CN118063776A - 一种高沸水解物前处理及分解再利用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高沸水解物前处理及分解再利用方法，采用直链烷基苯磺酸等弱酸催化剂作为洗涤剂和界面活性剂在70～90℃条件下对高沸水解物进行洗涤预处理，进行重排(Rearrange)反应，消除高沸水解物中水解后自然生成的位于底层液部位的盐酸物质层(沉淀物)与高沸水解物中含有的三官能基(Tri‑Functional)自然形成的网状结构聚合物(Polymer)，并通过MM封头剂降低粘度和破坏聚合物的连接环，通过低分子物质减少高沸水解物中的固型粉(非挥发成分)含量，从而降低高沸水解物的粘度，能够提高分离效果，使得后续通过碱性化合物对高沸水解物进行水解再利用制备高沸硅油不会发生胶化和固化现象。

Description

一种高沸水解物前处理及分解再利用方法

技术领域

本发明属于高沸水解物技术领域，具体涉及一种高沸水解物前处理及分解再利用方法。

背景技术

现有技术中直接采用碱性化合物处理高沸水解物制备硅油，其效果不好；例如专利申请号为202111109171.4的《一种高沸硅油及其生产方法》发明专利，其技术方案在实际操作过程中没有充分引起分层反应，不能达到完全分离的效果，易产生胶化和固化现象，沉积、粘附在反应器和输送管道壁部上，导致生产设备无法正常运转生产，输送管道堵塞不能正常流通，影响生产效率，严重时甚至造成生产和输送管道损坏。

究其原因，高沸水解物在制备硅油过程中之所以会产生胶化和固化现象，是因为高沸水解物在水解后将会自然生成位于底层液部位的盐酸物质层(沉淀物)，上述沉淀物起到催化剂的作用，将会与高沸水解物中含有的三官能基(Tri-Functional)自然形成网状结构的聚合物(Polymer)，并且导致固型粉(非挥发成分)含量超过了20％，严重时甚至达到60％～80％；随之粘度也相应地升高，达到60cst～150cst。

因此需要提供一种能够提高分离效果，防止高沸水解物分解再利用过程中产生胶化和固化现象的方法。

发明内容

为了解决现有技术存在的上述问题，本发明目的在于提供一种高沸水解物前处理及分解再利用方法，能够提高分离效果，防止高沸水解物前处理后分解再利用过程中产生胶化和固化现象。

本发明所采用的技术方案为：

一种高沸水解物前处理及分解再利用方法,包括以下操作步骤：

S01,在高沸水解物原料中添加弱酸催化剂、封头剂和低分子物质；按照重量份计，添加比例为高沸水解物原料：弱酸催化剂：封头剂：低分子物质＝1：(0.01～0.05)：(0.05～0.1)：(0.3～0.5)

S02，加热，升温至70℃～90℃；

S03，控制恒温，并连接搅拌3～8小时；

S04，检测粘度和固型粉的含量；

S05，若粘度≤40cst和固型粉的含量≤50％，则执行步骤S06；若粘度＞40cst和/或固型粉的含量＞50％则重复执行步骤S01～S04；

S06，静置6～24小时，冷却，沉淀；

S07，分离，去除下层液；

S08，过滤，清除杂质，得到第一级上层液；

S09，取第一级上层液，添加碱性化合物，搅拌、分离，得到第二级上层液和第二级下层液；

S10，取第二级上层液制备高沸硅油；

S11，取第二级下层液制备甲基硅酸盐单体。

进一步地，所述步骤S01中，包括以下内容：

所述弱酸催化剂为酸性白土。

进一步地，所述步骤S01中，包括以下内容：

所述弱酸催化剂为直链烷基苯磺酸。

进一步地，所述步骤S01中，还包括以下内容：

按照重量份计，在高沸水解物原料中添加所述酸性白土的比例为：

每1000ml高沸水解物中添加10g～50g酸性白土。

进一步地，所述步骤S01中，还包括以下内容：

按照重量份计，在高沸水解物原料中添加所述直链烷基苯磺酸的比例为：

每1000ml高沸水解物中添加10ml～50ml直链烷基苯磺酸。

再进一步地，还包括以下内容：

所述步骤S02、步骤S03、步骤S09、步骤S10中，还回收挥发逸出的低分子物质。

再进一步地，所述步骤S01中，还包括以下内容：

所述封头剂为MM封头剂；

每1000ml高沸水解物中添加50～100ml的MM封头剂。

再进一步地，所述步骤S09中，还包括以下内容：

每1000ml第一级上层液中添加50ml～300ml的45％氢氧化钾；

持续搅拌1.5～3小时；

自然反应到40～50℃后，再加热升温至70℃～90℃；

再次持续搅拌3～4小时,并再静置沉淀；

分离，得到第二级上层液和第二级下层液。

再进一步地，所述步骤S10中，还包括以下内容：

取第二级上层液，通过蒸馏，浓缩得到高沸硅油。

最后，所述步骤S11中，还包括以下内容：

取第二级下层液，添加活性炭，通过过滤和浓缩工艺去除水分，得到甲基硅酸盐单体。

本发明的有益效果为：

一种高沸水解物前处理及分解再利用方法，采用直链烷基苯磺酸等弱酸催化剂作为洗涤剂和界面活性剂在70～90℃条件下对高沸水解物进行洗涤预处理，进行重排(Rearrange)反应，消除高沸水解物中水解后自然生成的位于底层液部位的盐酸物质层(沉淀物)与高沸水解物中含有的三官能基(Tri-Functional)自然形成的网状结构聚合物(Polymer)，并通过MM封头剂降低粘度和破坏聚合物的连接环，通过低分子物质减少高沸水解物中的固型粉(非挥发成分)含量，从而降低高沸水解物的粘度，能够提高分离效果，使得后续通过碱性化合物对高沸水解物进行水解再利用制备高沸硅油不会发生胶化和固化现象。

