CN105060298A - 一种多晶硅生产中高沸物制备有机硅的处理方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多晶硅生产中高沸物制备有机硅的处理方法和装置，包括依次相连的预处理单元、裂解反应器以及精馏塔B，适用于对来自于精馏工序的氯硅烷精馏塔釜液、来自于冷氢化工序和/或氯氢化工序含硅粉废液中的高沸物进行处理，较现有技术公开的仅对还原CVD的高沸物进行处理的装置系统而言，能更适应目前产量日益提高的多晶硅企业，更加全面、系统的执行多晶硅企业节能、降排的生产目标。
Description
技术领域
本发明是一种多晶硅生产中高沸物制备有机硅的处理方法和装置，具体涉及多晶硅生产工艺中高沸物的处理方法，属于多晶硅的制备技术领域。
背景技术
全球多晶硅生产主流工艺采用改良西门子法，该方法以SiHCl3在高温H2环境中还原沉淀在硅芯上形成多晶硅，还原炉排出的尾气H2、SiHCl3、SiCl4、SiH2Cl2和HCl经过分离后再循环利用。在上述多晶硅的形成过程中会不可避免的产生少量聚氯硅烷，同时，配套改良西门子法的冷氢化（以副产物SiCl4作原料，将其转化为SiHCl3，然后将SiHCl3通过歧化反应生产硅烷）或氯氢化（将SiCl4、HCl、H2与Si粉在500℃温度下反应生成SiHCl3）在生产过程中因过度族金属化合物的催化作用也会产生少量的聚氯硅烷，特别在多晶硅产量日趋扩大之后，这部分聚氯硅烷的量不容小觑。在实际生产过程中，这部分聚氯硅烷在西门子法多晶硅企业中并无利用价值，通常和金属氯化物等固体杂质一起进行水解，不仅会对环境造成污染，同时，也会造成大量氯和Si元素的浪费，不利于多晶硅生产的可持续发展。
基于上述情况我们知道，为改善多晶硅生产过程中的环境污染和物料浪费情况，聚氯硅烷的处理势在必行，在专利文献CN102232080（三氯硅烷及四氯硅烷的生产工艺，2011.11.02）中，公开了将聚氯硅烷用于制备三氯硅烷或四氯硅烷的工艺路线，工艺路线包括：回收含有聚氯硅烷的混合物至蒸馏装置中并且裂解该聚氯硅烷，从而生产三氯硅烷、四氯硅烷或其组合，裂解使用的催化剂有钛的氯化物、锡的氯化物、铝的氯化物等。虽然该工艺减少了浪费并且提高了用于生产多晶硅的氯硅烷单体（SiHCl3和SiCl4）的产率，但该工艺路线的实际生产效率还有待考证，尤其是面临多晶硅产量日趋扩大的生产趋势，怎样合理的安排聚氯硅烷的处理工艺，提高转化效率，才是如今多晶硅企业亟待改进的现状。
当然，同样的情况也存在于专利文献CN204057977（用于卤硅聚合物裂解制备卤硅烷的装置系统，2014.12.31）中，该专利文献公开了将多晶硅生产中的卤硅聚合物在催化剂存在的情况下经裂解、分离后，获得氯硅烷和釜液，釜液通过再生器实现催化剂的再生循环利用。为此，本发明应运而生。
发明内容
本发明的目的在于提供一种多晶硅生产中高沸物制备有机硅的处理方法，采用预处理方法提取多晶硅生产工艺中的聚氯硅烷并获得处理料液，使用裂解剂使处理料液裂解，后经分离得到氯硅烷和烷基三氯硅烷，烷基三氯硅烷能外卖至有机硅产业，获得收益，氯硅烷则可进入多晶硅精馏系统循环利用，减少资源浪费，并降低环境污染。
