有机硅单体分离系统工艺流程模拟分析_王斌
有机硅单体共沸物的分离和再利用(全文)
有机硅单体共沸物的分离和再利用XX：TQ264 XX：1009-2374（20XX）07-0056-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.20XX.07.029有机硅材料主要是一类以Si-O键为主链，在Si上再引入有机基团作为侧链的高分子化合物，其性能优异、功能独特，广泛用于军工、航天、医疗、化工等领域，其中（CH3）2SiCl2是最为重要的有机硅单体。
自1941年美国人罗乔（US2380995）发明用氯甲烷与硅粉在铜粉的催化下直接合成有机氯硅烷的方法以来，甲基氯硅烷合成技术经过半个多世纪的进展，已日臻完善。
我国有机硅工业经过近三十年的进展，生产规模也不断扩大，正逐步走向成熟。
在“直接法”生产甲基氯硅烷单体工业中，由于催化剂、工艺条件等因素的制约，单体粗产物中除目标产物（CH3）2SiCl2外，副产物四氯化硅与三甲基氯硅烷由于沸点较为接近（四氯化硅57.6℃，三甲基氯硅烷57.3℃），易形成共沸物。
按目前国内甲基氯硅烷的生产工艺路线及水平来计算，一般共沸物质量分数约为单体粗产物的1～2wt%。
得到的“共沸物”组成一般为：（CH3）3SiCl约为45～60wt%；SiCl4约为30～50wt%；其他成份为CH3SiHCl2、HSiCl3、（CH3）2SiHCl等沸点低于40℃的混合物，约占共沸物组成的5～10wt%。
随着近年来我国甲基氯硅烷单体生产规模的不断扩大，随之而来的就是共沸物绝对数量也在迅速增长。
以目前国内有机硅单体2000kt/的产能计算。
按照1～2wt%的比例计算，全国有机硅单体企业共沸物的绝对数量约为20～40kt/。
如不及时加以转化利用，将会造成极大的安全、环保隐患。
三甲基氯硅烷和四氯化硅都是重要的有机硅化合物，用途广泛。
三甲基氯硅烷是制备三甲基二硅氧烷和三甲基二硅氮烷的原料。
四氯化硅酯化后得到的正硅酸乙酯[Si（OC2H5）4]是生产硅树脂、室温硅橡胶、油漆、涂料、白碳黑等产品的重要原料。
有机硅单体项目工艺技术方案、物料平衡、消耗定额及流程说明
有机硅单体项目工艺技术方案、物料平衡、消耗定额及流程说明有机硅单体项目工艺技术方案、物料平衡、消耗定额及流程说明1.工艺技术方案的选择1.1 确定原料路线有机硅聚合物通常由低聚二甲基环硅氧烷制成，这是由二甲基二氯硅烷合成的。
其它基团被引入以制成各种形态和满足各种功能要求的聚合物产品和制品。
目前，国内外普遍采用______1941年发明的直接法合成甲基氯硅烷工艺。
该方法使用硅粉和氯甲烷气体在铜催化剂的存在下进行反应，生产甲基氯硅烷混合单体。
该方法原料易得，易于实现大规模连续化生产，是有机硅单体合成最成功、也是唯一实现工业化的生产方法。
通过精馏分离，经合成得到的混合甲基单体得到二甲基二氯硅烷及其它各种精单体。
二甲基二氯硅烷水解和裂解可制得二甲基硅氧烷低聚物（DMC、D4），作为进一步加工各种有机硅聚合产品的基础原料。
甲基氯硅烷水解副产的氯化氢经回收与甲醇合成氯甲烷。
因此，一个有机硅基础厂至少包括硅粉加工、甲基单体合成、甲基单体分离、二甲基二氯硅烷水解及裂解、氯化氢回收、氯甲烷合成、综合利用及三废处理等十多套生产装置。
本项目采用上述国内外有机硅单体厂普遍采用的原料路线。
1.2 国内外工艺技术概况二甲基二氯硅烷单体是有机硅工业的支柱，甲基氯硅烷合成是有机硅单体生产的核心技术。
甲基氯硅烷合成工艺方法简单，但技术却很复杂。
国外各大有机硅厂商单体合成技术经过几十年的开发已相当成熟，但还在不断改进，且十分保密。
目前，有机硅单体合成的流化床反应器直径已超过4m，单台流化床反应器生产能力超过100kt/a，全部流程采用计算机控制，原材料消耗接近理论值。
