三卤硅烷精炼设备制造技术

提供了一种三卤硅烷精炼设备和三卤硅烷精炼方法。该三卤硅烷精炼设备可以用于从包含三卤硅烷的进料中获得高纯度的三卤硅烷，同时消耗少量的能量。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】三卤硅烷精炼设备
本申请涉及一种二齒娃烧精炼设备和二齒娃烧精炼方法。
技术介绍
作为单晶硅来源的多晶硅的制备工艺可以主要分为西门子技术和流化床反应器 (FBR)技术。这里，通过西门子技术生产的多晶硅占全世界总产量的90%。 西门子技术包括使用三氯硅烷作为来源的工艺以及使用甲硅烷作为来源的工艺。 这里，甲硅烷存在的问题是它非常容易爆炸，并且在制造过程期间会产生大量副产物。因 此，在相关领域中广泛采用使用三氯硅烷的技术。 专利文件1公开了一种如上所述的三氯硅烷的精炼方法。然而，包括专利文件1 的现有技术文件中公开的方法存在的问题是在制造产物时消耗过多的能量，并且生产的产 品的纯度过低。 〈现有技术文件〉 专利文献1 :日本专利提前公开的公布No. 2002-234721。
技术实现思路
技术问题 本申请提供了 一种二齒娃烧精炼设备和二齒娃烧精炼方法。 技术方案 示例性的三卤硅烷精炼设备可以包括：分隔壁精馏塔，安装该分隔壁精馏塔以使 包含三卤硅烷的进料能流入；以及第一精馏塔，耦接到分隔壁精馏塔。分隔壁精馏塔中可以 形成有至少一个入口和至少三个出口。三卤硅烷精炼设备的分隔壁精馏塔可以被设计成使 得进料可以通过入口被引入，并且包含精炼的三卤硅烷的流出物可以通过三个出口之一排 出。 例如，三卤硅烷可以是三氯硅烷。被引入分隔壁精馏塔中的三卤硅烷，例如，三氯 硅烷，可以通过使用相关领域中公知的常规技术来制备。例如，可以通过使金属硅和盐酸 (一般为气态）在例如约300°C至约400°C的高温发生反应来制备三氯硅烷。除三氯硅烷之 夕卜，包含通过上述方法制备的包括三氯娃烧的反应产物包含氢、未反应的盐酸或者例如四 氯硅烷或二氯甲硅烷的氯硅烷。 三卤硅烷精炼设备中包括的分隔壁精馏塔是这样一种所谓的设备：被设计成处理 包含具有低沸点、中沸点和高沸点的三种组分的进料的设备。分隔壁精馏塔是在热力学方 面类似于热偶精馏塔（Petlyuk column)的所谓的设备。热偶精馏塔被设计成具有以下结 构：其中初步分离器和主分离器被热集成使得低沸点材料和高沸点材料可以在初步分离器 被初步分离，在初步分离器的上塔部分和下塔部分中存在的组分可以流入主分离器的进料 板中，并且低沸点材料、中沸点材料和高沸点材料能够在主分离器最终分离。此外,分隔壁 精馏塔配置有安装在精馏塔中的分隔壁，以便将初步分离器集成到主分离器中。 图1是根据一个示例性实施例的分隔壁精馏塔100的示意图。如图1所示，根据 一个示例性实施例的精馏塔100可以具有以下结构：其中精馏塔100的内部被分隔壁101 分开，并且具有分别形成在其上部和下部中的冷凝器102和再沸器103。分隔壁精馏塔100 的内部可以被如图1所示的虚线假想地分开，例如，分成上塔区104、下塔区105、初步分离 区106和主分离区107。术语上塔区指的是图1中示意性示出的精馏塔100的上区，也 就是说，未形成分隔壁的区域104,并且术语下塔区指的是图1中示意性示出的精馏塔 100的下区，也就是说，未形成分隔壁的区域105。另外，术语初步分离区可以指的是被图 1中示意性示出的分隔壁101分隔的空间中，存在有进料F输送所通过的入口的区域106， 并且术语主分离区可以指的是被图1中示意性示出的分隔壁101分隔的空间中存在有 流出物EM流出所通过的出口的区域107。通常，进料F中包含的低沸点组分和高沸点组分 可以在分隔壁精馏塔100的初步分离区106被主要分离，并且中沸点组分可以在主分离区 107被主要分离。 除非另外专门说明，术语低沸点组分、中沸点组分和高沸点组分可以用作 相对概念，例如，可以指的是通过根据沸点将进料中存在的各种组分分成约三等份所定义 的组分，或者在分隔壁精馏塔工作时分别通过第一出口至第三出口流出的组分，随后将会 描述。在后一种情况中，通过第一出口流出的组分（例如，图1中示出的EU)可以被定义为 低沸点组分，通过第二出口流出的组分（例如，图1中示出的EM)可以被定义为中沸点组 分，并且通过第三出口流出的组分（例如，图3中示出的ED)可以被定义为高沸点组分。 如图1所示，三卤硅烷精炼设备的分隔壁精馏塔可以形成为使得上塔区104和下 塔区105开放。除图1示出的结构之外，例如，分隔壁精馏塔根据设计可以具有以下结构： 其中图1示出的分隔壁101延伸到精馏塔的上部，不具有开放的上塔区104 ;或者其中分隔 壁101延伸到精馏塔的下部，不具有开放的上塔区104。然而，应用于三卤硅烷精炼设备的 分隔壁精馏塔可以合意地具有上塔区和下塔区开放的结构，也就是说，精馏塔的上塔区中 不存在分隔壁并且精馏塔的下塔区中也不存在分隔壁的结构。根据这种结构，能够确保初 步分离区与主分离区之间的材料流（液体或气体）穿过上塔区和下塔区，从而实现出色的 分离效率。 