[發明專利]一種利用有機硅高沸物制備甲基氯硅烷的方法

有效

• 申請號: 200810017017.2
• 申請日: 2008-06-19
• 公開（公告）號: CN101314606A
• 公開（公告）日: 2008-12-03
• 發明（設計）人: 王維東;伊港;于源;趙玉芳;宋磊;周志永;周玲;宋明強;尤啟香
• 申請（專利權）人: 山東東岳有機硅材料有限公司
• 主分類號: C07F7/12
• 分類號: C07F7/12;C07F7/16
• 代理公司: 濟南金迪知識產權代理有限公司
• 代理人: 王緒銀

技術領域

本發明涉及有機硅單體生產工藝，特別涉及以二甲基二氯硅烷生產中副產的高沸物為原料，經催化裂解制備甲基氯硅烷的生產工藝。

背景技術

二甲基二氯硅烷是有機硅基本原料，用以生產硅油、硅樹脂、硅橡膠等，這些產品具有耐高低溫、耐候、耐老化、電氣絕緣、耐臭氧、憎水、難燃、生理惰性等許多獨特的性能，為其他的有機高分子材料所不能比擬和替代，因此廣泛應用在航空航天、電子電氣、輕工、化工、紡織、機械、建筑、交通運輸、醫療衛生、農業等各個領域，已經成為國民經濟中重要而必不可少的新型高分子材料。

三甲基一氯硅烷是生產六甲基二硅氮(胺)烷和六甲基二硅氧烷的主要原料?？芍苽渫榛瘎?，也可作為醫藥化工生產中的基團保護劑(羥基、羧基、氨基等官能團的保護基團)。另一重要用途是作為有機硅高聚物的封頭劑，起到調節高聚物分子量的作用，特別是在硅油的生產中有廣泛應用，是目前有機硅單體中附加值較高的副產品。

在用氯甲烷與硅粉反應“直接法”生產二甲基二氯硅烷的過程中，產生5～10wt％沸程為70～215℃，以硅-硅鍵、硅-氧-硅鍵、硅-碳-硅鍵為主的高沸點多硅烷混合物，簡稱高沸物。有機硅高沸物是一種醬色、帶有刺激性氣味并具有強烈腐蝕性的混合液體，易燃易爆不易存貯，加之市場容量有限，不及時處理將會造成大量積壓堵庫，給安全環保帶來很大隱患。因此開發一種有效的利用有機硅高沸物轉化制備較低成本的二甲基二氯硅烷和三甲基一氯硅烷的工業化方法已迫在眉睫。

中國專利文件CN1590389A公開了用三正丁胺作為催化劑催化裂解高沸物制備二甲基二氯硅烷的方法。該方法二甲基二氯硅烷選擇性為50％左右，但由于反應溫度較高，導致能耗較高，并且三甲基一氯硅烷的選擇性較低。

中國專利文件CN1560056A公開了用N，N-二甲基苯胺作為催化劑催化裂解高沸物中甲基氯二硅烷制備甲基氯硅烷的方法。該方法反應溫度為90～110℃，二甲基二氯硅烷的選擇性在29％～37％之間，三甲基一氯硅烷的選擇性很低，在0.54～1.24％之間。該方法只能裂解高沸物中含Si-Si鍵的甲基氯二硅烷，不能裂解高沸物中含Si-O-Si、Si-C-Si的其它組分，導致在用高沸物全組分作為原料時轉化率較低。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供一種利用有機硅高沸物制備甲基氯硅烷的方法，該方法制備的二甲基二氯硅烷和三甲基一氯硅烷的選擇性較高。

本發明的技術方案如下：

一種利用有機硅高沸物制備甲基氯硅烷的方法，用有機硅單體二甲基二氯硅烷生產過程中副產的含Si-Si鍵、Si-O-Si鍵、Si-C-Si鍵組分的高沸物全組分作為原料，在N，N-二甲基苯胺和三正丁胺組成的催化劑催化作用下，與氯化氫在帶有分餾塔的裂解釜內進行反應，常壓下，反應溫度為110～120℃，反應生成二甲基二氯硅烷、三甲基一氯硅烷、一甲基二氯硅烷、一甲基三氯硅烷四種單體為主的混合產物，通過分餾塔頂冷凝器冷凝收集。

優選的，所述催化劑的加入量為高沸物的2.0～2.5％wt。

優選的，所述催化劑中N，N-二甲基苯胺與三正丁胺的重量配比為1∶1。

優選的，控制高沸物與氯化氫進料量摩爾比為1∶1.2～1.25。

優選的，所述反應進行到1-2小時，向裂解釜內連續補加高沸物150-200kg/h，并同時補加催化劑0.2-0.3kg/h，連續通入氯化氫，再連續反應38-44小時，從冷凝器連續收集冷凝下來的混合單體。

優選的，所述氯化氫通入的流量為22-26Nm³/h。最優選氯化氫通入的流量為25Nm³/h。

本發明方法所用的設備帶填料式分餾塔的裂解釜按現有技術即可。一個生產周期反應時間約39-46小時。

本發明對現有有機硅高沸物催化裂解制備甲基氯硅烷的方法進行改進，通過選擇性價比比較高的N，N-甲基苯胺與三正丁胺催化劑配比組合，在氯化氫的作用下催化裂解含Si-Si鍵、Si-O-Si鍵、Si-C-Si鍵的高沸物組分，提高附加值較高的二甲基二氯硅烷和三甲基一氯硅烷的選擇性。本發明與現有技術相比，具有如下顯著的效果：

1.本發明方法可以連續裂解高沸物，工藝簡單易于操作。

2.本發明方法選擇性好，在保證二甲基二氯硅烷選擇性50％以上的前提下，三甲基一氯硅烷的選擇性可達10％以上。

3.本發明方法可提高高沸物的轉化率，轉化率大于90％，可低成本生產有機硅單體。

具體實施方式