還原生產(chǎn)多晶硅回收的氯硅烷的處理方法和裝置、多晶硅生產(chǎn)中的氯硅烷的處理方法和系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于多晶硅生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種還原生產(chǎn)多晶硅回收的氯硅烷的處理方法和裝置、多晶硅生產(chǎn)中的氯硅烷的處理方法和系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在多晶硅生產(chǎn)中，氯硅烷的主要來源為冷氫化合成得到的氯硅烷和還原生產(chǎn)多晶硅回收的氯硅烷。
[0003]多晶硅生產(chǎn)中的冷氫化合成主要是利用硅粉、四氯化硅、氫氣，在高溫高壓下發(fā)生合成反應(yīng)制備三氯氫硅，并伴隨著副產(chǎn)物二氯二氫硅的生成，最終得到二氯二氫硅、三氯氫硅和四氯化硅混合物，經(jīng)過冷凝和洗滌，得到液態(tài)的氯硅烷。冷氫化合成工序反應(yīng)原理:Si+3SiCl4+2H2 = 4SiHCl3(主反應(yīng))；Si+SiCl4+2H2 = 2SiH2Cl2(副反應(yīng))；2SiHCl3 =SiCl4+SiH2Cl2(副反應(yīng))。因冷氫化合成工序反應(yīng)中的原料硅和四氯化硅含有大量金屬雜質(zhì)以及非金屬雜質(zhì)，發(fā)生合成反應(yīng)后，生產(chǎn)的三氯氫硅以及副產(chǎn)物二氯氫硅、四氯化硅，需要經(jīng)過粗餾塔、精餾塔進行組分分離和逐級精餾提純，才能得到滿足多晶硅生產(chǎn)的精制三氯氫<石圭。
[0004]多晶硅生產(chǎn)中的還原生產(chǎn)多晶硅主要是將精制三氯氫硅在還原爐內(nèi)與氫氣發(fā)生還原反應(yīng)生產(chǎn)多晶硅，同時得到尾氣，該尾氣中包括氯硅烷氣體、氫氣和氯化氫，經(jīng)過吸收解析后，去掉氫氣和大部分氯化氫，冷凝得到還原生產(chǎn)多晶硅回收的氯硅烷。還原生產(chǎn)多晶硅工序反應(yīng)原理:SiHCl3+H2 = Si+3HC1 (主反應(yīng))；(4SiHCl3 = Si+3SiCl4+2H2)(副反應(yīng))；Si+2HC1 = SiH2Cl2(副反應(yīng))。因還原生產(chǎn)多晶硅工序反應(yīng)中的原料為精制三氯氫硅，在與一定配比的氫氣在高溫下發(fā)生還原反應(yīng)的過程中，不帶入其他雜質(zhì)，因此副產(chǎn)物二氯二氫硅、四氯化硅也是高純的物料。
[0005]多晶硅生產(chǎn)中，冷氫化合成得到的氯硅烷分離出的二氯二氫硅雜質(zhì)較多，還原生產(chǎn)多晶硅回收的氯硅烷分離出的二氯二氫硅則為高純的二氯二氫硅?，F(xiàn)有技術(shù)中，多晶硅企業(yè)大部分是將多晶硅生產(chǎn)中的還原生產(chǎn)多晶硅回收的氯硅烷分離出的二氯二氫硅與冷氫化合成得到的氯硅烷分離出的二氯二氫硅混合后，一起進入反歧化反應(yīng)塔，同時與通入到反歧化反應(yīng)塔內(nèi)的四氯化硅發(fā)生反歧化反應(yīng)，得到粗制的三氯氫硅，該粗制的三氯氫硅中的雜質(zhì)較多，粗制的三氯氫硅無法直接利用，需要對該粗制的三氯氫硅重新進行精餾，才能得到精制的三氯氫硅，滿足多晶硅生產(chǎn)的需要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足，提供一種還原生產(chǎn)多晶硅回收的氯硅烷的處理方法和裝置、多晶硅生產(chǎn)中的氯硅烷的處理方法和系統(tǒng)，還原生產(chǎn)多晶硅回收的氯硅烷的處理方法直接將還原生產(chǎn)多晶硅回收的氯硅烷分離出的二氯二氫硅與分離出來的四氯化硅經(jīng)過第一反歧化反應(yīng)，得到精制的三氯氫硅，該精制的三氯氫硅不需要再經(jīng)過5?6級的精餾提純，可以直接用于生產(chǎn)多晶硅，從而大大降低了能耗，減輕了精餾負荷。
[0007]解決本發(fā)明技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是提供一種還原生產(chǎn)多晶硅回收的氯硅烷的處理方法，包括以下步驟:
