CN104130279B - 一种固体碱催化裂解有机硅高沸物的方法 - Google Patents

一种固体碱催化裂解有机硅高沸物的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN104130279B
CN104130279B CN201410290663.1A CN201410290663A CN104130279B CN 104130279 B CN104130279 B CN 104130279B CN 201410290663 A CN201410290663 A CN 201410290663A CN 104130279 B CN104130279 B CN 104130279B
Authority
CN
China
Prior art keywords
boiling
organic silicon
composite catalyst
tri
boiling components
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201410290663.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104130279A (zh
Inventor
张玲
王新
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shandong Shidai New Material Technology Co ltd
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to CN201410290663.1A priority Critical patent/CN104130279B/zh
Publication of CN104130279A publication Critical patent/CN104130279A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104130279B publication Critical patent/CN104130279B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Abstract

本发明公开了一种固体碱催化裂解有机硅高沸物的方法,将三正丁胺、双十八烷基仲胺、全氟三乙胺和大孔交联聚甲基丙烯酸羟乙酯树脂进行负载反应,反应结束后得到复合催化剂,在带有分馏塔的裂解釜内加入除杂后的有机硅高沸物、复合催化剂,然后通入氯化氢气体,反应生成二甲基二氯硅烷、三甲基一氯硅烷、一甲基二氯硅烷、一甲基三氯硅烷四种单体为主的混合产物,通过分馏塔顶冷凝器冷凝收集。本发明具有催化剂活性好,可循环利用,三废少、绿色环保的优点。

