JP5425055B2 - ホウ素を含有するクロロシラン流の後処理法 - Google Patents

ホウ素を含有するクロロシラン流の後処理法 Download PDF

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Description

本発明は、ホウ素を含有するクロロシラン混合物から、蒸留によってホウ素の含有率の高い蒸留流を分離することにより、ホウ素の含有率が低いクロロシランを取得する方法に関する。本発明はさらにホウ素を含有するクロロシラン混合物からホウ素の含有率の低いクロロシランを取得するための装置に関する。
発明の背景
たとえば光起電において、またはガラス繊維もしくはチップを製造する際に使用される多結晶シリコンを製造する際に、工業用トリクロロシラン(SiHCl3、TCS)および/または四塩化ケイ素(SiCl4、STC)を原料として使用することが公知である。これらの製品は、種々の不純物、たとえば別のシラン、たとえばジクロロシラン(SiH2Cl2、DCS)、あるいはまたたとえばホウ素化合物、たとえば三塩化ホウ素(BCl3)を含有している。
ホウ素を含有する成分は、TCSおよびSTCを、たとえば上記の適用分野においてさらに使用するためには通常有害であり、従って除去するか、または目的値になるまで減少させなくてはならない。原料としてのクロロシラン中のBCl3の残留量はたとえば高純度のケイ素を適切にドープする妨げとなる。不純物の一般的な範囲は0.1〜5質量ppmであり、場合により10質量ppmあるいはそれ以上である。
痕跡量の成分を蒸留によって分離することは、多くの適用事例において困難であることが知られている。たとえば三塩化ホウ素の沸点(12.5℃)およびたとえばジクロロシランの沸点(8.3℃)は相互にとても近いため、古典的な蒸留による後処理経路、たとえば図1に示されている方法では、ホウ素を含有する不純物が、ジクロロシランおよび高い割合のトリクロロシランと一緒に、第一の蒸留塔の塔頂流を分離するための第二の蒸留塔の塔頂流によって、いわゆる低沸点成分としてふたたび分離される。次いで、このようにして分離されたホウ素不純物、特に三塩化ホウ素を含有する低沸点成分フラクションはそのまま廃棄処理されるか、または蒸留によらない後処理に供される。蒸留によらない後処理では、たとえばWO06/054325に記載されているような錯化法が使用される。この古典的な後処理経路では、有価物質であるTCSおよびDCSの損失が生じる。
従って本発明の課題は、純粋に蒸留による方法によって、高純度のクロロシランフラクションを得ることができ、その際特にホウ素の含有率が低いジクロロシラン、トリクロロシランおよび/または四塩化ケイ素、あるいはまたホウ素の含有率が低いジクロロシランとトリクロロシランとの混合物を得ることができ、かつその際に特にジクロロシランおよびトリクロロシランの損失が、ホウ素の含有率の高いシランフラクションの分離によって低減されるように、ホウ素を含有するクロロシラン流を後処理することである。
発明の詳細な説明
前記課題は、ホウ素を含有するクロロシラン混合物から蒸留によってホウ素含有率が低い蒸留流を分離することによってホウ素含有率の低いクロロシランを取得する方法であって、1もしくは複数の蒸留塔の配置において、少なくとも1の蒸留塔においてホウ素含有率の高い側方流を分岐する方法によって解決される。この分岐された側方流は、廃棄処理するか、または別の使用に供給することができる。ホウ素含有率が高い側方流を本発明によって分離することにより、ホウ素含有率が低いSTC、DCSおよびTCSからなる流を取得することができ、これらは特別な後処理を行わなくても多種多様に使用することができる。残留するホウ素含有側方流を、破棄処理系を介して、たとえは洗浄および加水分解によって廃棄処理する必要があるのみであり、その際、図1に示されている古典的な後処理経路の場合よりもDCSおよび/またはTCSの損失はわずかである。
本発明の方法の代替的な実施態様は、ホウ素を含有するクロロシラン混合物から、ホウ素含有率の低いトリクロロシランを取得する方法に関するものであり、この場合、1のみの蒸留塔の配置において、ホウ素含有率の低いトリクロロシランの側方流を分岐する。このトリクロロシランは、さらなる後処理に、または別の使用に供給することができる。さらにこの方法では、ホウ素含有率の高い塔頂流または側方流を分岐し、これを廃棄処理するか、またはその他の使用に供給する。この実施態様によれば、ホウ素含有率が低いクロロシランを側方流として取り出し、その際、ホウ素を含有する化合物の除去は、別の側方流を介して行うか、またはホウ素含有率の高い塔頂流を介して行う(図4および5を参照のこと)。
上記の両方の方法における共通の思想は、側方流を介してホウ素含有率が高いクロロシラン流と、ホウ素含有率の低いクロロシラン流とを分岐することであり、これによって最終的にホウ素含有率の低いクロロシラン、つまりホウ素含有率が低いジクロロシラン、トリクロロシランおよび/または四塩化ケイ素またはホウ素含有率が低いジクロロシランとトリクロロシランとの混合物を得ることができる。
本発明の有利な実施態様では、両方の上記の方法において、1の蒸留塔において、もしくは一番下の蒸留塔において、ホウ素含有率の低いテトラクロロシランの塔底流を分岐し、かつさらなる後処理に、またはその他の使用に供給する(図2、3および4を参照のこと)。
「一番下の蒸留塔」とは、複数の蒸留塔の配置の場合には、供給されるクロロシラン混合物の最も高い沸点範囲で作業される蒸留塔を意味しており、この場合にはつまり場合により塔底流としてテトラクロロシランが分岐される。「一番上の蒸留塔」とは、相応して、最も低い沸点範囲で作業される蒸留塔を意味しており、この場合にはつまり場合により塔頂流として不活性ガスおよび低沸点成分が分離される。
本発明の有利な実施態様ではさらに、1の蒸留塔もしくは複数の蒸留塔の少なくとも1つにおいて、ホウ素含有率の低いトリクロロシランの側方流または塔底流を分岐し、かつさらなる後処理に供給するか、またはその他の使用に供給する(図2および4を参照のこと)。
