[發明專利]一種高效脫除六氟乙烷中含氯化合物雜質的方法

有效

• 申請號: 201711094233.2
• 申請日: 2017-11-09
• 公開（公告）號: CN109761742B
• 公開（公告）日: 2021-12-10
• 發明（設計）人: 張金柯;丁元勝;白占旗;繆光武;何雙材;胡欣
• 申請（專利權）人: 浙江省化工研究院有限公司;中化藍天集團有限公司
• 主分類號: C07C17/395
• 分類號: C07C17/395;C07C19/08;B01J23/44;B01J23/63
• 代理公司: 浙江杭州金通專利事務所有限公司 33100
• 代理人: 劉曉春

本發明公開了一種去除六氟乙烷粗品中含氯化合物雜質的方法，包括加氫脫氯反應和精餾操作兩個步驟。本發明提供的方法，能夠有效去除六氟乙烷粗品中含氯化合物雜質，將六氟乙烷的純度提高至99.9999％以上。

技術領域

本發明涉及一種去除六氟乙烷粗品中雜質的方法，尤其是涉及一種去除六氟乙烷粗品中含氯化合物雜質的方法。

背景技術

六氟乙烷，簡稱R116或FC-116，是一種無色、無氣味、非易燃的氣體，主要應用于低溫制冷與電子清洗及蝕刻行業。當被用作半導體行業的刻蝕和清洗氣體時，其純度對組件性能和產品優良率具有決定性影響，即使百萬分之一的微量雜質進入工序也會導致產品的不合格率迅速增加，因此需要對六氟乙烷產品中的雜質含量做控制，使其達到高純的品級，從而滿足市場對電子氣體純度的要求。

在FC-116粗產品中，可能的有機雜質包括：一氯三氟甲烷(CFC-13或R13)、三氟甲烷 (HFC-23或R23)、二氟甲烷(HFC-32或R32)、五氟氯乙烷(R115或CFC-115)、五氟乙烷(HFC-125 或R125)、1,1,1-三氟乙烷(HFC-143a或R143a)he 1,1-二氟乙烷(HFC-152a和R152a)等。在這些有機雜質中，R115、R143、R152a與FC-116沸點相差很大，可用普通精餾方法去除，但 R13等含氯氟化合物雜質易與FC-116形成共沸或類共沸混合物，用普通精餾法難以分離。

為去除FC-116粗產品中的含氯雜質，現有技術做了以下努力：

(1)美國專利US5523499公開了一種吸附劑，用活性炭或0.3～1.5nm的分子篩高效吸附R116粗品中的R13和R23雜質。雖然此方法能夠將R116純度提高至99.999％，但僅能夠去除R116粗品中的R13和R23雜質；(2)中國專利申請CN1165509A公開采用兩級共沸精餾技術去除R116中雜質的方法，第一級精餾先去除不與R116形成共沸的雜質，并將精餾塔頂部餾分在低于-50℃下液化和冷卻，以分離HCl，再經第二級精餾塔精餾，并經樹脂床脫酸后得到純度為99.9999％的R116。此方法能夠得到純度為99.9999％的R116，但會引入新的雜質HCl，會腐蝕設備，給安全生產造成隱患；

因此，需要對六氟乙烷粗品中雜質的去除方法做進一步技術改進。

發明內容

本發明的目的在于提供一種去除六氟乙烷粗品中含氯化合物雜質的方法，以使六氟乙烷的純度≥99.9999％，達到半導體設備用蝕刻氣或清洗氣的要求。

本發明提供如下技術方案：

一種去除六氟乙烷粗品中含氯化合物雜質的方法，所述方法包括：

(1)在加氫催化劑存在下，六氟乙烷粗品中含氯化合物與氫氣發生氣相加氫脫氯反應，所述含氯化合物轉化成相應的氫氟烴或甲烷，得到反應產物，

所述加氫催化劑含有第一活性組分和第二活性組分，所述第一活性組分為Pd，所述第二活性組分選自La、K、Bi和Ni中的一種、兩種或三種以上組合，

所述含氯化合物選自C1～C2氫氯氟烴、C1氫氯烴和C2氫氯氟烯烴中的至少一種；

(2)將步驟(1)得到的反應產物通入精餾塔精餾，精餾溫度為-20～60℃，精餾壓力為 1.0～7.0MPa，塔頂處得到得純度≥99.9999％的六氟乙烷。

本發明提供的方法，通過加氫催化劑的作用，使六氟乙烷粗品中含氯化合物與氫氣發生氣相加氫脫氯反應，以得到相應的氫氟烴或甲烷。

使用的加氫催化劑，含有第一活性組分和第二活性組分。所述第一活性組分為Pd。所述第二活性組分選自La、K、Bi和Ni中的一種、兩種或三種以上組合。

對于活性組分的用量，滿足使所述加氫催化劑能夠使六氟乙烷粗品中含氯化合物與氫氣發生氣相加氫脫氯反應，以得到相應的氫氟烴或甲烷。