JPH07115846B2 - ジボランの精製法 - Google Patents
ジボランの精製法Info
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- JPH07115846B2 JPH07115846B2 JP1238474A JP23847489A JPH07115846B2 JP H07115846 B2 JPH07115846 B2 JP H07115846B2 JP 1238474 A JP1238474 A JP 1238474A JP 23847489 A JP23847489 A JP 23847489A JP H07115846 B2 JPH07115846 B2 JP H07115846B2
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- Y02C—CAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
- Y02C20/00—Capture or disposal of greenhouse gases
- Y02C20/40—Capture or disposal of greenhouse gases of CO2
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/151—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions, e.g. CO2
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/10—Greenhouse gas [GHG] capture, material saving, heat recovery or other energy efficient measures, e.g. motor control, characterised by manufacturing processes, e.g. for rolling metal or metal working
Landscapes
- Separation Of Gases By Adsorption (AREA)
- Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はジボラン（B2H6）の精製方法に関し、更に詳し
くはH2、N2、O2、Ar、CO、CH4等の低沸点成分、（C
2H5）2O、CH3Cl、C2H5Cl、B4H10、B5H9、B5H11等の高沸
点成分を含み、さらにジボランと沸点が接近していて、
蒸留分離が特に困難なCO2、C2H6等の不純物を含む粗製
ジボランから蒸留と同時に吸着を行い、特にこれらの不
純物を選択的に吸着剤に吸着除去し、99.995％以上の高
純度ジボランを回収する方法に関するものである。
くはH2、N2、O2、Ar、CO、CH4等の低沸点成分、（C
2H5）2O、CH3Cl、C2H5Cl、B4H10、B5H9、B5H11等の高沸
点成分を含み、さらにジボランと沸点が接近していて、
蒸留分離が特に困難なCO2、C2H6等の不純物を含む粗製
ジボランから蒸留と同時に吸着を行い、特にこれらの不
純物を選択的に吸着剤に吸着除去し、99.995％以上の高
純度ジボランを回収する方法に関するものである。
高純度ジボランは最近半導体素子の製造用材料ガスとし
て極めて重要となっているが、本発明にかかる高純度ジ
ボランはこれに充分応えることができるものである。
て極めて重要となっているが、本発明にかかる高純度ジ
ボランはこれに充分応えることができるものである。
（従来の技術） ジボランの製造方法については後記に示す各種の方法が
知られているが、いずれも精製方法については記載され
ていない。精製方法として蒸留は当業者ならば容易に考
えられる技術であるが、実際には、蒸留精製について、
記載された文献はない。勿論従来蒸留自体は公知であ
り、また吸着剤も従来公知のものを使用するが、本発明
のように、蒸留と吸着を巧みに組合わせて、99.995％以
上の高純度かつ不純物がすべて1ppm以下であるような高
品質のジボランを得る方法は知られていない。
知られているが、いずれも精製方法については記載され
