CN103466634B - 一种多晶硅生产中原料混合氯硅烷节能回收工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及节能技术领域，为了在多晶硅生产中降低成本，节约能源，充分利用尾气中混合氯硅烷，本发明提供的技术方案为从解析塔塔釜采出的100-150℃高温氯硅烷与换热器冷媒进行换热，获得70-115℃等于或稍低于泡点温度的混合氯硅烷，然后分别依次在解析塔压力和循环氯硅烷缓冲罐压力作用下送入循环氯硅烷缓冲罐和精馏塔，进行纯化，本发明避免了从解析塔采出后的过度降温和在精馏塔中再补充加温，节约了能源，降低了生产成本，并且具有节约蒸汽用量20％，及工艺简单，操作容易等有益效果。

Description

一种多晶硅生产中原料混合氯硅烷节能回收工艺

技术领域

本发明适用于多晶硅生产中尾气回收及精馏分离领域。

背景技术

随着多晶硅国际市场的剧烈变化，美国、欧盟等西方市场贸易保护壁垒的日益加重，对中国太阳能光伏产品进行“双反政策”，使国内身处太阳能光伏产品上游的多晶硅企业生存举步维艰。在市场大环境影响下，我国多晶硅中小企业受制于技术落后，生产成本难以下降。截至6月中旬，进口多晶硅均价为144.9元/公斤，而国产多晶硅为160元/公斤。受到低价进口多晶硅的强烈冲击，中国多晶硅对外依赖度高达95%以上，出口几近消失，产销严重失衡。企业盈利能力下降，亏损状况严重。目前，中国多晶硅企业中仅有8家勉强开工生产，其他80%的企业已经停产。

同时，多晶硅行业属于高耗能行业，能源价格的变化对整个行业有重大的影响。能源消耗（占总成本近50%份额）在企业生产中具有重要意义，多晶硅生产企业进行节能技术改造，降低能源消耗就显得更为迫切。因此结合多晶硅市场环境和行业特点，对多晶硅生产的节能降耗就显得尤为重要。

传统尾气回收工艺中解析塔釜高温氯硅烷经过水冷后，由泵将氯硅烷输送至精馏塔进行精馏提纯操作，此部分物料进精馏塔温度远低于泡点进料温度，而原料混合氯硅烷在精馏提纯过程中通过再沸器将原料混合氯硅烷温度提高到泡点温度，能源消耗较大，因此在此过程中能源消耗量仍有大幅下降的空间。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对原料混合氯硅烷在提纯过程中能源消耗较大问题，提供一种新的原料混合氯硅烷精馏工艺，降低原料混合氯硅烷在精馏过程中的蒸汽消耗。

本发明的目的通过以下技术方案来具体实现：

一种新的原料混合氯硅烷精馏工艺，包括步骤：

1、一种多晶硅生产中原料混合氯硅烷节能回收工艺，工艺设备组成有氯硅烷解析塔、换热器、循环氯硅烷缓冲罐、精馏塔及再沸器，节能回收工艺步骤如下：

1）尾气回收系统中解析塔塔釜采出的100-150℃高温氯硅烷与换热器冷媒进行换热，获得70-115℃等于或稍低于泡点温度的混合氯硅烷；

2）等于或稍低于泡点温度的混合氯硅烷由解析塔压力直接送入循环氯硅烷缓冲罐；

3）循环氯硅烷缓冲罐中等于或稍低于泡点温度的混合氯硅烷由循环氯硅烷缓冲罐压力送入精馏塔提纯。

2、氯硅烷解析塔压力0.5-1.2MpaG,循环氯硅烷缓冲罐压力0.2-0.7MpaG，精馏塔压力0.1-0.5 MpaG。

3、解析塔换热器冷媒为常温水。本发明将解析塔塔釜采出的高温物料，经适当降温，达到泡点温度或稍低于泡点温度，进入原料精馏塔，降低了精馏塔和再沸器蒸汽消耗，进而降低生产成本。

