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甲基氯硅烷是制备有机硅聚合物的最重要的单体,在有机硅工业中的用量占全部有机硅单体的90%以上。目前工业化生产甲基氯硅烷都是采用直接法,即通过氯甲烷与元素硅在加热和铜催化剂作用下直接反应制备。直接法反应产物复杂,通过精馏法分离,得到重要的甲基氯硅烷、低沸物馏分（简称“低沸物”）和高沸物馏分。低沸物是指沸点低于40℃的馏分,约占直接法总产物的4～5%wt。低沸物组分多,沸点差距小,分离成本高,不能很好地利用。迄今为止,工业上仍没有找到一种经济有效的方法来处理低沸物,国外通过燃烧低沸物生产气相法白炭黑,但国内技术不成熟,多数是将其排放,造成严重的环境污染和资源浪费。随着甲基氯硅烷单体生产规模的不断扩大,低沸物的数量相当可观,估计目前国内达到4.8～5kt/年,低沸物中约含40～75wt%的四甲基硅烷（简称“TMS”）。高纯TMS（含量≥99%wt）可用作核磁共振参比试剂、化学电离质谱试剂气、发泡剂、燃料助剂等;超纯TMS（含量≥99.99%wt）可用于制造半导体硅材料、低介电常数材料、气相化学沉积材料、等离子聚合有机硅膜等。TMS与其它低沸物组分的沸点十分接近,用精馏法提纯几乎是不可能的。因此,寻找经济有效的新方法提取TMS将非常有意义。本论文进行了低沸物的分离分析和TMS的提取方法研究,主要方法和结果如下:1、利用低沸物组分间的极性和物化性质差异,选择合适极性和特殊固定相的DB-624毛细管色谱柱,实现了甲基二氯硅烷、2-甲基-2-丁烯和二甲基氯硅烷难分离物质组的完全分离,也实现了十六个低沸物组分在一根毛细管柱上的直接分离。同时,考察了柱温和载气流速等对分离效果的影响,发现柱温和载气流速都较低时,分离效果较好。采用气/质联用和气相色谱保留时间对照两种方法对组分进行了定性分析,根据色谱保留时间和质谱图的信息,确定了低沸物组分的结构。然后用气相色谱氢火焰检测、面积归一法进行了定量分析。2、低沸物经水解精馏法除去含Si-Cl键的组分,得到沸点≤40℃的的超低沸物,我们称之为“VLBR”。分析表明,VLBR主成分为TMS,另有C3-C5的小分子烷烃和烯烃、氯甲烷和氯乙烷等杂质。由于TMS的分子尺寸大于VLBR中所有其它组分,根据分子筛筛分原理,使用HZSM-5型分子筛吸附精馏法提纯TMS。HZSM-5型分子筛能完全吸附VLBR中的杂质而不吸附TMS,能得到高纯度的TMS产品。本文研究了吸附分离条件对HZSM-5型分子筛提纯效果的影响,如分子筛和物料的投料比、物料加热速度和吸附温度（吸附压力为常压）。加热速度越慢,提纯效果越好,但分离效率会相应地降低。吸附温度改变,能使物料分别以气态或液态形式与吸附剂作用（分别称之为“气固吸附”和“液固吸附”）。通过研究和条件优化,发现气固吸附的方式更好,其最佳分离条件为:室温≤25℃,常压,HZSM-5型分子筛与物料投料比为5:1（76g分子筛380℃下活化4h后使用）,吸附温度为40℃恒温,原料加热温度从20℃升温到27℃（原料温度）,停留45min,再升温到40℃,整个过程耗时约1h。在此分离条件下,可将15.2g原料（含TMS40.24wt%）提纯,得到99.99%的TMS5.63g,TMS得率为92.04%。另外,将使用过的分子筛通过460℃高温下再生4h后,重复使用三次,TMS提纯效果不变,但得率依次下降约10%。总之,本文建立的关于DB-624毛细管柱直接分离低沸物的定性定量方法简便有效,为其分离提纯及合成工艺的优化打下了基础;本文建立的HZSM-5型分子筛吸附分离法提取低沸物中TMS的方法经济有效,为低沸物的有效利用提供了方法思路,也为高纯度TMS的生产提供了技术支撑。3、本论文的创新点:首次使用HZSM-5型分子筛吸附分离法提取VLBR中的TMS,并对吸附分离条件进行了优化,TMS纯度可达99.99%。该方法的特点为HZSM-5分子筛吸附VLBR中的所有杂质而不吸附TMS,分子筛经再生后可重复使用多次、经济环保,是提纯TMS的理想方法。