一種利用含醇鹽酸制備氯甲烷的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種利用含醇鹽酸制備氯甲烷的方法，包括以下步驟：將含醇鹽酸與甲醇按質(zhì)量比1：(1～2)連續(xù)加入塔式反應(yīng)器中，進(jìn)行兩級(jí)反應(yīng)，含有一氯甲烷的混合氣從塔式反應(yīng)器中采出，包含有少量的氯化氫，未反應(yīng)的甲醇，水，二甲醚等物質(zhì)，通入精餾塔，在塔頂采出純凈的氯甲烷，甲醇冷凝回流，加入到反應(yīng)器中再利用；少量的氯化氫與水在塔底形成低濃度的鹽酸廢水，進(jìn)行中和處理。本發(fā)明還公開(kāi)了采用所述方法制備氯甲烷的裝置，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：可以將難處理的含醇酸變廢為寶生產(chǎn)氯甲烷，使反應(yīng)不徹底的氯化氫、甲醇得以回收利用，提高原料的利用效率，降低了廢酸處理費(fèi)用，從而降低了生產(chǎn)成本。
【專利說(shuō)明】-種利用含醇鹽酸制備氯甲烷的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種利用含醇鹽酸制備氯甲烷的方法，屬于化工【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)在的氯甲烷合成工藝是利用甲醇和氯化氫在氯化鋅溶液中氣-液兩相反應(yīng)，由 于反應(yīng)不徹底和氣沫夾帶，大量的氯化氫和甲醇被蒸出，經(jīng)冷凝后收集到酸水罐中，形成含 醇鹽酸，這部分含醇酸很難處理，尤其是氯化氫與水形成共沸物，很難通過(guò)精餾分離?，F(xiàn)有 的處理方式是通過(guò)甲醇回收塔回收甲醇，但需要消耗大量蒸汽，并且產(chǎn)生的廢酸難以處理， 造成原料的大量浪費(fèi)以及加大了廢酸水的處理費(fèi)用。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明的目的是提供一種利用含醇鹽酸制備氯甲烷 的方法，回收利用反應(yīng)不徹底的氯化氫和甲醇，提高了原料的利用效率，降低了廢酸處理費(fèi) 用，從而降低了生產(chǎn)成本。
[0004] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
[0005] -種利用含醇鹽酸制備氯甲烷的方法，包括以下步驟：
[0006] (1)將含醇鹽酸加入到反應(yīng)器中；對(duì)甲醇進(jìn)行汽化，也加入到反應(yīng)器中，控制汽化 甲醇的80-90%與液相的含醇鹽酸進(jìn)行第一級(jí)反應(yīng)；汽化甲醇的10-20%進(jìn)入反應(yīng)器的上 層，形成第二級(jí)反應(yīng)區(qū)；
[0007] (2)對(duì)反應(yīng)器進(jìn)行加熱，控制第一級(jí)反應(yīng)的溫度為115_170°C，壓力為 240-500KPa，保持反應(yīng)器中液相成分與液位穩(wěn)定，持續(xù)進(jìn)料，甲醇與液相中的氯化氫反應(yīng)生 成一氯甲烷；
[0008] (3)步驟⑵中生成的一氯甲燒，以及未反應(yīng)的氯化氫、甲醇不斷被蒸出，蒸出的 氣體混合物進(jìn)入到第二級(jí)反應(yīng)區(qū)，未反應(yīng)的氯化氫進(jìn)一步與甲醇混合反應(yīng)，控制第二級(jí)反 應(yīng)的溫度為ll〇_125°C，壓力為210-450KPa ;
[0009] (4)將步驟（3)中生成的含有一氯甲烷、氯化氫、甲醇、水和二甲醚的混合氣體從 反應(yīng)器中采出，通入至精餾塔中，經(jīng)分離純化，從精餾塔的頂部采出純凈的一氯甲烷；
[0010] 其中，步驟⑴中，含醇鹽酸和甲醇加入量的質(zhì)量比為1 :(1?2)。
[0011] 步驟⑵中，優(yōu)選的反應(yīng)溫度為130-160°C，壓力為300-450KPa ;
[0012] 步驟（1)、（2)中，所述的反應(yīng)器為塔式多級(jí)反應(yīng)器；
[0013] 步驟（4)中，混合氣體中的甲醇經(jīng)冷凝進(jìn)入到回流罐中，進(jìn)一步經(jīng)氣化加入到反 應(yīng)器中參加反應(yīng)；
