CN106243143A - 一种烷氧基氢硅烷单塔反应工业化制备工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种烷氧基氢硅烷单塔反应工业化制备工艺，属精细化工技术领域。本发明以含氢单体、醇类为原料，在气、液醇类双向酯化条件下进行反应合成烷氧基氢硅烷产品。本发明采用单塔气相醇类下塔进料，含氢单体中塔进料，液相醇类上塔进料酯化工艺，通过溢流釜可实现准连续化生产，生产过程中严格控制质量比，确保两反应物料等摩尔反应，从而使得各种副反应降到最低。此方法解决了烷氧基氢硅烷现有制备方法的诸多不足，生产效率得到了有效的提高，满足了市场对烷氧基氢硅烷的需求。
Description
技术领域
本发明涉及一种烷氧基氢硅烷单塔反应工业化制备工艺，属精细化工技术领域。
背景技术
烷氧基氢硅烷是一种重要的有机硅中间体,以其为原料生产的硅烷偶联剂等广泛应用于涂料、电子等工业中，烷氧基硅烷既含有水解的烷氧基键，又含有活泼的氢键（Si-H），其中烷氧基键通过水解缩合转化为硅氧烷；与格氏试剂反应可生成有机烷氧基硅烷；Si-H键能与一系列的烯、炔等不饱和基的化合物在铂系催化剂下发生硅氢加成反应，得到各种有机硅的偶联剂、有机硅封端固化的聚醚以及聚丙烯酸酯密封胶和黏合剂等产品，并且适合于制备许多高纯的有机硅化合物，如改性的硅烷密封胶、抗雾剂、拒水剂、硅烷偶联剂如乙烯基、环氧基及甲基丙烯酰氧基衍生物和涂料材料，其具有重要的应用价值，是近年来很受重视有机硅工业重要中间体。如：以三氯氢硅醇解等方法制备的三烷氧基硅烷由于含有氯等杂质而不能用于制备半导体用多晶硅材料,且生产工艺复杂、收率低,反应过程中产生大量的氯化氢气体腐蚀设备、污染环境、成本也高。
直接法工艺简单,操作方便,无污染,弥补了旧工艺的缺点,可以更大地促进有机硅烷偶联剂及太阳能电池等电子产业的发展。因此,对直接法合成三烷氧基硅烷的工艺进行深入研究具有重要意义。但存在设备投资大；反应条件苛刻，安全生产系数不高等问题。
发明内容
本发明的目的在于：提供一种可有效提高生产效率，控制在生产过程中所产生的副反应；解决了现有烷氧基氢硅烷制备方法诸多不足问题的烷氧基氢硅烷单塔反应工业化制备工艺。
本发明的技术方案是:
一种烷氧基氢硅烷单塔反应工业化制备工艺，其特征在于，它包括如下步骤:
1）、原料准备：
将醇类、含氢单体原料分别压入计量罐称重计量体积，醇类分两个计量罐承装，压完原料后，分别对计量罐加压至为0.5Mpa-1.5Mpa；始终保持计量罐压力，从而使进料速率保持稳定，反应可以平稳进行；
2）、反应进料：
将反应釜缓慢升温至25℃-100℃之间，将气相醇类蒸发器升温至80℃-250℃，升温完毕后进料，进料过程中严格控制质量比，三氯氢硅、气相甲醇、液相甲醇以1:0.3:0.4进行控制，上塔温度控制在20℃-50℃，中塔温度控制在40℃-100℃，下塔控制在30℃-100℃，生产过程中产生的hcl气体用降膜塔吸收生成盐酸；
3）、粗品老化：
在生产过程中反应釜中粗品容量达到饱和状态后将通过管道输送到溢流釜中进行老化，老化温度控制在：60℃-150℃之间，老化时间控制在两小时，可做到准连续化生产；
4）、粗品精馏提纯：
将老化好的粗品倒入精馏釜内，精馏釜温控制在100℃-200℃，精馏塔顶温控制在80℃-120℃，出料后进行循环回流出产品并输送至产品接收罐。
本发明的优点在于:
(1)、压完原料后，分别对计量罐加压（一般为0.5Mpa-1.5Mpa）始终保持计量罐压力不变，从而使进料速率保持稳定，生产中可以平稳进行；
(2)、进料过程中严格控制质量比，如：三氯氢硅：气相甲醇：液相甲醇=1:0.3:0.4进行控制，气液相进料可以有效的控制在生产过程中所产生的副反应；
(3)、在生产过程中反应釜中粗品容量达到饱和状态后将通过管道输送到溢流釜中进行老化，可以有效的使粗品中产品含量得到提高，还可以腾出反应釜继续生产从而做到准连续化生产。
具体实施方式
以三甲氧基氢硅烷生产为例
实施例1:
将甲醇、三氯氢硅原料分别压入计量罐称重计量体积，甲醇分两个计量罐承装，压完原料后，分别对计量罐加压为1.0Mpa并始终保持计量罐压力，将反应釜缓慢升温至45℃，将气相甲醇蒸发器升温至110℃，升温完毕后进料，进料过程中严格控制质量比，三氯氢硅：气相甲醇：液相甲醇=1:0.3:0.4进行控制，上塔温度控制在20℃，中塔温度控制在70℃，下塔控制在56℃。
反应釜中粗品容量达到饱和状态后将通过管道输送到溢流釜中进行老化，老化温度控制在：65℃，老化两小时，将老化好的粗品倒入精馏釜内，精馏釜温缓慢升至100℃，精馏塔顶温在83℃，出料后对产品进行循环回流出产品并输送至产品接收罐，产品有效含量为：99.20%，PH=4.8，产品收率：84.8%。
实施例2:
将甲醇、三氯氢硅原料分别压入计量罐称重计量体积，甲醇分两个计量罐承装，压完原料后，分别对计量罐加压为0.8Mpa并始终保持计量罐压力，将反应釜缓慢升温至50℃，将气相甲醇蒸发器升温至115℃，升温完毕后进料，进料过程中严格控制质量比，三氯氢硅：气相甲醇：液相甲醇=1:0.3:0.4进行控制，上塔温度控制在25℃，中塔温度控制在75℃，下塔控制在55℃。
