專利名稱：γ-氯丙基三氯硅烷合成釜冷凝系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及化工設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及一種用于生產(chǎn)Y-氯丙基三氯硅烷的合 成釜的冷凝系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
Y-氯丙基三氯硅烷是最基本的硅烷偶聯(lián)劑單體，除了合成Y-氯丙基三乙氧基 硅烷、有機(jī)硅偶聯(lián)劑Si-69、Si-75、KH-550、γ -氨丙基三乙氧基硅烷、N- β -氨乙基氯 丙基三乙氧基硅烷等外，還可用于生產(chǎn)農(nóng)藥及醫(yī)藥中間體、涂料、水處理助劑等與其化學(xué)結(jié) 構(gòu)性能相關(guān)的助劑等，是一種很有發(fā)展前景的有機(jī)硅單體。 目前Y-氯丙基三氯硅烷的生產(chǎn)，是以鉬、銠、鈀等化合物或絡(luò)合物作為催化劑， 以三氯硅烷和氯丙烯為原料，再經(jīng)過硅氫加成、蒸餾、冷凝等過程來實(shí)現(xiàn)。現(xiàn)有生產(chǎn)裝置 中，三氯硅烷和氯丙烯反應(yīng)系統(tǒng)使用的冷凝器有碟片式、列管式或板式冷凝器，換熱面積為 30 50m2，一般使用冷凍鹽水進(jìn)行換熱冷卻，這幾種冷凝器使用時(shí)各有利弊。由于γ-氯丙 基三氯硅烷特有的反應(yīng)特點(diǎn)，生成Y-氯丙基三氯硅烷的反應(yīng)溫度要高于三氯硅烷和氯丙 烯的沸點(diǎn)，所以使用現(xiàn)有的幾種冷凝器中的任何一種均很難達(dá)到理想的冷凝效果，大量三 氯硅烷和氯丙烯來不及反應(yīng)便通過冷凝器進(jìn)入大氣，不僅造成原料損失，使得Y -氯丙基 三氯硅烷收率低，生產(chǎn)成本增加，而且因?yàn)閮煞N原料均為刺激性易燃化學(xué)物質(zhì)，排入大氣會(huì) 對(duì)環(huán)境造成污染，濃度高時(shí)還會(huì)引起爆炸。還有考慮原料三氯硅烷本身具有腐蝕性的化學(xué) 性質(zhì)，目前反應(yīng)系統(tǒng)所用冷凝器材質(zhì)大部分為316L不銹鋼，不僅使得冷凝器造價(jià)高，而且 采用冷凍鹽水冷卻，冷凍鹽水的循環(huán)量大，需要配套的冷凍機(jī)制冷量大，所以導(dǎo)致耗電多； 而且反應(yīng)體系因含有氯離子會(huì)對(duì)不銹鋼材質(zhì)設(shè)備造成腐蝕，減少了設(shè)備使用壽命。因此，對(duì)Y -氯丙基三氯硅烷反應(yīng)系統(tǒng)的冷凝器進(jìn)行改造，最大限度減少物料損 失并促進(jìn)其全部參與反應(yīng)，對(duì)于Y-氯丙基三氯硅烷生產(chǎn)的行業(yè)發(fā)展，有重要的現(xiàn)實(shí)意義 和經(jīng)濟(jì)意義。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種Y “氯丙基三氯硅烷合成釜冷凝系 統(tǒng)，該冷凝系統(tǒng)可以減少反應(yīng)過程中原料的損失，提高產(chǎn)品Y-氯丙基三氯硅烷收率。為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是γ -氯丙基三氯硅烷合成釜冷凝系統(tǒng)，包括位于上游位置的碟片式冷凝器和位于 下游位置的列管式冷凝器，所述碟片式冷凝器與列管式冷凝器通過管路串聯(lián)。所述碟片式冷凝器為搪玻璃碟片式冷凝器，換熱面積F = IOm2,所述搪玻璃碟片式 冷凝器上設(shè)有循環(huán)水冷卻裝置。所述列管式冷凝器為兩臺(tái)，每臺(tái)冷凝器的換熱面積F= 10m2，所述列管式冷凝器上 設(shè)有冷凍鹽水循環(huán)冷卻裝置，所述列管式冷凝器的殼體的材質(zhì)為聚丙烯，所述列管式冷凝 器的管程的材質(zhì)為石墨管。[0010]所述列管式冷凝器在靠近進(jìn)料口一端向下傾斜布置且傾斜的坡度為1/1000 10/1000。由于采用了上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型的有益效果是1、本實(shí)用新型的三臺(tái)冷凝器串聯(lián)工作，適當(dāng)增加了物料氣體上升的阻力，減少了 原料氣體的逸出，原料三氯硅烷和氯丙烯損失量明顯下降，有效利用了原材料，提高了反應(yīng) 效果，提高了產(chǎn)品Y-氯丙基三氯硅烷的收率。2、因具有腐蝕性的反應(yīng)物料與冷凝器直接接觸，本實(shí)用新型的冷凝器材質(zhì)，使用 耐腐蝕的搪玻璃和石墨替代現(xiàn)有技術(shù)中昂貴的316L不銹鋼材質(zhì)，相同換熱面積時(shí)設(shè)備投 資僅為現(xiàn)有技術(shù)的1/3，減少了設(shè)備投資，而且解決了反應(yīng)體系因含有氯離子對(duì)不銹鋼材質(zhì) 設(shè)備的腐蝕，影響不銹鋼設(shè)備使用壽命的問題。3、本實(shí)用新型使用兩種冷卻介質(zhì)，將水冷卻和冷凍鹽水冷卻結(jié)合起來，分段冷 凝上升氣體，降低了冷凍鹽水的循環(huán)量，而且將冷凍鹽水的工作溫度從使用單臺(tái)冷凝器 的-10°c提高到-5°c，使得冷凍機(jī)的制冷量減少，節(jié)約了電能，降低了生產(chǎn)成本。4、使用本實(shí)用新型后，因冷凝效果提高，反應(yīng)過程原料三氯硅烷和氯丙烯的逸出 量大大減 少，使得操作環(huán)境大為改觀，而且減輕了對(duì)環(huán)境的污染。5、本實(shí)用新型將兩種不同類型的冷凝器組合在一起，可以充分利用各種冷凝器的 優(yōu)點(diǎn)；采用三臺(tái)冷凝設(shè)備，總換熱面積與使用一臺(tái)冷凝器時(shí)的換熱面積相同，其冷凝效果、 原料利用率和物料反應(yīng)效果均優(yōu)于使用任何一種單臺(tái)冷凝器時(shí)的效果。
以下結(jié)合附圖
對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。附圖是本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，1.搪玻璃碟片式冷凝器；2.第一聚丙烯列管式冷凝器；3.第二聚丙烯列管 式冷凝器；11.循環(huán)水冷卻裝置；21.第一冷凍鹽水循環(huán)冷卻裝置；31.第二冷凍鹽水循環(huán) 冷卻裝置。
具體實(shí)施方式
如附圖所示，Y-氯丙基三氯硅烷合成釜冷凝系統(tǒng)，包括位于上游位置的搪玻璃碟 片式冷凝器1和位于下游位置的第一聚丙烯列管式冷凝器2、第二聚丙烯列管式冷凝器3， 上述三個(gè)冷凝器通過管路串聯(lián)，所述搪玻璃碟片式冷凝器1上設(shè)置有物料進(jìn)口、物料出口 和第一循環(huán)水冷卻裝置11 ；所述第一聚丙烯列管式冷凝器2上設(shè)置有物料進(jìn)口、物料出口 和第二冷凍鹽水循環(huán)冷卻裝置21 ；所述第二聚丙烯列管式冷凝器3上設(shè)置有物料進(jìn)口、物 料出口和冷凍鹽水循環(huán)冷卻裝置31。安裝時(shí)，分別使第一聚丙烯列管式冷凝器2和第二聚丙烯列管式冷凝器3的進(jìn)料 口一端向下傾斜布置，使得物料呈下進(jìn)上出的趨勢，傾斜的坡度為1/1000 10/1000。所述搪玻璃碟片式冷凝器1的換熱面積F = 10m2，采用循環(huán)水冷卻；所述兩個(gè)聚丙 烯列管式冷凝器的殼體材質(zhì)為聚丙烯，管程材質(zhì)為石墨管，每臺(tái)聚丙烯列管式冷凝器的換 熱面積F= 10m2，采用冷凍鹽水冷卻，三臺(tái)冷凝器的總換熱面積為30m2，與使用一臺(tái)冷凝器 時(shí)的換熱面積相同。
權(quán)利要求γ-氯丙基三氯硅烷合成釜冷凝系統(tǒng)，其特征在于所述γ-氯丙基三氯硅烷合成釜冷凝系統(tǒng)包括位于上游位置的碟片式冷凝器和位于下游位置的列管式冷凝器，所述碟片式冷凝器與列管式冷凝器通過管路串聯(lián)。
2.如權(quán)利要求1所述的Y-氯丙基三氯硅烷合成釜冷凝系統(tǒng)，其特征在于所述碟片 式冷凝器為搪玻璃碟片式冷凝器，所述搪玻璃碟片式冷凝器上設(shè)有循環(huán)水冷卻裝置。
3.如權(quán)利要求1所述的Y-氯丙基三氯硅烷合成釜冷凝系統(tǒng)，其特征在于所述列管 式冷凝器為兩臺(tái)，所述列管式冷凝器上設(shè)有冷凍鹽水循環(huán)冷卻裝置，所述列管式冷凝器的 殼體的材質(zhì)為聚丙烯，所述列管式冷凝器的管程的材質(zhì)為石墨管。
4.如權(quán)利要求1所述的Y-氯丙基三氯硅烷合成釜冷凝系統(tǒng)，其特征在于所述列管 式冷凝器在靠近進(jìn)料口一端向下傾斜布置且傾斜的坡度為1/1000 10/1000。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種γ-氯丙基三氯硅烷合成釜冷凝系統(tǒng)，包括位于上游位置的一臺(tái)搪玻璃碟片式冷凝器和位于下游位置的兩臺(tái)列管式冷凝器，三臺(tái)冷凝器通過管路串聯(lián)。所述搪玻璃碟片式冷凝器上設(shè)有循環(huán)水冷卻裝置，所述列管式冷凝器上設(shè)有冷凍鹽水循環(huán)冷卻裝置，所述列管式冷凝器的殼體的材質(zhì)為聚丙烯，管程的材質(zhì)為石墨管。所述列管式冷凝器在靠近進(jìn)料口一端向下傾斜布置。本實(shí)用新型的三臺(tái)冷凝器串聯(lián)工作，將水冷卻和冷凍鹽水冷卻結(jié)合起來，分段冷凝上升氣體，增加了物料氣體上升的阻力，提高了冷凝效果，有效利用了原材料，提高了反應(yīng)效果，降低了生產(chǎn)成本。本實(shí)用新型的設(shè)備材質(zhì)使用搪玻璃和石墨替代昂貴的不銹鋼材質(zhì)，減少了設(shè)備投資。
文檔編號(hào)F28B7/00GK201589542SQ20092023949
公開日2010年9月22日 申請(qǐng)日期2009年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月12日
發(fā)明者丁愛梅, 呂彩玲, 周娟娟, 張中法, 張廣寧, 張慶國, 張志剛, 郭學(xué)陽, 黃慧 申請(qǐng)人:濰坊中業(yè)化學(xué)有限公司