JPS60215513A - シラン化合物の連続的製造方法 - Google Patents
シラン化合物の連続的製造方法Info
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- JPS60215513A JPS60215513A JP59067490A JP6749084A JPS60215513A JP S60215513 A JPS60215513 A JP S60215513A JP 59067490 A JP59067490 A JP 59067490A JP 6749084 A JP6749084 A JP 6749084A JP S60215513 A JPS60215513 A JP S60215513A
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- aliphatic hydrocarbon
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- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
- Y02P20/584—Recycling of catalysts
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- Silicon Compounds (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔本発明の利用分野〕
本発明は、水素化塩化珪素を反応塔に供給して、特定の
触媒の存在下で不均斉化反応させると共に蒸留効果によ
る分離を同時に行わせて、ジクロルシラン、モノクロル
シラン、モノシラン尋のシラン化合物を連続的に取得す
るシラン化合物の連続的製法に関するものである。
触媒の存在下で不均斉化反応させると共に蒸留効果によ
る分離を同時に行わせて、ジクロルシラン、モノクロル
シラン、モノシラン尋のシラン化合物を連続的に取得す
るシラン化合物の連続的製法に関するものである。
ジクロルシラン、モノクロルシラン及ヒモノシラン等は
半導体や太陽電池等の素子に使用される高純度シリコン
の原料として益々需要の増加が見込まれておシ、特にジ
クロルシランおよびモノシランを大量に効率よく製造す
ることが要望されている。
半導体や太陽電池等の素子に使用される高純度シリコン
の原料として益々需要の増加が見込まれておシ、特にジ
クロルシランおよびモノシランを大量に効率よく製造す
ることが要望されている。
従来から、クロルシラン類の不均斉化反応は公知であシ
、またその触媒についてはいろいろ提案されている。例
えば第３級アミン又は第４級アンモニウムを含む網目状
陰イオン交換樹脂、Ｎメチル２ピロリドン、メチルイミ
ダゾール、テトラメチル尿素、ジメチルシアナミド、テ
トラメチルグアニジン、トリメチルシリルイミダゾール
、ミンゾチアゾール、ＮＮジメチルアセトアミド等があ
げら第１る。これらの触媒と例えばトリクロルシランと
接触さ亡ると、次の（１）。
、またその触媒についてはいろいろ提案されている。例
えば第３級アミン又は第４級アンモニウムを含む網目状
陰イオン交換樹脂、Ｎメチル２ピロリドン、メチルイミ
ダゾール、テトラメチル尿素、ジメチルシアナミド、テ
トラメチルグアニジン、トリメチルシリルイミダゾール
、ミンゾチアゾール、ＮＮジメチルアセトアミド等があ
げら第１る。これらの触媒と例えばトリクロルシランと
接触さ亡ると、次の（１）。
（２）及び（３）の不均斉化反応式ＶＣ従ってシクロル
アラン、モノクロルソランおよびモノシランが生成する
。
アラン、モノクロルソランおよびモノシランが生成する
。
２ｓｔＨα、 、：！５ｔＣ１，＋ＳｔＨ，（１，（１
１２ＳｔＨ，Ｃ１，４：−ゴ ５ｔＩＩ（１，土、Ｓ’
４Ｈｍ（”／ （２）２ ＳｔＨ，Ｃ１、：ゴ 、ｓｚ
）Ｉ 、αｓ ＋ＳＬ Ｈ４（３）このようにして塩
水原子の多い原料水素化塩化珪素から、ｊＩｉ素原子の
少ないシラン化合物を取得することができる。さらに詳
しく説明すると、例えば触媒として第３級アミンを含む
隘イオン交換樹脂を充填した固定床式の反応器において
、反応温度３０〜２００℃、圧力１〜３０ ａｔｍの条
件下で反応器の一方の口よ、ｂトリクロルシラン又はジ
クロルシラン等の原料水素化塩化珪素を液状で供給する
と、反応器の他方の口よりモノ７ラン、モノクロルシラ
ン、ジクロルシラン、トリクロルシラン及び四塩化珪素
からなる反応生成物が得られる。しかし前記不均斉化反
応式（１１，（２）および（３）は平衡反応であるので
、たとえ反応時間を大きくとったにしても原料水素化塩
化珪素を１００％反応完結させることは出来ない。例え
ば、トリクロルシランおよびジクロルシランを原料とし