本発明の特別な実施態様では、複数の蒸留塔を使用する場合に、これらの蒸留塔のうちの一番下ではない1の蒸留塔において、ホウ素含有率の低いトリクロロシランの塔底流が分岐される(図2を参照のこと)。
本発明のもう1つの特別な実施態様では、複数の蒸留塔を使用する場合に、これらの蒸留塔の1つにおいて、1の側方流を分岐し、かつ前記の蒸留塔の上に存在する別の蒸留塔において、ホウ素含有率の低いトリクロロシランの塔底流を分岐し、その際、場合により両方のホウ素含有率の低いトリクロロシラン流を一緒に供給することができる(図3を参照のこと)。「前記の蒸留塔の上」という記載は、その蒸留塔の下に存在する蒸留塔中と比較して、より沸点の高いフラクションが分離される蒸留塔を意味する。
本発明による方法ではさらに、複数の蒸留塔を使用する場合には、これらの蒸留塔の、一番下の蒸留塔ではない少なくとも1つの蒸留塔において、ホウ素含有率の低いジクロロシランの塔頂流を分岐し、かつ場合により、ホウ素含有率が低い1もしくは複数のトリクロロシラン流と合することができる(図2、3および4を参照のこと)か、またはその他の使用に供給することができる。
本発明による方法では、有利にはさらに蒸留塔もしくは一番上の蒸留塔の塔頂流から不活性ガスが分離される。「不活性ガス」とはここでは、冷却水または慣用の冷混合物によって凝縮することができない、生じた気体、たとえばN2、H2および/またはHClであると理解される。
本発明による方法では、1もしくは複数の蒸留を、0.5〜22バール、有利には1〜10バール、さらに有利には1.5〜5バールの範囲の圧力で実施し、その際、複数の蒸留塔の場合、そのつどの圧力は個々の蒸留塔において相互に無関係に選択することができる。そのつどの蒸留塔中での前記の圧力範囲での圧力は、経済的な観点によって調整され、その際、凝縮のための運転媒体、たとえば周囲温度を有する冷却水、または蒸発のための運転媒体、たとえば低圧の、たとえば4バールの蒸気の選択は、重要であり得る。蒸留塔は有利にはそれぞれの蒸留塔への返送流を生じるための凝縮装置(凝縮器)および塔底温度を調整するための1もしくは複数の蒸発装置を備えている。蒸留塔は、蒸留用の規則充填体、不規則充填体、蒸留トレーなどを備えており、これらによって蒸留塔による分離性能および圧力損失が決定される。蒸留は有利には−20℃〜200℃、さらに有利には0℃〜160℃および特に有利には20℃〜140℃の温度範囲で実施することができる。そのつどのこれより低い温度は、主凝縮器、つまり蒸留塔の蒸気の最大割合を凝縮させる凝縮器の凝縮温度に関するものである。これは通常、凝縮経路の第一の凝縮器である。蒸留塔の分離性能は実質的に主成分であるSTC、TCSおよびDCSの分離のために必要とされる分離性能によって決定される。10〜120の分離段、有利には20〜90の理論分離段、特に有利には30〜80またはそれ以下の理論分離段を有する蒸留塔を使用する。
本発明による方法の特別な実施態様では、蒸留による後処理に供給されるホウ素を含有するクロロシラン混合物は、そのつど有利には2〜98質量%、有利には40〜95質量%、特に有利には70〜90質量%のテトラクロロシラン、1〜97質量%、有利には5〜50質量%、特に有利には10〜30質量%のトリクロロシラン、0.01〜20質量%、有利には0.05〜5質量%、特に有利には0.075〜1質量%のジクロロシランならびに0.1〜20質量ppm、有利には0.5〜5質量ppmのBCl3を含有している。供給される質量流量は、1000〜800000kg/hであってよい。
本発明による方法の有利な実施態様では、分岐された、および有利には廃棄処理されるホウ素含有率が高い側方流は、蒸留による後処理に供給されるホウ素含有クロロシラン混合物(蒸留の入口供給流)中に含有されているBCl3を少なくとも20%、有利には少なくとも50%、特に有利には80%以上の量で含有している。その際、ホウ素含有率の高い側方流中のBCl3の含有率は、一番上の蒸留塔の塔頂流、つまり特に不活性ガスおよび低沸点成分を含有する流中のBCl3の含有率に対して、1.5倍、有利には2.5倍、特に有利には5倍またはそれ以上の含有率である。一般的なBCl3含有率は100質量ppm〜2質量%、有利には250〜8000質量ppmである。分岐される質量流量は1〜100kg/hであってよい。
本発明による方法のさらに有利な実施態様では、1もしくは複数のホウ素含有率の低い、トリクロロシランの側方流もしくは塔底流は、90質量%以上、有利には99質量%以上、特に有利には高純度のトリクロロシランを含有しており、その際、BCl3の割合は、供給されるホウ素含有クロロシラン混合物(蒸留の入口供給流)中の割合よりも低い。排出される質量流量もしくは排出される質量流量の少なくとも一部は、1000〜50000kg/hであってよい。
本発明による方法のさらに有利な実施態様では、ホウ素含有率の低い塔頂流は、低沸点成分、主としてジクロロシラン、および不活性ガス、および最大で60%、有利には最大で50%、特に有利には最大で30%のBCl3を含有しており、これは供給されるホウ素含有クロロシラン混合物(蒸留の入口供給流)中に含有されていたものである。こうして除去される質量流量は10〜1000kg/hであってよい。
本発明による方法の特別な実施態様では、合されるホウ素含有率の低いトリクロロシランおよびジクロロシランの流中には、主としてトリクロロシランとジクロロシランが含有されており、その際、BCl3の割合は、供給されるホウ素含有クロロシラン混合物(蒸留の入口供給流)中の割合よりも低い。合され、かつ除去される質量流量は、1000〜50000kg/hであってよい。
本発明のもう1つの対象は、ホウ素を含有するクロロシラン混合物から、ホウ素含有率の低いクロロシランを取得するための装置であって、
a)ホウ素を含有するクロロシラン混合物を蒸留するために適切な1もしくは複数の蒸留塔、
b)ホウ素を含有するクロロシラン混合物を供給するための手段、この手段は前記の蒸留塔に、もしくは一番下の蒸留塔に配置されており、かつ有利には1000〜800000kg/hの質量流量を供給するために適切である、
c)ホウ素含有率の低いテトラクロロシラン塔底流を分離するための手段、この手段は前記の蒸留塔に、もしくは一番下の蒸留塔に配置されており、かつ有利には500〜750000kg/hの質量流量を除去するために適切である、
