三氯硅烷的工艺技术及应用的可行性研究报告

第一节 三氯硅烷的定义

三氯硅烷是一种含有硅，氢和氯元素的化合物，溶解性：溶于苯、醚等多数有机溶剂，相对密度(水=1)1.37；相对密度(空气=1)4.7 ，性质稳定 。（可行性研究报告）

第二节 三氯硅烷的工艺技术

当前世界上掌握生产高纯三氯硅烷技术的国家不多，只有美国、日本、德国、俄罗斯等少数国家能够做到大工业规模生产，其中最大的生产厂商是德国的Wacher 公司和美国的 Dow Corning 公司。我国有机硅工业的发展较晚，起始于20 世纪 50 年代初，到 80 年代以后，有机硅产品生产厂家才迅猛涌现，遍及全国各地。而我国在 20 世纪 90 年代初已建成一定规模的三氯硅烷生产装置，开始了规模化生产的模式。

然而，因工艺技术条件所限，我国各生产厂商生产的三氯硅烷产品的纯度只能满足中低端应用，高纯度级别三氯硅烷仍需依赖进口。因此，我国应加紧开发高纯度级别的三氯硅烷产品，并发展具有自主知识产权的工艺技术，缩短与国外先进水平的差距，增加国产高品质三氯硅烷的市场份额。经过多年的发展积累，随着三氯硅烷合成及提纯技术日趋成熟，国内三氯硅烷行业的发展速度也增长较快。国内专业的三氯硅烷生产厂商现在也有不少，年合成能力几千吨至上万吨的都有。

随着我国有机硅产业的增长和对环境保护问题重视程度的提高，太阳能电池作为一个新的清洁能源，越来越受到重视，太阳能电池行业的飞速发展对三氯硅烷的需求量迅速增加。因此全国各地开始纷纷扩建三氯硅烷项目，或对现有生产线进行技术改造提升，以达到扩产能的目的。

三氯硅烷是制造有机硅烷偶联剂中最基本的单体，同时也是制备多晶硅的主要原料。近年来随着三氯硅烷的用途逐渐拓宽，需求量大幅增加。与国外先进的工艺技术相比，国内三氯硅烷生产中还存在生产不稳定，生产的副产物不能综合利用，尾气回收存在资源浪费等许多难点问题。

第三节 三氯硅烷的应用

硅做为地壳中的固态元素，其含量为地壳的四分之一。但在自然界中不存在单体硅，多呈硅酸盐或氧化物状态。三氯硅烷是以金属硅为原料经过一系列物理化学反应提纯后达到一定纯度的硅化合材料，是硅产品产业链中的一个极为重要的中间产品。以硅为核心，可以形成一个庞大的产业链。

多晶硅材料处于硅材料应用领域中非常重要地位，其上游产品就是三氯硅烷。将三氯硅烷还原可以得到高纯度的多晶硅。多晶硅按纯度分类可以分为冶金级（金属硅）多晶硅、太阳能级多晶硅和电子级多晶硅。从三氯硅烷至多晶硅是一个物理化学反应的过程，从多晶硅到太阳能用材料和电子材料是一个物理过程，因此从工业硅合成为三氯硅烷，再将三氯硅烷还原为各种品质的多晶硅是这个产业链中最复杂、难度最大、投资最多的环节。

因为目前国内对三氯硅烷在有机硅、高纯氯硅烷方面的需求量有限，而多晶硅的需求量迅速加大。在正常情况下，多晶硅与三氯硅烷的消耗比例为 1：15。因此多晶硅行业的发展需求是否旺盛成为三氯硅烷行业是否兴盛发展的一个主要条件。只要下游的多晶硅行业的太阳能光伏产业和电子信息产业发展良好，势必会带动三氯硅烷行业的兴盛。

由于我国硅矿产资源丰富，并且可通过物理化学手段制成无毒的多晶硅半导体材料，同时多晶硅又较易制作大直径、无位错、低微缺陷的单晶硅，晶体力学性能比较优越，易于实现产业化，从而致使硅材料成为半导体电子材料中的第一大主体功能材料。国际上各种半导体器件及集成电路芯片有95%以上是使用硅材料制造的，并在今后较长时间内仍将形成长久、稳定的需求态势，因此三氯硅烷的市场需求空间非常巨大。

三氯硅烷可以与氯丙烯或氯乙烯在一定的条件下发生合成反应，产品经过精馏提纯后，便可得到丙烯基或乙烯基系列硅烷偶联剂产品。在正常情况下，1 吨硅烷偶联剂产品需消耗 2 吨三氯硅烷。硅烷偶联剂几乎可与任何一种材料交联，包括热固性材料、热塑性材料、密封剂、橡胶、亲水性聚合物以及无机材料等，这些材料在太阳能电池、玻璃纤维、增强树脂、精密陶瓷纤维和光纤保护膜等方面有着重要的应用，并在这些行业中发挥着不可或缺的重要作用。

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