[发明专利]一种有机氯硅烷饱和酸水解装置及工艺

说明书

本发明涉及有机硅领域，公开了一种有机氯硅烷饱和酸水解装置及工艺，该装置包括水解单元、酸洗水洗单元和脱氯提纯单元。水解单元包括水解塔、预分离器、第一相分离器和第一水解物中间罐；酸洗水洗单元包括酸洗塔、第二水解物中间罐、水洗塔、第二相分离器和第三水解物中间罐。脱氯提纯单元包括砂滤器和脱氯精馏塔。本发明有机硅饱和酸水解氯含量较低（可降低至2ppm以下），可减少副产酸的量和水的使用量，可有效降低水解物的粘度，同时反应温度、压力可调范围较大。

技术领域

本发明涉及有机硅领域，尤其涉及一种有机氯硅烷饱和酸水解装置及工艺。

背景技术

有机硅，即有机硅化合物，是指含有Si-C键、且至少有一个有机基是直接与硅原子相连的化合物，习惯上也常把那些通过氧、硫、氮等使有机基与硅原子相连接的化合物也当作有机硅化合物。其中，以硅氧键(-Si-O-Si-)为骨架组成的聚硅氧烷，是有机硅化合物中为数最多，研究最深、应用最广的一类，约占总用量的90％以上。

有机硅材料按其形态的不同，可分为：硅烷偶联剂(有机硅化学试剂)、硅油(硅脂、硅乳液、硅表面活性剂)、高温硫化硅橡胶、液体硅橡胶、硅树脂、复合物等。由于有机硅独特的结构，兼备了无机材料与有机材料的性能，具有表面张力低、粘温系数小、压缩性高、气体渗透性高等基本性质，并具有耐高低温、电气绝缘、耐氧化稳定性、耐候性、难燃、憎水、耐腐蚀、无毒无味以及生理惰性等优异特性，广泛应用于航空航天、电子电气、建筑、运输、化工、纺织、食品、轻工、医疗等行业，其中有机硅主要应用于密封、粘合、润滑、涂层、表面活性、脱模、消泡、抑泡、防水、防潮、惰性填充等。随着有机硅数量和品种的持续增长，应用领域不断拓宽，形成化工新材料界独树一帜的重要产品体系，许多品种是其他化学品无法替代而又必不可少的。

有机硅单体：主要指有机氯硅烷等合成有机硅高聚物的单体，如甲基氯硅烷、苯基氯硅烷、乙烯基氯硅烷等原料。有机硅中间体：主要指线状或环状体的硅氧烷低聚物，如六甲基二硅氧烷(MM)、八甲基环四硅氧烷(D4)、二甲基环硅氧烷混合物(DMC)等。有机硅产品及制品：由中间体通过聚合反应，并添加各类无机填料或改性助剂制得有机硅产品。主要有硅橡胶(高温硫化硅橡胶和室温硫化硅橡胶)、硅油及二次加工品、硅树脂及硅烷偶联剂四大类。硅橡胶再通过模压、挤出等硫化成型工艺，制得导电按键、密封圈、泳帽等最终直接用品。

有机硅的水解工艺：二甲基二氯硅烷在酸性条件下与水反应生成硅氧烷。二甲基硅单体水解工艺通常采用两种技术：恒沸酸水解和浓酸水解。恒沸酸水解工艺为传统的工艺，此技术产生的氯化氢溶解于水中生成了盐酸，需再经盐酸脱吸后产生氯化氢，氯化氢返回氯甲烷合成装置，这样才能循环利用，这种工艺能耗较高；二甲基硅单体浓酸水解工艺产生的氯化氢直接用于氯甲烷合成，不需盐酸脱吸，能耗较低，项目投资少。

水解反应为：

(CH₃)₂SiCl₂+2H₂O→(CH₃)₂Si(OH)₂+2HCl

现有的饱和酸水解工艺主要包括水解反应阶段、水解物水洗阶段、脱氯提纯阶段。

水解反应阶段：二甲基二氯硅烷与饱和酸溶液混合后进行水解反应得到含酸水解物和氯化氢气体，氯化氢气体通往氯化氢气体净化处理装置处理后再利用。

水解物水洗阶段：含酸水解物采用釜式搅拌釜进行酸洗、水洗后经相分离设备，水解物含氯量降低，水洗下的酸返回上级重复使用。一般经四级水洗，水解物纯度不断提升，进入脱氯提纯阶段。

脱氯提纯阶段：目前常用工艺有蒸汽脱氯、减压脱析或真空精馏，主要脱除水解物的氯。

现有的饱和酸水解工艺缺点如下：

①产品水解物中氯含量较高，粘度较大，达不到相关要求；