一种多晶硅精馏工艺的物料综合处理系统技术方案

技术编号:39948585 阅读:16 留言:0更新日期:2024-01-08 23:07
本技术公开了一种多晶硅精馏工艺的物料综合处理系统,涉及多晶硅技术领域,包括缓存储罐和精馏塔,所述缓存储罐出料口通过输送泵与精馏塔物料进口相连,所述精馏塔的塔底出料口连接提纯塔,中部出料口连接三氯氢硅原料储罐,塔顶出料口连接反歧化原料罐。该系统用于对合成液、深冷液除硼与渣浆回收液分离的精馏,不仅能分离三氯氢硅增加精馏系统产量,同时降低原料精馏硼磷元素的引入量,还消除了渣浆回收液中三氯氢硅循环进入冷氢化系统抑制其转化率的问题,实现原料精馏产品产能提升且品质稳定,为未来多晶硅产能的提升作前期的准备。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及多晶硅,具体涉及一种多晶硅精馏工艺的物料综合处理系统


技术介绍

1、高纯晶硅生产环节里,原料中三氯化硼、三氯化磷、重金属等杂质含量超高,对企业的量产及品质的提高产生了较大的影响。在此情况下,各高纯晶硅企业寻求新的技术方法,期望通过前处理和后精制的方法来祛除一部分三氯化硼等杂质,提高和稳定原料质量,保证高纯晶硅产品质量。

2、精馏除硼是传统的利用物质的沸点不同达到分离提纯的目的。其主要操作是控制精馏塔顶和塔釜的温度,以及塔顶塔釜的排放量来将硼系化合物排除系统。此法除硼操作精度高,对各个控制参数不得有波动。

3、多晶硅渣浆回收产品液是:原料精馏装置排出的含重金属、高沸物等物质的四氯化硅液体,经渣浆工序处理提纯处理后回收的高纯四氯化硅,渣浆液回收液因系统排渣操作原因,排渣过程中含少量三氯氢硅,经渣浆回收装置处理后,提纯的四氯化硅中含三氯氢硅一并送入原合成精馏四氯化硅提纯塔,继而低沸点的三氯氢硅与提纯后的四氯化硅又送回冷氢化,如此形成三氯氢硅循环,影响产能提升。

4、多晶硅深冷液是:多晶硅生产过程中产生的尾气,经原料精馏深冷装置、尾气淋洗深冷装置、尾气回收深冷装置时,利用冷媒冷凝尾气中的氯硅烷(三氯氢硅、四氯化硅、二氯二氢硅)成液后回收利用,尾气深冷液来源于三处尾气深冷装置,不同装置所冷物料量不同,三处深冷液是间歇性送料至原料罐,原料罐收料时会原料罐组份存在高低变化,影响合成精馏塔分离操作。

5、多晶硅合成液:来自三氯氢硅合成装置,由三氯氢硅合成工序提供的生产原料,以三氯氢硅和四氯化硅为主要组份,以及少量的二氯二氢硅组成,合成液中硼平均含量约5000~10000ppbw,超高的b引入原合成精馏处理,因提纯能力有限,影响精制三氯氢硅液体硼含量高,最终影响高纯晶硅产品质量下滑。

6、氢化液:氢化液(合成精馏原料)来自冷氢化装置,氢化液中含有杂质较多,现阶段通常直接投入到合成精馏塔中,造成合成精馏塔进料负荷和除杂负荷较大,不利于后续产能规划。

7、现阶段的渣浆液、深冷液、合成液和氢化液通常直接投入到原料精馏系统中,b/p杂质含量过高与各类物料组份含量不一,导致原料中组份稳定性较差,直接增加原料精馏除硼/磷的工作负荷以及精馏稳定操控的难度;导致后续精馏塔硼/磷含量增加,有致使精制三氯氢硅硼/磷含量超标的风险;同时,深冷液、合成液直接投入到原来精馏系统,利用原料精馏塔进行分离提纯,增加了原料精馏塔的工作负荷,不利于后续的产能提升规划。

8、因此,亟需提供一种低成本、低能耗的多晶硅的物料综合处理系统以解决前述问题。


技术实现思路

1、本技术的目的在于提供一种多晶硅精馏工艺的物料综合处理系统,该系统用于对合成液、深冷液除硼与渣浆回收液分离的精馏,不仅能分离三氯氢硅增加精馏系统产量,同时降低原料精馏硼磷元素的引入量,还消除了渣浆回收液中三氯氢硅循环进入冷氢化系统抑制其转化率的问题,实现原料精馏产品产能提升且品质稳定,为未来多晶硅产能的提升作前期的准备。

2、为实现上述目的,本专利技术所采用的技术方案为:

3、一种多晶硅精馏工艺的物料综合处理系统,包括缓存储罐和精馏塔,所述缓存储罐出料口通过输送泵与精馏塔物料进口相连,所述精馏塔的塔底出料口连接提纯塔,中部出料口连接三氯氢硅原料储罐,塔顶出料口连接反歧化原料罐。

4、所述缓存储罐的进料口连接四条进料管线,四条进料管线连接渣浆回收装置的渣浆液管线、尾气深冷装置的深冷液管线、三氯氢硅合成装置的合成液管线和冷氢化装置的氢化液管线,分别引入合成液、深冷液、渣浆液和氢化液四种原料。

