一种利用含醇盐酸制备氯甲烷的方法
【专利摘要】本发明公开了一种利用含醇盐酸制备氯甲烷的方法，包括以下步骤：将含醇盐酸与甲醇按质量比1：(1～2)连续加入塔式反应器中，进行两级反应，含有一氯甲烷的混合气从塔式反应器中采出，包含有少量的氯化氢，未反应的甲醇，水，二甲醚等物质，通入精馏塔，在塔顶采出纯净的氯甲烷，甲醇冷凝回流，加入到反应器中再利用；少量的氯化氢与水在塔底形成低浓度的盐酸废水，进行中和处理。本发明还公开了采用所述方法制备氯甲烷的装置，本发明的优点在于：可以将难处理的含醇酸变废为宝生产氯甲烷，使反应不彻底的氯化氢、甲醇得以回收利用，提高原料的利用效率，降低了废酸处理费用，从而降低了生产成本。
【专利说明】-种利用含醇盐酸制备氯甲烷的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种利用含醇盐酸制备氯甲烷的方法，属于化工【技术领域】。
【背景技术】
[0002] 现在的氯甲烷合成工艺是利用甲醇和氯化氢在氯化锌溶液中气-液两相反应，由 于反应不彻底和气沫夹带，大量的氯化氢和甲醇被蒸出，经冷凝后收集到酸水罐中，形成含 醇盐酸，这部分含醇酸很难处理，尤其是氯化氢与水形成共沸物，很难通过精馏分离。现有 的处理方式是通过甲醇回收塔回收甲醇，但需要消耗大量蒸汽，并且产生的废酸难以处理， 造成原料的大量浪费以及加大了废酸水的处理费用。
【发明内容】
[0003] 针对现有技术中存在的不足，本发明的目的是提供一种利用含醇盐酸制备氯甲烷 的方法，回收利用反应不彻底的氯化氢和甲醇，提高了原料的利用效率，降低了废酸处理费 用，从而降低了生产成本。
[0004] 为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
[0005] -种利用含醇盐酸制备氯甲烷的方法，包括以下步骤：
[0006] (1)将含醇盐酸加入到反应器中；对甲醇进行汽化，也加入到反应器中，控制汽化 甲醇的80-90%与液相的含醇盐酸进行第一级反应；汽化甲醇的10-20%进入反应器的上 层，形成第二级反应区；
[0007] (2)对反应器进行加热，控制第一级反应的温度为115_170°C，压力为 240-500KPa，保持反应器中液相成分与液位稳定，持续进料，甲醇与液相中的氯化氢反应生 成一氯甲烷；
[0008] (3)步骤⑵中生成的一氯甲烧，以及未反应的氯化氢、甲醇不断被蒸出，蒸出的 气体混合物进入到第二级反应区，未反应的氯化氢进一步与甲醇混合反应，控制第二级反 应的温度为ll〇_125°C，压力为210-450KPa ;
[0009] (4)将步骤（3)中生成的含有一氯甲烷、氯化氢、甲醇、水和二甲醚的混合气体从 反应器中采出，通入至精馏塔中，经分离纯化，从精馏塔的顶部采出纯净的一氯甲烷；
[0010] 其中，步骤⑴中，含醇盐酸和甲醇加入量的质量比为1 :(1?2)。
[0011] 步骤⑵中，优选的反应温度为130-160°C，压力为300-450KPa ;
[0012] 步骤（1)、（2)中，所述的反应器为塔式多级反应器；
[0013] 步骤（4)中，混合气体中的甲醇经冷凝进入到回流罐中，进一步经气化加入到反 应器中参加反应；
[0014] 步骤（4)中，混合气体中的少量的氯化氢与水在精馏塔底形成低浓度的盐酸废 水，进行中和处理后排出。
[0015] 采用本发明的方法制备氯甲烷的装置，包括多级反应器和精馏塔，所述多级反应 器分别与热交换器和汽化器相连，多级反应器的顶部与冷凝器相连，冷凝器的另一端与精 馏塔相连；所述精馏塔的顶部与冷凝器相连，冷凝器的另一端与回流罐相连，所述回流罐分 别与精馏塔和汽化器相连；所述精馏塔的底部与再沸器相连。
[0016] 本发明相对于现有技术具有如下有益效果：
[0017] 本发明可以将难处理的含醇酸变废为宝生产氯甲烷，使反应不彻底的氯化氢、甲 醇得以回收利用，提高了原料的利用效率，降低了废酸处理费用，从而降低了生产成本。年 生产量为5万吨的氯甲烷装置，每年可平均节省甲醇800吨，氯化氢2700吨，具有较好的经 济效益。
【专利附图】
【附图说明】
[0018] 图1为本发明的工艺流程图。
