本發(fa)明涉及有機硅硅烷單體(ti)生產技術(shu)領域,具體(ti)涉及一種二甲(jia)基氫氯硅烷的(de)制備方法(fa)。
背景技術:
有(you)(you)(you)(you)機(ji)硅材(cai)(cai)(cai)料是一(yi)類以(yi)Si-O鍵為主(zhu)鏈(lian),在Si原子上再引入(ru)有(you)(you)(you)(you)機(ji)基團作為側鏈(lian)的半有(you)(you)(you)(you)機(ji)、半無(wu)機(ji)結(jie)構的高(gao)分(fen)子聚合(he)物,其(qi)(qi)具有(you)(you)(you)(you)優良的耐溫特性、介電性、耐候性、耐氧(yang)化(hua)(hua)、無(wu)毒(du)無(wu)腐蝕(shi)、生(sheng)理惰性和(he)低表面(mian)張(zhang)力(li)等性能,因(yin)而被廣泛應用(yong)于(yu)國(guo)(guo)(guo)民經(jing)濟和(he)國(guo)(guo)(guo)防工業(ye)等多個(ge)領域。從21世紀(ji)開始,我國(guo)(guo)(guo)有(you)(you)(you)(you)機(ji)硅工業(ye)一(yi)直保持了年(nian)平(ping)(ping)均增長率(lv)為25%左右(you)的強勁發(fa)(fa)展勢頭。即使在“十一(yi)五(wu)”期間受國(guo)(guo)(guo)際金融危機(ji)的影響,國(guo)(guo)(guo)內有(you)(you)(you)(you)機(ji)硅氧(yang)烷年(nian)消(xiao)耗平(ping)(ping)均增長率(lv)仍(reng)在18%以(yi)上。因(yin)此國(guo)(guo)(guo)內專家樂觀(guan)預測,隨著(zhu)(zhu)有(you)(you)(you)(you)機(ji)硅材(cai)(cai)(cai)料應用(yong)領域的不斷拓展,“十三(san)五(wu)”期間中國(guo)(guo)(guo)有(you)(you)(you)(you)機(ji)硅氧(yang)烷年(nian)消(xiao)耗增長率(lv)將(jiang)仍(reng)保持在15%以(yi)上。由此可(ke)見,當今有(you)(you)(you)(you)機(ji)硅材(cai)(cai)(cai)料已發(fa)(fa)展成為技術密集、在國(guo)(guo)(guo)民經(jing)濟中占有(you)(you)(you)(you)一(yi)定地位的新型化(hua)(hua)工體(ti)系(xi),其(qi)(qi)對發(fa)(fa)展高(gao)新技術材(cai)(cai)(cai)料和(he)優化(hua)(hua)產(chan)業(ye)結(jie)構升級發(fa)(fa)揮著(zhu)(zhu)日益重要的作用(yong)。
二(er)甲基(ji)氫氯(lv)硅(gui)(gui)烷作為一(yi)種單(dan)官能(neng)度的(de)氯(lv)硅(gui)(gui)烷,常溫下為無(wu)色液體(ti),沸點36℃,20℃下的(de)相(xiang)對密度為0.868,折射率為1.383。由于其端基(ji)帶有(you)活潑氫,利(li)用Si-H鍵,可以和小分(fen)子或高分(fen)子上的(de)C=C加成,Si-C鍵又可以與(yu)硅(gui)(gui)氧鏈相(xiang)連,使其成為聚硅(gui)(gui)氧烷與(yu)有(you)機(ji)高分(fen)子結(jie)合的(de)架橋劑。
在采用經典的Rochow直接法合成甲基氯硅烷混合物工藝中,主要產物是Me2SiCl2,MeSiHCl2和Me2SiHCl的含量合計只有3%~5%,其中Me2SiHCl僅占0.5%。通過改變催化劑的組成或通入一定量的H2,可有效提高產物中Me2SiHCl含量。如專利US4966986報道在流化床反應器中裝入硅粉及按硅粉計3.1×10-6Sr、1×10-6Zr以及2.141×10-3的銅粉,以上觸體先在加熱下用HCl處理,而后通入MeCl-H2反應,得到的產物中MeSiHCl2約為39%,Me2SiHCl為14%~22%。該方法對提高合成產物中Me2SiHCl含量固然重要,但需考慮裝置的規模、投資等因素。同樣,由于MeSiHCl2與Me2SiHCl沸點相差很小(5~7℃),這就使有效分離并純化Me2SiHCl這個問題的解決(jue)顯得特別困難與重(zhong)要。
