本发明涉及有机硅合成，具体涉及气相转化氯硅烷反应粗体中的不饱和烃和氯碳化合物的工艺。
背景技术：
1、有机硅是一类含有硅和碳元素的有机化合物，是有机物和硅素基团通过相应的化学反应合成的一类化合物。有机硅中的硅-碳键具有较高的稳定性和活性，具有优异的物化性质。在有机硅合成反应过程中生成的氯硅烷反应粗体中，不饱和烃和氯碳化合物是常见的杂质，它们会影响有机硅产品的质量。不饱和烃和氯碳化合物类型的副产物在后期很难分离，会伴随在产品中，影响产品质量，如导致产品异味、热稳定性差、颜色差、长时间贮存反酸等问题。
2、专利cn113816986a公开了一种去除氯硅烷粗单体中氯碳化合物、不饱和烃的方法及系统，利用液相氯硅烷通过独立的固定床及活性氧化铝负载贵金属为催化剂的反应去除甲基氯硅烷粗体中的烯烃和氯碳化合物。由于国内有机硅合成工艺反应周期长，相对于国外工艺会生成较多的烯烃和氯碳化合物，而且液相氯硅烷会夹带一些固相杂质污染催化剂，如果需要使烯烃和氯碳化合物的转化达到理想结果，就会需要消耗大量的催化剂，且催化剂的使用寿命也会变短，同时贵金属负载的催化剂成本高，造成经济成本上升。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种气相转化氯硅烷反应粗体中的不饱和烃和氯碳化合物的工艺，可以有效的针对有机硅合成工艺造成的较多的烯烃和氯碳化合物，且气相转化可以有效避免液相夹带固体杂质污染催化剂的问题，使得本方法的催化剂寿命较长，经济成本也相对较低。
2、本发明所述的气相转化氯硅烷反应粗体中的不饱和烃和氯碳化合物的工艺，包括气相转化氯硅烷反应粗体中的不饱和烃和氯碳化合物的装置，所述装置包括氯硅烷反应器，所述氯硅烷反应器的出口连接洗涤塔底部气体入口，洗涤塔顶部气体出口连接分离塔，所述洗涤塔内底部设置下塔盘，下塔盘上部设有折流板，折流板上部设有催化剂层，催化剂层的上部设有上塔盘，折流板下方设有氯化氢管线；
3、氯硅烷反应器出来的气相氯硅烷反应粗体经洗涤塔底部进入，依次经过下塔盘的洗涤、过滤固相杂质后，气相氯硅烷反应粗体和来自氯化氢管线中的氯化氢一起经过折流板进入含有催化剂的催化剂层反应，将不饱和烃和氯碳化合物催化反应成碳氢化合物，经过裂解转化重整后的气相，经过洗涤塔上塔盘洗涤降温后去除高沸物，从塔上部进入分离塔，分离塔塔顶分离出氯甲烷和不凝汽，氯硅烷反应粗体液相从分离塔塔底分离得到；
4、所述气相氯硅烷反应粗体中不饱和烃和氯碳化合物转化为对产品质量无害的碳氢化合物的反应机理图如图2、图3所示。
5、所述气相氯硅烷反应粗体为氯甲烷与硅粉反应生成的气相原料；
6、所述催化剂为炭黑负载活性组分铜、锌、稀土制得的催化剂；
7、所述活性组分在炭黑中的占比为：铜元素质量含量为8~15%，锌元素质量含量为5~10%，稀土元素质量含量2~5%。
8、所述催化剂的制备方法包括以下步骤：
9、1）混合：
10、将铜盐、锌盐和稀土盐溶解在乙醇溶剂中，将炭黑材料加入到铜锌稀土盐的混合溶液中，充分混合以确保均匀分散；
11、2）浸渍：
12、将混合溶液在室温下静置，进行浸渍；使炭黑充分吸收铜锌稀土盐溶液；
13、3）干燥：
14、将浸渍后的炭黑在100-120℃烘箱中干燥；干燥过程中应避免在高温下过快干燥，以免影响催化剂的性能；
15、4）煅烧：
16、将干燥后的样品在550-750℃下进行煅烧，即得催化剂。
17、煅烧过程中，铜锌稀土盐会分解并与炭黑表面发生相互作用，形成稳定的催化剂。
18、所述铜盐、锌盐分别为硫酸铜、硝酸锌。
