CN102002163A

CN102002163A - 一种聚有机硅氧烷的脱氯工艺

Info

Publication number: CN102002163A
Application number: CN 201010511228
Authority: CN
Inventors: 朱德洪; 朱恩伟; 严加高; 朱恩俊
Original assignee: JIANGSU HONGDA NEW MATERIAL CO Ltd
Current assignee: Zhenjiang Jiangnan Chemical Co., Ltd.
Priority date: 2010-10-19
Filing date: 2010-10-19
Publication date: 2011-04-06
Anticipated expiration: 2030-10-19
Also published as: CN102002163B

Abstract

本发明涉及有机硅领域，具体涉及一种有机氯硅烷水解制备聚有机硅氧烷的脱氯方法。其特征是：采用多级逆流混合分离方法，将含氯有机聚硅氧烷与水或者较低浓度的稀盐酸经循环泵送至静态混合器中混合，局部乳化的混合液从静态混合器进入成膜器，从成膜器出来的混合液体进入相分离器进行分离，分离出来的有机相进入下一级混合分离系统，下部酸水部分返回本系统循环，部分进入上级循环系统，经过多级混合分离系统后，得氯含量低于5ppm的有机聚硅氧烷。本发明的多级逆流混合分离脱氯方法，工艺、设备简单，能很好控制产品的氯含量低于55ppm。

Description

一种聚有机硅氧烷的脱氯工艺

技术领域

本发明涉及有机硅领域，具体涉及一种有机氯硅烷水解制备聚有机硅氧烷的脱氯方法。

背景技术

聚有机硅氧烷是有机硅下游硅橡胶、硅油的重要原料，它是由有机氯硅烷水解制备而得，水解而得的聚有机硅氧烷含有一定的氯，而其氯含量对下游产品的质量有重要的不利影响。

有机氯硅烷水解制得的粗水解物中的氯以两种形式存在，一种是≡Si-Cl(结构氯)，一种是-Cl(游离氯)，脱氯过程需将这两种形式的氯逐步脱除，最终得到低氯含量的聚有机硅氧烷。

目前，聚有机硅氧烷的脱氯方法有以下几种：

1)酸性聚有机硅氧烷进入汽提塔，蒸汽以并流或逆流的形式汽提粗聚有机硅氧烷中氯离子，得成品。该方法显而易见的是能耗增加。

2)酸性聚有机硅氧烷经水洗、中和、水洗的形式脱除氯离子。该方法不可避免的将产生废碱液，并造成污染和损耗。

3)酸性聚有机硅氧烷经过几级串联转盘萃取塔，水作为萃取剂萃取粗聚有机硅氧烷中氯离子，得成品。该方法要求初始酸性水解物的氯含量不能高于某一限值，否则仍将产生多余废酸，并且公认的特定转盘塔运行中故障率较高，不能稳定运行。

4)酸性聚有机硅氧烷经过多级逆流混合分离系统，过量水作为萃取溶剂，直接制得成品，但会产生部分多余的稀盐酸。

与聚有机硅氧烷脱氯相关的文献如下：

CN101323666A公开了蒸汽塔、相分离器组合脱氯的方法。

CN1037002C公开了两级蒸汽塔串联蒸汽逆流汽提脱氯的方法。

CN101817505A公开了水洗、中和、水洗的方法脱除氯离子。中和采用了5％、10％、15％的纯碱或烧碱溶液。

CN1099435C公开了水洗、碱洗、聚结的方法去除氯离子。

CN101035838公开了过量水洗涤并弃置部分多余的稀盐酸，该专利对脱氯方法未能详细描述。

CN100357298C、CN101148510A公开了具有内外循环的多级逆流混合分离脱氯系统，其通过合理设计各级酸的浓度可以基本消除多余的稀盐酸，但其未对混合分离系统进行详细描述，对公知的混合后液体乳化难于分离的问题未能提供明确的解决方法。且其较大的内外循环比及有待探讨的内、外循环划分会增加能耗和设备投资。

CN101148510A中提到的用釜式搅拌混合将会明显造成液体易乳化。

发明内容

本发明针对上述各类缺陷提供一种有机氯硅烷通式为R_aR¹ _bSiCl_c水解制备聚有机硅氧烷中脱氯的方法。该方法为n级逆流混合分离脱氯系统组成，所得产品中氯含量小于5ppm。

其中，R和R¹相同或不同地代表氢原子或线性或支化C₁～C₆烷基、芳基、烷芳基或芳烷基，且a+b+c＝4，c＝1～3。n为3～6。

本方法包括但不仅限于有机氯硅烷饱和酸或恒沸酸水解反应后的含氯聚有机硅氧烷的脱氯，其优越性在于系统可以根据含氯聚有机硅氧烷的初始氯含量、成品氯指标来组合。公认的有机氯硅烷饱和酸或恒沸酸水解反应后的聚有机硅氧烷氯含量小于15％。