て不均斉化反応させた場合に反応が平衡状態に到達した
時のそれぞれモノシラン、モノクロルシラン、ジクロル
シラン、トリクロルシランおよび四塩化珪素の温度８０
℃における不均斉化反応平衡組成を示せば次表のとおり
である。
１２ＳｔＨ，Ｃ１，４：−ゴ ５ｔＩＩ（１，土、Ｓ’
４Ｈｍ（”／ （２）２ ＳｔＨ，Ｃ１、：ゴ 、ｓｚ
）Ｉ 、αｓ ＋ＳＬ Ｈ４（３）このようにして塩
水原子の多い原料水素化塩化珪素から、ｊＩｉ素原子の
少ないシラン化合物を取得することができる。さらに詳
しく説明すると、例えば触媒として第３級アミンを含む
隘イオン交換樹脂を充填した固定床式の反応器において
、反応温度３０〜２００℃、圧力１〜３０ ａｔｍの条
件下で反応器の一方の口よ、ｂトリクロルシラン又はジ
クロルシラン等の原料水素化塩化珪素を液状で供給する
と、反応器の他方の口よりモノ７ラン、モノクロルシラ
ン、ジクロルシラン、トリクロルシラン及び四塩化珪素
からなる反応生成物が得られる。しかし前記不均斉化反
応式（１１，（２）および（３）は平衡反応であるので
、たとえ反応時間を大きくとったにしても原料水素化塩
化珪素を１００％反応完結させることは出来ない。例え
ば、トリクロルシランおよびジクロルシランを原料とし
て不均斉化反応させた場合に反応が平衡状態に到達した
時のそれぞれモノシラン、モノクロルシラン、ジクロル
シラン、トリクロルシランおよび四塩化珪素の温度８０
℃における不均斉化反応平衡組成を示せば次表のとおり
である。
（３）
また、トリクロルシランを原料とし−【不均斉化反応を
平衡状態にまで到達させたとしても、反応生成物に含ま
れるモノシランおよびモノクロルシランはそれぞれ０，
０４モル−および０．５２モル係であり、１段反応では
モノクロルシランあるいはモノシランを製造するにはあ
まりにも反応率が略い。そこで例えばトリクロルシラン
を原料としてモノシランを製造する場合には１段目の反
応器の反応生成物を蒸留装置にかけジクロルシランが主
成分であるモノシラン、モノクロルシラン及びジクロル
シランの混合物とトリクロルシラン及び四塩化珪素の混
合物とに分離（４） し、次いで前者の混合物を２段目の反応器に供給すると
、その不均斉化反応の平衡組成は表から明かなようにモ
ノ７ラン１０．２モル％含有スるものでおるので、この
反応生成物を蒸留装置に供給するとモノシランを分離回
収することができる。しかし不均斉化反応の反応率が低
いために未反応物を大量に循環使用せねばならず、反応
器および蒸留塔の運転に多大なエネルギーを必要とする
欠点があった。
平衡状態にまで到達させたとしても、反応生成物に含ま
れるモノシランおよびモノクロルシランはそれぞれ０，
０４モル−および０．５２モル係であり、１段反応では
モノクロルシランあるいはモノシランを製造するにはあ
まりにも反応率が略い。そこで例えばトリクロルシラン
を原料としてモノシランを製造する場合には１段目の反
応器の反応生成物を蒸留装置にかけジクロルシランが主
成分であるモノシラン、モノクロルシラン及びジクロル
シランの混合物とトリクロルシラン及び四塩化珪素の混
合物とに分離（４） し、次いで前者の混合物を２段目の反応器に供給すると
、その不均斉化反応の平衡組成は表から明かなようにモ
ノ７ラン１０．２モル％含有スるものでおるので、この
反応生成物を蒸留装置に供給するとモノシランを分離回
収することができる。しかし不均斉化反応の反応率が低
いために未反応物を大量に循環使用せねばならず、反応
器および蒸留塔の運転に多大なエネルギーを必要とする
欠点があった。
例えば、Ｎメチル２ピロリドン、メチルイミダゾール、
テトラメチル尿素、ツメチルシアナミド、テトラメチル
グアニジン、トリメチルシリルイミダゾール、ベンゾチ
アゾール、ＮＮジメチルアセトアミド等はシラン化合物
の不均斉化反応に触媒作用を示すが、そのもの自体が固
体かあるいはトリクロルシラン、ジクロルシラン等のシ
ラン化合物と接触すると粉末となり、不均斉化反応で生
じたシラン化合物との分離が困難で工業的生産規模とし
ての実施は困難である。
テトラメチル尿素、ツメチルシアナミド、テトラメチル
グアニジン、トリメチルシリルイミダゾール、ベンゾチ
アゾール、ＮＮジメチルアセトアミド等はシラン化合物
の不均斉化反応に触媒作用を示すが、そのもの自体が固
体かあるいはトリクロルシラン、ジクロルシラン等のシ
ラン化合物と接触すると粉末となり、不均斉化反応で生
じたシラン化合物との分離が困難で工業的生産規模とし
ての実施は困難である。
本発明はこれらの欠点を解決【−たもので、原料水素化
塩化珪素を反応塔に１１（給し、その塔内において不均
斉化反応させながら蒸留効果により沸点の低いモノシラ
ン、モノクロルシラン又はジクロルシラン等から選ばれ
た少くとも１種のシラン化合物を反応塔の塔頂から取得
し、一方、塔底から四塩化珪素およびトリクロルシラン
