[发明专利]一种分级结晶制备电子级氟代碳酸乙烯酯的方法

说明书

本发明公开了一种分级结晶制备电子级氟代碳酸乙烯酯的方法，包括以下步骤：氟代碳酸乙烯酯粗品进行精馏，分阶段采集不同纯度的氟代碳酸乙烯酯；针对氟代碳酸乙烯酯纯度的不同，在不同结晶条件下进行分级结晶，提高利用率，降低杂质含量，提高产品纯度；然后进行蒸馏、化料；最后脱色脱水得到电子级氟代碳酸乙烯酯。该发明具有工艺简单、经济环保、易于工业化等优点，而且纯化效果好，所得到的的产品纯度高，色谱纯度不低于99.99%，可以直接作为电池电解液的添加剂。

技术领域

本发明涉及一种氟代碳酸乙烯酯乙烯酯的提纯方法，特别涉及一种电子级氟代碳酸乙烯酯乙烯酯的提纯方法，属于锂离子电池电解液添加剂的技术领域。

背景技术

氟代碳酸乙烯酯是一种特殊的碳酸乙烯酯，是重要的精细化工材料，主要用于锂电池电解液的成膜添加剂和防爆溶剂。它能形成紧密结构层但又不增加阻抗，抑制部分电解液的分解，在负极表面形成一层性能优良的SEI膜降低电池阻抗，能明显的提高电池比容量及循环寿命，改善电池的循环稳定性。因此，氟代碳酸乙烯酯在锂电池行业得到广泛应用。

与此同时，应用于电解液中的氟代碳酸乙烯酯对纯度要求较高，一般将氟代碳酸乙烯酯粗品进行提纯后再应用于锂离子电池的电解液中。CN101870652A公开了“一种高纯度氟代碳酸乙烯酯的精制方法”，此方法将氟代碳酸乙烯酯粗品采用蒸馏工艺将纯度提高到98%以上再进行结晶、精馏得到高纯度产品，该方法对蒸馏蒸馏后氟代碳酸乙烯酯产物纯度要求较高。CN103113344A公开了“一种高度氟代碳酸乙烯酯的提纯方法”，此方法将粗制的氟代碳酸乙烯酯经过减压蒸馏、结晶、干燥后后得到高纯度产品，该方法在结晶工艺中引入新的有机溶剂，对环境污染严重。

发明内容

针对上述现有技术的不足之处，本发明提供了一种分级结晶制备电子级氟代碳酸乙烯酯的方法。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种分级结晶制备电子级氟代碳酸乙烯酯的方法，包括以下步骤：

S1、将氟代碳酸乙烯酯粗品进行精馏，根据馏分纯度不同分阶段采集氟代碳酸乙烯酯；

S2、将S1中得到的不同纯度的产物在不同结晶釜内进行分级结晶；

S3、将S2中结晶后的产物进行低温蒸馏、化料；

S4、将S3中产物通过脱色吸附柱及脱水吸附柱进行脱色脱水，得到电子级的氟代碳酸乙烯酯。

作为本技术方案优选的：所述S1中，真空压力不高于-0.09MPa，温度为90～110℃。

作为本技术方案优选的：所述S1中，精馏开始后收集的馏分作为前馏；当氟代碳酸乙烯酯纯度不低于99.5%时，切换中馏收集罐；当纯度小于99.5%时，再切换后馏收集罐。

作为本技术方案优选的：所述S2中，结晶釜内充氮气保持压力0.005～0.015Mpa。

作为本技术方案优选的：中馏部分进行一级洁净，结晶温度为6～15℃，结晶时间3～7h；前馏部分进行二级结晶，一级结晶温度为-7～5℃，结晶时间3～5h；二级结晶温度为6～15℃，结晶时间3～7h；后馏部分进行三级结晶，一级结晶温度为-14～-8℃，结晶时间2～7h；二级结晶温度为-7～5℃，结晶时间3～5h，三级结晶温度为6～15℃，结晶时间3～7h。

作为本技术方案优选的：所述S3中，蒸馏温度为18～23℃，馏液纯度小于65%返回精馏工段利用，纯度不低于65%的返回结晶工段利用，循环4次后废弃。

作为本技术方案优选的：所述S3中，化料温度为25～35℃，时间为4～8h。

作为本技术方案优选的：所述S4中，脱色的吸附柱填充材料为碳纤维，脱水的吸附柱填充材料为分子筛。