反应物料对微型固定床反应器合成二甲基二氯硅烷的影响

利用微型固定床反应器,研究了直接法合成二甲基二氯硅烷的反应过程中硅粉质量、硅粉粒径及一氯甲烷流量对二甲基二氯硅烷的影响。结果表明,硅粉中杂质含量升高,反应出口气体中二甲基二氯硅烷的含量随之降低,硅粉中的Fe含量是影响二甲基二氯硅烷的主要因素;较小的硅粉粒径有助于反应初期缩短诱导期,但随反应的进行,硅粉的转化率和二甲基二氯硅烷的含量会下降;增加一氯甲烷流量,反应诱导期增长,硅粉转化率和二甲基二氯硅烷的含量均减小,但较小的流量在反应后期会出现二甲基二氯硅烷的含量严重下降的现象。     

助催化剂对微型固定床反应器合成二甲基二氯硅烷的影响

文章利用微型固定床反应器,研究了直接法合成二甲基二氯硅烷的反应过程中助催化剂(Zn粉、三苯基磷和醋酸锌)对二甲基二氯硅烷收率和选择性的影响。研究发现:硅铜触体在加入助催化剂后,诱导期缩短,硅转化率有不同程度的提升,二甲基二氯硅烷的收率也有很大提高,但是选择性却变化不一;同时表明使用微型固定床反应器筛选有机硅单体制备的催化剂,具有量小、便捷、高效的特点。     

单体合成中影响甲基氯硅烷产品质量的因素分析

分析了甲基氯硅烷合成反应中硅粉、氯甲烷、催化剂及助剂、温度、压力等因素对二甲基二氯硅烷质量的影响,给出了提高二甲基二氯硅烷产品质量一些建议。     

一体式流化床膜反应器合成二甲基二氯硅烷

提出将陶瓷膜与流化床反应器耦合构成一体式流化床膜反应器,用于直接法合成二甲基二氯硅烷。实验考察了催化剂浓度、脉冲反吹对反应效率和膜分离性能的影响,并对反应前后的触体及陶瓷膜进行了表征。结果表明,催化剂浓度小于4%（质量）时,二甲基二氯硅烷的选择性均可维持在85%以上,硅粉转化率随催化剂浓度的增大而增大;催化剂浓度在4%～8%时,二甲基二氯硅烷的选择性随催化剂浓度增加而略有下降,当催化剂浓度大于8%时,二甲基二氯硅烷选择性明显下降。触体失活后粒径减小,硅粉表面积碳随催化剂浓度的增加而升高。陶瓷膜表面形成内外两层滤饼,内层滤饼主要成分为铜,外层滤饼主要成分为碳;不同催化剂浓度下,陶瓷膜对粉尘的截留率均可达100%,反应过程中跨膜压差随时间变化较小,脉冲反吹可增加硅粉转化率。     

一体式流化床膜反应器合成二甲基二氯硅烷

提出将陶瓷膜与流化床反应器耦合构成一体式流化床膜反应器,用于直接法合成二甲基二氯硅烷。实验考察了催化剂浓度、脉冲反吹对反应效率和膜分离性能的影响,并对反应前后的触体及陶瓷膜进行了表征。结果表明,催化剂浓度小于4%(质量)时,二甲基二氯硅烷的选择性均可维持在85%以上,硅粉转化率随催化剂浓度的增大而增大;催化剂浓度在4%~8%时,二甲基二氯硅烷的选择性随催化剂浓度增加而略有下降,当催化剂浓度大于8%时,二甲基二氯硅烷选择性明显下降。触体失活后粒径减小,硅粉表面积碳随催化剂浓度的增加而升高。陶瓷膜表面形成内外两层滤饼,内层滤饼主要成分为铜,外层滤饼主要成分为碳;不同催化剂浓度下,陶瓷膜对粉尘的截留率均可达100%,反应过程中跨膜压差随时间变化较小,脉冲反吹可增加硅粉转化率。     

铜基催化剂在甲基氯硅烷直接合成过程中的工艺特性

在搅拌床反应器中使用铜基催化剂(辅以少量Zn, Sn, P助剂)催化硅粉与氯甲烷反应合成甲基氯硅烷,考察了温度、压力和催化剂用量对反应速率和产物选择性的影响. 结果表明,在温度320℃、压力0.1 MPa条件下,平稳期的催化反应速率可达210 g/(kg×h),二甲基二氯硅烷的选择性可达87.7%;升高温度可大幅提高反应速率,但超过330℃会显著降低反应选择性;压力在0.3 MPa以下反应速率对氯甲烷近似为一级反应,选择性受压力影响较小;一定范围内增加催化剂用量可提高速率,但会缩短反应平稳期,造成硅粉利用效率下降.     

流化床甲醇制汽油工艺条件的研究

改性ZSM-5分子筛经过喷雾干燥得到100~200目的催化剂粉,在内径为32 mm流化床反应器内进行甲醇制汽油(MTG)的催化性能评价实验。考察了质量空速、反应温度、反应压力等工艺条件对MTG的影响,分析了甲醇转化率、汽油收率、产物分布和产物的变化规律。结果表明,提高压力有利于增加汽油收率;加入镧系元素催化剂在反应温度为380℃,反应压力为0.5 MPa、空速4.6 h~(-1)的条件下,甲醇转化率为100%,汽油收率可达30%左右。     

化学液相沉积法改性ZSM-5沸石上的甲苯择形歧化反应:Ⅱ水蒸气处理与反应条件的影响

采用水蒸气对化学液相沉积硅改性HZSM 5催化剂进行了处理,考察了250~500℃时水热处理温度对催化剂在甲苯择形歧化反应中的催化活性和对二甲苯选择性的影响。实验结果表明,300~350℃时的水热处理效果较好,甲苯转化率和对二甲苯选择性分别达到23.5%和96.5%。在高对位选择性的催化剂上,详细考察了反应温度、反应压力、氢气与甲苯进料比和甲苯进料速率对甲苯转化率、对二甲苯选择性和收率的影响。实验结果表明,高压、较低温度、低液相空速有利于提高对二甲苯的收率,在反应温度420℃、压力2.5 MPa、甲苯的质量空速为1.5 h-1、氢烃摩尔比为2~3的条件下,甲苯转化率为25.8%,选择性为94.1%,对二甲苯收率为10.5%。     

有机硅单体合成用复合铜粉催化剂的研究

采用硅粉与氯甲烷,于直管式固定搅拌床反应器中合成甲基氯硅烷,通过计算二甲基二氯硅烷(M2)的选择性和硅转化率,评价3种复合铜催化剂的催化性能。结果表明,自产复合铜粉C的催化性能相对较佳,采用复合铜粉C的体系在整个反应期间的M2选择性均值为91.89%,硅转化率为59.24%。复合铜粉C具有更薄、更细、比表面积更高、松装密度更低、粒度更细的特点,有利于其在甲基氯硅烷合成反应中与硅粉形成更多的活性中心。     

固定床反应器中直接法合成甲基氯硅烷

在固定床反应器中,对不同反应压力下直接法合成甲基氯硅烷的原料氯甲烷及硅粉的转化率进行了研究。采用氯原子守恒的方法计算氯甲烷的转化率,并提出对反应后固体残留物进行热解重量分析(TGA)得到硅粉平均转化率的新测量方法。研究表明,在相同反应压力下,原料氯甲烷的转化率和副产物甲基三氯硅烷的选择性随反应时间的变化具有相同趋势。在一定压力范围内,氯甲烷和硅粉的平均转化率均随反应压力的升高而提高,提高反应压力有助于优化反应过程。     

六甲基环三硅氮烷合成工艺的改进

以二甲基二氯硅烷、氨气为原料,研究了六甲基环三硅氮烷的合成工艺。考察了影响反应的因素,实验结果发现:以甲苯为溶剂,二甲基二氯硅烷的摩尔浓度为1.03 mol/L,反应温度为0~3°C,后处理用氨水溶解副产物氯化铵,产品收率可达70.8%,并经IR表征结构。     

硅粉质量对甲基氯硅烷合成反应的影响

比较了国内外甲基氯硅烷生产的主要技术指标及主要原料硅粉的质量要求，概述了硅中杂质的种类及含量、金属相结构、硅粉粒径及其分布对甲基氯硅烷合成反应速度及二甲基二氯硅烷收率的影响，并对如何提高硅粉质量提出了建议。     

由铜精矿制备有机硅单体合成反应三元铜催化剂及其性能

采用铜精矿焙烧-酸浸-置换法得到铜粉,经部分氧化-球磨制备三元铜催化剂Cu-Cu2O-CuO,对所制样品进行了表征,用固定床评价了其对有机硅反应制备单体二甲基二氯硅烷(M2)的催化性能. 结果表明,与置换铜相比,三元铜催化剂的M2选择性和硅粉转化率明显提高,置换铜的M2选择性和硅粉转化率分别为34.6%和15.7%,经773 K部分氧化和球磨后,Cu-Cu2O-CuO的M2选择性可达82.0%,硅粉转化率可达57.1%. 三元铜催化剂独特的催化性能归因于其较小的粒径及反应过程中形成更多的活性合金相CuxSi,反应符合催化-吸附机理.     