【具体实施方式】
[0019] 结合实施例对本发明作进一步的说明，应该说明的是，下述说明仅是为了解释本 发明，并不对其内容进行限定。
[0020] 实施例1
[0021] 如图1所示的工艺流程，一种利用含醇盐酸制备氯甲烷的方法，包括以下步骤：
[0022] (1)将50kg含醇盐酸加入到反应器中，对50kg甲醇进行汽化，也加入到反应器中， 控制汽化甲醇的80%与液相的含醇盐酸进行第一级反应；汽化甲醇的20%进入反应器的 上层，形成第二级反应区；
[0023] (2)对反应器进行加热，控制第一级反应的温度为115°C，压力为240KPa，保持反 应器中液相成分与液位稳定，持续进料，甲醇与液相中的氯化氢反应生成一氯甲烷；
[0024] (3)步骤（2)中生成的一氯甲烷，以及未反应的氯化氢、甲醇不断被蒸出，蒸出的 气体混合物进入到第二级反应区，未反应的氯化氢进一步与甲醇混合反应，控制第二级反 应的温度为ll〇°C，压力为210KPa ;
[0025] (4)将含有一氯甲烷、氯化氢、甲醇、水和二甲醚的混合气体从反应器中采出，通入 至精馏塔中，经分离纯化，从精馏塔的顶部采出纯净的一氯甲烷；甲醇经冷凝进入到回流罐 中，进一步经气化加入到反应器中参加反应；少量的氯化氢与水在精馏塔底形成低浓度的 盐酸废水，进行中和处理后作为生产废水排出。
[0026] 经检测，制得一氯甲烷的纯度为99. 95%，含醇酸中氯化氢转化率为99. 2%。
[0027] 如图1所示，采用该方法制备氯甲烷的装置，包括多级反应器和精馏塔，所述多级 反应器分别与热交换器和汽化器相连，多级反应器的顶部与冷凝器相连，冷凝器的另一端 与精馏塔相连；所述精馏塔的顶部与冷凝器相连，冷凝器的另一端与回流罐相连，所述回流 罐分别与精馏塔和汽化器相连；所述精馏塔的底部与再沸器相连，再沸器用于给精馏塔底 部物料提供热量，分离物料中甲醇。
[0028] 实施例2
[0029] -种利用含醇盐酸制备氯甲烷的方法，包括以下步骤：
[0030] (1)将50kg含醇盐酸加入到反应器中，对100kg甲醇进行汽化，也加入到反应器 中，控制汽化甲醇的90%与液相的含醇盐酸进行第一级反应；汽化甲醇的10%进入反应器 的上层，形成第二级反应区；
[0031] (2)对反应器进行加热，控制第一级反应的温度为170°C，压力为500KPa，保持反 应器中液相成分与液位稳定，持续进料，甲醇与液相中的氯化氢反应生成一氯甲烷；
[0032] (3)步骤（2)中生成的一氯甲烷，以及未反应的氯化氢、甲醇不断被蒸出，蒸出的 气体混合物进入到第二级反应区，未反应的氯化氢进一步与甲醇混合反应，控制第二级反 应的温度为125°C，压力为450KPa ;
[0033] (4)将含有一氯甲烷、氯化氢、甲醇、水和二甲醚的混合气体从反应器中采出，通入 至精馏塔中，经分离纯化，从精馏塔的顶部采出纯净的一氯甲烷；甲醇经冷凝进入到回流罐 中，进一步经气化加入到反应器中参加反应；少量的氯化氢与水在精馏塔底形成低浓度的 盐酸废水，进行中和处理后作为生产废水排出。
[0034] 经检测，制得一氯甲烷的纯度为99. 96%，含醇酸中氯化氢转化率为99. 4%。
[0035] 实施例3
[0036] -种利用含醇盐酸制备氯甲烷的方法，包括以下步骤：
[0037] (1)将50kg含醇盐酸加入到反应器中，对70kg甲醇进行汽化，也加入到反应器中， 控制汽化甲醇的85%与液相的含醇盐酸进行第一级反应；汽化甲醇的15%进入反应器的 上层，形成第二级反应区；
[0038] (2)对反应器进行加热，控制第一级反应的温度为130°C，压力为300KPa，保持反 应器中液相成分与液位稳定，持续进料，甲醇与液相中的氯化氢反应生成一氯甲烷；
[0039] (3)步骤（2)中生成的一氯甲烷，以及未反应的氯化氢、甲醇不断被蒸出，蒸出的 气体混合物进入到第二级反应区，未反应的氯化氢进一步与甲醇混合反应，控制第二级反 应的温度为115°C，压力为300KPa ;
