氯甲烷的合成

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烷烃的卤代反应方程式汇总

烷烃的卤代反应方程式汇总

烷烃的卤代反应方程式汇总烷烃是一类分子中只包含碳和氢原子的有机化合物。

卤代反应是烷烃中的氢原子被卤素(氟、氯、溴、碘)取代的化学反应。

在这篇文章中,我们将汇总烷烃的卤代反应方程式,并分析反应机理和特点。

一、氯代烷烃的形成方程式1. 单一卤代反应:CH4 + Cl2 → CH3Cl + HCl (氯甲烷的合成)2. 多卤代反应:CH4 + Cl2 → CH2Cl2 + HCl (氯二甲烷的合成)CH4 + Cl2 → CHCl3 + HCl (氯三甲烷的合成)二、溴代烷烃的形成方程式1. 单一卤代反应:CH4 + Br2 → CH3Br + HBr (溴甲烷的合成)2. 多卤代反应:CH4 + Br2 → CH2Br2 + HBr (溴二甲烷的合成)CH4 + Br2 → CHBr3 + HBr (溴三甲烷的合成)三、碘代烷烃的形成方程式1. 单一卤代反应:CH4 + I2 → CH3I + HI (碘甲烷的合成)2. 多卤代反应:CH4 + I2 → CH2I2 + HI (碘二甲烷的合成)C H4 + I2 → CHI3 + HI (碘三甲烷的合成)四、卤代烷烃的反应机理和特点卤代反应是通过自由基反应机理进行的。

在反应中,卤素分子(Cl2、Br2、I2)首先通过光能或热能激活,使其断裂形成卤自由基(Cl•、Br•、I•)。

然后,卤自由基与烷烃分子发生氢原子的置换反应,生成卤代烷烃和H•自由基。

此时,卤代烷烃可以继续参与下一步反应生成多卤代产物,或者和H•自由基发生反应生成烯烃。

卤代反应的特点包括:1. 氢原子取代规律性:卤素在烷烃中的取代方式遵循烷基碳原子上氢原子的活性顺序,即次级碳上的氢原子被取代的速度更快。

2. 卤代烷烃稳定性:氯代烷烃较溴代和碘代烷烃更稳定,而溴代烷烃较碘代烷烃更稳定。

这是因为碳-卤键的键能随卤素的增大而增强。

3. 反应速率受温度和光照影响:卤化反应速率随温度升高而增加,光照条件下反应速率也会增加。

对氯甲基苯乙烯的合成

对氯甲基苯乙烯的合成

对氯甲基苯乙烯的合成氯甲基苯乙烯(chloromethylstyrene)是一种重要的有机化合物,具有多种应用领域,如树脂、橡胶、涂料等。

下面将介绍氯甲基苯乙烯的合成方法。

首先介绍的是格氏试剂法(Gattermann method)。

格氏试剂法是一种合成氯甲基苯乙烯的经典方法。

所需原料主要为苯乙烯(styrene)和氯甲烷(chloromethane)。

具体步骤如下:1. 将苯乙烯和氯甲烷充分混合,并加入到反应器中。

可以在任意溶剂中反应,丙酮较为常用。

2. 在低温下(通常为0摄氏度至10摄氏度),缓慢地加入氯化亚砜(sulfur monochloride,SCl₂)。

这一步是一个氯甲基化反应,通过将氯化亚砜分解成亚砜和氯气来实现。

亚砜起着氯甲基化的作用,将氯甲烷引入苯乙烯分子中。

反应过程如下:Ph−CH=CH₂ + SCl₂ → Ph−CH₂−CH₂Cl + SCl−3. 接着,将反应体系加热至50摄氏度至60摄氏度,保持一定时间。

这一步是引发苯乙烯中未反应的双键与氯化物进一步反应,形成目标产物氯甲基苯乙烯。

反应过程如下:Ph−CH−CH₂Cl + SCl₂ → Cl−CH₂−CH₂Cl + SCl−4. 最后,通过提纯操作,比如蒸馏,得到纯度较高的氯甲基苯乙烯。

格氏试剂法是一种相对简单、操作方便、反应条件温和的方法,适用于实验室合成氯甲基苯乙烯。

但是这种方法存在诸多问题,例如副反应较多,产生有害氯化亚砜气体,生成物纯度较低等。

另外一种合成氯甲基苯乙烯的方法是酸酐法(Acid Anhydride method),其具体步骤如下:1. 将苯乙烯和氯乙酸(chloroacetic acid)在酸性催化剂的存在下反应。

