KR101409726B1 - 클로로실란의 분리방법 - Google Patents
클로로실란의 분리방법 Download PDFInfo
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Abstract
저비점 클로로실란과 고비점 클로로실란을 함유하는 조 클로로실란 스트림은 이들을 증류 보조제에 접촉시킴으로써 분리된다. 저비점 클로로실란이 조 클로로실란 스트림으로부터 분리된 다음, 증류 보조제와 고비점 클로로실란이 서로 분리된다. 증류 보조제는 모노-시아노 치환된 유기 화합물, 니트로 치환된 유기 화합물, 모노-시아노 치환된 유기규소 화합물, 니트로 치환된 유기규소 화합물 또는 이들의 혼합물이다. 이들 증류 보조제는, 예를 들면, 메틸트리클로로실란과 디메틸디클로로실란 등의 조 클로로실란 스트림의 상대 휘발성을 증가시켜 보다 낮은 비용 및/또는 고정 비용으로 개선된 분리를 제공한다.
증류 보조제, 클로로실란, 고비점 클로로실란, 저비점 클로로실란, 클로로실란 스트림.
Description
본 발명은 유사 비점 클로로실란의 혼합물을 함유하는 조 클로로실란 스트림을 증류 보조제(이는 모노-시아노 치환된 유기 화합물, 니트로 치환된 유기 화합물, 모노-시아노 치환된 유기규소 화합물, 니트로 치환된 유기규소 화합물 또는 이들의 혼합물이다)를 사용하여 분리시키는 방법에 관한 것이다. 저비점 클로로실란을 조 클로로실란 스트림으로부터 제거하고, 증류 보조제와 고비점 클로로실란을 서로 분리한다.
메틸 클로라이드와 규소의 반응 동안, 조 클로로실란 스트림이 생성된다. 이들은 통상 증류에 의해 분리된다. 최대 용적의 클로로실란 중의 두 가지는 디메틸디클로로실란 Me2SiCl2 및 메틸트리클로로실란 MeSiCl3이다. 디메틸디클로로실란으로부터 만족스러운 실록산 중합체를 제조하기 위해서는 종종 디메틸디클로로실란의 메틸트리클로로실란 함량을 미량으로 감소시킬 필요가 있다. 메틸트리클로로실란의 비점(66.2℃)과 디메틸디클로로실란의 비점(70.1℃)은, 이들 물질을 상업적 작업으로 만족스럽게 분리하기 위해 200단계 이상의 증류 칼럼이 요구될 만큼 충분히 유사하다. 결과적으로, 이들 컬럼을 설치하기 위해서는 거대 자본 투자가 요구 되며, 이러한 자본 투자를 감소시키는 것이 매우 유리할 수 있다. 또한, 거대 컬럼은 일반적으로 보다 작은 컬럼보다 작업에 보다 많은 에너지를 필요로 한다. 또한, 다른 유사 비점 클로로실란을 분리하기 위해서는 유기규소 산업에서 주의깊은 분별 증류가 또한 사용된다. 따라서, 본 발명은, 보다 작은 증류 칼럼을 사용하고 보다 적은 에너지를 필요로 하며 이에 의해 기본 클로로실란 플랜트에 필요한 자본 투자를 감소시키는, 디메틸디클로로실란과 메틸트리클로로실란 등의 유사 비점 클로로실란을 함유하는 조 클로로실란 스트림의 분리방법에 관한 것이다.
