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EP2771279A1 - Method for producing tetrahalosilanes - Google Patents

Method for producing tetrahalosilanes

Info

Publication number
EP2771279A1
EP2771279A1 EP12780179.3A EP12780179A EP2771279A1 EP 2771279 A1 EP2771279 A1 EP 2771279A1 EP 12780179 A EP12780179 A EP 12780179A EP 2771279 A1 EP2771279 A1 EP 2771279A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
masses
rock
residue
oil
tetrahalosilanes
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP12780179.3A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Norbert Auner
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Spawnt Private SARL
Original Assignee
Spawnt Private SARL
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Spawnt Private SARL filed Critical Spawnt Private SARL
Publication of EP2771279A1 publication Critical patent/EP2771279A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B33/00Silicon; Compounds thereof
    • C01B33/08Compounds containing halogen
    • C01B33/107Halogenated silanes
    • C01B33/1071Tetrachloride, trichlorosilane or silicochloroform, dichlorosilane, monochlorosilane or mixtures thereof
    • C01B33/10742Tetrachloride, trichlorosilane or silicochloroform, dichlorosilane, monochlorosilane or mixtures thereof prepared by hydrochlorination of silicon or of a silicon-containing material
    • C01B33/10747Tetrachloride, trichlorosilane or silicochloroform, dichlorosilane, monochlorosilane or mixtures thereof prepared by hydrochlorination of silicon or of a silicon-containing material with the preferential formation of tetrachloride
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B33/00Silicon; Compounds thereof
    • C01B33/08Compounds containing halogen
    • C01B33/107Halogenated silanes
    • C01B33/10705Tetrafluoride
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01FCOMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
    • C01F7/00Compounds of aluminium
    • C01F7/48Halides, with or without other cations besides aluminium
    • C01F7/56Chlorides
    • C01F7/58Preparation of anhydrous aluminium chloride
    • C01F7/60Preparation of anhydrous aluminium chloride from oxygen-containing aluminium compounds

Definitions

  • Tetrahalosilane is an important starting material for the production of silicon. In this regard, reference is made to the extensive state of the art.
  • the present invention has for its object to provide a process for the production of tetrahalosilanes, which is characterized by a particularly high efficiency.
  • Halogenwasserstoffström be heated and the resulting SiX 4 is collected or distilled off.
  • Residues still contain carbon in the form of high-viscosity hydrocarbons. This carbon is used to reduce the present in the rock masses Si0 2
  • Reducing agent used and this is used specifically for the production of tetrahalosilanes, which can then be converted in further reaction steps to the desired Si. It is essential that the starting materials in question (rock masses, residue masses) contain enough carbon to provide the desired
  • the masses contain, for example, highly viscous Hydrocarbons in the form of bitumen or tar.
  • the C content of the masses is preferably determined. If this is insufficient, carbon is added to the masses before or during heating. In this case, preferably cheaper carbon (hard coal, dried biomass, coal, etc.) is used.
  • the masses for residual water removal are heated to about 400-500 ° C. and then to about 1000-1300 ° C. for obtaining S1X 4 .
  • rock masses are, for example, oil sands or oil shale.
  • oil sands or oil shale.
  • rock mass should also cover oil sludge, although this is not a rock. For example, these rock masses become low-viscosity
  • inventive method can be used.
  • the determination of the C content if appropriate the addition of carbon and the heating in two stages (400-500 ° C. for residual water removal, 1000 ⁇
  • Electromagnetic alternating fields for example, microwave
  • the method is achieved by a process for the production of tetrahalosilanes (SiX)
  • existing carbon is used as a suitable energy source for the further processing of the SiX obtained to Si, so that also in this process variant, an effective or efficient use of existing materials in the starting materials.
  • SiF 4 is obtained in situ in this process.
  • SiX 4 obtained to Si in a known manner.
  • SiX 4 can be converted plasma-chemically into polyhalosilanes. Thermolysis at about 800-1000 ° C then gives Si and SiX 4 which can then be recycled.
