CN112777569A - 一种氟基SiC-CVD晶体与薄膜生长制程尾气FTrPSA全组分回收再利用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种氟基SiC‑CVD晶体与薄膜生长制程尾气FTrPSA全组分回收再利用方法，涉及第三代半导体材料碳化硅(SiC)晶体及薄膜外延生长过程中的尾气中有效组分的回收以及返回到半导体制程循环使用的环保领域，采取氯硅烷喷淋吸收、C2+浅冷油吸收、氯硅烷中浅冷精馏与中温变压吸附浓缩之间的耦合与循环操作来分离和提纯所需的主要有效组分C2+、SiF4、HF、HCl、氯硅烷，甚至H2，或返回到SiC‑CVD制程循环使用，或返回至本发明系统中循环使用，由此实现制程尾气资源的循环再利用，解决了尾气中C2+与SiF4/HF/HCl难以分离的困难。

Description

一种氟基SiC-CVD晶体与薄膜生长制程尾气FTrPSA全组分回 收再利用方法
技术领域
本发明涉及第三代半导体材料碳化硅(SiC)晶体及薄膜外延生长过程中的尾气中含有常用的“碳源”-碳二及碳二以上轻烃类组分(C2+)如乙烯或丙烷、“硅源”如四氟化硅(SiF4)、含氟化氢(HF)/氯化氢(HCl)有效组分的回收以及返回到半导体制程循环使用的环保领域，更具体的说是涉及一种氟基SiC-CVD(碳化硅化学气相沉积)晶体与薄膜生长制程尾气FTrPSA(全温程变压吸附)全组分回收再利用方法。
背景技术
碳化硅(SiC)作为第三代半导体材料，因其具有宽禁带、耐高温与高压、高频大功率，及耐辐射等优异特性，已广泛应用于IT及电子消费品、汽车、光伏光电、核反应堆，以及系统工作条件苛刻的航空航天与军事等领域的功率开关、变频变压、UPS等电力电子元器件，其中，外延是SiC材料得以广泛应用的关键生产步骤。
SiC晶体及薄膜外延生长制程有高温升华(PVT)、化学气相沉积(CVD)、液相生长外延(LPE)、分子束外延生长(MBE)、电子回旋共振等离子化学气相沉积(ECR-MPCVD)等，而工业上普遍采用的是具有生长温度低、生产批量大、晶体或外延薄膜均匀性好，以及操作易控制特点的CVD制程，其中，按参与反应的硅(Si)源和碳(C)源(称为“反应前驱物”)不同而又可分为无氯、含氯及同时含C/Si源的有机硅化合物的SiC-CVD晶体或外延制程。在工业上，在以乙烯或丙烷的碳二或碳二以上的轻烃(C2+)作为“C”源与含硅前驱物进行SiC-CVD反应，通常采用含氯或含氟化合物作为辅助CVD反应，比如氯化氢(HCl)、氟化氢(HF)或氯硅烷/氟硅烷，目的是有效阻止气相中形成SiC或Si或C颗粒并随尾气排放而损失，使得沉积效率增大或晶体/外延生长速率增加，其中，加入HF或氟硅烷(SiF4)等含氟前驱物，不但能有效阻止气相中形成SiC等颗粒，而且能有效地进行蚀刻等辅助效用，比氯化物更有效，有时候含氟含氯化合物同时加入，效果更明显。氢气(H2)作为载气与前驱物一起进入CVD反应炉(腔)，在一定的温度及压力下进行反应，所沉积形成晶体或在晶体衬底上的外延薄膜产品的同时，在气相中伴随反应所产生的排放尾气，其中包括参与反应的生成物H2、CH4、C2+、SiF4/HF外，还有少量的氟硅酸、氯硅烷/硅烷、HCl及少量的Si粉或Si团簇或C粉等固体微小颗粒，未反应完的乙烯或丙烷等C2+、SiF4/HF等，不参与反应的载气H2，以及微量或痕量的其它杂质，如一氧化碳(CO)、二氧化碳(CO2)等，其中，氟硅酸不稳定，极易分解成SiF4与HF气体。由于尾气中含有有毒有害且易燃易爆的氟硅烷(SiF4为主)、氢气、甲烷、C2+组分，以及有腐蚀性而不易然的HF，少量的HCl，因而，对尾气处理的方法也比较特殊，尤其是在较多H2存在情况下的C2+与氟硅烷(SiF4)/HF/HCl之间的分离与净化，成为尾气有效组分可否回收与再利用的关键性之一的问题。
目前常用的氯/氟基SiC-CVD晶体或薄膜外延生长制程尾气进行处理的方法主要有干法吸附式和水洗式两种。
第一，干法吸附的尾气处理器，吸附罐中除了装填有的硅烷、硅团簇、C2+为吸附质的吸附剂外，还增加了针对极性更强的HF、HCl、SiF4/SiCl4，以及氟硅烷(酸)、氯硅烷等为吸附质的吸附剂，非吸附质主要是H2、CH4及少量的C2+、SiF4、硅烷等组分，经过测试后达标直接排放，其中，吸附饱和后的吸附剂定期更换，一般采用不可再生的一次性吸附。而对吸附含氟吸附质所用的吸附剂，一般是碱金属盐的活性组分与HF或SiF4进行化学吸附，比较特殊，吸附剂必须经过加热再生后很难重复使用，吸附剂使用寿命很短。吸附法仅进行无害化的净化处理，吸附剂容易中毒，适合尾气中HF/HCl、SiF4/SiH4及氟硅烷(酸)、氯硅烷、乙烯/C2+含量较低的工况，并且后续处理SiO2浆、粗HF/HCl/氯硅烷与C2+混合溶液也非常繁琐，吸附废气的排放仍然会产生温室效应，或吸附废气中轻烃类组分超标而需要进一步催化燃烧才能达标，从而又增加了尾气处理的成本。
第二，水洗法适合于尾气中HF、HCl、SiF4、氟硅烷/氯硅烷等含量较高的工况，先按量通入空气与水，将尾气中的含硅化合物直接氧化成SiO2排出，氟硅烷(酸)或氯硅烷与水发生水解并在空气的作用下反应生成SiO2和HF/HC1，SiO2直接排出，HF/HCl废溶液也排出去废酸处理单元，同时，部分C2+等组分在空气氧或水的作用下与HCl发生氢氯化或氧氯化反应生成氯烷烃(如二氯乙烷(EDC)、氯甲烷)或氯烯烃(如氯乙烯VCM)，与其余的惰性气体或H2、CH4及微量的C2+/硅烷等作为不凝气输出，再进行焚烧处理，进而产生的焚烧废气中经常含有不达标的氯化物，包括VCM等，造成二次污染，需要进一步处理。但是，氟化物与空气及水反应会很剧烈，会引起腐蚀导致泄漏，也存有爆炸危险。同时，氟化物更容易与C2+/氯化物等发生反应，生成四氟化碳(CF4)、氟氯烷烃(CFC)、含氢氯氟烷烃(HCFC)、含氢氟烷烃(HFC)等含氟/氯/碳物质，使得尾气中的杂质组分更加复杂，焚烧处理产生的二次污染更加严重。另外，由于水洗法因引入了水而系统的腐蚀性很强，尤其是HF的腐蚀性更强，对水洗产生的废酸溶液中含有C2+、含氟/氯/碳有机物杂质，相当难预处理，无疑增加了成本。此外，由于直接通入空气与水这类含氧化合物，对H2、硅烷/氟硅烷/氯硅烷/硅氧烷/氯甲烷等易燃易爆甚至有毒的组分，存在着诸如爆炸极限的安全问题，因此，需要大量通入空气或水，稀释H2或硅烷/硅氧烷至爆炸极限范围外，如H2为4％以下，能耗进一步增加。
