
第27卷第3期 2010年6月
吉林化工学院学报
JOURNAL OF JILIN INSTITUTE OF CHEMICAL TECHNOLOGY
文章编号:1007-2853(2010)03-0014-06
硅粉质量对甲基氯硅烷选择性的影响
崔英,赵岩涛2,崔华3,崔丽,李波2
Vol. 27 No. 3 otozn
(1.吉林化工学院化学与制药工程学院,吉林吉林132022;2.中国石油吉林石化分公司电石厂,吉林吉林132021: 3.中国石油吉林石化分公司法律事务处,吉林吉林132022;4,中国石油青林石化分公司建修公司,吉林青林 132022)
摘要:根据有机硅单体合成反应机理和反应动力学,研究了原料硅粉质量、粒度及粒度分布对二甲基二
氟硅烷选择性的影响,并对提高二甲基二氰硅烷选择性提出了建议关键调:有机硅;原料;硅粉;选择性
中图分类号:TQ013.2
文献标识码:A
随着有机硅下游产品的不断开发,以及有机硅产品自身优异的性能,使有机硅单体的需求量日益增加,有机硅单体的生产厂家如雨后春笋般建成投产,在有机硅单体的生产中,提高二甲基二氯硅烷(M,)选择性是所有有机硅单体生产厂追求的目标.对50kVa有机硅单体生产装置来讲, M,选择性每提高一个百分点的,年增加利润近 600万元.因此提高二甲基二氯硅烷的选择性不仅能提高利润,降低生产成本,而且它还是一套装置、一个生产厂、甚至一个国家有机硅装置技术水平高低的标志.实际生产操作中影响二甲基二氟硅烷选择性的因素很多,如反应温度、压力,流化床的结构、取热方式等,本文仅针对原料硅粉质量、粒度及粒度分布等方面进行阐述
1直接合成法反应机理及动力学 1.1反应机理
有机硅单体合成目前工业上采用直接法合成工艺,以氯化亚铜或铜为主催化剂,以锌粉等为助催化剂.温度控制在280~330℃,在硫化床中以氯甲烷气体和硅粉颗粒进行气固相反应,生成甲基氯硅烷单体
作为非均相催化过程,整个反应过程可分为 6个步骤:
(1)气相反应物质CH,CI向触体表面的扩散;
(2)CH,CI在触体表面进行化学吸附;(3)在触体表面反应生成反应产物;
(4)生成的气体产物由触体表面析出;(5)生成的气体产物向气流中扩散;
(6)硅原子向表面活性中心的固相扩散,填
补晶格中被反应消耗的空位,以便继续与吸附在固体表面的CH,CI进行反应,
其主反应方程式为
280~300℃
2CH,CI + Si
+(CH,)2SiCl, +
催化剂
280kJ/mol
主反应的产物是二甲基二氟硅烷(DDS)由于此反应过程复杂,伴随一系列副反应发生,
副反应:
2Si +4 CH,CI—CH,SiCl, + (CH,),SiCI Si +3CH,CI—CH,SiCl, +2CH, +
2CH, +C,H。 Si +2Cl2—SiCl
2Si+4CH,CI-(CH,),Si Si + 3HCI--HSiCl, + H,
Si + CH,CI + HCI—CH,SiHCl
表1列出了甲基氮硅烷混合单体的主要组分
及其含量
此反应中催化剂起到至关重要的作用.目前催化剂作用机理普遍认为有两种理论,一种是游离基机理,另一种是化学吸附(或离子型)机理,后者化学吸附理论更为研究人员所接受"!
化学吸附理论认为,在反应中起催化作用的不是Cu,而是触体制备过程中通过升温将催化剂还原形成的Cu,Si金属互化物.反应开始时,带极
收稿日期:2010-04-20
作者简介:崔英(1968-),女,吉林省吉林市人,吉林化工学院讲师,硕土,主要从事催化剂方面的研究万方数据