  • the residue contains alkali-alkaline earth oxides and / or
  • prepared rock masses or residue masses are preferably contained by removal of the rock contained in the rock
  • Extraction method such as SAGD (steam assisted gravity
  • Hydrocarbons have been removed. This may be, for example, rock masses which have a relatively low proportion of low-viscosity hydrocarbons, so that their recovery is not worthwhile, or in which the low-viscosity hydrocarbons contained have been converted into higher-viscosity hydrocarbons
  • thermolysis pyrolysis (T from RT to about 800 ° C), which significantly increases the C content.
  • Hydrocarbons (petroleum) supplied to an external use or can also be used as an energy source for heating the masses.
  • the C content in the masses can be controlled (enriched).
  • the C content in the masses can be controlled (enriched).
  • as much oil as possible is recovered from the masses, so that only the
  • SiF 4 was characterized by 1 H and 19 F NMR and GC / MS analysis.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Silicon Compounds (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)

Abstract

A method for producing tetrahalosilanes (SiX4) (X = halogen, especially Cl, F) from processed rock masses containing highly viscous hydrocarbons and SiO2 and/or silicates or from the residual masses accumulating in the preparation is described. In the first variant of the method, the masses are heated in a flow of hydrogen halide, and the resultant (SiX4) is collected and distilled. In the second variant, hydrogen fluoride (HF) and/or alkali or alkaline earth fluoride and sulfuric acid are added to the masses and the resulatnt (SiX4) is collected and distilled. The method is characterized by an especially high efficiency, since the carbon that is present in the raw materials or residual masses is effectively used as a reducing agent or energy source.

Description

Verfahren zur Erzeugung von Tetrahalogensilanen Process for the production of tetrahalosilanes
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung von Tetrahalogensilanen (SiX4) (X=Halogen, insbesondere Cl, F) . The present invention relates to a process for producing tetrahalosilanes (SiX 4 ) (X = halogen, in particular Cl, F).
Tetrahalogensilan stellt einen wichtigen Ausgangsstoff für die Siliciumherstellung dar. Diesbezüglich wird auf den umfangreichen Stand der Technik verwiesen. Tetrahalosilane is an important starting material for the production of silicon. In this regard, reference is made to the extensive state of the art.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Erzeugung von Tetrahalogensilanen zu schaffen, das sich durch eine besonders große Effizienz auszeichnet. The present invention has for its object to provide a process for the production of tetrahalosilanes, which is characterized by a particularly high efficiency.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zur Erzeugung von Tetrahalogensilanen (SiX4) (X=Halogen, insbesondere Cl, F) aus aufbereiteten, hochviskose This object is achieved by a process for the production of tetrahalosilanes (SiX 4 ) (X = halogen, especially Cl, F) from recycled, highly viscous
Kohlenwasserstoffe und Si02 und/oder Silikate enthaltenden Gesteinsmassen oder den bei einer solchen Aufbereitung Hydrocarbons and rock masses containing Si0 2 and / or silicates or in such a preparation
anfallenden Rückstandsmassen , bei dem die Massen im accumulating residue masses, in which the masses in
Halogenwasserstoffström erhitzt werden und das sich dabei bildende SiX4 aufgefangen oder abdestilliert wird. Halogenwasserstoffström be heated and the resulting SiX 4 is collected or distilled off.
Erfindungsgemäß wird von der Tatsache Gebrauch gemacht, dass sich in derartigen aufbereiteten Gesteinsmassen bzw. According to the invention, use is made of the fact that in such prepared rock masses or
Rückständen noch Kohlenstoff in der Form von hochviskosen Kohlenwasserstoffen befindet. Dieser Kohlenstoff wird zur Reduktion des in den Gesteinsmassen vorhandenen Si02 Residues still contain carbon in the form of high-viscosity hydrocarbons. This carbon is used to reduce the present in the rock masses Si0 2
und/oder der entsprechenden Silikate eingesetzt, so dass auf diese Weise auf ein bereits im Ausgangsstoff vorhandenes and / or the corresponding silicates used, so that in this way on an already existing in the starting material
Reduktionsmittel zurückgegriffen und dieses gezielt für die Herstellung von Tetrahalogensilanen eingesetzt wird, das dann in weiteren Reaktionsschritten zum gewünschten Si umgewandelt werden kann. Wesentlich ist, dass die hier in Rede stehenden Ausgangsstoffe (Gesteinsmassen, Rückstandsmassen) ausreichend Kohlenstoffe enthalten, damit die gewünschte Reducing agent used and this is used specifically for the production of tetrahalosilanes, which can then be converted in further reaction steps to the desired Si. It is essential that the starting materials in question (rock masses, residue masses) contain enough carbon to provide the desired
Reduktion von Si02 oder Silikaten durchgeführt werden kann. Die Massen enthalten dabei beispielsweise hochviskose Kohlenwasserstoffe in der Form von Bitumen oder Teer. Um festzustellen, ob eine ausreichende Menge an Kohlenstoff vorhanden ist, wird vorzugsweise der C-Gehalt der Massen ermittelt. Ist dieser nicht ausreichend, wird den Massen vor oder während des Erhitzens Kohlenstoff zugesetzt. Hierbei wird vorzugsweise billiger Kohlenstoff (Steinkohle, getrocknete Biomasse, Ölkohle etc.) eingesetzt. Reduction of Si0 2 or silicates can be performed. The masses contain, for example, highly viscous Hydrocarbons in the form of bitumen or tar. In order to determine whether a sufficient amount of carbon is present, the C content of the masses is preferably determined. If this is insufficient, carbon is added to the masses before or during heating. In this case, preferably cheaper carbon (hard coal, dried biomass, coal, etc.) is used.
Bei einer speziellen Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Massen zur Restwasserentfernung auf ca. 400-500°C und danach zur Gewinnung von S1X4 auf ca. 1000-1300°C erhitzt. In a special variant of the process according to the invention, the masses for residual water removal are heated to about 400-500 ° C. and then to about 1000-1300 ° C. for obtaining S1X 4 .
Bei solchen Gesteinsmassen handelt es sich beispielsweise um Ölsände oder Ölschiefer. Der verwendete Begriff Such rock masses are, for example, oil sands or oil shale. The term used
"Gesteinsmasse" soll hier auch Ölschlämme abdecken, obwohl es sich hierbei nicht um ein Gestein handelt. Beispielsweise werden aus diesen Gesteinsmassen niedrigviskose "Rock mass" should also cover oil sludge, although this is not a rock. For example, these rock masses become low-viscosity
Kohlenwasserstoffe (Erdöl) gewonnen, und zwar über heute übliche Verfahren, wonach die Rückstände, die vorzugsweise Hydrocarbons (petroleum) obtained, via today's conventional method, according to which the residues, preferably
Si02~haltiges Material und höchstviskose Kohlenwasserstoffreste (Bitumenreste) enthalten, als Ausgangsstoffe für das Si0 2 ~ containing material and highly viscous hydrocarbon radicals (bitumen residues), as starting materials for the
erfindungsgemäße Verfahren eingesetzt werden. Insbesondere erfolgt dabei durch eine Rückstandsanalyse die Bestimmung des C-Gehaltes, ggf. die Zugabe von Kohlenstoff und die Erhitzung in zwei Stufen (400-500°C zur Restwasserentfernung, 1000-inventive method can be used. In particular, the determination of the C content, if appropriate the addition of carbon and the heating in two stages (400-500 ° C. for residual water removal, 1000 ×
1300"C zur Reduktion) . Das Erhitzen auf 1000-1300°C erfolgt im Halogenwasserstoffström, wobei S1X4 in einer Kühlfalle 1300 "C for reduction.) The heating to 1000-1300 ° C takes place in the hydrogen halide stream, with S1X 4 in a cold trap
aufgefangen bzw. abdestilliert wird. Die Energiezufuhr is collected or distilled off. The energy supply
kann hierbei konventionell oder alternativ durch can be conventional or alternatively by
elektromagnetische Wechselfelder (beispielsweise Mikrowelle) erfolgen. Electromagnetic alternating fields (for example, microwave) done.
Bei einer anderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen In another embodiment of the invention
Verfahrens wird die vorstehend genannte Aufgabe durch ein Verfahren zur Erzeugung von Tetrahalogensilanen (SiX) The method is achieved by a process for the production of tetrahalosilanes (SiX)
(X=Halogen, insbesondere Cl, F) aus aufbereiteten, (X = halogen, especially Cl, F) from recycled,
hochviskose Kohlenwasserstoffe und S1O2 und/oder Silikate enthaltenden Gesteinsmassen oder den bei einer solchen highly viscous hydrocarbons and S1O 2 and / or silicates containing rock masses or those in such
Aufbereitung anfallende Rückstandsmassen gelöst, bei dem die Massen mit Flusssäure (HF) und/oder Alkali- oder Treatment solved residue residues, in which the Bulk with hydrofluoric acid (HF) and / or alkali or
Erdalkalifluorid und mit Schwefelsäure versetzt werden und das sich dabei bildende SiX4 aufgefangen oder abdestilliert wird. Bei diesem Verfahren erfolgt die Umsetzung der Erdalkalifluorid and are mixed with sulfuric acid and the resulting SiX 4 is collected or distilled off. In this process, the implementation of the
Ausgangssubstanzen mit Flusssäure oder entsprechenden  Starting substances with hydrofluoric acid or corresponding
Fluoriden. Hierbei wird der in den Ausgangssubstanzen Fluorides. Here, the in the starting substances
vorhandene Kohlenstoff als geeignete Energiequelle für die Weiterverarbeitung des gewonnenen SiX zu Si eingesetzt, so dass auch bei dieser Verfahrensvariante eine effektive bzw. effiziente Nutzung der in den Ausgangssubstanzen vorhandenen Materialien erfolgt. Bei diesem Verfahren wird in situ SiF4 gewonnen. Wie bereits erwähnt, kann die Weiterverarbeitung des existing carbon is used as a suitable energy source for the further processing of the SiX obtained to Si, so that also in this process variant, an effective or efficient use of existing materials in the starting materials. SiF 4 is obtained in situ in this process. As already mentioned, the further processing of the
gewonnenen SiX4 zu Si auf bekannte Weise erfolgen. SiX 4 obtained to Si in a known manner.
Beispielsweise kann SiX4 plasmachemisch in Polyhalogensilane überführt werden. Eine Thermolyse bei ca. 800-1000°C ergibt dann Si sowie SiX4 das dann im Kreislauf zurückgeführt werden kann. For example, SiX 4 can be converted plasma-chemically into polyhalosilanes. Thermolysis at about 800-1000 ° C then gives Si and SiX 4 which can then be recycled.
Der Rückstand enthält Alkali-Erdalkali-Oxide und/oder The residue contains alkali-alkaline earth oxides and / or
Halogenide, die von SiX leicht abtrennbar sind. Die für das erfindungsgemäße Verfahren eingesetzten Halides easily separable from SiX. The used for the process according to the invention
aufbereiteten Gesteinsmassen oder Rückstandsmassen werden vorzugsweise durch Entfernung des im Gestein enthaltenen prepared rock masses or residue masses are preferably contained by removal of the rock contained in the rock
Erdöls, insbesondere über herkömmliche Abbau- und Petroleum, in particular via conventional mining and
Gewinnungsverfahren, wie SAGD (steam assisted gravity Extraction method, such as SAGD (steam assisted gravity
drainage) , CSS (cyclic steam Stimulation) , THAI (toe to heel air injection), VAPEX (vapor extraction process) , erhalten. drainage), CSS (cyclic steam stimulation), THAI (toe-to-heel air injection), VAPEX (vapor extraction process).