を含む触媒温ば浴液を抜き取り、次いで前記混合溶液か
らシラン化合物と触媒液とを分離し、さらにその触媒液
を反応塔に循環さ亡ながらモノシラン、モノクロルシラ
ン又はシクロルシラン等のシラン化合物を連続的に製造
する方法を提供しようとするものである。
塩化珪素を反応塔に１１（給し、その塔内において不均
斉化反応させながら蒸留効果により沸点の低いモノシラ
ン、モノクロルシラン又はジクロルシラン等から選ばれ
た少くとも１種のシラン化合物を反応塔の塔頂から取得
し、一方、塔底から四塩化珪素およびトリクロルシラン
を含む触媒温ば浴液を抜き取り、次いで前記混合溶液か
らシラン化合物と触媒液とを分離し、さらにその触媒液
を反応塔に循環さ亡ながらモノシラン、モノクロルシラ
ン又はシクロルシラン等のシラン化合物を連続的に製造
する方法を提供しようとするものである。
すなわち、本発明Ｑま、トリクロルシラン等の水素化塩
化珪素を不均斉化反応させてモノシランあるいｔＩ′ｉ
ジクロルシラン等のシラン化合物を連続的に製造するに
あたり、不均斉化反応触媒として下記一般式で示される
第３級脂肪族炭化水素置換アミンとその塩酸塩とを存在
させた蒸留機能を有する反応塔に、原料水素化塩化珪素
を供給して反応塔の上部よシ原料水素化塩化珪素より水
素原子の多いシラン化合物を取得し、一方反応塔の底部
より副生する塩素原子の多いシラン化合物及び触媒を含
む混合溶液を抜き取り、次いで、前記混合溶液中のシラ
ン化合物と触媒とを分離し、さらに分離された触媒を反
応塔に循環することを特徴とするシラン化合物の連続的
製造方法である。
化珪素を不均斉化反応させてモノシランあるいｔＩ′ｉ
ジクロルシラン等のシラン化合物を連続的に製造するに
あたり、不均斉化反応触媒として下記一般式で示される
第３級脂肪族炭化水素置換アミンとその塩酸塩とを存在
させた蒸留機能を有する反応塔に、原料水素化塩化珪素
を供給して反応塔の上部よシ原料水素化塩化珪素より水
素原子の多いシラン化合物を取得し、一方反応塔の底部
より副生する塩素原子の多いシラン化合物及び触媒を含
む混合溶液を抜き取り、次いで、前記混合溶液中のシラ
ン化合物と触媒とを分離し、さらに分離された触媒を反
応塔に循環することを特徴とするシラン化合物の連続的
製造方法である。
一般式
（但し、式中Ｒ１＊ Ｒ１＋ Ｒ８は脂肪族炭化水素基
、そのＲＩ＋電、及びＲ１の炭素数の和が１０以上であ
り、しかもそのＲＩ ｒ Ｒ１＋ Ｒ１はそれぞれ同種
又は異種のものである。） 以下、さらに本発明について詳しく説明する。
、そのＲＩ＋電、及びＲ１の炭素数の和が１０以上であ
り、しかもそのＲＩ ｒ Ｒ１＋ Ｒ１はそれぞれ同種
又は異種のものである。） 以下、さらに本発明について詳しく説明する。
（７）
〔原料の説明〕
本発明において、原料水素化塩化珪素としてはモノクロ
ルシラン（ＳＬＨ，α）、ジクロルシラン（５ｔＨＲｃ
ｔ＊ ）又はトリクロルシラン（５ｔＨｃｔ、 ）等か
ら選ばれた少くとも１ｆ％が使用できる。
ルシラン（ＳＬＨ，α）、ジクロルシラン（５ｔＨＲｃ
ｔ＊ ）又はトリクロルシラン（５ｔＨｃｔ、 ）等か
ら選ばれた少くとも１ｆ％が使用できる。
前記一般式で示される化合物の具体例としては、トリｎ
−オクチルアミン、トリｎ−ブチルアミン等とそれらの
塩酸塩があげられる。前記一般式において、脂肪族炭化
水素基の炭素数の和を１０以上と限定した理由は、その
和が１０未満で構成された化合物にあっては、触媒作用
を有するがトリクロルシラン、ジクロルシラン、四塩化
珪素等のシラン化合物と接触して固型物になりやすくな
るので好ましくはない。すなわち、本発明に用いる反応
塔は蒸留機能を有する段塔又は充填塔であるので、これ
らの固型物は段あるいは充填物を閉塞させ、円滑な連続
運転ができなくなる・からである。好ましい脂肪族炭化
水素基の炭素数の和は１２〜４０である。
−オクチルアミン、トリｎ−ブチルアミン等とそれらの
塩酸塩があげられる。前記一般式において、脂肪族炭化
水素基の炭素数の和を１０以上と限定した理由は、その
和が１０未満で構成された化合物にあっては、触媒作用
を有するがトリクロルシラン、ジクロルシラン、四塩化
珪素等のシラン化合物と接触して固型物になりやすくな
るので好ましくはない。すなわち、本発明に用いる反応
塔は蒸留機能を有する段塔又は充填塔であるので、これ
らの固型物は段あるいは充填物を閉塞させ、円滑な連続
運転ができなくなる・からである。好ましい脂肪族炭化
水素基の炭素数の和は１２〜４０である。
（８）
また、前記一般式で示される化合物を触媒として使用す
るに際しては、第３級脂肪族炭化水素置換アミンとその
塩酸塩との割合を、前者９９〜２０モル係、後者１〜８
０モル係の割合とするのが望ましい。その理由は、後者
の割合が１モル饅未満では触媒作用が小さく、また、８
０％をこえると反応中に塩酸が離脱し次のような反応を
