專利名稱：一種甲基氯硅烷醇解方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及了 一種甲基氯硅烷醇解方法。
技術(shù)背景甲基氯硅垸與ROH進行醇解(酯化)反應(yīng)是目前合成垸基垸氧 基硅烷最常用的方法。在反應(yīng)過程中，隨著硅原子上垸氧基團的增多， 空間位阻增大，取代反應(yīng)難度的也隨之增大，醇解反應(yīng)過程中除主產(chǎn) 物烷基烷氧基硅烷外，還會生成副產(chǎn)物HCl,使反應(yīng)完全并有效除去 系統(tǒng)中的副產(chǎn)物HC1,是合成烷基烷氧基硅烷的關(guān)鍵技術(shù)?，F(xiàn)有的甲基氯硅烷醇解方法，主要有如下幾種1、 單塔間歇反應(yīng)僅釆用延長反應(yīng)時間和后期提高反應(yīng)溫度來 進行生產(chǎn)，并大量利用乙醇鈉來中和產(chǎn)物體系中的HC1。此法不易控 制反應(yīng)完全程度，反應(yīng)產(chǎn)物含酸量高，中和所用乙醇鈉最多；反應(yīng)周 期長，耗時耗能。2、 單塔連續(xù)脂化反應(yīng)主要是利用很高的醇解塔，以延長反應(yīng)物停留時間來使反應(yīng)完全。該裝置由于是連續(xù)反應(yīng)，需較精確的原料 投料比，特點是產(chǎn)量大，缺點是反應(yīng)系統(tǒng)及后面HC1尾氣處理系統(tǒng) 穩(wěn)定性差，不易控制。3、 雙塔連續(xù)脂化反應(yīng)特點與單塔連續(xù)差不多，只是將比較高 的醇解塔分為兩段塔，操作穩(wěn)定性上略比單塔有所改善，對兩種原料的投料比的精確度要求略有降低，但由于是連續(xù)反應(yīng)，也容易受后面 HC1尾氣處理系統(tǒng)的影響而中斷反應(yīng)。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種使醇解反應(yīng)完全、較徹底除去反應(yīng)副產(chǎn) 物HC1、穩(wěn)定性好的甲基氯硅烷醇解方法。
為了實現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明的一種甲基氯硅烷醇解方法， 包括如下步驟a、 加入甲基氯硅烷到醇解釜A中，再滴加醇進行反應(yīng)至醇滴加 完畢，提高醇解條A的溫度至80 10(TC,回流反應(yīng)0.5 4小時，然后將 產(chǎn)生的含酸醇經(jīng)冷凝排出到醇解釜B中，繼續(xù)升高醇解釜A的溫度， 使含酸醇從醇解釜A中排盡，將醇解釜A冷卻至6(TC以下，將產(chǎn)物排 出；b、 對步驟a排出產(chǎn)物進行中和至pH值為6 8,精制； 其中，所述的醇和甲基氯硅烷的摩爾比為2.5 3.5:1。 本發(fā)明的甲基氯硅烷醇解方法，其還包括如下步驟c:將甲基氯硅烷加入到醇解釜B，滴加醇繼續(xù)反應(yīng)，含酸醇經(jīng)冷凝排入到醇解釜 A。所述步驟a還包括在加入甲基氯硅烷之前，先向醇解釜A中加入醇作為打底醇。所述步驟a中打底醇加入量為滴加醇量的1/10 1/5。所述步驟a中含酸醇經(jīng)冷凝排出的同時排出HC1氣體。所述步驟a含酸醇經(jīng)冷凝前通過醇解塔。所述步驟a醇和甲基氯硅烷的摩爾比為2.5 3.5 : 1,醇滴加的速度 根據(jù)反應(yīng)裝置的大小而定， 一般的滴加的速度為10 200kg/h。 所述步驟a中繼續(xù)升高溫度至80 110。C。所述的醇可以是有機化學(xué)中任意一種醇，常用的是甲醇和乙醇。 所述的步驟b中，對產(chǎn)物中和所用的堿可以是本領(lǐng)域常規(guī)使用的堿，優(yōu)選的為乙醇鈉，避免在產(chǎn)物中引入更多的雜質(zhì)。本發(fā)明所述的甲基氯硅烷醇解方法，其中步驟a中，繼續(xù)升高的溫度的程度根據(jù)反應(yīng)產(chǎn)物的不同而不同， 一般升至的最高溫度低于反應(yīng)產(chǎn)物沸點20 3(TC,由于醇的沸點相對比較低，因此可以在不影響產(chǎn)率的情況下，使含酸醇的排出更徹底。
本發(fā)明所述的甲基氯硅烷醇解方法，其中醇解釜A可以和醇解釜 B交替使用。本發(fā)明的甲基氯硅烷醇解方法，所述的打底意思指的是在每次反應(yīng)前，首先在醇解釜中一定量的醇，起初第一批是加入新的醇，以 后每批是利用排出的含酸醇作為打底醇，使每批的反應(yīng)工藝條件基本 相當。本發(fā)明所述的產(chǎn)生的含酸醇主要含有HC1，還含有極少量的未反應(yīng)的甲基氯硅垸和甲基烷氧基硅烷。本發(fā)明的一種甲基氯硅烷醇解方法的有益效果 利用本發(fā)明所述的一種甲基氯硅烷醇解方法，在甲基氯硅垸與醇的醇解反應(yīng)體系中，加過量醇使反應(yīng)完全，同時過量的醇也作為一部份HC1的溶劑，通過排過量醇使反應(yīng)體系中反應(yīng)副產(chǎn)物HC1的 含量有一個較低的水平，可以降到0.2%~1.0%，而且生產(chǎn)控制穩(wěn)定 性較好；過量乙醇回收利用，節(jié)藥了原料。本發(fā)明的甲基氯硅烷的醇解方法，應(yīng)用兩個醇解釜交替反應(yīng)， 上一批反應(yīng)排出的含酸醇隨即作為下一批醇解反應(yīng)醇解反應(yīng)的打底 醇原料，可以節(jié)省原料。而且采用兩個醇解釜交替使用和排酸乙醇， 保證了生產(chǎn)操作易控制并均衡生產(chǎn)。


圖l是甲基氯硅烷醇解方法的流程圖。
具體實施方式
以下實施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。 實施例1實施例1由甲基三氯硅烷和乙醇進行醇解反應(yīng)合成甲基三乙氧基 硅烷。首先向500L醇解釜A中放入約50kg乙醇打底，甲基三氯硅烷 300kg經(jīng)蒸餾釜蒸餾到醇解釜A中，乙醇經(jīng)高位槽計量250kg后從醇解
塔A以60kg/h速度滴加到醇解釜A進行反應(yīng)至乙醇滴加完畢，逐步提 高反應(yīng)釜溫度至100'C,并在此溫度下繼續(xù)全回流反應(yīng)l小時，然后打 開排酸醇閥2，使含酸醇經(jīng)醇解塔A、冷凝器1和醇解塔B排入醇解條B 中；繼續(xù)提高醇解釜A的溫度至11(TC使含酸醇從醇解釜A中排盡，HC1 氣體排到HC1去尾氣處理系統(tǒng)。醇解釜A釜底產(chǎn)物含酸量為0.2。/。，經(jīng)冷卻至5(TC，然后轉(zhuǎn)入中和 釜中，滴加乙醇鈉進行中和反應(yīng)至pH值為8，經(jīng)粗餾除去鹽腳后再精 餾就制得甲基三乙氧基硅烷350kg。排到醇解釜B中的含酸乙醇作為下一批醇解反應(yīng)的打底乙醇原 料，醇解釜A反應(yīng)結(jié)東排酸醇完畢后，又從蒸餾釜中蒸餾300kg甲基 三氯硅烷到醇解釜B，再滴加入280kg的乙醇在醇解釜B進行醇解反 應(yīng)，其余醇解釜A反應(yīng)條件相同，不同的是，打開排酸醇的閥門l， 關(guān)閉排酸醇的閥門2，含酸醇經(jīng)醇解塔B、冷凝器2和醇解塔A排入到 醇解釜A中，醇解釜B中的產(chǎn)物轉(zhuǎn)至中和釜中，加入乙醇鈉中和反應(yīng) 至pH為8，得甲基三乙氧基硅烷350kg。