附图说明

图1是传统方法中的高沸水解物原料未经过任何前处理的示意图；

图2是现有技术中直接采用碱性化合物处理高沸水解物制备硅油后发生胶化固化的示意图；

图3是本发明实施例四的高沸水解物前处理及分解再利用方法成功分层制备高沸硅油的充分分层示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

近年来在单体厂生产的高沸及高沸水解物中采用现有技术中专利申请(CN115894925A)中所述碱性工艺进行分层处理，但是其上层液用于高沸硅油生产时会发生各种胶化及固体化现象，并最终导致生产反应器凝结粘连无法进一步正常生产。如图1所示，仅使用现有专利申请(CN115894925A)中提供的碱性工艺进行生产时，因高沸及高沸水解物自身的特性还是不可避免地发生胶化现象，为此并没有实现完全分离的效果。

本发明为了提供一种高沸水解物前处理及分解再利用方法，整体策划方案为：

首先研究分析现有技术中直接采用碱性化合物处理高沸水解物制备硅油效果不好的原因：观察专利申请号为202111109171.4、公开号为CN115894925A的《一种高沸硅油及其生产方法》发明专利，其技术方案在实际操作过程中没有充分引起分层反应，不能达到完全分离的效果，易产生胶化和固化现象，沉积、粘附在反应器和输送管道壁部上，如图1所示，导致生产设备无法正常运转生产，输送管道堵塞不能正常流通，影响生产效率，严重时甚至造成生产和输送管道损坏。

究其原因，导致高沸水解物出现上述性状差别的主要原因如下所示：

高沸水解物中主要包括以下组成成分：

(1)己烷、庚烷、其他烃类25-35％；(2)六甲基二硅醚、其他三硅氧烷10-15％；(3)D3、D4、D5(D3为六甲基环三硅氧烷，D4为八甲基环四硅氧烷，D5为十甲基环五硅氧烷)、其他环形化合物等25-35％；和(4)乙硅烷、三羟基硅烷、其他含氢硅烷10-15％；其中D3为六甲基环三硅氧烷、D4为八甲基环四硅氧烷、D5为十甲基环五硅氧烷。

单体生产厂家在生产M1、M2、M3和MH物质(M1为甲基三氯硅烷，M2为二甲基二氯硅烷，M3为三甲基一氯硅烷，MM为六甲基二硅氧烷，MH为甲基二氯氢硅烷)时、为了解约成本并提高M1,M2,M3,MH参量，在再高沸及高沸水解物中添加了很多其他混合成分，改变了相关生产工艺及目前参照的标准，使用了其他催化剂和添加剂等成分。

高沸水解物在水解后将会自然生成位于底层液部位的盐酸物质层(沉淀物)，上述沉淀物起到催化剂的作用，将会与高沸水解物中含有的三官能基(Tri-Functional)自然形成网状结构的聚合物(Polymer)，并且导致固型粉(非挥发成分)含量达到了≥20％以上，随之粘度也相应地升高。

如现有专利申请(CN115894925A)的背景技术说明内容中所示，在高沸水解物中使用已有裂解工艺酸性催化剂的情况下，高沸水解物将会全部凝固结块，因此其采用碱性工艺催化剂对高沸水解物进行制备高沸硅油。

但是，如果高沸水解物在生产或者运输过程中已经因为位于底层的盐酸沉淀物生成酸性催化剂、进一步与三官能基(Tri-Functional)自然形成网状聚结构合物，同时固型粉(非挥发成分)和粘度数值升高至20-40％，如图1所示；在此情况下，即使采用碱性工艺解决酸性工艺中的部分技术问题，也并不能达到预期的充分层分离反应，采用碱性工艺也并不能引起已经形成网状结构的聚合物发生Rearrange(重排)反应。此时生成的聚合物并非由Linear(线状)组成，而是网状结构的聚合物，也就是说因为无法充分实现分层，为此出现了粘连固化现象。

