本發(fā)明涉及高純?nèi)鹂焖僦苽涔に嚰盎厥站品椒?，屬于精?xì)化工技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

高純?nèi)饸怏w是硅和鍺外延、擴(kuò)散和離子注入過(guò)程的P型摻雜源和制備光纖預(yù)制件的原料；高純?nèi)稹⑷鸷团潴w構(gòu)成的三氟化硼絡(luò)合物作為烷基化、異構(gòu)化、聚合、分解、脫水等各種化學(xué)反應(yīng)中的催化劑應(yīng)用于許多有機(jī)反應(yīng)和石油制品；高純?nèi)鹨苍诒壤凶佑?jì)數(shù)器和可控中子反應(yīng)堆中應(yīng)用。

制備三氟化硼氣體的方法有多種，常用的制備三氟化硼氣體的方法有氟硼酸鹽法、螢石硼酐法、螢石硼砂法等。CN101214970B公開(kāi)了一種制備高純?nèi)饸怏w的工藝方法是用氟氣與單質(zhì)硼直接合成法生產(chǎn)三氟化硼氣體，含雜質(zhì)的三氟化硼氣體經(jīng)過(guò)除塵和精餾可以穩(wěn)定地制備出高純?nèi)饸怏w；上述方法復(fù)雜，規(guī)模、投資很大。

在使用催化劑三氟化硼、三氟化硼絡(luò)合物的反應(yīng)結(jié)束后，需要從反應(yīng)混合物中將催化劑分離、除去。通常采用在氨、苛性鈉等堿性物質(zhì)的水溶液中和后用水洗除去的方法。

美國(guó)專利4227027通過(guò)在含有三氟化硼催化劑的反應(yīng)混合物中添加含有2個(gè)以上烴基的多元醇和配合物催化劑中的三氟化硼發(fā)生加成反應(yīng)，從而除去三氟化硼，通過(guò)對(duì)加成產(chǎn)物進(jìn)行加熱分解回收三氟化硼的方法。

特開(kāi)平6-287211號(hào)公報(bào)通過(guò)加熱反應(yīng)混合物，使產(chǎn)生的三氟化硼氣和相對(duì)于三氟化硼過(guò)剩量的配體接觸，形成新的配合物，向反應(yīng)槽中循環(huán)再利用的方法。在有三氟化硼配位體催化劑共存的情況下對(duì)反應(yīng)混合物進(jìn)行加熱，所以有可能對(duì)反應(yīng)混合物的組成產(chǎn)生不良影響，具有用途局限性很大的缺點(diǎn)。

特開(kāi)平2-45429號(hào)公報(bào)是用三氟化硼醚配合物作為催化劑，進(jìn)行烯烴類和芳香族化合物的烷基化反應(yīng)，在反應(yīng)前或反應(yīng)后向反應(yīng)體系中添加0.05-2摩爾量的磷酸、醋酸、苯酚等弱酸，然后靜置使催化劑部分分層，將分離的催化劑層原封不動(dòng)地用作下次反應(yīng)的催化劑。

作為配體的酸是回收以后回收由添加的弱酸置換的三氟化硼/弱酸配合物催化劑，而不是回收初期的三氟化硼醚配合物催化劑；所以其回收率很低，約為27%重量。

美國(guó)專利4152499聚合催化劑使用由氣態(tài)三氟化硼或與水或醇類形成的三氟化硼配合物，在-50℃到300℃的溫度范圍內(nèi)，使異丁烯聚合得到聚異丁烯。歐洲專利(EP-A)第145,235號(hào)使用由三氟化硼和C1-C8醇形成配合物的三氟化硼醇配合物催化劑作為聚合催化劑得到聚異丁烯。CN102807640B基于三氟化硼的引發(fā)體系及用于制備聚異丁烯的方法，該引發(fā)體系由BF3、質(zhì)子供體與電子供體組成，質(zhì)子供體可選自水、甲醇、乙醇、苯酚、鄰甲酚、芳香醇或芳香酸化合物。

CN1217726A通過(guò)對(duì)分散和溶解著三氟化硼配合物至少一部分的非導(dǎo)電性流體中施加直流和交流電壓，自非導(dǎo)電性流體中使三氟化硼配合物沉降分離，可以不改變摩爾比回收配合物。通過(guò)將該方法用于使用三氟化硼配合物的烯烴低聚物的制造中，將回收的催化劑可以照原樣重新使用于反應(yīng)中。

CN1289344A使含有三氟化硼或三氟化硼配位化合物的流體與金屬氟化物接觸,有選擇性地吸附該配位化合物中的三氟化硼。將生成的四氟硼酸金屬鹽在100-600℃溫度范圍內(nèi)加熱，使之分離成三氟化硼和金屬氟化物，采用這種方法可以經(jīng)濟(jì)地、以可以再利用的狀態(tài)回收三氟化硼，不會(huì)造成環(huán)境污染。

上述三氟化硼的回收技術(shù)只是做到了部分三氟化硼的回收、循環(huán)利用。。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供高純?nèi)鹂焖僦苽涔に嚰盎厥站品椒?，以?jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、不污染環(huán)境的方式，快速、高效率地制備高純?nèi)?，并?duì)含有三氟化硼或其配位化合物的物料中除去價(jià)格高并且有害的三氟化硼的方法，具有工藝流程簡(jiǎn)單、制備快速，回收產(chǎn)品成本低、價(jià)值高等優(yōu)點(diǎn)。

本發(fā)明的高純?nèi)鹂焖僦苽涔に嚰盎厥站品椒ㄍㄟ^(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：

1、高純?nèi)鹂焖僦苽涔に嚰盎厥站品椒?，其特征在于：高純?nèi)鹂焖僦苽涔に囀窃诟呒兊獨(dú)獗Ｗo(hù)下，在一定溫度、一定壓力下，采用固態(tài)三氟化硼絡(luò)合物為原料，在不銹鋼反應(yīng)器中間接加熱固態(tài)三氟化硼絡(luò)合物，制備氣態(tài)三氟化硼；高純?nèi)鸹厥站品椒ㄊ遣捎媒饘俜锱c化學(xué)反應(yīng)器中的三氟化硼反應(yīng)生成四氟硼酸鹽，然后分離、回收精制四氟硼酸鹽。

2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的高純?nèi)鹂焖僦苽涔に?，其特征在于：反?yīng)溫度是50℃-200℃，反應(yīng)壓力是0.05MPa-1.0MPa。

3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的高純?nèi)鹂焖僦苽涔に?，其特征在于：固態(tài)三氟化硼絡(luò)合物是三氟化硼碳酸二甲酯絡(luò)合物，或是三氟化硼乙酸乙酯絡(luò)合物，或是二者的混合物。

4、根據(jù)權(quán)利要求1所述的高純?nèi)鸹厥站品椒?，其特征在于：金屬氟化物是氟化鋰，四氟硼酸鹽是四氟硼酸鋰；金屬氟化物氟化鋰添加量是化學(xué)催化劑三氟化硼質(zhì)量的1倍到20倍。

5、根據(jù)權(quán)利要求1所述的高純?nèi)鸹厥站品椒ǎ涮卣髟谟冢航饘俜锱c三氟化硼反應(yīng)溫度為20℃-150℃。

6、根據(jù)權(quán)利要求1所述的高純?nèi)鸹厥站品椒?，其特征在于：四氟硼酸鹽的回收精制溶劑是碳酸二甲酯，或是乙酸乙酯，或是二者的混合物；回收精制溶劑添加量是四氟硼酸鹽質(zhì)量的3倍到30倍。

本發(fā)明有益效果是：

1、采用固態(tài)的三氟化硼碳酸二甲酯絡(luò)合物，或是三氟化硼乙酸乙酯絡(luò)合物，或是二者的混合物為原料，常溫常壓條件就可以滿足需要，不必建造復(fù)雜的生產(chǎn)裝置和專用危險(xiǎn)品庫(kù)房。

2、高純?nèi)鹂焖僦苽涔に嚨姆磻?yīng)溫度是50℃-200℃，反應(yīng)壓力是0.05MPa-1.0MPa；條件溫和、壓力低，可以隨時(shí)隨地根據(jù)需要快速制備。

3、采用金屬氟化物氟化鋰與化學(xué)反應(yīng)器中的三氟化硼反應(yīng)生成四氟硼酸鋰，具有反應(yīng)溫度低、反應(yīng)徹底的優(yōu)點(diǎn)，可以大大提高三氟化硼的回收率。

4、分離出來(lái)的四氟硼酸鋰，溶解于碳酸二甲酯和乙酸乙酯，可以使三氟化硼絡(luò)合物中分離的碳酸二甲酯或乙酸乙酯作為精制溶劑循環(huán)使用。

5、采用金屬氟化物氟化鋰與化學(xué)反應(yīng)器中的三氟化硼反應(yīng)生成的四氟硼酸鋰，是很重要的鋰電池材料，市場(chǎng)價(jià)值高，起到了增值作用。

下面結(jié)合具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明，但并不因此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。

具體實(shí)施方式

三氟化硼快速制備設(shè)備為一個(gè)容積為10升的帶加熱夾套的316不銹鋼反應(yīng)器，反應(yīng)器帶有高純氮?dú)庵脫Q管線、氣體三氟化硼出料管線和固體物料加料口，反應(yīng)器上部安裝有壓力表和溫度計(jì)。

三氟化硼回收精制設(shè)備是應(yīng)用于正癸烯間歇聚合合成潤(rùn)滑油的中試裝置，催化劑是三氟化硼；設(shè)備包括正癸烯聚合合成潤(rùn)滑油中試裝置為50升的帶夾套的不銹鋼攪拌反應(yīng)器、50升的不銹鋼靜置器及20升的蒸餾精制器。

實(shí)施例1 高純高純?nèi)鹂焖僦苽?/p>

先用高純氮?dú)庵脫Q316不銹鋼三氟化硼反應(yīng)器，在高純氮?dú)獗Ｗo(hù)下加入3千克三氟化硼碳酸二甲酯絡(luò)合物（三氟化硼含量為42%），關(guān)閉固體物料加料口。啟動(dòng)加熱升溫，使夾套熱媒溫度保持在90-95℃，使三氟化硼碳酸二甲酯絡(luò)合物分解產(chǎn)生氣態(tài)高純?nèi)穑环磻?yīng)器內(nèi)壓力達(dá)到0.2MPa時(shí)，緩慢打開(kāi)氣體三氟化硼出料管線，為反應(yīng)器提供高純?nèi)饸怏w催化劑。

實(shí)施例2 高純?nèi)鸹厥站?/p>

50升的帶夾套的不銹鋼攪拌正癸烯聚合合成潤(rùn)滑油反應(yīng)器，總物料添加量為25千克，三氟化硼加入量為0.8千克。

當(dāng)反應(yīng)達(dá)到終點(diǎn)后，高純氮?dú)獗Ｗo(hù)和攪拌狀態(tài)下，向反應(yīng)物中緩慢加入純度大于99.5%的100目粉體氟化鋰3千克。

在溫度為30-60℃下，使氟化鋰與三氟化硼充分反應(yīng)生成四氟硼酸鋰，然后將物料加入50升不銹鋼靜置器，使未反應(yīng)粉體氟化鋰及生成的四氟硼酸鋰與物料分離。

先向氟化鋰和四氟硼酸鋰混合物中加入正己烷溶劑，清洗混合物中癸烯聚合物，過(guò)濾，得到氟化鋰和四氟硼酸鋰混合物3.77千克，回收率97%。

再向氟化鋰和四氟硼酸鋰混合物加入碳酸二甲酯12千克，使四氟硼酸鋰完全溶解到碳酸二甲酯中，氟化鋰與四氟硼酸鋰分離；未反應(yīng)的氟化鋰可以循環(huán)使用。

取上面溶解到碳酸二甲酯中的四氟硼酸鋰溶液到20升的蒸餾精制器，蒸去溶劑碳酸二甲酯得到固體四氟硼酸鋰1.07千克。

對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，有可能對(duì)設(shè)備結(jié)構(gòu)、流程做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。