一种丙酮加氢制电子级异丙醇的方法与系统与流程

本发明涉及化工原料制备，具体涉及一种丙酮加氢制电子级异丙醇的方法与系统。

背景技术：

1、随着21世纪以来半导体行业第三次产业转移的进程加快，我国集成电路市场规模正逐年增长，超高纯试剂(湿电子化学品)是ic制造过程中的关键性基础功能化学品，主要用于芯片的清洗和蚀刻，其纯度和洁净度对集成电路的良品率及可靠性有十分重要的影响，且集成电路线宽越窄，所需质量要求越高。目前，8英寸晶圆生产使用的是g3-g4等级湿电子化学品，12英寸晶圆由于加工方式的改变，对湿电子化学品用量大幅增加，并对湿电子化学品的等级提出更高的要求，普遍需要g4-g5等级。目前，国内生产的无机湿电子化学品，如双氧水、氨水、硫酸、硝酸、氢氟酸等，已经能达到g5级别(semi)。

2、异丙醇是湿电子化学品中用量最大的有机溶剂，主要用于清洗和干燥。集成电路用异丙醇对其中微量有机杂质含量、金属阳离子杂质含量、颗粒粒径和数量、阴离子杂质含量等方面有严格要求。随着集成电路先进制程节点的不断突破，g4-g5高等级异丙醇需求占比也逐渐升高。

3、cn111675598a公开了一种丙酮加氢制备电子级异丙醇的生产系统，通过丙酮加氢单元、变压吸附单元、精馏单元和吸附-过滤单元得到电子级异丙醇产品。但该方法采用变压吸附分离工艺流程复杂，且得到的异丙醇产品中衡量有机杂质未得到有效脱除，尚不能满足高端晶圆制造(线宽≤90nm)的需求。

4、cn102898275a公开了一种高纯异丙醇的制备方法，通过分子筛脱水、树脂脱水、反渗透、高温精馏、离子交换、循环吸附-过滤的步骤制备高纯异丙醇。但该方法同样未考虑有机衡量杂质的脱除，尚不能满足高端晶圆制造(线宽≤90nm)对湿电子化学品洁净度的需求。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了克服生产得到的异丙醇中有机杂质未得到有效脱除，不能满足高端晶圆制造(线宽≤90nm)需求的问题，提供一种丙酮加氢制电子级异丙醇的方法与系统，该方法得到的异丙醇产品中有机杂质含量可低至5ppm以下，且阴阳离子、颗粒含量、水含量等均可满足高端晶圆制造(线宽≤90nm)要求。

2、为了实现上述目的，本发明一方面提供一种丙酮加氢制电子级异丙醇的方法，该方法包括：

3、(1)将丙酮原料引入丙酮预氧化处理器中对杂质进行预氧化，得到预氧化处理后的丙酮；

4、(2)将预氧化处理后的丙酮液依次引入丙酮脱水装置和丙酮精制装置中进行丙酮的脱水、丙酮的精制，得到脱水、精制后的丙酮；

5、(3)脱水、精制后的丙酮引入丙酮加氢反应器中进行加氢反应，得到粗异丙醇产物；

6、(4)将粗异丙醇产物依次经过异丙醇脱水装置、异丙醇精制装置和吸附-过滤装置进行异丙醇的脱水、异丙醇的精制、至少一次异丙醇吸附-过滤，得到电子级异丙醇。

7、本发明第二方面提供一种丙酮加氢制电子级异丙醇的系统，该系统包括：

8、丙酮纯化单元，用于对丙酮原料进行纯化，以得到丙酮物料；

9、异丙醇加氢单元，用于对丙酮物料进行加氢，以得到粗异丙醇产物；

10、异丙醇纯化单元，用于对粗异丙醇产物进行纯化，以得到电子级异丙醇；

11、其中，所述丙酮纯化单元包括依次连接的丙酮预氧化处理器、丙酮脱水装置、丙酮精制装置；所述异丙醇加氢单元包括丙酮加氢反应器；所异丙醇纯化单元包括依次连接的异丙醇脱水装置、异丙醇精制装置、吸附-过滤装置。

12、与现有技术相比，本发明至少具有如下有益效果：

13、(1)本发明得到的异丙醇产品中有机杂质含量可低至5ppm以下，且阴阳离子、颗粒含量、水含量等均可满足高端晶圆制造(线宽≤90nm)要求；

14、(2)本发明采用的原料可为廉价易得的丙酮，通过丙酮纯化单元、异丙醇加氢单元和异丙醇纯化单元得到电子级异丙醇产品，整体流程简单，工艺附加值高；

15、(3)本发明采用的丙酮纯化单元反应条件温和，氧化效果好，在原料丙酮几乎不损失的情况下，可完全脱除还原性杂质，且副产物少；

16、(4)本发明设计巧妙，将与异丙醇难分离的有机杂质在丙酮纯化单元脱除，避免后段与异丙醇分离困难、能耗高。

技术特征：

1.一种丙酮加氢制电子级异丙醇的方法，其特征在于，该方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其中，

3.根据权利要求2所述的方法，其中，

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法，其中，

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的方法，其中，

6.根据权利要求1-5中任意一项所述的方法，其中，

7.根据权利要求1-6中任意一项所述的方法，其中，

8.根据权利要求1-7中任意一项所述的方法，其中，

9.一种丙酮加氢制电子级异丙醇的系统，其特征在于，该系统包括：

10.根据权利要求9所述的系统，其中，

技术总结
本发明涉及化工原料制备领域，公开了一种丙酮加氢制电子级异丙醇的方法与系统，该方法包括：(1)将丙酮原料引入丙酮预氧化处理器中对杂质进行预氧化，得到预氧化处理后的丙酮；(2)将预氧化处理后的丙酮液依次引入丙酮脱水装置和丙酮精制装置中进行丙酮的脱水、丙酮的精制，得到脱水、精制后的丙酮；(3)脱水、精制后的丙酮引入丙酮加氢反应器中进行加氢反应，得到粗异丙醇产物；(4)将粗异丙醇产物依次经过异丙醇脱水装置、异丙醇精制装置和吸附‑过滤装置进行异丙醇的脱水、异丙醇的精制、至少一次异丙醇吸附‑过滤，得到电子级异丙醇。得到的异丙醇产品可满足高端晶圆制造(线宽≤90nm)要求。

技术研发人员：曹君,刘旭,王艳红,陈亮,涂云宝,秦磊
受保护的技术使用者：中国石油化工股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/29