而在碱处理过程中形成胶化及固体化的高沸水解物如图2所示，其原因是高沸水解物中的实际主要组成成分含量如下：

-固型成分(非挥发成分)：60-80％；

-粘度：60-150cst以上。

经过对碱处理过程中高沸水解物的各成分主要特性及差别进行实验研究分析发现，碱处理过程中可以实现充分分层的高沸水解物主要组成成分含量条件如下：

-固型成分(非挥发成分)：30-50％；

-粘度：20-40cst。

因此，针对在使用强酸催化剂时，三官能基(Tri-Functional)会自然形成网状结构的粘连固化形态；为防止出现上述情况，本发明策划采用弱酸催化剂消除网状结构的聚合物；针对已经出现的网状结构聚合物，添加弱酸催化剂后，在70～90℃温度条件时可以发生Rearrange(重排)反应，弱酸催化剂可以采用酸性白土、直链烷基苯磺酸或者其他同类物质。为进一步地降低粘度和破坏网状聚合物的连接环，还可以再添加MM(Chain stopper封头剂，也即六甲基二硅氧烷)；后续再采用碱性工艺处理固型粉(非挥发成分)形成分层反应；同时因为在高沸硅油生产过程中，当高沸水解物加热到100℃左右时会有30％左右的MDM(低分子)成分会受热蒸发，MDM(低分子)成分会受热蒸发和自然挥发逸出，也是导致高沸水解物的粘度增加的原因之一，MDM(低分子)成分存在于高沸水解物中，也有利于破解和阻止自然形成网状聚结构合物；因此在高沸硅油生产过程中再追加回收的MDM(低分子)成分，从而将高沸水解物中的固型粉(非挥发成分)含量由60-80％降低至30-50％。

本发明提供一种高沸水解物前处理及分解再利用方法,包括以下操作步骤：

S01,在高沸水解物原料中添加弱酸催化剂、封头剂和低分子物质；按照重量份计，添加比例为高沸水解物原料：弱酸催化剂：封头剂：低分子物质＝1：(0.01～0.05)：(0.05～0.1)：(0.3～0.5)

S02，加热，升温至70℃～90℃；

S03，控制恒温，并连接搅拌3～8小时；

S04，检测粘度和固型粉的含量；

粘度检测可以采用粘度计直接进行检测粘度值；固型粉的含量也即固含量，固含量的检测可以按照化工行业中的常规固含量检测方法进行检测，可采用固含量测定仪进行快速检测，或者可取样后采用实验方法通过加热一定时间去除水份后测量剩余固型粉的重量，从而计算出固含量；

例如可以采用快速固含量测定仪一键操作,从而快速检测含水率和固含量；实验方法可以取样后，在100℃温度条件下加热3小时，或者在150℃温度条件下加热2小时，或者在200℃温度条件下加热1小时，再测量剩余固型粉的重量，从而计算出固含量。

S05，若粘度≤40cst和固型粉的含量≤50％，则执行步骤S06；若粘度＞40cst和/或固型粉的含量＞50％则重复执行步骤S01～S04；

S06，静置6～24小时，冷却，沉淀；

S07，分离，去除下层液，即去除下层的固液混合液体；

通常在1000ml高沸水解物中加入50g的酸性白土、50ml的MM封头剂、400ml的低分子物质，加热升温至80℃，并连续搅拌5个小时，再静置6小时，冷却沉淀分层后，过滤酸性白土，清除杂质；

分离去除底层液后，过滤；具体过滤过程按照常规过滤方法进行操作即可；得到第一级上层液。

S08，过滤，清除杂质，得到第一级上层液；

S09，取第一级上层液，添加碱性化合物，搅拌、分离，得到第二级上层液和第二级下层液；

S10，取第二级上层液制备高沸硅油；

S11，取第二级下层液制备甲基硅酸盐单体。

进一步地，步骤S01中包括以下内容：

弱酸催化剂可以采用直链烷基苯磺酸。

直链烷基苯磺酸的分子式如下：

直链烷基苯磺酸外观为棕褐色油状粘稠液体，为有机弱酸，溶于水，用水稀释产生热。它的衍生物有良好的去污、湿润、乳化能力。具有良好的生物降解性。广泛应用于洗衣粉、餐具洗涤剂、农乳及采油助剂、印染助剂、皮草助剂、水处理剂等其他工业清洁剂,以及合成化学等广泛的工业领域。

直链烷基苯磺酸的物性数据如下：

1.性状：棕色黏稠液体，为有机弱酸；

2.相对密度(g/cm3，20/4℃)：1.05；

3.熔点(℃)：10；

4.沸点(℃，常压)：315；

5.溶解性：溶于水，不溶于一般的有机溶剂。

高沸水解物是高沸处理水解物的废弃物，经过实验测试其密度比重通常为0.8-0.85g/cm3，常规桶装存储运输过程中，高沸水解物中的盐酸水比重密度大于高沸水解物，因此会产生自然沉淀分层现象；本发明添加直链烷基苯磺酸进行预处理后，同样会由于比重密度的差异化而产生自然沉淀分层现象。

进一步地，另一替代方案中，步骤S01中包括以下内容：

弱酸催化剂还可以采用酸性白土(活性白土)。

酸性白土(acid activated bleaching earth)也称活性白土、酸性漂白土，是一种具有酸性的无机材料。其主要成分是硅酸盐矿物，表面存在大量的负电荷；具有较强的吸附能力和催化作用，能与许多有机物和无机物发生化学反应；广泛应用于吸附剂、催化剂、干燥剂、净水剂、填料等领域。

酸性白土(活性白土)作为净水剂，可有效去除水中的重金属离子、有机物和色素等；作为催化剂，可用于制备有机物合成中的催化反应；还可用于油脂、食品、药品和化妆品等领域的脱色、去味和吸附处理。在石油工业中还可用于脱色、脱臭和吸附杂质。

活性白土是以膨润土为原料经处理加工成的活性较高的吸附剂，在油脂工业的脱色中应用最广泛。活性白土对油脂中的色素，尤其是叶绿素Chemicalbook及其他胶性杂质吸附能力很强，对于碱性原子团和极性原子团吸附能力更强。油脂经白土脱色后，会残留少许土腥味，可在脱臭过程除去。

