一种洗涤塔系统及其在分离甲基氯硅烷单体的应用技术方案

本发明专利技术提供一种洗涤塔系统及其在分离甲基氯硅烷单体的应用，其不仅提高洗涤系统分离效果，而且减少再沸器系统与洗涤塔塔板数，降低能耗，同时简化了工艺，使得达到热能回收利用，提高设备工作效率的目的。本发明专利技术同时还实现了直接法合成氯硅烷重组分与硅烷的有效分离，增加的急冷罐装置，与传统工艺对比发现，有效减少了洗涤塔塔板数，降低了洗涤塔回流量；其明显减缓了混合原料对洗涤塔底部塔板的冲击，增加了其使用寿命以及减少年停车检修次数；本发明专利技术洗涤塔系统，操作简单，效益明显，可大规模投入使用。

A scrubbing tower system and its application in separation of methyl chlorosilane monomers

The invention provides a scrubbing tower system and its application in separating methyl chlorosilane monomers, which not only improves the separation effect of the scrubbing system, but also reduces the number of reboiler system and scrubbing tower plates, reduces energy consumption, and simplifies the process, so as to achieve the purpose of heat energy recovery and utilization, and improves the working efficiency of the equipment. The invention also achieves the effective separation of the recombinant component of chlorosilane synthesized by direct method from the silane, and increases the quench tank device. Compared with the traditional process, it is found that the number of scrubbing tower plates is effectively reduced and the return flow of scrubbing tower is reduced; the impact of mixed raw materials on the bottom tray of scrubbing tower is obviously slowed down, the service life is increased, and the annual shutdown and repair times are reduced. The polyester tower system has the advantages of simple operation and obvious benefit, and can be put into use on a large scale.

