一种氯硅烷的醇解工艺制造技术

本发明专利技术提供了一种氯硅烷的醇解工艺，采用固定床反应器，在固定床填料层底部连续通入醇蒸气，顶部滴入氯硅烷，系统采用负压操作，底部接收并不断移出产品，过量的醇蒸气经冷凝后连续排出，实现了生产的连续化操作。反应所产生的氯化氢气体随未反应的醇蒸气一起排出，经分离后醇可循环利用。此方法有效降低了体系中氯化氢的含量，以及由于氯化氢与原料反应所衍生成的一系列副产物，大大提高了产品收率。

The alcoholysis process a chlorosilane

The present invention provides a process for alcoholysis of chlorosilane, using fixed bed reactor continuously introducing alcohol vapors at the bottom of the fixed bed packing layer, top drip chlorosilane, system adopts negative pressure operation, the bottom receives and continuously removed products, alcohol vapor is condensed after discharged, to achieve continuous operation production. The hydrogen chloride gas produced by the reaction is discharged along with the unreacted alcohol vapor, and the alcohol can be recycled after separation. This method has effectively reduced the content of hydrogen chloride in the system, and a series of by-products derived from the reaction of hydrogen chloride with the raw material, greatly improving the yield of the product.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种氯硅烷的醇解方法。
技术介绍
氯硅烷与醇反应进行醇解是合成烷氧基硅烷偶联剂的主要方法，反应过程生成的副产物氯化氢易溶于烷氧基硅烷，如不及时排除，氯化氢会与醇反应生成水，导致反应物和产物发生水解缩聚等一系列副反应，影响反应正常进行。所以醇解反应的关键是能否将反应所产生的副产物氯化氢及时、有效排出。目前常用的去除氯化氢的方法有溶剂法、酸吸收剂法、及驱赶法。溶剂法是醇解在不溶于氯化氢的溶剂中反应，以促使氯化氢逸出，常用溶剂有正己烷[南昌大学学报(理科版)，2005，29(2)：146-150]、环己烷[JP，63310893，1988]、石油醚[有机硅材料，1994，(1)：21-24；有机硅材料，2005，19(4)：7-9；河南教育学院学报(自然科学版)，2002，11(2)：31-32]、甲苯[化学与生物工程，2004，(2)：16-17]等，溶剂法主要缺点是增加了产物分离的难度，也增加了生产成本。酸吸收剂法是将碱性物质直接加入反应体系，和氯化氢发生中和反应，从而达到去除氯化氢的目的。常用的吸收剂有三乙胺[有机硅材料，2002，16(3)：13-15]、吡啶[中南大学硕士论文，卜向明，2005]、NH3[化工科技，2001，9(3)：30-32]、苯胺[南昌大学学报(理科版)，2005，29(2)：146-150]等，也有采用醇钠、金属钠、镁等作为中和试剂[广东有色金属学报，2004，14(2)：124-127]，该法不仅增加了反应体系的复杂性，提高了生产成本，部分吸收剂还会与氯硅烷络合，生产沉淀物，不利于反应的进行。驱赶法是采用物理的方法将氯化氢从系统有效去除的方法，一般采用氮气[化学研究与应用，2002，14(6)：697-698；化学学报，1980，38(5)：484-488]、干燥空气[化学工程与装备，2008(8)：5-7]鼓泡的方式将氯化氢气体及时吹出反应体系，或采用真空[有机硅材料及应用，1995，(2)：8-10]将生成的氯化氢及时抽出。该法避免了向体系中添加新物质的弊端，但现有研究成果表明，去除氯化氢的效果有限，需和溶剂法结合才能达到预期效果。
