[發(fā)明專利]一種利用有機(jī)硅共沸物生產(chǎn)正硅酸乙酯的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310214416.9
• 申請(qǐng)日: 2013-05-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103288865A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-09-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 方紅承;彭金鑫;劉國(guó)旺;毛利俊;陳浪濤;譚軍;歐陽(yáng)玉霞
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江合盛硅業(yè)有限公司
• 主分類號(hào): C07F7/18
• 分類號(hào): C07F7/18
• 代理公司: 杭州天勤知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 33224
• 代理人: 胡紅娟

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及化工領(lǐng)域有機(jī)硅單體合成生產(chǎn)中的副產(chǎn)物再利用的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種利用有機(jī)硅共沸物生產(chǎn)正硅酸乙酯的方法。

背景技術(shù)

有機(jī)硅材料主要是一類以Si～O鍵為主鏈，在Si上再引入有機(jī)基團(tuán)作為側(cè)鏈的高分子化合物，其性能優(yōu)異、功能獨(dú)特，廣泛用于軍工、航天、醫(yī)療、化工等領(lǐng)域，其中(CH₃)₂SiCl₂是最為重要的有機(jī)硅單體。自1941年美國(guó)人羅喬（US2380995）發(fā)明用氯甲烷與硅粉在銅粉的催化下直接合成有機(jī)氯硅烷的方法以來(lái)，甲基氯硅烷合成技術(shù)經(jīng)過(guò)半個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展，已日臻完善。我國(guó)有機(jī)硅工業(yè)經(jīng)過(guò)近二十年的發(fā)展，生產(chǎn)規(guī)模也不斷擴(kuò)大，正逐步走向成熟。

在“直接法”生產(chǎn)甲基氯硅烷單體工業(yè)中，由于催化劑、工藝條件等因素的制約，單體粗產(chǎn)物中除目標(biāo)產(chǎn)物(CH₃)₂SiCl₂外，副產(chǎn)物四氯化硅與三甲基氯硅烷由于沸點(diǎn)較為接近（均為57℃），易形成共沸物，按目前國(guó)內(nèi)甲基氯硅烷的生產(chǎn)工藝路線及水平來(lái)計(jì)算，一般共沸物質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為單體粗產(chǎn)物的1～2wt%。工業(yè)上得到的“共沸物”組成一般為：(CH₃)₃SiCl約為45～60wt%，SiCl₄約為30～50wt%，其它主要成份為CH₃SiHCl₂、HSiCl₃、(CH₃)₂SiHCl等沸點(diǎn)低于40℃混合物，約占共沸物組成的5～10wt%。隨著近年來(lái)我國(guó)甲基氯硅烷單體生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，隨之而來(lái)的就是共沸物絕對(duì)數(shù)量也在迅速增長(zhǎng)。以目前國(guó)內(nèi)有機(jī)硅單體2000kt/a的產(chǎn)能計(jì)算。按照1～2wt％的比例計(jì)算，全國(guó)有機(jī)硅單體企業(yè)低沸物的絕對(duì)數(shù)量約為20～40kt/a；如不及時(shí)加以轉(zhuǎn)化利用，將會(huì)造成極大的安全、環(huán)保隱患。

用普通的精餾方法不能將“共沸物”分開(kāi)，另外，三甲基氯硅烷和四氯化硅都是寶貴的有機(jī)硅化合物，用途廣泛。三甲基氯硅烷是制備二甲基硅油、硅橡膠、醫(yī)藥保護(hù)劑及處理白碳黑的緊缺原料。四氯化硅酯化后可得到正硅酸乙酯[Si(OC₂H₅)₄]是生產(chǎn)硅樹脂、室溫硅橡膠、油漆、涂料、白碳黑等產(chǎn)品的重要原料。因此，研究有機(jī)硅單體副產(chǎn)“共沸物”的分離技術(shù)，對(duì)于減少有機(jī)硅單體生產(chǎn)工業(yè)的“三廢”產(chǎn)生，實(shí)現(xiàn)副產(chǎn)物的資源循環(huán)利用等有著重要的意義。

傳統(tǒng)的分離共沸物的方法有物理方法和化學(xué)方法。物理方法是向共沸物中加入另一種物質(zhì)形成新的共沸再進(jìn)行分離，例如，CN1092778A公開(kāi)了一種在共沸物蒸餾過(guò)程中加入甲基二氯硅烷進(jìn)行分離的方法，由于共沸物中本身就含有少量甲基氫二氯硅烷，故該法不僅精餾步驟繁瑣，能耗高，且產(chǎn)物三甲基氯硅烷、四氯化硅純度不高。US4402796的專利文獻(xiàn)公開(kāi)了一種用環(huán)丁砜的溶劑萃取及利用一種助劑對(duì)共沸物進(jìn)行萃取蒸餾的方法。US2388575的專利文獻(xiàn)公開(kāi)了利用乙腈、丙烯腈等溶劑進(jìn)行萃取蒸餾的方法。這類方法的缺點(diǎn)是對(duì)共沸物組成要求嚴(yán)格，待分離的硅烷化合物容易被其它物質(zhì)沾污，造成精餾純化步驟過(guò)多。另外該法所用的溶劑毒性大，不易回收，精餾效率低下。