一种六氟丁二烯的吸收提纯方法技术

本发明专利技术公开了一种六氟丁二烯的吸收提纯方法，所述吸收提纯方法包括：在液态吸收剂或液态吸收剂的水溶液存在下，对含有六氟丁二烯和七氟丁烯类杂质的组合物进行吸收提纯；经吸收提纯后，七氟丁烯类杂质的去除率≥95％；所述液态吸收剂选自环烷烃、芳香烃、氯代甲烷、有机胺类化合物、酰胺类化合物、腈类化合物、五元或六元杂环类化合物、酯类化合物、硝基化合物中的至少一种；所述七氟丁烯类杂质包括七氟一氯丁烯、七氟

【技术实现步骤摘要】
一种六氟丁二烯的吸收提纯方法


[0001]本专利技术涉及氟化工领域，特别涉及一种采用液态吸收剂对六氟丁二烯粗品中的七氟丁烯类杂质进行吸收提纯的方法。

技术介绍

[0002]六氟丁二烯，全称为六氟
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1,3
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丁二烯，分子式CF2＝CF
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CF＝CF2，沸点为6℃，GWP值为290，广泛用作半导体、集成电路、液晶等领域的干蚀刻气体。相较于传统等离子蚀刻气体，六氟丁二烯的蚀刻选择性更高，更适合于高深宽比的蚀刻工艺。但六氟丁二烯作为蚀刻气体应用时，对其杂质含量要求非常严格，必须严格控制在ppm(体积分数)甚至ppb级别。因此，六氟丁二烯的纯化技术对其在电子工业领域的应用意义非凡。
[0003]六氟丁二烯的制备工艺路线发展主要包括两个阶段：
[0004]1)早期阶段：主要通过二聚、氟化等工艺合成1,2,3,4
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四氯
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1,1,2,3,4,4
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六氟丁烷，然后在醇溶剂存在下，锌粉脱氯制备获得。该制备工艺无七氟丁烯类杂质，反应过程中需使用高危险性气体(氟气)，而且需要在超低温条件下
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70℃下操作。
[0005]2)现阶段：三氟乙烯基溴化锌在金属氧化剂作用下的自偶联工艺，该工艺虽然反应收率高、原料成本低、工艺简单，但其产物中包含会与六氟丁二烯形成共沸或近共沸的七氟
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丁烯、七氟
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丁烯、七氟异丁烯、七氟氯丁烯等杂质，难以除尽，对获得高纯度产品具有一定挑战。
[0006]美国专利US6544319A公开了采用平均孔径为的吸附剂吸附提纯六氟丁二烯的方法，但该方法吸附放热时会导致六氟丁二烯发生重排反应生成六氟
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丁炔，产品纯度最高为99.99％，且未提及七氟丁烯类杂质的去除。
[0007]中国专利CN112169767A公开了采用吸附剂去除六氟丁二烯中氯烃杂质的方法，该吸附剂对氯烃杂质吸附选择性好、吸附容量高，但不适于七氟丁烯类杂质的去除。
[0008]大金专利CN111247120A公开了采用醇、酮、醚等含氧烃、卤代饱和烃、卤代不饱和烃等作为提取溶剂对包含八氟
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丁烯、八氟
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丁烯、七氟
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丁烯、七氟
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丁烯的六氟丁二烯粗品进行蒸馏提纯，在理论塔板数为14的提取蒸馏塔中，最高获得纯度为99.99％的六氟丁二烯。但萃取精馏工艺在产业化应用中，能耗高，设备结构复杂、造价高，萃取精馏提纯时，对萃取精馏塔的温度、压力等需要严格控制，自动化控制要求高，总体成本较高。
[0009]中国船舶重工专利CN109180424A公开了依次采用一级精馏塔、二级精馏塔、吸附塔和三级精馏塔除去六氟丁二烯中有机溶剂、碳卤化合物、O2、N2、CO、CO2、H2O和颗粒物等杂质，能降低纯化过程中所耗费的冷量和热量，但整体工艺流程较长，收率低，且未提及七氟丁烯类杂质的去除。
[0010]因此，针对六氟丁二烯粗品中较难除去的七氟丁烯类杂质，需要需求一种工艺简单、能耗低、适于产业化应用的六氟丁二烯提纯方法是非常具有实际应用价值的。

