反应性蒸馏氯代硅烷制造技术

在第一超共沸盐酸蒸馏塔Ａ内水解氯代硅烷例如二甲基二氯硅烷，产生环硅氧烷、氯代硅氧烷和氯化氢气体。在第二亚共沸盐酸蒸馏塔Ｂ内，根据其挥发性，洗涤并分离环硅氧烷和氯代硅氧烷，产生基本上不含氯化物的挥发性环硅氧烷物流和基本上不含氯化物的非挥发性硅氧烷物流。该方法基本上是氯化物有效的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】反应性蒸馏氯代硅烷
技术介绍
本专利技术涉及使通常包括在水解氯代硅烷以生产含聚硅氧烷的水解物的方法中的回收氯化氢中的加工步骤最小化的方法。聚二曱基硅氧烷聚合物的制造是多步方法。由直接法获得 的氯代硅烷的水解是本领域公知的且得到环状和线型硅烷醇封端的低 聚物(称为水解物)的混合物。在一些情况下，还获得氯封端的聚合物。通过水解条件，例如氯代硅烷与水之比、温度、接触时间 和溶剂，来控制环状低聚物与线型低聚物之比以及线型硅氧烷的链长。 商业上，通过间歇或者连续工艺进行二甲基二氯硅烷的水解。在典型 的工业操作中，在连续的反应器内混合二曱基二氯硅烷与水。优选通 过使用基本上不要维护的简单的倾析器分离水解物和含水HC1的混合 物。然而，也可使用其它装置，其中包括结合聚结技术和重力分离的 变体。已使用可更换的多孔介质来构造可商购的多步聚结器分离器， 以便首先从本体的连续水相中聚结并分离硅氧烷相，并通过使用疏水 介质分离非连续水相中的细分散体与硅氧烷来进一步精炼。除去含痕 量水的HC1气体，并可将其转化成曱基氯，然后可在直接法中再使用 曱基氯。洗涤水解物以除去残留的酸，任选地采用添加碱或者釆用离 子交换技术进行中和、干燥并过滤。典型的产物由约35-50 %的环状 低聚物组成，和其余由线型低聚物组成。典型地，随后通过蒸馏分离 环状低聚物和线型低聚物，可将水加入到水解物、环状低聚物或线型 低聚物中以供除去额外的氯化物。在连续的水解操作中也可将二曱基二氯硅烷完全转化成仅 仅线型低聚物。在这一操作中，通过汽提工艺，分离环状低聚物与线 型低聚物，和混合环状低聚物与二甲基二氯硅烷。使这一混合物经历 平衡化，形成氯封端的低聚物，和随后被水解。然后，在其它硅氧烷聚合物的制备中使用硅烷醇封端的线型低聚物。典型地，在催化剂存 在下，使这些硅烷醇封端的线型低聚物与合适的封端剂例如六曱基二 硅氧烷反应，获得低和中等粘度的三甲基甲硅烷氧基封端的聚二曱基 硅氧烷。本领域需要将多步方法整合为较少单元操作的简化方法。 根据本专利技术，这可通过在一些规定的条件、进料速度和投入实施加工 功能的一些设备内的进料量下运行该方法来实现。此处的简化方法在 降低的资本强度方面提供经济优势。专利技术简述本专利技术涉及水解氯代硅烷的方法。根据该方法，将一种或 多种氯代硅烷进料到第一超共沸的盐酸蒸馏塔内，将不含氯化物的水 进料到第二亚共沸的盐酸蒸馏塔内，从第一塔的上部除去HC1气体， 从第一塔的下部除去饱和的含水HC1，并将其循环到第一塔的上部， 从第 一塔中除去环硅氧烷和氯代硅氧烷的混合物并进料到第二塔中， 从第二塔中除去基本上不含氯化物的环硅氧烷和非挥发性的基本上不 含氯化物的硅氧烷，和从第二塔中除去含水HC1，并将其循环到第一 塔中。根据下述详细说明，本专利技术的这些和其它特征将变得显而易见。附图简述附图中的唯一视图是在进行本专利技术方法中所使用的设备的 功能表示和材料的一般流程图。根据该附图可看出，工艺设备包括第 一超共沸的盐酸蒸馏塔A，第二亚共沸的盐酸蒸馏塔B，将热量加入到 第一塔A中的换热器C,和汽化一部分含亚共沸的含水HC1的物流(它 以比较浓缩的液体亚共沸酸形式循环到第一塔A中和以不那么浓缩的 蒸汽物流形式循环到第二塔B中)的换热器D。配备换热器D以允许从 笫二塔B的底部流到或者部分流到第一塔A中，返回到第二塔B中， 或者流到外部。应当注意，第一塔A不含将水进料到第一塔A的入口。 在第 一塔A内进行水解反应所需的水来自于亚共沸的含水HC1物流(其 从第二塔B再循环到第一塔A中)，或者它可由l-36。/。含水HCl的外 部物流提供。详细说明在典型的氯代硅烷水解工艺中，使氯代硅烷例如R3SiCl、 R2SiCl2和RHSiCh (其中R如下所定义)与水相在逆流操作模式中反应， 形成环状和线型硅氧烷产物。使注入到水解工艺前面的氯代硅烷在各 阶段中与降低HC1浓度的水相连续接触。