惹起して、目的とする水素原子の多いシラン化合物を効
率よく取得することができなくなるおそれがあるからで
ある。
るに際しては、第３級脂肪族炭化水素置換アミンとその
塩酸塩との割合を、前者９９〜２０モル係、後者１〜８
０モル係の割合とするのが望ましい。その理由は、後者
の割合が１モル饅未満では触媒作用が小さく、また、８
０％をこえると反応中に塩酸が離脱し次のような反応を
惹起して、目的とする水素原子の多いシラン化合物を効
率よく取得することができなくなるおそれがあるからで
ある。
＆７ＩＩ４ ＋Ｈα −−−’＊ ５ｔＨＢＣ１＋Ｈ１
ＳｔＨ，Ｃｌ−１−Ｈα−一→ ＳｔＨ＠α、十Ｈ！Ｓ
ｔ Ｈ、α、十Ｈα−−→ ＳるＨα、 −Ｈ（。
ＳｔＨ，Ｃｌ−１−Ｈα−一→ ＳｔＨ＠α、十Ｈ！Ｓ
ｔ Ｈ、α、十Ｈα−−→ ＳるＨα、 −Ｈ（。
ＳｔＨＣ１ｓ ＋ Ｈα−→ Ｓ４α４＋Ｈ１好ましい
混合割合は、第３級脂肪族炭化水素ｔａアミン９８〜６
０モルチ、その塩酸塩２〜４０モル肴である。
混合割合は、第３級脂肪族炭化水素ｔａアミン９８〜６
０モルチ、その塩酸塩２〜４０モル肴である。
触媒の使用量は、原料水素化塩化珪素１００モル部に対
し１〜１００モル部とするのが望ましい。
し１〜１００モル部とするのが望ましい。
次に、本発明で使用される反応塔について説明する。反
応塔は蒸留塔形式の反応塔であり、例えばシーブトレイ
あるいはバブルキャップトレイ等で仕切られた段塔ある
いはラシヒリングあるいはポールリング等の充填物を充
填した充填塔である。これら蒸留機能を有する反応塔で
あればどんな構造のものでもよいが、本発明に係わるシ
ラン化合物の不均斉化反応が液相反応であるので、液ホ
ールドアツプの大きい反応塔が望ましい。
応塔は蒸留塔形式の反応塔であり、例えばシーブトレイ
あるいはバブルキャップトレイ等で仕切られた段塔ある
いはラシヒリングあるいはポールリング等の充填物を充
填した充填塔である。これら蒸留機能を有する反応塔で
あればどんな構造のものでもよいが、本発明に係わるシ
ラン化合物の不均斉化反応が液相反応であるので、液ホ
ールドアツプの大きい反応塔が望ましい。
本発明の反応塔内は反応と同時に蒸留による分離操作を
行わせるので、塔頂部の温度は低く、塔底部の温度は高
くなシ反応塔内に温度分布が生ずるので、反応温度も一
定でないが、通常、１０〜２００℃の範囲で行われる。
行わせるので、塔頂部の温度は低く、塔底部の温度は高
くなシ反応塔内に温度分布が生ずるので、反応温度も一
定でないが、通常、１０〜２００℃の範囲で行われる。
温度１０℃未満では反応速度が低く不均斉化反応が実質
的に進行せず、また、２００℃をこえると触媒の熱分解
が生じやすく好ましくない。また、反応は沸騰状態で行
われるので上記反応温度に保つために、ダーツ圧力はＯ
〜２０ Ｋ４／ｃａ 程度となる。
的に進行せず、また、２００℃をこえると触媒の熱分解
が生じやすく好ましくない。また、反応は沸騰状態で行
われるので上記反応温度に保つために、ダーツ圧力はＯ
〜２０ Ｋ４／ｃａ 程度となる。
蒸留機能を有する反応塔に触媒を存在させて水素化塩化
珪素を不均斉化反応させると、前述した不均斉化反応式
（１）、 （２）および（３）が同時に進行し、モノシ
ラン、モノクロルシラン、ジクロルシラン、トリクロル
シラン及び四塩化珪素が生成する。その沸点はそれぞれ
一１１８℃、−３０℃、８℃、３２℃及び５６℃であシ
、また、反応塔自体は蒸留機能を有しているので、反応
塔の上からモノシラン、モノクロルシラン、シクロルシ
ラン、トリクロルシラン、四塩化珪素の順序に濃度分布
が生ずる。
珪素を不均斉化反応させると、前述した不均斉化反応式
（１）、 （２）および（３）が同時に進行し、モノシ
ラン、モノクロルシラン、ジクロルシラン、トリクロル
シラン及び四塩化珪素が生成する。その沸点はそれぞれ
一１１８℃、−３０℃、８℃、３２℃及び５６℃であシ
、また、反応塔自体は蒸留機能を有しているので、反応
塔の上からモノシラン、モノクロルシラン、シクロルシ
ラン、トリクロルシラン、四塩化珪素の順序に濃度分布
が生ずる。
以下、図面に従ってさらに本発明を説明する。
図面は本発明の実施例に用いる装置の説明図である。ト
リクロルシランあるいはジクロルシラン等の水素化塩化
珪素を原料供給導管４を通じて反応塔１の中上段部に供
給する。反応塔１は（１１） 塔径８３ｍ、高さ２，０００ｍ＋で１８の段数を有する
ステンレス鋼製蒸留塔で、各トレイは孔径１、５ ｖｍ
の孔が３７あるシーブトレイである。反応塔１の上部に
はステンレス鋼製の凝縮器３を設けておシ、ジャケット
圧メタノールドライアイスを通して冷却出来るようにな
っている。また、反応塔１の下部には最大出力Ｉ ＫＷ
のヒーターを内蔵するすｙｌ−イラー２が設けられてい
る。
リクロルシランあるいはジクロルシラン等の水素化塩化
珪素を原料供給導管４を通じて反応塔１の中上段部に供
