高纯三氯氢硅精馏节能工艺的模拟分析

针对多晶硅生产中高纯三氯氢硅精馏提纯过程能耗较高的特点,分别将热泵和差压热耦合精馏节能工艺应用到高纯三氯氢硅精馏提纯过程中,并使用Aspen Plus软件对这2种节能工艺进行模拟分析比较,计算得到各工艺流程的能耗,实现了过程的节能和优化.模拟结果表明,热泵和差压热耦合精馏节能工艺对三氯氢硅传统二塔精馏过程均起到了显著的节能效果,其中塔顶蒸汽压缩型、塔釜液闪蒸型热泵精馏过程分别节能66.1％、62.8％,差压热耦合精馏过程节能50.1％.     

多晶硅生产中三氯氢硅精馏节能工艺

简述了多晶硅行业概况和差压耦合蒸馏节能技术。详述了一种高纯三氯氢硅差压耦合精馏工艺,利用高压塔塔顶蒸汽作为低压塔塔釜再沸器热源,实现了能量的集成与过程优化。运用化工模拟软件PRO/Ⅱ8.1模拟了两塔高纯三氯氢硅差压耦合精馏工艺和三塔高纯三氯氢硅差压耦合精馏工艺的设计参数。结果显示,两塔耦合三氯氢硅一次收率为92.0%,理论节能50.1%;三塔耦合三氯氢硅一次收率为92.0%,理论节能66.7%,效果更好。该技术已成功实现工业化,可使精馏单元实际能耗平均降低40%～60%,同时大幅减少了设备投资。     

三氯氢硅精馏新过程的研究及其节能降耗的应用

采用现代先进的计算机模拟软件,对三氯氢硅精馏过程进行了详细的模拟计算和优化,在此基础上,得到了优化的流程和工艺,达到了节能降耗的目的.采用现代高效分离技术--高效导向筛板精馏塔,对三氯氢硅精馏过程进行了设计、计算,并且在实际生产中进行了应用.应用表明,这种经过理论优化和高效塔板改进的精馏技术,可以实现产品质量大幅度提高,硼的含量降低到极低,排放的三氯氢硅减少50%以上,同时节能20%～30%,实现了大规模提高经济效益的目的.     

先进控制在三氯氢硅精馏过程中的应用

以三氯氢硅精馏工序为应用试点,设计实现了先进控制和优化技术,开发了三氯氢硅精馏过程先进控制系统。应用结果表明:先进控制系统投运后,从过程控制与优化的角度进一步提高了三氯氢硅精馏过程的自动化水平,产品质量和收率得到提高,生产过程安全平稳,实现了三氯氢硅精馏过程的精细化控制。     

三氯氢硅提纯系统的废气废液再回收

分析了目前多晶硅生产中氯硅烷精馏的工艺;通过研究和借鉴,经过反复的实验分析、设计优化了氯硅烷精馏工艺,简化了流程,在提高三氯氢硅产品质量的同时,对废气废液充分回收,达到节能减排、降低成本的目的。     

氯硅烷精馏节能工艺进展

国内多晶硅厂家主要存在成本高、能耗大等问题。文章主要介绍了氯硅烷生产过程中的几种节能新技术:多效精馏、热耦合精馏和热泵精馏技术。比较了这三种精馏方法在氯硅烷生产应用上的优缺点,并对氯硅烷提纯的发展方向进行了展望。     

基于有机朗肯循环的混合二甲苯MVR热泵精馏工艺

常规机械蒸气再压缩（MVR）热泵精馏分离混合二甲苯工艺,存在压缩机电耗较大及塔顶压缩蒸气的显热未被利用等问题。有机朗肯循环（ORC）发电技术则可以将低温余热转化为电能以供压缩机使用,由此提出了ORC发电技术耦合MVR热泵和带乏汽回热循环（EGC）的ORC发电技术耦合MVR热泵两种精馏工艺应用于本体系的分离研究。以年总费用（TAC）和能耗为分离工艺的评价指标,系统净输出功和循环热效率作为ORC系统的评价指标,对以上两种耦合精馏工艺进行模拟与优化,并与常规MVR热泵精馏工艺进行比较与分析。研究结果表明,ORC发电技术耦合MVR热泵精馏工艺和带EGC的ORC发电技术耦合MVR热泵精馏工艺较常规MVR热泵精馏工艺均具有一定的节能和经济优势,可分别减少能耗9.64%和9.89%,节省TAC 3.19%和3.50%。     

多晶硅生产中精制三氯氢硅质量控制的探讨

在改良西门子法多晶硅生产中,主要的中间产品为精制三氯氢硅和氢气,精制三氯氢硅、氢气的质量对多晶硅的质量有很大的影响,精制三氯氢硅来源于精馏工序。本文重点对现有的多晶硅装置精馏工序精制三氯氢硅生产工艺进行了简要的介绍,重点探讨了要生产出合格精制三氯氢硅的质量控制要点。     

特殊精馏热耦合强化技术研究进展

在石油、医药、化工等行业生产和分离过程中,常伴随着共沸或沸点相近混合物的产生,其高效节能分离是工业清洁生产和可持续发展的前提。作为一种分离共沸或近沸等难分离混合物的重要手段,特殊精馏引起了广泛关注。然而,特殊精馏对能源的消耗量非常大,开发低成本、性能可靠的特殊精馏强化技术对实现经济和能源的可持续发展具有重要意义。基于对特殊精馏塔内外传质传热规律的研究,本文从强化原理和工艺改进技术两方面,重点介绍了热耦精馏、隔壁塔、侧线精馏、有机朗肯循环、热泵精馏、差压热耦合等内外热耦合强化技术在特殊精馏节能增效等方面的研究进展,并展望了其未来发展的挑战和机遇,以期为特殊精馏在热耦合强化方面的理论研究与应用提供参考。     

