[发明专利]改进的尾气回收方法和系统

权利要求书

1.方法，其包括：

a)将包含氢气、氢氯硅烷和盐酸的排出气体引导至包含金属催化剂的HCl转化器反应器，并且使所述排出气体与金属催化剂接触以提供包含的盐酸比所述排出气体中存在的盐酸更少的产物气体，并且从所述反应器中去除所述产物气体；

b)分离所述产物气体的组分以提供富含氢气的第一部分和富含氯硅烷的第二部分；以及

c)将所述第二部分引导至蒸馏装置，以产生富含三氯甲硅烷(TCS)和二氯甲硅烷(DCS)的第三部分和富含四氯化硅(STC)的第四部分。

2.如权利要求1所述的方法，其中所述步骤b)包括将所有来自步骤a)的产物气体引导吸收柱以提供所述第一部分和第二部分。

3.如权利要求2所述的方法，其中将所述来自步骤a)的产物气体引导至所述吸收柱的底部，将包含TCS和STC的至少一种的回流引导至所述吸收柱的顶部，将所述富含氯硅烷的第二部分从所述吸收柱的底部以液体形式取出，并且将所述富含氢气的第一部分从所述吸收柱的顶部以气体形式取出。

4.如权利要求3所述的方法，其中所述回流包含TCS并且所述第一部分包含氢气和TCS。

5.如权利要求3所述的方法，其中所述回流包含STC并且所述第一部分包含氢气和STC。

6.如权利要求2所述的方法，其中将所述第一部分引导至冷冻冷凝器系统以从氯硅烷中分离氢气。

7.如权利要求1所述的方法，其中步骤b)包括将所有来自步骤a)的产物气体引导至冷冻冷凝器系统以提供所述第一部分和所述第二部分。

8.如权利要求7所述的方法，其中所述冷冻冷凝器系统包括冷冻器、冷冻剂、热交换器和倾析器。

9.如权利要求1所述的方法，其中在超环境温度下使所述包含盐酸、四氯化硅、三氯甲硅烷和二氯甲硅烷的排出气体与金属催化剂接触，并且在超环境温度下所述产物气体在离开所述HCl转化器反应器与被分离为所述第一部分和第二部分之间保持气态。

10.如权利要求2所述的方法，其中所述产物气体在被引导至所述吸收柱时完全处于气相中。

11.如权利要求6所述的方法，其中所述产物气体在被引导至所述冷冻冷凝器系统时完全处于气相中。

12.如权利要求1所述的方法，其中使所述包含氢气的第一部分通过硅胶床，其中从所述第一部分中去除硼以提供贫硼的第一部分。

13.如权利要求12所述的方法，其中使所述贫硼的第一部分通过冷冻冷凝器系统，其中将气相氯硅烷转化为液相氯硅烷，同时氢气保持处于气相中并且以净化的H₂气体流的形式离开所述冷冻冷凝器系统，所述H₂气体流所包含的氯硅烷比贫硼的第一部分的氯硅烷少。

14.如权利要求13所述的方法，其中使所述净化的H₂气体流与碳吸附剂接触，并且将所述净化的H₂气体流中的剩余量的氯硅烷和任选地烃吸附在碳吸附剂中以提供所包含的氯硅烷比所述净化的H₂气体流包含的氯硅烷少的高纯的H₂气体流。

15.系统，其包括：

a)HCl转化器反应器；

b)吸收柱；以及

c)TCS/STC蒸馏装置；

其中所述吸收柱与离开所述HCl转化器反应器的排出气体流体连通并且能接收离开所述HCl转化器反应器的排出气体，并且其中所述TCS/STC蒸馏装置与来自所述吸收柱的液体底流流体连通并且能接收来自所述吸收柱的液体底流。

16.如权利要求15所述的系统，其包括：

a)HCl转化器反应器，其可i)接收氢气、HCl和三氯甲硅烷，ii)消耗HCl和iii)在金属催化剂的存在下产生四氯化硅；

b)吸收柱，其可i)接收氢气、三氯甲硅烷和四氯化硅和ii)产生包含氢气的第一部分和包含三氯甲硅烷和四氯化硅的混合物的第二部分；

c)TCS/STC蒸馏装置，其可i)接收三氯甲硅烷和四氯化硅的混合物和ii)从所述四氯化硅中分离所述三氯甲硅烷；以及

d)硅胶床，其可i)接收包含DCS和TCS的至少一种的组合物和ii)从所述组合物中吸收硼和/或磷杂质。