[发明专利]一种催化反应器、系统、四氯化硅催化氢化反应的方法

权利要求书

1.一种四氯化硅催化氢化反应的方法，其特征在于，将原料气四氯化硅和氢气通过催化反应器进行催化氢化反应得到三氯氢硅，

该催化反应器，包括原料气入口和产品气出口，还包括片材，这些片材之间限定出依次相邻的气体通道一、催化剂装载通道、气体通道二，所述气体通道一与所述催化剂装载通道之间的片材上设置有至少一个第一通气孔，所述催化剂装载通道与所述气体通道二之间的片材上设置有至少一个第二通气孔，

原料气使用所述气体通道一或所述气体通道二进行所述原料气分布，然后，所述原料气再以径向的方式通过装载有催化剂的所述催化剂装载通道后成为产品气，再进入另外一个气体通道，排出催化反应器；

所述催化反应器内的催化剂装载通道内装载有四氯化硅催化氢化反应的催化剂，所述催化剂为铜硅合金，所述铜硅合金中包括：22～25wt％的铜，73～76wt％的硅，

所述催化反应器内的温度为300～550℃，所述催化反应器内的压强为0.4～0.6Mpa，所述催化氢化反应时所述原料气四氯化硅和氢气的混合气体在所述催化剂装载通道内的催化剂上的滞留时间为1～10秒。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述气体通道一或气体通道二内设置有气体分布板，该气体分布板用于分布原料气或产品气。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述气体通道一、所述催化剂装载通道、所述气体通道二在所述催化反应器内由外到内依次设置，所述片材限制出的所述气体通道一的外围为所述催化反应器的外壁。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述原料气入口设置在所述气体通道一的外围上，所述产品气出口设置在所述气体通道二的两端或一端，

原料气由所述原料气入口进入所述气体通道一，经过所述第一通气孔以径向的方式进入装载有催化剂的所述催化剂装载通道，经过所述第二通气孔进入所述气体通道二得到产品气，该产品气由所述产品气出口排出所述催化反应器。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述原料气入口设置于所述气体通道一的外围的高度的中部，所述第一通气孔至少两个，所述第一通气孔沿着所述气体通道一与所述催化剂装载通道之间的片材上的高度方向上分布，离所述原料气入口由近及远的所述第一通气孔的开孔面积由小到大变化。

6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述原料气入口设置在所述气体通道二的两端或一端，所述产品气出口设置在所述气体通道一的两端或一端或外围上，

原料气由所述原料气入口进入所述气体通道二，经过所述第二通气孔以径向的方式进入装载有催化剂的所述催化剂装载通道，经过所述第一通气孔进入所述气体通道一得到产品气，该产品气由所述产品气出口排出所述催化反应器。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述第二通气孔至少两个，所述第二通气孔沿着所述气体通道二与所述催化剂装载通道之间的片材上的高度方向上分布，离所述原料气入口由近及远的所述第二通气孔的开孔面积由小到大变化。

8.根据权利要求3～7任意一项所述的方法，其特征在于，所述气体通道二为圆桶形通道。

9.根据权利要求1～7任意一项所述的方法，其特征在于，所述催化剂装载通道内设置有热电偶。

10.根据权利要求1～7任意一项所述的方法，其特征在于，所述第一通气孔与所述第二通气孔在限制所述催化剂装载通道的片材上对称设置。

11.根据权利要求1所述的四氯化硅催化氢化反应的方法，其特征在于，所述催化剂的粒径为1～5mm。

12.根据权利要求1所述的四氯化硅催化氢化反应的方法，其特征在于，所述氢气与所述四氯化硅的摩尔比为(1.5:1)～(6:1)。

13.根据权利要求11或12所述的四氯化硅催化氢化反应的方法，其特征在于，所述原料气四氯化硅和氢气的混合气体在所述催化反应器内的流速为0.05～0.5m/s。