Es wird davon ausgegangen, dass für das erfindungsgemäße It is assumed that for the inventive
Verfahren aufbereitete Gesteinsmassen oder Rückstandsmassen eingesetzt werden, aus denen durch entsprechende Process prepared rock mass or residue masses are used, from which by appropriate
Aufbereitungs- bzw. Gewinnungsverfahren bereits wertvolle niedrigviskose Kohlenwasserstoffe (Erdöl) entfernt worden sind. In den Gesteinsmassen bzw. Rückständen verbleiben daher nur noch höherviskose Kohlenwasserstoffe, die für den erfindungsgemäß durchgeführten Reduktionsprozess oder als Energiequelle für die Weiterverarbeitung von S1X4 zu Si verwendet werden. Die Erfindung schließt jedoch nicht aus, dass für das erfindungsgemäße Verfahren auch Massen eingesetzt werden, von denen vorher keine niedrigviskosen Preparation or recovery process already valuable low-viscosity hydrocarbons (petroleum) have been removed. In the rock masses or residues therefore remain only higher-viscosity hydrocarbons, which are for the According to the invention carried out reduction process or as an energy source for the further processing of S1X 4 to Si. However, the invention does not exclude that for the process according to the invention also masses are used, of which previously no low-viscosity
Kohlenwasserstoffe entfernt worden sind. Es kann sich hierbei beispielsweise um Gesteinsmassen handeln, die einen relativ geringen Anteil an niedrigviskosen Kohlenwasserstoffen haben, so dass sich eine Gewinnung derselben nicht lohnt, oder bei denen die enthaltenen niedrigviskosen Kohlenwasserstoffe in höherviskose Kohlenwasserstoffe überführt worden  Hydrocarbons have been removed. This may be, for example, rock masses which have a relatively low proportion of low-viscosity hydrocarbons, so that their recovery is not worthwhile, or in which the low-viscosity hydrocarbons contained have been converted into higher-viscosity hydrocarbons
sind, beispielsweise durch Verkoken. are, for example, by coking.
So werden bei einer ersten Variante für die Aufbereitung die aufbereiteten Gesteinsmassen oder die Rückstandsmassen durch Erhitzen bei Normaldruck von zermahlenen Ausgangssubstanzen und ggf. Abdestillieren von niedrigviskosen Thus, in a first variant for the treatment of the prepared rock masses or the residue masses by heating at atmospheric pressure of ground raw materials and possibly distilling off low viscosity
Kohlenwasserstoffen erhalten. Steigende Temperaturen führen hierbei zu einer zusätzlichen Verkokung durch Thermolyse- Pyrolyse (T von RT bis ca. 800°C), was den C-Anteil deutlich erhöht. Hydrocarbons obtained. Increasing temperatures lead to an additional coking by thermolysis pyrolysis (T from RT to about 800 ° C), which significantly increases the C content.
Grundsätzlich gilt, dass die gewonnenen niedrigviskosen Basically, the obtained low-viscosity
Kohlenwasserstoffe (Erdöl) einem externen Gebrauch zugeführt oder aber auch als Energiequelle zum Erhitzen der Massen verwendet werden können. Hydrocarbons (petroleum) supplied to an external use or can also be used as an energy source for heating the masses.
Bei einer anderen Variante werden die aufbereiteten In another variant, the processed
Gesteinsmassen oder Rückstandsmassen durch schonendes Erhitzen im Vakuum und Zermahlen der Ausgangssubstanzen und ggf. Rock masses or residue masses by gentle heating in vacuo and grinding of the starting materials and, if necessary
Abdestillieren von niedrigviskosen Kohlenwasserstoffen Distilling off low-viscosity hydrocarbons
erhalten. Beispielsweise kann hier mit einem Unterdruck bis zu 10-3mbar gearbeitet werden. Dieses Verfahren hat den receive. For example, it is possible to work with a negative pressure of up to 10 -3 mbar. This procedure has the
Vorteil, dass ein hoher Anteil der Kohlenwasserstoffe Advantage that a high proportion of hydrocarbons
abdestilliert werden kann und nur geringe Bitumenmengen verbleiben. can be distilled off and only small quantities of bitumen remain.
Bei noch einer anderen Variante werden die aufbereiteten In yet another variant, the processed
Gesteinsmassen oder Rückstandsmassen durch Verkoken von Ausgangssubstanzen im abgeschlossenen Raum erhalten. Hierbei werden Im Wesentlichen alle niedrigviskosen Kohlenwasserstoffe bzw. Erdölbestandteile pyrolysiert, so dass der gesamte enthaltene Kohlenstoff durch das erfindungsgemäße Rock masses or residues by coking from Obtained starting materials in the closed space. In this case, substantially all low-viscosity hydrocarbons or petroleum components are pyrolyzed, so that the total carbon contained by the inventive
Verfahren nutzbar gemacht werden kann. Method can be harnessed.
Durch die vorstehend beschriebenen Verfahren (Pyrolyse, By the methods described above (pyrolysis,
Verkokung) kann daher der C-Anteil in den Massen gesteuert (angereichert) werden. Vorzugsweise wird jedoch soviel Erdöl wie möglich aus den Massen gewonnen, so dass nur der Coking), therefore, the C content in the masses can be controlled (enriched). Preferably, however, as much oil as possible is recovered from the masses, so that only the
restliche Anteil an Kohlenwasserstoffen für das residual fraction of hydrocarbons for the
erfindungsgemäße Verfahren eingesetzt wird. inventive method is used.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von The invention is described below with reference to
Ausführungsbeispielen im Einzelnen erläutert. Embodiments explained in detail.
Beispiel 1 example 1
9,2 g fein zermahlener Ölsand (4 g Gehalt an reinem Si02) , dessen C-Gehalt nach Rückstandsanalyse 0,037 g (= 8 %) bezogen auf Ölsand und 18,4 % bezogen auf SiC-2 betrug, wurden 9.2 g of finely ground oil sand (4 g content of pure Si0 2 ) whose C content according to residue analysis 0.037 g (= 8%) based on oil sand and 18.4% based on SiC-2, were
8,0 g gepulverte Aktivkohle und 6 g Dextran zugesetzt, mit wenig Wasser angeteigt, granuliert und im Trockenschrank bei 100°C getrocknet. Das Granulat wurde in einem Quarzrohr (Innendurchmesser 22 mm) zwischen zwei Propfen aus Quarzwolle dichtgepackt und in einem Röhrenofen bei 800°C ausgeglüht, um Reste von Wasser zu entfernen und das Dextran zu  8.0 g of powdered activated carbon and 6 g of dextran added, pasted with a little water, granulated and dried in an oven at 100 ° C. The granules were densely packed in a quartz tube (inner diameter 22 mm) between two quartz wool plugs and annealed in a tube furnace at 800 ° C to remove residual water and add the dextran
pyrolysieren. Die Temperatur wurde danach auf 1300°C erhöht und ein HCl-Gasstrom von 4 1/h durch die Packung pyrolyze. The temperature was then increased to 1300 ° C and a HCl gas stream of 4 1 / h through the package
hindurchgeleitet. Im Laufe der Reaktion zerfielen die Granulen zu pulvrigem Material, was nach 4 h Reaktionszeit eine passed. In the course of the reaction, the granules disintegrated into powdery material, which after 4 h reaction time a
Reduzierung der HCl-Gasmenge auf 3 1/h erforderlich machte. Die Reaktionsgase wurden durch eine Kühlfalle (-70°C)  Reduction of the amount of HCl gas to 3 1 / h required. The reaction gases were passed through a cold trap (-70 ° C)
geleitet, um gebildete Produkte von verbleibendem HCl-Gas, H2, CO und CO2 zu trennen. Nach 12 h Reaktionszeit konnten in der Schüttung nur noch Reste von silikatischem Material und to separate formed products from remaining HCl gas, H2, CO and CO2. After a reaction time of 12 hours, only residues of silicate material could still be found in the bed
Alkali/Erdalkalioxiden und -Chloriden nachgewiesen werden. Die isolierte Ausbeute an SiCli betrug 9,23 g (81,6 % der theoretischen Ausbeute, bezogen auf Si02) . Danach wurden noch 4,1 g AICI3 durch Sublimation abgetrennt. Beispiel 2 Alkali / alkaline earth oxides and chlorides are detected. The isolated yield of SiCli was 9.23 g (81.6% of the theoretical yield, based on Si0 2 ). Thereafter, 4.1 g of AICI 3 were separated by sublimation. Example 2
9,2 g gemahlener Ölsand (Restgehalt C: 8 %, 18,4 % bezogen auf 4 g Si02) (mittlere Teilchengröße 0,32 mm entsprechend einer theoretischen spezifischen Oberfläche von 75 cm2/g) , 8,2 g gepulverte Aktivkohle und 6 g Dextran wurden wie in Bespiel 1 behandelt, und die Reaktion wurde gleichartig, jedoch bei 1100°C durchgeführt . Nach 12 h Reaktionszeit war die Umsetzung von Si02~haltigem Material noch nicht 9.2 g of ground oil sand (residual content C: 8%, 18.4% based on 4 g of Si0 2 ) (average particle size 0.32 mm corresponding to a theoretical specific surface area of 75 cm 2 / g), 8.2 g of powdered activated carbon and 6 g of dextran were treated as in Example 1, and the reaction was carried out similarly but at 1100 ° C. After 12 h reaction time, the reaction of Si0 2 ~ containing material was not yet
abgeschlossen. Die isolierte Ausbeute an S1CI4 betrug 4,52 g (40 % des theoretischen Gesamtumsatzes, bezogen auf S1O2) . completed. The isolated yield of S1CI 4 was 4.52 g (40% of the theoretical total conversion, based on S1O2).
Daneben wurde noch AICI3 isoliert . In addition, AICI3 was isolated.
Beispiel 3 Example 3
9,15 g Ölsand (entspricht 4 g S1O2) mit 8 - bzw. 18,4 %iger C-Belegung wurden wahlweise mit 16 g Ammoniumfluorid (NH4F) oder 16 g Calciumdifluorid (CaF2) versetzt , und langsam wurde je 100 ml konzentrierte Schwefelsäure (H2S0) zugetropft. Durch langsames Erhitzen der Mischung auf ca. 170°C 9.15 g of oil sand (equivalent to 4 g of SiO 2) with 8 or 18.4% C coverage were admixed optionally with 16 g of ammonium fluoride (NH 4 F) or 16 g of calcium difluoride (CaF 2), and 100 ml each were slowly added concentrated sulfuric acid (H 2 S0) was added dropwise. Slowly heat the mixture to about 170 ° C
(über 4 h) wurden 6,4 bzw. 5,3 g SiF4 als Gas freigesetzt und in einer auf -196°C (flüssiges 2) gekühlten Kühlfalle gesammelt. Ausbeute: 77 % bzw. 64 % der Theorie. SiF4 wurde durch 1H und 19F-NMR und GC/MS-analytisch charakterisiert. (over 4 h), 6.4 and 5.3 g of SiF 4 were released as gas and collected in a cooled to -196 ° C (liquid 2) cold trap. Yield: 77% and 64% of theory, respectively. SiF 4 was characterized by 1 H and 19 F NMR and GC / MS analysis.

Claims

Patentansprüche claims
1. Verfahren zur Erzeugung von Tetrahalogensilanen 1. Process for producing tetrahalosilanes
(SiX4) (X=Halogen, insbesondere Cl, F) aus aufbereiteten, hochviskose Kohlenwasserstoffe und S1O2 und/oder Silikate enthaltenen Gesteinsmassen oder den bei einer solchen (SiX 4 ) (X = halogen, in particular Cl, F) from prepared, highly viscous hydrocarbons and rock masses containing S1O 2 and / or silicates or in such a case
Aufbereitung anfallenden Rückstandsmassen, bei dem die Massen im Halogenwasserstoffström erhitzt werden und das sich dabei bildende SiX4 aufgefangen oder abdestilliert wird. Preparation of residual masses in which the masses are heated in the hydrogen halide stream and the resulting SiX 4 is collected or distilled off.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, 2. The method according to claim 1, characterized
dass der C-Gehalt der Massen ermittelt wird. that the C content of the masses is determined.
3 . Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass den Massen vor oder während des Erhitzens Kohlenstoff zugesetzt wird. 3. A method according to claim 1 or 2, characterized in that carbon is added to the masses before or during the heating.
4 . Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Massen zur Restwasserentfernung auf ca. 400-500°C und danach zur Gewinnung von SiX4 auf ca. 1000-1300°C erhitzt werden. 4. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the masses for residual water removal to about 400-500 ° C and then to obtain SiX 4 are heated to about 1000-1300 ° C.
5. Verfahren zur Erzeugung von Tetrahalogensilanen 5. Process for producing tetrahalosilanes
(SiX4) (X=Halogen, insbesondere Cl, F) aus aufbereiteten, hochviskose Kohlenwasserstoffe und Si02 und/oder Silikate enthaltenden Gesteinsmassen oder den bei einer solchen (SiX 4 ) (X = halogen, in particular Cl, F) from prepared, highly viscous hydrocarbons and Si0 2 and / or silicates containing rock masses or those in such
Aufbereitung anfallenden Rückstandsmassen, bei dem die Massen mit Flusssäure (HF) und/oder Alkali- oder Erdalkalifluorid und mit Schwefelsäure versetzt werden und das sich dabei bildende SiX4 aufgefangen oder abdestilliert wird. Processing resulting residue compositions in which the masses are mixed with hydrofluoric acid (HF) and / or alkali or alkaline earth fluoride and sulfuric acid and the resulting SiX 4 is collected or distilled off.
6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die aufbereiteten Gesteinsmassen 6. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the processed rock masses
oder Rückstandsmassen durch Entfernung des in Gestein or residual masses by removal of rock in stone
enthaltenen Erdöls, insbesondere über herkömmliche Abbau- und Gewinnungsverfahren, wie SAGD, CSS, THAI, VAPEX, erhalten werden. contained oil, in particular via conventional mining and extraction methods, such as SAGD, CSS, THAI, VAPEX.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die aufbereiteten Gesteinsmassen oder Rückstandsmassen durch Erhitzen bei Normaldruck 7. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized characterized in that the processed rock masses or residue masses by heating at atmospheric pressure
von zermahlenen Ausgangssubstanzen und ggf. Destillieren von niedrigviskosen Kohlenwasserstoffen erhalten werden. obtained from ground raw materials and optionally distilling low-viscosity hydrocarbons.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch 8. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized
gekennzeichnet, dass die aufbereiteten Gesteinsmassen characterized in that the processed rock masses
oder Rückstandsmassen durch schonendes Erhitzen im Vakuum von zermahlenen Ausgangssubstanzen und ggf. Abdestillieren von niedrigviskosen Kohlenwasserstoffen erhalten werden. or residue masses are obtained by gentle heating in vacuo of ground raw materials and optionally distilling off low-viscosity hydrocarbons.
9 . Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die aufbereiteten Gesteinsmassen oder Rückstandsmassen durch Verkoken von Ausgangssubstanzen im abgeschlossenen Raum erhalten werden. 9. Method according to one of claims 1 to 5, characterized in that the processed rock masses or residue masses are obtained by coking of starting substances in the closed space.
10 . Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als aufbereitete Gesteinsmassen oder Rückstandsmassen solche eingesetzt werden, die bei der 10. Method according to one of the preceding claims, characterized in that as prepared rock masses or residue masses are used, which in the
Erdölgewinnung aus Ölschiefern, Ölsänden, Ölschlämmen Oil production from oil shales, oil sands, oil sludge
anfallen. attack.
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