CN114380293A - 一种冷氢化反应的节能方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种冷氢化反应的节能方法，包括：将四氯化硅原料加热至汽化，得到四氯化硅气体；采用冷氢化反应后生成的气相混合物作为热源，对四氯化硅气体和氢气原料进行初步加热；对经过初步加热升温后的四氯化硅气体和氢气进行再次加热，并在再次加热后将其与硅粉进行冷氢化反应生成所述气相混合物。本发明还公开一种冷氢化反应系统。本发明可实现节能降耗，降低生产成本。
Description
技术领域
本发明属于多晶硅技术领域，具体涉及一种冷氢化反应的节能方法及系统。
背景技术
目前，多晶硅生产主要采用改良西门子法，其中，在冷氢化工艺制备三氯氢硅过程中，通过以四氯化硅、硅粉、氢气为原料，并添加催化剂作为催化作用，在流化床内特定温度、压力下冷氢化反应来制备三氯氢硅产品。
然而，在当前的制备三氯氢硅过程中，四氯化硅/氢气升温过程通常需要使用高温导热油加热系统进行加热，存在能耗大，成本高等缺点。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对现有技术存在的以上不足，提供一种冷氢化反应的节能方法及系统，实现节能降耗，降低生产成本。
解决本发明技术问题的技术方案为:
根据本发明的一个方面，提供一种冷氢化反应的节能方法，其技术方案为：
一种冷氢化反应的节能方法，包括：
将四氯化硅原料加热至汽化，得到四氯化硅气体；
采用冷氢化反应后生成的气相混合物作为热源，对四氯化硅气体和氢气原料进行初步加热；
对经过初步加热升温后的四氯化硅气体和氢气进行再次加热，并在再次加热后将其与硅粉进行冷氢化反应生成所述气相混合物。所述气相混合物的成分主要包括三氯氢硅气体、四氯化硅气体、以及未反应的硅粉。
优选的是，所述对四氯化硅气体和氢气原料进行初步加热包括两级换热加热，具体包括：
先将冷氢化反应生成的气相混合物通入到第二换热器中作为热源，再将从第二换热器中输出的所述气相混合物通入到第一换热器中作为热源，同时，先将四氯化硅气体和氢气通入到第一换热器，再通入到第二换热器，使四氯化硅气体和氢气与冷氢化反应生成的气相混合物在第一换热器、第二换热器中逐步进行两级换热，得到初步升温后的四氯化硅气体和氢气和初步降温后的气相混合物。
优选的是，还包括：
在所述将四氯化硅原料加热至汽化之前，将所述初步降温后的气相混合物对所述四氯化硅原料进行预热；以及，
在采用冷氢化反应后生成的气相混合物作为热源对氢气原料进行初步加热之前，对氢气原料进行预热。
优选的是，所述四氯化硅原料加热至汽化是采用第一蒸汽作为热源进行加热，所述第一蒸汽的温度为180-190℃，压力为1.0-1.2MPa，
所述对氢气原料预热是采用第二蒸汽作为热源进行预热，所述第二蒸汽的温度为180-190℃，压力为1.0-1.2MPa。
优选的是，所述对经过初步加热升温后的四氯化硅气体和氢气进行再次加热是采用电加热方式将所述换热加热升温后的四氯化硅气体和氢气加热至500-560℃，加热后的气体压力为2.0-3.1MPa。
根据本发明的另一个方面，提供一种冷氢化反应系统，与上面所述的冷氢化反应的节能方法相对应，其技术方案如下：
一种冷氢化反应系统，包括反应器、汽化塔、换热器、以及加热器，
所述反应器，用于四氯化硅气体、氢气和硅粉进行冷氢化反应，反应生成气相混合物，气相混合物的成分主要包括三氯氢硅气体、四氯化硅气体、以及未反应的硅粉；
所述汽化塔，用于将四氯化硅原料加热至汽化，得到四氯化硅气体；
