[發明專利]一種生產高純三氯氫硅和四氯化硅的裝置及工藝

在審

• 申請號: 202010913897.2
• 申請日: 2020-09-03
• 公開（公告）號: CN112209384A
• 公開（公告）日: 2021-01-12
• 發明（設計）人: 高明東;李正賓;劉旭瑞;孫春鳳
• 申請（專利權）人: 鄭州格矽科技發展有限公司
• 主分類號: C01B33/107
• 分類號: C01B33/107
• 代理公司: 北京細軟智谷知識產權代理有限責任公司 11471
• 代理人: 趙洋洋

1.一種生產高純三氯氫硅和四氯化硅的裝置，其特征在于，包括依次連接的三氯氫硅和四氯化硅合成單元、三氯氫硅和四氯化硅提純單元、三氯氫硅和四氯化硅分離單元，三氯氫硅精制單元和四氯化硅精制單元分別與所述的三氯氫硅和四氯化硅分離單元連接。

2.根據權利要求1所述的一種生產高純三氯氫硅和四氯化硅的裝置，其特征在于，所述的三氯氫硅和四氯化硅合成單元包括依次連接的硅粉料倉、硅粉稱重料斗、硅粉加料倉和合成爐，所述的硅粉加料倉還連接有廢粉罐。

3.根據權利要求2所述的一種生產高純三氯氫硅和四氯化硅的裝置，其特征在于，所述的合成爐通過導熱油循環泵與導熱油加熱器連接，所述的導熱油加熱器還連接有再沸鍋爐，所述的再沸鍋爐還與所述的合成爐連接。

4.根據權利要求2所述的一種生產高純三氯氫硅和四氯化硅的裝置，其特征在于，三氯氫硅和四氯化硅提純單元包括依次連接的第一干法除塵器、第二干法除塵器、水冷洗滌塔和深冷冷凝塔，所述的水冷洗滌塔和深冷冷凝塔分別與氯硅烷緩沖罐連接。

5.根據權利要求4所述的一種生產高純三氯氫硅和四氯化硅的裝置，其特征在于，所述的第一干法除塵器與所述的合成爐連接，所述的氯硅烷緩沖罐通過水冷洗滌塔循環泵、風冷器與所述的水冷洗滌塔連接。

6.根據權利要求1所述的一種生產高純三氯氫硅和四氯化硅的裝置，其特征在于，所述的三氯氫硅和四氯化硅分離單元包括依次連接的蒸餾塔、蒸餾冷凝器、第一緩沖罐、循環泵、三氯氫硅和四氯化硅分離塔，優選的，所述的三氯氫硅和四氯化硅分離塔的塔頂依次連接有三氯氫硅第一冷凝器、第二緩沖罐、三氯氫硅循環泵。

7.根據權利要求1所述的一種生產高純三氯氫硅和四氯化硅的裝置，其特征在于，所述的三氯氫硅精制單元包括依次連接的三氯氫硅精制一塔、三氯氫硅冷凝器、第三緩沖罐、三氯氫硅第一循環泵和三氯氫硅儲罐，優選的，三氯氫硅精制一塔的塔底還依次連接有三氯氫硅第二循環泵和三氯氫硅精制二塔。

8.根據權利要求7所述的一種生產高純三氯氫硅和四氯化硅的裝置，其特征在于，所述的三氯氫硅精制二塔的頂部依次連接有三氯氫硅第二冷凝器、第四緩沖罐、三氯氫硅第四循環泵和三氯氫硅儲罐，所述的三氯氫硅精制二塔的塔頂中部依次連接有高純三氯氫硅冷凝器、高純三氯氫硅緩沖罐、高純三氯氫硅循環泵和高純三氯氫硅儲罐。

9.根據權利要求1所述的一種生產高純三氯氫硅和四氯化硅的裝置，其特征在于，四氯化硅精制單元包括四氯化硅精制一塔，所述的四氯化硅精制一塔的塔頂依次連接有四氯化硅冷凝器、第五緩沖罐、四氯化硅第二循環泵和四氯化硅儲罐，優選的，所述的四氯化硅精制一塔的塔底依次連接有四氯化硅第一循環泵、四氯化硅精制二塔，更優選的，所述的四氯化硅精制二塔的頂部依次連接有四氯化硅冷凝器、第六緩沖罐、四氯化硅第三循環泵和四氯化硅儲罐，更優選的，所述的四氯化硅精制二塔的塔頂中部依次連接有高純四氯化硅冷凝器、高純四氯化硅緩沖罐、高純四氯化硅循環泵和高純四氯化硅儲罐。

10.一種利用權利要求1-9任意一項所述的裝置生產高純三氯氫硅和四氯化硅的工藝，其特征在于，包括如下步驟：

(1)將硅粉和氯化氫在三氯氫硅和四氯化硅合成單元進行反應，溫度為340-380℃，壓力為0.7-0.9mPa，生成三氯氫硅和四氯化硅的混合物；

(2)三氯氫硅和四氯化硅的混合物在三氯氫硅和四氯化硅提純單元中進行剔除，除去硅粉，冷凝，得到氯硅烷液體；

(3)將所述的氯硅烷液體在三氯氫硅和四氯化硅分離單元進行分離，得到三氯硅烷粗品和四氯化硅粗品；

(4)將所述的三氯硅烷粗品經過三氯硅烷精制單位進行精制提純，得到純度≥99.99999％的高純三氯氫硅，將所述的四氯化硅粗品經四氯化硅靜置單元進行精制提出，得到純度≥99.99999％的高純四氯化硅。