一种叠塔法生产三甲基氯硅烷的生产线及其生产方法技术

技术编号:20609843 阅读:33 留言:0更新日期:2019-03-20 09:42
本发明专利技术涉及一种叠塔法生产三甲基氯硅烷的生产线,包括从上往下依次设置的填料精馏塔、板式反应塔和加热釜,填料精馏塔底部和板式反应塔顶部连通,加热釜顶部通过连通管与板式反应塔下部侧壁连接,板式反应塔上部外壁上设有六甲基二硅氧烷进管,加热釜侧壁上连接有用于通入干燥氯化氢气体的进氯化氢气体管,填料精馏塔顶部通过出气管连接有冷凝器,冷凝器底部通过回流管与填料精馏塔上部侧壁连接,冷凝器侧壁上设置有用于导出三甲基氯硅烷的出料管,本发明专利技术提供了一种生产成本低、结构简单、生产效率高、促反应效果好、回收利用率高且使用寿命长叠塔法生产三甲基氯硅烷的生产线及其生产方法。

A Production Line for Trimethylchlorosilane by Tower-stacking Method and Its Production Method

The invention relates to a production line for producing trimethylchlorosilane by stacking tower method, which comprises a packed distillation column, a plate reaction tower and a heating kettle arranged in turn from top to bottom. The bottom of the packing distillation column is connected with the top of the plate reaction tower. The top of the heating kettle is connected with the bottom side wall of the plate reaction tower through a connecting tube. The upper outer wall of the plate reaction tower is provided with a hexamethyldisiloxane inlet tube, and the heating kettle is connected with the bottom side wall of the plate reaction tower. The side wall is connected with an inlet hydrogen chloride gas pipe for entering dry hydrogen chloride gas, the top of the packed distillation column is connected with a condenser through an outlet pipe, the bottom of the condenser is connected with the upper side wall of the packed distillation column through a reflux pipe, and the side wall of the condenser is provided with a feed pipe for deriving trimethylchlorosilane. The invention provides a low production cost, simple structure and high production efficiency. The production line and method of producing trimethylchlorosilane by stacking tower method with good reaction-promoting effect, high recovery and utilization rate and long service life.

