專利名稱：乙烯基含氯硅烷的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及乙烯基含氯硅烷技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種乙烯基含氯硅烷的制備方法。
背景技術(shù)：
乙烯基含氯硅烷是有機(jī)硅工業(yè)的重要單體，國(guó)內(nèi)外主要利用乙炔和含氫氯硅烷通過催化加成技術(shù)合成乙烯基含氯硅烷。該方法較難得到高選擇性的一次加成產(chǎn)物，主要存在以下兩方面的原因:一方面，乙炔和含氫氯硅烷的加成反應(yīng)主要受催化劑濃度的影響，即在每個(gè)生產(chǎn)末期，反應(yīng)體系中催化劑濃度變低會(huì)導(dǎo)致二次加成產(chǎn)物的副產(chǎn)物增加；另一方面，在每個(gè)生產(chǎn)周期末期，反應(yīng)目的產(chǎn)物濃度增高導(dǎo)致二次加成產(chǎn)物的副產(chǎn)物增加。因此，如何通過控制反應(yīng)條件抑制二次加成產(chǎn)物的產(chǎn)生是眾多企業(yè)關(guān)心并致力研究的問題。目前乙烯基含氯硅烷的制備方法得到了較為廣泛的報(bào)道，例如，公開號(hào)為CN1228435A的中國(guó)專利文獻(xiàn)報(bào)道了一種乙烯基三氯硅烷的合成方法，在體系中加入聚乙烯基硅氧烷保持催化劑的反應(yīng)活性，用乙炔鼓泡法與含氫氯硅烷反應(yīng)物混合均勻，控制含氫氯硅烷和產(chǎn)物乙烯基三氯硅烷的含量及反應(yīng)體系中的水、醇類及胺類化合物的用量，使催化劑活性好且穩(wěn)定。但是，該方法存在乙炔回收難的缺點(diǎn)，且產(chǎn)品單耗高，環(huán)境效益差。專利號(hào)為USP 4898961,1990的美國(guó)專利文獻(xiàn)公開了一種制備乙烯基硅烷的方法，通過將氣態(tài)的炔烴和含氫硅烷混合，在流動(dòng)的、薄的且含有均相催化劑的液體介質(zhì)中接觸反應(yīng)，得到乙烯基硅烷。但是，該方法反應(yīng)條件苛刻，設(shè)備要求高，同時(shí)一次轉(zhuǎn)化率不高?，F(xiàn)有技術(shù)中，申請(qǐng)?zhí)枮?00710168341.X的中國(guó)專利文獻(xiàn)報(bào)道了一種乙烯基含氯硅烷的合成方法，將乙炔和汽化后含氫氯硅烷的混合原料連續(xù)進(jìn)入反應(yīng)塔內(nèi)，控制體系中乙烯基氯硅烷的質(zhì)量百分含量為45 55%，以氯己烷混合物作溶劑，控制0.001 0.03MPa的反應(yīng)壓力和50 90°C的反應(yīng)溫度。但是，由于該反應(yīng)在密閉器中進(jìn)行，從而隨著連續(xù)進(jìn)料，其釜內(nèi)催化劑的濃度不斷稀釋，影響反應(yīng)選擇性，另外，由于其采用混合原料多孔進(jìn)料，導(dǎo)致其和釜底產(chǎn)物繼續(xù)加成反應(yīng)，副產(chǎn)物增多，選擇性降低。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于提供一種乙烯基含氯硅烷的制備方法，該方法的產(chǎn)物選擇性高，二次加成副產(chǎn)物少。為了解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種乙烯基含氯硅烷的制備方法，包括以下步驟:分別將含氫氯硅烷、乙炔和含有催化劑的溶劑連續(xù)輸入內(nèi)裝填料的第一反應(yīng)塔中，所述含氫氯硅烷和乙炔在催化劑的作用下于所述填料表面進(jìn)行反應(yīng)，得到含乙烯基含氯硅烷的初產(chǎn)物，所述第一反應(yīng)塔塔釜中乙烯基含氯硅烷的質(zhì)量百分含量為I 15% ;將所述初產(chǎn)物和乙炔輸入內(nèi)裝填料的第二反應(yīng)塔中，反應(yīng)后精餾，得到乙烯基含氯硅烷，第二反應(yīng)塔塔釜的乙烯基含氯硅烷的質(zhì) 量百分含量為5 60%。
