CN115138203A - 单晶炉尾气提纯方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种单晶炉尾气提纯方法和装置。单晶炉尾气提纯方法为：对副泵尾气去除颗粒杂质；去除二氧化碳和水；精馏得到产品粗氩气，利用第一路产品粗氩气为精馏提供热源而得到粗氩液体，利用粗氩液体作为精馏的回流液，利用第二路产品粗氩气复热后与主泵尾气汇合而得到原料气；对原料气去除颗粒杂质；去除碳氢化合物、氧气和部分一氧化碳；去除二氧化碳和水；精馏而得到产品高纯氩气。单晶炉尾气提纯装置包括副泵过滤器压缩系统、副泵净化系统、第一精馏塔、副泵压缩机、第一精馏塔蒸发器、主泵过滤器压缩系统、初级净化系统、二级净化系统、第二精馏塔、换热器组以及氮循环系统。本发明提取率高，能够减少资源浪费和环境污染。

Description

单晶炉尾气提纯方法和装置

技术领域

本发明涉及单晶炉尾气处理技术领域，具体涉及一种单晶炉尾气提纯方法和装置。

背景技术

现有技术中，对于单晶硅生产装备中的单晶炉所产生的尾气，通常仅进行简单的除尘等处理后放空，既会造成氩气等资源的浪费，也会造成环境污染。因此，有必要对单晶炉尾气进行提纯处理。

发明内容

本发明的目的是提供一种对单晶炉尾气进行高提取率提纯，从而减少资源浪费、减少环境污染的单晶炉尾气提纯方法。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种单晶炉尾气提纯方法，用于对单晶炉的副泵尾气和主泵尾气进行提纯，所述单晶炉尾气提纯方法包括以下步骤：

步骤1：将所述副泵尾气中的颗粒杂质去除而得到过滤后的副泵尾气；

步骤2：将所述过滤后的副泵尾气中的二氧化碳和水去除而得到净化后的副泵尾气；

步骤3：将所述净化后的副泵尾气冷却并精馏而得到产品粗氩气，将所述产品粗氩气分为两路；

步骤4：将第一路所述产品粗氩气复热、压缩、冷却而得到热源粗氩气，利用所述热源粗氩气为精馏提供热源而得到粗氩液体，利用所述粗氩液体作为精馏的回流液，将第二路所述产品粗氩气复热后与所述主泵尾气汇合而得到原料气；

步骤5：将所述原料气中的颗粒杂质去除而得到过滤后的原料气；

步骤6：将所述过滤后的原料气中的碳氢化合物、氧气和部分一氧化碳去除而得到初步净化后的原料气；

步骤7：将所述初步净化后的原料气中的二氧化碳和水去除而得到彻底净化后的原料气；

步骤8：将所述彻底净化后的原料气冷却并精馏而得到产品高纯氩气，将所述产品高纯氩气复热后送至用户。

所述步骤6中，利用催化方式将所述过滤后的原料气中的碳氢化合物、氧气和部分一氧化碳去除。

所述步骤7中，利用吸附方式将所述初步净化后的原料气中的二氧化碳和水去除。

利用氮循环为所述步骤8中的所述彻底净化后的原料气的精馏提供热源和冷源以及为所述步骤7中的所述初步净化后的原料气中的二氧化碳和水的去除提供再生气。

所述氮循环为：将补充氮气与循环氮气混合、压缩、冷却后为所述步骤8中的所述彻底净化后的原料气的精馏提供热源而得到液氮，利用所述液氮为所述步骤8中的所述彻底净化后的原料气的精馏提供冷源而得到氮气，将所述氮气分为两路，将第一路所述氮气复热而成为所述循环氮气，将第二路所述氮气复热、增压、冷却、膨胀、复热后为所述步骤7中的所述初步净化后的原料气中的二氧化碳和水的去除提供再生气。

