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1、,2007,21(6):349～353综合利用SILICONEMATERIAL有机硅废触体的综合利用付学红,翟荣霞,杨金胜,李承业,宋贵军(中国石油吉林石化研究院,吉林132021)摘要:介绍了合成甲基氯硅烷的废触体的主要利用方法———氧化法、深度转化法、冶炼法、去活性法等,并对国内废触体的综合利用提出了建议。关键词:废触体,甲基氯硅烷,铜,硅+中图分类号:TQ264.11文献标识码:B文章编号:10094369(2007)0620349205有机硅工业的高速发展同直接法合成甲基氯利用是有机硅技术开发必须研究的一项重要课硅烷生产技
2、术的发明及其产品的广泛应用分不开题,它对降低成本、提高效益、降低污染,推动[1]的。千余种有机硅产品广泛应用于国民经济的我国有机硅工业的发展具有极其重要的意义。各个领域,现已成为化工新材料中发展最快的品1国内外现状种之一。在有机硅生产中,最重要最复杂的是甲基氯硅烷单体的合成,合成甲基氯硅烷的各种方国外在20世纪50年代就开始了废触体利用法中,直接法因工艺简单、收率高、不用溶剂、的研究,70～80年代是这一课题最为活跃的时危险性小和便于实现连续化大生产而成为唯一工期。美国GE公司、道康宁公司和德国瓦克公司[2]一直处于领先地位,所采
3、用的方法很值得借鉴。业化的生产方法。甲基氯硅烷既是制备有机硅聚合物最重要的目前,国外触体利用技术提高很快,生产100单体,也是制取其它硅官能基硅烷的基本原料。kg甲基氯硅烷所产生的废触体已由1960年的28其中,以二甲基二氯硅烷[M2]的用量最大,kg降至315kg,废触体得到了很好的治理。约占甲基氯硅烷的90%。因此,如何提高直接我国直接法合成甲基氯硅烷的研究工作始于法产物中M2的含量一直是热点,也是直接法生20世纪50年代初期,迄今国内已有10多个工产的技术关键。在流化床反应器中,硅粉和铜粉厂采用直接法合成甲基氯硅烷。早期大多
4、数厂家混合形成活性触体,随着反应时间的延长,触体对废触体都采取就地掩埋的方式处理。这不仅对表面的沉积物会越来越多,使触体活性降低,导环境造成重金属污染,对可回收利用的铜和硅也是极大的浪费。20世纪80年代开始,我国对这致M2选择性降低;此时废触体需排出反应器,一课题进行了重点研究,主要是围绕铜的回收。同时加入新的触体以利于反应连续稳定地进行。另外,流化床的气固分离系统连续排出表面污染2废触体的综合利用方法严重的细粉。这两部分废渣称为废触体。由于废211尽量减少废触体的排放量触体平均粒径较细,含有高活性的铜;因此,暴1941年,Ro
5、chow提出有机卤硅烷可以由硅露在空气中能够引起氧化甚至燃烧。大量的废触[1]粉和氯甲烷在铜催化下反应制得。在甲基氯硅体若不及时妥善处理,会对环境造成严重的污烷的生产中,三甲基氯硅烷(M3)与二甲基二染,存在安全隐患。这是国内外一直寻求解决的氯硅烷(M2)的比率M3/M2一般控制在011～难题。随着近几年我国甲基氯硅烷生产能力的扩收稿日期:20070611。大,由此产生的废触体也逐年增加,产生的环境作者简介:付学红(1970—),女,工程师。污染和硅铜浪费更是相当惊人。废触体的处理和电话:(0432)3994058。©1994-2
6、010ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net·350·第21卷0135。然而在反应中开始时M3/M2为011～大的颗粒可以循环使用,特别细的部分废弃。在0115,经过一段时间后超过012,再过一段时间分离器中用氮气作载气,预防触体燃烧。相对粗将达到0135;这时不得不将失活的触体废弃,的颗粒可以维持低的比率和提高反应选择性,延[8]补充新的触体,这大大增加了生产成本。所以长长反应时间。期维持M3/M2的比
7、率低于0135、最大限度地利1980～1985年通过技术交流和国外现场考用硅是追求的目标。察获悉,在甲基氯硅烷合成中,流化床采用高气1964年的解决方案是为了尽可能地减少流速,将一级旋风捕集物直接回床或粒径大于15化床顶部排出的细粉量,在床内设置气流喷头,μm的粒子经处理后再回床可提高硅利用率指[4][9]改善物流状态,提高硅的利用率。J.M.数、减少排废。Doston指出,在反应器底部增设能量磨,硅的1986年W.Word以Cu为催化剂,在流化利用指数和M2的收率都会提高;同时M3/M2床或搅拌床内合成甲基氯硅烷,可使M2的反应
8、能保持在希望的0115的水平和长期维持低于选择性达85%～95%,而硅的利用率约90%,[10]0135的水平,尽量减少废触体的排放量,从而废触体的排出量很少。提高了硅的利用率。212废触体的回收利用1980年,Maas提出了增加金属硅利用率的废触