提高单质硅生产硅溶胶硅粉转化率的研究

优化由单质硅制备硅溶胶的工艺条件,探讨了原料硅的组成对硅粉转化率的影响。反应的最佳条件为:选择硅含量≥98%,碳、氧、氮等元素含量≤0.5%的工业等外硅粉,常压,反应温度95℃,回流反应5 h,原料质量比为mH2O∶mS i∶mNaOH=100∶16.6∶0.63时,硅粉转化率最高,可达95%以上。     

固载AlCl3催化剂在再分配法制备二甲基二氯硅烷中的应用

针对有机硅单体二甲基二氯硅烷生产中的副产物———甲基三氯硅烷和三甲基氯硅烷,采用自制的几种固载A lC l3催化剂,进行它们间的再分配反应,制得二甲基二氯硅烷,评价了各催化剂的性能,并采用L16(45)正交实验考察了反应温度、反应时间、催化剂加入量、反应物配比等因素对产物收率的影响。结果表明,反应温度与催化剂加入量对产物收率具有显著影响,实验确定了最佳工艺条件,二甲基二氯硅烷平均收率可达60.6%。     

有机硅单体合成工艺的研究进展

直接法合成有机硅单体(甲基氯硅烷)是有机硅工业的关键和基石。综述了近年来甲基氯硅烷的合成工艺研究新进展,包括原料、催化剂触体和工艺过程。详细介绍了采用形态学方法定量描述和评价原料硅的品质以揭示催化反应规律的研究现状。重点讨论了采用助催化剂使四元触体演变成硅铜锌锡磷五元催化剂触体以提高二甲基二氯硅烷收率、硅烷产率和硅粉转化率的进展。最后指出了直接法合成甲基氯硅烷的发展方向。     

合成甲醇铜基催化剂反应条件的研究

本文叙述了反应条件对合成甲醇铜基催化剂活性(时空收率和 CO 转化率)的影响.时空收率和 CO 转化率均随反应压力的升高而增加;在一定空速范围内,时空收率随空速增大而增加,而CO 转化率随空速的增大而降低;反应温度为250℃时,时空收率和 CO 转化率均达最高值.     

反应压力对甲基氯硅烷合成过程的影响

实验研究了反应压力对甲基氯硅烷合成反应中反应速度和二甲基二氯硅烷(M2)选择性的影响. 结果表明,随着反应压力的升高,反应速度显著增加,硅粉的转换率基本不变,但是压力过高会导致M2选择性下降. 因此,实际生产中反应压力不宜太高,推荐在0.3 MPa以下操作. 通过实验还发现,反应压力波动对反应的影响是可逆的.     

直接法合成三甲氧基硅烷工艺研究

以硅粉、甲醇为原料、以氯化亚铜、氧化铜、铜粉混合物为催化剂直接合成三甲氧基硅烷,考察了硅粉粒度、反应温度、溶剂配比及甲醇流量对反应的影响。结果表明,直接法合成三甲氧基硅烷的最佳工艺条件为粒度硅粉60~200μm,V(溶剂):w(硅粉)=2:1,反应温度215℃,0.6(甲醇加入速度(L/h)/反应介质(L)(0.8时,产品收率达80%以上、选择性在85%左右。     

二甲基二氯硅烷水解反应探讨

以二甲基二氯硅烷、浓盐酸为原料合成二甲基二氯硅烷水解物,探讨了反应压力、停留时间、反应温度对二甲基二氯硅烷水解物黏度的影响,并在传统环路浓酸水解工艺基础上,增加氯化氢脱除装置(包括氯化氢脱除塔和水解物脱析罐)进行技术改进。结果表明：二甲基二氯硅烷水解反应的较佳条件为反应压力0.16～0.18 MPa、停留时间10～15 min、反应温度55℃;新增氯化氢脱除塔和水解物脱析罐后,水解物产品中的氯离子质量分数降至0.7×10^-6以下。