給する。反応塔１は（１１） 塔径８３ｍ、高さ２，０００ｍ＋で１８の段数を有する
ステンレス鋼製蒸留塔で、各トレイは孔径１、５ ｖｍ
の孔が３７あるシーブトレイである。反応塔１の上部に
はステンレス鋼製の凝縮器３を設けておシ、ジャケット
圧メタノールドライアイスを通して冷却出来るようにな
っている。また、反応塔１の下部には最大出力Ｉ ＫＷ
のヒーターを内蔵するすｙｌ−イラー２が設けられてい
る。
反応塔１では不均斉化反応と蒸留による分離が同時に起
り不均斉化反応で生じた低沸点成分に富んだガスは上方
に移動し凝縮器３で冷却され同伴する高沸点成分を凝縮
した後、液体窒素で冷却されたステンレス鋼製凝縮器６
で凝縮させ、液体で補集貯槽７に回収される。
り不均斉化反応で生じた低沸点成分に富んだガスは上方
に移動し凝縮器３で冷却され同伴する高沸点成分を凝縮
した後、液体窒素で冷却されたステンレス鋼製凝縮器６
で凝縮させ、液体で補集貯槽７に回収される。
一方、不均斉化反応で生じたトリクロルシラン、四塩化
珪素等の高沸点成分は塔底に移行し、触媒と共にり♂イ
ラー２よりその液面を詞節しつつ蒸発槽９に抜取られる
。蒸発槽９は内容積３ｔの攪拌機付ステンレス鋼製容器
からなりこれにジャケットが設けられている。それに加
熱（１２） された熱媒油を循環させ、蒸発槽が加温されるようにな
っている。この蒸発槽９は不均斉化反応で生じた四塩化
珪素の沸点より高く触媒よシ低い温度で操作され、す？
イラー２よシ抜取られたトリクロルシランおよび四塩化
珪素は蒸発し、メタノールドライアイスで冷却された凝
縮器１１で補集され、貯槽１２に回収される。蒸発槽９
に残った触媒はボンｆｌＯによシ抜取られ、再び反応塔
１の塔頂に循環される。この場合、触媒中の第３級脂肪
族炭化水素置換アミンの塩酸塩の濃度が所定濃度になっ
ていないときは、補給管１３から塩化水素を必要に応じ
て補給する。
珪素等の高沸点成分は塔底に移行し、触媒と共にり♂イ
ラー２よりその液面を詞節しつつ蒸発槽９に抜取られる
。蒸発槽９は内容積３ｔの攪拌機付ステンレス鋼製容器
からなりこれにジャケットが設けられている。それに加
熱（１２） された熱媒油を循環させ、蒸発槽が加温されるようにな
っている。この蒸発槽９は不均斉化反応で生じた四塩化
珪素の沸点より高く触媒よシ低い温度で操作され、す？
イラー２よシ抜取られたトリクロルシランおよび四塩化
珪素は蒸発し、メタノールドライアイスで冷却された凝
縮器１１で補集され、貯槽１２に回収される。蒸発槽９
に残った触媒はボンｆｌＯによシ抜取られ、再び反応塔
１の塔頂に循環される。この場合、触媒中の第３級脂肪
族炭化水素置換アミンの塩酸塩の濃度が所定濃度になっ
ていないときは、補給管１３から塩化水素を必要に応じ
て補給する。
以下、実施例をあげてさらに具体的に説明する。なお、
実施例中の％はモルチで示した。
実施例中の％はモルチで示した。
実施例１
蒸発槽９にトリｎ−オクチルアミンを２Ｌ充填し、塩化
水素ガスを２１を吹込み２０％のトリｎ−オクチルアず
ン塩酸塩を含む触媒を調整し、ジャケットの熱媒油を加
熱して１００℃に保った。一方、反応塔−Ｆ部凝縮器３
を一６０℃のメタノールドライ′ｒイスで冷却した後、
反応塔下部り？イブ−２ケ電気ヒーターにより加熱し、
反応塔１にトリクロルシランを４．０ Ｋｇ／ｈｒの流
量で原料供給導管４から連続的に供給した。同時に、触
媒循環ポンプ１０を駆動して蒸発槽９内の触媒を１．０
７ Ｋｐ／ ｈ ｒ の流量で反応塔１に循環し喪。反
応塔１の内部圧力１Ｊ１４節弁５によシ調節しつつケゞ
−ジ圧力で２ Ｋｔ／ｆｆｌ に保った。また、リボイ
ラー２の液面を一定に保つべく調節弁８により調節し
ＩＪ 、４ｆイラー内の触媒を含んだ反昂 応液を蒸発槽９に抜き取った。回収触媒に補結管１３よ
シ塩化水水ガスを５０αし′−の流量で補給しながら連
続的に反応塔に循環した。
水素ガスを２１を吹込み２０％のトリｎ−オクチルアず
ン塩酸塩を含む触媒を調整し、ジャケットの熱媒油を加
熱して１００℃に保った。一方、反応塔−Ｆ部凝縮器３
を一６０℃のメタノールドライ′ｒイスで冷却した後、
反応塔下部り？イブ−２ケ電気ヒーターにより加熱し、
反応塔１にトリクロルシランを４．０ Ｋｇ／ｈｒの流
量で原料供給導管４から連続的に供給した。同時に、触
媒循環ポンプ１０を駆動して蒸発槽９内の触媒を１．０
７ Ｋｐ／ ｈ ｒ の流量で反応塔１に循環し喪。反
応塔１の内部圧力１Ｊ１４節弁５によシ調節しつつケゞ
−ジ圧力で２ Ｋｔ／ｆｆｌ に保った。また、リボイ
ラー２の液面を一定に保つべく調節弁８により調節し
ＩＪ 、４ｆイラー内の触媒を含んだ反昂 応液を蒸発槽９に抜き取った。回収触媒に補結管１３よ
シ塩化水水ガスを５０αし′−の流量で補給しながら連
続的に反応塔に循環した。
反応塔塔底のす７２イラー２の温度を８５℃に保持して