【技术实现步骤摘要】
一种叠塔法生产三甲基氯硅烷的生产线及其生产方法
本专利技术涉及一种叠塔法生产三甲基氯硅烷的生产线及其生产方法。
技术介绍
三甲基氯硅烷是重要的保护甲硅烷基化试剂,广泛应用于香料和有机药物合成中,随着近几年头孢类药物的发展,使其应用越来越广泛,需求量也越来越大,每年要大量进口以满足需求,三甲基氯硅烷主要是由六甲基二硅氧烷转化而得,其生产方法主要有以下几种:1、SOCL2法,将六甲基二硅氧烷与SOCL2反应,这种方法生成副产物SO2,且SOCL2用量很大,不便于在工业上采用;2、浓H2SO4+氯化铵法,该反应生成的氯化氢与六甲基二硅氧烷反应,生成的水被浓硫酸吸收,三废量大,生产成本高,也难以应用于工业生产;3、PCL5法,反应的副产物为POCL3,可以较好的满足工业生产,但该工艺对六甲基二硅氧烷的纯度要求较高(含量98%以上);4、ALCL3法,此方法收率较低(77%),纯度低,三废量大,工业生产不易采用;5、氯化氢法,但该方法应用到生产存在很大的困难,或者是要求在-20摄氏度以下反应,或者是加压1.47Mpa以上反应,生产设备要求较高,现有的生产三甲基氯硅烷的生产方法生产成本高,生产设备的占地面积大,投入高,反应对生产的要求较高,各个连接部件之间的输送设备精度要求较大,同时,各个输送设备的使用寿命由于产物的腐蚀性大大降低,同时,生产效率较低,对反应后的物质不能充分的回收利用,资源消耗量较大,用于反应的反应塔促反应效率低下,不能满足日益提高的产量化要求,促反应效果有限。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足,本专利技术的目的在于提供一种生产成本低、结构简单、生产效率高、促反应效果好、回收利用率高且使用寿命长叠塔法生产三甲基氯硅烷的生产线及其生产方法。本专利技术的技术方案是这样实现的:一种叠塔法生产三甲基氯硅烷的生产线,其特征在于:包括从上往下依次设置的填料精馏塔(1)、板式反应塔(2)和加热釜(3),所述填料精馏塔(1)底部和板式反应塔(2)顶部连通,所述加热釜(3)顶部通过连通管(4)与板式反应塔(2)下部侧壁连接,所述板式反应塔(2)上部外壁上设置有六甲基二硅氧烷进管(5),所述加热釜(3)侧壁上连接有用于通入干燥氯化氢气体的进氯化氢气体管(6),所述填料精馏塔(1)顶部通过出气管(7)连接有冷凝器(8),所述冷凝器(8)底部通过回流管(9)与填料精馏塔(1)上部侧壁连接,所述冷凝器(8)侧壁上设置有用于导出三甲基氯硅烷的出料管(10),所述板式反应塔(2)底部通过出水管(21)与加热釜(3)远离进氯化氢气体管(6)的一侧侧壁连接,所述加热釜(3)底部设置有用于导出稀盐酸的出液管(22)。优先为:所述冷凝器(8)外部套设有冷却箱(11),所述冷却箱(11)一侧侧壁上连接有用于通入冷却水的循环水进水管(12),所述冷却箱(11)远离循环水进水管(12)的一侧侧壁上连接有用于导出换热后的冷却水的循环水回水管(13)。优先为:所述冷凝器(8)顶部连接有用于导出剩余氯化氢气体的回气管(14),所述回气管(14)远离冷凝器(8)的一端贯穿冷却箱(11)侧壁后与进氯化氢气体管(6)连通,所述回气管(13)上设置有风机(15)。优先为:所述进氯化氢气体管(6)上设置有氯化氢通气阀(16)。优先为:所述板式反应塔(2)包括呈立式圆柱状的塔体(100),所述连通管(4)远离加热釜(3)的一端与塔体(100)下部侧壁连接,所述塔体(100)内部且位于连通管(4)上方分别设置有第一喷淋组件和第二喷淋组件,所述第一喷淋组件包括从上往下依次设置的第一环形管(111)和第一滤板(112),所述第一环形管(111)侧壁上沿周向彼此等距离间隔设置有若干第一喷淋管(113),所述第二喷淋组件包括从上往下依次设置的第二环形管(121)和第二滤板(122),所述第二环形管(121)侧壁上沿周向彼此等距离间隔设置有若干第二喷淋管(123),所述第一滤板(112)和第二滤板(122)上表面均均匀堆叠设置有若干用于阻留六甲基二硅氧烷配合氯化氢气体进行反应的阻留环组件,所述六甲基二硅氧烷进管(5)一端分别与第一环形管(111)和第二环形管(121)连接,所述六甲基二硅氧烷进管(5)远离塔体(100)的一端连接有储六甲基二硅氧烷箱(104),所述六甲基二硅氧烷进管(5)上设置有喷淋泵(105),所述塔体底部设置有蓄水池(102),所述蓄水池(102)通过出水管(21)与加热釜(3)侧壁连接,所述塔体(100)顶部通过出气口(103)与填料精馏塔(1)底部连通。优先为:所述阻留环组件包括若干沿纵向彼此等距离间隔分布同中心轴的连接环(131),该若干连接环(131)的中心轴上设置有中心柱(132),所述中心柱(132)侧壁上沿周向且位于相邻的连接环(131)之间设置有若干阻留板(133),相邻的连接环(131)之间通过若干阻留板(133)相互固定连接。优先为:若干阻留板(133)沿中心柱(132)周向彼此等距离间隔设置,相邻两块的阻留板(133)之间设置有加强阻留板(134)。优先为:若干第一喷淋管(113)远离第一环形管(111)的一端朝向塔体(100)纵向中轴线偏移,若干第二喷淋管(123)远离第二环形管(121)的一端朝向塔体(100)纵向中轴线偏移。优先为:所述连接环(131)、中心柱(132)、阻留板(133)和加强阻留板(134)的材质均为搪玻璃加氟塑料。本专利技术同时公开了一种低能耗、循环利用率高的叠塔法生产三甲基氯硅烷的生产线的生产方法,步骤如下:1)、原料投入:喷淋泵(105)正常运行,并抽取储六甲基二硅氧烷箱(104)内部的六甲基二硅氧烷通过六甲基二硅氧烷进管(5)持续通入到板式反应塔(2)内部的第一环形管(111)和第二环形管(121)中,并从分别设置在第一环形管(111)侧壁上的若干第一喷淋管(113)和第二环形管(121)侧壁上的若干第二喷淋管(123)向下喷淋,喷淋泵(105)控制六甲基二硅氧烷流量200公斤/小时;2)、反应物通入:打开氯化氢通气阀(16),干燥的氯化氢气体从进氯化氢气体管(6)通入到加热釜(3)中,加热釜(3)运行并对干燥氯化氢气体进行加热,完成加热后的氯化氢气体从设置在加热釜(3)顶部的连通管(4)导入到板式反应塔(2)中,控制干燥的氯化氢气体流量110公斤/小时;3)、反应精馏:六甲基二硅氧烷分别均匀的喷淋向位于第一滤板112和第二滤板122上表面的阻留环组件上,并在若干连接环(131)、中心柱(132)和若干阻留板(133)上充分的阻留,加热干燥的氯化氢气体从板式反应塔(2)底部上升,并与六甲基二硅氧烷反应,反应后气体上升从板式反应塔(2)顶部的出气口(103)进入到填料精馏塔(1)内部精馏,反应出来的水混合氯化氢形成稀盐酸液体下落到蓄水池(102)中,并从出水管(21)流回到加热釜(3)中,经设置在加热釜(3)底部的出液管(22)导出;4)、冷凝回流:冷凝器(8)工作,并通过持续通入冷却水从循环水进水管(12)进入到冷却箱(11)中,配合冷却器(8)进行冷却,换热后的冷却水从循环水回水管(13)导出,气态的氯化氢和三甲基氯硅烷上升并从出气管(7)进入到冷凝器(8)中,三甲基氯硅烷成品在冷凝作用下从冷凝器本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种叠塔法生产三甲基氯硅烷的生产线,其特征在于:包括从上往下依次设置的填料精馏塔(1)、板式反应塔(2)和加热釜(3),所述填料精馏塔(1)底部和板式反应塔(2)顶部连通,所述加热釜(3)顶部通过连通管(4)与板式反应塔(2)下部侧壁连接,所述板式反应塔(2)上部外壁上设置有六甲基二硅氧烷进管(5),所述加热釜(3)侧壁上连接有用于通入干燥氯化氢气体的进氯化氢气体管(6),所述填料精馏塔(1)顶部通过出气管(7)连接有冷凝器(8),所述冷凝器(8)底部通过回流管(9)与填料精馏塔(1)上部侧壁连接,所述冷凝器(8)侧壁上设置有用于导出三甲基氯硅烷的出料管(10),所述板式反应塔(2)底部通过出水管(21)与加热釜(3)远离进氯化氢气体管(6)的一侧侧壁连接,所述加热釜(3)底部设置有用于导出稀盐酸的出液管(22)。

