438k 0220-14 65 442k 0220-16 水 0.6 水蒸汽 0.25 0.035 157/57 0.05 3500/1200 32 2500 149 465k 0220-16 150 水 0.6 0.035 124/72 32 469k 0220-17 150 水 0.6 0.035 125/72 32 472k 0220-17 100 水蒸汽 0.25 0.05 2700/1500 2500 143 502k 0220-18 水蒸汽 0.25 0.05 3500/1200 2500 143 525k 0220-18 150 水 0.6 0.035 124/72 32 532k 0220-19 100 水蒸汽 0.25 0.05 2700/1500 2500 143 558k 0220-19 150 水 0.6 0.035 125/72 32 578k 0220-21 50 水 0.6 0.035 25/16 23 32 581k 0220-21 40 水蒸汽 0.25 0.05 650/420 556 143 616k 0220-23 40 水 0.6 0.035 25/16 23 32 626k 0220-23 40 水蒸汽 0.25 0.05 650/420 556 143 656k 0220-25 40 水蒸汽 0.25 0.05 510/450 143 677k 0220-25 50 水 0.6 0.035 23/16 17.4 32 681k 0220-27 125 水 0.8 0.1 50/40 45 32 682k 0220-27 80 冷凝液 0.42 0.03 43/33 70 686k 0220-27 100 水 0.6 0.05 215/175 32 693k 0220-29 水蒸汽 0.25 0.05 3800/2800 143 703k 0220-29 150 水 0.6 0.035 160/150 155 32 746k 0220-32 50 冷凝液 0.6 0.24 2.5/0.5 1.04 140 748k 0220-32 125 水蒸汽 0.6 0.05 3800/2800 3800 143 754k 0220-32 150 水 0.6 0.035 170/140 160 32 789k 0220-35 125 水蒸汽 0.25 0.05 3350/2000 3260 143 803k 0220-35 水 0.6 0.035 160/150 155 32 826k 0220-38 80 冷凝液 0.6 0.05 3.5/1 2.534 140 829k 0220-38 125 水蒸汽 0.6 0.05 3800/2800 143 833k 0220-38 150 水 0.6 0.035 160/150 155 32 864k 0220-41 80 水蒸汽 0.25 0.05 1450/1350 1400 143 875k 0220-41 125 水 0.6 0.035 120/50 70 32 931k 0220-43 冷凝液 0.6 0.05 2.0/0.6 1.35 140 935k 0220-43 100 水蒸汽 0.6 0.05 3360/2000 3260 143 948k 0220-43 150 水 0.6 0.035 160/150 155 32 注;合资品牌调节阀共58台(不含2.8号车间3台),其阀体材质为CS,阀芯,阀座材质为316。
表9-2 (2)原装进口品牌 位号 PID位置 通径 介质 调前压 压差 最大/最小流 正常 操作 mm MpaA Mpa 量m3/h 流量 温度 120k 0220-02 20 SiHCl3 0.26 0.02 0.85/0.7 65 121k 0220-02 25 SiHCl3 0.26 0.02 0.85/0.7 65 122k 0220-02 25 SiHCl3 0.26 0.02 1.7/1.4 65
11
133k 0220-04 20 氯硅烷汽 0.25 0.085 13/9 65 153k 0220-04 20 SiHCl3 0.26 0.02 0.8/0.6 65 164k 0220-05 20 SiHCl3 0.26 0.02 0.8/0.6 65 170k 0220-05 20 氯硅烷汽 0.25 0.085 13/9 60 196k 0220-06 20 SiHCl3 0.26 0.02 0.8/0.6 65 200k 0220-06 20 氯硅烷汽 0.25 0.085 13/9 60 224k 0220-07 20 SiHCl3 0.25 0.03 0.8/0.6 65 230k 0220-07 20 氯硅烷汽 0.25 0.085 13/9 60 256k 0220-08 20 SiHCl3 0.25 0.02 0.8/0.6 65 260k 0220-08 20 氯硅烷汽 0.25 0.085 13/9 60 284k 0220-09 20 氯硅烷汽 0.165 0.06 13/9 8 396k 0220-13 20 SiHCl3 0.26 0.02 0.041/0.034 65 426k 0220-14 20 SiHCl3 0.26 0.02 0.041/0.034 65 454k 0220-16 20 SiHCl3 0.26 0.02 0.73/0.6 60 499K 0220-17 20 SiHCl3 0.26 0.02 0.7/0.5 65 514K 0220-18 20 SiHCl3 0.26 0.02 0.73/0.6 60 557K 0220-19 25 SiHCl3 0.26 0.02 0.7/0.5 65 570K 0220-20 25 氯硅烷汽 0.165 0.06 10/5 10 596K 0220-22 32 SiCl4 0.26 0.02 2.7/2.3 90 634K 0220-23 32 SiCl4 0.26 0.02 2.7/2.3 90 659K 0220-25 20 SiCl4 0.26 0.02 0.09/0.07 95 669K 0220-25 25 氯硅烷汽 0.165 0.06 10/5 15 699K 0220-29 32 SiHCl3 0.38 0.02 1.15/0.05 67 775K 0220-33 32 SiHCl3 0.68 0.02 2.59/2.35 2.39 67 796K 0220-35 25 SiHCl3 0.36 0.02 2.51/2.27 2.39 67 853K 0220-39 25 SiHCl3 0.25 0.02 0.77/0.69 67 863K 0220-41 25 SiHCl3 0.25 0.02 0.71/0.65 0.68 67 957K 0220-43 32 SiCl4 0.36 0.02 4.18/3.79 91 注;原装进口品牌调节阀共31台(不含2.8#厂房三台),其阀体,阀芯,阀座材质为316Ti(OCr18Ni12Mo2Ti)
调节阀共计58+31=89台(不含2.8号厂房6台) 4.5安全阀一览表
各安全阀的设定值一览表,见表10 位号 设备名称 压力范围安全阀设定值范围Mpa.G 待定 2.402 1塔蒸馏釜中压力 0.19/0.22 2.425 2(1)塔蒸馏釜中压0.16/0.18 力 2.432 2(2)塔蒸馏釜中压0.16/0.18 力 2.438 2(3)塔蒸馏釜中压0.16/0.18 力
12
2.445 2(4)塔蒸馏釜中压0.16/0.18 力 2.451 2(5)塔蒸馏釜中压0.16/0.18 力 2.506 3(1)塔蒸馏釜中压0.22/0.27 力 2.516 3(2)塔蒸馏釜中压0.22/0.27 力 2.466,2467,2.468 氮加湿器 0.3 2.469,2.470 2.530 4(1)塔蒸馏釜中压0.22/0.27 力 2.549 4(2)塔蒸馏釜中压0.22/0.27 力 2.539 5(1)塔蒸馏釜中压0.22/0.27 力 2.558 5(2)塔蒸馏釜中压0.22/0.27 力 2.584 6(1)塔蒸馏釜中压0.17/0.18 力 2.595 6(2)塔蒸馏釜中压0.17/0.18 力 2.609 7塔蒸馏釜中压力 0.17/0.18 2.680 8塔蒸馏釜中压力 0.2/0.25 2.701 9塔蒸馏釜中压力 0.25/0.28 2.713 10塔蒸馏釜中压力 0.2/0.265 2.731 11塔蒸馏釜中压力 0.28/0.29 2.741 12塔蒸馏釜中压力 0.23/0.25 2.756 13塔蒸馏釜中压力 0.23/0.25 2.1.475,2.1.477 沉淀槽 0.27/0.3 2.1.479,2.1.481 2.1.483,2.1.485 5主要控制调节系统说明 为了生产半导体质量级的多晶硅,氯硅烷提纯系统是关键系统,系统的特点是,将6个 “9”或7个“9”(主要相对硼杂质含量而言)的氯硅烷提纯到11个“9”,要求提高4-5个数量级,即硼杂质含量降低10000-100000倍的提纯效果。 氯硅烷提纯系统另一个特点是:流程长,连续作业。为避免人为因素影响,工艺参数必须采用全过程的DCS自动控制,确保按设计的工艺参数长期、连续和稳定的运行,产品质量才有可能实现长期的稳定。 精馏提纯工序的工艺过程自动化总述如下:
氯硅烷提纯工序的工艺过程自动控制系统是基于可靠的控制测量仪表和程控设备,因此选择自动化技术仪器设备时要考虑到工艺过程的需求和被监控物质的易燃易爆特性。
工艺过程自动控制系统应保证;
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⑴对工艺参数的监控和记录; ⑵对参数的自动调节;
⑶对意外事故的保护装置和联锁装置; ⑷对切断阀和调节阀的遥控; ⑸对电气设备的遥控。
设计时考虑了工艺过程分布式的控制系统,通过安装在中控室操作员站的DCS系统(和安装在2号厂房控制室内的控制)来实现。 对精馏提纯工序的主要控制调节系统说明如下:
5.1 1级塔(位号2.402)分离三氯氢硅和四氯化硅的工艺过程控制功能
1)监控从氯硅烷冷凝液(CDI-3来的)贮罐(2.1.351, 2.1.352, 2.1.353),经泵(2.1.356,2.1.357)输送到1级塔预热器(2.401)的氯硅烷的流量(或输送至贮液槽2.1.354);
2)监控1级塔预热器(2.401)后的氯硅烷液体的温度;
3)调节送到1级塔再沸器(或蒸发器)2.403的蒸汽流量,其流量是根据1级塔;2.402中的顶、釜压力降(压差)来进行调节的,是一个复杂回路; 4)监控1级塔2.402下部、中部与上部区域内的温度; 5)监控1级塔2.402中的顶、釜压力降;
6)监控1级塔2.402下部和上部区域内的压力。 7)监控1级塔冷凝器2.404冷却水的流量,其流量是根据送入1级塔冷凝器2.404的进回水温差,来进行调节的,是一个复杂回路,(在低负时要控制最低的循环水允许流速,不考虑进、回水温差);
8)通过塔尾气的排放量来调节1级塔2.402上部区域的压力。 9)调节1级塔2.402塔顶的产品流量(即调节回流流量),以三氯氢硅的流量信号来控制调节阀的开度,是一个复杂回路;
10)监控1级塔釜液罐2.407中的压力、温度和液位; 11)监控1级塔顶液罐2.405中的压力和液位;
12)调节1级塔顶液罐2.405流往2级1塔再沸器2.425,2级3塔2.433,2级5塔再沸器2.451的三氯氢硅流量。以流量信号来控制调节阀的开度,是一个复杂回路。
5.2 2级塔三氯氢硅反应精馏提纯工艺过程控制功能
1)监控2级塔各再沸器2.425,2.432,2.438,2.445,2.451中的液位;
2)调节2级塔各再沸器2.425,2.432,2.438,2.445,2.451中的蒸汽流量,其流量是根据2级塔2.426,2.433,2.439,2.446,2.452中的顶、釜压力降进行调节,是一个复杂回路;
3)监控2级塔2.426,2.433,2.439,2.446,2.452中的下部、中部和上部区域内的温度;
4)监控2级塔各再沸器2.425,2.432,2.438,2.445,2.451进入釜液收集罐2.428、2.441的流量;
5)监控2级塔2.426,2.433,2.439,2.446,2.452中的顶、釜压力降;
6)监控2级塔2.426,2.433,2.439,2.446,2.452下部和上部区域内的压力; 7)监控2级塔冷凝器2.427,2.434,2.440,2.447,2.453冷却循环水流量,其流量是根据送入2级塔冷凝器2.427,2.434,2.440,2.447,2.453的进、回水温差来进行调节的,是一个复杂回路,(在低负时要控制最低的循环水允许流速,不考虑进、回水温差);
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8)以调节阀调节排放废气的方式,来调节2级塔2.426,2.433,2.439,2.446,2.452上部区域的压力;
9)以流量信号来调节从2级塔2.426,2.433,2.439,2.446,2.452流出的顶液流量,是一个复杂回路;
10)监控釜液罐2.428、2.441中的压力、温度和液位;
11)监控釜液罐2.428经泵,2.429、2.430,釜液罐2.441经泵2.442、2.443输出的流量;
12)监控尾气再冷器2.458后的废气温度; 13)监控尾气再冷器2.458后的废气压力。 5.3氮气增湿工艺过程控制功能
1)调节进入氮气增湿器2.466,2.467,2.468,2.469,2.470中的氮气流量; 2)通过氮气增湿器内温度信号(0-20℃)以改变电加热器的功率,来调节增湿器2.466,2.467,2.468,2.469,2.470输出氮气的温度(即湿氮露点),湿一个复杂回路。
3)监控增湿器2.466,2.467,2.468,2.469,2.470中的温度;
4)调节干燥氮气的流量,该氮气送去与氮气增湿器 2.466,2.467,2.468,2.469,2.470来的氮气混合;
5)监控增湿器2.466,2.467,2.468,2.469,2.470中蒸馏水的液位。 5.4三氯氢硅静置沉淀工艺过程控制功能
1)监控沉淀槽2.1.475,2.1.477,2.1.479,2.1.481,2.1.483,2.1.485中的液固分离水平(分离情况);
2)监控沉淀槽2.1.475,2.1.477,2.1.479,2.1.481,2.1.483,2.1.485中的温度 3)监控沉淀槽2.1.475,2.1.477,2.1.479,2.1.481,2.1.483,2.1.485中的压力; 4)监控沉淀槽2.1.475,2.1.477,2.1.479,2.1.481,2.1.483,2.1.485中的液位; 5)监控沉淀槽2.1.475,2.1.477,2.1.479,2.1.481,2.1.483,2.1.485上部、经泵2.1.487,2.1.489输送至 3级塔2.505,2.515的三氯氢硅流量状况;
6)监控从沉淀槽2.1.475,2.1.477,2.1.479,2.1.481,2.1.483,2.1.485下部和氯硅烷收集罐2.1.492,经泵2.1.490输送至6级塔前贮液罐2.580,2.593的三氯氢硅流量状况;
7)监控氯硅烷收集罐2.1.492中的液位和压力;
8)监控从泵2.1.356,2.1.357和6级塔顶冷凝器2.591,2.602流入贮液罐2.1.354的四氯化硅流量状况;
9)监控贮液罐2.1.354的温度和液位状况;
10)监控从贮液罐2.1.354经泵2.1.360,2.1.361输送至1号厂房湿法除尘器1.299,1.303,或经泵2.1.362,2.1.363输送至1号厂房湿法除尘器1.301,1.305或输送至合成氯硅烷冷凝液罐2.1.351, 2.1.352, 2.1.353;
11)监控合成氯硅烷冷凝罐2.1.351, 2.1.352, 2.1.353的温度和液位; 12)监控从合成氯硅烷冷凝罐2.1.351, 2.1.352, 2.1.353经泵2.1.356 2.1.357输送至1级塔预热器的流量状况。
5.5 3级塔除三氯氢硅中的低沸物杂质工艺过程控制功能
1)通过调节蒸汽冷凝液来监控3级塔进料预热器2.505,2.515后的三氯氢硅温度;
2)监控流入3级塔进料预热器2.505,2.515的三氯氢硅的流量;
3)监控送入3级塔再沸器2.506,2.516的蒸汽流量,其流量湿根据3级塔
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