CN103269976B - 有机氯甲硅烷和四氯化硅的氢化 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及三氯甲硅烷的制备方法，其特征在于，氢和至少一种有机氯硅烷在压力驱动的反应器中反应，其中该反应器包含一个或多个由气密性陶瓷材料组成的反应器管。

Description

有机氯甲硅烷和四氯化硅的氢化
本发明涉及三氯甲硅烷的制备方法，其特征在于，氢和至少一种有机氯硅烷在压力驱动的反应器中反应，其中该反应器包含一个或多个由气密性陶瓷材料组成的反应器管。
三氯甲硅烷（TCS, Trichlorosilane）是一种重要的制备高纯度硅的原料，高纯度的硅是半导体和光伏行业所必须的。最近几年对TCS的需求持续上升，并在可预见的未来预测的需求还将进一步上升。
源自TCS的高纯度硅的沉积是在化学气相沉积（CVD）过程中根据西门子方法进行的，其中分别根据选择的过程参数会出现较大量的四氯化硅（STC）作为关联产物(Koppelprodukt)。所使用的TCS通常通过氯硅烷过程，即粗硅与HCl在约300℃的温度在流化床反应器中或者在约1000℃的温度在固定床反应器中的反应而获得，其中分离其它作为关联产物而形成的氯硅烷（例如STC）是通过后续的蒸馏而进行的。在上述过程中，有机杂质还会导致形成作为其它副产物的有机氯硅烷。有机氯硅烷，例如甲基三氯甲硅烷（MTCS）、甲基二氯甲硅烷（MHDCS）或者丙基三氯甲硅烷(PTCS)可以另外通过Müller-Rochow合成有针对性地由硅和烷基氯大量地制备。
为了满足对TCS上升的需求和提高高纯度硅的制备方法的经济性，因此需要可以将四氯化硅和有机氯硅烷有效地转化为TCS的方法，从而可以将西门子方法和氯硅烷过程的关联产物以及Müller-Rochow合成的物料流用于高纯度硅的制备。
各种将STC加氢脱氯生成TCS的方法是已知的。根据技术标准，使用热控制的方法，其中将STC和氢气一起导入用石墨衬里的反应器（所谓的“西门子炉”）中。在反应器中的石墨棒作为电阻加热来操作，从而达到1100℃或更高的温度。通过高的温度和成比例的氢气成分将平衡位置向产物TCS推动。在反应后将产物混合物从反应器中导出，并以繁琐的方法进行分离。向反应器中连续地通入料流，其中反应器的内面由作为防腐蚀的材料的石墨组成。对于在高的反应温度下直接与氯硅烷接触，金属材料不具有足够的耐腐蚀性。但是，使用金属外壳来稳定所述反应器。必须要冷却其外壁，以便尽可能地抑制高温时在热的反应器壁上出现的分解反应，该分解反应可以导致硅沉积。
本方法的改善之处特别包括使用具有化学惰性涂层的基于碳的建造材料，特别是SiC，以便避免由于基于碳的的材料和氯硅烷/H2气体混合物的反应而引起的建造材料的降解和产物气体混合物的污染。
因此，在US 5,906,799中建议使用SiC涂覆的碳纤维复合材料，其还适于改善反应器结构对抗热冲击的忍耐性。
在DE 102005046703 A1中描述了将氯硅烷脱卤化氢的方法，其中将与氯硅烷接触的石墨加热元件和反应室表面在脱卤化氢作用之前的步骤中原位地用保护性的SiC层通过石墨与有机硅烷在高于脱卤化氢的反应温度的温度反应进行涂覆。在反应室的内部设置加热元件提高了电阻加热的能量输入的效率。
上述方法的共同之处在于需要繁琐的涂覆方法。此外不利的是，相比于用天然气直接加热上述的使用电阻加热是不经济的。在必需的非常高的反应温度下形成的不合意的硅沉积另外需要定期地清理反应器。此外，金属压力反应器必须一方面进行繁琐的外部冷却和通过高温隔热体进行内部加衬，其中衬里必须同时提供抗腐蚀保护。
