分离四氯硅烷-三甲基氯硅烷共沸物的方法技术

本发明专利技术涉及一种分离四氯硅烷－三甲基氯硅烷共沸物的方法，在该方法中通过加入甲基二氯硅烷来蒸馏分离所述的共沸物。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于分离四氯硅烷-三甲基氯硅烷共沸物的蒸馏方法。在250-300℃下使用铜催化剂由硅和氯代甲烷直接合成甲基氯硅烷，不仅可以形成作为主产物的二甲基二氯硅烷，而且可以得到其它副产物，四氯硅烷和有价值的产物-三甲基氯硅烷。该直接合成方法特别披露于W.Noll，Chemistry and Technology of Silicones，Academic Press，Inc.，Orlando，Florida，1968，Chapter 2.2。用蒸馏分离的方法将具有沸点为56.5℃的四氯硅烷和具有沸点为57.7℃的三甲基氯硅烷分离成纯化形式只能获得部分成功，所得到的剩余物为这些硅烷的共沸混合物，该共沸混合物的沸点为54.7℃，并且含有53.5mol%(相应的重量百分比为56.7%)的四氯硅烷。用于分离共沸物的方法有已知的物理和化学方法。所述的化学方法是利用对易分离的化合物的转化而进行的。例如，分别公开于US-A 2，519，926和US-A 2，945，873中的部分醇解和水解作用。利用HF或ZnF2转化成氟硅烷的方法公开于例如US-A 2，449，815中。物理方法为公开于化学文摘(CA)1954，10055中的在氯化镁/乙醚上的选择性吸附，公开于US-A 4，402，796中的用环丁砜的溶剂萃取以及利用一种助剂的萃取蒸馏。US-A 2，388，575公开了用于萃取蒸馏的最适合的助剂，即乙腈和丙烯腈。这些已知方法的缺点是待分离的混合物被那些并非在直接合成中形成的杂质所沾污，因而需要进一步的纯化步骤。本专利技术提供了一种用于蒸馏，该方法包括在蒸馏过程中加入甲基二氯硅烷。甲基二氯硅烷是在甲基氯硅烷的直接合成过程作为副产物而形成的，因此不是杂质。在分离四氯硅烷-三甲基氯硅烷共沸物的过程中与甲基二氯硅烷混合的产物混合物可以不需采用必需的附加纯化步骤而与从甲基氯硅烷蒸馏中得到的其它产物混合物相混合。这使更进一步的处理或蒸馏液和塔底产物的再循环变得很容易进行。另一个优点是只需较少的设备。使用腈类的萃取蒸馏，除去在蒸馏系统中的必要的蒸馏塔外，还进一步需要两个用于处理共沸物的蒸馏塔。因为没有不得不分离的杂质，所以对于甲基二氯硅烷来说不需要或最多需要一个附加的蒸馏塔。对于分离四氯硅烷-三甲基氯硅烷共沸物来说在下述条件下可以非常好地进行，即以共沸物和甲基二氯硅烷的总重量计，甲基二氯硅烷的重量百分比为70-98%，优选为80-95%。本专利技术的方法可以间歇或优选连续的方式进行。本专利技术的方法优选在绝对压力为0.05-0.3MPa，最佳为0.1-0.25MPa的条件下进行。塔顶温度优选为25-80℃，最佳为40-70℃。在蒸馏塔中用于分离共沸物的分馏塔板数优选至少为5块，最佳为至少50块，以达到尽可能好的分离效果。在本专利技术的方法中，可以获得在蒸馏物中三甲基氯硅烷四氯硅烷的重量比为1∶6。在高沸点硅烷的存在下不会对该方法产生干扰，所述的高沸点硅烷如沸点为66℃的甲基三氯硅烷或沸点为70℃的二甲氯硅烷，或烃类。在混合物中这些化合物比例可以高达70%(重量)，但是烃类含量应优选低于2%(重量)。过量的三甲基氯硅烷或四氯硅烷不会产生干扰，因为共沸物首先沸腾，紧接着是三甲基氯硅烷或四氯硅烷沸腾。虽然含量可达5%，最多10%的小比例的烃类不会产生干扰，但优选预先将沸点温度比甲基二氯硅烷的沸点低的硅烷和烃类分离出去。只有与三甲基氯硅烷或四氯硅烷形成共沸物的烃类，如2-甲基戊烷或3-甲基戊烷才会产生干扰。馏份，含有四氯硅烷和三甲基氯硅烷的甲基二氯硅烷，可以被返回蒸馏回路，相应的硅烷或硅烷混合物在适当的位置由系统中输出。进一步的利用机会是将馏份转化成火成二氧化硅。贫或无四氯硅烷的塔底产物可以被分离成甲基二氯硅烷，三甲基氯硅烷，以及，如果需要，进一步分离成上述硅烷。所产生的任何少量的共沸物可以再循环至蒸馏系统中。在下述实施例中除非另有说明a)所有数值均以重量计;b)所有的压力值为0.10MPa(绝对)。实施例1在具有低分离效率的蒸馏塔中的蒸馏在一实验室蒸馏装置中最初加入175g三甲基氯硅烷和175g四氯硅烷的混合物，共沸物的混合物从该装置被蒸馏除去。将277g 90%的甲基二氯硅烷和10%的共沸物(4.4%的三甲基氯硅烷和5.6%的四氯硅烷)的混合物在5个多小时的期间内连续地计量加入有5个塔板的实验室蒸馏塔的蒸馏头中，在该塔中预先装入390g所述的混合物。当塔顶塔温度为41℃、塔底温度为46℃时，可以得到205g馏份及460g塔底产物。塔顶产物包含96.7%的甲基二氯硅烷，2.3%的四氯硅烷和0.8%的三甲基氯硅烷。塔底产物包含87%的甲基二氯硅烷，6.9%的三甲基氯硅烷和6.2%的四氯硅烷。实施例2在具有高分离效率的蒸馏塔中的蒸馏所用的混合物为26%的甲基二氯硅烷，19.7%的三甲基氯硅烷，1.4%的四氯硅烷，45.4%甲基三氯硅烷和7.5%的二甲基二氯硅烷，即共沸物的总比例为2.5%以及在甲基二氯硅烷/共沸物的混合物中甲基二氯硅烷的比例为91.3%。在第120块塔板处的馏份具有以下组成78.3%的甲基二氯硅烷，3.1%的三甲基氯硅烷和18.6%的四氯硅烷。连续操作的蒸馏塔的进料量为2500千克/小时，压力为0.21MPa，在第120块塔板处的温度为65.1℃。塔底产物无四氯硅烷。权利要求1.一种用于蒸馏，该方法包括在蒸馏中加入甲基二氯硅烷。全文摘要本专利技术涉及一种，在该方法中通过加入甲基二氯硅烷来蒸馏分离所述的共沸物。文档编号C01B33/107GK1092778SQ94100159公开日1994年9月28日 申请日期1994年1月7日 优先权日1993年1月11日专利技术者康拉德·毛特讷, 安东·施纳贝克 申请人:瓦克化学有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于蒸馏分离四氯硅烷－三甲基氯硅烷共沸物的方法，该方法包括在蒸馏中加入甲基二氯硅烷。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：康拉德毛特讷，安东施纳贝克，
申请(专利权)人：瓦克化学有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]