技术作为催化剂，在高温高压下进行反应，具有高效、节能、环保等优点，但工艺复杂，成本较高，国内厂家较少采用。
液相非催化法是近年来发展的一种新工艺，不需要催化剂，反应器采用不锈钢或玻璃钢材质，反应条件温和，时空产率高，但目前国内应用较少。
回收氯化氢的装置一般采用吸收塔、冷凝器、分离器等组成的系统，具有回收率高、操作简便、运行稳定等优点。
有机硅单体生产工艺研究与优化
有机硅单体生产工艺研究与优化一、有机硅单体生产工艺研究在有机硅单体的生产过程中，主要采用了两种方法，即热裂解法和嵌碳法。
热裂解法是指将硅甲烷或硅氧烷等有机硅化合物加热至高温，使其发生裂解反应，生成有机硅单体。
这种方法具有反应速度快、产量高的优点，但存在能源消耗高、产品纯度低等问题。
嵌碳法是通过将硅烷和碳源反应生成碳负载硅烷，然后再通过热裂解反应脱除碳源，得到有机硅单体。
这种方法具有能耗低、产物纯度高的优点，但是催化剂的选择和反应条件的控制对产品质量有较大影响。
二、有机硅单体生产工艺优化1.催化剂选择：催化剂对有机硅单体生产的影响很大。
目前常用的催化剂有贵金属催化剂、过渡金属催化剂和非金属催化剂等。
优化催化剂的选择，可以提高反应速度、降低温度和压力等操作条件。
2.反应条件控制：反应温度、压力和反应物的比例等反应条件对有机硅单体的生成有很大的影响。
通过优化反应条件，可以增加有机硅单体的产量和纯度。
3.副反应的控制：在有机硅单体的生产过程中，常伴随着一些副反应，如聚合反应、异构反应等，这些副反应会降低有机硅单体的产量和质量。
通过优化反应条件或添加合适的抑制剂，可以有效控制副反应。
4.产品分离纯化：有机硅单体通常与其他反应产物混合在一起，需要进行分离和纯化。
传统的分离纯化方法包括蒸馏、结晶、吸附等。
优化分离纯化工艺，可以提高有机硅单体的纯度和回收率。
三、新的有机硅单体生产工艺流程基于以上研究和优化，提出了一种新的有机硅单体生产工艺流程。
具体步骤如下：1.选择合适的催化剂和反应条件。
在催化剂选择方面，可以采用贵金属催化剂，如铑催化剂或钯催化剂。
在反应条件方面，优化反应温度、压力和反应物的比例。
2.控制副反应的发生。
通过添加合适的抑制剂或优化反应条件，控制副反应的发生，提高有机硅单体的产量和质量。
3.优化产品分离纯化工艺。
采用适当的分离纯化方法，如蒸馏、结晶、吸附等，提高有机硅单体的纯度和回收率。
综上所述，有机硅单体生产工艺的研究与优化对于提高有机硅单体的产量和质量具有重要意义。
单体车间操作规程有机硅单体合成
单体合成车间工艺操作规程XXX第一章导热油岗位1 任务a在反应启动时提供热量，待流化床转入正常生产时作为移走反应热的冷却手段，通过废热锅炉与油冷器降低进床油温和调节进油量来控制流化床温度。
b在流化床推料前，给氮气加热，供系统吹除、干燥。
c加热一旋、二旋系统及其连接管道，一旋、二旋受、排料斗，避免粗单体和氯甲烷冷凝润湿粉尘而引起系统堵塞。
d给洗涤塔再沸器提供热量。
e给进床氯甲烷过热提供热量。
f给闪蒸罐提供热量。
2 管辖范围2.1组成情况简介热油循环包括加热炉油系统、反应器油系统、A区油系统、B区油系统。
2.2分区情况及作用a 加热炉系统本系统包括加热油槽、加热炉热油泵加热炉其主要作用是加热循环系统内的导热油，不断补充热量供各用户使用。
b 反应器油系统本系统包括反应器热油槽、反应器热油泵\热锅炉、油冷器、排污膨胀器、排尽用油槽，其作用是在流化床反应器开、停车时提供、移走热量，以维持流化床反应温度在正常范围内。
c A区油系统本系统由A区油泵和A区油槽组成，其主要作用为加热过热器，使进床CH3Cl过热，加热一、二级旋风分离器及受料斗、排料斗，保持系统畅通，防止管路和设备堵塞。
d B区油系统本系统由B 区油泵、B区油槽组成，其主要作用为洗涤塔再沸器和闪蒸罐提供热量，以回收氯甲烷和高沸物。
3 相关岗位的联系4 工艺流程简述6 主要设备、仪表6.1 主要设备一览表6.2 主要仪表一览表7 操作方法7.1开车7.1.1开车准备（1）检查系统阀门是否处于正常位置。
（2）检查各油槽液位是否满足要求。
7.1.2送油至各系统相继启动加热炉油泵、反应器油泵及各区热油泵，向各设备送导热油，冷循环半小时。
7.1.3油脱水原始开车或开车前补加了一定量新导热油时，均需进行脱水操作。
其原因是：如果导热油中含有水及轻组份物质，由于在高温下水的蒸汽压较高，对油泵会产生气蚀作用，同时还会降低导热油的传热系数，降低传热效果，并影响油质的稳定，水量多时，甚至会产生爆炸。
有机硅单体合成的气固流化床的三维数值模拟
有机硅单体合成的气固流化床的三维数值模拟袁晨;张攀;王伟文【摘要】In order to investigate the fluidization characteristics in fluidized bed with silicon powder particles, the Computation Fluid Mechanics (CFD) was used to simulate three-dimensional gas-solid flow hydrodynamic characteristics in turbulent fluidized bed under different operation conditions. The Eulerian-Eulerian multiphase model and the SIMPLE algorithm were adopted to analyze the process of bubbles formation, growth and vanishing;and based on the kinetic theory of granular flow, the gas-solid flow characteristics in fluidized bed were studied. The results show that the three-dimensional simulation can provide the performance of the particles in the fluidized bed directly, and provide effective basis for industrial production and application.%为了探索有机硅单体合成气固流化床内硅粉颗粒的流化特性，作者利用计算流体力学CFD软件，采用双欧拉气固两相流模型及SIMPLE算法，模拟了三维的气固流化床内硅粉颗粒的流化特性；分析了气泡生成、长大和破裂的过程，及不同床层高度的固体颗粒运动速度矢量图，不同床层高度处横截面颗粒体积分数变化。
有机硅单体分离流程的模拟与优化
摘要 ： 有机硅单体是一种多组分混合物 ， 其组分 沸点相 近 ， 品纯度要 求高 ， 产 因此其 分离纯化 相 当困难 。 目前工业 上主要有 ５种有机硅单体分离 系统 的工艺 流程 ， 中采用流程 模拟软件 对 ５种工 艺流程 进行严格 模拟计算 ， 文 将模 拟结果带入相关 的费用计算模 型 ， 计算不 同工艺流程 的设备费 用与操作 费用 ， 并计算 比较各工 艺流程 的年度总 费 用（Ａ ） Ｔ Ｃ 。中切流程在 ５种工艺流程 中的年度 总费用最低 。以中切流程为初始 序列 ， 利用调优法进 行调优并找 出