技术实现思路

[0011]为了解决上述技术问题，本专利技术提出了一种针对六氟丁二烯粗品中较难除去的七氟丁烯类杂质的吸收提纯方法，具有设备简单、工艺简单、能耗低，易于自动化控制，适于工业化生产等优点。
[0012]本专利技术所述去除率表示液态吸收剂吸收提纯前后，组合物中七氟丁烯类杂质的含量变化，所述去除率η通过以下方式计算：
[0013][0014]其中，c1为吸收前七氟丁烯类杂质含量，单位为ppm(体积分数)；c2为吸收后七氟丁烯类杂质含量，单位为ppm(体积分数)。
[0015]本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：
[0016]一种六氟丁二烯的吸收提纯方法，所述吸收提纯方法包括：
[0017]在液态吸收剂或液态吸收剂的水溶液存在下，对含有六氟丁二烯和七氟丁烯类杂质的组合物进行吸收提纯；经吸收提纯后，七氟丁烯类杂质的去除率≥95％；
[0018]所述液态吸收剂选自环烷烃、芳香烃、氯代甲烷、有机胺类化合物、酰胺类化合物、腈类化合物、五元或六元杂环类化合物、酯类化合物、硝基化合物中的至少一种；
[0019]所述七氟丁烯类杂质包括七氟一氯丁烯、七氟
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丁烯、七氟
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丁烯、七氟异丁烯中的至少一种。
[0020]进一步地，所述环烷烃选自环己烷、环庚烷或环辛烷中的至少一种；
[0021]所述芳香烃选自苯、甲苯、苯乙烯、苯酚或甲酚中的至少一种；
[0022]氯代甲烷选自二氯甲烷、三氯甲烷或四氯化碳中的至少一种；
[0023]有机胺类化合物选自甲胺、苯胺、乙二胺、二异丙胺、三乙醇胺或三乙胺中的至少一种；
[0024]酰胺类化合物选自甲酰胺、乙酰胺、丙酰胺、己酰胺、N,N
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二甲基甲酰胺、N,N
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二甲基乙酰胺、苯甲酰胺或丁二酰亚胺中的至少一种；
[0025]腈类化合物选自乙腈、丙腈或丁腈中的至少一种；
[0026]五元或六元杂环类化合物选自吡啶、呋喃或1,4
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丁内酯中的至少一种；
[0027]酯类化合物选自甲酸甲酯、甲酸乙酯、乙酸乙酯或3
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(二甲氨基)丙烯酸乙酯中的至少一种；
[0028]硝基化合物选自硝基甲烷和/或硝基乙烷。
[0029]本专利技术所述吸收提纯方法是利用六氟丁二烯和七氟丁烯类杂质在特定液态吸收剂或液态吸收剂的水溶液中的溶解度差异来实现的，溶解度差异越大，越有利于七氟丁烯类杂质的去除，单位量的液态吸收剂可实现更多含有六氟丁二烯和七氟丁烯类杂质的组合物的分离，可有效减小液态吸收剂的使用量。
[0030]相平衡常数m的大小可以比较不同液态吸收剂中对溶质(可溶于液态吸收剂中的组分)溶解度的大小，相平衡常数m值越小，则表明该溶质的溶解度越大。由于液态吸收剂或液态吸收剂的水溶液为稀溶液，接近于理想溶液，且体系的气相压力也接近于理想气体，根据亨利定律获得相平衡常数m＝y/x，其中，x为液态吸收剂中溶质的液相摩尔分率，y为与液相成平衡的气相中的难溶组分的气相摩尔分率，所述液相摩尔分率和气相摩尔分率均可通
过实验测量获得。
