本發(fā)明屬于多晶硅生產(chǎn)，具體涉及一種氯硅烷的脫碳裝置和方法。

背景技術(shù)：

1、氯硅烷的高沸中含有甲基二氯硅烷，甲基二氯氫硅的沸點(diǎn)介于三氯氫硅和四氯化硅之間，較難通過精餾過程除去，故需要通過脫碳處理，將甲基二氯氫硅轉(zhuǎn)化為沸點(diǎn)高于四氯化硅的甲基三氯硅烷，從而從系統(tǒng)中除去，反應(yīng)方程式如下：

2、ch3sihci2+sici4＝ch3sici3+sihci3

3、現(xiàn)有技術(shù)中，除去甲基二氯氫硅的裝置存在反應(yīng)后的物料無法盡快移除、導(dǎo)致反應(yīng)轉(zhuǎn)化率低等問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供了一種氯硅烷的脫碳裝置，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中脫碳反應(yīng)后物料無法盡快移除，導(dǎo)致反應(yīng)轉(zhuǎn)化率低的問題。

2、本發(fā)明提供了一種氯硅烷的脫碳方法，能夠提高氯硅烷的脫碳效率，提高脫碳反應(yīng)轉(zhuǎn)化率。

3、一方面，本發(fā)明提供一種氯硅烷的脫碳裝置，包括第一精餾單元、第二精餾單元和n個(gè)脫碳單元；n≥1；

4、其中，所述第一精餾單元包括上部進(jìn)料口、上部入口、頂部出口和底部出口，每個(gè)所述脫碳單元包括下部入口、上部入口、頂部出口和底部出口，所述第二精餾單元包括下部入口、頂部出口和底部出口；

5、所述第一精餾單元的頂部出口與每個(gè)所述脫碳單元的下部入口連通，每個(gè)所述脫碳單元的底部出口和所述第一精餾單元的上部入口連通，每個(gè)所述脫碳的頂部出口和所述第二精餾單元的下部入口連通，所述第二精餾單元的底部出口和每個(gè)所述脫碳單元的上部入口連通；

6、其中，所述第一精餾單元的上部進(jìn)料口用于輸入含甲基二氯氫硅的粗三氯氫硅進(jìn)料，每個(gè)所述脫碳單元的上部入口用于輸入四氯化硅液相進(jìn)料，所述第一精餾單元的底部出口用于輸出含甲基三氯硅烷液相高沸物料，所述第二精餾單元的頂部出口用于輸出脫碳三氯氫硅氣相物料。

7、進(jìn)一步地，所述第一精餾單元和第二精餾單元的中軸線位于一條直線上。

8、進(jìn)一步地，n＞1，且m個(gè)所述脫碳單元和n個(gè)所述脫碳單元的工作狀態(tài)相反，m+n＝n。

9、進(jìn)一步地，還包括冷凝單元，所述第二精餾單元的頂部出口與所述冷凝單元的入口連通，所述冷凝單元的第一液相出口與所述第二精餾單元的冷凝回流口連通，所述冷凝單元的第二液相出口用于輸出脫碳三氯氫硅物料，回流比為4～10；和/或，

10、還包括再沸單元，所述第一精餾單元的底部出口還與所述再沸單元的入口連通，所述再沸單元的出口與所述第一精餾單元的再沸回流口連通。

11、進(jìn)一步地，所述第一精餾單元的壓力為0.17～0.51mpag，頂部溫度為89～123℃，底部溫度為92～128℃；和/或，

12、每個(gè)所述脫碳單元的壓力為0.15～0.48mpag，溫度為83～118℃；和/或，

13、所述第二精餾單元的壓力為0.15～0.5mpag，頂部溫度為60～94℃，底部溫度為83～118℃。

14、進(jìn)一步地，所述第一精餾單元的總填料高度為10～20米；和/或，

15、每個(gè)所述脫碳單元的催化劑填料高度為10～20米；和/或，

16、所述第二精餾單元的總填料高度為10～20米。

17、進(jìn)一步地，所述第一精餾單元的上部進(jìn)料口對(duì)應(yīng)所述第一精餾單元的總填料區(qū)域的頂部；和/或，

18、每個(gè)所述脫碳單元的下部入口對(duì)應(yīng)所述脫碳單元的催化劑填料區(qū)域的底部；和/或，

19、所述第二精餾單元的下部入口對(duì)應(yīng)所述第二精餾單元的總填料區(qū)域的底部。

20、進(jìn)一步地，n＝2，所述脫碳單元為內(nèi)部設(shè)置有催化劑的固定床反應(yīng)器。

21、另一方面，本發(fā)明提供一種氯硅烷的脫碳方法，利用權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的脫碳裝置執(zhí)行，包括以下步驟：

