Изобретение относится к химии крем- нийорганических соединений, а именно к способу одновременного получения хлористого метила и циклоорганосилоксанов, являющихся важнейшими полупродуктами для химии силиконов.
Цель изобретения - упрощение процесса, повышение выхода диметилциклосилок- санов и качества хлористого метила.
Из верхней части колонны отводят смесь продуктов, состоящую из хлористого метила, хлористого водорода, паров метанола, воды и диметилциклосилоксанов.
Отделенный и осушенный хлористый метил содержит 0,001% диметилового эфира, а отделенный слой смеси диметилцикло- силоксанов содержит: не менее 71% октаметилтетрациклосилоксана, 20-23% декаметилпентациклосилоксана.
В качестве реактора применяют тарельчатые ректификационные колонны (колпач- ковые, сетчатые и др.), причем метанол и диметилдихлорсилан вводят на промежуточную тарелку колонны, находящуюся на третьей части длины от низа колонны, что позволяет исключить проскок метанола в
кубовую жидкость и перевести линейные полиметилсилоксаны в летучие циклические продукты.
Водная фаза, отделенная от слоя диметилциклосилоксанов, которая состоит из солянокислого раствора непрореагировавшего метанола, вновь полностью возвращается в нижнюю часть ректификационной колонны, обычно в место ввода диметилдих- лорсилана и метанола.
Из куба колонны отводят смесь продуктов, состоящую из полиметилсилоксанов и водного раствора хлористого водорода или солянокислого водного раствора хлористого цинка. Из отделенного водного солянокислого раствора отгоняют избыточную воду выделившуюся в реакции при температуре 70-80°С и остаточном давлении 30 кПа, а полученный рабочий раствор хлористого водорода снова направляют в верхнюю часть ректификационной колонны
В качестве рабочей среды используют 18-20% раствор хлористого водорода или солянокислый раствор хлористого цинка, содержащий 18-20% хлористого цинка. 18- 20% хлористого водорода, остальное вода,
ё
00 43
ел со
С
о
причем истинная концентрация хлористого водорода от верха до низа колонны величина переменная, максимальная в составе по- гонз из верха колонны и минимальная, в отбираемом из куба колонны.
Процентное содержание хлористого водорода и хлористого цинка подаваемых в верх ректификационной колонны выбраны с таким расчетом (18-20HCI), чтобы получить водный азеотроп постоянного состава по хлористому водороду (25-29% HCI), который четко и быстро разделяется с органической фазой. Температура кипения данной азеотропной кипящей смеси, состоящей из циклосилоксанов, воды, метанола, хлористого водорода, хлористого метила -106- 112°С, является температурой процесса.
Содержание хлористого водорода составляет 2-10-кратный мольный избыток к метиловому спирту ниже 2 приводит к повышению количества диметилового эфира до 1,5%.
Увеличение мольного избытка хлористого водорода свыше 10 нецелесообразно, поскольку снижает технико-экономические показатели процесса. Лучше всего использовать 4,5 5кратный мольный избыток хлористого водорода по отношению к метиловому спирту Это соотношение реагентов регулируется скоростью подачи реагентов в колонну.
Применение катализатора - хлористого цинка, повышает степень превращения метанола в хлористый метил на 15-20% и сокращает количестве возвращенного метанола с водной фазой.
Выход органополисилоксанов практически количественный, причем выход циклических продуктов составляет 97-98% от теории. Выход хлористого метила составляет 99% от теории.
Пример 1. Реакционно-ректификационная колонна представляет собой стеклянную 21 тарельчатую колонну с колпачковыми тарелками из фторопласта с внутренним диаметром 40 мм и высотой 2400 мм, снабженную рубашкой.
В верх колонны подают нагретый 106- 112°С солянокислый раствор хлористого цинка, содержащий хлористый водород - 18,0%, хлористый цинк - 18.0%, вода - 64,0% в количестве 2100 г/ч.
В нижнюю часть (на 7-ю внутреннюю тарелку) колонны подают в виде паров с температурой 106-112°С в количестве 168 г/ч диметилдихлорсилана и 84 0 г/ч метилового спирта
В обогреваемый куб колонны объемом 1 дм загружают 500 г исходного солянокислого раствора хлористого цинка
При постоянном введении реагентов вышеописанным способом в реакционной среде постепенно устанавливается стационарное рабочее состояние.
Мольное соотношение реагентов диметилдихлорсилана, метилового спирта и хлористого водорода устанавливается равным 0,5:1:4,5-5,0 соответственно.
Пары низкомолекулярных метилциклосилоксанов, метанола, воды, хлористый водород и хлорметил отводятся из верха колонны и охлаждаются в холодильнике, где конденсируются метилциклосилоксаны, соляная кислота и метанол. Конденсат посту5 пает в фазоразделитель, где метилциклосилоксаны отделяются от соляной кислоты и собираются в сборник. Соляная кислота с растворенным в ней метанолом состава: метанол- 1.94%,хлори0 стый водород - 30,65%, остальное вода, в
количестве 680 г/час через подогреватель,
где нагревается до 106-112°С поступает на
7-ю тарелку колонны.1
Влажный хлорметил, содержащий при5 меси метанола и хлористого водорода, промывают водой, осушают и получают продукт с содержанием диметилового эфира 0,001%.
Излишки отработанной кислоты, не со0 держащие метанола из куба колонны через боковой штуцер поступают в фазоразделитель, где отделяется линейные полиметил- силоксаны с вязкостью 8 стс, а солянокислый раствор состава, HCI- 17,2%,
5 ZrCl2 16,4%, остальное вода, упаривается до исходной концентрации при температуре 70-80аС и остаточном давлении 30,0 кПа и возвращается на орошение колонны.
При этих условиях полиметилциклоси0 локсаны получают с выходом 94,4 г/ч. что
составляет 98% от теории, считая на диметилдихлорсилан, с содержанием октаметилтетрациклосилоксана 72,65%.
12-метилгексациклосилоксана 4,54%, дека5 метилтетрациклосилоксана - 22,31%, ос- тальных менее 0,5%,
Общий выход полиметилсилоксанов с учетом линейных полиметилсилоксанов практически количественный.
0Выход хлористого метила составляет
13,9 ч/ч, содержание диметилового эфира- 0,001%. выход хлористого метила по использованному метиловому спирту составляет-99%.
5 Предложенный способ позволяет одновременно получить ценные химические продукты - диметилциклосилоксаны и хлористый метил с максимально высокими выходами и по качеству, удовлетворяющим требованиям технических условий на эти
продукты. Способ характеризуется простотой технологического оформления и надежностью его управления.
По аналогичной примеру 1 методике проведены и остальные опыты по получению диметилциклосилоксана и хлористого метила. Соотношения исходных реагентов, условия проведения синтезов, а также характеристики полученных продуктов представлены в таблице.
Формула изобретения 1. Способ одновременного получения циклоорганосилоксанов и хлористого метила взаимодействием диметил-дихлорсила0
на со стехяометрическим количеством метилового спирта в солянокислой среде при азе- отропной концентрации соляной кислоты, в колонном аппарате при 106-112°С и удалении паров продуктов реакции из верхней части колонны, отличающийся тем, что процесс ведут в тарельчатой ректификационной колонне.
2. Способ по п. 1,отличающийся тем, что в качестве солянокислой среды используют солянокислый раствор хлористого цинка состава, мас.%:
Хлористый цинк18-20
Хлористый водород 18-20 ВодаОстальное
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
ЖИДКОФАЗНЫЙ СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МЕТИЛХЛОРИДА | 1992 |
|
RU2041188C1 |
Способ получения водного раствора пероксида водорода | 1989 |
|
SU1685865A1 |
СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ПОЛУЧЕНИЯ МЕТИЛ-ТРЕТ-БУТИЛОВОГО ЭФИРА | 1992 |
|
RU2060771C1 |
СПОСОБ ОЧИСТКИ АНИЛИНА | 1993 |
|
RU2072983C1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МЕТИЛХЛОРИДА | 2012 |
|
RU2504534C1 |
СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ ТРЕТИЧНЫХ ОЛЕФИНОВ C-C | 1992 |
|
RU2005710C1 |
Способ получения органосилоксанов | 1972 |
|
SU474152A3 |
Способ получения метилового эфира @ -хлормолочной кислоты | 1989 |
|
SU1778111A1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИЗОБУТИЛЕНА ИЗ МЕТИЛ- ИЛИ ЭТИЛ-ТРЕТ-БУТИЛОВОГО ЭФИРА | 1995 |
|
RU2083541C1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ХЛОРУГЛЕВОДОРОДОВ МЕТАНОВОГО РЯДА | 1996 |
|
RU2127245C1 |
Использование: в кремнийорганической химии. Сущность изобретения: продукт V циклоорганокилоксаны и хлористый метил. Реагент t:(CH3)zSICl2. Реагент 2: СНзОН. Условия реакции: солянокислая среда или присутствие HCIa + ZnClz при 106-112°С в тарельчатой ректификационной колонне. 1 з.п.ф-лы, 1 табл.
Примеры синтез хлористого метила и димстилчмслосмлокс но«
ВОДНЫЕ ДИСПЕРСИИ ПОЛИМЕРОВ | 2010 |
|
RU2557624C2 |
Способ восстановления хромовой кислоты, в частности для получения хромовых квасцов | 1921 |
|
SU7A1 |
США № 4366324, кл | |||
Способ восстановления хромовой кислоты, в частности для получения хромовых квасцов | 1921 |
|
SU7A1 |
Устройство для видения на расстоянии | 1915 |
|
SU1982A1 |
Авторы
Даты
1993-06-30—Публикация
1990-05-22—Подача