CN110467155B - 一种处理氯硅烷水解产生的氯化氢的系统及工艺 - Google Patents

一种处理氯硅烷水解产生的氯化氢的系统及工艺 Download PDF

Info

Publication number
CN110467155B
CN110467155B CN201910879001.0A CN201910879001A CN110467155B CN 110467155 B CN110467155 B CN 110467155B CN 201910879001 A CN201910879001 A CN 201910879001A CN 110467155 B CN110467155 B CN 110467155B
Authority
CN
China
Prior art keywords
washing
hydrogen chloride
hydrochloric acid
unit
concentrated hydrochloric
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
CN201910879001.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110467155A (zh
Inventor
周曙光
秦龙
李培国
余神銮
姜胜宝
詹波
叶志凤
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.)
Zhejiang Xinan Chemical Industrial Group Co Ltd
Original Assignee
Zhejiang Xinan Chemical Industrial Group Co Ltd
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 Zhejiang Xinan Chemical Industrial Group Co Ltd filed Critical Zhejiang Xinan Chemical Industrial Group Co Ltd
Priority to CN201910879001.0A priority Critical patent/CN110467155B/zh
Priority to PCT/CN2019/117423 priority patent/WO2021051549A1/zh
Publication of CN110467155A publication Critical patent/CN110467155A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110467155B publication Critical patent/CN110467155B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/0027—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours with additional separating or treating functions
    • B01D46/0036—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours with additional separating or treating functions by adsorption or absorption
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/54—Particle separators, e.g. dust precipitators, using ultra-fine filter sheets or diaphragms
    • B01D46/543—Particle separators, e.g. dust precipitators, using ultra-fine filter sheets or diaphragms using membranes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/14—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by absorption
    • B01D53/1456—Removing acid components
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/14—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by absorption
    • B01D53/18—Absorbing units; Liquid distributors therefor
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B7/00—Halogens; Halogen acids
    • C01B7/01—Chlorine; Hydrogen chloride
    • C01B7/07—Purification ; Separation
    • C01B7/0706—Purification ; Separation of hydrogen chloride

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Silicon Polymers (AREA)
  • Separation Of Suspended Particles By Flocculating Agents (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)
  • Silicon Compounds (AREA)

Abstract

本发明属于化学工艺技术领域，具体涉及一种处理氯硅烷水解产生的氯化氢的系统及工艺。本发明提供的处理系统包括预处理系统和分离系统，其中，预处理系统包括洗涤单元和再净化单元，洗涤单元一端与再净化单元连接，另一端与分离系统连接，氯硅烷水解后产生的氯化氢气体先进入洗涤单元，用过冷饱和浓盐酸从洗涤单元顶部喷淋进入洗涤单元，洗涤，经过洗涤净化的氯化氢气体进入从洗涤单元的上部进入分离系统，用于洗涤的过冷饱和浓盐酸产物从洗涤单元流出，进入再净化单元净化，得除杂浓盐酸，该除杂浓盐酸再次进入洗涤单元，用于循环洗涤氯硅烷水解产生的氯化氢。与现有技术相比，整个工艺过程中不产生新的废水，更为绿色环保。

