【技术实现步骤摘要】
本技术属于有机硅精细化工领域,具体涉及一种制备乙烯基三氯硅烷的装置。
技术介绍
1、乙烯基氯硅烷属于有机硅硅烷偶联剂的一种,是有机硅工业生产的重要单体。其中,乙烯基三氯硅烷(ch2=chsicl3)为硅烷偶联剂常用中间单体,由于其具有不饱和基团和活泼氯根,遇水激烈水解,形成相应的硅醇,不仅可适用作玻璃纤维表面处理剂和增强塑料层压品的处理剂,以提高制品的机械强度和耐热、防湿性能,还可作为其它乙烯基系有机硅偶联剂的原料,同时还可适用于玻璃纤维的表面处理,以改善玻璃纤维与不饱和聚酯、环氧树脂、丙烯酸树脂等的粘接性、耐热性和耐水性。
2、合成乙烯基三氯硅烷的方法主要包括:格氏法、加成法、热缩合法等。目前最常用的方法为加成法,即乙炔和三氯氢硅在氯铂酸催化的作用下加成生成乙烯基三氯硅烷,此工艺已成工业化生产主流,其反应原理如下:
3、乙烯基三氯硅烷合成的主要反应如下:
4、主要反应化学方程式如下(一次加成反应):
5、hsicl3+c2h2——c2h3sicl3
6、主要副反应化学方程式如下(二次加成反应):
7、hsicl3+c2h3sicl3——cl3sic2h4sicl3。
8、目前,采用加成法生产乙烯基三氯硅烷的主要反应装置为釜式反应器和塔式反应器,这两种反应器均为间歇反应方式,生产过程无法连续,需要多台反应器连续轮换使用,频繁开停,操作步骤繁琐,费时费力,设备投入大,同时,在反应过程中副反应发生的几率大。
技术实现思路<
1、本技术要解决的技术问题是针对现有技术存在的以上不足,提供一种制备乙烯基三氯硅烷的装置,可实现乙烯基三氯硅烷连续化生产,操作便捷,投入小,并且,可以降低副反应发生几率,提高乙烯基三氯硅烷产品收率。
2、本技术解决上述技术问题的技术方案是:
3、一种制备乙烯基三氯硅烷的装置,包括微通道反应器、分离塔,其中:
4、所述微通道反应器上设有第一进料管线、第二进料管线、以及反应产物出口管线,所述第一进料管线用于通入溶剂和催化剂,所述第二进料管线用于通入原料在催化剂作用下反应生成乙烯基三氯硅烷,得到第一气相物;
5、所述分离塔与所述反应产物出口管线相连,用于接收微通道反应器中反应后得到的第一气相物并对其进行冷却分离。
6、优选的是,所述装置还包括循环管线,所述循环管线与所述分离塔、所述微通道反应器分别相连,用于将分离塔中的塔釜液返回至微通道反应器,以实现溶剂和催化剂循环利用。
7、优选的是,所述装置还包括冷凝器,所述冷凝器与所述分离塔相连,用于接收所述气相物并分离出其中的乙炔,得到含乙烯基三氯硅烷的冷凝液,以及,将一部分冷凝液返回到分离塔作为淋洗液。
8、优选的是,所述冷凝器还与所述微通道反应器相连,用于将分离出的乙炔返回至微通道反应器进行利用。
9、优选的是,所述装置还包括精馏塔,所述精馏塔与所述冷凝器相连,用于对冷凝液进行精馏提纯,得到高纯度乙烯基三氯硅烷。
10、优选的是,所述装置还包括回流罐,所述回流罐与所述冷凝器相连,所述精馏塔经过所述回流罐与所述冷凝器相连。
11、优选的是,所述微通道反应器包括反应腔体、换热介质层,所述反应腔体呈管状,所述第一进料管线和所述第二进料管线设于反应腔体的同一端,所述反应产物出口管线设有反应腔体的另一端;所述换热介质层包围在反应腔体外,其内流通热介质,用于对反应腔体加热。
12、优选的是,所述第二进料管线(8)的出口端设于反应腔体内液面以下位置。
13、优选的是,所述装置还包括缓冲罐,所述缓冲罐通过所述第一进料管线与所述微通道反应器相连,用于在将溶剂和催化剂通入到微通道反应器之前将其混合均匀。
14、优选的是,所述装置还包括调节机构,用于根据反应情况及时调整负荷、温度及接触反应时间,保障反应所需要的条件。
15、有益效果:
16、本技术的制备乙烯基三氯硅烷的装置,采用微通道反应器实现乙烯基三氯硅烷连续化生产取代现有技术通常采用釜式反应器、塔式反应器等间歇式生产工艺,无需设置多台反应器进行轮换,占地面积小,结构简单,避免了频繁开停,操作便捷,设备投入小,有利于实现智能化、自动化控制和降低人员误操作风险,同时,由于微通道反应器能够强化原料与催化剂体系的传质过程,增加原料与催化剂的接触面积,可以大大提高一次加成反应的效率,缩短反应生成周期,以及,利用微通道反应器与分离塔相结合的方式,能够及时将含乙烯基三氯硅烷的混合物排出到分离塔进行分离,促进一次加成反应,降低乙烯基三氯硅烷发生二次加成反应的几率,从而提高一次加成产物乙烯基三氯硅烷的选择性和收率,有效减少副产物,形成新的工艺技术路线,简化工艺流程,此外,通过设置循环管线可实现溶剂和催化剂循环利用,通过设置返回管线可使未反应玩的乙炔再次利用,提高溶剂、催化剂、以及原料的利用率,降低了生产成本,通过设置调节机构,可根据反应情况及时调整负荷、温度及接触反应时间,保障反应所需要的条件,可进一步提高乙烯基三氯硅烷产物收率,最终达到绿色、高效、低成本生产乙烯基三氯硅烷的目的。
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1.一种制备乙烯基三氯硅烷的装置,其特征在于,包括微通道反应器(4)、分离塔(9),
2.根据权利要求1所述的制备乙烯基三氯硅烷的装置,其特征在于,所述装置还包括循环管线(10),
3.根据权利要求2所述的制备乙烯基三氯硅烷的装置,其特征在于,所述装置还包括冷凝器(16),
4.根据权利要求3所述的制备乙烯基三氯硅烷的装置,其特征在于,所述冷凝器还与所述微通道反应器相连,用于将分离出的乙炔返回至微通道反应器进行利用。
5.根据权利要求4所述的制备乙烯基三氯硅烷的装置,其特征在于,所述装置还包括精馏塔,
6.根据权利要求5所述的制备乙烯基三氯硅烷的装置,其特征在于,所述装置还包括回流罐(17),
7.根据权利要求1-6任一项所述的制备乙烯基三氯硅烷的装置,其特征在于,所述微通道反应器(4)包括反应腔体、换热介质层,
8.根据权利要求7所述的制备乙烯基三氯硅烷的装置,其特征在于,所述第二进料管线(8)的出口端设于反应腔体内液面以下位置。
9.根据权利要求7所述的制备乙烯基三氯硅烷的装置,其
10.根据权利要求7所述的制备乙烯基三氯硅烷的装置,其特征在于,所述装置还包括调节机构,用于根据反应情况及时调整负荷、温度及接触反应时间,保障反应所需要的条件。
...【技术特征摘要】
1.一种制备乙烯基三氯硅烷的装置,其特征在于,包括微通道反应器(4)、分离塔(9),
2.根据权利要求1所述的制备乙烯基三氯硅烷的装置,其特征在于,所述装置还包括循环管线(10),
3.根据权利要求2所述的制备乙烯基三氯硅烷的装置,其特征在于,所述装置还包括冷凝器(16),
4.根据权利要求3所述的制备乙烯基三氯硅烷的装置,其特征在于,所述冷凝器还与所述微通道反应器相连,用于将分离出的乙炔返回至微通道反应器进行利用。
5.根据权利要求4所述的制备乙烯基三氯硅烷的装置,其特征在于,所述装置还包括精馏塔,
6.根据权利要求5所述的制备乙烯...
【专利技术属性】
技术研发人员:杨银银,蒋鹏,张文德,马正龙,冶晓龙,李建刚,凌路路,程东亮,
申请(专利权)人:新疆晶硕新材料有限公司,
类型:新型
国别省市:
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