制备有机卤硅烷的方法技术

本发明专利技术涉及制备有机卤硅烷的方法。该方法包括在包含铜的直接法催化剂和助催化剂的存在下，在250-350℃的温度下在反应器中使包含0.08-0.25％(w/w)的铝的第一细碎硅与有机卤化物接触；及根据需要以足以维持基于未反应的硅和铝的重量的0.08-0.2％(w/w)的铝浓度的量将包含0.001至＜0.10％(w/w)的铝的第二细碎硅引入反应器中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及，且更具体地涉及包括以下步骤的方法在直接法催化剂和助催化剂的存在下在反应器中使第一细碎硅与有机卤化物接触；及根据需要以足以維持反应器中铝浓度的量将第二细碎硅引入反应器中。
技术介绍
商业上通过“直接法”生产有机卤硅烷。直接法是本领域中熟知的，并包括在直接法催化剂和各种助催化剂的存在下将有机卤化物诸如氯代甲烷通入金属硅。直接法的最重要的有机卤硅烷产物是ニ甲基ニ氯硅烷，尽管也发现了所产生的其它组分的用途。在进行直接法的エ业化生产过程中，通常给所使用的反应器连续地或半连续地补充新鮮的金属硅以代替在过程中已反应的金属硅。但是，随着过程的进行且逐渐地加入更多新鮮的硅，对 ニ有机ニ卤代硅烷产物的选择率(selectivity)和/或硅转化率最终减小。一旦选择率和转化率减小，进行该过程的经济变得逐渐地不能接受，因此停止该过程。然后，将剩余的反应物从反应器中除去并处理，给反应器补充新鲜的硅、催化剂和助催化剂，且该过程再次引发，这些都增加了该过程的成本。因此，对通过直接法存在需求，该直接法通过在直接法活动期间增加选择率和转化率維持在可接受的范围内的时间来降低反应器停机的频率。专利技术概述本专利技术涉及，该方法包括(i)在包含铜的直接法催化剂和助催化剂的存在下，在250-350°C的温度下在反应器中使包含0.08-0. 25% (w/w)的铝的第一细碎硅与有机卤化物接触；及(ii)根据需要以足以維持基于未反应的硅和铝的总重量的0. 08-0. 2 (w/w)的铝浓度的量将包含0. 001%至< 0. 10% (w/w)的铝的第二细碎硅引入反应器中。本专利技术的方法通过延长使选择率和转化率維持在可接受的限度内的时间来延长直接法中的床寿命(bed life)。而且，该方法通过降低停机、清除、处理和启动循环的频率而降低了与直接法相关的生产成本。另外，该方法降低了反应器中的结焦。另外，该方法降低了反应床中金属铜的沉积。通过本方法产生的有机卤硅烷是有机硅エ业中大多数产品的前体。例如，ニ甲基 ニ氯硅烷可被水解以产生线型的聚ニ甲基硅氧烷和环状的聚ニ甲基硅氧烷。其它有机卤硅烷也可被用于制造其它含硅材料诸如硅树脂或在多种エ业和应用中出售。专利技术详述根据本专利技术包括(i)在包含铜的直接法催化剂和助催化剂的存在下，在250-350°C的温度下在反应器中使包含0.08-0. 25% (w/w)的铝的第一细碎硅与有机卤化物接触；及(ii)根据需要以足以维持基于未反应的硅和铝的总重量的0. 08-0. 2% (w/w)的铝浓度的量将包含0. 001至< 0. 10% (w/w)的铝的第二细碎硅引入反应器中。在的步骤(i)中，在包含铜的直接法催化剂和助催化剂的存在下，在250-350°C的温度下在反应器中使包含0.08-0. 25% (w/w)的铝的第一细碎硅与有机商化物接触。第一细碎硅包含0. 08-0. 25 % (w/w)，可选择地0. 10-0. 16 % (w/w)，可选择地0.10-0. 14% (w/w)的铝。可通过例如X射线荧光、电感偶合等离子原子发射光谱法(ICP-AES)和原子吸收光谱法来确定％铝。第一细碎硅包含95-99. 92% (w/w)，可选择地97. 5-99. 92 % (w/w)，可选择地99. 0-99. 92% (w/w)的硅。第一细碎硅可包含其它元素诸如Fe、Ca、Ti、Mn、Zn、Sn、Pb、Bi、Sb、Ni、Cr、Co和Cd及其化合物作为杂质。这些元素中的每一种通常以基于第一细碎硅的总重量的0. 0005-0. 6% (w/w)存在。第一细碎硅具有多达200 μ m、可选择地多达85 μ m、可选择地多达50 μ m的最大粒径。第一细碎硅通常具有特征为第10百分位数为1-6 μ m、第50百分位数为5_25 μ m,且第90百分位数为25-60 μ m的粒度质量分布(particle size mass distribution)；可选择地第10百分位数为1-6 μ m、第50百分位数为7-25 μ m,且第90百分位数为30-60 μ m ；可选择地第10百分位数为2. 1-6 μ m、第50百分位数为10-25 μ m，且第90百分位数为30-45 μ m ；可选择地第10百分位数为2. 5-4. 5 μ m、第50百分位数为12-25 μ m,且第90百分位数为35-45 μ m。如本文所用的，“硅粒度分布”以三种百分位数大小来表征。每种百分位数以微米描述粒径，粒度分布的质量百分比居于该百分位数之下。例如，“第10百分位数”表示10%的质量分布小于第10百分位数大小；“第50百分位数”表示50%的质量分布小于第50百分位数大小；且“第90百分位数”表示90%的质量分布小于第90百分位数大小。应注意，“粒度质量分布”是由基于质量的粒度分布得到，如通过沉降技术或通过利用粒度标准对沉降技术适当校正的激光衍射/散射方法所测量的。第一细碎硅的实例包括但不限于具有以上描述和示例范围内的铝百分比的化学级硅和冶金级硅。化学级硅和冶金级硅是市售的。硅的多种批次和/或级别的共混物可被用于第一细碎硅，甚至含小于所述％铝的那些硅，只要合并的批次和/或级别的％铝在以上限定和示例的范围内。同样，具有比第一细碎硅所描述的铝％低的铝％的硅的批次可通过将铝加入该批次中以达到上述范围内的铝％而被用于制造第一细碎硅。通常利用混合来共混硅的批次及将铝加入硅中。标准技术，诸如振动或搅拌可被用于进行所述混合。具有上述粒度和粒度质量分布的第一细碎硅可通过用于从体硅诸如硅锭中产生颗粒硅的标准方法来产生。例如，可以使用摩擦(attrition)、冲击、压碎、磨碎(grinding)、磨蚀(abrasion)、研磨(milling)或化学方法。磨碎是典型的。颗粒硅还可通过例如筛选或通过使用机械空气动力分级器诸如旋转式粗粉分离器(rotatingclassifier)而关于粒度分布来分级。第一细碎硅中的铝可以以金属铝、卤化铝、氧化铝、铝合金、含铝硅合金、碳化铝或含铝的其它固体化合物的形式存在。铝的合适的形式的实例包括铝粉、A1C13、Si-Al合金、Al-Cu合金、FeAl2Si2,Si5Ca20Al0. ” Al2CaSi2^ Al6CaFe4Si8^ Al8Fe5Si7^ Al9Fe5Si8,禾口 Fe4Si6Al4Ca。铝可以是单一形式，或可以是铝的多种形式和/或多种化合物的混合物。有机卤化物具有式RX(I)，其中R是烃基，且X是卤素。X选自氯、溴、碘和氟。由式(I)中的R代表的烃基通常具有1-10个碳原子，可选择地1-6个碳原子，可选择地1-4个碳原子。含有至少三个碳原子的无环烃基可具有支链结构或无支链结构。烃基的实例包括但不限于烧基，诸如甲基、乙基、丙基、I-甲基乙基、丁基、1-甲基丙基、2-甲基丙基、1，1-二甲基乙基、戊基、1-甲基丁基、1-乙基丙基、2-甲基丁基、3-甲基丁基、1，2- 二甲基丙基、2，2- 二甲基丙基、己基、庚基、辛基、壬基和癸基；环烷基，诸如环戊基、环己基，和甲基环己基；芳基，诸如苯基和萘基；烷芳基，诸如甲苯基和二甲苯基；芳烷基，诸如苄基和苯乙基；链烯基，诸如乙烯基、烯丙基和丙烯基；芳烯基，诸本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：约瑟夫·彼得·科哈尼，温尼克里什南·R·皮莱，J·D·瓦恩兰，
申请(专利权)人：道康宁公司，
类型：发明
国别省市：