CN100429193C - 在现有装置分解四氯化碳的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种四氯化碳的处理方法，其特征在于依托现有气相法生产一氯甲烷装置，在其装置上进行改造，从而使四氯化碳分解为HCl和CO2，反应温度：200-300℃，停留时间5-15秒，反应压力：0.1MPa-0.6MPa。本发明提供了一套分解四氯化碳的技术，装置改造简单，投资小，实施速度快，转化生成的HCl可与水生成的稀盐酸外卖或继续提浓后外卖。
Description
技术领域：
本发明属于工业有害副产物的处理方法，特别涉及氯甲烷副产物四氯化碳的处理方法。
背景技术：
四氯化碳(CTC)是甲烷氯化物装置生产过程中的副产物，由于四氯化碳进入大气同温层后对臭氧层有极强的破坏作用，为了保护臭氧层，国际社会于1989年制定了《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔协议书》，议定书规定，1996年后，发达国家CTC的生产和使用仅限于那些已被破坏或转化的场合，2010年全球禁止生产。我国对国际社会承诺逐渐削减和淘汰四氯化碳等消耗臭氧层物质的生产和使用。因此对于生产氯仿等氯甲烷产品的企业来说，若不能将四氯化碳转化成其他物质，则面临不能生产的境地。然而CTC作为化工原料生产非破坏臭氧层物质的应用是不受限的，因此开发CTC的转化技术是十分紧迫的课题。
国内许多厂家计划引进四氯化碳转化四氯乙烯技术，但是引进技术费较高，四氯乙烯的市场前景也不明确，并且该装置投资较大，装置建设周期较长，国内目前还没有比较成熟的工艺。因此在四氯化碳没有好的处理方法的情况下，分解为HCl可以有效处理四氯化碳。中国专利申请200510041191.7公开了一种四氯化碳转化为一氯甲烷的工业制备方法及其固定床反应器，但没有公开所使用的催化剂；而且需要对现有设备进行较大改造。
发明内容：
本发明所要解决的技术问题是提供一种四氯化碳的处理方法，本发明的技术依托现有成熟的气相法生产一氯甲烷的装置而建。
本发明四氯化碳的处理方法，其特征在于在现有气相法生产一氯甲烷装置上增加相应设备进行技术改造，使其可以分解四氯化碳。
反应方程式为：
1.CH3OH+HCl＝CH3Cl+H2O+热量
2.CCl4+2H2O+热量＝4HCl+CO2
3.HCl(生成的)+H2O＝稀盐酸
本发明提供一种氯甲烷副产物四氯化碳的处理方法，包括下列步骤：
(1)甲醇、四氯化碳、氯化氢分别经汽化、过热后进入反应器；
(2)甲醇、四氯化碳、氯化氢在反应器中在催化剂的作用下反应生成含有一氯甲烷、稀盐酸和四氯化碳的混合物；所述催化剂为活性炭、氧化铝、氧化锌、氯化锌中的一种或几种。
(3)步骤(2)得到的混合物进入分离系统分离。其中的一氯甲烷分离提纯后为产品I，稀盐酸分离后为产品II，四氯化碳分离后再返回四氯化碳汽化器。
反应流程为：
甲醇8经过甲醇汽化器(1)进入甲醇过热器(2)过热后进入反应器(6)。四氯化碳9经过四氯化碳汽化器(3)汽化后进入四氯化碳过热器(4)过热后进入反应器(6)。氯化氢10经过氯化氢过热器(5)过热后进入反应器(6)。反应器(6)出来的产物经过后处理系统(7)分离得到的一氯甲烷11和稀盐酸12外卖，四氯化碳13返回汽化器(3)。
优选的，反应器中反应温度为200-300℃。
优选的，四氯化碳与甲醇的摩尔比为1∶5-1∶20。更优选的，四氯化碳与甲醇的摩尔比为1∶5-1∶10。更优选的，四氯化碳与甲醇的摩尔比为1∶10-1∶20但不包括1∶10。
优选的，反应压力为0.1MPa-0.6MPa。
本发明还提供一种实现权利要求1所述的一种氯甲烷副产物四氯化碳的处理方法的设备，其特征在于，增加四氯化碳蒸发系统，
详细流程见说明书附图图1。
上述反应是对现有的生产一氯甲烷装置增加设备进行改造，更换催化剂，增加四氯化碳蒸发系统，四氯化碳经流量定值调节进入现有反应系统参加反应，改变反应温度与压力后进行生产，生产的后处理系统不需要改变，还可按原来装置的工艺来操作。
本发明提供了简单的四氯化碳处理技术，利用现有装置，设备改造简单，投资小易实施，反应生成的稀盐酸可继续利用，不存在二次污染。该处理方法适合现有大部分甲醇法生产甲烷氯化物的厂家，转化率高，可以达到96％以上，生成的稀盐酸可外卖或继续提浓后外卖。
附图说明
