JPH10158270A - Separation of trimethoxysilane - Google Patents

Separation of trimethoxysilane

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Publication number
JPH10158270A
JPH10158270A JP31608696A JP31608696A JPH10158270A JP H10158270 A JPH10158270 A JP H10158270A JP 31608696 A JP31608696 A JP 31608696A JP 31608696 A JP31608696 A JP 31608696A JP H10158270 A JPH10158270 A JP H10158270A
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JP
Japan
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methanol
trimethoxysilane
cyclohexane
distillation
azeotropic
Prior art date
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Pending
Application number
JP31608696A
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Japanese (ja)
Inventor
Takeshi Yasutake
剛 安武
Shinji Miyata
慎治 宮田
Maki Hoshikawa
真樹 星川
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Mitsui Chemicals Inc
Original Assignee
Mitsui Chemicals Inc
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Publication date
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Publication of JPH10158270A publication Critical patent/JPH10158270A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To continuously and accurately separate trimethoxysilane from a mixture containing methanol and the trimethoxysilane. SOLUTION: This distillation is carried out at a weight ratio of cyclohexane to methanol fed to a distillation column per unit time within the range of 2.0 <=cyclohexane/methanol <= 4.0 in the method for continuously separating trimethoxysilane from a mixture containing the methanol and the trimethoxysilane according to the azeotropic distillation using the cyclohexane as an azeotropic agent.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、メタノールとトリ
メトキシシランを含む混合物から、連続的にメタノール
とトリメトキシシランを分離し、最終的には工業的に有
用なトリメトキシシランを単離する方法に関する。
The present invention relates to a method for continuously separating methanol and trimethoxysilane from a mixture containing methanol and trimethoxysilane, and finally isolating industrially useful trimethoxysilane. About.

【0002】[0002]

【従来の技術】トリメトキシシランはシランカップリン
グ剤原料や半導体基盤となるモノシランガスの製造原
料、あるいはそれ自身半導体用の絶縁膜(シリカ膜)原
料等に広く応用されており、特に近年では半導体産業の
著しい成長に伴って、その有用性が注目されている。こ
のため、トリメトキシシランを工業的にかつ安価に製造
する方法の開発が強く望まれている。
2. Description of the Related Art Trimethoxysilane is widely used as a raw material for a silane coupling agent, a raw material for producing monosilane gas serving as a semiconductor substrate, or a raw material for an insulating film (silica film) for a semiconductor itself. With its remarkable growth, its usefulness has attracted attention. Therefore, development of a method for industrially and inexpensively producing trimethoxysilane is strongly desired.

【0003】トリメトキシシランの製造方法は、一般的
にはトリクロロシランとメタノールを反応させる方法
(反応式[1])及び金属硅素とメタノールを反応させ
る方法(反応式[2])が知られているが、トリクロロ
シランは取扱いが困難であり、前者は塩酸が生成するた
め、設備的なメリットや製造コストから判断すると、工
業的には後者の方が有利である。
As a method for producing trimethoxysilane, generally, a method of reacting trichlorosilane with methanol (reaction formula [1]) and a method of reacting silicon metal with methanol (reaction formula [2]) are known. However, trichlorosilane is difficult to handle, and hydrochloric acid is generated in the former, so that the latter is more industrially advantageous from the viewpoint of equipment advantages and production costs.

【0004】 HSiCl+3CHOH→HSi(OCH+3HCl・・・[1] Si(s)+3CHOH→HSi(OCH+3/2H・・・[2] 後者の方法は、より具体的には銅もしくは、その化合物
触媒の存在下、金属硅素粉とメタノールとを常圧または
加圧の条件下、200〜300℃で反応させる方法であ
り、トリメトキシシランの収率の向上のためいくつかの
方法が開示されている。
HSiCl 3 + 3CH 3 OH → HSi (OCH 3 ) 3 + 3HCl ... [1] Si (s) + 3CH 3 OH → HSi (OCH 3 ) 3 + 3 / 2H 2 ... [2] More specifically, a method in which metal silicon powder and methanol are reacted at 200 to 300 ° C. under normal pressure or pressure under the presence of copper or its compound catalyst. Several methods have been disclosed for enhancement.

