超高纯乙烯的制备
2021-03-09袁淑筠禹金龙张观海韦杰广
袁淑筠,禹金龙,张观海,韦杰广
(广东华特气体股份有限公司,广东 佛山 528241)
0 引 言
乙烯(C2H4)常温常压下为无色,略具特殊臭味的可燃气体,一般储存于阴凉通风,温度不超过30℃,远离阳光、火源、热源处。仓库要求采用防爆型通风、照明设备,做好避雷和静电接地防护,且与氧气、压缩空气、氧化剂等分开存放。运输使用期间禁用易产生火花的工具,应轻拿轻放。
C2H4是现代石油化工的重要原料,通过它可以用于制备聚乙烯、环氧乙烷、乙二醇、二氯乙醇、氯乙烯、乙醛、乙酸、乙苯、苯乙烯、乙醇、α-烯烃等[1],乙烯衍生物产品已遍布有机原料、高分子材料等各个方面,因此,乙烯的产量某种程度上代表着国家的石油化工技术水平。
上述用途,对C2H4纯度要求不高,99.9%即可。高纯C2H4广泛应用在冶金、电子、化工、石油等工业部门和基础研究、大气污染监测、航空、原子能等领域,作配制标准气、在线仪表标准气、校正气、特种混合气之用,其纯度必须在99.995%以上才行[2-3]。在半导体行业,C2H4用作蚀刻工艺的反应气,纯度要求大于99.9995%,假如C2H4里面含有的其他碳氢杂质偏高,会和硅板某些成分形成定向蚀刻,则会影响其蚀刻速率。总之,市场上对高纯、超高纯C2H4的需求越来越广,现有的低纯C2H4已经不能满足客户的需求。
查阅文献,以低纯(95%~99%)C2H4的制备为主。李淑琴[2]用精馏加吸附法,原东风[3]通过色谱柱吸附和脱附法,得到高纯的C2H4产品。如何制备超高纯C2H4的方法未见报道。本司结合Aspen Plus软件模拟的结果,设计了一套精馏塔,用精馏加吸附的方法,成功将含有氧(O2)、二氧化碳(CO2)、一氧化碳(CO)、乙烷(C2H6)、乙炔(C2H2)、氢气(H2)、甲烷(CH4)、碳三及以上杂质的粗C2H4提纯到99.9995%以上。……