本发明的另一目的在于提供一种多晶硅生产中高沸物制备有机硅的装置，实现了多晶硅生产中高沸物从提纯、裂解再到分离的步骤，高沸物来源于多晶硅生产的还原工序、冷氢化工序和/或氯氢化工序，避免了高沸物中大分子卤硅烷的损失，同时规避了现有工艺卤硅烷淋洗对环境造成的影响。
本发明通过下述技术方案实现：一种多晶硅生产中高沸物制备有机硅的处理方法，所述的处理方法是将多晶硅生产中还原工序、冷氢化工序和/或氯氢化工序产生的高沸物制备成氯硅烷的处理过程，步骤如下：
A：对氯硅烷精馏塔釜液和含硅粉废液进行预处理，获得处理料液；
B：所述的处理料液与裂解剂反应后，获得氯硅烷混合物；
C：分离氯硅烷混合物，得到氯硅烷和烷基三氯硅烷，
由于在还原工序产生的聚氯硅烷是在精馏工序伴随金属氯化物一起分离出来的，因此，所述的氯硅烷精馏塔釜液来自于精馏工序，所述的含硅粉废液来自于冷氢化工序和/或氯氢化工序。
本发明能同时对精馏工序产生的氯硅烷精馏塔釜液、氢化工序和/或氯氢化工序产生的含硅粉废液进行处理，较现有技术公开的仅对还原CVD的高沸物进行处理的装置系统而言，能更适应目前产量日益提高的多晶硅企业，更加全面、系统的执行多晶硅企业节能、降排的生产目标。
在本发明中，所述的氯硅烷精馏釜液包含有聚氯硅烷和四氯化硅；含硅粉废液包含有三氯氢硅、四氯化硅、聚氯硅烷、金属氯化物和硅粉。
基于上述情况可知，氯硅烷精馏釜液和含硅粉废液中含有高沸物——聚氯硅烷，在实际使用时，若不对该高沸物进行处理，不仅会造成资源浪费，更会对环境造成污染，因此，为更好的改善这一情况，我们首先需要对氯硅烷精馏釜液和含硅粉废液进行预处理，具体结构如下：
在所述的步骤A中，预处理步骤如下：
A.1：对氯硅烷精馏塔釜液和含硅粉废液进行烘干；
A.2：将烘干获得的物料气体冷凝后，获得冷凝液；
A.3：将冷凝液精馏提纯后获得处理料液，该处理料液中聚氯硅烷的百分含量为30～80%。
本发明对氯硅烷精馏塔釜液和含硅粉废液依次进行烘干、冷凝、精馏提纯的目的是：除去硅粉和金属氯化物，浓缩聚氯硅烷，减少氯硅烷的附带量。
在上述过程中，烘干温度40～130℃；冷凝器采用低温媒介换热，在实际操作过程中，冷凝器和烘干过程均在-0.05～0.1MPaG下进行。
在所述的步骤A.2中，还包括对烘干后的物料气体的洗涤，物料气体依次经烘干、洗涤后进行冷凝，获得冷凝液，洗涤的目的是：降低物料中金属杂质的含量，如AlCl3等，有助于延长裂解反应中催化剂的使用寿命，实用性强。
所述的精馏提纯包括将冷凝液送至精馏塔A，控制其操作压力为-0.05～0.1MpaG，将精馏塔A塔顶的冷凝液体送到多晶硅精馏装置，精馏塔A的釜液即为处理料液。
在所述的步骤B中，所述的处理料液与裂解剂在催化剂存在的情况下裂解，所述的裂解剂为一氯代烷烃，可控制裂解产物是广泛的有机硅产业过程产物甲基氯硅烷，其优势主要表现在：具有较快的裂解速度，在实际反应过程中，根据催化剂的种类和使用时间选择进料比例，能取得聚氯硅烷的较高单次转化率，因此，在本发明方法中，通常控制处理料液和催化剂在1～10000s-1的质量空速下进行反应。
本发明还提出了一种多晶硅生产中高沸物制备有机硅的装置，该装置包括依次相连的预处理单元、裂解反应器以及精馏塔B，来自于精馏工序的氯硅烷精馏塔釜液、来自于冷氢化工序和/或氯氢化工序含硅粉废液均被送至预处理单元，裂解反应器内设有裂解剂入口，在精馏塔B上设有氯硅烷出口和烷基三氯硅烷出口。
