NL8301315A - PROCESS FOR PREPARING METHYL CHLORO SILANES. - Google Patents

PROCESS FOR PREPARING METHYL CHLORO SILANES. Download PDF

Info

Publication number
NL8301315A
NL8301315A NL8301315A NL8301315A NL8301315A NL 8301315 A NL8301315 A NL 8301315A NL 8301315 A NL8301315 A NL 8301315A NL 8301315 A NL8301315 A NL 8301315A NL 8301315 A NL8301315 A NL 8301315A
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
copper
weight
process according
silicon
partially oxidized
Prior art date
Application number
NL8301315A
Other languages
Dutch (nl)
Original Assignee
Gen Electric
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Gen Electric filed Critical Gen Electric
Publication of NL8301315A publication Critical patent/NL8301315A/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07FACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F7/00Compounds containing elements of Groups 4 or 14 of the Periodic System
    • C07F7/02Silicon compounds
    • C07F7/08Compounds having one or more C—Si linkages
    • C07F7/12Organo silicon halides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07FACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F7/00Compounds containing elements of Groups 4 or 14 of the Periodic System
    • C07F7/02Silicon compounds
    • C07F7/08Compounds having one or more C—Si linkages
    • C07F7/12Organo silicon halides
    • C07F7/16Preparation thereof from silicon and halogenated hydrocarbons direct synthesis

Description

P & C , AP&C, A

S 2348-1235 Ned/LE/WVRS 2348-1235 Ned / LE / WVR

Korte aanduiding : Werkwijze voor het bereiden van methylchloorsilanen.Short designation: Process for preparing methylchlorosilanes.

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het bereiden van methylchloorsilanen door omzetting van deeltjesvormig silicium en methylchloride in aanwezigheid van een koper en silicium bevattende katalysator. Meer in 5 het bijzonder heeft de uitvinding betrekking op de toepassing van deeltjesvormig silicium, dat in contact is gebracht met een mengsel van gedeeltelijk geoxideerd koper en koperformiaat, bij de bereiding van methylchloorsilanen.The invention relates to a process for preparing methylchlorosilanes by reacting particulate silicon and methyl chloride in the presence of a copper and silicon-containing catalyst. More particularly, the invention relates to the use of particulate silicon which has been contacted with a mixture of partially oxidized copper and copper formate in the preparation of methylchlorosilanes.

10 in het verleden zijn methylchloorsilanen bereid door direkte omzetting van deeltjesvormig silicium en methylchloride in aanwezigheid van metalliek koper of zilver als . katalysator, terwijl ook koperchloride of legeringen van de bovengenoemde metallieke katalysatoren vaak gebruikt 15 worden, zie Rochow, Chemistry of the Silicones, 2e druk (1951), blz. 36-46, John Wiley & Sons, New York. Behalve dimethyldichloorsilaan kan een verscheidenheid van andere silanen gevormd worden, bijvoorbeeld tetramethylsilaan, trimethylchloorsilaan, methyltrichloorsilaan, silicium-20 tetrachloride, trichloorsilaan, methyldichloorsilaan en dimethylchloorsilaan.In the past, methyl chlorosilanes have been prepared by direct conversion of particulate silicon and methyl chloride in the presence of metallic copper or silver as. catalyst, while copper chloride or alloys of the above metallic catalysts are also frequently used, see Rochow, Chemistry of the Silicones, 2nd Edition (1951), pp. 36-46, John Wiley & Sons, New York. In addition to dimethyldichlorosilane, a variety of other silanes can be formed, for example, tetramethylsilane, trimethylchlorosilane, methyltrichlorosilane, silicon tetrachloride, trichlorosilane, methyldichlorosilane and dimethylchlorosilane.

Behalve dimethyldichloorsilaan, dat het de voorkeur verdienende methylchloorsilaan van de uitvinding is, wordt bij de vorming van het ruwe methylchloorsilaan "residu" 25 gevormd. De hier gebruikte uitdrukking "residu" heeft betrekking op produkten in het ruwe methylchloorsilaan die een kookpunt boven 70°C bij atmosferische druk bezitten.In addition to dimethyldichlorosilane, which is the preferred methylchlorosilane of the invention, "crude" is formed in the formation of the crude methylchlorosilane. The term "residue" as used herein refers to products in the crude methylchlorosilane which have a boiling point above 70 ° C at atmospheric pressure.

Het residu bestaat uit materialen zoals disilanen, bijvoorbeeld symmetrisch 1,1,2,2-tetrachloordimethyl-30 disilaan, 1,1,2-trichloortrimethyldisilaan, disiloxanen, disilraethylenen en andere hoog kokende verbindingen, bijvoorbeeld trisilanen, trisiloxanen, trisilmethyleen, enz.The residue consists of materials such as disilanes, for example symmetrical 1,1,2,2-tetrachlorodimethyl-30 disilane, 1,1,2-trichlorotrimethyldisilane, disiloxanes, disilraethylenes and other high boiling compounds, for example trisilanes, trisiloxanes, trisilethylene, etc.

Gebleken is dat bepaalde componenten in het hierboven gedefinieerde residu, met name 1,1,2,2-tetrachloordimethyl-35 disilaan en 1,1,2-trichloortrimethyldisilaan, "gesplitst" kunnen worden volgens het Amerikaanse octrooischrift 2.709.176, het Franse octrooischrift 1.447.304 of het 8301315It has been found that certain components in the residue defined above, in particular 1,1,2,2-tetrachlorodimethyl-35-disilane and 1,1,2-trichlorotrimethyldisilane, can be "cleaved" according to U.S. Patent 2,709,176, French Patent 1,447,304 or 8301315

• 'V• 'V

- 2 - A <- 2 - A <

Japanse octrooischrift 1.783.419, onder vorming van bruikbare methylchloorsilaan-monomeren. De hier gebruikte uitdrukking "splitsbaarheid" betekent het gewichtspercentage van de bovengenoemde disilanen in het residu. Het "splitsen" 5 van de bovengenoemde disilanen kan tot stand worden gebracht door het residu in een als reactor dienend vat continu te roeren onder toepassing van een tertiair amine, bijvoorbeeld tributylamine, waarbij continu watervrije chloorwater-stof wordt toegevoerd.Japanese Patent 1,783,419, to form useful methyl chlorosilane monomers. The term "cleavability" as used herein means the weight percent of the above-mentioned disilanes in the residue. The "cleavage" of the above-mentioned disilanes can be accomplished by continuously stirring the residue in a reactor vessel using a tertiary amine, for example tributylamine, continuously feeding anhydrous hydrogen chloride.

10 Behalve in het bereiden van methylchloorsilanen door direkte omzetting tussen deeltjesvormig silicium en methyl-chloride in aanwezigheid van een koper bevattende katalysator onder vorming van ruwe methylchloorsilanen met een verlaagd gewichtspercentage residu, betrokken op het totale 15 gewicht van het ruwe methylchloorsilaan, en de splitsbaarheid van dit residu (als hierboven gedefinieerd), is men tevens geïnteresseerd in de T/D verhouding van het ruwe methylchloorsilaan. De T/D verhouding is de verhouding tussen methyltrichloorsilaan en dimethyldichloorsilaan in het als 20 reactieprodukt verkregen ruwe methylchloorsilaan. Derhalve betekent een verhoging van de T/D verhouding dat de vorming van het de voorkeur verdienende dimethyldichloorsilaan afneemt.Except in preparing methyl chlorosilanes by direct conversion between particulate silicon and methyl chloride in the presence of a copper-containing catalyst to form crude methyl chlorosilanes with a reduced weight percent residue, based on the total weight of the crude methyl chlorosilane, and the splittability of this residue (as defined above), is also interested in the T / D ratio of the crude methylchlorosilane. The T / D ratio is the ratio between methyltrichlorosilane and dimethyldichlorosilane in the crude methylchlorosilane obtained as reaction product. Therefore, an increase in the T / D ratio means that the formation of the preferred dimethyldichlorosilane decreases.