d)ホウ素含有率の低いトリクロロシラン側方流または塔底流を分離するための手段、この手段は1000〜50000kg/hの質量流量を除去するために適切である、
e)ホウ素含有率の低い低沸点成分、主としてジクロロシランの塔頂流を分離するための手段、この手段はこれらの蒸留塔のうちの少なくとも1の、一番下ではない蒸留塔に配置されており、かつ有利には10〜1000kg/hの質量流量を分離するために適切である、
f)蒸留塔の、もしくは複数の蒸留塔を使用する場合には一番上の蒸留塔の塔頂流から不活性ガスを分離するための手段、および
g)場合により、塔頂流からのホウ素含有率の低い低沸点成分、主としてジクロロシランと、先に分離されていた1もしくは複数のホウ素含有率の低いトリクロロシラン流とを合するための手段、ならびに合されたクロロシラン流を除去するための手段、後者の手段は有利には1000〜50000kg/hの質量流量を除去するために適切である、
を有しており、複数の蒸留塔の少なくとも1つに、ホウ素含有率の高い側方流を分離するための手段が配置されており、かつこの手段は有利には1〜100kg/hの質量流量を除去するために適切である、ホウ素を含有するクロロシラン混合物からホウ素含有率の低いクロロシランを取得する装置である。前記の装置の異なった実施態様の例は、図2〜4に記載されている。
本発明の代替的な実施態様は、ホウ素を含有するクロロシラン混合物からホウ素含有率の低いクロロシランを取得する装置であって、
a)ホウ素を含有するクロロシラン混合物を蒸留するために適切な1の蒸留塔、
b)前記蒸留塔に配置された、ホウ素を含有するクロロシラン混合物を供給するための手段、この手段は有利には1000〜800000kg/hの質量流量を供給するために適切である、
c)前記蒸留塔に配置された、ホウ素含有率の低いテトラクロロシラン塔底流を分離するための手段、この手段は有利には500〜750000kg/hの質量流量を除去するために適切である、
d)前記蒸留塔に配置された、ホウ素含有率の低いトリクロロシラン側方流を分離するための手段、この手段は有利には1000〜50000kg/hの質量流量を除去するために適切である、および
e)前記蒸留塔の塔頂流から、不活性ガスを分離するための手段
を有しており、ホウ素を分離するために、前記蒸留塔に、ホウ素含有率の高い塔頂流もしくは側方流を分離するための手段が配置されており、かつこの手段は有利には1〜100kg/hの質量流量を除去するために適切である、ホウ素を含有するクロロシラン混合物からホウ素含有率の低いクロロシランを取得する装置である。本発明による前記の代替的な装置の2つの実施例は、図4および5に示されている。
本発明により側方流が分岐される場合には、分離壁を有していない簡単な蒸留塔の代わりに分離壁を有する蒸留塔中で分岐を行うことができる。これによりさらに高い純度およびさらに良好なエネルギー節約の可能性を達成することができる。TCS側方流に関しては、たとえばBCl3含有率を中程度ないし低いppb範囲で達成することができる。
従来技術による方法を示す図 本願発明による方法を示す図 本願発明による方法を示す図 本願発明による方法を示す図 本願発明による方法を示す図
実施例
比較例1
古典的なフロー
図1は、蒸発器1aおよび凝縮器1bを有する第一の蒸留塔1、蒸発器2aおよび凝縮器2bを有する第二の蒸留塔2、ホウ素を含有するクロロシラン混合物を供給するための手段3、ホウ素含有率の低いテトラクロロシランの塔底流を分離するための手段4、低沸点成分の塔頂流を第一の蒸留塔1から第二の蒸留塔2へと移すための手段5、第二の蒸留塔2からのホウ素含有率の低いトリクロロシランの塔底流を分離するための手段6、第二の蒸留塔からの塔頂流を除去するための手段7からなる古典的な蒸留装置を示しており、第二の蒸留塔からの塔頂流は、不活性ガス8の流と、BCl3、DCSおよびTCSを含有する低沸点成分のフラクション9へと分離され、低沸点成分のフラクション9は、廃棄処理されるか、もしくはさらなる後処理に供給される。
第1表は、比較例1による装置中のそれぞれの部分流中の個々の成分の質量割合を示しており、さらにそのつどの質量流量を示している。この場合、記載されている値は、比較例1による「古典的なフロー」中での個々の成分の質量割合に関する具体例にすぎない:
Figure 0005425055
例2
低沸点成分の蒸留塔の側方流中のホウ素の排出
図2は、蒸発器11aおよび凝縮器11bを有する第一の蒸留塔11、蒸発器12aおよび凝縮器12bを有する第二の蒸留塔12、ホウ素を含有するクロロシラン混合物を供給するための手段13、ホウ素含有率が低いテトラクロロシランの塔底流を分離するための手段14、第一の蒸留塔11からの低沸点成分の塔頂流を第二の蒸留塔12へと移すための手段15、ホウ素含有率が低いトリクロロシランの塔底流を分離するための手段16、不活性ガス18およびジクロロシランフラクション19が分離される、ホウ素含有率が低い低沸点成分の塔頂流を分離するための手段17、ならびに第二の蒸留塔12からのホウ素含有率が高い側方流を分離するための手段20からなる本発明による蒸留装置の有利な実施態様を示しており、この場合、分岐された側方流20がホウ素排出に役立つ。さらに図2は、合されたジクロロシラン流19とトリクロロシラン流16とを分離するための手段21を示している。
第2表は、具体例に基づいて例2による装置中のそれぞれの部分流中の個々の成分の質量割合を示しており、かつそのつどの質量流量を示している:
Figure 0005425055
例3
低沸点成分の蒸留塔の側方流中のホウ素を効率的に排出する側方流としてのTCSの調製
図3は、蒸発器31aおよび凝縮器31bを有する第一の蒸留塔31、蒸発器31aおよび凝縮器31bを有する第二の蒸留塔32、ホウ素を含有するクロロシラン混合物を供給するための手段33、ホウ素含有率が低いテトラクロロシランの塔底流を分離するための手段34、第一の蒸留塔31からの低沸点成分の塔頂流を第二の蒸留塔32へと移すための手段35、ホウ素含有率が低いトリクロロシランの塔底流を分離するための手段36、不活性ガス38およびジクロロシランフラクション39が分離される、ホウ素含有率の低い低沸点成分の塔頂流を分離するための手段37、ならびに第二の蒸留塔32からのホウ素含有率が高い側方流を分離するための手段40からなる本発明による蒸留装置の有利な実施態様を示しており、この場合、分岐された側方流40がホウ素排出に役立つ。さらに図3は、合されたジクロロシラン流39とトリクロロシラン流36とを分離するための手段41および42を示している。