【0005】例えば、硅素とメタノールの反応を特定の
溶媒中で行う方法(例えば、特公昭63−3869号公
報、特開昭57−99593号公報)、特定の触媒を使
用して反応させる方法(例えば、特開昭62−2869
92号公報、特開平5−170773号公報)等であ
る。しかしながらいずれの方法で行っても生成物は、ト
リメトキシシラン、未反応のメタノール、副成物のテト
ラメトキシシランの混合物となるため、これらの混合物
からトリメトキシシランを分離する操作が必要となる。
For example, a method of reacting silicon and methanol in a specific solvent (for example, Japanese Patent Publication No. 63-3869 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 57-99593), a method of reacting using a specific catalyst ( For example, JP-A-62-2869
92, JP-A-5-170773). However, regardless of which method is used, the product is a mixture of trimethoxysilane, unreacted methanol, and by-product tetramethoxysilane. Therefore, an operation for separating trimethoxysilane from these mixtures is required.

【0006】その操作としては蒸留が一般的ではある
が、メタノールとトリメトキシシランが最低共沸混合物
を形成するため、通常の蒸留操作では精度よく分離する
ことはできない。このためいくつかの分離方法が考案さ
れている。
[0006] Distillation is a common operation, but methanol and trimethoxysilane form a minimum azeotrope, and cannot be separated accurately by ordinary distillation operations. For this reason, several separation methods have been devised.

【0007】例えば、特公平4−51556号公報に
は、双極子モーメントが1.61デバイ以下である化合
物を抽出溶媒として、抽出蒸留する方法が開示されてい
る。この方法によりメタノールとトリメトキシシランを
分離することができるが、トリメトキシシランを単離す
るためには、抽出溶媒とトリメトキシシランとの分離操
作を必要とするため、連続的に分離するためには蒸留塔
を更に1塔必要とするため設備が大きくなり、かつエネ
ルギー的にも不利である。
For example, Japanese Patent Publication No. 4-55556 discloses a method of extracting and distilling a compound having a dipole moment of 1.61 Debye or less as an extraction solvent. According to this method, methanol and trimethoxysilane can be separated.However, in order to isolate trimethoxysilane, a separation operation between an extraction solvent and trimethoxysilane is required. However, since one distillation column is required, the equipment becomes large and energy is disadvantageous.

【0008】また、特公平7−17657号公報には金
属硅素とメタノールの反応の際にメタノールとトリメト
キシシランの共沸組成以上にトリメトキシシランの生成
比率を高めた混合物を蒸留し、塔底からトリメトキシシ
ランを得る方法が開示されている。この方法によると、
塔頂からメタノールとトリメトキシシランの共沸組成物
を得てこれを反応系に循環するが、その際にメタノール
とトリメトキシシランとの反応によりテトラメトキシシ
ランを生成するため、事実上トリメトキシシランを損失
してしまうという問題点がある。
Further, Japanese Patent Publication No. 7-17657 discloses that in the reaction of silicon metal with methanol, a mixture having an increased azeotropic composition of methanol and trimethoxysilane in which the production ratio of trimethoxysilane is increased is distilled. A method for obtaining trimethoxysilane from is disclosed. According to this method,
An azeotropic composition of methanol and trimethoxysilane is obtained from the top of the column and circulated to the reaction system.At this time, the reaction between methanol and trimethoxysilane produces tetramethoxysilane, so that trimethoxysilane is practically used. Is lost.