優(yōu)選的，所述進(jìn)入第一反應(yīng)塔反應(yīng)的含氫氯硅烷與乙炔的摩爾比為1: (0.9 1.1)。優(yōu)選的，所述催化劑為鉬絡(luò)合物；所述溶劑為氯乙烷、甲苯、二甲苯、氯苯或二氯苯。優(yōu)選的，所述第一反應(yīng)塔的反應(yīng)溫度為70 92°C，反應(yīng)壓力為0.001 0.05Mpa。優(yōu)選的，所述第二反應(yīng)塔的反應(yīng)溫度為70 92°C，反應(yīng)壓力為0.001 0.05Mpa。優(yōu)選的，還包括:取部分所述初產(chǎn)物輸送至第一反應(yīng)塔塔頂?shù)牡谝粐娏苎b置，所述部分初產(chǎn)物在所述第一反應(yīng)塔的填料表面反應(yīng)。優(yōu)選的，所述第一噴淋裝置的噴淋密度為300 1000m3/m2。優(yōu)選的，還包括:取部分所述第二反應(yīng)塔的反應(yīng)產(chǎn)物輸送至第二反應(yīng)塔塔頂?shù)牡诙娏苎b置，所述部分第二反應(yīng)塔的反應(yīng)產(chǎn)物在所述第二反應(yīng)塔的填料表面進(jìn)行反應(yīng)。

優(yōu)選的，所述第二噴淋裝置的噴淋密度為300 1000m3/m2。優(yōu)選的，所述第一反應(yīng)塔和所述第二反應(yīng)塔分別包括5 20節(jié)塔節(jié)，所述塔節(jié)高度為500 3000_，所述塔徑為500 2500_。優(yōu)選的，乙炔和含氫氯硅烷分別進(jìn)料，所述第一反應(yīng)塔和第二反應(yīng)塔側(cè)壁分別設(shè)置多個(gè)乙炔進(jìn)料口，所述第一反應(yīng)塔塔頂、塔中或塔底設(shè)置含氫氯硅烷進(jìn)料口。優(yōu)選的，所述含氫氯硅烷在所述第一反應(yīng)塔的塔頂進(jìn)料。本發(fā)明提供一種乙烯基含氯硅烷的制備方法，包括以下步驟:將含氫氯硅烷和乙炔在催化劑的作用下于所述第一反應(yīng)塔的填料表面進(jìn)行反應(yīng)，得到含乙烯基含氯硅烷的初產(chǎn)物，將所述初產(chǎn)物和乙炔輸入內(nèi)裝填料的第二反應(yīng)塔中，反應(yīng)后精餾，得到乙烯基含氯硅烷，所述第一反應(yīng)塔和第二反應(yīng)塔中乙烯基含氯硅烷的質(zhì)量百分含量分別為I 15%和5 60 %。由于含氫氯硅烷與乙炔反應(yīng)生成乙烯基含氯硅烷的同時(shí)，生成的乙烯基含氯硅烷容易與原料含氫氯硅烷發(fā)生二次加成反應(yīng)，導(dǎo)致產(chǎn)物選擇性降低，副產(chǎn)物增多，因此，本發(fā)明通過控制第一反應(yīng)塔和第二反應(yīng)塔中乙烯基含氯硅烷的質(zhì)量百分含量，有效的減少混合物中含氫氯硅烷和乙烯基含氯硅烷的二次加成反應(yīng)的發(fā)生幾率，因此，該方法的產(chǎn)物選擇性高，二次加成副產(chǎn)物少。


圖1為本發(fā)明公開的乙烯基含氯硅烷的制備流程圖。
具體實(shí)施例方式下面對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。本發(fā)明公開了一種乙烯基含氯硅烷的制備方法，如圖1所示，為本發(fā)明乙烯基含氯硅烷的制備流程圖，包括以下步驟:分別將含氫氯硅烷、乙炔和含有催化劑的溶劑連續(xù)輸入內(nèi)裝填料的第一反應(yīng)塔中，所述含氫氯硅烷和乙炔在催化劑的作用下于所述填料表面進(jìn)行反應(yīng)，得到含乙烯基含氯硅烷的初產(chǎn)物，所述第一反應(yīng)塔中乙烯基含氯硅烷的質(zhì)量百分含量為I 15% ;將所述初產(chǎn)物輸入內(nèi)裝填料的第二反應(yīng)塔中，反應(yīng)后精餾，得到乙烯基含氯硅烷，第二反應(yīng)塔釜底的乙烯基含氯硅烷的質(zhì)量百分含量為5 60%。本發(fā)明以含氫氯硅烷、乙炔為原料，所述含氫氯硅烷和乙炔在催化劑的作用下反應(yīng)，得到乙烯基含氯硅烷，主反應(yīng)反應(yīng)式如下:CH = CH+HSiCl3 — CH2 = CHSiCl3但是，原料含氫氯硅烷與反應(yīng)產(chǎn)物乙烯基含氯硅烷容易發(fā)生二次加成反應(yīng)，導(dǎo)致產(chǎn)物選擇性降低，副產(chǎn)物增多，副反應(yīng)反應(yīng)式如下:CH2 = CHSiCl3+HSiCl3 — Cl3SiCH2CH2SiCl3按照本發(fā)明，所述含氫氯硅烷為液相，所述液相含氫氯硅烷優(yōu)選從第一反應(yīng)塔的釜頂、中部或者釜底連續(xù)進(jìn)入第一反應(yīng)塔中，同時(shí)乙炔原料連續(xù)輸入第一反應(yīng)塔和第二反應(yīng)塔中，所述含有催化劑的溶劑優(yōu)選經(jīng)第一反應(yīng)塔的釜頂進(jìn)入所述第一反應(yīng)塔中。分別將原料輸入第一反應(yīng)塔中后，所述含氫氯硅烷和乙炔在催化劑的作用下于所述填料表面進(jìn)行反應(yīng)，得到含乙烯基含氯硅烷的初產(chǎn)物，所述初產(chǎn)物包括反應(yīng)產(chǎn)物乙烯基含氯硅烷、未反應(yīng)完的含氫氯硅烷、乙炔原料以及含有催化劑的溶劑。在制備初產(chǎn)物的步驟中，所述第一反應(yīng)塔中含氫氯硅烷與乙炔的摩爾比優(yōu)選為1: (0.9 1.1)，更優(yōu)選為1: (0.9 1.1);所述催化劑優(yōu)選為鉬絡(luò)合物；所述溶劑優(yōu)選為氯乙烷、甲苯、二甲苯、氯苯或二氯苯；所述述第一反應(yīng)塔的溫度優(yōu)選為70 92°C，更優(yōu)選為75 90°C，更優(yōu)選為80 85°C ;所述第一反應(yīng)塔的壓力優(yōu)選為0.001 0.05Mpa,更優(yōu)選為0.005 0.04Mpa,更優(yōu)選為0.01
0.03Mpa。在得到初產(chǎn)物后，將所述初產(chǎn)物和乙炔輸入內(nèi)裝填料的第二反應(yīng)塔中進(jìn)行反應(yīng)，所述第二反應(yīng)塔的溫度優(yōu)選為70 92°C，更優(yōu)選為75 90°C，更優(yōu)選為80 85°C ;所述第二反應(yīng)塔的壓力優(yōu)選為0.001 0.05Mpa,更優(yōu)選為0.005 0.04Mpa,更優(yōu)選為0.01
0.03Mpa。在所述第二反應(yīng)塔中反應(yīng)后，將反應(yīng)后的物料輸入溶劑回收塔，通過精餾得到乙烯基含氫氯硅烷，含有催化劑的溶劑重新進(jìn)入第一反應(yīng)塔繼續(xù)催化反應(yīng)進(jìn)行。為了保證第一反應(yīng)塔和第二反應(yīng)塔中的催化劑的濃度保持穩(wěn)定，不受反應(yīng)周期的影響，本發(fā)明優(yōu)選采用如下控制手段，如圖1所示:所述第一反應(yīng)塔得到的部分初產(chǎn)物優(yōu)選通過循環(huán)泵進(jìn)入第二反應(yīng)塔的釜頂，另一部分初產(chǎn)物輸送至第一反應(yīng)塔釜頂?shù)牡谝粐娏苎b置，所述部分初產(chǎn)物在所述第一反應(yīng)塔的填料表面反應(yīng)。同理，所述第二反應(yīng)塔得到的部分反應(yīng)產(chǎn)物優(yōu)選通過循環(huán)泵部分進(jìn)入下一步溶劑回收工序，另一部分第二反應(yīng)塔的反應(yīng)產(chǎn)物輸送至第二反應(yīng)塔釜頂?shù)牡诙娏苎b置，所述部分第二反應(yīng)塔的反應(yīng)產(chǎn)物在所述第二反應(yīng)塔的填料表面進(jìn)行反應(yīng)。所述第一噴淋裝置的噴淋密度優(yōu)選為300 1000m3/m2，更優(yōu)選為500 IOOOmVm2,更優(yōu)選為600 900m3/m2 ;所述第二噴淋裝置的噴淋密度優(yōu)選為300 IOOOmVm2,更優(yōu)選為500 1000m3/m2,更優(yōu)選為600 900m3/m2。上述優(yōu)選控制手段保證了反應(yīng)塔內(nèi)加成反應(yīng)需要的催化劑濃度，保證加成反應(yīng)速度同時(shí)提高主產(chǎn)物乙烯基含氯硅烷的選擇性。

由于含氫氯硅烷與乙烯基含氯硅烷容易發(fā)生二次加成反應(yīng)，導(dǎo)致產(chǎn)物選擇性降低，副產(chǎn)物增多，同時(shí)在反應(yīng)塔中反應(yīng)時(shí)，但仍有少量含氫氯硅烷溶于溶劑體系中，增加了在釜底含氫氯硅烷和乙烯基含氯硅烷的反應(yīng)機(jī)會(huì)。因此，為了減少副產(chǎn)物，避免二次加成反應(yīng)的發(fā)生，本發(fā)明通過控制第一反應(yīng)塔和第二反應(yīng)塔中乙烯基含氯硅烷的質(zhì)量百分含量，有效的減少混合物中含氫氯硅烷和乙烯基含氯硅烷的二次加成反應(yīng)的發(fā)生幾率，從而該方法的產(chǎn)物選擇性高，二次加成副產(chǎn)物少。所述第一反應(yīng)塔中乙烯基含氯硅烷的質(zhì)量百分含量?jī)?yōu)選為2 15%，更優(yōu)選為5 15% ;所述第二反應(yīng)塔釜底的乙烯基含氯硅烷的質(zhì)量百分含量?jī)?yōu)選為10 50%，更優(yōu)選為15 25%。本發(fā)明采用反應(yīng)裝置由兩級(jí)反應(yīng)塔組成，即包括第一反應(yīng)塔和第二反應(yīng)塔，所述第一反應(yīng)塔和所述第二反應(yīng)塔優(yōu)選分別包括5 20節(jié)塔節(jié)，更優(yōu)選分別包括8 15節(jié)塔節(jié)；所述每節(jié)塔節(jié)高度優(yōu)選為500 3000mm，更優(yōu)選為1000 2800mm，更優(yōu)選為1200 2500_。所述所述塔徑為500 2500_，更優(yōu)選為600 2200_，更優(yōu)選為800 1500_。確保反應(yīng)能徹底一次選擇性高。所述第一反應(yīng)塔和第二反應(yīng)塔側(cè)壁分別優(yōu)選設(shè)置多個(gè)乙炔進(jìn)料口，可以選其中多個(gè)塔節(jié)側(cè)壁設(shè)置乙炔進(jìn)料口，也可以每一個(gè)塔節(jié)都設(shè)置乙炔進(jìn)料口，同時(shí)在兩級(jí)反應(yīng)塔塔頂、塔中或塔底設(shè)置了含氫氯硅烷和乙炔進(jìn)料口，所述含氫氯硅烷優(yōu)選在第一反應(yīng)塔塔頂進(jìn)料，反應(yīng)塔內(nèi)裝有填料及再分布器；本發(fā)明采用的填料優(yōu)選為陶瓷波紋板填料、陶瓷拉西環(huán)或聚鞍環(huán)填料。現(xiàn)有技術(shù)中，采用混合進(jìn)料能使乙炔和含氫硅烷兩種原料經(jīng)過了很好的氣態(tài)混合，相對(duì)其他的進(jìn)料方式有最高的轉(zhuǎn)化率和一次加成的選擇性，但這種方式進(jìn)料時(shí)，當(dāng)塔內(nèi)氣相分壓降低，混合進(jìn)料中含氫氯硅烷容易直接進(jìn)入塔底，塔底因?yàn)榉磻?yīng)混合物料中含氫氯硅烷濃度不夠造成反應(yīng)活性中斷，配比失調(diào)，造成反應(yīng)副產(chǎn)增多。與現(xiàn)有技術(shù)不同的是，本發(fā)明采取了乙炔和含氫氯硅烷分別進(jìn)料的方式，同時(shí)含氫氯硅烷優(yōu)先考慮在塔頂進(jìn)料，能有效的控制由于加成反應(yīng)進(jìn)行時(shí)塔內(nèi)氣相分壓降低帶來的原料進(jìn)料不穩(wěn)的問題。采取分別進(jìn)料同時(shí)優(yōu)選含氫氯硅烷進(jìn)料口設(shè)置在塔頂?shù)姆绞?，有利于含氫氯硅烷飽和溶解在溶劑中，加?qiáng)原料在溶劑中的混合效果，通過有足夠的時(shí)間反應(yīng)，同時(shí)能在塔上部充分反應(yīng)，減少在塔釜中與乙烯基含氯硅烷的接觸機(jī)會(huì)，避免二次加成反應(yīng)的產(chǎn)生。

綜上所述，本發(fā)明采用連續(xù)合成乙烯基氯硅烷的方法，與現(xiàn)有技術(shù)相比，避免了因生產(chǎn)周期末期反應(yīng)體系中催化劑濃度的波動(dòng)對(duì)反應(yīng)得影響，減少未反應(yīng)的含氫氯硅烷與乙烯基含氯硅烷的接觸機(jī)會(huì)，有效的避免了二次加成反應(yīng)的產(chǎn)生，提高一次合成選擇性，不僅真正實(shí)現(xiàn)了連續(xù)工業(yè)化生產(chǎn)，大幅提高了反應(yīng)收率，而且實(shí)現(xiàn)了催化劑的重復(fù)利用。本發(fā)明提供的乙烯基含氯硅烷的制備方法具有生產(chǎn)效率高，工藝穩(wěn)定，設(shè)備成本低，可大規(guī)模量產(chǎn)等特點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本發(fā)明提供的制備方法乙烯基含氯硅烷選擇性大于98%、二次加成產(chǎn)物小于2%。為了進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方案進(jìn)行描述，但是應(yīng)當(dāng)理解，這些描述只是為進(jìn)一步說明本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)，而不是對(duì)本發(fā)明權(quán)利要求的限制。實(shí)施例1連續(xù)式雙塔低壓流動(dòng)床生產(chǎn)乙烯基三氯硅烷的制備方法本實(shí)施例采用的第一反應(yīng)塔和第二反應(yīng)塔分別包括10節(jié)塔節(jié)，塔節(jié)直徑為1200mm，塔節(jié)高度為2000mm，反應(yīng)塔每個(gè)塔節(jié)(或多個(gè)塔節(jié))側(cè)壁設(shè)置乙炔進(jìn)料口，同時(shí)在兩級(jí)反應(yīng)塔塔頂設(shè)置了三氯氫硅進(jìn)料口，反應(yīng)塔內(nèi)裝有填料及再分布器；第二反應(yīng)塔釜頂有物料循環(huán)進(jìn)料口。
步驟(I)將鉬絡(luò)合物投入氯乙烷內(nèi)，用泵將含有鉬絡(luò)合物的氯乙烷從第一反應(yīng)塔的釜底輸送至第一反應(yīng)塔頂部，使其在反應(yīng)塔內(nèi)循環(huán)；步驟(2)將三氯氫硅由第一反應(yīng)塔頂進(jìn)入塔內(nèi)，乙炔由第一反應(yīng)塔側(cè)面進(jìn)料口連續(xù)輸入第一反應(yīng)塔釜內(nèi)，使三氯氫硅、乙炔在氯乙烷中的鉬絡(luò)合物的催化作用下于填料表面進(jìn)行反應(yīng)，保持連續(xù)進(jìn)料反應(yīng)，所述乙炔和三氯氫硅的摩爾比為1: 1，第一反應(yīng)塔中乙烯基三氯硅烷質(zhì)量百分含量控制在15%，乙炔流量為20m3/h，所述填料為陶瓷波紋板填料，自動(dòng)控制第一反應(yīng)塔系統(tǒng)壓力在0.0lMPa壓力，溫度控制在85°C，第一反應(yīng)塔噴淋密度SOOmVm2,同時(shí)將第一反應(yīng)塔塔釜底反應(yīng)物料按一定的流量輸送至第二反應(yīng)塔頂部；步驟(3)將乙炔由第二反應(yīng)塔側(cè)面進(jìn)料口連續(xù)輸入第二反應(yīng)塔內(nèi)，使所述乙炔與第一反應(yīng)塔底反應(yīng)物料在填料表面繼續(xù)反應(yīng)，第二反應(yīng)塔系統(tǒng)中乙烯基三氯硅烷含量控制在20%，乙炔流量為20m3/h，自動(dòng)控制第二反應(yīng)塔系統(tǒng)壓力在0.0lMPa壓力，溫度控制在85 0C ；步驟(4)將第二·反應(yīng)塔釜底反應(yīng)物料按一定的流量輸送至塔頂保持第二反應(yīng)塔釜底噴淋密度800m3/m2，同時(shí)按一定的比例輸送至溶劑回收塔頂提餾出反應(yīng)粗品物料中乙
稀基二氣娃燒；·(5)將溶劑氯乙烷和鉬絡(luò)合物回收，反應(yīng)塔釜底反應(yīng)粗品物料輸送至第一反應(yīng)塔釜頂重新循環(huán)反應(yīng)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本實(shí)施例的乙烯基三氯硅烷選擇性99%、二次加成產(chǎn)物0.5%、催化劑用量小于IOg/噸。實(shí)施例2連續(xù)式雙塔低壓流動(dòng)床生產(chǎn)甲基乙烯基二氯硅烷的合成方法本實(shí)施例采用的第一反應(yīng)塔和第二反應(yīng)塔分別包括10節(jié)塔節(jié)，塔節(jié)直徑為800_，塔節(jié)高度為1500_，反應(yīng)塔每個(gè)塔節(jié)(或多個(gè)塔節(jié))側(cè)壁設(shè)置乙炔進(jìn)料口，同時(shí)在兩級(jí)反應(yīng)塔塔頂設(shè)置了甲基二氯硅烷進(jìn)料口，反應(yīng)塔內(nèi)裝有填料及再分布器；第二反應(yīng)塔釜頂有物料循環(huán)進(jìn)料口。步驟(1)將鉬絡(luò)合物投入氯乙烷內(nèi)，用泵將含有鉬絡(luò)合物的氯乙烷從第一反應(yīng)塔的釜底輸送至第一反應(yīng)塔頂部，使其在反應(yīng)塔內(nèi)循環(huán)；步驟(2)將甲基二氯硅烷由第一反應(yīng)塔頂進(jìn)入塔內(nèi)，乙炔由第一反應(yīng)塔側(cè)面進(jìn)料口連續(xù)輸入第一反應(yīng)塔釜內(nèi)，使甲基二氯硅烷、乙炔在氯乙烷中的鉬絡(luò)合物的催化作用下于填料表面進(jìn)行反應(yīng)，保持連續(xù)進(jìn)料反應(yīng)，所述乙炔和甲基二氯硅烷的摩爾比為1: 1，第一反應(yīng)塔中甲基乙烯基二氯硅烷質(zhì)量百分含量控制在12%，乙炔流量為20m3/h，所述填料為陶瓷波紋板填料，自動(dòng)控制第一反應(yīng)塔系統(tǒng)壓力在0.0lMPa壓力，溫度控制在80°C，第一反應(yīng)塔噴淋密度600m3/m2，同時(shí)將第一反應(yīng)塔塔釜底反應(yīng)物料按一定的流量輸送至第二反應(yīng)塔頂部；步驟(3)將乙炔由第二反應(yīng)塔側(cè)面進(jìn)料口連續(xù)輸入第二反應(yīng)塔內(nèi)，使所述乙炔與第一反應(yīng)塔底反應(yīng)物料在填料表面繼續(xù)反應(yīng)，第二反應(yīng)塔系統(tǒng)中甲基乙烯基二氯硅烷含量控制在20%，乙炔流量為20m3/h，自動(dòng)控制第二反應(yīng)塔系統(tǒng)壓力在0.0lMPa壓力，溫度控制在 80。。；步驟(4)將第二反應(yīng)塔釜底反應(yīng)物料按一定的流量輸送至塔頂保持第二反應(yīng)塔釜底噴淋密度600m3/m2，同時(shí)按一定的比例輸送至溶劑回收塔頂提餾出反應(yīng)粗品物料中甲基乙稀基_■氣娃燒;(5)將溶劑氯乙烷和鉬絡(luò)合物回收，反應(yīng)塔釜底反應(yīng)粗品物料輸送至第一反應(yīng)塔釜頂重新循環(huán)反應(yīng)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本實(shí)施例的甲基乙烯基二氯硅烷選擇性大于98 %、二次加成產(chǎn)物小于2%、催化劑用量小于IOg/噸。實(shí)施例3連續(xù)式雙塔低壓流動(dòng)床生產(chǎn)甲基乙烯基二氯娃燒的合成方法本實(shí)施例采用的第一反應(yīng)塔和第二反應(yīng)塔分別包括10節(jié)塔節(jié)，塔節(jié)直徑為800_，塔節(jié)高度為1500_，反應(yīng)塔每個(gè)塔節(jié)(或多個(gè)塔節(jié))側(cè)壁設(shè)置乙炔進(jìn)料口，同時(shí)在兩級(jí)反應(yīng)塔塔頂設(shè)置了甲基二氯硅烷進(jìn)料口，反應(yīng)塔內(nèi)裝有填料及再分布器；第二反應(yīng)塔釜頂有物料循環(huán)進(jìn)料口。步驟(I)將鉬絡(luò)合物投入氯乙烷內(nèi)，用泵將含有鉬絡(luò)合物的氯乙烷從第一反應(yīng)塔的釜底輸送至第一反應(yīng)塔頂部，使其在反應(yīng)塔內(nèi)循環(huán)；步驟 (2)將甲基二氯硅烷由第一反應(yīng)塔頂進(jìn)入塔內(nèi)，乙炔由第一反應(yīng)塔側(cè)面進(jìn)料口連續(xù)輸入第一反應(yīng)塔釜內(nèi)，使甲基二氯硅烷、乙炔在氯乙烷中的鉬絡(luò)合物的催化作用下于填料表面進(jìn)行反應(yīng)，保持連續(xù)進(jìn)料反應(yīng)，所述乙炔和甲基二氯硅烷的摩爾比為1: 1，第一反應(yīng)塔中甲基乙烯基二氯硅烷質(zhì)量百分含量控制在10%，乙炔流量為20m3/h，所述填料為陶瓷波紋板填料，自動(dòng)控制第一反應(yīng)塔系統(tǒng)壓力在0.0lMPa壓力，溫度控制在80°C，第一反應(yīng)塔噴淋密度600m3/m2，同時(shí)將第一反應(yīng)塔塔釜底反應(yīng)物料按一定的流量輸送至第二反應(yīng)塔頂部；步驟(3)將乙炔由第二反應(yīng)塔側(cè)面進(jìn)料口連續(xù)輸入第二反應(yīng)塔內(nèi)，使所述乙炔與第一反應(yīng)塔底反應(yīng)物料在填料表面繼續(xù)反應(yīng)，第二反應(yīng)塔系統(tǒng)中甲基乙烯基二氯硅烷含量控制在22%，乙炔流量為20m3/h，自動(dòng)控制第二反應(yīng)塔系統(tǒng)壓力在0.0lMPa壓力，溫度控制在 80。。；步驟(4)將第二反應(yīng)塔釜底反應(yīng)物料按一定的流量輸送至塔頂保持第二反應(yīng)塔釜底噴淋密度600m3/m2，同時(shí)按一定的比例輸送至溶劑回收塔頂提餾出反應(yīng)粗品物料中甲基乙稀基_■氣娃燒；(5)將溶劑氯乙烷和鉬絡(luò)合物回收，反應(yīng)塔釜底反應(yīng)粗品物料輸送至第一反應(yīng)塔釜頂重新循環(huán)反應(yīng)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本實(shí)施例的甲基乙烯基二氯硅烷選擇性大于98 %、二次加成產(chǎn)物小于2%、催化劑用量小于IOg/噸。