JP2002069078A - Method for producing silane from trialkoxysilane and method for producing trialkoxysilane from tetraalkoxysilane - Google Patents

Method for producing silane from trialkoxysilane and method for producing trialkoxysilane from tetraalkoxysilane

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for producing a silane from a trialkoxysilane by the vapor-phase reaction in high reaction result at a low cost by converting a tetraalkoxysilane into the trialkoxysilane and enabling the use of the product as a raw material for the production of silane and provide a method for producing a trialkoxysilane from a tetraalkoxysilane. SOLUTION: A vapor-phase reaction of silicon with an alcohol is carried out in the 1st reaction step to produce a trialkoxysilane, the trialkoxysilane is subjected to disproportionation reaction in the 2nd reaction step to form a silane, the tetraalkoxysilane formed as a by-product in the formation of silane is converted into the trialkoxysilane in the 3rd reaction step and the obtained trialkoxysilane is recycled as a raw material of the 2nd reaction step. As an alternative, the tetraalkoxysilane is made to react with silicon and hydrogen to form the trialkoxysilane.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、シランの製造方法
に関し、特に、製造設備のコストおよび運転コストの低
減に有効かつ、シランの製造に際して副生成物として生
成するテトラアルコキシシランをトリアルコキシシラン
に転換させて、再びシランの製造に用いるトリアルコキ
シシランからシランの製造方法およびテトラアルコキシ
シランからトリアルコキシシランの製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing silane, and more particularly to a method for converting trialkoxysilane into tetraalkoxysilane which is effective in reducing the cost of production equipment and operating costs and which is produced as a by-product in the production of silane. The present invention relates to a method for producing silane from trialkoxysilane which is converted and used again for producing silane, and a method for producing trialkoxysilane from tetraalkoxysilane.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体や太陽電池向けの高純度シリコン
は、原料鉱石である珪石や珪砂をアーク炉還元して得ら
れるシリコンを、一旦、塩素化合物(トリクロロシラ
ン)とし、この塩素化合物を精製した後、再度還元また
は熱分解させることにより生成している。
2. Description of the Related Art High-purity silicon for semiconductors and solar cells is obtained by converting silicon obtained by reducing an ore, such as silica stone and silica sand, into an arc furnace and converting it to a chlorine compound (trichlorosilane). Later, it is produced by reduction or thermal decomposition again.

【0003】しかし、この方法では、塩素をしかも高温
で用いるため、材料や設備の腐食対策、塩酸の回収設備
や処理設備といった環境対策などに起因して、製造装置
および製品のコストが高くなることは避けられず、技術
的な課題も大きかった。
However, in this method, since chlorine is used at a high temperature, the cost of manufacturing equipment and products is increased due to measures against corrosion of materials and equipment, environmental measures such as recovery equipment and processing equipment for hydrochloric acid, and the like. Was inevitable, and the technical challenges were also great.

【0004】そこで、塩素などのハロゲンを用いない方
法による高純度シリコンの生成方法が検討され、次のよ
うなプロセスによる方法が検討されていた。
Therefore, a method of producing high-purity silicon by a method not using halogen such as chlorine has been studied, and a method by the following process has been studied.

【0005】つまり、高純度シリコンの生成プロセスと
して、 (1)メタノールやエタノールなどのアルコールとシリ
コンとの反応による、トリアルコキシシランの合成。 (2)トリアルコキシシランの不均化反応によるシラン
の製造。 の、2段階からなるプロセスを用いてシランを生成し、
このシランを原料として高純度シリコンを生成する方法
である。
[0005] That is, as a process for producing high-purity silicon, (1) synthesis of trialkoxysilane by reaction of silicon with an alcohol such as methanol or ethanol. (2) Production of silane by disproportionation reaction of trialkoxysilane. Producing silane using a two-step process of
This is a method of producing high-purity silicon using this silane as a raw material.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】この2段階のプロセス
を用いて高純度シリコンを生成する方法が経済性に優れ
たものであるためには、トリアルコキシシランを安価に
生成すると共に、トリアルコキシシランの不均化反応の
反応成績が高く、さらに不均化反応で多量に副生するテ
トラアルコキシシランを有効利用することが必要条件と
なる。
In order for a method of producing high-purity silicon using this two-stage process to be economically efficient, it is necessary to produce trialkoxysilane at low cost and to obtain trialkoxysilane. It is a necessary condition that the reaction result of the disproportionation reaction is high and that the tetraalkoxysilane by-produced in a large amount in the disproportionation reaction is effectively used.

【0007】しかし、これらの反応プロセスに関して液
相法を用いた特許は多数出願されているが、液相法では
比較的転化率が高いが気相法に比べて反応速度が遅いと
いう欠点があった。
However, many patents using the liquid phase method for these reaction processes have been filed, but the liquid phase method has a drawback that the conversion is relatively high but the reaction rate is slower than the gas phase method. Was.

【0008】また、本発明が目的とする反応生成物であ
るシランは、原料であるトリアルコキシシランと、もう
1つの反応生成物であるテトラアルコキシシランとの混
合液中に溶解しているため、シランの収率を低下させや
すく、また、蒸留などの方法によりテトラアルコキシシ
ランを原料であるトリアルコキシシランと分離する必要
があった。
The silane as a reaction product aimed at by the present invention is dissolved in a mixture of a trialkoxysilane as a raw material and a tetraalkoxysilane as another reaction product. The yield of silane was easily reduced, and it was necessary to separate tetraalkoxysilane from the starting material, trialkoxysilane, by a method such as distillation.

【0009】このため、効率の良い反応成績が得難く、
また原料生成物および触媒の分離・回収などの複雑な操
作が必要なため、製造コストが高いという問題点があっ
た。
For this reason, it is difficult to obtain an efficient reaction result,
Further, complicated operations such as separation and recovery of a raw material product and a catalyst are required, so that there is a problem that the production cost is high.

【0010】一方、気相法は、液相法と比べて潜在的に
反応速度が大きい利点はあるものの、選択性が低いとさ
れ工業化が難しいと考えられてきた。
[0010] On the other hand, the gas phase method has an advantage that the reaction rate is potentially higher than the liquid phase method, but it has been considered that the selectivity is low and industrialization is difficult.

【0011】また、原料トリアルコキシシラン中に含ま
れている水分によりトリアルコキシシランが加水分解さ
れ、シリカを生成したり、触媒に水分が吸着して触媒活
性を下げるといった問題があった。
Further, there is a problem that trialkoxysilane is hydrolyzed by water contained in the raw material trialkoxysilane to form silica, and water is adsorbed on the catalyst to lower the catalytic activity.

【0012】また、トリアルコキシシランからシランを
生成する際には、シラン1に対してテトラアルコキシシ
ランが3のモル比で生成され、必ずしも高い収率でシラ
ンを生成することができるとはいい難く、さらに、テト
ラアルコキシシランはトリアルコキシシランに転換する
ことができないと考えられていた。
In addition, when silane is produced from trialkoxysilane, tetraalkoxysilane is produced in a molar ratio of 3 with respect to 1 silane, and it is difficult to say that silane can always be produced with a high yield. It was further believed that tetraalkoxysilanes could not be converted to trialkoxysilanes.

【0013】そこで本発明では、気相法による安価で高
い反応成績を有すると共に、テトラアルコキシシランを
トリアルコキシシランに転換させ、再びシランを生成す
るための原料として用いることが可能なトリアルコキシ
シランからシランの製造方法およびテトラアルコキシシ
ランからトリアルコキシシランの製造方法を提供するこ
とを目的とする。
Therefore, in the present invention, a trialkoxysilane which can be used as a raw material for converting tetraalkoxysilane to trialkoxysilane and having a high reaction performance at a low cost by the vapor phase method and producing silane again is used. An object of the present invention is to provide a method for producing silane and a method for producing trialkoxysilane from tetraalkoxysilane.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】本発明のシラン製造方法
では、トリアルコキシシランの不均化反応により、シラ
ンとテトラアルコキシシランを生成する第2反応工程
と、前記テトラアルコキシシランからトリアルコキシシ
ランを生成する第3反応工程とを具備する。
According to the silane production method of the present invention, a second reaction step for producing silane and tetraalkoxysilane by a disproportionation reaction of trialkoxysilane; And a third reaction step to be generated.

【0015】この構成により、ハロゲン化物を経由する
ことなくシランを生成することができるため、環境対策
や安全対策に優れ、また製造コストを低く抑えることが
できる。
According to this structure, silane can be produced without passing through a halide, so that it is excellent in environmental measures and safety measures, and the production cost can be kept low.

【0016】また、シリコンとアルコールとを気相反応
させて、トリアルコキシシランを生成する第1反応工程
を具備することにより、不純物の濃度が非常に低いアル
コキシシランを容易に生成することができるため、純度
の高いシランを低コストで提供することができる。
In addition, since the method includes the first reaction step of producing a trialkoxysilane by reacting silicon with an alcohol in a gas phase, an alkoxysilane having a very low impurity concentration can be easily produced. And high purity silane can be provided at low cost.

【0017】また、シリコンの表面に形成された酸化物
を除去する工程を具備することにより、高い触媒反応活
性を得ることができる。
Further, by providing a step of removing an oxide formed on the surface of silicon, high catalytic reaction activity can be obtained.

【0018】また、シリコンと銅化合物とを接触させて
熱処理を施す工程を具備することにより、高い触媒活性
を長期間維持することができる。
Further, by providing a step of bringing silicon and a copper compound into contact with each other and performing a heat treatment, high catalytic activity can be maintained for a long period of time.

【0019】また、本発明では金属製の反応器を用いる
ことができるため、シランを工業的に製造するには大変
有用である。
In the present invention, since a metal reactor can be used, it is very useful for industrially producing silane.

