一种催化反应精馏制备电子级硅烷的装置及方法制造方法及图纸

技术编号：40592844 阅读：17 留言：0更新日期：2024-03-12 21:54

本发明专利技术涉及一种催化反应精馏制备电子级硅烷的装置及方法，以氯硅烷作为原料，经过吸附器（1）除杂后进入硅烷反应精馏塔（2），塔顶粗硅烷进入一级深冷器（3）和二级深冷器（4）粗分离，粗硅烷进入硅烷分离塔（4）侧线采出电子级硅烷。吸附器（1）中装填吸附剂控制氯硅烷原料中的硼、磷、总金属、氯化氢杂质的含量；硅烷反应精馏塔（2）设有多个进料口，优化了物料在反应段的浓度分布，有利于歧化反应的进行；硅烷分离塔（4）采用中上部液相侧采的出料方式并且与接触物料部分做抛光处理，可直接得到电子级产品。本发明专利技术具有催化精馏效率高、工艺流程短、催化填料使用寿命长的特点。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于化工合成，特别涉及一种由三氯氢硅通过催化反应精馏生产电子级硅烷的装置及方法。

技术介绍

1、硅烷，又称甲硅烷，其分子式为sih4。硅烷是一种无色的气体，在不同温度范围内与氧接触，都能发生剧烈反应，而且不稳定，在600℃时可以迅速分解为硅和氢气。虽然硅烷化学性质活泼，但是它是一种应用最广、影响最大的电子特气。硅烷可用于制备多晶硅。硅烷法制备的多晶硅具有纯度高，硼、磷含量低的优点，而且该工艺流程简单，无腐蚀性气体产生，设备腐蚀少，生产成本低。在半导体微电子行业中，硅烷可用于制备各种微电子薄膜，例如微晶、氧化硅、单晶膜、金属硅化物等，还可用于半导体器件(碳化硅、砷化镓等)和量子阱材料的制备。由于硅烷制造的金属硅化物，具有纯度高和可精细调控的特点，使得它成为许多其他硅源无法取代的重要电子特种气体。

2、sih4的制备方法有很多，如硅合金法，氢化物还原法，硅的直接氢化合成法和氯硅烷歧化法等。氯硅烷歧化法是以三氯氢硅(sicl3)为原料，通过歧化法得到sih4，同时副产四氯化硅(sicl4)。因为sicl4经过氢化后又可转...

【技术保护点】

1.一种催化反应精馏制备电子级硅烷的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（1）所述吸附剂为树脂、活性炭、分子筛、活性氧化铝中的一种或几种组合吸附剂。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（2）所述硅烷反应精馏塔从下到上依次设有10~50块理论板的提馏段、4段装有催化填料的反应段和4~20块理论板的精馏段，每段催化填料高2~6米。

4.根据权利要求1或3所述的方法，其特征在于，所述硅烷反应精馏塔的催化填料段从下到上设有A、B、C三个进料口，来自固定床吸附柱的物料从A口进料。