5、所述提纯塔底出料口连接冷氢化渣浆回收处理装置,所述冷氢化渣浆回收处理装置为板式精馏塔,对提纯塔塔底出料口采出的高沸物和含重金属杂质的物料进行精馏回收处理。

6、所述精馏塔还包括进料预热器,所述进料预热器为双流道缠绕管式换热器,进料预热器的双流道分别连接精馏塔中部出料管线和精馏塔进料管线,高温的中部釆出物料与相对低温的原料在绕管换热器中进行热量互换,加热后原料输送入新精馏塔。

7、所述三氯氢硅原料储罐出料口连接有原料精馏塔,所述原料精馏塔对中部出料口采出的三氯氢硅分离提纯利用。

8、所述塔顶出料口通过反歧化混合液进料管线连接反歧化原料罐,塔顶采出的二氯硅烷在反歧化混合液进料管线内与四氯化硅按一定比例充分混合均匀后通入反歧化原料罐供反歧化使用。

9、所述反歧化原料罐出料口连接有反歧化装置,对反歧化原料罐中的物料进行吸附和反应处理,将二氯二氢硅转化为三氯氢硅。

10、本专利技术的有益效果:

11、1.本技术创新增加一支精馏塔,可实现一塔多用的功能,相较于传统精馏工艺,该塔设计的上中下釆出流程不仅满足生产工艺除重、脱轻与产品回收利用的需求,同时较大的减少了设备费用的投入。

12、2. 本技术针对渣浆回收液三氯氢硅在系统中循环的问题,通过新塔分离出渣浆回收液中的三氯氢硅,中部出料口釆出送入原料精馏塔分离提纯利用,不仅有利于冷氢化转化率提升,同时增加精制三氯氢硅产量。

13、3.本技术新塔釜排出含高硼磷、高杂的四氯化硅送入提纯塔,塔顶釆出回收利用四氯化硅,塔釜除重再送入渣浆回收工序处理;故而解决原料精馏外部送入高硼高杂氯硅烷引入而对精馏系统造成物料污染的问题,从而保证精馏系统提量后精制三氯氢硅的品质与稳定性。

14、4. 当高硼磷、高杂的氯硅烷被处理后,将促进生产系统整体质量提升,原料精馏塔有富余的提纯能力匹配合成和冷氢化提量,以此满足未来产能规划。

15、5.本技术精馏塔用于对合成液、深冷液除硼与渣浆回收液分离的精馏工艺研究,不仅能分离三氯氢硅增加精馏系统产量,同时降低原料精馏硼磷元素的引入量,还消除了渣浆回收液中三氯氢硅循环进入冷氢化系统抑制其转化率的问题,实现原料精馏产品产能提升且品质稳定,为未来多晶硅产能的提升作前期的准备。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种多晶硅精馏工艺的物料综合处理系统,其特征在于:包括缓存储罐(1)和精馏塔(2),所述缓存储罐(1)出料口通过输送泵(3)与精馏塔(2)进料口相连,其进料口连接四条进料管线(4),四条进料管线(4)分别连接渣浆回收装置的渣浆液管线、尾气深冷装置的深冷液管线、三氯氢硅合成装置的合成液管线和冷氢化装置的氢化液管线;所述精馏塔(2)的塔底出料口连接提纯塔(5),中部出料口的连接三氯氢硅原料储罐(6),塔顶出料口连接反歧化原料罐(7)。

2.根据权利要求1所述物料综合处理系统,其特征在于:所述精馏塔还包括进料预热器(8),所述进料预热器(8)为双流道缠绕管式换热器。

3.根据权利要求2所述物料综合处理系统,其特征在于:所述进料预热器(8)的双流道分别连接精馏塔中部出料管线和精馏塔进料管线。

4.根据权利要求1所述物料综合处理系统,其特征在于:所述提纯塔(5)底部出料口连接冷氢化渣浆回收处理装置(9)。

5.根据权利要求4所述物料综合处理系统,其特征在于:所述冷氢化渣浆回收处理装置(9)为板式精馏塔。

6.根据权利要求1所述物料综合处理系统,其特征在于:所述三氯氢硅原料储罐(6)出料口连接有原料精馏塔(10)。

7.根据权利要求1所述物料综合处理系统,其特征在于:所述塔顶出料口通过反歧化混合液进料管线(11)连接反歧化原料罐(7)。

8.根据权利要求7所述物料综合处理系统,其特征在于:所述反歧化原料罐(7)出料口连接有反歧化装置(12)。

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【技术特征摘要】

1.一种多晶硅精馏工艺的物料综合处理系统,其特征在于:包括缓存储罐(1)和精馏塔(2),所述缓存储罐(1)出料口通过输送泵(3)与精馏塔(2)进料口相连,其进料口连接四条进料管线(4),四条进料管线(4)分别连接渣浆回收装置的渣浆液管线、尾气深冷装置的深冷液管线、三氯氢硅合成装置的合成液管线和冷氢化装置的氢化液管线;所述精馏塔(2)的塔底出料口连接提纯塔(5),中部出料口的连接三氯氢硅原料储罐(6),塔顶出料口连接反歧化原料罐(7)。

2.根据权利要求1所述物料综合处理系统,其特征在于:所述精馏塔还包括进料预热器(8),所述进料预热器(8)为双流道缠绕管式换热器。

3.根据权利要求2所述物料综合处理系统,其特征在于:所述进料预热器(8)的...

【专利技术属性】
技术研发人员:袁野罗轩涂彬王波冉进
申请(专利权)人:四川永祥多晶硅有限公司
类型:新型
国别省市:

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