活性白土具有吸附能力强，带油率低，活性高，易于沉淀过滤，酸枝低，回酸率低等特点。该产品广泛的运用于石油化工、医药、油脂化工、动植物油的脱色和净化，并能有效的除去食用植物油中的色素、霉素、以及异味。作为脱色剂，它Chemicalbook还广泛的应用在肥皂、塑料、树脂、食品、油漆、去污粉、酿造等工业生产中。作为吸附剂，它还大量的使用在有机磷、有机硫、黄曲霉素等有害物质的去除工艺中。它亦能使烯烃聚合成高级润滑油，在放射性污水处理方面也有良好的作用。

活性白土的成分主要为二氧化硅(SiO2)、三氧化二铝(Al2O3)、三氧化二铁(Fe2O3)、氧化钙(CaO)、氧化镁(MgO)等。

活性白土的主要性能和用途为：

1、具有广泛的脱色吸附性和净化力，在油脂脱色过程应用中具有很好的吸附脱色效果，对色素和杂质有很强的吸附性，对植物油中的各种色素的脱色率达到85～95％。

2、具有专一吸附性，能去除各类油脂深色素及杂质，如叶绿素、叶黄素及胡萝卜素，脱色净化后的油脂色泽浅、澄清、亮泽，且稳定性好、酸价低。

3、具有吸附和去Chemicalbook除油脂中黄曲霉毒素、苯并芘的能力。

4、活性白土作为加工助剂在吸附上述色素、杂质及有害物质后，经严格过滤与油品完全分离，该项过滤技术及管控手段在国内为成熟技术。

5、活性白土有一定的保质期，一般为12月。过期的活性白土虽不会对油品质量产生影响，但因会吸附一定量的空气中的水分，使其脱色力下降，增加油脂损耗，从而导致生产加工成本提高。

活性白土生产工艺：

以膨润土为原料的活性白土加工生产方法主要有全湿法、全干法、半湿法等。传统的全湿法是将膨润土、硫酸、水混合后在搅拌的情况下加热到100℃活化一段时间后洗涤、烘干、破碎即得产品。该方法最大的缺点就是耗酸量大，因而导致洗涤用水量大，环境污染严重，成本高。传统的全干法生产工艺是将少量硫酸和水与膨润土混合后充分搅拌，放置一段时间，然后烘干、分碎即得成品。这种方法虽然降低了用酸量，无废水排出等环境污染，但其产品质量较低，大大限制了其用途。半湿法生产工艺是将少量硫酸和水与膨润土混合后充分搅拌，在一定温度下活化(放置)一段时间，然后加入酸和水再进行第二步活化。半湿法生产工艺则较好地解决了全湿法和全干法存在的问题，工艺简单，成本低，产品质量高。一般来说，半湿法生产工艺比传统的工艺耗酸量降低一半至三分之二(1/2～2/3)，用水量也降低1/2～2/3，废水少，稍加处理即无环境污染，成本低，在相同情况下，产品质量比传统方法脱色力提30％。

活性白土在油脂精炼脱色中的应用：

活性白土对色素具有较强选择性吸附作用Chemicalbook，在一定条件下吸附油脂中的色素及其他杂质，从而达到脱色的目的。经过吸附剂处理的油脂，不仅达到了改善油色、脱除胶质的目的，而且还能有效地脱除油脂中的一些微量金属离子和一些能引起氢化催化剂中毒的物质，从而为油脂的进一步精制提供良好的条件。活性白土因比表面积大，吸附能力强，活性度低，不与油脂及其它化学物质发生化学作用，目前已成为最广泛的食用油脱色剂，脱色过程中白土的添加量是根据油脂的色泽及对成品油的要求标准来决定的，如小包装用油的内控标准就要比外售散油色泽要求标准高，脱色过程中白土使用量也稍微多一些。一般脱色使用量为油重的2％－5％。白土添加量多，脱色效果越好。但过多的白土添加也会使成品油的得率下降，因为白土在吸附色素的同时也会吸附一些油脂，增加了炼耗和成本，一般精炼车间废白土的含油率一般20％-25％。目前，少数企业采用浸出法从活性废白土中将油分离出来，但分离后的油品由于白土的作用，色泽为乌黑，无法脱色出好的颜色。因此，国内油脂精炼厂家将废白土含油率作为活性白土厂家选择的一项重要指标。