Zoals beschreven in de Amerikaanse octrooiaanvrage 25 288.175 kunnen verbeterde resultaten bij de reactie tussen deeltjesvormig silicium en methylchloride verkregen worden, bron van de door toepassing van gedeeltelijk geoxideerd koper alslkoper bevattende katalysator. Zoals vermeld in de Amerikaanse octrooiaanvrage 288.175 verschaft de toepassing van gedeelte-30 lijk geoxideerd of gecementeerd koper met een bepaalde verdeling van de deeltjesgrootte en een minimaal specifiek oppervlak (bepaald volgens de BET-methode) als katalysator een verbetering in de selectiviteit voor wat betreft de T/D verhouding bij de reactie tussen deeltjesvormig silicium en 35 methylchloride.As described in U.S. Patent Application No. 25,288,175, improved results can be obtained in the reaction between particulate silicon and methyl chloride, source of the catalyst using partially oxidized copper as copper. As disclosed in U.S. Patent Application No. 288,175, the use of partially oxidized or cemented copper with a particular particle size distribution and minimal surface area (determined by the BET method) as a catalyst provides an improvement in selectivity in terms of T / D ratio in the reaction between particulate silicon and methyl chloride.

Het volgens de Amerikaanse octrooiaanvrage 288.175 toegepaste, gedeeltelijk geoxideerde koper kan bereid worden door een oplossing van een koperverbinding over afvalijzer te voeren, hetgeen leidt tot de afzetting 8301315 V* 4 - 3 - van metalliek koper in de vórm van een fijn neerslag. Vervolgens wordt het neerslag onderworpen aan een pyrometal-lurgisch proces, hetgeen de gedeeltelijke oxidatie van het gesementeerde koper tot gevolg heeft. In het -5 gedeeltelijk geoxideerde koper kan in totaal 77-87 gew.% koper in gebonden of niet-gebonden vorm en bij voorkeur 83 gew.% aanwezig zijn. Het totale reducerende . vermogen van het gedeeltelijk geoxideerde koper bedraagt bij voorkeur 75-80, maar men kan 10 een traject van 70-90 toepassen. Het totale reducerende vermogen "TRP", het percentage cupro-oxide, kan bepaald worden door titratie met een standaard-ijzersulfaatoplossing onder toepassing van Ferroin als indicator.The partially oxidized copper used in U.S. Patent Application 288,175 can be prepared by passing a copper compound solution over scrap iron resulting in the deposition of 8301315 V * 4-3 of metallic copper in the form of a fine precipitate. The precipitate is then subjected to a pyrometallic process, which results in partial oxidation of the cemented copper. In the -5 partially oxidized copper, a total of 77-87 wt% copper may be present in bonded or unbound form, and preferably 83 wt%. The total reducing. power of the partially oxidized copper is preferably 75-80, but a range of 70-90 can be used. The total reducing power "TRP", the percentage of cuprous oxide, can be determined by titration with a standard iron sulfate solution using Ferroin as an indicator.

Het gehalte aan metalliek koper van het -15 gedeeltelijk geoxideerde koper, kan 10-20 gew.% van het gedeeltelijk geoxideerde koper bedragen? bij voorkeur bedraagt dit gehalte 15-20 gew.%. Het gedeeltelijk geoxideerde koper kan 30-50 gew.% cupro-oxide bevatten, terwijl 39-50 gew.% cupro-oxide de 20 voorkeur verdient. Het - gedeelte lijk geoxideerde koper kan 30-50 gew.% cupri-oxide bevatten, terwijl 35-43 gew.% cupri-oxide de voorkeur verdient.The metallic copper content of the -15 partially oxidized copper can be 10-20% by weight of the partially oxidized copper? this content is preferably 15-20% by weight. The partially oxidized copper may contain 30-50 wt% cuprous oxide, while 39-50 wt% cuprous oxide is preferred. The partially oxidized copper may contain 30-50 wt.% Cuprous oxide, while 35-43 wt.% Cuprous oxide is preferred.

Het volgens de uitvinding toegepaste, gedeeltelijk geoxideerde koper kan verder worden gekenmerkt 25 als gedeeltelijk geoxideerde koperdeeltjes met een specifiek 2 oppervlak van ten minste 3,5 m /gram, bepaald volgens de stikstof>adsorptie methode van Brunauer, Emmett en Teller,The partially oxidized copper used according to the invention can further be characterized as partially oxidized copper particles with a specific surface area of at least 3.5 m / gram, determined according to the nitrogen> adsorption method of Brunauer, Emmett and Teller,

Joum. Am. Chem. Soc., Vol 60, blz.309 (1938). Verder bezit het als katalysator toegepaste, gedeeltelijk geoxideerde 30 koper de volgende verdeling van de grootte van de deeltjes ; de diameter van de deeltjes bedraagt minder dan 35 micron en meer dan 0,7 micron, terwijl 50 % van de deeltjes een diameter van 4-7 micron bezit en de gemiddelde diameter van de deeltjes uiteenloopt van 3,0 tot 5,5 micron.You. Am. Chem. Soc., Vol 60, 309 (1938). Furthermore, the partially oxidized copper used as a catalyst has the following particle size distribution; the diameter of the particles is less than 35 microns and more than 0.7 microns, while 50% of the particles are 4-7 microns in diameter and the average diameter of the particles is from 3.0 to 5.5 microns.

35 In het algemeen dient het chloridegehalte van het gedeeltelijk geoxideerde koper ·. ei. 0-0,2 gew.% te bedragen; bij voorkeur bedraagt dit gehalte 0-0,1 gew.%. Het sulfaatgehalte bedraagt 0-1,5 gew.% en bij voorkeur 0-0,8 gew.%. Het ijzergehalte van fcet 8301315 4 » - 4 - koper kan uiteenlopen van 0-1,5 gew.% en bedraagt bij voorkeur 0-1 gew.%. Het gedeeltelijk geoxideerde koper kan een verscheidenheid van verontreinigingen bevatten, b.v. tot ca. 0,2 gew.% lood en tot ca. 0,42 gew.% tin, 5 terwijl het watergehalte uiteen kan lopen van 0 tot 0,75 gew.%. Andere gewenste eigenschappen van het gedeeltelijk geoxideerde koper zijn een schijnbare dichtheid van 1,.2-1,4 3 gram per cm en een Fisher-getal, bepaald door de "Sub Seive Sizer" van Fisher Scientific Company, van 1,8-2,4 micrometer 10 (pm), een maat voor de permeabiliteit van het poeder voor lucht.In general, the chloride content of the partially oxidized copper ·. egg. 0-0.2 wt%; this content is preferably 0-0.1% by weight. The sulfate content is 0-1.5 wt.% And preferably 0-0.8 wt.%. The iron content of copper 8301315 4-4 copper can range from 0-1.5 wt%, and is preferably 0-1 wt%. The partially oxidized copper can contain a variety of impurities, e.g. up to about 0.2 wt% lead and up to about 0.42 wt% tin, while the water content may range from 0 to 0.75 wt%. Other desirable properties of the partially oxidized copper are an apparent density of 1.2-1.4 grams per cm and a Fisher number determined by the Fisher Scientific Company's "Sub Seive Sizer" of 1.8-2 .4 µm 10 (µm), a measure of the powder's permeability to air.

Zoals beschreven in de Amerikaanse octrooiaanvrage 288.175 worden door de bereiding van methylchloorsilanen volgens de direkte methode van Rochow, waarbij het bovenge-15 noemde, gedeeltelijk geoxideerde koper wordt toegepast, methylchloorsilaanmengsels met een bevredigende T/D verhouding verschaft. Aanvraagster is echter gebleken dat het gewichtspercentage residu van de methylchloorsilaanmengsels, die verkregen zijn onder toepassing van het ge-20 deeltelijk geoxideerde koper, vaak aanvaardbare grenzen overschrijdt.As described in U.S. patent application 288,175, the preparation of methyl chlorosilanes by the Rochow direct method using the above-mentioned partially oxidized copper provides methylchlorosilane mixtures with a satisfactory T / D ratio. However, the Applicant has found that the weight percent residue of the methylchlorosilane mixtures obtained using the partially oxidized copper often exceeds acceptable limits.