反应釜中粗品容量达到饱和状态后将通过管道输送到溢流釜中进行老化，老化温度控制在：60℃，老化两小时，将老化好的粗品倒入精馏釜内，精馏釜温缓慢升至110℃，精馏塔顶温在83℃，出料后对产品进行循环回流出产品并输送至产品接收罐，产品有效含量为：99.18%，PH=5.3，产品收率：85.1%。
实施例3:
将甲醇、三氯氢硅原料分别压入计量罐称重计量体积，甲醇分两个计量罐承装，压完原料后，分别对计量罐加压为1.3Mpa并始终保持计量罐压力，将反应釜缓慢升温至50℃，将气相甲醇蒸发器升温至115℃，升温完毕后进料，进料过程中严格控制质量比，三氯氢硅：气相甲醇：液相甲醇=1:0.3:0.4进行控制，上塔温度控制在30℃，中塔温度控制在80℃，下塔控制在60℃。
反应釜中粗品容量达到饱和状态后将通过管道输送到溢流釜中进行老化，老化温度控制在：60℃，老化两小时，将老化好的粗品倒入精馏釜内，精馏釜温缓慢升至105℃，精馏塔顶温在83℃，出料后对产品进行循环回流出产品并输送至产品接收罐，产品有效含量为：99.12%，PH=5.0，产品收率：84.9%。
Claims (1)
1.一种烷氧基氢硅烷单塔反应工业化制备工艺，其特征在于，它包括如下步骤:
1）、原料准备：
将醇类、含氢单体原料分别压入计量罐称重计量体积，醇类分两个计量罐承装，压完原料后，分别对计量罐加压至为0.5Mpa-1.5Mpa；始终保持计量罐压力，从而使进料速率保持稳定，反应可以平稳进行；
2）、反应进料：
将反应釜缓慢升温至25℃-100℃之间，将气相醇类蒸发器升温至80℃-250℃，升温完毕后进料，进料过程中严格控制质量比，三氯氢硅、气相甲醇、液相甲醇以1:0.3:0.4进行控制，上塔温度控制在20℃-50℃，中塔温度控制在40℃-100℃，下塔控制在30℃-100℃，生产过程中产生的hcl气体用降膜塔吸收生成盐酸；
3）、粗品老化：
在生产过程中反应釜中粗品容量达到饱和状态后将通过管道输送到溢流釜中进行老化，老化温度控制在：60℃-150℃之间，老化时间控制在两小时，可做到准连续化生产；
4）、粗品精馏提纯：
将老化好的粗品倒入精馏釜内，精馏釜温控制在100℃-200℃，精馏塔顶温控制在80℃-120℃，出料后进行循环回流出产品并输送至产品接收罐。
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Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4298753A (en) * | 1980-01-10 | 1981-11-03 | Wacker-Chemie Gmbh | Continuous process for preparing silanes and siloxanes having SiOC groups |
| US4924022A (en) * | 1989-10-04 | 1990-05-08 | Dow Corning Corporation | Method for preparation of organoalkoxysilanes |
| CN1810859A (zh) * | 2005-01-27 | 2006-08-02 | 瓦克化学股份公司 | 用于制造含SiOC的化合物的连续方法 |
| CN102532181A (zh) * | 2011-12-07 | 2012-07-04 | 诺贝尔（九江）高新材料有限公司 | 一种三甲氧基氢硅醇解工艺 |
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Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4298753A (en) * | 1980-01-10 | 1981-11-03 | Wacker-Chemie Gmbh | Continuous process for preparing silanes and siloxanes having SiOC groups |
| US4924022A (en) * | 1989-10-04 | 1990-05-08 | Dow Corning Corporation | Method for preparation of organoalkoxysilanes |
| CN1810859A (zh) * | 2005-01-27 | 2006-08-02 | 瓦克化学股份公司 | 用于制造含SiOC的化合物的连续方法 |
| CN102532181A (zh) * | 2011-12-07 | 2012-07-04 | 诺贝尔（九江）高新材料有限公司 | 一种三甲氧基氢硅醇解工艺 |
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