[發明專利]一種甲基氯硅烷濃酸水解連續生產水解物的方法

無效

• 申請號: 200810238076.2
• 申請日: 2008-12-08
• 公開（公告）號: CN102153755A
• 公開（公告）日: 2011-08-17
• 發明（設計）人: 于淑芳
• 申請（專利權）人: 于淑芳
• 主分類號: C08G77/10
• 分類號: C08G77/10;C07F7/18;C01B7/01
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種有機硅單體水解工藝，特別是一種甲基氯硅烷濃酸水解工藝。

背景技術

有機硅材料種類繁多、千變萬化，主要分為四大門類：硅油、硅橡膠、硅樹脂和硅烷(包括硅烷偶聯劑與硅基化試劑)。許多有機硅材料的制備過程都是先以甲基氯硅烷為原料制備聚甲基硅氧烷(基礎聚合物)，再引入其它基團如苯基、乙烯基、氯苯基、氰烷基、氟烷基等，使其具備特殊的性質和功能。

氯硅烷水解工藝方法曾有：過量水水解和恒沸酸水解，生成端基含羥基的線狀聚硅氧烷和環狀聚硅氧烷也就是水解物及鹽酸。因為水解生成氯化氫溶于水或稀酸中要放出大量的熱，為使水解反應得到大比例環狀聚硅氧烷，需保持水解反應工藝溫度應將熱量移出。兩種方法生成的鹽酸濃度不同，得到甲醇合成氯甲烷用氯化氫都需要脫析操作，增加設備及能量消耗。

飽和鹽酸與氯硅烷反應，生成水解物、飽和鹽酸和氯化氫，但仍有30％左右的氯化氫以飽和鹽酸的形式存在，這種方法仍需要脫析氯化氫操作，還會增加設備及能量消耗。

濃酸水解：循環酸濃度36％--37％的常壓水解，循環酸濃度可達40％--50％加壓濃酸水解工藝方法雖解決了增加設備及能量消耗的氯化氫脫析操作等上述問題，但實際生產中存在的情況是：

每噸二甲水解需要0.139535噸水，產生約0.55噸氯化氫。氯硅烷遇到水就發生水解反應，產生氯化氫沒有水溶解就會以氣體形式逸出。雖然氯硅烷水解反應是不可逆的，并不因為氯化氫氣體濃度增加而使水解反應不能進行。但困擾生產的問題是：

①在高氯化氫濃度下，有機氯硅烷粒子表面會形成一層氯化氫氣體膜，使水分子不易與有機氯硅烷分子充分接觸，因而會降低水解反應速度。

②水解反應未完全之前，有機氯硅烷的分子就會擴散至氯化氫氣體中被帶出。因此，降低收率同時也影響到氯化氫氣體的純度，給氯甲烷合成造成一定影響。

③濃酸水解還可能產生末端含氯的線性硅氧烷，影響水解物的質量，進而影響后續下游產品的質量。

關于甲基氯硅烷水解的專利文獻如CN101157701公開了一種氯甲基-二甲基氯硅烷水解制備二氯甲基-四甲基二硅氧烷的方法。是以氯甲基-二甲基氯硅烷為原料，直接滴加在水中水解制備二氯甲基-四甲基二硅氧烷，無需加熱，利用該反應自身放熱即可完成反應，滴加完成后冷卻至室溫，分離出有機層，有機層水洗至中性，有機層干燥，蒸餾收集沸點200～202℃的餾份，收率95～98％，純度97～99％。CN1712429公開了制備含有三甲基甲硅烷基端基的甲基氫聚硅氧烷的方法，其中，在第一步驟內，在密度低于0.9kg/l的水不溶性有機溶劑存在下，相對于每摩爾可水解氯，甲基二氯硅烷及三甲基氯硅烷與至多0.5摩爾水反應而產生部分水解產物及氣態氯化氫，在第二步驟內，為除去仍存在的SiCl基團，用水處理所述部分水解產物，形成鹽酸，以及在第三步驟內，將第一和/或第二步驟中所得到的易揮發的環型甲基氫硅氧烷分離出來，并全部或部分加以平衡而生成低揮發的、主要為直鏈型的甲基氫聚硅氧烷。

發明內容

本發明的目的在于提供一種甲基氯硅烷濃酸水解連續生產水解物的新工藝。

術語說明

濃酸水解：是指循環酸濃度36％～37％的常壓水解或循環酸濃度40％～50％加壓濃水解。

其中濃酸是濃鹽酸。

本發明目的是通過如下技術方案實現的：

一種甲基氯硅烷濃酸水解連續生產水解物的方法，步驟如下：

1)甲基氯硅烷與濃酸在水解反應器中進行水解反應生成HCl和液體水解物，反應體系中水與甲基氯硅烷的摩爾比為0.12-0.18：1，反應溫度35～45℃，操作壓力0.2—0.4Mpa，甲基氯硅烷與濃酸在水解反應器中停留時間40-60秒；

2)反應生成的氯化氫從水解反應器釋放出來經冷凝器和除霧器處理后，得到用于氯甲烷生產的氯化氫氣體；

3)水解反應器中的液體水解物先后經一級相分離器和二級相分離器分離，分離出含油的酸性水溶液和酸性水解物；

4)上述由一級相分離器和二級相分離器分離出來的含油的酸性水溶液混合后經預熱器進入水解反應器，進行循環反應操作；

5)步驟3)得到的酸性水解物進入蒸汽塔，蒸汽塔蒸汽用量與甲基氯硅烷加入量摩爾比例為0.12-0.18：1，進入蒸汽塔的酸性水解物經蒸煮后，分別經三級相分離器、四級相分離器分離，三級相分離器和四級相分離器分離出的下層含油微酸性水再泵入二級相分離器循環使用，三級相分離器和四級相分離器分離出的上層油相為低聚硅氧烷產物。