[发明专利]一种二甲基二氯硅烷、其制备方法及其制备装置

说明书

一种二甲基二氯硅烷的制备方法、由该方法所制备的二甲基二氯硅烷及制备该二甲基二氯硅烷的装置。所述方法包括：S110，将包括二氯二氢硅的原料气化以得到第一气体；S120，将氯甲烷气化以得到第二气体；S130，将第一气体与第二气体混合；S140，将混合气体通入反应器中进行反应得到反应产物；以及S150，将反应产物进行精馏提纯，获得二甲基二氯硅烷。本发明的制备方法采用二氯二氢硅为原料，实现了二氯二氢硅的高值化利用。

技术领域

本发明涉及一种二甲基二氯硅烷、其制备方法及其制备装置。

背景技术

有机硅材料虽然品种繁多，但其生产原料及有机硅单体品种数量不多，其中二甲基二氯硅烷占总单体量的90％以上。

现有技术中采用铜为催化剂，通过金属单质硅粉与氯甲烷进行流化反应来制备二甲基二氯硅烷，其反应方程为：

Si+2CH₃Cl→(CH₃)₂Cl₂Si

二氯二氢硅是多晶硅生产过程中所产生的副产物，多晶硅生产过程中需要严格控制三氯氢硅中的二氯二氢硅含量，以保证还原炉内三氯氢硅的沉积率。由于二氯二氢硅性质活泼，易燃易爆，很难进行存储、运输，从而限制了所产生的副产物二氯二氢硅的正常使用。因此，如何进行多晶硅生产中副产物二氯二氢硅的有效利用成为该技术领域技术人员需要攻克的难题。

国内外部分多晶硅生产企业通过使二氯二氢硅进行歧化反应来制备三氯氢硅或硅烷，但是存在反应效率低，能耗高的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足，提供一种由二氯二氢硅制备二甲基二氯硅烷的方法、其制备装置及由该方法制备的二甲基二氯硅烷。本发明的制备二甲基二氯硅烷的方法能够实现二氯二氢硅的高值化利用。

解决本发明技术问题采用的技术方案是：

一种制备二甲基二氯硅烷的方法，其特征在于，包括：

S110：将包括二氯二氢硅的原料气化以得到第一气体；

S120：将氯甲烷气化以得到第二气体；

S130：将第一气体与第二气体混合；

S140：将混合气体通入反应器中进行反应得到反应产物；以及

S150：将反应产物进行精馏提纯，获得二甲基二氯硅烷。

优选地，所述步骤S110中的二氯二氢硅来自生产多晶硅所得副产物。

优选地，所述步骤S110中得到的第一气体中还包含三氯氢硅和三氯化硼。

优选地，所述步骤S140的反应器中装有催化剂，混合气体在催化剂作用下进行反应得到反应产物，其中，所述催化剂为硅、铜、镍、锌、铝、钌和铜、镍、锌、铝、钌的卤化物中的至少一种，并且所述催化剂与所述二氯二氢硅的质量比为1:20-1:100。

优选地，所述铜、镍、锌、铝、钌的卤化物为氯化铜、氯化镍、氯化锌、氯化铝、氯化钌。

优选地，在所述步骤S140中，所述二氯二氢硅与氯甲烷的摩尔比为1:2至1:2.5，并且所述反应产物包括二甲基二氯硅烷以及作为副产物的一甲基三氯硅烷、三甲基氯硅烷和一甲基二氯硅烷，其中，基于反应产物的总重量，二甲基二氯硅烷的质量百分比为45-80％，一甲基三氯硅烷的质量百分比为15-35％，三甲基氯硅烷的质量百分比为1-5％，一甲基二氯硅烷的质量百分比为3-15％。

优选地，所述步骤S110的气化温度在130-160℃的范围内，所述步骤S120的气化温度在80-100℃的范围内，所述步骤S140反应器中进行反应的反应温度为200-500℃，反应压力为0.5-2.0MPa，反应时间为2-4h。