聚合物)而回收六氯化二硅，從而得到基本不含鈦和鋁的高純度六氯化二硅(國際公開WO02/012122號公報)。?

發(fā)明內(nèi)容

在從多晶硅的制造過程中副生的聚合物回收六氯化二硅的上述方法中，上述聚合物的組成有賴于多晶硅制造過程的制造條件(過程溫度、三氯硅烷/氫氣投入量)，因而該制造條件如果不恒定則有無法穩(wěn)定地獲得六氯化二硅的問題。

具體而言，多晶硅制造工序一般為分批處理，通常要花費3天到6天的反應(yīng)時間，根據(jù)生長過程來調(diào)整制造條件，因而反應(yīng)排氣的組成不恒定。為此，上述聚合物含有的六氯化二硅的含量不均勻，蒸餾精制工序不穩(wěn)定，難于穩(wěn)定地生產(chǎn)六氯化二硅。?

本發(fā)明解決了六氯化二硅的制造方法中的以往的上述技術(shù)問題，提供下述轉(zhuǎn)換反應(yīng)氣體的分離回收方法，即，著眼于使多晶硅制造過程中排出的四氯化硅與氫反應(yīng)而生成三氯硅烷的轉(zhuǎn)換反應(yīng)過程，從該轉(zhuǎn)換反應(yīng)過程的生成氣體可穩(wěn)定地回收六氯化二硅，或者在回收六氯化二硅的工序的前一階段也可高效地回收四氯化硅等再利用。?

本發(fā)明涉及通過下面[1]～[12]所示的構(gòu)成解決上述技術(shù)問題的氯化硅烷的回收方法。?

[1]轉(zhuǎn)換反應(yīng)氣體的分離回收方法，其特征在于，在由四氯化硅和氫氣生成三氯硅烷的轉(zhuǎn)換反應(yīng)過程中，冷卻生成氣體形成凝結(jié)液，由該凝結(jié)液蒸餾分離三氯硅烷和四氯化硅后餾出回收六氯化二硅。?

[2]上述[1]記載的轉(zhuǎn)換反應(yīng)氣體的分離回收方法，其具有：冷卻凝結(jié)轉(zhuǎn)換反應(yīng)過程的生成氣體而分離氫氣的凝結(jié)工序、由該凝結(jié)液餾出三氯硅烷的第1蒸餾工序、由第1蒸餾工序的殘液餾出四氯化硅的第2蒸餾工序、和由第2蒸餾工序的殘液餾出六氯化二硅的第3蒸餾工序。?

[3]上述[1]記載的轉(zhuǎn)換反應(yīng)氣體的分離回收方法，其中，在一個蒸餾塔中連續(xù)進(jìn)行三氯硅烷的蒸餾和四氯化硅的蒸餾。?

[4]上述[1]～[3]中任一項記載的轉(zhuǎn)換反應(yīng)氣體的分離回收方法，其中，在六氯化二硅的蒸餾工序中，舍棄初餾后，回收以六氯化二硅為主體的高溫蒸餾部分。?

[5]上述[1]～[4]中任一項記載的轉(zhuǎn)換反應(yīng)氣體的分離回收方法，其中，在六氯化二硅的蒸餾工序中，舍棄初餾后，回收以四氯化二硅烷為主體的中間餾分，再回收以六氯化二硅為主體的高溫蒸餾部分。?

[6]上述[1]～[5]中任一項記載的轉(zhuǎn)換反應(yīng)氣體的分離回收方法，其中，利用各個蒸餾塔依次連續(xù)地進(jìn)行三氯硅烷的蒸餾工序、四氯化硅的蒸餾工序、和六氯化二硅的蒸餾工序。?

[7]上述[1]～[6]中任一項記載的轉(zhuǎn)換反應(yīng)氣體的分離回收方法，其中，在三氯硅烷的蒸餾工序和四氯化硅的蒸餾工序之間、或者四氯化硅的蒸餾工序和六氯化二硅的蒸餾工序之間、或者四氯化硅蒸餾工序之?中、或者六氯化二硅的蒸餾工序之中設(shè)置氯導(dǎo)入工序。?

[8]上述[7]記載的轉(zhuǎn)換反應(yīng)氣體的分離回收方法，其中，在各蒸餾工序中導(dǎo)入氯進(jìn)行蒸餾后，將蒸餾殘液中殘留的氯脫氣。?

[9]上述[7]記載的轉(zhuǎn)換反應(yīng)氣體的分離回收方法，其中，在蒸餾殘液中導(dǎo)入惰性氣體，通過發(fā)泡將氯脫氣。?