SiC作为第三代半导体材料，未来具有广泛的应用前景。但由于其成本较高，在许多领域仍然无法与传统的Si基材料相竞争，其中，SiC-CVD晶体及外延生长制程中所需消耗的前驱物如氯硅烷及C2+制备成本高，无法从尾气中回收再利用。因此，从氟/氯基SiC-CVD晶体及薄膜外延生长制程尾气中将有价值的C2+与SiF4/HF/HCl分离及全组分回收并提纯至SiC-CVD制程所需的原料气标准循环使用，既能有效地降低外延成本，又能防止二次污染产生，是一项有利于SiC材料绿色发展的工作，本发明的目的便在于此。
发明内容
本发明的目的在于：提供一种氟基SiC-CVD晶体或外延薄膜生长制程尾气中FTrPSA(全温程变压吸附)全组分(有效组分为C2+(碳二及碳二以上轻烃类，以乙烯或丙烷为主)、SiF4(四氟化硅)、HF(氟化氢)、HCl(氯化氢)及H2(氢气))回收再利用方法。
全温程变压吸附(英文全称：Full Temperature Range-Pressure SwingAdsorption，简称：FTrPSA)是一种以变压吸附(PSA)为基础并可与各种分离技术相耦合的方法，利用氟基SiC-CVD晶体与薄膜生长制程尾气中各组分本身在不同压力与温度下的吸附分离系数及物理化学性质的差异性，采取氯硅烷喷淋吸收、C2+浅冷油吸收、氯硅烷中浅冷精馏与中温变压吸附浓缩之间的耦合与循环操作来分离和提纯所需的主要有效组分C2+、SiF4、HF、HCl、氯硅烷，甚至H2，或返回到SiC-CVD制程循环使用，或返回至本发明系统中循环使用，由此实现制程尾气资源的循环再利用，解决了尾气中C2+与SiF4/HF/HCl难以分离的困难。
本发明采用的技术方案：一种氟基SiC-CVD晶体与薄膜生长制程尾气FTrPSA全组分回收再利用方法，原料气以一种诸如乙烯(C2H4)或丙烷(C3H8)的碳二及碳二以上轻烃类组分(C2+)为主要的碳(C)源，以一种诸如四氟化硅(SiF4)/氟硅烷(SiHmFn)或硅烷(SiH4)为硅(Si)源，并加入氟化氢(HF)为主少量氯化氢(HCl)及氢气(H2)为载气下进行化学气相沉积(CVD)制备碳化硅(SiC)晶体或基于衬底上的薄膜外延生长的氯基SiC-CVD晶体与薄膜生长制程中的尾气，其中，除了大量的氢气(H2)外，主要有效成分为C2+、SiF4、HF、HCl，以及少量的甲烷(CH4)、HCl、SiH4、氟烷烃(CHmFn)、以及微量的一氧化碳(CO)、二氧化碳(CO2)、水(H2O)与二氧化硅(SiO2)、Si/C微细颗粒，压力为常压或低压，温度为常温：包括如下步骤：
(1)预处理，原料气经增压送入由除尘器、除颗粒过滤器、除油雾捕集器组成的预处理单元，在0.2～0.3MPa压力与常温的操作条件下，先后脱除尘埃、颗粒、油雾、部分高氟或氟氯硅烷、高氟烷烃及高烃类杂质，形成的净化原料气进入下一个工序——氯硅烷喷淋吸收；
(2)氯硅烷喷淋吸收，将来自预处理工序的净化原料气，经冷热交换至50～80℃后，从喷淋吸收塔底部进入，采用氯硅烷与HF/HCl混合液体作为吸收剂，从喷淋吸收塔顶喷淋而下与净化原料气进行逆向传质交换，从氯硅烷喷淋吸收塔底部流出富集氯硅烷与HF/HCl的吸收液，进入后续的多级蒸发/压缩/冷凝工序，同时从塔底流出的少量残留颗粒、高氟/氟氯硅烷、高氟烷烃及高烃类杂质输出进行环保处理，从喷淋吸收塔顶部流出不凝气体1，直接进入下一个工序——中温变压吸附浓缩；
(3)中温变压吸附浓缩，来自氯硅烷喷淋吸收工序的不凝气体1，经压缩至0.3～0.6MPa后进入由4个以上的吸附塔组成的中温变压吸附浓缩工序，在操作温度为50～80℃，操作压力为0.3～0.6MPa下进行吸附浓缩，吸附塔顶流出非吸附相的中间气体，经冷凝后形成的不凝气体2，一部分返回至氯硅烷喷淋吸收工序，进一步回收有效组分，一部分进入后续的尾气吸收工序，经冷凝后形成的粗四氟化硅(SiF4)液体，进入后续的HF精馏工序，中温变压吸附浓缩工序的解吸步骤为降压、逆放与抽真空、升压与终充，从处于逆放/抽真空的解吸步骤的吸附塔底部流出的浓缩气体，经冷热交换及增压后进入下一个工序——浅冷油吸收；
(4)浅冷油吸收，来自中温变压吸附浓缩工序的浓缩气体，经冷热交换至5～15℃、压缩至2.5～3.5MPa后从浅冷油吸收工序的吸收塔底部进入，采用5～15℃、2.5～3.5MPa的C4(正丁烷、异丁烷或混合丁烷)液体溶剂为吸收剂，至上而下喷淋吸收，从吸收塔顶流出的不凝气体3，经冷热交换与减压后返回至氯硅烷喷淋吸收工序，进一步回收有效组分，而从吸收塔底部流出富C2+液，进入解吸塔，从塔顶流出C2+气体，经乙烯及丙烷精馏塔精制后，分别制得乙烯或丙烷或其它C2+轻烃组分，乙烯或丙烷直接返回至氟基SiC-CVD晶体薄膜生长制程中循环使用，从解吸塔底流出C4吸收剂，返回至吸收塔作为吸收剂循环使用；
(5)多级蒸发/压缩/冷凝，来自氯硅烷喷淋吸收工序的吸收液进入多级蒸发，经压缩后进入冷凝器，从中得到气相的粗HF/HCl混合气体，再经冷凝后所形成的粗HF/HCl混合液体，一部分进入下一工序——HF精馏，一部分作为氯硅烷喷淋吸收工序的吸收剂循环使用，经冷凝后所得到的不凝气体4，返回至中温变压吸附浓缩工序流出的中间气体进行混合处理，进一步回收有效组分，而从冷凝器中流出粗氯硅烷液体，进入后续的氯硅烷中浅冷精馏；