所述换热器，用于将所述反应器中冷氢化反应生成的气相混合物对氢气原料和所述汽化塔中汽化后产生的四氯化硅气体进行初步换热加热；
所述加热器，与所述换热器、所述反应器分别相连，用于对经过初步加热升温后的四氯化硅气体和氢气进行再次加热，并在再次加热后将其通入到反应器中进行冷氢化反应。
优选的是，所述换热器包括第一换热器、第二换热器，
所述第一换热器的冷介质入口，与所述汽化塔相连，以通入四氯化硅气体，第一换热器的冷介质入口还用于通入氢气原料，其冷介质出口与所述第二换热器的冷介质入口相连，以将第一换热器中的四氯化硅气体和氢气通入到第二换热器；
所述第二换热器的热介质入口，与所述反应器相连，以通入冷氢化反应生成的气相混合物，其热介质出口与所述第一换热器的热介质入口相连，以将第二换热器中的气相混合物通入到第一换热器，使冷氢化反应生成的气相混合物与四氯化硅气体和氢气在第一换热器、第二换热器中逐步进行两级换热，
所述第二换热器的冷介质出口，与所述加热器相连，用于将在第二换热器中换热升温后的四氯化硅气体和氢气通入到加热器进行再次加热。
优选的是，所述第一换热器、第二换热器采用管壳式换热器，所述加热器采用辐射式电加热器。
优选的是，还包括第一预热器，
所述第一预热器，与所述第一换热器的热介质出口、所述汽化塔相连，用于将第一换热器输出的气相混合物对四氯化硅原料进行预热，并在预热后将四氯化硅原料通入到汽化塔进行汽化。
优选的是，还包括净化装置，
所述净化装置，设于所述第一换热器和所述第一预热器之间，用于对第一换热器输出的气相混合物进行净化处理，以除去其中的粉尘，并将净化处理后的气相混合物通入到第一预热器中作为热源对其中的四氯化硅原料进行预热。
优选的是，还包括第二预热器，
所述第二预热器，与所述第一换热器相连，用于在将所述氢气原料通入到第一换热器之前对所述氢气原料进行预热；
所述第二预热器，还与所述汽化塔相连，还用于将预热后的部分氢气通入到汽化塔中对四氯化硅原料进行鼓泡。
本发明的冷氢化反应的节能方法，通过利用冷氢化反应产生的热的气相混合物中的热量对四氯化硅和氢气进行加热，与传统工艺中的导热油加热系统进行加热的方式相比，不仅可以有效降低加热四氯化硅原料和氢气原料所需的能耗，实现节能目的，有利于降低生产成本，还可以避免导热油泄露等因素导致的安全问题，降低人工劳动强度，有利于提高生产效率。
本发明的冷氢化反应系统，可利用冷氢化反应产生的热的气相混合物中的热量对四氯化硅和氢气进行加热，与传统的导热油加热系统相比，不仅可以有效降低加热四氯化硅原料和氢气原料所需的能耗，每套冷氢化反应系统每月可节约电能100-140万度，节能效果显著，可实现节能降耗目的，有利于降低生产成本，还可以避免导热油泄露等因素导致的安全问题，降低人工劳动强度，有利于提高生产效率。
附图说明
图1为本发明实施例中的冷氢化反应系统的结构示意图。
图中：1-汽化塔；2-第二预热器；3-第一换热器；4-第一预热器；5-第二换热器；6-加热器；7-反应器；8-第一净化器；9-第二净化器。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好的理解本发明的技术方案，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
实施例1
本实施例公开一种冷氢化反应的节能方法，包括：
将四氯化硅原料加热至汽化，得到四氯化硅气体；
采用冷氢化反应后生成的气相混合物作为热源，对四氯化硅气体和氢气原料进行初步加热；
对经过初步加热升温后的四氯化硅气体和氢气进行再次加热，并在再次加热后将其与硅粉进行冷氢化反应生成上述气相混合物。所述气相混合物的成分主要包括三氯氢硅气体、四氯化硅气体、以及未反应的硅粉。
