氯甲烷生产技术进展
[ ] L 转化率,需较大的反应空间 。 [ ]
规模生产氯甲烷, ! C " $年英国开始生产。
! 氯甲烷生产技术路线
目前,国外甲烷氯化物的生产技术已相当成 熟,单机生产能力已超过 B / ,经济技术指 $> 3 0 标高。甲烷氯化物的生产方法主要有甲烷氯化法 和甲醇氢氯化法。甲醇氢氯化法又可分为"种技 术路线:气% 液相非催化法;气 % 液相催化法; 气%固相催化法。化学反应方程式为: 主反应: D E F EGE D : !D E D : GE F " " # 副反应: # D E F E !D E F D E F " " "GE # ! H ! 气%液相非催化法 气%液相非催化法由 6 I 化学公司开发成 功。甲醇和氯化氢在一定压力下反应生成氯甲 烷。由于甲醇和氯化氢单程反应不可能完全,因 万方数据 此,需经分离后循环使用。其工艺流程见图 。 !
[ ] ! 采用的甲醇氢氯化法 。美国于 ! C # $ 年开始大
甲醇与过量 ! $ J 的氯化氢经换热器后由反 应器下部进入反应器 ! ,反应温度 ! # $ K,压力 。反应器上部为分馏塔,控制回流比 ! H $ LM 9 0 ,分出被氯化氢饱和的氯甲烷;未反应 !N ! ! # 的甲醇和生成的水、二甲醚(6M O)返回主反 应器。部分反应液进入汽堤塔 # ,蒸出溶解的氯 甲烷、甲醇;由塔釜排出含氯化氢的共沸物,该 共沸物可进一步吸收氯化氢后成为 " # J !" 5 J 的盐酸。分馏塔顶分出的气体经冷凝、气液分离 后,液体回流,气体经冷凝器A冷凝后进入氯化 氢分离塔& ,由塔顶分出氯化氢返回反应器,由 塔釜得到氯甲烷。 该法优点是甲醇转化率高,甲醇单耗可接近 理论 值($ / ) ;产 品 纯 度 H L " B3D E F E 3D E D : " " 高,不需精制;氯 甲 烷 选 择 性 高;反 应 副 产 物 6M O较另 # 种 方 法 少;适 于 大 规 模 生 产 #!5 。 但该法对设备材质的要求高;反应过程中生成多 种共沸物,需 经 汽 提、蒸 馏、吸 收 过 程 加 以 处 理。另外,氯化氢和甲醇的反应速度低,为提高
&
&,单台生产能力
・) "・
有
机
硅
材
料
第) !卷
! 结束语
作为合成甲基氯硅烷的基础原料,氯甲烷成 本占甲基氯硅烷成本的 ! " #,氯甲烷生产的经 济规模化一直是制约我国有机硅行业发展的关键 技术之一,国内外的生产现状表明我们存在的距 离。随着中国加入 $% & 步伐的加快,我国有机 硅的生产与发展将面临更加激烈的国际竞争。氯 甲烷万吨级大反应釜的开发成为当务之急。笔者 认为开发的重点有’条:一是气(液相催化法卧 式反应釜的开发,二是气(固相催化法列管式固 定床反应器的开发。 ’ 种方法都有难度,各厂家 应根据各自情况加以选择。 参 考 文 献
$ 国内生产现状
$ * + 气!液相非催化法 目前,国 外 只 有 2 6 7 化 学 公 司 采 用 此 法, 国内尚无对此法的研究开发。 $ * $ 气!液相催化法 于+ / / /年下半年开工建设的泰安氯碱工程 引进 了 法 国 克 莱 布 斯—斯 卑 西 姆 公 司 & / (8 9 . (氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲 烷 及 四 氯 化 : , ; 碳的总称)生产装置,采用法国阿托公司技术; 其甲醇氢氯化生产氯甲烷工艺采用气!液相催化 法,氯甲烷产量为 $ / 。国内千吨级以上的 (8 9 . 有机硅单体生产厂,除浙江开化合成材料有限公 司采用农生产中回收的氯甲烷外,北京化工二 厂、星火化工厂、吉化公司电石厂等均采用此 法。 吉化公司电石厂的氯甲烷生产装置采用多釜
氯甲烷生产技术进展
宋立新
(吉化集团公司研究院,吉林 ! ) " # $ # !
