[发明专利]一种制备甲基氯硅烷方法及装置

说明书

本发明公开一种制备甲基氯硅烷方法，包括取氯硅烷、甲烷为原料，对所述原料分别进行预处理，并混合，将混合后的原料在反应器中加热条件下，反应生成甲基氯硅烷。本发明还公开一种制备甲基氯硅烷的装置，包括：第一缓冲罐，设有第一进料管线，用于放置氯硅烷；第二缓冲罐，设有第二进料管线，用于放置甲烷；反应器，与所述第一缓冲罐和所述第二缓冲罐连接，用于氯硅烷和甲烷进行反应；加热器件，包括第一加热器、第二加热器、第三加热器，分别用于对第一缓冲罐、第二缓冲罐、反应器进行加热。本发明的原料易得，工艺操作简单，有利于降低甲基氯硅烷的生产成本。

技术领域

本发明属于有机硅技术领域，具体涉及一种制备甲基氯硅烷的方法及装置。

背景技术

有机硅材料由于具有耐高低温、抗氧化、耐辐射、介电性能好、难燃、脱膜、温粘系数小、无毒无味以及生理惰性等性能，被广泛应用于航天、航空、汽车、战车、舰船、建筑、电子、电气、纺织、造纸、医疗卫生、食品、日用化学品等领域。有机硅材料的品种繁多，但其生产原料及有机硅单体的品种较少，其中，二甲基二氯硅烷就占总单体量的90％以上。有机硅单体的生产工艺具有流程长、技术难度大等特点，属技术密集型、资本密集型产业，其生产水平和装置规模是衡量一个国家有机硅产业技术水平的重要依据。

在现有的有机硅单体生产工艺中，多采用以铜为催化剂，以硅粉与氯甲烷为原料，通过流化反应来制备二甲基二氯硅烷，其反应方程为：

Si+2CH₃Cl＝(CH₃)₂Cl₂Si

其中，氯甲烷一般是通过用氯化氢与甲醇进行反应来制备，在氯甲烷的制备过程中，会产生大量的酸性废水，对环境污染严重。此外，氯甲烷的价格较高，以氯甲烷为原料制备甲基氯硅烷，成本偏高，严重影响甲基氯硅烷产品的经济效益。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足，提供一种制备甲基氯硅烷方法及装置，具有成本低，工艺简单的特点。

本发明为解决上述技术问题所采用的一种制备甲基氯硅烷方法，其技术方案如下：

一种制备甲基氯硅烷方法，包括，

取氯硅烷、甲烷为原料，

对所述原料分别进行预处理，并混合，

将混合后的原料在反应器中加热条件下，反应生成甲基氯硅烷。

优选的，具体包括以下步骤，

S1，分别取原料氯硅烷、甲烷，

S2，原料预处理：将氯硅烷加热到一定温度，使其气化，得到氯硅烷气体；对甲烷进行预热；

S3，混料：将氯硅烷气体和加热后的甲烷混合均匀，得到混合气体；

S4，反应：将混合气体输入到反应器中，加热，使氯硅烷和甲烷反应生成甲基氯硅烷。

优选的，在步骤S2中，

所述将氯硅烷加热到一定温度是将所述氯硅烷加热到温度≥170℃；

所述对甲烷进行预热是对所述甲烷预热到温度≥250℃。

优选的，所述步骤S3还包括，在将加热后的氯硅烷气体和甲烷混合之前，

先将加热后的甲烷进行等离子体处理，使甲烷活化，产生甲基自由基和氢自由基。

由于甲烷和氯硅烷(以四氯化硅为例)气体进行反应时，

SiCl₄+2CH₄＝(CH₃)₂Cl₂Si+2HCl