在一些实施方式中，对四氯化硅气体和氢气原料进行初步加热包括多级换热加热，使冷氢化反应生成的热的气相混合物与上述汽化得到的四氯化硅气体和氢气原料按相反的方向通入到多级换热装置中进行逐步多级换热，使四氯化硅气体、氢气逐步换热后升温，使气相混合物逐步换热后降温，从而回收利用气相混合物中的热量，进而降低加热四氯化硅气体和氢气所需的能耗。
本实施例中，对四氯化硅气体和氢气原料进行初步加热优选采用两级换热加热，具体包括：
先将冷氢化反应生成的气相混合物通入到第二换热器5中作为热源，再将从第二换热器中输出的气相混合物通入到第一换热器3中作为热源；
同时，先将四氯化硅气体和氢气通入到第一换热器3，再将从第一换热器3中输出的四氯化硅气体和氢气通入到第二换热器5，使四氯化硅气体和氢气与冷氢化反应生成的气相混合物在第一换热器3、第二换热器5中逐步进行两级换热，得到初步升温后的四氯化硅气体和氢气和初步降温后的气相混合物。第一换热器3、第二换热器5均优选采用管壳式换热器，其中，四氯化硅气体和氢气作为冷介质走壳程，冷氢化反应生成的气相混合物作为热介质走管程。
在一些实施方式中，还包括：
在将四氯化硅原料加热至汽化之前，将初步降温后的气相混合物对加热至汽化之前的四氯化硅原料进行预热。
具体来说，先对换热后的气相混合物进行净化处理，得到气相物，再将气相物作为热源对四氯化硅原料进行预热，以进一步回收利用冷氢化工艺中生成的气相混合物中的热量，从而降低能耗，然后再将预热后的四氯化硅原料加热至汽化，以得到上述四氯化硅气体。其中，净化处理可包括：先将气相混合物通入到文丘里分离器中进行除尘，以除去气相混合物中的硅粉等粉尘，再将除尘后的气相混合物通入到急冷塔进行淋洗，进一步洗去气相混合物中的硅粉等粉尘，从而得到上述气相物。
在一些实施方式中，还包括：在采用冷氢化反应后生成的气相混合物作为热源对氢气原料进行初步加热之前，对氢气原料进行预热。
在一些实施方式中，所述四氯化硅原料加热至汽化是采用第一蒸汽作为热源进行加热，第一蒸汽的温度为180-190℃，压力为1.0-1.2MPa。
在一些实施方式中，所述对氢气原料预热是采用第二蒸汽作为热源进行预热，第二蒸汽的温度为180-190℃，压力为1.0-1.2MPa。
在一些实施方式中，所述对经过初步加热升温后的四氯化硅气体和氢气进行再次加热是采用电加热方式将上述换热加热升温后的四氯化硅气体和氢气(即初步加热到温度为380-420℃、压力为2.0-3.1MPa的四氯化硅气体和氢气)加热至500-560℃，加热后的气体压力为2.0-3.1MPa。
在一些实施方式中，还包括：在将四氯化硅原料加热至汽化的过程中，通入部分预热后的氢气对四氯化硅原料进行鼓泡，以促进四氯化硅原料汽化，提高冷氢化工艺生产效率。
本实施例的冷氢化节能方法，通过利用冷氢化反应生成的热的气相混合物中的热量对四氯化硅和氢气进行加热，与传统工艺中的导热油加热系统进行加热的方式相比，不仅可以有效降低加热四氯化硅原料和氢气原料所需的能耗，实现节能目的，有利于降低生产成本，还可以避免导热油泄露等因素导致的安全问题，降低人工劳动强度，有利于提高生产效率。
实施例2
如图1所示，本实施例公开一种冷氢化反应系统，包括反应器7、汽化塔1、换热器、以及加热器6，其中：
反应器7，用于四氯化硅气体、氢气和硅粉进行冷氢化反应，反应生成气相混合物，所述气相混合物的成分主要包括三氯氢硅气体、四氯化硅气体、以及未反应的硅粉；
汽化塔1，用于将四氯化硅原料加热至汽化，得到四氯化硅气体；