Verder onderzoek is uitgevoerd om de werking van koper voor de direkte reaktie tussen deeltjesvormig silicium en organisch chloride te verbeteren, zoals beschreven in 25 "Chemistry and Practical Uses of Organosilicon Compounds", V.I, Leningrad (1958), door P.S. Rostsishevskii, "A Study of the Direct Synthesis of Methylchlorosilanes", Institute of Artificial Resins, Warschau, blz. 42-59. Door Rostsishevskii werd in combinatie met methylchloride 30 contactmassa's toegepast die verkregen werden door verhitting van mengsels van deeltjesvormig silicium en koperformiaat.Further research has been conducted to improve the performance of copper for the direct reaction between particulate silicon and organic chloride, as described in 25 "Chemistry and Practical Uses of Organosilicon Compounds", VI, Leningrad (1958), by PS Rostsishevskii, "A Study of the Direct Synthesis of Methylchlorosilanes ", Institute of Artificial Resins, Warsaw, pp. 42-59. Rostsishevskii used, in combination with methyl chloride, 30 contact masses obtained by heating mixtures of particulate silicon and copper formate.

Gevonden werd dat door toepassing van koperformiaat in plaats van het als katalysator dienende, gedeeltelijk geoxideerde koper bij de direkte methode van Rochow, een belang-35 rijke vermindering verkregen wordt van het gewichtspercentage residu dat in het ruwe methylchloorsilaanmengsel verkregen wordt. Verder werd echter gevonden dat de splitsbaar- 8301315 V* · ♦ - 5 - heid van dit residu belangrijk verminderd wordt vergeleken met de splitsbaarheid van het residu dat verschaft wordt door het -- gedeeltelijk geoxideer de koper.It has been found that by using copper formate in place of the catalysed partially oxidized copper in the Rochow direct method, a significant reduction in the weight percent residue obtained in the crude methylchlorosilane mixture is obtained. Furthermore, it was found, however, that the splittability of this residue is significantly reduced compared to the splittability of the residue provided by the partially oxidized copper.

5 De uitvinding berust op de ontdekking dat een mengsel van het gedeeltelijk geoxideerde koper en koperformiaat ruw methylchloorsilaan kan verschaffen met een belangrijke vermindering van het gewichts-percentage residu, vergeleken met de toepassing van alleen 10 gedeeltelijk geoxideerd koper. Verder is de splitsbaarheid van het residu, dat verkregen wordt door toepassing van het mengsel van gedeeltelijk geoxideerd koper en koperformiaat, praktisch gelijk aan de splitsbaarheid van het residu dat verkregen wordt door toepassing van het gedeelte-15 lijk geoxideerde koper. ^ Volgens de uit vinding wordt dus een aanzienlijke toename in de vorming van dimethyldichloorsilaan en bruikbaar methylchloorsilaan-monomeer verschaft door een combinatie van gedeeltelijk geoxideerd koper en koperformiaat. Verdere verbeteringen, .The invention is based on the discovery that a mixture of the partially oxidized copper and copper formate can provide crude methylchlorosilane with a significant reduction in the weight percent residue, compared to the use of only partially oxidized copper. Furthermore, the splittability of the residue, which is obtained by using the mixture of partially oxidized copper and copper formate, is practically equal to the splittability of the residue, which is obtained by using the partly oxidized copper. Thus, according to the invention, a significant increase in the formation of dimethyl dichlorosilane and useful methyl chlorosilane monomer is provided by a combination of partially oxidized copper and copper formate. Further improvements,.

ïri f-fri nA»T Ί jfa» 20 zoals het gewichtspercentage/benutting van de siliciumcharge en de maximale vormingssnelheid, alsmede in de meeste gevallen een aanzienlijke verbetering in de T/D verhouding zijn eveneens waargenomen.such as the weight percentage / utilization of the silicon charge and the maximum rate of formation, as well as in most cases a significant improvement in the T / D ratio have also been observed.

De uitvinding verschaft een werkwijze voor het bereiden 25 van ruw methylchloorsilaan met ten minste 70 gew.% dimethyldichloorsilaan door omzetting van methylchloride met deeltjesvormig silicium in aanwezigheid van een doelmatige hoeveelheid van een koper en silicium bevattende katalysator, waarbij gedeeltelijk geoxideerd koper wordt toegepast, onder 30 vorming van een aanzienlijke hoeveelheid splitsbaar disilaan bevattend residu in het ruwe methylchloorsilaan, welk residu een kookpunt boven 70°C onder atmosferische omstandigheden bezit, waardoor een totale vermindering in het gewichts-percentage winbaar /^^^Sorsilaan uit het ruwe methylchloor-35 silaan verkregen wordt; de door de uitvinding verschafte verbetering bestaat hierin dat men koperformiaat in combina-~ tie met het gedeeltelijk geoxideerde koper toepast, waardoor 8301315 * I < - 6 - ruw methylchloorsilaan met een belangrijk verminderd gewichts-percentage van dit residu, betrokken op het totale gewicht van het nawe methylchloorsilaan, gevormd wordt, terwijl het gewichtspercentage splitsbaar disilaan in dit residu praktisch 5 hetzelfde is als verschaft wordt door het als katalysator toegepaste, gedeeltelijk geoxideerde koper.The invention provides a process for preparing crude methylchlorosilane with at least 70 wt% dimethyldichlorosilane by reacting methyl chloride with particulate silicon in the presence of an effective amount of a copper and silicon-containing catalyst using partially oxidized copper. formation of a substantial amount of cleavable disilane-containing residue in the crude methylchlorosilane, which residue has a boiling point above 70 ° C under atmospheric conditions, thereby obtaining an overall reduction in the recoverable weight percent of Sorsilane from the crude methylchlorosilane. is becoming; the improvement provided by the invention is that copper formate is used in combination with the partially oxidized copper to yield 8301315 * 6-6 crude methyl chlorosilane with a significantly reduced weight percentage of this residue, based on the total weight of the new methyl chlorosilane is formed, while the weight percentage of cleavable disilane in this residue is substantially the same as that provided by the partially oxidized copper used as the catalyst.

Ofschoon volgens de uitvinding bij voorkeur methyl-chloride toegepast wordt, kunnen ook andere alkylchloriden, bijvoorbeeld ethylchloride, propylchloride, 10 enz., gebruikt worden.Although methyl chloride is preferably used according to the invention, other alkyl chlorides, for example ethyl chloride, propyl chloride, etc., can also be used.

' Men kan methylchloride of een inert gas, zoals argon, toepassen om het bed van siliciumdeeltjes en de katalysator-deeltjes in de kolom te fluidiseren. Het geflu'idiseerde bed bestaat uit silicium en katalysatordeeltjes. De silicium-15 deeltjes zijn aanwezig in de vorm van deeltjes met een grootte van minder dan 700 micron en een gemiddelde grootte van meer dan 20 micron en minder dan 300 micron. De gemiddelde diameter van de siliciumdeeltjes bedraagt bij voorkeur 100-150 micron.Methyl chloride or an inert gas such as argon can be used to fluidize the bed of silicon particles and the catalyst particles in the column. The fluidized bed consists of silicon and catalyst particles. The silicon-15 particles are present in the form of particles with a size of less than 700 microns and an average size of more than 20 microns and less than 300 microns. The average diameter of the silicon particles is preferably 100-150 microns.

20 Silicium wordt gewoonlijk verkregen met een zuiverheid van ten minste 98 gew.% en wordt vervolgens fijngemaakt tot siliciumdeeltjes met een grootte in het bovengenoemde traject; vervolgens wordt het silicium in een geschikte reactor gevoerd. Ofschoon de voorkeur wordt gegeven aan een gefluïdi-25 seerd bed, kan de werkwijze van de uitvinding uitgevoerd worden in andere typen reactoren, bijvoorbeeld met een vast bed en een geroerd bed. Bij voorkeur wordt een reactor met ge-fluïdiseerd bed toegepast, daar dan de maximale selectiviteit en de maximale hoeveelheid dimethyldichloorsilaan verkregen 30 wordt. De werkwijze van de uitvinding wordt uitgevoerd bij een temperatuur in het traject van 250-350°C en bij voorkeur in het traject van 280-330°C. De reactie kan continu of discontinu worden uitgevoerd.Silicon is usually obtained with a purity of at least 98% by weight and is then comminuted into silicon particles of a size in the above range; the silicon is then fed into a suitable reactor. Although a fluidized bed is preferred, the process of the invention can be carried out in other types of reactors, for example with a fixed bed and a stirred bed. Preferably, a fluidized bed reactor is used, since the maximum selectivity and the maximum amount of dimethyldichlorosilane is then obtained. The process of the invention is carried out at a temperature in the range of 250-350 ° C and preferably in the range of 280-330 ° C. The reaction can be run continuously or discontinuously.

