一种降低有机硅DMC中杂质含量的方法与流程

本发明涉及有机硅生产技术领域，更具体的是涉及一种降低有机硅dmc中杂质含量的方法。

背景技术：

低聚甲基环硅氧烷(dmc)是由六甲基环三硅氧烷(d3)、八甲基环四硅氧烷(d4)、十甲基环五硅氧烷(d5)等环硅氧烷组成的混合物，是制备硅橡胶、硅油等聚有机硅氧烷的中间体，可进一步加工成耐高低温、绝缘性能好、耐气候老化、耐臭氧、耐辐射性能好的多种硅橡胶、硅油。二甲水解物原料(有机硅中间体)进入裂解程序，在催化剂作用下，聚硅氧烷生成混合硅氧烷，具体包括少量线状的硅氧烷低聚物和大部分的环状硅氧烷低聚物；裂解后进入脱低塔，除去其中的低沸物和部分d3，由于生产工艺等原因，dmc产品中常常会含有水、羟基化合物以及少量羟基封端的短链硅氧烷(俗称x4)等杂质，此外还含有微量的铁离子、铝离子、锰离子、钛离子等金属离子以及铅等重金属离子杂质，引发缩合反应形成交联物堵塞管道设备，并且容易造成硅橡胶、硅油等终端产品出现透明度、稳定性及其它性能下降等现象，部分产品甚至还会产生异味，严重影响产品品质。

降低dmc杂质可以通过多种方法，包括过滤、水洗、精馏方式等，过滤工艺比较简单，一般可以对dmc起到脱色，去除微粒的作用，但该法除杂效率较低，不能除去体系中的水分，而且对还会引入一些新的杂质；还有通过加热和氮气鼓泡的方法脱出水分，对水的脱出效率高，但该方法对离子杂质的脱除没有作用；还有通过蒸馏含杂质的dmc，收集常压下沸点低于250℃成分，再通过碳过滤器和分子筛过滤器，从而达到除去杂质的目的；该法除杂效率高，但工艺复杂，能源消耗高，限制了其工业生产应用。

技术实现要素：

本发明目的是为了解决以上现有技术的不足，提出了一种降低有机硅dmc中杂质含量的方法，以有机硅中间体裂解脱低后物料为原料，以胍类有机碱为催化剂，采用固定床反应器进行催化反应；所述的固定床反应器包括进料口、出料口和设置在固定床反应器内部的多层催化剂床体；将有机硅中间体裂解脱低后物料从固定床反应器底部的进料口进料，在150-170℃条件下进行催化反应，催化结束后物料从位于固定床反应器顶部的出料口出料；进料量通过计量泵控制，使物料在固定床反应器内停留3-5h，保持物料进出平衡状态。

优选地，所述的胍类有机碱为1,5,7-三氮二环[4,4,0]十碳-5-烯、1-(3-氯-4-庚氧苯基)双胍和二苯胍中的任意一种。

优选地，所述的催化剂床体包括3-7层。

优选地，所述的反应条件还包括将反应釜内压力控制为0.1-0.7mpa。

有益效果：有机硅中间体裂解物在经脱低塔精馏分离时环状硅氧烷上会脱掉一种端羟基短链硅氧烷杂质(俗称x4)，如果任由这种杂质从环体脱除而不采取措施，则会造成下游产品引发缩合反应形成交联物堵塞管道设备，而且会造成后续终端产品品质下降；另外，这种短链硅氧烷杂质在160℃条件下又会重新结合到环体上，本发明采用胍类化合物，胍类化合物属于一类强的有机碱，可以在较宽的ph范围内保持正电性，其通过与阴离子过渡态形成两性离子氢键，以共振的形式分散过渡态的电荷，达到降低反应活化能的目的，可以大幅度促进这种羟基封端的短链硅氧烷杂质与dmc环体之间反应的发生，将脱高塔进料的x4杂质含量降低至5ppm以下，保证后续的产品质量。

附图说明

图1为本发明中的固定床反应器的结构示意图；

图2为有机硅中间体裂解脱低后物料的gc-ms分析图谱。

具体实施方式

为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例和附图对本发明作进一步详述，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。

实施例1

以有机硅中间体裂解脱低后物料为原料，以胍类有机碱为催化剂，采用固定床反应器进行催化反应；所述的固定床反应器包括进料口、出料口和设置在固定床反应器内部的多层催化剂床体；将有机硅中间体裂解脱低后物料从固定床反应器底部的进料口进料，在160℃条件下进行催化反应，催化结束后物料从位于固定床反应器顶部的出料口出料；进料量通过计量泵控制，使物料在固定床反应器内停留4h，保持物料进出平衡状态。

本发明是在脱低塔和脱高塔中间串联固定床反应器，具体过程是将二甲水解物经沉降除水后通入裂解釜裂解，而后进入脱低塔脱除低沸物，脱低塔釜液进入固定床反应器，将物料在固定床反应器内进行催化反应，而后进入脱高塔塔顶采出较为纯净的dmc。

实施例2

以有机硅中间体裂解脱低后物料为原料，以胍类有机碱为催化剂，采用固定床反应器进行催化反应；所述的固定床反应器包括进料口、出料口和设置在固定床反应器内部的多层催化剂床体；将有机硅中间体裂解脱低后物料从固定床反应器底部的进料口进料，在155℃条件下进行催化反应，催化结束后物料从位于固定床反应器顶部的出料口出料；进料量通过计量泵控制，使物料在固定床反应器内停留3.5h，保持物料进出平衡状态。

实施例3

以有机硅中间体裂解脱低后物料为原料，以胍类有机碱为催化剂，采用固定床反应器进行催化反应；所述的固定床反应器包括进料口、出料口和设置在固定床反应器内部的多层催化剂床体；将有机硅中间体裂解脱低后物料从固定床反应器底部的进料口进料，在165℃条件下进行催化反应，催化结束后物料从位于固定床反应器顶部的出料口出料；进料量通过计量泵控制，使物料在固定床反应器内停留4.5h，保持物料进出平衡状态。

实施例4

以有机硅中间体裂解脱低后物料为原料，以胍类有机碱为催化剂，采用固定床反应器进行催化反应；所述的固定床反应器包括进料口、出料口和设置在固定床反应器内部的多层催化剂床体；将有机硅中间体裂解脱低后物料从固定床反应器底部的进料口进料，在170℃条件下进行催化反应，催化结束后物料从位于固定床反应器顶部的出料口出料；进料量通过计量泵控制，使物料在固定床反应器内停留5h，保持物料进出平衡状态。

性能验证

将实施例1-2除杂得到的dmc物料采用进行气相色谱分析，其分析结果如表1所示；图2为有机硅中间体裂解脱低后物料的gc-ms分析图谱，端羟基短链硅氧烷(x4)的出峰时间位于d4和d5之间，可判断其沸点也处于d4和d5之间，进而为x4、d4和d5在脱高精馏塔的分离提供了理论依据；其中，t属于已定性的杂质、x5属于未知杂质。

表1dmc除杂效果对比表(％)

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。