进一步地，步骤S01中还包括以下内容：

按照重量份计，在高沸水解物原料中添加酸性白土(活性白土)的比例为：

每1000ml高沸水解物中添加10g～50g酸性白土(活性白土)。

进一步地，步骤S01中，还包括以下内容：

按照重量份计，在高沸水解物原料中添加直链烷基苯磺酸的比例为：

每1000ml高沸水解物中添加10ml～50ml直链烷基苯磺酸。

进一步地，还包括以下内容：

在步骤S02、步骤S03、步骤S09、步骤S10中，还回收挥发逸出的低分子物质。

再进一步地，在步骤S01中还包括以下内容：

封头剂为MM封头剂；MM封头剂的添加量为：

每1000ml高沸水解物中添加50～100ml的MM封头剂。

再进一步地，在步骤S09中，还包括以下内容：

每1000ml第一级上层液中添加50ml～300ml的45％氢氧化钾；

持续搅拌1.5～3小时；

自然反应到40～50℃后，再加热升温至70℃～90℃；

再次持续搅拌3～4小时,并再静置沉淀；

分离，得到第二级上层液和第二级下层液。

再进一步地，在步骤S10中，还包括以下内容：

取第二级上层液，通过蒸馏，浓缩得到高沸硅油。

最后，在步骤S11中，还包括以下内容：

取第二级下层液，添加活性炭，通过过滤和浓缩工艺去除水分，得到甲基硅酸盐单体。

本发明的高沸水解物前处理及分解再利用方法，采用直链烷基苯磺酸等弱酸催化剂作为洗涤剂和界面活性剂在70～90℃条件下对高沸水解物进行洗涤预处理，进行重排(Rearrange)反应，消除高沸水解物中水解后自然生成的位于底层液部位的盐酸物质层(沉淀物)与高沸水解物中含有的三官能基(Tri-Functional)自然形成的网状结构聚合物(Polymer)，并通过MM封头剂降低粘度和破坏聚合物的连接环，通过低分子物质减少高沸水解物中的固型粉(非挥发成分)含量，从而降低高沸水解物的粘度，能够提高分离效果，使得后续通过碱性化合物对高沸水解物进行水解再利用制备高沸硅油不会发生胶化和固化现象。

实施例一：

实施例一提供一种采用酸性白土作为弱酸催化剂对高沸水解物进行前处理后分解再利用的方法，在通过碱性工艺处理已经凝结胶化的高沸水解物之前，先通过酸性白土去除网状结构聚合物成分并引起Rearrange(重排)，接着再使用碱性工艺处理高沸水解物并形成分层反应并最终生产高沸硅油。

实施例一原材料为1000ml的高沸水解物，其中固型粉(非挥发成分)含量为65％，粘度为60cst。

具体操作过程按照策划方案实施，操作过程如下：

第一阶段，向1000ml高沸水解物中加入50g的酸性白土、50ml的MM封头剂、400ml的低分子物质，加热升温至80℃，并连续搅拌5个小时；通过粘度测试仪进行粘度检测，粘度为30cst；固型粉含量为45％；符合碱处理过程中实现充分分层的要求。

第二阶段，静置6小时，冷却沉淀分层后，过滤酸性白土，清除杂质；再分离去除底层液后，过滤；具体过滤过程按照常规过滤方法进行操作即可。

实施例一的第二阶段中大约分离去除了90ml底层液。因在第一阶段中原料共计投入了1000ml高沸水解物、50g酸性白土、50ml的MM封头剂、400ml低分子物质，原料溶液总量共计为1500ml；共得到大约1200ml第一级上层液。

第一阶段和第二阶段反应过程中受热蒸发和混合搅拌等过程中自然挥发了大约共200ml的低分子物质。

第三阶段，在第一级上层液中加入碱性化合物，搅拌、分离，得到第二级上层液和第二级下层液。

第二阶段和第三阶段的具体工艺流程方法可参照专利申请号为202111109171.4、公开号为CN115894925A的《一种高沸硅油及其生产方法》发明专利中记载的技术方案。碱性化合物可采用氢氧化钠、氢氧化钾或者两种的混合物。

第四阶段，通过第二级上层液制备高沸硅油。

具体制备高沸硅油的工艺流程方法可以参照专利申请号为202111109171.4、公开号为CN115894925A的《一种高沸硅油及其生产方法》发明专利中记载的技术方案。

并在生产过程的所有阶段中共回收大约400ml低分子和50ml的MM封头剂。

第五阶段，通过第二级下层液制备甲基硅酸盐单体。

具体制备甲基硅酸盐单体的工艺流程方法可以参照专利申请号为202311059300.2、公开号为CN117088906A的《一种高沸水解物提取甲基硅酸盐和制作水性硅胶拒水剂的方法》发明专利中记载的技术方案。

最终，成功获得了高沸硅油和甲基硅酸盐单体；但是因酸性白土为粉末(粉尘)状态，采用酸性白土作为弱酸催化剂对高沸水解物进行前处理后分解再利用的方法中，存在必须要对高沸水解物进行过滤的缺点；由于高沸水解物中含有易燃性成分，为此进行过滤时还必须考虑安全问题，因此，实施例一的操作过程存在一定安全隐患。

实施例二：

实施例二提供另外一种采用LAS(LABSA，Linear alkylbenzenesulfonic acid，直链烷基苯磺酸)作为弱酸催化剂对高沸水解物进行前处理后分解再利用的方法，追加在碱化处理之前使用LAS(LABSA，Linear alkylbenzenesulfonic acid，直链烷基苯磺酸)进行清洗的专利内容。在通过碱性工艺处理已经凝结胶化的高沸水解物之前，先通过LAS(LABSA，Linear alkylbenzenesulfonic acid，直链烷基苯磺酸)去除网状结构聚合物成分并引起Rearrange(重排)，接着再使用碱性工艺处理高沸水解物并形成分层反应并最终生产高沸硅油。

直链烷基苯磺酸为有机弱酸，呈现为弱酸性，主要用于洗剂和界面活性剂原料，它能够与高沸水解物中含有的与三官能基(Tri-Functional)自然形成网状结构的聚合物发生反应并最大限度清除上述网状结构。同时因为呈现为液态在反应之后又会彻底分层至底层液部位，无需过滤工艺即可将底层液彻底清除，具有工艺简单易行的优点，可以直接跨过现有专利申请(CN115894925A)中所述的碱性工艺操作。

较之于3年前，本发明使用洗剂和界面活性剂原料直链烷基苯磺酸可以去除高沸水解物中的众多杂质，并使其沉淀至底层液中加以分离。

通过反应后，位于底层的网状结构聚合物发生Rearrange(重排)反应，形成溶解有直链烷基苯磺酸及被清洗杂质的底层液。

也就是说，通过上述弱酸催化剂清洗过程后，即可直接进行现有专利申请(CN115894925A)中所述的碱性工艺操作过程对上层液进行加工并成功生产高沸硅油产品。

实施例二的原材料为1000ml的高沸水解物，其中固型粉(非挥发成分)含量为65％，粘度为60cst。

具体操作过程如下：

第一阶段，向1000ml高沸水解物中加入100ml的直链烷基苯磺酸、50ml的MM封头剂、400ml的低分子物质，加热升温至90℃，并连续搅拌5个小时；通过粘度测试仪进行粘度检测，粘度为26cst；固型粉含量为34％；符合碱处理过程中实现充分分层的要求。

第二阶段，静置6小时，冷却分层后，将位于底层液部位的直链烷基苯磺酸混合物充分清除；并过滤，具体过滤过程按照常规过滤方法进行操作即可。

实施例二的第二阶段中大约分离去除了140ml底层液。因在第一阶段中原料共计投入了1000ml高沸水解物、100ml的直链烷基苯磺酸、50ml的MM封头剂、400ml低分子物质，原料溶液总量共计为1550ml；也得到大约1200ml第一级上层液。

第一阶段和第二阶段反应过程中受热蒸发和混合搅拌等过程中自然挥发了大约共200ml的低分子物质。

第三阶段，在第一级上层液中加入200ml碱性氢氧化钾(45％)溶液，搅拌、分离，得到第二级上层液和第二级下层液。

具体工艺流程方法可参照专利申请号为202111109171.4、公开号为CN115894925A的《一种高沸硅油及其生产方法》发明专利中记载的技术方案。碱性化合物可采用氢氧化钠、氢氧化钾或者两种的混合物。

第四阶段，通过第二级上层液制备高沸硅油。

具体制备高沸硅油的工艺流程方法可以参照专利申请号为202111109171.4、公开号为CN115894925A的《一种高沸硅油及其生产方法》发明专利中记载的技术方案。

并在生产过程的所有阶段中共回收大约400ml低分子和50ml的MM封头剂。

第五阶段，通过第二级下层液制备甲基硅酸盐单体。

具体制备甲基硅酸盐单体的工艺流程方法可以参照专利申请号为202311059300.2、公开号为CN117088906A的《一种高沸水解物提取甲基硅酸盐和制作水性硅胶拒水剂的方法》发明专利中记载的技术方案。

最终，成功获得了高沸硅油和甲基硅酸盐单体；无胶化和固化现象，使用效果好，但是生产成本较高，经济效果不理想。

实施例三：

实施例三提供另外一种采用LAS(LABSA，Linear alkylbenzenesulfonic acid，直链烷基苯磺酸)作为弱酸催化剂对高沸水解物进行前处理后分解再利用的方法，在上述实施例二的基础上，具体操作过程如下：

实施例三的原材料为1000ml的高沸水解物，其中固型粉(非挥发成分)含量为65％，粘度为60cst。

具体操作过程如下：

第一阶段，向1000ml高沸水解物中加入50ml直链烷基苯磺酸、50ml的MM封头剂、400ml的低分子物质，加热升温至80℃，并连续搅拌5个小时；通过粘度测试仪进行粘度检测，粘度为28cst；固型粉含量为37％；符合碱处理过程中实现充分分层的要求。

第二阶段，静置6小时，冷却分层后，将位于底层液部位的直链烷基苯磺酸混合物充分清除，并过滤，具体过滤过程按照常规过滤方法进行操作即可。

实施例二的第二阶段中大约分离去除了95ml底层液。因在第一阶段中原料共计投入了1000ml高沸水解物、50ml的直链烷基苯磺酸、50ml的MM封头剂、400ml低分子物质，原料溶液总量共计为1500ml；也得到大约1200ml第一级上层液。

第一阶段和第二阶段反应过程中受热蒸发和混合搅拌等过程中自然挥发了大约共200ml的低分子物质。

第三阶段，在第一级上层液中加入200ml碱性氢氧化钾(45％)溶液，搅拌、分离，得到第二级上层液和第二级下层液。

具体工艺流程方法可参照专利申请号为202111109171.4、公开号为CN115894925A的《一种高沸硅油及其生产方法》发明专利中记载的技术方案。碱性化合物可采用氢氧化钠、氢氧化钾或者两种的混合物。

第四阶段，通过第二级上层液制备高沸硅油。

具体制备高沸硅油的工艺流程方法可以参照专利申请号为202111109171.4、公开号为CN115894925A的《一种高沸硅油及其生产方法》发明专利中记载的技术方案。

