本发明属于三氯乙烯的制备方法,具体地涉及三氯乙烯的精制方法。 在背景技术中,三氯乙烯是一种优良的有机溶剂,并为测定碘价和有机合成等方面具有广泛的应用价值。特别在电子工业方面的应用具有广阔的前景。然而,随着电子工业的硅器件和大规模集成电路的迅速发展,三氯乙烯作为该器件的清洗剂的要求越来越高。现有的三氯乙烯已不符合清洗要求,如优级纯、化学纯的三氯乙烯,在实际使用时易出现分解、不稳定。主要是三氯乙烯含有一定量的水份、游离氯和银氨还原物,这些使其加速分解,产生氯化氢,并呈酸性,对清洗的器件表面有腐蚀作用,且腐蚀清洗设备,直接损坏器件的性能和清洗设备。
就生产三氯乙烯的方法而言,虽有许多方法,但任何一种制造方法都存在着上述问题,即粗制三氯乙烯中,都含有各种氯化度不同的副产物,影响到三氯乙烯在电子工业上的清洗用。
本发明的三氯乙烯的精制法目的就是为了克服上述缺点,采用三氯乙烯精制地方法,生产出适用于工业应用的电子专用级三氯乙烯。
本发明三氯乙烯的精制法的目的是通过这样来实现的,在原有三氯乙烯生产工艺的过程中,增加了工业级原料后的一次净化和干燥除水二大工艺,及在过滤杂质过程中加入稳定剂。即三氯乙烯的精制方法为工业级原料→一次净化→干燥除水→精馏净化→过滤除杂→洁净分装→成品。每道都有检验。
一次净化的工艺过程是:在反应锅中加入工业级三氯乙烯(原料),加入含有银氨溶液的蒸馏水,蒸馏水的重量是三氯乙烯的1、5倍。进行搅拌1-2小时,静止数分钟,吸去上层水。测其“银氨还原物”指标是否达到澄清透明的指标。
干燥除水的工艺过程是:经过一次净化后合格的三氯乙烯加入一定量的变色硅胶,充分振摇,使一定量的水份被硅胶吸附,静止过液,取出达到要求的三氯乙烯。
在精馏过程中制成的三氯乙烯,加入10PPM麝香草酚作为稳定剂。
下面用实施例子详细地说明本发明的三氯乙烯精制方法。
首先说明粗制三氯乙烯的生产方法和主要性能指标。生产工业级三氯乙烯,一般是以乙炔氯化法为主,以乙炔为原料,四氯乙烷为稀释剂,无水三氯化铁为催化剂,在负压条件下,乙炔液氯化生产四氯乙烷,四氯乙烷在70-100℃与灰乳逆反应,以脱除HCL得粗三氯乙烯,经粗馏,精馏得三氯乙烯。
反应式C2H2+2Cl→C2H2Cl4
2CHCl2CHCl2+Ca(OH)2→2CHCl=CCl2+CaCl2+2H2O
三氯乙烯分子式为C2HCl3,结构式CH2=CHCl2。
经过制备工业用三氯乙烯,达到了一定的纯度。该纯度三氯乙烯的部分指标为:
1、含水量(%) 0.018
2、不挥发物(%) 0.01
3、游离氯 呈兰色
4、银氨还原物 微浑浊
精制三氯乙烯的工艺过程为:
1、一次净化:在300立升搪玻璃反应锅中,放入100公斤工业级三氯乙烯(原料),加入150公斤蒸馏水(含有2-5%银氨溶液)进行机械搅拌2小时,静止30分钟分层,吸去上层水。用上述等量蒸馏水,重复以上操作数次。检验“银氨还原物”指标,达到澄清无浑浊为合格。
2、经一次净化后的三氯乙烯加入一定量(约1/10体积比)变色硅胶,硅胶呈兰色,充分振摇2小时,使微量水份被硅胶吸附,静止过液,取出三氯乙烯。检验是否符合指标。符合指标后移入反应锅进行蒸馏。
3、精馏净化:根据工业用三氯乙烯的质量规格,主要含量为95%,其余为1、1-二氯乙烯(沸点:32℃),1、2-二氯乙烯(沸点顺式60.3℃,反式47.5℃),1、1、1-三氯乙烷(沸点74℃),四氯乙烯(沸点121℃)、四氯乙烷(沸点146℃)等低、高沸点不纯物质,应采用精馏手段达到纯化的目的。设备采用200立升搪玻璃反应锅和不锈钢(Cr18N19T)精馏柱和冷却器组成。精馏条件:
蒸汽压力:2.5公斤/平方米。
回流比:1∶10(蒸发液体总量11=回流液1+馏出液10)。待压力稳定时,成品取馏出液温度为86.5-87.5℃。精馏收率为81.5%。检验三氯乙烯含量为99.0%。以上是已有精馏技术。
4、过滤除杂:精馏后的三氯乙烯进入净化过滤室。要求房间的净化度为1000级,工作台为1000级。滤膜采用聚四氟乙烯,进行微孔过滤,滤除液体中的机械杂质和固体颗粒。具体过程为,在室温中,采用氮气加压进行过滤。使三氯乙烯达到精制的要求。最后加入10PPM麝香草酚作为稳定剂,确保产品在半年内稳定可靠。
具体精制三氯乙烯部分指标:
1、含水量(%) 0.01
2、不挥发物(%) 0.001
3、游离氯 无色
4、银氨还原物 澄清
本发明的三氯乙烯的精制法生产的三氯乙烯,指标达到了电子工业对器件清洗的要求,即电子专用级三氯乙烯。具有不易分解,稳定可靠,含杂量少的优点。