排入到醇解條A的含酸醇作為下一批醇解反應(yīng)打底乙醇原料，繼續(xù)如上所述的循環(huán)反應(yīng)。如本實施例所述的，A釜和B釜交替使用進行甲基氯硅烷的醇解 反應(yīng)。實施例2實施例2由二甲基二氯硅烷和乙醇進行醇解反應(yīng)合成二甲基二乙 氧基硅烷。首先向500L醇解釜A中放入50kg乙醇打底，二甲基二氯硅烷 300kg經(jīng)蒸餾釜蒸餾到醇解釜A中，乙醇230kg從醇解塔A以10kg/h速 度滴加到醇解釜A中進行反應(yīng)至乙醇滴加完畢，逐步提高反應(yīng)釜溫度 至8(TC，并在此溫度下繼續(xù)全回流反應(yīng)2.5小時，然后打開排酸醇的 閥門2,使含酸醇經(jīng)醇解塔A、冷凝器1和醇解塔B排入醇解釜B中，繼
續(xù)提高醇解釜A的溫度至10(TC使含酸醇從醇解釜A中排盡，HC1氣體 排到HC1去尾氣處理系統(tǒng)。醇解釜A釜底產(chǎn)物含酸量為0.5。/。，經(jīng)冷卻至58'C，然后轉(zhuǎn)入中和 釜中，滴加乙醇鈉進行中和至pH值為6，經(jīng)粗餾除去鹽腳后再精餾， 得甲基三乙氧基硅烷325kg。排入到醇解釜B中的含酸醇作為下一批醇解反應(yīng)醇解反應(yīng)的打 底原料。實施例3實施例3是由甲基三氯硅烷和甲醇進入醇解反應(yīng)合成甲基三甲氧 基硅烷。先給500L醇解釜A釜中放入40kg甲醇打底，甲基三氯硅烷300kg 經(jīng)蒸餾釜蒸餾到醇解釜A中，甲醇經(jīng)高位槽計量195kg后從醇解塔A以 50kg/h速度滴加進行反應(yīng)至甲醇滴加完畢，逐步提高反應(yīng)釜溫度至90 。C,并在此溫度下繼續(xù)全回流反應(yīng)0.5小時，然后打開排酸醇的閥門2， 使含酸醇經(jīng)醇解塔A、冷凝器1和醇解塔B排入醇解釜B中，繼續(xù)提高 醇解釜A溫度至98 °C使含酸甲醇從A釜中排盡，HC1氣體排到HC1去尾 氣處理系統(tǒng)。醇解釜A釜底產(chǎn)物含酸量為0.3。/。，經(jīng)冷卻至55'C，然后轉(zhuǎn)入中和 釜中，滴加甲醇鈉進行中和至pH值為7，經(jīng)粗餾除去鹽腳后再精餾， 制得甲基三甲氧基硅烷255kg。排到醇解釜B中的含酸甲醇作為下一批醇解反應(yīng)的打底乙醇原 料，醇解條A反應(yīng)結(jié)束排酸醇完畢后，又從蒸餾釜中蒸餾300kg甲基 三氯硅烷到醇解釜B，再滴加入195kg的乙醇在B釜進行醇解反應(yīng)，其 余同實施例l。醇解釜B中的轉(zhuǎn)入中和釜中，滴加甲醇鈉進行中和至pH值為7， 經(jīng)粗餾除去鹽腳后再精餾，制得甲基三甲氧基硅烷255kg。醇解薟A和醇解釜B按照如上所述的反應(yīng)過程交替用于甲基氯硅 烷的醇解反應(yīng)。實施例4實施例5是由二甲基二氯硅烷和乙醇進入醇解反應(yīng)合成二甲基二 乙氧基硅烷。首先向2000L醇解釜A釜中放入100kg乙醇打底，二甲基二氯硅烷 800kg經(jīng)蒸餾釜蒸餾到醇解釜A中，乙醇1 OOOkg從醇解塔A以1 OOkg/h 速度滴加進行反應(yīng)至乙醇滴加完畢，逐步提高反應(yīng)釜溫度至80'C，并 在此溫度下繼續(xù)全回流反應(yīng)4小時，然后打開排酸醇的閥門2，使含酸 醇經(jīng)醇解塔A、冷凝器1和醇解塔B流入醇解釜B中，繼續(xù)提高A釜溫 度至8(TC使含酸乙醇從A釜中排盡，HCL氣體排到HCL去尾氣處理系醇解釜A釜底產(chǎn)物含酸量約為1.0。/。，經(jīng)冷卻至55。C,然后轉(zhuǎn)入中 和釜中，滴加乙醇鈉進行中和至pH值為8，經(jīng)粗餾除去鹽腳后再精餾， 制得二甲基二乙氧基硅烷900kg。