本发明实现原料混合氯硅烷在精馏分离过程中能耗的降低，采用新的精馏回收工艺，蒸汽消耗降低20%，并具有工艺简单，操作容易等有益效果。

附图说明

图1是本发明实施例所述的流程简图。

图中各标号的名称为：

1-换热器；2-循环氯硅烷缓冲罐；3-精馏塔；4-再沸器。

具体实施方式

下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明。

如图1所示本发明实施例所述的混合氯硅烷精馏工艺。

实施例1具体实施步骤为：

1、尾气回收系统中解析塔塔釜100～120℃高温氯硅烷与冷媒进行换热器换热，得到70～85℃混合氯硅烷，其中解析塔压力在0.5～0.8 MpaG；

2、70～85℃混合氯硅烷，一部分通过水冷器返回系统，另一部分通过0.5～0.8MpaG的解析塔压力直接进入循环氯硅烷缓冲罐；

3、循环氯硅烷缓冲罐中70～85℃混合氯硅烷通过缓冲罐压力，将70～85℃混合氯硅烷送入精馏塔进行精馏提纯，其中缓冲罐压力在0.2～0.5 MpaG，精馏塔压力在0.10～0.2MpaG；

实施例2具体实施步骤为：

1、尾气回收系统中解析塔塔釜120～130℃高温氯硅烷与冷媒进行换热器换热，得到85～95℃混合氯硅烷，其中解析塔压力在0.8～1.0 MpaG；

2、85～95℃混合氯硅烷，一部分通过水冷器返回系统，另一部分通过0.8～1.0MpaG的解析塔压力直接进入循环氯硅烷缓冲罐；

3、循环氯硅烷缓冲罐中85～95℃混合氯硅烷通过缓冲罐压力，将85～95℃混合氯硅烷送入精馏塔进行精馏提纯，其中缓冲罐压力在0.2～0.5 MpaG，精馏塔压力在0.2～0.3MpaG；

实施例3具体实施步骤为：

1、尾气回收系统中解析塔塔釜130～150℃高温氯硅烷与冷媒进行换热器换热，得到95～115℃混合氯硅烷，其中解析塔压力在1.0～1.2 MpaG；

2、95～115℃混合氯硅烷，一部分通过水冷器返回系统，另一部分通过1.0～1.2MpaG的解析塔压力直接进入循环氯硅烷缓冲罐；

3、循环氯硅烷缓冲罐中95～115℃混合氯硅烷通过缓冲罐压力，将95～115℃混合氯硅烷送入精馏塔进行精馏提纯，其中缓冲罐压力在0.55～0.7 MpaG，精馏塔压力在0.35～0.5MpaG；

本发明实现原料混合氯硅烷在精馏过程中能耗的大幅降低，采用新的精馏回收工艺，降低精馏蒸汽消耗20%，有效的降低了多晶硅生产中原料氯硅烷提纯的能耗。

以上对本发明工艺进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的原理前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (2)

1.一种多晶硅生产中原料混合氯硅烷节能回收工艺，其特征为工艺设备组成有氯硅烷解析塔、换热器、循环氯硅烷缓冲罐、精馏塔及再沸器，节能回收工艺步骤如下：

1）尾气回收系统中解析塔塔釜采出的100-150℃高温氯硅烷与换热器冷媒进行换热，获得70-115℃等于或稍低于泡点温度的混合氯硅烷；

2）等于或稍低于泡点温度的混合氯硅烷由解析塔压力直接送入循环氯硅烷缓冲罐；

3）循环氯硅烷缓冲罐中等于或稍低于泡点温度的混合氯硅烷由循环氯硅烷缓冲罐压力送入精馏塔提纯；

其中，氯硅烷解析塔压力0.5-1.2MpaG,循环氯硅烷缓冲罐压力0.2-0.7MpaG，精馏塔压力0.1-0.5 MpaG。

2.根据权利要求1所述的多晶硅生产中原料混合氯硅烷节能回收工艺，其特征为解析塔换热器冷媒为常温水。