基于平衡理念的二甲基二氯硅烷水解工藝.pdf

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1、裝備·工藝嘯訊硅前斟,2014,28(6):452~454SILICONEMATERIAL基于平衡理念的二甲基二氯硅烷水解工藝程繼增,崔行安,劉飛(魯西化工集團有機硅公司,山東聊城252211)摘要:介紹了基于平衡理念的二甲基二氯硅烷(以下簡稱二甲)的飽和酸水解工藝,研究了系統(tǒng)的反應(yīng)平衡、氯元素平衡、水平衡、熱量平衡等,反應(yīng)生成的氯化氫全部以氣態(tài)形式回收,回收率達98%~99%,系統(tǒng)無廢酸產(chǎn)生;制得的合格水解物收率在98%以上,基本無硅氧烷帶出。關(guān)鍵詞:二甲基二氯硅烷,水解工藝,平衡,水解物,氯化氫中圖分類號:TQ264.14文獻標識碼:A文章編號:1009—4369(2014)06

2、—0452—03當(dāng)前我國甲基氯硅烷產(chǎn)能嚴重過剩,市場競題。如何把握反應(yīng)水加入的平衡,成為當(dāng)前飽和爭激烈。只有不斷開拓發(fā)展、努力降低生產(chǎn)成酸水解反應(yīng)的關(guān)鍵。本,才能在有機硅行業(yè)站穩(wěn),不會被淘汰出局;2基于平衡理念的二甲水解工藝所以國內(nèi)甲基氯硅烷生產(chǎn)企業(yè)掀起了優(yōu)化改造,節(jié)能降耗的大比拼。優(yōu)化改造主要從如何提高流2.1工藝過程化床單程轉(zhuǎn)化率、提高二甲基二氯硅烷(以下基于平衡理念的二甲水解工藝是在水解反應(yīng)簡稱二甲)的選擇性、提高金屬硅的利用率、組件中完成反應(yīng),反應(yīng)壓力0.10~0.20MPa降低能耗、提高二甲水解物和環(huán)體回收率等方面(表壓),溫度在40~55℃,物料在反應(yīng)組件中著手¨。本文將

3、平衡理念應(yīng)用于二甲的水解工總停留時間為5~20S,常態(tài)下循環(huán)鹽酸的用量藝,討論了二甲水解工藝的優(yōu)化改造。是二甲體積的5~15倍。反應(yīng)得到的氯化氫(HC1)氣體經(jīng)洗滌、干燥、除霧后直接送至氯l二甲飽和酸水解工藝現(xiàn)狀甲烷合成工序使用;得到的液體混合物經(jīng)相分器目前,國內(nèi)甲基氯硅烷生產(chǎn)企業(yè)的二甲水解分離水相后,油相水解物送至后系統(tǒng)洗滌處理,單元基本上完成了從恒沸酸水解工藝向飽和酸水得到合格的產(chǎn)品;兩相分離后的濃鹽酸用循環(huán)泵解工藝的過渡,只有山東金嶺、四川硅峰等少數(shù)送至脫析塔,將溶在循環(huán)酸內(nèi)的HC1氣體全部企業(yè)沒有采用飽和酸水解工藝。二甲飽和酸水解脫析除去,脫析后的鹽酸在補人后續(xù)洗滌返回的工藝

4、是二甲在飽和酸中閉路循環(huán)水解,向系統(tǒng)中稀酸后,重新回到水解反應(yīng)系統(tǒng)參與二甲水解反應(yīng),如此循環(huán)進行,完全可保證參與二甲水解反輸入的是二甲和水(以稀鹽酸形式存在),輸出的是氯化氫氣體和含酸水解物油相。與恒沸酸水應(yīng)的鹽酸濃度、溫度、壓力等條件不變,使反應(yīng)更加穩(wěn)定,操作更方便。因為二甲水解反應(yīng)較完解工藝相比,流程更簡單,同時也降低了能耗和全,故此水解產(chǎn)物質(zhì)量較好,一級水解得到的酸損耗,其優(yōu)越性非常明顯。但據(jù)了解,當(dāng)前大部性水解物中酸的質(zhì)量分數(shù)低于2.0%,黏度分裝置會產(chǎn)生廢酸,廢酸的處理較困難。根據(jù)工(20qC,下同)6.5~9.5IYlm/s。因水解物的酸藝設(shè)計,一級水解系統(tǒng)如果水量不足,

5、則存在熱含量相對偏低,故后續(xù)系統(tǒng)處理難度小,流程量不平衡,水解反應(yīng)不完全,產(chǎn)物中端基氯含量高的情況,會增大系統(tǒng)處理難度;如果水過量,則會有廢酸產(chǎn)出,破壞氯的平衡造成浪費。當(dāng)前收稿日期:2014—03—20。作者簡介:程繼增(1969一),男,總經(jīng)理,主要從事有機大多數(shù)廠家為保障產(chǎn)品質(zhì)量,外排廢酸,造成氯硅甲基單體的生產(chǎn)管理和技術(shù)研發(fā)。的浪費;而同時廢酸的處理又成了讓人頭疼的問E—mail:chengjizeng@lxhg.com。第6期程繼增等.基于平衡理念的二甲基二氯硅烷水解工藝·453·短,能耗低。另外本工藝最終產(chǎn)物水解物黏度在藝要求,HC1的產(chǎn)率為98%以上,且系統(tǒng)無廢20mm

6、/s、氯離子質(zhì)量分數(shù)低于7×10~,收率酸、廢氣產(chǎn)生,實現(xiàn)了氯元素的平衡。高(98%一99%);HC1的收率也在98%以上。2.2工藝特點該水解工藝主反應(yīng)是在一個環(huán)路中進行的有效的把握了有機氯硅烷中氯元素的平衡,(見圖1)。其主要設(shè)備由反應(yīng)組件、導(dǎo)液管、兩產(chǎn)品收率高、純度高,沒有多余的氯以廢酸的形相分離器、脫析塔、鹽酸循環(huán)泵等組成。經(jīng)過式放出。計量的二甲與循環(huán)鹽酸在反應(yīng)組件靜態(tài)混合器入有效把握了二甲水解反應(yīng)中水的平衡,本反口處加入,且二甲以分散式進料,混合物料經(jīng)靜應(yīng)加入系統(tǒng)的純水量即為反應(yīng)需要的化學(xué)計量的態(tài)混合后,隨即進入反應(yīng)組件中的分散式降膜解水,多則產(chǎn)生廢酸,少則缺水反應(yīng)不完全。

7、析塔設(shè)備,混合液在塔內(nèi)布液盤均勻分散后在成有效把握了二甲反應(yīng)的熱量平衡,既能滿足膜板組上成膜下降,既利于反應(yīng)物料的充分接二甲水解反應(yīng)需要吸收的熱量,又能有效抑制觸,又可以使反應(yīng)生成的氯化氫氣體及時放出,HC1氣體溶于鹽酸的溶解熱,且得到合理節(jié)能的利于物料的水解反應(yīng)更加完全,液相混合物經(jīng)導(dǎo)控制點。流管進入兩相分離器,進行酸油分離,酸相經(jīng)脫本工藝操作彈性大,進料負荷可以在40%析后循環(huán)使用,油相進入后續(xù)洗滌凈化系統(tǒng)?!?30%穩(wěn)定操作,但負荷越大則脫析消耗的蒸

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