换热器，用于将反应器中冷氢化反应生成的气相混合物对氢气原料和汽化塔中汽化后产生的四氯化硅气体进行初步换热加热；
加热器6，与换热器、反应器7分别相连，用于对经过初步加热升温后的四氯化硅气体和氢气进行再次加热，并在再次加热后将其通入到反应器7中进行上述冷氢化反应。
在一些实施方式中，换热器包括第一换热器3、第二换热器5，第一换热器3、第二换热器5均包括用于流通冷介质的冷介质通道和用于流通热介质的热介质通道，冷介质通道设有用于供冷介质进出的冷介质入口和冷介质出口，热介质通道设有用于供热介质进出的热介质入口和热介质出口，其中：
第一换热器3的冷介质入口，与汽化塔1相连，以通入汽化塔中汽化产生的四氯化硅气体，第一换热器3的冷介质入口还用于通入氢气原料，第一换热器3的冷介质出口与第二换热器5的冷介质入口相连，以将第一换热器3中的的四氯化硅气体和氢气通入到第二换热器5中的冷却介质通道；
第二换热器5的热介质入口，与反应器7相连，以通入冷氢化反应生成的气相混合物，第二换热器5的热介质出口与第一换热器3的热介质入口相连，以将第二换热器5中的气相混合物通入到第一换热器3中的热介质通道，使冷氢化反应生成的热的气相混合物与四氯化硅气体和氢气逐步在第一换热器3、第二换热器5中进行两级换热，换热后的四氯化硅气体和氢气温度升高，换热后的反应生成物气相混合物的温度降低；
第二换热器5的冷介质出口，与加热器6相连，用于将在第二换热器5中经二两级换热升温后的四氯化硅气体和氢气(即初步升温后的四氯化硅气体和氢气)通入到加热器进行再次加热，加热至接近冷氢化反应所需温度。
在一些实施方式中，第一换热器3、第二换热器5均优选采用管壳式换热器，其中，四氯化硅气体和氢气作为冷介质走壳程，即第一换热器3和第二换热器5的冷介质通道为壳程，冷氢化反应生成的气相混合物作为热介质走管程，即第一换热器3和第二换热器5的热介质通道为管程。
在一些实施方式中，还包括第一预热器4：
第一预热器4，与第一换热器3的热介质出口、汽化塔1分别相连，用于将第一换热器3输出的经过初步降温后的气相混合物对四氯化硅原料进行预热，以回收利用冷氢化工艺中生成的气相混合物中的热量，从而降低能耗，并在预热后将四氯化硅原料通入到汽化塔进行汽化，将第一预热器4输出的气相混合物通入到冷氢化反应工艺的后续工序中进行冷凝、分离等处理，以得到三氯氢硅产品。本实施例中，第一预热器4可优选采用管壳式换热器。
在一些实施方式中，还包括净化装置：
净化装置，设于第一换热器3和第一预热器4之间，用于对第一换热器3输出的气相混合物进行净化处理，以除去其中的硅粉等粉尘，并在净化处理后将气相混合物通入到第一预热器4中作为热源对其中的四氯化硅原料进行预热。
具体来说，净化装置包括第一净化器8、第二净化器9，其中，第一净化器8的入口与第一换热器3的热介质出口相连，以通入气相混合物，并对其进行初步除尘，以除去气相混合物中的硅粉等粉尘；第二净化器9的入口与第一净化器8的出口相连，以通入初步除尘后的气相混合物，并对其进行再次除尘，得到净化后的气相物，该气相物主要为三氯氢硅、四氯化硅；第二净化器9的出口与第一预热器4相连，用于将净化后的气相物通入到第一预热器4中作为热源对四氯化硅原料进行热交换预热，第一预热器4是一种管壳式换热器，以降低汽化塔中将四氯化硅原料加热至汽化所需的能耗，从而降低能耗。
本实施例中，第一净化器8优选采用文丘里分离器，第二净化器9优选采用急冷塔，气相混合物先文丘里分离器初步除尘后再通入到急冷塔中进行淋洗，淋洗后得到的气相物从急冷塔塔顶输出至第一预热器4。淋洗后得到的气相物主要成分为三氯氢硅和四氯化硅，淋洗过程可采用急冷塔顶部输出的气相物冷凝后得到的液相物作为淋洗液。