Het verdient ook aanbeveling de werkwijze onder druk 35 uit te voeren, daar hierdoor de opbrengst en de omzetting van methylchloride in methylchloorsilanen worden verhoogd. Het is _ in het algemeen gewenst de werkwijze uit te voeren onder 8301315 *- * - 7 - een druk van 1-10 atmosfeer en bij voorkeur onder een overdruk van 1-5 atmosfeer. Onder deze omstandigheden worden de gewenste hoeveelheid deeltjesvormig silicium alsmede de gewenste hoeveelheid "koper bevattend mengsel", dat 5 wil zeggen een mengsel van 0,25-4 delen koperformiaat per deel gedeeltelijk geoxideerd koper, in de reactor gevoerd. Desgewenst kunnen het gedeeltelijk geoxideerde koper en het koperformiaat afzonderlijk in de reactor worden gevoerd. Men kan ca. 0,5-10 delen koper bevattende katalysator per 10 100 delen siliciumpoeder gebruiken.It is also recommended to carry out the process under pressure, as this increases the yield and conversion of methyl chloride to methyl chlorosilanes. It is generally desirable to carry out the process under a pressure of 1 - 10 atmospheres, and preferably under an atmospheric pressure of 1 - 5 atmospheres. Under these conditions, the desired amount of particulate silicon as well as the desired amount of "copper-containing mixture", that is, a mixture of 0.25-4 parts of copper formate per part of partially oxidized copper, are fed into the reactor. If desired, the partially oxidized copper and the copper formate can be fed separately into the reactor. About 0.5-10 parts of copper-containing catalyst per 100 parts of silicon powder can be used.

Methylchloridegas wordt continu door de reactor gevoerd teneinde de reactiemassa te fluïdiseren; uit de reactor worden gasvormige methylchloorsilanen alsmede niet-omgezet methylchloride gevoerd. Men voert het gasvormige reaktieprodukt 15 alsmede meegesleept deeltjesvormig materiaal uit de reactor met gefluldiseerd bed en vervolgens door één of meer cyclonen teneinde de betrekkelijk grote deeltjes uit de als produkt verkregen gasstroom af te scheiden. Deze deeltjes kunnen naar de reactor worden teruggevoerd om verder in het proces te 20 worden gebruikt teneinde de opbrengst aan dimethyldichloor-silaan uit het silicium maximaal te maken. Kleinere deeltjes worden met de produktstroom afgevoerd, waarna de stroom aan condensatie wordt onderworpen.Methyl chloride gas is continuously fed through the reactor to fluidize the reaction mass; gaseous methyl chlorosilanes and unreacted methyl chloride are fed from the reactor. The gaseous reaction product 15 and entrained particulate matter are passed from the fluidized bed reactor and then through one or more cyclones to separate the relatively large particles from the product gas stream. These particles can be returned to the reactor to be used further in the process to maximize the yield of dimethyldichlorosilane from the silicon. Smaller particles are discharged with the product stream, after which the stream is subjected to condensation.

Gezuiverd methylchloride wordt verhit en door de reactor 25 met gefluldiseerd bed gerecirculeerd voor de verdere vorming van methylchloorsilaan. De stroom ruwe methylchloorsilanen wordt naar een destillatiekolom gevoerd teneinde verscheidene chloorsilaanfracties, die bij de werkwijze zijn gevormd, in praktisch zuivere vorm af te destilleren. Het is nood-30 zakelijk het dimethyldichloorsilaan en de andere chloorsilanen te destilleren en zuivere zodat ze kunnen worden toegepast voor het bereiden van siloxanmaterialen.Purified methyl chloride is heated and recycled through the fluidized bed reactor 25 to further form methylchlorosilane. The crude methyl chlorosilanes stream is fed to a distillation column to distill off various chlorosilane fractions formed in the process in substantially pure form. It is necessary to distill and purify the dimethyl dichlorosilane and the other chlorosilanes so that they can be used to prepare siloxane materials.

Het volgens de uitvinding toegepaste koperformiaat kan verder worden gekenmerkt als een praktisch watervrij korrel- 35 vormig materiaal dat verkregen is uit cupriformiaat-dihydraat (CuiCHC^)2*2^0) of cupriformiaat-tetrahydraat (CuiCHC^^· 4H_0) van technische kwaliteit, en dat een BET specifiek Δ 2 oppervlak van 0,5-20 m /gram volgens de stikstofadsorptie- 830 1 3 1 5 - 8 - methode bezit.The copper formate used according to the invention can be further characterized as a practically anhydrous granular material obtained from cupric formate dihydrate (CuiCHC ^) 2 * 2 ^ 0) or cupric formate tetrahydrate (CuiCHC ^ ^ · 4H_0) of technical quality. , and which has a BET specific Δ 2 surface area of 0.5-20 m / gram according to the nitrogen adsorption 830 1 3 1 5 - 8 method.

Het koper bevattende mengsel kan een door droog mengen verkregen mengsel van gedeeltelijk geoxideerd koper en koperformiaat zijn of het gedeeltelijk geoxideerde koper en het koperformiaat kunnen samen worden gemengd in aanwezig-5heid van een inert organisch oplosmiddel, zoals hexaan, ter verbetering van het mengen. Bij voorkeur gebruikt men l,5r2,5 delen koperformiaat per deel gedeeltelijk geoxideerd koper voor het bereiden van het koper bevattende mengsel.The copper-containing mixture may be a dry-mixing mixture of partially oxidized copper and copper formate, or the partially oxidized copper and the copper formate may be mixed together in the presence of an inert organic solvent, such as hexane, to improve mixing. Preferably, 1.5r2.5 parts of copper formate per part of partially oxidized copper is used to prepare the copper-containing mixture.

Behalve het koper bevattende mengsel kan men tevens lOals promotor 0,005-2 delen poedervormig zinkmetaal per 100 delen poedervormig silicium toepassen.In addition to the copper-containing mixture, it is also possible to use 0.005-2 parts of powdered zinc metal per 100 parts of powdered silicon as promoter.

Opgemerkt wordt dat bij de bovenbeschreven werkwijze voor het bereiden van methylchloorsilanen de hoeveelheid koper bevattend mengsel per 100 delen poedervormig 15silicium binnen het bovengenoemde traject sterk uiteen kan lopen.It is noted that in the above-described process for preparing methylchlorosilanes, the amount of copper-containing mixture per 100 parts of powdered silicon can vary widely within the above range.

Het volgens de uitvinding bereide dimethyldichloorsilaan kan gehydrolyseerd worden volgens de methode van Rochow onder verschaffing van een grote verscheidenheid van bruikbare pro-20dukten zoals polydimethylsiloxanen met eindstandig silanol in de vorm van vloeistoffen, gommen en smeervetten.The dimethyldichlorosilane prepared according to the invention can be hydrolysed by the Rochow method to provide a wide variety of useful products such as polydimethylsiloxanes with silanol-terminated fluids, gums and greases.

De onderstaande, niet-beperkende voorbeelden lichten de uitvinding nader toe. Alle vermelde delen zijn gewichtsdelen.The following non-limiting examples further illustrate the invention. All parts listed are parts by weight.

