[发明专利]一种隔壁精馏装置及其精馏方法

说明书

本发明公开了一种隔壁精馏装置以及基于该隔壁精馏装置的精馏方法。该隔壁精馏装置包括隔壁塔，隔壁塔上开设有轻组分出口、重组分出口、轻组分回流口、次轻组分出口、次重组分出口和重组分回流口，上述的多个开口与隔壁塔内的隔板将隔壁塔划分为公共精馏区、公共提馏区、预精馏区、预提馏区、精馏分离区、全回流区和提馏分离区。本发明还公开了基于上述隔壁精馏装置的精馏方法，该精馏方法用于分离提纯三氯氢硅，其包括步骤：S1、将混合原料通入隔壁塔的内部；S2、将隔壁塔控制在1bar～10bar的压力以及40℃～200℃的温度下进行精馏分离。本发明可实现利用一座隔壁塔分离得到四种组分的效果，降低了三氯氢硅精馏工艺的设备投资和生产能耗。

技术领域

本发明涉及精馏技术领域，尤其涉及一种隔壁精馏装置及基于该隔壁精馏装置的精馏方法。

背景技术

三氯氢硅是生产多晶硅的主要原料，也是合成有机硅的重要中间体。近些年来，随着全球光伏产业和新材料产业的不断发展，国内三氯氢硅行业也从无到有、从小到大。但在规模扩张的同时，受技术限制，三氯氢硅产品的品质整体偏低、生产能耗较高，成为制约行业进一步发展的瓶颈。

目前多晶硅生产装置中，三氯氢硅的精馏多采用一系列的传统精馏塔顺序分离流程，即采用多台精馏塔对多晶硅原料先进行粗分离，然后再采用多座传统精馏塔对粗分离得到的三氯氢硅和四氯化硅进行进一步的精密分离，以得到高纯度的三氯氢硅产品。

目前采用的分离流程虽然能够满足产品纯度要求，但是存在能耗高、投资大、流程长等缺陷，特别是生产操作能耗长期居高不下这一弊端，使得传统精馏塔顺序分离流程不能适应目前节能降耗的需求。

发明内容

为解决现有技术中精馏塔顺序分离流程不能满足节能降耗需求的问题，同时进一步降低设备投资，本发明提供了一种可实现四组分分离的隔壁精馏装置和基于该隔壁精馏装置进行四组分分离的精馏方法。

为了达到上述发明目的，本发明采用了如下的技术方案：

一种隔壁精馏装置，所述隔壁精馏装置用于分离轻组分、次轻组分、次重组分和重组分四种组分；所述隔壁精馏装置包括隔壁塔，所述隔壁塔的一侧塔壁开设有至少一个进料口，所述隔壁塔的塔顶开设有轻组分出口，所述隔壁塔的塔底开设有重组分出口，在所述进料口所在的水平面和所述轻组分出口所在水平面之间的塔壁上开设有至少一个轻组分回流口，在所述进料口所在的水平面和所述重组分出口所在水平面之间的塔壁上开设有至少一个重组分回流口，在所述轻组分回流口所在水平面与所述重组分回流口所在水平面之间、且与所述进料口相对的另一侧塔壁上按照由塔顶到塔底方向依次开设有次轻组分出口和次重组分出口；

所述隔壁塔的塔内于所述进料口和所述次轻组分出口、次重组分出口之间设置有隔壁；

所述隔壁的顶端所在的水平面与所述轻组分回流口所在的水平面之间设置有公共精馏区，所述隔壁的底端所在的水平面与所述重组分回流口所在的水平面之间设置有公共提馏区；所述隔壁与所述进料口所在的塔壁之间包括预精馏区和预提馏区，所述隔壁与所述次轻组分出口所在的塔壁之间包括按照由塔顶到塔底的方向依次排列的精馏分离区、全回流区和提馏分离区；

其中，所述轻组分依次经由所述轻组分出口和所述轻组分回流口实现回流；所述重组分以及经由所述重组分出口和所述重组分回流口实现回流。

进一步地，所述公共精馏区、公共提馏区、预精馏区、预提馏区、精馏分离区、全回流区、提馏分离区均包括若干塔板；

其中，所述公共精馏区的理论塔板数为20～40；所述公共提馏区的理论塔板数为20～40；所述预精馏区的理论塔板数为30～50；所述预提馏区的理论塔板数为30～50；所述精馏分离区的理论塔板数为20～40；所述全回流区的理论塔板数为20～50；所述提馏分离区的理论塔板数为30～50。