ていない。精製方法として蒸留は当業者ならば容易に考
えられる技術であるが、実際には、蒸留精製について、
記載された文献はない。勿論従来蒸留自体は公知であ
り、また吸着剤も従来公知のものを使用するが、本発明
のように、蒸留と吸着を巧みに組合わせて、99.995％以
上の高純度かつ不純物がすべて1ppm以下であるような高
品質のジボランを得る方法は知られていない。
（発明が解決しようとする問題点） 近年半導体の技術が進歩するに伴ない、半導体素子製造
用として、より高品質のジボランが要求される様になっ
てきた。従って、粗製ジボランに含有されている不純物
を除去する事は当業界において、重要な課題である。し
かして、上記の従来技術では粗製ジボラン中の特定の不
純物の除去に留まり、低沸点成分や、CO2、C2H6等の不
純物を含まない99.995％以上の高純度のジボランを製造
する技術については教示していないし、これらの不純物
の除去に関する技術は未だ知られていない。特に低沸点
成分のうちジボランと沸点が接近しているCO2、C2H6等
の不純物は蒸留等の従来技術では除去をすることはでき
ない。
用として、より高品質のジボランが要求される様になっ
てきた。従って、粗製ジボランに含有されている不純物
を除去する事は当業界において、重要な課題である。し
かして、上記の従来技術では粗製ジボラン中の特定の不
純物の除去に留まり、低沸点成分や、CO2、C2H6等の不
純物を含まない99.995％以上の高純度のジボランを製造
する技術については教示していないし、これらの不純物
の除去に関する技術は未だ知られていない。特に低沸点
成分のうちジボランと沸点が接近しているCO2、C2H6等
の不純物は蒸留等の従来技術では除去をすることはでき
ない。
また種々のジボランの製法によっても異なるが通常、粗
製ジボラン中には後記第１表にも示すごとく、 N2;100〜1000ppm H2;500〜5000ppm O2＋Ar;1〜100ppm CH4;0.2〜3.0％ CO2;800〜1200ppm C2H6;30〜1000ppm CH3Cl;0.3〜3.0％ 高次ボラン（B4H10、B5H9、B5H11）;500〜1000ppm が含まれている。
製ジボラン中には後記第１表にも示すごとく、 N2;100〜1000ppm H2;500〜5000ppm O2＋Ar;1〜100ppm CH4;0.2〜3.0％ CO2;800〜1200ppm C2H6;30〜1000ppm CH3Cl;0.3〜3.0％ 高次ボラン（B4H10、B5H9、B5H11）;500〜1000ppm が含まれている。
一般にH2、Ar、O2及びCH4等の沸点はB2H6の沸点よりか
なり低いため、蒸留によって除くことは容易に示唆され
る。しかし原理的には考えられるが、これらの成分を低
濃度（例えば１〜1000ppm）で含有する粗製ジボランか
ら、蒸留によって完全に除去し実質的に純粋なジボラン
を得る事は、極めて困難である。
なり低いため、蒸留によって除くことは容易に示唆され
る。しかし原理的には考えられるが、これらの成分を低
濃度（例えば１〜1000ppm）で含有する粗製ジボランか
ら、蒸留によって完全に除去し実質的に純粋なジボラン
を得る事は、極めて困難である。
一方、（C2H5）2O、CH3Cl、C2H5Cl及びB4H10、B5H9、B5
H11等の高沸点成分は、B2H6との沸点差が非常に大き
く、蒸留によって後留分として容易に分離は可能であ
る。
H11等の高沸点成分は、B2H6との沸点差が非常に大き
く、蒸留によって後留分として容易に分離は可能であ
る。
但し高次ボランは熱的に不安定で、例えばB4H10につい
ては25℃でもかなり速く分解して水素を発生し、爆発な
どの問題が生ずる。その為後留分の分離操作は高温では
危険度が高く、安全上からいっても低温かつ加圧下での
蒸留操作が必要である。また、CO2及びC2H6の沸点はジ
ボランの沸点と非常に接近しており、蒸留のみによる分
離は不可能と云っても過言ではない。
ては25℃でもかなり速く分解して水素を発生し、爆発な
どの問題が生ずる。その為後留分の分離操作は高温では
危険度が高く、安全上からいっても低温かつ加圧下での
蒸留操作が必要である。また、CO2及びC2H6の沸点はジ
ボランの沸点と非常に接近しており、蒸留のみによる分
離は不可能と云っても過言ではない。
