[发明专利]一种有机氯硅烷工艺尾气回收利用方法

说明书

技术领域：

本发明涉及含四氯化硅和氯化氢等混合尾气的有机氯硅烷(如三氯氢硅、 甲基苯基二氯硅烷等)生产尾气中四氯化硅和氯化氢的处理方法，特别涉及苯 基氯硅烷生产尾气中四氯化硅和氯化氢的回收利用方法。

背景技术：

苯基氯硅烷(C₆H₅SiCl₃)是一种用途非常广泛的有机硅基本单体，主要用 于合成高性能有机硅树脂及含苯基硅烷化合物或高分子聚合物，这些产品被广 泛地用于航空、航天、电子、电气、机械、交通、建筑材料、石油化工、纺织 印染、医疗卫生、轻工、食品、传媒、军工等各个领域，需求量越来越大，在 生产、在建和拟建装置为达到国家环保和节能减排要求，如何对尾气进行回收 利用，显得越来越重要。

苯基三氯硅烷生产，现国内外多采用热缩合法：原料三氯硅烷和氯苯按配 料比分别用计量泵打入预热器中，经汽化并加热至350℃后进入空管热缩合反应 器。在反应器中，原料气体被加热至650℃左右进行缩合反应，经过一定的接触 时间，即生成苯基氯硅烷。出反应器的气体进入冷凝器将粗单体冷凝(-5℃以下) 下来供分馏用。粗单体中含有反应主产物苯基三氯硅烷，未反应的原料氯苯及 少量副反应产物四氯化硅(SiCl₄)和苯。粗单体泵入间歇操作的分馏塔塔釜中， 塔釜内料液用蒸汽间接加热，随塔釜温度的升高，塔顶按组分的沸点顺序先后 切取SiCl₄、苯和氯苯，SiCl₄和苯作为副产品外售，氯苯作为原料回用，继续分 馏物即为苯基单体产品，放入贮罐中贮存，供进一步加工或装桶外售。

以下为相关的化学方程式：

HSiCl₃+C₆H₅Cl→SiCl₄+C₆H₆

在热缩合反应器生产苯基氯硅烷过程中，合成气体从热缩合反应器出来时， 其温度达到600℃以上，经过除尘、逐级冷却和冷凝后，还有一部分不凝气体， 其中含有大量氯化氢和少量四氯化硅。氯化氢沸点-85.0℃，四氯化硅沸点57.6 ℃，理论上讲只要能够将该气体冷却到四氯化硅沸点以下，即可将四氯化硅全 部冷却下来，但是实际上即使冷却到-5℃，混合气体中仍然含有约3％的四氯化 硅气体，这部分四氯化硅气体若进入氯化氢石墨降膜吸收塔，用水吸收生成盐 酸时，会生成硅溶胶，造成石墨降膜吸收塔系严重堵塞，无法使用石墨降膜吸 收塔回收氯化氢气体。因此，在现有的工艺中，是将混合气体直接用水冲泵吸 收后加碱中和后外排，不仅污染环境，也造成大量水、盐酸和碱的浪费，不经 济，也不利于环境保护。

发明内容：

本发明的目的就是要彻底解决有机氯硅烷特别是苯基氯硅烷生产尾气中四 氯化硅和氯化氢的回收问题，提供的一种经济有效的尾气回收利用方法。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

本发明主要思路是将不凝尾气中的四氯化硅，用可大量溶解四氯化硅的有 机溶剂(苯、甲苯、二甲苯、氯苯等芳烃及其衍生物等，以下简称有机溶剂) 吸收去除，洁净的氯化氢气体进入石墨降膜吸收塔用水吸收生成盐酸外售。

具体技术方案如下：

一种有机氯硅烷工艺尾气回收利用方法，包括合成反应步骤以及冷凝收集 步骤，其特征在于：

(1)、将经冷凝收集步骤后的常温不凝尾气，送入喷淋吸收塔，用有机溶 剂喷淋吸收尾气中剩余的四氯化硅，形成的喷淋吸收液送入精馏塔分馏出有机 溶剂和四氯化硅；

(2)、经喷淋吸收步骤后的尾气，进入石墨降膜吸收塔用水吸收尾气中的 氯化氢生成盐酸。

上述技术方案中，所述的有机溶剂可以是苯、甲苯、二甲苯、氯苯以及芳 烃及其衍生物中的一种。

根据本发明的技术方案，在所有会产生含四氯化硅和氯化氢尾气的机氯硅 烷产品(如三氯氢硅、甲基苯基二氯硅烷等)生产中，均可应用上述方法回收 尾气中的四氯化硅和氯化氢。

本发明的核心步骤是采用有机溶剂喷淋吸收法，彻底吸收去除尾气中的四 氯化硅等可能堵塞氯化氢回收装置的物质，使洁净的氯化氢气体进入石墨降膜 吸收塔用水吸收生成盐酸。