[发明专利]甲基有机硅废触体制备苯基氯硅烷的方法

说明书

本发明涉及一种甲基有机硅废触体制备苯基氯硅烷的方法，其特征在于，所述方法将废触体在惰性气氛中高温处理，高温处理过程中添加新鲜硅粉；然后降温，并加入催化剂和助催化剂，升温至反应温度，通入氯苯，制备苯基氯硅烷。所述高温处理的温度为500‑550℃，高温处理的时间为1‑6h；高温处理后，降温至150‑200℃。所述废触体与新鲜硅粉的质量为(8‑15):1。

技术领域

本发明属于有机硅副产综合利用技术领域，具体涉及甲基有机硅废触体制备苯基氯硅烷的方法。

背景技术

直接法生产甲基氯硅烷工艺中，在流化床反应器中，硅粉和铜粉混合形成活性触体，随着反应时间的延长，触体表面的沉积物会越来越多，使触体活性降低，导致二甲基二氯硅烷的选择性降低。传统工艺中，此时废触体需排出反应器，同时加入新的触体以利于反应连续稳定的进行；另外，流化床的气固分离系统连续排出表面污染严重的细粉，这两部分统称为废触体。废触体的主要成份为硅(65-75％)、铜(10-15％)、碳(1-5％)、锌(0.2-0.8％)，其排放量为单体量的3-5％。

随着直接法生产甲基氯硅烷技术的持续改进，二甲基二氯硅烷的选择性、生产周期及硅粉转化率都有不同程度的提高，国内外技术人员也在不断研究减少废触体的排放量，但限于反应自身，仍然有部分废触体排出，由于废触体平均粒径较细，含有高活性的铜，暴露在空气中能够引起氧化甚至燃烧，因此废触体的综合利用具有较大的经济、安全、环保价值。

目前，可以采用还原的方法利用废触体，例如，CN201410744120.2公开了将有机硅废触体输送至反应槽内，加入氧化剂，分离出的固渣为硅粉，含铜离子加入铁粉还原，分离出铜粉。CN201910855079.9公开了对有机硅废触体进行氧化焙烧，去除有机杂质，收集煅烧后的固体产物，在保护气体气氛中进行缺碳还原，利用重液分离的方式，分离得到金属铜。

国外早期研究了利用废触体生产苯基氯硅烷的方法，充分保证硅、铜＝60：40，添加助剂氧化锌、氯化镉来生产苯基氯硅烷。我国80年代利用50％的废触体，以铜为主催化剂、锌为助催化剂，直接采用氯苯和四氯化硅的过热蒸汽进行反应，制备苯基氯硅烷的混合单体。但由于目前的现有工艺中的铜比例远低于当年的活性触体，因此直接利用法已经不具备相应的前置条件。

有机硅废触体生产苯基氯硅烷可优化有机硅单体厂产品结构，进一步提升单体厂的硅粉总利用率，减少废触体转移环节，具有较大的经济价值和环保意义，减少安全隐患。而如何充分利用现有工艺方法中获得的低含铜量的硅废触体，用于生产苯基氯硅烷，同时达到降低成本、环保高效的良好效果，是本领域技术人员面临的新问题。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种甲基有机硅废触体制备苯基氯硅烷的方法，所述方法将废触体在惰性气氛中高温处理，高温处理过程中添加新鲜硅粉；然后降温，并加入催化剂和助催化剂，升温至反应温度，通入氯苯，制备苯基氯硅烷。

本发明所述的废触体是指，以硅粉和一氯甲烷为原料、金属铜及铜盐为催化剂生产甲基氯硅烷的过程中，硅粉和催化剂形成的活性触体在反应过程中失活后形成的物质。所述废触体的主要成份为硅(65-75％)、铜(10-15％)、碳(1-5％)、铝镁锌锡磷(5-12％)。

本发明所述的甲基有机硅废触体制备苯基氯硅烷的方法，仅利用高温处理废触体，去除废触体表面的惰性物质，避免了使用酸碱或还原性物质，因此避免了后续产生废水或除杂的复杂工序。另外，加入新鲜硅粉，不仅补充原料，而且能够作为废触体高温再生中的助磨剂，协助提高再生效果，同时新鲜硅粉与再生后的废触体形成新的硅铜触体，由于再生后的废触体与新鲜硅粉相比，具有更高的活性，因此本发明的所述方法能够获得活性更高的硅铜触体，有利于提高后续反应的反应速率，提高所得产物中二苯基二氯硅烷的比例。

优选的，所述高温处理的温度为500-550℃，高温处理的时间为1-6h。

优选的，所述废触体与新鲜硅粉的质量为(8-15):1，优选为(10-12):1。