第3表は、具体例に基づいて例3による装置中のそれぞれの部分流中の個々の成分の質量割合を示しており、かつそのつどの質量流量を示している:
Figure 0005425055
例4
側方流としてのTCSの調製、塔頂流を介したDCSの回収および側方流中のホウ素の排出
図4は、蒸発器51aおよび凝縮器51bを有する第一の蒸留塔51、ホウ素を含有するクロロシラン混合物を供給するための手段53、ホウ素含有率が低いテトラクロロシランの塔底流を分離するための手段54、ホウ素含有率が低いトリクロロシランの側方流を分離するための手段56、不活性ガス58およびジクロロシランフラクション59が分離される、ホウ素含有率の低い低沸点成分の塔頂流を分離するための手段57、ならびに蒸留塔51からのホウ素含有率が高い側方流を分離するための手段60からなる本発明による蒸留装置の代替的な実施態様を示しており、この場合、分岐された側方流60がホウ素排出に役立つ。さらに図4は、合されたジクロロシラン流59とトリクロロシラン流56とを分離するための手段61を示している。
第4表は、具体例に基づいて例4による装置中のそれぞれの部分流中の個々の成分の質量割合を示しており、かつそのつどの質量流量を示している:
Figure 0005425055
例5
側方流中のTCSの調製およびDCSの回収を行わない、塔頂流を介したホウ素の排出
図5は、蒸発器71aおよび凝縮器71bを有する蒸留塔71、ホウ素を含有するクロロシラン混合物を供給するための手段73、ホウ素含有率が低いテトラクロロシランの塔底流を分離するための手段74、ホウ素含有率の低いトリクロロシランの側方流を分離するための手段76、ホウ素含有率の高い低沸点成分の塔頂流を分離するための手段77を有する本発明による蒸留装置の別の代替的な実施態様を示しており、この場合、このシラン流79がホウ素の排出に役立つ。
1、11、31、51、71 第一の蒸留塔、
1a、11a、31a、51a、71a 蒸発器、
1b、11b、31b、51b、71b 凝縮器、
2、12、32 第二の蒸留塔、
2a、12a、32a 蒸発器、
2b、12b、32b 凝縮器、
3、13、33、53、73 ホウ素含有クロロシラン混合物を供給するための手段、
4、14、34、54、74 ホウ素含有率の低い塔底流を分離するための手段、
5、15、35 低沸点成分の塔頂流を第二の蒸留塔2へと移すための手段、
6、16、36、56、76 ホウ素含有率の低い塔底流を分離するための手段、
7、17、37、57、77 第二の蒸留塔からの塔頂流を除去するための手段、
8、18、38、58、78 不活性ガス流、
9、19、39、59、79 低沸点成分フラクション、
20、40、60 ホウ素含有率が低い側方流を分離するための手段、
21、41、61 ジクロロシラン流19、39、59およびトリクロロシラン流16、36、56を除去するための手段

Claims (16)

  1. ホウ素を含有するクロロシラン混合物から、蒸留によってホウ素含有率の高い蒸留流を分離することによってホウ素含有率の低いクロロシランを取得する方法であって、1もしくは複数の蒸留塔の配置において少なくとも1の蒸留塔でホウ素含有率の高い側方流を分岐し、かつ廃棄処理するか、または別の使用に供給する、ホウ素含有率の低いクロロシランの取得法。
  2. ホウ素を含有するクロロシラン混合物から、蒸留によってホウ素含有率の高い蒸留流を分離することによってホウ素含有率の低いクロロシランを取得する方法であって、1のみの蒸留塔の配置においてホウ素含有率の低いトリクロロシランの側方流を分岐し、かつさらに後処理するか、または別の使用に供給し、かつホウ素含有率の高い塔頂流または側方流を分岐し、廃棄処理するか、または別の使用に供給する、ホウ素含有率の低いクロロシランの取得法。
  3. 蒸留塔において、もしくは一番下の蒸留塔において、ホウ素含有率の低いテトラクロロシランの塔底流を分岐し、かつさらに後処理するか、または別の使用に供給する、請求項1または2記載の方法。
  4. 少なくとも1の蒸留塔において、ホウ素含有率の低いトリクロロシランの側方流または塔底流を分岐し、かつさらに後処理するか、または別の使用に供給する、請求項1から3までのいずれか1項記載の方法。
  5. 複数の蒸留塔を使用する場合に、これらの蒸留塔のうちの一番下ではない1の蒸留塔においてホウ素含有率の低いトリクロロシランの塔底流を分岐する、請求項4記載の方法。
  6. 複数の蒸留塔を使用する場合に、これらの蒸留塔のうちの1つにおいて側方流を分岐し、かつ前記の蒸留塔の上に存在する別の蒸留塔においてホウ素含有率の低いトリクロロシランの塔底流を分岐し、その際、場合により両方のホウ素含有率の低いトリクロロシラン流を合する、請求項4記載の方法。
  7. 蒸留塔において、もしくは複数の蒸留塔を使用する場合には、複数の蒸留塔のうちの一番下ではない少なくとも1の蒸留塔において、ホウ素含有率の低いジクロロシランの塔頂流を分岐し、かつ場合により1もしくは複数のホウ素含有率の低いトリクロロシラン流を合するか、または別の使用に供給する、請求項1から6までのいずれか1項記載の方法。
  8. 蒸留塔の、もしくは一番上の蒸留塔の塔頂流から不活性ガスを分離する、請求項7記載の方法。
  9. 蒸留を、0.5〜22バールの範囲の圧力で実施し、その際、複数の蒸留塔においてそのつどの圧力が相互に無関係であってよい、請求項1から8までのいずれか1項記載の方法。
  10. ホウ素を含有するクロロシラン混合物が、2〜98質量%のテトラクロロシラン、1〜97質量%のトリクロロシラン、0.01〜20質量%のジクロロシラン、ならびに0.1〜20質量ppmのBCl3を含有する、請求項1から9までのいずれか1項記載の方法。