公開號為CN1680397的發明專利文獻公開了一種合成二甲基氫氯硅烷的方法,該方法是以甲基氫二氯硅烷和三甲基氯硅烷為原料,先使甲基氫二氯硅烷在填充有固載AlCl3催化劑的固定床反應器(I)中通過自歧化反應合成甲基二氫氯硅烷;然后將收集到的甲基二氫氯硅烷和三甲基氯硅烷以0.5∶1~1∶1的摩爾比混合好后以一定的液體體積空速通過填充有固載AlCl3催化劑的固定床反應器(II)中發生再分配反應合成二甲基氫氯硅烷;反應器(I)和(II)的溫度為250~400℃,反應器(II)中反應物的液體體積空速為0.5~5.0h-1。
格氏法作為合成有機硅單體的傳統方法之一,它主要采用金屬鎂與鹵代烴反應生成格氏試劑,再與含Si-H鍵的氯硅烷或烷氧基硅烷反應。當使用格氏試劑時,Si-H鍵可以保持不變,最終得到有機氫氯硅烷。格氏法典型的合成路線是從MeHSiCl2出發,先與MeMgCl反應制成Me2HSiCl,產物收率可達84%以(yi)上。如專利ZL 201010573890.7公開的技術(shu)報道。格氏試劑法(fa)由于反(fan)應(ying)條件苛刻,副反(fan)應(ying)多,反(fan)應(ying)后期的混(hun)合物分離困難,分離后產物的純度很低,副產物去除工序極其(qi)復雜,溶劑循環在工業設計(ji)放大上有(you)很大困難。格氏法(fa)作為一(yi)種(zhong)合成(cheng)特種(zhong)硅烷的輔助手(shou)段,適合生(sheng)產小批(pi)量的產品,在功(gong)能性有(you)機(ji)硅中間體(ti)合成(cheng)中一(yi)直有(you)著一(yi)席之地。
將RnSiCl4-n(n為1~3)中的Si-X鍵易被強還原劑所還原,可獲得收率較高的RnHmSiCl4-(n+m)。常用的還原劑有LiAlH4、LiH、NaH、CaH2、MgH2、LiBH4、NaAlH4、NaBH4、Al(BH4)3等金屬氫化物。美國專利US4115426(A)、US5329038(A)等報道了具體如在100mL溶有3.8g的NaBH4的N,N,N’,N’-四甲基脲溶液中,滴加25.8gMe2SiCl2,15分鐘加完并在50℃下反應2小時,產物經蒸餾后獲得Me2SiHCl收率為71%。如以N,N-二甲基咪唑啉酮或N,N,N’,N’-四甲基脲作催化劑,使Me2SiCl2、Mg、HCl在60~70℃下反應制得Me2SiHCl,收率可達(da)63%。由于金屬氫(qing)化(hua)物的(de)活性很(hen)(hen)強,很(hen)(hen)容易被氧(yang)化(hua)而(er)放出(chu)氫(qing)氣而(er)發生爆炸,所(suo)以(yi)以(yi)金屬氫(qing)化(hua)物還原氯硅烷時,必須加入有機溶(rong)劑(ji),反應結束后又必須將溶(rong)劑(ji)從產物中分離出(chu)來,操作(zuo)具有一(yi)定的(de)危險性。
也有技術報道直接從Me2SiCl2與H2出發,在Pd、Pt或Ru等金屬的催化下進行還原反應制得Me2SiHCl,但采用不同的催化劑,Me2SiCl2的轉化率和反應產物的組成有很大的不同。如US5646326(A)介紹的方法中檔采用Pt/活性炭作催化劑,Me2SiCl2轉化率僅為3.9%,還原產物中Me2SiHCl占40.8%,MeSiHCl2占52.0%;若以Pd/活性炭作催化劑,則Me2SiCl2轉化率為5.3%,還原產物中Me2SiHCl占36.1%;以Ru/Al2O3作催化劑,則Me2SiCl2轉化率可達到14.8%,還原產物中Me2SiHCl占27.2%,MeSiHCl2占49.5%。