本发明还提供一种对单晶炉尾气进行高提取率提纯，从而减少资源浪费、减少环境污染的单晶炉尾气提纯装置，其方案是：

一种单晶炉尾气提纯装置，用于实施前述的单晶炉尾气提纯方法而对单晶炉的副泵尾气和主泵尾气进行提纯，所述单晶炉尾气提纯装置包括：

副泵过滤器压缩系统，所述副泵过滤器压缩系统用于将所述副泵尾气中的颗粒杂质去除而得到所述过滤后的副泵尾气；

副泵净化系统，所述副泵净化系统用于将所述过滤后的副泵尾气中的二氧化碳和水去除而得到所述净化后的副泵尾气；

第一精馏塔，所述第一精馏塔用于将所述净化后的副泵尾气精馏而得到所述产品粗氩气；

副泵压缩机，所述副泵压缩机用于压缩第一路所述产品粗氩气；

第一精馏塔蒸发器，所述第一精馏塔蒸发器用于利用所述热源粗氩气为精馏提供热源而得到所述粗氩液体；

主泵过滤器压缩系统，所述主泵过滤器压缩系统用于将所述原料气中的颗粒杂质去除而得到所述过滤后的原料气；

初级净化系统，所述初级净化系统用于将所述过滤后的原料气中的碳氢化合物、氧气和部分一氧化碳去除而得到所述初步净化后的原料气；

二级净化系统，所述二级净化系统用于将所述初步净化后的原料气中的二氧化碳和水去除而得到彻底净化后的原料气；

第二精馏塔，所述第二精馏塔用于将所述彻底净化后的原料气精馏而分别得到所述产品高纯氩气；

换热器组，所述换热器组用于将所述净化后的副泵尾气冷却、将第一路所述产品粗氩气复热和冷却、将第二路所述产品粗氩气复热、将所述彻底净化后的原料气冷却、将所述产品高纯氩气复热；

所述副泵过滤器压缩系统具有气体进口和气体出口，所述副泵净化系统具有气体进口和气体出口，所述第一精馏塔具有气体进口、气体出口和回流液进口，所述副泵压缩机具有气体进口和气体出口，所述第一精馏塔蒸发器具有气体进口和液体出口，所述主泵过滤器压缩系统具有气体进口和气体出口，所述初级净化系统具有气体进口和气体出口，所述二级净化系统具有气体进口和气体出口，所述第二精馏塔具有气体进口和气体出口；

所述副泵尾气接入所述副泵过滤器压缩系统的气体进口，所述副泵过滤器压缩系统的气体出口与所述副泵净化系统的气体进口相连接，所述副泵净化系统的气体出口经所述换热器组与所述第一精馏塔的气体进口相连接，所述第一精馏塔的气体出口分别经所述换热器组与所述副泵压缩机的气体进口相连接、经所述换热器组与所述主泵过滤器压缩系统的气体进口相连接，所述副泵压缩机的气体出口经所述换热器组与所述第一精馏塔蒸发器的气体进口相连接，所述第一精馏塔蒸发器的液体出口与所述第一精馏塔的回流液进口相连接，所述原料气接入所述主泵过滤器压缩系统的气体进口，所述主泵过滤器压缩系统的气体出口与所述初级净化系统的气体进口相连接，所述初级净化系统的气体出口与所述二级净化系统的气体进口相连接，所述二级净化系统的气体出口经所述换热器组与所述第二精馏塔的气体进口相连接，所述第二精馏塔的气体出口经所述换热器组连接至用户。

所述初级净化系统为利用催化方式将所述过滤后的原料气中的碳氢化合物、氧气和部分一氧化碳去除的催化一氧化碳及碳氢化合物系统，所述二级净化系统为利用吸附方式将所述初步净化后的原料气中的二氧化碳和水去除的吸附脱水脱碳系统。

所述换热器组包括：

第一主换热器，所述第一主换热器用于将所述净化后的副泵尾气冷却、将第一路所述产品粗氩气复热和冷却、将第二路所述产品粗氩气复热；

第二主换热器，所述第二主换热器用于将所述彻底净化后的原料气冷却、将所述产品高纯氩气复热；

所述副泵净化系统的气体出口经所述第一主换热器与所述第一精馏塔的气体进口相连接，所述第一精馏塔的气体出口经所述第一主换热器与所述副泵压缩机的气体进口相连接，所述副泵压缩机的气体出口经所述第一主换热器与所述第一精馏塔蒸发器的气体进口相连接，所述第一精馏塔的气体出口经所述第一主换热器与所述主泵过滤器压缩系统的气体进口相连接；

