[发明专利]气固相催化法生产氯甲烷的技术

说明书

所属技术领域

本发明涉及一种有机合成工业的生产氯甲烷的技术，特别是一种气固相催化法生产氯甲烷的技术，适合于化工合成氯甲烷。

背景技术

目前，氯甲烷是有机合成工业的重要原料，主要用来生产有机硅化物的原料甲基氯硅烷。但生产工艺技术复杂，成本高，产品质量也较差。

发明内容

本发明所要解决的问题在于，克服现有技术的不足，提供了一种气固相催化法生产氯甲烷的技术。该技术不仅设计合理，制作简单，而且运用气-液相非催化法甲醇法生产氯甲烷。优点是产品单纯，主产品只有一个，即氯甲烷，反应生成的少量二甲醚是唯一的副产物。由于该法采用石油化工廉价的甲醇为原料，运输和贮存方便，过程灵活性大。

本发明采用的技术方案是：除酸塔、氯甲烷精馏塔、甲醇贮罐、HCI贮罐、液体氯化氢贮罐、氯甲烷贮罐、加热器一、加热器二、加热器三、加热器四、加热器五、加热器六、加热器七、反应器、左回流罐、右回流罐按其系统功能通过连接管线组装一体而构成。

本发明的优点是甲醇转化率高，CH₃CI选择性高，甲醇单耗接近理论值，产品纯度高，适合大规模生产。操作反应时，液态甲醇在蒸汽加热器二中汽化，进入气相反应器底部，比化学计量过量的HCI在加热器一中汽化，同时进入反应器底部。反应器是三个平行的多管式反应器，管内装填γ-AI₂O₃催化剂，甲醇和HCI在管内以300h^-1的空速流经固定床进行反应，管间用冷却水移去反应放出的热，并保持反应器温度恒定在250℃左右，同时副产一定量蒸汽。反应器顶部流出的气体含氯甲烷、水、过量的HCI、少量二甲醚和未反应的甲醇。该气体进入除酸塔中加水进行蒸馏，在塔底形成具有高沸点的HCI-水二元共沸液，冷却后储于液体氯化氢贮罐。塔顶气体含氯甲烷、少量二甲醚和未反应的甲醇，除部分回流外，大部分送入氯甲烷精馏塔精馏，在塔顶获得纯度大于99.5％的氯甲烷。塔釜甲醇循环回反应器。

本发明的有益效果是，设计合理，使用方便，是理想的氯甲烷制备工艺技术。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1为本发明的结构示意图。

附图编号为：1、除酸塔，2、氯甲烷精馏塔，3、甲醇贮罐，4、HCI贮罐，5、液体氯化氢贮罐，6、氯甲烷贮罐，7、加热器一，8、加热器二，9、加热器三，10、加热器四，11、加热器五，12、加热器六，13、加热器七，14、反应器，15、左回流罐，16、右回流罐，17、连接管线。

具体实施方式

参照图1，除酸塔(1)、氯甲烷精馏塔(2)、甲醇贮罐(3)、HCI贮罐(4)、液体氯化氢贮罐(5)、氯甲烷贮罐(6)、加热器一(7)、加热器二(8)、加热器三(9)、加热器四(10)、加热器五(11)、加热器六(12)、加热器七(13)、反应器(14)、左回流罐(15)、右回流罐(16)按其系统功能通过连接管线(17)组装一体而构成。

以硅胶或三氧化二铝为催化剂，甲醇和氯化氢反应生成氯甲烷，反应温度为250-300℃，甲醇单程转化率为98.5％，选择性为99.8％。催化剂中以γ-AI₂O₃的催化性能最好，同一温度下，随着停留时间的延长和HCI/CH₃OH比的增加，甲醇单程转化率上升，选择性亦增高，生成的二甲醚量相应减少。

本发明的优点是甲醇转化率高，CH₃CI选性高，甲醇单耗接近理论值，产品纯度高，适合大规模生产。操作反应时，液态甲醇在蒸汽加热器二(8)中汽化，进入气相反应器(14)底部，比化学计量过量的HCI在加热器一(7)中汽化，同时进入反应器(14)底部。反应器(14)是三个平行的多管式反应器，管内装填γ-AI₂O₃催化剂，甲醇和HCI在管内以300h^-1的空速流经固定床进行反应，管间用冷却水移去反应放出的热，并保持反应器(14)温度恒定在250℃左右，同时副产一定量蒸汽。反应器(14)顶部流出的气体含氯甲烷、水、过量的HCI、少量二甲醚和未反应的甲醇。该气体进入除酸塔(1)中加水进行蒸馏，在塔底形成具有高沸点的HCI-水二元共沸液，冷却后储于液体氯化氢贮罐(5)。塔顶气体含氯甲烷、少量二甲醚和未反应的甲醇，除部分回流外，大部分送入氯甲烷精馏塔(2)精馏，在塔顶获得纯度大于99.5％的氯甲烷。塔釜甲醇循环回反应器(14)。