Файл: Андрианов К.А. Технология элементоорганических мономеров и полимеров учеб. пособие.pdf

66 Гл. 1. Получение органохлорсиланов

Первая фракция (хлорбензол с примесью бензола) при темпера­ туре верха колонны 80—120 °С отбирается в приемник 36.

Вторая фракция — фенилдихлорсилан — при температуре верха колонны 120—146 °С отбирается в приемник 37.

Третья фракция — промежуточная, состоящая из фенилдихлорсилана и фенилтрихлорсилана, при температуре верха колонны не

в куб 31 прекращают. Остаток из этого куба поступает в промежуточ­ ную емкость 40 и может направляться на третью ступень ректифика­ ции для выделения дифенилдихлорсилана. Однако выделять дифенилдихлорсилан из конденсата, где количество кубового остатка (в со­ став которого и входит дифенилдихлорсилан) составляет всего 7— 12%, неэкономично.

Чтобы повысить содержание дифенилдихлорсилана в конденсате, при прямом синтезе фенилхлорсиланов целесообразно применять не кремне-медный сплав, а механическую смесь порошков кремния и меди, промотированную окисью цинка. Введение окиси цинка, повидимому, тормозит нежелательные реакции образования дифенила и бензола, создавая благоприятные условия для присоединения фенильных радикалов к атому кремния, т. е. для образования дифенилдихлорсилана.

Кроме того, прямой синтез фенилхлорсиланов желательно про­ водить не в полых реакторах в псевдоожиженном слое, а в реакторах с механическим перемешиванием (подробнее о реакторах"см. стр. 71), где время контакта хлорбензола и кремне-медной массы значи­ тельно увеличивается (примерно в 10 раз), что, по-видимому, благо­ творно сказывается на выходе дифенилдихлорсилана. Так, при проведении прямого синтеза фенилхлорсиланов с использованием механической смеси кремния и меди, промотированной окисью цинка и хлористым кадмием, образуется конденсат, который после отделения непрореагировавшего хлорбензола содержит 25—30% фенилтрихлорсилана и 50—55% дифенилдихлорсилана. Из этого конденсата ректификацией выделяют фенилтрихлорсилан по выше­ описанному способу, а затем по схеме третьей ступени ректификации выделяют дифенилдихлорсилан.

Третья ступень ректификации. Схема третьей ступени ректифи­ кации аналогична схеме первых двух ступеней. Сначала в системе создают вакуум (до остаточного давления 160 мм рт. ст.), а затем включают электрообогрев куба 31. После появления флегмы при тем­ пературе верха ~ 60 °С ректификационная колонна 32 в течение 15— 30 мин работает «на себя», т. е. с полным возвратом флегмы, — до

308 °С (собственно дифенилдихлорсилан), — не ниже 90% . Промежу­ точную фракцию можно направить на повторную разгонку.

Третья фракция — целевая, состоящая в основном из техниче­ ского дифенилдихлорсилана, отбирается при температуре верха колонны до 215 °С и остаточном давлении 40 мм рт. ст. Отбор фракции прекращают при содержании хлора в отгоне 27% и дости­ жении плотности 1,214 г/см3.

Пар

Рис. 20. Горизонтальная ректификационная колонна:

1 — р е ш е т к и ; 2 — и м п е л л е р ы ; 3 — л о т о к

По окончании отбора дифенилдихлорсилана обогрев куба выклю­ чают и доводят давление в системе до атмосферного. Затем куб разгружают. Кубовый остаток при необходимости поступает на четвертую ступень ректификации с целью выделения трифенилхлорсилана. Ректификация трифенил хлор силана ведется аналогично ректификации фенилтрихлорсилана и дифенилдихлорсилана. Общий вид отделения ректификации приведен на рис. 19.

Для ректификации органохлорсиланов могут быть использованы и горизон­ тальные ректификационные колонны (рис. 20). Особенностью таких колонн является использование вращающихся импеллеров 2, разбрызгивающих жид ­

сливных устройств и отбойных лопаток. Благодаря применению импеллеров горизонтальные ректификационные колонны более удобны в работе, чем верти­ кальные. Горизонтальные колонны могут иметь г/ебелыпую длину, поскольку

жидкость троекратно участвует в массообмене с паром. Импеллеры горизонталь­

разделяющие колонну, не дают капелькам жидкости попадать в примыкающие отделения, между тем как пары проникают туда свободно. Три импеллера обычно эквивалентны одной теоретической тарелке, независимо от вязкости ректифици­

чивать определенный минимум подачи пара во избежание вытекания жидкости через тарелки, в горизонтальных колоннах этого не требуется. Однако необхо­ димо отметить,что при окружной скорости импеллера 9 м/сек на горизонтальной колонне расходуется немного больше энергии, чем Для подачи флегмы на верх вертикальной колонны. В целом же в экономическом отношении горизонтальные

щиеся при 97 °С. Фенилхлорсиланы легко растворяются в органиче­

синтеза алкил- и арилхлорсиланов может быть выполнена из обыч­ ных сталей, так как исходные вещества и продукты реакции при

за исключением реактора, который должен быть изготовлен с учетом

продуктов реакции все время уменьшается. При этом соотношение кремния и катализатора в контактной массе непрерывно меняется, вплоть до полного расходования кремния, что, естественно, ухуд­ шает условия реакции. Поэтому к конструкции контактных аппара­

1)возможность проведения непрерывного процесса при сохра­ нении постоянного соотношения кремния и катализатора в контакт­ ной массе (т . е . необходимо обеспечивать постоянное и непрерывное пополнение кремния);

2)регенерация контактной массы непосредственно в аппарате,

либо возможность постепенного отвода ее из реакционной зоны для регенерации в отдельном аппарате. В случае непрерывного

Реакторы стационарного действия бывают либо горизонтальными, снабженными внутри решетчатыми полками, либо вертикальными —