所述二级净化系统的气体出口经所述第二主换热器与所述第二精馏塔的气体进口相连接，所述第二精馏塔的气体出口经所述第二主换热器连接至用户。

所述单晶炉尾气提纯装置还包括氮循环系统，所述氮循环系统用于为所述第二精馏塔提供热源和冷源以及为所述二级净化系统提供再生气。

所述氮循环系统包括循环氮气压缩机、第二精馏塔蒸发器、第二精馏塔冷凝器、膨胀机、冷却器；所述循环氮气压缩机具有气体进口和气体出口，所述第二精馏塔蒸发器具有气体进口和液体出口，所述第二精馏塔冷凝器具有液体进口和气体出口，所述膨胀机具有压缩端和膨胀端，所述压缩端具有气体进口和气体出口，所述膨胀端具有气体进口和气体出口，所述冷却器具有气体进口和气体出口；所述二级净化系统具有再生气进口；

所述换热器组还包括副换热器和液氮过冷器；

补充氮气与循环氮气接入所述循环氮气压缩机的气体进口，所述循环氮气压缩机的气体出口经所述副换热器与所述第二精馏塔蒸发器的气体进口相连接，所述第二精馏塔蒸发器的液体出口经所述液氮过冷器与所述第二精馏塔冷凝器的液体进口相连接，所述第二精馏塔冷凝器的气体出口经所述液氮过冷器后再分别经所述副换热器与所述循环氮气压缩机的气体进口相连接、经所述第二主换热器与所述压缩端的气体进口相连接，所述压缩端的气体出口与所述冷却器的气体进口相连接，所述冷却器的气体出口经所述第二主换热器与所述膨胀端的气体进口相连接，所述膨胀端的气体出口经所述第二主换热器与所述二级净化系统的再生气进口相连接。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：本发明对单晶炉尾气进行提纯，提取率高，能够减少资源浪费，减少环境污染。

附图说明

附图1为本发明的单晶炉尾气提纯装置的示意图。

以上附图中：1、第一主换热器；2、第一精馏塔；3、副泵压缩机；4、第一精馏塔蒸发器；5、第二主换热器；6、第二精馏塔；7、副换热器；8、循环氮气压缩机；9、第二精馏塔蒸发器；10、第二精馏塔冷凝器；11、液氮过冷器；12、膨胀机；13、冷却器。

具体实施方式

下面结合附图所示的实施例对本发明作进一步描述。

实施例一：单晶炉尾气包括副泵尾气（单晶炉副泵排放尾气）和主泵尾气（单晶炉主泵排放尾气）两部分。其中，副泵尾气的组分及体积含量大致为：Ar：＞34%、N₂：~52%、O₂：~13%、CO：~1200ppmV及其它微量杂质。

对于单晶炉尾气，采用以下单晶炉尾气提纯方法进行提纯。该单晶炉尾气提纯方法包括以下步骤：

步骤1：将副泵尾气中的颗粒杂质去除而得到过滤后的副泵尾气，在去除颗粒杂质的同时可对副泵尾气进行压缩至0.3~0.5MpaG。

步骤2：将过滤后的副泵尾气中的二氧化碳和水去除而得到净化后的副泵尾气。经过该步骤2后，净化后的副泵尾气中H₂O露点≤-73℃、CO₂≤0.5PPmV。

步骤3：将净化后的副泵尾气冷却并精馏而得到产品粗氩气（O₂：≤600ppmV），将该产品粗氩气分为两路。通过精馏还得到废气，废气复热后放空。

步骤4：将第一路产品粗氩气复热、压缩、冷却而得到热源粗氩气，利用热源粗氩气为精馏提供热源而得到粗氩液体，利用节流后的粗氩液体作为精馏的回流液，将第二路产品粗氩气复热后与主泵尾气汇合而得到原料气。原料气的组分及体积含量大致为：Ar：＞99%、N₂：4000ppmV、O₂：500ppmV、CO<2000ppmV及其它微量碳氢化合物。

步骤5：将原料气中的颗粒杂质去除而得到过滤后的原料气，在去除颗粒杂质的同时可对原料气进行压缩至0.8MpaG。压缩后的原料气经原料气缓冲氧平衡系统后维持氧气含量不超过500ppmV。