另一缺点是纯粹热驱动的反应在没有催化剂的情况下进行，这使上述方法总的来说非常没有效率。因此，开发了各种将STC催化脱卤化氢的方法。
例如，在WO 2005/102927 A1和WO 2005/102928 A1中描述了使用Ca、Sr、Ba或其氯化物或者使用特别是由Nb、Ta、W或其合金形成的金属加热元件作为将H2/SiCl4气体混合物在700-950℃的温度和1-10bar的压力下在石英玻璃直通式反应器(Durchflussreaktor)中以接近热力学的转化率而反应生成TCS的催化剂。
此外，在本发明人以前的申请中描述了将SiCl4在压力驱动的反应器中加氢脱卤生成TCS，其中该反应器包含一个或多个由气密性陶瓷材料组成的反应器管。优选将其管内壁用催化剂涂覆，该催化剂包含至少一种选自金属Ti、Zr、Hf、Ni、Pd、Pt、Mo、W、Nb、Ta、Ba、Sr、Ca、Mg、Ru、Rh、Ir或者其组合或者其硅化物化合物的活性组分，其中该管可以任选用类似催化性涂覆过的同样陶瓷材料填料形成的固定床来填充。所述生成TCS的反应在900℃左右的温度下具有接近热力学的转化率和高的选择性。反应温度可以有利地通过将反应器管设置在通过天然气燃烧而加热的燃烧室中而产生。
上述方法用于氯硅烷（特别是STC）的脱卤化氢。考虑到显著量的有机氯硅烷作为西门子方法或者氯硅烷方法的关联产物或者特别是Müller-Rochow合成的产物，非常希望开发一种方法来使获取高纯度硅的这些来源可以利用起来，该方法还可以有效地将有机氯硅烷氢化生成TCS。
根据DE 4343169 A1，过渡金属或者其硅化物似乎适用于作为将STC脱卤化氢和将有机含氯化合物氢化的催化剂。所建议的方法使用完全接触（Vollkontakt）。这意味着，相对高的材料消耗和催化活性组分的不完全利用。此外，在环境压力下在直通式反应器中的操作导致相对低的空时产率。
因此，本发明的任务在于，提供有效的和经济的方法来将有机氯硅烷与氢反应生成三氯甲硅烷，这可以实现高的TCS空时产率和选择性。
为了解决该问题已经发现，可以将至少一种有机氯硅烷和氢的混合物输送通过压力驱动的管状反应器，其中该反应器可以配置有催化性壁涂层和/或配置有固定床催化器。按照本发明，特别优选将在反应器中的反应通过一个或多个反应器管的催化该反应的内涂层来催化。在反应器中的反应可以另外通过在反应器中或者在一个或多个反应器管中设置的固定床的催化该反应的涂层来催化。使用催化剂来改善反应动力学和提高选择性的组合以及压力驱动的反应提供了在经济上和生态上非常有效的方法进程。其中，令人惊奇地发现在本发明的反应体系中可以实现有机氯硅烷化合物生成TCS的高转化率。通过合适地调节反应参数，例如压力、停留时间和原料的物质的量的比例，可以提供具有高的TCS空时产率和选择性的方法。任选在反应器中反应的由至少一种有机氯硅烷和氢组成的混合物可以另外含有STC作为另一原料。
已经发现，由特定的气密性陶瓷材料（下文将进一步说明）形成的反应器管可以用于氯硅烷、特别是有机氯硅烷的氢化，因为在所需的超过700℃的反应温度下其也是足够地惰性和能够保证反应器的耐压性。反应器管的内壁同样可以，如填充在管内部的由同样的陶瓷材料形成的填料表面，以简单的方式在没有特别的设备投入的情况下配置催化活性涂层。