为降低反应过程中催化剂的流失，本发明在所述的裂解反应器内设有催化剂填料层。
所述的预处理单元包括干燥釜、冷凝器和精馏塔A，所述的氯硅烷精馏塔釜液和含硅粉废液均被送至干燥釜，干燥釜上设有与冷凝器相连的物料气体出口，冷凝器的冷凝液出口连接在精馏塔A上，精馏塔A上设有与多晶硅精馏装置相连的冷凝液出口以及与裂解反应器相连的釜料出口。
所述的干燥釜内设有桨叶，干燥釜底部连接有输送固体粉粒的螺杆泵，固体粉粒送至废液淋洗塔。
在所述干燥釜和冷凝器之间连接有洗涤器，经干燥釜物料气体出口输出的物料经洗涤器送入冷凝器。
本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
（1）本发明充分利用了多晶硅生产中的副产物，能同时对精馏工序产生的氯硅烷精馏塔釜液、氢化工序和/或氯氢化工序产生的含硅粉废液进行处理，较现有技术公开的仅对还原CVD的高沸物进行处理的装置系统而言，能更适应目前产量日益提高的多晶硅企业，更加全面、系统的执行多晶硅企业节能、降排的生产目标。
（2）本发明使用预处理工序使聚氯硅烷富集、纯化，以提高后续处理步骤中由转化和分离获得的氯硅烷的转化率，提高工艺收率，循环利用以作为有机硅生产所需的氯硅烷原料，降低多晶硅的生产成本。
（3）在本发明中，处理工艺涉及的烘干、冷凝、精馏除能完成聚氯硅烷的富集，提纯，提高裂解反应获得氯硅烷的转化效率外，还能有效的分离多晶硅副产物（氯硅烷精馏塔釜液、含硅粉废液）中的金属氯化物，避免其络合失活裂解反应中的催化剂或堵塞负载催化剂的填料。
（4）本发明使用一氯代烷烃作为聚氯硅烷裂解反应的裂解剂，较现有常用的氢气、氯化氢、氯气等裂解催化剂而言，具有更好的工艺适用性，对裂解温度、压力等因素的要求较低，更易实现工业化，在实际使用时，可选用一氯甲烷，反应产物是广泛的有机硅产业过程产物甲基氯硅烷，适宜工业生产。
（5）本发明制备工艺简单，装置设置合理，催化剂为负载填料层，能持续有效的提高裂解的反应效率，并不需要分离回用，因此，由精馏塔B分离提纯后得到的产物烷基三氯硅烷可直接外卖至有机硅产业，该处理方式还能节约工艺进程，降低生产能耗。
（6）本发明在干燥釜和冷凝器之间加入有洗涤器，不仅能有效的降低物料的金属杂质的含量，如AlCl3等，还能延长裂解反应器内催化剂填料层的使用寿命，实用性强。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图（一）。
图2为本发明的工艺流程图（二）。
其中，1—物料气体出口，2—冷凝液出口，3—催化剂填料层，4—氯硅烷出口，5—烷基三氯硅烷出口。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1：
本实施例是一种多晶硅生产中高沸物制备有机硅的处理方法，该处理方法是将多晶硅生产中还原工序、冷氢化工序产生的高沸物制备成氯硅烷的处理过程，步骤如下：
A：对氯硅烷精馏塔釜液和含硅粉废液进行预处理，获得处理料液；
B：处理料液与裂解剂反应后，获得氯硅烷混合物；
C：分离氯硅烷混合物，得到氯硅烷和烷基三氯硅烷，