２０時間の連続運転を行ったところ、塔頂からは低沸点
ガスが１８０９／ｈｒ の速度で取得され、補集貯槽７
の補集液をガスクロマトグラフィーにより分析したとこ
ろ、モノシラン８５％、モノクロルシラン８．５％、シ
クロルシラン６．５％であった。
２０時間の連続運転を行ったところ、塔頂からは低沸点
ガスが１８０９／ｈｒ の速度で取得され、補集貯槽７
の補集液をガスクロマトグラフィーにより分析したとこ
ろ、モノシラン８５％、モノクロルシラン８．５％、シ
クロルシラン６．５％であった。
一方、蒸発槽９で蒸発したクロルシランを凝縮器１１で
冷却し３．８２Ｋｉｔ／ｈ ｒ の速度で貯槽１２に回
収した。回収液の組成をガスクロマトグラフィーにより
分析したところトリクロルシラン４８％、四塩化珪素５
２％であった。
冷却し３．８２Ｋｉｔ／ｈ ｒ の速度で貯槽１２に回
収した。回収液の組成をガスクロマトグラフィーにより
分析したところトリクロルシラン４８％、四塩化珪素５
２％であった。
実施例２
蒸発槽９に） ＩＪ ｎ−ブチルアミンを２を充填し、
塩化氷菓ガスを３８１吹込み、２０％のトリｎ−ブチル
アミン塩酸塩を含む触媒を調整し、それを５７０９／ｈ
ｒ の流量で反応塔１に循環する以外は実施例１と同様
に行った。その結果、塔頂からは低沸点ガスが１７０９
／ｈｒ の速度で取得され、その補集液の組成は、モノ
シラン８１，５％、モノクロルシラン９．５％、ジクロ
ルシラン８，０饅、トリクロルシラン１．０％であった
。一方、蒸発槽９で蒸発したクロルシランを凝縮器１１
で冷却し３．８３Ｋｇ／ｈ ｒ の速度で貯槽１２に回
収した一回収液の組成はトリクロルシラン５５優、（１
５） 四塩化珪素４５９４であった。
塩化氷菓ガスを３８１吹込み、２０％のトリｎ−ブチル
アミン塩酸塩を含む触媒を調整し、それを５７０９／ｈ
ｒ の流量で反応塔１に循環する以外は実施例１と同様
に行った。その結果、塔頂からは低沸点ガスが１７０９
／ｈｒ の速度で取得され、その補集液の組成は、モノ
シラン８１，５％、モノクロルシラン９．５％、ジクロ
ルシラン８，０饅、トリクロルシラン１．０％であった
。一方、蒸発槽９で蒸発したクロルシランを凝縮器１１
で冷却し３．８３Ｋｇ／ｈ ｒ の速度で貯槽１２に回
収した一回収液の組成はトリクロルシラン５５優、（１
５） 四塩化珪素４５９４であった。
実施例３
凝縮器３を一１０℃の塩水を通水して冷却する以外は実
施例１と同様な方法で行った。その結果、凝縮器３から
はモノシラン７％、モノクロルシラン１３１６、ジクロ
ルシラン６６％、トリクロルシラン１４％の混合ガスが
９５０ ｔ／ｈｒの速度で取得され、蒸発槽９からはト
リクロルシラン４３９６、四塩化珪素５７％のクロｎ・
シランが１０５に４／ｈｒの速度で回収さねた。
施例１と同様な方法で行った。その結果、凝縮器３から
はモノシラン７％、モノクロルシラン１３１６、ジクロ
ルシラン６６％、トリクロルシラン１４％の混合ガスが
９５０ ｔ／ｈｒの速度で取得され、蒸発槽９からはト
リクロルシラン４３９６、四塩化珪素５７％のクロｎ・
シランが１０５に４／ｈｒの速度で回収さねた。
本発明によれば、反応塔内で不均斉化反応と分離が同時
に起っているので表に示したような平衡組成の制限を受
けず、従来法よシはるかに大きな反応率が得られるばか
りか、数基の反応器と数基の蒸留塔を組合わせる必要も
なく、分離回収のエネルギーは大幅に少なくて済む効果
を発揮する。
に起っているので表に示したような平衡組成の制限を受
けず、従来法よシはるかに大きな反応率が得られるばか
りか、数基の反応器と数基の蒸留塔を組合わせる必要も
なく、分離回収のエネルギーは大幅に少なくて済む効果
を発揮する。
図面は本発明の実施例に用いる装置の説明図（１６）
である。
付刃
１・・・反応塔 ２・・・す、ｐイラー３・・・凝縮器
４・・・原料供給導管５・・・調節弁 ６・・・凝縮
器 ７・・・補集貯槽 ８・・・調節弁 ９・・・蒸発槽 １ｏ・・・ポンプ １１・・・凝縮器 １２・・・貯槽 １３・・・補給管 特許出願人 電気化学工業株式会社
４・・・原料供給導管５・・・調節弁 ６・・・凝縮
器 ７・・・補集貯槽 ８・・・調節弁 ９・・・蒸発槽 １ｏ・・・ポンプ １１・・・凝縮器 １２・・・貯槽 １３・・・補給管 特許出願人 電気化学工業株式会社
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 トリクロルシラン等の水素化塩化珪素を不均斉化反応さ
せてモノシランあるいはジクロルシラン等のシラン化合
物を連続的に製造するにあたシ、不均斉化反応触媒とし
て下記一般式で示される第３級脂肪族炭化水素置換アミ
ンとその塩酸塩とを存在させた蒸貿機能を有する反応塔
に、原料水素化塩化珪素を供給して反応塔の上部より原
料水素化塩化珪素より水素原子の多いシラン化合物を取