本発明者らは上記の事実に鑑み近時要求されている高純
度ジボランの精製法について鋭意検討の結果、ゼオライ
トモレキュラーシーブ等の吸着剤を充填した蒸留塔を用
いて、不純物を蒸留と同時に充填剤で吸着分離する方法
に想到した。
度ジボランの精製法について鋭意検討の結果、ゼオライ
トモレキュラーシーブ等の吸着剤を充填した蒸留塔を用
いて、不純物を蒸留と同時に充填剤で吸着分離する方法
に想到した。
（問題を解決するための手段及び作用） すなわち本発明の要旨は、粗製ジボランをリボイラーで
ガス化し、次いで均一な細孔を持つ吸着剤を充填した充
填塔で、ジボランと沸点が近接した蒸留分離が特に困難
なCO2、C2H6等の不純物を吸着除去すると共に、還流液
と向流接触せしめた後、塔上部に付設したコンデンサー
で凝縮し、還流せしめ、不純物成分を放出除去すること
によって精留を行い、次いで精製されたジボランを塔頂
部より回収することを特徴とするジボランの精製法であ
る。
ガス化し、次いで均一な細孔を持つ吸着剤を充填した充
填塔で、ジボランと沸点が近接した蒸留分離が特に困難
なCO2、C2H6等の不純物を吸着除去すると共に、還流液
と向流接触せしめた後、塔上部に付設したコンデンサー
で凝縮し、還流せしめ、不純物成分を放出除去すること
によって精留を行い、次いで精製されたジボランを塔頂
部より回収することを特徴とするジボランの精製法であ
る。
本発明における粗製ジボランは、代表的には下記のよう
な製法で得ることができる。
な製法で得ることができる。
J.Am.Chem.Soc.80 1552〜1558（1958） Ind.Eng.Chem.52 No.2.198〜205（1960） 米国特許第3142538号 米国特許第4388284号 これらの製造法による粗製ジボランには、B2H6より沸点
の低いH2、N2、O2、Ar、CH4等や、B2H6より沸点の高い
（C2H5）2O、CH3Cl、C2H5Cl、B4H10、B5H9、B5H11等の
不純物が含まれている。これらの成分は蒸留によって除
去することが可能と考えられるが、上記成分以外に屡々
含まれるCO2とC2H6は常圧における沸点がB2H6の−92.5
℃に対し、−78.5℃（昇華）、−89.0℃と接近してい
る。これは通常の蒸留では分離の困難な範囲である。一
方B2H6は可燃性であるので安全上加圧下に蒸留すること
が必要であり、その上限は臨界圧力（約40kg/cm2）でな
ければならない。従って通常用いられる0.5〜5.0kg/cm2
Gの範囲で蒸気圧曲線をみると、例えば1.5kg/cm2Gにお
いては、B2H6の沸点が−71℃に対し、CO2:−66℃、C
2H6:−69℃の如く極めて接近しており、これはもはや蒸
留による分離は不可能の範囲である。そこで本発明者ら
は、この様な低温加圧下でこれらの成分を吸着する吸着
剤を用いて吸着分離することに想到した。本発明に用い
る吸着剤は上記のごとくこのような低温、加圧下の条件
で不純物たるCO2、C2H6を吸着し得るものであれば、ど
のような吸着剤でも使用可能であり、シリカゲル、ゼオ
ライトモレキュラーシーブ、活性アルミナ等が挙げられ
るが、B2H6の品質に影響を及ぼさないものがく、ゼオラ
イトモレキュラーシーブが好適に用いられる。この孔径
は、平均４Åの所謂4Aタイプのものがよく、特別の製品
を用いなくとも市販のものから適宜選定すれば足りる。
の低いH2、N2、O2、Ar、CH4等や、B2H6より沸点の高い
（C2H5）2O、CH3Cl、C2H5Cl、B4H10、B5H9、B5H11等の
不純物が含まれている。これらの成分は蒸留によって除
去することが可能と考えられるが、上記成分以外に屡々
含まれるCO2とC2H6は常圧における沸点がB2H6の−92.5
℃に対し、−78.5℃（昇華）、−89.0℃と接近してい
る。これは通常の蒸留では分離の困難な範囲である。一
方B2H6は可燃性であるので安全上加圧下に蒸留すること
が必要であり、その上限は臨界圧力（約40kg/cm2）でな
ければならない。従って通常用いられる0.5〜5.0kg/cm2
Gの範囲で蒸気圧曲線をみると、例えば1.5kg/cm2Gにお
いては、B2H6の沸点が−71℃に対し、CO2:−66℃、C
2H6:−69℃の如く極めて接近しており、これはもはや蒸
留による分離は不可能の範囲である。そこで本発明者ら
