试析有机硅单体生产工艺研究与优化

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1、西北大学硕士学位论文有机硅单体生产工艺研究与优化姓名：郑开学申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：马政生20071101摘要本课题在国外先进的有机硅单体生产工艺的基础上，结合我国的原料、设备、流程特点以及现场实际操作经验，从工业化的角度对工艺进行了改进优化，从而使流程更加合理并降低了能耗，研究结果已应用于投产和扩建项目中。我们的改进有以下几个方面：利用热氮气输送硅粉不但可以提高硅粉的干燥度、流动性，而且可以减少装置投资；将热泵技术应用于工艺过程中，极大的降低装置的能耗；改进了反应器硅粉回床方式。增强了装置生产的连续性，减少了工人的工

2、作强度，提高了单体合成反应的稳定性；根据待分离组分的物性，运用世界先进的流程模拟软件，设计出目前国内先进的九塔连续分离流程。即先脱高，后脱低，再分离一甲基三氯硅烷和二甲基二氯硅烷的，流程设计合理，产品纯度高。在研究中我们还发现：有机硅单体生产中，对原料硅块的纯度有一定要求，但适量的杂质对反应有一定的促进作用；硅粉粒径的选择应结合反应器的气速，在现有反应器技术条件下，硅粉粒径应控制在50-500lJm范围内；催化体系采用粒径小于10Ilm的Cu-CuO-Cu：0三元铜系，不仅成本低廉、存放稳定，而且活性高、选择性好及有效寿命长；关键词：有

3、机硅单体；催化剂；反应；分离；节能ABSTRACTOnthebaseofadvancedorganicsi1iconprocessfromoversea，Thistaskcombinedomesticmateriel，equipment，technicalcharacteroforganicsiliconmonomerproductionandlocaloperationexperience．optimizingprocesstomakeflowmorereasonableandmoresavingenergyfromindustria

4、lizationangle．theresultofresearchhasbeenusedinstartupandextendproject．ourimprovementsincludethefellowingaspect：Transportingsiliconpowderbyhotnitrogencannotonlyincreasedrynessandfluidofsiliconpowderbutalsoinduceunitinvestment．Applyingheatpumptechnologymaygreatlyinduceener

5、gyconsumptionofunitintheorganicsiliconsyntheticprocess．Improvingtoreturnbedmodeofsiliconpowderfromreactornotonlyenhancecontinuityofunitandreduceworkingstrength，butalsogreatlyincreasestabilizationofsyntheticreaction．Accordingtopropertyofunsegregatedcomponent，1utilizingcur

6、rentlyadvancedflowsimulationsoftintheworld．Wehavedesignedcurrentlyadvancedcontinuousseparationflowinthecivil，whichremovecomponentofhighboilingpointfirstly，removecomponentoflowboilingpointsecondly，nextseparateMeSiCl3andMe．SiCl2，thisflowhavenineseparatingtowerstotally．Itha

7、sthecharactersthatarereasonabledesignandhigh—purityproduct．Throughresearchwefindthatthemoresilicon’Spurityisnotsuretobebettertoreaction．Suitableimpurityisavailtoreactiononthecontrary．Selectingparticlesizeofsiliconpowdershouldcombinegasvelocityofreactor．particlesizeshould

8、becontrol50-500pminexistingconditionofreactortechnology．PracticeprovedthatCu—CuO-Cu20ternarycoppercatal