并在生产过程的所有阶段中共回收大约400ml低分子和50ml的MM封头剂。

第五阶段，通过第二级下层液制备甲基硅酸盐单体。

具体制备甲基硅酸盐单体的工艺流程方法可以参照专利申请号为202311059300.2、公开号为CN117088906A的《一种高沸水解物提取甲基硅酸盐和制作水性硅胶拒水剂的方法》发明专利中记载的技术方案。

最终，成功获得了高沸硅油和甲基硅酸盐单体；无胶化和固化现象，使用效果好。生产成本稍高，具有一定经济效果。

实施例四：

实施例四提供另外一种采用LAS(LABSA，Linear alkylbenzenesulfonic acid，直链烷基苯磺酸)作为弱酸催化剂对高沸水解物进行前处理后分解再利用的方法，在上述实施例二的基础上，具体操作过程如下：

实施例四的原材料为1000ml的高沸水解物，其中固型粉(非挥发成分)含量为65％，粘度为60cst。

具体操作过程如下：

第一阶段，向1000ml高沸水解物中加入20ml直链烷基苯磺酸、50ml的MM封头剂、400ml的低分子物质，加热升温至80℃，并连续搅拌5个小时；通过粘度测试仪进行粘度检测，粘度为30cst；固型粉含量为39％；符合碱处理过程中实现充分分层的要求。

第二阶段，静置6小时，冷却分层后，将位于底层液部位的直链烷基苯磺酸混合物50ml充分清除；并过滤，具体过滤过程按照常规过滤方法进行操作即可。

实施例二的第二阶段中大约分离去除了65ml底层液。因在第一阶段中原料共计投入了1000ml高沸水解物、20ml的直链烷基苯磺酸、50ml的MM封头剂、400ml低分子物质，原料溶液总量共计为1470ml；也得到大约1200ml第一级上层液。

第一阶段和第二阶段反应过程中受热蒸发和混合搅拌等过程中自然挥发了大约共200ml的低分子物质。

第三阶段，在第一级上层液中加入200ml碱性氢氧化钾(45％)溶液，搅拌、分离，得到第二级上层液和第二级下层液。

具体工艺流程方法可参照专利申请号为202111109171.4、公开号为CN115894925A的《一种高沸硅油及其生产方法》发明专利中记载的技术方案。碱性化合物可采用氢氧化钠、氢氧化钾或者两种的混合物。

第四阶段，通过第二级上层液制备高沸硅油。

具体制备高沸硅油的工艺流程方法可以参照专利申请号为202111109171.4、公开号为CN115894925A的《一种高沸硅油及其生产方法》发明专利中记载的技术方案。

第五阶段，通过第二级下层液制备甲基硅酸盐单体。

具体制备甲基硅酸盐单体的工艺流程方法可以参照专利申请号为202311059300.2、公开号为CN117088906A的《一种高沸水解物提取甲基硅酸盐和制作水性硅胶拒水剂的方法》发明专利中记载的技术方案。

最终，成功获得了高沸硅油和甲基硅酸盐单体；无胶化和固化现象，使用效果好，经济效果良好。

实施例五：

实施例五提供另外一种采用LAS(LABSA，Linear alkylbenzenesulfonic acid，直链烷基苯磺酸)作为弱酸催化剂对高沸水解物进行前处理后分解再利用的方法，在上述实施例二的基础上，具体操作过程如下：

第一阶段，向1000ml高沸水解物中加入10ml直链烷基苯磺酸，加热升温至80℃，并连续搅拌5个小时；通过粘度测试仪进行粘度检测，粘度为43cst；固型粉含量为52％。

第二阶段，静置6小时，冷却分层后，将位于底层液部位的大约30ml的直链烷基苯磺酸混合物充分清除；因加热过程中蒸发逸出了部分低分子物质，所以得到大约900ml的第一级上层液。

第三阶段，在第一级上层液中加入200ml碱性氢氧化钾(45％)溶液，搅拌、分离，得到第二级上层液和第二级下层液。

具体工艺流程方法可参照专利申请号为202111109171.4、公开号为CN115894925A的《一种高沸硅油及其生产方法》发明专利中记载的技术方案。碱性化合物可采用氢氧化钠、氢氧化钾或者两种的混合物。

第四阶段，通过第二级上层液制备高沸硅油。

具体制备高沸硅油的工艺流程方法可以参照专利申请号为202111109171.4、公开号为CN115894925A的《一种高沸硅油及其生产方法》发明专利中记载的技术方案。

第五阶段，通过第二级下层液制备甲基硅酸盐单体。

具体制备甲基硅酸盐单体的工艺流程方法可以参照专利申请号为202311059300.2、公开号为CN117088906A的《一种高沸水解物提取甲基硅酸盐和制作水性硅胶拒水剂的方法》发明专利中记载的技术方案。

最终，也能获得高沸硅油和甲基硅酸盐单体；但是存在少许胶化和固化现象，生产成本低。

总结上述生产工艺如下所示。

1.首先测量高沸水解物粘度和固型粉(非挥发成分)含量。当高沸水解物粘度超过20-40cst、或者固型粉(非挥发成分)含量超过30-50％标准时，位于高沸水解物底层的盐酸沉淀物在催化剂的作用下与三官能基(Tri-Functional)自然形成网状结构聚合物，而通过上述弱酸性工艺通过化学反应能够有效消除上述网状结构。