Description

一种处理氯硅烷水解产生的氯化氢的系统及工艺
技术领域
本发明涉及化学工艺技术领域，具体涉及一种处理氯硅烷水解产生的氯化氢的系统及工艺。
背景技术
有机氯硅烷，尤其是二甲基二氯硅烷的水解过程中会大量产生氯化氢气体，经水吸收后成为副产盐酸。该部分盐酸含有一定量的有机硅类杂质，给后续利用带来了难度。在常规水解工艺条件下，产生的氯化氢气体一般含有的硅氧烷杂质浓度约500-1000mg/m3。在酸性条件下，这些杂质易发生缩合反应。随着时间的延长，短链的硅氧烷聚合成长链，甚至发生交联反应，形成的胶状物容易粘壁，甚至堵塞管道，给后续生产带来极大的不便。同时由于硅氧烷低聚物不溶于水且在一般有机溶剂中溶解度也较小，吸收得到的副产盐酸中硅氧烷杂质浓度可高达200-500mg/L，综合利用于其他化工产品的生产时，原分散的硅氧烷低聚物会和溶剂不断团聚，并吸附有机杂质形成黑色小颗粒，影响化工产品的外观品质。我国有机硅生产产能已达近300万吨/年，每年产生该类副产盐酸近千万吨。由于副产盐酸产出量大、含杂质多、经济价值低等因素难以再利用，如何有效处理已成为共性环保难题。
然而氯化氢气体又是合成有机硅生产原料氯甲烷的主要原料之一，通常通过盐酸解析制得纯度满足要求的氯化氢气体用于氯甲烷的合成。因此，有机氯硅烷生产中水解产生的氯化氢经净化后替代盐酸解析用于氯甲烷的合成是有效处理途径之一。同时净化后的氯化氢也可进一步用于其他化工生产，实现综合利用。
针对氯硅烷水解产生的氯化氢气体中硅氧烷低聚物的净化问题，现有技术中给出不少解决方法。中国专利申请CN101423193 A公开了一种降低二甲基二氯硅烷水解气相氯化氢中杂质含量的工艺方法，该工艺方法主要采用二级装置分离杂质，先对氯硅烷水解产生的氯化氢气体进行洗涤，再利用多孔纤维吸附氯化氢气体中的硅氧烷，最终达到净化氯化氢的目的。该方法虽然在一定程度上能净化氯化氢，但在利用饱和浓盐酸洗涤的过程中仍产生大量的含有硅氧烷的饱和盐酸，未能解决含硅杂质盐酸的处理这一的环境问题。
发明内容
为了克服现有技术中存在的上述问题，本发明的提供了一种处理氯硅烷水解产生的氯化氢的系统及工艺，在高效净化氯化氢的同时能够处理洗涤后的饱和浓盐酸，让饱和浓盐酸能够实现循环利用，在整个工艺过程中不产生新的废水，更为绿色环保。
为此，本发明提供的处理氯硅烷水解产生的氯化氢的系统，包括预处理系统和分离系统，其中，所述预处理系统包括洗涤单元和再净化单元，所述洗涤单元一端与所述再净化单元连接，另一端与所述分离系统连接。
进一步地，所述洗涤单元包括洗涤塔，所述洗涤塔为单级洗涤塔或N级洗涤塔，其中N≥2。
进一步地，所述分离系统包括玻璃纤维膜吸附装置器。玻璃纤维是无机非金属材料的一种，它本身是玻璃，但它拉成微米级纤维后，不但保留了玻璃优异的物理化学性质，还具有耐高温、耐腐蚀、强度高、电绝缘性及拉伸强度高、相对伸长率小等优点及化学稳定和弹性模量高等特性。本发明采用的玻璃纤维膜是在玻璃纤维织物上涂覆硅橡胶而成，充分发挥了玻璃纤维及硅橡胶的特点，具有优良的机械性能、耐老化性能、自洁性能、阻燃和防火性能，同时具有更加优良的柔韧性和加工性能，使用寿命长。
工艺描述：经饱和浓盐酸低温洗涤后仍含有微量雾滴的氯化氢气体水平地进入分离系统中的玻璃纤维膜吸附装置。雾滴在玻璃纤维膜床被捕集而集结成一层液膜，在重力作用而流下。玻璃纤维膜吸附装置通常安装在一个容器内，捕集到的硅氧烷液体连续从容器中排出并进行回收。所述的玻璃纤维膜吸附装置对1微米以上雾滴的捕集效率为100％；1微米以下雾滴的捕集效率不低于99.0％。当不含固体颗粒时，通过玻璃纤维膜吸附装置的气体压降不超过150毫米水柱。
进一步地，所述吸附过程中各项参数和工艺如下：
氯化氢气体流量：3000～10000m3/h，优选6000～7000m3/h；
操作压力：0.1MPa～0.3MPa，优选0.15～0.25MPa；
操作温度：20～100℃，优选40～60℃。
进一步地，所述再净化单元包括絮凝器和分离器，所述絮凝器一端与所述分离器连接，所述分离器一端与洗涤单元连接，洗涤后的过冷饱和浓盐酸产物进入所述絮凝器后得絮状悬浮物，进入分离器，过滤得除杂浓盐酸，所述除杂浓盐酸再次进入洗涤单元，用于循环洗涤氯硅烷水解产生的氯化氢。
本发明还提供了一种处理氯硅烷水解产生的氯化氢的工艺，包括以下步骤：
S1:氯硅烷水解后产生的氯化氢气体进入洗涤单元，洗涤单元包括洗涤塔，所述洗涤塔为单级洗涤塔或N级洗涤塔，其中N≥2，所述洗涤塔为填料塔、喷淋塔、板式塔或鼓泡塔，用过冷饱和浓盐酸从洗涤单元顶部喷淋进入洗涤单元，洗涤；
S2:经过洗涤净化的氯化氢气体从洗涤单元的上部进入分离系统，用于洗涤的过冷饱和浓盐酸产物从洗涤单元下部流出，进入再净化单元的絮凝器，得絮状悬浮物，所述絮状悬浮物进入分离器过滤，除去滤出物，得除杂浓盐酸，所述除杂浓盐酸再次进入洗涤单元，用于循环洗涤氯硅烷水解产生的氯化氢，所述滤出物回收。
进一步地，在步骤S1中，所述洗涤方式为气液接触洗涤或在填料表面形成液膜接触洗涤。
进一步地，所述氯硅烷水解后产生的氯化氢气体为有机硅生产中的氯硅烷单体或其混合物水解产生的氯化氢气体。
进一步地，所述氯硅烷单体为二甲基二氯硅烷、一甲基三氯硅烷、三甲基氯硅烷或甲基苯基二氯硅烷。
