[发明专利]使用催化剂制备氟甲烷的方法

说明书

本发明提供了一种使用催化剂制备氟甲烷的方法，包括：以下步骤：S1，在催化剂列管（105）由上而下通入HF与甲醇混合的反应气体，其中，所述HF与所述甲醇的比例为1.05～1.1:1；所述催化剂列管（105）包括活化催化剂颗粒，所述催化剂颗粒由8~10份重量的三氯化铬/活性炭复合物以及50~70份重量的三氯化铝混合而成，且三氯化铬在所述三氯化铬/活性炭复合物中的含量为15~25wt%；S2，控制所述催化剂列管（105）上部温度190~200℃，中部温度250~260℃，下部温度240~250℃，反应压力0.05～0.3Mpa，停留时间30～90s，从而获得氟甲烷。

技术领域

本发明涉及一种使用催化剂制备氟甲烷的方法。

背景技术

一氟甲烷(CH3F)是一种在常温常压下无毒、可液化的气体，其广泛应用于半导体工业，作为等离子蚀刻材料用于蚀刻硅化合物的薄膜。目前制备一氟甲烷的方法主要有气相加氢脱氯法和气相氟化法两种，然而这两种反应的转化率仅为约19％。CN110204414A公开一种使用HF与甲醇反应制备氟甲烷的方法，但是，反应过程中HF与甲醇的转化率都较低，分别只达到24%以及35%左右。

发明内容

本发明提供了一种使用催化剂制备氟甲烷的方法，可以有效解决上述问题。

本发明是这样实现的：

一种使用催化剂制备氟甲烷的方法，包括：以下步骤：

S1，在催化剂列管由上而下通入HF与甲醇混合的反应气体，其中，所述HF与所述甲醇的比例为1.05～1.1:1；所述催化剂列管包括活化催化剂颗粒，所述催化剂颗粒由8~10份重量的三氯化铬/活性炭复合物以及50~70份重量的三氯化铝混合而成，且三氯化铬在所述三氯化铬/活性炭复合物中的含量为15~25wt%；

S2，控制所述催化剂列管上部温度190~200℃，中部温度250~260℃，下部温度240~250℃，反应压力0.05～0.3Mpa，停留时间30～90s，从而获得氟甲烷。

本发明的有益效果是：本发明通过活化的催化剂催化HF与甲醇发生反应，可以显著提高所述HF与甲醇的转化率，其转化率分别可以达到60%及70%以上，从而大大提高原料的利用率。另外，本发明采用甲醇为反应原料，原料来源广，成本低。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本发明实施例提供的电子级氟甲烷的新型制备装置的结构示意图。

图2是本发明实施例提供的电子级氟甲烷的新型制备装置中部分部件的结构示意图。

图3是本发明实施例提供的电子级氟甲烷的新型制备装置的预热活化方法流程图。

图4是本发明实施例提供的使用催化剂制备氟甲烷的方法流程图。

具体实施方式

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。