【0009】これに対し、特公昭61−39955号公
報にはベンゼン、シクロヘキサン、n−ヘキサン、n−
ヘプタンを共沸剤として共沸蒸留を行う方法が開示され
ている。これは、メタノールとトリメトキシシラン共沸
点よりも低い温度でメタノールと最低共沸物を形成する
物質を第3成分として添加して蒸留する方法である。し
かしながら、工業的に連続でメタノールとトリメトキシ
シランを分離する方法については触れられてはおらず、
またメタノールとトリメトキシシランの分離精度も十分
なものではなかった。
On the other hand, Japanese Patent Publication No. 61-39955 discloses benzene, cyclohexane, n-hexane and n-hexane.
A method for performing azeotropic distillation using heptane as an azeotropic agent is disclosed. This is a method in which a substance that forms the lowest azeotrope with methanol at a temperature lower than the azeotropic point of methanol and trimethoxysilane is added as a third component and distilled. However, there is no mention of a method for industrially separating methanol and trimethoxysilane continuously,
Also, the separation accuracy between methanol and trimethoxysilane was not sufficient.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、メタ
ノールとトリメトキシシランを含む混合物から、トリメ
トキシシランを連続的に、かつ精度よく分離する方法を
提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a method for continuously and accurately separating trimethoxysilane from a mixture containing methanol and trimethoxysilane.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明者らは先に提示し
た目的、即ちメタノールとトリメトキシシランを含む混
合物から、トリメトキシシランを連続でかつ精度よく分
離する方法について検討を行ったところ、工業的には特
公昭61−39955号公報に記載の如き蒸留操作が最
も有利であり、その共沸剤としては、メタノールとの共
沸温度、共沸組成、原料単価等からシクロヘキサンを使
用することが好ましいという結論に到達し、共沸剤をシ
クロヘキサンに特定して更に詳細に検討を進めた。
Means for Solving the Problems The present inventors have studied the purpose presented above, that is, a method for continuously and accurately separating trimethoxysilane from a mixture containing methanol and trimethoxysilane. Industrially, the distillation operation described in JP-B-61-39955 is most advantageous. As the azeotropic agent, cyclohexane is used from the viewpoints of azeotropic temperature with methanol, azeotropic composition, raw material unit price and the like. Was concluded that the azeotropic agent was cyclohexane, and the study was conducted in further detail.

【0012】この結果、本発明者らの一連の蒸留実験と
気液平衡データ採取で、トリメトキシシランはメタノー
ルのみならず、シクロヘキサンともまた最低共沸物を形
成するという新たなる知見を得ると共に、精度よく目的
の蒸留分離を行うためには、シクロヘキサンとメタノー
ルの比率を特定範囲に限定する必要があることを見出
し、本発明を完成するに至った。
As a result, a series of distillation experiments and vapor-liquid equilibrium data collection by the present inventors have provided new knowledge that trimethoxysilane forms the lowest azeotrope not only with methanol but also with cyclohexane. The present inventors have found that it is necessary to limit the ratio of cyclohexane to methanol to a specific range in order to carry out a desired distillation separation with high accuracy, and have completed the present invention.

【0013】即ち、本発明はメタノールとトリメトキシ
シランを含む混合物から、シクロヘキサンを共沸剤とし
た共沸蒸留によりメタノールとトリメトキシシランを連
続的に分離する方法において、蒸留塔に単位時間当たり
に供給するシクロヘキサンとメタノールの重量比率が、 2.0≦シクロヘキサン/メタノール≦4.0 の範囲で蒸留を行うことを特徴とするトリメトキシシラ
ンの分離方法に関する。
That is, the present invention relates to a method for continuously separating methanol and trimethoxysilane from a mixture containing methanol and trimethoxysilane by azeotropic distillation using cyclohexane as an azeotropic agent. The present invention relates to a method for separating trimethoxysilane, wherein distillation is performed in a weight ratio of supplied cyclohexane and methanol in a range of 2.0 ≦ cyclohexane / methanol ≦ 4.0.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明で原料となるメタノールとトリメトキシシランを
含む混合物は、先に述べたように金属硅素粉末とメタノ
ールとを反応させて得られる混合物である。通常はトリ
メトキシシラン、未反応のメタノール、副成物のテトラ
メトキシシラン、及び場合によっては僅かの副生成物や
高沸物等からなり、特にその組成を限定するものではな
い。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described in detail.
The mixture containing methanol and trimethoxysilane as the raw materials in the present invention is a mixture obtained by reacting silicon metal powder and methanol as described above. Usually, it is composed of trimethoxysilane, unreacted methanol, by-product tetramethoxysilane, and in some cases a small amount of by-products or high-boiling substances, and the composition is not particularly limited.