进一步地，所述二甲基二氯硅烷水解产生的氯化氢气体中包括HCl、40～ 50ppm水分和500～1000mg/m3硅氧烷。
进一步地，所述洗涤操作的温度为-10～50℃，洗涤塔内气液比为0.25～ 1.5。
水中氯化氢的挥发与温度相关，温度越高氯化氢挥发越快，提高洗涤温度有利于氯化氢产出。但提高洗涤温度，水份挥发也会同步提高从而加大液膜夹带，造成洗涤效果的下降，同时也增加后续气液分离的压力。为实现良好的洗涤效果，优选地，所述洗涤操作的温度为-10～10℃。
进一步地，所述絮凝器为絮凝池，所述絮凝池中包含有絮凝剂，所述絮凝剂为三个或三个以上官能团的硅酸酯或聚醚改性硅油。
进一步地，所述的聚醚改性硅油的结构式如下式所示：
Figure BDA0002205276950000041
其中(Ⅰ)中的R1为
Figure BDA0002205276950000042
n＝10，m＝15；
Figure BDA0002205276950000043
其中(Ⅱ)中的R1为
Figure BDA0002205276950000051
n＝14～16，m＝5～10；
进一步地，所述硅酸酯为正硅酸酯、甲基硅酸酯或含氢硅酸酯。
优选地，所述正硅酸酯为正硅酸甲酯或正硅酸乙酯。通过多官能团的硅酸酯类物质在用于洗涤的过冷饱和浓盐酸产物中充分混合分散，然后水解产生活性基团，活性基团与分散在用于洗涤的过冷饱和浓盐酸产物中的硅氧烷发生铰链反应，形成絮状沉淀。
进一步地，所述絮凝工艺为：从洗涤单元洗涤后的过冷饱和浓盐酸产物进入絮凝池，絮凝池加入絮凝剂，充分混合实现絮凝剂的均匀分散，见澄清混合液变浑，而后混浊越来越明显，直至出现絮状悬浮物，停止搅拌并静置，过滤并除去滤出物。
进一步地，为了让絮凝池中的絮凝剂能够更好地实现均匀分散，保证在絮凝剂中硅酸酯类物质发生大量水解前能充分分散到用于洗涤的过冷饱和浓盐酸产物中，采用搅拌或喷射的方式进行分散，其中，采用搅拌分散时，搅拌速度为20～100R/min。
进一步地，当絮凝剂为硅酸酯时，所述硅酸酯的质量为所述用于洗涤的过冷饱和浓盐酸产物质量的0.01％～1％。
进一步地，所述絮凝温度为0～100℃，絮凝反应时间为5～300min，这样的条件控制可以使得絮凝剂缓慢水解，使之与洗涤单元流出的过冷饱和浓盐酸产物充分铰链，防止生成胶体影响后续的固液分离。
优选地，所述絮凝温度为20～60℃，絮凝反应时间为30～120min。
进一步地，所述分离器为多层膜片式管式过滤器或离心式分离器。
优选地，所述分离器为多层膜片式管式过滤器。
进一步地，所述多层膜片管式过滤器中的滤芯为耐酸叠片或碳化硅烧结的精密微孔过滤棒。
进一步地，所述过滤压力控制在0～3MPa之间，洗涤流速控制在0.1～1.5m/s 之间。
因此，本发明的处理系统及工艺与现有技术相比，具有以下有益效果：
(1)本发明通过设置再净化单元与洗涤单元连接，对净化单元中排出的用于洗涤的过冷饱和浓盐酸进行絮凝、过滤处理，除去其中的硅氧烷杂质后，除杂盐酸重新进入洗涤单位循环利用，在整个工艺过程中不产生新的废水，更为绿色环保。
(2)本发明通过对工艺过程中洗涤、絮凝、分离操作过程准确把控，不仅可以降低氯硅烷水解后产生的氯化氢气体中硅氧烷的含量，使得硅氧烷的含量(以硅含量计)低于20ppm，还很好地降低用于洗涤的过冷饱和浓盐酸产物中硅氧烷的含量，使得回收利用的除杂盐酸中的硅氧烷含量(以硅含量计)低于23ppm，除杂盐酸可再次进入洗涤单位循环利用，不会因为硅氧烷的残留对洗涤单元中的设备造成损耗。
附图说明
图1为本发明的处理氯硅烷水解产生的氯化氢系统的结构示意图；
附图标记说明：1-预处理系统；2-分离系统；11-洗涤单元；12-再净化单元；121-絮凝器；122-分离器。
具体实施方式
以下通过具体实施方式的描述对本发明作进一步说明，但这并非是对本发明的限制，本领域技术人员根据本发明的基本思想，可以作出各种修改或改进，但是只要不脱离本发明的基本思想，均在本发明的范围之内。
玻璃纤维膜吸附装置购自孟莫克化工成套设备(上海)有限公司。
实施例1、本发明处理氯硅烷水解产生的氯化氢的系统
本实施例处理氯硅烷水解产生的氯化氢的系统，包括预处理系统1和分离系统2。所述预处理系统1包括洗涤单元11和再净化单元12，所述洗涤单元11一端与所述再净化单元12连接，另一端与所述分离系统2连接。所述洗涤单元11包括洗涤塔，所述洗涤塔为单级喷淋塔。所述再净化单元12包括絮凝器121和分离器122，所述絮凝器121为加有絮凝剂的絮凝池，所述分离器122采用多层膜片式管式过滤器。所述絮凝器121一端与所述分离器122连接，所述分离器122一端与洗涤单元11连接。所述分离系统2为玻璃纤维膜吸附装置器。
实施例2、本发明处理氯硅烷水解产生的氯化氢的系统
本实施例处理氯硅烷水解产生的氯化氢的系统，包括预处理系统1和分离系统2。所述预处理系统1包括洗涤单元11和再净化单元12，所述洗涤单元11一端与所述再净化单元12连接，另一端与所述分离系统2连接。所述洗涤单元11包括洗涤塔，所述洗涤塔为2级洗涤塔，其中N≥2，所述洗涤塔为填料塔。所述再净化单元12包括絮凝器121和分离器122，所述絮凝器121 为加有絮凝剂的絮凝池，所述分离器122为离心式分离器分离。所述絮凝器121一端与所述分离器122连接，所述分离器122一端与洗涤单元11连接。所述分离系统2为玻璃纤维膜吸附装置器。
实施例3、本发明处理氯硅烷水解产生的氯化氢的系统
本实施例处理氯硅烷水解产生的氯化氢的系统，包括预处理系统1和分离系统2。所述预处理系统1包括洗涤单元11和再净化单元12，所述洗涤单元11一端与所述再净化单元12连接，另一端与所述分离系统2连接。所述洗涤单元11包括洗涤塔，所述洗涤塔为3级喷淋塔。所述再净化单元12包括絮凝器121和分离器122，所述絮凝器121为加有絮凝剂的絮凝池，所述分离器122采用沉降方式分离。所述絮凝器121一端与所述分离器122连接，所述分离器122一端与洗涤单元11连接。所述分离系统2为玻璃纤维膜吸附装置器。
实施例1～3系统的工作原理如下：洗涤：氯硅烷水解后产生的氯化氢气体通过管道进入洗涤单元11，用过冷饱和浓盐酸从洗涤单元顶部喷淋进入洗涤单元11，洗涤；再净化：经过洗涤净化的氯化氢气体从洗涤单元11的上部进入分离系统2，用于洗涤的过冷饱和浓盐酸产物从洗涤单元11下部流出，进入再净化单元的絮凝器121，得絮状悬浮物，所述絮状悬浮物进入分离器 122过滤分离，除去滤出物，得除杂浓盐酸，所述除杂浓盐酸再次进入洗涤单元11，用于循环洗涤氯硅烷水解产生的氯化氢，所述滤出物回收；经饱和浓盐酸低温洗涤后仍含有微量雾滴的氯化氢气体水平地进入分离系统2中的玻璃纤维膜吸附装置，雾滴在玻璃纤维膜床被捕集而集结成一层液膜，在重力作用而流下，玻璃纤维膜吸附装置通常安装在一个容器内，捕集到的硅氧烷液体连续从容器中排出并进行回收。
实施例4、本发明处理氯硅烷水解产生的氯化氢的工艺
1)洗涤：将二甲基二氯硅烷水解后产生的混合氯化氢气体通过管路导入洗涤单元，其中洗涤的温度0℃，饱和浓盐酸从塔顶进入单级洗涤塔进行喷淋洗涤，气液比为0.75，记录经过洗涤后的氯化氢气体经中硅氧烷的含量，记为S前。
2)再净化：洗涤使用后的1.0吨30％的浓盐酸从塔底管路流出进入絮凝池，从洗涤单元洗涤后的过冷饱和浓盐酸产物中硅氧烷含量记为C前，絮凝池中絮凝剂为正硅酸甲酯，添加量为5.0kg，絮凝温度30℃，控制搅拌速度在 63R/min，4分钟后澄清的盐酸变浑，而后出现絮状悬浮物，继续搅拌120min，停止搅拌，使用多层膜片式管式过滤器过滤，过滤压力0.6MPa，滤芯采用耐酸叠片，洗涤流速为0.3m/s。经过过滤后得到的除杂盐酸中的硅氧烷的含量 (以硅计算)记为C后，得到含水滤渣约11kg。
3)将洗涤后的氯化氢气体通过管路进入玻璃纤维膜吸附装置，氯化氢气体流量7000m3/h，压力0.20MPa，温度为60℃，在经过分离处理后将硅氧烷杂质与氯化氢气体分离，净化后的氯化氢气体中硅氧烷的含量记为S后。
实施例5、本发明处理氯硅烷水解产生的氯化氢的工艺
1)洗涤：将二甲基二氯硅烷水解后产生的混合氯化氢气体通过管路导入洗涤单元，其中洗涤的温度0℃，饱和浓盐酸从塔顶进入单级洗涤塔进行喷淋洗涤，气液比为0.5，记录经过洗涤后的氯化氢气体经中硅氧烷的含量，记为 S前。
2)再净化：洗涤使用后的1.0吨30％的浓盐酸从塔底管路流出进入絮凝池，从洗涤单元洗涤后的过冷饱和浓盐酸产物中硅氧烷含量记为C前，絮凝池中絮凝剂为正硅酸甲酯，添加量为1.5kg，絮凝温度30℃，控制搅拌速度在 63R/min，5分钟后澄清的盐酸变浑，而后出现絮状悬浮物，继续搅拌30min，停止搅拌，使用多层膜片式管式过滤器过滤，过滤压力0.6MPa，滤芯采用耐酸叠片，洗涤流速为0.3m/s。经过过滤后得到的除杂盐酸中的硅氧烷的含量 (以硅计算)记为C后，得到含水滤渣约4kg。
3)将洗涤后的氯化氢气体通过管路进入玻璃纤维膜吸附装置，氯化氢气体流量7000m3/h，压力0.20MPa，温度为60℃，在经过分离处理后将硅氧烷杂质与氯化氢气体分离，净化后的氯化氢气体中硅氧烷的含量记为S后。
实施例6、本发明处理氯硅烷水解产生的氯化氢的工艺
1)洗涤：将二甲基二氯硅烷水解后产生的混合氯化氢气体通过管路导入洗涤单元，其中洗涤的温度0℃，饱和浓盐酸从塔顶进入单级洗涤塔进行喷淋循环洗涤，气液比为0.5，记录经过洗涤后的氯化氢气体经中硅氧烷的含量，记为S前。
2)再净化：洗涤使用后的1.0吨30％的浓盐酸从塔底管路流出进入絮凝池，从洗涤单元洗涤后的过冷饱和浓盐酸产物中硅氧烷含量记为C前，絮凝池中絮凝剂为正硅酸甲酯，添加量为1.5kg，絮凝温度30℃，控制搅拌速度在 85R/min，5min后澄清的盐酸变浑，而后出现絮状悬浮物，继续搅拌30min 后停止搅拌，使用多层膜片式管式过滤器过滤，过滤压力0.6MPa，滤芯采用耐酸叠片，洗涤流速为0.3m/s。经过过滤后得到的除杂盐酸中的硅氧烷的含量(以硅计算)记为C后，得到含水滤渣3kg。
3)将洗涤后的氯化氢气体通过管路进入玻璃纤维膜吸附装置到分离单元，氯化氢气体流量7000m3/h，压力0.20MPa，温度为50℃，在经过分离处理后将硅氧烷杂质与氯化氢气体分离，净化后的氯化氢气体中硅氧烷的含量记为S 后。
实施例7、本发明处理氯硅烷水解产生的氯化氢的工艺
1)洗涤：将二甲基二氯硅烷水解后产生的混合氯化氢气体通过管路导入洗涤单元，其中洗涤的温度0℃，饱和浓盐酸从塔顶进入二级洗涤塔进行喷淋循环洗涤，气液比为0.5，记录经过洗涤后的氯化氢气体经中硅氧烷的含量，记为S前。
2)再净化：洗涤使用后的1.0吨30％的浓盐酸从塔底管路流出进入絮凝池，从洗涤单元洗涤后的过冷饱和浓盐酸产物中硅氧烷含量记为C前，絮凝池中絮凝剂为正硅酸甲酯，添加量为1.5kg，絮凝温度30℃，控制搅拌速度在 85R/min，5min后澄清的盐酸变浑，而后出现絮状悬浮物，继续搅拌60min 后停止搅拌，使用多层膜片式管式过滤器过滤，滤芯采用耐酸叠片，过滤压力0.6MPa，洗涤流速为0.3m/s。经过过滤后得到的除杂盐酸中的硅氧烷的含量(以硅计算)记为C后，得到含水滤渣约3.5kg。
3)将洗涤后的氯化氢气体通过管路进入玻璃纤维膜吸附装置到分离单元，氯化氢气体流量7000m3/h，压力0.20MPa，温度为50℃，在经过分离处理后将硅氧烷杂质与氯化氢气体分离，净化后的氯化氢气体中硅氧烷的含量记为S 后。
实施例8、本发明处理氯硅烷水解产生的氯化氢的工艺
1)洗涤：将二甲基二氯硅烷水解后产生的混合氯化氢气体通过管路导入洗涤单元，其中洗涤的温度0℃，饱和浓盐酸从塔顶进入单级洗涤塔进行喷淋洗涤，气液比为0.5，记录经过洗涤后的氯化氢气体经中硅氧烷的含量，记为 S前。
2)再净化：洗涤使用后的1.0吨30％的浓盐酸从塔底管路流出进入絮凝池，从洗涤单元洗涤后的过冷饱和浓盐酸产物中硅氧烷含量记为C前，絮凝池中絮凝剂为正硅酸乙酯，添加量为1.5kg，絮凝温度30℃，控制搅拌速度在 85R/min，10min后澄清的盐酸变浑，而后出现絮状悬浮物，继续搅拌90min 后停止搅拌，使用多层膜片式管式过滤器过滤，滤芯采用耐酸叠片，过滤压力0.6MPa，洗涤流速为0.3m/s。经过过滤后得到的除杂盐酸中的硅氧烷的含量(以硅计算)记为C后，得到含水滤渣约3kg。
3)将洗涤后的氯化氢气体通过管路进入玻璃纤维膜吸附装置到分离单元，氯化氢气体流量7000m3/h，压力0.20MPa，温度为50℃，在经过分离处理后将硅氧烷杂质与氯化氢气体分离，净化后的氯化氢气体中硅氧烷的含量记为S 后。
实施例9、本发明处理氯硅烷水解产生的氯化氢的工艺
1)洗涤：将二甲基二氯硅烷水解后产生的混合氯化氢气体通过管路导入洗涤单元，其中洗涤的温度0℃，饱和浓盐酸从塔顶进入单级洗涤塔进行喷淋洗涤，气液比为0.5，记录经过洗涤后的氯化氢气体经中硅氧烷的含量，记为S前。
2)再净化：洗涤使用后的1.0吨30％的浓盐酸从塔底管路流出进入絮凝池，从洗涤单元洗涤后的过冷饱和浓盐酸产物中硅氧烷含量记为C前，絮凝池中絮凝剂为聚醚改性硅油(Ⅰ)添加量为1.5kg，絮凝温度30℃，控制搅拌速度在63R/min，15min后澄清的盐酸变浑，而后出现絮状悬浮物，继续搅拌90min 后停止搅拌，使用多层膜片式管式过滤器过滤，滤芯采用耐酸叠片，过滤压力0.6MPa，洗涤流速为0.3m/s。经过过滤后得到的除杂盐酸中的硅氧烷的含量(以硅计算)记为C后，得到含水滤渣约2.5kg。
3)将洗涤后的氯化氢气体通过管路进入玻璃纤维膜吸附装置到分离单元，氯化氢气体流量7000m3/h，压力0.20MPa，温度为50℃，在经过分离处理后将硅氧烷杂质与氯化氢气体分离，净化后的氯化氢气体中硅氧烷的含量记为S 后。
实施例10、本发明处理氯硅烷水解产生的氯化氢的工艺
絮凝剂为(Ⅱ)式中的聚醚改性硅油，其中n＝16，m＝15，其余步骤1) 和步骤3)的条件与实施例8一致；分别记录经过洗涤后的氯化氢气体经中硅氧烷的含量，记为S前以及净化后的氯化氢气体中硅氧烷的含量，记为S后。
洗涤使用后的1.0吨30％的浓盐酸从塔底管路流出进入絮凝池，从洗涤单元洗涤后的过冷饱和浓盐酸产物中硅氧烷含量记为C前，絮凝池中絮凝剂为聚醚改性硅油(Ⅱ)添加量为1.5kg，絮凝温度30℃，控制搅拌速度在63R/min， 15min后澄清的盐酸变浑，而后出现絮状悬浮物，继续搅拌120min后停止搅拌，使用多层膜片式管式过滤器过滤，滤芯采用耐酸叠片，过滤压力0.6MPa，洗涤流速为0.3m/s。经过过滤后得到的除杂盐酸中的硅氧烷的含量(以硅计算)记为C后，得到含水滤渣约3kg。
实施例11、本发明处理氯硅烷水解产生的氯化氢的工艺
絮凝剂为(Ⅱ)式中的聚醚改性硅油，其中n＝14，m＝5，其余步骤1)和步骤3)的条件与实施例8一致；分别记录经过洗涤后的氯化氢气体经中硅氧烷的含量，记为S前以及净化后的氯化氢气体中硅氧烷的含量，记为S后。
再净化：洗涤使用后的1.0吨30％的浓盐酸从塔底管路流出进入絮凝池，从洗涤单元洗涤后的过冷饱和浓盐酸产物中硅氧烷含量记为C前，絮凝池中絮凝剂为聚醚改性硅油(Ⅱ)添加量为1.5kg，絮凝温度30℃，控制搅拌速度在63R/min，15min后澄清的盐酸变浑，而后出现絮状悬浮物，继续搅拌120 min后停止搅拌，使用多层膜片式管式过滤器过滤，滤芯采用耐酸叠片，过滤压力0.6MPa，洗涤流速为0.3m/s。经过过滤后得到的除杂盐酸中的硅氧烷的含量(以硅计算)记为C后，得到含水滤渣约3kg。
实施例12、本发明处理氯硅烷水解产生的氯化氢的工艺
絮凝剂为三甲基硅酸酯，其余步骤1)和步骤3)的条件与实施例8一致；分别记录经过洗涤后的氯化氢气体经中硅氧烷的含量，记为S前以及净化后的氯化氢气体中硅氧烷的含量，记为S后。
