氢氟烃的制造方法,其制品及其用途技术

使卤代甲烷混合物和氟化氢，在气相中在氟化催化剂的存在下在单一的反应带中反应，将生成的气体导入蒸馏塔中进行分离精制后，获得２种或２种以上的氢氟烃。根据本发明专利技术，可以有利于工业地制造在半导体器件的制造工艺中可以作为蚀刻气体或清洗气体而使用的，高纯度的氢氟烃类、特别是氟代甲烷、二氟甲烷。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及高纯度的氢氟烃的制造方法，其制品及其用途。
技术介绍
氢氟烃(以下有时称作“HFC”)类具有所谓臭氧破坏系数为零的特征，例如，1，1，1，2-四氟乙烷、五氟乙烷或二氟甲烷(以下有时称作“HFC-32”)是作为制冷气体有用的化合物，另外，氟代甲烷(以下有时称作“HFC-41”)、二氟甲烷和三氟甲烷(以下有时称作“HFC-23”)等是作为半导体用蚀刻气体有用的化合物。作为二氟甲烷的制造方法，例如，已知使甲叉二氯(以下有时称作“二氯甲烷”)或氯氟甲烷(以下有时称作“HCFC-31”)与氟化氢，在氟化催化剂的存在下，在气相中进行反应的方法(美国专利第2745886号说明书，美国专利第3235612号说明书)等，另一方面，也已知用液相法使用卤化锑作为催化剂的方法(美国专利第2005711号说明书)等，而任何一个都是主要涉及催化剂的技术方案。作为氟代甲烷的制造方法，例如，已知使用氟化铬催化剂使甲醇与氟化氢在气相中进行氟代的方法(特开平4-7330号公报)等和在氟化铬催化剂的存在下使氯化甲烷与氟化氢在气相中进行反应的方法(特开昭60-13726号公报)等，但是存在因生成水所导致的腐蚀或选择率差等的问题。另外，作为2种或2种以上的氢氟烃的制造方法，例如，已知使2-氯-1，1，1-三氟乙烷与氟化氢反应，生成1，1，1，2-四氟乙烷，在该1，1，1，2-四氟乙烷的存在下使氯代甲烷和三氯乙烯与氟化氢反应的方法(WO95/15937号公报)，在使三氯乙烯与氟化氢反应，生成2-氯-1，1，1-三氟乙烷，然后使2-氯-1，1，1-三氟乙烷与氟化氢反应生成1，1，1，2-四氟乙烷的工序中，例如通过添加2，2-二氯-1，1，1-三氟乙烷或2-氯-1，1，1，2-四氟乙烷，使得生成1，1，1，2-四氟乙烷的同时生成五氟乙烷的方法(特表平7-507787号公报)等，但是上述任何一种方法都具有反应条件不同的两个反应带(第一反应器和第二反应器)，由此存在不经济等的问题。
技术实现思路
本专利技术是在这样的背景下完成的专利技术，是以提供可以工业上有利地制造可以在半导体器件的制造工程中作为蚀刻气体或清洗气体使用的高纯度的氢氟烃类、特别是氟代甲烷、二氟甲烷的方法，其制品及其用途为课题的。本专利技术者，为解决上述课题进行了深入的研究，结果发现如果采用含有使用卤代甲烷混合物和氟化氢作为原料，使它们在气相中，在氟化催化剂的存在下，在单一的反应带(一个反应器)中反应，将生成的气体导入蒸馏塔中进行分离精制后，获得2种或2种以上的氢氟烃的工序的方法，则可以解决上述课题，而完成了本专利技术。因此，本专利技术提供一种氢氟烃的制造方法，其特征在于，含有使卤代甲烷混合物和氟化氢，在气相中在氟化催化剂的存在下在单一的反应带中进行反应，将生成的气体导入蒸馏塔中进行分离精制后，获得2种或2种以上的氢氟烃的工序。另外，本专利技术提供一种氟代甲烷制品，其特征在于含有使用上述制造方法获得的纯度为大于等于99.999％体积的氟代甲烷，或提供一种二氟甲烷制品，其特征在于含有使用上述制造方法获得的纯度为大于等于99.999％体积的二氟甲烷。进一步，本专利技术提供一种蚀刻气体或清洗气体，其特征在于含有上述氟代甲烷制品或二氟甲烷制品。即，本专利技术，例如，含有以下[1]～[19]示出的内容。一种氢氟烃的制造方法，其特征在于含有使卤代甲烷混合物和氟化氢，在气相中在氟化催化剂的存在下在单一的反应带中反应，将生成的气体导入蒸馏塔中进行分离精制后，获得2种或2种以上的氢氟烃的工序。上述[1]所述的氢氟烃的制造方法，其特征在于作为原料的卤代甲烷混合物包含选自氯代甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、二氯氟甲烷、氯氟甲烷和氯二氟甲烷中的至少2种的化合物。上述[1]或[2]所述的氢氟烃的制造方法，其特征在于卤代甲烷混合物由氯代甲烷和二氯甲烷组成。上述[1]～[3]的任一项所述的氢氟烃的制造方法，其特征在于获得的氢氟烃为选自氟代甲烷、二氟甲烷和三氟甲烷中的至少2种的化合物。上述[1]～[4]的任一项所述的氢氟烃的制造方法，其特征在于获得的氢氟烃为氟代甲烷和二氟甲烷。上述[1]～[5]的任一项所述的氢氟烃的制造方法，其特征在于卤代甲烷混合物中含有的1种卤代甲烷的浓度在5～95％质量的范围内。上述[6]所述的氢氟烃的制造方法，其特征在于卤代甲烷混合物中含有的1种卤代甲烷的浓度在10～90％质量的范围内。上述[1]～[7]的任一项所述的氢氟烃的制造方法，其特征在于反应是在作为反应原料的氟化氢与卤代甲烷的摩尔比为5～30的范围内进行的。