常用的酸催化剂有硫酸(sulfuric acid)、叔丁基磺酸(tert-butyl sulfonic acid)等。

反应过程如下:Ph−CH=CH₂ + HOOC−CH₂Cl → Ph−CH₂−CH₂Cl + H₂O2. 反应结束后,通过提纯方法(如蒸馏)来得到纯度较高的氯甲基苯乙烯。

氯甲烷生产工艺设计

氯甲烷生产工艺设计

广西工业职业技术学院一氯甲烷生产工艺设计系部: 石油与化学工程系专业:应用化工技术班级________学号:G2姓名_______________、八—前言甲烷氯化物包括一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳,是一类常用的化学制剂,在化工、建材等多个领域有广泛的应用。

其中一氯甲烷还常常作为中间体或者是反应组分应用于多个技术领域,它的重要性和应用的广泛型正在日益的扩大。

作为合成甲基氯硅烷的基础原料,氯甲烷成本占甲基氯硅烷成本的40%,氯甲烷生产的经济模化一直是制约我国有机硅行业发展的关键性技术之一,国内外的生产现状表明我们存在的距离。

随着我国加入WTO国内有机硅的生产与发展已经面临更加激烈的国际竞争。

如何提高氯甲烷的生产技术水平,尤其是有机硅单体生产企业利用有机硅单体副产盐酸合成氯甲烷进一步提高其工艺技术及装备水平的研究,其意义十分重大。

一氯甲烷的生产方法主要有两种:甲醇氢氯化法和甲烷氯化法。

本设计经过对比国内外各使用的生产方法、经济技术上的分析及根据国内综合情况,最终选择了甲醇氢氯化法的生产方法。

目录第一章一氯甲烷相关介绍第一节一氯甲烷的基本性质第二节一氯甲烷的应用第三节1.3.1国内外甲烷氯化物的发展概况国内1.3. 2 国外第二章生产工艺设计第一节2.1.12.1.22.1.3生产方法的选择气—液相非催化法气—液相催化法气—固相催化法第二节甲醇氢氯化法生产原理第三节物料衡算第四节热量衡算2.4.1. 进料口2.4.2 塔顶2.4.3 塔釜第一章一氯甲烷相关介绍第一节一氯甲烷的基本性质外观与性状:无色气体,具有醚样的微甜气味。

主要用途:用作致冷剂、甲基化剂,还用于有机合成。

熔点:-97 .7 3沸点:-24 .2相对密度(水=1) :0.92相对密度(空气=1): 1 .78密度cm318C时溶解度280ml/水饱和蒸汽压(kPa) : 506 . 62/22 C 溶解性:易溶于水、氯仿、丙酮, 能溶于乙醇等。

氯甲烷的合成

氯甲烷的合成

编号:No.40 课题:甲醇氢氯化法和甲烷氯化法生产氯甲烷授课内容:●甲醇氢氯化法和甲烷氯化法生产氯甲烷反应原理●甲醇氢氯化法和甲烷氯化法生产氯甲烷工艺流程知识目标:●了解氯甲烷物理及化学性质、生产方法及用途●了解甲醇为原料生产产品新技术●掌握甲醇氢氯化法和甲烷氯化法生产氯甲烷反应原理●掌握甲醇氢氯化法和甲烷氯化法生产氯甲烷工艺流程能力目标:●对比甲醇氢氯化法和甲烷氯化法生产氯甲烷特点●分析和判断主副反应程度对反应产物分布的影响思考与练习:●影响甲醇氢氯化法和甲烷氯化法生产氯甲烷主要因素有哪些?●绘出甲醇氢氯化法和甲烷氯化法生产氯甲烷工艺流程图授课班级:授课时间:年月日第二节氯甲烷的生产一、概述1.氯甲烷的性质和用途氯甲烷是甲烷分子中的氢原子被氯原子取代的产物,包括四种化合物:一氯甲烷,二氯甲烷,三氯甲烷(氯仿),四氯化碳。

它们的物理性质见表10-1。

表10-1 氯甲烷物理性质氯甲烷应用较广的是氯仿和四氯化碳,氯仿是一种不燃的优良溶剂,还广泛用于有机化工生产的原料。

氯仿曾作过手术麻醉剂,但它对肝脏有毒,且有其它副作用,现已不在使用。

四氯化碳受热蒸发时,其蒸汽可把燃烧物覆盖,隔绝空气而灭火,是常用的灭火剂。

四氯化碳主要用作溶剂、有机物氯化剂,纤维脱脂剂、谷物熏蒸消毒剂、药物萃取剂等,并用于制造氟里昂和织物干洗剂,医药上用作杀钩虫剂。

2.氯甲烷的生产方法氯甲烷的生产方法有甲烷氯化法和甲醇氢氯化法。

四氯化碳则还可以由二硫化碳氯化制取。

本节主要介绍甲醇氢氯化法和甲烷氯化法。

二、甲醇氢氯化法生产氯甲烷1、生产原理甲醇氢氯化制一氯甲烷有液相法和气相法。

(1)液相法液相法是甲醇与盐酸反应,反应式如下:CH3OH + HCl−−→CH3Cl + H2O反应过程中有少量二甲醚生成:CH3OH−−→(CH3)2O + H2O一氯甲烷可制得二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳,即:CH3Cl + Cl2−−→CH2Cl2 + HClCH2Cl2 + Cl2−−→CHCl3 + HClCHCl3 + Cl2−−→CCl4 + HCl(2)气相法气相法是气化后的甲醇与氢气在氯化器中反应,反应式为:CH3OH + Cl2 + H2−−→CH3Cl + H2O + HCl一氯甲烷再与氯气反应制二氯甲烷、三氯甲烷及四氯化碳。

氯甲烷的合成

氯甲烷的合成

编号:No.40 课题:甲醇氢氯化法和甲烷氯化法生产氯甲烷授课内容:●甲醇氢氯化法和甲烷氯化法生产氯甲烷反应原理●甲醇氢氯化法和甲烷氯化法生产氯甲烷工艺流程知识目标:●了解氯甲烷物理及化学性质、生产方法及用途●了解甲醇为原料生产产品新技术●掌握甲醇氢氯化法和甲烷氯化法生产氯甲烷反应原理●掌握甲醇氢氯化法和甲烷氯化法生产氯甲烷工艺流程能力目标:●对比甲醇氢氯化法和甲烷氯化法生产氯甲烷特点●分析和判断主副反应程度对反应产物分布的影响思考与练习:●影响甲醇氢氯化法和甲烷氯化法生产氯甲烷主要因素有哪些?●绘出甲醇氢氯化法和甲烷氯化法生产氯甲烷工艺流程图授课班级:授课时间:年月日第二节氯甲烷的生产一、概述1.氯甲烷的性质和用途氯甲烷是甲烷分子中的氢原子被氯原子取代的产物,包括四种化合物:一氯甲烷,二氯甲烷,三氯甲烷(氯仿),四氯化碳。

它们的物理性质见表10-1。

表 10-1 氯甲烷物理性质氯甲烷应用较广的是氯仿和四氯化碳,氯仿是一种不燃的优良溶剂,还广泛用于有机化工生产的原料。

氯仿曾作过手术麻醉剂,但它对肝脏有毒,且有其它副作用,现已不在使用。

四氯化碳受热蒸发时,其蒸汽可把燃烧物覆盖,隔绝空气而灭火,是常用的灭火剂。

四氯化碳主要用作溶剂、有机物氯化剂,纤维脱脂剂、谷物熏蒸消毒剂、药物萃取剂等,并用于制造氟里昂和织物干洗剂,医药上用作杀钩虫剂。

2.氯甲烷的生产方法氯甲烷的生产方法有甲烷氯化法和甲醇氢氯化法。

四氯化碳则还可以由二硫化碳氯化制取。

本节主要介绍甲醇氢氯化法和甲烷氯化法。

二、甲醇氢氯化法生产氯甲烷1、生产原理甲醇氢氯化制一氯甲烷有液相法和气相法。

(1)液相法液相法是甲醇与盐酸反应,反应式如下:CH3OH + HCl−−→CH3Cl + H2O反应过程中有少量二甲醚生成:CH3OH−−→(CH3)2O + H2O一氯甲烷可制得二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳,即:CH3Cl + Cl2−−→CH2Cl2 + HClCH2Cl2 + Cl2−−→CHCl3 + HClCHCl3 + Cl2−−→CCl4 + HCl(2)气相法气相法是气化后的甲醇与氢气在氯化器中反应,反应式为:CH3OH + Cl2 + H2−−→CH3Cl + H2O + HCl一氯甲烷再与氯气反应制二氯甲烷、三氯甲烷及四氯化碳。