此外,也有文獻報道從有機硅副產低沸物中分離提純二甲基氫氯硅烷的技術報道。低沸物主要含10~40%的Me4Si,15~50%的Me2HSiCl,5~15%的MeHSiCl2,以上組分中以Me2HSiCl市場利用價值最大。上世紀70年代,國外由于有機硅單體生產規模及技術發展迅速,逐漸開始有對低沸物中Me2HSiCl分離純化利用的技術報道。如美國專利US3359186公開了一種通過HCl加成后再進行精餾的分離方法,2-甲基-2-丁烯與HCl加成反應生成2-甲基-2-氯丁烷,沸點顯著提高,使得Me2HSiCl的提純變得容易,但該方法需要在高壓反應設備進行,并容易引起Me2HSiCl的重排反應。英國專利GB2012787則提供了一種在氯鉑酸存在下硅氫加成后再進行常壓精餾的分離方法,具體采用85塊理論塔板的常壓塔中進行加熱分餾,在回流比為50的條件下,將2-甲基-2-丁烯與含有硅氫鍵的單體如MeHSiCl2在氯鉑酸存在下進行硅氫加成反應,生成高沸點的異戊基甲基二氯硅烷使Me2HSiCl的(de)精餾(liu)提(ti)純變得容(rong)易(yi)。
中國專利ZL 200810114385.9報道了一種低沸物醇解酯化分離得到二甲基氫硅烷的方法,它先以甲基氯硅烷單體合成中的低沸物和乙醇在反應釜發生部分酯化反應再分離的過程;反應溫度控制在0~30℃,低沸物與乙醇醇的摩爾比為1~1.2∶1,避免了直接分離的困難,可以得到純度99%的二甲基氫硅烷。專利ZL 200910098306.4則公開從低沸物中萃取精餾提純二甲基氫氯硅烷的方法。該發明采用的萃取精餾方法將于Me2HSiCl沸點相近的碳氫化合物2-甲基-2-丁烯有效分離,從而打破了常規精餾提純方法中Me2HSiCl純度只能達到88%的局限,實現餾分中Me2HSiCl含量在95%以上。
綜(zong)上所述,在利(li)用(yong)二甲基二氯硅烷(wan)加氫(qing)制備二甲基氫(qing)氯硅烷(wan)的(de)過程中,催化劑的(de)選(xuan)擇(ze)以及反(fan)應(ying)器設(she)計、設(she)備選(xuan)型均會影響到轉(zhuan)化率以及反(fan)應(ying)的(de)選(xuan)擇(ze)性,因此(ci),需要對(dui)催化劑進(jin)行篩(shai)選(xuan),并對(dui)反(fan)應(ying)設(she)備進(jin)行改進(jin),以達到理想的(de)加氫(qing)反(fan)應(ying)效果。
技術實現要素:
本發明(ming)提供了一種二甲基氫氯(lv)硅烷的(de)制備方法,能夠提高(gao)反應的(de)產率以及選擇性。
一種二(er)甲基氫氯硅烷的制備方法,包括以下步驟:
將二(er)(er)甲(jia)基二(er)(er)氯硅(gui)(gui)烷(wan)、催(cui)化劑(ji)(ji)A與氫(qing)氣通(tong)入流化床(chuang)反(fan)(fan)應(ying)器(qi)中進(jin)行第一次反(fan)(fan)應(ying),中間產(chan)物經(jing)旋風(feng)分離(li)除去催(cui)化劑(ji)(ji)A后(hou),再通(tong)入裝填有催(cui)化劑(ji)(ji)B的固定床(chuang)反(fan)(fan)應(ying)器(qi)中進(jin)行第二(er)(er)次反(fan)(fan)應(ying),反(fan)(fan)應(ying)產(chan)物經(jing)后(hou)處理得到所述(shu)的二(er)(er)甲(jia)基氫(qing)氯硅(gui)(gui)烷(wan);
所述催(cui)化(hua)(hua)劑A和催(cui)化(hua)(hua)劑B均采用以(yi)活性(xing)炭為(wei)載體的(de)(de)雙(shuang)(shuang)金屬(shu)負(fu)載型(xing)催(cui)化(hua)(hua)劑,雙(shuang)(shuang)金屬(shu)負(fu)載型(xing)催(cui)化(hua)(hua)劑的(de)(de)活性(xing)組分為(wei)Pd、Pt、Ni中的(de)(de)至(zhi)少兩種(zhong),催(cui)化(hua)(hua)劑A的(de)(de)平(ping)均粒(li)徑(jing)在30~150μm,催(cui)化(hua)(hua)劑B的(de)(de)平(ping)均粒(li)徑(jing)為(wei)3~5mm。
