浅述高纯三氟甲烷的生产及应用.pdf

《浅述高纯三氟甲烷的生产及应用.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、有机氟工业·12·Organo—FluorineIndustry2015年第1期业业业业专论与综述本本本带带带恭芥浅述高纯三氟甲烷的生产及应用何双材徐娇胡欣齐海张金柯白占旗(浙江省化工研究院有限公司，浙江杭州310023)摘要：概述了高纯度三氟甲烷的合成和提纯方法，介绍了高纯三氟甲烷的主要用途，讨论了高纯三氟甲烷国产化的价值和可行性。关键词：高纯；三氟甲烷；合成；提纯；用途0前言1三氟甲烷的性质与制备作为一种氟利昂替代品，三氟甲烷可用作低温三氟甲烷又称三氟甲、氟仿、氟利昂一23、HFC(一100oC)制冷剂；它也是一种有机氟化合物的原一23灭火剂。分子式为CH

2、F，英文名称Trifluoro—料，用来制备灭火剂三氟碘甲烷(CIF)、聚合物单methane，相对分子质量70．0138，熔点一155cI=，沸体TFE(四氟乙烯)、HFP(六氟丙烯)和VDF(偏氟点一84℃，饱和蒸汽压2．5MPa(20oC)，临界温度乙烯)等¨I2J。随着电子、微电子行业的发展，研究25．7℃，临界压力4．84MPa。常温常压下，它是尢人员发现高纯度的三氟甲烷可作为金属有机化合物色、无味、无臭、不易燃、微溶于水、能溶于大部分有化学气相沉积(MOCVD)工艺的清洗剂和化学离子机溶剂的液化气体。蚀刻、等离子体化学蚀刻、反应离子蚀刻(IBE)、

3、反由于碳一氟键的稳定性，决定了三氟甲烷具有应离子束蚀刻(RIBE)工艺的优良蚀刻气体。目前，较高的热稳定性、化学性质不活泼、低毒、不易燃烧高纯三氟甲烷已经是主要的氟碳类蚀刻气体，广泛等性质。三氟甲烷可与易燃气体混合燃烧并分解生应用于电子和微电子行业。近年来，由于全球半导成有毒氟化物；通常情况下，三氟甲烷不和水发生化体工业的发展，高纯度三氟甲烷的需求量快速增长。学反应；在170oC以上温度，三氟甲烷可以与三氧化目前，国内生产高纯三氟甲烷的企业较少，有一二氮反应；温度100。【=时，能与氟化亚硝酰(NOF)反些企业正处于筹划或研发阶段，主要分为两类：一类应；三氟甲

4、烷不发生光化学溴化反应，可以发生光化为拥有高纯气体生产经验并以气体为主业的气体公学氯化反应，但反应非常缓慢。司；另外一类是氟化工企业，他们利用具有合成技术实验室制备三氟甲烷的方法，一是采用在无水或副产三氟甲烷的优势进行提纯研究，希望以此为氢氟酸中电解醋酸、丙酮或甲胺的电解法；二是三氯切入口进入高端含氟气体市场。尽管国内氟化工企甲烷分别与氟化银、三氟化锑和氟化氢等在不同温业拥有原料优势，但由于纯度99．999％以上高纯气度、压力下的合成方法。体与工业级气体的生产技术有着很大的区别，国产3AgF+CHC13—一CHF3+3AgC1三氟甲烷的纯度与进口产品还有一定的

5、差距，因此，工业生产三氟甲烷的方法主要有以下几种：国内电子级三氟甲烷几乎全部来自于外资气体公1．1氯仿催化氟化法司。世界上具有生产能力的厂家主要集中在欧美、将由氯仿和氟化氢组成的混合原料气体通人装日韩等国家，主要生产商有空气产品及化学公司、液有催化剂的管式固定床反应器中进行反应，生成三化空气公司、普莱克斯、关东电化、林德等。氟甲烷。该方法的工艺和设备简单，选择性、转化率作者简介：何双材(1981一)，男，本科，从事含氟特种气体合成、高纯含氟电子气体提纯研发和气体工程项目管理工作。2015年第1期何双材等·浅述高纯三氟甲烷的生产及应用·13·高，催化剂使用寿命长

6、，设备要求低；缺点是需要苛HF反应生产制冷剂CHC1F的副产物，它与HC1一刻的反应条件等。起作为尾气排出，其反应机理如下：主反应：CHC1CHF+3HC1SbC15+HF—SbC14F+HC11．2二氟一氯甲烷歧化法’卜叫SbC14F+CHC13——}SbC15+CHC12F该方法的优点是反应温度较低，又不使用氟化SbC14F+CHC12F—__+SbC15+CHC1F2氢，经不断改进后，催化剂寿命也较长，生成物中SbC14F+HFSbC13F2+HC1CHF含量也较高；缺点是二氟一氯甲烷转化成三SbC13F2+CHC13——_CHC1F2+SbC13+Cl

7、2氟甲烷的选择性低，每生成2分子三氟甲烷，至少就SbC13+Cl2—}SbC15有1分子的氯仿生成。副反应：3CHC1F，2CHF+CHC1，SbC13F2+HF—SbC12F3+HC11．3二氟一氯甲烷催化氟化法SbC12F3+CHC13——CHF3+SbC13+Cl2郭心正、蔡珍香【的发明专利公开了以二氟一从上述机理可以看出，起氟传递作用的催化剂氯甲烷和无水氟化氢为原料，在催化剂存在下采用SbC1的浓度是十分关键的因素，在反应釜中催化剂固定床气相反应制备三氟甲烷的方法。催化剂主要SbC1的浓度高则CHF。偏高，浓度太低则CHC1：F偏成分为各种不同晶型的氟

8、化铝，或同时添加一种或高，实际工业生产