[0014] 步驟（4)中，混合氣體中的少量的氯化氫與水在精餾塔底形成低濃度的鹽酸廢 水，進(jìn)行中和處理后排出。
[0015] 采用本發(fā)明的方法制備氯甲烷的裝置，包括多級(jí)反應(yīng)器和精餾塔，所述多級(jí)反應(yīng) 器分別與熱交換器和汽化器相連，多級(jí)反應(yīng)器的頂部與冷凝器相連，冷凝器的另一端與精 餾塔相連；所述精餾塔的頂部與冷凝器相連，冷凝器的另一端與回流罐相連，所述回流罐分 別與精餾塔和汽化器相連；所述精餾塔的底部與再沸器相連。
[0016] 本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)具有如下有益效果：
[0017] 本發(fā)明可以將難處理的含醇酸變廢為寶生產(chǎn)氯甲烷，使反應(yīng)不徹底的氯化氫、甲 醇得以回收利用，提高了原料的利用效率，降低了廢酸處理費(fèi)用，從而降低了生產(chǎn)成本。年 生產(chǎn)量為5萬(wàn)噸的氯甲烷裝置，每年可平均節(jié)省甲醇800噸，氯化氫2700噸，具有較好的經(jīng) 濟(jì)效益。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0018] 圖1為本發(fā)明的工藝流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0019] 結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明，應(yīng)該說(shuō)明的是，下述說(shuō)明僅是為了解釋本 發(fā)明，并不對(duì)其內(nèi)容進(jìn)行限定。
[0020] 實(shí)施例1
[0021] 如圖1所示的工藝流程，一種利用含醇鹽酸制備氯甲烷的方法，包括以下步驟：
[0022] (1)將50kg含醇鹽酸加入到反應(yīng)器中，對(duì)50kg甲醇進(jìn)行汽化，也加入到反應(yīng)器中， 控制汽化甲醇的80%與液相的含醇鹽酸進(jìn)行第一級(jí)反應(yīng)；汽化甲醇的20%進(jìn)入反應(yīng)器的 上層，形成第二級(jí)反應(yīng)區(qū)；
[0023] (2)對(duì)反應(yīng)器進(jìn)行加熱，控制第一級(jí)反應(yīng)的溫度為115°C，壓力為240KPa，保持反 應(yīng)器中液相成分與液位穩(wěn)定，持續(xù)進(jìn)料，甲醇與液相中的氯化氫反應(yīng)生成一氯甲烷；
[0024] (3)步驟（2)中生成的一氯甲烷，以及未反應(yīng)的氯化氫、甲醇不斷被蒸出，蒸出的 氣體混合物進(jìn)入到第二級(jí)反應(yīng)區(qū)，未反應(yīng)的氯化氫進(jìn)一步與甲醇混合反應(yīng)，控制第二級(jí)反 應(yīng)的溫度為ll〇°C，壓力為210KPa ;
[0025] (4)將含有一氯甲烷、氯化氫、甲醇、水和二甲醚的混合氣體從反應(yīng)器中采出，通入 至精餾塔中，經(jīng)分離純化，從精餾塔的頂部采出純凈的一氯甲烷；甲醇經(jīng)冷凝進(jìn)入到回流罐 中，進(jìn)一步經(jīng)氣化加入到反應(yīng)器中參加反應(yīng)；少量的氯化氫與水在精餾塔底形成低濃度的 鹽酸廢水，進(jìn)行中和處理后作為生產(chǎn)廢水排出。
[0026] 經(jīng)檢測(cè)，制得一氯甲烷的純度為99. 95%，含醇酸中氯化氫轉(zhuǎn)化率為99. 2%。
[0027] 如圖1所示，采用該方法制備氯甲烷的裝置，包括多級(jí)反應(yīng)器和精餾塔，所述多級(jí) 反應(yīng)器分別與熱交換器和汽化器相連，多級(jí)反應(yīng)器的頂部與冷凝器相連，冷凝器的另一端 與精餾塔相連；所述精餾塔的頂部與冷凝器相連，冷凝器的另一端與回流罐相連，所述回流 罐分別與精餾塔和汽化器相連；所述精餾塔的底部與再沸器相連，再沸器用于給精餾塔底 部物料提供熱量，分離物料中甲醇。
[0028] 實(shí)施例2
[0029] -種利用含醇鹽酸制備氯甲烷的方法，包括以下步驟：
[0030] (1)將50kg含醇鹽酸加入到反應(yīng)器中，對(duì)100kg甲醇進(jìn)行汽化，也加入到反應(yīng)器 中，控制汽化甲醇的90%與液相的含醇鹽酸進(jìn)行第一級(jí)反應(yīng)；汽化甲醇的10%進(jìn)入反應(yīng)器 的上層，形成第二級(jí)反應(yīng)區(qū)；
[0031] (2)對(duì)反應(yīng)器進(jìn)行加熱，控制第一級(jí)反應(yīng)的溫度為170°C，壓力為500KPa，保持反 應(yīng)器中液相成分與液位穩(wěn)定，持續(xù)進(jìn)料，甲醇與液相中的氯化氫反應(yīng)生成一氯甲烷；
[0032] (3)步驟（2)中生成的一氯甲烷，以及未反應(yīng)的氯化氫、甲醇不斷被蒸出，蒸出的 氣體混合物進(jìn)入到第二級(jí)反應(yīng)區(qū)，未反應(yīng)的氯化氫進(jìn)一步與甲醇混合反應(yīng)，控制第二級(jí)反 應(yīng)的溫度為125°C，壓力為450KPa ;
[0033] (4)將含有一氯甲烷、氯化氫、甲醇、水和二甲醚的混合氣體從反應(yīng)器中采出，通入 至精餾塔中，經(jīng)分離純化，從精餾塔的頂部采出純凈的一氯甲烷；甲醇經(jīng)冷凝進(jìn)入到回流罐 中，進(jìn)一步經(jīng)氣化加入到反應(yīng)器中參加反應(yīng)；少量的氯化氫與水在精餾塔底形成低濃度的 鹽酸廢水，進(jìn)行中和處理后作為生產(chǎn)廢水排出。
[0034] 經(jīng)檢測(cè)，制得一氯甲烷的純度為99. 96%，含醇酸中氯化氫轉(zhuǎn)化率為99. 4%。
[0035] 實(shí)施例3
[0036] -種利用含醇鹽酸制備氯甲烷的方法，包括以下步驟：
[0037] (1)將50kg含醇鹽酸加入到反應(yīng)器中，對(duì)70kg甲醇進(jìn)行汽化，也加入到反應(yīng)器中， 控制汽化甲醇的85%與液相的含醇鹽酸進(jìn)行第一級(jí)反應(yīng)；汽化甲醇的15%進(jìn)入反應(yīng)器的 上層，形成第二級(jí)反應(yīng)區(qū)；
[0038] (2)對(duì)反應(yīng)器進(jìn)行加熱，控制第一級(jí)反應(yīng)的溫度為130°C，壓力為300KPa，保持反 應(yīng)器中液相成分與液位穩(wěn)定，持續(xù)進(jìn)料，甲醇與液相中的氯化氫反應(yīng)生成一氯甲烷；
[0039] (3)步驟（2)中生成的一氯甲烷，以及未反應(yīng)的氯化氫、甲醇不斷被蒸出，蒸出的 氣體混合物進(jìn)入到第二級(jí)反應(yīng)區(qū)，未反應(yīng)的氯化氫進(jìn)一步與甲醇混合反應(yīng)，控制第二級(jí)反 應(yīng)的溫度為115°C，壓力為300KPa ;
[0040] (4)將含有一氯甲烷、氯化氫、甲醇、水和二甲醚的混合氣體從反應(yīng)器中采出，通入 至精餾塔中，經(jīng)分離純化，從精餾塔的頂部采出純凈的一氯甲烷；甲醇經(jīng)冷凝進(jìn)入到回流罐 中，進(jìn)一步經(jīng)氣化加入到反應(yīng)器中參加反應(yīng)；少量的氯化氫與水在精餾塔底形成低濃度的 鹽酸廢水，進(jìn)行中和處理后作為生產(chǎn)廢水排出。
[0041] 經(jīng)檢測(cè)，制得一氯甲烷的純度為99. 95%，含醇酸中氯化氫轉(zhuǎn)化率為99. 3%。
[0042] 實(shí)施例4
[0043] 一種利用含醇鹽酸制備氯甲烷的方法，包括以下步驟：
[0044] (1)將50kg含醇鹽酸加入到反應(yīng)器中，對(duì)50kg甲醇進(jìn)行汽化，也加入到反應(yīng)器中， 控制汽化甲醇的90%與液相的含醇鹽酸進(jìn)行第一級(jí)反應(yīng)；汽化甲醇的10%進(jìn)入反應(yīng)器的 上層，形成第二級(jí)反應(yīng)區(qū)；
[0045] (2)對(duì)反應(yīng)器進(jìn)行加熱，控制第一級(jí)反應(yīng)的溫度為160°C，壓力為400KPa，保持反 應(yīng)器中液相成分與液位穩(wěn)定，持續(xù)進(jìn)料，甲醇與液相中的氯化氫反應(yīng)生成一氯甲烷；
[0046] (3)步驟（2)中生成的一氯甲烷，以及未反應(yīng)的氯化氫、甲醇不斷被蒸出，蒸出的 氣體混合物進(jìn)入到第二級(jí)反應(yīng)區(qū)，未反應(yīng)的氯化氫進(jìn)一步與甲醇混合反應(yīng)，控制第二級(jí)反 應(yīng)的溫度為ll〇°C，壓力為350KPa ;
[0047] (4)將含有一氯甲烷、氯化氫、甲醇、水和二甲醚的混合氣體從反應(yīng)器中采出，通入 至精餾塔中，經(jīng)分離純化，從精餾塔的頂部采出純凈的一氯甲烷；甲醇經(jīng)冷凝進(jìn)入到回流罐 中，進(jìn)一步經(jīng)氣化加入到反應(yīng)器中參加反應(yīng)；少量的氯化氫與水在精餾塔底形成低濃度的 鹽酸廢水，進(jìn)行中和處理后作為生產(chǎn)廢水排出。
[0048] 步驟（1)中，含醇鹽酸和甲醇加入量的質(zhì)量比為1 :1。
[0049] 經(jīng)檢測(cè)，制得一氯甲烷的純度為99. 95%，含醇酸中氯化氫轉(zhuǎn)化率為99. 2%。
【權(quán)利要求】
1. 一種利用含醇鹽酸制備氯甲烷的方法，其特征在于，包括以下步驟： ⑴將含醇鹽酸加入到反應(yīng)器中；對(duì)甲醇進(jìn)行汽化，也加入到反應(yīng)器中，控制汽化甲醇 的80-90%與液相的含醇鹽酸進(jìn)行第一級(jí)反應(yīng)；汽化甲醇的10-20%進(jìn)入反應(yīng)器的上層，形 成第二級(jí)反應(yīng)區(qū)； (2) 對(duì)反應(yīng)器進(jìn)行加熱，控制第一級(jí)反應(yīng)的溫度為115-170°C，壓力為240-500KPa，保 持反應(yīng)器中液相成分與液位穩(wěn)定，持續(xù)進(jìn)料，甲醇與液相中的氯化氫反應(yīng)生成一氯甲烷； (3) 步驟（2)中生成的一氯甲烷，以及未反應(yīng)的氯化氫、甲醇不斷被蒸出，蒸出的氣體 混合物進(jìn)入到第二級(jí)反應(yīng)區(qū)，未反應(yīng)的氯化氫進(jìn)一步與甲醇混合反應(yīng)，控制第二級(jí)反應(yīng)的 溫度為 ll〇_125°C，壓力為 210-450KPa ; (4) 將步驟（3)中生成的含有一氯甲烷、氯化氫、甲醇、水和二甲醚的混合氣體從反應(yīng) 器中采出，通入至精餾塔中，經(jīng)分離純化，從精餾塔的頂部采出純凈的一氯甲烷； 其中，步驟（1)中，含醇鹽酸和甲醇加入量的質(zhì)量比為1 :(1?2)。
2. 如權(quán)利要求1所述的一種利用含醇鹽酸制備氯甲烷的方法，其特征在于，步驟（2) 中，反應(yīng)溫度為130_160°C，壓力為300-450KPa。
3. 如權(quán)利要求1所述的一種利用含醇鹽酸制備氯甲烷的方法，其特征在于，步驟（1)、 (2)中，所述的反應(yīng)器為塔式多級(jí)反應(yīng)器。
4. 如權(quán)利要求1所述的一種利用含醇鹽酸制備氯甲烷的方法，其特征在于，步驟（4) 中，混合氣體中的甲醇經(jīng)冷凝進(jìn)入到回流罐中，進(jìn)一步經(jīng)氣化加入到反應(yīng)器中參加反應(yīng)。
5. 如權(quán)利要求1所述的一種利用含醇鹽酸制備氯甲烷的方法，其特征在于，步驟（4) 中，混合氣體中的少量的氯化氫與水在精餾塔底形成低濃度的鹽酸廢水，進(jìn)行中和處理后 排出。
6. -種利用含醇鹽酸制備氯甲烷的裝置，其特征在于，包括多級(jí)反應(yīng)器和精餾塔，所述 多級(jí)反應(yīng)器分別與熱交換器和汽化器相連，多級(jí)反應(yīng)器的頂部與冷凝器相連，冷凝器的另 一端與精餾塔相連；所述精餾塔的頂部與冷凝器相連，冷凝器的另一端與回流罐相連，所述 回流罐分別與精餾塔和汽化器相連；所述精餾塔的底部與再沸器相連。
【文檔編號(hào)】C07C19/03GK104058924SQ201410294534
【公開(kāi)日】2014年9月24日 申請(qǐng)日期:2014年6月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月25日
【發(fā)明者】程繼增, 崔行安, 和德杰 申請(qǐng)人:魯西化工集團(tuán)股份有限公司硅化工分公司