【0015】但し、メタノールとトリメトキシシランの
比率がその共沸組成よりも遥かに大きい場合、即ちメタ
ノールが遥かに多い場合には、本発明の操作を行う前に
通常の蒸留操作を行って、過剰のメタノールを分離した
方が効率的である。
However, when the ratio of methanol to trimethoxysilane is much larger than the azeotropic composition, that is, when the amount of methanol is much larger, ordinary distillation is performed before performing the operation of the present invention. It is more efficient to separate excess methanol.

【0016】共沸剤として使用するシクロヘキサンも特
に純度が制限されるものではないが、含有する不純物の
種類によっては蒸留自体に影響を及ぼす場合があり、ま
た極端に純度が低い場合は本質的に影響はなくとも不必
要に蒸留塔の径を必要としたり、エネルギー的にも不利
になるため、通常の工業用グレード以上のもので、純度
90%以上のものを使用することが好ましい。
Although the purity of cyclohexane used as an azeotropic agent is not particularly limited, it may affect the distillation itself depending on the type of impurities contained. Even if there is no influence, the diameter of the distillation column is unnecessarily required or the energy is disadvantageous. Therefore, it is preferable to use a distillation column having a purity of 90% or more, which is higher than a normal industrial grade.

【0017】蒸留塔の型式にも特に制限はなく、段塔、
充填塔共好適に使用可能である。蒸留塔に単位時間当た
りに供給される流体としては、一般には蒸留原料、共沸
剤、抽出剤、還流液、及びリボイラーを通して供給され
る流体(以下再沸流体と略記)等が挙げられるが、本発
明にいう蒸留塔に単位時間当たりに供給するシクロヘキ
サンとメタノールの重量比率とは、1時間当たりに蒸留
原料、共沸剤及び還流液として蒸留塔に供給される流体
に含まれるシクロヘキサンとメタノールの総重量の比率
をいい、数秒あるいは数分毎のばらつきは問題にならな
い。本発明の目的からすると、再沸流体にはシクロヘキ
サン及びメタノールはほとんど含まれないため、事実上
本発明で範囲が特定されるべきは、蒸留原料と還流液に
とどまるためである。
There are no particular restrictions on the type of distillation column.
Both packed towers can be suitably used. Examples of the fluid supplied to the distillation column per unit time include a distillation raw material, an azeotropic agent, an extractant, a reflux liquid, and a fluid supplied through a reboiler (hereinafter abbreviated as a reboiler fluid). The weight ratio of cyclohexane and methanol supplied per unit time to the distillation column according to the present invention refers to the ratio of cyclohexane and methanol contained in the fluid supplied to the distillation column as the distillation raw material, azeotropic agent and reflux liquid per hour. It refers to the ratio of the total weight, and the variation every few seconds or minutes does not matter. For the purposes of the present invention, the reboiled fluid contains almost no cyclohexane and methanol, and in fact the scope should be specified in the present invention because it is limited to the distillation feed and the reflux liquid.

【0018】それぞれの流体の供給箇所に特に制限はな
く、予めメタノールとトリメトキシシランを含む混合物
(以下原料と略記)とシクロヘキサンを混合したものを
同一段に供給しても、それぞれ別々の段に供給しても本
発明を遂行することに何ら支障はない。
There are no particular restrictions on the location where each fluid is supplied. Even if a mixture of a mixture containing methanol and trimethoxysilane (hereinafter abbreviated as “raw material”) and cyclohexane is supplied in the same stage, they may be supplied in separate stages. Even if supplied, there is no problem in performing the present invention.