Description

一种固体碱催化裂解有机硅高沸物的方法
技术领域
本发明涉及一种有机硅产品的制备方法,特别是一种固体碱催化裂解有机硅高沸物的方法。
背景技术
甲基氯硅烷副产物为工业上利用“直接法”生产(CH3)2SiCl2单体过程中产生的副产物。在“直接法”工业生产中,由于催化剂、工艺条件等因素的制约,单体粗产物中除目标产物(CH3)2SiCl2外还有5-10wt%沸程为70-215℃,以硅-硅键、硅-氧-硅键、硅-碳-硅键为主的高沸点多硅烷混合物,简称高沸物。其最主要的成分是1,2-二甲基-1,1,2,2-四氯二硅烷、1,1,2三氯-1,2,2-三甲基二硅烷、1,2-二氯-1,1,2,2-四甲基二硅烷,有机硅高沸物是一种酱色、带有刺激性气味并具有强烈腐蚀性的混合液体,易燃易爆不易存贮,加之市场容量有限,不及时处理将会造成大量积压堵库,给安全环保带来很大隐患。因此开发一种有效的利用有机硅高沸物转化制备较低成本的二甲基二氯硅烷和三甲基一氯硅烷的工业化方法已迫在眉睫。
国外有机硅公司主要采用高沸裂解制备甲基氯硅烷的工业化方法,以解决高沸物的利用问题。至20世纪70年代,主要采用热裂解的方法。因裂解温度(300~900℃)高,积碳严重,二甲基二氯硅烷选择性低,70年代后催化裂解逐渐取代了热裂解而处于主导地位。
CN1560056公开了用N,N-二甲基苯胺作为催化剂催化裂解高沸物中甲基氯二硅烷制备甲基氯硅烷的方法。该方法反应温度为90-110℃,二甲基二氯硅烷的选择性在29%-37%之间,三甲基一氯硅烷的选择性很低,在0.54-1.24%之间。该方法只能裂解高沸物中含Si-Si键的甲基氯二硅烷,不能裂解高沸物中含Si-O-Si、Si-C-Si的其它组分,导致在用高沸物全组分作为原料时转化率较低。
CN102516285用甲基氯硅烷生产中副产的有机硅高沸物为原料,以有机胺为催化剂,与氯化氢反应,生成以二甲基二氯硅烷为主的甲基氯硅烷混合单体,其特征是:所述的有机胺催化剂由三乙胺和丁胺按1∶0.2-1∶1重量比组成。产物中二甲基二氯硅烷含量最高超过50%。
CN102558215采用有机硅高沸物为原料,经除杂后,选用催化剂N,N-二甲基苯胺、N,N-二乙基甲酰胺、三正丁胺,在通有氯化氢气体的反应釜中催化裂解,最后经层级冷却塔于不同温度分别回收二甲基二氯硅烷、一甲基三氯硅烷、一甲基氢二氯硅烷、三甲基氯硅烷。能得到60%以上的高附加值产物二甲基二氯硅烷。
现有专利及文献技术所使用催化剂,大都采用可溶性催化剂,不能重复使用,提高了生产成本。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足,提供一种催化剂活性好,可循环利用;三废少、绿色环保的一种固体碱催化裂解有机硅高沸物的方法。
为了解决以上技术问题,本发明采用了如下的技术方案:一种固体碱催化裂解有机硅高沸物的方法,包括以下步骤:
(1)将三正丁胺、双十八烷基仲胺、全氟三乙胺和大孔交联聚甲基丙烯酸羟乙酯树脂按质量比1∶(0.05-0.2)∶(0.05-0.5)∶(0.5-1)在30~100℃下反应5~20h,得到复合催化剂,备用。
(2)在带有分馏塔的裂解釜内加入除杂后的有机硅高沸物、高沸物质量5-10%的复合催化剂,然后通入氯化氢气体,控制高沸物与氯化氢进料量摩尔比为1∶1.05-1.4,升温至100-120℃,常压下恒温30-50小时后,反应生成二甲基二氯硅烷、三甲基一氯硅烷、一甲基二氯硅烷、一甲基三氯硅烷四种单体为主的混合产物,通过分馏塔顶冷凝器冷凝收集。
步骤(1)所述的大孔交联聚甲基丙烯酸羟乙酯树脂,自制,详细制备方法见卢玲等(卢玲等,聚甲基丙烯酸羟乙酯树脂对胆红素的吸附研究,离子交换与吸附,2002,18(2),105-110)期制备方法,采用甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)为单体,双甲基丙烯酸乙二醇酯(EGDMA)为交联剂,以乙酸乙酯或乙酸乙酯与十二醇的混合物为致孔剂,通过水相悬浮聚合制备了一系列大孔交联聚甲基丙烯酸羟乙酯(PHEMA)树脂,优选其中以乙酸乙酯为致孔剂的树PHEMA-1型,以乙酸乙酯与十二醇的混合物为致孔剂的树PHEMA-2型做为催化剂载体,并通过干燥除去水分。该树脂孔径在100-1000nm左右,比表面积在10-40m2/g。优选为100-1000nm,比表面积优选为10-40m2/g。
步骤(1)所述的双十八烷基仲胺:市售产品,如上海汉沃实业有限公司的产品。
与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
1、催化剂活性好、副产物少,本发明使用大孔交联聚甲基丙烯酸羟乙酯树脂负载三正丁胺、双十八烷基仲胺、全氟三乙胺生成的复合催化剂,该树脂骨架与有机硅高沸物相容性高,可以充分溶胀,从而提供球体表面和内部微孔表面作为反应界面,骨架上负载的三正丁胺、双十八烷基仲胺、全氟三乙胺在微孔内富集,使树脂内外表面反应更彻底,可提高转化率。
2、催化剂可循环利用三正丁胺、双十八烷基仲胺、全氟三乙胺协同作用,兼具催化剂和相容剂的功能,使副反应的趋势降低,,并使催化剂易与其它物质分离,可以循环使用,有效地减少了传统的挥发性有机溶剂对环境的污染。
具体实施方式
以下结合具体实施例,进一步阐明本发明,但这些实施例仅用于解释本发明,而不是用于限制本发明的范围。
大孔交联聚甲基丙烯酸羟乙酯树脂,自制,该树脂孔径在120nm,比表面积在21m2/g。
实施例1
步骤(1)在500L反应釜中分别加入三正丁胺100Kg、双十八烷基仲胺0.1Kg、全氟三乙胺0.1Kg和大孔交联聚甲基丙烯酸羟乙酯树脂80Kg,在70℃下反应10h,得到复合催化剂,备用。
步骤(2)在500L带有分馏塔的裂解釜内加入除杂后的有机硅高沸物100Kg、高沸物复合催化剂8Kg,然后通入氯化氢气体,控制高沸物与氯化氢进料量摩尔比为1∶1.25,升温至110℃,常压下恒温40小时后,反应生成二甲基二氯硅烷、三甲基一氯硅烷、一甲基二氯硅烷、一甲基三氯硅烷四种单体为主的混合产物,通过分馏塔顶冷凝器冷凝收集。转化率及二甲基二氯硅烷的含量见表1。
实施例2
(1)在500L反应釜中分别加入三正丁胺100Kg、双十八烷基仲胺0.05Kg、全氟三乙胺0.05Kg、和大孔交联聚甲基丙烯酸羟乙酯树脂50Kg,在30℃下反应20h,得到复合催化剂,备用。
(2)在500L带有分馏塔的裂解釜内加入除杂后的有机硅高沸物100Kg、复合催化剂8Kg,然后通入氯化氢气体,控制高沸物与氯化氢进料量摩尔比为1∶1.05,升温至100℃,常压下恒温50小时后,反应生成二甲基二氯硅烷、三甲基一氯硅烷、一甲基二氯硅烷、一甲基三氯硅烷四种单体为主的混合产物,通过分馏塔顶冷凝器冷凝收集。转化率及二甲基二氯硅烷的含量见表1。
实施例3
1)在500L反应釜中分别加入三正丁胺100Kg、双十八烷基仲胺0.2Kg、全氟三乙胺0.5Kg和大孔交联聚甲基丙烯酸羟乙酯树脂按质量比100Kg,在,100℃下反应5h,得到复合催化剂,备用。
(2)在500L带有分馏塔的裂解釜内加入除杂后的有机硅高沸物100Kg、复合催化剂8Kg,然后通入氯化氢气体,控制高沸物与氯化氢进料量摩尔比为1∶1.4,升温至120℃,常压下恒温30小时后,反应生成二甲基二氯硅烷、三甲基一氯硅烷、一甲基二氯硅烷、一甲基三氯硅烷四种单体为主的混合产物,通过分馏塔顶冷凝器冷凝收集。转化率及二甲基二氯硅烷的含量见表1。
实施例4
步骤2中在反应釜中加入5Kg复合催化剂,其它同实施例1,转化率及二甲基二氯硅烷的含量见表1。
实施例5
步骤2中在反应釜中加入10Kg复合催化剂,其它同实施例1。转化率及二甲基二氯硅烷的含量见表1。
对比例1
步骤2不加入大孔交联聚甲基丙烯酸羟乙酯树脂,其它同实施例1。转化率及二甲基二氯硅烷的含量见表1。
对比例2
步骤2不加入双十八烷基仲胺,其它同实施例1。转化率及二甲基二氯硅烷的含量见表1。
对比例3
步骤3中加入三乙胺代替复合催化剂,其它同实施例1。转化率及二甲基二氯硅烷的选择性见表1。
表1:实施例1-5及对比例1-4的转化率及二甲基二氯硅烷的选择性。
实施例 转化率% 二甲基二氯硅烷的选择性%
1 95 55
2 90 51
3 96 63
4 94 56
5 94 54
对比例1 84 35
对比例2 87 38
对比例3 78 29

