一种制备三氯氢硅的生产工艺及系统的制作方法

文档序号:35265858发布日期:2023-08-29 19:34阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种制备三氯氢硅的生产工艺,其特征是:

2.根据权利要求1所述的生产工艺,其特征是:所述新入四氯化硅&氢气(a)经预热和换热后,首先在冷氢化反应器(5)中和硅粉进行冷氢化反应,生成三氯氢硅及一部分副产物氯化氢混合尾气;再将上述混合尾气、硅粉和预热后的氯化氢导入氯氢化反应器(6)中进行氯氢化反应,把剩余的氯化氢充分转化成三氯氢硅;分别通过对冷氢化反应和氯氢化反应的参数精准控制,实现更高的三氯氢硅转化率。

3.根据权利要求1所述的生产工艺,其特征是:所述新入四氯化硅&氢气(a)、催化剂一(b)、硅粉(c)、催化剂二(d)和氯化氢(e)的进料管道上均设有调节阀;通过控制四氯化硅&氢气(a)的量以控制冷氢化反应器(5)的反应进度;通过控制氯化氢(e)的量来控制氯氢化反应器(6)的反应进度,避免逆反应的发生,推动反应朝正方向进行。

4.根据权利要求1所述的生产工艺,其特征是:所述催化剂一(b)为镍基、铜基、铝基、铈基、镧基催化剂中的一种或混合物,催化剂二(d)为镍基、铝基、铜基催化剂中的一种或混合物。

5.根据权利要求1所述的生产工艺,其特征是:所述预热器(2)的设计温度为130℃-170℃;一级换热器(3)中管程所述混合气约从130℃-170℃升至280℃-320℃,壳程经二级换热器(4)换热后的冷氢化反应器出口尾气从430℃-470℃降至280℃-320℃;二级换热器(4)中管程经一级换热器(3)换热后混合气约从280℃-320℃升至430℃-470℃,壳程冷氢化反应器出口尾气从530℃-570℃降至430℃-470℃;三级换热器中管程的氯化氢反应器出口尾气约从280℃-320℃降至80℃-180℃,壳程氯化氢(e)约从常温升至120-150℃。

6.根据权利要求1所述的生产工艺,其特征是:冷氢化反应器内反应压力为2mpa-4mpa,反应温度在530℃-570℃。

7.根据权利要求1所述的生产工艺,其特征是:氯氢化反应器内反应压力0.1mpa-0.4mpa,反应温度在280℃-350℃。

8.根据权利要求1所述的生产工艺,其特征是:冷氢化反应器内导入氢气与硅粉的摩尔比范围为1:1-5:1。

9.根据权利要求1所述的生产工艺,其特征是:氯氢化反应器内导入氯化氢与硅粉的摩尔比范围为1:1-5:1。

10.一种制备三氯氢硅的生产系统,其特征在于,包括:混合机(1),预热器(2),一级换热器(3),二级换热器(4),冷氢化反应器(5),氯氢化反应器(6),三级换热器(7),分离器(8),其中分离器设有分离器第一出口(81)和分离器第二出口(82),混合机(1)的进口与新入四氯化硅&氢气(a)及分离器第一出口(81)相连,混合机(1)的出口与预热器(2)入口连接,预热器(2)出口与一级换热器(3)管程进口连接,一级换热器(3)管程出口与二级换热器(4)管程入口连接,二级换热器(4)管程出口、硅粉(c)及催化剂一(b)分别与冷氢化反应器(5)对应的入口连接,冷氢化反应器(5)出口与二级换热器(4)壳程入口连接,二级换热器(4)壳程出口与一级换热器(3)壳程入口连接,一级换热器(3)壳程出口以及硅粉(c)、催化剂二(d)及三级换热器(7)壳程出口分别与氯氢化反应器(6)对应的入口连接,氯氢化反应器(6)出口与三级换热器(7)管程入口连接,三级换热器(7)管程出口与分离器(8)入口连接,分离器第一出口(81)与混合机(1)入口连接,分离器第二出口(82)产出三氯氢硅(g);三级换热器(7)壳程进口与氯化氢(e)相连通。


技术总结
一种制备三氯氢硅的生产工艺及系统,其特征是首先通过控制冷氢化反应器内的压力温度及氢气流量提高三氯氢硅产率,再控制氯氢化反应器内的压力温度及氯化氢流量提高三氯氢硅转化率;通过两个反应器的耦合能力实现三氯氢硅产率提高。本发明可提高三氯氢硅转化率2%‑10%,节约工艺整体能耗约5%‑10%。

技术研发人员:郭宏新,吴维涛,王军,何松,李杨
受保护的技术使用者:江苏中圣高科技产业有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/1/14
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