CN110845299A - 一种脱除八氟环丁烷中全氟烯烃的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种脱除八氟环丁烷中全氟烯烃的方法，含有全氟烯烃的八氟环丁烷的混合溶液储存在取样瓶中，打开取样瓶的出口阀，将含有全氟烯烃的八氟环丁烷的混合溶液中通入加热的强氧化剂的酸性水溶液在氧化反应釜中反应，加热后的强氧化剂的酸性水溶液将全氟烯烃氧化成相应的全氟羧酸或者加工反应为相应的卤代烷烃，而八氟环丁烷作为烷烃不与该加热后的强氧化剂的酸性水溶液反应，反应后的气体通过吸附柱在吸附剂的作用下脱酸脱水，得到含有杂质为全氟烯烃的八氟环丁烷，全氟烯烃的百万分比浓度小于10ppm。本发明通过强氧化剂使得全氟烯烃杂质被氧化为全氟羧酸或被加成为卤代烷烃，从而达到提纯八氟环丁烷的效果。
Description
技术领域
本发明涉及一种脱除八氟环丁烷中全氟烯烃的方法。
背景技术
八氟环丁烷(英文名Octafluorocyclobutane，简称C318)，分子式CF2CF2CF2CF2。性质稳定、无毒且消耗臭氧潜能值(ODP)为零、拥有良好的绝缘性等，近年来在高压绝缘、清洗蚀刻、等离子处理等技术领域得到广泛应用。用作等离子蚀刻剂的C318要求极高的纯度，至少达到99.999%(摩尔)纯度，一般该纯度的气体称为电子级气体，极少量的杂质也可能会提高制造高密度集成电路的缺陷率。四氟乙烯热裂解生产八氟环丁烷的工艺流程及原理如下：四氟乙烯进入管式反应器裂解转化成粗裂解气，其主要组份为八氟环丁烷、六氟丙烯、四氟乙烯、八氟正丁烯及少量其他副产物。裂解气脱酸后，通过普通精馏可以分离绝大部分的物质，得到99.95%纯度的八氟环丁烷，剩下杂质主要是和C318共沸或者沸点相近的物质，经过分析后杂质为全氟烯烃类。鉴于提纯C318的专利中，大部分针对回收二氟一氯甲烷裂解制四氟乙烯过程中得到的八氟环丁烷残液，不适用于本项目背景技术中的八氟环丁烷脱除全氟烯烃杂质。
发明内容
本发明提供了一种脱除八氟环丁烷中全氟烯烃的方法，它通过强氧化剂使得全氟烯烃杂质被氧化为全氟羧酸或被加成为卤代烷烃，从而达到提纯八氟环丁烷的效果。
本发明采用了以下技术方案：一种脱除八氟环丁烷中全氟烯烃的方法，它包括以下步骤：含有全氟烯烃的八氟环丁烷的混合溶液储存在取样瓶中，打开取样瓶的出口阀，将含有全氟烯烃的八氟环丁烷的混合溶液中通入加热的强氧化剂的酸性水溶液在氧化反应釜中反应，加热后的强氧化剂的酸性水溶液将全氟烯烃氧化成相应的全氟羧酸或者加工反应为相应的卤代烷烃，而八氟环丁烷作为烷烃不与该加热后的强氧化剂的酸性水溶液反应，反应后的气体通过吸附柱在吸附剂的作用下脱酸脱水，得到含有杂质为全氟烯烃的八氟环丁烷，全氟烯烃的百万分比浓度小于10ppm。
所述的全氟烯烃为八氟-2-丁烯、八氟-1-丁烯、六氟丙烯、全氟异丁烯、四氟乙烯、六氟环丁烯的一种或多种组合，八氟-2-丁烯的顺式或反式为CF3CF=CFCF3，八氟-1-丁烯的化学式为CF3CF2CF=CF2，六氟丙烯的化学式为CF3CF=CF2，全氟异丁烯的化学式为CF2=C(CF3)2，四氟乙烯的化学式为CF2=CF2、六氟环丁烯(C4F6)。
所述的酸性水溶液为盐酸、硫酸或硝酸，在酸性水溶液中加入的强氧化剂为高氯酸钾、高锰酸钾、重铬酸钾、液溴或双氧水，强氧化剂加热的温度为50-100℃。所述的酸性水溶液质量浓度为0.1%-10%，强氧化剂为5-10g,酸性水溶液为10-30ml。所述的吸附剂为硅胶、活性氧化铝、分子筛、固碱中的一种或多种组合。所述的固碱为氢氧化钾或氢氧化钠。
本发明具有以下有益效果：采用了以下技术方案后，本发明针对现有四氟乙烯裂解生产八氟环丁烷工艺中，含有少量全氟烯烃的解决办法。将含有全氟烯烃的八氟环丁烷（C318）通入一种加热的强氧化剂的酸性水溶液，将全氟烯烃氧化成相应的全氟羧酸或者加成为相应的卤代烷烃，而C318作为烷烃不与该氧化剂反应，反应后的气体通过吸附剂脱酸脱水，得到全氟烯烃杂质小于10ppm的C3l8，从而可以有效地完成提纯八氟环丁烷，该方法不但提纯效果好，而且适用范围广。
具体实施方式
