CN204550439U - 一种甲基乙烯基二乙氧基硅烷的生产系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种甲基乙烯基二乙氧基硅烷的生产系统，包括醇解反应釜，醇解反应釜气相出口连接有低沸点组分收集装置以及尾气处理装置，醇解反应釜液相出口依次连接有高沸点组分收集装置以及后处理装置，所述尾气处理装置包括依次串联的吸收塔、酸洗塔和碱洗塔；所述吸收塔底部连接有盐酸储罐，盐酸储罐的出口通过第一循环泵连通至吸收塔顶部构成第一循环回路；所述酸洗塔的底部出口通过第二循环泵连通至酸洗塔顶部构成第二循环回路，第二循环回路上设有补水支管以及向第一循环回路输送酸液的连通管；所述碱洗塔的底部出口通过第三循环泵连通至酸洗塔顶部构成第三循环回路，第三循环回路上设有补碱支管。本实用新型结构简单，原料利用率高。
Description
技术领域
本实用新型涉及化工生产设备领域，具体涉及一种甲基乙烯基二乙氧基硅烷的生产系统。
背景技术
甲基乙烯基二乙氧基硅烷(Methylvinyldiethoxysilane)，分子式为CH3(CH2＝CH)Si(OC2H5)2，分子量为160.29，CAS号5507-44-8，密度0.858g/mL，沸点133-134℃，折射率1.401，闪点64°F。
甲基乙烯基二乙氧基硅烷是一种重要的有机硅单体，与水反应，放出乙醇，生成甲基乙烯基硅二醇的缩合物；在有机过氧化物作用下，Si-CH＝CH2键发生游离基聚合反应；在铂催化剂作用下，Si＝CH＝CH2键与含Si-H键的化合物发生加成反应，可用作硅烷偶联剂。
由于乙烯基硅烷偶联剂含有双键，可与有机物反应引入新的官能团，有别于普通的硅烷偶联剂，是一类用途较广泛，用量也较大的硅烷产品，常用作玻璃纤维的表面处理、填充塑料的无机填料、密封剂、粘接剂和增粘剂等，除此之外，还可将甲基乙烯基二乙氧基硅烷水解用于环状甲基乙烯基硅氧烷的合成，环状甲基乙烯基硅氧烷是生产甲基乙烯基硅橡胶(MVQ)的重要原料。
甲基乙烯基二乙氧基硅烷可由乙炔与甲基二乙氧基硅烷的硅氢加成反应来制备，该法要使用的铂金属催化剂价格昂贵，且乙炔气操作存在一定的危险性。甲基乙烯基二乙氧基硅烷也可用甲基三乙氧基硅烷在金属钠存在下，与氯乙烯反应来制取，这种方法安全隐患更大，目前已基本被淘汰。
目前，甲基乙烯基二乙氧基硅烷最经济可行的方法主要是通过甲基乙烯基二氯硅烷的乙醇醇解反应来制备，但醇解产生的氯化氢容易对反应产生负面影响，且腐蚀设备，造成环境污染，故需提供一种优化的生产系统来解决上述问题。
实用新型内容
本实用新型提供了一种甲基乙烯基二乙氧基硅烷的生产系统，该生产系统结构简单，原料利用率高，反应选择性强，产品收率可达90％，同时实现了物料的内部有效循环，降低了消耗。
一种甲基乙烯基二乙氧基硅烷的生产系统，包括醇解反应釜，醇解反应釜的气相出口连接有低沸点组分收集装置以及尾气处理装置，醇解反应釜的液相出口依次连接有高沸点组分收集装置以及后处理装置，所述尾气处理装置包括依次串联的吸收塔、酸洗塔和碱洗塔；
所述吸收塔底部连接有盐酸储罐，盐酸储罐的出口通过第一循环泵连通至吸收塔顶部构成第一循环回路；
所述酸洗塔的底部出口通过第二循环泵连通至酸洗塔顶部构成第二循环回路，该第二循环回路上设有补水支管以及向第一循环回路输送酸液的连通管；
所述碱洗塔的底部出口通过第三循环泵连通至酸洗塔顶部构成第三循环回路，该第三循环回路上设有补碱支管。
所述吸收塔采用降膜吸收塔，所述酸洗塔中采用稀酸喷淋，所述补碱支管用于向碱洗塔中补充石灰水。
所述碱洗塔的出口连接有酸化池，所述酸化池中盛装氯化钙母液。碱洗塔的尾气出口排空处理。
所述醇解反应釜的外部设有换热夹套以及搅拌装置，所述搅拌装置的搅拌桨伸入醇解反应釜的内部。
所述醇解反应釜的入口分别连通有原料储罐和乙醇滴加罐。
作为优选，所述低沸点组分收集装置包括依次串联的脱低塔、换热器和低沸罐，所述脱低塔的底部入口与醇解反应釜的气相出口相连通，所述脱低塔的尾气出口与吸收塔的尾气入口相连通。
作为优选，所述后处理装置包括依次串联的中和釜、过滤器、中和料罐、精馏塔和成品罐，所述中和釜的顶部入口连通有尿素添加罐，所述精馏塔的底部出口连通有高沸罐。
所述中和釜设有搅拌器，中和釜底部的出料口连接过滤器的进料口，过滤器底部的出料口连接至精馏塔底部的进料口，精馏塔顶部的成品出料口连接至成品罐。
所述精馏塔与成品罐之间串联有冷凝器，所述冷凝器的出料口回流连接至精馏塔构成第四循环回路。
所述高沸点组分收集装置包括相分离器，该相分离器的入口与醇解反应釜的底部出口相连通，相分离器的水相出口连通至第二循环泵的入口，相分离器的油相出口连通至中和釜的顶部入口。
本实用新型甲基乙烯基二乙氧基硅烷的生产系统，结构简单，原料利用率高，反应选择性强，产品收率可达90％，同时实现了物料的内部有效循环，降低了消耗。
附图说明
图1为本实用新型甲基乙烯基二乙氧基硅烷的生产系统的示意图。
图中：1、原料储罐；2、醇解反应釜；3、乙醇滴加罐；4、相分离器；5、脱低塔；6、低沸料罐；7、中和釜；8、尿素添加器；9、过滤器；10、中和料罐；11、精馏塔；12、成品罐；13、高沸罐；14、膜吸塔；15、盐酸储罐；16、稀酸喷淋塔；17、碱洗塔；18、酸化池。
具体实施方式
下面结合附图，对本实用新型甲基乙烯基二乙氧基硅烷的生产系统做详细描述。
如图1所示，一种甲基乙烯基二乙氧基硅烷的生产系统，包括醇解反应釜2，醇解反应釜2的入口为两个，其中一个入口通过屏蔽泵连通有原料储罐1，另一个入口连通有乙醇滴加罐3；醇解反应釜2的气相出口连接有低沸点组分收集装置(图中A框所含设备)以及尾气处理装置(图中B框所含设备)，醇解反应釜2的液相出口依次连接有高沸点组分收集装置(图中D框所含设备)以及后处理装置(图中C框所含设备)；醇解反应釜2上设置搅拌装置和换热夹套。
尾气处理装置包括依次串联的吸收塔14(采用降膜吸收塔)、酸洗塔16和碱洗塔17(吸收塔14的顶部尾气出口连接酸洗塔16的底部入口，酸洗塔16的顶部尾气出口连接碱洗塔17的底部尾气出口)；吸收塔14底部连接有盐酸储罐15，盐酸储罐15的出口通过第一循环泵连通至吸收塔14顶部构成第一循环回路；酸洗塔16的底部出口通过第二循环泵连通至酸洗塔16顶部构成第二循环回路，第二循环回路上设有补水支管以及向第一循环回路输送酸液的连通管；碱洗塔17的底部出口通过第三循环泵连通至酸洗塔16顶部构成第三循环回路，第三循环回路上设有补碱支管，碱洗塔17的出口连接有酸化池18，酸化池18内盛装氯化钙母液。
酸洗塔16内设置两套喷淋装置，采用稀酸进行喷淋。第一循环回路以及第二循环回路循环吸收HCl气体，第二循环回路吸收的HCl气体一部分通过第二循环泵打入酸洗塔16的酸液进口制取浓盐酸，一部分继续吸收HCl气体，补水支管通过酸洗塔16的喷淋口补水。
碱洗塔17内设有一套喷淋装置，补碱支管通过碱洗塔17的喷淋口补充石灰水，碱洗塔17顶部的尾气出口排空，净化后的尾气由此排出。
低沸点组分收集装置包括依次串联的脱低塔5、换热器和低沸罐6，脱低塔5的底部入口与醇解反应釜2的气相出口相连通，脱低塔5的尾气出口与吸收塔14的尾气入口相连通。
后处理装置包括依次串联的中和釜7、过滤器9、中和料罐10、精馏塔11和成品罐12，中和釜7的顶部进料口连通有尿素添加罐8，精馏塔11的底部出口连通有高沸罐13。中和釜7中设置搅拌装置。中和料罐10底部出口通过屏蔽泵连接精馏塔11。精馏塔11与成品罐12之间串联有冷凝器，冷凝器的出料口回流连接至精馏塔11构成第四循环回路(即冷凝器的中的料液可以回流至精馏塔11中)。
高沸点组分收集装置包括相分离器4，相分离器4的入口与醇解反应釜2的底部出口相连通，相分离器4的水相出口连通至第二循环泵的入口，相分离器4的油相出口通过屏蔽泵连接至中和釜7的顶部入口。
本实用新型用于生产甲基乙烯基二乙氧基硅烷，醇解反应过程为：将甲基乙烯基二氯硅烷(MeViSiCl2)与乙醇(EtOH)在一定反应温度及介质下进行醇解反应，得到反应产物甲基乙烯基二乙氧基硅烷(MeViSi(OEt)2)，反应方程式为：
MeViSiCl2+2EtOH→MeViSi(OEt)2+2HCl。
醇解反应在醇解反应釜2中进行，将甲基乙烯基二氯硅烷由原料储罐1泵至醇解反应釜2中，后滴加乙醇进行醇解反应，醇解产生的尾气由尾气处理装置吸收处理。
醇解反应结束后驱赶副产物HCl气体，然后利用脱低操作收集低沸点组分，脱低操作通过加热醇解反应釜2夹套进行，反应液中的低沸点馏分经脱低塔5以及换热器，进入低沸罐6中；醇解反应釜2中的重组分进入相分离器4中进行油水分离，其中，水相由第二循环泵打入酸洗塔16，油相进入中和釜7中。
中和釜7中完成中和反应后，料液依次通过过滤器9、中和料罐10后，进入精馏塔11中进行连续精馏操作，成品由精馏塔11顶部出料口进入成品罐12中收集，精馏得到的高沸点残液由高沸罐13收集。
Claims (7)
1.一种甲基乙烯基二乙氧基硅烷的生产系统，包括醇解反应釜，醇解反应釜的气相出口连接有低沸点组分收集装置以及尾气处理装置，醇解反应釜的液相出口依次连接有高沸点组分收集装置以及后处理装置，其特征在于，所述尾气处理装置包括依次串联的吸收塔、酸洗塔和碱洗塔；
所述吸收塔底部连接有盐酸储罐，盐酸储罐的出口通过第一循环泵连通至吸收塔顶部构成第一循环回路；
所述酸洗塔的底部出口通过第二循环泵连通至酸洗塔顶部构成第二循环回路，该第二循环回路上设有补水支管以及向第一循环回路输送酸液的连通管；
所述碱洗塔的底部出口通过第三循环泵连通至酸洗塔顶部构成第三循环回路，该第三循环回路上设有补碱支管。
2.如权利要求1所述的甲基乙烯基二乙氧基硅烷的生产系统，其特征在于，所述低沸点组分收集装置包括依次串联的脱低塔、换热器和低沸罐，所述脱低塔的底部入口与醇解反应釜的气相出口相连通，所述脱低塔的尾气出口与吸收塔的尾气入口相连通。
3.如权利要求2所述的甲基乙烯基二乙氧基硅烷的生产系统，其特征在于，所述后处理装置包括依次串联的中和釜、过滤器、中和料罐、精馏塔和成品罐，所述中和釜的顶部入口连通有尿素添加罐，所述精馏塔的底部出口连通有高沸罐。
4.如权利要求3所述的甲基乙烯基二乙氧基硅烷的生产系统，其特征在于，所述精馏塔与成品罐之间串联有冷凝器，所述冷凝器的出料口回流连接至精馏塔构成第四循环回路。
5.如权利要求4所述的甲基乙烯基二乙氧基硅烷的生产系统，其特征在于，所述高沸点组分收集装置包括相分离器，该相分离器的入口与醇解反应釜的底部出口相连通，相分离器的水相出口连通至第二循环泵的入口，相分离器的油相出口连通至中和釜的顶部入口。
6.如权利要求5所述的甲基乙烯基二乙氧基硅烷的生产系统，其特征在于，所述醇解反应釜的入口分别连通有原料储罐和乙醇滴加罐。
7.如权利要求6所述的甲基乙烯基二乙氧基硅烷的生产系统，其特征在于，所述碱洗塔的出口连接有酸化池。
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| CN105597493A (zh) * | 2015-12-21 | 2016-05-25 | 浙江衢州正邦有机硅有限公司 | 一种聚甲基三乙氧基硅烷反应尾气的处理方法 |
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