이관능성 클로로실란에 풍부한 분리 추출 상을 형성하는 디니트릴 화합물을 사용하거나, 디니트릴과의 혼화성이 낮은 추가의 비극성 세척 용매와 함께 디니트릴 화합물을 사용하거나, 추출 용매로서 디니트릴 화합물을 사용하는 것은 당해 기술분야에 공지되어 있다. 대조적으로, 본 발명은 디니트릴과의 추출 상의 형성, 추가의 저혼화성 비극성 세척 용매와 함께 디니트릴의 사용을 수반하지 않고, 또한 추출 용매로서 디니트릴 화합물을 사용하지 않는다. 본 발명은 모노-시아노 치환된 유기 화합물, 니트로 치환된 유기 화합물, 모노-시아노 치환된 유기규소 화합물, 니트로 치환된 유기규소 화합물 또는 이들의 혼합물을, 유사 비점 클로로실란의 혼합물을 함유하는 조 클로로실란 스트림의 분리에 사용한다. 모노-시아노 치환된 유기 화합물은, 상응하는 디니트릴 화합물보다 100℃ 이상 낮은 표준 비점을 갖는 저비점 물질이다. 이러한 특성은, 분리 단계가 상응하게 저온에서 수행되도록 하여, 작업시에 증류 보조제의 분해 위험을 방지한다.
발명의 개요
본 발명은 저비점 클로로실란과 고비점 클로로실란의 조 클로로실란 스트림의 분리방법에 관한 것이다. 본 발명의 방법은 조 클로로실란 스트림을 모노-시아노 치환된 유기 화합물, 니트로 치환된 유기 화합물, 모노-시아노 치환된 유기규소 화합물, 니트로 치환된 유기규소 화합물 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택된 증류 보조제에 접촉시킴을 포함한다. 저비점 클로로실란을 조 클로로실란 스트림으로부터 회수한다. 증류 보조제를 고비점 클로로실란으로부터 분리한다.
도 1은 본 발명에 따라 수득할 수 있는 MeSiCl3/Me2SiCl2 상대 휘발성 향상의 그래프 표현이다. 특히, 도 1은 벤조니트릴 첨가의 존재 및 부재하에 MeSiCl3/Me2SiCl2 상대 휘발성 대 MeSiCl3 농도의 플롯이다.
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본 발명은 클로로실란의 혼합물을 함유하는 조 클로로실란 스트림의 분리방법에 관한 것이다. 본 발명의 방법은, 조 클로로실란 스트림을 증류 보조제에 접촉시키는 단계, 저비점 클로로실란을 조 클로로실란 스트림으로부터 분리하는 단계 및 증류 보조제를 고비점 클로로실란으로부터 분리하는 단계를 포함한다.
본원에 사용된 바와 같이, 조 클로로실란 스트림은 저비점 클로로실란과 고비점 클로로실란의 혼합물을 의미한다. 한 가지 양태에서, 조 클로로실란 스트림은 유사 비점 클로로실란을 함유한다. 조 클로로실란 스트림의 대표적인 예에는 메틸 클로라이드와 규소의 소위 직접 처리 반응으로 생성된 것들, 및 유기규소 산업에서 사용된 클로로실란 생성물의 혼합물이 포함된다. 조 클로로실란 스트림의 또 다른 예는 메틸트리클로로실란과 디메틸디클로로실란을 함유하는 것이다. 본 발명의 방법으로 분리할 수 있는 조 유사 비점 클로로실란 스트림의 다른 예에는 (i) 디메틸디클로로실란(비점 약 70.1℃)와 에틸디클로로실란(74.6℃) C2H5SiHCl2를 함유하는 조 스트림, (ii) 페닐트리클로로실란(201℃) C6H5SiCl3와 페닐메틸디클로로실란(205.6℃) (CH3)(C6H5)SiCl2을 함유하는 조 스트림 및 (iii) 메틸비닐디클로로실란(92.3℃) CH2=CH(CH3)SiCl2와 비닐트리클로로실란(93℃) CH2=CHSiCl3을 함유하는 조 스트림이 포함된다. 본원에서 사용된 바와 같이, 유사 비점 클로로실란은 대기압에서 서로 약 25℃ 이내의 비점, 또는 대기압에서 서로 약 10℃ 이내의 비점을 갖는 클로로실란을 의미하는 것으로 의도된다.
