一种高纯乙炔的精制方法技术

本发明专利技术提供了一种高纯乙炔的精制方法，该方法为：将乙炔原料气体在温度为

【技术实现步骤摘要】
一种高纯乙炔的精制方法


[0001]本专利技术属于高纯乙炔
，具体涉及一种高纯乙炔的精制方法。

技术介绍

[0002]乙炔作为一种重要的工业产品，随着半导体行业的快速发展，高纯乙炔在半导体行业的应用越来越受重视，具有较高纯度的乙炔在大规模集成电路制造中可用于光刻技术中的碳掩膜制备。此外，通过等离子体增强化学气相沉积工艺,高纯度的乙炔可以在硅材料表面形成稳定的碳层结构，可构建用于光刻工艺的碳掩膜,这种碳掩膜是生产逻辑器件、记忆器件、面板器件、光刻器件的重要原料。
[0003]工业上乙炔一般是通过电石或者天然气裂解制得，然后充入以丙酮作为溶剂的钢瓶中(所以工业乙炔一般也称为溶解乙炔)，乙炔原料气中的杂质一般有磷烷、砷烷、硫化氢、水以及部分高级炔烃(丙二烯、丙炔、丁二烯、乙烯基乙炔)等，传统的方法一般是浓硫酸吸收法，该方法腐蚀性强、运行成本高、环境污染严重。
[0004]因此，提高乙炔产品纯度，缩短纯化路线以及工业化规模生产是高纯乙炔电子气体制备及纯化研究亟待解决的问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种高纯乙炔的精制方法，该方法能够提高乙炔产品纯度，缩短纯化路线，实现工业化规模生产是高纯乙炔电子气体制备及纯化。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种高纯乙炔的精制方法，该方法为：
[0007]S1、将来自钢瓶的乙炔原料气体经过深冷器，在温度为
‑
42℃～
‑<br/>28℃、压力为0.1MPa～0.15MPa的深冷条件下进行第一次杂质脱除，得到乙炔原料粗品；
[0008]S2、将S1中得到的乙炔原料粗品通入一级吸附塔中，在温度为15℃～25℃、压力为0.1MPa～0.15MPa的条件下进行第二次杂质脱除，得到一级乙炔粗品；所述一级吸附塔的填料为煤质活性炭吸附剂；
[0009]S3、将S2中得到的一级乙炔粗品通入二级吸附塔中，在温度为15℃～25℃、压力为0.1MPa～0.15MPa的条件下进行第三次杂质脱除，得到乙炔精品；所述二级吸附塔的填料为硅胶吸附剂；
[0010]S4、将S3中得到的乙炔精品经过过滤器过滤颗粒物后，通入至压力为0.1MPa～0.15MPa的缓冲罐中，然后经压缩机加压至2.0MPa～3.0MPa，充装后，得到高纯乙炔。
[0011]优选地，S1中所述第一次杂质脱除脱除的杂质包括水、丙酮。
[0012]优选地，S2中所述第二次杂质脱除脱除的杂质包括砷烷、磷烷、硫化氢。
[0013]优选地，S3中所述第三次杂质脱除脱除的杂质包括烯烃类杂质。
[0014]优选地，所述烯烃类杂质包括丙二烯、丙炔、丁二烯、乙烯基乙炔。
[0015]优选地，S4中所述过滤器的孔径为0.2μm。
[0016]优选地，S1中所述乙炔原料气体的纯度≥99.5％。
[0017]优选地，S4中所述所述高纯乙炔的纯度≥99.99％。
[0018]本专利技术与现有技术相比具有以下优点：
[0019]本专利技术能够提高乙炔产品纯度，缩短纯化路线，实现工业化规模生产是高纯乙炔电子气体制备及纯化。
[0020]下面结合实施例对本专利技术作进一步详细说明。
具体实施方式
[0021]实施例1
[0022]本实施例的高纯乙炔的精制方法，该方法为：
[0023]S1、将来自钢瓶的乙炔原料气体经过深冷器，在温度为
‑
30℃、压力为0.14MPa的深冷条件下进行第一次杂质脱除，得到乙炔原料粗品；所述第一次杂质脱除脱除的杂质包括水、丙酮；所述乙炔原料气体的纯度为99.6％；
[0024]S2、将S1中得到的乙炔原料粗品通入一级吸附塔中，在温度为22℃、压力为0.14MPa的条件下进行第二次杂质脱除，得到一级乙炔粗品；所述一级吸附塔的填料为煤质活性炭吸附剂；所述第二次杂质脱除脱除的杂质包括砷烷、磷烷、硫化氢；
