三氯氢硅理化性质与质量指标

三氯氢硅的基本概况三氯氢硅，别名：三氯硅烷，硅氯仿；英文名称：Trichlorosilane或silicochloroform；分子式：SiHCl3；分子量：135.45CAS编号：10025-78-2；结构式：图1.1三氯氢硅结构式三氯氢硅用于有机硅烷和烷基、芳基以及有机官能团氯硅烷的合成，是有机硅烷偶联剂中最基本的单体，也是生产半导体硅、单晶硅的原料。我国经济的飞速发展，尤其是精细化工、有机硅产业、电子产品、光纤通讯、太阳能等行业的快速发展，为三氯氢硅的生产和下游产品的开发提供了巨大的市场空间和机遇。三氯氢硅是采用硅粉与氯化氢气体在流化床反应器中生成。在生产中消耗大量的氯气和氢气，是氯碱企业的一种很好的平衡氯气提高经济效益的产品。三氯氢硅基本理化性质三氯氢硅为一种易流动的无色液体，易挥发，易潮解，在空气中发生反应产生白烟并放出强烈的恶臭味，遇水分解，易溶于苯、醚、氯仿和二硫化碳等有机溶剂。熔点为-126.5℃，沸点为31.8℃，闪点为-13.9℃。属一级遇湿易燃易爆物品，自燃温度为185℃，在空气密度为1时，蒸汽相对密度为4.7，在空气中爆炸极限为1.2～90.5%(体积分数)。遇水反应产生氯化氢气体；它与氧化剂发生强烈反应，遇明火、高热时发生燃烧或爆炸。其火灾危险性属甲B类。表1.1三氯氢硅基本物理性质表序号项目数值1比重1.352相对气体密度4.73熔点-126.5℃4沸点31.8℃5饱和蒸气压（14.5℃）53.33Kpa6闪点－13.9℃（开杯）7自燃温度175℃8爆炸下限6.9%9爆炸上限70%10溶解性溶于苯、醚等有机溶剂11毒性具有急性毒性三氯氢硅在常温常压下为具有刺激性恶臭易流动易挥发的无色透明液体。在空气中极易燃烧，在-18℃以下也有着火的危险，遇明火则强烈燃烧，燃烧时发出红色火焰和白色烟，生成SiO2、HCI和CI2。三氯氢硅的蒸汽能与空气形成浓度范围很宽的爆炸性混合气，受热时引起猛烈的爆炸。它的热稳定性比二氯硅烷好，在900℃时分解产生氯化物有毒烟雾(HCI)，还生成CI2和Si。遇潮气时发烟，与水激烈反应。在碱液中分解放出氢气，与氧化性物质接触时产生爆炸性反应。与乙炔、烃等碳氢化合物反应产生有机氯硅烷。在氢化铝锂、氢化硼锂存在条件下，SiHCI3可被还原为硅烷。容器中的液态SiHCI3当容器受到强烈撞击时会着火。无水状态下三氯氢硅对铁和不锈钢不腐蚀，但是在有水分存在时腐蚀大部分金属。1.3三氯氢硅的包装、运输及安全等包装：包装采用316L不锈钢钢瓶，容积为220L。瓶阀为316L不锈钢，maleVCR1/4″end球阀，内壁均经过EP处理。运输：库房通风低温干燥，与氧化剂、酸类分开存放。1.3.1三氯氢硅生产的火灾危险性分析三氯氢硅生产的原料都是不燃物质，但是其生产过程中的产物大都是易燃易爆物质，如氢气、三氯氢硅、氯气等。1、电解食盐水的火灾危险性（1）电解时有强大的电流通过，如果电气的绝缘不良极易产生电火花，电解车间经常有氢气泄漏，遇到电火花或其它明火会发生燃烧或爆炸。（2）如氢气与氯气相混，达到爆炸极限范围，遇光也会发生爆炸。2、三氯氢硅合成的火灾危险性三氯氢硅的合成是在280℃～300℃的温度下进行的，已经超过了三氯氢硅的自燃温度175℃，在合成过程中如果三氯氢硅发生泄漏，或者空气进入反应器，极易引起燃烧、爆炸或中毒事故。并且三氯氢硅有毒、遇水燃烧，给火灾扑救带来一定的困难。3、三氯氢硅贮罐的火灾危险性三氯氢硅的贮罐如果发生泄漏，其危险性远远大于工艺管道泄漏的危险性，因为其贮量大，一旦发生泄漏，如果不及时堵漏，影响会不断扩大。贮罐区因为冷却用水的需要，经常有水存在，泄漏的三氯氢硅遇水发生反应，产生有毒的HCl，向四周扩散，给抢险救援工作带来困难。防火防爆对策在三氯氢硅生产的各个工序中，为防止火灾、中毒，要严格执行各项消防安全制度，严格控制工艺指标，严格操作规程。加强对设备管道的维护保养，严防跑、冒、滴、漏。具体预防措施如下：1、火源管理。在生产中进行检修时使用的工具应该是不产生火花的工具，严禁用铁器敲打设备或管道，工作人员应穿棉制品工作服。生产和贮罐区禁止明火，生产中动火要严格执行有关安全管理制度。2、防止跑、冒、滴、漏。生产过程中产生的大都是易燃易爆有毒物质，生产设备、工艺管道和贮罐如果发生泄漏极易酿成火灾、爆炸和中毒事故。因此，日常工作中要做好安全检查，不留死角，设备要定期检修，发现问题及时采取补救措施，修复存在跑、冒、滴、漏的部位。3、配置应急工具和消防设施。应该配备一定数量的防毒面具、自给式空气呼吸器、手套、堵漏工具。应急队的人员要经常进行演练，熟练掌握各种情况下的堵漏方法和处置措施。贮罐区常备干砂的量最好不少于一个贮罐的容积，厂内仓库存放一定的水泥作应急之用。配备一定数量的手提式二氧化碳和干粉灭火器。4、生产工艺中的防火防泄漏措施。（1）三氯氢硅的合成、除尘和精馏工段。HCl气体缓冲罐与合成炉之间应设止回阀，防止合成炉的三氯氢硅回到缓冲罐。应控制HCl气体的流量，控制合成炉内的温度。对设备管道要经常进行维护保养，防止三氯氢硅泄漏。在生产中要保持整个系统的密闭，用99.99%的氮气进行保护。（2）三氯氢硅的储存。三氯氢硅的沸点较低，需在低温下储存，三氯氢硅的贮罐设置低温保护装置和降温措施。由于三氯氢硅有潜在的燃烧爆炸危险，所以它的贮罐应与生产装置要有一定的防火间距，并且要设防火堤，降温水的排放管道经过防火堤处要设闸阀。贮罐应设静电接地装置和避雷装置。贮罐内的气相要与氮气系统相连进行保护，贮罐的气相与外部连通的平衡管（放空管）应与尾气回收系统相连，不能直接排空，并应设止回阀和阻火器。贮罐区应设一个备用罐，紧急情况下应将泄漏的贮罐内的物料转移至备用罐，防止大量泄漏。1.3.3泄漏处理和火灾扑救生产和储存中如果发生三氯氢硅泄漏，应根据泄漏量的大小划出一定的警戒范围，禁止无关人员和车辆进入警戒区，切断警戒区内的所有火源，迅速撤离泄漏污染区内的人员至安全地带。如果是贮罐发生泄漏，又不能及时排除泄漏，就应该将发生泄漏的贮罐内的三氯氢硅用氮气压入备用罐内。如果是生产中的设备和管道发生泄漏，应立即停止生产，并迅速关闭有关阀门切断物料输送。泄漏地带有水源时，应用干砂土围成隔离带，将泄漏的三氯氢硅与水隔离开来。抢险人员进入危险区域时应佩戴自给式呼吸器或防毒面具。应先查明泄漏部位的泄漏状况。由于贮存三氯氢硅的容器为常压容器，应针对不同的泄漏部位采取不同的堵漏措施，切断泄漏源，用砂土、水泥吸收残留液。三氯氢硅泄漏后发生燃烧时，应采用干砂、二氧化碳、干粉、水泥灭火，禁止直接用水和泡沫扑救。详细内容参见六鉴网()发布《三氯氢硅技术与市场调研报告》。