一种四氯化硅精馏并联装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种四氯化硅精馏并联装置，包括精馏塔和用于储存精馏塔得到的精制四氯化硅的总储罐，同时与总储罐直接相连的精馏塔至少有两组，每两组与总储罐直接相连的精馏塔之间均设置有带阀门的连通管线；本实用新型专利技术从系统功能上真正实现利用外购的四氯化硅替代外购三氯氢硅，降低原料成本；能使高低品质的回收四氯化硅完全达到连续精馏提纯的效果；在实现同时开多条生产线的其他精馏系统的同时，可以只开一条（或多条）线的四氯化硅精馏系统，这就提高了单套四氯化硅精馏系统的有效利用率，可以提高四氯化硅精馏系统的操作弹性，达到资源优化配置，降低生产成本；最终可降低整个多晶硅生产成本，增强整个精馏系统的抗风险能力。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种化工产品的生产方法和精馏分离提纯技术，特别是一种四氯化硅精馏并联装置。
技术介绍
四氯化硅(SiCl4)是多晶硅生产的副产物之一，必须将其回收，并对其精馏提纯，再通过氢化工序转化成SiHCl3最后用于生产多晶硅。对于多晶硅生产来说，一般每生产1吨的多晶硅，大约会产生15吨的SiCl4。日前，多部委联合发布的抑制部分行业产能过剩意见获国务院批准。其中，对新建多晶硅项目实施严格的管制。公告要求新建多晶硅项目规模必须大于3000吨/年，占地面积小于6公顷/千吨多晶硅，太阳能级多晶硅还原电耗小于60度/公斤多晶硅，还原尾气中四氯化硅、氯化氢、氢气回收利用率不低于98.5％、99％、99％。另外，根据生产实际情况，可以考虑外购适量的四氯化硅，再对其进行精馏提纯，最后通过氢化工序转化成SiHCl3，降低生产成本。综上所述，有必要对四氯化硅进行精馏提纯。对于多条四氯化硅精馏系统生产线，每条生产线都是独立运行的，存在的主要问题有：(1)为了充分利用氢化工序的产能和降低多晶硅生产成本，需要外购适量的四氯化硅。由于外购四氯化硅杂质含量高低各不相同，若全部直接进入四氯化硅精馏塔后，再进入氢化工序可能会造成整个氢化工序的污染，目前四氯化硅精馏塔无法处理杂质含量较高的外购四氯化硅；(2)由于回收的四氯化硅品质高低各不相同，现在有部分低品质的回收四氯化硅无法连续进入四氯化硅精馏塔进行精馏提纯；(3)每条生产线是独立运行，不能互为备用，这就意味着，如果一条生产线的四氯化硅精馏系统一旦出现问题(根据实际运行情况，四氯化硅精馏系统设备出现问题的可能性很大)，就会影响到本生产线的其他精馏系统的连续运行(由于其他精馏系统如还原精馏系统、氢化精馏系统等是与四氯化硅精馏系统保持连续运行的)，同时也会影响到氢化工序的正常生产，情况严重时会制约整个多晶硅生产系统的正常运行。
技术实现思路
本技术是针对四氯化硅精馏工艺的特点和要求，对四氯化硅精馏工艺进行改进，改进现有技术的不足，提出一种多功能的四氯化硅精馏并联装置，能有效解决四氯化硅精馏过程中的现有问题，降低整个多晶硅生产成本，增强整个精馏系统的抗风险能力，满足全厂全面开车的需要。本技术的技术方案如下：一种四氯化硅精馏并联装置，包括精馏塔和用于储存精馏塔得到的精制四氯化硅的总储罐，其特征在于：同时与总储罐直接相连的精馏塔至少有两组，每两组与总储罐直接相连的精馏塔之间均设置有带阀门的连通管线。连通管线的两端分别设置有两个阀门，两个阀门之间连接有通入四氯化硅的管线。-->所述通入四氯化硅的管线为直接通入高品质的回收四氯化硅的管线，该管线上设置有单独的阀门。或者通入四氯化硅的管线为处理低品质四氯化硅的预塔的四氯化硅输出管线，该管线上设置有单独的阀门。所述四氯化硅的预塔可以是筛板塔。直接通入的高品质四氯化硅可以是其他工序处理得到的回收高品质四氯化硅，也可以是通过外购储存在中间储罐的高品质四氯化硅。通入四氯化硅的管线通过共同的阀门与四氯化硅预塔、存储高品质外购四氯化硅的中间储罐连通。高品质的外购四氯化硅的中间储罐的出口管线和预塔塔顶产品出口管线可以共用一个阀门与高品质的回收四氯化硅进四氯化硅精馏塔的管线相连通。总储罐与连通管线之间连接的精馏塔至少有一个，两个以上的精馏塔呈串连结构。当需要设置两个以上的精馏塔时，是根据精馏提纯的要求而设置的。串连的精馏塔、阀门、预塔、缓冲罐、中间储罐、原料储罐形成一条生产线。增加的四氯化硅预塔，可以看作“灵活塔”，外购四氯化硅根据杂质含量高低，灵活安排生产。当外购四氯化硅的杂质含量高时，则可将外购四氯化硅送入四氯化硅预塔，通过四氯化硅预塔处理后的产品直接送入四氯化硅精馏塔。当外购四氯化硅的杂质含量低时，则可将外购四氯化硅先送入四氯化硅中间储罐，通过四氯化硅中间储罐直接送入四氯化硅精馏塔。