专利类型 | 实用新型 | 法律事件 | 授权; |
专利有效性 | 有效专利 | 当前状态 | 授权 |
申请号 | CN202421128127.7 | 申请日 | 2024-05-21 |
公开(公告)号 | CN222446507U | 公开(公告)日 | 2025-02-11 |
申请人 | 新疆晶硕新材料有限公司; 新特能源股份有限公司; | 申请人类型 | 企业 |
发明人 | 张文德; 余洋; 周学龙; 张泽仁; 杨银银; 凌路路; 陈喜清; 王升旗; | 第一发明人 | 张文德 |
权利人 | 新疆晶硕新材料有限公司,新特能源股份有限公司 | 权利人类型 | 企业 |
当前权利人 | 新疆晶硕新材料有限公司,新特能源股份有限公司 | 当前权利人类型 | 企业 |
省份 | 当前专利权人所在省份:新疆维吾尔自治区 | 城市 | 当前专利权人所在城市:新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市 |
具体地址 | 当前专利权人所在详细地址:新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市甘泉堡经济技术开发区(工业园)众欣街2249号研发楼七层 | 邮编 | 当前专利权人邮编:831500 |
主IPC国际分类 | B01J19/18 | 所有IPC国际分类 | B01J19/18 ; C07F7/12 ; B01J19/00 ; B01J4/00 |
专利引用数量 | 0 | 专利被引用数量 | 0 |
专利权利要求数量 | 10 | 专利文献类型 | U |
专利代理机构 | 北京天昊联合知识产权代理有限公司 | 专利代理人 | 张萍; 罗建民; |
摘要 | 本实用新型公开了一种苯基三氯 硅 烷粗品的制备装置,包括:三氯氢硅罐,用于贮存三氯氢硅;氯苯罐,用于贮存氯苯;三氯氢硅 汽化 釜,与三氯氢硅罐连接,三氯氢硅汽化釜用于将三氯氢硅汽化;氯苯汽化釜,与氯苯罐连接,氯苯汽化釜用于将氯苯汽化;反应器,分别三氯氢硅汽化釜、氯苯汽化釜连接,反应器上设置有第一入口,第一入口用于通入诱发剂氯仿,在反应器内三氯氢硅、氯苯在氯仿的诱发下反应生成苯基三氯硅烷粗品。本实用新型中的苯基三氯硅烷粗品的制备装置,苯基三氯硅烷反应端可以长周期连续运行,停车检修 频率 低,降低生产及检修成本。诱发剂氯仿直接进入反应器,增强了热缩和的剧烈反应,减少联苯胺物料的产生。 | ||
权利要求 | 1.一种苯基三氯硅烷粗品的制备装置,其特征在于,包括: |
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说明书全文 | 苯基三氯硅烷粗品的制备装置技术领域[0001] 本实用新型属于氯硅烷制备技术领域,具体涉及一种苯基三氯硅烷粗品的制备装置。 背景技术[0002] 近几年,随着硅烷偶联剂工艺技术的变革,以三氯氢硅和氯苯为原料制备苯基三氯硅烷生产工艺因其投资低、见效快等优点,成为了有机硅行业该产品合成主要使用的工艺,同时也因苯基氯硅烷作为附加价值较高的一种硅烷偶联剂,在利益主导市场的氛围下,其生产工艺优化成为了各厂家的开发研究对象。 [0003] 苯基三氯硅烷生产的原料为氯苯、三氯氢硅,氯苯沸点为132℃、三氯氢硅沸点为31.8℃,氯仿的沸点为61.2℃。 [0004] 常见的氯苯汽化和三氯氢硅汽化设备,基本上均采用将氯苯和三氯氢硅分别通过换热器的管程将液相转换为气相,然后进入反应器。氯苯换热器和三氯氢硅换热器运行过程中管程出现堵塞,致使流通面积减小和换热效果变差,无法满足反应器进料量。 [0005] 经氯苯换热器和三氯氢硅换热器换热后的气相氯苯、三氯氢硅温度较低,直接进入反应器后需要大量的热量才能达到反应温度。 [0006] 经氯苯换热器和三氯氢硅换热器换热后的气相氯苯、三氯氢硅直接混合进入反应器,两种物料混合不均匀。 [0007] 诱发剂氯仿通入三氯氢硅换热器或氯苯换热器,因氯仿在> [0008] 80℃时开始裂解,使其失去本身作用。实用新型内容 [0009] 本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术中在三氯氢硅和氯苯反应生产苯基三氯硅烷装置中,原料氯苯和三氯氢硅在分别由液相向气相转化过程中,分别汽化的换热器运行一段时间后,换热器列管堵塞导致停车检修,致使苯基三氯硅烷反应端无法长周期运行的问题,提供一种苯基三氯硅烷粗品的制备装置,氯苯、三氯氢硅使其液相转变为气相过程中,装置无堵塞。 [0010] 解决本实用新型技术问题所采用的技术方案是提供一种苯基三氯硅烷粗品的制备装置,包括: [0011] 三氯氢硅罐,用于贮存三氯氢硅; [0012] 氯苯罐,用于贮存氯苯; [0013] 三氯氢硅汽化釜,与三氯氢硅罐连接,三氯氢硅汽化釜用于将三氯氢硅汽化; [0014] 氯苯汽化釜,与氯苯罐连接,氯苯汽化釜用于将氯苯汽化; [0015] 反应器,分别与三氯氢硅汽化釜、氯苯汽化釜连接,反应器上设置有第一入口,第一入口用于通入诱发剂氯仿,在反应器内三氯氢硅、氯苯在氯仿的诱发下反应生成苯基三氯硅烷粗品。 [0016] 优选的是,所述的苯基三氯硅烷粗品的制备装置,还包括: [0017] 管道混合器,管道混合器的入口分别与三氯氢硅汽化釜、氯苯汽化釜连接,管道混合器的出口与反应器连接。 [0018] 优选的是,所述的苯基三氯硅烷粗品的制备装置,还包括: [0019] 换热器,换热器的壳程入口分别与三氯氢硅汽化釜、氯苯汽化釜连接,换热器的壳程出口与反应器连接,换热器的管程入口与反应器的出口连接,换热器的管程出口用于排出苯基三氯硅烷粗品。 [0020] 优选的是,所述的苯基三氯硅烷粗品的制备装置,还包括: [0021] 三氯氢硅搅拌器,与三氯氢硅汽化釜连接,三氯氢硅搅拌器用于对三氯氢硅汽化釜内的三氯氢硅搅拌。 [0022] 优选的是,所述的苯基三氯硅烷粗品的制备装置,还包括: [0023] 氯苯搅拌器,与氯苯汽化釜连接,氯苯搅拌器用于对氯苯汽化釜内的氯苯搅拌。 [0024] 优选的是,所述的苯基三氯硅烷粗品的制备装置,还包括:第一泵、第二泵、第三泵、第四泵, [0025] 第一泵设置于三氯氢硅罐、三氯氢硅汽化釜之间,第一泵的入口与三氯氢硅罐连接,第一泵的出口与三氯氢硅汽化釜连接; [0026] 第二泵设置于氯苯罐、氯苯汽化釜之间,第二泵的入口与氯苯罐连接,第二泵的出口与氯苯汽化釜连接; [0027] 第三泵的入口与三氯氢硅汽化釜的出口连接,通过第三泵排出三氯氢硅; [0028] 第四泵的入口与氯苯汽化釜的出口连接,通过第四泵排出氯苯。 [0030] 优选的是,所述的苯基三氯硅烷粗品的制备装置,还包括: [0031] 氯仿罐,与反应器的第一入口连接,氯仿罐用于储存氯仿,通过氯仿罐向反应器通入氯仿。 [0032] 优选的是,所述的苯基三氯硅烷粗品的制备装置,还包括:第五泵,设置于氯仿罐与反应器之间,第五泵的入口与氯仿罐连接,第五泵的出口与反应器的第一入口连接。 [0033] 优选的是,第五泵为屏蔽泵。 [0034] 本实用新型提供了一种由三氯氢硅和氯苯反应生产苯基三氯硅烷的装置中,液相氯苯和三氯氢硅分别各自进入带搅拌的釜内,实现液相转变为气相的成套工艺,具备以下效果: [0035] 本实用新型设计的成套工艺,解决了氯苯、三氯氢硅各自使用换热器使其液相转变为气相过程中,氯苯换热器和三氯氢硅换热器管程堵塞,导致换热器流通面积减少和换热效果变差,致使停车检修,造成苯基三氯硅烷反应端无法长周期连续运行,生产及检修成本增加。本实用新型中的苯基三氯硅烷粗品的制备装置,苯基三氯硅烷反应端可以长周期连续运行,停车检修频率低,降低生产及检修成本。 [0036] 气相氯苯、气相三氯氢硅经过管道混合器,使其两种物料在管道混合器内混合,为热缩和反应创造了高效反应的条件。 [0037] 气相氯苯、气相三氯氢硅经过管道混合器后进入换热器,换热器管程内流通的反应器出口气相物料将壳程原料进行预热,可以增加反应器进料温度和反应器升温时间和效率。 [0039] 图1是本实用新型实施例2中的苯基三氯硅烷粗品的制备装置的结构示意图。 [0040] 图中:1‑氯苯汽化釜,2‑三氯氢硅汽化釜,3‑氯苯罐,4‑三氯氢硅罐,5‑管道混合器,6‑换热器,7‑反应器,8‑氯仿罐,9‑去碳粉过滤器及精馏系统,10‑第四泵,11‑氯苯搅拌器,12‑导热油入口管线,13‑导热油出口管线,14‑氯苯进料管线,15‑第一氮气管线,16‑氯苯排液管线,17‑第二泵,18‑第一泵,19‑蒸汽入口管线;20‑蒸汽出口管线,21‑三氯氢硅搅拌器,22‑三氯氢硅进料管线,23‑第二氮气管线,24‑三氯氢硅气相管线,25‑氯苯气相管线,26‑三氯氢硅排液管线,27‑第三泵,28‑换热器壳程入口管线,29‑换热器壳程出口管线,30‑反应器出口管线,31‑反应器进口管线,32‑第五泵,33‑换热器管程入口管线,34‑换热器管程出口管线。 具体实施方式[0041] 为使本领域技术人员更好地理解本实用新型的技术方案,下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述。 [0042] 下面详细描述本专利的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本专利,而不能理解为对本专利的限制。 [0043] 在本专利的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本专利和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本专利的限制。 [0044] 在本专利的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解,例如,可以是固定相连、设置,也可以是可拆卸连接、设置,或一体地连接、设置。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本专利中的具体含义。 [0045] 实施例1 [0046] 本实施例提供一种苯基三氯硅烷粗品的制备装置,包括: [0047] 三氯氢硅罐,用于贮存三氯氢硅; [0048] 氯苯罐,用于贮存氯苯; [0049] 三氯氢硅汽化釜,与三氯氢硅罐连接,三氯氢硅汽化釜用于将三氯氢硅汽化; [0050] 氯苯汽化釜,与氯苯罐连接,氯苯汽化釜用于将氯苯汽化; [0051] 反应器,分别与三氯氢硅汽化釜、氯苯汽化釜连接,反应器上设置有第一入口,第一入口用于通入诱发剂氯仿,在反应器内三氯氢硅、氯苯在氯仿的诱发下反应生成苯基三氯硅烷粗品。 [0052] 本实施例提供了一种由三氯氢硅和氯苯反应生产苯基三氯硅烷的装置中,液相氯苯和三氯氢硅分别各自进入汽化釜内,实现液相转变为气相的成套工艺,具备以下效果: [0053] 本实施例设计的成套工艺,解决了氯苯、三氯氢硅各自使用换热器其液相转变为气相过程中,氯苯换热器和三氯氢硅换热器管程堵塞,导致换热器流通面积减少和换热效果变差,致使停车检修,造成苯基三氯硅烷反应端无法长周期连续运行,生产及检修成本增加,本实施例中的苯基三氯硅烷粗品的制备装置没有装置的堵塞。本实用新型中的苯基三氯硅烷粗品的制备装置,苯基三氯硅烷反应端可以长周期连续运行,停车检修频率低,降低生产及检修成本。 [0054] 实施例2 [0055] 本实施例提供一种苯基三氯硅烷粗品的制备装置,包括: [0056] 三氯氢硅罐4,用于贮存三氯氢硅; [0057] 氯苯罐3,用于贮存氯苯; [0058] 三氯氢硅汽化釜2,与三氯氢硅罐4连接,三氯氢硅汽化釜2用于将三氯氢硅汽化; [0059] 氯苯汽化釜1,与氯苯罐3连接,氯苯汽化釜1用于将氯苯汽化; [0060] 反应器7,分别与三氯氢硅汽化釜2、氯苯汽化釜1连接,反应器7上设置有第一入口,第一入口用于通入诱发剂氯仿,在反应器7内三氯氢硅、氯苯在氯仿的诱发下反应生成苯基三氯硅烷粗品。 [0061] 优选的是,所述的苯基三氯硅烷粗品的制备装置,还包括: [0062] 管道混合器5,管道混合器5的入口分别与三氯氢硅汽化釜2、氯苯汽化釜1连接,管道混合器5的出口与反应器7连接。 [0063] 具体的,本实施例中将氯苯罐3的氯苯通入导热油加热的氯苯汽化釜1内,实现氯苯由液相转化为气相的过程;将三氯氢硅罐4的三氯氢硅通入蒸汽加热的三氯氢硅汽化釜2内,实现三氯氢硅由液相转化为气相的过程。 [0064] 氯苯汽化釜1和三氯氢硅汽化釜2压力设定在0.35‑0.38MPa的相同数值,实现两种气相物料在管道混合器5中混合。 [0065] 优选的是,所述的苯基三氯硅烷粗品的制备装置,还包括: [0066] 换热器6,换热器6的壳程入口分别与三氯氢硅汽化釜2、氯苯汽化釜1连接,换热器6的壳程出口与反应器7连接,换热器6的管程入口与反应器7的出口连接,换热器6的管程出口用于排出苯基三氯硅烷粗品。 [0067] 管道混合器5中混合的氯苯和三氯氢硅进入换热器6的壳程,由反应器7反应后的物料进入换热器6的管程对其壳程物料加热,使其换热器6壳程物料出口温度达到200‑240℃,实现热源的有效利用。 [0068] 优选的是,所述的苯基三氯硅烷粗品的制备装置,还包括: [0069] 三氯氢硅搅拌器21,与三氯氢硅汽化釜2连接,三氯氢硅搅拌器21用于对三氯氢硅汽化釜2内的三氯氢硅搅拌。 [0070] 优选的是,所述的苯基三氯硅烷粗品的制备装置,还包括: [0071] 氯苯搅拌器11,与氯苯汽化釜1连接,氯苯搅拌器11用于对氯苯汽化釜1内的氯苯搅拌。 [0072] 优选的是,所述的苯基三氯硅烷粗品的制备装置,还包括:第一泵18、第二泵17、第三泵27、第四泵10, [0073] 第一泵18设置于三氯氢硅罐4、三氯氢硅汽化釜2之间,第一泵18的入口与三氯氢硅罐4连接,第一泵18的出口与三氯氢硅汽化釜2连接; [0074] 第二泵17设置于氯苯罐3、氯苯汽化釜1之间,第二泵17的入口与氯苯罐3连接,第二泵17的出口与氯苯汽化釜1连接; [0075] 第三泵27的入口与三氯氢硅汽化釜2的出口连接,通过第三泵27排出三氯氢硅; [0076] 第四泵10的入口与氯苯汽化釜1的出口连接,通过第四泵10排出氯苯。 [0077] 第四泵10通过氯苯排液管线16与氯苯汽化釜1连接,第三泵27通过三氯氢硅排液管线26与三氯氢硅汽化釜2连接。 [0078] 优选的是,第一泵18、第二泵17、第三泵27、第四泵10均为屏蔽泵。 [0079] 优选的是,所述的苯基三氯硅烷粗品的制备装置,还包括: [0080] 氯仿罐8,与反应器7的第一入口连接,氯仿罐8用于储存氯仿,通过氯仿罐8向反应器7通入氯仿。 [0081] 优选的是,所述的苯基三氯硅烷粗品的制备装置,还包括:第五泵32,设置于氯仿罐8与反应器7之间,第五泵32的入口与氯仿罐8连接,第五泵32的出口与反应器7的第一入口连接。 [0082] 优选的是,第五泵32为屏蔽泵。 [0083] 诱发剂氯仿通过第五泵32将其通入换热器壳程出口管线29内,进入反应器7使其反应温度条件下诱发三氯氢硅和氯苯高效反应。 [0084] 具体的,本实施例中第一泵18通过三氯氢硅进料管线22与三氯氢硅汽化釜2连接,第二泵17通过氯苯进料管线14与氯苯汽化釜1连接。三氯氢硅汽化釜2通过三氯氢硅气相管线24与管道混合器5连接,氯苯汽化釜1通过氯苯气相管线25与管道混合器5连接。第五泵32的出口通过反应器进口管线31与反应器7的第一入口连接。 [0085] 具体的,原料氯苯由氯苯罐3通过第二泵17进入氯苯汽化釜1内,本实施例中氯苯汽化釜1设置为压力容器,容积3‑5m3,根据装置生产规模选择大小,对氯苯汽化釜1采用氯苯搅拌器11(变频电机)搅拌,氯苯汽化釜1采用第一外加套加温,第一外加套内热源介质选择导热油,第一加热套分别与导热油入口管线12、导热油出口管线13连接,温度要求240‑260℃,氯苯汽化釜1设定压力为0.35‑0.38MPa,氯苯汽化釜1上设置有第一氮气管线15,通过第一氮气管线15通入惰性气体氮气置换,液相氯苯在导热油加热、氯苯搅拌器11搅拌条件下蒸馏,氯苯气化后温度在200‑220℃经过氯苯气相管线25进入管道混合器5中,氯苯汽化釜1通过氯苯排液管线16与第四泵10连接,氯苯汽化釜1内液相氯苯在停工检修时通过氯苯排液管线16和第四泵10打至氯苯收集罐中处置。 [0086] 具体的,原料三氯氢硅由三氯氢硅罐4通过第一泵18进入三氯氢硅汽化釜2内,实施例中三氯氢硅汽化釜2设置为压力容器,容积3‑5m3,根据装置生产规模选择大小,对三氯氢硅汽化釜2采用三氯氢硅搅拌器21(变频电机)搅拌,三氯氢硅汽化釜2采用第二外加套加温,第二外加套内热源介质选择蒸汽,第二加热套分别与蒸汽入口管线19、蒸汽出口管线20连接,温度要求200‑220℃,三氯氢硅汽化釜2设定压力为0.35‑0.38MPa,三氯氢硅汽化釜2上设置有第二氮气管线23,通过第二氮气管线23通入惰性气体氮气置换,液相三氯氢硅在蒸汽加热、三氯氢硅搅拌器21搅拌条件下蒸馏,三氯氢硅气化后温度在140‑160℃经过三氯氢硅气相管线24进入管道混合器5中,三氯氢硅汽化釜2通过三氯氢硅排液管线26与第三泵27连接,三氯氢硅汽化釜2内液相三氯氢硅在停工检修时通过三氯氢硅排液管线26和第三泵27打至三氯氢硅收集罐中处置。 [0087] 气相氯苯和三氯氢硅在管道混合器5内混合后进入换热器壳程入口管线28,经过换热后在换热器壳程出口管线29出来后进入反应器7,经过高温反应后生产的苯基三氯硅烷从与反应器7连接的反应器出口管线30出来,后进入换热器管程入口管线33,对换热器壳程入口管线28进入的气相物料进行再次加热,实现反应产物热量的有效利用。 [0088] 诱发剂氯仿从氯仿罐8通过第五泵32将氯仿引入反应器7内在反应温度下诱发氯苯和三氯氢硅高效反应。 [0089] 反应器7反应后的产物通过换热器管程出口管线34后进入去碳粉过滤器及精馏系统9。 [0090] 本实施例提供了一种由三氯氢硅和氯苯反应生产苯基三氯硅烷的装置中,液相氯苯和三氯氢硅分别各自进入带搅拌的釜内,实现液相转变为气相的成套工艺,具备以下效果: [0091] 本实施例设计的成套工艺,解决了氯苯、三氯氢硅各自使用换热器6使其液相转变为气相过程中,氯苯换热器6和三氯氢硅换热器6管程堵塞,导致换热器6流通面积减少和换热效果变差,致使停车检修,造成苯基三氯硅烷反应端无法长周期连续运行,生产及检修成本增加。本实用新型中的苯基三氯硅烷粗品的制备装置,苯基三氯硅烷反应端可以长周期连续运行,停车检修频率低,降低生产及检修成本。 [0092] 气相氯苯、气相三氯氢硅经过管道混合器5,使其两种物料在管道混合器5内混合,为热缩和反应创造了高效反应的条件。 [0093] 气相氯苯、气相三氯氢硅经过管道混合器5后进入换热器6,换热器6管程内流通的反应器出口气相物料将壳程原料进行预热,可以增加反应器7进料温度和反应器7升温时间和效率。本实施例中换热器6无需使用独立的热源进行供热,只需利用反应器出口气相物料的热量作为热源进行供热,反应器出口气相物料可达到510℃左右,通过换热器6换热,从而提高换热器6壳程内流通的反应器入口气相物料的温度。 [0094] 诱发剂氯仿直接进入反应器7,增强了热缩和的剧烈反应,减少联苯胺物料的产生。 [0095] 可以理解的是,以上实施方式仅仅是为了说明本实用新型的原理而采用的示例性实施方式,然而本实用新型并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言,在不脱离本实用新型的精神和实质的情况下,可以做出各种变型和改进,这些变型和改进也视为本实用新型的保护范围。 |