實(shí)施例4連續(xù)式雙塔低壓流動(dòng)床生產(chǎn)甲基乙烯基二氯硅烷的合成方法本實(shí)施例采用的第一反應(yīng)塔和第二反應(yīng)塔分別包括10節(jié)塔節(jié)，塔節(jié)直徑為800_，塔節(jié)高度為1500_，反應(yīng)塔每個(gè)塔節(jié)(或多個(gè)塔節(jié))側(cè)壁設(shè)置乙炔進(jìn)料口，同時(shí)在兩級(jí)反應(yīng)塔塔頂設(shè)置了甲基二氯硅烷進(jìn)料口，反應(yīng)塔內(nèi)裝有填料及再分布器；第二反應(yīng)塔釜頂有物料循環(huán)進(jìn)料口。步驟(I)將鉬絡(luò)合物投入氯乙烷內(nèi)，用泵將含有鉬絡(luò)合物的氯乙烷從第一反應(yīng)塔的釜底輸送至第一反應(yīng)塔頂部，使其在反應(yīng)塔內(nèi)循環(huán)；步驟(2)將甲基二氯硅烷由第一反應(yīng)塔頂進(jìn)入塔內(nèi)，乙炔由第一反應(yīng)塔側(cè)面進(jìn)料口連續(xù)輸入第一反應(yīng)塔釜內(nèi)，使甲基二氯硅烷、乙炔在氯乙烷中的鉬絡(luò)合物的催化作用下于填料表面進(jìn)行反應(yīng)，保持連續(xù)進(jìn)料反應(yīng)，所述乙炔和甲基二氯硅烷的摩爾比為1: 1，第一反應(yīng)塔中甲基乙烯基二氯硅烷質(zhì)量百分含量控制在8%，乙炔流量為20m3/h，所述填料為陶瓷波紋板填料，自動(dòng)控制第一反應(yīng)塔系統(tǒng)壓力在0.0lMPa壓力，溫度控制在80°C，第一反應(yīng)塔噴淋密度600m3/m2，同時(shí)將第一反應(yīng)塔塔釜底反應(yīng)物料按一定的流量輸送至第二反應(yīng)塔頂部；步驟(3)將乙炔由第二反應(yīng)塔側(cè)面進(jìn)料口連續(xù)輸入第二反應(yīng)塔內(nèi)，使所述乙炔與第一反應(yīng)塔底反應(yīng)物料在填料表面繼續(xù)反應(yīng)，第二反應(yīng)塔系統(tǒng)中甲基乙烯基二氯硅烷含量控制在18%，乙炔流量為20m3/h，自動(dòng)控制第二反應(yīng)塔系統(tǒng)壓力在0.0lMPa壓力，溫度控制在 80。。；步驟(4)將第二反應(yīng)塔釜底反應(yīng)物料按一定的流量輸送至塔頂保持第二反應(yīng)塔釜底噴淋密度600m3/m2，同時(shí)按一定的比例輸送至溶劑回收塔頂提餾出反應(yīng)粗品物料中甲基乙稀基二氯硅烷；(5)將溶劑氯乙烷和鉬絡(luò)合物回收，反應(yīng)塔釜底反應(yīng)粗品物料輸送至第一反應(yīng)塔釜頂重新循環(huán)反應(yīng)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本實(shí)施例的甲基乙烯基二氯硅烷選擇性大于98 %、二次加成產(chǎn)物小于2%、催化劑用量小于IOg/噸。對(duì)所公開的實(shí)施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。
權(quán)利要求
1.一種乙烯基含氯硅烷的制備方法，包括以下步驟: 分別將含氫氯硅烷、乙炔和含有催化劑的溶劑連續(xù)輸入內(nèi)裝填料的第一反應(yīng)塔中，所述含氫氯硅烷和乙炔在催化劑的作用下于所述填料表面進(jìn)行反應(yīng)，得到含乙烯基含氯硅烷的初產(chǎn)物，所述第一反應(yīng)塔塔釜中乙烯基含氯硅烷的質(zhì)量百分含量為I 15% ; 將所述初產(chǎn)物和乙炔輸入內(nèi)裝填料的第二反應(yīng)塔中，反應(yīng)后精餾，得到乙烯基含氯硅烷，第二反應(yīng)塔塔釜的乙烯基含氯硅烷的質(zhì)量百分含量為5 60%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述進(jìn)入第一反應(yīng)塔反應(yīng)的含氫氯硅烷與乙炔的摩爾比為1: (0.9 1.1)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述催化劑為鉬絡(luò)合物；所述溶劑為氯乙烷、甲苯、二甲苯、氯苯或二氯苯。