步骤6：利用催化方式将过滤后的原料气中的碳氢化合物、氧气和部分一氧化碳去除而得到初步净化后的原料气。初步净化后，杂质CH₄+碳氢化合物<0.5PPmV，O2<0.5ppmV。

步骤7：利用吸附方式将初步净化后的原料气中的二氧化碳和水去除而得到彻底净化后的原料气。彻底净化后，H₂O露点≤-73℃、CO₂≤0.5PPmV。

步骤8：将彻底净化后的原料气冷却并精馏而得到产品高纯氩气（0.5MpaG），将产品高纯氩气复热后送至用户。通过精馏还得到废气，废气复热后放空。

上述方案中，利用氮循环为步骤8中的彻底净化后的原料气的精馏提供热源和冷源以及为步骤7中的初步净化后的原料气中的二氧化碳和水的去除提供再生气。具体的，氮循环为：将补充氮气与循环氮气混合、压缩（压力提升至1.2~1.5MPaG）、冷却后为步骤8中的彻底净化后的原料气的精馏提供热源而得到液氮，利用节流后的液氮为步骤8中的彻底净化后的原料气的精馏提供冷源而得到氮气，将氮气分为两路，将第一路氮气复热而成为前述循环氮气，将第二路氮气复热、增压、冷却、膨胀、复热后为步骤7中的初步净化后的原料气中的二氧化碳和水的去除提供再生气。

如附图1所示，用于实施前述的单晶炉尾气提纯方法而对单晶炉的副泵尾气和主泵尾气进行提纯的单晶炉尾气提纯装置，包括副泵过滤器压缩系统、副泵净化系统、第一精馏塔2（副泵精馏塔）、副泵压缩机3、第一精馏塔蒸发器4、主泵过滤器压缩系统、初级净化系统、二级净化系统、第二精馏塔6（下塔）以及换热器组。第一精馏塔蒸发器4设置在第一精馏塔2的底部。

副泵过滤器压缩系统用于将副泵尾气中的颗粒杂质去除而得到过滤后的副泵尾气。副泵净化系统用于将过滤后的副泵尾气中的二氧化碳和水去除而得到净化后的副泵尾气。第一精馏塔2用于将净化后的副泵尾气精馏而得到产品粗氩气。副泵压缩机3用于压缩第一路产品粗氩气。第一精馏塔蒸发器4用于利用热源粗氩气为精馏提供热源而得到粗氩液体。主泵过滤器压缩系统用于将原料气中的颗粒杂质去除而得到过滤后的原料气。初级净化系统用于将过滤后的原料气中的碳氢化合物、氧气和部分一氧化碳去除而得到初步净化后的原料气。二级净化系统用于将初步净化后的原料气中的二氧化碳和水去除而得到彻底净化后的原料气。第二精馏塔6用于将彻底净化后的原料气精馏而分别得到产品高纯氩气。换热器组用于将净化后的副泵尾气冷却、将第一路产品粗氩气复热和冷却、将第二路产品粗氩气复热、将彻底净化后的原料气冷却、将产品高纯氩气复热。

副泵过滤器压缩系统具有气体进口和气体出口；副泵净化系统具有气体进口和气体出口；第一精馏塔2具有位于其中部的气体进口、位于其顶部的气体出口和位于其上部的回流液进口；副泵压缩机3具有气体进口和气体出口；第一精馏塔蒸发器4具有气体进口和液体出口；主泵过滤器压缩系统具有气体进口和气体出口；初级净化系统具有气体进口和气体出口；二级净化系统具有气体进口和气体出口；第二精馏塔6具有位于其中部的气体进口和位于其上部的气体出口。副泵尾气接入副泵过滤器压缩系统的气体进口，副泵过滤器压缩系统的气体出口与副泵净化系统的气体进口相连接，副泵净化系统的气体出口经换热器组与第一精馏塔2的气体进口相连接，第一精馏塔2的气体出口分别经换热器组与副泵压缩机3的气体进口相连接、经换热器组与主泵过滤器压缩系统的气体进口相连接，副泵压缩机3的气体出口经换热器组与第一精馏塔蒸发器4的气体进口相连接，第一精馏塔蒸发器4的液体出口与第一精馏塔2的回流液进口相连接，主泵尾气也接入主泵过滤器压缩系统的气体进口从而与第二路产品粗氩气汇合为原料气，主泵过滤器压缩系统的气体出口与初级净化系统的气体进口相连接，初级净化系统的气体出口与二级净化系统的气体进口相连接，二级净化系统的气体出口经换热器组与第二精馏塔6的气体进口相连接，第二精馏塔6的气体出口经换热器组连接至用户。

此外，第一精馏塔2还具有位于其中下部的废气出口，第二精馏塔6还具有位于其中上部的废气出口。第一精馏塔2的废气出口经换热器组后接入大气，第二精馏塔6的废气出口经换热器组后接入大气。

上述方案中，初级净化系统为利用催化方式将过滤后的原料气中的碳氢化合物、氧气和部分一氧化碳去除的催化一氧化碳及碳氢化合物系统，二级净化系统为利用吸附方式将初步净化后的原料气中的二氧化碳和水去除的吸附脱水脱碳系统。

换热器组主要包括第一主换热器1和第二主换热器5。第一主换热器1用于将净化后的副泵尾气冷却、将第一路产品粗氩气复热和冷却、将第二路产品粗氩气复热。第二主换热器5用于将彻底净化后的原料气冷却、将产品高纯氩气复热。则副泵净化系统的气体出口经第一主换热器1与第一精馏塔2的气体进口相连接，第一精馏塔2的气体出口经第一主换热器1与副泵压缩机3的气体进口相连接，副泵压缩机3的气体出口经第一主换热器1与第一精馏塔蒸发器4的气体进口相连接，第一精馏塔2的气体出口经第一主换热器1与主泵过滤器压缩系统的气体进口相连接。二级净化系统的气体出口经第二主换热器5与第二精馏塔6的气体进口相连接，第二精馏塔6的气体出口经第二主换热器5连接至用户。第一精馏塔2的废气出口经第一主换热器1后接入大气，第二精馏塔6的废气出口经第二主换热器5后接入大气。

单晶炉尾气提纯装置还包括氮循环系统，氮循环系统用于为第二精馏塔6提供热源和冷源以及为二级净化系统提供再生气。

具体的，氮循环系统包括循环氮气压缩机8、第二精馏塔蒸发器9、第二精馏塔冷凝器10、膨胀机12、冷却器13。第二精馏塔蒸发器9设置在第二精馏塔6的底部，第二精馏塔冷凝器10设置在第二精馏塔6的顶部。循环氮气压缩机8具有气体进口和气体出口；第二精馏塔蒸发器9具有气体进口和液体出口；第二精馏塔冷凝器10具有液体进口和气体出口；膨胀机12具有压缩端和膨胀端，压缩端具有气体进口和气体出口，膨胀端具有气体进口和气体出口；冷却器13具有气体进口和气体出口；二级净化系统具有再生气进口。换热器组还包括副换热器7和液氮过冷器11。补充氮气与循环氮气接入循环氮气压缩机8的气体进口，循环氮气压缩机8的气体出口经副换热器7与第二精馏塔蒸发器9的气体进口相连接，第二精馏塔蒸发器9的液体出口经液氮过冷器11与第二精馏塔冷凝器10的液体进口相连接，第二精馏塔冷凝器10的气体出口经液氮过冷器11后再分别经副换热器7与循环氮气压缩机8的气体进口相连接、经第二主换热器5与压缩端的气体进口相连接，压缩端的气体出口与冷却器13的气体进口相连接，冷却器13的气体出口经第二主换热器5与膨胀端的气体进口相连接，膨胀端的气体出口经第二主换热器5与二级净化系统的再生气进口相连接。

第二精馏塔6的气体出口还可以分支出支路经副换热器7连接至用户。第二精馏塔冷凝器10还具有气体进口和液体出口，第二精馏塔6还具有位于其上部的回流液进口，则第二精馏塔6的废气出口还分支出支路接入第二精馏塔冷凝器10的气体进口，第二精馏塔冷凝器10的液体出口连接至第二精馏塔6的回流液进口。

上述单晶炉尾气提纯装置的工艺流程为：无油原料副泵粗氩气，即副泵尾气（Ar：＞34%、N₂：52%、O₂：13%、CO≤1200ppmV及其它微量杂质）经副泵过滤器压缩系统后去除固体颗粒并压缩至0.3~0.5MpaG，成为过滤后的（压缩后的）副泵尾气。压缩后的副泵粗氩气经副泵净化系统去除CO₂和水，净化杂质后：H₂O露点≤-73℃、CO₂≤0.5PPmV，成为净化后的副泵尾气。彻底净化后的副泵尾气经第一主换热器1冷却后进入第一精馏塔2（副泵精馏塔）参与精馏，在第一精馏塔2（副泵精馏塔）底部得到废气经第一主换热器1复热后放空。在第一精馏塔2（副泵精馏塔）顶部得到的产品粗氩气（O₂：≤600ppmV）分成两路，第一路经第一主换热器1复热后进入副泵压缩机3压缩，然后再经第一主换热器1冷却后进入第一精馏塔蒸发器4，在第一精馏塔蒸发器4气体被液化成液体后经节流阀节流后送入第一精馏塔2顶部作为回流液参与精馏；第二路经第一主换热器1复热后送入主泵尾气收集管，与主泵尾气（主泵粗氩气）汇合。副泵产生的第二路产品粗氩气与无油原料主泵尾气汇合后（Ar：＞99%、N₂：4000ppmV、O₂：500ppmV、CO<1000ppmV及其它微量碳氢化合物）经主泵过滤器压缩系统后去除固体颗粒并压缩至0.8MpaG，成为过滤后的（压缩后的）原料气。过滤后的原料气经原料气缓冲氧平衡系统后维持氧气含量不超过500ppmV，再经初级净化系统（催化CO及碳氢化合物系统）初级净化后杂质CH₄+碳氢化合物<0.5PPmV，O₂<0.5ppmV，去除部分CO。催化CO及碳氢化合物产生的CO₂和水经二级净化系统（吸附脱水、脱碳系统）后去除，净化杂质后：H₂O露点≤-73℃、CO₂≤0.5PPmV，成为彻底净化后的原料气。彻底净化后的原料气经第二主换热器5冷却后进入第二精馏塔6（下塔）参与精馏，在二精馏塔（下塔）底部得到产品高纯氩气（0.5MpaG）经第二主换热器5和/或副换热器7复热后作为产品送入客户。在第二精馏塔6（下塔）顶部得到的废气，即粗氩气（其中CO含量：~2~5%）经第二主换热器5复热后进行放空。还可抽取一部分该废气，经入第二精馏塔冷凝器10冷凝为液氮后作为第二精馏塔6的回流液。冷箱来的循环氮气与补充氮气经循环氮气压缩机8压缩后压力提升至1.2~1.5MPaG，经副换热器7冷却后进入第二精馏塔蒸发器9提供热源，氮气液化成液氮，并经阀门节流后进入第二精馏塔冷凝器10提供精馏塔所需冷源。第二精馏塔冷凝器10顶部氮气经液氮过冷器11初步复热后分位两部分，一部分氮气经副换热器7复热后进入循环氮气压缩机8；另一部分氮气进入第二主换热器5复热后进入膨胀机12的增压端增压后，经冷却器13冷却至约40℃，冷却后的氮气进第二主换热器5进一步降温后送入膨胀机12的膨胀端膨胀，膨胀后的氮气经第二主换热器5复热后进入吸附脱水、脱碳系统提供再生氮气。

上述方案的产品综合氩气提取率：≥96%。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种单晶炉尾气提纯方法，用于对单晶炉的副泵尾气和主泵尾气进行提纯，其特征在于：所述单晶炉尾气提纯方法包括以下步骤：

步骤1：将所述副泵尾气中的颗粒杂质去除而得到过滤后的副泵尾气；

步骤2：将所述过滤后的副泵尾气中的二氧化碳和水去除而得到净化后的副泵尾气；

步骤3：将所述净化后的副泵尾气冷却并精馏而得到产品粗氩气，将所述产品粗氩气分为两路；

步骤4：将第一路所述产品粗氩气复热、压缩、冷却而得到热源粗氩气，利用所述热源粗氩气为精馏提供热源而得到粗氩液体，利用所述粗氩液体作为精馏的回流液，将第二路所述产品粗氩气复热后与所述主泵尾气汇合而得到原料气；