分离三氯氢硅中甲基二氯硅烷的研究进展

三氯氢硅中的甲基二氯硅烷含量会严重影响多晶硅的品质,控制三氯氢硅中的甲基二氯硅烷含量对多晶硅的品质具有重要意义。重点介绍了三氯氢硅中甲基二氯硅烷的深度去除方法,包括常规精馏法、吸附法、反应精馏法和萃取精馏法。对比分析了上述方法的优缺点,其中吸附法、反应精馏法是分离甲基二氯硅烷行之有效的方法,萃取精馏法也是分离甲基二氯硅烷的重要研究方向,并对这些工艺的发展方向进行了展望。     

热泵精馏在三氯氢硅提纯过程中的模拟

运用化工模拟软件Aspen Plus,选用NRTL-RK物性模型和RADFRAC精馏模型,对三氯氢硅精馏塔的两种热泵流程进行了模拟计算,分别是塔顶气体直接压缩式和塔釜液体闪蒸再沸式热泵精馏。对比热泵精馏流程和常规精馏流程,结果表明：对三氯氢硅提纯而言,塔釜液体闪蒸再沸式热泵流程更有利。本研究采用双塔串行流程提纯三氯氢硅,运用塔釜液体闪蒸再沸式热泵精馏技术,优化后的主要操作参数为：T1塔回流比20,节流阀压力180 kPa,压缩机出口压力309 kPa;T2塔回流比5,节流阀压力227 kPa,压缩机出口压力310 kPa。优化后三氯氢硅的一次收率为88.75%,纯度超过99.9999%;在处理量相同情况下,与常规精馏相比,能耗费用节约82%。     

三氯氢硅的生产技术与研究进展

通过对国内外三氯氢硅的生产技术与研究进展进行评述,提出了三氯氢硅生产工艺的改进方法。三氯氢硅的生产方法有硅氢氯化法和四氯化硅氢化法,其中硅氢氯化法最为成熟。三氯氢硅氯化合成法工艺的关键是要在生产过程中,添加高效催化剂、优化精馏提纯工艺、采用合成尾气回收新技术,以增加收率、提高质量、降低成本。     

多晶硅的冷氢化工艺

对多晶硅的冷氢化闭合生产线进行了探讨,总结出一条低能耗、高产量的闭合循环生产线.主要包括如下几道工序:冷氢化,精馏,还原,还原尾气回收,歧化等.冷氢化工序进行冷氢化反应,主要包括固定床反应器、沉降器以及气提塔等设备.来自于气提塔的氯硅烷液体通过四级精馏塔进行分离,最后得到精制三氯氢硅.精制三氯氢硅进入还原系统生产多晶硅...     

蒸馏过程大型化与节能

蒸馏过程的大型化与节能是炼油工业及其他分离过程发展的必然趋势。针对蒸馏装置大型化过程中面临的问题,本文提出了蒸馏过程大型化理论和节能策略,开发出了低液面梯度技术、气液均匀分布技术、抗堵塞技术以及与此配套的一系列塔内件技术,形成了关键技术的系统集成,显著降低了过程能耗。同时列举了一些蒸馏过程大型化与节能关键技术的成功应用范例。     

γ-氯丙基三氯硅烷合成新工艺

以三氯硅烷和氯丙烯为原料、氯铂酸为主催化剂、脂肪胺类化合物为助催化剂、2,4-戊二酮为催化剂活化剂、间苯二酚作为抑制剂,通过硅氢加成、蒸馏、刮板薄膜蒸发器进行精馏,生产出含量99％以上的γ-氯丙基三氯硅烷。产品收率超过95％,缩短生产周期,产品质量稳定,工艺重复性好,提高了单台设备的生产能力。     

多晶硅行业生产节能有效途径探讨

为了进一步降低多晶硅企业的生产成本,提高其市场竞争力,针对目前国内外改良西门子法生产多晶硅的主要装置工艺进行了考察。通过对多晶硅生产中工艺装置的能耗分析,从能量耦合利用、能量回收综合利用和新高效节能工艺的角度出发,提出采用多效精馏、还原热能综合利用系统和冷氢化工艺来代替原有多晶硅的生产工艺。结果表明:通过采取上述措施后,能够大幅度降低多晶硅行业的生产成本,为今后再建多晶硅企业和挖潜改造提供一定的指导作用。     

热耦蒸馏技术进展

热耦蒸馏作为一种新型蒸馏技术,与常规蒸馏相比,热耦蒸馏平均可节省能耗30％左右,同时还可降低设备投资。本文介绍热耦蒸馏塔的构造、分类、特点以及设计和应用。     

基于MVR热泵精馏的混合醇热集成分离工艺

机械蒸汽再压缩(MVR)热泵技术是把低品位的蒸汽通过压缩转变为高品位的蒸汽,循环用于热源的供热以减少能耗。而热集成技术则是合理的匹配冷热物流的换热,以提高物流的有效能利用率。鉴于精馏过程的高能耗和低热力学效率,本文以四元混合醇的分离为研究对象,把基于MVR热泵技术的热集成精馏工艺应用于该体系的分离,提出并研究了该体系带热集成与不带热集成各种MVR精馏工艺;以能耗和年总费用(TAC)为评价指标,采用Aspen Plus 软件对各分离工艺进行模拟与优化,确定各分离工艺的操作参数与设备参数。研究结果表明,与常规顺序分离工艺相比,MVR精馏工艺节约能耗50%以上,节约年总费用约61%。带热集成MVR精馏工艺与不带热集成MVR精馏工艺相比,在能耗和年总费用方面,优势相当,但前者热力学效率提高了约9.5%。