所述的在流化床中進行的第一次反應溫度為200~500℃,優選的反應溫度為250~350℃;氣相反應物體積空速比為1.0~10.0h-1,優選的氣相反應物體積空速比為1.0~8.0h-1。
作(zuo)為優選,旋(xuan)風分離的催化(hua)劑A再生后返(fan)回流化(hua)床反(fan)應器(qi)。
本(ben)發明中,催化(hua)(hua)劑A和(he)催化(hua)(hua)劑B均采(cai)用活(huo)性炭為(wei)載(zai)體(ti),相對(dui)于采(cai)用氧化(hua)(hua)物(wu)載(zai)體(ti)而言,具有更好的(de)選擇性和(he)反應效率(lv)。氧化(hua)(hua)物(wu)載(zai)體(ti)在強(qiang)酸性環(huan)境下不穩定(ding),且氧化(hua)(hua)物(wu)的(de)酸性會(hui)造成氯硅烷自(zi)身的(de)歧(qi)化(hua)(hua)反應,而采(cai)用活(huo)性炭為(wei)載(zai)體(ti),可以克服(fu)氧化(hua)(hua)物(wu)載(zai)體(ti)的(de)這些缺點(dian)。
但是活性(xing)炭(tan)種(zhong)類繁多(duo),結構(gou)不一,表面性(xing)質(zhi)復雜(za),在實(shi)驗(yan)過程中,很難把活性(xing)炭(tan)的(de)(de)性(xing)質(zhi)與催(cui)化劑的(de)(de)性(xing)能聯系起來(lai),以(yi)活性(xing)炭(tan)作載體的(de)(de)催(cui)化劑的(de)(de)催(cui)化性(xing)能可變性(xing)非常大(da),除此之外,活性(xing)炭(tan)載體的(de)(de)孔結構(gou),以(yi)及與負載的(de)(de)活性(xing)組分之間的(de)(de)相(xiang)互作用,都(dou)會影響到催(cui)化加氫脫(tuo)氯(lv)的(de)(de)性(xing)能。
作為優選,負載型催化劑中載體活性炭的比表面積為500~1200m2/g,孔隙容積為0.2~0.5cm3/g。進一步優選,負載型催化劑中載體活性炭的比表面積為800~1000m2/g,孔隙容積為0.2~0.5cm3/g。
作為優(you)(you)選,負(fu)(fu)(fu)載(zai)(zai)(zai)型催化(hua)劑中活性組分的(de)負(fu)(fu)(fu)載(zai)(zai)(zai)量(liang)為5~15%。進一步優(you)(you)選,負(fu)(fu)(fu)載(zai)(zai)(zai)型催化(hua)劑中活性組分的(de)負(fu)(fu)(fu)載(zai)(zai)(zai)量(liang)為5~10%。
負載型(xing)催(cui)化劑(ji)中(zhong)采用雙金屬活(huo)性(xing)(xing)組分(fen),能(neng)夠使(shi)加(jia)氫反(fan)應的(de)選擇(ze)性(xing)(xing)以(yi)及反(fan)應效率都有所提升,優選地,負載型(xing)催(cui)化劑(ji)的(de)活(huo)性(xing)(xing)組分(fen)為(wei)Pd和Pt,或(huo)Pt和Ni,Pd和Pt的(de)質(zhi)量(liang)(liang)比為(wei)1∶3~5,Pd和Ni的(de)質(zhi)量(liang)(liang)比為(wei)1∶3~5。
在固定床中進行的第二次反應溫度為200~500℃,優選的反應溫度為250~350℃;氣相反應物體積空速比為1.0~10.0h-1,優選的氣相反應物體積空速比為1.0~5.0h-1。
為(wei)(wei)了保證(zheng)二(er)(er)甲基(ji)二(er)(er)氯硅(gui)(gui)烷的高轉化率,優選地,二(er)(er)甲基(ji)二(er)(er)氯硅(gui)(gui)烷與氫氣的物質的量比(bi)為(wei)(wei)1∶8~12。
二甲基二氯硅烷與催化劑A的質量(liang)比為100∶1~5。
本發明(ming)提供的二甲基(ji)氫氯硅烷的制備(bei)方法,能夠實現(xian)較高(gao)的原料轉化率以(yi)及目標產物選擇(ze)性。
