[實用新型]一種三氯氫硅提純裝置

有效

• 申請號: 201020231452.8
• 申請日: 2010-06-22
• 公開（公告）號: CN201704076U
• 公開（公告）日: 2011-01-12
• 發明（設計）人: 孫亮
• 申請（專利權）人: 唐山三孚硅業有限公司
• 主分類號: C01B33/107
• 分類號: C01B33/107
• 代理公司: 石家莊冀科專利商標事務所有限公司 13108
• 代理人: 李桂芳

技術領域

本實用新型涉及一種三氯氫硅的提純裝置，屬于化工生產設備技術領域。

背景技術

三氯氫硅(SiHCl3)又稱三氯硅烷或硅氯仿，為無色液體，遇水分解，溶于苯、醚等有機溶劑。三氯氫硅是制造硅烷偶聯劑和其它有機硅產品的重要中間體，還是制造多晶硅的主要原料。目前，很多的生產多晶硅的廠家都是采用外購純度為99％以上的三氯氫硅作為初始原料，其中含少量SiH2Cl2、SiCl4雜質，該原料需進一步精制，以提高三氯氫硅純度，再進行還原生產多晶硅產品。隨著對多晶硅產品質量不斷提高，多晶硅生產廠家也相應了提高了初始三氯氫硅產品質量，從而迫使一些三氯氫硅生產廠家對原精餾工藝進行改造。由于多晶硅廠家本身精餾設備的不同，對初始三氯氫硅產品中B含量(質量分數)的要求也不相同，一般來講分為B含量≤4×10^-7(以BCl3計)和B含量≤5×10^-8兩種。

傳統的分離方法是：合成料進入三氯氫硅精餾塔，靠塔釜再沸器蒸汽的加熱氣化，溫度為89℃左右壓力約為0.27MPa。回流液三氯氫硅純度合格后采出高純三氯氫硅作為多晶硅原料，未被冷凝的氣相料主要為低沸物經塔放空至尾氣冷凝器再次冷凝回收，其余未凝氣體排放至淋洗塔。三氯氫硅塔塔釜產品進入四氯化硅塔；四氯化硅塔塔頂采純度較高的三氯氫硅，塔釜采出四氯化硅和高沸物。

原流程缺點：

1)三氯氫硅塔側線采出的高純三氯氫硅產品中B雜質含量高，不能滿足用戶要求；

2)尾氣處理系統負荷大，運行費用高；

3)無法提取高純的四氯化硅。

鑒于以上缺點，有必要對原工藝流程和設備進行改造。

發明內容

本實用新型所要解決的技術問題是提供一種能夠提取高純度三氯氫硅和四氯化硅、且可以大幅度地降低尾氣總量的三氯氫硅提純裝置。

解決上述技術問題的技術方案是：

一種三氯氫硅提純裝置，它包括三氯氫硅精餾塔、四氯化硅精餾塔，其改進之處是，它增加了脫輕塔，并采用兩級三氯氫硅精餾塔，脫輕塔與第一級三氯氫硅精餾塔連接，第二級三氯氫硅精餾塔接在第一級三氯氫硅精餾塔后，四氯化硅精餾塔接在第二級三氯氫硅精餾塔后，在第二級三氯氫硅精餾塔與四氯化硅精餾塔之間還接有中間罐。

上述三氯氫硅提純裝置，所述四氯化硅精餾塔為高效導向篩板塔。

上述三氯氫硅提純裝置，所述中間罐的進料口與第二級三氯氫硅精餾塔塔底再沸器相連接，中間罐的出料口接四氯化硅精餾塔進料。

上述三氯氫硅提純裝置，所述脫輕塔與第一級三氯氫硅精餾塔的連接管道中安裝有脫輕塔出料泵。

本實用新型的有益效果是：

1)高純三氯氫硅產品中的B含量得到了明顯的降低，高純三氯氫硅產品可以適用目前國內所有多晶硅生產廠家的要求；

2)高純三氯氫硅產品的純度及收率均得到了明顯的提高；

3)四氯化硅純度可以適用各氣相白炭黑廠家的使用要求；

4)尾氣處理工段的負荷遠低于現有技術的尾氣處理工段的負荷，顯示出本裝置的尾氣總量得到大幅度的降低。

附圖說明

圖1是本實用新型的結構示意圖。

圖中標記如下：脫輕塔1、氯硅烷混合料2、脫輕塔塔底再沸器3、脫輕塔出料泵4、三氯氫硅精餾塔底再沸器5、脫輕塔向三氯氫硅精餾塔過料6、脫輕塔回流泵7、第一級三氯氫硅精餾塔8、脫輕塔塔頂冷凝器9、輕沸物去淋洗塔吸收10、第一級三氯氫硅精餾塔塔頂冷凝器11、第二級三氯氫硅精餾塔12、高純三氯氫硅出料13、第一級三氯氫硅精餾塔向第二級三氯氫硅精餾塔過料14、第二級三氯氫硅精餾塔塔底再沸器15、中間罐16、四氯化硅精餾塔塔底再沸器17、四氯化硅精餾塔進料18、三氯氫硅混合液19、四氯化硅精餾塔20、第二級三氯氫硅精餾塔塔頂冷凝器21、不凝三氯氫硅回收去合成系統22、四氯化硅精餾塔塔頂冷凝器23、不凝四氯化硅排尾氣24、高純四氯化硅出料25、高沸物26、脫輕塔回流27、第一級三氯氫硅精餾塔回流28、第二級三氯氫硅精餾塔回流29、四氯化硅塔回流30。

具體實施方式

圖中顯示，本實用新型在現有技術三氯氫硅精餾塔、四氯化硅精餾塔的基礎上增加了脫輕塔和一個三氯氫硅精餾塔，形成脫輕塔——第一級三氯氫硅精餾塔—第二級三氯氫硅精餾塔—四氯化硅精餾塔的設備工藝流程，并在第二級三氯氫硅精餾塔和四氯化硅精餾塔之間增加了中間罐。

上述脫輕塔和三個精餾塔都配置了塔底再沸器、塔頂冷凝器和回流裝置，這些設備均屬于現有技術，不再贅述。

本實用新型的運行過程如下：