[0008](1)將多晶硅生產(chǎn)中的還原生產(chǎn)多晶硅回收的氯硅烷經(jīng)過一級精餾，再經(jīng)過二級精餾，其中，所述一級精餾過程得到四氯化硅，所述二級精餾過程得到二氯二氫硅；
[0009](2)將所述一級精餾過程得到的四氯化硅和所述二級精餾過程得到的二氯二氫硅經(jīng)過第一反歧化反應(yīng)，得到三氯氫硅。
[0010]優(yōu)選的是，所述第一反歧化反應(yīng)的壓力為0.05?0.1MPaG，溫度為45?50°C。
[0011]本發(fā)明還提供一種還原生產(chǎn)多晶硅回收的氯硅烷的處理裝置，包括:
[0012]還原生廣多晶??圭回收的氣??圭燒儲??!，用于存儲多晶5圭生廣中的還原生廣多晶5圭回收的氯硅烷；
[0013]還原生產(chǎn)多晶硅回收的氯硅烷的精餾一級塔，與所述還原生產(chǎn)多晶硅回收的氯硅烷儲罐連接，所述還原生產(chǎn)多晶硅回收的氯硅烷的精餾一級塔用于所述還原生產(chǎn)多晶硅回收的氯硅烷進行一級精餾，并在所述還原生產(chǎn)多晶硅回收的氯硅烷的精餾一級塔的塔釜得到四氯化硅；
[0014]還原生產(chǎn)多晶硅回收的氯硅烷的精餾二級塔，與所述還原生產(chǎn)多晶硅回收的氯硅烷的精餾一級塔的塔頂連接，所述還原生產(chǎn)多晶硅回收的氯硅烷的精餾二級塔用于所述還原生產(chǎn)多晶硅回收的氯硅烷進行二級精餾，并在所述還原生產(chǎn)多晶硅回收的氯硅烷的精餾二級塔的塔頂?shù)玫蕉榷涔瑁?br>[0015]第一反歧化反應(yīng)塔，其進料口分別與所述還原生產(chǎn)多晶硅回收的氯硅烷的精餾一級塔的塔釜、所述還原生產(chǎn)多晶硅回收的氯硅烷的精餾二級塔的塔頂連接，所述第一反歧化反應(yīng)塔用于所述還原生產(chǎn)多晶硅回收的氯硅烷的精餾一級塔的塔釜得到的四氯化硅與所述還原生產(chǎn)多晶硅回收的氯硅烷的精餾二級塔的塔頂?shù)玫降亩榷涔柽M行第一反歧化反應(yīng)得到三氯氫硅。
[0016]本發(fā)明還提供一種多晶硅生產(chǎn)中的氯硅烷的處理方法，包括上述的還原生產(chǎn)多晶硅回收的氯硅烷的處理方法，還包括冷氫化合成得到的氯硅烷的處理方法，包括以下步驟:
[0017](1)將多晶硅生產(chǎn)中的冷氫化合成得到的氯硅烷經(jīng)過一級粗餾，再經(jīng)過二級粗餾，其中，所述二級粗餾過程得到二氯二氫硅；
[0018](2)將多晶硅生產(chǎn)中的還原生產(chǎn)多晶硅回收的氯硅烷經(jīng)過一級精餾過程得到的四氯化硅和所述多晶硅生產(chǎn)中的冷氫化合成得到的氯硅烷經(jīng)過二級粗餾過程得到的二氯二氫硅，經(jīng)過第二反歧化反應(yīng)，得到三氯氫硅。
[0019]優(yōu)選的是，所述第二反歧化反應(yīng)的壓力為0.05?0.1MPaG，溫度為45?50°C。
[0020]本發(fā)明還提供一種多晶硅生產(chǎn)中的氯硅烷的處理系統(tǒng)，包括:上述的還原生產(chǎn)多晶硅回收的氯硅烷的處理裝置，還包括冷氫化合成得到的氯硅烷的處理裝置，該裝置包括:
[0021 ] 冷氫化合成得到的氯硅烷儲罐，用于存儲多晶硅生產(chǎn)中的冷氫化合成得到的氯硅燒;
[0022]粗餾一級塔，與所述冷氫化合成得到的氯硅烷儲罐連接，所述粗餾一級塔用于所述冷氫化合成得到的氯硅烷進行一級粗餾；
[0023]粗餾二級塔，與所述粗餾一級塔連接，所述粗餾二級塔用于所述冷氫化合成得到的氯硅烷進行二級粗餾，并在所述粗餾二級塔的塔頂?shù)玫蕉榷涔瑁?br>[0024]第二反歧化反應(yīng)塔，其進料口分別與還原生產(chǎn)多晶硅回收的氯硅烷的精餾一級塔的塔釜、所述粗餾二級塔的塔頂連接，所述第二反歧化反應(yīng)塔用于所述還原生產(chǎn)多晶硅回收的氯硅烷的精餾一級塔的塔釜得到的四氯化硅與所述粗餾二級塔的塔頂?shù)玫蕉榷涔柽M行第二反歧化反應(yīng)得到三氯氫硅。
[0025]優(yōu)選的是，所述的冷氫化合成得到的氯硅烷的處理裝置還包括:
[0026]粗餾三級塔，與所述粗餾二級塔連接，所述粗餾三級塔用于所述冷氫化合成得到的氯硅烷進行三級粗餾；
[0027]冷氫化合成得到的氯硅烷的精餾一級塔，與所述粗餾三級塔連接，所述冷氫化合成得到的氯硅烷的精餾一級塔用于所述冷氫化合成得到的氯硅烷進行一級