專利名稱：一種有機(jī)硅生產(chǎn)過程中氯甲烷的精制回收方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種精制回收方法，特別是涉及一種有機(jī)硅生產(chǎn)過程中氯甲烷的精制 回收方法。
背景技術(shù)：
甲基氯硅烷是由氯甲烷和硅粉在催化劑的作用下合成的，為了使硅粉反應(yīng)完全， 一般氯甲烷在反應(yīng)器中有5% 10%的過量。其反應(yīng)產(chǎn)物主要甲基氯硅烷、高沸物、低沸 物、小分子烷烴(甲烷、乙烷等)、氫氣和未反應(yīng)的氯甲烷。其中氫氣約占0.2%左右、小分 子烷烴(甲烷、乙烷等)約占0.2% 2%左右、氯甲烷約占30 50%。可以看出如果這些 氫氣、小分子烷烴(甲烷、乙烷等)和氯甲烷得到回收，直接經(jīng)濟(jì)效益和間接環(huán)保效益都是 非?？捎^的。為了得到甲基氯硅烷，需要進(jìn)行精制，同時(shí)將合成物中的氯甲烷脫除并使之回用。 但是，在氯甲烷中還含有氫氣和小分子烷烴，這些物質(zhì)將部分進(jìn)入氯甲烷中，如果不及時(shí)將 小分子烷烴脫除，將會(huì)在系統(tǒng)內(nèi)累積，使回用氯甲烷的質(zhì)量不斷下降，并造成反應(yīng)催化劑中甲基氯硅烷的合成氣經(jīng)旋風(fēng)、濕法除塵塔脫除部分高沸物后，經(jīng)過循環(huán)水冷凝、冷 凍水冷凝及壓縮冷凝一系列操作后壓力為0. 75MPaG、溫度為_35°C，經(jīng)氣液分離形成以甲 基氯硅烷、低沸物和高沸物、氯甲烷為主的甲基氯硅烷冷凝液和以氫氣和小分子烷烴為主 且含有氯甲烷的不凝氣，其工廠的組成(見下表1)為 從以上兩個(gè)表中可以看出，冷凝液中小分子烷烴的含量較高，這主要是由于經(jīng)過 深冷氣液分離后，小分子烷烴大部分進(jìn)入冷凝液，從而隨回用的氯甲烷一起回到反應(yīng)器，在 系統(tǒng)內(nèi)逐漸積累，累積到一定的含量時(shí)才能達(dá)到生成量和排出量的均衡。同時(shí)，排放的氣相 中氯甲烷的含量高達(dá)20% 30%，造成后續(xù)處理尾氣的困難和氯甲烷消耗的增加。中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?00610113258. 8提出了一種采用加減壓分離甲基氯硅烷和氯甲 烷的方法，降低了能耗，但是最終尾氣的排放仍采用深冷后的氣液分離，所得到的氯甲烷純 度僅為96%。中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?00810238480. X提出了氯甲烷與氯硅烷分離的簡(jiǎn)化流程，將 氯硅烷與氯甲烷、氯甲烷與不凝氣的分離在一個(gè)塔內(nèi)完成。在該方法的操作條件范圍內(nèi)，塔 頂氣相的排放本質(zhì)上是氫氣與氯甲烷的氣液分離，必將帶走大量的氯甲烷。因此，找到一種將氯甲烷中不凝氣徹底分離并減少不凝氣中氯甲烷含量的方法， 對(duì)于提高有機(jī)硅整體裝置的氯甲烷耗量，降低污染，提高回用氯甲烷的質(zhì)量進(jìn)而減少有機(jī)氯硅烷中雜質(zhì)的含量，是非常有意義的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服已有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種使回用氯甲烷的純度高，排放 的不凝氣中氯甲烷的損失少的一種有機(jī)硅生產(chǎn)過程中氯甲烷的精制回收方法。本發(fā)明的一種有機(jī)硅生產(chǎn)過程中氯甲烷的精制回收方法，它包括以下步驟(1)甲基氯硅烷合成產(chǎn)生的冷凝液進(jìn)入氯硅烷粗單體精制塔，在所述的氯硅烷粗 單體精制塔的塔底得到氯甲烷質(zhì)量含量低于0. 1 %的粗氯硅烷，并且其塔頂氣相經(jīng)冷凝器 冷凝后得到粗氯甲烷，粗氯甲烷部分回流同時(shí)部分出料；(2)將所述的粗氯甲烷部分出料送入氯甲烷精制塔精餾，在所述的氯甲烷精制塔 塔底得到質(zhì)量純度在99. 5%以上的氯甲烷并且其塔頂輕組分經(jīng)冷凝后，其液相全部回流， 氣相出料與甲基氯硅烷合成產(chǎn)生的不凝氣混合后進(jìn)入吸收塔中；所述的氯硅烷粗單體精制 塔的塔底粗氯硅烷部分出料經(jīng)第三冷凝器冷凝后送入吸收塔作為吸收劑；(3)所述的吸收塔的塔頂排出氫氣和甲烷、乙烷等小分子烷烴并經(jīng)第四冷卻器進(jìn) 一步冷卻排出系統(tǒng)；粗氯硅烷和經(jīng)其吸收的氯甲烷由吸收塔的塔釜排出后返回氯硅烷粗單 體精餾塔作為進(jìn)料。本發(fā)明的有益效果和優(yōu)點(diǎn)在于采用粗單體與氯甲烷分離、氯甲烷脫除輕組分的 兩塔精餾，可以得到含氯甲烷低于0. 以下的氯硅烷粗單體，純度99. 5%以上的氯甲烷； 不凝氣以氯硅烷粗單體為吸收劑進(jìn)行吸收，可以使排放的不凝氣中氯甲烷的含量降低至 0.5% (wt.)以下。并且本發(fā)明采用氯甲烷與氯硅烷粗單體分離，再將氯甲烷脫輕的精餾 流程，分離順序合理，以氯硅烷粗單體吸收排放的不凝氣中的氯甲燒，減少了氯甲烷的排放 量，減小對(duì)環(huán)境的污染；本流程采用的吸收劑溫度為_35°C以上，目前的甲基氯硅烷生產(chǎn)廠 家均具備這樣的制冷設(shè)備，工藝條件溫和；在提高回收的氯甲烷純度的同時(shí)，將生成的小分 子烷烴排出了系統(tǒng)外，避免了這類物質(zhì)在系統(tǒng)內(nèi)的累積。


附圖是本發(fā)明的一種有機(jī)硅生產(chǎn)過程中氯甲烷的精制回收方法的流程示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。如附圖所示的本發(fā)明的一種有機(jī)硅生產(chǎn)過程中氯甲烷的精制回收方法，它包括以 下步驟(1)甲基氯硅烷合成產(chǎn)生的冷凝液(表1所示)進(jìn)入氯硅烷粗單體精制塔1，在 所述的氯硅烷粗單體精制塔1的塔底得到氯甲烷質(zhì)量含量低于0. 的粗氯硅烷，并且其 塔頂氣相經(jīng)第一冷凝器2冷凝后得到粗氯甲烷，粗氯甲烷部分回流，部分出料；(2)所述的 粗氯甲烷部分出料送入氯甲烷精制塔3精餾，在所述的氯甲烷精制塔塔底得到質(zhì)量純度在 99. 