[发明专利]乙烯与硅烷反应的氯基SiC-CVD外延制程尾气FTrPSA回收与循环再利用方法

权利要求书

1.乙烯与硅烷反应的氯基SiC-CVD外延制程尾气FTrPSA回收与循环再利用方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1、原料气预处理，先后脱除尘埃、颗粒、油雾、部分高氯硅烷、高氯烷烃及高烃类杂质；

步骤2、浅冷氯硅烷吸收，将来自预处理工序的净化原料气，从喷淋吸收塔底部进入，采用氯硅烷液体作为吸收剂，从喷淋吸收塔顶喷淋而下与净化原料气进行逆向传质交换，从浅冷氯硅烷吸收塔底部流出的吸收液，进入后续的多级蒸发/压缩/冷凝工序，从吸收塔顶部流出不凝气体1，经压缩、冷凝与气液分离后，形成的不凝气体2进入下一工序——浅冷变压吸附浓缩，而形成的液体输送到后续的HCl精制工序；

步骤3、浅冷变压吸附浓缩，不凝气体2进入由4个及以上的多个吸附塔组成的浅冷变压吸附浓缩工序，解吸采用抽真空，从处于吸附状态的吸附塔顶部流出非吸附相的富氢气体，直接进入吸附净化，从处于解吸抽真空状态的吸附塔底部流出的吸附相解吸气，作为浓缩气体，经过冷热交换后返回与不凝气体1混合进入浅冷氯硅烷吸收工序的压缩、冷凝与气液分离；

步骤4、吸附净化，富氢气体，经过精密过滤后进入由2个或3个吸附塔组成的吸附净化工序，形成净化后的净化富氢气；

步骤5、变压吸附提氢，来自吸附净化工序的净化富氢气，进入至少由4塔组成的多塔变压吸附提纯氢气工序，至少一个吸附塔处于吸附步骤，其余吸附塔处于解吸再生步骤，所形成的非吸附相气体为超高纯氢气，解吸时采用冲洗，或冲洗加抽真空方式，解吸气为富甲烷气体，可直接作为燃料气返回至尾气回收的冷热交换系统，或进入膜分离系统，进一步回收H₂；

步骤6、氢气纯化，来自变压吸附提氢工序的超高纯氢气，在50～500℃的温度下，直接或通过减压阀减压至SiC-CVD外延制程用氢所需的压力，进入氢气纯化工序，脱除痕量杂质，得到最终的电子级氢气产品，储存或直接返回到SiC-CVD外延制程需要氢气的工段中；

步骤7、多级蒸发/压缩/冷凝，来自浅冷氯硅烷吸收工序的吸收液进入多级蒸发，再进入冷凝器，从中得到气相的粗HCl气体，经冷凝后所形成的粗HCl液体与来自浅冷氯硅烷吸收工序的经压缩、冷凝与气液分离后形成的液体混合，形成的粗HCl混合液进入下一工序——HCl精制，从冷凝器中流出粗氯硅烷液体，进入后续的氯硅烷中浅冷精馏；

步骤8、HCl精制，粗HCl混合液，进入由HCl精馏塔与真空精馏塔组成的HCl精制工序，从精馏塔顶部流出HCl产品气，返回外延制程循环使用，从塔底流出物进入真空塔，从真空塔顶流出的塔顶气，或直接去焚烧炉进行焚烧处理排放，或送出去提取VCM及氯烷烃，从真空塔塔底流出的重组份，或返回到多级蒸发/压缩/冷凝工序，或返回进入下一工序——氯硅烷中浅冷精馏工序；

步骤9、氯硅烷中浅冷精馏，来自多级蒸发/压缩/冷凝工序的粗氯硅烷液体，及/或来自HCl精制工序的真空塔底的重组分流体混合后进入的氯硅烷中浅冷精馏工序，从精馏塔塔顶流出不凝气体3，从精馏塔塔底流出氯硅烷液体作为吸收剂返回至浅冷氯硅烷吸收工序循环使用；

步骤10、乙烯/硅烷分离，不凝气体3，进入乙烯/硅烷分离工序的精馏塔，从精馏塔顶流出富硅烷气体，从精馏塔底流出的富乙烯流体，进入后续的乙烯精制工序；

步骤11、硅烷提纯，富硅烷气体，进入由二个精馏塔组成的硅烷提纯工序，包括精馏塔-1，从精馏塔-1塔顶流出低沸点富氢的不凝气体4，经冷热交换后与中温变压吸附浓缩工序的富氢气体混合，进一步回收氢气，从精馏塔1塔底流出物再进入精馏塔-2，从精馏塔-2塔顶流出的SiH₄，收率超过95％，直接或进一步纯化后作为SiC-CVD外延制程所需的原料气循环使用，从精馏塔-2塔底流出的重组分物流，一部分返回到乙烯/硅烷分离工序进一步回收有效组分，一部分经处理后直接排放；

步骤12、乙烯精制，来自乙烯/硅烷分离工序的精馏塔底的富乙烯流体，经过乙烯精馏塔，从塔顶流出乙烯产品气，或返回-CVD制程，从塔底流出的重组分流体，经过处理后排放，或作为燃料气使用。

2.根据权利要求1所述的乙烯与硅烷反应的氯基SiC-CVD外延制程尾气FTrPSA回收与循环再利用方法，其特征在于，所述的原料气，包括其余半导体制程中产生的含氢气、氯化氢、硅烷、乙烯以及氯硅烷、氯烯烃为主要组分的废气或尾气。