[發明專利]一種高純雙氧水的連續制備方法

有效

• 申請號: 201210208228.0
• 申請日: 2012-06-21
• 公開（公告）號: CN102701158A
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發明（設計）人: 王濤;劉兵
• 申請（專利權）人: 蘇州晶瑞化學有限公司
• 主分類號: C01B15/013
• 分類號: C01B15/013
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 汪青

技術領域

本發明涉及一種高純雙氧水的制備方法，所得高純雙氧水可用于高純過氧乙酸的制備。

背景技術

超凈高純電子化學品是超大規模集成電路制造的關鍵集成性原材料，其純度、潔凈度對成品率、電性能、可靠性等有十分重要的影響。當前主流半導體技術已經達到0.09～0.2μm，尖端已經達到22納米水平。對應的電子化學品也達到了SEMIC12要求，電子化學品質量標準中不但對雜質離子含量作了嚴格的規定，對產品的潔凈度、塵埃顆粒含量也作了嚴格規定。高純電子化學品生產技術由德國、日本和美國等少數幾個發達國家掌握。國際上從事高純電子化學品生產的國家主要有德國的E.Merck及Merek-Kanto公司(占全球市場份額的36.4％)；美國Ashlan公司(占全球市場份額的25.7％)，Arch公司(占全球市場份額的9.5％)，Allinckradt?Baker(占全球市場份額的4.4％)；日本Wako(占全球市場份額的10.1％)，Sumitomo(占全球市場份額的7.1％)，另外還有日本的關東株式會社、住友合成、德川、三菱，我國臺灣地區的長春、中華、長新化學，韓國DONGWOO?FINCHEM、DONGJINSEMICHEM、SAMYOUNG?FINCHEM、比利時蘇威等公司。他們的產品占到全球市場份額的90％以上。我國目前僅能生產初級和中級的電子化學品。高純電子化學品純度越來越高，產品的附加值越大。以2006年磷酸調查情況為例：進口地及量，日本(約1020t)、臺灣(328t)、美國(106t)、韓國(85t)和德國(12t)，產品價格980-3100$/t，同期國內工業磷酸價格3800元/t，出口磷酸最高價545$/t。因此，超高純電子化學品的研發及其技術不但具有較高的戰略價值，并且也具有較高的經濟價值和社會效益。

超凈高純雙氧水是半導體用電子化學品之一，主要應用于硅片的氧化，清洗等工藝。雙氧水SEMIC12要求為：金屬離子濃度≤0.1ppb，非金屬離子濃度≤100ppb，顆粒≥0.5μm＜25Pcs/mL。超凈高純雙氧水除了做電子化學品用在超大規模集成電路外，還可以用于醫學消毒、食品等行業。

又已知，過氧乙酸為無色刺激性氣味液體，屬于強氧化劑，易分解，在堿性、還原性物質及金屬離子等條件下，劇烈反應、分解甚至是爆炸。目前，工業品過氧乙酸要求過氧乙酸的質量濃度＞15％。但目前滿足該濃度要求的業品過氧乙酸在存儲和使用過程中，極易發生過氧乙酸分解甚至爆炸的情況。過氧乙酸的不穩定性給其使用過程中的經濟性和安全性造成了非常不利的影響。因此，需要改進其穩定性來增強其存儲和使用過程中的經濟性和安全性。國內很多學者進行了相關方面的積極探索，取得了一定的進展。但總體來說，效果不大，沒有形成大規模高穩定批量性過氧乙酸工業化生產技術。當前世界主流的生產是采用添加穩定劑來改善過氧乙酸的穩定性。然而，使用磷等添加劑不但增加過氧乙酸中的雜質含量，使其不能在生物制劑、食品等行業應用，而且磷等添加劑的添加，還會對設備造成腐蝕，降低設備壽命，引起其它副反應，副產物，同時也會使水體等富營養化，對環境造成污染。本申請人經長期實踐和研究發現，通過對過氧乙酸溶液中雜質離子含量的控制(單項金屬離子雜質含量≤5ppb，單項陰離子雜質含量≤1ppm，有機物雜質含量≤5ppm)可望實現過氧乙酸溶液優異的穩定性，從而避免任何穩定劑成分的添加，一是，過氧乙酸溶液產品純度更高，可以應用于醫療、食品、生物制劑等高端領域，開拓了過氧乙酸的應用領域；二是將其應用在試劑合成領域，可降低副反應，減少副產物，提高反應產率；三是，由于其完全不含磷及部分絡合物、螯合物添加劑，使產品更具環境友好性。不含添加劑的高純過氧乙酸的制備必然要使用高純雙氧水作為原料，而大部分已有的高純雙氧水還達不到該要求，能夠達到該要求的高純雙氧水則價格昂貴，加大了企業的生產成本。

綜上，提供一種成本較低且特別適用于制備不含添加劑的高純過氧乙酸溶液的高純雙氧水的制備方法將具有重要意義。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是克服現有技術的不足，提供一種高純雙氧水的連續制備方法，該方法所得高純雙氧水可直接用于制備不含添加劑且存儲穩定性好的高純過氧乙酸溶液，且生產成本較低。

為解決上述技術問題，本發明采取如下技術方案：

一種高純雙氧水的連續制備方法，以重量含量計，所述高純雙氧水中，有機物含量在5ppm以下，單項陰離子雜質含量低于50ppb，單項金屬雜質含量低于10ppt，所述方法以不含穩定劑的工業級雙氧水為原料，包括依次且連續進行的下列步驟：