实施例一，本发明提供了一种脱除八氟环丁烷中全氟烯烃的方法，它包括以下步骤：含有全氟烯烃的八氟环丁烷的混合溶液储存在取样瓶中，全氟烯烃为六氟环丁烯，打开取样瓶的出口阀，控制流速5ml/min,将含有全氟烯烃的八氟环丁烷的混合溶液中通入加热的强氧化剂的酸性水溶液在氧化反应釜中反应，酸性水溶液为盐酸，在酸性水溶液中加入的强氧化剂为高锰酸钾，强氧化剂加热的温度为70℃，酸性水溶液质量浓度为1%，强氧化剂为5g, 酸性水溶液为10ml，加热后的强氧化剂的酸性水溶液将全氟烯烃氧化成相应的全氟羧酸或者加工反应为相应的卤代烷烃，而八氟环丁烷作为烷烃不与该加热后的强氧化剂的酸性水溶液反应，反应后的气体通过吸附柱在吸附剂的作用下脱酸脱水，吸附剂为固碱，固碱为氢氧化钾或氢氧化钠，得到含有杂质为全氟烯烃的八氟环丁烷，全氟烯烃的百万分比浓度小于10ppm。
实施例二，本发明提供了一种脱除八氟环丁烷中全氟烯烃的方法，它包括以下步骤：含有全氟烯烃的八氟环丁烷的混合溶液储存在取样瓶中，全氟烯烃为全氟异丁烯，打开取样瓶的出口阀，控制流速5ml/min,将含有全氟烯烃的八氟环丁烷的混合溶液中通入加热的强氧化剂的酸性水溶液在氧化反应釜中反应，酸性水溶液为硫酸，在酸性水溶液中加入的强氧化剂为高氯酸钾，强氧化剂加热的温度为50℃，酸性水溶液质量浓度为5%，强氧化剂为8g, 酸性水溶液为20ml,加热后的强氧化剂的酸性水溶液将全氟烯烃氧化成相应的全氟羧酸或者加工反应为相应的卤代烷烃，而八氟环丁烷作为烷烃不与该加热后的强氧化剂的酸性水溶液反应，反应后的气体通过吸附柱在吸附剂的作用下脱酸脱水，吸附剂为活性氧化铝，得到含有杂质为全氟烯烃的八氟环丁烷，全氟烯烃的百万分比浓度小于10ppm。
实施例三，本发明提供了一种脱除八氟环丁烷中全氟烯烃的方法，它包括以下步骤：含有全氟烯烃的八氟环丁烷的混合溶液储存在取样瓶中，全氟烯烃为八氟-2-丁烯，打开取样瓶的出口阀，控制流速5ml/min,将含有全氟烯烃的八氟环丁烷的混合溶液中通入加热的强氧化剂的酸性水溶液在氧化反应釜中反应，酸性水溶液为硝酸，在酸性水溶液中加入的强氧化剂为重铬酸钾，强氧化剂加热的温度为100℃，酸性水溶液质量浓度为10%，强氧化剂为10g, 酸性水溶液为30ml,加热后的强氧化剂的酸性水溶液将全氟烯烃氧化成相应的全氟羧酸或者加工反应为相应的卤代烷烃，而八氟环丁烷作为烷烃不与该加热后的强氧化剂的酸性水溶液反应，反应后的气体通过吸附柱在吸附剂的作用下脱酸脱水，吸附剂为活性氧化铝，得到含有杂质为全氟烯烃的八氟环丁烷，全氟烯烃的百万分比浓度小于10ppm。
Claims (6)
1.一种脱除八氟环丁烷中全氟烯烃的方法，其特征是它包括以下步骤：含有全氟烯烃的八氟环丁烷的混合溶液储存在取样瓶中，打开取样瓶的出口阀，将含有全氟烯烃的八氟环丁烷的混合溶液中通入加热的强氧化剂的酸性水溶液在氧化反应釜中反应，加热后的强氧化剂的酸性水溶液将全氟烯烃氧化成相应的全氟羧酸或者加工反应为相应的卤代烷烃，而八氟环丁烷作为烷烃不与该加热后的强氧化剂的酸性水溶液反应，反应后的气体通过吸附柱在吸附剂的作用下脱酸脱水，得到含有杂质为全氟烯烃的八氟环丁烷，全氟烯烃的百万分比浓度小于10ppm。
2.根据权利要求1所述的脱除八氟环丁烷中全氟烯烃的方法，其特征是所述的全氟烯烃为八氟-2-丁烯、八氟-1-丁烯、六氟丙烯、全氟异丁烯、四氟乙烯、六氟环丁烯的一种或多种组合，八氟-2-丁烯的顺式或反式为CF3CF=CFCF3，八氟-1-丁烯的化学式为CF3CF2CF=CF2，六氟丙烯的化学式为CF3CF=CF2，全氟异丁烯的化学式为CF2=C(CF3)2，四氟乙烯的化学式为CF2=CF2、六氟环丁烯(C4F6)。
3.根据权利要求1所述的脱除八氟环丁烷中全氟烯烃的方法，其特征是所述的酸性水溶液为盐酸、硫酸或硝酸，在酸性水溶液中加入的强氧化剂为高氯酸钾、高锰酸钾、重铬酸钾、液溴或双氧水，强氧化剂加热的温度为50-100℃。
4.根据权利要求1或3所述的脱除八氟环丁烷中全氟烯烃的方法，其特征是所述的酸性水溶液质量浓度为0.1%-10%，强氧化剂为5-10g, 酸性水溶液为10-30ml。
5.根据权利要求1所述的脱除八氟环丁烷中全氟烯烃的方法，其特征是所述的吸附剂为硅胶、活性氧化铝、分子筛、固碱中的一种或多种组合。
6.根据权利要求5所述的脱除八氟环丁烷中全氟烯烃的方法，其特征是所述的固碱为氢氧化钾或氢氧化钠。
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