は、この様な低温加圧下でこれらの成分を吸着する吸着
剤を用いて吸着分離することに想到した。本発明に用い
る吸着剤は上記のごとくこのような低温、加圧下の条件
で不純物たるCO2、C2H6を吸着し得るものであれば、ど
のような吸着剤でも使用可能であり、シリカゲル、ゼオ
ライトモレキュラーシーブ、活性アルミナ等が挙げられ
るが、B2H6の品質に影響を及ぼさないものがく、ゼオラ
イトモレキュラーシーブが好適に用いられる。この孔径
は、平均４Åの所謂4Aタイプのものがよく、特別の製品
を用いなくとも市販のものから適宜選定すれば足りる。
以下本発明の実施態様を第１図に基いて説明する。第１
図は本発明を実施するバッチ式低温加圧蒸留装置であ
る。粗製ジボランは供給ラインより蒸留塔のリボイラ
ーにチャージされ、蒸発され充填塔で精留される。
ジボランガスはコンデンサーで凝縮還流され、低沸点
成分はその上部に設けた流量調節弁を通してパイプ
より放出除去される。精製された液化ジボランは流量調
節弁を介して抜出され、製品受器に蓄えられる。
図は本発明を実施するバッチ式低温加圧蒸留装置であ
る。粗製ジボランは供給ラインより蒸留塔のリボイラ
ーにチャージされ、蒸発され充填塔で精留される。
ジボランガスはコンデンサーで凝縮還流され、低沸点
成分はその上部に設けた流量調節弁を通してパイプ
より放出除去される。精製された液化ジボランは流量調
節弁を介して抜出され、製品受器に蓄えられる。
次に塔頂部のコンデンサーは充填塔から来るジボラ
ンガスを凝縮液化させるため、少なくともリボイラー
の温度よりも低くする必要がある。
ンガスを凝縮液化させるため、少なくともリボイラー
の温度よりも低くする必要がある。
更にリボイラーはその圧力に対応する液化ジボランが
蒸発する温度で、上部の充填塔及びコンデンサーの
温度以上であり、ジボランの臨界温度以下で、一般にリ
ボイラーのジャケットを温度調節しながら蒸発量を一
定化する。上記の如き蒸留装置を用いて粗製ジボランを
精製するのであるが、精留系内の圧力は大気圧以上、か
つジボランの臨界圧力以下の加圧状態でその精製が行わ
れる。好ましい圧力は0.1kg/cm2G以上15kg/cm2以下であ
る。0.1kg/cm2G以下の圧力では安全上の問題を生じる恐
れがあり、15kg/cm2を超えては装置上経済的に有利では
ない。また蒸留温度は前記圧力に対応して定まり、−90
℃〜−20℃の範囲が好ましい。例えばリボイラーの温
度が−70℃であれば1.6kg/cm2Gであり、この圧力はジボ
ランの−70℃における蒸気圧とほぼ一致する。
蒸発する温度で、上部の充填塔及びコンデンサーの
温度以上であり、ジボランの臨界温度以下で、一般にリ
ボイラーのジャケットを温度調節しながら蒸発量を一
定化する。上記の如き蒸留装置を用いて粗製ジボランを
精製するのであるが、精留系内の圧力は大気圧以上、か
つジボランの臨界圧力以下の加圧状態でその精製が行わ
れる。好ましい圧力は0.1kg/cm2G以上15kg/cm2以下であ
る。0.1kg/cm2G以下の圧力では安全上の問題を生じる恐
れがあり、15kg/cm2を超えては装置上経済的に有利では
ない。また蒸留温度は前記圧力に対応して定まり、−90
℃〜−20℃の範囲が好ましい。例えばリボイラーの温
度が−70℃であれば1.6kg/cm2Gであり、この圧力はジボ
ランの−70℃における蒸気圧とほぼ一致する。
充填塔には吸着剤が充填されており、充填塔、コン
デンサーは充填塔のジャケットを通して、冷媒（液
体窒素）により−40℃以下、好ましくは−50℃〜−90℃
の範囲に冷却される。
デンサーは充填塔のジャケットを通して、冷媒（液
体窒素）により−40℃以下、好ましくは−50℃〜−90℃
の範囲に冷却される。
このような範囲に温度調節しながら冷却することと、前
記低沸点成分を放出することが本発明の精製操作におけ
る重要なポイントである。充填塔に充填される吸着剤は
ゼオライトモレキュラーシーブに限定されることなく、
蒸留操作で分離し難い不純物を吸着し、しかもジボラン
の分解に与からないものであれば使用することができ
る。ゼオライトモレキュラーシーブを用いる場合、粗製
ジボランに含まれる不純物の種類と量、製品の品質規
格、装置の操作条件等を考慮して選定すべきであり、１
種に限らず適宜混合したものであってもよい。これらは
充填塔の圧力損失を小さくするため、球形、回転楕円
体、あるいは多角柱などの成型品であることが好まし
く、要すれば規則充填する。次に粗ジボラン中の不純物
の物性を第１表に示す。
記低沸点成分を放出することが本発明の精製操作におけ
る重要なポイントである。充填塔に充填される吸着剤は
ゼオライトモレキュラーシーブに限定されることなく、
蒸留操作で分離し難い不純物を吸着し、しかもジボラン
の分解に与からないものであれば使用することができ
る。ゼオライトモレキュラーシーブを用いる場合、粗製
ジボランに含まれる不純物の種類と量、製品の品質規
格、装置の操作条件等を考慮して選定すべきであり、１
種に限らず適宜混合したものであってもよい。これらは
充填塔の圧力損失を小さくするため、球形、回転楕円
体、あるいは多角柱などの成型品であることが好まし
く、要すれば規則充填する。次に粗ジボラン中の不純物
の物性を第１表に示す。
リボイラー中に第１表の如き物性の不純物を含有する
液化粗製ジボランを仕込み、ガス化して充填塔及びコ
ンデンサーへと移行させ精留を行う。この間の温度差
によりガス体はそれに相当する分だけ液化し、充填塔
では還流する液化ジボランと粗製ジボランガスとの気液
接触が生じ、高沸点成分は流下し、リボイラーに濃縮
される。
液化粗製ジボランを仕込み、ガス化して充填塔及びコ
ンデンサーへと移行させ精留を行う。この間の温度差
によりガス体はそれに相当する分だけ液化し、充填塔
では還流する液化ジボランと粗製ジボランガスとの気液
接触が生じ、高沸点成分は流下し、リボイラーに濃縮
される。
他方、第１表にみられる低沸点成分は、コンデンサー
の上部から流量調節弁で流量調節しながら、ガス状で
系外へ排出される。このときの排出ガス量は任意に選定
でき、通常は製品の分析結果に基いて増減する。低沸点
成分はなおジボランを含んでいるので、要すれば原料粗
製ジボランとして液化回収し、再使用する。この蒸留操
作において、ジボランは蒸留装置の系内で気化と液化を
繰返して精留され、低沸点成分と高沸点成分とに分別さ
れ、次第に高純度のジボランとして塔頂に濃縮される。
さらに第１表からも明らかなように、B2H6と沸点の近い
CO2及びC2H6等は充填塔における気液接触を通して充
填剤たる吸着剤により極めて効率的に吸着除去され、系
内のジボランは純化される。
の上部から流量調節弁で流量調節しながら、ガス状で
系外へ排出される。このときの排出ガス量は任意に選定
でき、通常は製品の分析結果に基いて増減する。低沸点
成分はなおジボランを含んでいるので、要すれば原料粗
製ジボランとして液化回収し、再使用する。この蒸留操
作において、ジボランは蒸留装置の系内で気化と液化を
繰返して精留され、低沸点成分と高沸点成分とに分別さ
れ、次第に高純度のジボランとして塔頂に濃縮される。
さらに第１表からも明らかなように、B2H6と沸点の近い
CO2及びC2H6等は充填塔における気液接触を通して充
填剤たる吸着剤により極めて効率的に吸着除去され、系
内のジボランは純化される。
しかして本発明の方法においてゼオライトを充填した場
合、充填塔では−40℃以下に保持され、気液が連続的
に循環し接触している状態において、CO2及びC2H6の吸
着が予想外に効率よく行われ、B2H6中の分離しにくいC2
H6を1ppm以下に迄減少させることが可能となった。かく
して系内の温度差によりジボランが精製されてコンデン
サーで凝縮還流液として流下する。その一部をバルブ
で流量調節しながら、パイプを通して精製ジボランと
して製品受器に補集する。高沸点成分はリボイラー
に釜残として濃縮し、蒸留が完了した後、リボイラー
底部より釜残抜出管を経て系外に排出する。
合、充填塔では−40℃以下に保持され、気液が連続的
に循環し接触している状態において、CO2及びC2H6の吸
着が予想外に効率よく行われ、B2H6中の分離しにくいC2
H6を1ppm以下に迄減少させることが可能となった。かく
して系内の温度差によりジボランが精製されてコンデン
サーで凝縮還流液として流下する。その一部をバルブ
で流量調節しながら、パイプを通して精製ジボランと
して製品受器に補集する。高沸点成分はリボイラー
に釜残として濃縮し、蒸留が完了した後、リボイラー
底部より釜残抜出管を経て系外に排出する。
本発明ではジボラン中の不純物を全て1ppm以下の微量に