22、使含甲基二氯氫硅的粗三氯氫硅進(jìn)料通過上部進(jìn)料口進(jìn)入第一精餾單元中進(jìn)行第一精餾處理，得到含甲基二氯氫硅氣相物料；

23、使所述含甲基二氯氫硅氣相物料通過所述脫碳單元的下部入口、四氯化硅液相進(jìn)料通過脫碳單元的上部入口進(jìn)入至少一個(gè)脫碳單元進(jìn)行脫碳處理，得到甲基三氯硅烷液相物料與四氯化硅氣相物料；

24、使所述甲基三氯硅烷液相物料進(jìn)入所述第一精餾單元中參與所述第一精餾處理，得到含甲基三氯硅烷液相高沸物料；

25、使所述四氯化硅氣相物料進(jìn)入第二精餾單元中進(jìn)行第二精餾處理，得到粗四氯化硅液相物料和脫碳三氯氫硅氣相物料；

26、使所述粗四氯化硅液相物料進(jìn)入至少一個(gè)所述脫碳單元中參與所述脫碳處理。

27、進(jìn)一步地，所述含甲基二氯氫硅的粗三氯氫硅進(jìn)料中的甲基二氯氫硅含量為100～50000ppm；和/或，

28、所述四氯化硅液相進(jìn)料中四氯化硅的質(zhì)量百分含量為90～99.99％，所述四氯化硅液相進(jìn)料的溫度為40～60℃；和/或，

29、所述四氯化硅液相進(jìn)料與所述含甲基二氯氫硅氣相物料的質(zhì)量比為(3～6)：1。

30、本發(fā)明提供的脫碳方法，通過第一精餾單元、第二精餾單元和不少于一個(gè)脫碳單元之間互相連通，使得脫碳處理后的物料可以及時(shí)排出，提高了反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率，減少能耗，提高了產(chǎn)品質(zhì)量。

技術(shù)特征：

1.一種氯硅烷的脫碳裝置，其特征在于，包括第一精餾單元、第二精餾單元和n個(gè)脫碳單元；n≥1；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脫碳裝置，其特征在于，所述第一精餾單元和第二精餾單元的中軸線位于一條直線上。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的脫碳裝置，其特征在于，n＞1，且m個(gè)所述脫碳單元和n個(gè)所述脫碳單元的工作狀態(tài)相反，m+n＝n。

4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的脫碳裝置，其特征在于，還包括冷凝單元，所述第二精餾單元的頂部出口與所述冷凝單元的入口連通，所述冷凝單元的第一液相出口與所述第二精餾單元的冷凝回流口連通，所述冷凝單元的第二液相出口用于輸出脫碳三氯氫硅物料，回流比為4～10；和/或，

5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的脫碳裝置，其特征在于，所述第一精餾單元的壓力為0.17～0.51mpag，頂部溫度為89～123℃，底部溫度為92～128℃；和/或，

6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的脫碳裝置，其特征在于，所述第一精餾單元的總填料高度為10～20米；和/或，

7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的脫碳裝置，其特征在于，所述第一精餾單元的上部進(jìn)料口對(duì)應(yīng)所述第一精餾單元的總填料區(qū)域的頂部；和/或，

8.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的脫碳裝置，其特征在于，n＝2，所述脫碳單元為內(nèi)部設(shè)置有催化劑的固定床反應(yīng)器。

9.一種氯硅烷的脫碳方法，其特征在于，利用權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的脫碳裝置執(zhí)行，包括以下步驟：

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的脫碳方法，其特征在于，所述含甲基二氯氫硅的粗三氯氫硅進(jìn)料中的甲基二氯氫硅含量為100～50000ppm；和/或，

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供一種氯硅烷的脫碳裝置和方法，該脫碳裝置通過第一精餾單元、第二精餾單元和不少于一個(gè)脫碳單元之間互相連通，使得脫碳處理后的物料可以及時(shí)排出，提高了反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率，減少能耗，提高了產(chǎn)品質(zhì)量。

技術(shù)研發(fā)人員：陳靜,劉繼三,沈琛,柯曾鵬,姚又省,陳維平,駱彩萍,劉欣,張璐璐,王慶豐
受保護(hù)的技術(shù)使用者：華陸工程科技有限責(zé)任公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/5