使用在高温也是耐腐蚀和气密性的陶瓷材料反应器管的另一优点在于，可以使用天然气燃烧器进行加热，由此相比于电阻加热可以更经济地引入所需的反应热量。此外，燃气加热体系的特点在于均匀的温度进程。相反，电阻加热可能出现局部过热现象，因为电阻由于电阻加热的构件的几何形状的偏差或者由于损耗而不能保持足够地均匀，从而形成局部沉积，其结果就是需要繁琐的关闭并进行清理。最后，相对于基于石墨的氢卤化反应器，待冷却的必须防腐蚀的金属外壁不是必须的。
上述任务按照本发明的解决在下面进行进一步描述（包括各种或者优选的实施方式）。
本发明的主题是三氯甲硅烷的制备方法，其特征在于，氢和至少一种有机氯硅烷在压力驱动的反应器中反应，其中该反应器包含一个或多个由气密性陶瓷材料组成的反应器管。
在本发明方法的一种特别实施方式中，在含有至少一种有机氯硅烷的混合物中，四氯化硅另外与氢反应生成三氯甲硅烷。
在任选地混有STC的有机氯硅烷与氢的反应时，在特别的实施方式中可以使用甲基三氯甲硅烷作为唯一的有机氯硅烷。这里，表述“唯一的有机氯硅烷”是指在反应混合物中含有的蓄积的其它有机氯硅烷的物质的量小于3mol%，基于甲基三氯甲硅烷的物质的量计。
在本发明方法的所有上述实施方式中，在反应时含有氢的原料气体和含有至少一种有机氯硅烷的原料气体以及任选的含有四氯化硅的原料气体在反应器中通过输入热量可以反应生成含有三氯甲硅烷的产物气体，其中含有有机氯硅烷的原料气体和/或含有氢的原料气体和/或含有四氯化硅的原料气体作为在压力下的料流输送到压力驱动的反应器中，而产物气体作为在压力下的料流从反应器中输出。除了通过Si-C键的氢解在有机氯硅烷中存在的三氯甲硅烷和有机化合物之外，在产物流中可能含有例如烷烃（在烷基氯硅烷的情况下）、任选的副产物（例如HCl、四氯硅烷、二氯甲硅烷、一氯甲硅烷和/或硅烷）以及其它的不同于所使用的原料的有机氯硅烷和/或有机硅烷。在产物流中通常也还含有未反应的原料，即所述至少一种有机氯硅烷、氢和任选的四氯化硅。
在本发明方法的所有描述过的实施方式中，可以将含有有机氯硅烷的原料气体和含有氢的原料气体和如果存在的含有四氯化硅的原料气体在共同的料流中输送到压力驱动的反应器中。
在本发明的方法中，含有有机氯硅烷的原料气体优选含有式RSiCl3的有机三氯甲硅烷，其中R可以是烷基（优选具有1-8个碳原子的直链的或者支化的烷基，例如甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基和辛基）、苯基或者芳烷基，由此可以实现所想要的产物TCS的高产率。在本发明的方法中可以特别优选使用甲基三氯甲硅烷（MTCS）、乙基三氯甲硅烷（ETCS）和/或正丙基三氯甲硅烷（PTCS）作为有机氯硅烷。这些氧化氯硅烷可以单独地或者以混合物的形式作为来自氯硅烷方法、根据西门子方法的高纯硅制备和/或Müller-Rochow合成中的次要料流在相应的产物气体后处理之后获取。
在本发明方法的一种特别实施方式中，除了含有有机氯硅烷的原料气体还使用了含有四氯化硅的原料气体。也可以使用含有有机氯硅烷和四氯化硅的原料气体。在这些情况下，在反应器中的与氢的反应通过平行进行的至少一种有机氯硅烷的氢化和SiCl4的加氢脱卤而实施。
含有四氯化硅的原料气体特别是可以从氯硅烷方法和/或根据西门子方法的高纯硅制备的次要料流在相应的产物气体后处理之后得到。
此外，本发明的方法还可以用于将二-或更高取代的式RxSiCl4-x的有机氯硅烷（其中x = 2,3或4，和R = 特别是含有1-8个碳原子的烷基、苯基或芳烷基）、和/或有机取代的二硅烷或者更高级的硅烷氢化。但是，在这些情况下产物混合物仅仅含有相对少量的TCS。其中，在产物混合物中主要含有具有更高氢含量或者更多Si-Si键的氯硅烷。