在反应/提取的最后阶段，将 反应水加入到该工艺中，并逆流泵送通过每一阶段，直到它最终与原 料氯代硅烷反应。各种阶段数可用于反应/提取，以最大化氯离子的回 收并产生硅氧烷，且在最终产物内残留的氯化物浓度最小。可使用离 子交换技术来降低最终产物的氯化物浓度到小于0.2份/百万份 (ppm)。此处所使用的"基本上不含氯化物"是指小于5ppm的氯化物， 或者小于lppm的氯化物，或者小于Q. 5ppm的氯化物，和或者小于 0. 2ppm的氯化物。另外，可在该工艺中使用表面活性剂，以影响在最 终产物内存在的环状和线型硅氧烷物质的百分数。碱性盐形式的烷基 磺酸盐可用于这一目的，但必需首先经过处理，以除去碱金属。离子 交换工艺可用于除去阳离子，和从表面活性剂的盐形式转化成烷基磺 酸形式。本专利技术涉及水解氯代硅烷以生产基本上不含氯化物的挥发 性环状硅氧烷和基本上不含氯化物的非挥发性线型硅氧烷和同时以氯 化氢气体形式回收氯化物的连续方法。该方法包括两个逆流步骤，所 述逆流步骤将氯代硅烷水解成目标分子量，在低于其沸点的温度下分 离挥发性和非挥发性硅氧烷组分，且与此同时，分离盐酸成含弱或者 亚共沸含水HC1的物流和氯化氢气体。该方法的第一步在超共沸盐酸 内水解氯代硅烷，产生液体环状硅氧烷、氯代硅氧烷和HC1气体。可 通过硅氧烷与水相之间的接触时间，和通过在第一塔内的温度和压力， 来控制在第一塔A内硅氧烷中的环状级分和分子量。该方法的第二步 进一步水解和聚合氯代硅氧烷，同时在亚共沸盐酸存在下，分离挥发 性和非挥发性硅氧烷物流。类似地，可通过硅氧烷与水相之间的接触 时间，和通过在第二塔内的温度与压力，来控制在第二塔B内的环状 级分和分子量。在一个实施方案中，从第二塔的上部除去的环状硅氧烷含有大于95%的具有小于6个硅原子的环硅氧烷。将新鲜水进料到 该方法的第二步中。在该方法的第二步中生产的亚共沸的盐酸被循环 到该方法的第一步中。可机械地或者作为通过在第一塔和第二塔内蒸 汽/液体接触所产生的湍流的结果，搅拌第一塔和第二塔中的内容物。 该方法还能从例如1-36。/。含水HC1的外部来源中以HC1气体形式回收 氯化物。用于该方法的氯代硅烷进料可含有化学式R2SiCl2的氯代 硅烷。R可以是氢或烃基，例如含有l-20个碳原子的烷基，环烷基、 芳基，或芳烷基。烃基可以是诸如曱基、乙基、丙基、异丙基、正丁 基、异丁基、叔丁基、仲丁基、戊基、己基、苯基、曱苯基、千基和 卩-苯乙基之类的基团。合适的氯代硅烷的 一些实例包括诸如二甲基二 氯硅烷(CH3)2SiCh、 二乙基二氯硅烷(C2H5)2SiCl2、 二正丙基二氯硅烷 (n-C3H7)2SiCl2、 二异丙基二氯硅烷(i-C3H7)2SiCl2、 二正丁基二氯硅烷 (n-C4H9)2SiCl2、 二异丁基二氯硅烷(i-CA)2SiCl2、 二叔丁基二氯硅烷 (t-C4H9)2SiCl2、正丁基甲基二氯硅烷CH3(n-C4H9)SiCl2、十八烷基甲基 二氯硅烷CH3(C18H37)SiCl2、 二苯基二氯硅烷(C^)2SiCh、苯基曱基二 氯硅烷CH3(C6H5)SiCl2、 二环己基二氯硅烷(C6Hn)2SiCl2和甲基二氯硅 烷CH3S iHC12之类的化合物。优选的氯代>^烷本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水解氯代硅烷的方法，包括：　　　　（ｉ）将一种或多种氯代硅烷进料到第一超共沸的盐酸蒸馏塔内，和从第一塔中除去环硅氧烷和线型氯代硅氧烷；　　　　（ｉｉ）将基本上不含氯化物的水进料到第二亚共沸的盐酸蒸馏塔内；　　　　（ｉｉｉ）从第一塔的上部除去ＨＣｌ气体；　　　　（ｉｖ）从第一塔的下部除去饱和的含水ＨＣｌ，并将其循环到第一塔的上部；　　　　（ｖ）将来自第一塔的环硅氧烷和线型氯代硅氧烷进料到第二塔中；　　　　（ｖｉ）从第二塔的上部除去基本上不含氯化物的环硅氧烷，和从第二塔的下部除去非挥发性的基本上不含氯化物的硅氧烷；和　　　　（ｖｉｉ）从第二塔的下部除去含水ＨＣｌ并将其循环到第一塔中。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：AB甘米，CD加蒂，RL赫尔姆，CJ科兹恩斯奇，DG万科沃林，
申请(专利权)人：陶氏康宁公司，
类型：发明
国别省市：US[]