在分隔壁精馏塔中，开放的上塔区和/或下塔区的开放长度（也就是说，上塔区中 不存在分隔壁的区域的长度，例如，上塔区的下部与分隔壁的下部之间的距离以及/或者 在下塔区中不存在分隔壁的区域的长度，例如，下塔区的上部与分隔壁的下部之间的距离） 可以，例如，在约800mm至3, 500mm的范围内，或者约1，200mm至2, 500mm的范围内。在这 个长度范围内，能够确保初步分离区与主分离区之间平稳的材料流，并且在初步分离区和 主分离区中维持恒定压力，从而提高分离效率等。 分隔壁精馏塔的板数可以，例如，在考虑精馏塔的类型和期望的分离效率的情况 下进行适当选择。例如，当例如规整填料型的填料型精馏塔用于分隔壁精馏塔时，精馏塔的 板数可以与理论板数相同。另外，具有约220m 2/m3至500m2/m3的比表面积（specific surface area)的精馏塔可以用作这种填料型的精馏塔。当精馏塔的比表面积小于220m2/m 3时，会 导致精馏塔的总高度显著增加。另一方面，当精馏塔的比表面积超过500m2/m 3时，液态和气 态的料流会由于精馏塔的内压力降低而不平稳。 另外，当塔板型精馏塔用作分隔壁精馏塔时，精馏塔可以被设计成相对于理论板 数具有这样的板数使得分离效率可以维持在约50%至80%的水平。当精馏塔被设计成使 得分离效率维持在小于约50%的水平时，低沸点材料和高沸点材料在初步分离区不会有效 分离，这导致产品的纯度降低。另一方面，当精馏塔被设计成使得分离效率超过80%时，难 以维持低沸点材料和中沸点材料的液相和气相与中沸点材料和高沸点材料的液相和气相 之间的均衡料流，或者分离效率会降低。 当精馏塔为塔板型时，精馏塔的分隔壁区段中的塔板之间的间隙，例如，图1中示 出的标记DW表示的区段可以在约200mm至1，500mm的范围内进行选择。当托盘之间的间 隙小于200mm时，难以安装、维持并固定精馈塔。另一方面，当托盘之间的间隙超过1，500mm 时，会导致制造成本增加。 另外，在分隔壁精馏塔中，分隔壁的长度（例如，图1示出的DW表示的长度）可 以根据进料的组分进行调节。例如，分隔壁精馏塔的分隔壁的长度可以被确定为相对于总 理论板数的约30 %或更多的水平，或者40 %或更本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种三卤硅烷精炼设备，包括：分隔壁精馏塔，所述分隔壁精馏塔中形成有上塔区、初步分离区、主分离区和下塔区，并且所述分隔壁精馏塔包括入口、第一出口、第二出口和第三出口，所述入口、所述第一出口、所述第二出口和所述第三出口被安装用于引导包含三卤硅烷的进料进入所述初步分离区中；以及第一精馏塔，耦接到所述分隔壁精馏塔上，其中，所述第二出口形成在所述主分离区的分隔壁区段的1/9至8/9区段。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.11.11 KR 10-2011-01173531. 一种三卤硅烷精炼设备，包括： 分隔壁精馏塔，所述分隔壁精馏塔中形成有上塔区、初步分离区、主分离区和下塔区， 并且所述分隔壁精馏塔包括入口、第一出口、第二出口和第三出口，所述入口、所述第一出 口、所述第二出口和所述第三出口被安装用于引导包含三卤硅烷的进料进入所述初步分离 区中；以及 第一精馏塔，耦接到所述分隔壁精馏塔上， 其中，所述第二出口形成在所述主分离区的分隔壁区段的1/9至8/9区段。2. 根据权利要求1所述的三卤硅烷精炼设备，其中，所述上塔区或所述下塔区具有 800mm至3, 500mm的开放长度。3. 根据权利要求1所述的三卤硅烷精炼设备，其中，所述分隔壁精馏塔的分隔壁具有 相对于所述分隔壁精馏塔的总理论板数的30%或更多的长度。4. 根据权利要求1所述的三卤硅烷精炼设备，其中，所述入口被安装在所述初步分离 区的1/10至9/10区段以引入所述进料。5. 根据权利要求1所述的三卤硅烷精炼设备，其中，所述第一精馏塔耦接到所述分隔 壁精馏塔以引入通过所述第二出口流出的组分。6. 根据权利要求1所述的三卤硅烷精炼设备，其中，所述第三出口被安装在所述分隔 壁精馏塔上以使所述下塔区中的组分能流出，并且所述三卤硅烷精炼设备进一步包括耦接 到所述分隔壁精馏塔的第二精馏塔以引入通过所述第三出口流出的组分。7. 根据权利要求1所述的三齒硅烷精炼设备，进一步包括第三精馏塔，所述第三精馏 塔被安装用于引入从所述第一精馏塔的下部流出的组分。8. -种三齒娃烧精炼方法，包括： 通过分隔壁精馏塔的入口引入包含三卤硅烷的进料，所述分隔壁精馏塔中形成有上塔 区、初步分离区、主分离区和下塔区，并且包括入口、第一出口、第二出口和第三出口，所述 入口...

【专利技术属性】
技术研发人员：李成圭，申俊浩，李钟求，金性均，
申请(专利权)人：LG化学株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR