Способ выделения триметилхлорсилана из азеотропной смеси с тетрахлорсиланом

л . ОЙИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 170677 (21 2497509/23-04с присоединением заявки Мо(51)М. Кл. С 07 Р 7(20 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения О,В. Уткин и В.С. Колобков Ярославский политехнический институт(54) СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ ТРИМЕТИЛХЛОРСИЛАНА ИЗ АЗЕОТРОПНОЙ СМЕСИ С ТЕТРАХЛОРСИЛАНОМ 30 Изобретение относится к производству кремнийорганических мономеров, а именно к выделению триметилхлорсилана из смеси с тетрахлор силаном,Триметилхлорсилан используется в качестве мономера для получения различных кремнийорганических продуктов.10Известны способы выделения триметилхлорсилана из смеси с тетрахлорсиланом аэеотропной и экстрактивной ректификацией в присутствии разделяющих агентов. Общим недостатком их является сложность процессов и 15 загрязнение выделенных веществ разделяющими агентами 1.Известны также способы вЫделения триметилхлорсилана иэ смеси с тетрахлорсиланом, заключающиеся в 20 ее полном или частичном гидролиэе водой или раствором едкого натра. Недостатком указанных методов является сложность разделения полученной реакционной смеси 1, 25 Известны методы выделения триметилхлорсилана из смеси с тетрахлорсиланом, основанные на обработке ее,соединениями, образующими с тетрахлорсиланом твердые комплексы, с последующим разделением реакционной смеси декантацией или дистилляцией. Недостатком этих мето.дов является низкий выход триметилхлорсилана 1,Наиболее блиэким по техническойсущности кописываемому способу является способ выделения триметилхлорсилана из азеотропной смеси с тетрахлорсиланом путем обработки ееалифатическим спиртом С-С 4 с последующей десорбцией хлористого водорода и выделением триметилхлорсилана из реакционной смеси ректификацией 2 .К недостаткам указанного способа следует отнести необходимостьосуществления последовательнотрех операций этерификации, десорбции НС 1 и ректификации, а также сравнительно низкий. выход целевого продукта (70-80 а,Целью изобретения является упрощение процесса и повышение выходацелевого продукта.Укаэанная цель достигается засчет того, что выделение триметилхлорсилана из азеотропной смеси стетрахлорсиланом осуществляют путемнодом хлористого водорода отбирают дистиллят 35 г (триметилхлорсилан 33,8 г - 96,57; триметилэтоксисилан4,0 г 2,92, этанол 0,2 г - 0,5)при температуре 57-58 С, из котороговыделяют 33,8 г триметилхлорсилана, что составляет 97 от загруженного в куб с исходной смесью.П р и м е р 2. В куб этой же колонны загружают 100 г смеси составааналогичного примеру 1. После включения обогрева куба и установленияфлегмового орошения в верхнюю частьколонны подают 113 г бутанола и вдистиллят отбирают 31,2 г чистоготриметилхлорсилана с выходом 89 масот загруженного н куб с исходной смесью.П р и м е р 3. При условиях, аналогичных примерам 1 и 2, в верхнюючасть колонны подают 51,5 г метанола и в дистиллят отгоняют 43,5 гсмеси, (триметилхлорсилан 30,2 г69,43; триметилметоксисилан 4,8 г11,03; метанол - 8,5 г - 19,5) изкоторой выделяют 30,2 г триметилхлорсилана с ныходом от загруженного в куб с исходной смесью 86 мас,Предлагаемый способ позволяет уве.личить выход триметилхлорсилана привыделении его из азеотропной смеси с тетрахлорсиланом при использовании метанола более чем в2 раза, а при использонании алифатических спиртов С- С 4 на 20-30,Процесс упрощается за счет одновременного протекания этерификациитетрахлорсилана, десорбции хлористоговодорода и ректификации .реакционнойсмеси. Упрощается технологическоеоформление, поскольку оснонные стадии-этерификация,дегазация и ректификация реакционной смеси протекают одновременно и одном аппарате.Формула изобретенияСпособ выделения триметилхлорсилана из азеотропной смеси с тетрахлорсиланом путем обработки ее алифатическим спиртом С -С и ректи 4фикацией компонентон смеси, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью упрощения процесса и увеличения выхода триметилхлорсилана,алифатический спирт С- С+ подаютв кипящую азеотропную смесь,триметилхлорсилана с тетрахлорсиланомс одновременной ректификацией реакционной смеси.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Молоканов Ю.К Кораблина Т.ПКлейнонская М.А., Шелкунова М.А.Разделение кремнийорганических соединений, М., 1974, с. 95-106,2, Молоканов Ю,П, и др, Разделениекремнийорганйческих соединений, М.,1974, с. 107-112 (прототип).Ти аж 495 Подписное обработки ее алифатическим спиртомС( -С 4., причем, алифатический спиртСч - С 4 подают в кипящую азеотропнуасмесь триметилхлорсилана с тетрахлорсиланом с однонременной ректификацией реакционной смеси,5Отличительным признаком описываемого способа является подача алифатического спирта С-С 4 в кипящуюазеотропную смесь триметилхлорсилана с тетрахлорсиланом с одновременной ректификацией реакционной смеси,При этом происходит частичйаяэтерификация тетрахлорсилана.Время контактирования триметил,хлорсилана с алифатическим спиртом незначительно, и это приводит 15к понышению выхода триметилхлорсилана до 76-95.Одновременно проведение частичной этерификации, десорбции хлористого водорода и выделение триметилхлорсилана ректификацией упрощаетпроцесс, позволяет его провести водном аппарате, облегчает организацию непрерынного процесса.Наиболее быстро процесс протекает д 5с метанолом, но выход триметилхлорсилана при этом несколько снижаетсяза счет протекания побочной реакции между этими веществами, Прииспользовании спиртов с числом атомов Зуглерода более 5 скорость этерификации тетрахлорсилана снижается,и чепрореагиронавший тетрахлорсиланпроскакинает в дистиллят вместе стриметилхлорсиланом.Исходную смесь загружают в кубреакционно-ректификационной колонны,включают обогрев куба и после установления флегмового орошения начинают подачу н верхнюю часть колонныалифатического спирта в количестве 401 - 4 моля на 1 моль тетрахлорсилана, взятого с исходной смесью.Триметилхлорсилан отбирают в дистиллят,хлористый водород отводят в верхней части колонны, а продукты этерификации накапливаются в кубе колонны.Процесс может быть осуществлен инепрерывно путем подачи исходнойсмеси в среднюю часть реакционноректификационной колонны, выводомхлористого водорода из верхнейчасти аппарата, отбором триметилхлорсилана в дистиллят и продуктовэтерификации из куба колонны.П р и м е р 1. В куб насацочнойколонны эффективностью 10 тгидиаметром 16 мм загружают 100 г смеси следующего состава: триметилхлорсилан 35,2 мас.,тетрахлорсилан64,8 мас Включают обогрев кубаи после установления Флегмового оро- бОщения в верхнюю часть колонны начинают подавать этанол в количестве 80 гОдновременно с подачей этанола и ны 1 ЫИЩ 2 И Заказ 8699 31Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул, Проектная,4