Способ разделения реакционной смеси продуктов прямого синтеза фенилхлорсиланов

Способ разделения реакционной смеси продуктов прямого синтеза фенилхлорсиланов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соаетскик

Социалистических

Реслуб

<в979353 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 08. 06. 81 (21) 3296 310/23-04 (и1М.Кп. с присоединением заявки М (23) Приоритет

С 07 F 7/12

С 07 F 7/20

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий

Опубликовано 07.1282.Бюллетень Йо 45

Дата опубликования описания 07. 12. 82

f$3jУДК 547.245, .07 (088,8) P.A.Òóðåöêàÿ„ T.Ï.Êoðàáëèíà, Е.A.×åðíûøåâ, В.Г.Курбатов., Н.М.Соколов, Е.Ф.Бугеренко, М.В.Баринова, В.Г.Дзвонарь,Г.С.Рябова, M N.Ñìèðíoâà, Д.И.Радьков, В.С.Вершинин и П.С.Вершинин (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ РЕАКЦИОННОЯ СМЕСИ

ПРОДУКТОВ ПРЯМОГО СИНТЕЗА ФЕНИЛХЛОРСИЛАНОВ

Изобретение относится к химии крем-, нийорганических соединений, а именно к усовершенствованию способа разделения реакционной смеси продуктов прямого синтеза фенилхлорсиланов, которые могут быть использованы для производства полифенилсилоксановогд лака, а также эластомеров и жидкостей.

Известен способ разделения смеси продуктов синтеза фенилхлорсиланов после конденсации паров путем дис.тилляции или ректификации продуктов, сопровождающейся нагревом смеси в присутствии высококипящих примесей и шлама (1).

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ разделения реакционной смеси продуктов синтеза фенилхлорсиланов (ФХС), который заключается в том, что реакционную смесь пропускают через конденсатор, охлаждаемый рассолом «(-,15 С), с последующим отделением от конденсата методом ректификации высококипящих примесей н шлама, при этом смесь разделяется на широкие послецовательно кипящие фракции, иэ кото рых затем выделяют целевые продук ты f 23.

Недостатками известного способа разделения реакционных смесей синтеза ФХС являются: во-первых, уменьшение выхода ДФДХС вследствие его частичной деструкции из-за необходимости нагрева конденсата в присутствии высококипящих примесей и шлама (нагрев проводится до температур выше 300 С, несмотря на применение вакуума), наряду с потерями дифенилдихлорсилана (ДФДХС), это приводит к образованию загрязняющих дистиллат дополнительных количеств бензола, дифенила и других продуктов превращений ДФДХС и термолабильных. примесей, во-вторых, повышенный рас-. ход тепловой энергии на испарение ниэкокипящих компонентов из смеси, содержащей высококипящне продуктытрифенилхлорсилан (ТФХС), и вещества, кипящие после него.

Целью изобретения является повышение выхода высокофенилированных продуктов и снижение энергозатрат.

Поставленная цель достйгается согласно способу .разделения реакционной смеси продуктов прямого синтеза фенилхлорсиланов, который эаключа979353 ется в том, что реакционную смесь подвергают конденсации, которую проводят в две ступени, при температуре на первой ступени конденсации

250-290О С, на второй при охлаждении рассолом л (-15 С) с последующим вы- 5 делением индивидуальных компонентов методом ректификации.

Предлагаемый способ позволяет на стадии конденсации отделить от основной части ДФДХС высококипящие 10 примеси, вызывающие деструкцию и потери этого продукта в процессе после дующей ректификации, содержащиеся в конденсате И ступени высококипящие примеси в количестве 0,15-0,35% мало 15 влияют на превращения ДФДХС. Такое содержание примесей достигается при степени извлечения ТФХС на 1 ступени конденсации 60-70%. В итоге, потери ДФДХС в процессе разделения умень-20 шаются примерно вдвое.

Конденсация на 1 ступени при температуре ниже 250 С приводит к значительному переходу ДФДХС в конденсат

It ступени; конденсация паров на ( ступени при температуре выше 290ОС приводит к переходу в конденсат Н ступени, наряду с ТФХС, высококипящих примесей в количествах, которые значительно увеличивают степень раз ложения ДФДХС, что также лишает предлагаемый способ основного преимущества.

Температурные пределы конденсации

250-290 С, наряду с общим снижением энергозатрат на процесс разделения, обеспечивают одновременно энергетические затраты на процесс выделения

ТФХС, близкие с минимальным.

П Р и м е Р 1. В лабораторный ре- 40 актор прямого синтеза ФХС, представТемпература, С

Температура, С

Наименование фракции

Наименование фракции

Низ колонны

Низ колонны

Верх колонны

Верх колонны

Технический

ДФДХС

185-205 208-260

140-258

Технический

ФТХС .

140-206

75-150

200-270 260-310

Технический

ТФХС денсацией с температурой на ступе65 ни 290 С, потери ДФДХС составляют 2%, Бензол и хлорбензол 62-170

Первая промежуточная фракция 150-185 206-208

При разделении проб конденсата, полученного двухступенчатой конляющий собой Мрубку из нержавеющей стали диаметром 50 мм с конусным газораспределительным устройством и мешалкой, загружают 200 г кремнемедной контактной массы с активаторами и проводят синтез с направленностью на ДФДХС при 450 С и скорости по. дачи хлорбензола 40 г/ч. В ходе процесса из аппарата выводят смесь реакционных паров, содержащую, по данным ГЖХ, %:. вещества, кипящие выше

ТФХС (вк) 2,5; ТФХС 8; ДФДХС 68 дифенил (ДФ) О;5; ФТХС 13; хлорбен; зол 5; бензол 3.

Смесь паров направляют в шариковый холодильник, охлаждаемый кремнийорганической жидкостью, термостатированной при 280ОС (1 ступень конденсации), откуда конденсат с температурой 290 С сливается в отдельный приемник, а пары направляются в рассольный холодильник с температурой

-15 С (31 ступень конденсации) и далее — во второй приемник.

В течение 8 ч проведения реакции в приемнике l ступени конденсации получают 83 r конденсата; содержащего, %: вк 7,7; ТФХС 17,2; ДФДХС 72;

ДФ 0,2; ФТХС 2,5;. хлорбензол 0,3; бензол O,l.

В приемнике II ступени — 197 г конденсата, содержащего, %: вк 0,3;

ТФХС 4,1; ДФДХС 66,4; ДФ 0,6; ФТХС

17,4; хлорбензол 7; бензол 4,2.

Степень извлечения ТФХС на первой ступени конденсации 64%.

Разделение проб реакционных смесей проводят на лабораторной ректификационной колонке эффективностью

2 теоретические тарелки с отбором фракций при температурах, представленных .в таблице.

Вторая промежуточная фрак- 205-230 260-340 ция

979353 избыток бензола по сравнению с со- В условиях примера 2 при темпера.держащимся в исходной реакционной туре конденсации паров на 1 ступени смеси 5,4%, избыток ДФ вЂ, 5%. 270 С величина (Э) минимальна и сосПри разделении проб продуктов та- тавляет 2,6 по сравнению с 3,5 при

О а кого же синтеза, полученных конден- 240 С и 9,4 при 290 С.

Пример 3. В условиях примера

40 С поте и дФпХС, избыток бен1 при.синтезе до глубоких степеней зола и Ф составляют соответственно

64% и е р ур превраЩениЯ кРемниЯ в теченне 10

1 3 и 64%. При температуре I сту-. последних часов проведения реакции (до момента падения активности KQH— енса ии 300 С вЂ” эти же веЛичины соответственно 3, 35. 100 и тактной массы) получают смесь реак30%. ционных паров, содержащую, по данВ качестве критеРи оценки энеРго- ы ГЖХ %: вк 2; ТФХС 3; дФдХС 35. затрат в процессе выделени ЦФ 3; ФТХС 28, хлорбензол 16; бенлабораторных условиях принята величина на выходе из холодильнйка 1 ступеэ = а к ни 250 С. к

3а время проведения реакции в где G„„ — количество низкокипящих приемнике I ступени конденсации попродуктов, включая ДФДХС лучают 63,7 г конденсата, содержаконденсируемых на 1 ступе- его, %: вк 11,9, ТФХС 12,8;

20 ни; ДФДХС 64,9; ДФ 2,2; ФТХС 6,9;

G — количество высококипящих

К хлорбензол 1,0; бензол 0,3. В припродуктов, начиная с ТФХС - емнике ll ступени — 346 r конденсата, конденсируемых íà 1 ступе- содержащего, %: вк 0,2; ТФХС 1,2; ни; ДФДХС 29,5; ДФ 3,2; ФТХС 31,9;

К вЂ” коэффициент извлечения ТФХС хлорбензол 18,7; бензол 15,3. на 1 ступени конденсации.

В условиях примера 1 при темпера- Степень извлечения ТФХС на туре кон е конденсации паров на I ступени ступени конденсации 66%.

290 С эта величина составляет 4,7 3р При разделении проб конденса та с авнению с 7 1 при 240 С и 6,3 в случае, когда температура на 1

300 С ступени конденсации составляет 250 С, о при 300 С. .потери ДФДХС 2,2%, избыток бензола

II > и M e P 2. B yczoaH" I HMeI e o cpaaHeHHe c coaepxargHMcR s Hc

1 с пРименением контактной массы 35 ходной реакционной смеси — 6,0%, повышенной избирательной активности избыток ДФ. — 4,8%. В случае темперав реакции образования ТФХС получают туры на I ступени конденсации 240 смесь Реакционных паРов, содеРжащУ или 270О С (при 280 С и в е конденсация практически не происходит) ука4р занные величины составляют соответст10; бенэол 10. ТемпеРатУРа Реакци- . венно 4,15 и 54 или 4,5, 18,5 и 59%. онных паров на выходе из холодиль- В условиях примера 3 при те ерао ника 1 ступени 270 С. туре конденсации паров на l ступени

В течение 7 ч проведения Реакции .250 С величина (Э) составляет 4,6 в приемнике 1 ступени конденсации

240 C H 7,4 получают 53,6 r конденсата, содер- 45 п при 270 С. жащего, %: ВК 9; ТФХС 30; ДФДХС

54,6; ДФ 1; ФТХС 4,6; хлорбензол 0 6. П р и м e p 4. В условиях примебензол 0,2 ° В приемнике 11 ступени — ра 1 при использовании контактной

212 I3 г конденсата, содержащего, %: массы на основе кремния с пониженной вк 0,3; ТФХС 5; ДФДХС 38,7. ДФ 2; 5р реакционной способностью получ ют

ФТХС 29; хлорбензол 12; бензол 13. смесь реакционных паров, содержащую, по данным ГЖХ, %: вк 2 ТФХС 4;

ДФДХС 43 ДФ 1 ФТХС 32 хлорбензол

10 б 8 Т

При Разделен"» « «?H eíceTe 55

l ных паров на выход в случае, когда температура на

l ступени 260 С В течение 8 ч проступени конденсации составляет 27 потери ДФДХС 2,4%, избыток бензола ведения реакции в приемнике мнике 1 ступени конденсации получают, г к

64 б г конденпо сравнению с содержащимся в ис% 9 ТФХС 13; б 1% из- сата, содержащего, %: вк . 6() ДФДХС 68,6; ДФ 0 7 ФТХС 7 8. хлорбыток ДФ - 5%. В случае температуры . ДФДХ,, Д на 1 ступени конденсации 240 или 29ос. бензол 0,7; бензол, . прием

l1 ступени -- 239,4 r конденсата, укаэанные величины составляют 4,3;

3 п и . содержащего, %: вк

С 36 3

300 С конденсация практически не име- ДФДХС 3

65 .бензол 12,2; бензол 10,1. ет места) . 7

979353

Формула изобретения

Составитель В.Иякушева

Редактор Е.Дичинская Техред A.Ач Корректор В.Прохненко

Заказ 9270/2 Тираж 388 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Степень извлечения ТФХС на первой ступени конденсации 70%.

При разделении проб конденсата в случае, когда температура на ) ступени конденсации составляет 260 С потери ДФДХС - 2%, избыток бенэола по сравнению с содержащимся в исходной реакционной смеси — 5,5%, избыток ДФ " 5,1Ь. В случае температуры на ступени конденсации 240 или 280 С (при температуре 290 С и 10 выае конденсация практически отсутствует) указанные величины составляют, соответственно 4,16 и 55 или 4,7, 19,5 и 62%.

В условиях примера 4 при темпера- 15 туре конденсации паров на ступени

260 С величина (Э) составляет 5,0 по сравнению с 6,9 при 240 С и 6,2 при 290 С.

При разделении реакционных смесей 20 продуктов, полученных в примерах 1-4, .в условиях известного способа, т.е. путем одноступеичатой конденсации паров с последующей разгонкой конденсата на широкие фракции и выделением товарных. целевых продуктов ректификацией, потери ДФДХС составляют 6,21 5,8; 5,3 и 5,6%, а величина (Э), характеризующая энергозатраты в процессе выделения ТФХС 8,5, 7,3, 19,0,и 15,7% соответственно.

Способ разделения реакционной смеси продуктов прямого синтеза фенилхлорсиланов конденсацией реакционной смеси при охлаждении рассолом с последующим выделением индивидуальных компонентов методом ректификации, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода высокофе-, нилированных продуктов и снижения энергозатрат, реакционную смесь подвергают предварительной конденсации при 250-290 С.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Андрианов К.А. и др. Технология элементоорганических мономеров и полимеров. M., Химия, 1973, с. 6061.

2. Молоканов Ю.К. и др. Разделение смесей кремнийорганических соединений. М., Химия, 1974, с.135136 (прототип) °