在一些实施方式中，还包括第二预热器2：
第二预热器2，与第一换热器3相连，用于在将氢气原料通入到第一换热器3之前对氢气原料进行预热，第二预热器2还与汽化塔1相连，用于将预热后的部分氢气通入到汽化塔中对四氯化硅原料进行鼓泡，以促进四氯化硅原料汽化，从而提高冷氢化工艺生产效率。
在一些实施方式中，第二预热器2优选采用第二蒸汽作为热源进行加热，第二蒸汽的温度为180-190℃，压力为1.0-1.2MPa。本实施例中，第二预热器2可采用管壳式换热器，优选第二蒸汽走管程，氢气原料走壳程。
在一些实施方式中，汽化塔1优选采用第一蒸汽作为热源进行加热，第一蒸汽的温度为180-190℃，压力为1.0-1.2MPa，即汽化塔可采用管壳式加热方式，其包括管程和壳程，优选第一蒸汽走管程，四氯化硅原料走壳程。
需要说明的是，在一些实施方式中，汽化塔1具有再沸器，再沸器设于汽化塔1的塔釜位置，再沸器优选采用U型加热芯进行加热，用于对汽化塔塔釜中未被汽化的四氯化硅原料再一次进行汽化处理，从而提高汽化塔的汽化效果。本实施例中，汽化塔优选采用填料塔，如市售的TD2018-029填料塔，压力容器类别I I I，容积71m3，填料设于填料塔的中上部。具体的汽化过程为：通入的四氯化硅进入汽化塔塔釜后，再通过管道连接进入到再沸器，通过再沸器换热加热后汽汽化，汽化后得到的四氯化硅气体通过再沸器顶部的气相出口返回至汽化塔的中部，最后通过汽化塔顶部的气相出口输送至后续工序(本实施例指输送至第一换热器)。
在一些实施方式中，加热器6优选采用电加热器，如辐射式电加热器。四氯化硅气体和氢气经电加热器后的温度优选为500-540℃，压力为2.0-2.7MPa。
在一些实施方式中，反应器7优选采用流化床反应器，优选在流化床反应器的底部设有气体入口，加热器6的出口与流化床反应器底部的气体入口相连，以通入经加热器6再次加热后的四氯化硅气体和氢气。流化床反应器还设有进料口，以添加硅粉原料。流化床反应器的顶部设有出口，以输出冷氢化反应生成的气相混合物。
本实施例中，流化床反应器优选具有气固分离装置，比如，流化床反应器内部具有内置旋风分离装置，旋风分离装置处于流化床反应器的顶部出口附近，其出口与流化床反应器的顶部出口相连，用于对冷氢化反应生成物进行气固分离，以减少流化床反应器输出的气相混合物中的硅粉等粉尘，气固分离后得到的气相混合物从流化床反应器的顶部出口输出至第二换热器，从而可避免造成后续的第二换热器5、第一换热器3等设备的堵塞。
本实施例冷氢化反应系统的工作过程，具体如下：
先将四氯化硅原料通入到第一预热器4中(如，走壳程)，将冷氢化反应生成并净化后的气相物通入到第一预热器4中(走管程)，利用气相物的热量对四氯化硅原料进行热交换预热；
再将预热后的四氯化硅原料通入到汽化塔1中(走壳程)，利用180-190℃、压力为1.0-1.2MPa的第一蒸汽(走管程)进行加热，使其汽化，汽化后的四氯化硅气体的温度为150-165℃、压力为2.0-3.1MPa，同时，将氢气原料(如温度为0-20℃、压力为2.0-3.1MPa)通入到第二预热器2(走壳程)中，利用180-190℃、压力为1.0-1.2MPa的第二蒸汽(走管程)对氢气进行管壳式换热预热，预热后的氢气的温度为175-180℃、压力为2.0-3.1MPa，并将部分预热后氢气通入到汽化塔1中进行鼓泡，以促进四氯化硅原料汽化；