二氯甲烷生产工艺

二氯甲烷生产工艺

二氯甲烷生产工艺二氯甲烷是一种有机化合物,也被称为氯仿。

它是无色、可燃的液体,在化学工业中具有广泛的应用,常用于溶剂、医药合成和冷冻剂等方面。

二氯甲烷的生产主要使用氯甲烷和氯气的反应得到。

以下是二氯甲烷的生产工艺:1. 气相反应法氯甲烷与氯气在高温条件下进行气相反应,生成二氯甲烷。

具体工艺如下:CH₃Cl + Cl₂ → CH₂Cl₂ + HCl该反应需要合适的反应温度和催化剂的存在。

温度一般在600-800℃,催化剂可以选择金属氧化物或金属盐。

2. 液相反应法氯甲烷与氯气反应也可以在液相条件下进行。

该反应主要分为两步进行:第一步,氯甲烷与氯气在高温、高压条件下反应生成三氯甲烷和四氯化碳。

CH₃Cl + Cl₂ → CHCl₃ + HCl第二步,三氯甲烷与氯气进一步反应生成二氯甲烷和四氯乙烷。

CHCl₃ + Cl₂ → CH₂Cl₂ + CCl₄此工艺需要较高的温度和催化剂的存在。

常用的催化剂有二氯丙烷、三氯丙烯等。

3. 光氧化法气相反应法和液相反应法都需要高温和高压条件,工艺复杂。

而光氧化法则是在自然光的照射下进行的,具有更为简化的工艺。

首先,氯甲烷溶解在合适的有机溶剂中,然后在光照下与氧气发生反应,生成二氯甲烷。

具体反应如下:CH₃Cl + O₂ → CH₂Cl₂ + H₂O光氧化法具有工艺简单、温度低、操作方便等优点,但得到的产率相对较低。

无论采用哪种工艺,二氯甲烷的产物都需要经过精馏、脱色、脱水等步骤,以获得纯净的二氯甲烷。

总结而言,二氯甲烷的生产工艺主要包括气相反应法、液相反应法和光氧化法。

在工艺选择上,需要根据实际情况综合考虑成本、产量和环境等因素,以选择最合适的生产工艺。

(完整版)氯甲烷操作规程

(完整版)氯甲烷操作规程

氯甲烷生产工艺操作规程Q/JT QT(7。

5.1)-01—02-2001A版受控状态:分发号:编制:日期:审核:日期:批准:日期:年月日发布年月日实施南通江天化学品有限公司目录1.产品概述………………………………………………….……。

.1 2.产品及原辅材料的物化性质……………………………。

……。

22。

1 产品的物化性质.................................................。

2 2。

2原料的物化性质.............................................。

.. (6)2.3辅助材料的物化性质………………………………。

……。

.7 3.产品及原材料的质量指标……………………………………。

133.1 产品的质量指标 (13)3。

2 原料的质量指标 (14)4.生产工艺流程叙述……………………………………………。

164。

1 工艺说明 (16)4。

2 功能描述 (19)5.工艺及产品控制......................................................。

36 5。

1 工艺及产品控制 (36)5。

2 日常工作 (46)5。

3 应急措施 (68)5.4 催化剂装填 (73)6.开停车操作 (77)6.1 开车准备 (77)6。

2 正常开车及操作 (78)6.3 正常停车 (88)6.4 紧急停车 (91)6.5 故障排除 (92)7.安全生产技术规定…………………………………………..。