Voorbeeld IExample I

25 Er werden experimentele reactoren met gefluïdiseerd bed, die een inwendige diameter van ca. 3,8 cm bezaten, en een reactor met geroerd bed, die een inwendige diameter van ca. 2,5 cm bezat, toegepast voor het bepalen van de werkzaamheid van koperformiaat en een mengsel van koperformiaat en 30gedeeltelijk geoxideerd koper voor het bereiden van ruw methylchloorsilaan door omzetting van siliciumpoeder en methylchloride.Experimental fluidized bed reactors, which had an internal diameter of about 3.8 cm, and a stirred bed reactor, which had an internal diameter of about 2.5 cm, were used to determine the activity of copper formate and a mixture of copper formate and partially oxidized copper to prepare crude methylchlorosilane by conversion of silicon powder and methyl chloride.

Het koperformiaat was afkomstig van ICN Company (Plainview, New York); dit koperformiaat was verkregen 35door dehydratering van cupriformiaat-dihydraat door 24 uren verwarmen op 90°C. Het gedeeltelijk geoxideerde koper was afkomstig van Glidden Company (Cleveland, Ohio), en dit 8301315 - 9 - materiaal bezat de onderstaande analyse (hierin betekent "TRP" het totale reducerende vermogen, heeft "BET" betrekking op de methode van Brunauer, Eiranet en Teller, en . is het "Fisher getal" als hierboven gedefinieerd): 8301315 - 10 - Η <c Ρ α>The copper formate was from ICN Company (Plainview, New York); this copper formate was obtained by dehydration of cupric formate dihydrate by heating at 90 ° C for 24 hours. The partially oxidized copper was from Glidden Company (Cleveland, Ohio), and this 8301315-9 material had the analysis below (herein "TRP" means total reducing power, "BET" refers to the method of Brunauer, Eiranet, and Counter, and. Is the "Fisher number" as defined above): 8301315 - 10 - Η <c Ρ α>

Cn ο in m I ο Ρ CM CO ιΗ I ο QJ ·. » » I ·►Cn ο in m I ο Ρ CM CO ιΗ I ο QJ ·. »» I · ►

Λ CM CO CM I CMCO CM CO CM I CM

ωω

*H* H

<U<You

PP

PP

o 0 <U P Ό &> H W 0) 0)-» Ό*η6 ιο ο ιο ιο in <3 +J 3_ **·.*»o 0 <U P Ό &> H W 0) 0) - »Ό * η6 ιο ο ιο ιο in <3 + J 3_ ** ·. *»

τ4 H w M Mτ4 H w M M

£ 0) 0) a) u <σ£ 0) 0) a) u <σ

M M a) tf Ή HM M a) tf Ή H

ρ > --* •H ^ B O' o a) W \ cm i-i in r> co <U CuWcm - - - - *ρ> - * • H ^ B O 'o a) W \ cm i-i in r> co <U CuWcm - - - - *

Cu Cu— g in μ m co coCu Cu-g in μ m co co

W OW O

< h a) a) p ό ,Q (tf Ή ιβ Λ <D —<h a) a) p ό, Q (tf Ή ιβ Λ <D -

Eh G Λ co •nP g r* ιο 'S· co coEh G Λ co • nP g r * ιο 'S · co co

•ΗΛΟ CM CO CM HP CM• ΗΛΟ CM CO CM HP CM

l~| U \ M «· « k % Ο Ή O' iH r-I ιΗ ιΗ I—i WO'—' o Hp co go in HP in HP iH r- Q.....l ~ | U \ M «·« k% Ο Ή O 'iH r-I ιΗ ιΗ I — i WO'—' o Hp co go in HP in HP iH r- Q .....

3 .π σι σι ο I-*3 .π σι σι ο I- *

CJ Μ M CO Μ MCJ Μ M CO Μ M

Μ Ιβ Μ (MΜ Ιβ Μ (M

Ο ίο ο η o in CM * « * « « 3 o co ο σι σι U O' CO HP co co co oo oo o 0 hp co Γ"· ιο ή 3 k ^ ·>. ^ < U Hp cm ιο ιο inΟ ίο ο η o in CM * «*« «3 o co ο σι σι U O 'CO HP co co co oo oo o 0 hp co Γ" · ιο ή 3 k ^ ·>. ^ <U Hp cm ιο ιο in

rH rH rH rH fHrH rH rH rH fH

Η vo in (0 «a* ο o in m fl p 3 CO CM HP co co Q U oo oo oo oo ooIn vo in (0 «a * ο o in m fl p 3 CO CM HP co co Q U oo oo oo oo oo

&H& H

o I o co o cm I σι in in Ο* - I % ^ % (¾ CO I lO coo I o co o cm I σι in in Ο * - I% ^% (¾ CO I 10 co

Eh r- I c*» r- r- 8301315 — ^ - 11 -Eh r- I c * »r- r- 8301315 - ^ - 11 -

Het bij het onderzoek van de katalysator toegepaste siliciumpoeder bezat een gemiddeld specifiek oppervlak van 2 0,5 m /gram en een maximale deeltjesgrootte van 70 micron.The silicon powder used in the examination of the catalyst had an average specific surface area of 0.5 m / gram and a maximum particle size of 70 microns.

De werkzaamheid van de katalysator werd vastgesteld door 5 bepaling van de maximale genormaliseerde snelheid van de vorming van ruw methylchloorsilaan (gram ruw materiaal / gram silicium in de reactor/uur), het "percentage benutting van het silicium", de T/D waarde, het "residu" en de "splitsbaarheid".The activity of the catalyst was determined by determining the maximum normalized rate of crude methyl chlorosilane formation (grams of raw material / grams of silicon in the reactor / hour), the "percent utilization of the silicon", the T / D value, the "residue" and "splittability".

10 De reactor met gefluïdiseerd bed bestond uit 3 concen trische glazen buizen van ca. 50,8 cm met inwendige diameters van ca. 7,0 cm, 5,1 cm en 3,8 cm. De reactorbuis met een inwendige diameter van 3,8 cm bezat een verdelingsplaat in het midden en bevond zich in de met tinoxide beklede oven-15 buis met een inwendige diameter van 5,1 cm, die zich weer binnen de isolatiebuis met een inwendige diameter van ca. 7,0 cm bevond.The fluidized bed reactor consisted of 3 concentric glass tubes of about 50.8 cm with internal diameters of about 7.0 cm, 5.1 cm and 3.8 cm. The reactor tube with an internal diameter of 3.8 cm had a distribution plate in the middle and was located in the tin oxide-coated oven-tube with an internal diameter of 5.1 cm, which was again inside the insulating tube with an internal diameter of about 7.0 cm.

20 Gram van het hierboven gedefinieerde siliciumpoeder, 0,1 gram zinkpoeder, 0,62 gram gedeeltelijk geoxideerd 20 koper met in totaal ca. 84 gew.% gebonden en niet-gebonden koper en 1,21 gram watervrij cupriformiaat werden droog gemengd door roeren met een spatel en krachtig schudden in een afgesloten vat. Men goot het verkregen mengsel in de reactor met gefluïdiseerd bed, die zich op een temperatuur van 25 300°C bevond en waardoor argongas stroomde. Soortgelijke, door droog mengen verkregen mengsels werden voor de reactor met geroerd bed bereid. De ontleding van het koperformiaat was in ca. 5 minuten voltooid, zoals bleek uit de afzetting van metalliek koper op de inwendige wanden van het duidelijk 30 zichtbare inwendige van de reactor met gefluïdiseerd bed.20 grams of the above-defined silicon powder, 0.1 grams of zinc powder, 0.62 grams of partially oxidized copper with a total of about 84 wt% bonded and unbound copper and 1.21 grams of anhydrous cupric formate were mixed dry by stirring with a spatula and shake vigorously in a closed vessel. The resulting mixture was poured into the fluidized bed reactor, which was at a temperature of 300 ° C and through which argon gas flowed. Similar dry mixing blends were prepared for the stirred bed reactor. The decomposition of the copper formate was completed in about 5 minutes, as evidenced by the deposition of metallic copper on the interior walls of the clearly visible interior of the fluidized bed reactor.