在本实施例中，氯硅烷精馏塔釜液来自于精馏工序，含硅粉废液来自于冷氢化工序。
实施例2：
本实施例与实施例1的区别在于：在本实施例中，氯硅烷精馏釜液包含有聚氯硅烷和四氯化硅；含硅粉废液包含有三氯氢硅、四氯化硅、聚氯硅烷、金属氯化物和硅粉。
实施例3：
本实施例与实施例1的区别在于：在本实施例涉及的步骤A中，预处理步骤如下：
A.1：对氯硅烷精馏塔釜液和含硅粉废液进行烘干；
A.2：将烘干获得的物料气体冷凝后，获得冷凝液；
A.3：将冷凝液精馏提纯后获得处理料液，该处理料液中聚氯硅烷的百分含量为30%。
实施例4：
本实施例与实施例1的区别在于：在本实施例涉及的步骤A.2中，还包括对烘干后的物料气体的洗涤，物料气体依次经烘干、洗涤后进行冷凝，获得冷凝液。
实施例5：
本实施例与实施例3的区别在于：在本实施例中，精馏提纯包括将冷凝液送至精馏塔A，控制其操作压力为-0.05MpaG，将精馏塔A塔顶的冷凝液体送到多晶硅精馏装置，多晶硅精馏装置的釜液即为处理料液，该处理料液中聚氯硅烷的百分含量为80%。
实施例6：
本实施例于实施例1的区别在于：在本实施例涉及的步骤B中，处理料液与裂解剂一氯代烷烃在催化剂存在的情况下裂解，裂解剂可选用一氯甲烷。
实施例7：
本实施例提出了一种多晶硅生产中高沸物制备有机硅的装置，该装置包括依次相连的预处理单元、裂解反应器以及精馏塔B，来自于精馏工序的氯硅烷精馏塔釜液、来自于冷氢化工序和氯氢化工序含硅粉废液均被送至预处理单元，裂解反应器内设有裂解剂入口，在精馏塔B上设有氯硅烷出口4和烷基三氯硅烷出口5。
实施例8：
本实施例与实施例7的区别在于：本实施例在裂解反应器内设有催化剂填料层3。
实施例9：
本实施例与实施例7的区别在于：在本实施例中，预处理单元包括干燥釜、冷凝器、精馏塔A和多晶硅精馏装置，氯硅烷精馏塔釜液和含硅粉废液均被送至干燥釜，干燥釜上设有与冷凝器相连的物料气体出口1，冷凝器的冷凝液出口2连接在精馏塔A上，多晶硅精馏装置的物料入口与精馏塔A塔顶相连，多晶硅精馏装置的物料出口设于塔釜并与裂解反应器相连。
干燥釜内设有桨叶，干燥釜底部连接有输送固体粉粒的螺杆泵。
实施例10：
本实施例在实施例8的基础上，可以概括如下：在本实施例中，预处理单元包括干燥釜、冷凝器、精馏塔A和多晶硅精馏装置，氯硅烷精馏塔釜液和含硅粉废液均被送至干燥釜，干燥釜上设有与冷凝器相连的物料气体出口1，冷凝器的冷凝液出口2连接在精馏塔A上，多晶硅精馏装置的物料入口与精馏塔A塔顶相连，多晶硅精馏装置的物料出口设于塔釜并与裂解反应器相连。
进一步的，在干燥釜和冷凝器之间连接有洗涤器，经干燥釜物料气体出口1输出的物料经洗涤器送入冷凝器。
实施例11：
本实施例涉及一种多晶硅生产中高沸物制备有机硅的处理方法，步骤如下：
（1）将来自于精馏工序的氯硅烷精馏塔釜液（包含有0.5%的聚氯硅烷和少量四氯化硅）、来自于氯氢化工序的含硅粉废液（包含有2%的硅粉，2%的金属氯化物以及部分由三氯氢硅、四氯化硅等组成的氯硅烷）在-0.05MpaG、40℃下进行烘干；
（2）在-0.05MpaG下，将烘干获得的物料气体进行冷凝，获得冷凝液；
（3）将冷凝液精馏提纯后获得聚氯硅烷百分含量为50%的处理料液；
（4）将上述处理料液与裂解剂一氯代烷烃（如：一氯甲烷）在催化剂存在的情况下裂解，获得氯硅烷混合物；