(6)HF精馏，来自多级蒸发/压缩/冷凝工序的粗HF/HCl混合液体及来自中温变压吸附浓缩工序的粗SiF4液体混合后进入由两段精馏塔组成的HF精馏工序，从一段精馏塔塔顶馏出的精SiF4气体，经压缩冷凝后形成的纯度大于99.99％SiF4液体产品，经气化后作为含硅/氟前驱物返回至氟基SiC-CVD制程循环使用，经压缩冷凝后形成的不凝气体5，进入后续的尾气吸收工序，一段精馏塔底馏出物进入二段精馏塔，塔顶馏出物经冷凝后所形成的不凝气体6直接作为无水HF(AHF)气体产品气，纯度大于等于99.9％，返回氟基SiC-CVD晶体薄膜生长制程中循环使用，经冷凝后所形成的粗HCl液体，进入下一个工序——HCl精制，从二段精馏底部馏出的重组分杂质组分的塔底物流体，经冷凝后所形成的不凝气体7，返回至多级蒸发/压缩/冷凝工序，进一步回收有效组分，经冷凝后所形成的液体作为吸收剂返回至氯硅烷喷淋吸收工序循环使用；
(7)HCl精制，来自HF精馏工序的粗HCl液体，进入由HCl精馏塔与真空精馏塔组成的HCl精制工序，从精馏塔顶部流出纯度大于99.9％的HCl产品气，一部分返回至氟基SiC-CVD晶体薄膜生长制程循环使用，一部分经液化后作为氯硅烷喷淋吸收工序的吸收剂循环使用，从精馏塔底流出物进入真空塔，从真空塔顶馏出的塔顶气，直接送入后续的尾气吸收工序，从真空塔塔底流出的重组份，一部分返回到多级蒸发/压缩/冷凝工序，进一步回收有效组分，一部分进入下一工序—氯硅烷中浅冷精馏工序；
(8)氯硅烷中浅冷精馏，来自多级蒸发/压缩/冷凝工序的粗氯硅烷液体，及/或来自HCl精制工序的真空塔底的重组分流体混合后进入的氯硅烷中浅冷精馏工序，从精馏塔塔顶流出的轻组分流体为粗氯硅烷经冷凝后形成的氯硅烷液，一部分作为吸收剂返回至氯硅烷喷淋吸收工序循环使用，一部分作为下一个工序——尾气吸收的吸收剂使用，粗氯硅烷经冷凝后形成的不凝气体8，进入尾气吸收，从精馏塔塔底馏出的重组分，经过处理后外排；
(9)尾气吸收，来自氯硅烷中浅冷精馏工序的不凝气体7，与来自HF精馏工序的不凝气体5、HCl精制工序真空塔塔顶气以及中温变压吸附浓缩工序的一部分不凝气体2混合后，进入以来自氯硅烷中浅冷精馏工序的氯硅烷液体及新鲜的硫酸混合液为吸收剂的尾气吸收塔，从吸收塔底形成氟硅酸混合溶液，作为原料输出去氟硅酸法制备AHF生产过程的原料液循环使用，而从尾气吸收塔顶流出的不凝气体9，经焚烧后作为排放气达标排放。
进一步的，步骤(2)中所述氯硅烷与HF/HCl混合液体体积比为1:(0.1-5):(0.5-0.9)。
进一步的，所述的净化原料气中含有较高浓度的C2+工况下，净化原料气首先进入浅冷油吸收工序，从中流出的不凝气体1再进入中温变压吸附浓缩工序，形成的非吸附相的中间气体，经冷凝后形成的不凝气体2进入尾气吸收工序，经冷凝后形成的粗SiF4液体，进入HF精馏工序，从中温变压吸附浓缩工序中形成的吸附相的浓缩气体，进入氯硅烷喷淋吸收工序，从中流出的不凝气体3，返回浅冷油吸收工序，进一步回收有效组分，从中流出的吸收液，依次进入多级蒸发/压缩/冷凝、HF精馏、HCl精制、氯硅烷中浅冷精馏以及尾气吸收工序进行处理与回收，从而获得C2+、SiF4、HF、HCl产品返回氟基SiC-CVD晶体薄膜生长制程循环使用。
进一步的，所述的净化原料气中SiF4/HF浓度较高且包括HCl/氯硅烷的氯化物浓度小于1％的工况，净化原料气首先进入中温变压吸附浓缩工序，形成的浓缩气体，经过冷却与加压后进入新设的冷凝器进行冷凝，由此形成的不凝气体1再进入浅冷油吸收工序，从中形成的不凝气体2与来自中温变压吸附工序的中间气体混合进入尾气吸收工序，从中温变压吸附浓缩工序流出的非吸附相的中间气体进入尾气吸收工序进行处理，从中温变压吸附浓缩工序形成的浓缩气体经冷凝后形成的粗SiF4液体再进入由两段精馏塔组成的HF精馏工序，从一段精馏塔塔顶馏出的精SiF4气体，经压缩冷凝后形成的纯度大于99.99％SiF4液体产品，经气化后作为含硅/氟前驱物返回至氟基SiC-CVD晶体薄膜生长制程循环中循环使用，经压缩冷凝后形成的不凝气体3，进入尾气吸收工序，一段精馏塔底馏出物进入二段精馏塔，塔顶馏出物经冷凝后所形成的不凝气体4直接作为无水HF(AHF)气体产品气，纯度大于等于99.9％，返回氟基SiC-CVD晶体薄膜生长制程中循环使用，经冷凝后所形成的氯化物液体，进入一段精馏的HCl精制工序，从HF精馏工序的二段精馏底部馏出的重组分杂质组分的塔底物流体与从一段精馏的HCl精制工序流出的重组分混合，作为尾气吸收工序的吸收剂使用，从一段精馏的HCl精制工序流出HCl产品气外输，由此省去了氯硅烷喷淋、多级蒸发/压缩/冷凝、氯硅烷中浅冷精馏工序。
进一步的，所述的净化原料气中SiF4/HF浓度较高且包括HCl/氯硅烷的氯化物浓度小于1％的工况，净化原料气首先进入中温变压吸附浓缩工序，形成的浓缩气体，经过冷却与加压后进入新设的冷凝器进行冷凝，由此形成的不凝气体1再进入浅冷油吸收工序，从中形成的不凝气体2与来自中温变压吸附工序的中间气体混合，不直接进入尾气吸收工序，而是进入一水洗吸收塔组成的水洗工序，从水洗塔底流出浓度为10～30％的氢氟酸溶液外输，从水洗塔顶部流出的不凝气体3，或进入尾气吸收工序，或直接作为燃料气输出。
进一步的，所述的净化原料气中C2+、SiF4及HF浓度均比较高且包括HCl/氯硅烷的氯化物浓度小于1％的工况，所述的净化原料气首先进入由二段变压吸附组成的中温变压吸附浓缩工序，从第一段变压吸附(1#PSA)吸附塔顶流出的非吸附相的中间气体，经冷凝后形成的不凝气体1进入尾气吸收工序，经冷凝后形成的粗SiF4液体，进入由两段精馏塔组成的HF精馏工序，从1#PSA吸附塔底流出的解吸气，经过增压后进入第二段变压吸附(2#PSA)，从2#PSA吸附塔顶流出的非吸附相气体，与净化原料气混合返回至1#PSA，进一步回收有效组分，从2#PSA吸附塔底流出的吸附相的浓缩气体，进入浅冷油吸收工序，从中得到C2+产品气返回氟基SiC-CVD晶体薄膜生长制程循环使用，从中得到不凝气体2，经过冷凝后形成的不凝气体3，与净化原料气混合返回至1#PSA，进一步回收有效组分，经过冷凝后形成的粗HF液体，进入由两段精馏塔组成的HF精馏工序，从一段精馏塔塔顶馏出的精SiF4气体，经压缩冷凝后形成的纯度大于99.99％SiF4液体产品，经气化后作为含硅/氟前驱物返回至氟基SiC-CVD晶体薄膜生长制程循环中循环使用，经压缩冷凝后形成的不凝气体4进入尾气吸收工序，一段精馏塔底馏出物进入二段精馏塔，塔顶馏出物经冷凝后所形成的不凝气体5直接作为无水HF(AHF)气体产品气，纯度大于等于99.9％，返回氟基SiC-CVD晶体薄膜生长制程中循环使用，经冷凝后所形成的氯化物液体，进入一段精馏的HCl精制工序，从HF精馏工序的二段精馏底部馏出的重组分杂质组分的塔底物流体与从一段精馏的HCl精制工序流出的重组分混合，作为尾气吸收工序的吸收剂使用，从一段精馏的HCl精制工序流出HCl产品气外输，由此省去了氯硅烷喷淋、多级蒸发/压缩/冷凝、氯硅烷中浅冷精馏工序。