Vervolgens voerde men methylchloride in de reactor met gefluïdiseerd bed met een snelheid van 1,5 m per seconde en beëindigde de argonstroom. Na een periode van 89 minuten werd de eerste druppel ruw methylchloorsilaan gewonnen door 35 condensatie bij -20°C. Men liet de reactie gedurende 28 uren voortgaan. Men verkreeg 59,8 gram ruwe chloorsilanen, bestaande uit dimethyldichloorsilaan, methyltrichloorsilaan 8301315 - 12 - en de volgende monomeren : Me^Si, HSiCl^» N^HSiCl,Then methyl chloride was introduced into the fluidized bed reactor at a rate of 1.5 m per second and the argon flow was terminated. After a period of 89 minutes, the first drop of crude methylchlorosilane was collected by condensation at -20 ° C. The reaction was allowed to proceed for 28 hours. 59.8 grams of crude chlorosilanes consisting of dimethyldichlorosilane, methyltrichlorosilane 8301315-12 and the following monomers were obtained: Me ^ Si, HSiCl ^ N ^ HSiCl,

MeHSiC^, Me^SiCl en SiCl^. Dit komt overeen met een benutting van het siliciun^an 68 gew.%.MeHSiC ^, Me ^ SiCl and SiCl ^. This corresponds to a utilization of the silicone of 68% by weight.

De maximale genormaliseerde snelheid van de vorming 5 van ruw chloorsilaan bij de proef met gefluïdiseerd bed bedroeg 0,255 gram ruw chloorsilaan/gram silicium in de reactor per uur, welke maximale snelheid plaatsvond bij een benutting van het siliciumlvan 61 %. Ter vergelijking van de vormingssnelheden van ruw chloorsilaan, werd een reactie-10 snelheidsconstante gebruikt die gedefinieerd wordt door de empirische kinetische snelheidsvergelijking voor de reactie tussen poedervormig silicium en organisch chloride, welke vermeld wordt door R. Voorhoeve, "Organohalosilanes : Precursors to Silicones", Elsevier, (1967), Bij toepassing 15 van de bovengenoemde empirische kinetische snelheidsvergelijking werd een genormaliseerde snelheidsconstante van 39.5 gram ruw materiaal/gram silicium/uur verkregen.The maximum normalized rate of crude chlorosilane formation in the fluidized bed test was 0.255 grams of crude chlorosilane / gram of silicon in the reactor per hour, which maximum rate occurred at 61% utilization of the silicon. To compare the rates of formation of crude chlorosilane, a reaction rate constant defined by the empirical kinetic rate equation for the reaction between powdered silicon and organic chloride reported by R. Voorhoeve, "Organohalosilanes: Precursors to Silicones", was used. Elsevier, (1967), Using the above empirical kinetic rate equation, a normalized rate constant of 39.5 grams of raw material / grams of silicon / hour was obtained.

De ruwe chloorsilaanmengsels werden gaschromatografisch geanalyseerd onder toepassing van een Hewlett-Packard-20 en een Perkin-Elmer-gaschromatograaf, die voorzien waren van gevulde kolommen en detectoren voor de thermische geleidend-heid. Het met gefluïdiseerd bed verkregen ruw methylchloor-silaan gaf een T/D waarde van 0,072 en een residu van 3.05 gew.%. Het bovengenoemde residu bleek een potentiële 25 splitsbaarheid van 86 % te bezitten, dat wil zeggen 86gew.% symmetrisch tetrachloordimethyldisilaan en trichloortrimethyl-disilaan.The crude chlorosilane mixtures were analyzed by gas chromatography using a Hewlett-Packard-20 and a Perkin-Elmer gas chromatograph equipped with filled columns and thermal conductivity detectors. The fluidized bed crude methylchlorosilane gave a T / D value of 0.072 and a residue of 3.05 wt%. The above residue was found to have a potential cleavability of 86%, ie 86% by weight symmetrical tetrachlorodimethyl disilane and trichlorotrimethyl disilane.

Het bed met geroerde reactor bestond uit een roestvrij stalen buis met een lengte vein ca. 45,7 cm en een inwendige 30 diameter van 2,54 cm. De reactor was voorzien van 2 elec-trische zone-verhittingsorganen ter verschaffing van een reactiezone van ca. 2,5 cm x ca. 15,2 cm. Tevens was de reactor voorzien van een schroeflijnvormige roestvrij stalen roerder.The stirred reactor bed consisted of a stainless steel tube with a length of about 45.7 cm and an internal diameter of 2.54 cm. The reactor was equipped with 2 electrical zone heaters to provide a reaction zone of about 2.5 cm x about 15.2 cm. The reactor was also equipped with a helical stainless steel stirrer.

35 De reactor met geroerd bed werd voorverhit op 300°C waarbij met stikstof werd doorgespoeld, totdat stabilisatie was opgetreden. Vervolgens bracht men in de reactor een vooraf 8301315 * - 13 - bereid mengsel van 50 gram poedervormig silicium, 0,25 gram zink, 1,55 gram gedeeltelijk geoxideerd koper en 3,02 gram watervrij cupriformiaat.The stirred bed reactor was preheated to 300 ° C with nitrogen purging until stabilization had occurred. A pre-prepared mixture of 50 grams of powdered silicon, 0.25 grams of zinc, 1.55 grams of partially oxidized copper and 3.02 grams of anhydrous cupric formate was then introduced into the reactor.

Nadat de temperatuur van de reactiezone gedurende 15-30 5 minuten op 300°C was gestabiliseerd, werd methylchloride in het geroerde bad ingevoerd met een snelheid van 12,5 gram per uur. Men verkreeg 165 gram ruw methylchloorsilaan onder toepassing van een op -20°C gehouden koeler.After the temperature of the reaction zone had stabilized at 300 ° C for 15-30 minutes, methyl chloride was introduced into the stirred bath at a rate of 12.5 grams per hour. 165 grams of crude methylchlorosilane were obtained using a cooler kept at -20 ° C.

Volgens de werkwijze van de bovengenoemde Amerikaanse 10 octrooiaanvrage 288.175 bracht men in de reactor met gefluïdiseerd bed een mengsel van 20 gram siliciumpoeder, 0,1 gram poedervormig zink en 1,26 gram gedeeltelijk geoxideerd koper, \ , De eerste druppel ruw methylchloor silaan verscheen na 66 minuten. De maximale genormaliseerde 15 snelheidsconstante bleek 29 gram ruw methylchloorsilaan/ gram silicium/uur en de benutting van het silicium 55 % te bedragen. De T/D verhouding bleek 0,141, het residu 5,9 gew.% en de splitsbaarheid 85 % te bedragen.According to the method of the above-mentioned U.S. Patent Application 288,175, a mixture of 20 grams of silicon powder, 0.1 grams of powdered zinc and 1.26 grams of partially oxidized copper was introduced into the fluidized bed reactor. The first drop of crude methylchlorosilane appeared after 66 minutes. The maximum normalized rate constant was found to be 29 grams of crude methylchlorosilane / gram of silicon / hour and the utilization of the silicon was 55%. The T / D ratio was found to be 0.141, the residue 5.9% by weight and the splittability 85%.