附圖說明
圖(tu)1為本發明(ming)工(gong)藝(yi)流程(cheng)圖(tu)。
具體實施方式
催化劑的制備
將(jiang)(jiang)前驅體配置(zhi)成水(shui)溶液,將(jiang)(jiang)如表1所示的(de)活(huo)性炭放入(ru)(ru)坩堝(guo)中,將(jiang)(jiang)前驅體與活(huo)性炭相混合,室(shi)溫下(xia)攪(jiao)拌浸漬5h,放入(ru)(ru)烘(hong)箱中干燥至無水(shui),得到相應的(de)催化(hua)劑(ji)。表1中活(huo)性組分的(de)比例為(wei)質(zhi)量(liang)比,載體粒(li)徑為(wei)數均(jun)粒(li)徑。
表1
活性(xing)炭(tan)(tan)載體性(xing)質的參數如表2所(suo)示,C1a、C1b、C2a、C2b、C3a、C3b采(cai)用果殼活性(xing)炭(tan)(tan),其(qi)余采(cai)用椰殼活性(xing)炭(tan)(tan)。
表2
如前所述,催(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)A和(he)催(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)B均采(cai)用(yong)活(huo)性炭(tan)為(wei)(wei)載(zai)體(ti)(ti),相對于采(cai)用(yong)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)載(zai)體(ti)(ti)如氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鋁(lv)、分(fen)子篩(shai)等,具有更(geng)好的(de)(de)選(xuan)擇性和(he)反應效(xiao)率。這(zhe)是因為(wei)(wei)本(ben)發明的(de)(de)實驗(yan)研究發現,選(xuan)用(yong)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)載(zai)體(ti)(ti)在強(qiang)酸(suan)性環境下不(bu)穩定,且氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)的(de)(de)酸(suan)性會造成(cheng)氯硅烷自身的(de)(de)歧化(hua)(hua)(hua)(hua)反應,而采(cai)用(yong)活(huo)性炭(tan)為(wei)(wei)載(zai)體(ti)(ti),可以克服氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)載(zai)體(ti)(ti)的(de)(de)這(zhe)些缺點。本(ben)發明中(zhong)分(fen)別選(xuan)用(yong)r-氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鋁(lv)、ZSM-5分(fen)子篩(shai)、MCM-41分(fen)子篩(shai)做載(zai)體(ti)(ti)制備(bei)的(de)(de)催(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji),用(yong)于做二甲基二氯硅烷催(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)加氫(qing)反應效(xiao)果的(de)(de)對比測試試驗(yan)。
實施例1
(1)原料二甲基二氯硅烷由儲罐輸入汽化室,氫氣由氫氣鋼瓶輸入汽化室,二甲基二氯硅烷與氫氣的物質的量比為1∶10,在汽化室中預熱到200℃后,與催化劑C1a混合后,進入流化床反應器,二甲基二氯硅烷與催化劑A的質量比為100∶2,反應溫度控制為260℃,氣相反應物體積空速比為2.0h-1,獲得中間產物。