【0019】しかし、メタノールとシクロヘキサンが常
温で2液相を形成することから、工業的に連続で分離を
行うためには、例えば化学工学便覧第4版”共沸蒸留”
の項、あるいは特開平7−53568号公報に記載の如
き方法が好ましい。具体的に述べると図1に記した如
く、蒸留塔アの塔頂蒸気を、凝縮器イで全縮させた
後、液分離装置ウで2液相に分離せしめ、シクロヘキサ
ン相液を蒸留塔アに還流する。メタノール相液等で
損失するシクロヘキサンは新たにその相当分から供給
するという方法である。
However, since methanol and cyclohexane form two liquid phases at room temperature, for industrially continuous separation, for example, the Chemical Engineering Handbook, 4th edition, "azeotropic distillation"
Or the method described in JP-A-7-53568 is preferable. Specifically, as shown in FIG. 1, the top vapor of the distillation column (a) is completely condensed by a condenser (a) and then separated into two liquid phases by a liquid separator (c). Reflux. In this method, cyclohexane which is lost in a methanol phase liquid or the like is newly supplied from a considerable amount.

【0020】次に本発明の本質を説明する。本発明を遂
行し、シクロヘキサンを共沸剤としてメタノールとトリ
メトキシシランを精度よく分離するためには、蒸留塔に
単位時間当たりに供給するシクロヘキサンとメタノール
の重量比率が、2.0≦シクロヘキサン/メタノール≦
4.0の範囲で蒸留を行わなければならない。
Next, the essence of the present invention will be described. In order to carry out the present invention and to accurately separate methanol and trimethoxysilane using cyclohexane as an azeotropic agent, the weight ratio of cyclohexane and methanol supplied to the distillation column per unit time is 2.0 ≦ cyclohexane / methanol. ≤
Distillation must be carried out in the range of 4.0.

【0021】メタノールとシクロヘキサンは、モル比に
して約3:2、重量比にして約36.4:63.6の組
成で最低共沸組成物を形成する。従って、メタノールと
トリメトキシシランを含む混合物から、シクロヘキサン
を共沸剤としてメタノールを分離するためには、シクロ
ヘキサンとメタノールの重量比を63.6/36、即
ち、41.75近辺となる組成でシクロヘキサンを供給
すれば、目的の分離が可能と考えられる。
Methanol and cyclohexane form the lowest azeotropic composition at a molar ratio of about 3: 2 and a weight ratio of about 36.4: 63.6. Therefore, in order to separate methanol from a mixture containing methanol and trimethoxysilane using cyclohexane as an azeotropic agent, the weight ratio of cyclohexane to methanol is 63.6 / 36, that is, cyclohexane having a composition of about 41.75. It is considered that the desired separation can be achieved by supplying.

【0022】しかしながら本発明者らが実験的に蒸留を
実施したところ、シクロヘキサンとメタノールの重量比
が1.75近辺の範囲では精度よく分離を行うことはで
きず、更に重量比の高い条件としたところに精度よく分
離できる領域が存在し、それは、2.0≦シクロヘキサ
ン/メタノール≦4.0、好ましくは2.0≦シクロヘ
キサン/メタノール≦3.5、より好ましくは2.0≦
シクロヘキサン/メタノール≦3.0の範囲である。
However, when the present inventors conducted distillation experimentally, it was not possible to carry out separation with high accuracy when the weight ratio of cyclohexane to methanol was in the range of around 1.75, and the conditions were set to a higher weight ratio. However, there is a region that can be separated with high precision, and it is 2.0 ≦ cyclohexane / methanol ≦ 4.0, preferably 2.0 ≦ cyclohexane / methanol ≦ 3.5, more preferably 2.0 ≦
Cyclohexane / methanol ≦ 3.0.

【0023】シクロヘキサンとメタノールの重量比が
2.0未満の領域で蒸留を行うと、理論段数40段程度
の蒸留塔でも、塔頂側にトリメトキシシランが無視でき
ない量留出すると共に、塔底側にもメタノールが混入
し、精度よい分離を行うことができない。またシクロヘ
キサンとメタノールの重量比が4.0を超えた領域で蒸
留を行っても、やはり塔頂側にトリメトキシシランが無
視できない量留出すると共に、塔底側にシクロヘキサン
が混入してしまい精度よい分離を行うことができない。
更にこの場合は必要以上にシクロヘキサンを使用するた
めエネルギー的にも不利である。
If distillation is carried out in a region where the weight ratio of cyclohexane to methanol is less than 2.0, trimethoxysilane is distilled off at the top of the column even in a distillation column having about 40 theoretical plates, and at the top of the column, Methanol is also mixed on the side, and accurate separation cannot be performed. Further, even if distillation is performed in a region where the weight ratio of cyclohexane to methanol exceeds 4.0, trimethoxysilane is still distilled out in a considerable amount at the top of the column, and cyclohexane is mixed at the bottom of the column. Good separation cannot be performed.
Further, in this case, cyclohexane is used more than necessary, which is disadvantageous in energy.

【0024】この最も適した領域が存在する原因は明ら
かにはし得ないが、本発明者らが各2成分間毎の気液平
衡データを測定したところ、シクロヘキサンとトリメト
キシシランが86:14(重量比)、79℃で最低共沸
組成物を形成するという新たな知見を得た。従って、メ
タノール−シクロヘキサン−トリメトキシシランの3成
分の蒸留はそれぞれ2成分間毎に最低共沸組成物を形成
するという系であり、また実際に確認はしてはいないが
3成分間で共沸組成物を形成することも十分に考えられ
る。即ち、共沸組成物が複雑に絡み合う系の蒸留である
ため、単純にメタノールとの共沸組成分のシクロヘキサ
ンを供給しただけでは目的は達成できず、より重量比の
高い条件に精度よい分離を行うことができる領域が存在
するものと推察している。
Although the cause of the existence of this most suitable region cannot be clarified, the present inventors have measured the vapor-liquid equilibrium data between each of the two components, and found that the ratio of cyclohexane and trimethoxysilane was 86:14. (Weight ratio), a new finding that a minimum azeotropic composition is formed at 79 ° C was obtained. Therefore, distillation of the three components of methanol-cyclohexane-trimethoxysilane is a system in which a minimum azeotropic composition is formed between each of the two components, and the azeotropic composition between the three components has not been actually confirmed. It is also conceivable to form the composition. That is, since the azeotropic composition is distillation of a system in which the azeotropic composition is intricately entangled, the objective cannot be achieved by simply supplying cyclohexane having an azeotropic composition with methanol, and accurate separation can be performed under higher weight ratio conditions. We speculate that there is an area where we can do it.

【0025】以上のすべての条件を満たすことで、メタ
ノールとトリメトキシシランを含む混合物から、連続的
に精度よくメタノールとトリメトキシシランを分離する
ことができる。また原料にテトラメトキシシランを含む
場合でも、塔底側からトリメトキシシランとテトラメト
キシシランの混合物が得られるため、トリメトキシシラ
ンを単離する場合は、再度蒸留操作を行うことによって
達成することができる。
By satisfying all the above conditions, methanol and trimethoxysilane can be continuously and accurately separated from a mixture containing methanol and trimethoxysilane. In addition, even when the raw material contains tetramethoxysilane, a mixture of trimethoxysilane and tetramethoxysilane is obtained from the bottom of the column, so that when isolating trimethoxysilane, it can be achieved by performing the distillation operation again. it can.

【0026】[0026]

【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
る。なお、%及び部は特記しないかぎり重量%及び重量
部を表す。 実施例1 市販の硅素粉末(和光純薬製)100部に、金属銅粉末
(和光純薬製)10部をV型ブレンダーで混合した後、
水素雰囲気中1,000℃で1時間熱処理し、メトキシ
シラン製造原料を得た。この原料を固定層として反応器
に充填し、常圧、200〜220℃の条件でガス状メタ
ノール(和光純薬製特級メタノールをガス化したもの)
を接触・反応せしめ、メタノール32%、トリメトキシ
シラン38%、テトラメトキシシラン30%の組成の混
合液を得た。この混合液に和光純薬製特級メタノール試
薬と東京化成製テトラメトキシシラン試薬を添加して液
組成を調製し、メタノール25%、トリメトキシシラン
25%、テトラメトキシシラン50%の蒸留原料、即ち
本発明で言うメタノールとトリメトキシシランを含む混
合物を得た。蒸留塔は、SUS304製、塔内径約80
mmで6mmのディクソンパッキンを5m充填したもの
を用いた。気液平衡既知のメタノール−水系でこの塔の
理論段数を測定したところ、39〜42段の範囲である
ことがわかった(以下簡単にするために使用した蒸留塔
は理論段数40段の塔であるとして説明する)。
The present invention will be described below in detail with reference to examples. In addition,% and part represent weight% and part by weight unless otherwise specified. Example 1 After 100 parts of commercially available silicon powder (manufactured by Wako Pure Chemical) and 10 parts of metal copper powder (manufactured by Wako Pure Chemical) were mixed in a V-type blender,
Heat treatment was performed at 1,000 ° C. for 1 hour in a hydrogen atmosphere to obtain a methoxysilane production raw material. This raw material is packed in a reactor as a fixed bed, and is gaseous methanol (at a gas obtained by gasifying special grade methanol manufactured by Wako Pure Chemical Industries) under the conditions of normal pressure and 200 to 220 ° C.
Was contacted and reacted to obtain a mixed solution having a composition of 32% of methanol, 38% of trimethoxysilane, and 30% of tetramethoxysilane. A liquid composition was prepared by adding a special grade methanol reagent manufactured by Wako Pure Chemical and a tetramethoxysilane reagent manufactured by Tokyo Chemical Industry to this mixed solution, and a distillation raw material of methanol 25%, trimethoxysilane 25%, and tetramethoxysilane 50%, that is, A mixture containing methanol and trimethoxysilane according to the invention was obtained. The distillation column is made of SUS304 and has a column inner diameter of about 80
A Dickson packing having a diameter of 6 mm and a length of 5 m was used. When the theoretical plate number of this column was measured in a methanol-water system with a known vapor-liquid equilibrium, it was found to be in the range of 39 to 42 plates (the distillation column used for simplicity is a column having 40 theoretical plates). It is described as there is).

【0027】先に調製した蒸留原料にシクロヘキサン/
メタノール=2.5(重量比)となるようにシクロヘキ
サン(和光純薬製1級)を混合し、本調製液を塔頂から
数えて21段目に連続的に供給し、図2に示すような方
式で蒸留分離を行った。運転を開始してから約3時間で
塔内の温度分布が安定し、定常状態に到達するが、この
後リボイラーの熱負荷を数点変化させ、即ち留出量を数
点変化させて、最も精度よく分離できる条件に整えて、
塔頂液及び塔底液をサンプリングしてその組成をガスク
ロマトグラフィーで分析した。この結果、塔頂組成はメ
タノール28.0%、シクロヘキサン70.3%、トリ
メトキシシラン1.7%で、塔底側からは、メタノール
及びシクロヘキサン共1,000ppm未満しか検出さ
れなかった。
Cyclohexane /
Cyclohexane (Wako Pure Chemical first grade) was mixed so that methanol = 2.5 (weight ratio), and this prepared solution was continuously supplied to the 21st stage counted from the top of the column, as shown in FIG. Distillation was performed in a simple manner. About three hours after the start of the operation, the temperature distribution in the tower stabilizes and reaches a steady state. After that, the heat load of the reboiler is changed by several points, that is, the amount of distillate is changed by several points. Prepare the conditions that can be separated accurately,
The top liquid and the bottom liquid were sampled, and the composition was analyzed by gas chromatography. As a result, the composition at the top of the column was methanol 28.0%, cyclohexane 70.3%, and trimethoxysilane 1.7%. From the bottom of the column, both methanol and cyclohexane were less than 1,000 ppm.

【0028】実施例2〜4 実施例1と同様の方法でメタノール25%、トリメトキ
シシラン25%、テトラメトキシシラン50%の蒸留原
料を調製した。実施例1と同じ蒸留塔を用い、図3に示
す方式で21段目に蒸留原料を、1段目にシクロヘキサ
ンをその供給速度は一定に保ったままそれぞれ連続的に
供給し、最も精度よく分離できる条件で定常状態となっ
たところで塔頂液、塔底液の分析を行った。同様の操作
をシクロヘキサン/メタノールの重量比を数点変更して
実施し、分離の状況を調べた。シクロヘキサン/メタノ
ールの重量比及び塔頂液組成、塔底液組成を表1に示し
た。
Examples 2 to 4 In the same manner as in Example 1, a distillation material of 25% methanol, 25% trimethoxysilane and 50% tetramethoxysilane was prepared. Using the same distillation column as in Example 1, the distillation raw material is continuously supplied to the 21st stage and cyclohexane is continuously supplied to the first stage while maintaining the feed rate at the 21st stage, as shown in FIG. When a steady state was reached under the possible conditions, the top liquid and the bottom liquid were analyzed. The same operation was performed by changing the weight ratio of cyclohexane / methanol by several points, and the state of separation was examined. Table 1 shows the weight ratio of cyclohexane / methanol, the composition of the top liquid, and the composition of the bottom liquid.

【0029】比較例1 シクロヘキサン/メタノール=1.8(重量比)とした
以外は実施例1と同様の方法で蒸留操作を行い、定常状
態となったところで塔頂液と塔底液の組成分析を行った
ところ、表2の結果を得た。
Comparative Example 1 A distillation operation was carried out in the same manner as in Example 1 except that cyclohexane / methanol was changed to 1.8 (weight ratio). When a steady state was reached, the composition of the top liquid and the bottom liquid was analyzed. Was performed, the results shown in Table 2 were obtained.

【0030】比較例2、3 シクロヘキサン/メタノールの重量比を本発明の範囲外
のところに設定した以外は、実施例2と同様の方法とし
て、蒸留を行ったところ表2の結果を得た。
Comparative Examples 2 and 3 Distillation was performed in the same manner as in Example 2 except that the weight ratio of cyclohexane / methanol was set outside the range of the present invention, and the results shown in Table 2 were obtained.

【0031】[0031]

【表1】 [Table 1]

【0032】[0032]

【表2】 [Table 2]

【0033】[0033]

【発明の効果】以上詳細に説明した如く本発明によれ
ば、メタノールとトリメトキシシランを含む混合液か
ら、分離が困難なトリメトキシシランを損失少なく、精
度よく分離することができるため、その効果は大きい。
As described in detail above, according to the present invention, trimethoxysilane, which is difficult to separate, can be accurately separated from a mixed solution containing methanol and trimethoxysilane with little loss. Is big.

【0034】[0034]

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】、FIG.

【図2】及びFIG. 2 and

【図3】は本発明に使用される蒸留塔の工程図である。FIG. 3 is a process diagram of a distillation column used in the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

ア 蒸留塔 イ 凝縮器 ウ 液相分離器(デカンター) エ リボイラー オ 留出液タンク 原料 シクロヘキサン 塔頂蒸気 シクロヘキサン相液 メタノール相液 缶出液 還流液 留出液 A Distillation tower b Condenser c Liquid phase separator (decanter) d Reboiler e Distillate tank raw material Cyclohexane overhead vapor Cyclohexane phase liquid Methanol phase bottoms Reflux liquid Distillate

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 メタノールとトリメトキシシランを含
む混合物から、シクロヘキサンを共沸剤とし、共沸蒸留
によりメタノールとトリメトキシシランを連続的に分離
する方法において、蒸留塔に単位時間当たりに供給する
シクロヘキサンとメタノールの重量比率が、 2.0≦シクロヘキサン/メタノール≦4.0 の範囲で蒸留を行うことを特徴とするトリメトキシシラ
ンの分離方法。
1. A method for continuously separating methanol and trimethoxysilane from a mixture containing methanol and trimethoxysilane by azeotropic distillation using cyclohexane as an azeotropic agent, wherein cyclohexane is supplied to a distillation column per unit time. A method for separating trimethoxysilane, wherein the distillation is performed at a weight ratio of 2.0 ≦ cyclohexane / methanol ≦ 4.0.
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