본원에서 증류 보조제로서 사용하기에 적합한 화합물에는 모노-시아노 치환된 유기 화합물, 니트로 치환된 유기 화합물, 모노-시아노 치환된 유기규소 화합물, 니트로 치환된 유기규소 화합물 또는 이들의 혼합물이 포함된다. 증류 보조제는 분리 온도 및 바람직하게는 주위 온도에서 액체이어야 한다. 추가로, 증류 보조제는 일반적으로 분리되는 클로로실란의 비점보다 더 높은 비점을 가져야 하고, 일반적으로 클로로실란과 반응하지 않거나 사용된 최대 분리 온도에서 분해되지 않아야 한다.
사용될 수 있는 모노-시아노 치환된 유기 화합물의 몇몇 예에는 아크릴로니트릴, 벤조니트릴, 부티로니트릴, 카프릴로니트릴, 프로피오니트릴, 2-메틸-2-부텐니트릴, 2-펜텐니트릴, 4-펜텐니트릴 및 시아노아세테이트 에스테르가 포함된다. 몇몇 바람직한 예는 카프릴로니트리 CH3(CH2)6CN 및 벤조니트릴 C6H5CN이 포함된다.
사용될 수 있는 모노-시아노 치환된 유기규소 화합물의 몇몇 예에는 3-시아노프로필디메틸클로로실란 N≡C-CH2CH2CH2Si(CH3)2Cl, 3-시아노프로필메틸디클로로실란 N≡C-CH2CH2CH2Si(CH3)Cl2, 3-시아노프로필페닐디클로로실란 N≡C-CH2CH2CH2SiC6H5Cl2, 3-시아노프로필트리클로로실란 N≡C-CH2CH2CH2SiCl3 및 2-시아노에틸트리클로로실란 N≡C-CH2CH2SiCl3이 포함된다.
사용될 수 있는 니트로 치환된 유기 화합물의 몇몇 예에는 니트로에탄 C2H5NO2 및 1-니트로프로판 CH3CH2CH2NO2이 포함된다. 바람직한 예는 1-니트로프로판이다.
사용될 수 있는 니트로 치환된 유기규소 화합물의 몇몇 예에는 트리클로로(니트로프로필)실란 Cl3Si(CH2)3NO2, 메틸디클로로(니트로프로필)실란 CH3Cl2Si(CH2)3NO2, 에틸디클로로(니트로프로필)실란 C2H5Cl2Si(CH2)3NO2 및 메틸디클로로(니트로에틸)실란 CH3Cl2Si(CH2)2NO2가 포함된다.
증류 보조제는 일반적으로 클로로실란의 가수분해를 최소화하기 위해 가능한 한 건조되어야 한다. 증류 보조제로부터 잔류 물을 제거하는 한가지 방법은 증류 보조제를 분자체로 건조시키는 것이다. 물의 재유입을 방지하기 위해, 건조된 증류 보조제는 수증기에 노출되지 않아야 한다.
임의 농도의 증류 보조제는, 디메틸디클로로실란(70.1℃)과 메틸트리클로로실란(66.1℃)을 함유하는 조 클로로실란 스트림의 경우에, 조 클로로실란 스트림으로부터 메틸트리클로로실란의 제거를 촉진시킴으로써 유사 비점 클로로실란의 분리를 향상시키는 것으로 밝혀졌다.
본 발명의 방법에 따라서, 조 클로로실란 스트림은 증류 보조제와 접촉되고, 저비점 클로로실란은 조 클로로실란 스트림으로부터 분리된다. 분리는, 조 클로로실란 스트림 및 증류 보조제를 증류기(retort)에서 혼합한 다음, 혼합물을 가열하여 저비점 클로로실란을 제거하는 것과 같은 적합한 방식으로 수행할 수 있다. 또는, 혼합된 클로로실란(조 클로로실란)의 증기는 저비점 클로로실란의 비점 초과의 온도에서 유지되는 증류 보조제에 통과시킬 수 있다.