形成反应器的一个或多个反应器管的气密性陶瓷材料优选选自SiC或Si3N4，或其混合体系（SiCN）。由这些材料形成的管在所需的超过700℃的高反应温度下也是足够惰性的、耐腐蚀的和压力稳定的，从而可以在多个bar的过压下进行有机氯硅烷和任选STC的TCS合成。原则上，可以使用气密性材料作为反应器管材料。这也包括可以使用合适的非陶瓷材料，例如石英玻璃。
特别优选具有含SiC的反应器管的反应器，因为这种材料具有特别好的导热性，并因此可以均匀地分布热量和很好地将热量输送到反应中。在本发明方法的合适实施方案中，其可以特别涉及由Si渗透的SiC（SiSiC）或者无压烧结的SiC（SSiC）形成的气密性反应器管，但并不受限于此。特种陶瓷的商业来源例如有Saint-Gobain Industriekeramik Rödental公司的“Advancer®”型的管；Saint Gobain Ceramics公司的“Hexoloy®”；MTC Haldenwanger公司的“Halsic-I”以及Schunk Ingenieurkeramik公司的SSiC。
所述材料的耐腐蚀性可以另外通过1-100μm的层厚度范围的SiO2层来提高。因此，在一个特别的实施方式中可以使用具有相应的SiO2层作为覆盖层的由SiC、Si3N4或者SiCN形成的反应器管。
在本发明方法的另一实施方式中，可以用填料来填充至少一个反应器管，其中该填料由与所述管相同的气密性陶瓷材料组成。这些惰性的散料可以用于优化流动动力学。作为散料可以使用例如环体、球体、小棒体的填料或者其它合适的填料。
在本发明方法的一个特别优选的实施方式中，将至少一个反应器管的内壁和/或所述填料的至少一部分用至少一种材料涂覆，其中该材料催化氢与有机氯硅烷和任选的四氯化硅生成三氯甲硅烷的反应。通常可以在有或没有催化剂的情况下使用所述管，其中催化性涂覆的管提供了优选的实施方式，因为合适的催化剂可以提高反应速度并因此提高空时产率。如果所述填料覆盖有催化活性的涂层，视需要可以放弃使用催化活性的反应器管内涂层。但是即使在这种情况下也优选将反应器管内壁包括在内，因为相对于纯粹加载的催化器系统（例如通过固定床）这样扩大了可使用的催化表面。
所述催化活性的涂层（即用于反应器管内壁和/或任选使用的固定床的）优选由组合物组成，该组合物包含至少一种选自金属Ti、Zr、Hf、Ni、Pd、Pt、Mo、W、Nb、Ta、Ba、Sr、Ca、Mg、Ru、Rh、Ir或者其组合或者其硅化物化合物（如果其存在的话）的活性组分。这里，特别优选的活性组分是Pt、Pt/Pd、Pt/Rh以及Pt/Ir。
将催化活性涂层施加到反应器管内壁和/或任选使用的固定床上可以包含下列步骤：
1. 准备悬浮液，该悬浮液含有a)至少一种选自金属Ti、Zr、Hf、Ni、Pd、Pt、Mo、W、Nb、Ta、Ba、Sr、Ca、Mg、Ru、Rh、Ir或者其组合或者其硅化物化合物的活性组分、b)至少一种悬浮剂和任选c)至少一种特别是用于稳定悬浮液、改善悬浮液存储稳定性、改善悬浮液在待涂覆表面上的粘附性和/或改善悬浮液在待涂覆表面上的施加的辅助组分。
2. 将该悬浮液施加到所述的一个或多个反应器管的内壁上和/或到所述填料的表面上。
3. 将所施加的悬浮液干燥。
4. 将所施加和所干燥过的悬浮液在500-1500℃的温度范围在惰性气体或者氢气中退火。
