基于ASPEN PLUS的六氟化硫提纯工艺研究

孙强，杨典，王芳，张晓伟，付强，张明亮

（洛阳中硅高科技有限公司，河南 洛阳 471000）

纯净的SF6气体是一种无色、无味、化学性质极其稳定的物质，主要用于大型发电厂的介电绝缘物质。SF6具有绝缘强度高、无毒且稳定性高、热交换能力强、耐污染、耐潮湿等优点，在电力行业应用广泛。电工用SF6气体，纯度要求在99.5%以上［1-2］。

高纯SF6（纯度在99.999%以上）也是一种半导体气体。高纯SF6是一种理想的电子蚀刻剂，被大量应用于微电子技术领域。目前我国电子行业使用的高纯SF6主要还是以进口为主。电子级SF6对杂质成 分 包 含CO2、C2F6、C3F8、SO2F2、S2OF2，S2OF10的体积分数要求小于15×10-6，纯度在99.999%以上；而工业级SF6中C2F6、C3F8常常达到 （300～400） ×10-6，是无法满足电子级SF6的使用要求的。因此工业级SF6必须经过进一步提纯净化才能达到半导体用的要求［3-6］。

SF6的纯化工艺主要有吸附法和精馏法，主要在电力行业工业级SF6进行研究，对高纯SF6的提纯工艺研究仍然较少［7-10］。本文以某SF6生产厂商为例，介绍了一种提纯SF6的提纯工艺，可以处理50kg／h的SF6粗料，得到纯度为99.999%的高纯SF6，为高纯SF6的生产提供一定指导意义。

1 工艺流程的建立和分析

1.1 物料的组成

工业级的SF6气体纯度只有99.5%，同时含有Air、CF4、C2F6、C3F8杂质，其中C2F6和SF6的沸点比较接近。在常温常压下，C2F6的沸点是-78℃，C3F8的沸点是-37℃，SF6的沸点是-63℃。在高压低温状态下，C2F6液化温度比SF6低6℃，C3F8液化温度比SF6高5℃，是比较难分离的物质。某工厂工业级SF6气体组成如表1所示。

表1 工业级SF6原料组成Table1 Composition of industrial grade SF6 raw material

1.2 工艺流程

精馏是利用混合物中不同组分的泡点和露点的不同，经过不断的气化和冷凝，达到气液分离的效果。……