步骤5：将所述原料气中的颗粒杂质去除而得到过滤后的原料气；

步骤6：将所述过滤后的原料气中的碳氢化合物、氧气和部分一氧化碳去除而得到初步净化后的原料气；

步骤7：将所述初步净化后的原料气中的二氧化碳和水去除而得到彻底净化后的原料气；

步骤8：将所述彻底净化后的原料气冷却并精馏而得到产品高纯氩气，将所述产品高纯氩气复热后送至用户。

2.根据权利要求1所述的单晶炉尾气提纯方法，其特征在于：所述步骤6中，利用催化方式将所述过滤后的原料气中的碳氢化合物、氧气和部分一氧化碳去除。

3.根据权利要求1所述的单晶炉尾气提纯方法，其特征在于：所述步骤7中，利用吸附方式将所述初步净化后的原料气中的二氧化碳和水去除。

4.根据权利要求1所述的单晶炉尾气提纯方法，其特征在于：利用氮循环为所述步骤8中的所述彻底净化后的原料气的精馏提供热源和冷源以及为所述步骤7中的所述初步净化后的原料气中的二氧化碳和水的去除提供再生气。

5.根据权利要求4所述的单晶炉尾气提纯方法，其特征在于：所述氮循环为：将补充氮气与循环氮气混合、压缩、冷却后为所述步骤8中的所述彻底净化后的原料气的精馏提供热源而得到液氮，利用所述液氮为所述步骤8中的所述彻底净化后的原料气的精馏提供冷源而得到氮气，将所述氮气分为两路，将第一路所述氮气复热而成为所述循环氮气，将第二路所述氮气复热、增压、冷却、膨胀、复热后为所述步骤7中的所述初步净化后的原料气中的二氧化碳和水的去除提供再生气。

6.一种单晶炉尾气提纯装置，用于实施如权利要求1所述的单晶炉尾气提纯方法而对单晶炉的副泵尾气和主泵尾气进行提纯，其特征在于：所述单晶炉尾气提纯装置包括：

副泵过滤器压缩系统，所述副泵过滤器压缩系统用于将所述副泵尾气中的颗粒杂质去除而得到所述过滤后的副泵尾气；

副泵净化系统，所述副泵净化系统用于将所述过滤后的副泵尾气中的二氧化碳和水去除而得到所述净化后的副泵尾气；

第一精馏塔，所述第一精馏塔用于将所述净化后的副泵尾气精馏而得到所述产品粗氩气；

副泵压缩机，所述副泵压缩机用于压缩第一路所述产品粗氩气；

第一精馏塔蒸发器，所述第一精馏塔蒸发器用于利用所述热源粗氩气为精馏提供热源而得到所述粗氩液体；

主泵过滤器压缩系统，所述主泵过滤器压缩系统用于将所述原料气中的颗粒杂质去除而得到所述过滤后的原料气；

初级净化系统，所述初级净化系统用于将所述过滤后的原料气中的碳氢化合物、氧气和部分一氧化碳去除而得到所述初步净化后的原料气；

二级净化系统，所述二级净化系统用于将所述初步净化后的原料气中的二氧化碳和水去除而得到彻底净化后的原料气；

第二精馏塔，所述第二精馏塔用于将所述彻底净化后的原料气精馏而分别得到所述产品高纯氩气；

换热器组，所述换热器组用于将所述净化后的副泵尾气冷却、将第一路所述产品粗氩气复热和冷却、将第二路所述产品粗氩气复热、将所述彻底净化后的原料气冷却、将所述产品高纯氩气复热；

所述副泵过滤器压缩系统具有气体进口和气体出口，所述副泵净化系统具有气体进口和气体出口，所述第一精馏塔具有气体进口、气体出口和回流液进口，所述副泵压缩机具有气体进口和气体出口，所述第一精馏塔蒸发器具有气体进口和液体出口，所述主泵过滤器压缩系统具有气体进口和气体出口，所述初级净化系统具有气体进口和气体出口，所述二级净化系统具有气体进口和气体出口，所述第二精馏塔具有气体进口和气体出口；

