[發明專利]濃鹽酸環路水解二甲基二氯硅烷工藝

有效

• 申請號: 200910101545.0
• 申請日: 2009-08-13
• 公開（公告）號: CN101619072A
• 公開（公告）日: 2010-01-06
• 發明（設計）人: 趙騫
• 申請（專利權）人: 趙騫
• 主分類號: C07F7/18
• 分類號: C07F7/18;C01B7/01
• 代理公司: 浙江翔隆專利事務所
• 代理人: 張建青

技術領域

本發明涉及有機硅單體的水解方法，特別是一種用飽和濃鹽酸環路水解二甲基二氯硅烷的工藝。

背景技術

制備大多數有機硅材料所用的混合環體(DMC)都是二甲基二氯硅烷經水解、裂解制備而得的。傳統的水解工藝有：大量水水解或恒沸酸(含氯化氫約20％的鹽酸)水解，其優點為得到的水解產物中聚硅氧烷環體的含量高(約60％)，水解產物與鹽酸相分離很方便，但是不能直接得到氯甲烷生產所需的氯化氫。

為此，有機硅生產廠家紛紛尋求不用脫析直接得到用于氯甲烷生產的氯化氫氣體的飽和濃鹽酸水解方法。飽和濃鹽酸水解工藝雖然解決了以上問題，但是由于環體含量低，造成水解物與鹽酸分離工藝復雜，投資增加；并且因為線性體需要經過裂解重排再生成環體，環體含量低增加裂解負荷和能耗，也影響產品質量，所以濃鹽酸水解工藝中的所得環體含量的高低是該工藝是否有實用價值的關鍵。

關于二甲基二氯硅烷水解的文獻有：US3983148與US4423240A分別用陽離子與陰離子表面活性劑應用于二甲基二氯硅烷的水解反應，CN1090580A在此基礎上加入了金屬鹽類電解質，使硅氧烷與酸不易乳化從而方便了分離。這些發明在一定程度上提高了所得水解產物中有機硅環體的比例，方便了水解產物與酸的分離，并大大減少了所用水或氯化氫水溶液的量(鹽酸與甲基氯硅烷的摩爾比小于10∶1)，但反應時間較長(一般在5～30分鐘)，且不能直接回收氯化氫。CN85100433與CN101323666A用飽和鹽酸溶液水解有機硅單體，但水解產物中環體含量不高導致體系粘度很大，雖然能直接回收氯化氫，但須經復雜的相分離工藝才能使之與有機硅水解產物分離，增加了設備投入與操作費用，且在下道工序裂解時增加能耗并影響最終產品的質量。

產物中，聚硅氧烷線性體帶有端羥基，所以親水性強，并且線性體的粘度比環體大很多，而聚硅氧烷環體表現出較強的疏水性，且粘度小。若水解產物中線性體含量高，則有機硅水解產物相與水相(水或鹽酸)很難分離開，且難以裂解；而水解產物中環體含量高時，水解產物與水相分離很方便，只須經層析即可得到水解產物。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是克服上述現有技術存在的缺陷，提供一種飽和濃鹽酸環路水解二甲基二氯硅烷得到可直接用于氯甲烷生產的氣體氯化氫、并得到高環體含量水解產物的工藝。

為此，本發明采用如下的技術方案：濃鹽酸環路水解二甲基二氯硅烷工藝，其步驟如下：在相轉移催化劑存在的條件下，將二甲基二氯硅烷錯流噴射入大量的飽和濃鹽酸主流體中進行混合，飽和濃鹽酸所含的水與二甲基二氯硅烷的摩爾比為200～1000∶1；接著，所得的混合物在填料塔中進行水解反應；然后通過降膜分離器將反應生成的氯化氫氣體直接采出作為生產氯甲烷的原料，水解反應所得的溶液在循環槽中進行層析，分出液態有機硅水解物與飽和濃鹽酸兩相，上層有機硅水解物出料，下層飽和濃鹽酸循環使用。

水解反應生成的氯化氫不能溶解在飽和濃鹽酸溶液中，從而可經降膜分離器分離出作為氯甲烷生產原料的氣體氯化氫，降膜分離器同時作為加熱器，提供水解所需熱量。

本發明使用的飽和濃鹽酸大大過量，避免了在局部缺水的條件下水解過多地生成聚硅氧烷線性體，使水解產物中聚硅氧烷環體含量很高，氣液分離、水解產物與水相分離只須自然分層即可，后工序裂解也很容易進行。

上述工藝中，飽和濃鹽酸中水與二甲基二氯硅烷的摩爾比優選為400～600∶1。若鹽酸中水與二甲基二氯硅烷的摩爾比過低，二甲基二氯硅烷水解后生成的有機硅環體含量會偏低，影響產品質量；若鹽酸中水與二甲基二氯硅烷的摩爾比過高，環體含量很高，產品質量也好，但由于反應物二甲基二氯硅烷的量少了，得到的產品量也少，產能不能得到釋放。二甲基二氯硅烷與飽和濃鹽酸的混合在錯流噴射混合器中進行，錯流噴射混合器為市售產品。