[发明专利]一种氯甲烷的制备方法

说明书

本发明涉及一种用于制备氯甲烷的氯化剂及其用途和氯甲烷的制备方法，该氯化剂包括CuCl₂和KCl，CuCl₂：KCl的摩尔比为5～0.5：1，所述氯化剂为混合盐熔液，用于制备氯甲烷。该制备方法包括：步骤1），CH₄和/或CH₃Cl和所述氯化剂反应，CH₄和/或CH₃Cl被氯化得到氯甲烷和HCl，氯化剂中的CuCl₂被还原成CuCl，得到含氯甲烷和HCl的气体和含CuCl的盐熔液，采用混合盐溶液作为氯化剂，反应过程易控制，通过调整反应条件能控制各氯代产物的产出比例，可以主产二氯甲烷和三氯甲烷，同时防止四氯化碳的产生，而且反应以廉价易得的HCl为原料比氯气更经济。

技术领域

本发明涉及氯代烷烃的生产化工领域，特别是涉及一种用于制备氯甲烷的氯化剂及其用途和氯甲烷的制备方法。

背景技术

氯甲烷是一类非常重要的化合物，被广泛应用于工业、农业、农药、有机合成中。在常温下为气态的氯甲烷是一氯甲烷，液态的氯甲烷主要包括二氯甲烷、三氯甲烷(氯仿)、四氯化碳。二氯甲烷和三氯甲烷都是重要的工业溶剂，而四氯化碳属于违禁品。

氯甲烷最早的工业生产方式是以甲烷和氯气为原料直接氯化，该方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、冷凝分离出未反应的甲烷后分馏出一氯甲烷和多氯化物。但是这种工艺由于反应温度难以控制，反应一旦引发容易产生多氯甲烷包括不好处理的四氯化碳，产品组成比例也很难控制，另外直接氯化副产的氯化氢用水吸收腐蚀设备，污染环境。所以随着工业的发展甲烷直接氯化法逐渐被甲醇氢氯化法取代。

甲醇氢氯化法是将氯化氢与甲醇按比例配合后，在一定条件下进行合成反应先生成一氯甲烷，一氯甲烷再经氯化得到以二氯甲烷和三氯甲烷为主要产品的氯甲烷产物。甲醇氢氯化法以甲醇和氯化氢为原料，一方面可以消耗工业产生的大量氯化氢，平衡氯化氢；另一方面可以通过调节反应条件调控氯甲烷的产品结构，特别是可以根据市场需求获得不同比例的二氯甲烷和三氯甲烷，同时防止四氯化碳的产生，工艺易分离，流程短。所以随着甲醇工业的兴起以及氯化氢价格的影响，从80年代末甲醇氢氯化法路线占主导地位，但甲醇氢氯化法相比较甲烷直接氯化法存在成本高的缺点。

如申请号为201010153234.1的中国专利公开了一种气液相非催化法生产氯甲烷的技术，在一定条件下甲醇与过量10％的氯化氢进入反应器，反应生成氯甲烷和水，并副产二甲醚，经过一系列的工艺分离、提纯得到氯甲烷产品。由于该方法需要氯化氢过量，所以产生的废酸需要处理，副产的二甲醚也需分离提纯，存在工艺流程长，成本高等缺点。

申请号CN200810071289.0的中国专利公开了一种氯甲烷的制备方法。将氯化镍和氯化亚铜碾成粉末，混合均匀后装入反应器中反应，控制反应温度为350～430℃，将甲烷与氧气的混合气体通入反应器中反应；将反应后产出的气体产物流加压，冷却后，得到氯甲烷混合液，经除水、精馏得到氯甲烷产品。该发明以固相氯化镍作为氯源，不易于输送，且氧气和甲烷同时通入反应器中，副产物较多，增加分离提纯难度，且固相反应易粘结。

为了克服目前生产氯甲烷工艺和技术存在的缺点，我们发明了一种甲烷液相氧氯化生产氯甲烷的工艺。从低成本的天然气和氯化氢出发，根据需要，通过调节反应条件生产不同组分和比例的氯甲烷，整个工艺经济、简单、产品结构易于调节、可消耗工业产生的大量氯化氢。

发明内容