对于低品质的回收四氯化硅，可将其先送入四氯化硅预塔，通过四氯化硅预塔处理后的产品直接送入四氯化硅精馏塔。对于高品质的回收四氯化硅，可将其直接送入四氯化硅精馏塔。对于多条生产线的四氯化硅精馏系统通过装置并联，使多条生产线的互为备用，增加了四氯化硅精馏系统的功能，从而增强了整个精馏系统的抗风险能力。本技术的有益效果如下：从系统功能上真正实现利用外购的四氯化硅替代外购三氯氢硅，降低原料成本；能使高低品质的回收四氯化硅完全达到连续精馏提纯的效果；在实现同时开多条生产线的其他精馏系统的同时，可以只开一条(或多条)线的四氯化硅精馏系统，这就提高了单套四氯化硅精馏系统的有效利用率，可以提高四氯化硅精馏系统的操作弹性，达到资源优化配置，降低生产成本；最终可降低整个多晶硅生产成本，增强整个精馏系统的抗风险能力，满足全厂全面开车的需要。附图说明图1为本技术的管线连接结构示意图其中附图标记为：1-低品质的外购四氯化硅原料储罐；2-原料缓冲罐；3-四氯化硅预塔；4-高品质的外购四氯化硅中间储罐；5-四氯化硅精馏塔；6-四氯化硅精馏塔；7-精制四氯化硅总储罐；1.1-1.6为管线，2.1-2.6为管线。具体实施方式如图1所示，一种四氯化硅精馏并联装置，包括精馏塔5、6和用于储存精馏塔6得-->到的精制四氯化硅的总储罐2，同时与总储罐2直接相连的精馏塔6至少有两组，每两组与总储罐2直接相连的精馏塔6之间均设置有带阀门的连通管线。连通管线的两端分别设置有两个阀门，两个阀门之间连接有通入四氯化硅的管线。所述通入四氯化硅的管线为直接通入高品质四氯化硅的管线，该管线上设置有单独的阀门。或者通入四氯化硅的管线为处理低品质四氯化硅的预塔3的四氯化硅输出管线，该管线上设置有单独的阀门。直接通入的高品质四氯化硅可以是其他工序处理得到的回收高品质四氯化硅，也可以是通过外购储存在中间储罐4的四氯化硅。高品质的外购四氯化硅的中间储罐4的出口管线和预塔3塔顶产品出口管线可以共用一个阀门与高品质的回收四氯化硅进四氯化硅精馏塔5、6的管线相连通。总储罐2与连通管线之间连接的精馏塔6至少有一个，两个以上的精馏塔5、6呈串连结构。当需要设置两个以上的精馏塔时，是根据精馏提纯的要求而设置的。串连的精馏塔5、6、阀门、预塔3、缓冲罐2、中间储罐4、原料储罐1形成一条生产线。增加的四氯化硅预塔3，可以看作“灵活塔”，外购四氯化硅根据杂质含量高低，灵活安排生产。当外购四氯化硅的杂质含量高时，则可将外购四氯化硅送入四氯化硅预塔3，通过四氯化硅预塔3处理后的产品直接送入四氯化硅精馏塔。当外购四氯化硅的杂质含量低时，则可将外购四氯化硅先送入四氯化硅中间储罐4，通过四氯化硅中间储罐4直接送入四氯化硅精馏塔。对于低品质的回收四氯化硅，可将其先送入四氯化硅预塔3，通过四氯化硅预塔3处理后的产品直接送入四氯化硅精馏塔。对于高品质的回收四氯化硅，可将其直接送入四氯化硅精馏塔。如图1所示，对于两条生产线的情况：(1)对于两条生产线各增加一个四氯化硅预塔3。此四氯化硅预塔3是筛板塔，其直径为1200毫米，塔板数为60块，操作压力(表)为0.25～0.31MPaG，操作温度为100～108℃。此塔共设置有3个进料口，进料口位置分别为第30块塔板，第35块塔板，第45块塔板。为了便于残液的排放，此塔所用的再沸器是卧式再沸器，加热本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种四氯化硅精馏并联装置，包括精馏塔（５、６）和用于储存精馏塔（５、６）得到的精制四氯化硅的总储罐（７），其特征在于：同时与总储罐（２）直接相连的精馏塔（５、６）至少有两组，每两组与总储罐（２）直接相连的精馏塔（５、６）之间均设置有带阀门的连通管线。

【技术特征摘要】
1.一种四氯化硅精馏并联装置，包括精馏塔(5、6)和用于储存精馏塔(5、6)得到的精制四氯化硅的总储罐(7)，其特征在于：同时与总储罐(2)直接相连的精馏塔(5、6)至少有两组，每两组与总储罐(2)直接相连的精馏塔(5、6)之间均设置有带阀门的连通管线。2.根据权利要求1所述的一种四氯化硅精馏并联装置，其特征在于：连通管线的两端分别设置有两个阀门，两个阀门之间连接有通入四氯化硅的管线。3.根据权利要求2所述的一种四氯化硅精馏并联装置，其特征在于：所述通入四氯化硅的管线为直接通入回收的四氯化硅的管线，该管线上设置有单独的阀门。4.根据权利要求2所述的一种四氯化硅精馏并联装置，其特征在于：所述通入四氯化硅的管线为直接通过阀门与四氯化硅预塔(3)连通的管线。5.根据权利要求4所述的一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：林冲，范协诚，李刚，陈少华，
申请(专利权)人：天威四川硅业有限责任公司，
类型：实用新型
国别省市：90[中国|成都]