得し、一方反応塔の底部より副生する塩素原子の多いシ
ラン化合物及び触媒を含む混合溶液を抜き取り、次いで
、前記混合溶液中のシラン化合物と触媒とを分離し、さ
らに分離された触媒を反応塔に循環することを特徴とす
るシラン化合物の連続的製造方法。 （但し、式中ＲＩ ｒ Ｒ１＋ Ｒ，は脂肪族炭化水素
基、そのＲ１＊ Ｒ１＋及びＲ８の炭素数の和が１０以
上であり、しかもそのＲ１＋ Ｒ１＋ Ｒ１はそれぞれ
同種又は異種のものである。）
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59067490A JPS60215513A (ja) | 1984-04-06 | 1984-04-06 | シラン化合物の連続的製造方法 |
| US06/713,901 US4610858A (en) | 1984-04-06 | 1985-03-20 | Chlorosilane disproportionation catalyst and method for producing a silane compound by means of the catalyst |
| FR8505120A FR2563749B1 (fr) | 1984-04-06 | 1985-04-04 | Catalyseur de dismutation de chlorosilane et procede de production d'un compose de silane a l'aide d'un tel catalyseur |
| DE19853512402 DE3512402A1 (de) | 1984-04-06 | 1985-04-04 | Chlorsilan-disproportionierungskatalysator und verfahren zur herstellung einer silanverbindung mittels des katalysators |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59067490A JPS60215513A (ja) | 1984-04-06 | 1984-04-06 | シラン化合物の連続的製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60215513A true JPS60215513A (ja) | 1985-10-28 |
| JPS643804B2 JPS643804B2 (ja) | 1989-01-23 |
Family
ID=13346472
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59067490A Granted JPS60215513A (ja) | 1984-04-06 | 1984-04-06 | シラン化合物の連続的製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60215513A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6197128A (ja) * | 1984-10-19 | 1986-05-15 | Denki Kagaku Kogyo Kk | シラン化合物の連続的製造法 |
| WO2008047553A1 (fr) * | 2006-09-27 | 2008-04-24 | Denki Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha | Procédé de fabrication en continu de monosilane |
| JP4767417B2 (ja) * | 1998-12-24 | 2011-09-07 | エボニク・デグツサ・ゲゼルシヤフト・ミツト・ベシユレンクテル・ハフツング | シランを製造する方法と設備 |
| JP4847958B2 (ja) * | 2004-09-17 | 2011-12-28 | エボニック デグサ ゲーエムベーハー | シランを製造する装置および方法 |
| EP2426089A1 (en) * | 2010-09-03 | 2012-03-07 | L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude | Process for separating monosilane from chlorosilanes-rich mixture |
| EP2426088A1 (en) * | 2010-09-03 | 2012-03-07 | L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude | Process for producing monosilane from dichlorosilane |