2.为了降低粘度和破坏聚合物的连接环还应该使用MM(Chain stopper封头剂)。其在高沸水解物中的含量占比为5-10％，配比比例为1:0.05-1:0.1范围之间。为了降低高沸水解物的粘度，其粘度标准应该维持在20-40cst标准。

3.为了将固型粉(非挥发成分)含量降低至能够通过碱性工艺引起分层反应的标准，使用现有专利申请(CN115894925A)中所述高沸硅油碱性工艺进行分层，然后通过上层液浓缩工艺将回收的低分子物质按照高沸水解物30～40％含量、即1:0.3-1:0.4比例添加。生产过程中再次添加回收的MDM(低分子)并将高沸水解物中的固型粉(非挥发成分)由60-80％降低至30-50％标准。

4.按照高沸水解物：直链烷基苯磺酸＝1:0.01-0.05比例向高沸水解物中添加直链烷基苯磺酸成分。

5.将工艺温度缓缓升至70-90℃区间并搅拌3-5小时，然后针对与三官能基(Tri-Functional)自然形成网状结构聚合物产生反应并清除高沸水解物汇总含有的杂质。

6.搅拌后在常温状态锡防止4-5小时进行冷却，将分层后的含有直链烷基苯磺酸成分的底层液清除。

7.采用碱性工艺针对上层液进行分层并生产高沸硅油。

8.然后再次回收添加的低分子和MM封头剂。

提供一种通过使用上述直链烷基苯磺酸成分引发与三官能基(Tri-Functional)自然形成网状结构聚合物的化学反应，将高沸水解物中含有的杂质清除进而防止出现粘连凝固现象，最终确保高沸硅油生产的工艺方法。

本发明的高沸水解物前处理及分解再利用方法，最终确定在1000ml高沸水解物添加直链烷基苯磺酸10ml～50ml为最佳技术方案，并加以推广应用，使用效果好，无胶化和固化现象，且生产成本和经济效果也良好。

本发明不局限于上述可选实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是落入本发明权利要求界定范围内的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高沸水解物前处理及分解再利用方法,其特征在于：包括以下操作步骤：

S01,在高沸水解物原料中添加弱酸催化剂、封头剂和低分子物质；按照重量份计，添加比例为高沸水解物原料：弱酸催化剂：封头剂：低分子物质＝1：(0.01～0.05)：(0.05～0.1)：(0.3～0.5)

S02，加热，升温至70℃～90℃；

S03，控制恒温，并连接搅拌3～8小时；

S04，检测粘度和固型粉的含量；

S05，若粘度≤40cst和固型粉的含量≤50％，则执行步骤S06；若粘度＞40cst和/或固型粉的含量＞50％则重复执行步骤S01～S04；

S06，静置6～24小时，冷却，沉淀；

S07，分离，去除下层液；

S08，过滤，清除杂质，得到第一级上层液；

S09，取第一级上层液，添加碱性化合物，搅拌、分离，得到第二级上层液和第二级下层液；

S10，取第二级上层液制备高沸硅油；

S11，取第二级下层液制备甲基硅酸盐单体。

2.根据如权利要求1所述高沸水解物前处理及分解再利用方法,其特征在于：所述步骤S01中，包括以下内容：

所述弱酸催化剂为直链烷基苯磺酸。

3.根据如权利要求1所述高沸水解物前处理及分解再利用方法,其特征在于：所述步骤S01中，包括以下内容：

所述弱酸催化剂为酸性白土。

4.根据如权利要求2所述高沸水解物前处理及分解再利用方法,其特征在于：所述步骤S01中，还包括以下内容：

按照重量份计，在高沸水解物原料中添加所述直链烷基苯磺酸的比例为：

每1000ml高沸水解物中添加10ml～50ml直链烷基苯磺酸。

5.根据如权利要求3所述高沸水解物前处理及分解再利用方法,其特征在于：所述步骤S01中，还包括以下内容：

按照重量份计，在高沸水解物原料中添加所述酸性白土的比例为：

每1000ml高沸水解物中添加10g～50g酸性白土。

6.根据如权利要求1所述高沸水解物前处理及分解再利用方法,其特征在于：还包括以下内容：

所述步骤S02、步骤S03、步骤S09、步骤S10中，还回收挥发逸出的低分子物质。

7.根据如权利要求1所述高沸水解物前处理及分解再利用方法,其特征在于：所述步骤S01中，还包括以下内容：

所述封头剂为MM封头剂；

每1000ml高沸水解物中添加50～100ml的MM封头剂。

8.根据如权利要求1所述高沸水解物前处理及分解再利用方法,其特征在于：所述步骤S09中，还包括以下内容：

每1000ml第一级上层液中添加50ml～300ml的45％氢氧化钾；

持续搅拌1.5～3小时；

自然反应到40～50℃后，再加热升温至70℃～90℃；

再次持续搅拌3～4小时,并再静置沉淀；

分离，得到第二级上层液和第二级下层液。

9.根据如权利要求1所述高沸水解物前处理及分解再利用方法,其特征在于：所述步骤S10中，还包括以下内容：

取第二级上层液，通过蒸馏，浓缩得到高沸硅油。

10.根据如权利要求1所述高沸水解物前处理及分解再利用方法,其特征在于：所述步骤S11中，还包括以下内容：

取第二级下层液，添加活性炭，通过过滤和浓缩工艺去除水分，得到甲基硅酸盐单体。