[0031]在本专利技术中，在所述液态吸收剂或液态吸收剂的水溶液存在下，六氟丁二烯和七氟丁烯类杂质的相平衡常数位于[0.1，0.9]或[1.2，4]的闭区间。当相平衡常数位于[0.1，0.9]的闭区间时，则，所述液态吸收剂或液态吸收剂的水溶液对七氟丁烯类杂质具有较好的溶解度，六氟丁二烯不溶于所述液态吸收剂或液态吸收剂的水溶液，位于气相中；当相平衡常数位于[1.2，4]的闭区间时，则，所述液态吸收剂或液态吸收剂的水溶液对六氟丁二烯具有较好的溶解度，七氟丁烯类杂本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种六氟丁二烯的吸收提纯方法，其特征在于：所述吸收提纯方法包括：在液态吸收剂或液态吸收剂的水溶液存在下，对含有六氟丁二烯和七氟丁烯类杂质的组合物进行吸收提纯；经吸收提纯后，七氟丁烯类杂质的去除率≥95％；所述液态吸收剂选自环烷烃、芳香烃、氯代甲烷、有机胺类化合物、酰胺类化合物、腈类化合物、五元或六元杂环类化合物、酯类化合物、硝基化合物中的至少一种；所述七氟丁烯类杂质包括七氟一氯丁烯、七氟
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丁烯、七氟
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丁烯、七氟异丁烯中的至少一种。2.根据权利要求1所述的六氟丁二烯的吸收提纯方法，其特征在于：所述环烷烃选自环己烷、环庚烷或环辛烷中的至少一种；所述芳香烃选自苯、甲苯、苯乙烯、苯酚或甲酚中的至少一种；氯代甲烷选自二氯甲烷、三氯甲烷或四氯化碳中的至少一种；有机胺类化合物选自甲胺、苯胺、乙二胺、二异丙胺、三乙醇胺或三乙胺中的至少一种；酰胺类化合物选自甲酰胺、乙酰胺、丙酰胺、己酰胺、N,N
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二甲基甲酰胺、N,N
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二甲基乙酰胺、苯甲酰胺或丁二酰亚胺中的至少一种；腈类化合物选自乙腈、丙腈或丁腈中的至少一种；五元或六元杂环类化合物选自吡啶、呋喃或1,4
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丁内酯中的至少一种；酯类化合物选自甲酸甲酯、甲酸乙酯、乙酸乙酯或3
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(二甲氨基)丙烯酸乙酯中的至少一种；硝基化合物选自硝基甲烷和/或硝基乙烷。3.根据权利要求2所述的六氟丁二烯的吸收提纯方法，其特征在于：在所述液态吸收剂或液态吸收剂的水溶液存在下，六氟丁二烯和七氟丁烯类杂质的相平衡常数位于[0.1，0.9]或[1.2，4]的闭区间。4.根据权利要求3所述的六氟丁二烯的吸收提纯方法，其特征在于：在所述液态吸收剂或液态吸收剂的水溶液存在下，六氟丁二烯和七氟丁烯类杂质的相平衡常数位于[0.25，0.55]的闭区间。5.根据权利要求1所述的六氟丁二烯的吸收提纯方法，其特征在于：所述液态吸收剂选自N,N
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二甲基甲酰胺、乙酸乙酯、N,N
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二甲基乙酰胺中的一种或两种，经吸收提纯后，七氟丁烯类杂质的去除率≥99％。6.根据权利要求5所述的六氟丁二烯的...

【专利技术属性】
技术研发人员：何双材，郑瑞朋，吴江平，刘武灿，曾群，缪光武，张金柯，白占旗，宣军，
申请(专利权)人：浙江省化工研究院有限公司中化蓝天集团有限公司，
类型：发明
国别省市：