[实用新型]热缩合法生产苯基氯硅烷的反应器

说明书

技术领域

 本实用新型属于化工设备领域，具体涉及一种制备苯基氯硅烷的反应器。

背景技术

 目前制造苯基氯硅烷的方法有三种分别为格式法、直接法及缩合法。

方法一：格式法。采用氯苯及三氯氢硅或甲基二氯硅烷为原料，以格式试剂为催化剂，并加入一定量的溶剂，控制一定的温度及压力反应制的苯基氯硅烷产品。该工艺具有流程简单，原料易得；其缺点有：格式试剂制备过程要求较高，有时在反应过程中控制不当易引起冲料或爆炸；副产物氯化镁及溶剂处理较为复杂；生产效率较低；随着直接法的出现，格式法已基本被淘汰。反应器主要以搪瓷搅拌釜为主。

方法二：直接法。以氯苯及硅粉为原料，以铜作催化剂，控制反应温度500-600℃下，反应生产苯基氯硅烷混合物，经分离制的苯基氯硅烷产品及副产物（主要为苯、四氯化硅、二氯二苯基硅烷、多氯联苯等）。该方法原料氯苯及硅粉易得，生产效率较格式法生产苯基氯硅烷大大提高，氯苯的转化率30%（质量比）左右，主要产品苯基三氯硅烷收率35%左右。其缺点：催化剂铜的用量为硅粉用量的30～50%（质量比），催化剂用量较大；副产物中含有多氯联苯为剧毒及致癌物质。反应器主要有立式搅拌床、转床、流化床。其中以流化床反应器为主。

方法三：缩合法 。以氯苯及三氯氢硅为原料，在650-750℃高温的空管中进行反应生成苯基氯硅烷混合物，经分离制的苯基氯硅烷产品及副产物（主要为苯、四氯化硅）。产品收率高达50%左右。该法具有设备流程简单，原料易得、操作稳定及目的产物收率较高等优点，因而生产苯基氯硅烷的成本远比其他两种方法低。以管式反应器为主。

目前国内现有的苯基氯硅烷生产中，主要以直接法为主，其反应器主要为流化床。该生产工艺使用原料为硅粉与氯苯，在催化剂铜的作用下，控制反应温度500-600℃，反应生成苯基氯硅烷混合单体，经分离得到苯基氯硅烷产品及副产物。此方法系统物料副反应较多，并有副产物多氯联苯致癌物质生成，硅粉对设备的磨损较大，存在周期性更换设备现象，且床内积碳现象，需经常周期性停车检修设备。催化剂铜的用量为硅粉用量的30～50%（质量比），催化剂用量较大。

发明内容

本实用新型为解决直接法生产苯基氯硅烷的缺陷，提供一种更加安全节能的热缩合法生产苯基氯硅烷反应器。

本实用新型采用的技术方案如下：一种热缩合法生产苯基氯硅烷的反应器，包括反应器本体，反应器本体内设置有位于反应器本体下部的辐射区和中部的对流区，反应器本体上部还设置有烟囱；辐射区内设有加热段炉管，对流区内设有反应段炉管，反应段炉管外围设有夹套；烟囱与对流区交界处还设有用于回收烟气热量的原料预热炉管；原料预热炉管一端设置有原料进口，原料预热管与夹套相连通，夹套与辐射段炉管相连通，辐射段炉管末端又与反应段炉管相连通，反应段炉管末端设置有物料出口。

本实用新型的热缩合法生产苯基氯硅烷的反应器，所述辐射区两侧分别设置有无火焰燃烧器。

本实用新型的热缩合法生产苯基氯硅烷的反应器，辐射区加热段采用清洁燃料天然气作为燃料

本实用新型的热缩合法生产苯基氯硅烷的反应器，所述辐射区开设有蒸汽管接口和氮气管接口，用于发生安全事故时灭火。

本实用新型的热缩合法生产苯基氯硅烷的反应器，所述辐射区大小如下：长：6000～9000mm   宽：4000～6000mm    高：4000～6000mm。

本实用新型的热缩合法生产苯基氯硅烷的反应器，所述对流区大小如下：长：6000～9000mm   宽：2000～4000mm    高：6000～9000mm。

本实用新型具有如下有益效果：

1）、辐射区加热段采用清洁燃料天然气作为燃料，与直接法生产苯基氯硅烷用电相比更具有安全性。

2）、辐射区设置蒸汽管口及氮气管口，以备发生安全事故时用。

3）、采用无火焰燃烧器，通过对燃烧器的调节可改变燃料用量及火焰的强度，有利于加热温度的控制；无火焰燃烧器可避免火焰对炉管的损伤。

4）、反应段采用夹套管，反应前物料走夹套，反应中物料走管内，可及时移出系统反应热，使反应更加平稳。

5）、在烟气出口处设置原料预热管，利用烟气热量使反应前物料被预热到一定的温度，减少了反应前物料加热用燃料，从而达到节能降耗效果。

附图说明

图1是本实用新型热缩合法生产苯基氯硅烷的反应器的结构示意图。

具体实施方式