[發(fā)明專利]一種高純度一氯甲烷的生產(chǎn)工藝

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710113228.1
• 申請日: 2007-10-12
• 公開（公告）號: CN101134708A
• 公開（公告）日: 2008-03-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 于海濤;何樹棟;張晶群
• 申請（專利權(quán)）人: 山東東岳氟硅材料有限公司
• 主分類號: C07C19/03
• 分類號: C07C19/03;C07C17/10
• 代理公司: 濟南金迪知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 王緒銀

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及甲烷氯化物的生產(chǎn)工藝，特別涉及一種高純度一氯甲烷的生產(chǎn)方法。

背景技術(shù)

隨著有機硅產(chǎn)業(yè)的發(fā)展以及一氯甲烷下游產(chǎn)品的不斷開發(fā)，對一氯甲烷商品量的需求日益增多，但現(xiàn)階段大多數(shù)的一氯甲烷生產(chǎn)裝置只是作為配套裝置生產(chǎn)，一氯甲烷的質(zhì)量難以達(dá)到市場要求。現(xiàn)階段合成一氯甲烷均采用氣固相催化法和液相催化法，在氣固相催化法生產(chǎn)工藝中，有兩種生產(chǎn)方法：

一種是經(jīng)催化反應(yīng)的粗一氯甲烷經(jīng)激冷后，依次經(jīng)水洗、堿洗、硫酸干燥后壓縮制得一氯甲烷。CN1686981公開了一種一氯甲烷制備方法。它以甲醇和氯化氫為原料，活性催化劑存在下，在260-320℃，0.2-0.6MpaG條件下，氣相反應(yīng)生成一氯甲烷和水，出反應(yīng)器高溫反應(yīng)氣經(jīng)稀鹽酸激冷后，分離后濕氣經(jīng)冷凝器冷凝(冷凝液為稀鹽酸用于反應(yīng)氣激冷)，硫酸干燥、壓縮冷凝制得一氯甲烷。CN1515528公開了液相催化法加壓生產(chǎn)一氯甲烷的工藝，將氯化氫和甲醇按比例配合后，在裝有催化劑的釜式反應(yīng)器中，在一定溫度和壓力下合成一氯甲烷，并采用酸/水洗、堿洗脫除未反應(yīng)的甲醇和氯化氫，并采用濃硫酸洗滌脫除殘余的水份和反應(yīng)副產(chǎn)的二甲醚；經(jīng)凈化、干燥后的氯甲烷氣體通過壓縮、冷凝得到高純度的液體一氯甲烷產(chǎn)品。這種生產(chǎn)方法廢水、廢堿排放量大，污染高，生產(chǎn)的一氯甲烷含量低，一般在97％--99％之間，無法滿足高端市場需要。

另一種是粗一氯甲烷不經(jīng)水洗、堿洗，直接硫酸干燥壓縮制得一氯甲烷，然后通過兩塔精餾的方式制得純度較高的一氯甲烷。

在CN1686983A公開了一種高純一氯甲烷的生產(chǎn)方法。以甲醇和氯化氫為原料，活性催化劑存在下，在280-320℃，0.2-0.6MpaG條件下，氣相反應(yīng)生成一氯甲烷和水，出反應(yīng)器高溫反應(yīng)氣經(jīng)稀鹽酸激冷后，分離后濕氣經(jīng)冷凝器冷凝(冷凝液為稀鹽酸用于反應(yīng)氣激冷)，硫酸干燥、壓縮冷凝制得一氯甲烷粗產(chǎn)品。通過第一精餾塔脫除一氯甲烷粗料中的輕組份，再通過第二精餾塔脫除重組份。這種方法雖然提高了一氯甲烷含量，但是由于一氯甲烷粗產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中沒有堿洗工序，致使一氯甲烷粗產(chǎn)品中酸度偏高，在精餾時對精餾塔材質(zhì)要求比較高，而且其公開的精餾方式是通過第一精餾塔脫除一氯甲烷粗料中的輕組分，再通過第二精餾塔脫除重組分。兩塔精餾的方式，增加了設(shè)備投資，提高了運行費用。

發(fā)明內(nèi)容

為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，為解決這兩種合成一氯甲烷過程中的質(zhì)量和環(huán)保問題，降低一氯甲烷的生產(chǎn)成本，本發(fā)明提供了一種高純一氯甲烷的生產(chǎn)方法。

本發(fā)明提供一種高純一氯甲烷的生產(chǎn)方法，包括下列步驟：

1)甲醇和氯化氫經(jīng)汽化過熱后進(jìn)入裝有氧化鋁催化劑的反應(yīng)器，在反應(yīng)器內(nèi)反應(yīng)生成一氯甲烷、甲烷、氯乙烷、二氯甲烷的混合物；氯化氫與甲醇的摩爾比為1.1-1.2∶1。

2)步驟1)生成的混合物進(jìn)入激冷器，經(jīng)激冷分離后進(jìn)入酸洗塔，堿洗塔，硫酸干燥系統(tǒng)，壓縮后制得粗一氯甲烷；

3)粗一氯甲烷進(jìn)入一氯甲烷精制塔，由塔底分離出重組分；輕組分甲烷和一氯甲烷一起蒸發(fā)至塔頂，而后經(jīng)水冷和深冷，一氯甲烷液化，而未液化的甲烷則通過深冷器排空到排氣洗滌塔，從而實現(xiàn)一氯甲烷與甲烷的分離，得到高純度的一氯甲烷。

所述重組分為氯乙烷、二氯甲烷。

在一氯甲烷粗產(chǎn)品中含有輕組分甲烷，重組分氯乙烷、二氯甲烷等。重組分所占比例與反應(yīng)溫度和反應(yīng)壓力有密切關(guān)系，反應(yīng)溫度和反應(yīng)壓力的適當(dāng)降低會減少重組分的生成量。優(yōu)選的，步驟1)反應(yīng)器中反應(yīng)溫度為200-300℃，壓力為0.15-0.4MpaG，更優(yōu)選的反應(yīng)器中反應(yīng)溫度為230-300℃，壓力為0.15-0.3MpaG。

反應(yīng)器中裝有氧化鋁催化劑，催化劑可以使用本領(lǐng)域公知的催化劑，也可以使用CN1515528所述的催化劑。本發(fā)明對粗一氯甲烷的生產(chǎn)方法不做特別限定，可以使用任何現(xiàn)有技術(shù)公開的方法生產(chǎn)粗一氯甲烷，然后按照步驟3)進(jìn)行精制。

與一氯甲烷相比，甲烷不易液化，正是基于此，發(fā)明了單塔精餾技術(shù)。在同一個精餾塔中，由塔底分離出重組分；輕組分甲烷和一氯甲烷一起蒸發(fā)至塔頂，而后經(jīng)水冷和深冷，一氯甲烷液化，而未液化的甲烷則通過深冷器排空到排氣洗滌塔，從而實現(xiàn)一氯甲烷與甲烷的分離，得到高純度的一氯甲烷。

優(yōu)選的，步驟2)中混合物在激冷器中經(jīng)稀鹽酸激冷后溫度降低到50--100℃。激冷后的液相為20％的稀鹽酸，氣相依次經(jīng)過酸洗塔，堿洗塔和硫酸干燥塔，壓縮冷凝制得粗一氯甲烷。