（5）分离上述氯硅烷混合物，得到氯硅烷和烷基三氯硅烷，氯硅烷含量为65～75%，烷基三氯硅烷的含量为15～22%。
将本实施例获得的氯硅烷送至多晶硅精馏系统循环使用，获得的烷基三氯硅烷外卖至有机硅产业。
实施例12：
本实施例涉及一种多晶硅生产中高沸物制备有机硅的处理方法，步骤如下：
（1）将来自于精馏工序的氯硅烷精馏塔釜液（包含有20%的聚氯硅烷和少量四氯化硅）、来自于冷氢化工序的含硅粉废液（包含有10%的硅粉，20%的金属氯化物以及部分由三氯氢硅、四氯化硅等组成的氯硅烷）在0.1MpaG、130℃下进行烘干；
（2）在0.1MpaG下，将烘干获得的物料气体进行冷凝，获得冷凝液；
（3）将冷凝液精馏提纯后获得聚氯硅烷百分含量为60%的处理料液；
（4）将上述处理料液与裂解剂一氯代烷烃（如：一氯甲烷）在催化剂存在的情况下裂解，获得氯硅烷混合物；
（5）分离上述氯硅烷混合物，得到氯硅烷和烷基三氯硅烷，氯硅烷含量为55～65%，烷基三氯硅烷的含量为28～35%。
将本实施例获得的氯硅烷送至多晶硅精馏系统循环使用，获得的烷基三氯硅烷外卖至有机硅产业。
实施例13：
本实施例涉及一种多晶硅生产中高沸物制备有机硅的处理方法，步骤如下：
（1）将来自于精馏工序的氯硅烷精馏塔釜液（包含有16%的聚氯硅烷和少量四氯化硅）、来自于冷氢化工序和氯氢化工序的含硅粉废液（包含有8.5%的硅粉，12%的金属氯化物以及部分由三氯氢硅、四氯化硅等组成的氯硅烷）在0.05MpaG、100℃下进行烘干；
（2）在0.05MpaG下，将烘干获得的物料气体进行冷凝，获得冷凝液；
（3）将冷凝液精馏提纯后获得聚氯硅烷百分含量为55%的处理料液；
（4）将上述处理料液与裂解剂一氯代烷烃（如：一氯甲烷）在催化剂存在的情况下裂解，获得氯硅烷混合物；
（5）分离上述氯硅烷混合物，得到氯硅烷和烷基三氯硅烷，氯硅烷含量为60～70%，烷基三氯硅烷的含量为20～28%。
将本实施例获得的氯硅烷送至多晶硅精馏系统循环使用，获得的烷基三氯硅烷外卖至有机硅产业。
实施例14：
本实施例涉及实施例11中对多晶硅生产中高沸物制备有机硅的处理装置，该装置包括依次相连的干燥釜、冷凝器、精馏塔A、多晶硅精馏装置、裂解反应器和精馏塔B，其工艺路线如下：
来自于精馏工序的氯硅烷精馏塔釜液和来自于氯氢化工序的含硅粉废液首先被送入干燥釜中，在干燥釜中进行烘干，干燥釜内设有桨叶，烘干获得的物料气体由干燥釜顶部的物料气体出口1送入冷凝器，烘干获得的固体颗粒从底部由螺杆泵输送至废液淋洗塔；冷凝器通过低温媒介换热的方式对物料气体进行降温，温度降至-20℃后，由冷凝液出口2送至精馏塔A进行分离提纯，聚氯硅烷富集在精馏塔A的釜液中被送入裂解反应器，精馏塔A的冷凝液体则被送至多晶硅精馏装置；裂解反应器内设有催化剂填料层3，精馏塔A底部的釜料和裂解剂（由裂解剂入口）被送至裂解反应器后，在催化剂存在的情况下发生裂解反应，获得氯硅烷混合物，该氯硅烷混合物经精馏塔B的分离提纯后，氯硅烷由氯硅烷出口4送至多晶硅精馏系统循环使用，烷基三氯硅烷由获得的烷基三氯硅烷出口5送至并外卖至有机硅产业。
实施例15：
