甲基氯硅烷生产方法的改进技术

本发明专利技术涉及甲基氯硅烷生产方法的改进，将需要量的甲基氯二硅烷、用量为甲基氯二硅烷重量１－２％的催化剂Ｎ，Ｎ－二甲基苯胺加至裂解釜内，使物料保持一定量，该釜上装有分馏塔。控制温度为９０－１１０℃，向物料中通入氯化氢，使甲基氯二硅烷与氯化氢的摩尔比为１比０．９－５．５，其特征是：裂解釜高：直径＝１．０－２．０；通入氯化氢流量为１６ｍ↑［３］／ｈ；反应０．５ｈ后，向釜内补加甲基氯二硅烷，以后每隔２ｈ补加一次，每次也补加２００ｋｇ，０．５ｈ补完；每隔４ｈ补加２ｋｇ催化剂，１０分钟补完。连续反应２８－３６ｈ，收集冷凝液。原料不预处理，工艺流程短，能耗低，产物中甲基氢二氯硅烷与二甲基二氯硅烷之和，高于现有技术。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及甲基氯硅烷生产方法，尤其涉及以有机硅单体生产中副产高沸物甲基氯二硅烷为原料，经裂解制甲基氯硅烷生产方法的改进。
技术介绍
从事有机硅研究开发和生产的科技人员，十分关注以铜粉为催化剂，由氯甲烷与硅粉进行气固相反应制备有机硅单体过程中，副产甲基氯二硅烷高沸物(以下称甲基高沸物)的开发利用问题。日本专利JP昭55-26150，公开了日本信越公司的由甲基高沸物制备甲基(氢)二氯硅烷CH3HSiCl2的方法。该方法以N，N-二甲基苯胺为催化剂，以含有64％的(CH3)2Si2Cl4、35.9的(CH3)3Si2Cl3经预处理后的高沸物为原料，制备甲基(氢)二氯硅烷。所用反应器为三口烧瓶上装有玻璃分馏塔。将甲基高沸物500g，催化剂5g加入烧瓶中，以100g/h，速度连续补加原料，氯化氢以12.9ml/h的速度加入其中，反应温度为95-100℃，连续反应60h，其产物甲基氯硅烷组成为甲基氢二氯硅烷CH3SiHCl243.5％二甲基二氯硅烷(CH3)2SiCl216.6％(以上二组分之和为60.1％)一甲基三氯硅烷CH3SiCl339.9％未反应高沸物 2％该方法需要对原料进行预处理，工艺过程长，能耗高，产物中目的组分之一二甲基二氯硅烷只占16.6％，与另一重要组分甲基氢二氯硅烷之和仅为60.1％。中国专利CN1392151A公开了甲基氯硅烷的制备方法，该方法以(CH3)nSi2C6-n(n为2-6的正整数)的甲基氯二硅烷混合物和氯化氢反应，制备(CH3)mSiCl4-m(m为1-3的正整数)的甲基氯硅烷，其特征是在惰性气体存在下进行，以有机胺为催化剂，反应温度为80-200℃，反应4-6h。其中实施例3-6，是以N，N-二甲基苯胺为催化剂，其产物中组成见下表1 该方法反应时间只有4-6小时，但原料需进行预处理，工艺流程长，能耗高，二甲基二氯硅烷与甲基氢二氯硅烷(含氢单体)含量低，二者之和仅为48.63-57.59％。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术存在的不足，对现有生产甲基氯硅烷的方法进行改进，以提高产物中二甲基二氯硅烷、甲基氢二氯硅烷的含量。众所周知，甲基氢二氯硅烷是制备含氢硅油与偶联剂的重要原料；二甲基二氯硅烷是加工有机硅后续产品的重要原料，其附加价值均高于其他裂解产物。因此，企业家特别期待提高上述裂解中以上二组分含量。本专利技术的目的是通过如下技术方案予以实现甲基氯硅烷生产方法的改进，将需要量的不需预处理直接用作原料的甲基氯二硅烷，用量为甲基氯二硅烷重量1-2％的催化剂N，N-二甲基苯胺，加至其上装有填料分馏塔的裂解釜内，加热并控制反应温度为90-110℃，向上述物料中通入氯化氢，使甲基氯二硅烷与氯化氢的摩尔比为1/0.9-5.5，其特征在于(1)所述的裂解釜高/直经＝1.0-2.0；(2)通入的氯化氢，其流量为16m3/h；(3)上述反应0.5小时后，向釜内补加甲基氯二硅烷200kg，0.5小时补完，以后每隔2小时补加一次，每次补加200kg，0.5小时补完；每隔4小时补加2kg催化剂，10分钟补完，连续反应28-36小时，并连续收集经分馏、冷凝的冷凝液。上述的生产方法的改进，其所述的裂解釜高/直径＝1.5-2.0。上述冷凝液产物用本领域普通技术人员熟知的分馏方法进行分离，便可获得所需要的组份，因此不再繁述。