技术实现思路
本专利技术的目的是在不加入溶剂或酸吸收剂的情况下，使氯硅烷醇解反应所产成的副产物氯化氢气体及时有效排除，以提高产物收率。本专利技术的另一目的是提供了一种氯硅烷的连续醇解工艺。为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方法：采用固定床反应器，醇通过气体发生器形成饱和蒸气，在一定温度下，从固定床底部连续进入反应器填料层，使整个醇解体系处于饱和醇蒸气中。氯硅烷由填料柱顶部连续滴入，同时使反应体系处于负压状态，利于未反应的醇蒸气经冷凝后排出。反应所产生的氯化氢气体随着未反应的醇蒸气一起排出，产品从反应器底部连续排出，经脱醇、减压蒸馏后得到产品。本专利技术中，醇蒸气既是参与反应的原料，也是排出反应所产生氯化氢气体的载体。此方法大大降低了体系中氯化氢气体的含量，减少了氯化氢与原料的副反应，提高了产品收率。冷凝得到的含酸醇，经后处理后可作为醇解的原料再次使用。该方法整个工艺过程实现了连续操作，生产效率大大提高。具体实施方式以下实例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。实例1：由甲基十二烷基二氯硅烷与甲醇反应制备甲基十二烷基二甲氧基硅烷。采用Φ20×300(mm)的固定床反应器，填料层温维持在75℃，在填料层底部连续通入甲醇蒸气，顶部以1ml/min速度滴入甲基十二烷基二氯硅烷，系统压力为0.09MPa，产物甲基十二烷基二甲氧基硅烷的收率为93％。实例2：由苯基甲基二氯硅烷与甲醇反应制备苯基甲基二甲氧基硅烷采用Φ20×300(mm)的固定床反应器，填料层温维持在75℃，在填料层底部连续通入甲醇蒸气，顶部以0.5ml/min速度滴入苯基甲基二氯硅烷，系统压力为0.09MPa，产物苯基甲基二甲氧基硅烷的收率为95％。实例3：由烯丙基甲基二氯硅烷与甲醇反应制备烯丙基甲基二甲氧基硅烷采用Φ20×300(mm)的固定床反应器，填料层温维持在75℃，在填料层底部连续通入甲醇蒸气，顶部以1ml/min速度滴入烯丙基甲基二氯硅烷，系统压力为0.08MPa，产物烯丙基甲基二甲氧基硅烷的收率为92％。实例4：由甲基十二烷基二氯硅烷与乙醇反应制备甲基十二烷基二乙氧基硅烷采用Φ30×400(mm)的固定床反应器，填料层温维持在85℃，在填料层底部连续通入乙醇蒸气，顶部以1ml/min速度滴入甲基十二烷基二氯硅烷，系统压力为0.08MPa，产物甲基十二烷基二乙氧基硅烷的收率为95％。实例5：由苯基甲基二氯硅烷与乙醇反应制备苯基甲基二乙氧基硅烷采用Φ30×400(mm)的固定床反应器，填料层温维持在85℃，在填料层底部连续通入乙醇蒸气，顶部以0.5ml/min速度滴入苯基甲基二氯硅烷，系统压力为0.08MPa，产物苯基甲基二乙氧基硅烷的收率为91％。实例6：由烯丙基甲基二氯硅烷与乙醇反应制备烯丙基甲基二乙氧基硅烷采用Φ30×400(mm)的固定床反应器，填料层温维持在85℃，在填料层底部连续通入乙醇蒸气，顶部以1ml/min速度滴入烯丙基甲基二氯硅烷，系统压力为0.08MPa，产物烯丙基甲基二乙氧基硅烷的收率为92％。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种氯硅烷的醇解工艺，其特征是：采用固定床反应器，在固定床反应器底部连续通入醇蒸气，顶部滴入氯硅烷，同时底部连续移出产品。过量的醇蒸气从反应器顶部排出，反应所产生的氯化氢会随着未反应的醇蒸气一起排出，经分离后醇循环利用。

【技术特征摘要】
1.一种氯硅烷的醇解工艺，其特征是：采用固定床反应器，在固定床反应器底部连续通入醇
蒸气，顶部滴入氯硅烷，同时底部连续移出产品。过量的醇蒸气从反应器顶部排出，反应所
产生的氯化氢会随着未反应的醇蒸气一起排出，经分离后醇循环利用。
2.如权利要求1所述的固定床反应器，其特征在于：采用陶瓷或玻璃材料作为填料。
3.如权利要求1所述的氯硅烷醇解工艺，其特征在于：氯硅烷是指烷基氯硅烷、苯基氯硅烷、
烯基氯硅烷；醇是指甲醇、乙醇。
4.如权利要求1所述的氯硅烷醇解工艺，其特征在于：滴加氯硅烷之前，先通醇蒸气，确保
整个醇解体系...

【专利技术属性】
技术研发人员：王留成，刘艳侠，金林锋，李宁，赵建宏，李丰，宋成盈，魏灵朝，王建设，史慧涓，
申请(专利权)人：河南煤业化工集团研究院有限责任公司，郑州大学，
类型：发明
国别省市：河南;41