（ ． ｏ ｅｅｏ ｈ ｍ ｃｌ ｎｉｅ ｒ ｇ ２ Ｃ ｌ ｇ ｆ ｌｃ ｏ ｅｈ ｎｃｌ ｎｉｅｒ ｇ Ｑ ｎｄ ｏＵ ｉｅｓｙ １ Ｃ ｌ ｇ ｆ ｅ ｉ ｇ ｅｉ ； ． ｏ ｅｅｏ ｅｔ ｍ ｃ ａｉ ｇ ｅｉ ， ｉｇａ ｎｖｒ ｔ ｌ Ｃ ａＥ ｎ ｎ ｌ Ｅ ｒ ａＥ ｎ ｎ ｉ ｏ ｃ ｎ ｅ＆ Ｔ ｃ ｎ ｌ ｙ Ｑ ｎ ｄｏ２ ６ ４ ， ｈ ｎ ｏ ｇＰｏｉｃ ， ｈｎ ） ｆ ｉｃ Ｓｅ ｅｈ ｏｏ ， ｉｇ ａ ６ ０ ２ Ｓ ａ ｄ ｎ ｒｖｎ ｅ Ｃ ｉ ｇ ａ
（ Ａ ．Ｔ ｋｎ ｄ ｌ ｃｔｎ ｒｃｓ ａ ｈ ｒ ａｙ ｓｐ ｒｔ ｎ ｓｑ ｅ ｃ ，ｆ ｒｓ ｌｒｓｑ ｅ ｃｓｗ ｒ ｕ ｄ Ｔ Ｃ） ａ ｉｇｍｉｄ —ｕｔ ｇ ｐｏｅｓ ｓｔｅ ｐｉ ｒ ｅａａｉ ｅ ｕ ｎｅ ｏ ｉ ａ ｅ ｕｎ ｅ ｅｅｆ ｎ ｅ ｉ ｍ ｏ ｕ ｍｉ ｏ
４组相邻分离序列 。采用流程模拟软件 对 ４组分 离序列进 行精确 模拟计算 ， 计算 并 比较 ４组序 列 的年度总 费用 。
有机硅粗单体分离的节能优化及流程模拟
有机硅粗单体分离的节能优化及流程模拟
刘欣;李细巧;刘继三
【期刊名称】《化工设计》
【年(卷),期】2013(000)005
【摘要】对有机硅单体分离单元流程进行节能优化，运用Aspen Plus流程模拟软件，对普通流程和节能优化流程进行模拟。
在满足纯度要求的基础上，从节能和填料投资成本方面对结果进行分析比较，确定较合理的节能优化流程。
【总页数】4页(P13-16)
【作者】刘欣;李细巧;刘继三
【作者单位】华陆工程科技有限责任公司西安 710065;华陆工程科技有限责任公司西安 710065;华陆工程科技有限责任公司西安 710065
【正文语种】中文
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有机硅单体合成车间粗单体塔岗位操作规程
有机硅单体合成车间粗单体塔岗位操作规程1任务粗单体塔（T0202）的目的是提纯粗单体中间槽（V0211）来的粗单体中的氯硅烷。
2管辖范围3相关岗位的联系4工艺流程简述粗单体进入粗单体塔（T0202）中部，控制塔顶压力为0.78Mpa进行精馏，精单体塔底再沸器（E0210）用0.85Mpa的中压饱和蒸汽加热。
粗单体塔塔釜出料进入粗单体冷却器（E0212）用循环水进行冷却，调节粗单体塔釜出料量来控制粗单体塔釜液位，粗单体经计量后去中间罐区的粗单体贮槽。
粗单体塔顶气体经粗单体塔顶冷凝器（E0211）冷凝，不凝气经压力调节进入氯甲烷缓冲罐（V0214）冷凝液进入粗单体塔回流槽（V0215），用粗单体塔回流泵（P0205A/B）进行强制回流，同时部分出料送氯甲烷塔（T0203）进行氯甲烷回收。
粗单体塔冷凝器用循环水进行冷却。
粗单体塔（T0202）回流量为流量定值调节，通过调节去氯甲烷塔（T0203）的进料量来控制粗单体回流槽（V0215的液位。
5生产技术指标5.1正常情况粗单体塔工艺控制指标5.2非正常情况下粗单体塔工艺控制指标6主要设备、仪表6.1 主要设备一览表6.2 主要仪表一览表7 操作方法7.1正常开车（1 ）检查粗单体塔整个系统所有阀门至开车位置，洗涤塔（T-0201）开车正常后，启动粗单体塔（T-0202）。
（2）给塔顶冷凝器（E-0211）送冷却水。
（3）开粗单体塔进料阀（FV-02016）,手动调节进料量，稳定后, 给定FIC-02016为16-18M3/ hr，粗单体塔开始进料。
(4)当粗单体塔塔釜液位(LICA-02036)达到总刻度的50%寸，给再沸器送一定压力的加热蒸汽，给定蒸汽压力为0。
3MPA中压汽水分离器的液位(LIC-02037)为总刻度的50%粗单体塔开始升温。
(5)给定塔顶压力(PRC-02058为0.8Mpa，不凝性气体经PV-02058调节后去氯甲烷缓冲罐(V-0214)。