硕士学位论文-甲基氯硅烷单体生产中副产物的资源化利用.pdf

北京化工大学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立 进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含 任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重 要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声 明的法律结果由本人承担。 作者签名：二雌日期：生丛二止 关于论文使用授权的说明 学位论文作者完全了解北京化工大学有关保留和使用学位论文的规 定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属北京化工大 学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允 许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可 以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。 保密论文注释：本学位论文属于保密范围，在土年解密后适用本授 权书。非保密论文注释：本学位论文不属于保密范围，适用本授权书。 作者签名： 导师签名： 日期： 学位论文数据集 中囹分类号t q学科分类号 5 3 0 论文编号密级公开 学位授予单位代码 1 0 0 10 学位授予单位名称北京化工大学 作者姓名李斌学号 2 0 0 8 0 0 0 1 2 4 获学位专业名称化学工程与技术获学位专业代码 0 8 1 7 课题来源自选项目研究方向资源化工 论文题目甲基氯硅烷单体生产中副产物的资源化利用 甲基氯硅烷，副产物，醇解，有机硅填料，p v c ，l d p e ，复合材料， 关键词 力学性能 论文答辩日期 2 0 11 0 5 2 0 论文类型基础研究 学位论文评阅及答辩委员会情况 姓名职称工作单位学科专长 指导教师李春喜教授北京化工大学环境化工，化工分离 评阅人l密建国教授北京化工大学 评阅人2孟洪副教授北京化工大学 评阅人3 评阅人4 评阅人5 答辩委员蝴仲崇立教授北京化工大学 答辩委员1李春喜教授北京化工大学 答辩委员2郑丹星教授北京化工大学 答辩委员3密建国教授北京化工大学 答辩委员4纪培军副教授北京化工大学 答辩委员5孟洪副教授北京化工大学 注：一论文类型：1 基础研究2 应用研究3 开发研究4 其它 二中图分类号在中国图书资料分类法) ) 查询。 三学科分类号在中华人民共和国国家标准( g b t1 3 7 4 5 9 ) ( 学科分类与代码中 查询。 四论文编号由单位代码和年份及学号的后四位组成 摘要 甲基氯硅烷单体生产中副产物的资源化利用 摘要 本课题主要研究了二甲基二氯硅烷生产过程中所产生的大量高 低沸副产物的资源化利用方法，以及基于离子液体的二甲基二氯硅烷 水解方法。为了充分利用副产物中的氯和硅元素，首先将高、低沸物 采用甲醇醇解生成氯化氢气体，然后将醇解产物进行水解，回收甲醇， 并得到有机硅树脂，硅树脂经处理后与高分子聚合物混炼制备复合材 料，以实现较好的环境效益和经济效益。研究工作主要包括三部分。 第一部分，副产物的醇解水解反应，高低沸副产物中都含有活 泼的氯元素，能够和醇羟基发生反应放出氯化氢气体，醇解产物经水 解反应可回收甲醇同时得到有机硅树脂。利用f t _ i r 、s e m 和t g a 技术对有机硅树脂的形貌、结构和组成进行了分析表征。副产物醇解 水解处理工艺较优化的条件为：副产物和甲醇投料质量比1 ：o 5 ，反 应温度6 5 ，反应时间2 小时。在该条件下，h c l 气体的收率3 5 3 ， 硅树脂的收率4 3 2 ，甲醇回收率81 5 。 第二部分，将水解反应得到的有机硅树脂进行一定的处理并与有 机高分子聚合物混合制备复合材料，考查了这种复合材料的力学性能 ( 拉伸强度和冲击强度) 并与由s i 0 2 填料制备的复合材料( 对比材 北京化工大学硕士毕业论文 料) 进行了对比。结果表明，经过热处理后的高、低沸物有机硅树脂 与p v c 混炼模压成型的复合材料，其拉伸强度几乎与s i 0 2 p v c 相同。 在断裂伸长率和冲击强度方面，低沸物有机硅树脂p v c 复合材料与 s i 0 2 p v c 均很接近，分别达到对比材料的8 4 和9 6 ，但高沸物有 机硅树脂作为填料的效果仍然比较差。有机硅树脂与低密度聚乙烯 ( l d p e ) 共混制备的复合材料，其拉伸强度略有降低，但在断裂伸长 率和冲击强度方面，其性能远较s i 0 2 差。 此外，本课题还进行了二甲基二氯硅烷水解制备环硅氧烷新方法 的研究，将二甲基二氯硅烷在离子液体水溶液中水解，制备环硅氧烷 并得到氯化氢气体，不产生大量的废盐酸。反应完成后，可通过静置 方法方便分离产物和离子液体，分离过程节能，离子液体溶液可循环 使用，为清洁生产过程。然而，二甲基二氯硅烷在离子液体水溶液中 的水解产物较为复杂，应该进一步优化催化剂来提高产物的选择性。 关键词：甲基氯硅烷，副产物，醇解，有机硅树脂，复合材料，力学 性能 a b s t r a c t r e s o u r c eu s eo fb y p r o d u c t si nt h ep r o d u c t i o np r o c e s so f m e t h y l c h l o r o s i l a n em o n o m e r a b s t r a c t r 1 1 1- 一一一 ln ep a p e rl sm a m l yc o n c e m e dw l t ht h er e s o u r c eu s eo f t h eh u g ea m o u mo f t h eb y p r o d u c t so f h i g hb o i l i n ga n d l o wb o i l i n g 纳c t i o n s ，w h i c ha r ep r o d u c e d i nt h ep r o d u c t i o np r o c e s so f d i m e t h y l d i c h l o r o s i l a n e b e s i d e s ，a ni o n i cl i q u i d s ( i l s ) b a s e dn e wh y d r o l y s i sp r o c e s so fd i m e t h y l d i c h l o r o s i l a n ei ss t u d i e da i m e d t og e ta r 山y d r o u sh y d r o c h l o r i d ei nt h eh y d r o l y z i n g p r o c e s s i no r d e rt ou s et h e c h l o 订n ea n ds i l i c o ne l e m e n t se m c i e n t l y ，t h eh i g ha n d1 0 wb o i l i n gc o m p o n e n t s w e r ef i r s ts u b j e c tt oa l c o h o l y s i sg i v i n go u th y d r o g e nc h l o r i d eg a sa n ds i l i c o n e s t e r w h i c hi s 允r t h e rh y d r o l y z e dt or e c l a i mm e t h a n o la n ds i l i c o n er e s i n a r e r ac e r t a i nt r e a t m e n t ，t h es i l i c o n er e s i n ec a nb em i x e dw i t hp o l ”n e r st op r e p a r e o 唱a n i c i n o 玛a n i cc o m p o s i t e ss oa st oa c h i v ea ne 衔c i e n ta n dc o s te 腩c t i v eu s e o ft h eb y p r o d u c t s t h em a i ne x p e r i m e n t a ls t u d yi n c l u d e st w o p a r t sa sf o l l o w s t h ef i r s t p a r t i st h es u c c e s s i v e a l c o h o l y s i sa n dh y d r o l y s i so ft h e b y p r o d u c t s i nt h ea l c o h o l y s i sp r o c e s so ft h el o wa n dh i g hb o i l i n gb y p r o d u c t s ， a n h y d r o u sh y d i o c h l o r i d ec a nb eo b t a i n e da l o n gw i t ht h es i l i c o ne s t e r ，t h el a t t e r i s 如r t h e rh y d r o l y z e dt or e c l a i mm e t h a n o la n d p r o d u c eo 唱a n i cs i l i c o n er e s i n t h em o 印h o l o g y ，s t m c t l l r ea 1 1 dc o m p o s i t i o no ft h er e s i n sw e r ec h a r a c t e r i z e d b ym e a n so ff t - i r ，s e ma n dt g a t h eo p t i m a lc o n d i t i o no ft h ea l c o h 0 1 y s i s h y d r o l y s i sr e a c t i o nw a sf o u n da sf o l l o w s ：m a s sr a t i oo fb y p r o d u c t sa n d i i i 北京化工大字坝士毕业论又 m e t h a n 0 11 ：o 5 ，r e a c t i o nt e m p e r a t l l r e6 5 a n dt h er e a c t i o nt i m e2h o u r s u n d e rm e s ec o n d i t i o n s ，t h e 如e l do fh c lg a sw a s3 5 3 ，t h ey i e l do ft h e s i l i c o nr e s i nw a s4 3 2 ，a n dt h er e c o v e 巧r a t i oo f m e t h a n o lw a s81 5 t h es e c o n d p a r t f o c u s e so nt h e p r e t r e a t m e n t o fs i l i c o n er e s i n e ， p r 印a r a t i o no fs i l i c o n er e s i n p o l y m e rc o m p o s i t e sa n dt e s to f t h em e c h a n i c a l p r o p e n i e s ( t e n s i l es t r e n 咖a n di i n p a c ts t r e n g t h ) o fm ec o i n p o s i t e st h u s o b t a i n e d ，w h i c hw e r em r t h e rc o m p a r e dw i t hc o n t r o lc o m p o s i t em a d eo fs i l i c a s i 0 2a n dp o l 蛐e r t h er e s u l t ss h o wt h a tt h et e n s i l es t r e n g t ho f t h ec o m p s i t e m a d eb yt h ep r e t r e a t e do 玛a n i cs i l i c o n er e s i na n dp v ci sa l m o s tt h es 锄ea s t h a to fs i 0 2 p v cc o m p o s i t e i nt h ea s p e c t so fe l o n g a t i o na tb r e a ka 1 1 di m p a c t 目录 目录 第一章文献综述1 1 1 前言l 1 2 有机硅单体生产中副产物的组成2 1 2 1 低沸物的组成2 1 2 2 高沸物的组成3 1 2 3 副产物中硅键类型及特性5 1 3 甲基氯硅烷生产中副产物的处理和利用6 1 3 1 国外高沸物的处理及利用方法6 1 3 2 国内高沸物的综合利用方法9 1 3 3 低沸物的综合利用方法1 l 1 3 4 本文研究的目的及意义1 5 第二章甲基氯硅烷副产物的处理1 7 2 1 实验原料和试剂1 7 2 2 实验设备。1 7 2 3 实验原理及方法1 7 2 3 1 甲基氯硅烷高沸物的醇解一水解反应的原理1 8 2 3 2 醇解一水解反应产物的处理与表征1 8 2 4 结果分析与讨论1 9 2 4 1 乙醇甲醇标准曲线1 9 2 4 2 时间对醇解反应的影响2 0 2 4 3 甲醇高沸物投料比对醇解反应的影响2 0 2 4 4 温度对醇解反应的影响2 l 2 4 5 低沸物的处理2 1 第三章有机硅树脂有机高聚物复合材料的制备与表征2 3 v 北京化工大学硕士学位毕业论文 3 1 实验原料及试剂。2 3 3 2 实验设备2 3 3 3 有机硅树脂的性能表征2 4 3 3 1 有机硅树脂的热稳定性2 4 3 3 2 有机硅树脂的形貌分析2 5 3 3 3 有机硅树脂的红外光谱分析2 5 3 4 实验方法及步骤2 7 3 4 1 聚合物复合材料的制备2 7 3 4 2 性能测试2 7 3 4 3 力学性能的数据处理2 7 3 5 结果与讨论2 8 3 5 1 有机硅填料p v c 复合材料的力学性能2 8 3 5 2 热处理有机硅树脂p v c 复合材料的力学性能3 0 3 6 有机硅填料l d p e 复合材料的力学性能3 0 3 7 结论31 第四章二甲基二氯硅烷水解制备环硅氧烷新方法3 3 4 1 引言3 3 4 2 有机硅氧烷的性质及用途3 3 4 - 3 有机硅氧烷的传统合成方法。3 4 4 3 1 水解法制取环硅氧烷3 4 4 3 2 醇解法制取环硅氧烷。3 5 4 3 3 二甲基二氯硅烷水解产物的分析及分离提纯3 5 4 4 基于离子液体的d m c 合成新方法3 5 4 4 1 离子液体性质3 5 4 4 2d m c 传统合成方法的缺陷3 6 4 4 3d m c 新合成方法的可行性与技术路线3 6 4 5 离子液体的制备3 7 4 6 二甲基二氯硅烷在离子液体水溶液中水解4 0 4 6 1 新工艺的原理4 0 4 6 2 实验步骤4 1 4 6 3 水解产物分析4 l 4 7 结果与讨论一4 2 v i 目录 4 7 1 二甲基二氯硅烷水解物组分的定性分析4 2 4 7 2 二甲基二氯硅烷水解因素的影响。4 9 4 8 结论5 3 第五章结论5 5 参考文献5 7 致谢6 3 研究成果及发表的学术论文6 5 作者及导师简介6 7 v i i 北京化工大学硕士学位毕业论文 v i l i c o n t e n t s c o n t e n t s c h a p t e r1i n t r o d u c t i o n l 1 1i n 缸0 d u 潮o n l 1 2t h ec o m p o s i t i o no f b y p r o d u c t si np r o d u c t i o no fo 玛锄i cs i l i c o nm o n o m e f 2 1 2 1c o n l p o s i t i o no ft 1 1 el o wb o i l i n gb y p r o d u c t 一2 1 2 2c 0 m p o s i t i o no fm eh i 曲b o i l i n gb y p r o d u c t 3 1 2 3 t 1 1 ek e yt y p ea 1 1 dc h a r a c t 甜s t i c so fs i l i c o ni i lb ) ，p r o d u c t s 5 1 3t r e 舳e n t 砒l du s eo f t h eb y p r o d u c t s 一6 1 3 1t r e 舳e n ta i l du s em e t l l o do f m eh i 曲b o i l i n gb ) ，p r o d u c ta b r o a d 6 1 3 2c o n l p r e h e n s i v e1 l s eo f m el l i g h - b o i l i n g b y p r o d u c ti i lc l 血a 9 1 3 3c o m p r e h e i l s i v eu s eo f 廿1 el o w - b o i l i n gb y p d u c t 1 1 1 3 4t h ep u 印o s e 锄ds i 鲥f i c a n c eo f 1 i ss t u d y 15 c h a p t e r 2p r o c e s s i n go f t h ec h l o r o t r i m e t h y l s i l a n eb y p r o d u c t s 17 2 1e 叩e r i m e m a lm a t 嘶a l sa n dr e a g e n t s 17 2 2e x p e r i m e n t a le q u i p m e n t s 17 2 3e x p e d m 既t a lp r i i l c i p l ea i l dm e t h o d s 17 2 3 11 1 1 ea l c o h o l y s i s h y d r o l y s i sr e a c t i o no f t l l eh i 曲b o i l i n gb y p r o d u c t l8 2 3 2p r o c e s s i n ga i l dc h a r i l c t 谢z a t i o no f m ea l c o h o l y s i s - h y d r 0 1 y s i sp r o d u c t s 18 2 4r e s u l t sa n dd i s c u s s i o n 1 9 2 4 1t h es t 锄d 莉c l 】r v eo fe t l l a n o l m e t h a n o l 。19 2 4 2t i m ee 疏c to na l c o h o l y s i sr e a c t i o n 2 0 2 4 3t h ee 仃e c to ff e e dc o m p o s i t i o no na l c o h o l y s i sr e a c t i o n 2 0 2 4 4t 锄p e ra _ h l r ee 虢c to nt h ea l c o h o l y s i sr e a c t i o n 2l 2 4 5t r e a 缸n e n to f t h el o w - b o i l i n gb y p r o d u c t s 2 l c h a p t e r 3p r e p a r a t i o n a n dc h a r a c t e r 娩a t i o no fs i l i c o n er e s i p o l y m e r c o m p o s i t e s 2 3 3 1e x p 嘶m e l l t a lm a t 喇a l sa n dr e a g e n t s 2 3 北京化工大学硕士学位毕业论文 3 2e x p 舐m e n t a le q u i p m e n t s 2 3 3 3c h a r a c t e r i z a t i o no f o r g a l l i cs i l i c o n er e s i n 2 4 3 3 1t h et h e 肌a ls t a b i l i t 、，o fs i l i c o n er e s i n 2 4 3 3 2t h em o 印h o l o g yo f s i l i c o n er e s i n 2 5 3 3 3h l f r a r e ds p e c t r ao fs i l i c o n er c s i n 2 5 3 4e x p e r i m 即t a lm e t h o da n dp r 0 c e d u r e 2 7 3 4 1p r 印a r a t i o no f m ep 0 1 ) ，i n e fc o m p o s i t e s 2 7 3 4 2p e r 】b 肌a n c et e s t 。2 7 3 4 3d a t ap r o c e s s i n gf o rt l l em e c h a l l i c a lp r o p 硎e s 2 7 3 5r e s u l t sa n dd i s c u s s i o n 2 8 3 5 1t h em e c h a l l i c a lp r o p e n i e so f s i l i c o n er e s i l l p v cc o m p o s i t e s 2 8 3 5 21 1 1 em e c h a m c a lp r o p e n i e so f p r e 臼e a t e ds i l i c o n cr e s i l l p v cc o m p o s i t e s 3 0 3 6t h em e c h a 血c a lp r o p e r t i e so fs i l i c 0 n er e s w l d p ec o m p o s i t e s 3 0 3 7c o n c l u s i o n 3 l c h a p t e r 4an e wp r o c e s sf o rh y d r o l y z i n gd i c h l o r o d i m e t h y l s i j l a n e3 3 4 1h l t r o ( h l c t i o n 3 3 4 2p r o p e n y 孤du s eo fo 唱a i l i cs i l o x a n e 3 3 4 37 i h d i t i o n a ls y t l t h e s i so f o 玛a i l i cs i l o x a l l e 3 4 4 3 1p r 印a r a t i o no fc y c l o s i l o x 觚eb yh y d r o l y s i s 3 4 4 3 2p r 印a r a t i o no fc y c l o s i l o x 孤eb y2 l l c o h 0 1 y s i s 3 5 4 3 3a n a l y s i sa 1 1 dp 耐f i c a t i o no f d i c l l l o r o d i m 甜l y l s i l a n e 3 5 4 4an e w p r o c e s sf o rh y d r o l y s i so fd m c b a u s e do nl o i l i cl i q u i d s 。3 5 4 4 1 t h ep r o p e n yo f i o m cl i q u i d 3 5 4 4 2t h ed e f e c t so ft l l ec o n ve 1 1 _ t i o n a ld m cs ) ，i l t h e s i sm e m o d 3 6 4 4 3t h ef e a s i b i l i t y 觚dt e c m c a lr o u t eo ft 1 1 en e wd m cs y i l t h e s i sp r o c e s s 3 6 4 5p r e p a m ：t i o no f i o i l i c1 i q u i d s 3 7 4 6h y d r o l y s i so fd i c l l l o r o d i m e t l l y l s i l a i l ei ni o l l i cl i q u i ds o l u t i o n 4 0 4 6 1p r i n c i p l e so f t h en e wp r o c e s s 4 0 4 6 2e x p e r i m e n t a lp r o c e d u r e 4 l 4 6 3a n a l y s i so f t h eh y d m l y z e dp r o d u c t s 4 1 4 7r e s u l t sa n dd i s c u s s i o n 4 2 4 7 1q u a l i t a t i v ea n a l y s i so ft h ed i c h l o r o d i m e t h y l s i l a l l eh y d r 0 1 y z a t e 4 2 x c o n t e n t s 4 7 2t h ei i l n u e i l c eo f o p e r a t i o nc o n d i t i o no nt h eh y d r o l y s i so fd i c h l o r o d i m e t h y l s i l a i l e 4 9 4 8c o n c l u s i o n 5 3 c h a p t e r5c o n c l u s i o n 5 5 r e f e r e n c e 5 7 a c k n o w l e d g e m e n t s 6 3 p a p e r sp u b c a t i o n 6 5 i n t r o d u c t i o na b o u tt u t o ra n da u t h o r 6 7 北京化工大学硕士学位毕业论文 x i i 第一章文献综述 1 1 前言 第一章文献综述 有机硅聚合物材料具有硅原子和氧原子交替排列构成的主链，且硅原子连有有机 基团的高分子化合物，如硅油m e 3 s i o ( m e 2 s i o ) n s i m e 3 。从结构上看，这一类化合物属 于含有有机和无机结构的高分子化合物，这种结构赋予了有机硅聚合物材料很多独特 性质，使其得到许多实际应用。与其他高分子聚合材料相比，有机硅聚合物材料具有 很多良好的特性，热性能是有机硅聚合物最突出同时也是最重要的技术特性，无论是 要求经受特别宽的使用温度范围还是在极高或者极低的温度下都具有理想的性能。突 出的耐候性，地表面能，高憎水性，化学惰性，低可燃性和火灾隐患，环境危害性低， 这些特性源自有机硅聚合物高的分子内键能、弱的分子间作用力、柔顺的高分子链。 一些典型的应用包括变压器油、建筑密封剂、结构胶黏剂，特种泡沫材料、高性能弹 性体、脱模涂料及其他涂层、凝胶等。在制备有机硅聚合物所用的众多有机硅单体中， 甲基氯硅烷的用量占到9 0 ( 质量分数) 以上。其中又以二甲基二氯硅烷( c h 3 ) 2 s i c l 2 的用量最大( 约占8 0 ) ，因此，甲基氯硅烷单体的生产状况，在很大程度上决定了 有机硅工业的发展水平【堆】。 1 9 4 1 年，美国人e gr o c h o w 【3 l 发明了卤化烃与硅粉在较高的温度和催化剂存在 的条件下，直接生成烃基卤硅烷混合物。在甲基氯硅烷单体的生产过程中，主要的目 标产物是二甲基二氯硅烷，此外还产生大量的副产物，习惯上将其中沸点低于4 0 的 混合物称为低沸物，重量约占总产量的4 5 。包括四甲基硅烷 ( c h 3 ) 4 s i 】，三甲基氯 硅烷 ( c h 3 ) 3 s i c l ，甲基二氯硅烷 c h 3 s i h c l 2 】，甲基三氯硅烷 c h 3 s i c l 3 等；副产物中 沸点超过8 0 的部分称为高沸物，约占粗单体总产量的6 8 。这些副产物除三甲基 氯硅烷和甲基二氯硅烷，其余产物应用有限而大量积压，而且这些副产物都含有极其 活泼的氯元素，有很强的腐蚀性，即使遇到空气中的微量水分也能反应产生氯化氢， 因此，不易进行排放和储存，容易对环境造成严重污染【4 1 。 近年来，国内有机硅工业发展迅速，据相关资料统计，到2 0 1 0 年底我国甲基氯 硅烷单体的总体产能接近18 0 万t ，副产高沸物和低沸物的量分别至少达到1 0 8 万t 和7 2 万t ，副产物的数量十分庞大，为使有机硅单体能快速健康发展，副产物的合理 处理已成为当前急需解决的关键问题【5 】。因此，开发甲基氯硅烷副产物的资源化利用 技术具有重要现实意义。 本文旨在探索一条简单经济的方法，以有效利用甲基氯硅烷单体生产中的大量副 北京化工大学硕士学位毕业论文 产物，变废为宝，提高这些副产物利用价值，减少其对环境、生态的危害，使我国的 有机硅产业在环境和生态友好型的道路上健康发展。 1 2 有机硅单体生产中副产物的组成 1 2 1 低沸物的组成 低沸物的主要成分是( c h 3 ) 4 s i 和( c h 3 ) 2 h s i c l 。表1 1 列出了部分低沸物组成的报 导。2 0 0 6 年，国内的江西星火化工厂粗略分析了其有机硅分公司的副产物的组成，用 毛细管气相色谱仪测定了其甲基氯硅烷单体生产线上不同批次低沸物的组成及含量， 结果如表1 2 【5 1 。 表1 1 低沸物组成及含量 t a b l el - 1c b m p o s i t i o na n dc o n t e n to fl o wb o i i i n gc o m p o n e n t s 报导人低沸物组成及含量 f e l d l l e r 等6 1 m e 4 s i ( 6 1 3 吼) ，m e 2 s i h c l ( 1 1 9 训= ) ，其它( 2 6 8 叭) k w i s 掣7 】 f i n k e 纠8 1 m e 4 s i ( 4 0 - 7 5 、以) ，m e 2 s i h c l ( 3 - 2 5 叭) ，m e s i h c l 2 ( 2 - 9 ) ， m e s i h 2 c l ( 1 5 叭) ，h s i c l 3 ( 5 - 1 0 叭) ，c h 3 c l ( 5 - 1 0 、) n ) ， 碳氢化合物( 5 8 叭) m e 4 s i ( 4 6 叭) ，m e 2 s i h c l ( 2 0 叭) ，m e s i h c l 2 ( 1 3 、矾呦，异戊烯 ( 1 2 、玑) ，异戊烷( 5 叭) ，h s i c l 3 ( 3 砒呦，c h 3 c l ( 1 叭) 表l - 2 星火公司低沸物的组成及含量 t a b i el - 2c o m p o s i t i o na n dc o n t e n to f1 0 wb o i l i n gc o m p o n e n t so fx i n 曲u oc o m p a l l y 2 第一章文献综述 6 5 5 6 7 7 6 8 3 6 9 5 6 9 9 7 0 1 7 1 7 7 1 7 2 甲基丁烷 2 6 92 7 7 二甲基氯硅烷 2 4 3 l2 1 9 8 2 甲基1 丁烯 2 7 5 5 7 0 2 氯丙烷0 4 80 3 0 反2 戊烯1 2 42 0 2 顺- 2 戊烯o 8 91 2 2 2 甲基一2 丁烯 2 6 3 92 7 0 3 甲基二氯硅烷 8 1 84 6 l 3 3 3 6 3 2 3 2 7 0 2 6 1 4 6 0 7 9 2 1 8 2 1 6 2 3 7 l 4 8 9 4 0 4 0 5 2 1 7 6 o 8 9 2 0 1 9 2 3 9 5 8 7 5 0 5 3 8 5 o 4 0 1 7 0 o 7 4 8 8 9 0 5 2 4 6 3 4 0 l 3 1 l o 5 2 1 4 6 0 7 3 1 8 7 l 1 1 7 1 2 2 高沸物的组成 高沸物是一种红棕色、具有强烈刺激性气味和强烈腐蚀性的液体混合物，主要组 成是含二硅烷的化合物，沸程在8 0 2 l5 之间。高沸物的组成与硅粉和一氯甲烷的 纯度、催化剂种类及操作条件密切相关，而各组分的含量则与各厂家的分离塔效率、 分离工艺技术水平等密切相关，从而各个厂家的高沸物组成和含量都可能相差很大。 高沸物组分繁多，一般认为含有三十多种化合物，很难全部分析出这些组分。一般认 为高沸物主要是一些含有s i s i 键，s i o s i 键和s i c h 2 s i 的二硅烷化合物的混合物， 其中含有可水解的c l 原子数与s i 原子数之比为1 2 2 8 。国外，据d o wc o n i n g 公司 报导，高沸物的组成及常压下的沸点如表1 3 【9 1 。 表l - 3 有机硅高沸物的主要组成及沸点 t a b l el - 3c o m p o s i t i o na i l db o i l i i l gp o i n to f h i g l lb o i l i n gc 啪p o n t 8 3 北京化工大学硕士学位毕业论文 国内，2 0 0 2 年中国石油吉林分公司研究院的张株等人对其有机硅单体生产车间的 高沸物进行了分析，通过气质联用仪( g c m s ) 大体分析出来了高沸物中9 种组分及其 含量，与国外的高沸物组分相比，还有相当多的组分没有分析出来，吉化有机硅公司 的主要组分及含量见表1 4 【l o 】。 2 0 0 2 年，新安化工集团对其有机硅厂的高沸物组分进行了初步分析，有很多组分 的具体分子组成没有分析出来，分析结果见表1 5 。由表可见，该厂的高沸物大约有 2 2 种组分，其主要组分是甲基氯二硅烷，约占高沸物总重量的4 8 【5 1 。 表1 - 4 吉化公司高沸物的主要组分及含量 t a b l e1 - 4c o m p o s i t i o na i l dc o n t e n to f h i g l lb o i l i n gc o m p o n e i l t so f j i h u ac o m p 锄y 表1 5 新安有机硅厂高沸物的主要组成及含量