[发明专利]超高纯四氯化碳的制备方法

说明书

本发明公开了超高纯四氯化碳的制备方法，首先对原料除水处理，再通过精馏操作，去除绝大部分的有机杂质和无机杂质；再通过采用分子筛和活性炭吸附，将极其微量的有机杂质吸附；再经过滤，分离掉分子筛和活性炭，得到不含有机杂质的滤液；最后经蒸馏，去除无机杂质，最终得到高纯的四氯化碳。经GC检测，该制备方法可以除去四氯化碳中的有机杂质，并且通过ICP‑OES的全元素检测，所有的无机杂质含量＜1ppm，该制备方法获得的四氯化碳纯度高达99.9999％，满足半导体行业的原料使用要求；该制备方法成本较低，操作简单，所需人工少，适合工业化规模生产。

技术领域

本发明涉及用于半导体行业所用的前驱体，尤其涉及超高纯四氯化碳的制备方法，属于高纯化学品制备技术领域。

背景技术

四氯化碳是一种无色有毒的易挥发液体，具有氯仿的微甜气味。主要用于有机合成、药物萃取剂、杀虫剂、制冷剂、某些金属非金属的鉴定试剂。

生产四氯化碳的方法通常有：甲烷热氯取代法、二硫化碳氯化法、光气催化法、高压氯解法、甲烷氧氯化法、甲醇氢氯化法等，其中以甲烷热氯取代法和二硫化碳法最为常用。

市面上销售的四氯化碳试剂，品质较好的其有效含量约为99.5％，其中含有少量的二硫化碳、氯仿和水等杂质。此类四氯化碳不能直接作为半导体行业的前驱体原料，在半导体行业中，四氯化碳作为C元素的来源，需要6N的超高纯度，且不能含有水，所以必须经过进一步的提纯，使其各项技术指标都能达到6N标准。

通常四氯化碳中含有二氯甲烷、二氯乙烷、三氯甲烷、二硫化碳、甲醇、四氯乙烯及衍生物、水等杂质。常温常压下，四氯化碳的沸点为76.8℃；作为一种优良的溶剂，四氯化碳可以和很多种常见的有机物互溶，尤其会和一些有机物形成共沸物，如1,2-二氯乙烷，导致其通过精馏的方法，往往会残留少量二硫化碳、二氯甲烷、二氯乙烷、三氯甲烷和水等杂质。技术人员常常采用吸附法去除四氯化碳中的有机杂质。

专利公开号为CN2379461Y、CN204111620U、CN102417434A、CN106040206A的专利公开四氯化碳的提纯方法，最高能使纯度达到99.9％，缺点在于操作繁琐，且不可避免都含有水分，这显然不能满足半导体用超高纯四氯化碳的要求。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种超高纯四氯化碳的制备方法。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

超高纯四氯化碳的制备方法，特点是：包括以下步骤：

1)原料的除水处理；

2)无氧无水惰性气氛精馏，收集中间馏分；

3)中间馏分的4A分子筛和活性炭混合吸附；

4)过滤，蒸馏。

进一步地，上述的超高纯四氯化碳的制备方法，其中，步骤1)，原料的除水处理采用P₂O₅。

进一步地，上述的超高纯四氯化碳的制备方法，其中，步骤1)，取四氯化碳装入圆底烧瓶中，将P₂O₅加入到四氯化碳原料中，密封后摇匀，转移至无水无氧的惰性气体手套箱中，静置。

进一步地，上述的超高纯四氯化碳的制备方法，其中，步骤2)，在惰性气氛手套箱中，将四氯化碳过滤，采用含有θ型不锈钢填料的精馏柱对滤液进行精馏，去除低沸点馏分和高沸点杂质，收集中间段馏分。

进一步地，上述的超高纯四氯化碳的制备方法，其中，步骤2)，惰性气氛的气体是氮气、氩气、氦气中的一种。