然后可以将退火的填料填充到所述一个或多个反应器管中。所述退火和任选前面的干燥也可以在已经填充的填料情况下进行。
作为按照本发明悬浮液的组分b)的悬浮剂，特别是可以使用具有粘附特性的悬浮剂，有利的是热塑性聚合物丙烯酸酯树脂（正如例如在色料和漆工业中所使用的）。这里，例如有基于聚丙烯酸甲酯、聚丙烯酸乙酯、聚甲基丙烯酸丙酯和/或聚丙烯酸丁酯的组合物。这里涉及的是市面上常见的体系，例如以商品名Degalan®可以从Evonik Industries公司购得。
任选地，作为其它组分（即在组分c)的范围）可以有利地使用一种或多种辅助组分。
因此，可以使用溶剂或稀释剂作为辅助组分c)。优选合适的是有机溶剂，特别是芳香族溶剂或稀释剂，如甲苯、二甲苯、以及酮、醛、酯、醇或上述的溶剂或稀释剂中至少两种的混合物。
如果需要的话，可以有利地通过无机或有机的流变助剂来实现悬浮液的稳定化。优选作为组分c)的无机流变助剂例如有硅藻土，膨润土，蒙脱石和活性白土，合成层状硅酸盐，热解二氧化硅或沉淀二氧化硅。优选的有机流变助剂或者辅助组分c)是蓖麻油及其衍生物（例如聚酰胺改性的蓖麻油）、聚烯烃或聚烯烃改性的聚酰胺、和聚酰胺及其衍生物（如以商品名Luvotix®销售的）、以及无机和有机流变助剂的混合体系。
作为用于改善悬浮液在待涂覆表面上的粘附性的辅助组分c)，可以使用选自硅烷或硅氧烷的合适增附剂。其例如可以是（但不限于）二甲基-、二乙基-、二丙基-、二丁基、二苯基聚硅氧烷或其混合体系，例如苯基乙基-或苯基丁基硅氧烷或其它混合体系，以及它们的混合物。
本发明的悬浮液可以以相对简单和经济的方式，例如通过将用料（即组分a)、b)和任选c)）混合、搅拌或者捏合，在相应的本领域技术人员已知的常用装置中得到。
在本发明方法中的反应通常在700-1000℃、优选850-950℃的温度范围和/或在1-10bar、优选3-8bar、特别优选4-6bar的压力范围和/或在气体流中进行。应该避免高于1000℃的温度，从而避免不可控制的硅沉积。
优选调节氢与有机氯硅烷和四氯化硅之和的摩尔比例，从而使其在1:1到8:1、优选2:1到6:1、特别优选3：1到5:1、特别是4:1的范围。
通过可用的管的几何形状以及通过关于引入进行反应所需的热量的规定来确定反应器管的尺寸和设计整个反应器。其中可以在加热室中设置单个反应器管和许多反应器管的组合。使用压力稳定的和耐腐蚀的陶瓷通流管的另一优点在于，可以直接或间接地使用天然气燃烧器进行加热，这比起电流明显更经济地提供了所需的能量输入。但是原则上，在反应器中用于反应的热量输入可以通过电阻加热或者燃气（例如天然气）燃烧而进行。其中，使用燃气加热体系的优点在于均匀的温度进程。电阻加热可能出现局部过热，因为电阻由于电阻加热的构件的几何形状的偏差或者由于损耗而不能保持足够地均匀，从而形成沉积，其结果就是需要繁琐的关闭并进行清理。为了避免在使用燃气加热时出现反应器管的局部温度峰值，燃烧器不应直接对准所述管。例如可以将其分布和排列在加热室，从而使其指向平行设置的反应器管之间的自由空间。这里，由上述陶瓷材料形成的管的机械稳定性足够地高，从而可以调节多个bar的压力级，优选在1-10bar的范围，特别优选在3-8bar的范围，特别优选4-6bar。与上述具有基于石墨的反应空间衬里的反应器相反，待冷却的必须防腐蚀的金属壁不是必需的。
