全球首套DCS制甲硅烷工業(yè)裝置由上海交大研發(fā)成功并投產(chǎn)

近日，上海交大化學(xué)院李學(xué)剛教授主導(dǎo)的1500噸/年二氯二氫硅（DCS）制甲硅烷生產(chǎn)線落戶通威股份子公司四川永祥能源科技有限公司。此舉標(biāo)志著以該模型作為DCS制甲硅烷新工藝全球首個(gè)工業(yè)示范的正式啟動(dòng)。

據(jù)悉，甲硅烷作為微電子、光電子領(lǐng)域的關(guān)鍵氣體，被廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體芯片、顯示屏以及太陽(yáng)能光伏等產(chǎn)業(yè)。同時(shí)，以甲硅烷為硅源前驅(qū)體的硅碳復(fù)合材料，被視為下一代高性能鋰離子電池負(fù)極材料的發(fā)展方向。

根據(jù)上海交大化學(xué)院發(fā)布的信息，傳統(tǒng)的甲硅烷生產(chǎn)工藝以三氯氫硅（TCS）為原料，經(jīng)過歧化反應(yīng)生成四氯化硅（STC），但存在效率低下、能耗較高的問題。李學(xué)剛教授團(tuán)隊(duì)研發(fā)出以改良西門子法多晶硅工藝中氫化、還原等環(huán)節(jié)產(chǎn)生的DCS為原料，借助反應(yīng)精餾多功能反應(yīng)器制備甲硅烷的新型工藝。

他們成功解決了DCS原料除雜難題，實(shí)現(xiàn)了DCS歧化反應(yīng)過程強(qiáng)化和反應(yīng)進(jìn)度有效調(diào)控，使得中間歧化產(chǎn)物TCS成為優(yōu)勢(shì)副產(chǎn)物，最終歧化副產(chǎn)物STC的選擇性低于5%。

副產(chǎn)的TCS可返回多晶硅工段生產(chǎn)多晶硅，實(shí)現(xiàn)了甲硅烷工藝與改良西門子法多晶硅工藝的有機(jī)結(jié)合。相較于傳統(tǒng)TCS路線，新技術(shù)的固定資產(chǎn)投資和單位產(chǎn)品能耗分別降低了15%和60%以上。

四川永祥能源科技有限公司成立于2021年7月，隸屬于通威股份旗下四川永祥股份有限公司，專注于高純晶硅（多晶硅、單晶硅、電子級(jí)多晶硅）的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售。

永祥股份在冷氫化、大型精餾節(jié)能、尾氣回收、熱能梯級(jí)綜合利用、氯氫元素閉路循環(huán)等技術(shù)領(lǐng)域擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)400余項(xiàng)，工藝技術(shù)已迭代升級(jí)至“第七代永祥法”。

其產(chǎn)品N型單晶純度高達(dá)90%以上，覆蓋電子級(jí)和太陽(yáng)能級(jí)，純度達(dá)到99.999999999%，實(shí)現(xiàn)了高純晶硅的“中國(guó)智造”。

永祥股份是全球最大的高純晶硅生產(chǎn)商，基于自身業(yè)務(wù)需求，經(jīng)過多次技術(shù)溝通和交流后，決定采用李學(xué)剛教授團(tuán)隊(duì)研發(fā)的甲硅烷新技術(shù)建設(shè)工業(yè)示范裝置。上海韻申新能源科技有限公司擔(dān)任項(xiàng)目總包方（工藝包為單次許可）。