[发明专利]含氟化合物的纯化方法

说明书

技术领域

本发明涉及从包含氯化氢的含氟化合物(粗含氟化合物)中分离除去氯化氢的含氟化合物的纯化方法。

更具体而言，本发明涉及在包含氯化氢的气体状或液体状的粗含氟化合物中添加二甲醚作为第三成分来调制混合物，从该混合物中分离除去包含氯化氢和二甲醚的混合物来有效地获得高纯度的含氟化合物的含氟化合物的纯化方法。

背景技术

含氟化合物是在各种用途中使用的化合物，具体而言，已知作为冷却介质、半导体用材料气体等使用的一氟甲烷(CH₃F)、三氟甲烷(CHF₃)和五氟乙烷(CF₃CHF₂)，作为半导体用蚀刻气体、半导体用清洗气体等使用的碳酰氟(COF₂)等。

为了达到这些用途所要求的纯度，已知有从包含杂质的含氟化合物中将含氟化合物与杂质分离开的含氟化合物的纯化方法。

例如，作为碳酰氟的纯化方法，已知以下的专利文献1～3中记载的方法。

专利文献1中记载了，使包含作为杂质的四氟化硅的碳酰氟与金属氟化物接触来除去四氟化硅的方法。另外，四氟化硅在通常的碳酰氟的制法中不易副生。

专利文献2中公开了，将包含沸点近似的二氧化碳和碳酰氟的混合气体提供至膜分离装置，从混合气体中将二氧化碳与碳酰氟分离开的方法。

专利文献3中公开了，从由含氧化合物与氟气的反应而获得的包含碳酰氟和副产物三氟甲基次氟酸酯的混合物中，使用活性炭将碳酰氟与三氟甲基次氟酸酯分离开的方法。

此外还已知，包含氯化氢作为杂质的含氟化合物(粗含氟化合物)为难分离性。

一直以来，作为从这样的粗含氟化合物中将含氟化合物与氯化氢分离开的方法，已知在粗含氟化合物中添加碱性水溶液或水等水系溶剂而使氯化氢溶解在该水系溶剂中，将溶解于水系溶剂的氯化氢与较难溶解于水系溶剂的含氟化合物分离开的方法。

专利文献1：日本特开2005-187312号公报

专利文献2：日本特开2005-154203号公报

专利文献3：日本特开2003-221213号公报

发明内容

发明所要解决的问题

然而，专利文献1～3中记载的使用水系溶剂的方法在分离效率方面还不能说是有利的。即，在这些方法中，特别是在含氟化合物为一氟甲烷、三氟甲烷、五氟乙烷的情况下，对于水系溶剂而言，不仅氯化氢溶解，而且作为目标物质的含氟化合物在水系溶剂中虽说较难溶解，但其部分溶解。因此，存在发生该含氟化合物的溶解损失等这样的经济问题，需要再回收溶解于水系溶剂的含氟化合物。

鉴于这样的以往的课题，本发明的目的在于，提供可以从包含氯化氢的含氟化合物(粗含氟化合物)中有效地分离除去氯化氢来获得高纯度的含氟化合物的含氟化合物的纯化方法。

用于解决课题的方法

本发明者们对从粗含氟化合物中将含氟化合物与氯化氢分离开的方法进行了研究，结果确认了，在要将包含例如碳酰氟那样的含氟化合物和氯化氢的粗含氟化合物进行纯化时，由于以下的理由(i)和(ii)而使得通过蒸馏操作从粗含氟化合物中分离除去氯化氢是极其困难的。

(i)含氟化合物的沸点与氯化氢的沸点非常接近。

(ii)测定含氟化合物与氯化氢的气液平衡(x-y线图)，结果在规定比率存在最高共沸点或最低共沸点，或在前区域沸点曲线近似，因此含氟化合物与氯化氢形成共沸混合物或拟共沸混合物。

例如，氯化氢的沸点为-85℃，与此相对，一氟甲烷、三氟甲烷、碳酰氟的沸点分别为-78.5℃、-84.4℃、-85℃，因此两者的沸点非常接近。

此外，在含氟化合物为一氟甲烷、三氟甲烷的情况下，分别在氯化氢/一氟甲烷＝45.7/54.3(摩尔比)时存在最高共沸点，而在氯化氢/三氟甲烷＝40.76/59.24(摩尔比)时存在最低共沸点。此外，在含氟化合物为碳酰氟的情况下，测定碳酰氟与氯化氢的气液平衡，结果在全部区域沸点曲线近似(相对挥发度为1或大致1。)。这样，粗含氟化合物中的含氟化合物和氯化氢形成作为沸腾时液相和气相为相同或大致相同组成的混合物的共沸混合物或拟共沸混合物。