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述第一反應(yīng)塔的反應(yīng)溫度為70 92°C，反應(yīng)壓力為0.001 0.05Mpa。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述第二反應(yīng)塔的反應(yīng)溫度為70 92°C，反應(yīng)壓力為0.001 0.05Mpa。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，還包括: 取部分所述初產(chǎn)物輸送至第一反應(yīng)塔塔頂?shù)牡谝粐娏苎b置，所述部分初產(chǎn)物在所述第一反應(yīng)塔的填料表面反應(yīng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于，所述第一噴淋裝置的噴淋密度為300 IOOOmVm2。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，還包括:取部分所述第二反應(yīng)塔的反應(yīng)產(chǎn)物輸送至第二反應(yīng)塔塔頂?shù)牡诙娏苎b置，所述部分第二反應(yīng)塔的反應(yīng)產(chǎn)物在所述第二反應(yīng)塔的填料表面進(jìn)行反應(yīng)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的制備方法，其特征在于，所述第二噴淋裝置的噴淋密度為300 IOOOmVm2。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述第一反應(yīng)塔和所述第二反應(yīng)塔分別包括5 20節(jié)塔節(jié)，所述塔節(jié)高度為500 3000mm，所述塔徑為500 2500mm。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，乙炔和含氫氯硅烷分別進(jìn)料，所述第一反應(yīng)塔和第二反應(yīng)塔側(cè)壁分別設(shè)置多個(gè)乙炔進(jìn)料口，所述第一反應(yīng)塔塔頂、塔中或塔底設(shè)置含氫氯硅烷進(jìn)料口。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述含氫氯硅烷在所述第一反應(yīng)塔的塔頂進(jìn)料。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種乙烯基含氯硅烷的制備方法，包括以下步驟將含氫氯硅烷和乙炔在催化劑的作用下于所述第一反應(yīng)塔的填料表面進(jìn)行反應(yīng)，得到含乙烯基含氯硅烷的初產(chǎn)物，將所述初產(chǎn)物和乙炔輸入內(nèi)裝填料的第二反應(yīng)塔中，反應(yīng)后精餾，得到乙烯基含氯硅烷，所述第一反應(yīng)塔和第二反應(yīng)塔中乙烯基含氯硅烷的質(zhì)量百分含量分別為1～15％和5～60％。本發(fā)明通過控制第一反應(yīng)塔和第二反應(yīng)塔中乙烯基含氯硅烷的質(zhì)量百分含量，有效的減少混合物中含氫氯硅烷和乙烯基含氯硅烷的二次加成反應(yīng)的發(fā)生幾率，因此，該方法的產(chǎn)物選擇性高，二次加成副產(chǎn)物少。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本發(fā)明的乙烯基含氯硅烷選擇性大于98％、二次加成產(chǎn)物小于2％。
文檔編號(hào)C07F7/14GK103183701SQ201110456469
公開日2013年7月3日 申請(qǐng)日期2011年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月30日
發(fā)明者汪玉林, 廖端友, 魯家華, 馮攀, 鄭云峰 申請(qǐng)人:浙江新安化工集團(tuán)股份有限公司, 浙江開化合成材料有限公司