上述[1]～[8]的任一项所述的氢氟烃的制造方法，其特征在于反应是在150～350℃的温度范围内进行的。上述[1]～[9]的任一项所述的氢氟烃的制造方法，其特征在于反应是在0.05～1Mpa的压力范围内进行的。上述[1]～[10]的任一项所述的氢氟烃的制造方法，其特征在于氟化催化剂是以3价的氧化铬为主成分的担载型或块状型催化剂。上述[1]～[11]的任一项所述的氢氟烃的制造方法，其特征在于将单一反应带中生成的气体导入第1蒸馏塔，从塔顶主要分离出氯化氢和氢氟烃，从塔底主要分离出氟化氢和未反应的卤代甲烷。上述[1]～[12]的任一项所述的氢氟烃的制造方法，其特征在于将从第1蒸馏塔的塔顶主要分离出的氯化氢和氢氟烃导入第2蒸馏塔，从塔顶主要分离出氯化氢，从塔底主要分离出氢氟烃，将氢氟烃进行分离精制并作为制品回收。上述[1]～[13]的任一项所述的氢氟烃的制造方法，其特征在于将从第1蒸馏塔的塔底主要分离出的氟化氢和未反应的卤代甲烷循环至反应工序的单一反应带中。上述[1]～[14]的任一项所述的氢氟烃的制造方法，其特征在于第1蒸馏塔和第2蒸馏塔的操作压力在0.3～3Mpa的范围内。一种氟代甲烷制品，其特征在于含有使用上述[1]～[15]的任一项所述的制造方法获得的纯度为大于等于99.999％体积的氟代甲烷。一种二氟甲烷制品，其特征在于，含有使用上述[1]～[15]的任一项所述的制造方法获得的纯度为大于等于99.999％体积的二氟甲烷。一种蚀刻气体或清洗气体，其特征在于含有上述[16]所述的氟代甲烷制品。一种蚀刻气体或清洗气体，其特征在于含有上述[17]所述的二氟甲烷制品。根据本专利技术，可以工业上有利地制造可以在半导体器件的制造工艺中作为蚀刻气体或清洗气体使用的，高纯度的氢氟烃类、特别是氟代甲烷、二氟甲烷。附图的简单说明附图说明图1为表示在本专利技术的氢氟烃的制造方法中使用的装置的一例的示意图。专利技术实施方式以下，对本专利技术的氢氟烃的制造方法、其制品及其用途进行详细说明。作为氟代甲烷的制造方法，已知如上述的那样，一直以来有各种各样的方法。其中，对于(1)在氟化催化剂的存在下使甲醇与氟化氢在气相中进行氟化的方法、(2)在氟化铬催化剂的存在下使氯代甲烷与氟化氢在气相中进行反应的方法，(1)的使用甲醇的方法，存在因生成水所导致的装置材料的腐蚀或选择率差等的问题，(2)的使用氯代甲烷的方法，存在在反应中存在平衡，收率低等的问题。另一方面，作为二氟甲烷的制造方法，已知有(3)使氟化氢与二氯甲烷或氯氟甲烷，在气相或液相中进行反应的方法，但作为在经济上廉价的制造方法还有许多问题有待解决。另外，作为2种或2种以上的氢氟烃的制造方法，如上所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种氢氟烃的制造方法，其特征在于含有使卤代甲烷混合物和氟化氢，在气相中在氟化催化剂的存在下在单一的反应带中反应，将生成的气体导入蒸馏塔中进行分离精制后，获得２种或２种以上的氢氟烃的工序。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2003-9-10 318556/20031.一种氢氟烃的制造方法，其特征在于含有使卤代甲烷混合物和氟化氢，在气相中在氟化催化剂的存在下在单一的反应带中反应，将生成的气体导入蒸馏塔中进行分离精制后，获得2种或2种以上的氢氟烃的工序。2.权利要求1所述的氢氟烃的制造方法，其特征在于作为原料的卤代甲烷混合物包含选自氯代甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、二氯氟甲烷、氯氟甲烷和氯二氟甲烷中的至少2种的化合物。3.权利要求1或2所述的氢氟烃的制造方法，其特征在于卤代甲烷混合物由氯代甲烷和二氯甲烷组成。4.权利要求1～3的任一项所述的氢氟烃的制造方法，其特征在于获得的氢氟烃为选自氟代甲烷、二氟甲烷和三氟甲烷中的至少2种的化合物。5.权利要求1～4的任一项所述的氢氟烃的制造方法，其特征在于获得的氢氟烃为氟代甲烷和二氟甲烷。6.权利要求1～5的任一项所述的氢氟烃的制造方法，其特征在于卤代甲烷混合物中含有的1种卤代甲烷的浓度在5～95％质量的范围内。7.权利要求6所述的氢氟烃的制造方法，其特征在于卤代甲烷混合物中含有的1种卤代甲烷的浓度在10～90％质量的范围内。8.权利要求1～7的任一项所述的氢氟烃的制造方法，其特征在于反应是在作为反应原料的氟化氢与卤代甲烷的摩尔比为5～30的范围内进行的。9.权利要求1～8的任一项所述的氢氟烃的制造方法，其特征在于反应是在150～350℃的温度范围内进行的。10.权利要求1～9的任一项所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：大野博基，新井龙晴，
申请(专利权)人：昭和电工株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]