摘要:简要介绍了甲醇氢氯化法制备氯甲烷的 " 种技术路线:气 % 液相非催化法、气 % 液相催化法和 气%固相催化法。分析了国内氯甲烷的生产状况并认为气%液相催化法和气%固相催化法是开发的重点。 关键词:氯甲烷,氢氯化,甲醇,有机硅,氯化氢
&,生产能力 并联方法,反应釜单台容积 & < $
& / (年代国外技术进展
[ ] + / 艺 ,为气
2 6 7化 学 公 司 报 导 了 一 种 烃 卤 化 催 化 工 ! 固相催化法。该工艺将氢氯化反
应器的床层分为 $!> 个区域,在低活性的初始 区填充低比表面积或低浓度的催化剂(浓度是对 负载型催化剂而言) ,例如 !!" / 活 # % @ A : # $ &、 $ 性炭;然后在高活性的随后区填充高比表面积或 高浓度的催化剂。这样,通过降低反应热点来降 低焦炭的形成和床层阻力降,以提高催化剂的使 用寿命。 2 6 7 化学公司还介绍了一种用于气 ! 固相 [ ] $ ( 催化 法 的 新 型 催 化 剂 :负 载 型 的 B / @ A : # & ; C % $ 催 化 剂。 该 催 化 剂 催 化 活 性 高, 副 产 物 2, 3 的生成量小;同时克服了传统催化剂 !! " # % $ & 的弱点,不会产生过量的积炭。 D E # F . A公司介绍了一种甲醇分步进料合成
[ ] + 0 改 ,采用釜外循环工艺,反应釜单台容积
$个反应器串联,一部分甲醇和氯化氢一起进入 第一反应器,反应器的流出物和另一部分甲醇再 一起进入第二个反应器。这样,既降低了原料消 耗,又降低了副产物 2, 3 的量,而且降低了后 步精制氯甲烷时硫酸的用量。
0
/ ,氯化氢单耗 ( 4 ! 58 9 . * 0 0 / ,甲醇单耗( / 9= : # 9: = : # * 4 0 ! ( * 5 ( 9: = % = & & 万方数据 。该工艺在国内属领先水平,但与国外 9: =: # <
[ , ] 4 + ( ! + 5 的要求高 。
/ (年代先进水平相比,差距仍较大。 $ * & 气!固相催化法 已投产的巨化氟化学公司的& / (8 9 .: , ;生 产装置采用日本德山曹达技术,其甲醇氢氯化工 艺采用气!固相催化法;氯甲烷和四氯化碳的产 量分别为+ / / 。正在建设中的江苏 48 9 .和+ >8 9 . / 梅兰集团(泰州)的& (8 9 .: , ;生产装置为美 国斯托福公司技术,甲醇氢氯化工艺也采用此 法。 吉化公司研究院对此法进行了深入的可行性 研究。以浸渍氯化锌的活性氧化铝为催化剂,对 催化反应动力学、反应工艺条件、停留时间、催 化剂的浸渍制备等内容进行了探索;目前,小试 催化剂寿命评价时间达 $+ ,甲醇单耗 ( ( (? * 4 ’ / ,氯 化 氢 单 耗 ( / 9: = % = 9: = : # * 0 (9 = : # & & 。 催化剂指标超过俄罗斯产品,并已完成 9: = : # & 了百吨规模的中试装置的设计及设备制造,以进 行反应器及工程放大的研究。
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