所述副泵尾气接入所述副泵过滤器压缩系统的气体进口，所述副泵过滤器压缩系统的气体出口与所述副泵净化系统的气体进口相连接，所述副泵净化系统的气体出口经所述换热器组与所述第一精馏塔的气体进口相连接，所述第一精馏塔的气体出口分别经所述换热器组与所述副泵压缩机的气体进口相连接、经所述换热器组与所述主泵过滤器压缩系统的气体进口相连接，所述副泵压缩机的气体出口经所述换热器组与所述第一精馏塔蒸发器的气体进口相连接，所述第一精馏塔蒸发器的液体出口与所述第一精馏塔的回流液进口相连接，所述原料气接入所述主泵过滤器压缩系统的气体进口，所述主泵过滤器压缩系统的气体出口与所述初级净化系统的气体进口相连接，所述初级净化系统的气体出口与所述二级净化系统的气体进口相连接，所述二级净化系统的气体出口经所述换热器组与所述第二精馏塔的气体进口相连接，所述第二精馏塔的气体出口经所述换热器组连接至用户。

7.根据权利要求6所述的单晶炉尾气提纯装置，其特征在于：所述初级净化系统为利用催化方式将所述过滤后的原料气中的碳氢化合物、氧气和部分一氧化碳去除的催化一氧化碳及碳氢化合物系统，所述二级净化系统为利用吸附方式将所述初步净化后的原料气中的二氧化碳和水去除的吸附脱水脱碳系统。

8.根据权利要求7所述的单晶炉尾气提纯装置，其特征在于：所述换热器组包括：

第一主换热器，所述第一主换热器用于将所述净化后的副泵尾气冷却、将第一路所述产品粗氩气复热和冷却、将第二路所述产品粗氩气复热；

第二主换热器，所述第二主换热器用于将所述彻底净化后的原料气冷却、将所述产品高纯氩气复热；

所述副泵净化系统的气体出口经所述第一主换热器与所述第一精馏塔的气体进口相连接，所述第一精馏塔的气体出口经所述第一主换热器与所述副泵压缩机的气体进口相连接，所述副泵压缩机的气体出口经所述第一主换热器与所述第一精馏塔蒸发器的气体进口相连接，所述第一精馏塔的气体出口经所述第一主换热器与所述主泵过滤器压缩系统的气体进口相连接；

所述二级净化系统的气体出口经所述第二主换热器与所述第二精馏塔的气体进口相连接，所述第二精馏塔的气体出口经所述第二主换热器连接至用户。

9.根据权利要求8所述的单晶炉尾气提纯装置，其特征在于：所述单晶炉尾气提纯装置还包括氮循环系统，所述氮循环系统用于为所述第二精馏塔提供热源和冷源以及为所述二级净化系统提供再生气。

10.根据权利要求9所述的单晶炉尾气提纯装置，其特征在于：所述氮循环系统包括循环氮气压缩机、第二精馏塔蒸发器、第二精馏塔冷凝器、膨胀机、冷却器；所述循环氮气压缩机具有气体进口和气体出口，所述第二精馏塔蒸发器具有气体进口和液体出口，所述第二精馏塔冷凝器具有液体进口和气体出口，所述膨胀机具有压缩端和膨胀端，所述压缩端具有气体进口和气体出口，所述膨胀端具有气体进口和气体出口，所述冷却器具有气体进口和气体出口；所述二级净化系统具有再生气进口；

所述换热器组还包括副换热器和液氮过冷器；

补充氮气与循环氮气接入所述循环氮气压缩机的气体进口，所述循环氮气压缩机的气体出口经所述副换热器与所述第二精馏塔蒸发器的气体进口相连接，所述第二精馏塔蒸发器的液体出口经所述液氮过冷器与所述第二精馏塔冷凝器的液体进口相连接，所述第二精馏塔冷凝器的气体出口经所述液氮过冷器后再分别经所述副换热器与所述循环氮气压缩机的气体进口相连接、经所述第二主换热器与所述压缩端的气体进口相连接，所述压缩端的气体出口与所述冷却器的气体进口相连接，所述冷却器的气体出口经所述第二主换热器与所述膨胀端的气体进口相连接，所述膨胀端的气体出口经所述第二主换热器与所述二级净化系统的再生气进口相连接。

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