再净化：洗涤使用后的1.0吨30％的浓盐酸从塔底管路流出进入絮凝池，从洗涤单元洗涤后的过冷饱和浓盐酸产物中硅氧烷含量记为C前，絮凝池中絮凝剂三甲基硅酸酯添加量为1.5kg，絮凝温度30℃，控制搅拌速度在85R/min， 5min后澄清的盐酸变浑，而后出现絮状悬浮物，继续搅拌120min后停止搅拌，使用多层膜片式管式过滤器过滤，滤芯采用耐酸叠片，过滤压力0.6MPa，洗涤流速为0.3m/s。经过过滤后得到的除杂盐酸中的硅氧烷的含量(以硅计算)记为C后，得到含水滤渣约3kg。
实施例13、本发明处理氯硅烷水解产生的氯化氢的工艺
絮凝剂为(Ⅱ)式中的聚醚改性硅油，其中n＝14，m＝5，其余步骤1)和步骤3)的条件与实施例6一致；分别记录经过洗涤后的氯化氢气体经中硅氧烷的含量，记为S前以及净化后的氯化氢气体中硅氧烷的含量，记为S后。
再净化：洗涤使用后的1.0吨30％的浓盐酸从塔底管路流出进入絮凝池，从洗涤单元洗涤后的过冷饱和浓盐酸产物中硅氧烷含量记为C前，絮凝池中絮凝剂为硅烷偶联剂(Ⅱ)添加量为1.5kg，絮凝温度30℃，控制搅拌速度在 63R/min，15min后澄清的盐酸变浑，而后出现絮状悬浮物，继续搅拌120min 后停止搅拌，使用多层膜片式管式过滤器过滤，滤芯采用碳化硅烧结的精密微孔过滤棒，过滤压力0.4MPa，洗涤流速为0.25m/s。经过过滤后得到的除杂盐酸中的硅氧烷的含量(以硅计算)记为C后，得到含水滤渣约3kg。
实施例14、本发明处理氯硅烷水解产生的氯化氢的工艺
絮凝剂为正硅酸甲酯，其余步骤1)和步骤3)的条件与实施例8一致；分别记录经过洗涤后的氯化氢气体经中硅氧烷的含量，记为S前以及净化后的氯化氢气体中硅氧烷的含量，记为S后。
再净化：洗涤使用后的1.0吨30％的浓盐酸从塔底管路流出进入絮凝池，从洗涤单元洗涤后的过冷饱和浓盐酸产物中硅氧烷含量记为C前，絮凝池中絮凝剂为正硅酸甲酯，添加量为1.5kg，絮凝温度30℃，控制搅拌速度在85 R/min，5min后澄清的盐酸变浑，而后出现絮状悬浮物，继续搅拌120min后停止搅拌，使用多层膜片式管式过滤器过滤，过滤压力0.4MPa，滤芯采用滤芯采用碳化硅烧结的精密微孔过滤棒，洗涤流速为0.25m/s。经过过滤后得到的除杂盐酸中的硅氧烷的含量(以硅计算)记为C后，得到含水滤渣3kg。
对比例1
对比例1的工艺中不进行再净化处理，其余条件均和实施例8一致，分别测定洗涤后氯化氢气体中硅氧烷的含量，记为S前，净化后的氯化氢气体中硅氧烷的含量，记为S后，以及洗涤后的过冷饱和浓盐酸产物中硅氧烷的含量，记为C前。
对比例2
对比例2工艺中的洗涤条件设为：将二甲基二氯硅烷水解后产生的混合氯化氢气体降低温度至-30℃通过管路导入洗涤单元，其中洗涤的温度0℃，饱和浓盐酸从塔顶进入单级洗涤塔进行喷淋循环洗涤，气液比为0.5，其余操作与实施例8一致，过程中分别记录S前、S后、C前和C后的含量值。
对比例3
对比例3的工艺中絮凝搅拌分散时，搅拌速度为150R/min，絮凝温度为 120℃，其余操作条件参数与实施例8一致，过程中分别记录S前、S后、C前和C后的含量值。
试验例1、本发明实施例、对比例工艺中硅氧烷含量的检测
1、取样和检测方法：盐酸液体直接取样采用原子吸收光谱分析，气态的氯化氢气体用气袋取1单位量的气体，用水吸收变为液态采用原子吸收光谱分析。得到的氯化氢气体中硅氧烷的含量均以硅含量计。
2、试验结果如表1所示：其中，洗涤后氯化氢气体中硅氧烷的含量记为 S前、净化后的氯化氢气体中硅氧烷的含量记为S后，从洗涤单元洗涤后的过冷饱和浓盐酸产物中硅氧烷的含量记为C前，经过过滤后得到的除杂盐酸中的硅氧烷的含量记为C后，S去除率(％)＝[(S前-S后)/S前]×100％；C去除率(％)＝[(S前-S后)/S前]×100％。
由表1可得，实施例4～14的氯化氢气体中硅氧烷的去除率均能达到 89.68％以上，用于循环洗涤的除杂盐酸中硅氧烷的去除率均能达到84.14％以上，整个工艺过程中不产生大量含硅废水。在对比例1的工艺中，没有采用再净化工艺处理从洗涤单元洗涤后的过冷饱和浓盐酸产物，其废水中的硅氧烷含量(以硅计)高达150ppm，该含杂盐酸无法很好利用，如果用于循环洗涤，含杂盐酸中的硅氧烷容易发生胶黏，形成的胶状物容易粘壁，甚至堵塞管道，给后续生产带来极大的不便。
表1、本发明实施例、对比例工艺中硅氧烷含量的检测
Figure BDA0002205276950000161
由表1可得，对比例2将二甲基二氯硅烷水解后产生的混合氯化氢气体降低温度至-30℃再导入洗涤单元并设置洗涤温度为0℃，虽然洗涤后氯化氢气体中硅氧烷的含量有所降低，但是其去除率反而下降了，这是由于水中氯化氢的挥发与温度相关，温度越高氯化氢挥发越快，提高洗涤温度有利于氯化氢产出。但提高洗涤温度，水份挥发也会同步提高从而加大液膜夹带，造成洗涤效果的下降。
由表1可得，对比例3在絮凝工艺过程中设置搅拌速度为150R/min，絮凝温度为120℃，可以发现过滤后得到的除杂盐酸中的硅氧烷的去除率降低了，这是因为温度和搅拌速度的不合理设置会使得絮凝剂缓慢水解，使之与洗涤单元流出的过冷饱和浓盐酸产物无法充分铰链，导致后续去除率下降。
本行业的技术人员应该了解，上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (8)