Claims (1)

1.一种固体碱催化裂解有机硅高沸物的方法,其特征在于,所述的制备方法包括以下步骤:
(1)将三正丁胺、双十八烷基仲胺、全氟三乙胺和大孔交联聚甲基丙烯酸羟乙酯树脂按质量比1∶(0.05-0.2)∶(0.05-0.5)∶(0.5-1)在30~100℃下反应5~20h,得到复合催化剂,备用;
(2)在带有分馏塔的裂解釜内加入除杂后的有机硅高沸物、高沸物质量5-10%的复合催化剂,然后通入氯化氢气体,控制高沸物与氯化氢进料量摩尔比为1∶1.05-1.4,升温至100-120℃,常压下恒温30-50小时后,反应生成二甲基二氯硅烷、三甲基一氯硅烷、一甲基二氯硅烷、一甲基三氯硅烷四种单体为主的混合产物,通过分馏塔顶冷凝器冷凝收集。
CN201410290663.1A 2014-06-13 2014-06-13 一种固体碱催化裂解有机硅高沸物的方法 Active CN104130279B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410290663.1A CN104130279B (zh) 2014-06-13 2014-06-13 一种固体碱催化裂解有机硅高沸物的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410290663.1A CN104130279B (zh) 2014-06-13 2014-06-13 一种固体碱催化裂解有机硅高沸物的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104130279A CN104130279A (zh) 2014-11-05
CN104130279B true CN104130279B (zh) 2016-08-24