5%以上的氯甲烷并且其塔頂輕組分經(jīng)第二冷凝器4冷凝后，其液相全部回流，氣相出 料與甲基氯硅烷合成產(chǎn)生的不凝氣(表1所示)混合后進(jìn)入吸收塔5中；所述的氯硅烷粗 單體精制塔1的塔底粗氯硅烷部分出料經(jīng)第三冷凝器7冷凝后送入吸收塔作為吸收劑；(3) 所述的吸收塔的塔頂排出氫氣和甲烷、乙烷等小分子烷烴并經(jīng)第四冷卻器6進(jìn)一步冷卻排出系統(tǒng)；粗氯硅烷和經(jīng)其吸收的氯甲烷由吸收塔的塔釜排出后返回氯硅烷粗單體精餾塔1 作為進(jìn)料。優(yōu)選的所述的氯硅烷粗單體精制塔的塔頂操作壓力為0. 5 0. SMpaG(表壓)。優(yōu)選的所述的氯甲烷精制塔的 塔頂操作壓力為1. 0 1. 5MpaG(表壓)，塔底溫度 為50°C 70°C ；所述的氯甲烷精制塔塔頂輕組分冷凝至_5°C 5°C后的液相全部回流，氣 相出料與甲基氯硅烷合成產(chǎn)生的壓力為0. 5 0. 75MpaG(表壓)的不凝氣混合后進(jìn)入吸收 塔5中。優(yōu)選的所述的粗氯硅烷吸收劑冷卻到-25°C _40°C進(jìn)入吸收塔。所述的吸收塔 的操作壓力低于進(jìn)入吸收塔的不凝氣的壓力0. 02MpaG。優(yōu)選的所述的吸收塔的塔頂排出氫氣和甲烷、乙烷等小分子烷烴并進(jìn)一步冷卻 至-25°C _40°C后排出系統(tǒng)。優(yōu)選的返回氯硅烷粗單體精餾塔的粗氯甲烷和經(jīng)其吸收的氯甲烷溫度 為-5 -15°C。實(shí)施例1(1)甲基氯硅烷合成產(chǎn)生的冷凝液進(jìn)入氯硅烷粗單體精制塔1，在所述的氯硅烷 粗單體精制塔1的塔底得到氯甲烷質(zhì)量含量低于0.1%的粗氯硅烷，并且其塔頂氣相經(jīng) 第一冷凝器2冷凝后得到的粗氯甲烷部分回流，部分出料；所述的氯硅烷粗單體精制塔的 塔頂操作壓力0.5MpaG(表壓)；(2)所述的粗氯甲烷部分出料送入氯甲烷精制塔3精餾， 在所述的氯甲烷精制塔塔底得到質(zhì)量純度在99. 5%以上的氯甲烷并且其塔頂輕組分經(jīng) 第二冷凝器4冷凝至3°C后，其液相全部回流，氣相出料與甲基氯硅烷合成產(chǎn)生的壓力為 0. 6MpaG (表壓)的不凝氣混合后進(jìn)入吸收塔5中；所述的氯硅烷粗單體精制塔1的塔底粗 氯硅烷部分出料經(jīng)第三冷凝器7冷卻到-30°C后送入吸收塔作為吸收劑；氯甲烷精制塔的 塔頂操作壓力為1. 5MpaG(表壓)，塔底溫度為60°C ； (3)所述的吸收塔的塔頂操作壓力為 0. 58MpaG (表壓)。所述的吸收塔的塔頂排出氫氣和甲烷、乙烷等小分子烷烴并經(jīng)第四冷卻 器6進(jìn)一步冷卻至-30°C后排出系統(tǒng)；溫度為-10°C的粗氯硅烷和經(jīng)其吸收的氯甲烷由吸收 塔的塔釜排出后返回氯硅烷粗單體精餾塔1作為進(jìn)料。處理甲基氯硅烷合成產(chǎn)生物料的能 力為 10000kg/hr。經(jīng)上述系統(tǒng)處理后，氯甲烷、甲基氯硅烷、排放不凝氣的產(chǎn)品指標(biāo)為
產(chǎn)品名稱主要指標(biāo)
氯甲燒純度99. 81% (wt.)
氯硅烷粗單體含氯甲烷0. 13% (wt.)
不凝氣含氯甲烷0.21% (wt.)實(shí)施例2(1)甲基氯硅烷合成產(chǎn)生的冷凝液進(jìn)入氯硅烷粗單體精制塔1，在所述的氯硅烷粗單體精制塔1的塔底得到氯甲烷質(zhì)量含量低于0. 1 %的粗氯硅烷，并且其塔頂氣相經(jīng)第 一冷凝器2冷凝后得到粗氯甲烷，粗氯甲烷部分回流同時(shí)部分出料；所述的氯硅烷粗單體 精制塔的塔頂操作壓力0.6MpaG(表壓)；(2)所述的粗氯甲烷部分出料送入氯甲烷精制塔 3精餾，在所述的氯甲烷精制塔塔底得到質(zhì)量純度在99. 5 %以上的氯甲烷并且其塔頂輕組 分經(jīng)第二冷凝器4冷凝至5°C后的液相全部回流，氣相出料與甲基氯硅烷合成產(chǎn)生的壓力 為0. 75MpaG (表壓)的不凝氣混合后進(jìn)入吸收塔5中；所述的氯硅烷粗單體精制塔1的塔 底粗氯硅烷部分出料經(jīng)第三冷凝器7冷卻到_25°C后送入吸收塔作為吸收劑；氯甲烷精制 塔的塔頂操作壓力為1. 3MpaG(表壓)，塔底溫度為50°C ； (3)所述的吸收塔的塔頂操作壓 力為0. 73MpaG(表壓)。所述的吸收塔的塔頂排出氫氣和甲烷、乙烷等小分子烷烴并經(jīng)第四 冷卻器6進(jìn)一步冷卻至_25°C后排出系統(tǒng)；溫度為_5°C的粗氯硅烷和經(jīng)其吸收的氯甲烷由 吸收塔的塔釜排出后返回氯硅烷粗單體精餾塔1作為進(jìn)料。處理甲基氯硅烷合成產(chǎn)生物料 的能力為10000kg/hr。經(jīng)上述系統(tǒng)處理后，氫氣、氯化氫和粗氯硅烷的產(chǎn)品指標(biāo)為 實(shí)施例3(1)甲基氯硅烷合成產(chǎn)生的冷凝液進(jìn)入氯硅烷粗單體精制塔1，在所述的氯硅烷 粗單體精制塔1的塔底得到氯甲烷質(zhì)量含量低于0. 的粗氯硅烷，并且其塔頂氣相經(jīng)第 一冷凝器2冷凝后得到粗氯甲烷，粗氯甲烷部分回流同時(shí)部分出料；所述的氯硅烷粗單體 精制塔的塔頂操作壓力0. 8MpaG(表壓)；(2)所述的粗氯甲烷部分出料送入氯甲烷精制塔 3精餾，在所述的氯甲烷精制塔塔底得到質(zhì)量純度在99. 5%以上的氯甲烷并且其塔頂輕組 分經(jīng)第二冷凝器4冷凝至_5°C后的液相全部回流，氣相出料與甲基氯硅烷合成產(chǎn)生的壓力 為0. 5MpaG (表壓)的不凝氣混合后進(jìn)入吸收塔5中；所述的氯硅烷粗單體精制塔1的塔底 粗氯硅烷部分出料經(jīng)第三冷凝器7冷卻到-40°C后送入吸收塔作為吸收劑；氯甲烷精制塔 的塔頂操作壓力為1. OMpaG(表壓)，塔底溫度為70°C ； (3)所述的吸收塔的塔頂操作壓力 為0. 48MpaG (表壓)。所述的吸收塔的塔頂排出氫氣和甲烷、乙烷等小分子烷烴并經(jīng)第四冷 卻器6進(jìn)一步冷卻至-40°C后排出系統(tǒng)；溫度為_15°C的粗氯硅烷和經(jīng)其吸收的氯甲烷由吸 收塔的塔釜排出后返回氯硅烷粗單體精餾塔1作為進(jìn)料。處理甲基氯硅烷合成產(chǎn)生物料的 能力為 10000kg/hr。經(jīng)上述系統(tǒng)處理后，氫氣、氯化氫和粗氯硅烷的產(chǎn)品指標(biāo)為
權(quán)利要求
一種有機(jī)硅生產(chǎn)過程中氯甲烷的精制回收方法，其特征在于它包括以下步驟(1)甲基氯硅烷合成產(chǎn)生的冷凝液進(jìn)入氯硅烷粗單體精制塔，在所述的氯硅烷粗單體精制塔的塔底得到氯甲烷質(zhì)量含量低于0.1％的粗氯硅烷，并且其塔頂氣相經(jīng)冷凝器冷凝后得到粗氯甲烷，粗氯甲烷部分回流同時(shí)部分出料；(2)將所述的粗氯甲烷部分出料送入氯甲烷精制塔精餾，在所述的氯甲烷精制塔塔底得到質(zhì)量純度在99.5％以上的氯甲烷并且其塔頂輕組分經(jīng)冷凝后，其液相全部回流，氣相出料與甲基氯硅烷合成產(chǎn)生的不凝氣混合后進(jìn)入吸收塔；所述的氯硅烷粗單體精制塔的塔底粗氯硅烷部分出料經(jīng)第三冷凝器冷凝后送入吸收塔作為吸收劑；(3)所述的吸收塔的塔頂排出氫氣和甲烷、乙烷等小分子烷烴并經(jīng)第四冷卻器進(jìn)一步冷卻排出系統(tǒng)；粗氯硅烷和經(jīng)其吸收的氯甲烷由吸收塔的塔釜排出后返回氯硅烷粗單體精餾塔作為進(jìn)料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種有機(jī)硅生產(chǎn)過程中氯甲烷的精制回收方法，其特征在 于所述的氯硅烷粗單體精制塔的塔頂操作壓力為0. 5 0. 8MpaG。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種有機(jī)硅生產(chǎn)過程中氯甲烷的精制回收方法，其特征在 于所述的氯甲烷精制塔的塔頂操作壓力為1. 0 1. 5MPaG，塔底溫度為50°C 70°C;所述 的氯甲烷精制塔塔頂輕組分冷凝至_5°C 5°C后的液相全部回流，氣相出料與甲基氯硅烷 合成產(chǎn)生的壓力為0. 5 0. 75MpaG的不凝氣混合后進(jìn)入吸收塔中。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種有機(jī)硅生產(chǎn)過程中氯甲烷的精制回收方法，其特征在 于所述的粗氯硅烷吸收劑經(jīng)冷卻器冷卻到_25°C -40°C進(jìn)入吸收塔。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種有機(jī)硅生產(chǎn)過程中氯甲烷的精制回收方法，其特征在 于所述的吸收塔的塔頂操作壓力低于進(jìn)入吸收塔的不凝氣的壓力0. 02MpaG ；所述的吸收 塔的塔頂排出氫氣和甲烷、乙烷等小分子烷烴并經(jīng)冷卻器進(jìn)一步冷卻至-25 V -40°C后 排出系統(tǒng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種有機(jī)硅生產(chǎn)過程中氯甲烷的精制回收方法，其特征在 于返回氯硅烷粗單體精餾塔的粗氯甲烷和經(jīng)其吸收的氯甲烷溫度為_5 _15°C。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種有機(jī)硅生產(chǎn)過程中氯甲烷的精制回收方法，它包括以下步驟(1)甲基氯硅烷合成產(chǎn)生的冷凝液進(jìn)入氯硅烷粗單體精制塔，在其塔底得到粗氯硅烷并且其塔頂氣相經(jīng)冷凝后得到粗氯甲烷；(2)粗氯甲烷送入氯甲烷精制塔精餾，在其塔底得到氯甲烷并且其塔頂輕組分經(jīng)冷凝后，其液相全部回流，氣相出料與甲基氯硅烷合成產(chǎn)生的不凝氣混合后進(jìn)入吸收塔中；氯硅烷粗單體精制塔的塔底粗氯硅烷部分出料經(jīng)冷凝后送入吸收塔作為吸收劑；(3)吸收塔的塔頂排出小分子烷烴；粗氯硅烷和經(jīng)其吸收的氯甲烷由吸收塔的塔釜排出后返回氯硅烷粗單體精餾塔。采用本方法可以得到含氯甲烷低于0.1％以下的氯硅烷粗單體，純度99.5％以上的氯甲烷。
文檔編號(hào)C07C19/03GK101870709SQ20101021012
公開日2010年10月27日 申請(qǐng)日期2010年6月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月25日
發(fā)明者何永超, 許春建 申請(qǐng)人:天津大學(xué)