Способ получения алкилхлорсиланов

23) итет пе залам изобретений н открытий. И, Панасенко и Б. В. Москалев Н С, 72) Авторыпзобрете 71) Заявите ОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АЛКИЛХЛОРСИЛАНО(5 Изобретение относится к улучшенному способу получения алкилхлорсиланов, являющихся основным сырьем в кремний-органической химии.Известно, что для обеспечения удовлетворительной конверсии хлороргана и более стабильных результатов в производстве метилхлорсиланов используется активированный солями металлов сплав кремния с 2 ф/о или 10 оСи и 0,005 оЯЬ 11, 2, в синтезе метилхлорсиланов - сплав кремния с 5 - 6 Сц и 0,001 В 1 3,При переводе реакторов в кипящем слое в условия непрерывного режима стабильность результатов обеспечивается в течение 100 - 150 ч синтеза, после чего конверсия хлороргана постепенно снижается, а продукты реакции обогащаются высокохлорированными соединениями, что приводит к необходимости прекращения синтеза и перегрузки реактора.Основной причиной снижения конверсии хлороргана и увеличения процессов распада, приводящих к увеличению высокохлорированных продуктов реакции в процессе синтеза, является накапливание в. реакторе катализатора - меди до 2 О - .30 с/Снижения.процента накапливания меди в реакторе непрерывного действия можно достичь чер я с 5/с и 2 - 3нпе сплавовмично.Кремнемедные сплавы, приготоьлснныепо этому способу, обладают высокой каталитической активностью.Недостатком способа является неэкономичный и нетехнологичный путь сниже ния концентрации меди плавлением сплавов кремния с низкой концентрацией меди. При плавлении кремния с низкой концентрацией меди (2 - 3/о) значительно увеличиваются затраты электроэнергии по 11,. сравнению со сплавами с 4 - 5 меди, аувеличение термической нагрузки на плавильные тигля приводит к их быстрому прогоранию. Также приготовление кремне- медных сплавов требует проведения подго товки (дробления) сырья к плавке и последующего размола.Наиболее близким по техничсскои сущности к описываемому способу является способ получения алкилхлорсиланов путем 2 в взаимодействия хлористого алкила с кремнемедной контактной массой, содержащей 4 - 6 вес. о/о меди, при температуре 330 - 370 С в реакторе непрерывного действия с подпиткой реакционной зоны свежей З 0 контактной массой 14.813К недостаткам указанного способа слс. дуст отнести накоплснис в зоне реакции большого количества меди, а также сложность и неэкономичность приготовления крсмнсмсдных контактных масс с низким содержанием меди.Целью изобретения является предотвращение накопления избыточного количе ства меди в зоне реакции и упрощение процесса.Указанная цель достигается за счет того, что осуществляют взаимодействие хлористого алкила с кремнемсдной контактной массой, содержащей 4 - 6 ьсс. о/о меди при температуре 330 - 370 С в реакторе непрерывного действия с подпиткой реакционной зоны свежей контактной массой, причем па стадии подпитки вводят свежую контактную массу, смешанную с активированным солями металлов кремнием.Отличительным признаком предложенного способа являстся введение на стадии подпитки свежей контактной массы, смешанной с актпвированным солями металлов кремнием.Способ позволяет и 3 -.7 раз увеличить период работы реактора в непрерывномрежиме.После 3 - 5 сут. работы реактора с подпиткой только свежей контактной массой порошок кремнемедного сплава меди смешивают с активированным солями металлов порошком кремния в соотношении от 2: 0,5 до 1: 2 в зависимости от содержания накопившейся меди в реактореПри активации порошка кремния концентрацию активатора следует увеличивать в 1,5 - 3 раза по сравнению с установлен. ной для кремнсмсдпого сплава.Соотношение кремнсмсдного сплава и порошка кремния после 3 - 4-х сут. работы реактора составляет 2: 1, поскольку к этому периоду содержание меди увели чивается до 10 - 15%, после 10 сут. работы соотношение изменяется в сторону увеличения количества кремния.Пример 1. В реактор 600 мм и кипящем слое, работающем в непрерывном режиме, загружают порошок сплава кремния с 5% Сц и 0,005% 8 Ь, активированный хлористым цинком. После сушки в токе азота при температуре 330 С подастся хлористый метил в количестве 0,3 - 0,4 все. ч. 4 все. ч. контактной массы.В течение 70 - 80 ч состав подпитывасмой контактной массы первоначальный Далее для подпитки используют активированную хлористым цинком смесь порошков крсмнемедного сплава и кремния в соотношениях от 2: 0,5 до 1: 1 в зависимости от периода синтеза и содержания мели в отработанной контактной массе.Стабильная работа реактора в непрерывном режиме при разбавлении кремнсмсдного сплава порошком кремния и акти 07074вацпи смеси солями металлов обеспечивается в течение 600 в 8 ч,Содержание меди в реакционнои контактной массе после 500 ч работы реакто 5 ра составляет 11,5/о,За тот же период содержание в продуктах реакции, вес. %:Диметилдихлорсилана 70,4Метилтрихлор сила на 20,910 Метилдихлорсилана 3,0Триметилхлорсилана 25Четыреххлор истыйкремний 1,4В аналогичных условиях при раооте15 только с использованием сплава кремнияс 5% Сц и 0,005 5 Ь продолжительностьстабильной непрерывной работы реакторасоставила 180 - 200 ч. Содержание меди вреакционной контактной массе после 200 ч20 работы реактора было 22,5 О/о,Пример 2. В условиях примера 1 загружают сплав кремния с 5,5% Си и0,001% В 1. После сушки реактора при температуре 330 С подают хлористый этил в25 количествах 0,3 - 0,4 вес. ч/вес. ч контактной массы, В течение 50 - 70 ч подпиткуреактора производят порошком сплавакремния с 5% Сц и 0,001/о В 1, активированным солями металлов или без актива 30 ции. После подпитка осуществляется смесью порошков того же кремнсмсдногосплава и кремния в соотношении от 2: 1до 1: 2 в зависимости от концентрации меди в реакторе и показателей синтеза,35 Г 1 родолжитсльность стабильной работ яреактора при использовании смеси кремнемедного сплава и кремния в синтезе этил.дихлорсилана увеличивается с 150 - 200 чдо 400 в 6 ч.40 Содержание меди в реакторе после 400 чработы составляет 9 - 10 О/о (против 20",эпри использовании кремнемедного сплава).Содержание в продуктах реакции после400 ч синтеза в непрерывном режиме,45 вес %.Этилдихлорсилана 45,7Этилтрихлорсилана 38,3Диэтилдихлорсилана 10,7Способ позволяет расширить сырьевую50 базу за счет замены части порошка кремнемедного сплава порошком кремния; уве.личить цикл работы реактора в нспрерыв.ном режиме в 3 - 4 раза; снизить стоимостьконтактных масс за счет замены 3 - 6 чаев55 тей сплава кремнием; снизить расход катализатора меди соотвстствснно разбавлению кремнемедного сплава кремнием. Формула изобретения 50Способ получения алкилхлорсилановпутем взаимодействия хлористого алкила с кремнсмедной контактной массой, содержащей - 6 вес. % меди; притемпературе 55 330 - 370 С в реакторе непрерывного:.дейст810707 10 Составитель О. МинаеваТехред А. Камышннкова Редактор Н. Потапова Корректор О. Силуянова Заказ 2151 Тираж 419 Изд. М 235 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб, д, 4/5Подписное Загорская типография Упрполиграфиздата Мособлнсподкома вия с подпиткой реакционной зоны свежей контактной массой, о т л и ч а 1 о щ и й с я тем, что, с целью предотвращения накопления избыточного количества мсдп в зопс рсакппп н упрощсния процесса, на стадии 5 подпитки вводят свежую коптактну о массу, смешаннуо с актпвпрованпым солямп исталлов кремнием. 6Источники информации,принятые во внимание прп экспертизе1. Авторское свидетельство СССР182720, кл. С 07 г 7/16. 1966.2. Авторское свидетельство СССР М 178817, кл. С 07 Р 7/16, 1966,3, Авторское свидетельство ССС Р % 186480, кл. С 07 Р 7/16, 1966,4. Патент ФРГ115 э 128, кл. 12 о 26 з, опублик. 1963 (аротапш).