1.一种处理氯硅烷水解产生的氯化氢的系统，其特征在于，包括预处理系统(1)和分离系统(2)，其中，所述预处理系统(1)包括洗涤单元(11)和再净化单元(12)，所述洗涤单元(11)一端与所述再净化单元(12)连接，另一端与所述分离系统(2)连接；
所述再净化单元(12)包括絮凝器 (121)和分离器(122)，所述絮凝器(121)一端与所述分离器(122)连接，所述分离器(122)一端与洗涤单元(11)连接，洗涤后的过冷饱和浓盐酸产物进入所述絮凝器(121)后得絮状悬浮物，所述絮状悬浮物进入分离器(122)，过滤得除杂浓盐酸，所述除杂浓盐酸再次进入洗涤单元(11)，用于循环洗涤氯硅烷水解产生的氯化氢。
2.根据权利要求1所述的处理系统，其特征在于，所述洗涤单元(11)包括洗涤塔，所述洗涤塔为单级洗涤塔或N级洗涤塔，其中N≥2。
3.根据权利要求1所述的处理系统，其特征在于，所述分离系统(2)包括玻璃纤维膜吸附装置器。
4.根据权利要求3所述的处理氯硅烷水解产生的氯化氢的系统的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1:氯硅烷水解后产生的氯化氢气体进入洗涤单元(11)，所述洗涤单元(11)包括洗涤塔，所述洗涤塔为单级洗涤塔或N级洗涤塔，其中N≥2，所述洗涤塔为填料塔、喷淋塔、板式塔或鼓泡塔，用过冷饱和浓盐酸从洗涤单元(11)顶部喷淋进入洗涤单元(11)，洗涤；
S2:经过洗涤净化的氯化氢气体从洗涤单元(11)的上部进入分离系统，用于洗涤的过冷饱和浓盐酸产物从洗涤单元(11)下部流出，进入再净化单元(12)的絮凝器(121)，得絮状悬浮物，所述絮状悬浮物进入分离器过滤(122)，除去滤出物，得除杂浓盐酸，所述除杂浓盐酸再次进入洗涤单元(11)，用于循环洗涤氯硅烷水解产生的氯化氢，所述滤出物回收。
5.根据权利要求4所述的处理方法，其特征在于，所述氯硅烷水解后产生的氯化氢气体为有机硅生产中的氯硅烷单体或其混合物水解产生的氯化氢气体。
6.根据权利要求5所述的处理方法，其特征在于，所述氯硅烷单体为二甲基二氯硅烷、一甲基三氯硅烷、三甲基氯硅烷或甲基苯基二氯硅烷。
7.根据权利要求4所述的处理方法，其特征在于，所述絮凝器(121)为絮凝池，所述絮凝池中包含有絮凝剂，所述絮凝剂为三个以上官能团的硅酸酯或聚醚改性硅油。
8.根据权利要求7所述的处理方法，其特征在于，絮凝剂加入的量为浓盐酸质量的0.01％～1％。
CN201910879001.0A 2019-09-18 2019-09-18 一种处理氯硅烷水解产生的氯化氢的系统及工艺 Active CN110467155B (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910879001.0A CN110467155B (zh) 2019-09-18 2019-09-18 一种处理氯硅烷水解产生的氯化氢的系统及工艺
PCT/CN2019/117423 WO2021051549A1 (zh) 2019-09-18 2019-11-12 一种处理氯硅烷水解产生的氯化氢的系统及工艺

