[發(fā)明專利]一種六氟丁二烯的精制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110329180.8
• 申請(qǐng)日: 2021-03-27
• 公開（公告）號(hào): CN113105303B
• 公開（公告）日: 2022-11-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李瑜哲;張智勇;艾波;吳高勝;許保云;杜麗君;吳君毅
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海化工研究院有限公司;上海華誼三愛富新材料有限公司
• 主分類號(hào): C07C17/38
• 分類號(hào): C07C17/38;C07C17/383;C07C17/389;C07C21/20
• 代理公司: 上海科盛知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31225
• 代理人: 吳文濱

本發(fā)明涉及一種六氟丁二烯的精制方法，包括原料預(yù)處理及預(yù)處理后物料的純化；原料預(yù)處理包括對(duì)六氟丁二烯原料的吸附過程；預(yù)處理后物料的純化為：將預(yù)處理后物料經(jīng)過一級(jí)脫輕及一級(jí)脫重后，通入至二級(jí)脫輕塔中，由二級(jí)脫輕塔側(cè)線采出精制后的六氟丁二烯產(chǎn)品；預(yù)處理后物料的純化過程中，一級(jí)脫輕在一級(jí)脫輕塔中進(jìn)行，一級(jí)脫重在脫重塔中進(jìn)行，脫重塔中設(shè)有集束精餾柱，二級(jí)脫輕塔的塔釜采出物循環(huán)通入至脫重塔中脫除重組分。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明通過結(jié)合集束精餾(可在原料預(yù)處理過程中增加普通精餾)、側(cè)線采出及吸附等多種工藝方法，能夠高效去除六氟丁二烯原料中的雜質(zhì)，使六氟丁二烯產(chǎn)品的純度可達(dá)99.995％以上，甚至達(dá)到99.999％。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于六氟丁二烯純化技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種六氟丁二烯的精制方法。

背景技術(shù)

六氟-1,3-丁二烯(C₄F₆，簡(jiǎn)稱六氟丁二烯)是一種全氟化合物，常壓沸點(diǎn)約為6℃，其最早應(yīng)用于合成含氟高分子化合物中。目前作為電子蝕刻氣體，主要應(yīng)用在SiO的蝕刻及7nm以下的高端制程中。由于在所有的電子蝕刻氣體中，六氟丁二烯的C/F比最大，且不含H，在SiO蝕刻時(shí)，對(duì)襯底Si或SiN有極高的選擇比，可以實(shí)現(xiàn)幾乎垂直的刻蝕。同時(shí)，六氟丁二烯的大氣壽命少于2天，GWP₁₀₀值僅290，是目前發(fā)現(xiàn)的既可滿足刻蝕技術(shù)的發(fā)展要求，又可以最大程度地減少對(duì)環(huán)境影響的新型蝕刻氣體。

含有超量雜質(zhì)的六氟丁二烯，在半導(dǎo)體制程中可能引起在細(xì)圖案的形成期間產(chǎn)生較寬的線、增加在具有高密度集成電路產(chǎn)品中的缺陷等問題，蝕刻SiO的選擇性也大大降低，因此，開發(fā)六氟丁二烯的分離技術(shù)對(duì)于我國的電子信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展至關(guān)重要。

中國專利CN104529696A公開了一種合成及純化六氟丁二烯的方法，其在反應(yīng)釜中加入鋅粉、氯化鋅與有機(jī)溶劑，在60～100℃下與1,2,3,4-四氯六氟丁烷反應(yīng)生成六氟丁二烯，通過回流冷凝收集粗品后，使用間歇精餾設(shè)備得到95％以上的六氟丁二烯產(chǎn)品。

中國專利CN106349008A公開了一種六氟丁二烯純化的方法，其先經(jīng)過萃取分離溶劑、分子篩吸附除水，再使用高效吸附劑吸附，最后經(jīng)過減壓精餾，得到的六氟丁二烯產(chǎn)品純度可達(dá)99.99％以上。

中國專利CN109180424A公開了一種六氟丁二烯的純化方法及純化裝置，其先采用兩塔連續(xù)精餾進(jìn)行六氟丁二烯的初步純化，再采用吸附塔吸附碳鹵化合物雜質(zhì)，之后用第三精餾塔進(jìn)行進(jìn)一步純化，最后經(jīng)過過濾器純化，得到的六氟丁二烯純度在99.99％以上。

中國專利CN107032949A公開了一種六氟丁二烯純化方法，包括吸附和精餾步驟，其中吸附步驟中對(duì)吸附劑進(jìn)行了離子交換法、球磨法或浸漬法中的至少一種方法改性，可以將六氟丁二烯的純度提高至99.99％以上，甚至99.999％以上。

中國專利CN108623432A公開了一種采用吸附-低溫精餾法制備高純六氟-1,3-丁二烯的工藝，其先利用兩級(jí)串聯(lián)吸附依次去除其中的有機(jī)和無機(jī)雜質(zhì)，然后將經(jīng)過吸附處理的物料引入精餾塔中進(jìn)行低溫精餾，去除大部分永久氣體和低沸點(diǎn)有機(jī)雜質(zhì)，可得到純度大于99.99％的高純六氟丁二烯。

然而，上述專利技術(shù)中，CN104529696A采用間歇精餾方法純化六氟丁二烯，但是其產(chǎn)品純度僅95％，還需深度純化才能用于電子行業(yè)；CN106349008A在純化中包含了萃取精餾方法，在體系中額外引入了萃取劑，相當(dāng)于人為增加了六氟丁二烯中的雜質(zhì)，增加了后續(xù)分離的能耗及難度；CN109180424A中采用普通精餾工藝脫除重組分，導(dǎo)致該精餾塔塔徑較大，在實(shí)際使用中填料效率會(huì)大幅度下降，需要用大回流比或者增加塔高的方式彌補(bǔ)，工藝相對(duì)落后，投資、運(yùn)行成本高；CN107032949A和CN108623432A均使用了特殊工藝改性后的吸附劑，制備流程復(fù)雜，工業(yè)化成本高。

發(fā)明內(nèi)容