为了提高能量效率，可以将反应器系统与热量回收系统相连。在一个特别的实施方式中，一个或多个所述反应器管的一侧被封闭，并且在每一情况下含有输送气体的内管，该内管优选由与反应器管相同的材料组成。在每个反应器管的封闭端和位于内部的管的指向其的开口之间出现回流。在这样的设置中，在反应器管内壁和内管外壁之间流动的产物气体混合物的热量在每一情况下通过陶瓷内管的导热转移到流过内管的产物气体。集成的热交换管也可以至少部分地用上述的催化活性的材料来涂覆。
下面的实施例进一步阐述了本发明的方法，但不以任何方式使其受限制。
实施例
实施例 1
催化剂膏的制备 , 本发明的实施例
在混合容器中,将54重量%的甲苯、0.3重量%的Aerosil R 974、6.0重量%的苯乙基聚硅氧烷、16.8重量%的铝颜料Reflaxal、10.7重量%的Degalan溶液LP 62/03和12.2重量%的硅化钨强烈混合。
实施例 2
催化剂膏的施加 , 本发明的实施例
用在实施例1中描述的配方通过将催化剂混合物填充到反应器管中来涂覆碳化硅（SSiC）陶瓷管。通过摇动用塞子封闭的管而将该混合物均匀地分布，然后在空气中干燥过夜。该管的内径为15mm，总长度为120cm。等温加热区为40cm。
实施例 3
催化剂形成和氢化 , 本发明的实施例
将所述反应器管安装在可电加热的管式炉中。首先，将含有每个管的管式炉加热到900℃，其中将氮气在3bar的绝对压力下输送通过反应器管。在2小时之后用氢气代替氮气。再一个小时在氢气流中，同样在3.6bar的绝对压力下，将甲基三氯甲硅烷或者甲基三氯甲硅烷和Aldrich公司的四氯化硅的混合物泵入到反应器管中。当将氮气换成原料时，管式炉中的温度已经调到900℃。将氢气流调到4:1的摩尔过量。通过在线气相色谱法分析反应器排出物，并由此计算所述形成的三氯甲硅烷、四氯化硅、二氯甲硅烷和甲基二氯甲硅烷的量。用纯物质进行气相色谱仪的校准。
没有评估所产生的氯化氢或其它副产物。结果显示在表格1中。
表格 1
MTCS( 任选地混有 STC) 与氢的催化反应的结果
在原料中的MTCS [ml/h] 在原料中的STC [ml/h] 炉温[℃] 在产物中的MTCS [重量%] 在产物中的DCS [重量%] 在产物中的TCS [重量%] 在产物中的STC [重量%] 在产物中的MHDCS [重量%]
78.0 0.0 900 13.9 2.4 37.4 45.1 1.1
156.0 0.0 900 25.1 2.3 35.8 34.8 1.9
78.0 0.0 950 7.6 2.2 36.5 52.2 0.82
39.0 39.0 950 1.6 0.33 22.2 71.4 0.10
STC = 四氯化硅
TCS = 三氯甲硅烷
DCS = 二氯甲硅烷
MHDCS = 甲基二氯甲硅烷。

Claims (20)

1.用于制备三氯甲硅烷的方法，其特征在于，氢和至少一种有机氯硅烷在压力驱动的反应器中反应，其中该反应器包含一个或多个由气密性陶瓷材料组成的反应器管；且有机氯硅烷含有式RSiCl3的有机三氯甲硅烷，其中R是具有1-8个碳原子的直链的或者支化的烷基。
2.根据权利要求1的方法，其特征在于，R是甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基或辛基。
3.根据权利要求1的方法，其特征在于，使用甲基三氯甲硅烷（MTCS）、乙基三氯甲硅烷（ETCS）和/或正丙基三氯甲硅烷（PTCS）作为有机氯硅烷。
4.根据权利要求1的方法，其特征在于，在含有所述至少一种有机氯硅烷的混合物中，四氯化硅另外与氢反应生成三氯甲硅烷。
5.根据权利要求1的方法，其特征在于，使用甲基三氯甲硅烷作为唯一的有机氯硅烷。