한 가지 방법에서, 증류 보조제는 증류 칼럼 또는 증류탑에서 혼합 실란의 증기에 역류 방식으로 통과된다. 컬럼 또는 탑의 온도는, 컬럼 또는 탑으로 유동하는 액체 증류 보조제가, 컬럼 또는 탑에서 발생하는 혼합 클로로실란의 증기, 및 증류 보조제 공급점 아래의 컬럼 또는 탑에서 각 트레이 또는 단계 위의 농축 증기와 접촉하도록 조절되어야 한다.
저비점 클로로실란을 제거한 후, 증류 보조제 및 고비점 클로로실란은 기액 크로마토그래피, 증류 또는 섬광 증류 등의 적합한 방식으로 분리할 수 있다.
본 발명의 방법은 대기압 초과, 대기압 또는 감압에서 수행할 수 있다. 압력은, 증류 보조제를 현저한 정도로 열 분해시킬 만큼 재비기 온도가 충분히 높지 않도록, 충분히 낮은 것이 바람직하다.
대규모 상업적 작업에서, 증류 보조제는 한편에서는 요구되는 증류 환류비 및 상응하는 에너지 요건을 감소시키고 다른 한편에서는 요구된 증류 컬럼 크기(접촉 단계 및 컬럼 직경)를 최소화하여 자본 비용을 감소시키는 양으로 사용된다. 당해 기술분야에 공지된 바와 같이, 이는 투자 대비 회수에 대한 상업적 기대와 함께, 자본 장비 비용, 에너지 비용 및 증류 보조제 비용의 균형을 필요로 한다. 실시가능한 증류 보조제 농도의 예는 클로로실란 혼합물에서 50중량% 이하의 농도, 클로로실란 혼합물에서 1 내지 50중량%의 농도 또는 클로로실란 혼합물에서 25 내지 45중량%의 농도이다.
본 발명은 조 클로로실란 스트림에 존재할 수 있는 다른 실란의 존재하에 수행될 수 있다. 예를 들면, 사염화규소 SiCl4, 트리메틸클로로실란 (CH3)3SiCl, 메틸디클로로실란 CH3SiHCl 및 디메틸클로로실란 (CH3)2SiHCl의 존재는, 규소 금속 및 메틸 클로라이드의 직접 반응에 의해 생성된, 디메틸디클로로실란과 메틸트리클로로실란을 함유하는 조 클로로실란 스트림으로부터 메틸트리클로로실란의 제거를 방해하지 않는다. 이들 기타 실란은 미리 또는 메틸트리클로로실란과 함께 증류할 수 있다.
다음 실시예는 본 발명의 양태를 입증하기 위해 포함된다. 다음 실시예에 기재된 기술이 본 발명을 양호하게 실시하기 위해 본 발명자들에 의해 발견된 기술을 나타내고, 따라서 이의 실시를 위해 바람직한 방식을 구성하도록 고려될 수 있다는 것은 당해 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게 인지되어야 한다. 그러나, 당해 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는, 본 발명의 기재내용에 비추어, 본 발명의 정신 및 범위에서 벗어나지 않고도 본원에 기재되어 있고 유사하거나 동등한 결과를 제공하는 특정한 양태에서 다수의 변화가 이루어질 수 있음을 인지한다. 모든 퍼센트는 중량%이다. 각 실시 양태에서, 모노-시아노 또는 니트로-관능성 증류 보조제가 사용되는데, 이는 분리 추출 상을 형성하지 않았고 조 클로로실란 스트림과 혼화성이었으며 추가의 비극성 용매를 사용하지 않았다.
실시예 1 - 상대 휘발성 스크리닝
MeSiCl3와 Me2SiCl2의 50/50 몰% 혼합물 1g, 및 시험되는 모노-시아노 관능성 화합물 또는 니트로 관능성 화합물 1g을 실온에서 20mL 공간부 바이알로 칭량하고, 평형화시킨다. 공간부 및 액상은 열 전도성 검출기(GC-TCD)가 구비된 기체 크로마토그래피로 분석하여 다음 방정식에 따라 혼합물의 상대 휘발성을 측정한다.