[0040] (4)将含有一氯甲烷、氯化氢、甲醇、水和二甲醚的混合气体从反应器中采出，通入 至精馏塔中，经分离纯化，从精馏塔的顶部采出纯净的一氯甲烷；甲醇经冷凝进入到回流罐 中，进一步经气化加入到反应器中参加反应；少量的氯化氢与水在精馏塔底形成低浓度的 盐酸废水，进行中和处理后作为生产废水排出。
[0041] 经检测，制得一氯甲烷的纯度为99. 95%，含醇酸中氯化氢转化率为99. 3%。
[0042] 实施例4
[0043] 一种利用含醇盐酸制备氯甲烷的方法，包括以下步骤：
[0044] (1)将50kg含醇盐酸加入到反应器中，对50kg甲醇进行汽化，也加入到反应器中， 控制汽化甲醇的90%与液相的含醇盐酸进行第一级反应；汽化甲醇的10%进入反应器的 上层，形成第二级反应区；
[0045] (2)对反应器进行加热，控制第一级反应的温度为160°C，压力为400KPa，保持反 应器中液相成分与液位稳定，持续进料，甲醇与液相中的氯化氢反应生成一氯甲烷；
[0046] (3)步骤（2)中生成的一氯甲烷，以及未反应的氯化氢、甲醇不断被蒸出，蒸出的 气体混合物进入到第二级反应区，未反应的氯化氢进一步与甲醇混合反应，控制第二级反 应的温度为ll〇°C，压力为350KPa ;
[0047] (4)将含有一氯甲烷、氯化氢、甲醇、水和二甲醚的混合气体从反应器中采出，通入 至精馏塔中，经分离纯化，从精馏塔的顶部采出纯净的一氯甲烷；甲醇经冷凝进入到回流罐 中，进一步经气化加入到反应器中参加反应；少量的氯化氢与水在精馏塔底形成低浓度的 盐酸废水，进行中和处理后作为生产废水排出。
[0048] 步骤（1)中，含醇盐酸和甲醇加入量的质量比为1 :1。
[0049] 经检测，制得一氯甲烷的纯度为99. 95%，含醇酸中氯化氢转化率为99. 2%。
【权利要求】
1. 一种利用含醇盐酸制备氯甲烷的方法，其特征在于，包括以下步骤： ⑴将含醇盐酸加入到反应器中；对甲醇进行汽化，也加入到反应器中，控制汽化甲醇 的80-90%与液相的含醇盐酸进行第一级反应；汽化甲醇的10-20%进入反应器的上层，形 成第二级反应区； (2) 对反应器进行加热，控制第一级反应的温度为115-170°C，压力为240-500KPa，保 持反应器中液相成分与液位稳定，持续进料，甲醇与液相中的氯化氢反应生成一氯甲烷； (3) 步骤（2)中生成的一氯甲烷，以及未反应的氯化氢、甲醇不断被蒸出，蒸出的气体 混合物进入到第二级反应区，未反应的氯化氢进一步与甲醇混合反应，控制第二级反应的 温度为 ll〇_125°C，压力为 210-450KPa ; (4) 将步骤（3)中生成的含有一氯甲烷、氯化氢、甲醇、水和二甲醚的混合气体从反应 器中采出，通入至精馏塔中，经分离纯化，从精馏塔的顶部采出纯净的一氯甲烷； 其中，步骤（1)中，含醇盐酸和甲醇加入量的质量比为1 :(1?2)。
2. 如权利要求1所述的一种利用含醇盐酸制备氯甲烷的方法，其特征在于，步骤（2) 中，反应温度为130_160°C，压力为300-450KPa。
3. 如权利要求1所述的一种利用含醇盐酸制备氯甲烷的方法，其特征在于，步骤（1)、 (2)中，所述的反应器为塔式多级反应器。
4. 如权利要求1所述的一种利用含醇盐酸制备氯甲烷的方法，其特征在于，步骤（4) 中，混合气体中的甲醇经冷凝进入到回流罐中，进一步经气化加入到反应器中参加反应。
5. 如权利要求1所述的一种利用含醇盐酸制备氯甲烷的方法，其特征在于，步骤（4) 中，混合气体中的少量的氯化氢与水在精馏塔底形成低浓度的盐酸废水，进行中和处理后 排出。
6. -种利用含醇盐酸制备氯甲烷的装置，其特征在于，包括多级反应器和精馏塔，所述 多级反应器分别与热交换器和汽化器相连，多级反应器的顶部与冷凝器相连，冷凝器的另 一端与精馏塔相连；所述精馏塔的顶部与冷凝器相连，冷凝器的另一端与回流罐相连，所述 回流罐分别与精馏塔和汽化器相连；所述精馏塔的底部与再沸器相连。
【文档编号】C07C19/03GK104058924SQ201410294534
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2014年6月25日 优先权日:2014年6月25日
【发明者】程继增, 崔行安, 和德杰 申请人:鲁西化工集团股份有限公司硅化工分公司