排到醇解釜B中的含酸乙醇作為下一批醇解反應(yīng)的打底乙醇原 料，二甲基二氯硅800kg經(jīng)蒸餾釜蒸餾到B釜，再滴加入約1000kg的 乙醇在B釜繼續(xù)進行反應(yīng)，其余同實施例l。醇解釜B中的轉(zhuǎn)入中和釜中，滴加乙醇鈉進行中和至pH值為7， 經(jīng)粗餾除去鹽腳后再精餾，制得甲基三甲氧基硅烷255kg。實施例5除了不向2000L醇解釜A釜中放入1 OOkg乙醇打底外，其余同實施 例4,醇解釜A制得二甲基二乙氧基硅烷890kg。本發(fā)明的實施例中的鹽腳就是反應(yīng)的主要副產(chǎn)物之一NaCl，以及 少量的高沸點產(chǎn)物，是不可蒸餾出來的那部分混合物。
權(quán)利要求
1、一種甲基氯硅烷醇解方法，包括如下步驟a、加入甲基氯硅烷到醇解釜A中，再滴加醇進行反應(yīng)至醇滴加完畢，提高醇解釜A的溫度至80～100℃，回流反應(yīng)0.5～4小時，然后將產(chǎn)生的含酸醇經(jīng)冷凝排出到醇解釜B中，繼續(xù)升高醇解釜A的溫度，使含酸醇從醇解釜A中排盡，將醇解釜A冷卻至60℃以下，將產(chǎn)物排出；b、對步驟a排出產(chǎn)物進行中和至pH值為6～8，精制；其中，所述的醇和甲基氯硅烷的摩爾比為2.5～3.5∶1。
2、 如權(quán)利要求l所述的甲基氯硅烷醇解方法，其特征在于，其還 包括如下步驟c:將甲基氯硅烷加入到醇解釜B,滴加醇繼續(xù)反應(yīng)，將 產(chǎn)生的含酸醇經(jīng)冷凝排入到醇解釜A。
3、 如權(quán)利要求1或2所述的甲基氯硅烷醇解方法，其特征在于， 所述步驟a還包括在加入甲基氯硅烷之前，先向醇解釜A中加入醇作 為打底醇。
4、 如權(quán)利要求3所述的甲基氯硅烷醇解方法，其特征在于，所述 步驟a中打底醇加入量為滴加醇量的1/10 1/5。
5、 如權(quán)利要求l-4任一所述的甲基氯硅烷醇解方法，其特征在于， 所述步驟a中含酸醇經(jīng)冷凝排出的同時排出HC1氣體。
6、 如權(quán)利要求l-5任一所述的甲基氯硅烷醇解方法，其特征在于, 所述步驟a中含酸醇經(jīng)冷凝前通過醇解塔。
7、 如權(quán)利要求l-6任一所述的甲基氯硅烷醇解方法，其特征在于, 所述步驟a中繼續(xù)升高溫度至80 110。C。
8、 如權(quán)利要求l-7任一所述的甲基氯硅烷醇解方法，其特征在于, 所述的醇是乙醇或甲醇。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種甲基氯硅烷醇解的方法，在甲基氯硅烷與醇的醇解反應(yīng)體系中，加過量醇使反應(yīng)完全，同時過量的醇也作為反應(yīng)副產(chǎn)物HCl的溶劑，通過排過量的含酸醇降低體系中的酸含量，而且排出的過量醇隨即作為下一批醇解反應(yīng)打底醇原料，而且采用兩個醇解釜交替反應(yīng)。本發(fā)明的甲基氯硅烷醇解反應(yīng)中，加入過量的醇，可以使醇解反應(yīng)完全，而且可以除去反應(yīng)中的副產(chǎn)物HCl，使反應(yīng)產(chǎn)物中的酸的含量低至0.3％～1％，生產(chǎn)操作易控制并均衡生產(chǎn)。
文檔編號C07F7/00GK101210029SQ200710304028
公開日2008年7月2日 申請日期2007年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月24日
發(fā)明者馮劍輝, 劉開成, 蒲文倫, 英 雷 申請人:中昊晨光化工研究院