CN219879888U - 酰氧基硅烷合成系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种酰氧基硅烷合成系统，包括原料储罐、合成装置、水洗装置、盐净化装置、脱水装置、蒸馏装置、冷凝装置、产品接收罐和进料泵，原料储罐的出料口与合成装置的进料口连接，合成装置的出料口与水洗装置的进料口连接，水洗装置的出料口与进料泵的输入端连接，进料泵的输出端分别与盐净化装置和脱水装置的进料口连接，脱水装置的出料口与蒸馏装置的进料口连接，蒸馏装置的出料口与冷凝装置的进料口连接，冷凝装置的出料口与产品接收罐的进料口连接。本实用新型实现了含水酰氧基硅烷粗品中水分连续脱出，提升其生产效率，且产品品质稳定，易于操作，实现工业化生产。
Description
技术领域
本实用新型涉及化工设备领域，尤其涉及一种酰氧基硅烷合成系统。
背景技术
酰氧基硅烷是一种重要的有机硅烷偶联剂，可与无机材料、各种合成树脂、橡胶发生偶联反应，广泛用于涂料、橡胶、塑料、油漆、机械等领域，起到增粘、交粘、偶联等作用，并能增加产品的耐磨、耐老化等性能。酰氧基硅烷的工业合成方法大致可分为三种：加成法、溶剂法和相转移催化剂法。专利CN105061487B公开了一种甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷的生产方法，先将粗品过滤，再洗涤滤渣，滤渣需要反复洗涤，工序耗时长，不利于连续化生产；洗涤滤渣的滤液经分层后回收粗品中不可避免的会残存钠盐，会给后续蒸馏分离操作制造困难，导致成品中含氯量偏高。
目前已经开发出一种先将粗品水洗除盐、再过滤分离的工艺，水洗后的产品需要进一步脱水。现有工艺普遍采用釜式间歇方式去除粗品中的水分，间歇方式存在着脱水效率低、批次间操作切换操作需要较长时间；脱水效果不稳定、粗品收率不稳定、产品质量波动较大等问题。
实用新型内容
为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种酰氧基硅烷合成系统，能够实现含水酰氧基硅烷粗品的连续进料，含水酰氧基硅烷粗品在脱水装置内，水分直接蒸发，含水酰氧基硅烷粗品中水分连续脱出，提升其生产效率，且产品品质稳定，易于操作，实现工业化生产。
为实现此技术目的，本实用新型采用如下方案：
一种酰氧基硅烷合成系统，包括原料储罐、合成装置、水洗装置、盐净化装置、脱水装置、蒸馏装置、冷凝装置、产品接收罐和进料泵，原料储罐的出料口与合成装置的进料口连接，合成装置的出料口与水洗装置的进料口连接，水洗装置的出料口与进料泵的输入端连接，进料泵的输出端分别与盐净化装置和脱水装置的进料口连接，脱水装置的出料口与蒸馏装置的进料口连接，蒸馏装置的出料口与冷凝装置的进料口连接，冷凝装置的出料口与产品接收罐的进料口连接。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：
本实用新型一种酰氧基硅烷合成系统，可以实现含水酰氧基硅烷粗品的连续进料，粗品在脱水装置内水分直接蒸发，脱水装置采用导热油加热，升温速度快，且高温平稳，同时采用负压抽真空的方式使含水酰氧基硅烷粗品中的水分能快速脱除，实现连续脱水，提升生产效率。采用本实用新型连续脱水比间歇脱水减少20%的时间，单位产量得到有效提升。本实用新型一种酰氧基硅烷合成系统采用先将粗品水洗除盐、再过滤分离的工艺，粗品中的盐全部溶解于水中，分离后的粗品中氯含量低，产品品质高。
进一步地，水洗装置优选水洗釜，水洗装置的数量至少为2个。水洗装置是将粗品中的氯化钠盐溶解到水中，然后静止分层后与粗品进行分离。多个水洗装置轮流与合成装置和进料泵连接，可以实现合成反应和后续提纯工序的不间断，实现连续生产。
进一步地，合成装置、脱水装置和蒸馏装置的外部均设有加热夹套并连接有冷却水。
进一步地，脱水装置优选蒸发器，脱水装置采用导热油加热，并连接有抽真空装置。
进一步地，合成装置优选反应釜，蒸馏装置优选蒸馏塔，合成装置和蒸馏装置均采用蒸汽加热。
进一步地，合成装置、盐净化装置和蒸馏装置的内部均设置有搅拌装置。盐净化装置优选盐净化釜，盐净化装置的作用主要是去除氯化钠盐水中的杂质，以免对环境造成污染。
进一步地，原料储罐包括氯丙基硅氧烷储罐和甲基丙烯酸钠储罐，氯丙基硅氧烷储罐和甲基丙烯酸钠储罐的出料口均与合成装置的进料口连接。
进一步地，冷凝装置包括第一冷凝装置和第二冷凝装置，产品接收罐包括产品接收罐Ⅰ和产品接收罐Ⅱ，产品接收罐Ⅰ的进料口与第一冷凝装置的出料口连接，产品接收罐Ⅱ的进料口与第二冷凝装置的出料口连接。其中，冷凝装置优选石墨冷凝器。
附图说明
图1为本实用新型实施例提供的一种酰氧基硅烷合成系统的示意图；
图中：1、氯丙基硅氧烷储罐；2、甲基丙烯酸钠储罐；3、合成装置；4、水洗装置；5、盐净化装置；6、脱水装置；7、蒸馏装置；8、冷凝装置；9、产品接收罐Ⅰ；10、产品接收罐Ⅱ；11、进料泵。
具体实施方式
为充分了解本实用新型之目的、特征及功效，借由下述具体的实施方式，对本实用新型做详细说明，但本实用新型并不仅仅限于此。
结合图1可看出，本实用新型实施例提供的一种酰氧基硅烷合成系统包括依次连接的原料储罐、合成装置3、水洗装置4、进料泵11、脱水装置6、蒸馏装置7、冷凝装置8和产品接收罐，其中水洗装置4优选水洗釜，水洗装置4的数量至少为2个，多个水洗装置的设置可以实现合成工序和后续提纯工序的不间断，实现连续生产。合成装置3、脱水装置6和蒸馏装置7的外部均设有加热夹套并连接有冷却水，脱水装置6优选蒸发器，脱水装置6采用导热油加热，并连接有抽真空装置，能够快速脱除粗品中的水分。合成装置3优选反应釜，蒸馏装置7优选蒸馏塔，合成装置3和蒸馏装置7均采用蒸汽加热。水洗装置4和进料泵11之后还连接有盐净化装置5，用于去除水洗工序中产生的氯化钠盐水中的杂质，以免对环境造成污染，盐净化装置优选盐净化釜。其中，合成装置3、盐净化装置5和蒸馏装置7的内部均设置有搅拌装置。
原料储罐包括氯丙基硅氧烷储罐1和甲基丙烯酸钠储罐2，两个原料出料口均与合成装置3的进料口连接。冷凝装置8包括第一冷凝装置和第二冷凝装置，产品接收罐包括产品接收罐Ⅰ9和产品接收罐Ⅱ10，产品接收罐Ⅰ9的进料口与第一冷凝装置的出料口连接，产品接收罐Ⅱ10的进料口与第二冷凝装置的出料口连接，其中冷凝装置优选石墨冷凝器。
使用本实用新型一种酰氧基硅烷合成系统合成酰氧基硅烷的方法包括：
打开氯丙基硅氧烷储罐1下方出料阀，将过量氯丙基三甲氧基硅烷一次性加入到合成装置3中，同时启动搅拌、打开蒸汽，温度升至40~60℃，停止加热。
打开甲基丙烯酸钠储罐2下方出料阀，将定量的甲基丙烯酸钠加入到合成装置3中，再次打开蒸汽，继续加热将温度升至90~110℃，关闭蒸汽，当反应有自主升温现象且温度升至130℃时，打开合成装置3的冷却水降温，控制合成装置3内温度在120~140℃，然后进行保温。
当保温结束后通水降温至50℃以下，关闭搅拌，打开合成装置3的阀门，物料自流至水洗装置4。
反应后的粗品进入到水洗装置4，向水洗装置4中加入定量一次水，搅拌、洗涤、静止分层后，下层液体为氯化钠盐水，上层液体为洗涤后粗品。下层氯化钠盐水通过进料泵11进入至盐净化装置5；上层洗涤粗品通过进料泵11进入脱水装置6，同时给脱水装置6预热，并开启真空系统，当预热温度达到40~50℃时，开始转料并进行脱水，经脱水后的粗品进入蒸馏装置7。
物料进入蒸馏装置7后，打开蒸馏装置7的蒸汽进行加热，加热温度在120℃左右，然后通过冷凝装置8第一冷凝装置冷凝，得到产品a，进入产品接收罐Ⅰ；产品a蒸馏结束后，将蒸馏装置7温度升至160℃，通过冷凝装置8第二冷凝装置冷凝，得到产品b，进入产品接收罐Ⅱ。其中，产品a为低沸物，产品b为酰氧基硅烷。
本实用新型一种酰氧基硅烷合成系统采用了含水酰氧基硅烷粗品的连续进料，含水酰氧基硅烷粗品在脱水装置6内，水分直接进行蒸发，实现了含水酰氧基硅烷粗品中水分连续脱出，提升其生产效率，采用本实用新型连续脱水比间歇脱水减少20%的时间，且产品品质稳定，易于操作，实现工业化生产。本实用新型一种酰氧基硅烷合成系统采用先将粗品水洗除盐、再过滤分离的工艺，粗品中的盐全部溶解于水中，分离后的粗品中氯含量低，产品品质高。
最后，需要注意的是：以上列举的仅是本实用新型的优选实施例，当然本领域的技术人员可以对本实用新型进行改动和变型，倘若这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，均应认为是本实用新型的保护范围。
Claims (8)
1.一种酰氧基硅烷合成系统，包括原料储罐、合成装置（3）、水洗装置（4）、盐净化装置（5）、脱水装置（6）、蒸馏装置（7）、冷凝装置（8）、产品接收罐和进料泵（11），其特征在于，原料储罐的出料口与合成装置（3）的进料口连接，合成装置（3）的出料口与水洗装置（4）的进料口连接，水洗装置（4）的出料口与进料泵（11）的输入端连接，进料泵（11）的输出端分别与盐净化装置（5）和脱水装置（6）的进料口连接，脱水装置（6）的出料口与蒸馏装置（7）的进料口连接，蒸馏装置（7）的出料口与冷凝装置（8）的进料口连接，冷凝装置（8）的出料口与产品接收罐的进料口连接。
2.根据权利要求1所述的酰氧基硅烷合成系统，其特征在于，水洗装置（4）的数量至少为2个。
3.根据权利要求1所述的酰氧基硅烷合成系统，其特征在于，合成装置（3）、脱水装置（6）和蒸馏装置（7）的外部均设有加热夹套并连接有冷却水。
4.根据权利要求3所述的酰氧基硅烷合成系统，其特征在于，脱水装置（6）采用导热油加热，并连接有抽真空装置。
5.根据权利要求3所述的酰氧基硅烷合成系统，其特征在于，合成装置（3）和蒸馏装置（7）均采用蒸汽加热。
6.根据权利要求1所述的酰氧基硅烷合成系统，其特征在于，合成装置（3）、盐净化装置（5）和蒸馏装置（7）的内部均设置有搅拌装置。
7.根据权利要求1所述的酰氧基硅烷合成系统，其特征在于，原料储罐包括氯丙基硅氧烷储罐（1）和甲基丙烯酸钠储罐（2），氯丙基硅氧烷储罐（1）和甲基丙烯酸钠储罐（2）的出料口均与合成装置（3）的进料口连接。
8.根据权利要求1所述的酰氧基硅烷合成系统，其特征在于，冷凝装置（8）包括第一冷凝装置和第二冷凝装置，产品接收罐包括产品接收罐Ⅰ（9）和产品接收罐Ⅱ（10），产品接收罐Ⅰ（9）的进料口与第一冷凝装置的出料口连接，产品接收罐Ⅱ（10）的进料口与第二冷凝装置的出料口连接。
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