【0020】また、触媒活性が低下した触媒に熱処理を
施して触媒を再生する工程を具備することにより、触媒
を長時間使用ことができるため、シランの製造コストを
抑えることができる。
In addition, by providing a step of performing heat treatment on the catalyst with reduced catalytic activity to regenerate the catalyst, the catalyst can be used for a long time, so that the production cost of silane can be reduced.

【0021】ここで触媒として、アルミナまたはジルコ
ニアにフッ化カリウムまたはハイドロタルサイトを担持
させたものを用いることができる。
Here, a catalyst obtained by supporting potassium fluoride or hydrotalcite on alumina or zirconia can be used.

【0022】また、第2反応工程において、生成したシ
ラン、テトラアルコキシシランの一方または両方を反応
工程から速やかに分離することにより、トリアルコキシ
シランの不均化反応が促進され、シランの生成を促進す
ることができる。
In the second reaction step, one or both of the produced silane and tetraalkoxysilane are quickly separated from the reaction step, so that the disproportionation reaction of trialkoxysilane is promoted and the production of silane is promoted. can do.

【0023】次に、テトラアルコキシシランを、シリコ
ンおよび水素と接触させてトリアルコキシシランを生成
することにより、シランの生成工程などで生成されるテ
トラアルコキシシランをトリアルコキシシランに転換さ
せることができるため、シランの収率を向上させること
ができる。
Next, the tetraalkoxysilane is brought into contact with silicon and hydrogen to produce trialkoxysilane, so that the tetraalkoxysilane produced in the silane producing step or the like can be converted into trialkoxysilane. , The silane yield can be improved.

【0024】ここで、生成反応を高圧下で行うことによ
り、テトラアルコキシシランからトリアルコキシシラン
への転化率を向上させることができる。
Here, by performing the production reaction under high pressure, the conversion of tetraalkoxysilane to trialkoxysilane can be improved.

【0025】また、シリコンの表面に形成された酸化物
を除去する工程と、シリコンと触媒としての銅化合物と
を接触させて熱処理を施す工程とを具備することによ
り、テトラアルコキシシランからトリアルコキシシラン
への転換率を向上させることができる。
Further, the method includes a step of removing an oxide formed on the surface of silicon, and a step of performing heat treatment by bringing silicon into contact with a copper compound as a catalyst. Conversion rate can be improved.

【0026】[0026]

【発明の実施の形態】本発明のシラン生成方法における
全体構成をブロック図を用いて図1に示す。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is a block diagram showing the overall structure of a silane producing method according to the present invention.

【0027】本発明ではまず、第1反応工程10におい
て、メタノールやエタノールなどのアルコールとシリコ
ンとを、触媒を用いて反応させ、トリアルコキシシラ
ン、水素、副生成物のテトラアルコキシシランを生成す
る。
In the present invention, first, in a first reaction step 10, an alcohol such as methanol or ethanol is reacted with silicon using a catalyst to produce trialkoxysilane, hydrogen, and by-product tetraalkoxysilane.

【0028】なお、図中において、アルコールを「R−
OH」、アルコキシル基を「R−O」と示す。
In the figures, the alcohol is represented by "R-
OH "and an alkoxyl group are shown as" RO ".

【0029】そして、第1反応工程10における生成物
から第1分離工程40で、水素、トリアルコキシシラ
ン、テトラアルコキシシランおよび未反応のアルコール
を分離し、この工程で分離されたアルコールは、再び第
1反応工程10に、また、水素およびテトラアルコキシ
シランは第3反応工程30において利用される。
Then, in a first separation step 40, hydrogen, trialkoxysilane, tetraalkoxysilane and unreacted alcohol are separated from the product in the first reaction step 10, and the alcohol separated in this step is again subjected to second separation. Hydrogen and tetraalkoxysilane are utilized in one reaction step 10 and third reaction step 30.

【0030】またトリアルコキシシランは、第2反応工
程20に送られ、触媒を用いた反応により、シランおよ
びテトラアルコキシシランが生成され、第2分離工程5
0で、生成物であるシラン、テトラアルコキシシランお
よび未反応のトリアルコキシシランが分離される。
The trialkoxysilane is sent to the second reaction step 20, where silane and tetraalkoxysilane are produced by a reaction using a catalyst.
At 0, the product silane, tetraalkoxysilane and unreacted trialkoxysilane are separated.

【0031】この分離工程で分離された未反応のトリア
ルコキシシランは、再び第2反応工程20で利用され、
テトラアルコキシシランは、第3反応工程30に送られ
る。
The unreacted trialkoxysilane separated in this separation step is used again in the second reaction step 20,
The tetraalkoxysilane is sent to the third reaction step 30.

【0032】第3反応工程30では、テトラアルコキシ
シランを水素およびシリコンと反応させ、トリアルコキ
シシランを生成・分離(第3分離工程60)する。
In the third reaction step 30, tetraalkoxysilane is reacted with hydrogen and silicon to generate and separate trialkoxysilane (third separation step 60).

【0033】なお、第3反応工程において触媒を用いる
ことにより、トリアルコキシシランの生成速度を促進す
ることができる。
By using a catalyst in the third reaction step, the production rate of trialkoxysilane can be accelerated.

【0034】そして、トリアルコキシシランは第2反応
工程に送られ、シランの生成に利用される。
Then, the trialkoxysilane is sent to the second reaction step and is used for producing silane.

【0035】この本発明の全体構成は、次の3つの構成
からなるものである。 (1)シリコンとアルコールからトリアルコキシシラン
を生成する(第1反応工程)。 (2)トリアルコキシシランからシランを生成する(第
2反応工程)。 (3)テトラアルコキシシランをトリアルコキシシラン
に転換する(第3反応工程)。
The overall structure of the present invention comprises the following three structures. (1) Trialkoxysilane is generated from silicon and alcohol (first reaction step). (2) Generate silane from trialkoxysilane (second reaction step). (3) Convert tetraalkoxysilane to trialkoxysilane (third reaction step).

【0036】なお、図1では、各反応工程毎に反応生成
物の分離を行っているが、第1反応工程10において、
テトラアルコキシシランの生成量および未反応のアルコ
ールの量が少ない場合には、図5に示すように、第1反
応工程ではアルコールと水素を分離し、第2反応工程2
0にトリアルコキシシランをテトラアルコキシシランと
分離せずに供給する構成とすることもできる。
In FIG. 1, the reaction product is separated for each reaction step.
When the amount of tetraalkoxysilane produced and the amount of unreacted alcohol are small, as shown in FIG. 5, alcohol and hydrogen are separated in the first reaction step and the second reaction step 2
A configuration in which trialkoxysilane is supplied to 0 without being separated from tetraalkoxysilane can also be adopted.

【0037】また、第3反応工程における生成物を分離
せずに第2反応工程に供給する構成や、第3分離工程に
変えて第2分離工程を用いる図示しない構成とすること
もできる。
Further, a configuration in which the product in the third reaction step is supplied to the second reaction step without separation, or a configuration (not shown) in which the second separation step is used instead of the third separation step can be adopted.

【0038】また、図6に示すように、各反応工程にお
いて生成された生成物は一括して第4分離工程70にお
いて分離され、分離された各生成物を原料とする工程に
生成物を供給する構成とすることもできる。
As shown in FIG. 6, the products generated in the respective reaction steps are collectively separated in a fourth separation step 70, and the products are supplied to a step using each separated product as a raw material. It is also possible to adopt a configuration in which

【0039】以下、第1乃至第3の実施の形態を用い
て、各構成を詳細に説明する。
Hereinafter, each configuration will be described in detail using the first to third embodiments.

【0040】図2は、シリコンとアルコールからトリア
ルコキシシランを生成する第1の実施の形態を示すブロ
ック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing a first embodiment for producing trialkoxysilane from silicon and alcohol.

【0041】本実施の形態では、シリコンとアルコール
(メタノールまたはエタノール)とを気相反応させて、
シランの原料となるトリアルコキシシラン(トリメトキ
シシランまたはトリエトキシシラン)を生成する。
In the present embodiment, silicon and alcohol (methanol or ethanol) are allowed to undergo a gas phase reaction,
Produce trialkoxysilane (trimethoxysilane or triethoxysilane) as a raw material of silane.

【0042】このとき、メタノールを用いた場合の反応
式は、 エタノールを用いた場合の反応式は、 となる。
At this time, when methanol is used, the reaction formula is as follows: The reaction formula using ethanol is Becomes

【0043】なお、本実施の形態で用いられるシリコン
は、高純度のシリコンに限られるものではなく、金属シ
リコンなどを用いることもできる。
Note that the silicon used in the present embodiment is not limited to high-purity silicon, but metal silicon or the like can also be used.

【0044】まず、原料のシリコンに不可避的に近く形
成される酸化膜をフッ化水素などを用いてエッチング
し、シリコンの表面を露出させた後、触媒である塩化銅
と非酸化性雰囲気中で熱処理を行い、合金化処理を施
す。
First, an oxide film formed inevitably close to silicon as a raw material is etched using hydrogen fluoride or the like to expose the surface of silicon, and then is exposed to copper chloride as a catalyst in a non-oxidizing atmosphere. Heat treatment is performed and alloying treatment is performed.

【0045】ここで上記熱処理は、温度範囲を180℃
から280℃、処理時間は5時間以内とする。
Here, the heat treatment is performed at a temperature range of 180 ° C.
To 280 ° C, and the processing time is within 5 hours.

【0046】そして、アルコールと気相反応させること
により、シリコン合金核である銅シリレン中の銅がアル
コール中の官能基と置換されて、トリアルコキシシラン
が生成される。
Then, by causing a gas phase reaction with the alcohol, copper in copper silylene, which is a silicon alloy nucleus, is replaced with a functional group in the alcohol, and trialkoxysilane is generated.

【0047】ここで、気相反応における温度範囲は、1
80℃から285℃とし、アルコール蒸気の流量は、常
温、常圧下で、シリコン1gあたり1〜70L/h、好
ましくは、2〜160L/hとする。
Here, the temperature range in the gas phase reaction is 1
The temperature is from 80 ° C. to 285 ° C., and the flow rate of the alcohol vapor is 1 to 70 L / h, preferably 2 to 160 L / h per 1 g of silicon at normal temperature and normal pressure.

【0048】また本実施の形態の条件下では、生成され
るトリアルコキシシランは気体であるため、シリコン銅
合金(銅シリレン)中のシリコンは反応によりトリアル
コキシシランに形を変えて、固体シリコンの表面から離
脱し、シリコンの表面では、新たに銅シリレンが形成さ
れ、同様の反応メカニズムによりトリアルコキシシラン
が形成される。
Further, under the conditions of the present embodiment, the generated trialkoxysilane is a gas, so that the silicon in the silicon copper alloy (copper silylene) is transformed into trialkoxysilane by a reaction, and After detaching from the surface, copper silylene is newly formed on the silicon surface, and trialkoxysilane is formed by a similar reaction mechanism.

【0049】ここでトリアルコキシシランは、蒸留など
既知の方法を用いた分離工程12により、他の生成物と
分離される。
Here, the trialkoxysilane is separated from other products by a separation step 12 using a known method such as distillation.

【0050】本実施の形態における、塩化銅触媒の粒径
はシリコンと同程度もしくは小さいことが望ましい。
In the present embodiment, it is desirable that the particle size of the copper chloride catalyst is equal to or smaller than that of silicon.

【0051】これは、合金化処理によってシリコンの表
面に合金核である銅シリレンを1平方ミリメートルあた
り95個以上、好ましくは125個以上形成するため、
シリコンと触媒との接触点の数が多く、生成される合金
核の反応界面積が大きいことが望ましいためである。
This is because the alloying treatment forms at least 95, preferably at least 125, copper silylenes as alloy nuclei per square millimeter on the surface of silicon.
This is because it is desirable that the number of contact points between silicon and the catalyst be large and that the reaction area of the alloy nucleus generated be large.

【0052】ここで、水酸化銅など銅シリレン種を形成
する銅化合物を、塩化銅に代えて触媒に用いることもで
きる。
Here, a copper compound which forms a copper silylene species such as copper hydroxide can be used as a catalyst instead of copper chloride.

【0053】また、合金化操作は、シリコンと触媒が静
止状態である固定層、移動状態である移動層や流動層の
いずれを用いることもできる。
In the alloying operation, any of a fixed bed in which silicon and a catalyst are in a stationary state, and a moving bed or a fluidized bed in a moving state can be used.

【0054】また、合金核の形成方法として粒子・粒子
接触法について説明したが、触媒のベーパーを用いた気
固反応を用いてシリコンの表面にシリコン合金核を形成
してもよい。
Although the particle-particle contact method has been described as a method of forming the alloy nucleus, the silicon alloy nucleus may be formed on the surface of silicon using a gas-solid reaction using a catalyst vapor.

【0055】また、触媒を液体に溶解させ、その溶液中
にシリコンを浸した後、溶液を乾燥させることにより、
シリコンの表面に触媒を析出させ、シリコン合金核を形
成してもよい。
Further, by dissolving the catalyst in a liquid, immersing silicon in the solution, and drying the solution,
A catalyst may be deposited on the surface of silicon to form a silicon alloy core.

【0056】トリアルコキシシランが生成された後、新
たな銅シリレンを形成するためのシリコン合金核へのシ
リコンの供給は、固相拡散により行われるが、固相拡散
の速度は遅いため拡散距離を短くすることが好ましく、
合金核の大きさは5μm以下、好ましくは1μm以下す
る。
After the trialkoxysilane is generated, the supply of silicon to the silicon alloy nucleus for forming new copper silylene is performed by solid-phase diffusion. Preferably shorter,
The size of the alloy nucleus is 5 μm or less, preferably 1 μm or less.

【0057】トリアルコキシシラン合成反応によるシリ
コン消失速度と拡散によるシリコン供給速度とのバラン
スをとる必要があるため、過大な反応速度は避けなけれ
ばならないことから、気相反応時の温度は、先に述べた
温度範囲を越えないように厳密に制御する必要がある。
Since it is necessary to balance the rate of silicon consumption by the trialkoxysilane synthesis reaction and the rate of silicon supply by diffusion, an excessive reaction rate must be avoided. Strict control is required so as not to exceed the stated temperature range.

【0058】これは、反応温度がこの温度範囲を越える
と次の何れかの問題点が発生するためである。 (1) 合金化処理温度の上昇に伴って合金核の成長速
度が増すため、トリアルコキシシランの生成によるシリ
コンの消費速度と固相拡散によるシリコンの供給速度と
のバランスが崩れ、反応に適したサイズを越える大きさ
の合金核が形成される。 (2) 反応温度の上昇に伴ってトリアルコキシシラン
の生成によるシリコンの消費速度が増大し、合金核への
シリコンの供給速度を大幅に上回ることにより、合金核
の大きさを適したサイズに維持することが困難となり、
トリアルコキシシランの選択性が低下する。
This is because any one of the following problems occurs when the reaction temperature exceeds this temperature range. (1) Since the growth rate of alloy nuclei increases with an increase in the temperature of the alloying treatment, the balance between the consumption rate of silicon due to the formation of trialkoxysilane and the supply rate of silicon due to solid-phase diffusion is lost, and this is suitable for the reaction. An alloy core having a size exceeding the size is formed. (2) As the reaction temperature increases, the consumption rate of silicon due to the generation of trialkoxysilane increases, and significantly exceeds the supply rate of silicon to the alloy nucleus, thereby maintaining the size of the alloy nucleus at an appropriate size. Difficult to do,
The selectivity of trialkoxysilane decreases.

【0059】前処理工程では上記(1)の問題点が、反
応工程では上記(2)の問題点が発生しやすい。
The problem (1) tends to occur in the pretreatment step, and the problem (2) tends to occur in the reaction step.

【0060】次に、図3は、トリアルコキシシランから
シランを生成する第2の実施の形態を示すブロック図で
ある。
Next, FIG. 3 is a block diagram showing a second embodiment for producing silane from trialkoxysilane.

【0061】本実施の形態では、トリアルコキシシラン
の不均化反応によりシランを生成する。
In this embodiment, silane is produced by a disproportionation reaction of trialkoxysilane.

【0062】このとき、反応式は、 または、 となる。At this time, the reaction formula is: Or Becomes

【0063】まず、アルミナまたはジルコニアの粉末
に、フッ化カリウムまたはハイドロタルサイトなどの塩
基性化合物を担持させて、触媒を形成する。
First, a basic compound such as potassium fluoride or hydrotalcite is supported on alumina or zirconia powder to form a catalyst.

【0064】ここで前処理として、触媒を非酸化性雰囲
気中で200℃〜400℃、好ましくは250℃〜35
0℃の温度範囲で5分以上、好ましくは30分以上熱処
理する。
Here, as a pretreatment, the catalyst is placed in a non-oxidizing atmosphere at 200 ° C. to 400 ° C., preferably 250 ° C. to 35 ° C.
The heat treatment is performed in a temperature range of 0 ° C. for 5 minutes or more, preferably 30 minutes or more.

【0065】また、原料であるトリアルコキシシランに
脱水処理などを施して、含まれている水分量を3000
ppm以下、好ましくは500ppm以下とする。
The raw material trialkoxysilane is subjected to a dehydration treatment or the like to reduce the amount of water contained therein to 3,000.
ppm or less, preferably 500 ppm or less.

【0066】そして、トリアルコキシシランと触媒とを
接触させて、不均化反応によるシランの生成を行う。
Then, a trialkoxysilane is brought into contact with a catalyst to produce silane by a disproportionation reaction.

【0067】このとき、テトラアルコキシシランが気相
を維持しつつ、圧力などの反応条件において凝縮が起き
ない温度範囲内でかつできるだけ低温で反応を行うこと
が望ましく、具体的には原料がトリメトキシシランの場
合は、常圧下で120〜250℃、好ましくは120〜
150℃、トリエトキシシランの場合は、常圧下で16
6〜300℃、好ましくは166〜200℃の温度範囲
で反応を行う。
At this time, it is desirable to carry out the reaction at a temperature as low as possible within a temperature range where condensation does not occur under reaction conditions such as pressure while maintaining the gaseous phase of the tetraalkoxysilane. In the case of silane, it is 120 to 250 ° C under normal pressure, preferably 120 to 250 ° C.
150 ° C, in the case of triethoxysilane, 16
The reaction is carried out at a temperature in the range of 6 to 300C, preferably 166 to 200C.

【0068】そして生成したシランは、蒸留など既知の
方法を用いた分離工程22により、他の生成物と分離さ
れる。
The generated silane is separated from other products by a separation step 22 using a known method such as distillation.

【0069】また、触媒活性の低下が発生した場合に
は、非酸化性雰囲気中において、250℃〜300℃の
温度範囲で30分〜1時間熱処理を施し、触媒の再生を
行う。
When the catalyst activity decreases, the catalyst is regenerated by performing a heat treatment in a non-oxidizing atmosphere at a temperature range of 250 ° C. to 300 ° C. for 30 minutes to 1 hour.

【0070】本実施の形態では、非凝縮性のガスを混入
または反応系を減圧にすることにより、低温を保持する
と共に凝縮を避け、転化率の向上を図ることができる。
In the present embodiment, by mixing a non-condensable gas or reducing the pressure of the reaction system, it is possible to maintain a low temperature, avoid condensation, and improve the conversion.

【0071】また、不均化反応を用いて反応物を生成し
ているため、反応生成ガスであるシラン、テトラアルコ
キシシランの何れかまたは両方を反応系から膜分離など
の方法を用いて生成後迅速に分離することにより、転化
率を向上させることができる。
In addition, since the reaction product is generated by using the disproportionation reaction, either or both of the reaction product gas, silane and tetraalkoxysilane, is generated from the reaction system by a method such as membrane separation. By separating quickly, the conversion can be improved.

【0072】また本実施の形態では、固定層、移動層、
流動層のいずれを反応器として用いても良いが、触媒の
寿命が長いことや再生が容易なことから固定層が工業的
には好ましい。
In this embodiment, the fixed layer, the moving layer,
Any of the fluidized beds may be used as a reactor, but a fixed bed is industrially preferable because of a long catalyst life and easy regeneration.

【0073】図4は、テトラアルコキシシランをトリア
ルコキシシランに転換する第3の実施の形態を示すブロ
ック図である。
FIG. 4 is a block diagram showing a third embodiment for converting tetraalkoxysilane to trialkoxysilane.

【0074】本実施の形態では、シリコンとテトラアル
コキシシラン(テトラメトキシシランまたはテトラエト
キシシラン)とを反応させて、シランの原料となるトリ
アルコキシシラン(トリメトキシシランまたはトリエト
キシシラン)を生成する。
In this embodiment, silicon is reacted with tetraalkoxysilane (tetramethoxysilane or tetraethoxysilane) to produce trialkoxysilane (trimethoxysilane or triethoxysilane) as a silane raw material.

【0075】このとき、反応式は、 または、 となる。At this time, the reaction formula is as follows: Or Becomes

【0076】まず、第1の実施の形態と同様の方法を用
いて合金化処理を行い、シリコンの表面に合金核を形成
する。
First, an alloying process is performed using the same method as in the first embodiment to form an alloy nucleus on the surface of silicon.

【0077】そして、テトラアルコキシシランと水素と
の混合ガスをシリコンと接触させて気相反応を行い、ト
リアルコキシシランを生成させる。
Then, a mixed gas of tetraalkoxysilane and hydrogen is brought into contact with silicon to cause a gas phase reaction to generate trialkoxysilane.

【0078】本反応は反応温度が高いほど転化率が上昇
することから、例えば常圧では200℃〜550℃、好
ましくは300℃〜450℃の温度範囲で気相反応を行
うなど、テトラアルコキシシランおよびトリアルコキシ
シランが熱分解しない範囲で高温、高圧であることが望
ましく、この場合、気相を保持できず液相条件となる場
合でも差し支えない。
In this reaction, since the conversion increases as the reaction temperature increases, for example, a gaseous phase reaction is performed at a temperature range of 200 ° C. to 550 ° C., preferably 300 ° C. to 450 ° C. at normal pressure. In addition, it is desirable that the temperature is high and the pressure is high as long as the trialkoxysilane does not thermally decompose. In this case, there is no problem even if the gas phase cannot be maintained and the liquid phase condition is reached.

【0079】また、上記反応式が示唆するように、この
反応はモル数が減少する反応であるため、高い圧力下で
トリアルコキシシランの生成反応を行うことが望まし
い。
Further, as suggested by the above reaction formula, since this reaction is a reaction in which the number of moles is reduced, it is desirable to carry out the formation reaction of trialkoxysilane under a high pressure.

【0080】また、反応原料であるシリコンの表面に酸
化物が形成されている場合には、合金化処理等を行う前
に予め酸化物を除去を行う。
In the case where an oxide is formed on the surface of silicon as a reaction raw material, the oxide is removed in advance before performing an alloying treatment or the like.

【0081】酸化物を除去する方法としては、例えば、
弗化水素、弗化水素酸、あるいはこれらを含む混合物な
どを用いたエッチング処理が有効であり、このエッチン
グ処理などによる酸化物の除去は、トリアルコキシシラ
ン合成の場合以上に十分行うことが好ましい。
As a method for removing the oxide, for example,
An etching treatment using hydrogen fluoride, hydrofluoric acid, or a mixture containing them is effective, and it is preferable that the removal of the oxide by this etching treatment or the like be performed more sufficiently than in the synthesis of trialkoxysilane.

【0082】なお、エッチング処理に用いる方法は湿式
法でも乾式法でもよいが、湿式法を用いた場合には、例
えば、シリコンの表面を600mmHgの減圧下にさら
す等の方法で、シリコン表面の水分濃度は1000pp
m以下、好ましくは500ppm以下に乾燥させること
が望ましく、この操作はトリアルコキシシラン合成の場
合にも当てはまるが、それ以上に十分脱水を行う必要が
ある。
The etching method may be either a wet method or a dry method. In the case of using the wet method, for example, the silicon surface is exposed to a reduced pressure of 600 mmHg by a method such as exposing the silicon surface to a reduced pressure of 600 mmHg. The concentration is 1000pp
m or less, preferably 500 ppm or less. This operation is also applicable to trialkoxysilane synthesis, but it is necessary to perform sufficient dehydration.

【0083】また、テトラアルコキシシランからトリア
ルコキシシランへの転換は、トリアルコキシシランの合
成の場合と比べて反応の進行が遅いため、銅シリレンを
1平方mmあたり100個以上、好ましくは130個以
上と、トリアルコキシシラン合成の場合以上に微小触媒
合金核を数多く作ることが望ましく、また、触媒合金核
の大きさは、10μm以下であることが好ましい。
In the conversion of tetraalkoxysilane to trialkoxysilane, the progress of the reaction is slower than in the synthesis of trialkoxysilane. Therefore, 100 or more, preferably 130 or more copper silylenes per square mm are used. In addition, it is desirable to form a large number of fine catalyst alloy nuclei more than in the case of trialkoxysilane synthesis, and the size of the catalyst alloy nuclei is preferably 10 μm or less.

【0084】なお、合金化処理工程は、テトラアルコキ
シシランからトリアルコキシシランへの転換反応の前に
前処理操作として独立して実施してもよいし、反応器内
で反応と同時に自動的に起こさせることによって実施し
てもよい。
Incidentally, the alloying treatment step may be carried out independently as a pretreatment operation before the conversion reaction from tetraalkoxysilane to trialkoxysilane, or may occur automatically simultaneously with the reaction in the reactor. You may implement by making it do.

【0085】テトラアルコキシシランからトリアルコキ
シシランへの転化率は、大きければ大きいほど良いが、
工業的には5%以上、好ましくは少なくとも10〜20
%程度の転換率が望まれる。
The conversion from tetraalkoxysilane to trialkoxysilane is preferably as large as possible.
Industrially 5% or more, preferably at least 10-20
A conversion of about% is desired.

【0086】反応原料の水素の必要な量は、量論上はテ
トラアルコキシシランの2/3であるが、テトラアルコ
キシシランの量の1倍〜10倍程度の過剰な水素を供給
することにより、テトラアルコキシシランからトリアル
コキシシランへの転換反応を促進することができる。
The necessary amount of hydrogen as a reaction raw material is stoichiometrically 2/3 of that of tetraalkoxysilane, but by supplying an excess of about 1 to 10 times the amount of tetraalkoxysilane, The conversion reaction from tetraalkoxysilane to trialkoxysilane can be promoted.

【0087】そして、トリアルコキシシランは、蒸留な
ど既知の方法を用いた分離工程32により、他の生成物
と分離される。
The trialkoxysilane is separated from other products by a separation step 32 using a known method such as distillation.

【0088】以下、実施例1〜15および比較例1を用
いて第1の実施の形態について、実施例16〜21を用
いて第2の実施の形態について、実施例22および23
を用いて第3の実施の形態について詳細に説明する。
Hereinafter, the first embodiment will be described using Examples 1 to 15 and Comparative Example 1, and the second embodiment will be described using Examples 22 and 23 using Examples 16 to 21.
The third embodiment will be described in detail with reference to FIG.

【0089】[0089]

【実施例1】本実施例では、金属シリコン(山石金属
製、純度98%)を45〜68μmに篩い分け、イオン
交換水で洗浄した後、この金属シリコン5gをフッ化水
素酸(広田化学工業製、特級)50ml中で1時間撹拌
させ、その後、テフロン(登録商標)ビーカー中の溶液
をろ過、イオン交換水による洗浄を行った後、減圧(6
40mHg)乾燥を用いて残留水分500ppm以下に
乾燥させた(以下、「HF処理」という)。
Example 1 In this example, metallic silicon (manufactured by Yamaishi Metal, purity 98%) was sieved to 45 to 68 μm, washed with ion-exchanged water, and 5 g of this metallic silicon was treated with hydrofluoric acid (Hirota Chemical Industries, Ltd.). After stirring for 1 hour in 50 ml of Teflon (registered trademark) beaker, the solution in a Teflon (registered trademark) beaker was filtered, washed with ion-exchanged water, and then decompressed (6
The resultant was dried to a residual moisture of 500 ppm or less using a drying method (40 mHg) (hereinafter referred to as “HF treatment”).

【0090】そして、HF処理を施した金属シリコンと
塩化第1銅(和光純薬製、特級)を10分間混合した混
合物0.18gを固定層反応器(パイレックス(登録商
標)ガラス製、内径8mm)に充填した後、反応器を2
40℃に加熱し、ヘリウムガスを8.0NL/hの流量
で1時間流通させて、熱処理を行った。
Then, 0.18 g of a mixture obtained by mixing HF-treated metal silicon and cuprous chloride (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) for 10 minutes was added to a fixed-bed reactor (Pyrex (registered trademark) glass, inner diameter 8 mm) ), And the reactor is
Heating was performed at 40 ° C., and helium gas was passed at a flow rate of 8.0 NL / h for 1 hour to perform heat treatment.

【0091】ここで金属シリコンと塩化第1銅を混合し
て形成する触媒の触媒濃度は、次式で表される。 上記式により、触媒濃度が1〜15wt%となるように
調整を行う。
Here, the catalyst concentration of the catalyst formed by mixing metallic silicon and cuprous chloride is expressed by the following equation. According to the above equation, adjustment is performed so that the catalyst concentration becomes 1 to 15 wt%.

【0092】熱処理後、反応器温度を240℃に保持し
た状態で、メタノールを54mmol/hの流量で供給
して、トリメトキシシランの合成を行った。
After the heat treatment, while maintaining the reactor temperature at 240 ° C., methanol was supplied at a flow rate of 54 mmol / h to synthesize trimethoxysilane.

【0093】ここで、予めメタノールの分圧が60kP
aとなるようにヘリウムガスの流量を調節した。
Here, the partial pressure of methanol was previously 60 kP
The flow rate of the helium gas was adjusted so as to be a.

【0094】なお、反応器の出口から排出されるガスを
ガスクロマトグラフ分析計(充填剤SE−30、カラム
長さ2m、カラム温度150℃)に導入して、2.5分
毎に生成物の分析を行った。
The gas discharged from the outlet of the reactor was introduced into a gas chromatograph (filler SE-30, column length 2 m, column temperature 150 ° C.), and the product was removed every 2.5 minutes. Analysis was carried out.

【0095】その結果、誘導期なしでメトキシシラン化
合物の生成(初期最大生成速度18mmol/h)が確
認され、その後反応開始後3時間で、メトキシシランの
生成が確認されなくなった。
As a result, the formation of a methoxysilane compound was observed without an induction period (initial maximum formation rate: 18 mmol / h), and no formation of methoxysilane was observed 3 hours after the start of the reaction.

【0096】このときの金属シリコン転化率は85%、
トリメトキシシランの選択率は99.8%であり、トリ
メトキシシラン以外のメトキシシラン生成物は、テトラ
メトキシシランのみであった。
At this time, the conversion of metal silicon is 85%,
The selectivity of trimethoxysilane was 99.8%, and the only methoxysilane product other than trimethoxysilane was tetramethoxysilane.

【0097】[0097]

【比較例1】金属珪素にHF処理を行わない点以外は、
実施例1と同様の処理および反応条件で反応させ、反応
生成物の分析を行った。
Comparative Example 1 Except for not performing HF treatment on metallic silicon,
The reaction was carried out under the same treatment and reaction conditions as in Example 1, and the reaction product was analyzed.

【0098】約30分の誘導期の後、メトキシシランの
生成が認められたが、生成速度は最大で約1mmol/
hであり、実施例1と比較して、非常に小さかった。
After an induction period of about 30 minutes, formation of methoxysilane was observed, but the formation rate was up to about 1 mmol /
h, which was much smaller than that of Example 1.

【0099】反応開始後9時間までの金属シリコンの転
化率は29%、トリメトキシシラン選択率は100%で
あった。
Up to 9 hours after the start of the reaction, the conversion of metallic silicon was 29%, and the selectivity for trimethoxysilane was 100%.

【0100】[0100]

【実施例2】実施例2では、熱処理温度を260℃、2
80℃、300℃とした点以外は、実施例1と同様の処
理および反応条件で反応させて反応生成物の分析を行
い、金属シリコン転化率およびトリメトキシシラン選択
率を表1にまとめた。 表1
Example 2 In Example 2, the heat treatment temperature was set to 260 ° C.
The reaction was conducted under the same treatment and reaction conditions as in Example 1 except that the temperature was changed to 80 ° C. and 300 ° C., and the reaction product was analyzed. The conversion of metal silicon and the selectivity of trimethoxysilane are summarized in Table 1. Table 1

【0101】[0101]

【実施例3】実施例3では、熱処理を行わずに反応を開
始させた点以外は、実施例1と同様の処理および反応条
件で反応を行った。
Example 3 In Example 3, the reaction was carried out under the same treatment and reaction conditions as in Example 1 except that the reaction was started without performing the heat treatment.

【0102】反応開始後約4時間でメトキシシラン化合
物のピークが検出されなくなり、そのときの金属シリコ
ン転化率は73%、トリメトキシシラン選択率は100
%であった。
About 4 hours after the start of the reaction, the peak of the methoxysilane compound was not detected. At that time, the conversion of metal silicon was 73%, and the selectivity of trimethoxysilane was 100%.
%Met.

【0103】[0103]

【実施例4】HF処理を施した金属シリコンと塩化第1
銅(和光純薬製、特級)を10分間混合した混合物0.
38g(触媒濃度5wt%)を固定層反応器(パイレッ
クスガラス製、内径12mm)に充填した後、反応器を
240℃に加熱し、ヘリウムガスを6.5NL/hの流
量で1時間ダウンフローで流通させて、熱処理を行っ
た。
Embodiment 4 Metallic silicon treated with HF and first chloride
A mixture obtained by mixing copper (manufactured by Wako Pure Chemical, special grade) for 10 minutes.
After filling 38 g (catalyst concentration 5 wt%) into a fixed bed reactor (made of Pyrex glass, inner diameter 12 mm), the reactor was heated to 240 ° C., and helium gas was flowed down at a flow rate of 6.5 NL / h for 1 hour. It was circulated and heat-treated.

【0104】熱処理後、反応器温度を240℃に保持し
た状態で、メタノールを50mmol/hの流量で供給
して、トリメトキシシランの合成を行った。
After the heat treatment, while maintaining the reactor temperature at 240 ° C., methanol was supplied at a flow rate of 50 mmol / h to synthesize trimethoxysilane.

【0105】ここで、予めメタノールの分圧が18kP
aとなるようにヘリウムガスの流量を調節した。
Here, the partial pressure of methanol was previously set at 18 kP.
The flow rate of the helium gas was adjusted so as to be a.

【0106】このときの金属シリコン転化率は88%、
トリメトキシシラン選択率は88%であった。
At this time, the conversion rate of metal silicon was 88%,
The trimethoxysilane selectivity was 88%.

【0107】[0107]

【実施例5】実施例5では、反応器の材質がSUS30
4であること以外は、実施例1と同様の処理および反応
条件で反応を行った。
Example 5 In Example 5, the material of the reactor was SUS30.
Except that the reaction was 4, the reaction was carried out under the same treatment and reaction conditions as in Example 1.

【0108】反応開始後約6時間でメトキシシラン化合
物のピークが小さくなり、反応を打ち切った。
About 6 hours after the start of the reaction, the peak of the methoxysilane compound became smaller, and the reaction was stopped.

【0109】このときの金属シリコン転化率は70%、
トリメトキシシラン選択率は95%であった。
At this time, the conversion rate of metal silicon is 70%,
The trimethoxysilane selectivity was 95%.

【0110】[0110]

【実施例6】実施例6では、熱処理時のヘリウムガスの
供給をアップフローとした点以外は、実施例4と同様の
処理および反応条件で反応を行った。
Example 6 In Example 6, a reaction was carried out under the same treatment and reaction conditions as in Example 4, except that the supply of helium gas during the heat treatment was an upflow.

【0111】このときの金属シリコン転化率は60%、
トリメトキシシラン選択率は45%であった。
At this time, the conversion rate of metal silicon is 60%,
The trimethoxysilane selectivity was 45%.

【0112】[0112]

【実施例7】実施例7では、メタノールの供給速度を1
00mmol/h(分圧35kPa)、200mmol
/h(分圧70kPa)になるようにした点以外は、実
施例4と同様の処理および反応条件で反応を行い、金属
シリコン転化率およびトリメトキシシラン選択率を表2
にまとめた。 表2
[Embodiment 7] In Embodiment 7, the supply rate of methanol was set to 1
00 mmol / h (partial pressure 35 kPa), 200 mmol
/ H (partial pressure 70 kPa) except that the reaction was carried out under the same treatment and reaction conditions as in Example 4, and the conversion of metal silicon and the selectivity of trimethoxysilane were determined as shown in Table 2.
Summarized in Table 2

【0113】[0113]

【実施例8】実施例8では、触媒とシリコンとを1時間
予め接触させて、前処理を行った固定層と、前処理を行
っていない流動層とを実施例1と同様の処理および反応
条件で反応を行い、反応温度およびトリメトキシシラン
転化率を表3にまとめた。 表3
Example 8 In Example 8, the catalyst and silicon were brought into contact in advance for one hour, and the pretreated fixed bed and the fluidized bed without pretreatment were treated and reacted in the same manner as in Example 1. The reaction was carried out under the conditions, and the reaction temperature and the conversion ratio of trimethoxysilane are summarized in Table 3. Table 3

【0114】固定層に比べて流動層では選択率の低下が
わずかに見られたものの転化率は大幅に上昇しており、
シリコンと触媒とを加熱接触させる前処理操作を流動層
では必ずしも必要としていないことが分かる。
Although the selectivity was slightly decreased in the fluidized bed as compared with the fixed bed, the conversion was significantly increased.
It can be seen that a pretreatment operation of heating and contacting the silicon and the catalyst is not necessarily required in the fluidized bed.

【0115】[0115]

【実施例9】実施例9では、金属シリコンの重量を4.
5gまたは9.0g、金属シリコン1molに対するメ
タノールの流量(mol/h)の比を1または2、メタ
ノールの分圧を30kPaまたは60kPaとした点以
外は実施例1と同様の処理および反応条件で流動層を用
いて反応を行い、金属シリコン転化率およびトリメトキ
シシラン選択率を表4にまとめた。 表4
Embodiment 9 In Embodiment 9, the weight of metal silicon was set to 4.
Flow under the same processing and reaction conditions as in Example 1 except that the ratio of the flow rate (mol / h) of methanol to 1 g of metal silicon was 1 or 2, and the partial pressure of methanol was 30 kPa or 60 kPa. The reaction was carried out using the layers, and the metal silicon conversion and trimethoxysilane selectivity are summarized in Table 4. Table 4

【0116】1時間あたりのメタノール流量と金属シリ
コンの量をモル比であらわすと、1.0から2.0の間
で、良好な値を得られることが分かる。
It is understood that a good value can be obtained between 1.0 and 2.0 when the flow rate of methanol per hour and the amount of metallic silicon are represented by a molar ratio.

【0117】[0117]

【実施例10】実施例10では、メタノールの流量を1
70mmol/h、触媒濃度を0.1〜10wt%とし
た点以外は実施例1と同様の処理および反応条件で流動
層を用いて反応を行い、金属シリコン転化率およびトリ
メトキシシラン選択率を表5にまとめた。 表5
Example 10 In Example 10, the flow rate of methanol was set to 1
The reaction was carried out using a fluidized bed under the same treatment and reaction conditions as in Example 1 except that 70 mmol / h and the catalyst concentration were 0.1 to 10 wt%, and the conversion of metal silicon and the selectivity of trimethoxysilane were tabulated. 5 Table 5

【0118】[0118]

【実施例11】実施例11では、反応容器の材質をパイ
レックスまたはSUS、金属シリコン重量を4.5また
は9.0g、メタノール流量を160または330mm
ol/hとした点以外は実施例1と同様の処理および反
応条件で流動層を用いて反応を行い、金属シリコン転化
率およびトリメトキシシラン選択率を表8にまとめた。 表6
Example 11 In Example 11, the material of the reaction vessel was Pyrex or SUS, the weight of metal silicon was 4.5 or 9.0 g, and the flow rate of methanol was 160 or 330 mm.
The reaction was carried out using a fluidized bed under the same treatment and reaction conditions as in Example 1 except that the amount was changed to ol / h, and the conversion of metal silicon and the selectivity of trimethoxysilane were summarized in Table 8. Table 6

【0119】このように、パイレックス製の固定層を反
応容器として用いた場合とほぼ同様の反応成績をSUS
製の流動層を用いた場合でも達成することができる。
As described above, almost the same reaction results as in the case where the Pyrex fixed layer was used as the reaction vessel were obtained by SUS.
This can also be achieved using a fluidized bed made of

【0120】[0120]

【実施例12】実施例12では、反応容器の長さを12
mmまたは24mm、金属シリコン重量を9.0g、メ
タノール流量を160または330mmol/hとした
点以外は実施例1と同様の処理および反応条件で流動層
を用いて反応を行い、金属シリコン転化率およびトリメ
トキシシラン選択率を表7にまとめた。 表7
Example 12 In Example 12, the length of the reaction vessel was 12
mm or 24 mm, the weight of metal silicon was 9.0 g, and the flow rate of methanol was 160 or 330 mmol / h, except that the reaction was carried out using a fluidized bed under the same treatment and reaction conditions as in Example 1, and the conversion of metal silicon and Table 7 summarizes the trimethoxysilane selectivity. Table 7

【0121】[0121]

【実施例13】実施例13では、金属シリコンの粒径を
直径45から105μmまたは45μm以上、メタノー
ル流量を160mmol/hとした点以外は実施例1と
同様の処理および反応条件で流動層を用いて反応を行
い、金属シリコン転化率およびトリメトキシシラン選択
率を表8にまとめた。 表8
Example 13 In Example 13, a fluidized bed was used under the same treatment and reaction conditions as in Example 1 except that the metal silicon particle diameter was changed from 45 to 105 μm or 45 μm or more and the methanol flow rate was set to 160 mmol / h. Table 8 summarizes the metal silicon conversion and the trimethoxysilane selectivity. Table 8

【0122】[0122]

【実施例14】実施例14では、メタノール流量を16
0mmol/h、メタノールの分圧が44kPaになる
ようにヘリウムガスの流量を調整、金属シリコンを反応
開始時4.5g投入し、その後2時間おきに2gずつ4
回投入した点以外は実施例1と同様の処理および反応条
件で流動層を用いて反応を行った。
Embodiment 14 In Embodiment 14, the methanol flow rate was set to 16
The flow rate of helium gas was adjusted so that 0 mmol / h and the partial pressure of methanol became 44 kPa, and 4.5 g of metallic silicon was introduced at the start of the reaction, and then 2 g every 2 hours.
A reaction was carried out using a fluidized bed under the same treatment and reaction conditions as in Example 1 except that the charge was repeated.

【0123】このときの金属シリコン転化率は78%、
トリメトキシシラン選択率は95%であった。
At this time, the conversion rate of metal silicon is 78%,
The trimethoxysilane selectivity was 95%.

【0124】[0124]

【実施例15】実施例15では、実施例1の条件で得ら
れたトリメトキシシラン中の不純物をICP発光分析を
用いて、分析、定量した結果を表9に示す。 表9
Example 15 In Example 15, the results of analysis and quantification of impurities in trimethoxysilane obtained under the conditions of Example 1 by ICP emission analysis are shown in Table 9. Table 9

【0125】[0125]

【実施例16】実施例16では、アルミナ粉末(Mer
ck社製、特級)を30g取り、濃度46.6%のフッ
化カリウム水溶液(和光純薬製、特級)を、アルミナ粉
末の細孔容積に相当する量だけ含侵させて30分間風乾
し、焼成管(パイレックスガラス製、内径30mm)に
充填、流量100ml/minの窒素ガス気流中で、一
晩150℃に加熱・乾燥させた。
Embodiment 16 In Embodiment 16, alumina powder (Mer) was used.
ck Co., Ltd., 30 g), impregnated with a 46.6% aqueous potassium fluoride solution (Wako Pure Chemical, special grade) in an amount corresponding to the pore volume of alumina powder, and air-dried for 30 minutes. The mixture was filled in a firing tube (manufactured by Pyrex glass, inner diameter: 30 mm) and heated and dried at 150 ° C. overnight in a nitrogen gas flow at a flow rate of 100 ml / min.

【0126】このようにして得られたアルミナ粉末は、
フッ化カリウムを11.6wt%含有しており、このア
ルミナ粉末を不均化触媒として用いた。
The alumina powder thus obtained is
This alumina powder contained 11.6% by weight of potassium fluoride, and this alumina powder was used as a disproportionation catalyst.

【0127】そして、不均化触媒0.5gを反応器(外
径10mm、内径8mm、パイレックス製ガラス管)に
充填し、ヘリウムガスを10ml/minの流量で流し
ながら300℃で1時間熱処理を行った。
Then, 0.5 g of the disproportionation catalyst was charged into a reactor (outside diameter 10 mm, inside diameter 8 mm, glass tube made by Pyrex), and heat-treated at 300 ° C. for 1 hour while flowing helium gas at a flow rate of 10 ml / min. went.

【0128】その後、トリメトキシシラン(水分含有量
2000ppm)を10.5mol/hの流量で反応器
に導入し、反応温度120℃、常圧下で不均化反応を行
った。
Thereafter, trimethoxysilane (water content: 2000 ppm) was introduced into the reactor at a flow rate of 10.5 mol / h, and a disproportionation reaction was carried out at a reaction temperature of 120 ° C. and normal pressure.

【0129】なお、トリメトキシシランの導入は、ヘリ
ウムガスの流量を調整しながらトリメトキシシランの分
圧が40kPaとなるように希釈混合して行った。
The introduction of trimethoxysilane was carried out by diluting and mixing such that the partial pressure of trimethoxysilane became 40 kPa while adjusting the flow rate of helium gas.

【0130】そして、反応器の出口から排出されるガス
をガスクロマトグラフ分析計に直接導入して、一定時間
毎に反応生成物の分析を行った。
Then, the gas discharged from the outlet of the reactor was directly introduced into the gas chromatograph, and the reaction products were analyzed at regular intervals.

【0131】この結果、反応開始後150時間の間、ト
リメトキシシランの転化率が85%を保持し、このとき
のシランの生成速度は、12mmol/hであった。
As a result, for 150 hours after the start of the reaction, the conversion of trimethoxysilane was maintained at 85%, and the silane generation rate at this time was 12 mmol / h.

【0132】また、シラン以外の生成物はテトラメトキ
シシランであり、シランとテトラメトキシシランのモル
比はほぼ1:3で、化学量論比に近い値を得た。
The product other than silane was tetramethoxysilane. The molar ratio of silane to tetramethoxysilane was approximately 1: 3, and a value close to the stoichiometric ratio was obtained.

【0133】なお、上記150時間は触媒の寿命をあら
わすものではなく、150時間を越えても引き続き初期
活性を持続していることが確認された。
The above 150 hours did not indicate the life of the catalyst, and it was confirmed that the initial activity was continuously maintained even after 150 hours.

【0134】[0134]

【実施例17】実施例17では、熱処理温度を150℃
とした点以外は、実施例16と同様の処理および反応条
件で反応を行った。
Embodiment 17 In Embodiment 17, the heat treatment temperature was set to 150 ° C.
The reaction was carried out under the same treatment and reaction conditions as in Example 16 except for the above.

【0135】反応開始から40時間までトリメトキシシ
ランの転化率は約80%の値を保持し、シランの生成速
度は、10mmol/minであったが、その後徐々に
転化率の低下が見られた。
From the start of the reaction, the conversion of trimethoxysilane was maintained at about 80% for 40 hours, and the production rate of silane was 10 mmol / min. Thereafter, the conversion was gradually decreased. .

【0136】また、シラン以外の生成物はテトラメトキ
シシランであり、シランとテトラメトキシシランのモル
比は、化学量論比である1:3に近い値を得た。
The product other than silane was tetramethoxysilane, and the molar ratio of silane to tetramethoxysilane was close to the stoichiometric ratio of 1: 3.

【0137】[0137]

【実施例18】実施例18では、トリメトキシシランに
含まれる水分量を5000ppmとした点以外は、実施
例16と同様の処理および反応条件で反応を行った。
Example 18 In Example 18, a reaction was carried out under the same treatment and reaction conditions as in Example 16, except that the amount of water contained in trimethoxysilane was 5000 ppm.

【0138】反応開始から10時間までトリメトキシシ
ランの転化率は約70%の値を保持し、シランの生成速
度は、8mmol/minであったが、その後徐々に転
化率の低下が見られた。
From the start of the reaction, the conversion of trimethoxysilane was maintained at about 70% for 10 hours, and the production rate of silane was 8 mmol / min. Thereafter, the conversion was gradually decreased. .

【0139】また、シラン以外の生成物はテトラメトキ
シシランであり、シランとテトラメトキシシランのモル
比は、化学量論比である1:3に近い値を得た。
The product other than silane was tetramethoxysilane, and the molar ratio between silane and tetramethoxysilane obtained a value close to the stoichiometric ratio of 1: 3.

【0140】[0140]

【実施例19】実施例19では、フッ化カリウムを1
0.4wt%含有するアルミナ粉末0.5gを不均化触媒
に用い、トリメトキシシランを流量12mmol/h、
分圧21kPaとした点以外は、実施例16と同様の処
理および反応条件で固定層を用いて反応を行った。
Example 19 In Example 19, potassium fluoride was added to 1
0.5 g of alumina powder containing 0.4 wt% was used as a disproportionation catalyst, and trimethoxysilane was used at a flow rate of 12 mmol / h.
A reaction was carried out using the fixed layer under the same treatment and reaction conditions as in Example 16 except that the partial pressure was 21 kPa.

【0141】反応開始から190時間後の時点でもなお
トリメトキシシランの転化率は82%の値を保持してい
ることが確認された。
It was confirmed that the conversion of trimethoxysilane still maintained a value of 82% even after 190 hours from the start of the reaction.

【0142】[0142]

【実施例20】実施例20では、反応温度を80℃から
250℃の間で変化させた点以外は、実施例19と同様
の処理および反応条件で反応を行い、トリメトキシシラ
ン転化率を表10にまとめた。 表10
Example 20 In Example 20, the reaction was carried out under the same treatment and reaction conditions as in Example 19 except that the reaction temperature was changed between 80 ° C. and 250 ° C., and the conversion rate of trimethoxysilane was tabulated. 10 Table 10

【0143】[0143]

【実施例21】実施例21では、触媒の重量W(g)と
1時間あたりのトリメトキシシランの流量F(mol/
h)との比を、触媒の重量を1時間あたりのトリメトキ
シシランの流量で割った値W/Fで表し、この値を0.
5〜8の間で変化させた点以外は、実施例19と同様の
処理および反応条件で反応を行い、W/Fの値とトリメ
トキシシラン転化率を表11にまとめた。 表11
Example 21 In Example 21, the weight W (g) of the catalyst and the flow rate F (mol / mol) of trimethoxysilane per hour were used.
h) is expressed as W / F, which is the weight of the catalyst divided by the flow rate of trimethoxysilane per hour, and this value is defined as 0.1.
The reaction was carried out under the same treatment and reaction conditions as in Example 19 except that the ratio was changed between 5 and 8, and the W / F value and the conversion of trimethoxysilane were summarized in Table 11. Table 11

【0144】[0144]

【実施例22】まず、実施例1と同様の方法を用いて触
媒濃度が5wt%の銅を担持する金属シリコンを調整
し、この金属シリコン1gを反応器に充填する。
Embodiment 22 First, using the same method as in Embodiment 1, metal silicon carrying copper having a catalyst concentration of 5 wt% is prepared, and 1 g of this metal silicon is filled in a reactor.

【0145】そして、常圧で反応器温度を200℃〜4
50℃の温度範囲で変化させ、テトラメトキシシランと
水素とを体積比で1.9:1の割合で混合した混合ガス
を55mmol/hの流量で反応器に供給した。
Then, at normal pressure, the reactor temperature is set to 200 ° C to 4 ° C.
The temperature was changed in a temperature range of 50 ° C., and a mixed gas in which tetramethoxysilane and hydrogen were mixed at a volume ratio of 1.9: 1 was supplied to the reactor at a flow rate of 55 mmol / h.

【0146】なお、反応器の出口から排出されるガスを
ガスクロマトグラフ分析計に直接導入して、生成物の分
析を行った。
The gas discharged from the outlet of the reactor was directly introduced into the gas chromatograph analyzer to analyze the products.

【0147】また、各反応温度におけるテトラメトキシ
シランの転化率を表12にまとめた。 表12
Table 12 shows the conversion of tetramethoxysilane at each reaction temperature. Table 12

【0148】なお、反応生成物のほとんどはトリメトキ
シシランであるが微量のジメトキシシランおよびモノメ
トキシシランが検出された。
Although most of the reaction products were trimethoxysilane, trace amounts of dimethoxysilane and monomethoxysilane were detected.

【0149】[0149]

【実施例23】実施例23では、エッチング処理、洗浄
を行った後、常圧でシリコンを乾燥させ、シリコン表面
の残留水分を2000ppmとした点以外は、実施例2
2と同様の処理および反応条件で反応を行った。 表13
Embodiment 23 In Embodiment 23, after performing etching and cleaning, the silicon is dried at normal pressure to reduce the residual moisture on the silicon surface to 2000 ppm.
Reaction was carried out under the same treatment and reaction conditions as in Example 2. Table 13

【0150】表12と比較すると、同じ反応温度では残
留水分が500ppmである実施例22の方がテトラメ
トキシシランの転化率が高く、シリコン表面の水分が少
ない方が高い転化率を得られることが分かる。
As compared with Table 12, at the same reaction temperature, the conversion of tetramethoxysilane was higher in Example 22 where the residual water content was 500 ppm, and a higher conversion rate was obtained when the water content on the silicon surface was lower. I understand.

【0151】[0151]

【実施例24】実施例24では、150〜200μmの
触媒(塩化第一銅)粒子を用いて、加熱温度150℃、
加熱時間10分間で熱処理を行い、1平方ミリメートル
当たり約50個の合金核を形成したシリコンを用いた点
以外は、実施例22と同様の処理および反応条件で反応
を行った。 表14
Example 24 In Example 24, catalyst (cuprous chloride) particles of 150 to 200 μm were used and heated at a temperature of 150 ° C.
A heat treatment was performed for a heating time of 10 minutes, and a reaction was performed under the same treatment and reaction conditions as in Example 22 except that silicon having approximately 50 alloy nuclei per square millimeter was used. Table 14

【0152】[0152]

【実施例25】実施例25では、反応時の圧力を10k
g/cmGとすると共に、テトラメトキシシラン54
%、水素44%を含む混合ガスを145mmol/hの
流量で反応器に供給した点以外は、実施例22と同様の
処理および反応条件で反応を行い、テトラメトキシシラ
ンの転化率を表13にまとめた。 表15
Example 25 In Example 25, the pressure during the reaction was increased to 10 k.
g / cm 2 G and tetramethoxysilane 54
% And a reaction gas under the same conditions as in Example 22 except that a mixed gas containing 44% of hydrogen was supplied to the reactor at a flow rate of 145 mmol / h. Summarized. Table 15

【0153】[0153]

【実施例26】実施例26では、テトラメトキシシラン
と水素との体積流量比を1:2とした点以外は、実施例
25と同様の処理および反応条件で反応を行った。 表16
Example 26 In Example 26, a reaction was carried out under the same treatment and reaction conditions as in Example 25 except that the volume flow ratio of tetramethoxysilane to hydrogen was set to 1: 2. Table 16

【0154】表15と比較すると同じ反応温度では、テ
トラメトキシシランと水素を1:2の割合で混合してい
る実施例26の方がテトラメトキシシランの転化率が高
く、テトラメトキシシランに対して過剰な水素を添加す
る方がテトラメトキシシランの高い転化率を得られるこ
とが分かる。
In comparison with Table 15, at the same reaction temperature, Example 26, in which tetramethoxysilane and hydrogen were mixed at a ratio of 1: 2, had a higher conversion ratio of tetramethoxysilane, and the conversion ratio was higher than that of tetramethoxysilane. It can be seen that the addition of excess hydrogen results in a higher conversion of tetramethoxysilane.

【0155】[0155]

【発明の効果】本発明では、多結晶シリコンやアモルフ
ァスシリコン、半導体デバイスなどの製造工程で原料と
して用いられるシランを、腐食性のあるハロゲン化物を
経由することなく生成するため、環境対策や安全対策に
優れ、また製造コストを低く抑えることができる。
According to the present invention, silane used as a raw material in the manufacturing process of polycrystalline silicon, amorphous silicon, semiconductor devices, and the like is produced without passing through corrosive halides. And the production cost can be kept low.

【0156】また、トリクロロシラン製造の場合と比
べ、生成されるアルコキシシラン中の不純物量が極めて
少ないため、純度の高いシランを生成することができ
る。
Further, compared to the case of producing trichlorosilane, the amount of impurities in the produced alkoxysilane is extremely small, so that silane having high purity can be produced.

【0157】さらに、シランの生成工程などで生成され
るテトラアルコキシシランをトリアルコキシシランに転
換させることができるため、シランの収率を向上させる
ことができる。
Further, since the tetraalkoxysilane produced in the silane production step or the like can be converted to trialkoxysilane, the silane yield can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明におけるシランの製造方法の全体構成を
示すブロック図
FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of a silane production method according to the present invention.

【図2】第1の実施の形態の構成を示すブロック図FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the first embodiment.

【図3】第2の実施の形態の構成を示すブロック図FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a second embodiment.

【図4】第3の実施の形態の構成を示すブロック図FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a third embodiment.

【図5】本発明におけるシランの製造方法の全体構成を
示すブロック図
FIG. 5 is a block diagram showing an overall configuration of a silane production method according to the present invention.

【図6】本発明におけるシランの製造方法の全体構成を
示すブロック図
FIG. 6 is a block diagram showing an overall configuration of a method for producing silane according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…第1反応工程 11…トリアルコキシシラン生成工程 12、22、32…分離工程 20…第2反応工程 21…シラン生成工程 30…第3反応工程 31…テトラアルコキシシラン転換工程 40…第1分離工程 50…第2分離工程 60…第3分離工程 70…第4分離工程 Reference Signs List 10 first reaction step 11 trialkoxysilane generation step 12, 22, 32 separation step 20 second reaction step 21 silane generation step 30 third reaction step 31 tetraalkoxysilane conversion step 40 first separation Step 50: Second separation step 60: Third separation step 70: Fourth separation step

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長田 靖久 茨城県東茨城郡大洗町成田町2205 日揮株 式会社技術研究所内 (72)発明者 鈴木 榮一 東京都杉並区善福寺2丁目38番21号 Fターム(参考) 4G069 AA03 AA08 BA01A BA01B BA05A BA16A BB08A BC03A BC03B BD15A BD15B CB41 DA06 EA01Y FA02 FB14 GA02 4H039 CA92 CJ30 4H049 VN01 VP01 VQ21 VR11 VR43 VS21 VT04 VT32 VT40 VW02 VW36  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Yasuhisa Nagata 2205 Narita-cho, Oarai-machi, Higashiibaraki-gun, Ibaraki Pref. Inside the Technical Research Institute of JGC Corporation (72) Inventor Eiichi Suzuki 2-38-21 F, Zenpukuji, Suginami-ku, Tokyo F Term (reference) 4G069 AA03 AA08 BA01A BA01B BA05A BA16A BB08A BC03A BC03B BD15A BD15B CB41 DA06 EA01Y FA02 FB14 GA02 4H039 CA92 CJ30 4H049 VN01 VP01 VQ21 VR11 VR43 VS21 VT04 VT32 V36V

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】トリアルコキシシランの不均化反応によ
り、シランとテトラアルコキシシランを生成する第2反
応工程と、 前記テトラアルコキシシランからトリアルコキシシラン
を生成する第3反応工程とを具備することを特徴とする
シラン製造方法。
1. A method comprising: a second reaction step of producing silane and tetraalkoxysilane by a disproportionation reaction of trialkoxysilane; and a third reaction step of producing trialkoxysilane from the tetraalkoxysilane. A silane production method characterized by the following.
【請求項2】 シリコンとアルコールとを気相反応させ
て、前記トリアルコキシシランを生成する第1反応工程
をさらに具備することを特徴とする請求項1記載のシラ
ン製造方法。
2. The silane production method according to claim 1, further comprising a first reaction step of producing the trialkoxysilane by causing a gas phase reaction between silicon and alcohol.
【請求項3】 シリコンの表面に形成された酸化物を除
去する工程を具備することを特徴とする請求項1または
請求項2記載のシラン製造方法。
3. The method for producing silane according to claim 1, further comprising a step of removing an oxide formed on a surface of the silicon.
【請求項4】 シリコンと銅化合物とを接触させて熱処
理を施す工程を具備することを特徴とする請求項1また
は請求項2記載のシラン製造方法。
4. The method for producing silane according to claim 1, further comprising a step of performing heat treatment by bringing silicon and a copper compound into contact with each other.
【請求項5】 金属製の反応器を用いることを特徴とす
る請求項1または請求項2記載のシラン製造方法。
5. The silane production method according to claim 1, wherein a metal reactor is used.
【請求項6】 触媒活性が低下した触媒に熱処理を施し
て触媒を再生する工程を具備することを特徴とする請求
項1または請求項2記載のシラン製造方法。
6. The method for producing silane according to claim 1, further comprising a step of subjecting the catalyst having reduced catalytic activity to heat treatment to regenerate the catalyst.
【請求項7】 前記触媒は、アルミナまたはジルコニア
にフッ化カリウムまたはハイドロタルサイトを担持させ
たものであることを特徴とする請求項6記載のシラン製
造方法。
7. The method for producing silane according to claim 6, wherein the catalyst is obtained by supporting potassium fluoride or hydrotalcite on alumina or zirconia.
【請求項8】 前記第2反応工程において、 生成したシラン、テトラアルコキシシランの1方または
両方を反応工程から速やかに分離することを特徴とする
請求項1または請求項2記載のシラン製造方法。
8. The silane production method according to claim 1, wherein in the second reaction step, one or both of the generated silane and tetraalkoxysilane are promptly separated from the reaction step.
【請求項9】 テトラアルコキシシランを、シリコンお
よび水素と触媒存在下で反応させてトリアルコキシシラ
ンを生成することを特徴とするトリアルコキシシランの
製造方法。
9. A process for producing trialkoxysilane, comprising reacting tetraalkoxysilane with silicon and hydrogen in the presence of a catalyst to produce trialkoxysilane.
【請求項10】 高圧下で生成反応を行うことを特徴と
する請求項9記載のトリアルコキシシランの製造方法。
10. The method for producing trialkoxysilane according to claim 9, wherein the production reaction is performed under high pressure.
【請求項11】 前記シリコンの表面に形成された酸化
物を除去する工程と、 前記シリコンと触媒としての銅化合物とを接触させて熱
処理を施す工程とをさらに具備することを特徴とする請
求項9または請求項10記載のテトラアルコキシシラン
からトリアルコキシシランの製造方法。
11. The method according to claim 1, further comprising: removing an oxide formed on a surface of the silicon; and performing a heat treatment by bringing the silicon into contact with a copper compound as a catalyst. A method for producing trialkoxysilane from tetraalkoxysilane according to claim 9 or 10.
【請求項12】 テトラアルコキシシランからトリアル
コキシシランへの転化率が5%以上であることを特徴と
する請求項9乃至11記載のテトラアルコキシシランか
らトリアルコキシシランの製造方法。
12. The method for producing trialkoxysilane from tetraalkoxysilane according to claim 9, wherein the conversion rate from tetraalkoxysilane to trialkoxysilane is 5% or more.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010050579A1 (en) * 2008-10-31 2010-05-06 昭和電工株式会社 Method for producing monosilane and tetraalkoxysilane
WO2011065359A1 (en) * 2009-11-25 2011-06-03 昭和電工株式会社 Method for producing monosilane and tetraalkoxysilane

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4941321A (en) * 1972-05-30 1974-04-18
JPS4927517B1 (en) * 1970-06-20 1974-07-18
JPS61270207A (en) * 1985-05-22 1986-11-29 Mitsubishi Chem Ind Ltd Production of monosilane
JPH1111926A (en) * 1997-06-20 1999-01-19 Mitsui Chem Inc Silicon powder with copper-silicon alloy highly dispersed on surface and its production

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4927517B1 (en) * 1970-06-20 1974-07-18
JPS4941321A (en) * 1972-05-30 1974-04-18
JPS61270207A (en) * 1985-05-22 1986-11-29 Mitsubishi Chem Ind Ltd Production of monosilane
JPH1111926A (en) * 1997-06-20 1999-01-19 Mitsui Chem Inc Silicon powder with copper-silicon alloy highly dispersed on surface and its production

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5563471B2 (en) * 2008-10-31 2014-07-30 昭和電工株式会社 Method for producing monosilane and tetraalkoxysilane
TWI480228B (en) * 2008-10-31 2015-04-11 Showa Denko Kk Method for producing monosilane and tetraalkoxysilane
US20110200513A1 (en) * 2008-10-31 2011-08-18 Showa Denko K.K. Method for producing monosilane and tetraalkoxysilane
CN102203104A (en) * 2008-10-31 2011-09-28 昭和电工株式会社 Method for producing monosilane and tetraalkoxysilane
US8829221B2 (en) 2008-10-31 2014-09-09 Showa Denko K.K. Method for producing monosilane and tetraalkoxysilane
KR101212541B1 (en) * 2008-10-31 2012-12-14 쇼와 덴코 가부시키가이샤 Method for producing monosilane and tetraalkoxysilane
WO2010050579A1 (en) * 2008-10-31 2010-05-06 昭和電工株式会社 Method for producing monosilane and tetraalkoxysilane
KR101381189B1 (en) * 2009-11-25 2014-04-04 쇼와 덴코 가부시키가이샤 Method for producing monosilane and tetraalkoxysilane
CN102666554A (en) * 2009-11-25 2012-09-12 昭和电工株式会社 Method for producing monosilane and tetraalkoxysilane
JP5647620B2 (en) * 2009-11-25 2015-01-07 昭和電工株式会社 Method for producing monosilane and tetraalkoxysilane
WO2011065359A1 (en) * 2009-11-25 2011-06-03 昭和電工株式会社 Method for producing monosilane and tetraalkoxysilane
US9045503B2 (en) 2009-11-25 2015-06-02 Showa Denko K.K. Method for producing monosilane and tetraalkoxysilane
US9233987B2 (en) 2009-11-25 2016-01-12 Showa Denko K.K. Method for producing monosilane and tetraalkoxysilane

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