CN1212298C - 一种一氯甲烷的加压合成精制工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明为液相催化法加压生产一氯甲烷的新工艺，将氯化氢和甲醇按比例配合后，在装有催化剂的釜式反应器中，在一定温度和压力下合成一氯甲烷，并采用酸/水洗、碱洗脱除未反应的甲醇和氯化氢，并采用浓硫酸洗涤脱除残余的水份和反应副产的二甲醚；经净化、干燥后的氯甲烷气体通过压缩、冷凝得到高纯度的液体一氯甲烷产品。
Description
技术领域：
本发明为生产氯甲烷的先进制备方法。
背景技术：
目前，氯甲烷共有3种工业生产方法，即副产回收法、甲烷氯化法、甲醇氢氯化法。
副产回收法是将农药生产过程中产生的氯甲烷、氯化氢混合尾气经冷冻脱水，再经浓硫酸干燥，固碱中和除酸，然后经压缩、冷凝液化得产品氯甲烷。但副产回收法因受制于农药敌百虫生产和销售，氯甲烷生产量受到限制，且产品纯度满足不了合成甲基氯硅烷的要求。
甲烷氯化法是将甲烷和氯气在400℃高温下进行氯化，氯化产物经水吸收除去氯化氢，再经压缩、冷凝分离未反应的甲烷后分馏出氯甲烷和多氯化物。甲烷氯化法适于生产多氯化物，单产一氯甲烷者一般不用此法。
甲醇氯化法是将氯化氢和甲醇按比例配合后，在一定条件下进行合成反应生成粗产品氯甲烷，再经净化、干燥、压缩、冷凝得到液体氯甲烷。本发明具有原料易得，自动化程度高，收率高等优点。
发明内容：
本发明为液相催化法加压生产一氯甲烷的新工艺。经汽化的甲醇和氯化氢按一定比例进入装有氯化锌溶液的反应釜中，控制反应釜温度为140-170℃、反应釜压力为0.05-0.25Mpa，反应生成氯甲烷。氯甲烷等反应产物及未反应完全的氯化氢、甲醇一起经冷凝器冷却冷凝，水和甲醇冷凝后进入汽液分离器，氯甲烷、二甲醚及未反应的氯化氢、甲醇一起进入酸水洗塔塔底，酸水洗塔塔顶加定量的水，将大部分氯化氢、甲醇除去，产生的酸由塔釜排入稀酸槽，氯甲烷和二甲醚及少量氯化氢由酸水洗塔塔顶进入碱洗塔塔底。碱洗塔塔顶加烧碱洗涤液，控制烧碱浓度为5～15％，将氯甲烷中的氯化氢除掉，洗涤后的碱液由塔釜进入废碱槽。氯甲烷和二甲醚及残余水由碱洗塔顶进入硫酸干燥塔塔底，采用多塔串联的硫酸逆流流程进行干燥。塔顶温度控制在20-40℃、硫酸循环量为15-40m3/h，经过多个硫酸干燥塔将残余的水和反应副产物中的二甲醚除掉，经净化干燥后的氯甲烷气体由干燥塔塔顶进入压缩机，经压缩、冷凝得到高纯度的液体氯甲烷产品。
稀酸槽的含醇酸由泵打入脱醇塔，经脱醇塔分离后，塔底得到15-20％盐酸，塔顶得到的甲醇及少量氯化氢和水，其甲醇含量控制在50-80％(wt)，由塔顶经冷凝器冷凝后，冷凝液进入回流罐，一部分进入氯甲烷反应釜。
本发明反应釜温度采用体外循环控制，即反应液通过循环泵经釜外换热器移出或补充热量，避免反应釜产生骤冷、骤热现象，延长反应釜的使用寿命。
本发明具有以下特点：
1、氯甲烷合成采用加压技术，并采用体外循环工艺，实现反应的热交换，避免反应釜产生骤冷、骤热现象，延长反应釜的使用寿命。
2、用气相甲醇和氯化氢分开进料方式。
3、氯甲烷精制系统酸水洗塔采用循环吸收工艺，将酸洗塔与水洗塔合并为一个塔，通过塔釜液的体外循环及调节补充水量，控制塔的吸收效率和盐酸浓度。
4、氯甲烷精制系统的碱洗塔通过塔釜液的体外自身循环及调节碱量(补加10％烧碱溶液)控制塔的吸收效率和碱液浓度。
5、氯甲烷精制系统的硫酸干燥过程采用多塔串联的硫酸逆流流程，简化工艺，节约能耗，提高了氯甲烷的收率。
6、稀盐酸脱醇和稀盐酸提浓的工艺，实现了甲醇与氯化氯的回收利用。
具体实施方式
经汽化的甲醇和来自盐酸脱吸的氯化氢按一定比例进入装有氯化锌溶液的反应釜中，在160℃，0.2MPa下反应生成氯甲烷。氯甲烷等及未反应的氯化氢、甲醇一起经冷凝器冷凝冷却，部分水和甲醇冷凝后进入汽液分离器，由分离器回流至反应釜中来调节反应釜温度。反应生成氯甲烷等及未反应的氯化氢、甲醇一起进入酸水塔塔底，酸水塔塔顶加定量的水，将大部分氯化氢、甲醇除去，产生的酸由塔釜排入稀酸槽，氯甲烷、二甲醚及少量氯化氢由酸水洗塔塔顶进入碱洗塔塔底。碱洗塔塔顶加10％的烧碱洗涤液，将氯甲烷中的氯化氢除掉，洗涤后的碱液由塔釜进入废碱槽。氯甲烷和二甲醚及残余水由碱洗塔顶进入硫酸干燥I塔塔底，再经I塔塔顶进入硫酸干燥II塔塔底，由II塔塔顶进入硫酸干燥III塔塔底。干燥三个塔都采用自循环，浓硫酸由硫酸干燥III塔加入，再溢流至II塔，由II塔再溢流至I塔，采用三塔串联的硫酸逆流流程进行干燥。经过三个硫酸干燥塔将残余的水和反应副产中的二甲醚除掉，经净化干燥后的氯甲烷气体由干燥III塔塔顶进入压缩机，经压缩、冷凝得高纯度的液体氯甲烷产品。控制酸水塔和碱洗塔的塔顶温度及塔自身循环量。硫酸干燥I塔塔顶温控制在22℃，硫酸循环量为25m3/h，干燥II塔塔顶温度控制在22℃，硫酸循环量25m3/h，干燥III塔顶温25℃循环量25m3/h，硫酸干燥I塔中硫酸浓度大于84％，干燥II塔硫酸浓度大于91％，干燥III塔中硫酸浓度大于93％。
稀酸槽的含醇酸由泵打入脱醇塔，经脱醇塔分离后，塔底得到15％盐酸，塔顶得到的甲醇及少量氯化氢和水，其甲醇含量控制在60％(wt)，由塔顶经冷凝器冷凝后，冷凝液进入回流罐，一部分进入氯甲烷反应釜。
Claims (1)
1.一种在氯化锌溶液的催化下，通过汽化的甲醇和氯化氢反应合成一氯甲烷的新工艺，反应釜温度为140-170℃，反应釜压力为0.05-0.25Mpa，所得粗产物经酸水洗涤塔、碱洗塔、硫酸干燥塔除去杂质，其中碱洗塔烧碱浓度为5～15％；硫酸干燥塔是采用多塔串联的硫酸逆流方式除去氯甲烷中的水及二甲醚，塔顶温控制在20-40℃，硫酸循环量是15-40m3/h；酸水洗涤塔塔釜得到的含大部分氯化氢和甲醇的含醇酸由泵打入脱醇塔进行分离，塔底得到15-20％盐酸，塔顶得到甲醇及少量氯化氢和水，其甲醇含量控制在50-80％(wt)，由塔顶经冷凝器冷凝后，冷凝液进入回流罐，一部分进入氯甲烷反应釜。
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