[實用新型]一種制備電子級三氯氫硅的裝置

有效

• 申請號: 201720362913.7
• 申請日: 2017-04-06
• 公開（公告）號: CN206624652U
• 公開（公告）日: 2017-11-10
• 發明（設計）人: 劉見華;趙雄;萬燁;姜麗霞;郭樹虎;楊永亮;嚴大洲;杜俊平;張升學
• 申請（專利權）人: 洛陽中硅高科技有限公司;中國恩菲工程技術有限公司
• 主分類號: C01B33/107
• 分類號: C01B33/107;B01J19/18
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司11240
• 代理人: 趙囡囡,金田蘊

技術領域

本實用新型涉及化工領域，具體而言，涉及一種制備電子級三氯氫硅的裝置。

背景技術

電子級三氯氫硅(純度為9N以上)屬于硅源電子特氣，主要用于硅外延片的硅源氣體，它目前主要用于晶體硅的取向附生、硅的氮化物制備以及大規模集成電路中多晶硅的制備。目前，國內三氯氫硅電子氣的市場需求在持續增長，但是我國電子級以上的三氯氫硅的產量不足，高純三氯氫硅電子氣嚴重依賴海外市場。

目前，國內生產高純三氯氫硅主要使用傳統提純塔提純的模式，并且為多塔串聯提純，能耗高，過程不易控制，提純塔運行波動對產品品質影響較大，并且其中的雜質與三氯氫硅沸點接近，不易提純，僅能提純至太陽能級別。因此亟需開發新的工藝，一方面實現電子級三氯氫硅的穩定連續生產，另一方面減少提純塔數量，降低運行能耗。

實用新型內容

本實用新型旨在提供一種制備電子級三氯氫硅的裝置，以解決現有技術中制備電子級三氯氫硅提純過程能耗高和產品質量不穩定的技術問題。

為了實現上述目的，根據本實用新型的一方面，提供了一種制備電子級三氯氫硅的裝置。該裝置包括：反應器，用于芳香醛或芳香醛的衍生物與原料三氯氫硅進行反應；提純塔，用于將反應器中的反應產物先脫除部分重組分、再脫除輕組分和剩余的重組分得到電子級三氯氫硅；以及吸附提純單元，用于將三氯氫硅進一步去除雜質，得到電子級三氯氫硅。

進一步地，提純塔包括與反應器依次連通的第一脫重塔、脫輕塔和第二脫重塔，其中，脫輕塔和第二脫重塔采用差壓熱耦合，第二脫重塔的頂氣相作為脫輕塔的再沸器熱源利用后再返回第二脫重塔，冷凝后部分產物采出進吸附提純單元。

進一步地，提純塔的內壁表面粗糙度為0.1～0.5μm，閥門為隔膜閥。

進一步地，反應器為具有控溫、控壓和攪拌功能的反應器。

進一步地，吸附提純單元包括1臺或多臺吸附柱。

進一步地，吸附柱的高徑比在2～9之間，吸附柱的內壁表面粗糙度為0.1～0.5μm。

應用本實用新型的技術方案，包括用于化學試劑芳香醛或芳香醛的衍生物與三氯氫硅中的雜質進行反應的反應器，反應試劑中的基團氯化并發生加成反應，產生高分子聚合物，該聚合物與氯硅烷中的硼磷等雜質以共價鍵結合或物理吸附，使得沸點遠高于氯硅烷的沸點，再利用后續三塔提純，先脫除部分重組分，再脫除輕組分和剩余的脫重組分得到提純產品，將提純產品送入吸附提純單元，進一步去除雜質，得到電子級三氯氫硅。其中，反應產物先脫除部分重組分，再脫除輕組分和剩余的重組分過程中可以采用兩塔差壓熱耦合技術，將第二脫重塔頂的氣相物料作為脫輕塔的再沸器的加熱介質，既能節省脫輕塔塔釜再沸器的加熱能量損耗，又能節省第二脫重塔塔頂冷凝器的能量消耗，從而大幅降低提純能耗，能夠實現低成本生產電子級三氯氫硅。同時，為減少產品品質波動，保證系統的穩定性，設置吸附提純單元，能夠降低精餾塔波動對產品質量影響的同時進一步提高產品品質。

附圖說明

構成本申請的一部分的說明書附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構成對本實用新型的不當限定。在附圖中：

圖1示出了根據本實用新型一實施方式的制備電子級三氯氫硅的流程示意圖；以及

圖2示出了根據本實用新型一實施方式的制備電子級三氯氫硅的裝置結構示意圖。

具體實施方式

需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結合實施例來詳細說明本實用新型。

在本實用新型一種典型的實施方式，制備電子級三氯氫硅的方法包括以下步驟：S1，將芳香醛或芳香醛的衍生物與原料三氯氫硅進行反應，得到的反應產物；S2，將反應產物先脫除部分重組分，該重組分中含有大量的化學試劑，可以返回化學反應器重新利用，減少物耗，之后再脫除輕組分和剩余的重組分得到提純產品；S3，將提純產品送入吸附提純單元，進一步去除雜質，得到電子級三氯氫硅。