  11. ホウ素含有率の高い側方流が、蒸留の入口供給流中に含有されているBCl3の量の少なくとも20%を含有している、請求項1から9までのいずれか1項記載の方法。
  12. ホウ素含有率の低い、1もしくは複数のトリクロロシランの側方流もしくは塔底流が、90質量%を上回るトリクロロシランを含有しており、その際、BCl3の割合は、蒸留の入口供給流における割合よりも低い、請求項1から9までのいずれか1項記載の方法。
  13. ホウ素含有率の低い塔頂流が、低沸点成分、不活性ガス、および蒸留の入口供給流中に含有されているBCl3の量の最大で60%を含有している、請求項1から9までのいずれか1項記載の方法。
  14. 合されたホウ素含有率の低いトリクロロシランおよびジクロロシランの流におけるBCl3の割合が、蒸留の入口供給流中の割合よりも低い、請求項8記載の方法。
  15. ホウ素を含有するクロロシラン混合物からホウ素含有率の低いクロロシランを取得する装置であって、
    a)ホウ素を含有するクロロシラン混合物を蒸留するために適切な1もしくは複数の蒸留塔、
    b)ホウ素を含有するクロロシラン混合物を供給するための手段、この手段は前記の蒸留塔に、もしくは一番下の蒸留塔に配置されており、かつ1000〜800000kg/hの質量流量を供給するために適切である、
    c)ホウ素含有率の低いテトラクロロシラン塔底流を分離するための手段、この手段は前記の蒸留塔に、もしくは一番下の蒸留塔に配置されており、かつ500〜750000kg/hの質量流量を除去するために適切である、
    d)ホウ素含有率の低いトリクロロシラン側方流または塔底流を分離するための手段、この手段は前記蒸留塔の少なくとも1つに配置されており、かつ1000〜50000kg/hの質量流量を除去するために適切である、
    e)ホウ素含有率の低い低沸点成分、主としてジクロロシランの塔頂流を分離するための手段、この手段はこれらの蒸留塔のうちの少なくとも1の、一番下ではない蒸留塔に配置されており、かつ10〜1000kg/hの質量流量を分離するために適切である、
    f)蒸留塔の、もしくは複数の蒸留塔を使用する場合には一番上の蒸留塔の塔頂流から不活性ガスを分離するための手段、および
    g)場合により、塔頂流からのホウ素含有率の低い低沸点成分、主としてジクロロシランと、先に分離されていた1もしくは複数のホウ素含有率の低いトリクロロシラン流とを合するための手段、ならびに合されたクロロシラン流を除去するための手段、後者の手段は1000〜50000kg/hの質量流量を除去するために適切である、
    を有しており、複数の蒸留塔の少なくとも1つに、ホウ素含有率の高い側方流を分離するための手段が配置されており、かつこの手段は1〜100kg/hの質量流量を除去するために適切である、ホウ素を含有するクロロシラン混合物からホウ素含有率の低いクロロシランを取得する装置。
  16. ホウ素を含有するクロロシラン混合物からホウ素含有率の低いクロロシランを取得する装置であって、
    a)ホウ素を含有するクロロシラン混合物を蒸留するために適切な1の蒸留塔、
    b)前記蒸留塔に配置された、ホウ素を含有するクロロシラン混合物を供給するための手段、この手段は1000〜800000kg/hの質量流量を供給するために適切である、
    c)前記蒸留塔に配置された、ホウ素含有率の低いテトラクロロシラン塔底流を分離するための手段、この手段は500〜750000kg/hの質量流量を除去するために適切である、
    d)前記蒸留塔に配置された、ホウ素含有率の低いトリクロロシラン側方流を分離するための手段、この手段は1000〜50000kg/hの質量流量を除去するために適切である、および
    e)前記蒸留塔の塔頂流から、不活性ガスを分離するための手段
    を有しており、ホウ素を分離するために、前記蒸留塔に、ホウ素含有率の高い塔頂流もしくは側方流を分離するための手段が配置されており、かつこの手段は1〜100kg/hの質量流量を除去するために適切である、ホウ素を含有するクロロシラン混合物からホウ素含有率の低いクロロシランを取得する装置。
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Families Citing this family (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005041137A1 (de) 2005-08-30 2007-03-01 Degussa Ag Reaktor, Anlage und großtechnisches Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von hochreinem Siliciumtetrachlorid oder hochreinem Germaniumtetrachlorid
DE102006003464A1 (de) * 2006-01-25 2007-07-26 Degussa Gmbh Verfahren zur Erzeugung einer Siliciumschicht auf einer Substratoberfläche durch Gasphasenabscheidung
DE102007007874A1 (de) 2007-02-14 2008-08-21 Evonik Degussa Gmbh Verfahren zur Herstellung höherer Silane
DE102007059170A1 (de) * 2007-12-06 2009-06-10 Evonik Degussa Gmbh Katalysator und Verfahren zur Dismutierung von Wasserstoff enthaltenden Halogensilanen
EP2135844A1 (de) 2008-06-17 2009-12-23 Evonik Degussa GmbH Verfahren zur Herstellung höherer Hydridosilane