(2)中間產物經旋風分離,除去催化劑C1a后,繼續通入裝填有C1b的固定床反應器,反應溫度控制為300℃,氣相反應物體積空速比為3.0h-1,反應產(chan)物經精餾分離,獲得二甲(jia)基氫氯(lv)硅烷。
(3)采用氣相(xiang)色譜(pu)內標(biao)法對產物進(jin)行(xing)定量(liang)檢測分(fen)析,計算原料二甲基(ji)(ji)二氯(lv)硅烷(wan)的單(dan)程轉化(hua)率(lv)及(ji)目(mu)標(biao)產物二甲基(ji)(ji)氫氯(lv)硅烷(wan)選擇性(xing)。
實施例2
(1)原料二甲基二氯硅烷由儲罐輸入汽化室,氫氣由氫氣鋼瓶輸入汽化室,二甲基二氯硅烷與氫氣的物質的量比為1∶9,在汽化室中預熱到200℃后,與催化劑C2a混合后,進入流化床反應器,二甲基二氯硅烷與催化劑A的質量比為100∶3,反應溫度控制為280℃,氣相反應物體積空速比為5.0h-1,獲得中間產物。
(2)中間產物經旋風分離,除去催化劑C2a后,繼續通入裝填有C2b的固定床反應器,反應溫度控制為320℃,氣相反應物體積空速比為3.0h-1,反應(ying)產物經精餾分離,獲得二(er)甲(jia)基氫(qing)氯硅烷。
(3)采用氣相色譜內標法對產物進行定量檢測(ce)分析,計(ji)算原料(liao)二甲基(ji)二氯(lv)硅(gui)烷(wan)的單程轉化率及目標產物二甲基(ji)氫(qing)氯(lv)硅(gui)烷(wan)選擇(ze)性(xing)。
實施例3
(1)原料二甲基二氯硅烷由儲罐輸入汽化室,氫氣由氫氣鋼瓶輸入汽化室,二甲基二氯硅烷與氫氣的物質的量比為1∶8,在汽化室中預熱到200℃后,與催化劑C3a混合后,進入流化床反應器,二甲基二氯硅烷與催化劑A的質量比為100∶4,反應溫度控制為270℃,氣相反應物體積空速比為4.0h-1,獲得中間產物。
(2)中間產物經旋風分離,除去催化劑C3a后,繼續通入裝填有C3b的固定床反應器,反應溫度控制為310℃,氣相反應物體積空速比為4.5h-1,反應產(chan)物經精(jing)餾(liu)分離,獲得二甲基(ji)氫(qing)氯(lv)硅烷。
(3)采(cai)用氣相(xiang)色譜(pu)內標法對產物進行定量檢(jian)測分(fen)析,計(ji)算(suan)原料二甲基二氯硅烷(wan)的單程轉(zhuan)化率及目標產物二甲基氫氯硅烷(wan)選擇性(xing)。
實施例4
(1)原料二甲基二氯硅烷由儲罐輸入汽化室,氫氣由氫氣鋼瓶輸入汽化室,二甲基二氯硅烷與氫氣的物質的量比為1∶10,在汽化室中預熱到200℃后,與催化劑C4a混合后,進入流化床反應器,二甲基二氯硅烷與催化劑A的質量比為100∶5,反應溫度控制為260℃,氣相反應物體積空速比為6.0h-1,獲得中間產物。
(2)中間產物經旋風分離,除去催化劑C4a后,繼續通入裝填有C4b的固定床反應器,反應溫度控制為320℃,氣相反應物體積空速比為5.0h-1,反應產物(wu)經精餾分離,獲得二甲基氫氯(lv)硅烷。
(3)采用氣(qi)相色譜(pu)內標法(fa)對(dui)產物(wu)(wu)進行定量(liang)檢測分析,計(ji)算(suan)原料二甲基二氯硅(gui)烷(wan)的單程轉化率及目標產物(wu)(wu)二甲基氫氯硅(gui)烷(wan)選擇性。
實施例5
(1)原料二甲基二氯硅烷由儲罐輸入汽化室,氫氣由氫氣鋼瓶輸入汽化室,二甲基二氯硅烷與氫氣的物質的量比為1∶9,在汽化室中預熱到200℃后,與催化劑C5a混合后,進入流化床反應器,二甲基二氯硅烷與催化劑A的質量比為100∶3,反應溫度控制為325℃,氣相反應物體積空速比為8.0h-1,獲得中間產物。
(2)中間產物經旋風分離,除去催化劑C5a后,繼續通入裝填有C5b的固定床反應器,反應溫度控制為310℃,氣相反應物體積空速比為3.0h-1,反應產物(wu)經精餾分離,獲得二甲基氫氯硅(gui)烷。
(3)采用(yong)氣相色譜內標法對(dui)產物進行定量檢測(ce)分析,計算原料二(er)甲(jia)基二(er)氯硅(gui)烷的(de)單程轉化率(lv)及目(mu)標產物二(er)甲(jia)基氫氯硅(gui)烷選擇性(xing)。
實施例6