-
1984
- 1984-04-06 JP JP59067490A patent/JPS60215513A/ja active Granted
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6197128A (ja) * | 1984-10-19 | 1986-05-15 | Denki Kagaku Kogyo Kk | シラン化合物の連続的製造法 |
| JP4767417B2 (ja) * | 1998-12-24 | 2011-09-07 | エボニク・デグツサ・ゲゼルシヤフト・ミツト・ベシユレンクテル・ハフツング | シランを製造する方法と設備 |
| JP4847958B2 (ja) * | 2004-09-17 | 2011-12-28 | エボニック デグサ ゲーエムベーハー | シランを製造する装置および方法 |
| WO2008047553A1 (fr) * | 2006-09-27 | 2008-04-24 | Denki Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha | Procédé de fabrication en continu de monosilane |
| JP5419456B2 (ja) * | 2006-09-27 | 2014-02-19 | 電気化学工業株式会社 | モノシランの連続的製造方法 |
| EP2426089A1 (en) * | 2010-09-03 | 2012-03-07 | L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude | Process for separating monosilane from chlorosilanes-rich mixture |
| EP2426088A1 (en) * | 2010-09-03 | 2012-03-07 | L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude | Process for producing monosilane from dichlorosilane |
| WO2012028570A1 (en) * | 2010-09-03 | 2012-03-08 | L'air Liquide,Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude | Process for separating monosilane from chlorosilanes-rich mixture |
| WO2012028571A1 (en) * | 2010-09-03 | 2012-03-08 | L'air Liquide Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude | Process for producing monosilane from dichlorosilane |
| US20130156677A1 (en) * | 2010-09-03 | 2013-06-20 | L'Air Liquide, Société Anonyme pour I'Etude et L'Exploitation des Procédés Georges Claude | Process for separating monosilane from chlorosilanes-rich mixture |
| US8871168B2 (en) | 2010-09-03 | 2014-10-28 | L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude | Process for producing monosilane from dichlorosilane |
| US9242868B2 (en) | 2010-09-03 | 2016-01-26 | L'Air Liquide, Société Anonyme pour l'Etude et l'Exploitation des Procédés Georges Claude | Process for separating monosilane from chlorosilanes-rich mixture |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS643804B2 (ja) | 1989-01-23 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |