一氯甲烷生产工艺及设计_甲烷_硅烷_氯化氢

氯甲烷,又名甲基氯,是一种有机化合物,化学式为CH 3 Cl,常温常压下为无色气体,微溶于水,溶于乙醇、氯仿、苯、四氯化碳、冰醋酸等,主要用作有机硅的原料,也用作溶剂、冷冻剂、香料等。

一氯甲烷用途

1.用于生产甲基氯硅烷、四甲基铅、甲基纤维素等,少量用于生产季铵化合物、农药,在异丁橡胶生产中用作溶剂;

2.有机合成的重要原料。主要用来生产有机硅化合物-甲基氯硅烷,以及甲基纤维素。还广泛用作溶剂、提取剂、推进剂、致冷剂、局部麻醉剂、甲基化试剂,用于生产农药、医药、香料等。全世界生产的氯甲烷中,约80%用来生产甲基氯硅烷和四甲基铅,但由于汽油中的抗爆化合物正逐渐由无铅物代替,因此四甲基铅的消费逐渐下降;

3.主要用作有机硅的原料,也用作溶剂、冷冻剂、香料等。目前主要用于生产甲基氯硅烷,为有机硅行业发展提供原料;

4.制备二、三氯甲烷和四氯化碳;

一氯甲烷生产工艺

(1)工艺路线选择

目前,氯甲烷大规模工业化生产主要有甲烷法、甲醇法,比较如下:

① 甲烷热氯化法(甲烷法)

CH4 + CL2 → CH3CL + HCL

以甲烷和氯气为原料经热氯化反应生产氯甲烷。

1. 甲醇气相氢氯化法

生产氯甲烷工艺甲烷氯化物装置副产的氯化氢气体与新鲜甲醇蒸气在一定温度、压力下混合进入氢氯化反应器,反应器为列管固定床式,管内装有催化剂,在催化剂作用下,氯化氢和甲醇反应生成一氯甲烷和水。

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2)甲醇液相催化法

生产氯甲烷工艺原料甲醇气体与氯化氢气体混合后进入含有液相催化剂的反应釜,在一定温度、压力下进行反应。反应器出来的气体经回流冷凝器,凝液回到反应釜,反应温度由回流冷却器凝液量控制。经过回流冷凝器的气相进一步冷却后进入HCl吸收器。在HCl吸收器中湿一氯甲烷气体与来自水洗塔的稀酸相遇,再进一步吸收未被冷凝的氯化氢。吸收后的气体进入水洗塔、碱洗塔去掉湿一氯甲烷气体中的残余氯化氢后进入硫酸干燥系统。自碱洗塔出来的气体依次进入一级硫酸干燥塔、二级硫酸干燥塔、三级硫酸干燥塔,经三级硫酸干燥除去气体中含有的微量水分、甲醇和副产物二甲醚。废酸经分层器静置后泵送至稀硫酸贮槽贮存。

一氯甲烷主要用于生产甲基氯硅烷,全世界有50%~90%的一氯甲烷用于有机硅生产。此外还用于甲基纤维素、四甲基铅、除草剂、丁基橡胶、季胺化合物等的生产。还可用作致冷剂、发泡剂,以及橡胶、树脂、有机化合物的溶剂。

目前国内一氯甲烷主要生产方法有2种:①液相催化法。该法是将气态甲醇和氯化氢混合进入装有液体催化剂的反应釜进行液相反应。采用此法的代表公司是法国阿托化学、美国道化学公司。②气相氢氯化法。气体甲醇与氯化氢在装有催化剂的固定床反应器内进行反应,反应为放热反应,反应热由热媒移出。

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