图1为本发明的工艺流程简图。1为甲醇汽化器，2为甲醇过热器，3为四氯化碳汽化器，4为四氯化碳过热器，5为氯化氢过热器，6为反应器，7为后处理系统。甲醇8经过甲醇汽化器(1)进入甲醇过热器(2)过热后进入反应器(6)。四氯化碳9经过四氯化碳汽化器(3)汽化后进入四氯化碳过热器(4)过热进入反应器(6)。氯化氢10经过氯化氢过热器(5)过热后进入反应器(6)。反应器(6)出来的产物经过后处理系统(7)分离得到的一氯甲烷11和稀盐酸12外卖，四氯化碳13返回汽化器(3)。
具体实施方式：
下述实施例是对本发明的进一步说明，但本发明不仅限于此。
实施例1：将现有装置中的催化剂更换为活性炭，增加四氯化碳汽化器(1)，四氯化碳过热器(2)可以和氯化氢过热器共用一台管壳式换热器，在正常生产过程中(CH3OH流量150Nm3/h)，将四氯化碳通过汽化器蒸发后经流量调节系统调节(30Nm3/h)进入反应器参加反应，反应温度180℃，停留时间10秒，反应冷却取样后分析，四氯化碳转化率95％以上。
实施例2：将现有装置中的催化剂更换为氧化铝，增加四氯化碳汽化器(1)，四氯化碳过热器(2)各一台，在正常生产过程中(CH3OH流量300Nm3/h)，将四氯化碳通过汽化器蒸发后经流量调节系统调节(30Nm3/h)进入过热器过热到270℃，进入反应器参加反应，反应温度300℃，停留时间5秒，反应冷却后取样分析，四氯化碳转化率98％以上。
实施例3：将现有装置中的催化剂更换为氧化锌，增加四氯化碳汽化器(1)，四氯化碳过热器(2)可以和氯化氢过热器共用一台管壳式换热器，在正常生产过程中(CH3OH流量300Nm3/h)，将四氯化碳通过汽化器蒸发后经流量调节系统调节(15Nm3/h)进入过热器过热到240℃，进入反应器参加反应，反应温度260℃，停留时间5秒，反应冷却后取样分析，四氯化碳转化率90％以上。
实施例4：将现有装置中的催化剂更换为氯化锌，增加四氯化碳汽化器(1)，四氯化碳过热器(2)各一台，在正常生产过程中(CH3OH流量300Nm3/h)，将四氯化碳通过汽化器蒸发后经流量调节系统调节(40Nm3/h)进入反应器参加反应，反应温度210℃，停留时间15秒，反应冷却后取样分析，四氯化碳转化率95％以上。
Claims (6)
1.一种氯甲烷副产物四氯化碳的处理方法，包括下列步骤：
(1)甲醇、四氯化碳、氯化氢分别经汽化、过热后进入反应器；
(2)甲醇、四氯化碳、氯化氢在反应器中在催化剂的作用下反应，四氯化碳分解为HCl和CO2，最后生成含有一氯甲烷、稀盐酸和四氯化碳的混合物；所述催化剂为活性炭、氧化锌、氯化锌中的一种；
(3)步骤(2)得到的混合物进入分离系统分离；其中的一氯甲烷分离提纯后为产品I，稀盐酸分离后为产品II，四氯化碳分离后再返回四氯化碳汽化器。
2.如权利要求1所述的氯甲烷副产物四氯化碳的处理方法，其特征在于反应器中反应温度为200-300℃。
3.如权利要求1所述的氯甲烷副产物四氯化碳的处理方法，其特征在于四氯化碳与甲醇的摩尔比为1∶5-1∶20。
4.如权利要求1至3任一项所述的氯甲烷副产物四氯化碳的处理方法，其特征在于四氯化碳与甲醇的摩尔比为1∶5-1∶10。
5.如权利要求1至3任一项所述的氯甲烷副产物四氯化碳的处理方法，其特征在于四氯化碳与甲醇的摩尔比为1∶10-1∶20但不包括1∶10。
6.如权利要求1所述的氯甲烷副产物四氯化碳的处理方法，其特征在于反应压力为0.1MPa-0.6MPa。
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| CN1061024C (zh) * | 1994-06-06 | 2001-01-24 | 埃勒夫阿托化学有限公司 | 四氯化碳醇解方法 |
| CN1762934A (zh) * | 2005-07-20 | 2006-04-26 | 江苏梅兰化工股份有限公司 | 一种四氯化碳转化为一氯甲烷的工业制备方法及其固定床反应器 |
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2006
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| 浅析四氯化碳的深度加工. 高旭东.氯碱工业. 1995 |
| 浅析四氯化碳的深度加工. 高旭东. 氯碱工业. 1995 * |
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