[發明專利]一種氯甲烷的分離方法

在審

• 申請號: 201910557443.3
• 申請日: 2019-06-25
• 公開（公告）號: CN110922295A
• 公開（公告）日: 2020-03-27
• 發明（設計）人: 楊建春;汪帆;朱榮欣
• 申請（專利權）人: 北京諾維新材科技有限公司
• 主分類號: C07C17/38
• 分類號: C07C17/38;C07C17/386;C07C19/03;C07C41/34;C07C41/38;C07C41/42;C07C43/04
• 代理公司: 北京知元同創知識產權代理事務所(普通合伙) 11535
• 代理人: 劉元霞;謝怡婷

本發明提供一種氯甲烷的分離方法，將主要含有氯甲烷、二甲醚和水的混合物經過液體吸收劑脫水后再用萃取精餾法分離出其中的二甲醚，得到基本上不含水分和二甲醚的氯甲烷。本發明的含有水和二甲醚的氯甲烷首先經過液體吸收劑在較低的溫度下脫水，然后再用萃取精餾法分離二甲醚，得到基本上不含水分和二甲醚的氯甲烷；所述方法避免了在萃取精餾過程中含有水分的氯甲烷的水解對設備造成的腐蝕；同時通過液體吸收劑的脫水和萃取精餾劑的萃取分離二甲醚，回收有價值的副產物二甲醚，同時避免采用濃硫酸脫水和二甲醚，從而避免了廢酸的產生。

技術領域

本發明屬于氯甲烷技術領域，具體涉及一種氯甲烷的分離方法。

背景技術

一氯甲烷俗稱氯甲烷，也叫甲基氯，主要用作溶劑及制備有機硅的原料。氯甲烷的生產方法主要有兩種:①液相催化法。該法是將氣態甲醇和氯化氫混合進入裝有液體催化劑的反應釜進行液相反應。采用此法的代表公司有法國阿托化學、美國陶氏化學公司等。②氣相氫氯化法。氣體甲醇與氯化氫在裝有催化劑的固定床反應器內進行反應，反應為放熱反應，反應熱由熱媒移出。采用此法的代表公司有美國施多福公司、日本德山曹達、三井東壓等。

兩種方法在產品質量方面，幾乎沒有差異。由于液相催化法采用水洗、堿洗及三級硫酸干燥工藝去除了氣相氯甲烷中的酸度和水分，因此，產品氯甲烷的純度很高，該產品可直接作為商品或有機硅生產原料出售或使用。而氣相氫氯化法中只采用了一級硫酸干燥，氯甲烷中酸度和水分含量比液相法要大，因此如果要達到商品級出售，還需要相應增加精制系統。

二甲醚的沸點(-24.9℃)和氯甲烷的沸點(-23.7℃)接近，使用普通精餾方法無法將二者分開。濃硫酸具有強吸水性，同時硫酸和二甲醚反應生成鹽：

CH₃OCH₃+H⁺→[CH₃OHCH₃]⁺

使用硫酸可以同時實現脫水和脫二甲醚，但是該方法會副產很大量的低濃度廢酸，同時還會產生少量的硫酸甲酯，由于硫酸甲酯具有毒性，低濃度廢硫酸的處理非常麻煩，因此減少甚至避免廢酸的生成量具有很強的經濟和社會效益。

工業化的丁基橡膠生產采用淤漿法低溫聚合工藝，氯甲烷作為稀釋劑循環套用，如何有效除去回收氯甲烷中的水分，是淤漿法丁基橡膠生產過程中的重要工藝要求。淤漿法生產丁基橡膠工藝是以異丁烯和少量異戊二烯為反應單體，三氯化鋁為催化劑，氯甲烷為稀釋劑，反應單體的濃度為10-20wt％，聚合反應在零下100℃左右的低溫下進行，聚合產物懸浮在氯甲烷中形成淤漿，形成的淤漿從聚合釜頂部的溢流管進入脫氣釜，從脫氣釜閃蒸出來的濕氯甲烷進入冷卻器冷卻，冷卻后在分液罐中氣體和冷凝水分離，氣相進入氯甲烷壓縮機進行壓縮，壓縮的氣體經冷卻降溫，分離出其中的冷凝水后，再將含飽和水的濕氯甲烷氣體進入活性氧化鋁干燥塔干燥，干燥后水含量達標的氯甲烷氣體經過精餾精制后返回聚合系統循環使用。

采用活性氧化鋁脫除氯甲烷中飽和水的流程，雖然可以基本滿足生產要求，但是也暴露出以下問題：由于干燥塔吸附和再生為間歇操作，影響生產穩定；再生頻繁，再生費用較高；氧化鋁的設計使用壽命為一年，裝置每年都將定期進行更換干燥劑工作，影響生產效率，增加生產成本。

美國專利US3005808公開了延長氧化鋁干燥劑使用壽命的方法，具體公開了經壓縮和冷卻除水后，含飽和水的氯甲烷先用甘醇處理。在甘醇吸收塔中用甘醇吸收氯甲烷中的水，吸收塔出來的甘醇含有水以及溶解的氯甲烷，經過甘醇再生系統對其進行再生后將甘醇返回至甘醇吸收塔。用甘醇吸收氯甲烷中的大部分水后再用氧化鋁干燥劑干燥組合工藝可以解決單一氧化鋁干燥劑所產生的問題，該組合工藝可以大大延緩氧化鋁干燥劑的再生時間，一般可以延長到5天甚至更長，氧化鋁干燥劑的使用壽命可以超過5年。可惜的是由于吸水后甘醇中溶解氯甲烷量較高，甘醇高溫脫水回收過程中部分氯甲烷分解產生氯化氫，造成甘醇脫水再生系統運轉設備腐蝕嚴重。