本实施例涉及实施例12中对多晶硅生产中高沸物制备有机硅的处理装置，该装置包括依次相连的干燥釜、洗涤器、冷凝器、精馏塔A、多晶硅精馏装置、裂解反应器和精馏塔B，其工艺路线如下：
来自于精馏工序的氯硅烷精馏塔釜液和来自于冷氢化工序的含硅粉废液首先被送入干燥釜中，在干燥釜中进行烘干，干燥釜内设有桨叶，烘干获得的物料气体由干燥釜顶部的物料气体出口1送入洗涤器，用于除去物料中的AlCl3等金属杂质，然后再送入冷凝器，烘干获得的固体颗粒从底部由螺杆泵输送至废液淋洗塔；冷凝器通过低温媒介换热的方式对物料气体进行降温，温度降至30℃后，由冷凝液出口2送至精馏塔A进行分离提纯，聚氯硅烷富集在精馏塔A的釜液中被送入裂解反应器，精馏塔A的冷凝液体则被送至多晶硅精馏装置；裂解反应器内设有催化剂填料层3，精馏塔A底部的釜料和裂解剂（由裂解剂入口）被送至裂解反应器后，在催化剂存在的情况下发生裂解反应，获得氯硅烷混合物，该氯硅烷混合物经精馏塔B的分离提纯后，氯硅烷由氯硅烷出口4送至多晶硅精馏系统循环使用，烷基三氯硅烷由获得的烷基三氯硅烷出口5送至并外卖至有机硅产业。
实施例16：
本实施例涉及实施例13中对多晶硅生产中高沸物制备有机硅的处理装置，该装置包括依次相连的干燥釜、洗涤器、冷凝器、精馏塔A、多晶硅精馏装置、裂解反应器和精馏塔B，其工艺路线如下：
来自于精馏工序的氯硅烷精馏塔釜液和来自于冷氢化工序和氯氢化工序的含硅粉废液首先被送入干燥釜中，在干燥釜中进行烘干，干燥釜内设有桨叶，烘干获得的物料气体由干燥釜顶部的物料气体出口1送入洗涤器，用于除去物料中的AlCl3等金属杂质，然后再送入冷凝器，烘干获得的固体颗粒从底部由螺杆泵输送至废液淋洗塔；冷凝器通过低温媒介换热的方式对物料气体进行降温，温度降至15℃后，由冷凝液出口2送至精馏塔A进行分离提纯，聚氯硅烷富集在精馏塔A的釜液中被送入裂解反应器，精馏塔A的冷凝液体则被送至多晶硅精馏装置；裂解反应器内设有催化剂填料层3，精馏塔A底部的釜料和裂解剂（由裂解剂入口）被送至裂解反应器后，在催化剂存在的情况下发生裂解反应，获得氯硅烷混合物，该氯硅烷混合物经精馏塔B的分离提纯后，氯硅烷由氯硅烷出口4送至多晶硅精馏系统循环使用，烷基三氯硅烷由获得的烷基三氯硅烷出口5送至并外卖至有机硅产业。
实施例17：
如图1所示，本实施例涉及多晶硅生产中高沸物制备有机硅的处理方法及成套装置，具体可概括如下：
（1）将来自于精馏工序的氯硅烷精馏塔釜液（包含有18%的聚氯硅烷和少量四氯化硅）、来自于冷氢化工序的含硅粉废液（包含有6%的硅粉，5%的金属氯化物以及部分由三氯氢硅、四氯化硅等组成的氯硅烷）送入内设有桨叶的干燥釜，控制干燥釜的压力为0.05MpaG，温度为120℃下进行烘干；
（2）将烘干获得的物料气体由干燥釜的物料气体出口1送入冷凝器，在0.1MpaG下采用低温媒介进行换热冷凝，获得冷凝液，干燥釜底部的固体颗粒由螺杆泵输送至废液淋洗塔；
（3）将冷凝液由冷凝器上的冷凝液出口2送入精馏塔A中进行精馏提纯，获得的冷凝液体由精馏塔顶部送至多晶硅精馏装置，获得的釜料由底部送至裂解反应器，其中，釜料即为聚氯硅烷百分含量为60%的处理料液；
（4）裂解反应器内设有催化剂填料层3，被送入裂解反应器的处理料液和裂解剂一氯代烷烃（如：一氯甲烷）在催化剂存在的情况下发生裂解反应，获得氯硅烷混合物；
