复杂控制系统在多晶硅项目中应用.pdf

第49卷 第3期 石 油 化 工 自 动 化 VoI．49，No．3 2013年 6月 AUT0MATION IN PETRO CHEMICAL INDUSTRY June，2013 复杂控制系统在多晶硅项 目中的应用 郭鑫，杨云漪 (中国天辰工程有限公司，天津 300400) 摘要 ：概述了多晶硅全厂及其核心生产装置氯化氢合成工序和还原氢化工序的工艺流程。结合复杂控制系统的工作原理，对 其中2个典型复杂控制回路的运行设置、使用情况和应注意的问题做 了总结 ，进而体现了多晶硅工艺生产的复杂性。采用该工 艺的国内某多晶硅装置一次开车成功，目前运行稳定。结果表明，该工艺方案安全可靠，控制效果和可行性较好，从而为同类多 晶硅项 目的设计实施提供了借鉴。 关键词 ：多晶硅 比值控制 串级控制 中图分类号：TP273 文献标志码：B 文章编号 ：1007—7324(2013)03—0041—04 ApplicationofComplexControlSystem inPolycrystallineSiliconProject GuoXin，YangYunyi (ChinaTianchenEngineeringCoLtd，Tianjin，300400，China) Abstract：Thewholepolycrystallinesilicon processandkeyprocessforHC1synthesisand hydrogenationreductionareintroduced．Combiningwithworkingprincipleofcomplexcontrol system ，operation setting，usage and problemsfor two typicalcomplex controlloopsare summarized，which furtherreflectscomplexityofpolycrystallinesilicon productionprocess． Theprojectwithapplicationofthisprocessinonedomesticdevicehasrunsuccessfullyfrom start—upandisrunningstablytillnow．Theresultshowstheprocessschemeissafeandreliable with better controleffectiveness and feasibility． It has provided a reference for similar polycrystallinesiliconprojectdesignandimplementation． Keywords：polycrystallinesilicon；ratioeontrol；cascadecontrol 1 工艺概述 尾气，仍需用某公司装置 回收氢气、氯化氢和氯硅 多晶硅生产主要反应原料为 99．8 的工业硅 烷混合物，后者经分离为TCS，TET。所有尾气成 粉、氯气和氢气，氯气和氢气在钢制合成炉内，约 分都分别循环回收利用，其中TET送氢化工序。 500℃下燃烧合成氯化氢。 将各工序 回收的TET集 中起来进行氢化 (包 在具有冷却介质的反应炉内，硅粉与氯化氢在 括 自身循环的TET)，每次氢化循环只有 17 左右 约 300℃下反 应生 成 86 左 右 的三氯 氢硅 的TET转化为TCS，其反应式： (TCS)，其主要化学反应 ： SiC14+ H2一 SiHC13+ HC1