【技术实现步骤摘要】
一种洗涤塔系统及其在分离甲基氯硅烷单体的应用
本专利技术是一种洗涤塔系统及其在分离甲基氯硅烷单体的应用。
技术介绍
传统洗涤系统工艺：高温合成气由底部进入洗涤塔，脱除重组分的气相硅烷单体与氯甲烷由洗涤塔顶部排出，冷的硅烷单体回流至洗涤塔，液相重组分由洗涤塔腹部液相管排入再沸器系统，再沸器系统使用热油加热，轻硅烷单体由再沸器气相管排入洗涤塔，再沸器中的重组分再排入闪蒸系统，闪蒸后的重组分排出单体合成装置。该洗涤系统工艺需要使用较多塔板（不少于18块），采用再沸器系统与闪蒸系统加热的方式，不仅消耗较多热量，而且排出的浆渣中仍含有较多轻硅烷单体。本专利技术中合成甲基氯硅烷工艺流程：液相氯甲烷经计量后，经汽化器气化，过热器加热后经分布板进入流化床，硅粉与催化剂混合后，由流化床补料口进入流化床，通过热导热油加热启动反应，反应正常后，通过冷导热油带走反应放热。为了维持流化床料位与反应，需要不断补充硅粉与催化剂。合成气（为反应产物硅烷、未反应氯甲烷、细硅粉与催化剂）通过流化床顶部进入旋风系统，经旋风系统捕集部分细粉后合成气进入洗涤塔系统，洗涤塔系统分离出甲基氯硅烷中的重组分，重组分包括未被旋风系统捕集的细粉与高沸点硅烷（沸点>140℃）。
技术实现思路
本专利技术要解决的任务是提供一种洗涤塔系统在分离甲基氯硅烷单体中的应用，其不仅提高洗涤系统分离效果，而且减少再沸器系统与洗涤塔塔板数，降低能耗，同时简化了工艺，使得达到热能回收利用，提高设备工作效率的目的。本专利技术同时还要解决的任务是一种分离甲基氯硅烷单体的洗涤塔系统与分离方法。为了解决上述问题，本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种分离甲基氯硅烷单体的洗涤塔系统，包括：急冷罐1和洗涤塔2；其中，甲基氯硅烷单体与重组分通过合成气进口3进入急冷罐1，急冷罐气相出口4和洗涤塔气相进口5通过气相导管连接，急冷罐液相进口7与洗涤塔液相出口8相连；急冷罐1的底部通过液相导管与洗涤塔2的底部相连。进一步，所述合成气进口2末端浸入急冷罐1液相液面以下；急冷罐气相出口4设置在连接急冷罐1的上部，洗涤塔气相进口5设置在洗涤塔2的腹部；急冷罐重组份排料口6位于急冷罐1底部，重组份排料口6上安装有一个急冷罐下料阀13；急冷罐1顶部一侧安装有一个急冷罐气相温度计11，急冷罐1底部一侧安装有一个急冷罐液相温度计9；洗涤塔2通过洗涤塔气相出口10与下游装置相连；洗涤后的甲基氯硅烷单体通过洗涤塔气相出口10与下游装置相连；洗涤后的重组分通过急冷罐重组份排料口6与下游装置相连。进一步，所述急冷罐1中的液相液面位于合成气进口3的末端与急冷罐气相出口4之间，且合成气进口末端距离液面2-30cm；进一步，所述甲基氯硅烷单体与重组分通过合成气进口3的末端呈形状为全缘状、波浪状、锯齿状、不规则的形状中的一种。进一步，所述急冷罐1上的气相温度计11与液相温度计12的温差控制在为3-20℃。进一步，所述洗涤塔2塔板数为7-15块。进一步，所述一种洗涤塔系统在分离甲基氯硅烷单体中的应用。一种分离甲基氯硅烷单体的方法，具体操作工艺流程为：（1）旋风，将合成气经流化床顶部进入旋风系统，即可得到去除大部分细粉的合成气，温度为230-300℃；（2）急冷，步骤（1）中的高温合成气通入急冷罐1；此时合成气温度急剧降至90-180℃，急冷罐1中液相沸腾，轻硅烷单体气化，重组分朝急冷罐1底部沉积，并且在急冷罐1中利用合成气热量继续将重组分气化分离；（3）洗涤，步骤（2）中气化轻硅烷单体由急冷罐气相出口4排入洗涤塔2中进一步洗涤，轻硅烷单体由洗涤塔顶部气相出口10排出。本专利技术的优点在于：1、本专利技术实现了直接法合成氯硅烷重组分与硅烷的有效分离，克服了传统洗涤效果差时细粉会随洗涤塔塔顶合成气进入后系统等问题；2、通过本专利技术中增加的急冷罐装置，与传统工艺对比发现，有效减少了洗涤塔塔板数，降低了洗涤塔回流量；3、通过本专利技术中增加的急冷罐装置，与传统工艺对比发现，明显减缓混合原料对洗涤塔底部塔板的冲击，增加了其使用寿命以及减少年停车检修次数；4、通过本专利技术中增加的急冷罐装置，与传统工艺对比发现，排出急冷罐的重组分使用少量热量即可实现轻硅烷单体的回收，极大降低了能耗，仅为传统工艺能耗的1/4-1/2；5、通过对合成气进口3末端的处理，使合成气与液相的完全接触，能极大的确保合成气在液相中达到充分急冷的效果；有效形成气液界面沸腾层，气泡均匀分布，无死区；6、通过控制合成气进口3末端与液面的距离和气相温度计11与液相温度计12的温差能有效维持液面平稳，防止液相沸腾剧烈而导致液相进入急冷罐气相出口4造成的堵塞；7、通过本专利技术中增加的急冷罐装置，与传统工艺对比发现，减少再沸器系统后，重组分排入闪蒸系统，使用较少的热量，可以实现排出合成装置的浆渣中轻硅烷单体含量控制在5%wt以下；8、本专利技术中洗涤塔系统，操作简单，效益明显，可大规模投入使用。附图说明图1为本专利技术的结构示意图；附图标记：急冷罐1、洗涤塔2、合成气进口3、急冷罐气相出口4、洗涤塔气相进口5、急冷罐重组份排料口6、急冷罐液相进口7、洗涤塔液相出口8、回流口9、洗涤塔气相出口10、急冷罐气相温度计11、急冷罐液相温度计12、急冷罐下料阀13。具体实施方式工作原理：一种洗涤塔系统及其在分离甲基氯硅烷单体的应用，包括：急冷罐1、洗涤塔2、合成气进口3、急冷罐气相出口4、洗涤塔气相进口5、急冷罐重组份排料口6、急冷罐液相进口7、洗涤塔液相出口8、回流口9、洗涤塔气相出口10、急冷罐气相温度计11、急冷罐液相温度计12、急冷罐下料阀13；其中：合成气是由反应产物硅烷、未反应氯甲烷、细硅粉以及催化剂组成，并由合成气进口3进入急冷罐中；合成气进口3末端浸入急冷罐1液相液面以下，急冷罐气相出口4和洗涤塔气相进口5通过气相导管连接，急冷罐液相进口7与洗涤塔液相出口8相连；急冷罐气相出口4设置在连接急冷罐1的上部，洗涤塔气相进口5设置在洗涤塔2的腹部；急冷罐重组份排料口6位于急冷罐1底部，重组份排料口6上安装有一个急冷罐下料阀13；急冷罐1顶部一侧安装有一个急冷罐气相温度计11，急冷罐1底部一侧安装有一个急冷罐液相温度计9；洗涤塔2通过洗涤塔气相出口10与下游装置相连；洗涤后的甲基氯硅烷单体通过洗涤塔气相出口10与下游装置相连；洗涤后的重组分通过急冷罐重组份排料口6与下游装置相连。从旋风系统出来的高温合成气通过合成气进口3进入急冷罐1内；合成气进口3末端插入急冷罐1内的液相液面以下；合成气由260℃以上急剧降温至120℃左右；急冷罐1中液相沸腾，轻硅烷单体气化，由急冷罐1上的急冷罐气相出口4排入洗涤塔2中，重组分向着急冷罐1的底部聚集下去；合成气进口3管口采用不定形状，液面浸没导管末端，防止合成气未急冷直接从导管末端跑出，采用不定形状的合成气进口3可以有效形成气液界面沸腾层，气泡均匀分布，无死区；由急冷罐1的急冷罐气相出口4排入洗涤塔2的合成气在洗涤塔2进一步洗涤；轻硅烷单体由洗涤塔2顶部的洗涤塔气相出口10排入下游装置；重组分由洗涤塔2的底部经过洗涤塔液相出口8和急冷罐液相进口7的排入急冷罐锥部，在急冷罐1中利用合成气热量气化分离；根据急冷罐1液相温度，打开急冷罐下料阀13，急冷罐重组份排料口6排出沉本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种分离甲基氯硅烷单体的洗涤塔系统，包括：急冷罐（1）和洗涤塔（2）；其特征在于：甲基氯硅烷单体与重组分通过合成气进口（3）进入急冷罐（1），急冷罐气相出口（4）和洗涤塔气相进口（5）通过气相导管连接，急冷罐液相进口（7）与洗涤塔液相出口（8）相连；急冷罐（1）的底部通过液相导管与洗涤塔（2）的底部相连。