Men voerde verdere proeven uit met een reactor met 20 gefluïdiseerd bed en met geroerd bed. De resultaten van de proeven met de reactor met gefluïdiseerd bed (1 en 3) en met de reactor met geroerd bed (2) zijn vermeld in de onderstaande tabel, waarin de "maximale snelheid" een snelheidsconstante K is, uitgedrukt in gram ruw methylchloorsilaan/Further experiments were conducted with a fluidized bed and stirred bed reactor. The results of the tests with the fluidized bed reactor (1 and 3) and with the stirred bed reactor (2) are shown in the table below, in which the "maximum speed" is a rate constant K, expressed in grams of crude methylchlorosilane /

PP

25 gram Si/uur, "POC " gedeeltelijk geoxideerd koper betekent, en "T/D", "residu" en "splitsbaarheid" als hierboven gedefinieerd zijn : 8301315 t 1 - 14 - 0)25 grams Si / hr, "POC" means partially oxidized copper, and "T / D", "residue" and "splittability" are as defined above: 8301315 t 1 - 14 - 0)

XX

•η •Η rH O'• η • Η rH O '

Ο) GΟ) G

Πϋ Ή Cft G Ρ _ * _ •Η ρ σι ιη σ> ιη σι r-* cs η <ό νο· vo •s· j) 3 η m fiuiH ιο i'-r-r··^ n r·» h P G •H <D D Λ Ό 1 Ή UI O)Πϋ Ή Cft G Ρ _ * _ • Η ρ σι ιη σ> ιη σι r- * cs η <ό νο · vo • s · j) 3 η m fiuiH ιο i'-rr ·· ^ nr · »h PG • H <DD Λ Ό 1 Ή UI O)

P X •Η MP X • Η M

H id cm ιη ίο h r» o \o r* cs ό o'H id cm ιη ίο h r »o \ o r * cs ό o '

Cu rd oo oo oo σι l ι oo σ> oo r- r* η m UI ΛCu rd oo oo oo σι l ι oo σ> oo r- r * η m UI Λ

GG

ΌΌ

H m ffi CS ΙΛ O Ή -S* CS r~ CSH m ffi CS ΙΛ O Ή -S * CS r ~ CS

(Q v it v. ·. | » » »· * k w (D in ui ld mcocncs « nn « 0) in η h noi co o vc in oi n oo rl d N if H lil VO lil IC CO IO VOI/1 <d m i-4' ih ι-t o I o oooo ooi Q Q > ^ kt * fcfc O'N.IÖOOOO o oooo oo EH EH > m H 01 <U G ·η O) Ό(Q v it v. ·. »» »» * * Kw (D in ui ld mcocncs «nn« 0) in η h noi co o vc in oi n oo rl d N if H lil VO lil IC CO IO VOI / 1 <dm i-4 'ih ι-to I o oooo ooi QQ> ^ kt * fcfc O'N.IÖOOOO o oooo oo EH EH> m H 01 <UG · η O) Ό

& H H ι-H *H& H H ι-H * H

<d ρ λ «J o in E* Ρ ε X - G ·Η Η 00 Ο CO Ο <Ν ΤΤ (Μ Η βΐ Η Ο G X α) cm m m s· η cs τι* s' cs cs cs cs cs<d ρ λ «J o in E * Ρ ε X - G · Η Η 00 Ο CO Ο <Ν ΤΤ (Μ Η βΐ Η Ο G X α) cm m m s η cs τι * s' cs cs cs cs

0) -H <d G PQ UI g W0) -H <d G PQ UI g W

Ό ε h G (ü E Λ •Η Η O σι O CS m O Η TT Tf lil o o oΌ ε h G (ü E Λ • Η Η O σι O CS m O Η TT Tf lil o o o

X tu CS CS N in rl VO f» in lf> ΓΊ CS H iHX tu CS CS N in rl VO f »in lf> ΓΊ CS H iH

id c 2 n M ' oid c 2 n M 'o

PP

oO

id r-i (Η CS CO Cl Η H Oi PI Π ΓΟ COid r-i (Η CS CO Cl Η H Oi PI Π ΓΟ CO

(!) «(!) «

PP

PP 4J (d id <d id (dPP 4J (d id <d id (d

id id id -Hid id id -H

•Η ·Η *H ε ε ε ε μ• Η · Η * H ε ε ε ε μ

MP MOMP MO

OO O <POO O <P

*M *W Ή M* M * W Ή M

MM Md) u (DO) (U 04 PO 04 O OiU OiU o Λ di OOOO OO* o X Λ X Οι X 04 •H <#> opMM Md) u (DO) (U 04 PO 04 O OiU OiU o Λ di OOOO OO * o X Λ X Οι X 04 • H <#> op

£ O dPdPdPdP #dP O£ O dPdPdPdP #dP O

0) o o o oo mm o0) o o o oo mm o

Oh cs co liiui r»cs h 8301315 * - 15 -Oh cs co liiui r »cs h 8301315 * - 15 -

Uit de bovenstaande resultaten blijkt dat het mengsel van gedeeltelijk geoxideerd koper en koperformiaat de totale maximale vormingssnelheid van methylchloorsilaan, de uiteindelijke benutting van het silicium/ 5 de uiteindelijke benutting van silicium en de T/D verhouding belangrijk verbetert.. Verder worden met de combinatie van koperformiaat en gedeeltelijk geoxideerd koper de voordelen van het koperformiaat voor wat betreft het percentage residu bereikt, terwijl de door het gedeeltelijk geoxideerde 10 koper verschafte voordelen voor splitsbaarheid behouden blijft.From the above results it appears that the mixture of partially oxidized copper and copper formate significantly improves the total maximum formation rate of methylchlorosilane, the final utilization of the silicon / 5, the final utilization of silicon and the T / D ratio. Furthermore, with the combination of copper formate and partially oxidized copper achieves the benefits of the copper formate in terms of the percent residue, while retaining the splittability benefits provided by the partially oxidized copper.

Voorbeeld IXExample IX

Het onderstaande voorbeeld geeft een toelichting van de uitvinding bij uitvoering onder continue omstandigheden in 15 een reactor met gefluxdiseerd bed :The following example illustrates the invention when run under continuous conditions in a fluidized bed reactor:

In een reactor met gefluïdiseerd bed en een druk van ca. 207 kPa (overdruk) en een temperatuur van 300°C voerde men een mengsel van 100 gew.delen poedervormig silicium, 2,4 gew.delen watervrij koperformiaat, 1,2 gew.delen gedeel-20 telijk geoxideerd koper en 0,2 gew.deel poedervormig zink per uur. Onderin de reactor voerde men tevens 600 gew.delen mfcthylchloride per uur in. Bovenuit de reactor verkreeg men 240 gew.delen/uur niet-omgezet methylchloride, welk materiaal werd gerecirculeerd, en ca. 460 gew.delen ruwe methylchloor-25 silanen/uur.In a fluidized bed reactor at a pressure of about 207 kPa (gauge pressure) and a temperature of 300 ° C, a mixture of 100 parts by weight of powdered silicon, 2.4 parts by weight of anhydrous copper formate, 1.2 parts by weight was introduced. parts of partially oxidized copper and 0.2 parts by weight of powdered zinc per hour. 600 parts by weight of methyl chloride per hour were also introduced at the bottom of the reactor. On top of the reactor, 240 parts / hour of unreacted methyl chloride was obtained, which material was recycled, and about 460 parts by weight of crude methyl chlorosilanes / hour.

De bovengenoemde reactiecomponenten verschaften een totale hoeveelheid koper van 2 %, op basis van het equivalent gewicht van het koper uit het bij de reactie toegepaste koperformiaat en gedeeltelijk geoxideerde koper, en 0,2 gew.% 30 zink. Het gewonnen ruwe methylchloorsilaan bleek 3 gew.% residu met een splitsbaarheid van 90 gew.%, betrokken op het totale gewicht van het residu, te bevatten, terwijl de rest van het methylchloorsilaan uit het ruwe mengsel een T/D verhouding van 0,06 bezat.The above reactants provided a total amount of copper of 2%, based on the equivalent weight of the copper from the copper formate and partially oxidized copper used in the reaction, and 0.2% by weight of zinc. The recovered crude methylchlorosilane was found to contain 3 wt.% Residue with a splittability of 90 wt.%, Based on the total weight of the residue, while the remainder of the methylchlorosilane from the crude mixture had a T / D ratio of 0.06 owned.

35 De bovenstaande voorbeelden hebben betrekking op slechts enkele van de zeer vele variabelen volgens de uitvinding; de uitvinding is gericht op de toepassing van een grotere 8301315 -16- verscheidenheid van alkylchloriden, gedeeltelijk geoxideerd koper en hoeveelheden van gedeeltelijk geoxideerd koper en koperformiaat.The above examples relate to only some of the very many variables according to the invention; the invention is directed to the use of a wider variety of alkyl chlorides, partially oxidized copper and amounts of partially oxidized copper and copper formate.

