有机硅副产物的综合处理VIP免费

技术进展，2011，25(5):343～346SILICONEMATERIAL有机硅副产物的综合处理杨润庭，鲁磊(唐山三友集团有限公司，河北唐山063305)摘要:结合有机硅产业发展，介绍了直接法合成甲基氯硅烷过程中的副产物甲基三氯硅烷、高沸物、低沸物、共沸物、废触体、浆渣的处理方法。关键词:有机硅，副产物，甲基三氯硅烷，高沸物中图分类号:TQ264.1+1文献标识码:A文章编号:1009－4369(2011)05－0343－04收稿日期:2011-03-22。作者简介:杨润庭(1964—)，高级工程师，技术中心副主任。E－mail:yangrunting@sina.com。近年来，随着国内经济的不断发展，许多新型材料应运而生。有机硅材料因其优异的性能和独特的功能受到关注［1－2］，有机硅工业得到迅速发展。随着有机硅单体甲基氯硅烷产能的飞速提高，其副产物的数量也在增加;如果处理不当，不仅危害环境，也将严重影响有机硅工业的健康发展。产能60kt/a的甲基氯硅烷生产装置将会产生12kt/a左右的副产物，包括甲基三氯硅烷(简称一甲)、共沸物、高沸物、低沸物、浆渣等。这些副产物如果处理不当，将对环境造成很大的污染，严重制约装置规模的发挥。近年来国家大力推行节能减排的政策，有机硅副产物的综合利用越来越受到重视。下面着重综述有机硅副产物的综合利用方法。1一甲的处理方法一甲是易燃、无色透明液体，遇水会释放有害气体。目前一甲主要用于生产气相法白炭黑、硅烷交联剂、甲基硅树脂等。2001年12月广州吉必盛公司率先在江西建成一条以一甲为原料生产气相法白炭黑的工业装置，产能为500t/a;2004年该公司与中石化吉化集团合资组建吉林双吉新材料有限公司，投资气相法白炭黑生产线，2006年8月一期工程800t/a气相白炭黑生产线点火成功;2005年，该公司与浙江新安化工集团合资成立浙江新吉新材料有限公司，投资建5000t/a气相法白炭黑生产装置，后新安化工通过收购股权变为独资公司;2008年，乐山吉必盛硅材料公司20kt/a气相法白炭黑项目开工建设［3］。2005年，美国卡博特公司和中国蓝星(集团)总公司成立合资公司———卡博特蓝星(江西)化工有限公司，用一甲生产气相法白炭黑，产能4.8kt/a，一甲处理能力12kt/a。2010年1月19日，卡博特蓝星宣布追加投资，计划在2011年将气相法白炭黑的产能扩大到15kt/a［4］。一甲与醇、酸等反应，可相应地生成烷氧基硅烷和酰氧基硅烷;二者均是单组分室温硫化硅橡胶的交联剂［5］。2高沸物的处理方法高沸物是指甲基氯硅烷粗产物中沸点超过80℃的副产物。高沸物通常用于生产有机硅防水剂、硅油、硅树脂、消泡剂和脱膜剂，目前国内处理方法以裂解为主。由于市场容量有限，每年只能用掉五分之一的高沸物。因此，高沸物的开发利用对我国有机硅工业的进一步发展具有重要的作用。下面介绍3种处理方法。第1种方法是裂解制单硅烷。国外有机硅公司主要采用裂解法处理高沸物。裂解法又分为高温裂解法和催化裂解法。高温裂解法是在300～900℃的高温下使高沸物中的Si—Si键断裂，得到单硅烷。此法的优点是对原料要求宽松，不需除去高沸物中的固体杂质(这些杂质可能使催·344·第25卷化剂中毒)，可以裂解所有的硅烷(不同类型的催化剂只适合不同类型的硅烷);缺点是反应温度较高，积碳严重。催化裂解法是以有机胺为催化剂，采用塔式反应器，在80～140℃使高沸物与氯化氢反应制备单硅烷。该技术的优点是可连续化生产、工艺成熟、催化剂简单、反应条件宽松，容易裂解含氯较高的组分;缺点是催化剂用量大，不能裂解所有组分，特别是富烷基的二硅烷［6］。第2种方法是通过醇解或水解反应制成硅油、有机硅防水剂、消泡剂和脱膜剂。高沸物中含有大量有机氯硅烷，可通过醇解或水解反应、缩合反应，制成含烷氧基和羟基的有机硅混合物。醇类可以是甲醇、乙醇或苯酚等，催化剂为还原钯或过渡金属络合物。由于反应过程中氯原子不能完全被取代，因此最终产品中仍含有氯原子，产品呈酸性。此酸性硅油是制备中性硅油、甲基硅酸钠和乳化硅油等有机硅产品的中间产物。有机硅高沸物经甲醇醇解、中和、静置分层和过滤后，可制得黏度大于10mm2/s的硅油。此...