[0025]S3、将S2中得到的一级乙炔粗品通入二级吸附塔中，在温度为22℃、压力为0.4MPa的条件下进行第三次杂质脱除，得到乙炔精品；所述二级吸附塔的填料为硅胶吸附剂；所述第三次杂质脱除脱除的杂质包括烯烃类杂质；所述烯烃类杂质包括丙二烯、丙炔、丁二烯、乙烯基乙炔；
[0026]S4、将S3中得到的乙炔精品经过孔径为0.2μm的过滤器过滤颗粒物后，通入至压力为0.14MPa的缓冲罐中，然后经压缩机加压至2.8MPa，充装后，得到纯度为99.992％的高纯乙炔；
[0027]高纯乙炔中H2含量＜2ppm,O2含量＜1ppm,N2含量＜5ppm,CH4含量&lt;2ppm,CO含量&lt;2ppm,CO2含量&lt;1ppm，H2O含量&lt;5ppm，其他CH和化合物&lt;5ppm(包括丙二烯、丙炔、丁二烯、乙烯基乙炔)。
[0028]实施例2
[0029]本实施例的高纯乙炔的精制方法，该方法为：
[0030]S1、将来自钢瓶的乙炔原料气体经过深冷器，在温度为
‑
28℃、压力为0.15MPa的深冷条件下进行第一次杂质脱除，得到乙炔原料粗品；所述第一次杂质脱除脱除的杂质包括水、丙酮；所述乙炔原料气体的纯度为99.5％；
[0031]S2、将S1中得到的乙炔原料粗品通入一级吸附塔中，在温度为15℃、压力为0.15MPa的条件下进行第二次杂质脱除，得到一级乙炔粗品；所述一级吸附塔的填料为煤质活性炭吸附剂；所述第二次杂质脱除脱除的杂质包括砷烷、磷烷、硫化氢；
[0032]S3、将S2中得到的一级乙炔粗品通入二级吸附塔中，在温度为15℃、压力为0.15MPa的条件下进行第三次杂质脱除，得到乙炔精品；所述二级吸附塔的填料为硅胶吸附剂；所述第三次杂质脱除脱除的杂质包括烯烃类杂质；所述烯烃类杂质包括丙二烯、丙炔、丁二烯、乙烯基乙炔；
[0033]S4、将S3中得到的乙炔精品经过孔径为2μm的过滤器过滤颗粒物后，通入至压力为0.15MPa的缓冲罐中，然后经压缩机加压至2.0MPa，充装后，得到纯度为99.990％的高纯乙炔。
[0034]高纯乙炔中H2含量＜2ppm,O2含量＜1ppm,N2含量＜5ppm,CH4含量&lt;2ppm,CO含量&lt;2ppm,CO2含量&lt;1ppm，H2O含量&lt;5ppm，其他CH和化合物&lt;5ppm(包括丙二烯、丙炔、丁二烯、乙烯基乙炔)。
[0035]实施例3
[0036]本实施例的高纯乙炔的精制方法，该方法为：
[0037]S1、将来自钢瓶的乙炔原料气体经过深冷器，在温度为
‑
42℃、压力为0.1MPa的深冷条件下进行第一次杂质脱除，得到乙炔原料粗品；所述第一次杂质脱除脱除的杂质包括水、丙酮；所述乙炔原料气体的纯度为99.5％；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高纯乙炔的精制方法，其特征在于，该方法为：S1、将来自钢瓶的乙炔原料气体经过深冷器，在温度为
‑
42℃～
‑
28℃、压力为0.1MPa～0.15MPa的深冷条件下进行第一次杂质脱除，得到乙炔原料粗品；S2、将S1中得到的乙炔原料粗品通入一级吸附塔中，在温度为15℃～25℃、压力为0.1MPa～0.15MPa的条件下进行第二次杂质脱除，得到一级乙炔粗品；所述一级吸附塔的填料为煤质活性炭吸附剂；S3、将S2中得到的一级乙炔粗品通入二级吸附塔中，在温度为15℃～25℃、压力为0.1MPa～0.15MPa的条件下进行第三次杂质脱除，得到乙炔精品；所述二级吸附塔的填料为硅胶吸附剂；S4、将S3中得到的乙炔精品经过过滤器过滤颗粒物后，通入至压力为0.1MPa～0.15MPa的缓冲罐中，然后经压缩机加压至2.0MPa～3.0MPa...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈润泽，花莹曦，李欣，吝秀锋，于平，倪珊珊，李雷，白海东，
申请(专利权)人：中船邯郸派瑞特种气体股份有限公司，
类型：发明
国别省市：