【技术特征摘要】
1.一种分离甲基氯硅烷单体的洗涤塔系统，包括：急冷罐（1）和洗涤塔（2）；其特征在于：甲基氯硅烷单体与重组分通过合成气进口（3）进入急冷罐（1），急冷罐气相出口（4）和洗涤塔气相进口（5）通过气相导管连接，急冷罐液相进口（7）与洗涤塔液相出口（8）相连；急冷罐（1）的底部通过液相导管与洗涤塔（2）的底部相连。2.如权利要求1所述的一种分离甲基氯硅烷单体的洗涤塔系统，其特征在于：所述合成气进口（2）末端浸入急冷罐1液相液面以下；急冷罐气相出口（4）设置在连接急冷罐（1）的上部，洗涤塔气相进口（5）设置在洗涤塔（2）的腹部；急冷罐重组份排料口（6）位于急冷罐（1）底部，重组份排料口（6）上安装有一个急冷罐下料阀（13）；急冷罐（1）顶部一侧安装有一个急冷罐气相温度计（11），急冷罐（1）底部一侧安装有一个急冷罐液相温度计（9）；洗涤塔（2）通过洗涤塔气相出口（10）与下游装置相连；洗涤后的甲基氯硅烷单体通过洗涤塔气相出口（10）与下游装置相连；洗涤后的重组分通过急冷罐重组份排料口（6）与下游装置相连。3.如权利要求2所述的一种分离甲基氯硅烷单体的洗涤塔系统，其特征在于：所述急冷罐（1）中的液相液面位于合成气进口（3）的末端与急冷罐气相出口（4）之间，且合成...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑士朋，高占峰，李国媛，刘勇，邱飞，徐颖，
申请(专利权)人：江西蓝星星火有机硅有限公司，
类型：发明
国别省市：江西,36