本脱氯方法的混合分离系统主要由循环泵、静态混合器、成膜器，相分离器组成。制备方法如下：采用多级逆流混合分离方法，将含氯有机聚硅氧烷与水或者较低浓度的稀盐酸经循环泵送至静态混合器中混合，局部乳化的混合液从静态混合器进入成膜器，从成膜器出来的混合液体进入相分离器进行分离，分离出来的有机相进入下一级混合分离系统，下部酸水部分返回本系统循环，部分进入上级循环系统，经过多级混合分离系统后，得氯含量低于5ppm的有机聚硅氧烷。

静态混合器形式可以为SV、SX、SH、SL、SK中的一种或其组合，分散程度的选择需要确保液体充分混合，并不能形成严重乳化。

成膜器为的内件材料可以为拉西环、鲍尔环等散堆填料，或为塑料、陶瓷板波纹等规整填料，或为板式塔板等形式中的一种或其组合，成膜器可以为相分离器提供优良的分离条件，它将使流体处于稳态流动，使液滴进行初步聚结长大，并确保混合液体没有乳化现象。

相分离器的内件形式可以为折板式、翅片式、纤维床式、其他多孔状载体如沉淀二氧化硅、沸石等。

其中稀盐酸的浓度优选小于15％，本发明中的百分比均为重量百分比。

含氯有机聚硅氧烷与水或稀盐酸的重量比为1∶1～6。优选1∶1～4。

静态混合器的分散程度优选1～25μm。更优选5～15μm。

混合液在成膜器里停留时间优选20～120s。更优选25～80s。

相分离器中分离时，分散相中的有机相含量优选0.01～0.5％，有机相中的分散相含量优选0.01～0.5％。两者都更优选0.05～0.3％。

多级逆流时第一级的温度优选10～50℃，更优选30～50℃。每级温度优选递增15～35℃，更优选20～30℃。最后一级温度优选80～100℃，更优选85～95℃。

多级逆流混合分离脱氯系统的级数n主要取决于聚有机硅氧烷的初始氯含量及成品指标要求。n优选3～6。

本发明的多级逆流混合分离脱氯方法，工艺、设备简单，能很好控制产品的氯含量低于55ppm。

具体实施方式

实施例1

第一级

1560kg/h聚有机硅氧烷盐酸含量8％，其盐酸浓度为30％，进入一级混合分离系统，经计算化学计量需用水量为340kg/h，纯净的水从最后一级逆流进入第一级系统，折合结构氯其HCl含量为2％，一级混合分离系统中盐酸循环浓度9.4％；相分离器的有机相出口中分散相含量0.3％，相分离器出口聚有机硅氧烷流量1440kg/h。一级混合分离系统温度为45℃，循环量4000kg/h。进入第二级。

第二级

1440kg/h聚有机硅氧烷盐酸含量0.3％，其盐酸浓度为9.4％，进入二级混合分离系统，经计算化学计量需用水量为340kg/h，纯净的水从最后一级逆流进入第二级系统，折合结构氯其HCl含量为0.5％，二级混合分离系统中盐酸循环浓度0.63％；相分离器的有机相出口中分散相含量0.3％，相分离器出口聚有机硅氧烷流量1440kg/h。二级混合分离系统温度为70℃，循环量4000kg/h。进入第三级。

第三级

1440kg/h聚有机硅氧烷盐酸含量0.3％，其盐酸浓度为0.63％，进入三级混合分离系统，加入经计算化学计量需用水量为340kg/h，，三级混合分离系统中盐酸循环浓度95ppm；相分离器的有机相出口中分散相含量0.3％，相分离器出口聚有机硅氧烷流量1440kg/h；测定成品聚有机硅氧烷中氯含量2ppm。三级混合分离系统温度为95℃，循环量4000kg/h。

Claims

1.一种聚有机硅氧烷的脱氯方法，包括：采用多级逆流混合分离方法，将含氯有机聚硅氧烷与水或者较低浓度的稀盐酸经循环泵送至静态混合器中混合，局部乳化的混合液从静态混合器进入成膜器，从成膜器出来的混合液体进入相分离器进行分离，分离出来的有机相进入下一级混合分离系统，下部酸水部分返回本系统循环，部分进入上级循环系统，经过多级混合分离系统后，得氯含量低于5ppm的有机聚硅氧烷。

2.权利要求1的脱氯方法，其中稀盐酸的浓度小于15％，为重量百分比。

3.权利要求1的脱氯方法，其中含氯有机聚硅氧烷与水或稀盐酸重量比为1∶1～6。

4.权利要求1的脱氯方法，其中静态混合器的分散程度为1～25μm。

5.权利要求4的脱氯方法，其中选静态混合器的分散程度为5～15μm。

6.权利要求1的脱氯方法，其中混合液在成膜器里停留20～120s。

7.权利要求1的脱氯方法，其中相分离器中分离时，分散相中的有机相含量在0.01～0.5％，有机相中的分散相含量在0.01～0.5％，为重量百分比。

8.权利要求1的脱氯方法，其中多级逆流时第一级的温度10～50℃，每级温度递增15～35℃，最后一级温度为80～100℃。

9.权利要求8的脱氯方法，其中多级逆流时第一级的温度30～50℃，每级温度递增20～30℃，最后一级温度为85～95℃。

10.权利要求1的脱氯方法，其中多级是3～6级。