19、所述稀土盐为硝酸钕和硝酸镧质量比为1:（0.9-1.1）的混合物。
20、步骤2）所述浸渍的时间为20-30h。
21、步骤3）所述干燥的干燥时间为5.5-7h。
22、步骤4）所述煅烧的时间为4-5h。
23、所述氯化氢的进料量为气相氯硅烷反应粗体进料量的1-5wt.‰。
24、所述催化剂层的反应温度控制在170-200℃。
25、与现有技术相比，本发明有益效果如下：
26、1、本发明选择在洗涤塔进行气相氯硅烷反应粗体中的不饱和烃和氯碳化合物的转化，并对洗涤塔内结构重新设计改造，在洗涤塔内中部设置折流板和催化剂层，经下塔盘洗涤后的气相氯硅烷反应粗体可以通过折流板起到防止气体带液和分布气流的作用，紧接着气相氯硅烷反应粗体进入催化剂层进行反应，将对产品性能有害的不饱和烃和氯碳化合物转化为对产品性能无害的碳氢化合物，易于分离，且即使不分离，也不会对有机硅产品质量造成不好的影响，从而净化了制备有机硅产品的重要原料。
27、2、本发明采用炭黑负载活性组分铜、锌、稀土制得的催化剂；炭黑负载铜锌稀土催化剂具有提高催化活性，增强热稳定性，促进电子传输提高催化效率和降低毒化效应的作用。炭黑作为载体可以为铜锌稀土催化剂提供大量活性位点，从而增强催化剂的活性，还可以改善催化剂的热稳定性，使其在高温下保持较好的催化性能。稀土催化剂主要用于催化裂化和氢化反应，同时提高催化剂的稳定性。铜元素是催化剂中的关键活性组分负责催化反应，锌通常作为助催化剂，与铜共同作用，铜锌和稀土元素之间可以产生协同效应共同促进催化反应的进行。
1.一种气相转化氯硅烷反应粗体中的不饱和烃和氯碳化合物的工艺，其特征在于，包括气相转化氯硅烷反应粗体中的不饱和烃和氯碳化合物的装置，所述装置包括氯硅烷反应器（1），所述氯硅烷反应器（1）的出口连接洗涤塔（2）底部气体入口，洗涤塔（2）顶部气体出口连接分离塔（3），所述洗涤塔（2）内底部设置下塔盘（202），下塔盘（202）上部设有折流板（201），折流板（201）上部设有催化剂层（203），催化剂层（203）的上部设有上塔盘（204），折流板（201）下方设有氯化氢管线（205）；
2.根据权利要求1所述的气相转化氯硅烷反应粗体中的不饱和烃和氯碳化合物的工艺，其特征在于，所述催化剂的制备方法包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的气相转化氯硅烷反应粗体中的不饱和烃和氯碳化合物的工艺，其特征在于，所述铜盐、锌盐分别为硫酸铜、硝酸锌。
4.根据权利要求2所述的气相转化氯硅烷反应粗体中的不饱和烃和氯碳化合物的工艺，其特征在于，所述稀土盐为硝酸钕和硝酸镧质量比为1:（0.9-1.1）的混合物。
5.根据权利要求2所述的气相转化氯硅烷反应粗体中的不饱和烃和氯碳化合物的工艺，其特征在于，步骤2）所述浸渍的时间为20-30h。
6.根据权利要求2所述的气相转化氯硅烷反应粗体中的不饱和烃和氯碳化合物的工艺，其特征在于，步骤3）所述干燥的干燥时间为5.5-7h。
7.根据权利要求2所述的气相转化氯硅烷反应粗体中的不饱和烃和氯碳化合物的工艺，其特征在于，步骤4）所述煅烧的时间为4-5h。
8.根据权利要求1所述的气相转化氯硅烷反应粗体中的不饱和烃和氯碳化合物的工艺，其特征在于，所述氯化氢的进料量为气相氯硅烷反应粗体进料量的1-5wt.‰。
9.根据权利要求1所述的气相转化氯硅烷反应粗体中的不饱和烃和氯碳化合物的工艺，其特征在于，所述催化剂层（203）的反应温度控制在170-200℃。