（5）将上述氯硅烷混合物送入精馏塔B进行分离提纯，得到氯硅烷和烷基三氯硅烷，氯硅烷含量为60～70%，烷基三氯硅烷的含量为22～28%，其中，氯硅烷由氯硅烷出口4送至多晶硅精馏系统循环使用，烷基三氯硅烷由获得的烷基三氯硅烷出口5送至并外卖至有机硅产业。
实施例18：
如图2所示，本实施例涉及多晶硅生产中高沸物制备有机硅的处理方法及成套装置，具体可概括如下：
（1）将来自于精馏工序的氯硅烷精馏塔釜液（包含有18%的聚氯硅烷和少量四氯化硅）、来自于冷氢化工序和氯氢化工序的含硅粉废液（包含有6%的硅粉，10%的金属氯化物以及部分由三氯氢硅、四氯化硅等组成的氯硅烷）送入内设有桨叶的干燥釜，控制干燥釜的压力为0.1MpaG，温度为90℃下进行烘干；
（2）将烘干获得的物料气体由干燥釜的物料气体出口1送入洗涤器，用于除去物料中的AlCl3等金属杂质，然后再送入冷凝器，在-0.05MpaG下采用低温媒介进行换热冷凝，获得冷凝液，烘干获得的固体颗粒从底部由螺杆泵输送至废液淋洗塔；
（3）将冷凝液由冷凝器上的冷凝液出口2送入精馏塔A中进行精馏提纯，获得的冷凝液体由精馏塔顶部送至多晶硅精馏装置，获得的釜料由底部送至裂解反应器，其中，釜料即为聚氯硅烷百分含量为75%的处理料液；
（4）裂解反应器内设有催化剂填料层3，被送入裂解反应器的处理料液与裂解剂一氯代烷烃（如：一氯甲烷）在催化剂存在的情况下发生裂解反应，获得氯硅烷混合物；
（5）将上述氯硅烷混合物送入精馏塔B进行分离提纯，得到氯硅烷和烷基三氯硅烷，氯硅烷含量为60～70%，烷基三氯硅烷的含量为30～42%，其中，氯硅烷由氯硅烷出口4送至多晶硅精馏系统循环使用，烷基三氯硅烷由获得的烷基三氯硅烷出口5送至并外卖至有机硅产业。
实施例19：
如图2所示，本实施例涉及多晶硅生产中高沸物制备有机硅的处理方法及成套装置，具体可概括如下：
（1）将来自于精馏工序的氯硅烷精馏塔釜液（包含有15%的聚氯硅烷和少量四氯化硅）、来自于氯氢化工序的含硅粉废液（包含有7%的硅粉，15%的金属氯化物以及部分由三氯氢硅、四氯化硅等组成的氯硅烷）送入内设有桨叶的干燥釜，控制干燥釜的压力为0.05MpaG，温度为60℃下进行烘干；
（2）将烘干获得的物料气体由干燥釜的物料气体出口1送入洗涤器，用于除去物料中的AlCl3等金属杂质，然后再送入冷凝器，在0.1MpaG下采用低温媒介进行换热冷凝，获得冷凝液，烘干获得的固体颗粒从底部由螺杆泵输送至废液淋洗塔；
（3）将冷凝液由冷凝器上的冷凝液出口2送入精馏塔A中进行精馏提纯，获得的冷凝液体由精馏塔顶部送至多晶硅精馏装置，获得的釜料由底部送至裂解反应器，其中，釜料即为聚氯硅烷百分含量为66%的处理料液；
（4）裂解反应器内设有催化剂填料层3，被送入裂解反应器的处理料液与裂解剂一氯代烷烃（如：一氯甲烷）在催化剂存在的情况下发生裂解反应，获得氯硅烷混合物；
（5）将上述氯硅烷混合物送入精馏塔B进行分离提纯，得到氯硅烷和烷基三氯硅烷，氯硅烷含量为55～70%，烷基三氯硅烷的含量为28～35%，其中，氯硅烷由氯硅烷出口4送至多晶硅精馏系统循环使用，烷基三氯硅烷由获得的烷基三氯硅烷出口5送至并外卖至有机硅产业。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。