DE102008043422B3 (de) 2008-11-03 2010-01-07 Evonik Degussa Gmbh Verfahren zur Aufreinigung niedermolekularer Hydridosilane
DE102008054537A1 (de) * 2008-12-11 2010-06-17 Evonik Degussa Gmbh Entfernung von Fremdmetallen aus Siliciumverbindungen durch Adsorption und/oder Filtration
DE102009027730A1 (de) 2009-07-15 2011-01-27 Evonik Degussa Gmbh Verahren und Verwendung von aminofunktionellen Harzen zur Dismutierung von Halogensilanen und zur Entfernung von Fremdmetallen
DE102009048087A1 (de) 2009-10-02 2011-04-07 Evonik Degussa Gmbh Verfahren zur Herstellung höherer Hydridosilane
DE102009053804B3 (de) 2009-11-18 2011-03-17 Evonik Degussa Gmbh Verfahren zur Herstellung von Hydridosilanen
KR101292545B1 (ko) 2009-12-28 2013-08-12 주식회사 엘지화학 트리클로로실란의 정제 방법 및 정제 장치
DE102010002342A1 (de) 2010-02-25 2011-08-25 Evonik Degussa GmbH, 45128 Verwendung der spezifischen Widerstandsmessung zur indirekten Bestimmung der Reinheit von Silanen und Germanen und ein entsprechendes Verfahren
US20120082609A1 (en) * 2010-10-01 2012-04-05 Mitsubishi Materials Corporation Method for producing trichlorosilane with reduced boron compound impurities
US8226920B1 (en) * 2011-01-07 2012-07-24 Mitsubishi Polycrystalline Silicon America Corporation (MIPSA) Apparatus and method for producing polycrystalline silicon having a reduced amount of boron compounds by venting the system with an inert gas
DE102011003453A1 (de) * 2011-02-01 2012-08-02 Wacker Chemie Ag Verfahren zur destillativen Reinigung von Chlorsilanen
DE102011004058A1 (de) 2011-02-14 2012-08-16 Evonik Degussa Gmbh Monochlorsilan, Verfahren und Vorrichtung zu dessen Herstellung
DE102011077455B4 (de) 2011-06-14 2014-02-06 Wacker Chemie Ag Verfahren zur Bestimmung von Verunreinigungen in Silicium und Reaktor zur Abscheidung von polykristallinem Silicium
WO2013067283A2 (en) * 2011-11-02 2013-05-10 Gtat Corporation Purification of trichlorosilane
KR101372791B1 (ko) * 2011-11-11 2014-03-10 주식회사 엘지화학 트리할로실란의 정제 장치
KR101372712B1 (ko) 2011-11-11 2014-03-11 주식회사 엘지화학 트리할로실란의 정제 장치
WO2013070043A1 (ko) * 2011-11-11 2013-05-16 주식회사 엘지화학 트리할로실란의 정제 장치
DE102012200992A1 (de) 2012-01-24 2013-07-25 Wacker Chemie Ag Dotierstoffarmes polykristallines Siliciumstück
US10011493B2 (en) * 2012-04-27 2018-07-03 Corner Star Limited Methods for purifying halosilane-containing streams
US10133849B2 (en) 2012-06-19 2018-11-20 Activbody, Inc. Merchandizing, socializing, and/or gaming via a personal wellness device and/or a personal wellness platform
CN102807223B (zh) * 2012-08-17 2014-03-26 中国天辰工程有限公司 一种三氯氢硅精制方法
DE102013214765A1 (de) * 2013-07-29 2015-01-29 Wacker Chemie Ag Verfahren und Vorrichtung zur destillativen Trennung eines Drei- oder Mehrkomponentengemisches
