專利名稱：一種ch的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及有機硅單體生產過程中產生的副產物綜合利用研究領域，尤其涉及一種CH3SiCl3轉化反應的方法。
背景技術：
有機硅材料主要是一類以Si-O鍵為主鏈，在Si上再引入有機基團作為側鏈的高分子化合物，其性能優(yōu)異、功能獨特，廣泛用于軍工、航天、醫(yī)療、化工等領域。甲基氯硅烷是制造有機硅材料的重要原料，而(CH3)2SiCl2是其中需求量最大的一種。國內外目前普遍采用美國專利US 2380995所述的方法，將氯甲烷與硅粉在流化床反應器經過多相催化反應來生產(CH3)2SiCl2。
在“直接法”生產(CH3)2SiCl2的過程中，約產生5～20％的CH3SiCl3，該副產物沸點為66℃，在生產上通過精餾塔分離得到(幸松民，王一璐.《有機硅合成工藝及產品應用》，60～128)。隨著我國甲基氯硅烷單體生產規(guī)模的不斷擴大，CH3SiCl3的絕對數量也迅速增長，由于其應用市場有限，已經形成了大量積壓，而將CH3SiCl3轉化為高價值的通式為(CH3)mRnSiCl4-n(m為0或1，n為1～4的正整數)的硅烷產物是一條可行的規(guī)?；幚矸椒?。
專利文獻USP6720440公開了一種將CH3SiCl3與Cl2發(fā)生光氯化反應制備ClnCH3-nSiCl3(n＝1～3)的方法，生成的產物主要用來合成α-型硅烷偶聯劑。專利文獻USP6384257公開了一種CH3SiCl3加H2反應的方法，該過程中CH3SiCl3轉化率較低，產物主要為CH3HSiCl2。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種CH3SiCl3轉化反應的方法。
它以(CH3)2SiCl2單體生產過程中產生的副產物CH3SiCl3為主要原料，與RCl共同氣化在填充有鋁粉的攪拌床反應器中發(fā)生反應，得到通式為(CH3)mRnSiCl4-n(m為0或1，n為1～4的正整數)的硅烷產物，鋁粉在攪拌床反應器中的裝料系數為0.3～0.8，攪拌床反應溫度為250～400℃，攪拌轉速為60r/min～200r/min，攪拌床反應壓力為0.1～1.0MPa；RCl與CH3SiCl3的摩爾流率比為1∶1～5∶1。本發(fā)明中的R為甲基或乙基。
本發(fā)明攪拌床反應器中通過優(yōu)選的組合攪拌器形式，可使反應的傳質與傳熱得到良好改善，減少反應過程中因鋁粉積炭失活對反應速率及產物含量的影響，反應過程中不需添加其它輔助的催化劑也可獲得較高的反應活性。未反應的RCl尾氣可通過冷凍分離進行循環(huán)使用。
本發(fā)明提供的方法可以有效的提高原料CH3SiCl3與RCl的利用率，能以較低成本生產通式為(CH3)mRnSiCl4-n硅烷產物。


圖1是螺帶-刮板式攪拌器結構示意圖；圖2是螺桿-刮板式攪拌器結構示意圖；圖3是螺帶-螺桿-刮板組合攪拌器結構示意圖；圖4是本發(fā)明的工藝流程簡圖。
具體實施例方式
本發(fā)明提供一種攪拌床反應器進行CH3SiCl3轉化反應的方法，其過程如下CH3SiCl3采用高壓計量泵進料，與經高壓質量流量計計量的RCl(R為甲基或乙基)氣體于150℃預熱氣化混合后進入攪拌床反應器，鋁粉在攪拌床反應器中的裝料系數為0.3～0.8且鋁粉中不加催化劑，攪拌床反應器采用組合攪拌器形式，攪拌床反應溫度為280～320℃，攪拌轉速為80r/min～170r/min，攪拌床反應壓力為0.3～0.8MPa，反應產物經三氯化鋁捕集器、冷凝器進行分離，未反應的RCl尾氣經皂膜流量計計量后進入冷凍罐冷凝收集后循環(huán)使用。
本發(fā)明實施例中采用的鋁粉及其雜質的百分含量如表1所示。
表1鋁粉及其雜質的質量百分含量

本發(fā)明實施例中攪拌床反應器均由不銹鋼材料制成，攪拌床反應器有效容積為8L，內徑320mm，高1050mm，采用夾套油浴加熱，其底部選用不銹鋼絲網作為氣體混合原料的分布器。
本發(fā)明用以下實施例來進行說明，但并不能限制本發(fā)明的內容。
實施例1攪拌床反應器中鋁粉的裝料系數為0.4，攪拌床反應溫度為280℃，攪拌速度為80r/min，攪拌床反應壓力為0.3MPa，CH3Cl與CH3SiCl3的摩爾流率比為1∶1，反應4h后收集冷凝器內液相產物采用氣相色譜法內標法分析其組成；其中CH3SiCl3為36.73％，(CH3)2SiCl2為21.91％，(CH3)3SiCl為35.24％，(CH3)4Si為5.09％；整個反應過程中CH3SiCl3轉化率為63.1％，CH3Cl轉化率為78.2％。
實施例2
攪拌床反應器中鋁粉的裝料系數為0.7，攪拌床反應溫度為280℃，攪拌速度為150r/min，攪拌床反應壓力為0.8MPa，CH3Cl與CH3SiCl3的摩爾流率比為3∶1，反應4h后收集冷凝器內液相產物采用氣相色譜法內標法分析其組成；其中CH3SiCl3為21.73％，(CH3)2SiCl2為19.11％，(CH3)3SiCl為54.12％，(CH3)4Si為4.89％；整個反應過程中CH3SiCl3轉化率為78.1％，CH3Cl轉化率為67.2％。
實施例3攪拌床反應器中鋁粉的裝料系數為0.7，攪拌床反應溫度為320℃，攪拌速度為170r/min，攪拌床反應壓力為0.8MPa，CH3Cl與CH3SiCl3的摩爾流率比為3∶1，反應6h后收集冷凝器內液相產物采用氣相色譜法內標法分析其組成；其中CH3SiCl3為17.03％，(CH3)2SiCl2為22.31％，(CH3)3SiCl為57.24％，(CH3)4Si為4.11％；整個反應過程中CH3SiCl3轉化率為82.8％，CH3Cl轉化率為68.5％。
實施例4攪拌床反應器中鋁粉的裝料系數為0.6，攪拌床反應溫度為300℃，攪拌速度為170r/min，攪拌床反應壓力為0.7MPa，CH3Cl與CH3SiCl3的摩爾流率比為2∶1，反應6h后收集冷凝器內液相產物采用氣相色譜法內標法分析其組成；其中CH3SiCl3為25.03％，(CH3)2SiCl2為26.31％，(CH3)3SiCl為43.14％，(CH3)4Si為6.09％；整個反應過程中CH3SiCl3轉化率為74.8％，CH3Cl轉化率為71.3％。
實施例5攪拌床反應器中鋁粉的裝料系數為0.5，攪拌床反應溫度為280℃，攪拌速度為80r/min，攪拌床反應壓力為0.3MPa，C2H5Cl與CH3SiCl3的摩爾流率比為1∶1，反應6h后收集冷凝器內液相產物采用氣相色譜—質譜法對其組成進行定性定量分析；其中CH3SiCl3為42.43％，(CH3)C2H5SiCl2為18.63％，(CH3)(C2H5)2SiCl為20.24％，(CH3)(C2H5)3Si為14.04％，(C2H5)4Si為5.83％；整個反應過程中CH3SiCl3轉化率為57.3％，C2H5Cl轉化率為51.5％。
實施例6攪拌床反應器中鋁粉的裝料系數為0.7，攪拌床反應溫度為320℃，攪拌速度為170r/min，攪拌床反應壓力為0.7MPa，C2H5Cl與CH3SiCl3的摩爾流率比為3∶1；反應6h后收集冷凝器內液相產物采用氣相色譜—質譜法對其組成進行定性定量分析，其中CH3SiCl3為31.43％，(CH3)C2H5SiCl2為21.13％，(CH3)(C2H5)2SiCl為23.22％，(CH3)(C2H5)3Si為21.04％，(C2H5)4Si為3.83％；整個反應過程中CH3SiCl3轉化率為68.5％，C2H5Cl轉化率為60.3％。
權利要求
1.一種CH3SiCl3轉化反應的方法，其特征在于，以(CH3)2SiCl2單體生產過程中產生的副產物CH3SiCl3為主要原料，與RCl共同氣化在填充有鋁粉攪拌床反應器中發(fā)生反應，得到通式為(CH3)mRnSiCl4-n(m為0或1，n為1～4的正整數)的硅烷產物，鋁粉在攪拌床反應器中的裝料系數為0.3～0.8，攪拌床反應溫度為250～400℃，攪拌轉速為60r/min～200r/min，攪拌床反應壓力為0.1～1.0MPa，RCl與CH3SiCl3的摩爾流率比為1∶1～5∶1。
2.根據權利要求1所述的一種CH3SiCl3轉化反應的方法，其特征在于，所說的RCl的R為甲基或乙基。
3.根據權利要求1所述的一種CH3SiCl3轉化反應的方法，其特征在于，所說的攪拌床反應溫度為280～320℃，攪拌轉速為80r/min～170r/min，攪拌床反應壓力為0.3～0.8MPa。
4.根據權利要求1所述的一種CH3SiCl3轉化反應的方法，其特征在于，所說的RCl與CH3SiCl3的摩爾流率比為1∶1～3∶1。
5.根據權利要求1所述的一種CH3SiCl3轉化反應的方法，其特征在于，所說的攪拌床反應器的攪拌器為螺帶式攪拌器、螺桿式攪拌器或螺帶-螺桿組合型攪拌器，且在攪拌器底部焊有刮板。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種CH
文檔編號C07F7/00GK1634935SQ20041008435
公開日2005年7月6日 申請日期2004年11月16日 優(yōu)先權日2004年11月16日
發(fā)明者范宏, 邵月剛, 譚軍, 李伯耿, 任不凡, 卜志揚, 詹波, 王雪飛 申請人:浙江大學, 浙江新安化工集團股份有限公司