进一步的，所述的净化原料气中C2+、SiF4及HF浓度均比较高且包括HCl/氯硅烷的氯化物浓度小于1％的工况，所述的净化原料气首先进入由二段变压吸附组成的中温变压吸附浓缩工序，从第一段变压吸附(1#PSA)吸附塔顶流出的非吸附相的中间气体1直接进入第二段变压吸附(2#PSA)吸附塔，从2#PSA吸附塔顶流出的非吸附相的中间气体2，经冷凝后形成的不凝气体3进入尾气吸收工序，经冷凝后形成的粗SiF4液体，进入由两段精馏塔组成的HF精馏工序，从1#PSA吸附塔底流出的解吸气，直接进入浅冷油吸收工序，从中得到C2+产品气返回氟基SiC-CVD晶体薄膜生长制程循环使用，从浅冷油吸收工序得到的不凝气体4与净化原料气混合返回至1#PSA，进一步回收有效组分，从2#PSA吸附塔底流出的吸附相的浓缩气体经冷凝后形成的不凝气体5，直接返回至浅冷油吸收工序，进一步回收有效组分，浓缩气体经冷凝后形成的冷凝液体，与粗SiF4液体混合进入由两段精馏塔组成的HF精馏工序，回收得到有效组分，由此省去了氯硅烷喷淋、多级蒸发/压缩/冷凝、氯硅烷中浅冷精馏工序。
进一步的，所述的尾气吸收工序产生的不凝气体或燃料气，经过干燥、吸附净化后压缩至1.0～3.0MPa，进入由4个及4个以上吸附塔组成的变压吸附提氢工序，从吸附塔顶部流出纯度大于99.99％的超纯氢，再进入由钯膜或金属吸气剂组成的氢气纯化工序，最终得到纯度大于等于99.9999％的电子级氢气产品，作为载气返回氟基SiC-CVD晶体薄膜生长制程循环使用，从变压吸附提氢工序的吸附塔底流出的解吸气，作为燃料气使用与现有的技术相比本发明的有益效果是：
1)通过本发明可以从氟基SiC-CVD晶体或薄膜外延生长制程尾气中将C2+与氟硅烷(以SiF4为主)/HF/HCl分离回收，返回制程或尾气分离系统中循环使用，解决了氟基SiC-CVD尾气中最难且最关键的分离与净化的技术瓶颈，使得从尾气中回收主要的有效组分C2+、SiF4、HF/HCl及氯硅烷甚至H2，并返回到SiC-CVD制程或本发明系统中循环使用，既实现尾气的回收再利用，又减少了尾气排放，弥补了氟基SiC-CVD晶体或薄膜生长制程尾气处理技术的空白；
2)本发明利用尾气中有效组分C2+、SiF4、HF/HCl及H2组分在一定的温度和压力范围内的物理化学与相对吸收、吸附与精馏分离系数特性，选择性的先将吸收性较强的组分HF/HCl与氯硅烷，通过以氯硅烷/HF/HCl混合液为吸收剂的中温氯硅烷喷淋吸收而与含H2、SiF4、C2+等组分的不凝气体分离出来，然后再通过中温变压吸附浓缩工艺，将吸附性较强的C2+组分吸附下来，形成富C2+的浓缩气体，再通过浅冷油吸收将C2+分离提取出来，再通过冷凝、精馏分离方法将SiF4/HF/HCl与氯硅烷分离出来，使得本发明基于各种吸附与精馏/吸收/冷凝分离技术耦合为基础的中温和中浅冷温度范围的全温程变压吸附(FTrPSA)系统的C2+吸附/吸收与再生/解吸与氯硅烷吸收/精馏分离循环操作得以实现，解决了传统吸附分离工艺难以同时分离回收C2+、SiF4、HF/HCl与氯硅烷再利用的技术瓶颈；
3)本发明在实现C2+/SiF4/HF/HCl全组分回收再利用的同时，未给系统带入氟/氯基SiC-CVD晶体或薄膜外延生长制程及其敏感的含氧化合物，尤其是O2、H2O、CO等，使得回收再利用整个过程平稳，对SiC晶体或外延质量的影响减小到零的程度；
4)本发明通过中温喷淋吸收、中温变压吸附浓缩等工序流出的不凝气体或浓缩气体与浅冷油吸收、HF/HCl精馏、中浅冷精馏的不凝气体等进行返回循环利用，既能直接或间接地进行冷热交换实现能量的充分利用，又能提高C2+与SiF4/HF/HCl有效组分的回收率。
附图说明
图1为本发明实施例1流程示意图；
图2为本发明实施例2流程示意图；
图3为本发明实施例3流程示意图；
图4为本发明实施例4流程示意图；
图5为本发明实施例5流程示意图；
图6为本发明实施例6流程示意图；
图7为本发明实施例7流程示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，即所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
实施例1
如图1所示，一种氟基SiC-CVD晶体与薄膜生长制程尾气FTrPSA全组分回收再利用方法，原料气以乙烯(C2H4)为主要的碳(C)源，以四氟化硅(SiF4)为硅(Si)源，并加入氟化氢(HF)为主少量氯化氢(HCl)及氢气(H2)为载气下，在基于碳化硅(SiC)衬底上进行化学气相沉积(CVD)制备SiC薄膜外延片的氟基SiC-CVD薄膜生长制程的尾气，其中，除了大量的H2外，主要的有效成分为C2H4、SiF4、HF、HCl，以及少量的甲烷(CH4)、SiH4、氯硅烷、氟烷烃(CHmFn)、以及微量的一氧化碳(CO)、二氧化碳(CO2)、水(H2O)与二氧化硅(SiO2)、Si/C微细颗粒，常压常温。
具体实施步骤包括：
(1)预处理，原料气经增压送入由除尘器、除颗粒过滤器、除油雾捕集器组成的预处理单元，在0.2～0.3MPa压力与常温的操作条件下，先后脱除尘埃、颗粒、油雾、部分高氟、氟氯硅烷、高氟烷烃及高烃类杂质，形成的净化原料气进入氯硅烷喷淋吸收。
(2)氯硅烷喷淋吸收，净化原料气经冷热交换至50～80℃后，从喷淋吸收塔底部进入，以1:0.3:0.7比例的氯硅烷与HF/HCl混合液体作为吸收剂，从喷淋吸收塔顶部喷淋而下与净化原料气进行逆向传质交换，从氯硅烷喷淋吸收塔底部流出富集氯硅烷与HF/HCl的吸收液，进入后续的多级蒸发/压缩/冷凝工序，同时从塔底流出的少量残留颗粒、高氟/氟氯硅烷、高氟烷烃及高烃类杂质输出进行环保处理，从喷淋吸收塔顶部流出不凝气体1，直接进入中温变压吸附浓缩。
(3)中温变压吸附浓缩，不凝气体1经压缩至0.3～0.5MPa后进入由4个吸附塔组成的中温变压吸附浓缩工序，在操作温度为50～80℃，操作压力为0.3～0.5MPa下进行吸附浓缩，吸附塔顶流出非吸附相的中间气体，经冷凝后形成的不凝气体2，60％返回至氯硅烷喷淋吸收工序，40％进入尾气吸收工序，经冷凝后形成的粗四氟化硅(SiF4)液体，进入HF精馏工序，中温变压吸附浓缩工序的解吸步骤为降压、逆放与抽真空、升压与终充，从处于逆放/抽真空的解吸步骤的吸附塔底部流出的浓缩气体进入浅冷油吸收。
(4)浅冷油吸收，前一工序流出的浓缩气体经冷热交换至5～15℃、压缩至2.6～3.0MPa后从浅冷油吸收工序的吸收塔底部进入，采用5～15℃、2.6～3.0MPa的C4(正丁烷)液体溶剂为吸收剂，至上而下喷淋吸收，从吸收塔顶流出的不凝气体3，经冷热交换与减压后返回至氯硅烷喷淋吸收工序，而从吸收塔底部流出富C2+液进入解吸塔，从塔顶流出C2+气体，经乙烯精馏塔精制后制得乙烯，纯度为99.9％，直接返回至氟基SiC-CVD晶体薄膜生长制程中循环使用，从解吸塔底流出C4吸收剂，返回至吸收塔作为吸收剂循环使用。
(5)多级蒸发/压缩/冷凝，来自氯硅烷喷淋吸收工序的吸收液进入多级蒸发，再进入冷凝器，从中得到气相的粗HF/HCl混合气体，经冷凝后所形成的粗HF/HCl混合液体，60％进入HF精馏，40％作为氯硅烷喷淋吸收工序的吸收剂循环使用，经冷凝后所得到的不凝气体4，返回至中温变压吸附浓缩工序流出的中间气体进行混合处理，而从冷凝器中流出粗氯硅烷液体，进入氯硅烷中浅冷精馏。
(6)HF精馏，来自多级蒸发/压缩/冷凝工序的粗HF/HCl混合液体，与来自中温变压吸附浓缩工序的粗SiF4液体混合后进入由两段精馏塔组成的HF精馏工序，两段精馏的操作温度范围为15～120℃，操作压力为0.03～0.3MPa，从一段精馏塔塔顶馏出的精SiF4气体，经压缩冷凝后形成的纯度大于99.99％SiF4液体产品，经气化后作为含硅/氟前驱物返回至氟基SiC-CVD制程循环使用，经压缩冷凝后形成的不凝气体5，进入尾气吸收工序，一段精馏塔底馏出物再进入二段精馏塔，塔顶馏出物经冷凝后所形成的不凝气体6直接作为无水HF(AHF)气体产品气，纯度大于等于99.99％，返回氟基SiC-CVD晶体薄膜生长制程中循环使用，经冷凝后所形成的粗HCl液体，进入HCl精制，从二段精馏底部馏出的重组分杂质组分的塔底物流体，经冷凝后所形成的不凝气体7，返回至多级蒸发/压缩/冷凝工序，经冷凝后所形成的液体作为吸收剂返回至氯硅烷喷淋吸收工序循环使用。
(7)HCl精制，来自HF精馏工序的粗HCl液体，进入由HCl精馏塔与真空精馏塔组成的HCl精制工序，其中，精馏塔操作压力为0.3～0.6MPa、操作温度为50～100℃，真空塔操作压力为-0.08～-0.1MPa、操作温度为60～120℃，从精馏塔顶部流出纯度大于99.9％的HCl产品气，40％返回至氟基SiC-CVD晶体薄膜生长制程循环使用，60％经液化后作为氯硅烷喷淋吸收工序的吸收剂循环使用，从精馏塔底流出物进入真空塔，从真空塔顶馏出的塔顶气，直接送入尾气吸收工序，从真空塔底流出的重组份，40％返回到多级蒸发/压缩/冷凝工序，进一步回收有效组分，60％进入氯硅烷中浅冷精馏工序。
(8)氯硅烷中浅冷精馏，来自多级蒸发/压缩/冷凝工序的粗氯硅烷液体，与来自HCl精制工序的真空塔底的重组分流体混合后进入的氯硅烷中浅冷精馏工序，从精馏塔塔顶流出的轻组分流体为粗氯硅烷经冷凝后形成的冷凝液，一部分作为吸收剂返回至氯硅烷喷淋吸收工序循环使用，一部分作为尾气吸收工序的吸收剂使用，粗氯硅烷经冷凝后形成的不凝气体8，进入尾气吸收工序，从精馏塔塔底馏出的重组分，经过处理后外排。
(9)尾气吸收，来自氯硅烷中浅冷精馏工序的不凝气体8，与来自HF精馏工序的不凝气体5、HCl精制工序真空塔塔顶气以及中温变压吸附浓缩工序的一部分不凝气体2混合后，进入以来自氯硅烷中浅冷精馏工序的氯硅烷液体及新鲜的硫酸混合液为吸收剂的尾气吸收塔，从吸收塔底形成氟硅酸混合溶液，作为原料输出去氟硅酸法制备AHF生产过程的原料液循环使用，而从尾气吸收塔顶流出的不凝气体9，经焚烧后作为排放气达标排放。
实施例2
如图2所示，在实施例1基础上，净化原料气中含有较高浓度的乙烯(C2H4)工况下，净化原料气首先进入浅冷油吸收工序，从中流出的不凝气体1再进入中温变压吸附浓缩工序，形成的非吸附相的中间气体，经冷凝后形成的不凝气体2进入尾气吸收工序，经冷凝后形成的粗SiF4液体，进入HF精馏工序，从中温变压吸附浓缩工序中形成的吸附相的浓缩气体，进入氯硅烷喷淋吸收工序，从中流出的不凝气体3，返回浅冷油吸收工序，进一步回收有效组分，从中流出的吸收液，依次进入多级蒸发/压缩/冷凝、HF精馏、HCl精制、氯硅烷中浅冷精馏以及尾气吸收工序进行处理与回收，从而获得C2H4、SiF4、HF、HCl产品返回氟基SiC-CVD晶体薄膜生长制程循环使用。
实施例3
如图3所示，在实施例1基础上，净化原料气中SiF4/HF浓度较高且包括HCl/氯硅烷的氯化物浓度小于1％的工况，净化原料气首先进入中温变压吸附浓缩工序，形成的浓缩气体，经过冷却与加压后进入新设的冷凝器进行冷凝，由此形成的不凝气体1再进入浅冷油吸收工序，从中形成的不凝气体2与来自中温变压吸附工序的中间气体混合进入尾气吸收工序，从中温变压吸附浓缩工序流出的非吸附相的中间气体进入尾气吸收工序进行处理，从中温变压吸附浓缩工序形成的浓缩气体经冷凝后形成的粗SiF4液体再进入由两段精馏塔组成的HF精馏工序，从一段精馏塔塔顶馏出的精SiF4气体，经压缩冷凝后形成的纯度大于99.99％SiF4液体产品，经气化后作为含硅/氟前驱物返回至氟基SiC-CVD晶体薄膜生长制程循环中循环使用，经压缩冷凝后形成的不凝气体3，进入尾气吸收工序，一段精馏塔底馏出物进入二段精馏塔，塔顶馏出物经冷凝后所形成的不凝气体4直接作为无水HF(AHF)气体产品气，纯度大于等于99.9％，返回氟基SiC-CVD晶体薄膜生长制程中循环使用，经冷凝后所形成的氯化物液体，进入一段精馏的HCl精制工序，从HF精馏工序的二段精馏底部馏出的重组分杂质组分的塔底物流体与从一段精馏的HCl精制工序流出的重组分混合，作为尾气吸收工序的吸收剂使用，从一段精馏的HCl精制工序流出HCl产品气外输，由此省去了氯硅烷喷淋、多级蒸发/压缩/冷凝、氯硅烷中浅冷精馏工序。
实施例4
如图4所示，在实施例1和3基础上，净化原料气中SiF4/HF浓度较高且包括HCl/氯硅烷的氯化物浓度小于1％的工况，净化原料气首先进入中温变压吸附浓缩工序，形成的浓缩气体，经过冷却与加压后进入新设的冷凝器进行冷凝，由此形成的不凝气体1再进入浅冷油吸收工序，从中形成的不凝气体2与来自中温变压吸附工序的中间气体混合，不直接进入尾气吸收工序，而是进入一水洗吸收塔组成的水洗工序，从水洗塔底流出浓度为10～30％的氢氟酸溶液外输，从水洗塔顶部流出的不凝气体3，或进入尾气吸收工序，或直接作为燃料气输出。
实施例5
如图5所示，在实施例1基础上，净化原料气中C2H4、SiF4及HF浓度均比较高且包括HCl/氯硅烷的氯化物浓度小于1％的工况，所述的净化原料气首先进入由二段变压吸附组成的中温变压吸附浓缩工序，从第一段变压吸附(1#PSA)吸附塔顶流出的非吸附相的中间气体，经冷凝后形成的不凝气体1进入尾气吸收工序，经冷凝后形成的粗SiF4液体，进入由两段精馏塔组成的HF精馏工序，从1#PSA吸附塔底流出的解吸气，经过增压后进入第二段变压吸附(2#PSA)，从2#PSA吸附塔顶流出的非吸附相气体，与净化原料气混合返回至1#PSA，进一步回收有效组分，从2#PSA吸附塔底流出的吸附相的浓缩气体，进入浅冷油吸收工序，从中得到C2H4产品气返回氟基SiC-CVD晶体薄膜生长制程循环使用，从中得到的不凝气体2，经过冷凝后形成的不凝气体3，与净化原料气混合返回至1#PSA，进一步回收有效组分，经过冷凝后形成的粗HF液体，进入由两段精馏塔组成的HF精馏工序，从一段精馏塔塔顶馏出的精SiF4气体，经压缩冷凝后形成的纯度大于99.99％SiF4液体产品，经气化后作为含硅/氟前驱物返回至氟基SiC-CVD晶体薄膜生长制程循环中循环使用，经压缩冷凝后形成的不凝气体4进入尾气吸收工序，一段精馏塔底馏出物进入二段精馏塔，塔顶馏出物经冷凝后所形成的不凝气体5直接作为无水HF(AHF)气体产品气，纯度大于等于99.9％，返回氟基SiC-CVD晶体薄膜生长制程中循环使用，经冷凝后所形成的氯化物液体，进入一段精馏的HCl精制工序，从HF精馏工序的二段精馏底部馏出的重组分杂质组分的塔底物流体与从一段精馏的HCl精制工序流出的重组分混合，作为尾气吸收工序的吸收剂使用，从一段精馏的HCl精制工序流出HCl产品气外输，由此省去了氯硅烷喷淋、多级蒸发/压缩/冷凝、氯硅烷中浅冷精馏工序。
实施例6
如图1所示，在实施例1和5基础上，净化原料气中C2H4、SiF4及HF浓度均比较高且包括HCl/氯硅烷的氯化物浓度小于1％的工况，所述的净化原料气首先进入由二段变压吸附组成的中温变压吸附浓缩工序，从第一段变压吸附(1#PSA)吸附塔顶流出的非吸附相的中间气体1直接进入第二段变压吸附(2#PSA)吸附塔，从2#PSA吸附塔顶流出的非吸附相的中间气体2，经冷凝后形成的不凝气体1进入尾气吸收工序，经冷凝后形成的粗SiF4液体，进入由两段精馏塔组成的HF精馏工序，从1#PSA吸附塔底流出的解吸气，直接进入浅冷油吸收工序，从中得到C2H4产品气返回氟基SiC-CVD晶体薄膜生长制程循环使用，从浅冷油吸收工序得到的不凝气体2与净化原料气混合返回至1#PSA，进一步回收有效组分，从2#PSA吸附塔底流出的吸附相的浓缩气体经冷凝后形成的不凝气体3，直接返回至浅冷油吸收工序，进一步回收有效组分，浓缩气体经冷凝后形成的冷凝液体，与粗SiF4液体混合进入由两段精馏塔组成的HF精馏工序，回收得到有效组分，由此省去了氯硅烷喷淋、多级蒸发/压缩/冷凝、氯硅烷中浅冷精馏工序。
实施例7
如图7所示，在实施例1和4基础上，尾气吸收工序产生的不凝气体或/及燃料气，经过干燥、吸附净化后压缩至1.0～3.0MPa，进入由4个及4个以上吸附塔组成的变压吸附提氢工序，从吸附塔顶部流出纯度大于99.99％的超纯氢，再进入由金属吸气剂组成的氢气纯化工序，最终得到纯度大于等于99.9999％的电子级氢气产品，作为载气返回氟基SiC-CVD晶体薄膜生长制程循环使用，从变压吸附提氢工序的吸附塔底流出的解吸气，作为燃料气使用。
以上所述实施例仅表达了本申请的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请保护范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请技术方案构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种氟基SiC-CVD晶体与薄膜生长制程尾气FTrPSA全组分回收再利用方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)预处理，原料气经增压送入由除尘器、除颗粒过滤器、除油雾捕集器组成的预处理单元，在0.2～0.3MPa压力与常温的操作条件下，先后脱除尘埃、颗粒、油雾、部分高氟或氟氯硅烷、高氟烷烃及高烃类杂质，形成的净化原料气进入下一个工序—氯硅烷喷淋吸收；
(2)氯硅烷喷淋吸收，将来自预处理工序的净化原料气，经冷热交换至50～80℃后，从喷淋吸收塔底部进入，采用氯硅烷与HF/HCl混合液体作为吸收剂，从喷淋吸收塔顶喷淋而下与净化原料气进行逆向传质交换，从喷淋吸收塔底部流出富集氯硅烷与HF/HCl的吸收液，进入后续的多级蒸发/压缩/冷凝工序，同时从塔底流出的残留颗粒、高氟/氟氯硅烷、高氟烷烃及高烃类杂质输出进行环保处理，从喷淋吸收塔顶部流出不凝气体1，直接进入下一个工序—中温变压吸附浓缩；
(3)中温变压吸附浓缩，来自氯硅烷喷淋吸收工序的不凝气体1，经压缩至0.3～0.6MPa后进入由4个以上的吸附塔组成的中温变压吸附浓缩工序，在操作温度为50～80℃，操作压力为0.3～0.6MPa下进行吸附浓缩，吸附塔顶流出非吸附相的中间气体，经冷凝后形成的不凝气体2，一部分返回至氯硅烷喷淋吸收工序，进一步回收有效组分，一部分进入后续的尾气吸收工序，经冷凝后形成的粗四氟化硅SiF4液体，进入后续的HF精馏工序，中温变压吸附浓缩工序的解吸步骤为降压、逆放与抽真空、升压与终充，从处于逆放/抽真空的解吸步骤的吸附塔底部流出的浓缩气体，经冷热交换及增压后进入下一个工序—浅冷油吸收；
(4)浅冷油吸收，来自中温变压吸附浓缩工序的浓缩气体，经冷热交换至5～15℃、压缩至2.5～3.5MPa后从浅冷油吸收工序的吸收塔底部进入，采用5～15℃、2.5～3.5MPa的正丁烷、异丁烷或混合丁烷液体溶剂为吸收剂，至上而下喷淋吸收，从吸收塔顶流出的不凝气体3，经冷热交换与减压后返回至氯硅烷喷淋吸收工序，进一步回收有效组分，而从吸收塔底部流出富C2+液，进入解吸塔，从塔顶流出C2+气体，经乙烯及丙烷精馏塔精制后，分别制得乙烯或丙烷或其它C2+轻烃组分，乙烯或丙烷直接返回至氟基SiC-CVD晶体薄膜生长制程中循环使用，从解吸塔底流出C4吸收剂，返回至吸收塔作为吸收剂循环使用；
(5)多级蒸发/压缩/冷凝，来自氯硅烷喷淋吸收工序的富集氯硅烷与HF/HCl的吸收液进入多级蒸发，再进入冷凝器，从中得到气相的粗HF/HCl混合气体，经冷凝后所形成的粗HF/HCl混合液体，一部分进入下一工序—HF精馏，一部分作为氯硅烷喷淋吸收工序的吸收剂循环使用，经冷凝后所得到的不凝气体4，返回至中温变压吸附浓缩工序流出的中间气体进行混合处理，进一步回收有效组分，而从冷凝器中流出粗氯硅烷液体，进入后续的氯硅烷中浅冷精馏；
(6)HF精馏，来自多级蒸发/压缩/冷凝工序的粗HF/HCl混合液体及来自中温变压吸附浓缩工序的粗SiF4液体混合后进入由两段精馏塔组成的HF精馏工序，从一段精馏塔塔顶馏出的精SiF4气体，经压缩冷凝后形成纯度大于99.99％SiF4液体产品，经气化后作为含硅/氟前驱物返回至氟基SiC-CVD制程循环使用，经压缩冷凝后形成的不凝气体5，进入后续的尾气吸收工序，一段精馏塔底馏出物进入二段精馏塔，塔顶馏出物经冷凝后所形成的不凝气体6直接作为无水HF气体产品气，纯度大于等于99.99％，返回氟基SiC-CVD晶体薄膜生长制程中循环使用，经冷凝后所形成的粗HCl液体，进入下一个工序—HCl精制，从二段精馏底部馏出的重组分杂质组分的塔底物流体，经冷凝后所形成的不凝气体7，返回至多级蒸发/压缩/冷凝工序，进一步回收有效组分，经冷凝后所形成的液体作为吸收剂返回至氯硅烷喷淋吸收工序循环使用；
(7)HCl精制，来自HF精馏工序的粗HCl液体，进入由HCl精馏塔与真空精馏塔组成的HCl精制工序，从精馏塔顶部流出纯度大于99.9％的HCl产品气，一部分返回至氟基SiC-CVD晶体薄膜生长制程循环使用，一部分经液化后作为氯硅烷喷淋吸收工序的吸收剂循环使用，从精馏塔底流出物进入真空塔，从真空塔顶馏出的塔顶气，直接送入后续的尾气吸收工序，从真空塔塔底流出的重组份，一部分返回到多级蒸发/压缩/冷凝工序，进一步回收有效组分，一部分进入下一工序—氯硅烷中浅冷精馏工序；
(8)氯硅烷中浅冷精馏，来自多级蒸发/压缩/冷凝工序的粗氯硅烷液体，及/或来自HCl精制工序的真空塔底的重组分流体混合后进入的氯硅烷中浅冷精馏工序，从精馏塔塔顶流出的轻组分流体为粗氯硅烷经冷凝后形成的氯硅烷液，一部分作为吸收剂返回至氯硅烷喷淋吸收工序循环使用。
2.如权利要求1所述的一种氟基SiC-CVD晶体与薄膜生长制程尾气FTrPSA全组分回收再利用方法，其特征在于，步骤(2)中所述氯硅烷与HF/HCl混合液体体积比为1:(0.1-5):(0.5-0.9)。
3.如权利要求1所述的一种氟基SiC-CVD晶体与薄膜生长制程尾气FTrPSA全组分回收再利用方法，其特征在于，还包括尾气吸收工序，来自氯硅烷中浅冷精馏工序的不凝气体8，与来自HF精馏工序的不凝气体5、HCl精制工序真空塔塔顶气以及中温变压吸附浓缩工序的一部分不凝气体2混合后，进入以来自氯硅烷中浅冷精馏工序的氯硅烷液体及新鲜的硫酸混合液为吸收剂的尾气吸收塔，从吸收塔底形成氟硅酸混合溶液，作为原料输出去氟硅酸法制备AHF生产过程的原料液循环使用，而从尾气吸收塔顶流出的不凝气体9，经焚烧后作为排放气达标排放。
4.如权利要求3所述的一种氟基SiC-CVD晶体与薄膜生长制程尾气FTrPSA全组分回收再利用方法，其特征在于，所述的净化原料气中含有较高浓度的C2+工况下，净化原料气首先进入浅冷油吸收工序，从中流出的不凝气体1再进入中温变压吸附浓缩工序，形成的非吸附相的中间气体，经冷凝后形成的不凝气体2进入尾气吸收工序，经冷凝后形成的粗SiF4液体，进入HF精馏工序，从中温变压吸附浓缩工序中形成的吸附相的浓缩气体，进入氯硅烷喷淋吸收工序，从中流出的不凝气体3，返回浅冷油吸收工序，进一步回收有效组分，从中流出的吸收液，依次进入多级蒸发/压缩/冷凝、HF精馏、HCl精制、氯硅烷中浅冷精馏以及尾气吸收工序进行处理与回收，从而获得C2+、SiF4、HF、HCl产品返回氟基SiC-CVD晶体薄膜生长制程循环使用。
5.如利要求3所述的一种氟基SiC-CVD晶体与薄膜生长制程尾气FTrPSA全组分回收再利用方法，其特征在于，所述的净化原料气中SiF4/HF浓度较高且包括HCl/氯硅烷的氯化物浓度小于1％的工况，净化原料气首先进入中温变压吸附浓缩工序，形成的浓缩气体，经过冷却与加压后进入新设的冷凝器进行冷凝，由此形成的不凝气体1再进入浅冷油吸收工序，从中形成的不凝气体2与来自中温变压吸附工序的中间气体混合进入尾气吸收工序，从中温变压吸附浓缩工序流出的非吸附相的中间气体进入尾气吸收工序进行处理，从中温变压吸附浓缩工序形成的浓缩气体经冷凝后形成的粗SiF4液体再进入由两段精馏塔组成的HF精馏工序，从一段精馏塔塔顶馏出的精SiF4气体，经压缩冷凝后形成的纯度大于99.99％SiF4液体产品，经气化后作为含硅/氟前驱物返回至氟基SiC-CVD晶体薄膜生长制程循环中循环使用，经压缩冷凝后形成的不凝气体3，进入尾气吸收工序，一段精馏塔底馏出物进入二段精馏塔，塔顶馏出物经冷凝后所形成的不凝气体4直接作为无水HF气体产品气，纯度大于等于99.9％，返回氟基SiC-CVD晶体薄膜生长制程中循环使用，经冷凝后所形成的氯化物液体，进入一段精馏的HCl精制工序，从HF精馏工序的二段精馏底部馏出的重组分杂质组分的塔底物流体与从一段精馏的HCl精制工序流出的重组分混合，作为尾气吸收工序的吸收剂使用，从一段精馏的HCl精制工序流出HCl产品气外输。
6.如利要求3或5所述的一种氟基SiC-CVD晶体与薄膜生长制程尾气FTrPSA全组分回收再利用方法，其特征在于，所述的净化原料气中SiF4/HF浓度较高且包括HCl/氯硅烷的氯化物浓度小于1％的工况，净化原料气首先进入中温变压吸附浓缩工序，形成的浓缩气体，经过冷却与加压后进入新设的冷凝器进行冷凝，由此形成的不凝气体1再进入浅冷油吸收工序，从中形成的不凝气体2与来自中温变压吸附工序的中间气体混合，直接进入一水洗吸收塔组成的水洗工序，从水洗塔底流出浓度为10～30％的氢氟酸溶液外输，从水洗塔顶部流出的不凝气体3，或进入尾气吸收工序，或直接作为燃料气输出。
7.如权利要求1所述的一种氟基SiC-CVD晶体与薄膜生长制程尾气FTrPSA全组分回收再利用方法，其特征在于，所述的净化原料气中C2+、SiF4及HF浓度均比较高且包括HCl/氯硅烷的氯化物浓度小于1％的工况，所述的净化原料气首先进入由二段变压吸附组成的中温变压吸附浓缩工序，从第一段变压吸附1#PSA吸附塔顶流出的非吸附相的中间气体，经冷凝后形成的不凝气体1进入尾气吸收工序，经冷凝后形成的粗SiF4液体，进入由两段精馏塔组成的HF精馏工序，从1#PSA吸附塔底流出的解吸气，经过增压后进入第二段变压吸附2#PSA，从2#PSA吸附塔顶流出的非吸附相气体，与净化原料气混合返回至1#PSA，进一步回收有效组分，从2#PSA吸附塔底流出的吸附相的浓缩气体，进入浅冷油吸收工序，从中得到C2+产品气返回氟基SiC-CVD晶体薄膜生长制程循环使用，从中得到不凝气体2，经过冷凝后形成的不凝气体3，与净化原料气混合返回至1#PSA，进一步回收有效组分，经过冷凝后形成的粗HF液体，进入由两段精馏塔组成的HF精馏工序，从一段精馏塔塔顶馏出的精SiF4气体，经压缩冷凝后形成的纯度大于99.99％SiF4液体产品，经气化后作为含硅/氟前驱物返回至氟基SiC-CVD晶体薄膜生长制程循环中循环使用，经压缩冷凝后形成的不凝气体4进入尾气吸收工序，一段精馏塔底馏出物进入二段精馏塔，塔顶馏出物经冷凝后所形成的不凝气体5直接作为无水HF气体产品气，纯度大于等于99.9％，返回氟基SiC-CVD晶体薄膜生长制程中循环使用，经冷凝后所形成的氯化物液体，进入一段精馏的HCl精制工序，从HF精馏工序的二段精馏底部馏出的重组分杂质组分的塔底物流体与从一段精馏的HCl精制工序流出的重组分混合，作为尾气吸收工序的吸收剂使用，从一段精馏的HCl精制工序流出HCl产品气外输。
8.如权利要求3或7所述的一种氟基SiC-CVD晶体与薄膜生长制程尾气FTrPSA全组分回收再利用方法，其特征在于，所述的净化原料气中C2+、SiF4及HF浓度均比较高且包括HCl/氯硅烷的氯化物浓度小于1％的工况，所述的净化原料气首先进入由二段变压吸附组成的中温变压吸附浓缩工序，从第一段变压吸附1#PSA吸附塔顶流出的非吸附相的中间气体1直接进入第二段变压吸附2#PSA吸附塔，从2#PSA吸附塔顶流出的非吸附相的中间气体2，经冷凝后形成的不凝气体1进入尾气吸收工序，经冷凝后形成的粗SiF4液体，进入由两段精馏塔组成的HF精馏工序，从1#PSA吸附塔底流出的解吸气，直接进入浅冷油吸收工序，从中得到C2+产品气返回氟基SiC-CVD晶体薄膜生长制程循环使用，从浅冷油吸收工序得到的不凝气体2与净化原料气混合返回至1#PSA，进一步回收有效组分，从2#PSA吸附塔底流出的吸附相的浓缩气体经冷凝后形成的不凝气体3，直接返回至浅冷油吸收工序，进一步回收有效组分，浓缩气体经冷凝后形成的冷凝液体，与粗SiF4液体混合进入由两段精馏塔组成的HF精馏工序，回收得到有效组分。
9.如权利要求6所述的一种氟基SiC-CVD晶体与薄膜生长制程尾气FTrPSA全组分回收再利用方法，其特征在于，所述的尾气吸收工序产生的不凝气体或燃料气，经过干燥、吸附净化后压缩至1.0～3.0MPa，进入由4个以上吸附塔组成的变压吸附提氢工序，从吸附塔顶部流出纯度大于99.99％的超纯氢，再进入由金属吸气剂组成的氢气纯化工序，最终得到纯度大于等于99.9999％的电子级氢气产品，作为载气返回氟基SiC-CVD晶体薄膜生长制程循环使用，从变压吸附提氢工序的吸附塔底流出的解吸气，作为燃料气使用。
10.如权利要求9所述的一种氟基SiC-CVD晶体与薄膜生长制程尾气FTrPSA全组分回收再利用方法，其特征在于，所述氢气纯化工序由钯膜组成。
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