将上述四氯化硅气体和预热后的氢气先通入到第一换热器3中走壳程，再通入到第二换热器5中走壳程，同时，将反应器7中冷氢化反应产生的生成物热的气相混合物(温度为500-540℃、压力为2.0-2.7MPa)先通入到第二换热器5中走管程，再通入到第一换热器3中走管程，使四氯化硅气体和氢气与冷氢化反应产生的生成物气相混合物先在第一换热器3中进行一级换热再在第二换热器5中进行二级换热，其中，第一换热器3中经过一级换热后的四氯化硅气体和氢气的温度为160-200℃、压力为2.0-3.1MPa，第二换热器5中经过二级换热后的四氯化硅气体和氢气的温度为380-420℃、压力为2.0-3.1MPa；第二换热器5中经过二级换热后的气相混合物的温度为420-460℃、压力为2.0-3.1MPa，第一换热器3中经过一级换热后的气相混合物的温度为250-290℃、压力为2.0-3.1MPa，得到初步升温后的四氯化硅气体(温度为380-420℃、压力为2.0-3.1MPa)和氢气、初步降温后的气相混合物(温度为250-290℃、压力为2.0-2.7MPa)；
将初步升温后的四氯化硅气体和氢气通入到加热器6中进行再次加热，加热后的温度为500-540℃，压力为2.0-3.1MPa，将再次加热后的四氯化硅气体和氢气通入到反应器7中与硅粉、以及催化剂进行冷氢化反应，反应产生的生成物为气相混合物，冷氢化反应的温度为500-560℃，压力为2.0-2.7MPa，冷氢化反应产生的生成物气相混合物的成分主要包括三氯氢硅、四氯化硅、以及未反应的硅粉；同时，将经过第二换热器5、第一换热器3初步降温后的气相混合物先通入到第一净化器8(文丘里分离器)中进行除尘，再通入到第二净化器9(急冷塔)进行淋洗，得到净化后的气相物，气相物主要为三氯氢硅、四氯化硅，再将净化后的气相物通入到第一预热器4中作为上述对四氯化硅原料进行预热的热源。
本实施例中，冷氢化反应得到的气相混合物经过多次热交换后降温，热量得到充分回收利用，经净化后的气相物主要为三氯氢硅、四氯化硅，再经后续工序中进行冷凝、分离等处理，得到所需的三氯氢硅产品。
本发明实施例的冷氢化反应系统，利用冷氢化反应产生的热的气相混合物中的热量对四氯化硅和氢气进行加热，与传统的导热油加热系统相比，不仅可以有效降低加热四氯化硅原料和氢气原料所需的能耗，每套冷氢化系统每月可节约电能100-140万度，节能效果显著，可实现节能降耗目的，有利于降低生产成本，还可以避免导热油泄露等因素导致的安全问题，降低人工劳动强度，有利于提高生产效率。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。
Claims (11)
1.一种冷氢化反应的节能方法，包括：
将四氯化硅原料加热至汽化，得到四氯化硅气体；
采用冷氢化反应后生成的气相混合物作为热源，对四氯化硅气体和氢气原料进行初步加热；
对经过初步加热升温后的四氯化硅气体和氢气进行再次加热，并在再次加热后将其与硅粉进行冷氢化反应生成所述气相混合物。
2.根据权利要求1所述的冷氢化反应的节能方法，其特征在于，所述对四氯化硅气体和氢气原料进行初步加热包括两级换热加热，具体包括：
先将冷氢化反应生成的气相混合物通入到第二换热器中作为热源，再将从第二换热器中输出的所述气相混合物通入到第一换热器中作为热源；同时，
先将四氯化硅气体和氢气通入到第一换热器，再通入到第二换热器，使四氯化硅气体和氢气与冷氢化反应生成的所述气相混合物在第一换热器、第二换热器中逐步进行两级换热，得到初步升温后的四氯化硅气体和氢气和初步降温后的所述气相混合物。
3.根据权利要求2所述的冷氢化反应的节能方法，其特征在于，还包括：
在所述将四氯化硅原料加热至汽化之前，将所述初步降温后的所述气相混合物对所述四氯化硅原料进行预热；以及，
在采用冷氢化反应生成的所述气相混合物作为热源对氢气原料进行初步加热之前，对氢气原料进行预热。
4.根据权利要求3所述的冷氢化反应的节能方法，其特征在于，所述四氯化硅原料加热至汽化是采用第一蒸汽作为热源进行加热，所述第一蒸汽的温度为180-190℃，压力为1.0-1.2MPa，
所述对氢气原料预热是采用第二蒸汽作为热源进行预热，所述第二蒸汽的温度为180-190℃，压力为1.0-1.2MPa。
5.根据权利要求1-4任意一项所述的冷氢化反应的节能方法，其特征在于，所述对经过初步加热升温后的四氯化硅气体和氢气进行再次加热是采用电加热方式将所述换热加热升温后的四氯化硅气体和氢气加热至500-560℃，加热后的气体压力为2.0-3.1MPa。
6.一种冷氢化反应系统，其特征在于，包括反应器(7)、汽化塔(1)、换热器、以及加热器(6)，
所述反应器(7)，用于四氯化硅气体、氢气和硅粉进行冷氢化反应；
所述汽化塔(1)，用于将四氯化硅原料加热至汽化，得到所述四氯化硅气体；
所述换热器，用于将所述反应器(7)中冷氢化反应生成的气相混合物对氢气原料和所述汽化塔(1)中汽化后产生的四氯化硅气体进行初步换热加热；
所述加热器(6)，与所述换热器、所述反应器(7)分别相连，用于对经过初步加热升温后的四氯化硅气体和氢气进行再次加热，并在再次加热后将其通入到所述反应器中进行冷氢化反应。
7.根据权利要求7所述的冷氢化反应系统，其特征在于，所述换热器包括第一换热器(3)、第二换热器(5)，
所述第一换热器(3)的冷介质入口，与所述汽化塔相连，以通入四氯化硅气体，第一换热器的冷介质入口还用于通入氢气原料，其冷介质出口与所述第二换热器的冷介质入口相连，以将第一换热器中的四氯化硅气体和氢气通入到第二换热器(5)；
所述第二换热器(5)的热介质入口，与所述反应器相连，以通入冷氢化反应生成的气相混合物，其热介质出口与所述第一换热器(3)的热介质入口相连，以将第二换热器中的气相混合物通入到第一换热器，使冷氢化反应生成的气相混合物与四氯化硅气体和氢气在第一换热器、第二换热器中逐步进行两级换热，
所述第二换热器(5)的冷介质出口，与所述加热器(6)相连，用于将在第二换热器中换热升温后的四氯化硅气体和氢气通入到所述加热器进行再次加热。
8.根据权利要求7所述的冷氢化反应系统，其特征在于，所述第一换热器(3)、所述第二换热器(5)采用管壳式换热器，所述加热器(6)采用辐射式电加热器。
9.根据权利要求7所述的冷氢化反应系统，其特征在于，还包括第一预热器(4)，
所述第一预热器(4)，与所述第一换热器(3)的热介质出口、所述汽化塔(1)分别相连，用于将第一换热器输出的所述气相混合物对四氯化硅原料进行预热，并在预热后将四氯化硅原料通入到所述汽化塔进行汽化。
10.根据权利要求9所述的冷氢化反应系统，其特征在于，还包括净化装置，
所述净化装置设于所述第一换热器(3)和所述第一预热器(4)之间，用于对第一换热器输出的所述气相混合物进行净化处理，以除去其中的粉尘，并将净化处理后的气相混合物通入到第一预热器中作为热源对其中的四氯化硅原料进行预热。
11.根据权利要求6-10任意一项所述的冷氢化反应系统，其特征在于，还包括第二预热器(2)，
所述第二预热器，与所述第一换热器相连，用于在将所述氢气原料通入到第一换热器之前对所述氢气原料进行预热；
所述第二预热器，还与所述汽化塔相连，还用于将预热后的部分氢气通入到所述汽化塔(1)中对四氯化硅原料进行鼓泡。
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