一种二甲基二氯硅烷、其制备方法及其制备装置制造方法及图纸

一种二甲基二氯硅烷的制备方法、由该方法所制备的二甲基二氯硅烷及制备该二甲基二氯硅烷的装置。所述方法包括：S110，将包括二氯二氢硅的原料气化以得到第一气体；S120，将氯甲烷气化以得到第二气体；S130，将第一气体与第二气体混合；S140，将混合气体通入反应器中进行反应得到反应产物；以及S150，将反应产物进行精馏提纯，获得二甲基二氯硅烷。本发明专利技术的制备方法采用二氯二氢硅为原料，实现了二氯二氢硅的高值化利用。硅的高值化利用。硅的高值化利用。

【技术实现步骤摘要】
一种二甲基二氯硅烷、其制备方法及其制备装置


[0001]本专利技术涉及一种二甲基二氯硅烷、其制备方法及其制备装置。

技术介绍

[0002]有机硅材料虽然品种繁多，但其生产原料及有机硅单体品种数量不多，其中二甲基二氯硅烷占总单体量的90％以上。
[0003]现有技术中采用铜为催化剂，通过金属单质硅粉与氯甲烷进行流化反应来制备二甲基二氯硅烷，其反应方程为：
[0004]Si+2CH3Cl
→
(CH3)2Cl2Si
[0005]二氯二氢硅是多晶硅生产过程中所产生的副产物，多晶硅生产过程中需要严格控制三氯氢硅中的二氯二氢硅含量，以保证还原炉内三氯氢硅的沉积率。由于二氯二氢硅性质活泼，易燃易爆，很难进行存储、运输，从而限制了所产生的副产物二氯二氢硅的正常使用。因此，如何进行多晶硅生产中副产物二氯二氢硅的有效利用成为该
技术人员需要攻克的难题。
[0006]国内外部分多晶硅生产企业通过使二氯二氢硅进行歧化反应来制备三氯氢硅或硅烷，但是存在反应效率低，能耗高的问题。

技术实现思路

[0007]本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足，提供一种由二氯二氢硅制备二甲基二氯硅烷的方法、其制备装置及由该方法制备的二甲基二氯硅烷。本专利技术的制备二甲基二氯硅烷的方法能够实现二氯二氢硅的高值化利用。
[0008]解决本专利技术技术问题采用的技术方案是：
[0009]一种制备二甲基二氯硅烷的方法，其特征在于，包括：
[0010]S110：将包括二氯二氢硅的原料气化以得到第一气体；
[0011]S120：将氯甲烷气化以得到第二气体；
[0012]S130：将第一气体与第二气体混合；
[0013]S140：将混合气体通入反应器中进行反应得到反应产物；以及
[0014]S150：将反应产物进行精馏提纯，获得二甲基二氯硅烷。
[0015]优选地，所述步骤S110中的二氯二氢硅来自生产多晶硅所得副产物。
[0016]优选地，所述步骤S110中得到的第一气体中还包含三氯氢硅和三氯化硼。
[0017]优选地，所述步骤S140的反应器中装有催化剂，混合气体在催化剂作用下进行反应得到反应产物，其中，所述催化剂为硅、铜、镍、锌、铝、钌和铜、镍、锌、铝、钌的卤化物中的至少一种，并且所述催化剂与所述二氯二氢硅的质量比为1:20-1:100。
[0018]优选地，所述铜、镍、锌、铝、钌的卤化物为氯化铜、氯化镍、氯化锌、氯化铝、氯化钌。
[0019]优选地，在所述步骤S140中，所述二氯二氢硅与氯甲烷的摩尔比为1:2至1:2.5，并
且所述反应产物包括二甲基二氯硅烷以及作为副产物的一甲基三氯硅烷、三甲基氯硅烷和一甲基二氯硅烷，其中，基于反应产物的总重量，二甲基二氯硅烷的质量百分比为45-80％，一甲基三氯硅烷的质量百分比为15-35％，三甲基氯硅烷的质量百分比为1-5％，一甲基二氯硅烷的质量百分比为3-15％。
[0020]优选地，所述步骤S110的气化温度在130-160℃的范围内，所述步骤S120的气化温度在80-100℃的范围内，所述步骤S140反应器中进行反应的反应温度为200-500℃，反应压力为0.5-2.0MPa，反应时间为2-4h。
[0021]本专利技术提供的二甲基二氯硅烷的制备方法的有益效果为：
[0022]本专利技术的二甲基二氯硅烷的制备方法利用多晶硅副产物二氯二氢硅与氯甲烷反应制备二甲基二氯硅烷，实现了二氯二氢硅的高值化利用。另外，在多晶硅副产物中，二氯二氢硅的沸点与三氯化硼的沸点相近，其中二氯二氢硅的沸点为8.2℃，三氯化硼的沸点为12.5℃，因此，在将二氯二氢硅气化的同时，三氯化硼杂质可在二氯二氢硅中富集，在多晶硅系统中的二氯二氢硅采出过程中可以将大部分三氯化硼杂质排出多晶硅生产系统，有利于降低多晶硅产品中的硼杂质，从而提升了多晶硅的品质。
[0023]根据本专利技术以上所述的二甲基二氯硅烷的制备方法，本专利技术还提供了一种二甲基二氯硅烷，该二甲基二氯硅烷是按以上所述的二甲基二氯硅烷的制备方法所制得的。
[0024]本专利技术还提供了一种制备二甲基二氯硅烷的装置，包括：
[0025]第一气化装置，其用于将包括二氯二氢硅的原料气化以得到第一气体；
[0026]第二气化装置，其用于将氯甲烷气化以得到第二气体；
[0027]气气混合装置，其用于将第一气化装置和第二气化装置输出的第一气体和第二气体进行混合以得到混合气体；
[0028]反应器，其用于接收从气气混合装置输出的混合气体，使混合气体进行反应，以及
[0029]精馏装置，其用于将反应器中所得到的反应产物进行精馏提纯，获得二甲基二氯硅烷。
[0030]优选地，所述第一气化装置和第二气化装置中的每个包括进口管线、缓冲气化罐、加热装置和流量计，所述二氯二氢硅或氯甲烷分别通过进口管线分别压入缓冲气化罐内，通过加热装置加热气化，并通过位于第一气化装置或第二气化装置与气气混合装置之间的流量计来控制输送到气气混合装置中的气体流量，所述反应器为固定床反应器，并包括加热装置和反应气体出口管线，并且所述气气混合装置为文丘里气体混合器，所述精馏装置为板式精馏塔。
附图说明
[0031]图1是根据本专利技术的实施例的制备二甲基二氯硅烷的方法的流程图；
[0032]图2是制备二甲基二氯硅烷的装置的示意图。
[0033]图2中：1为二氯二氢硅进口管线；2为二氯二氢硅缓冲气化罐；3、7、11为加热装置；4为二氯二氢硅气体流量计；5为一氯甲烷液进口管线；6为一氯甲烷缓冲气化罐；8为氯甲烷气体流量计；9为气气混合器；10为反应器；12为反应气体出口管线。
具体实施方式
[0034]下面将结合本专利技术中的附图，对专利技术中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术的范围。
[0035]由于多晶硅生产中副产物二氯二氢硅性质活泼，易燃易爆，很难进行存储、运输，从而限制了所产生的副产物二氯二氢硅的正常使用。因此，本专利技术提供了一种用二氯二氢硅制备二甲基二氯硅烷的方法，包括：
[0036]S110：将包括二氯二氢硅的原料气化以得到第一气体；
[0037]S120：将氯甲烷气化以得到第二气体；
[0038]S130：将第一气体与第二气体混合；
[0039]S140：将混合气体通入反应器中进行反应得到反应产物；以及
[0040]S150：将反应产物进行精馏提纯，获得二甲基二氯硅烷。
[0041]相应地，本专利技术还提供了一种采用上述制备方法制得的二甲基二氯硅烷。
[0042]相应地，本专利技术还提供了一种制备二甲基二氯硅烷的装置，包括：
[0043]第一气化装置，其用于将包括二氯本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种制备二甲基二氯硅烷的方法，其特征在于，包括：S110：将包括二氯二氢硅的原料气化以得到第一气体；S120：将氯甲烷气化以得到第二气体；S130：将第一气体与第二气体混合；S140：将混合气体通入反应器中进行反应得到反应产物；以及S150：将反应产物进行精馏提纯，获得二甲基二氯硅烷。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S110中的二氯二氢硅来自生产多晶硅所得副产物。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S110中得到的第一气体中还包含三氯氢硅和三氯化硼。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S140的反应器中装有催化剂，混合气体在催化剂作用下进行反应得到反应产物，其中，所述催化剂为硅、铜、镍、锌、铝、钌和铜、镍、锌、铝、钌的卤化物中的至少一种，并且所述催化剂与所述二氯二氢硅的质量比为1:20-1:100。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述铜、镍、锌、铝、钌的卤化物为氯化铜、氯化镍、氯化锌、氯化铝、氯化钌。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤S140中，所述二氯二氢硅与氯甲烷的摩尔比为1:2至1:2.5，并且所述反应产物包括二甲基二氯硅烷以及作为副产物的一甲基三氯硅烷、三甲基氯硅烷和一甲基二氯硅烷，其中，基于反应产物的总重量，二甲基二氯硅烷的质量百分比为45-80％，一甲基三氯硅烷的质量百分比为15-35％，三甲基氯硅烷的质量百分比为1-5％，一甲基二氯硅烷的质量百分比为3-15％。7.根据权利要求1所述的方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘兴平，武珠峰，银波，范协诚，何隆，孙永仕，
申请(专利权)人：新特能源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：