α = {[MeSiCl3]V[Me2SiCl2]I} ÷{[MeSiCl3]I[Me2SiCl2]V}
상기 방정식에서, α는 상대 휘발성이고, Me는 메틸이고, v 및 l은 각각 기상 및 액상에서 MeSiCl3 및 Me2SiCl2의 측정된 몰% 농도이다. MeSiCl3 및 Me2SiCl2의 50/50 몰% 혼합물의 상대 휘발성은 비교용 대조군과 동일한 방식으로 측정한다. 결과는 표 1에 도시되어 있다. 대조군 값보다 큰 α의 값은, 조 클로로실란에 접촉하는 경우, 상응하는 실시예 화합물이 조 클로로실란 스트림으로부터 저비점 클로로실란(당해 실시예 중의 MeSiCl3)의 회수를 향상시킬 수 있음을 나타낸다. 실시예 화합물은 클로로실란 비점과 현저히 상이한 표준 비점으로 선택될 수 있기 때문에, 고비점 클로로실란으로부터 증류 보조제의 분리는, 예를 들면, 증류를 통해 용이하게 달성될 수 있다.
| 모노-시아노 또는 니트로 관능성 증류 보조제 | 표준 비점 (℃) |
측정된 상대 휘발성 |
향상(%) |
| 대조군 - 증류 보조제 부재 | 1.20 | 없음 | |
| 3-시아노프로필디메틸클로로실란, N≡CCH2CH2CH2Si(CH3)2Cl |
230-235 | 1.24 | 3.3 |
| 3-시아노프로필트리클로로실란, (Cl)3Si(CH2)3CN |
237-238 | 1.31 | 9.2 |
| 4-펜텐니트릴, (CH2)=CH(CH2)2CN | 140 | 1.40 | 16.7 |
| 카프릴로니트릴, CH3(CH2)6CN | 198-200 | 1.30 | 8.3 |
| 벤조니트릴, C6H5CN | 191 | 1.31 | 9.2 |
| 메틸 시아노아세테이트, (CH3)O2C(CH2)CN | 204-207 | 1.47 | 22.5 |
| 1-니트로프로판, CH3(CH2)2NO2 | 131-132 | 1.37 | 14.2 |
| 2-니트로프로판, (CH3)2CHNO2 | 120 | 1.36 | 13.3 |
| 1-니트로부탄, CH3(CH2)3NO2 | 152-153 | 1.32 | 10.0 |
| 2-메틸-2-니트로프로판, (CH3)3CNO2 | 126-127 | 1.30 | 8.3 |
| 니트로사이클로펜탄, (CH2)4CHNO2 | 180 | 1.38 | 15.0 |
| 니트로벤젠, C6H5NO2 | 210-211 | 1.35 | 12.5 |
실시예 2 - 상대 휘발성 향상 스크리닝
MeSiCl3 및 Me2SiCl2의 10/90 몰% 혼합물 약 1.5g을 20mL 공간부 바이알로 칭량한다. 상이한 양의 벤조니트릴을, 바이알 중의 전체 공간부 용적을 일정하게 유지하는데 필요한 소정량의 불활성 유리 비드와 함께 첨가한다. 바이알을 실온에서 평형화시키고, 공간부 및 액상을 GC-TCD로 분석하여, 상기 실시예 1에 제시된 방정식에 따라 혼합물의 상대 휘발성을 측정한다. MeSiCl3 및 Me2SiCl2의 10/90 몰% 혼합물의 상대 휘발성은 비교용 대조군과 동일한 방식으로 측정한다. 이 결과는 표 2에 제시되며, 첨가제의 양 증가가 상대 휘발성을 향상시킴을 나타낸다.