本专利技术与现有技术相比，具有如下显著的效果(1)本专利技术所用的原料系有机硅单体合成中副产高沸物，其组分为二甲基甲氧基一氯硅烷(CH3)2CH3OSiCl二甲基乙基一氯硅烷 (CH3)2C2H5SiCl甲基乙基二氯硅烷CH3C2H5SiCl2甲基甲氧基二氯硅烷 CH3CH3OSiCl2三甲基二乙基一氯二硅氧烷(CH3)3Si-O-Si(CH3)2Cl丙基三氯硅烷CH3CH2CH2SiCl2乙基三氯硅烷C2H5SiCl3四甲基二氯二硅烷(CH3)4SiSiCl2三甲基二氯二硅烷(CH3)3SiSiCl2二甲基二氯二硅烷CH3SiSiCl2CH3上述高沸物不需预处理，直接用作裂解原料，因此工艺流程短，能耗低。(2)上述高沸物经裂解、分馏、冷凝制得甲基氯硅烷，其中(CH3)2SiCl2、CH3HSiCl2的含量与现有技术比，见下表2。 从上表2可见，本专利技术制得产物中上述二组分含量之和均高于现有技术10％左右。本专利技术采用了上述的分段加料并控制适宜的加料速度、补加催化剂并控制补加速度，同时选择适宜的裂解釜高、径比等，使裂解充分，收到以上明显效果。具体实施例方式现结合实施例对本专利技术进一步说明如下实施例1将600kg甲基高沸物和8kg催化剂N，N-二甲基苯胺，加到裂解釜内，使其内的高沸物保持一定量。该裂解釜的釜高釜直径＝1-1.4。该裂解釜上装有填料式分馏塔。加热升温并使釜内物料温度控制为104±1℃，并以16m3/1h的速度向上述物料中通入氯化氢，收集经分馏塔，冷凝器冷却的冷凝液产物。反应进行0.5h后，向釜内补加上面提及的甲基高沸物200kg，0.5h补完，以后每间隔2h补加一次，每次补加200kg，0.5h补加完；同时每间隔4h补加一次催化剂，每次补加2kg，10min补加完毕。如此连续反应30h，并连续收集裂解物，经分馏、冷凝后的液体产物。其甲基氯二硅烷的裂解转化率达78.6％，经本领域普通技术人员熟知的GC8A气相色谱分析，以重量百分数计，其组成如下甲基氢二氯硅烷CH3HSiCl236.56％二甲基二氯硅烷(CH3)2SiCl229.36％(以上二组分之和占总产物65.92％)一甲基三氯硅烷CH3SiCl326.54％三甲基一氯硅烷(CH3)3SiCl0.54％未转化高沸物 12.00％实施例2将600kg甲基高沸物和8kg催化剂N，N-二甲基苯胺，加到裂解釜内，使其内的高沸物保持一定量。该裂解釜的釜高釜直径＝1.5-2.0。该裂解釜上装有填料式分馏塔。加热升温并使釜内物料温度控制为99±1℃，并以16m3/1h的速度向上述物料中通入氯化氢，收集经分馏塔，冷凝器冷却的冷凝液产物。反应进行0.5h后，向釜内补加上面提及的甲基高沸物200kg，0.5h补完，以后每间隔2h补加一次，每次补加200kg，0.5h补加完；同时每间隔4h补加一次催化剂，每次补加2kg，10min补加完毕。如此连续反应30h，并连续收集裂解物，经分馏、冷凝后的液体产物。其甲基氯二硅烷的裂解转化率达80％，经本领域普通技术人员熟知的GC8A气相色谱分析，以重量百分数计，其组成如下甲基氢二氯硅烷 CH3HSiCl241.25％二甲基二氯硅烷 (CH3)2SiCl234.23％(以上二组分之和占总产物75.48％)一甲基三氯硅烷 CH3SiCl318.56％三甲基一氯硅烷 (CH3)2SiCl 0.80％未转化高沸物 5.16％实施例3除了反应温度为89±1℃，连续反应36h，其余均同例2，其甲基高沸物裂解转化率为80％，其产物组成甲基氢二氯硅烷CH3HSiCl243.92％二甲基二氯硅烷(CH3)2SiCl229.34％(以上二组分之和占总产物73.36％)一甲基三氯硅烷 CH3SiCl318.47％三甲基一氯硅烷 (CH3)3SiCl 1.24％未转化高沸物7.本文档来自技高网...

【技术保护点】
甲基氯硅烷生产方法的改进，将需要量的甲基氯二硅烷、用量为甲基氯二硅烷重量１－２％的催化剂Ｎ，Ｎ－二甲基苯胺，直接加至其上装有填料分馏塔的裂解釜内，加热并控制反应温度为９０－１１０℃，向上述物料中通入氯化氢，使甲基氯二硅烷与氯化氢的摩尔比＝１／０．９－５．５，其特征在于：（１）所述的裂解釜高／直径＝１．０－２．０；（２）通入氯化氢时，其流量为１６ｍ↑［３］／ｈ；（３）反应０．５ｈ后，向釜内补加甲基氯二硅烷２００ｋｇ，０．５小时补完，以后每间隔２ｈ补加一次 ，每次补加２００ｋｇ，０．５ｈ补加完；每隔４ｈ补加２ｋｇ催化剂，１０分钟补完，连续反应２８－３６ｈ，并连续收集经分馏、冷凝的冷凝液。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：朱维新，王立元，唐龙强，王生全，
申请(专利权)人：吉林市凇泰化工有限责任公司，
类型：发明
国别省市：22[中国|吉林]