[发明专利]羟基封端的聚二甲基硅氧烷的连续裂解及精馏制备环硅氧烷的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种羟基封端的聚二甲基硅氧烷的连续裂解及精馏制备环硅氧烷的方法。

背景技术

国内有人采用二甲基二氯硅烷水解物羟基封端的聚二甲基硅氧烷蒸发、裂解、蒸干及环体洗涤工艺，来制备环硅氧烷，但该工艺存在环体收率低、质量差、生产排渣周期短、碱耗量大、装置放大困难等问题。国外自八十年代初就有溶剂法裂解二甲基二氯硅烷水解物制备环硅氧烷的报道，吉化研究院也于1998年在中国石油天然气股份有限公司吉林石化分公司主办的《化工科技》，2001 Vol.9No.2P.63-65又发表了《溶剂法连续裂解二甲基二氯硅烷水解物工艺开发》，是关于溶剂法裂解二甲基二氯硅烷水解物制备环硅氧烷的方法，并建立了2000吨/年裂解装置，开车成功。该工艺虽然从根本上解决了以上工艺的不足，但也存在溶剂处理困难，污染环境等问题，并给后部产品加工带来不利因素如溶剂与产品分离的问题：普通萃取或精馏工艺是无法除去产品中的微量溶剂油的，给高温胶加工带来问题，尤其是在高温胶应用领域，易使产品泛黄。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中所存在的溶剂处理困难，污染环境等，提供一种采用无溶剂的羟基封端的聚二甲基硅氧烷的连续裂解及精馏制备环硅氧烷方法，既解决了溶剂处理问题，又提高了环体收率及产品质量。

解决本发明技术问题所采用的技术方案是该羟基封端的聚二甲基硅氧烷的连续裂解及精馏制备环硅氧烷方法是将羟基封端的聚二甲基硅氧烷水解，其水解物在碱催化剂催化及真空条件下，采用连续裂解使线体断链成低聚环状硅氧烷即混合环体，其反应式如下：

HO(CH₃)₂SiO[(CH₃)₂SiO]_nSi(CH₃)₂OH→[(CH₃)₂SiO]_n

即羟基封端的聚二甲基硅氧烷水解物从裂解釜1a连续进料，在碱催化剂的作用下，经裂解反应，开环重排，得到以八甲基环四硅氧烷D4为主的环状二甲基硅氧烷，蒸出的汽相自裂解釜1a进入裂解塔1t中，与冷凝器1h的回流液进行汽液交换，线体回到裂解釜重新裂解，裂解塔1t塔顶得到以八甲基环四硅氧烷为主的混合环体，混合环体经精馏后得到所需的环硅氧烷。

裂解釜1a底部的裂解残液H1进入逼干釜1b(逼干釜为一通用夹套容器类设备)，逼干釜1b采用半连续操作，控制逼干釜釜温130～170℃，压力0.002-0.01MPa-A(MPa-A表示绝对压力的单位)，逼干釜气相V1’进入裂解塔1t，气相经冷凝器冷凝后进入贮槽，前期从逼干釜上部连续进料，后期停止进料，升温逼干，逼干残渣分批间歇一次排出釜外。

碱催化剂可为30～70％wt的氢氧化钾KOH水溶液，重量配比R＝KOH水溶液∶羟基封端的聚二甲基硅氧烷水解物F1＝1∶(80～120)。

裂解釜1a裂解压力为0.002-0.01MPa-A，裂解温度为120-170℃。

裂解塔1t可为板式塔，操作压力为0.002-0.005MPa-A，塔顶温度为90-110℃，回流比(wt)为0.1-1.0。

连续裂解后的混合环体产物可先到水煮釜进行水煮脱酸并沉降分离，分离后的油相进入脱低塔进行分离，塔顶得到六甲基二硅氧烷及六甲基环三硅氧烷，塔底得到的以八甲基环四硅氧烷为主的混合环体，进入脱高塔进行分离，塔顶得到成品D₄，侧线得到DMC，塔釜得到高环。

连续裂解后的混合环体精馏采用双塔：脱低塔和脱高塔连续真空精馏，在脱高塔实现侧线、塔顶、塔釜连续出料。

脱低塔压力为0.02-0.04MPa-A，塔顶温度为90-120℃，回流比(wt)为5-9。

脱高塔压力为0.005-0.015MPa-A，塔顶温度为100-125℃，回流比(wt)为1-2，侧线出料温度105-125℃。

本发明具有以下特征：

在无需溶剂的条件下进行裂解，采用连续裂解方式。在氢氧化钾水溶液作催化剂的条件下，将羟基封端的聚二甲基硅氧烷在裂解器中连续裂解得到硅氧烷混合环体。混合环体精馏采用双塔连续真空精馏，实现侧线、塔顶、塔釜连续出料，解决了由于间歇进料给操作带来的不便。既解决了溶剂处理问题，又提高了环体收率及产品质量。