[发明专利]一种超高纯甲醇的生产装置及方法

说明书

本发明公开了一种超高纯甲醇的生产装置及方法，包括加热器、精馏装置、第一过滤膜、第二过滤膜和第三过滤膜，所述第一过滤膜的第一进口和所述加热器的第一排出口连接，所述第一过滤膜的第一渗余侧和所述精馏装置的第一入口连接；所述第二过滤膜的第二进口和所述精馏装置的塔顶出口连接，所述第二过滤膜的第二渗余侧和所述精馏装置的第一入口连接；所述第二过滤膜的第二渗透侧和所述第三过滤膜的第三进口连接，所述第三过滤膜的渗余侧和所述第二过滤膜的第二进口连接。本发明能够将低纯度甲醇或高纯度甲醇进一步提高至超高纯甲醇，且超高纯甲醇的产品纯度高。

技术领域

本发明涉及超净高纯化学试剂技术领域，特别涉及一种超高纯甲醇的生产装置及方法。

背景技术

超净高纯试剂也称湿法化学品或工艺化学品，是大规模或超大规模集成电路及高档半导体器件制造过程中的关键化学品，主要用于硅单晶片的清洗、光刻、腐蚀等工序中，它的纯度和洁净度对集成电路的成品率、电性能及可靠性有着十分重要的影响。对于兆位级器件，0.10μm的颗粒就可能造成器件失效。亚微米级(4.0～35.0um)器件要求0.1μm的颗粒在10个片以下，同时要求各种金属杂质，如Fe、Cu、Cr、Ni、Al、Na等，控制在目前分析技术的检测下限以下(约为1×1010原子/cm2)。目前国际SEMI标准化组织将超净高纯试剂按应用范围分为4个等级：SEMI-C1标准(适用于4.2μm IC工艺技术的制作)、SEMI-C7标准(适用于0.8～4.2μm IC工艺技术的制作)、SEMI-C8标准(适用于0.09～0.20μm IC工艺技术的制作)、SEMI-C12标准(适用于0.09～0.20μm IC工艺技术的制作)。

通过现有的超高纯甲醇的生产制备装置及方式，最终提取的高纯度甲醇的依然存在一定量的有机杂质和金属离子，导致最终提取的甲醇纯度相对较低。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种超高纯甲醇的生产装置及方法，该装置及方法能够进一步提高超高纯甲醇的产品纯度。

本发明通过以下技术方案实现：

一种超高纯甲醇的生产装置，包括加热器、精馏装置、第一过滤膜、第二过滤膜和第三过滤膜，所述第一过滤膜的第一进口和所述加热器的第一排出口连接，所述第一过滤膜的第一渗余侧和所述精馏装置的第一入口连接；所述第二过滤膜的第二进口和所述精馏装置的塔顶出口连接，所述第二过滤膜的第二渗余侧和所述精馏装置的第一入口连接；所述第二过滤膜的第二渗透侧和所述第三过滤膜的第三进口连接，所述第三过滤膜的第三渗余侧和所述第二过滤膜的第二进口连接。

进一步的，所述精馏装置包括脱轻塔和脱重塔，所述脱轻塔的塔底出口和所述脱重塔的第二入口连接，所述脱轻塔上设置有所述第一入口，所述脱重塔上设置有所述塔顶出口。

进一步的，所述生产装置还包括第一冷凝设备，所述第一冷凝设备的第二进入口和所述第一过滤膜的第一渗透侧连接。

进一步的，所述生产装置还包括设置在所述第二过滤膜和第三过滤膜之间的第二冷凝设备，所述第二冷凝设备的第三进入口和所述第二过滤膜的第二渗透侧连接，所述第二冷凝设备的第三排出口和所述第三过滤膜的第三进口连接。

进一步的，所述第一过滤膜为有机复合膜或无机复合膜或有机无机复合透水膜，用于过滤甲醇中的水分。

进一步的，所述第二过滤膜为有机复合膜，所述第二过滤膜的支撑层为聚四氟乙烯，分离层为含氟聚合物。

进一步的，所述第三过滤膜为有机复合膜，所述第三过滤膜的支撑层为聚四氟乙烯，分离层为氟碳聚合物螯合膜。

进一步的，所述氟碳聚合物螯合膜的制备方法如下：

多孔的PTFE膜进行亲水性处理，得到具有亲水性的基膜；

螯合树脂依次通过盐酸溶液、氢氧化钠溶液和去离子水清洗后进行干燥处理；