Claims (11)
1.一种多晶硅生产中高沸物制备有机硅的处理方法，其特征在于：所述的处理方法是将多晶硅生产中还原工序、冷氢化工序和/或氯氢化工序产生的高沸物制备成氯硅烷的处理过程，步骤如下：
A：对氯硅烷精馏塔釜液和含硅粉废液进行预处理，获得处理料液；
B：所述的处理料液与裂解剂反应后，获得氯硅烷混合物；
C：分离氯硅烷混合物，得到氯硅烷和烷基三氯硅烷，
所述的氯硅烷精馏塔釜液来自于精馏工序，所述的含硅粉废液来自于冷氢化工序和/或氯氢化工序。
2.根据权利要求1所述的一种多晶硅生产中高沸物制备有机硅的处理方法，其特征在于：所述的氯硅烷精馏釜液包含有聚氯硅烷和四氯化硅；含硅粉废液包含有三氯氢硅、四氯化硅、聚氯硅烷、金属氯化物和硅粉。
3.根据权利要求1所述的一种多晶硅生产中高沸物制备有机硅的处理方法，其特征在于：在所述的步骤A中，预处理步骤如下：
A.1：对氯硅烷精馏塔釜液和含硅粉废液进行烘干；
A.2：将烘干获得的物料气体冷凝后，获得冷凝液；
A.3：将冷凝液精馏提纯后获得处理料液，该处理料液中聚氯硅烷的百分含量为30～80%。
4.根据权利要求1所述的一种多晶硅生产中高沸物制备有机硅的处理方法，其特征在于：在所述的步骤A.2中，还包括对烘干后的物料气体的洗涤，物料气体依次经烘干、洗涤后进行冷凝，获得冷凝液。
5.根据权利要求3所述的一种多晶硅生产中高沸物制备有机硅的处理方法，其特征在于：所述的精馏提纯包括将冷凝液送至精馏塔A，控制其操作压力为-0.05～0.1MpaG，将精馏塔A塔顶的冷凝液体送到多晶硅精馏装置，精馏塔A的釜液即为处理料液。
6.根据权利要求1所述的一种多晶硅生产中高沸物制备有机硅的处理方法，其特征在于：在所述的步骤B中，所述的处理料液与裂解剂在催化剂存在的情况下裂解，所述的裂解剂为一氯代烷烃。
7.一种多晶硅生产中高沸物制备有机硅的装置，其特征在于：包括依次相连的预处理单元、裂解反应器以及精馏塔B，来自于精馏工序的氯硅烷精馏塔釜液、来自于冷氢化工序和/或氯氢化工序含硅粉废液均被送至预处理单元，裂解反应器设有裂解剂入口，在精馏塔B上设有氯硅烷出口（4）和烷基三氯硅烷出口（5）。
8.根据权利要求7所述的一种多晶硅生产中高沸物制备有机硅的装置，其特征在于：在所述的裂解反应器内设有催化剂填料层（3）。
9.根据权利要求7或8任一项所述的一种多晶硅生产中高沸物制备有机硅的装置，其特征在于：所述的预处理单元包括干燥釜、冷凝器和精馏塔A，所述的氯硅烷精馏塔釜液和含硅粉废液均被送至干燥釜，干燥釜上设有与冷凝器相连的物料气体出口（1），冷凝器的冷凝液出口（2）连接在精馏塔A上，精馏塔A上设有与多晶硅精馏装置相连的冷凝液出口（2）以及与裂解反应器相连的釜料出口。
10.根据权利要求9所述的一种多晶硅生产中高沸物制备有机硅的装置，其特征在于：所述的干燥釜内设有桨叶，干燥釜底部连接有输送固体粉粒的螺杆泵。
11.根据权利要求9所述的一种多晶硅生产中高沸物制备有机硅的装置，其特征在于：在所述干燥釜和冷凝器之间连接有洗涤器，经干燥釜物料气体出口（1）输出的物料经洗涤器送入冷凝器。
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