することができると共に、排出ガス中のジボランガスは
わずかであるから、液化精製ジボランは90〜98％という
極めて高い回収率で得ることができる。なお前記のよう
にこれを回収再蒸留すればさらに高い回収率が得られ
る。
することができると共に、排出ガス中のジボランガスは
わずかであるから、液化精製ジボランは90〜98％という
極めて高い回収率で得ることができる。なお前記のよう
にこれを回収再蒸留すればさらに高い回収率が得られ
る。
本発明の高純度ジボランの精製方法は、実施例の如くバ
ッチ式で行うことができるが、勿論連続式操作も可能で
あり、本発明の範囲であることはいうまでもない。連続
方法としては、第２図に示すように充填塔の下部に導
入口を設け、これより粗製ジボランを連続供給し、精
留した高沸物はリボイラーの下部より取出す。精製さ
れた高純度ジボランは充填塔頂部より連続的に一定量抜
出すことができる。
ッチ式で行うことができるが、勿論連続式操作も可能で
あり、本発明の範囲であることはいうまでもない。連続
方法としては、第２図に示すように充填塔の下部に導
入口を設け、これより粗製ジボランを連続供給し、精
留した高沸物はリボイラーの下部より取出す。精製さ
れた高純度ジボランは充填塔頂部より連続的に一定量抜
出すことができる。
（実施例） 以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明する。原
料ガスとしてソジウムボロハイドライドに三塩化ホウ素
を溶媒（ジグライム）の存在下で反応させて、発生した
粗製ジボランガスを用いた。このガスを分析すると下記
第２表の組成であった。
料ガスとしてソジウムボロハイドライドに三塩化ホウ素
を溶媒（ジグライム）の存在下で反応させて、発生した
粗製ジボランガスを用いた。このガスを分析すると下記
第２表の組成であった。
充填塔としては内径31mmφ、有効長さ1000mmのSUS316管
を用いた。その中に吸着剤としてゼオライト モレキュ
ラーシーブ（東ソー株式会社製ゼオラム4A（平均細孔径
４Å））を充填した。ゼオラム4Aは予め1.6mmφ×５〜7
mmの押出円柱品を、400℃でヘリウム気流中で、4hrs焼
成したものを700ml充填した。原料ガスを導入する前に
全系を置換し無酸素状態にした。その後リボイラーの
ジャケットを液体窒素で冷却しながら粗製ジボランを仕
込み、コンデンサーを−80℃、充填塔を−76℃に冷却し
た。リボイラーの温度を徐々に昇温し、粗製ジボランを
蒸発させた。昇温方法はリボイラーの冷媒を液体窒素か
らドライアイスメタノール液に切替、これにメタノール
を添加することにより約−71℃に温度調節しながらジボ
ランを蒸発させ精留を行った。この時の蒸留圧力は1.5k
g/cm2Gに保った。
を用いた。その中に吸着剤としてゼオライト モレキュ
ラーシーブ（東ソー株式会社製ゼオラム4A（平均細孔径
４Å））を充填した。ゼオラム4Aは予め1.6mmφ×５〜7
mmの押出円柱品を、400℃でヘリウム気流中で、4hrs焼
成したものを700ml充填した。原料ガスを導入する前に
全系を置換し無酸素状態にした。その後リボイラーの
ジャケットを液体窒素で冷却しながら粗製ジボランを仕
込み、コンデンサーを−80℃、充填塔を−76℃に冷却し
た。リボイラーの温度を徐々に昇温し、粗製ジボランを
蒸発させた。昇温方法はリボイラーの冷媒を液体窒素か
らドライアイスメタノール液に切替、これにメタノール
を添加することにより約−71℃に温度調節しながらジボ
ランを蒸発させ精留を行った。この時の蒸留圧力は1.5k
g/cm2Gに保った。
全還流運転を実施した後、コンデンサー頂部に濃縮し
た低沸点ガスを放出し、精製された液化ジボランを分析
し、CH4濃度が10ppm以下になった時点で製品受器に抜
出開始した。
た低沸点ガスを放出し、精製された液化ジボランを分析
し、CH4濃度が10ppm以下になった時点で製品受器に抜
出開始した。
精製品の品質を第３表に示す。
（発明の効果） 本発明において、低沸点成分と高沸点成分を含有する粗
製ジボランから高純度ジボランを製造するに際し、ジボ
ランと沸点が接近している蒸留分離が困難な微量のCO2,
C2H6等の不純物を選択的に吸着除去する操作と、蒸留と
を巧みに組合わせる方法を実施することにより、極めて
純粋なジボランを精製することができる。
製ジボランから高純度ジボランを製造するに際し、ジボ
ランと沸点が接近している蒸留分離が困難な微量のCO2,
C2H6等の不純物を選択的に吸着除去する操作と、蒸留と
を巧みに組合わせる方法を実施することにより、極めて
純粋なジボランを精製することができる。
さらに、低温加圧蒸留と吸着精製法を組合せることによ
り、ジボランの熱的分解がなく、これまでに得られなか
った99.995％以上の高純度のジボランを製造することが
できる。
り、ジボランの熱的分解がなく、これまでに得られなか
った99.995％以上の高純度のジボランを製造することが
できる。
第１図は本発明の方法をバッチ式で実施する場合に用い
る装置の一例である。 第２図は本発明の方法を連続式で実施する場合に用いる
装置の一例である。
る装置の一例である。 第２図は本発明の方法を連続式で実施する場合に用いる
装置の一例である。
Claims (4)
- 【請求項１】不純物として低沸点成分と高沸点成分を含
有する粗製ジボランを低温加圧下、蒸留により精製する
に際し、吸着剤を充填した充填塔を用いることを特徴と
するジボランの精製法。 - 【請求項２】吸着剤がゼオライトモレキュラーシーブで
ある請求項（１）記載の方法。 - 【請求項３】リボイラーの温度が−90℃〜−20℃である
請求項（１）記載の方法。 - 【請求項４】蒸留系の圧力が0.1kg/cm2G以上15kg/cm2G
以下である請求項（１）記載の方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1238474A JPH07115846B2 (ja) | 1989-09-13 | 1989-09-13 | ジボランの精製法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1238474A JPH07115846B2 (ja) | 1989-09-13 | 1989-09-13 | ジボランの精製法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03197301A JPH03197301A (ja) | 1991-08-28 |
| JPH07115846B2 true JPH07115846B2 (ja) | 1995-12-13 |
Family
ID=17030778
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1238474A Expired - Lifetime JPH07115846B2 (ja) | 1989-09-13 | 1989-09-13 | ジボランの精製法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07115846B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5665953B2 (ja) * | 2006-07-04 | 2015-02-04 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | 特定ガスの濃縮・希釈装置および特定ガスの濃縮・希釈方法 |
| JP5456312B2 (ja) * | 2006-07-04 | 2014-03-26 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | 特定ガスの濃縮・希釈装置および特定ガスの濃縮・希釈方法 |
| JP5472984B2 (ja) * | 2009-11-13 | 2014-04-16 | 住友精化株式会社 | 粗製ジボランの精製方法および精製装置 |
| CN109867262B (zh) * | 2019-04-15 | 2023-09-15 | 包头市海科福鹏电子材料有限公司 | 一种乙硼烷的合成***及合成方法 |
-
1989
- 1989-09-13 JP JP1238474A patent/JPH07115846B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03197301A (ja) | 1991-08-28 |
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