| 벤조니트릴 농도, 중량% | 측정된 상대 휘발성 |
| 0(대조군) | 1.17 |
| 10 | 1.23 |
| 15 | 1.28 |
| 25 | 1.30 |
| 38 | 1.30 |
실시예 3 - MeSiCl3/Me2SiCl2/벤조니트릴 삼상 기액 추출(VLE)
MeSiCl3/Me2SiCl2에 대한 상대 휘발성은 MeSiCl3/Me2SiCl2/벤조니트릴의 혼합물에 대해 수집한 엄격한 VLE 데이타로부터 계산하고, 여기서 벤조니트릴/Me2SiCl2 비는 하나로 고정되고, MeSiCl3/Me2SiCl2의 몰 비는 10:90 내지 50:50으로 변동된다. 이어서, 삼상 시스템에 대한 상대 휘발성을 MeSiCl3/Me2SiCl2 이상 시스템에 대해 수득된 결과와 비교한다. 이 결과의 그래프 표시는 도 1에 제시되어 있다. 도 1로부터, 벤조니트릴의 첨가는 MeSiCl3 저농도에서의 약 18%로부터 MeSiCl3 고농도에서의 약 6%까지 MeSiCl3 대 Me2SiCl2의 상대 휘발성을 향상시킨다는 것이 명백해진다. 이는 벤조니트릴이, 예를 들면, 증류를 통해 고비점 Me2SiCl2 클로로실란 종으로부터 저비점 MeSiCl3을 회수하는 분리 능력을 현저히 향상시킴을 입증한다.
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본 발명의 실질적인 특징으로부터 벗어나지 않고도 다수의 변화가 본원에 기재된 화합물, 조성물 및 방법에서 이루어질 수 있다. 본원에서 구체적으로 설명된 본 발명의 양태는 단지 예시적인 것이며, 첨부된 청구의 범위에 정의된 것을 제외하고는 본 발명의 범위에 대한 제한으로 의도되지 않는다.
Claims (9)
- 조 클로로실란 스트림을 모노-시아노 치환된 유기 화합물, 니트로 치환된 유기 화합물, 모노-시아노 치환된 유기규소 화합물, 니트로 치환된 유기규소 화합물 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택된 증류 보조제와 접촉시키는 단계(A),저비점 클로로실란을 상기 조 클로로실란 스트림으로부터 회수하는 단계(B) 및상기 증류 보조제 및 고비점 클로로실란을 분리하는 단계(C)를 포함하는, 저비점 클로로실란과 고비점 클로로실란의 조 클로로실란 스트림의 분리방법.
- 제1항에 있어서, 상기 증류 보조제가 아크릴로니트릴, 벤조니트릴, 부티로니트릴, 카프릴로니트릴, 프로피오니트릴, 2-메틸-2-부텐니트릴, 2-펜텐니트릴, 4-펜텐니트릴, 3-시아노프로필디메틸클로로실란, 3-시아노프로필메틸디클로로실란, 3-시아노프로필페닐디클로로실란, 3-시아노프로필트리클로로실란, 2-시아노에틸트리클로로실란, 니트로에탄, 1-니트로프로판, 트리클로로(니트로프로필)실란, 메틸디클로로(니트로프로필)실란, 에틸디클로로(니트로프로필)실란, 메틸디클로로(니트로에틸)실란 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택되는, 저비점 클로로실란과 고비점 클로로실란의 조 클로로실란 스트림의 분리방법.
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- 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 조 클로로실란 스트림이 디메틸디클로로실란과 에틸디클로로실란을 함유하는 스트림, 페닐트리클로로실란과 페닐메틸디클로로실란을 함유하는 스트림 및 메틸비닐디클로로실란과 비닐트리클로로실란을 함유하는 스트림으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는, 저비점 클로로실란과 고비점 클로로실란의 조 클로로실란 스트림의 분리방법.
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Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54122227A (en) * | 1978-01-23 | 1979-09-21 | Nuenchritz Chemie | Manufacture of dimethylchlorosilane |
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Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54122227A (en) * | 1978-01-23 | 1979-09-21 | Nuenchritz Chemie | Manufacture of dimethylchlorosilane |
| JPS5976094A (ja) * | 1982-09-20 | 1984-04-28 | ダウ コ−ニング コ−ポレ−ション | クロロシランの分離方法 |
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