同时生产电子级硅烷、一氯硅烷、二氯硅烷的系统及方法
阅读说明：本技术 同时生产电子级硅烷、一氯硅烷、二氯硅烷的系统及方法 (System and method for simultaneously producing electronic-grade silane, monochlorosilane and dichlorosilane ) 是由 陶刚义 汪俊 于 2020-12-31 设计创作，主要内容包括：本发明公开了同时生产电子级硅烷、一氯硅烷、二氯硅烷的系统及方法,属于硅烷生产技术领域。系统包括物料合成设备、粗分离设备、硅烷分离提纯设备、一氯硅烷分离提纯设备和二氯硅烷分离提纯设备；以氢气、硅粉、四氯化硅为原料,通过催化合成、催化歧化、多步精馏生产获得高纯度的硅烷、一氯硅烷及二氯硅烷；本发明所用原料便宜,副产物可循环利用,生产成本低,适于推广应用。(The invention discloses a system and a method for simultaneously producing electronic-grade silane, monochlorosilane and dichlorosilane, and belongs to the technical field of silane production. The system comprises material synthesis equipment, coarse separation equipment, silane separation and purification equipment, monochlorosilane separation and purification equipment and dichlorosilane separation and purification equipment; hydrogen, silicon powder and silicon tetrachloride are used as raw materials, and high-purity silane, monochlorosilane and dichlorosilane are produced through catalytic synthesis, catalytic disproportionation and multi-step rectification; the invention has the advantages of cheap raw materials, recyclable by-products, low production cost and suitability for popularization and application.)
技术领域
本发明涉及硅烷生产技术领域，更具体的说是涉及同时生产电子级硅烷、一氯硅烷、二氯硅烷的系统。
背景技术
硅烷，又称甲硅烷(SiH4)，主要用于制备特大或超大规模集成电路、芯片、平板显示器、非晶硅薄膜太阳能电池、高纯多晶硅生长、制备氮化硅、制备碳化硅微粉等。目前硅烷的主要生产工艺有三种：硅镁合金法工艺、金属氢化物工艺、氯硅烷歧化工艺；其中，硅镁合金法工艺仅适用于中小企业生产规模，难以形成大规模生产水平；金属氢化物工艺生产原料如氢化铝钠价格昂贵；氯硅烷歧化工艺原料三氯氢硅价格昂贵，原材料损耗高，副产物四氯化硅未能得到有效利用，原子经济效益低。
一氯硅烷(MCS，SiH3Cl)，可作为中间体合成TSA等化合物，广泛应用在半导体芯片行业以及太阳能行业。TSA作为硅源前驱体，具有较强的挥发性，无碳无氯，以气态形式无需加热即可进入反应器，可减少沉积过程中碳的掺杂，消除沉积过程中固体NH4Cl的形成。TSA可以作为硅源或氮源用于多种工艺，目前被用于生产先进的存储器和逻辑芯片，随着器件特征尺寸缩小到14nm技术节点及以下，其需求将会有大幅增长，中间体一氯硅烷也具有了更为广阔的市场前景。
二氯硅烷(DCS，SiH2Cl2)是当前集成电路产业以及半导体芯片常用的特种气体之一，目前主要用于集成电路制备过程中的外延生长和薄膜沉积工艺中，也可作为甲硅烷基化试剂及合成硅的有机化合物。DCS能与N2O或NH3反应生成氧化硅或氮化硅，形成电介质层或钝化层；可与六氟化钨或四氯化锡等反应生成金属硅化物，形成良好的欧姆接触，降低器件电阻率，提高集成电路运行速度；此外，还可作为选择性外延生长SiGe层的硅源气体。目前DCS的制备方法主要有氯化法、三氯氢硅歧化法和氢化法等三种，其中三氯氢硅歧化法应用较多，但同样面临原料价格昂贵，原材料损耗高，原子经济效益低的问题。
因此，亟待提供一种能够同时生产电子级硅烷、一氯硅烷、二氯硅烷、充分利用反应副产物、降低生产成本的系统及方法。
发明内容
有鉴于此，本发明提供同时生产电子级硅烷、一氯硅烷、二氯硅烷的系统及方法，原料便宜，副产物可循环利用，生产成本低，生产获得的硅烷、一氯硅烷及二氯硅烷纯度高。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
同时生产电子级硅烷、一氯硅烷、二氯硅烷的系统，其特征在于，包括物料合成设备、粗分离设备、硅烷分离提纯设备、一氯硅烷分离提纯设备和二氯硅烷分离提纯设备；
物料合成设备包括氢化系统，歧化塔一，气体缓冲罐和歧化塔二；
氢化系统包括流化床；
歧化塔一、歧化塔二分别包括塔釜，每个塔釜内由顶部至底部依次设置精馏段、催化段和分馏段，精馏段与分馏段内安装塔板，催化段内填充有叔胺类催化剂；每个塔釜上设置有加热部件，并且塔釜顶部设置冷凝器；
歧化塔一的精馏段顶部连通气体缓冲罐，催化段连通氢化系统，分馏段底部回流连通至氢化系统；
歧化塔二的催化段连通气体缓冲罐，分馏段底部回流连通至歧化塔一的催化段；
粗分离设备为精馏设备，连通歧化塔二的精馏段顶部；
粗分离设备分离出的馏分通入硅烷分离提纯设备、一氯硅烷分离提纯设备和二氯硅烷分离提纯设备进行分离纯化。
本发明通过设置氢化系统、歧化塔一、歧化塔二实现硅烷、一氯硅烷和二氯硅烷的合成，其中氢化系统用于如下反应：
Si+2H2+3SiCl4→4SiHCl3
歧化塔一催化段、歧化塔二催化段用于如下反应：
6SiHCl3→3SiH2Cl2+3SiCl4
4SiH2Cl2→2SiH3Cl+2SiHCl3
2SiH3Cl→SiH2Cl2+SiH4
催化段中产生的四氯化硅通过分馏段回流至氢化系统可继续作为原料合成三氯氢硅，进而实现四氯化硅的循环利用；歧化塔二分馏段馏出的重馏分主要为三氯氢硅，其回流至歧化塔一催化段可继续用于歧化反应，可提高原料利用度。歧化塔一、歧化塔二塔釜顶部设置冷凝器，可用于氢气、氮气、甲烷(氮气为氢气进料含有的杂质；碳为硅粉里的杂质，氢化后生产甲烷)等气体的收集处理。歧化塔一、歧化塔二之间设置气体缓冲罐，可缓冲储存气体，保证歧化塔二气源稳定。
经歧化塔一、歧化塔二反应后，包含硅烷、一氯硅烷、二氯硅烷的轻馏分经粗分离设备、硅烷分离提纯设备和二氯硅烷分离提纯设备分离纯化即可得到电子级硅烷、电子级一氯硅烷和电子级二氯硅烷。
优选地，氢化系统内还设置有温度检测装置、压力检测装置，便于温度、压力控制；
氢化系统内还设置有除尘装置，用于在气体排放至歧化塔一催化段前进行过滤除尘处理，避免硅粉等粉尘混入排放气体中。
优选地，歧化塔一、歧化塔二塔釜上的加热部件为加热夹套，该加热夹套为电加热夹套或者填充有加热介质的加热夹套，加热介质可选用蒸气、热水或其他导热热媒。
优选地，精馏段、分馏段内塔板数分别不低于5块。
优选地，叔胺类催化剂包括叔胺类离子交换树脂。
优选地，粗分离设备包括粗分离精馏塔；
粗分离精馏塔底部设置加热夹套、顶部安装有冷凝器，并且粗分离精馏塔包覆有保温层；
粗分离精馏塔塔顶连通硅烷分离提纯设备，塔底连通一氯硅烷分离提纯设备；并且粗分离精馏塔连通歧化塔二的精馏段顶部。
优选地，硅烷分离提纯设备包括硅烷缓冲罐、硅烷精馏塔一、硅烷精馏塔二和硅烷储罐；
硅烷缓冲罐分别与粗分离精馏塔塔顶和硅烷精馏塔一连通；
硅烷精馏塔一底部设置加热夹套、顶部安装有冷凝器，并且硅烷精馏塔一包覆有保温层；硅烷精馏塔一塔底连通硅烷精馏塔二；
硅烷精馏塔二底部设置加热夹套、顶部安装有冷凝器，并且硅烷精馏塔二包覆有保温层；硅烷精馏塔二塔顶连通硅烷储罐，塔底回流连通至粗分离精馏塔。
硅烷缓冲罐的设置缓冲储存气体，可保证硅烷精馏塔一气源稳定；
优选地，一氯硅烷分离提纯设备包括一氯硅烷精馏塔一、一氯硅烷精馏塔二、一氯硅烷精馏塔三和一氯硅烷储罐；
一氯硅烷精馏塔一、一氯硅烷精馏塔二、一氯硅烷精馏塔三的底部分别设置加热夹套、顶部分别安装有冷凝器，并且一氯硅烷精馏塔一、一氯硅烷精馏塔二、一氯硅烷精馏塔三分别包覆有保温层；
一氯硅烷精馏塔一与粗分离精馏塔塔底连通；并且一氯硅烷精馏塔一塔顶连通一氯硅烷精馏塔二，一氯硅烷精馏塔一塔底连通二氯硅烷分离提纯设备；
一氯硅烷精馏塔二塔底连通至一氯硅烷精馏塔三；
一氯硅烷精馏塔三塔顶连通一氯硅烷储罐，塔底回流连通至一氯硅烷精馏塔一。
优选地，二氯硅烷分离提纯设备包括二氯硅烷精馏塔一、二氯硅烷精馏塔二、二氯硅烷精馏塔三和二氯硅烷储罐；
二氯硅烷精馏塔一、二氯硅烷精馏塔二、二氯硅烷精馏塔三的底部分别设置加热夹套、顶部分别安装有冷凝器，并且二氯硅烷精馏塔一、二氯硅烷精馏塔二、二氯硅烷精馏塔三分别包覆有保温层；
二氯硅烷精馏塔一与一氯硅烷精馏塔一塔底连通；并且二氯硅烷精馏塔一塔顶连通二氯硅烷精馏塔二，二氯硅烷精馏塔一塔底回流连通至歧化塔二催化段；
二氯硅烷精馏塔二塔底连通至二氯硅烷精馏塔三；
二氯硅烷精馏塔三塔顶连通二氯硅烷储罐，塔底回流连通至二氯硅烷精馏塔一。
优选地，歧化塔一、歧化塔二、粗分离精馏塔、硅烷精馏塔一和硅烷精馏塔二顶部连接的冷凝器排放的气体连通至尾气处理装置；
一氯硅烷精馏塔一、一氯硅烷精馏塔二和一氯硅烷精馏塔三顶部连接的冷凝器排放的气体回流连通至粗分离精馏塔或连通至尾气处理装置；
二氯硅烷精馏塔一、二氯硅烷精馏塔二和二氯硅烷精馏塔三顶部连接的冷凝器排放的气体回流连通至一氯硅烷精馏塔一或连通至尾气处理装置。
硅烷精馏塔一及其顶部冷凝器主要用于硅烷与残留的氢气、氮气、甲烷等气体的分离；硅烷精馏塔二及其顶部冷凝器主要用于硅烷与乙硅烷(在氢化以及歧化以后，会有微量乙硅烷生产)、氯硅烷(一氯硅烷、二氯硅烷、三氯氢硅和四氯化硅的统称)等重馏分的分离，并且分离除去残留的微量氢气、氮气、甲烷等，最后储存至硅烷储罐中的硅烷纯度可达99.9999％(6N)。
一氯硅烷精馏塔一可将重馏分(主要为二氯氢硅)通入二氯硅烷精馏塔一进行分离纯化，其顶部冷凝器可将硅烷、氢气等气体返回粗分离精馏塔；以一氯硅烷为主的轻馏分进入一氯硅烷精馏塔一；后续一氯硅烷通过一氯硅烷精馏塔二及其顶部冷凝器进一步脱轻处理，经过一氯硅烷精馏塔三及其顶部冷凝器进一步脱重处理，最后储存至一氯硅烷储罐中的硅烷纯度可达97％以上。
二氯硅烷精馏塔一可将重馏分(主要为三氯氢硅与四氯化硅)返回歧化塔一继续反应，提高原料利用度，其顶部冷凝器可将一氯硅烷、硅烷、氢气等气体返回一氯硅烷精馏塔一；以二氯硅烷为主的轻馏分进入二氯硅烷精馏塔一；后续二氯硅烷通过二氯硅烷精馏塔二及其顶部冷凝器进一步脱轻处理，经过二氯硅烷精馏塔三及其顶部冷凝器进一步脱重处理(保证三氯硅烷、四氯化硅充分分离)，最后储存至二氯硅烷储罐中的硅烷纯度可达99.99％(4N)。
进一步优选地，上述冷凝器均为带有液位检测装置的列管式换热器，换热面积为0.5-5m2；冷媒介质为冷冻盐水、R23或循环水等。
优选地，粗分离精馏塔、硅烷精馏塔一、硅烷精馏塔二、一氯硅烷精馏塔一、一氯硅烷精馏塔二、一氯硅烷精馏塔三、二氯硅烷精馏塔一、二氯硅烷精馏塔二、二氯硅烷精馏塔三内塔板数分别为30-300。
利用上述系统同时生产电子级硅烷、一氯硅烷、二氯硅烷的方法，包括如下步骤：
(1)以氢气、硅粉、四氯化硅为原料，以过渡金属盐为催化剂，于氢气反应器中，在100-800℃、0.1-2MPa下合成三氯氢硅；
(2)步骤(1)反应过后生成的混合气体通入歧化塔一进行歧化反应，控制歧化塔一反应温度20-150℃、反应压力0.1-2MPa，并且控制歧化塔一顶部冷凝器入口温度-130-50℃、出口温度-130-50℃，使包含四氯化硅的重馏分回流至氢化系统，包含硅烷、一氯硅烷、二氯硅烷的轻馏分通入气体缓冲罐，不凝尾气由歧化塔一顶部冷凝器排出；
(3)步骤(2)轻馏分经气体缓冲罐通入歧化塔二，控制歧化塔二反应温度20-150℃、反应压力0.1-2MPa，并且控制歧化塔二顶部冷凝器入口温度-130-50℃、出口温度-130-50℃，使包含三氯化硅的重馏分回流至歧化塔一，包含硅烷、一氯硅烷、二氯硅烷的轻馏分通入粗分离设备，不凝尾气由歧化塔一顶部冷凝器排出；
(4)控制粗分离设备温度、压力，使包含硅烷的轻馏分通入硅烷分离提纯设备，包含一氯硅烷、二氯硅烷的重馏分通入一氯硅烷分离提纯设备；
(5)控制硅烷分离提纯设备温度、压力，对硅烷进行分离提纯；控制一氯硅烷分离提纯设备温度、压力，对一氯硅烷进行分离提纯，使包含二氯硅烷的重馏分通入二氯硅烷分离提纯设备；控制二氯硅烷分离提纯设备温度、压力，对二氯硅烷进行分离提纯。
优选地，过渡金属盐为镍、铁、铜、钴、锌的含氧酸根盐或无氧酸根盐的一种或几种。
优选地，步骤(4)中，粗分离设备包括粗分离精馏塔，粗分离精馏塔顶部安装有冷凝器；
控制粗分离精馏塔温度-99-0℃、压力0.1-2MPa，并且控制粗分离精馏塔顶部冷凝器入口温度-130-0℃、出口温度-120-0℃，使包含硅烷的轻馏分通入硅烷分离提纯设备，包含一氯硅烷、二氯硅烷的重馏分通入一氯硅烷分离提纯设备，不凝尾气由粗分离精馏塔顶部冷凝器排出。
优选地，硅烷分离提纯设备包括依次串联的硅烷缓冲罐、硅烷精馏塔一、硅烷精馏塔二和硅烷储罐；
步骤(4)中的轻馏分经硅烷缓冲罐通入硅烷精馏塔一；
控制硅烷精馏塔一温度为-99--10℃，压力为0.1-3MPa，硅烷精馏塔一顶部冷凝器入口温度为-130--10℃，出口温度控制在-120--10℃；使包含硅烷的重馏分通入硅烷精馏塔二，不凝尾气由硅烷精馏塔一顶部冷凝器排出；
控制硅烷精馏塔二温度为-99-40℃，压力为0.1-3MPa，硅烷精馏塔二顶部冷凝器入口温度为-130--20℃，出口温度控制在-120--20℃；使硅烷通入硅烷储罐，其余重馏分回流至粗分离精馏塔继续分离提纯，不凝尾气由硅烷精馏塔二顶部冷凝器排出；
一氯硅烷分离提纯设备包括依次串联的一氯硅烷精馏塔一、一氯硅烷精馏塔二、一氯硅烷精馏塔三和一氯硅烷储罐；
步骤(4)中的重馏分通入一氯硅烷精馏塔一；
控制一氯硅烷精馏塔一温度为0-100℃，压力为0.1-3MPa，一氯硅烷精馏塔一顶部冷凝器入口温度为-50-100℃，出口温度控制在-50-100℃；使包含一氯硅烷的轻馏分通入一氯硅烷精馏塔二，其余重馏分通入二氯硅烷分离提纯设备，不凝气体经一氯硅烷精馏塔一顶部冷凝器回流至粗分离精馏塔；
控制一氯硅烷精馏塔二温度为0-80℃，压力为0.1-3MPa，一氯硅烷精馏塔二顶部冷凝器入口温度为-50-100℃，出口温度控制在-50-100℃；使轻馏分经一氯硅烷精馏塔二顶部冷凝器回流至粗分离精馏塔；包含一氯硅烷的重馏分通入一氯硅烷精馏塔三；
控制一氯硅烷精馏塔三温度为-50-50℃，压力为0.1-3MPa，一氯硅烷精馏塔三顶部冷凝器入口温度为-50-100℃，出口温度控制在-50-100℃；使轻馏分一氯硅烷通入一氯硅烷储罐，其余重馏分回流至一氯硅烷精馏塔一，不凝尾气经一氯硅烷精馏塔三顶部冷凝器回流至粗分离精馏塔；
二氯硅烷分离提纯设备包括依次串联的二氯硅烷精馏塔一、二氯硅烷精馏塔二、二氯硅烷精馏塔三和二氯硅烷储罐；
一氯硅烷精馏塔一中的重馏分通入二氯硅烷精馏塔一；
控制二氯硅烷精馏塔一温度为0-100℃，压力为0.1-3MPa，二氯硅烷精馏塔一顶部冷凝器入口温度为-10-80℃，出口温度控制在-10-80℃；使包含二氯硅烷的轻馏分通入二氯硅烷精馏塔二，其余重馏分回流至歧化塔一继续反应，不凝气体经二氯硅烷精馏塔一顶部冷凝器回流至一氯硅烷精馏塔一；
控制二氯硅烷精馏塔二温度为20-100℃，压力为0.1-3MPa，二氯硅烷精馏塔二顶部冷凝器入口温度为0-100℃，出口温度控制在0-100℃；使包含一氯硅烷的轻馏分经二氯硅烷精馏塔二顶部冷凝器回流至一氯硅烷精馏塔一；包含二氯硅烷的重馏分通入二氯硅烷精馏塔三；
控制二氯硅烷精馏塔三温度为-30-100℃，压力为0.1-3MPa，二氯硅烷精馏塔三顶部冷凝器入口温度为-50-50℃，出口温度控制在-50-50℃；使轻馏分二氯硅烷通入二氯硅烷储罐，其余重馏分回流至二氯硅烷精馏塔一，不凝尾气由二氯硅烷精馏塔三顶部冷凝器回流至一氯硅烷精馏塔一。
经由上述的技术方案可知，本发明使用的原料简单便宜，副产物可循环利用，进而降低了生产成本，有效提高原料利用度；并且获得硅烷、一氯硅烷和二氯硅烷纯度高，能够满足集成电路产业生产需求。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1附图为本发明生产装置结构示意图。
附图标记：01.氢化系统；02.歧化塔一；03.气体缓冲罐；04.歧化塔二；05.粗分离精馏塔；06.硅烷缓冲罐；07.硅烷精馏塔一；08.硅烷精馏塔二；09.硅烷储罐；10.一氯硅烷精馏塔一；11.一氯硅烷精馏塔二；12.一氯硅烷精馏塔三；13.一氯硅烷储罐；14.二氯硅烷精馏塔一；15.二氯硅烷精馏塔二；16.二氯硅烷精馏塔三；17.二氯硅烷储罐；18.冷凝器一；19.冷凝器二；20.冷凝器三；21.冷凝器四；22.冷凝器五；23.冷凝器六；24.冷凝器七；25.冷凝器八；26.冷凝器九；27.冷凝器十；28.冷凝器十一。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
如附图1所示，同时生产电子级硅烷、一氯硅烷、二氯硅烷的系统，包括物料合成设备、粗分离设备、硅烷分离提纯设备、一氯硅烷分离提纯设备和二氯硅烷分离提纯设备。
物料合成设备包括氢化系统01，歧化塔一02，气体缓冲罐03和歧化塔二04。
氢化系统01包括流化床、温度检测装置、压力检测装置和除尘装置。
歧化塔一02包括塔釜，塔釜内由顶部至底部依次设置精馏段(塔径1m)、催化段(塔径2m)和分馏段(塔径2.5m)，精馏段内安装20块塔板，分馏段内安装30块塔板，催化段内填充有叔胺类离子交换树脂；塔釜外设置有加热夹套，加热夹套内填充有导热热媒；塔釜顶部设置冷凝器一18。
歧化塔一02的精馏段顶部连通气体缓冲罐03，催化段连通氢化系统01顶部(流化床内气体通过除尘装置后通入催化段)，分馏段底部回流连通至氢化系统01底部。
歧化塔二04包括塔釜，塔釜内结构与歧化塔一02相同；塔釜外设置有加热夹套，加热夹套内填充有导热热媒；塔釜顶部设置冷凝器二19。
歧化塔二04的催化段连通气体缓冲罐03，分馏段底部回流连通至歧化塔一02的催化段。
粗分离设备包括粗分离精馏塔05，塔内塔板数为30；粗分离精馏塔05底部设置加热夹套，加热夹套内填充有导热热媒；粗分离精馏塔05顶部安装有冷凝器三20，并且粗分离精馏塔05包覆有保温层。粗分离精馏塔05中部连通歧化塔二04的精馏段顶部。
硅烷分离提纯设备包括硅烷缓冲罐06、硅烷精馏塔一07、硅烷精馏塔二08和硅烷储罐09。
硅烷缓冲罐06分别与粗分离精馏塔05塔顶和硅烷精馏塔一中部连通；
硅烷精馏塔一07内塔板数为50；硅烷精馏塔一07底部设置加热夹套、顶部安装有冷凝器四21，并且硅烷精馏塔一07包覆有保温层；硅烷精馏塔一07塔底连通硅烷精馏塔二08中部；
硅烷精馏塔二08内塔板数为80；硅烷精馏塔二08底部设置加热夹套、顶部安装有冷凝器五22，并且硅烷精馏塔二08包覆有保温层；硅烷精馏塔二08塔顶连通硅烷储罐09，塔底回流连通至粗分离精馏塔05。
一氯硅烷分离提纯设备包括一氯硅烷精馏塔一10、一氯硅烷精馏塔二11一氯硅烷精馏塔三12和一氯硅烷储罐13。
一氯硅烷精馏塔一10、一氯硅烷精馏塔二11、一氯硅烷精馏塔三12内塔板数分别为30、50、80，底部分别设置加热夹套、顶部分别安装有冷凝器六23、冷凝器七24、冷凝器八25；并且一氯硅烷精馏塔一10、一氯硅烷精馏塔二11、一氯硅烷精馏塔三12分别包覆有保温层；
一氯硅烷精馏塔一10中部与粗分离精馏塔05塔底连通；并且一氯硅烷精馏塔一10塔顶连通一氯硅烷精馏塔二11中部；
一氯硅烷精馏塔二11塔底连通至一氯硅烷精馏塔三12中部；
一氯硅烷精馏塔三12塔顶连通一氯硅烷储罐13，塔底回流连通至一氯硅烷精馏塔一10中部。
二氯硅烷分离提纯设备包括二氯硅烷精馏塔一14、二氯硅烷精馏塔二15、二氯硅烷精馏塔三16和二氯硅烷储罐17。
二氯硅烷精馏塔一14、二氯硅烷精馏塔二15、二氯硅烷精馏塔三16内塔板数分别为30、50、80，底部分别设置加热夹套、顶部分别安装有冷凝器九26、冷凝器十27、冷凝器十一28；并且二氯硅烷精馏塔一14、二氯硅烷精馏塔二15、二氯硅烷精馏塔三16分别包覆有保温层；
二氯硅烷精馏塔一14中部与一氯硅烷精馏塔一10塔底连通；并且二氯硅烷精馏塔一14塔顶连通二氯硅烷精馏塔二15中部，二氯硅烷精馏塔一14塔底回流连通至歧化塔一02催化段；
二氯硅烷精馏塔二15塔底连通至二氯硅烷精馏塔三16中部；
二氯硅烷精馏塔三16塔顶连通二氯硅烷储罐17，塔底回流连通至二氯硅烷精馏塔一14中部。
冷凝器一18、冷凝器二19、冷凝器三20、冷凝器四21、冷凝器五22顶部排放的气体连通至尾气处理装置；
冷凝器六23、冷凝器七24、冷凝器八25顶部排放的气体选择性地回流连通至粗分离精馏塔05或连通至尾气处理装置；
冷凝器九26、冷凝器十27、冷凝器十一28顶部排放的气体选择性地回流连通至一氯硅烷精馏塔一10或连通至尾气处理装置。
上述所有冷凝器均为带有液位检测装置的列管式换热器，换热面积为5m2；冷媒介质为冷冻盐水。
实施例2
使用实施例1中的生产装置同时生产电子级硅烷、一氯硅烷、二氯硅烷，其工作过程如下：
(1)以氢气、硅粉、四氯化硅为原料，氢气同时作为载气，铜的含氧酸根盐为催化剂，硅粉与四氯化硅质量比为1:60，于氢化系统中，在400-500℃、0.1-1MPa下合成三氯氢硅；
(2)步骤(1)反应过后生成的混合气体通入歧化塔一进行歧化反应，控制歧化塔一反应温度20-100℃、反应压力0.1-1MPa，并且控制歧化塔一顶部冷凝器入口温度-100--50℃、出口温度-100--50℃，使包含四氯化硅的重馏分回流至氢化系统，包含硅烷、一氯硅烷、二氯硅烷的轻馏分通入气体缓冲罐，不凝尾气由歧化塔一顶部冷凝器排出；
(3)步骤(2)轻馏分经气体缓冲罐通入歧化塔二，控制歧化塔二反应温度20-90℃、反应压力0.1-1MPa，并且控制歧化塔二顶部冷凝器入口温度-100--60℃、出口温度-100--60℃，使包含三氯化硅的重馏分回流至歧化塔一，包含硅烷、一氯硅烷、二氯硅烷的轻馏分通入粗分离设备，不凝尾气由歧化塔一顶部冷凝器排出；
(4)控制粗分离精馏塔温度-99--20℃、压力0.1-2MPa，并且控制粗分离精馏塔顶部冷凝器入口温度-130--20℃、出口温度-120--20℃，使包含硅烷的轻馏分通入硅烷分离提纯设备，包含一氯硅烷、二氯硅烷的重馏分通入一氯硅烷分离提纯设备，不凝尾气由粗分离精馏塔顶部冷凝器排出。
(5)控制硅烷精馏塔一温度为-99--30℃，压力为0.1-3MPa，硅烷精馏塔一顶部冷凝器入口温度为-130--30℃，出口温度控制在-120--30℃；使包含硅烷的重馏分通入硅烷精馏塔二，不凝尾气由硅烷精馏塔一顶部冷凝器排出；
控制硅烷精馏塔二温度为-99-40℃，压力为0.1-3MPa，硅烷精馏塔二顶部冷凝器入口温度为-130--40℃，出口温度控制在-120--40℃；使硅烷通入硅烷储罐，其余重馏分回流至粗分离精馏塔继续分离提纯，不凝尾气由硅烷精馏塔二顶部冷凝器排出；
控制一氯硅烷精馏塔一温度为0-100℃，压力为1-2MPa，一氯硅烷精馏塔一顶部冷凝器入口温度为-50-100℃，出口温度控制在-50-100℃；使包含一氯硅烷的轻馏分通入一氯硅烷精馏塔二，其余重馏分通入二氯硅烷分离提纯设备，不凝气体经一氯硅烷精馏塔一顶部冷凝器回流至粗分离精馏塔；
控制一氯硅烷精馏塔二温度为0-80℃，压力为1-2MPa，一氯硅烷精馏塔二顶部冷凝器入口温度为-50-100℃，出口温度控制在-50-100℃；使轻馏分经一氯硅烷精馏塔二顶部冷凝器回流至粗分离精馏塔；包含一氯硅烷的重馏分通入一氯硅烷精馏塔三；
控制一氯硅烷精馏塔三温度为-50-50℃，压力为0.1-2MPa，一氯硅烷精馏塔三顶部冷凝器入口温度为-50-100℃，出口温度控制在-50-100℃；使轻馏分一氯硅烷通入一氯硅烷储罐，其余重馏分回流至一氯硅烷精馏塔一，不凝尾气经一氯硅烷精馏塔三顶部冷凝器回流至粗分离精馏塔；
控制二氯硅烷精馏塔一温度为0-100℃，压力为0.1-3MPa，二氯硅烷精馏塔一顶部冷凝器入口温度为0-50℃，出口温度控制在0-50℃；使包含二氯硅烷的轻馏分通入二氯硅烷精馏塔二，其余重馏分回流至歧化塔一继续反应，不凝气体经二氯硅烷精馏塔一顶部冷凝器回流至一氯硅烷精馏塔一；
控制二氯硅烷精馏塔二温度为50-100℃，压力为0.1-3MPa，二氯硅烷精馏塔二顶部冷凝器入口温度为0-50℃，出口温度控制在0-50℃；使包含一氯硅烷的轻馏分经二氯硅烷精馏塔二顶部冷凝器回流至一氯硅烷精馏塔一；包含二氯硅烷的重馏分通入二氯硅烷精馏塔三；
控制二氯硅烷精馏塔三温度为0-80℃，压力为0.1-3MPa，二氯硅烷精馏塔三顶部冷凝器入口温度为0-50℃，出口温度控制在0-50℃；使轻馏分二氯硅烷通入二氯硅烷储罐，其余重馏分回流至二氯硅烷精馏塔一，不凝尾气由二氯硅烷精馏塔三顶部冷凝器回流至一氯硅烷精馏塔一。
冷凝器六23、冷凝器七24、冷凝器八25、冷凝器九26、冷凝器十27、冷凝器十一28顶部排放的气体可定期作为尾气排出。
分别对硅烷储罐中的硅烷，一氯硅烷储罐中的一氯硅烷以及二氯硅烷储罐中的二氯硅烷进行检测，硅烷纯度≥99.9999％，一氯硅烷纯度≥97％，二氯硅烷纯度≥99.99％。
实施例3
使用实施例1中的生产装置同时生产电子级硅烷、一氯硅烷、二氯硅烷，其工作过程如下：
(1)以氢气、硅粉、四氯化硅为原料，氢气同时作为载气，钴的无氧酸根盐为催化剂，于氢化系统中，在500-600℃、0.1-2MPa下合成三氯氢硅；
(2)步骤(1)反应过后生成的混合气体通入歧化塔一进行歧化反应，控制歧化塔一反应温度20-150℃、反应压力0.1-2MPa，并且控制歧化塔一顶部冷凝器入口温度-100--20℃、出口温度-100--20℃，使包含四氯化硅的重馏分回流至氢化系统，包含硅烷、一氯硅烷、二氯硅烷的轻馏分通入气体缓冲罐，不凝尾气由歧化塔一顶部冷凝器排出；
(3)步骤(2)轻馏分经气体缓冲罐通入歧化塔二，控制歧化塔二反应温度20-150℃、反应压力0.1-2MPa，并且控制歧化塔二顶部冷凝器入口温度-100--20℃、出口温度-100--20℃，使包含三氯化硅的重馏分回流至歧化塔一，包含硅烷、一氯硅烷、二氯硅烷的轻馏分通入粗分离设备，不凝尾气由歧化塔一顶部冷凝器排出；
(4)控制粗分离精馏塔温度-99-0℃、压力0.1-2MPa，并且控制粗分离精馏塔顶部冷凝器入口温度-100--10℃、出口温度-100--10℃，使包含硅烷的轻馏分通入硅烷分离提纯设备，包含一氯硅烷、二氯硅烷的重馏分通入一氯硅烷分离提纯设备，不凝尾气由粗分离精馏塔顶部冷凝器排出。
(5)控制硅烷精馏塔一温度为-99--20℃，压力为0.1-2MPa，硅烷精馏塔一顶部冷凝器入口温度为-100--20℃，出口温度控制在-100--20℃；使包含硅烷的重馏分通入硅烷精馏塔二，不凝尾气由硅烷精馏塔一顶部冷凝器排出；
控制硅烷精馏塔二温度为-99--20℃，压力为0.1-3MPa，硅烷精馏塔二顶部冷凝器入口温度为-130--20℃，出口温度控制在-120--20℃；使硅烷通入硅烷储罐，其余重馏分回流至粗分离精馏塔继续分离提纯，不凝尾气由硅烷精馏塔二顶部冷凝器排出；
控制一氯硅烷精馏塔一温度为0-100℃，压力为1-2MPa，一氯硅烷精馏塔一顶部冷凝器入口温度为-50-100℃，出口温度控制在-50-100℃；使包含一氯硅烷的轻馏分通入一氯硅烷精馏塔二，其余重馏分通入二氯硅烷分离提纯设备，不凝气体经一氯硅烷精馏塔一顶部冷凝器回流至粗分离精馏塔；
控制一氯硅烷精馏塔二温度为0-80℃，压力为1-2MPa，一氯硅烷精馏塔二顶部冷凝器入口温度为-50-100℃，出口温度控制在-50-100℃；使轻馏分经一氯硅烷精馏塔二顶部冷凝器回流至粗分离精馏塔；包含一氯硅烷的重馏分通入一氯硅烷精馏塔三；
控制一氯硅烷精馏塔三温度为-50-50℃，压力为0.1-2MPa，一氯硅烷精馏塔三顶部冷凝器入口温度为-50-100℃，出口温度控制在-50-100℃；使轻馏分一氯硅烷通入一氯硅烷储罐，其余重馏分回流至一氯硅烷精馏塔一，不凝尾气经一氯硅烷精馏塔三顶部冷凝器回流至粗分离精馏塔；
控制二氯硅烷精馏塔一温度为0-80℃，压力为0.1-3MPa，二氯硅烷精馏塔一顶部冷凝器入口温度为-10-50℃，出口温度控制在-10-50℃；使包含二氯硅烷的轻馏分通入二氯硅烷精馏塔二，其余重馏分回流至歧化塔一继续反应，不凝气体经二氯硅烷精馏塔一顶部冷凝器回流至一氯硅烷精馏塔一；
控制二氯硅烷精馏塔二温度为20-100℃，压力为0.1-3MPa，二氯硅烷精馏塔二顶部冷凝器入口温度为0-50℃，出口温度控制在0-50℃；使包含一氯硅烷的轻馏分经二氯硅烷精馏塔二顶部冷凝器回流至一氯硅烷精馏塔一；包含二氯硅烷的重馏分通入二氯硅烷精馏塔三；
控制二氯硅烷精馏塔三温度为-30-50℃，压力为0.1-3MPa，二氯硅烷精馏塔三顶部冷凝器入口温度为-50-50℃，出口温度控制在-50-50℃；使轻馏分二氯硅烷通入二氯硅烷储罐，其余重馏分回流至二氯硅烷精馏塔一，不凝尾气由二氯硅烷精馏塔三顶部冷凝器回流至一氯硅烷精馏塔一。
冷凝器六23、冷凝器七24、冷凝器八25、冷凝器九26、冷凝器十27、冷凝器十一28顶部排放的气体可定期作为尾气排出。
分别对硅烷储罐中的硅烷，一氯硅烷储罐中的一氯硅烷以及二氯硅烷储罐中的二氯硅烷进行检测，硅烷纯度≥99.9999％，一氯硅烷纯度≥97％，二氯硅烷纯度≥99.99％。
实施例4
使用实施例1中的生产装置同时生产电子级硅烷、一氯硅烷、二氯硅烷，其工作过程如下：
(1)以氢气、硅粉、四氯化硅为原料，氢气同时作为载气，铁的无氧酸根盐为催化剂，于氢化系统中，在100-800℃、0.1-2MPa下合成三氯氢硅；
(2)步骤(1)反应过后生成的混合气体通入歧化塔一进行歧化反应，控制歧化塔一反应温度20-150℃、反应压力0.1-2MPa，并且控制歧化塔一顶部冷凝器入口温度-130--20℃、出口温度-120--20℃，使包含四氯化硅的重馏分回流至氢化系统，包含硅烷、一氯硅烷、二氯硅烷的轻馏分通入气体缓冲罐，不凝尾气由歧化塔一顶部冷凝器排出；
(3)步骤(2)轻馏分经气体缓冲罐通入歧化塔二，控制歧化塔二反应温度20-150℃、反应压力0.1-2MPa，并且控制歧化塔二顶部冷凝器入口温度-130--20℃、出口温度-120--20℃，使包含三氯化硅的重馏分回流至歧化塔一，包含硅烷、一氯硅烷、二氯硅烷的轻馏分通入粗分离设备，不凝尾气由歧化塔一顶部冷凝器排出；
(4)控制粗分离精馏塔温度-99--20℃、压力0.1-2MPa，并且控制粗分离精馏塔顶部冷凝器入口温度-130--20℃、出口温度-120--20℃，使包含硅烷的轻馏分通入硅烷分离提纯设备，包含一氯硅烷、二氯硅烷的重馏分通入一氯硅烷分离提纯设备，不凝尾气由粗分离精馏塔顶部冷凝器排出。
(5)控制硅烷精馏塔一温度为-99--20℃，压力为0.1-3MPa，硅烷精馏塔一顶部冷凝器入口温度为-130--20℃，出口温度控制在-120--20℃；使包含硅烷的重馏分通入硅烷精馏塔二，不凝尾气由硅烷精馏塔一顶部冷凝器排出；
控制硅烷精馏塔二温度为-99--20℃，压力为0.1-3MPa，硅烷精馏塔二顶部冷凝器入口温度为-130--20℃，出口温度控制在-120--20℃；使硅烷通入硅烷储罐，其余重馏分回流至粗分离精馏塔继续分离提纯，不凝尾气由硅烷精馏塔二顶部冷凝器排出；
控制一氯硅烷精馏塔一温度为0-100℃，压力为1-2MPa，一氯硅烷精馏塔一顶部冷凝器入口温度为-50-100℃，出口温度控制在-50-100℃；使包含一氯硅烷的轻馏分通入一氯硅烷精馏塔二，其余重馏分通入二氯硅烷分离提纯设备，不凝气体经一氯硅烷精馏塔一顶部冷凝器回流至粗分离精馏塔；
控制一氯硅烷精馏塔二温度为0-80℃，压力为1-2MPa，一氯硅烷精馏塔二顶部冷凝器入口温度为-50-100℃，出口温度控制在-50-100℃；使轻馏分经一氯硅烷精馏塔二顶部冷凝器回流至粗分离精馏塔；包含一氯硅烷的重馏分通入一氯硅烷精馏塔三；
控制一氯硅烷精馏塔三温度为-50-50℃，压力为0.1-2MPa，一氯硅烷精馏塔三顶部冷凝器入口温度为-50-100℃，出口温度控制在-50-100℃；使轻馏分一氯硅烷通入一氯硅烷储罐，其余重馏分回流至一氯硅烷精馏塔一，不凝尾气经一氯硅烷精馏塔三顶部冷凝器回流至粗分离精馏塔；
控制二氯硅烷精馏塔一温度为0-100℃，压力为0.1-3MPa，二氯硅烷精馏塔一顶部冷凝器入口温度为0-80℃，出口温度控制在0-80℃；使包含二氯硅烷的轻馏分通入二氯硅烷精馏塔二，其余重馏分回流至歧化塔一继续反应，不凝气体经二氯硅烷精馏塔一顶部冷凝器回流至一氯硅烷精馏塔一；
控制二氯硅烷精馏塔二温度为20-100℃，压力为0.1-3MPa，二氯硅烷精馏塔二顶部冷凝器入口温度为0-100℃，出口温度控制在0-100℃；使包含一氯硅烷的轻馏分经二氯硅烷精馏塔二顶部冷凝器回流至一氯硅烷精馏塔一塔；包含二氯硅烷的重馏分通入二氯硅烷精馏塔三；
控制二氯硅烷精馏塔三温度为-30-100℃，压力为0.1-3MPa，二氯硅烷精馏塔三顶部冷凝器入口温度为-50-50℃，出口温度控制在-50-50℃；使轻馏分二氯硅烷通入二氯硅烷储罐，其余重馏分回流至二氯硅烷精馏塔一，不凝尾气由二氯硅烷精馏塔三顶部冷凝器回流至一氯硅烷精馏塔一。
冷凝器六23、冷凝器七24、冷凝器八25、冷凝器九26、冷凝器十27、冷凝器十一28顶部排放的气体可定期作为尾气排出。
分别对硅烷储罐中的硅烷，一氯硅烷储罐中的一氯硅烷以及二氯硅烷储罐中的二氯硅烷进行检测，硅烷纯度≥99.9999％，一氯硅烷纯度≥97％，二氯硅烷纯度≥99.99％。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
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