Family

ID=51803171

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410290663.1A Active CN104130279B (zh) 2014-06-13 2014-06-13 一种固体碱催化裂解有机硅高沸物的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104130279B (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111498853B (zh) * 2020-04-28 2021-12-07 中国恩菲工程技术有限公司 多晶硅生产副产氯硅烷高沸物的裂解工艺
CN111732514B (zh) * 2020-06-16 2021-05-25 浙江大学 一种二氯二甲基硅烷单体生产中副产物—高沸物水解废水中三正丁胺回收的方法
CN116020554A (zh) * 2022-12-30 2023-04-28 中国科学院过程工程研究所 一种有机硅高沸物裂解用有机胺催化剂及制备方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5292912A (en) * 1993-07-19 1994-03-08 Dow Corning Corporation Catalytic conversion of direct process high-boiling component to chlorosilane monomers in the presence of hydrogen chloride
US5416232A (en) * 1993-02-12 1995-05-16 Solvay Deutschland Gmbh Catalyst for disproportionating aryl- or alkyhalodisilanes into aryl- or alkylhalomonosilanes and aryl- or alkylhalopolysilanes
US5922893A (en) * 1997-02-28 1999-07-13 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Method for preparing monosilanes from a high-boiling fraction formed as by-products in the direct synthesis of methylchlorosilanes
CN101314606A (zh) * 2008-06-19 2008-12-03 山东东岳有机硅材料有限公司 一种利用有机硅高沸物制备甲基氯硅烷的方法
CN101824047A (zh) * 2010-05-31 2010-09-08 山东中创钢构有限公司 一种裂解有机硅高沸物制备甲基氯硅烷的方法
CN102558215A (zh) * 2011-12-31 2012-07-11 蓝星化工新材料股份有限公司江西星火有机硅厂 一种有机硅高沸裂解的工艺

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5416232A (en) * 1993-02-12 1995-05-16 Solvay Deutschland Gmbh Catalyst for disproportionating aryl- or alkyhalodisilanes into aryl- or alkylhalomonosilanes and aryl- or alkylhalopolysilanes
US5292912A (en) * 1993-07-19 1994-03-08 Dow Corning Corporation Catalytic conversion of direct process high-boiling component to chlorosilane monomers in the presence of hydrogen chloride
US5922893A (en) * 1997-02-28 1999-07-13 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Method for preparing monosilanes from a high-boiling fraction formed as by-products in the direct synthesis of methylchlorosilanes
CN101314606A (zh) * 2008-06-19 2008-12-03 山东东岳有机硅材料有限公司 一种利用有机硅高沸物制备甲基氯硅烷的方法
CN101824047A (zh) * 2010-05-31 2010-09-08 山东中创钢构有限公司 一种裂解有机硅高沸物制备甲基氯硅烷的方法
CN102558215A (zh) * 2011-12-31 2012-07-11 蓝星化工新材料股份有限公司江西星火有机硅厂 一种有机硅高沸裂解的工艺

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
有机硅高沸物催化裂解制单硅烷催化剂研究进展;熊艳锋等;《化工进展》;20060828;第864-866页 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN104130279A (zh) 2014-11-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104130279B (zh) 一种固体碱催化裂解有机硅高沸物的方法
CN101824046B (zh) 一种利用歧化反应生成二甲基二氯硅烷的方法
CN102351894B (zh) 一种甲基苯基二烷氧基硅烷的制备方法
CN103288865B (zh) 一种利用有机硅共沸物生产正硅酸乙酯的方法
RU2013125527A (ru) Способ получения аэрогелей или ксерогелей
CN105801861B (zh) 有机硅高沸物制备超细粉末硅树脂的方法
CN102070662B (zh) 一种氟硅表面活性剂的制备方法
CN102558215B (zh) 一种有机硅高沸裂解的工艺
CN105837722A (zh) 一种亲水型增容扩链剂的制备方法
CN101314606B (zh) 一种利用有机硅高沸物制备甲基氯硅烷的方法
CN101824047A (zh) 一种裂解有机硅高沸物制备甲基氯硅烷的方法
CN101230073B (zh) 一种制备含苯基混合环硅氧烷的方法
JP2012525484A5 (zh)
CN101942096B (zh) 改性的氨基硅油及其制备方法
CN106986890B (zh) 一种2-乙烯基-2,4,4,6,6-五甲基环三硅氧烷的环保制备方法
CN114349783B (zh) 一种以有机硅高沸物为原料制备中性烷氧基二硅烷的方法
CN110183481A (zh) 催化裂解有机硅高沸物的工艺
CN102134320B (zh) 一种有机硅甲乙氧基高沸硅油的制备方法
CN102174156A (zh) 有机氟改性聚硅氧烷亚麻整理剂的合成方法
CN111285896B (zh) 一种双(n-甲基苯甲酰胺)乙氧基甲基硅烷的制备方法
CN100497351C (zh) 多官能基硅化合物的制备方法
CN102153581A (zh) 一种利用有机硅高沸物制备甲基氯硅烷的方法
CN101418011B (zh) 裂解有机硅高沸物制备甲基氯硅烷的方法
JP2012530823A (ja) ポリシランの製造方法
CN105859939A (zh) 一种有机硅增容扩链剂的制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
CB02 Change of applicant information