83013158301315

Claims (10)

1. Werkwijze ter bereiding van methylchloorsilanen, waarbij men methylchloride en poedervormig silicium met elkaar omzet in aanwezigheid van een koper en silicium bevattende katalysator, met het kenmerk, dat men de katalysator bereidt 5 door toevoeging van geoxideerd koper en koperformiaat.1. Process for the preparation of methyl chlorosilanes, in which methyl chloride and powdered silicon are reacted with one another in the presence of a copper and silicon-containing catalyst, characterized in that the catalyst is prepared by adding oxidized copper and copper formate. 2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat men ruw methylchloorsilaan met ten minste 70 gew.% dimethyl-dichloorsilaan bereidt.2. Process according to claim 1, characterized in that crude methyl chlorosilane with at least 70% by weight of dimethyl dichlorosilane is prepared. 3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat 10 men 0,25-4 gew.delen koperformiaat per gewichtsdeel gedeeltelijk geoxideerd koper in het mengsel van deeltjesvormig silicium, gedeeltelijk geoxideerd koper en koperformiaat toepast.3. Process according to claim 1 or 2, characterized in that 0.25-4 parts by weight of copper formate per part by weight of partly oxidized copper in the mixture of particulate silicon, partly oxidized copper and copper formate is used. 4. Werkwijze volgens conclusies 1-3, met het kenmerk, dat 15 men in het katalysatormengsel tevens een doelmatige hoeveelheid zink als promotor opneemt.4. Process according to claims 1-3, characterized in that an effective amount of zinc is also included as a promoter in the catalyst mixture. 5. Werkwijze volgens conclusie 1-4, met het kenmerk, dat men gedeeltelijk geoxideerd koper met een specifiek oppervlak 2 van ten minste 3,5 m per gram toepast.5. Process according to claims 1-4, characterized in that partially oxidized copper with a specific surface area 2 of at least 3.5 m per gram is used. 6. Werkwijze volgens conclusies 1-5, met het kenmerk, dat men voldoende koperformiaat en gedeeltelijk geoxideerd koper toepast ter verschaffing van 0,5-10 gew.delen koper per 100 gew.delen deeltjesvormig silicium.6. Process according to claims 1-5, characterized in that sufficient copper formate and partly oxidized copper are used to provide 0.5-10 parts by weight of copper per 100 parts by weight of particulate silicon. 7. Werkwijze volgens conclusie 1-6, met het kenmerk, dat 25 men de werkwijze continu uitvoert.7. Process according to claims 1-6, characterized in that the process is carried out continuously. 8. Werkwijze volgens conclusies 1-7, met het kenmerk, dat men de werkwijze in een reactor met gefluïdiseerd bed uitvoert.Process according to claims 1-7, characterized in that the process is carried out in a fluidized bed reactor. 9. Werkwijze volgens conclusie 1-7, met het kenmerk, dat 30 men de werkwijze in een reactor met geroerd bed uitvoert.9. Process according to claims 1-7, characterized in that the process is carried out in a stirred bed reactor. 10. Werkwijze volgens conclusie 1-9, met het kenmerk, dat men ruw methylchloorsilaan bereidt met een belangrijk verminderd gewichtspercentage residu, betrokken op het totale gewicht van het ruwe methylchloorsilaan, welk residu een 35 kookpunt boven 70°C onder atmosferische omstandigheden bezit, terwijl het gewichtspercentage splitsbaar disilaan in het residu praktisch hetzelfde is als verschaft wordt door het gedeeltelijk geoxideerde koper. 830131510. Process according to claims 1-9, characterized in that crude methylchlorosilane is prepared with a significantly reduced weight percentage of residue, based on the total weight of the crude methylchlorosilane, which residue has a boiling point above 70 ° C under atmospheric conditions, while the weight percentage of cleavable disilane in the residue is practically the same as that provided by the partially oxidized copper. 8301315
NL8301315A 1982-04-16 1983-04-15 PROCESS FOR PREPARING METHYL CHLORO SILANES. NL8301315A (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US36879982A 1982-04-16 1982-04-16
US36879982 1982-04-16

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL8301315A true NL8301315A (en) 1983-11-16

Family

ID=23452789

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL8301315A NL8301315A (en) 1982-04-16 1983-04-15 PROCESS FOR PREPARING METHYL CHLORO SILANES.

Country Status (7)

Country Link
JP (1) JPS58219187A (en)
KR (1) KR840004440A (en)
AU (1) AU1359683A (en)
DE (1) DE3312775A1 (en)
FR (1) FR2525222B1 (en)
NL (1) NL8301315A (en)
NO (1) NO831302L (en)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2534586A1 (en) * 1982-10-13 1984-04-20 Gen Electric Process for selective preparation of diorganodihalosilanes in relation to monoorganotrihalosilanes.
DE3425424C3 (en) * 1983-07-28 1995-05-18 Gen Electric Process for the preparation of alkylhalosilanes
FR2552438B1 (en) * 1983-09-28 1985-11-08 Rhone Poulenc Spec Chim PROCESS AND CATALYST WITH AN ALKALINE AS AN ADDITIVE FOR THE DIRECT SYNTHESIS OF DIMETHYLDICHLOROSILANE
FR2552437B1 (en) * 1983-09-28 1986-09-12 Rhone Poulenc Spec Chim PROCESS AND CATALYST WITH CESIUM AS AN ADDITIVE FOR THE DIRECT SYNTHESIS OF DIMETHYLDICHLOROSILANE
US4504597A (en) * 1983-11-04 1985-03-12 Scm Corporation Cupreous catalyst and process making same
JPH01114926U (en) * 1988-01-28 1989-08-02
DE4312494A1 (en) * 1993-04-16 1994-10-20 Nuenchritz Chemie Gmbh Process for the preparation of methylchlorosilanes

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1131477A (en) * 1966-10-12 1968-10-23 Midland Silicones Ltd Preparation of alkyl halosilanes
DE2214611C3 (en) * 1972-03-25 1980-04-10 Bayer Ag, 5090 Leverkusen Copper catalyst

Also Published As

Publication number Publication date
NO831302L (en) 1983-10-17
FR2525222B1 (en) 1986-12-05
JPS6360026B2 (en) 1988-11-22
KR840004440A (en) 1984-10-15
AU1359683A (en) 1983-10-20
JPS58219187A (en) 1983-12-20
DE3312775C2 (en) 1991-12-12
FR2525222A1 (en) 1983-10-21
DE3312775A1 (en) 1983-10-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4500724A (en) Method for making alkylhalosilanes
US5292909A (en) Catalytic conversion of direct process high-boiling component to chlorosilane monomers in the presence of hydrogen chloride and hydrogen
USRE33452E (en) Method for making alkylhalosilanes
JP2845332B2 (en) Method for producing organochlorosilanes
CN1437562A (en) Method for preparing a contact mass
JP2744106B2 (en) Method for producing alkylhalogenosilane
JP3615722B2 (en) Alkylchlorosilane production method
KR101153590B1 (en) Method for preparation of phenyl chlorosilane method for preparation of phenyl chlorosilane
US4487950A (en) Method for making methylchlorosilanes
JP3507137B2 (en) Conversion of high-boiling components directly to chlorosilane monomers in the presence of chlorine.
NL8301315A (en) PROCESS FOR PREPARING METHYL CHLORO SILANES.
JP4570731B2 (en) Method for producing alkylhalosilane
US4895969A (en) Process for the production of organosilanes
JPH10139785A (en) Production of alkylhalosilanes
JPS6337117B2 (en)
CA1336607C (en) Preparation of organosilanes
KR100702498B1 (en) Method for Promoting Dialkyldihalosilane Formation During Direct Method Generation
KR20050000428A (en) Method for preparing a contact mass
US4554370A (en) Method for making alkylhalosilanes
US5625088A (en) Process for preparing dimethyldichlorosilane
KR100785674B1 (en) Catalytic composition based on copper, phosphorus and alkali metal for the direct synthesis of alkylhalogenosilanes
Luo et al. Effect of copper content on the direct process of organosilane synthesis from silicon and methyl chloride
JPS636483B2 (en)
KR940009416B1 (en) Direct synthesis process for organohalohydrosilanes
RU2232764C1 (en) Method for preparing methylchlorosilanes

Legal Events

Date Code Title Description
A85 Still pending on 85-01-01
BV The patent application has lapsed