[发明专利]一种催化精馏制备乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷的方法

说明书

本发明公开了一种催化精馏制备乙烯基三(β‑甲氧基乙氧基)硅烷的方法。属于催化精馏技术领域，具体步骤：原料乙二醇单甲醚、乙烯基三甲氧基硅烷从催化精馏塔中部进入，在固体碱的催化作用下，两种原料在反应段发生酯交换反应并进行气液传质，实现连续催化精馏过程。本发明采用固体碱为催化剂和催化精馏技术，可连续操作、简化工艺流程，在提高产品产率的同时避免了传统液体碱对反应设备的腐蚀，具有能耗低、物耗低、反应转化率高、产品纯度高等特点。本发明集催化反应与精馏于一体，得到目标产物乙烯基三(β‑甲氧基乙氧基)硅烷，无需分离等后续处理，最终产品乙烯基三(β‑甲氧基乙氧基)硅烷产率为80％，纯度可达99％以上。

技术领域

本发明属于催化精馏技术领域，涉及了一种催化精馏制备乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷的方法；具体的，是涉及了一种使用催化精馏反应装置制备乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷的方法。

背景技术

现有技术中，乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷是一类新型的有机硅化合物，在锂离子电池新型安全性电解液领域一直备受关注，同时可以作为性能优良的偶联剂，橡塑加工工业中优良的脱模剂，在日用化妆品的生产中的添加剂等等，应用非常广泛。

乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷的合成方法主要分为二种：醇解法和酯交换法。

醇解法是以乙烯基三氯硅烷和乙二醇单甲醚为原料进行醇解反应合成乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷。该法得到的副产物是氯化氢气体，容易腐蚀设备。酯交换法法是以乙烯基三甲氧基硅烷和乙二醇单甲醚为原料，以NaOH为催化剂，进行酯交换反应合成乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷，反应结束后催化剂不易分离，反应液呈碱性，目标产物纯度不高。

发明内容

发明目的：本发明目的是提供了一种工艺简单方便，环保无污染，所制得的产品纯度较高的催化精馏制备乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷的方法。

本发明的技术方案具体如下：本发明公开了一种催化精馏反应装置，包括乙二醇单甲醚原料罐、乙烯基三甲氧基硅烷原料罐、原料混合器、催化精馏塔、冷凝器、再沸器、甲醇产品罐、泵、产品精馏塔、未反应完全原料罐及乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷产品罐；

其中，所述催化精馏塔包括上端的催化精馏塔塔顶、催化精馏塔塔顶下侧的催化精馏塔精馏段、中端的催化精馏塔中部、下端的催化精馏塔反应段及催化精馏塔反应段底侧的催化精馏塔塔釜；

所述产品精馏塔包括上端的产品精馏塔塔顶、产品精馏塔塔顶下侧的产品精馏塔精馏段、中端的产品精馏塔中部、下端的产品精馏塔提馏段及产品精馏塔提馏段底侧的产品精馏塔塔釜；

在所述乙二醇单甲醚原料罐及乙烯基三甲氧基硅烷原料罐的一端分别安设有连接管线，两根连接管线的另一端分别经过第一个安设的泵后汇总成一根总管线连接在原料混合器上，所述原料混合器的另一端通过安设的连接管线连接在催化精馏塔的催化精馏塔中部上；

所述催化精馏塔塔顶的一端通过安设的连接管线连接在第一个所述的冷凝器上，在第一个所述冷凝器的另一端安设有两根连接管线，其中一根连接管线连接在催化精馏塔塔顶的另一端上，其另一根连接管线连接在甲醇产品罐上；

所述催化精馏塔塔釜通过安设的连接管线连接在第一个所述的再沸器的一侧上，在所述再沸器的另外两端分别安设有两根连接管线；

其中一根连接管线连接在催化精馏塔塔釜的另一端上，另一根连接管线连接在第二个所述的泵上，所述泵的另一端通过安设的连接管线连接在产品精馏塔的产品精馏塔中部上；

所述产品精馏塔塔顶的一端通过安设的连接管线连接在第二个所述的冷凝器上，在第二个所述冷凝器的另一端安设有两根连接管线，其中一根连接管线连接在产品精馏塔塔顶的另一连接端上，其另一根连接管线连接在未反应完全原料罐上，

所述产品精馏塔塔釜通过安设的连接管线连接在第二个所述的再沸器的一侧上，在所述再沸器的另外两端分别安设有两根连接管线；