(1)原料二甲基二氯硅烷由儲罐輸入汽化室,氫氣由氫氣鋼瓶輸入汽化室,二甲基二氯硅烷與氫氣的物質的量比為1∶9,在汽化室中預熱到200℃后,與催化劑C6a混合后,進入流化床反應器,二甲基二氯硅烷與催化劑A的質量比為100∶2,反應溫度控制為310℃,氣相反應物體積空速比為7.5h-1,獲得中間產物。
(2)中間產物經旋風分離,除去催化劑C6a后,繼續通入裝填有C6b的固定床反應器,反應溫度控制為300℃,氣相反應物體積空速比為4.0h-1,反應產物(wu)經精餾分離,獲得(de)二甲基氫氯硅烷。
(3)采用氣相色譜內(nei)標法對產物進行定量(liang)檢測分析,計(ji)算原(yuan)料(liao)二(er)甲基二(er)氯硅烷(wan)(wan)的(de)單程轉化(hua)率及目標產物二(er)甲基氫氯硅烷(wan)(wan)選(xuan)擇性。
對比例1
采用現(xian)有(you)技術中的固(gu)定床(chuang)(chuang)反應(ying)(ying)器(qi)替代(dai)流化(hua)床(chuang)(chuang)和固(gu)定床(chuang)(chuang)的組合,進行(xing)對比反應(ying)(ying),其余條件同(tong)實施例1。
對比例2
采用r-氧化(hua)鋁做載體,其余條件(jian)同實施例(li)1。
對比例3
采(cai)用ZSM-5分(fen)子篩做載體,其(qi)余條件同實(shi)施(shi)例1。
對比例4
采(cai)用MCM-41分子篩做載體,其余條件(jian)同實施(shi)例1。
對比例5
與實施例1的不同之處僅(jin)在于,在反應物(wu)料中沒(mei)有(you)加(jia)入催化(hua)劑(ji)1a。
催化反應結果分析
實施例1中二甲基(ji)氯硅(gui)烷(wan)的單(dan)程(cheng)轉(zhuan)化率為26.6%,目標產物二甲基(ji)氫(qing)氯硅(gui)烷(wan)選擇性為89.8%。
實施(shi)例2中二甲基氯硅烷(wan)的單程轉化(hua)率為23.3%,目(mu)標產(chan)物二甲基氫氯硅烷(wan)選擇(ze)性為94.6%。
實施例3中(zhong)二(er)甲(jia)(jia)基氯(lv)硅烷(wan)的單程轉化率為21.6%,目標產物(wu)二(er)甲(jia)(jia)基氫(qing)氯(lv)硅烷(wan)選擇性為97.9%。
實施例4中二(er)甲基氯硅烷(wan)的(de)單程轉化(hua)率為(wei)25.3%,目標產物二(er)甲基氫氯硅烷(wan)選擇性為(wei)92.8%。
實施例5中二甲(jia)(jia)基氯硅烷的單程(cheng)轉化(hua)率為18.8%,目標產物二甲(jia)(jia)基氫(qing)氯硅烷選擇性為95.3%。
實施例6中(zhong)二(er)甲基氯硅烷(wan)的單(dan)程轉化率為(wei)28.6%,目標(biao)產物二(er)甲基氫氯硅烷(wan)選擇性為(wei)88.9%。
對(dui)比(bi)例1中(zhong)二(er)(er)甲基氯硅(gui)烷(wan)的單程轉化率為7.3%,目(mu)標產物二(er)(er)甲基氫氯硅(gui)烷(wan)選擇(ze)性為67.8%。
對(dui)比(bi)例2中二甲基(ji)(ji)氯硅(gui)烷(wan)的單程(cheng)轉化率(lv)為(wei)6.2%,目標產物二甲基(ji)(ji)氫氯硅(gui)烷(wan)選擇性為(wei)62.3%。
對(dui)比例(li)3中二(er)甲基(ji)(ji)氯硅烷的(de)單程轉化(hua)率為6.6%,目(mu)標產物(wu)二(er)甲基(ji)(ji)氫氯硅烷選擇性(xing)為58.6%。
對比例4中二(er)甲(jia)基(ji)氯(lv)硅烷的單(dan)程轉(zhuan)化(hua)率(lv)為5.7%,目標產物二(er)甲(jia)基(ji)氫氯(lv)硅烷選擇性為51.9%。
對比例5中(zhong)二甲(jia)基氯硅(gui)烷(wan)的單(dan)程轉(zhuan)化(hua)率為3.2%,目標產(chan)物(wu)二甲(jia)基氫氯硅(gui)烷(wan)選(xuan)擇性為41.9%。