CN103408581B (zh) * 2013-08-28 2016-06-29 淄博市临淄齐泉工贸有限公司 N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷连续生产反应装置及方法
DE102014220539A1 (de) * 2014-10-09 2016-04-14 Wacker Chemie Ag Reinigung von Chlorsilanen mittels Destillation und Adsorption
EP3056262B1 (de) 2015-02-12 2018-05-02 Evonik Degussa GmbH Verfahren zur Gewinnung hochreiner Chlorsilanmischungen
CN112313173A (zh) * 2018-12-07 2021-02-02 瓦克化学股份公司 用于降低含卤代硅烷组合物中的硼化合物的含量的方法
JP7099978B2 (ja) * 2019-04-22 2022-07-12 信越化学工業株式会社 ジクロロシランの精製方法

Family Cites Families (37)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL235008A (ja) * 1958-01-11
DE2546957C3 (de) * 1975-10-20 1980-10-23 Wacker-Chemitronic Gesellschaft Fuer Elektronik-Grundstoffe Mbh, 8263 Burghausen Verfahren zur Reinigung von Halogensilanen
DD158322A3 (de) * 1980-02-19 1983-01-12 Bernd Koehler Verfahren zur herstellung von borarmen chlorsilanen
US4713230A (en) * 1982-09-29 1987-12-15 Dow Corning Corporation Purification of chlorosilanes
DE3711444A1 (de) * 1987-04-04 1988-10-13 Huels Troisdorf Verfahren und vorrichtung zur herstellung von dichlorsilan
JP2519080B2 (ja) * 1988-03-07 1996-07-31 高純度シリコン株式会社 ジクロルシランの製造方法
DE3828549A1 (de) 1988-08-23 1990-03-08 Huels Chemische Werke Ag Verfahren zur entfernung von silanverbindungen aus silanhaltigen abgasen
JP2710382B2 (ja) * 1989-01-25 1998-02-10 電気化学工業株式会社 高純度ジクロロシランの製造方法
EP0702017B1 (de) * 1994-09-14 2001-11-14 Degussa AG Verfahren zur Herstellung von chloridarmen bzw. chloridfreien aminofunktionellen Organosilanen
DE19516386A1 (de) * 1995-05-04 1996-11-07 Huels Chemische Werke Ag Verfahren zur Herstellung von an chlorfunktionellen Organosilanen armen bzw. freien aminofunktionellen Organosilanen
DE19520737C2 (de) 1995-06-07 2003-04-24 Degussa Verfahren zur Herstellung von Alkylhydrogenchlorsilanen
DE19649023A1 (de) 1996-11-27 1998-05-28 Huels Chemische Werke Ag Verfahren zur Entfernung von Restmengen an acidem Chlor in Carbonoyloxysilanen
DE19746862A1 (de) * 1997-10-23 1999-04-29 Huels Chemische Werke Ag Vorrichtung und Verfahren für Probenahme und IR-spektroskopische Analyse von hochreinen, hygroskopischen Flüssigkeiten
DE19821156B4 (de) * 1998-05-12 2006-04-06 Degussa Ag Verfahren zur Minderung von Resthalogengehalten und Farbzahlverbesserung in Alkoxysilanen oder Alkoxysilan-basierenden Zusammensetzungen und die Verwendung von Aktivkohle dazu
DE19847786A1 (de) * 1998-10-16 2000-04-20 Degussa Vorrichtung und Verfahren zum Befüllen und Entleeren eines mit brennbarem sowie aggressivem Gas beaufschlagten Behälters
DE19849196A1 (de) * 1998-10-26 2000-04-27 Degussa Verfahren zur Neutralisation und Minderung von Resthalogengehalten in Alkoxysilanen oder Alkoxysilan-basierenden Zusammensetzungen
EP0999214B1 (de) * 1998-11-06 2004-12-08 Degussa AG Verfahren zur Herstellung von chloridarmen oder chloridfreien Alkoxysilanen
DE19918115C2 (de) 1999-04-22 2002-01-03 Degussa Verfahren zur Herstellung von Vinylchlorsilanen
DE19918114C2 (de) 1999-04-22 2002-01-03 Degussa Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Vinylchlorsilanen
DE19963433A1 (de) * 1999-12-28 2001-07-12 Degussa Verfahren zur Abscheidung von Chlorsilanen aus Gasströmen
DE10057482A1 (de) * 2000-11-20 2002-05-23 Solarworld Ag Verfahren zur Reinigung von Trichlorsilan
DE10116007A1 (de) 2001-03-30 2002-10-02 Degussa Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung von im Wesentlichen halogenfreien Trialkoxysilanen
RU2214363C1 (ru) * 2002-04-24 2003-10-20 Открытое акционерное общество "Химпром" Способ получения хлорсиланов
KR100459725B1 (ko) * 2002-09-19 2004-12-03 삼성전자주식회사 금속 게이트 패턴을 갖는 반도체소자의 제조방법
DE10330022A1 (de) 2003-07-03 2005-01-20 Degussa Ag Verfahren zur Herstellung von Iow-k dielektrischen Filmen
RU2254291C1 (ru) * 2003-11-11 2005-06-20 Открытое акционерное общество "Подольский химико-металлургический завод" Способ производства трихлорсилана
DE102004008442A1 (de) * 2004-02-19 2005-09-15 Degussa Ag Siliciumverbindungen für die Erzeugung von SIO2-haltigen Isolierschichten auf Chips
DE102004025766A1 (de) 2004-05-26 2005-12-22 Degussa Ag Herstellung von Organosilanestern
DE102004037675A1 (de) * 2004-08-04 2006-03-16 Degussa Ag Verfahren und Vorrichtung zur Reinigung von Wasserstoffverbindungen enthaltendem Siliciumtetrachlorid oder Germaniumtetrachlorid
DE102004045245B4 (de) * 2004-09-17 2007-11-15 Degussa Gmbh Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung von Silanen
ITRM20040570A1 (it) * 2004-11-19 2005-02-19 Memc Electronic Materials Procedimento e impianto di purificazione di triclorosilano e di tetracloruro di silicio.
JP4780284B2 (ja) * 2005-06-21 2011-09-28 三菱マテリアル株式会社 三塩化シランの精製方法
DE102005041137A1 (de) * 2005-08-30 2007-03-01 Degussa Ag Reaktor, Anlage und großtechnisches Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von hochreinem Siliciumtetrachlorid oder hochreinem Germaniumtetrachlorid
DE102006003464A1 (de) 2006-01-25 2007-07-26 Degussa Gmbh Verfahren zur Erzeugung einer Siliciumschicht auf einer Substratoberfläche durch Gasphasenabscheidung
DE102007023759A1 (de) 2006-08-10 2008-02-14 Evonik Degussa Gmbh Anlage und Verfahren zur kontinuierlichen industriellen Herstellung von Fluoralkylchlorsilan
DE102007007874A1 (de) 2007-02-14 2008-08-21 Evonik Degussa Gmbh Verfahren zur Herstellung höherer Silane
DE102007059170A1 (de) 2007-12-06 2009-06-10 Evonik Degussa Gmbh Katalysator und Verfahren zur Dismutierung von Wasserstoff enthaltenden Halogensilanen

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