6.根据权利要求1的方法，其特征在于，在反应时含有氢的原料气体和含有至少一种有机氯硅烷的原料气体以及任选的含有四氯化硅的原料气体在反应器中通过输入热量而反应生成含有三氯甲硅烷的产物气体，其中含有有机氯硅烷的原料气体和/或含有氢的原料气体和/或含有四氯化硅的原料气体作为在压力下的料流输送到压力驱动的反应器中，而产物气体作为在压力下的料流从反应器中输出。
7.根据权利要求6的方法，其特征在于，将含有有机氯硅烷的原料气体和含有氢的原料气体和如果存在的含有四氯化硅的原料气体在共同的料流中输送到压力驱动的反应器中。
8.根据权利要求6的方法，其特征在于，氢与一种或多种有机氯硅烷和四氯化硅之和的摩尔比例在1:1到8:1的范围。
9.根据权利要求6的方法，其特征在于，氢与一种或多种有机氯硅烷和四氯化硅之和的摩尔比例在2:1到6:1的范围。
10.根据权利要求6的方法，其特征在于，氢与一种或多种有机氯硅烷和四氯化硅之和的摩尔比例在3:1到5:1的范围。
11.根据权利要求6的方法，其特征在于，氢与一种或多种有机氯硅烷和四氯化硅之和的摩尔比例为4:1。
12.根据权利要求1-11之一的方法，其特征在于，所述反应在1-10bar的压力和/或700-1000℃的温度范围和/或气体料流进行。
13.根据权利要求1-11之一的方法，其特征在于，所述反应器中的反应的热量输入是通过电阻加热或者燃气燃烧而进行的。
14.根据权利要求1-11之一的方法，其特征在于，形成所述反应器管的气密性陶瓷材料选自SiC或Si3N4，或它们的混合体系（SiCN）。
15.根据权利要求14的方法，其特征在于，所述气密性陶瓷材料选自Si渗透的SiC(SiSiC)或者无压烧结的SiC(SSiC)。
16.根据权利要求1-11之一的方法，其特征在于，至少一个反应器管的一侧被封闭，并且含有输送气体的内管。
17.根据权利要求1-11之一的方法，其特征在于，用填料来填充至少一个反应器管，其中该填料由与所述管相同的气密性陶瓷材料组成。
18.根据权利要求1-11之一的方法，其特征在于，将至少一个反应器管的内壁和/或所述填料的至少一部分用至少一种材料涂覆，其中该材料催化氢与有机氯硅烷和任选四氯化硅生成三氯甲硅烷的反应。
19.根据权利要求18的方法，其特征在于，所述催化活性的涂层由组合物组成，该组合物包含至少一种选自金属Ti、Zr、Hf、Ni、Pd、Pt、Mo、W、Nb、Ta、Ba、Sr、Ca、Mg、Ru、Rh、Ir或者其组合或者其硅化物化合物的活性组分。
20.根据权利要求18的方法，其特征在于，施加所述催化活性涂层包含下列步骤：
- 准备悬浮液，该悬浮液含有a)至少一种选自金属Ti、Zr、Hf、Ni、Pd、Pt、Mo、W、Nb、Ta、Ba、Sr、Ca、Mg、Ru、Rh、Ir或者其组合或者其硅化物化合物的活性组分、b)至少一种悬浮剂和任选的c)至少一种用于稳定悬浮液和/或改善悬浮液存储稳定性和/或改善悬浮液在待涂覆表面上的粘附性和/或改善悬浮液在待涂覆表面上的施加的辅助组分；
- 将该悬浮液施加到所述的一个或多个反应器管的内壁上和/或到所述填料的表面上；
- 将所施加的悬浮液干燥；
- 将所施加和所干燥过的悬浮液在500-1500℃的温度范围在惰性气体或者氢气中退火；
- 任选将所述退火的填料填充到所述一个或多个反应器管中，其中所述退火以及任选的前面的干燥能够在已经填充的填料进行。
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