【技术特征摘要】
1.一种叠塔法生产三甲基氯硅烷的生产线,其特征在于:包括从上往下依次设置的填料精馏塔(1)、板式反应塔(2)和加热釜(3),所述填料精馏塔(1)底部和板式反应塔(2)顶部连通,所述加热釜(3)顶部通过连通管(4)与板式反应塔(2)下部侧壁连接,所述板式反应塔(2)上部外壁上设置有六甲基二硅氧烷进管(5),所述加热釜(3)侧壁上连接有用于通入干燥氯化氢气体的进氯化氢气体管(6),所述填料精馏塔(1)顶部通过出气管(7)连接有冷凝器(8),所述冷凝器(8)底部通过回流管(9)与填料精馏塔(1)上部侧壁连接,所述冷凝器(8)侧壁上设置有用于导出三甲基氯硅烷的出料管(10),所述板式反应塔(2)底部通过出水管(21)与加热釜(3)远离进氯化氢气体管(6)的一侧侧壁连接,所述加热釜(3)底部设置有用于导出稀盐酸的出液管(22)。2.根据权利要求1所述的一种叠塔法生产三甲基氯硅烷的生产线,其特征在于:所述冷凝器(8)外部套设有冷却箱(11),所述冷却箱(11)一侧侧壁上连接有用于通入冷却水的循环水进水管(12),所述冷却箱(11)远离循环水进水管(12)的一侧侧壁上连接有用于导出换热后的冷却水的循环水回水管(13)。3.根据权利要求2所述的一种叠塔法生产三甲基氯硅烷的生产线,其特征在于:所述冷凝器(8)顶部连接有用于导出剩余氯化氢气体的回气管(14),所述回气管(14)远离冷凝器(8)的一端贯穿冷却箱(11)侧壁后与进氯化氢气体管(6)连通,所述回气管(13)上设置有风机(15)。4.根据权利要求3所述的一种叠塔法生产三甲基氯硅烷的生产线,其特征在于:所述进氯化氢气体管(6)上设置有氯化氢通气阀(16)。5.根据权利要求1或2或3所述的一种叠塔法生产三甲基氯硅烷的生产线,其特征在于:所述板式反应塔(2)包括呈立式圆柱状的塔体(100),所述连通管(4)远离加热釜(3)的一端与塔体(100)下部侧壁连接,所述塔体(100)内部且位于连通管(4)上方分别设置有第一喷淋组件和第二喷淋组件,所述第一喷淋组件包括从上往下依次设置的第一环形管(111)和第一滤板(112),所述第一环形管(111)侧壁上沿周向彼此等距离间隔设置有若干第一喷淋管(113),所述第二喷淋组件包括从上往下依次设置的第二环形管(121)和第二滤板(122),所述第二环形管(121)侧壁上沿周向彼此等距离间隔设置有若干第二喷淋管(123),所述第一滤板(112)和第二滤板(122)上表面均均匀堆叠设置有若干用于阻留六甲基二硅氧烷配合氯化氢气体进行反应的阻留环组件,所述六甲基二硅氧烷进管(5)一端分别与第一环形管(111)和第二环形管(121)连接,所述六甲基二硅氧烷进管(5)远离塔体(100)的一端连接有储六甲基二硅氧烷箱(104),所述六甲基二硅氧烷进管(5)上设置有喷淋泵(105),所述塔体底部设置有蓄水池(102),所述蓄水池(102)通过出水管(21)与加热釜(3)侧壁连接,所述塔体(100)顶部通过出气口(103)与填料精馏塔(1)底部连通。6.根据权利要求5所述的一种叠塔法生产三甲基氯硅烷的生产线,其特征在于:所述阻留环组件包括若干沿纵向彼此等距离间隔分布同中心轴的连接环(1...

【专利技术属性】
技术研发人员:过文成董阳军毛国胜
申请(专利权)人:浙江硕而博化工有限公司
类型:发明
国别省市:浙江,33

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