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910879001.0A CN110467155B (zh) 2019-09-18 2019-09-18 一种处理氯硅烷水解产生的氯化氢的系统及工艺

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110467155A CN110467155A (zh) 2019-11-19
CN110467155B true CN110467155B (zh) 2020-05-22

Family

ID=68516168

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910879001.0A Active CN110467155B (zh) 2019-09-18 2019-09-18 一种处理氯硅烷水解产生的氯化氢的系统及工艺

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN110467155B (zh)
WO (1) WO2021051549A1 (zh)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111661820A (zh) * 2020-07-08 2020-09-15 镇江江南化工有限公司 一种有机硅副产盐酸综合回用处理方法
CN112441561B (zh) * 2020-11-26 2022-04-01 山东东岳有机硅材料股份有限公司 高效去除氯硅烷水解副产氯化氢中硅氧烷的装置及方法
CN114452778B (zh) * 2022-02-14 2022-09-30 聊城市鲁西化工工程设计有限责任公司 一种去除氯化氢气体带液的洗涤吸收装置和方法
CN114560441B (zh) * 2022-02-28 2023-07-21 内蒙古恒星化学有限公司 有机硅生产中的副产气体洗涤方法
CN116907953B (zh) * 2023-09-11 2023-11-14 是高(北京)智能科技有限公司 一种氯硅烷化学分析前处理系统

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5330735A (en) * 1993-01-21 1994-07-19 Dow Corning Corporation Purification of hydrochloric acid
CN100443488C (zh) * 2006-01-20 2008-12-17 中国石油天然气股份有限公司 降低二甲基二氯硅烷水解酸中硅氧烷含量的方法
CN101148510B (zh) * 2006-09-21 2011-06-29 蓝星化工新材料股份有限公司 有机二氯硅烷的多级连续水解制备聚有机硅氧烷和气相氯化氢的方法
RU2320678C1 (ru) * 2007-01-09 2008-03-27 Открытое акционерное общество "Химпром" Способ получения полифенилэтоксисилоксана
CN101343037A (zh) * 2007-07-10 2009-01-14 中国石油天然气股份有限公司 一种脱除有机硅生产中水解盐酸中的微量硅氧烷的方法
CN101423193A (zh) * 2008-12-04 2009-05-06 浙江恒业成有机硅有限公司 降低二甲基二氯硅烷水解气相氯化氢中杂质含量的工艺方法
CN203222476U (zh) * 2013-03-07 2013-10-02 江西景德半导体新材料有限公司 一种HCl尾气中氯硅烷去除系统
CN109650339A (zh) * 2019-01-16 2019-04-19 杭州东日节能技术有限公司 氯硅烷水解制备氯化氢的工艺与装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN110467155A (zh) 2019-11-19
WO2021051549A1 (zh) 2021-03-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110467155B (zh) 一种处理氯硅烷水解产生的氯化氢的系统及工艺
CN100577713C (zh) 氯代硅烷的水解
CN111792627B (zh) 一种氯甲烷生产过程中硫酸废液回收方法
CN102100998B (zh) 一种三氯氢硅合成尾气的处理方法及装置
JP5511667B2 (ja) ハロゲン化水素、水素およびハロゲン化ケイ素を含む混合ガスから水素ガスを生産する方法、その水素ガスを用いたケイ素化合物の生産方法、およびその方法のためのプラント
CN105129807B (zh) 一种利用氯硅烷残液制备超细二氧化硅的方法
TW200300129A (en) Treatment process for fluorine-containing water (II)
CN104671498B (zh) 一种含超细硅粉废水的处理方法及装置
CN101357292A (zh) 利用四氯化硅对生产多晶硅所产生的尾气进行回收的方法
CN107583613A (zh) 一种新型阳离子淀粉醚衍生物染料吸附材料及其制备方法
CN101734667B (zh) 四氯化硅生产沉淀白炭黑的工艺
US4490343A (en) Method for the separation of chlorosilanes from a gaseous mixture containing hydrogen chloride and hydrogen
WO2013185560A1 (zh) 一种利用稻壳制备表面改性纳米二氧化硅的方法
CN109368593A (zh) 一种制备ppbv级水分杂质的电子级氯化氢气体的方法
CN109319795B (zh) 从有机硅渣中回收提纯硅粉生产硅溶胶的方法
CN111661820A (zh) 一种有机硅副产盐酸综合回用处理方法
CN110143607B (zh) 一种利用废浆液制备氯化钙的技术
CN204550266U (zh) 一种含超细硅粉废水的处理装置
CN101891699A (zh) 树脂吸附法回收酸性废水中不溶性糖精的方法
CN103170160B (zh) 一种甲苯和1,2-二甲氧基乙烷的混合溶剂的除水方法
GB2070612A (en) Method of producing O-trimethylsilyl celluloses
CN218834071U (zh) 一种有机硅甲基氯硅烷单体生产过程中氯回收装置
CN214936054U (zh) 氯硅烷酯化产生的氯化氢回收纯化系统
CN216738135U (zh) 一种正硅酸乙酯的脱色装置
CN219848554U (zh) 一种六甲基二硅氮烷氨化液的固液分离装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant