本發(fā)明涉及用于使用液體有機(jī)氯硅烷純化污染的氣體氯化氫的方法。

背景技術(shù)：

通常工業(yè)上以形成氣體氯化氫的方式進(jìn)行有機(jī)氯硅烷水解。這種氯化氫常見地不僅包含水份而且包含痕量的起始硅烷和它們的水解產(chǎn)物。在二甲基二氯硅烷作為起始硅烷的情況下，除了水之外，存在痕量的環(huán)狀硅氧烷例如六甲基環(huán)三硅氧烷和八甲基環(huán)四硅氧烷、線性有機(jī)硅氧烷例如二氯四甲基二硅氧烷或二羥基四甲基二硅氧烷和較高的端部的氯-或羥基-取代的同系物。

例如，在硅氧烷設(shè)備(plant)中將氯化氫連同甲醇一起使用來生產(chǎn)氯甲烷：meoh+hcl-->mecl+h2o(me＝甲基)。

如果這些硅氧烷成分進(jìn)入氯甲烷設(shè)備，那么在氣相催化劑、常見地活性氧化鋁的情況下，由于覆蓋表面，催化劑變得失活。在液相催化的情況下，其可以導(dǎo)致熱交換器積垢，并且硅氧烷成分連同反應(yīng)的水一起進(jìn)入廢水并在那里導(dǎo)致csb污染。

為此，在氯甲烷生產(chǎn)之前，氯化氫優(yōu)選地不含硅烷和硅氧烷成分。

de3816783a1描述了通過蒸餾純化污染的氯化氫。這是非常復(fù)雜的，因?yàn)橛捎谄浞浅５偷姆悬c(diǎn)，必須壓縮氯化氫使得能夠冷凝純化的氯化氫。

cn101423193a和cn203333289描述了使用冷的氫氯酸洗滌，其優(yōu)選地來源于水解過程。然而，為此，必須借助于另外的技術(shù)裝置將氫氯酸冷卻至-15℃以下的溫度。

cn103724367a描述了使用氯甲烷作為復(fù)雜的純化系統(tǒng)的一部分的洗滌(scrub)。低溫表示招致由水和/或固體硅氧烷成分結(jié)冰的風(fēng)險(xiǎn)，例如八甲基環(huán)四硅氧烷的冰點(diǎn)是17-18℃。在水分的存在下，對(duì)于非常低的溫度(<-40℃)需要耐腐蝕的材料，其很大程度上使材料的選擇復(fù)雜化。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了用于純化包含選自水、有機(jī)氯硅烷a和它們的水解產(chǎn)物的雜質(zhì)的污染的氣體氯化氫的方法，其中，用液體有機(jī)氯硅烷b洗滌氣體氯化氫。

該方法的實(shí)施簡(jiǎn)單且便宜。雜質(zhì)可被可靠地除去。在處理洗滌的氣體氯化氫期間，不存在冰凍的風(fēng)險(xiǎn)，可以使用處理干氣體氯化氫常用的材料并且僅少量的制冷劑是必需的。

氣體氯化氫優(yōu)選地來源于有機(jī)氯硅烷a的水解。該方法原則上適用于產(chǎn)生氣體氯化氫的有機(jī)氯硅烷a的所有水解。

有機(jī)氯硅烷a優(yōu)選地具有通式i：

rasicl4-a(i)

其中，

基團(tuán)r是選自氫和未取代的和取代的c6-c18烴基的相同或不同的基團(tuán)，并且

a是0、1、2或3，

條件是基團(tuán)r的至少10mol％是烴基。

通式(i)中的基團(tuán)r的實(shí)例是烷基基團(tuán)如甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、叔丁基、正戊基、異戊基、新戊基、叔戊基基團(tuán)、己基基團(tuán)如正己基基團(tuán)、庚基基團(tuán)如正庚基基團(tuán)、辛基基團(tuán)如正辛基基團(tuán)和異辛基基團(tuán)如2,2,4-三甲基戊基基團(tuán)、壬基基團(tuán)如正壬基基團(tuán)、癸基基團(tuán)如正癸基基團(tuán)；環(huán)烷基基團(tuán)如環(huán)戊基、環(huán)己基、4-乙基環(huán)己基、環(huán)庚基基團(tuán)、降冰片基基團(tuán)和甲基環(huán)己基基團(tuán)；芳基基團(tuán)如苯基、聯(lián)苯基、萘基基團(tuán)；烷基芳基基團(tuán)如鄰-、間-、對(duì)-甲苯基基團(tuán)和乙基苯基基團(tuán)；芳基烷基基團(tuán)如芐基基團(tuán)、α-和β-苯乙基基團(tuán)。

取代的基團(tuán)r的實(shí)例是鹵烷基基團(tuán)如3,3,3-三氟-正丙基基團(tuán)、2,2,2,2',2',2'-六氟異丙基基團(tuán)和七氟異丙基基團(tuán)。

r優(yōu)選地具有1至6個(gè)碳原子。特別優(yōu)選的是甲基或苯基基團(tuán)。

特別優(yōu)選的是水解二甲基二氯硅烷、三甲基氯硅烷、甲基三氯硅烷和它們的混合物。特別地，氣體氯化氫來源于二甲基二氯硅烷的水解。優(yōu)選地使用水解的起始氯硅烷洗滌污染的氣體氯化氫，即有機(jī)氯硅烷a和有機(jī)氯硅烷b是相同的。

有機(jī)氯硅烷b特別優(yōu)選地是二甲基二氯硅烷、三甲基氯硅烷、甲基三氯硅烷和它們的混合物。特別地，有機(jī)氯硅烷b是二甲基二氯硅烷。

優(yōu)選地使用水解污染的氣體氯化氫的水所需的有機(jī)氯硅烷b的化學(xué)計(jì)算的量的至少10倍、特別地20倍進(jìn)行洗滌。以這種方式，完全除去水并除去大部分的相對(duì)高沸的低聚物。

在用液體有機(jī)氯硅烷b洗滌之后，根據(jù)壓力和溫度，用有機(jī)氯硅烷b飽和氯化氫。優(yōu)勢(shì)在于由于氯化氫不再是腐蝕性的而易于選擇用于進(jìn)一步的加工步驟的材料，以及另一優(yōu)勢(shì)在于有機(jī)氯硅烷a和b常見地具有非常低的熔點(diǎn)，并為此甚至在非常低的溫度下不用預(yù)期冰凍。對(duì)于二甲基二氯硅烷的優(yōu)選的情形，熔點(diǎn)是-76℃。在該步驟之后，可以使用簡(jiǎn)單的金屬材料，其較低廉并且對(duì)機(jī)械負(fù)載(mechanicalloading)也不太敏感。

使用有機(jī)氯硅烷b洗滌氯化氫優(yōu)選地在0℃至50℃、特別地10℃至30℃的溫度下進(jìn)行。壓力優(yōu)選地是1至20巴、特別是2至10巴。

使用有機(jī)氯硅烷b洗滌氯化氫選地在洗滌塔(scrubbingcolumn)中進(jìn)行。洗滌塔優(yōu)選地由玻璃、瓷漆金屬(enameledmetal)或塑料組成。

在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，在使用有機(jī)氯硅烷b洗滌之后，用液體氯甲烷洗滌氯化氫。通過蒸發(fā)氯甲烷冷卻現(xiàn)在的干燥氯化氫氣體。溫度優(yōu)選地是-15℃至-55℃、特別優(yōu)選地-20℃至-50℃。壓力優(yōu)選地是1至20巴、特別是2至10巴。

硅烷成分在此冷凝出來，并且可以將它們?cè)傺h(huán)至第一洗滌器(scrubber)。優(yōu)選地將氯甲烷的量調(diào)節(jié)為使得在洗滌塔的頂部實(shí)現(xiàn)恒定的期望的溫度。根據(jù)蒸氣壓力，純化的氯化氫包含氯甲烷。然而，由于優(yōu)選地將氯化氫用于制備氯甲烷，所以這種成分不干擾進(jìn)一步的用途并因此可以保留在氯化氫中。優(yōu)選地將氣體氯化氫用作用于合成氯甲烷的原材料。

優(yōu)選地使用0.05倍至1倍、特別地0.1倍至0.5倍的量的氯甲烷進(jìn)行用氯甲烷的洗滌，每種情況都是基于氣體氯化氫的質(zhì)量。

使用氯甲烷洗滌氯化氫優(yōu)選地在洗滌塔中進(jìn)行。優(yōu)選地在塔的上部三分之一將液體氯甲烷引入到洗滌塔中。洗滌塔可以由金屬、特別地鋼組成。

在上式中的所有以上符號(hào)在每種情況下具有它們彼此獨(dú)立的含義。除非另外指出，否則所有量和百分比都是按重量計(jì)，所有壓力都是0.10mpa(絕對(duì)值)以及所有溫度是20℃。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例：

通過氣相色譜法確定以下測(cè)量值。

來自二甲基二氯硅烷的水解的hcl流股包含0.15％的六甲基環(huán)四硅氧烷、0.32％的八甲基環(huán)四硅氧烷、0.06％的十甲基環(huán)五硅氧烷、0.15％的二氯四甲基二硅氧烷和0.5％的水。

在第一洗滌器中，在下端在4巴下將17t/h這種污染的hcl氣體引入并使其與在頂部引入的500kg的二甲基二氯硅烷接觸；從氯甲烷洗滌器向其中添加1000kg的底部產(chǎn)物(bottom)。排除水和硅氧烷至低于檢測(cè)限。

在下端將第一洗滌器的塔頂產(chǎn)物引入到氯甲烷洗滌器中，并且1000kg/h的二甲基二氯硅烷進(jìn)入氯甲烷洗滌器，在其頂部引入2600kg/h的液體氯甲烷。建立頂部-44℃和底部-20℃的溫度。作為氯甲烷洗滌器中的底部產(chǎn)物分離出所有二甲基二氯硅烷并將其再循環(huán)至第一洗滌器。將已經(jīng)除去硅氧烷組分并在氯甲烷洗滌器的頂部排出的hcl氣體與一定比例的2600kg/h氯甲烷進(jìn)料至氯甲烷合成。