[实用新型]一种三氯氢硅提纯装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种三氯氢硅的提纯装置，属于化工生产设备技术领域。

背景技术

三氯氢硅(SiHCl3)又称三氯硅烷或硅氯仿，为无色液体，遇水分解，溶于苯、醚等有机溶剂。三氯氢硅是制造硅烷偶联剂和其它有机硅产品的重要中间体，还是制造多晶硅的主要原料。目前，很多的生产多晶硅的厂家都是采用外购纯度为99％以上的三氯氢硅作为初始原料，其中含少量SiH2Cl2、SiCl4杂质，该原料需进一步精制，以提高三氯氢硅纯度，再进行还原生产多晶硅产品。随着对多晶硅产品质量不断提高，多晶硅生产厂家也相应了提高了初始三氯氢硅产品质量，从而迫使一些三氯氢硅生产厂家对原精馏工艺进行改造。由于多晶硅厂家本身精馏设备的不同，对初始三氯氢硅产品中B含量(质量分数)的要求也不相同，一般来讲分为B含量≤4×10^-7(以BCl3计)和B含量≤5×10^-8两种。

传统的分离方法是：合成料进入三氯氢硅精馏塔，靠塔釜再沸器蒸汽的加热气化，温度为89℃左右压力约为0.27MPa。回流液三氯氢硅纯度合格后采出高纯三氯氢硅作为多晶硅原料，未被冷凝的气相料主要为低沸物经塔放空至尾气冷凝器再次冷凝回收，其余未凝气体排放至淋洗塔。三氯氢硅塔塔釜产品进入四氯化硅塔；四氯化硅塔塔顶采纯度较高的三氯氢硅，塔釜采出四氯化硅和高沸物。

原流程缺点：

1)三氯氢硅塔侧线采出的高纯三氯氢硅产品中B杂质含量高，不能满足用户要求；

2)尾气处理系统负荷大，运行费用高；

3)无法提取高纯的四氯化硅。

鉴于以上缺点，有必要对原工艺流程和设备进行改造。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能够提取高纯度三氯氢硅和四氯化硅、且可以大幅度地降低尾气总量的三氯氢硅提纯装置。

解决上述技术问题的技术方案是：

一种三氯氢硅提纯装置，它包括三氯氢硅精馏塔、四氯化硅精馏塔，其改进之处是，它增加了脱轻塔，并采用两级三氯氢硅精馏塔，脱轻塔与第一级三氯氢硅精馏塔连接，第二级三氯氢硅精馏塔接在第一级三氯氢硅精馏塔后，四氯化硅精馏塔接在第二级三氯氢硅精馏塔后，在第二级三氯氢硅精馏塔与四氯化硅精馏塔之间还接有中间罐。

上述三氯氢硅提纯装置，所述四氯化硅精馏塔为高效导向筛板塔。

上述三氯氢硅提纯装置，所述中间罐的进料口与第二级三氯氢硅精馏塔塔底再沸器相连接，中间罐的出料口接四氯化硅精馏塔进料。

上述三氯氢硅提纯装置，所述脱轻塔与第一级三氯氢硅精馏塔的连接管道中安装有脱轻塔出料泵。

本实用新型的有益效果是：

1)高纯三氯氢硅产品中的B含量得到了明显的降低，高纯三氯氢硅产品可以适用目前国内所有多晶硅生产厂家的要求；

2)高纯三氯氢硅产品的纯度及收率均得到了明显的提高；

3)四氯化硅纯度可以适用各气相白炭黑厂家的使用要求；

4)尾气处理工段的负荷远低于现有技术的尾气处理工段的负荷，显示出本装置的尾气总量得到大幅度的降低。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图中标记如下：脱轻塔1、氯硅烷混合料2、脱轻塔塔底再沸器3、脱轻塔出料泵4、三氯氢硅精馏塔底再沸器5、脱轻塔向三氯氢硅精馏塔过料6、脱轻塔回流泵7、第一级三氯氢硅精馏塔8、脱轻塔塔顶冷凝器9、轻沸物去淋洗塔吸收10、第一级三氯氢硅精馏塔塔顶冷凝器11、第二级三氯氢硅精馏塔12、高纯三氯氢硅出料13、第一级三氯氢硅精馏塔向第二级三氯氢硅精馏塔过料14、第二级三氯氢硅精馏塔塔底再沸器15、中间罐16、四氯化硅精馏塔塔底再沸器17、四氯化硅精馏塔进料18、三氯氢硅混合液19、四氯化硅精馏塔20、第二级三氯氢硅精馏塔塔顶冷凝器21、不凝三氯氢硅回收去合成系统22、四氯化硅精馏塔塔顶冷凝器23、不凝四氯化硅排尾气24、高纯四氯化硅出料25、高沸物26、脱轻塔回流27、第一级三氯氢硅精馏塔回流28、第二级三氯氢硅精馏塔回流29、四氯化硅塔回流30。

具体实施方式

图中显示，本实用新型在现有技术三氯氢硅精馏塔、四氯化硅精馏塔的基础上增加了脱轻塔和一个三氯氢硅精馏塔，形成脱轻塔——第一级三氯氢硅精馏塔—第二级三氯氢硅精馏塔—四氯化硅精馏塔的设备工艺流程，并在第二级三氯氢硅精馏塔和四氯化硅精馏塔之间增加了中间罐。

上述脱轻塔和三个精馏塔都配置了塔底再沸器、塔顶冷凝器和回流装置，这些设备均属于现有技术，不再赘述。

本实用新型的运行过程如下：