公布日：2022.02.25
申请日：2021.11.29
分类号：C08G77/04(2006.01)I;C08G77/06(2006.01)I;C08G77/10(2006.01)I
摘要
本发明提供一种气相二甲基二氯硅烷水解工艺，包括：提供水解循环系统，上述系统中的循环物料为盐酸溶液；提供分离器，通过上述分离器将水解产物分为气相氯化氢、水相层盐酸溶液和油相层聚二甲基硅氧烷；以及，提供水洗循环系统，对上述油相层进行水洗，分离并收集，即得水解产物聚二甲基硅氧烷；上述二甲基二氯硅烷以气相进入水解循环系统，上述气相形成压力为0.2‑0.3MPaG；上述水洗后，水解产物聚二甲基硅氧烷中酸值不高于25ppm。本发明的工艺采用气相进料，提高原料转化率，降低目标产物氯离子含量和酸值，显著降低了水洗的用水量和生产负荷，除酸效果佳，不存在返酸现象，也降低了废水废液排放量。
权利要求书
1.一种气相二甲基二氯硅烷水解工艺，其特征在于，包括：提供水解循环系统，所述系统中的循环物料为盐酸溶液；提供分离器，通过所述分离器将水解产物分为气相氯化氢、水相层盐酸溶液和油相层聚二甲基硅氧烷；以及，提供水洗循环系统，对所述油相层进行水洗，分离并收集，即得水解产物聚二甲基硅氧烷；所述二甲基二氯硅烷以气相进入水解循环系统，所述气相形成压力为0.2~0.3MPaG；所述水洗后，水解产物聚二甲基硅氧烷中酸值不高于25ppm。
2.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于：所述气相二甲基二氯硅烷的水解停留时间为15~60s，反应压力为0.1~0.3MPaG，反应温度为20~45℃。
3.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于：所述二甲基二氯硅烷与盐酸溶液的重量比是1:20~80。
4.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于：所述盐酸溶液的质量分数是20~35％。
5.根据权利要求1~4任一项所述的工艺，其特征在于：所述水解循环系统进料还包括水，用水量以重量比二甲基二氯硅烷:水＝125~145:18计。
6.根据权利要求1~4任一项所述的工艺，其特征在于：所述水解循环系统中，气相二甲基二氯硅烷的进料流量为10~11t/h，盐酸溶液的进料流量为1~2t/h、循环量为175~190m3/h。
7.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于：所述水解产物送入分离器后，气相氯化氢经冷凝后回用，液相为盐酸溶液和聚二甲基硅氧烷的混合物，在分离器中经过分层后，水相层的盐酸溶液由泵输送回水解反应系统中进行循环，收集油相层聚二甲基硅氧烷。
8.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于：所述水洗具体步骤如下：将上述油相层送入水洗循环系统，使聚二甲基硅氧烷与水连续接触，充分洗涤，洗涤后溢流分离，下层水洗液返到水洗循环系统中循环使用，收集上层组分，即得二甲基二氯硅烷的水解产物聚二甲基硅氧烷。
9.根据权利要求1或8所述的工艺，其特征在于：所述水洗条件如下：温度30~60℃，补水速率1~5m3/h。
10.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于：所述水洗前油相层的酸值为100ppm以上，水洗后酸值降低至5~25ppm。
发明内容
本发明提供一种气相二甲基二氯硅烷水解工艺，用以解决液相进料导致水解反应不彻底、后续工艺含酸高、水洗易乳化、产物存在返酸的问题；本工艺采用气相进料，提高原料转化率，降低目标产物氯离子含量和酸值，显著降低了水洗的用水量和生产负荷，除酸效果佳，不存在返酸现象，也降低了废水废液排放量。
具体地，本发明提供一种气相二甲基二氯硅烷水解工艺，包括：
提供水解循环系统，上述系统中的循环物料为盐酸溶液；
提供分离器，通过上述分离器将水解产物分为气相氯化氢、水相层盐酸溶液和油相层聚二甲基硅氧烷；以及，
提供水洗循环系统，对上述油相层进行水洗，分离并收集，即得水解产物聚二甲基硅氧烷；
上述二甲基二氯硅烷以气相进入水解循环系统，上述气相形成压力为0.2~0.3MPaG；
上述水洗后，水解产物聚二甲基硅氧烷中酸值不高于25ppm。
进一步设置为，气相二甲基二氯硅烷的水解停留时间为15~60s，反应压力为0.1~0.3MPaG，反应温度为20~45℃。
上述技术方案中，二甲基二氯硅烷在气相状态下能反应更加完全，有利于提高原料的转化率，而且使得目标产物氯离子含量减少，酸值大大降低，有利于降低水洗的用水量和生产负荷，也降低了废水废液排放量。
进一步设置为，二甲基二氯硅烷与盐酸溶液的重量比是1:20~80。
进一步设置为，盐酸溶液的质量分数是20~35％。
进一步设置为，水解循环系统进料还包括水，用水量以重量比二甲基二氯硅烷:水＝125~145:18计。
进一步设置为，水解循环系统中，气相二甲基二氯硅烷的进料流量为10~11t/h，盐酸溶液的进料流量为1~2t/h、循环量为175~190m3/h。二甲基二氯硅烷气相进料，水解反应器内物料受热更加均匀，能有效提高反应效率，缩短反应时间，延长了设备周期。
进一步设置为，上述水解产物送入分离器后，气相氯化氢经冷凝后回用，液相为盐酸溶液和聚二甲基硅氧烷的混合物，在分离器中经过分层后，水相层的盐酸溶液由泵输送回水解反应系统中进行循环，收集油相层聚二甲基硅氧烷。
上述技术方案中，水相层盐酸溶液回用，一方面能向水解反应器提供部分反应压力，从而使该水解反应能持续进行，另一方面能使循环盐酸与补充的水进行充分预混合，为二甲基二氯硅烷水解反应提供反应需要的水分。
进一步设置为，上述水洗具体步骤如下：将上述油相层送入水洗循环系统，使聚二甲基硅氧烷与水连续接触，充分洗涤，洗涤后溢流分离，下层水洗液返到水洗循环系统中循环使用，收集上层组分，即得二甲基二氯硅烷的水解产物聚二甲基硅氧烷。
上述技术方案中，对水解产物进行水洗的目的是除酸，以降低最终产物中残余酸的含量。过程中不采用碱洗等引入其他试剂或杂质，在纯化目标产物的同时，还能进一步对盐酸进行收集、增浓，有利于更好地利用副产盐酸，提高经济效益，降低生产成本。
进一步设置为，水洗条件如下：温度30~60℃，补水速率1~5m3/h。水洗操作的主要试剂是水，其中还含有水洗循环中洗出的少量酸。由于水洗试剂循环使用，当试剂中酸浓度较高时，进行增浓处理后，将其回用于水解循环系统。
上述技术方案中，水洗过程无乳化现象产生，提高了洗涤除酸效果，由于水解反应彻底，能显著降低洗涤用水量，降低生产负荷，实现了绿色清洁生产。
进一步设置为，水洗前油相层的酸值为100ppm，水洗后酸值降低至5~25ppm。
本发明提供的水解工艺，通过气相二甲基二氯硅烷进料的方式，实现以下有益效果：
1)本工艺水解充分彻底，水解产物中的酸含量能达到生产要求，并且不存在返酸现象，避免现有技术中存在的返酸现象；水洗过程无乳化现象产生，水洗损失小，水解产物容易分离；
2)经实际工业化验证，本发明工艺不仅能够提高原料的转化率和收率，同时还能大大降低目标产品的酸值，使目标产物酸值由传统工艺的100ppm以上降到25ppm以下，控制产品的酸值大大低于传统液相水解的产品酸值；且本工艺中水解产物的洗涤系统流程被缩短，后续工艺的负荷及能耗也大大降低，设备、管道整体负荷下降；
3)本发明不产生废酸，分离器中的水相回流至水解反应器中参与循环水解，产物纯化后的盐酸同样回收利用，达到氯资源的零排放、重复利用的目的；
4)本发明的物料反应转化率高，且产品纯度高，系统循环量下降，很大程度上也降低了建设成本和运行费用；减少了三废的排放量，有效提高产品质量，也提高了生产的环保效益和安全效益。
（发明人：周文博;渠国忠;常忠;陈震）
