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.     

直接法合成甲基氯硅烷及其气相色谱分析

采用简单混合法和超声分散法2种催化剂触体制备方法,将自制铜粉与适量的氧化锌助催化剂混合,由直接法合成甲基氯硅烷,并建立了毛细管气相色谱法定量分析甲基氯硅烷的方法。结果表明:超声分散法比简单混合法制备的催化剂触体活性高,其合成的二甲基二氯硅烷选择性和反应中硅粉转化率均较高;以苯为内标物,采用OV-210为固定液的毛细管色谱柱和火焰离子化检测器,对合成产物进行气相色谱法定量分析,分析方法的准确度及精确度均较高。     

有机硅甲基单体合成用催化体系的研究进展

有机硅甲基单体合成过程中,催化体系起到至关重要的作用.简述了直接法使用催化剂的研究历程,为获得高效催化体系所做的一系列催化剂及助剂开发和改进尝试.研究证明,铜系列催化体系是性价比最高的催化体系.铜粉作为催化剂的使用方法非常简单:将铜粉/硅粉及助催化剂混匀后进行加热,硅粉便与氯甲烷反应生成甲基氯硅烷,但催化效果并不理想....     

甲基氯硅烷单体合成反应中CuCl催化剂改性研究

针对甲基氯硅烷单体直接合成反应,提出了一种采用甲基三氯硅烷(M1)对CuC l催化剂改性的新方法。由湿法制备的CuC l催化剂表面具有大量的羟基,通过M1改性后,采用红外光谱表征,其表面羟基大幅度减少。采用反应热重的实验方法对CuC l和硅粉共同形成活性中心的反应进行了评价,结果表明改性后的催化剂能够降低形成活性中心的引发温度,为评价单体合成反应找到了一种更为简便的方法。甲基氯硅烷合成反应评价装置上的催化反应结果表明,使用改性后的CuC l催化剂,反应活性提高了大约50%,选择性大约提高了3%,同时S i粉的最大转化率也有很大提高。     

由二氧化硅直接制备甲基氯硅烷的研究

以二氧化硅(Si O2)和氯甲烷(CH3Cl)为原料,在铜粉催化下,采用直接法合成甲基氯硅烷。研究了催化体系及助催化剂用量、反应温度和压力对CH3Cl转化率及甲基氯硅烷产率的影响。结果表明,较佳合成工艺是:在Si O2用量300 g、CH3Cl流量50 m L/min条件下,催化体系组成是Fe(60 g)+Cu(15 g)+Mg(30 g)+Al Cl3(25 g),反应温度280℃,压力0.3 MPa;在此条件下,CH3Cl的转化率为62%,甲基氯硅烷的产率为60.3 g/h。     

微型固定床反应器合成甲基氯硅烷工艺条件的研究

利用微型固定床反应器研究了直接法合成甲基氯硅烷过程中温度、压力对二甲基二氯硅烷的收率和硅粉转化率的影响。结果发现:升高反应温度、增加反应压力可以缩短诱导期,增大反应速率,硅粉转化率和二甲基二氯硅烷收率也得到提高,但过高的温度和压力会使二甲基二氯硅烷的选择性下降。此反应体系的较佳温度为320℃,压力为0.4 MPa。     

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。     

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.     

纳米CuCl催化直接法合成三乙氧基硅烷

为研发高效的催化剂和深入认识直接法合成三烷氧基硅烷反应的机理，采用水热合成法制备了纳米CuCl催化剂，并用于催化乙醇与硅粉直接合成三乙氧基硅烷。探究了硅粉粒度、反应时间、硅粉与催化剂混合物预处理温度和预处理时间等因素对硅粉转化率、三乙氧基硅烷选择性的影响。结果表明：硅粉粒度为0.074 mm(200目)、反应时间为2 h、硅铜预处理温度和时间分别为260℃和8 h时催化效果最佳，硅粉转化率为93.6%，三乙氧基硅烷的选择性达99.6%。同时，结合X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）和X射线能谱（EDS）等表征结果，探讨了催化剂预活化和反应过程失活的内在作用机制。     

反应条件对甲基氯硅烷合成的影响

以硅粉、氯甲烷为原料,借助搅拌床反应器模拟工业装置合成甲基氯硅烷,研究了反应温度、硅粉平均粒径、氯甲烷质量流量3个因素对甲基氯硅烷合成的影响。结果表明:反应温度对合成的影响最显著。以二甲选择性为评价指标时的最佳工艺条件为反应温度300℃、硅粉平均粒径110μm,氯甲烷质量流量为625 g/h;以触体产率为评价指标时的最佳工艺条件为反应温度320℃、硅粉平均粒径60μm,氯甲烷质量流量为625 g/h。     

影响有机硅用硅粉质量的因素分析

硅粉作为直接法甲基氯硅烷合成的重要原料之一,其质量好坏直接影响合成反应的效果。本文从直接法甲基氯硅烷合成的反应机理入手,概述了硅粉粒径、杂质元素、含水率及加工方式对合成反应的影响,并对硅粉质量研究方向提出建议。     

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.     

压力对甲基氯硅烷合成系统的影响

以两套80 kt/a甲基氯硅烷合成装置为研究对象,探讨了反应压力对氯甲烷空床线速度、硅-铜触体转化率、氯甲烷单级转化率及二甲选择性的影响。结果表明,压力为0.23 MPa时,氯甲烷空床线速度较高,反应温度更易实现平稳控制,同时可获得更高的硅-铜触体转化率及氯甲烷单级转化率,但二甲选择性却较0.30 MPa时低。     

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。     

合成甲基氯硅烷的高活性催化剂技术研究

在D17 mm的实验室固定床装置上,对金属硅与氯甲烷在CuCl催化剂作用下直接合成甲基氯硅烷的催化反应进行了实验研究。结果表明,为获得较高的二甲基二氯硅烷选择性,CuCl催化剂在超声波作用下很好地分散于硅粉表面,并以此为催化剂于300℃以下进行甲基氯硅烷合成反应,实验测得反应速率达到150 g CH3Cl/kg Si.h以上。     

硅粉的活性及参考标准

简述了硅粉在甲基氯硅烷合成中的应用,提出了测定硅粉反应活性的参考标准。     

负载硅聚醚离子液体的制备及催化转化CO_2的应用

首先制备氯化1-羧基聚醚-3-甲基咪唑离子液体[HOOC-PECH-MIM]Cl,再将其与正硅酸乙酯(TEOS)反应制备负载硅聚醚离子液体催化剂(Si-[HOOC-PECH-MIM]Cl),采用红外光谱仪、热重分析仪和电镜扫描仪对其化学结构、热性能和表观形貌进行测试。然后用其催化转化二氧化碳(CO_2)合成碳酸丙烯酯。研究温度、压力、催化剂用量等因素对转化率和选择性的影响。结果表明,负载硅聚醚离子液体制备成功,实现了相态转变,且具有较高的热稳定性。在较温和条件下即可高效完成催化过程,活性高、选择性好。当催化温度为90℃,压力为1.8 MPa,用量为2.5%时,转化率和选择性分别为100%和97.2%。     

负载硅聚醚离子液体的制备及催化转化CO_2的应用

首先制备氯化1-羧基聚醚-3-甲基咪唑离子液体[HOOC-PECH-MIM]Cl,再将其与正硅酸乙酯(TEOS)反应制备负载硅聚醚离子液体催化剂(Si-[HOOC-PECH-MIM]Cl),采用红外光谱仪、热重分析仪和电镜扫描仪对其化学结构、热性能和表观形貌进行测试。然后用其催化转化二氧化碳(CO_2)合成碳酸丙烯酯。研究温度、压力、催化剂用量等因素对转化率和选择性的影响。结果表明,负载硅聚醚离子液体制备成功,实现了相态转变,且具有较高的热稳定性。在较温和条件下即可高效完成催化过程,活性高、选择性好。当催化温度为90℃,压力为1.8 MPa,用量为2.5%时,转化率和选择性分别为100%和97.2%。     

“罗乔合成”催化剂制备条件的研究

一、前言由硅和氯甲烷在催化剂存住下直接合成甲基氯硅烷(罗乔合成法),是有机硅工业的基础,因此,选择廉价高效的催化剂是非常重要的。铜是氯甲烷与硅反应的经典的催化剂。目前,我国主要采用氯化亚铜为催化剂,铜粉催化剂尚处于研究之中。欧美各国早已应用铜粉催化剂,例如美国GE公司1955年就以铜粉为催化剂,联邦德国Wacker公司1974年也改用铜粉为催化剂,苏联的有机硅工厂虽多采用硅铜合金,但越来越多的人主张改用铜粉催化剂。究其根源,这是因为:铜粉催化剂成本     

制备条件对MCM-22分子筛催化异丁烯气相齐聚性能的影响

以六亚甲基亚胺为模板剂,硅溶胶为硅源,偏铝酸钠为铝源,采用动态水热法合成了MCM-22分子筛,并考察了MCM-22分子筛的Si与Al之比和制备条件对其催化异丁烯气相齐聚反应性能的影响.结果表明:Si与Al之比对其催化性能影响较小;MCM-22分子筛适宜的制备条件为晶化温度175 ℃、晶化时间72 h、焙烧温度500 ℃和离子交换浓度2 mol/L.异丁烯气相齐聚反应的实验结果表明, MCM-22分子筛具有较好的异丁烯齐聚活性,在反应温度225 ℃和体积空速240 h-1条件下, 异丁烯转化率大于50%,C8烯烃选择性大于95%.