Address after: 315042 Zhejiang province Jiangdong District of Ningbo City Road 265 Lane 17 No. 104 Min'an room

Applicant after: Wang Jinming

Address before: 322000 Zhejiang province Yiwu City Binwang zipper Street 5 District No. 3 room 602

Applicant before: Wang Jinming

COR Change of bibliographic data
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CB03 Change of inventor or designer information

Inventor after: Liu Wenhao

Inventor before: Zhang Ling

Inventor before: Wang Xin

CB03 Change of inventor or designer information
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20171024

Address after: 100000 Beijing Haidian District Huayuan Road No. 2 peony building 4 floor 1424 room

Patentee after: Beijing Zhonglian Technology Service Co., Ltd.

Address before: 315042 Zhejiang province Jiangdong District of Ningbo City Road 265 Lane 17 No. 104 Min'an room

Patentee before: Wang Jinming

TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20171213

Address after: 266101 Shandong Province, Qingdao city Laoshan District, Keyuan Road No. 1 23 storey block B room 2319

Patentee after: Qingdao fruit science and technology service platform Co., Ltd.

Address before: 100000 Beijing Haidian District Huayuan Road No. 2 peony building 4 floor 1424 room

Patentee before: Beijing Zhonglian Technology Service Co., Ltd.

TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20181019

Address after: 250000 room 2107, block 21, block D, Zhong Hong Plaza, 6-17 Jiefang East Road, Lixia District, Ji'nan, Shandong.

Patentee after: JINAN SHICHENG SILICONE TECHNOLOGY CO., LTD.

Address before: 266101 2319, room 23, block B, 1 Wei Yi Road, Laoshan District, Qingdao, Shandong.

Patentee before: Qingdao fruit science and technology service platform Co., Ltd.

TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20200423

Address after: Room 102, floor 1, sales complex office building, No. 11, Qiantangjiang Road, Dongying District, Dongying City, Shandong Province

Patentee after: Shandong Yatuo Chemical Technology Co., Ltd

Address before: 250000 room 2107, block 21, block D, Zhong Hong Plaza, 6-17 Jiefang East Road, Lixia District, Ji'nan, Shandong.

Patentee before: JINAN SHICHENG SILICONE TECHNOLOGY Co.,Ltd.

TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20210220

Address after: 250000 room 2107, block 21, block D, Zhong Hong Plaza, 6-17 Jiefang East Road, Lixia District, Ji'nan, Shandong.

Patentee after: JINAN SHICHENG SILICONE TECHNOLOGY Co.,Ltd.

Address before: 257000 Room 102, 1st floor, sales office building, No.11 Qiantangjiang Road, Dongying District, Dongying City, Shandong Province

Patentee before: Shandong Yatuo Chemical Technology Co.,Ltd.

TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20220523

Address after: 256401 No. 3999, Gongye Road, Tangshan town, Huantai County, Zibo City, Shandong Province

Patentee after: Shandong Shidai New Material Technology Co.,Ltd.

Address before: 250000 room 2107, block 21, block D, Zhong Hong Plaza, 6-17 Jiefang East Road, Lixia District, Ji'nan, Shandong.

Patentee before: JINAN SHICHENG SILICONE TECHNOLOGY Co.,Ltd.