1427.1安全隐患………………………………………………。

..1427。

2安全设备………………………………………………。

.147 8.主要设备仪表清单………………………………………….。

1528。

1机械设备说明 (152)8。

2仪表设备说明 (180)9。

维修保养 (212)10。

生产工艺流程图…………………………………………….。

氯甲烷制备工艺

氯甲烷制备工艺

氯甲烷制备工艺
氯甲烷是一种重要的有机化合物,广泛用于工业和生活中。

它的制备工艺主要有以下几种:
1. 氯化甲烷法:将甲烷和氯气在高温下反应制得氯甲烷。

该方法需要高温和高压条件下进行反应,且反应产生大量热量,需要进行冷却处理。

2. 溴甲烷法:将甲烷和溴在光照下反应制得氯甲烷。

该方法需要光照作为催化剂,反应条件相对温和,但产率较低。

3. 氯皂化法:利用氢氧化钠和氯化钠将甲烷转化为氯甲烷。

该方法反应条件相对温和,但需要使用大量的氢氧化钠和氯化钠,且产率较低。

4. 合成气法:将合成气(一氧化碳和氢气)和甲烷在催化剂的作用下反应制得氯甲烷。

该方法需要催化剂的协助,反应条件相对温和,产率较高。

以上几种制备工艺各有优缺点,具体应用需要根据实际情况进行选择。

- 1 -。

氯甲烷合成中废硫酸残留可燃物的分析

氯甲烷合成中废硫酸残留可燃物的分析
确定气体组分及含量ꎮ
序中会使用浓硫酸对粗制氯甲烷进行多次脱水干
燥 [1] ꎮ 产生的废硫酸可用于生产硫酸铵、 硫酸
镁等产品ꎬ 或者进一步脱色提浓重复利用ꎮ 但因
废硫酸中残留部分可燃气体ꎬ 在后续利用中存在
安全隐患ꎮ 目前行业内尚无检测废硫酸中残留可
燃物的研究报道ꎬ 因此建立一种废硫酸残留可燃
物的分析方法ꎬ 对消除后续处理过程中的安全隐
sulfuric acid to water on the volume of escaping gas
浓硫酸与水的体积比
1 3 4 逸出可燃物的检测
V1
× 50 5
22


× 100%
m 1 × 1000
气体充分逸出ꎬ 固定废硫酸用量为 5 mL 并与不
(1)
式中ꎬ m 1 为硫酸质量ꎬ gꎻ V 1 为溢出气体转
废硫酸样品经上述步骤后ꎬ 其中的可燃物总
总质量分数 ω 可按式 3 计算ꎮ
ω = ω1 + ω2
(3)
式中ꎬ ω 为废硫酸样品中可燃物的质量分数
( 以氯甲烷计) ꎬ% ꎮ
2 结果与讨论
2 1 浓硫酸与水体积比的选择
浓硫酸遇不同用量的水时放出热量不同ꎬ 体
气体ꎬ 采用气相色谱仪按 HG / T 3674—2018 进
积ꎬ mLꎻ x 为气相色谱仪所测中和液中可燃物质
定仪与大气连通ꎬ 提升水准瓶使龙氏氮素测定仪
1 3 6 废硫酸中可燃物的总质量分数测定
素测定仪连接ꎮ 调节双向玻璃活塞使龙氏氮素测
水位上升至零点ꎬ 再次旋转双向玻璃活塞使 Y 型
反应管与龙氏氮素测定仪连通ꎮ 将 Y 型反应管中
浓硫酸缓缓倒入蒸馏水一侧ꎬ 待气体全部逸出后

甲醇和盐酸生成氯甲烷的简易工艺流程

甲醇和盐酸生成氯甲烷的简易工艺流程

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甲醇和盐酸生成氯甲烷是一种常见的有机合成反应,可用于制备工业上重要的化合物。

甲基氯仿生产工艺

甲基氯仿生产工艺

甲基氯仿生产工艺
甲基氯仿是一种重要的有机合成中间体,广泛用于农药、染料、医药、化工等领域。

下面将介绍甲基氯仿的生产工艺。

首先,甲基氯仿的生产工艺通常采用氯甲烷和氯气为原料,通过氯化反应得到。

具体步骤如下:
1. 氯甲烷的制备:氯甲烷可以通过甲醇和盐酸反应得到。

首先,在反应釜中加入甲醇,然后加入盐酸作为催化剂。

在适当的温度下,进行酯化反应,生成甲酯。

接下来,将甲酯进行氯化反应,得到氯甲烷。

2. 氯甲烷和氯气的反应:将氯甲烷和氯气放入反应釜中,在适当的温度和压力条件下进行氯化反应。

氯气会与氯甲烷反应,生成甲基氯仿。

3. 分离纯化:得到反应产物后,需要进行分离纯化。

首先,将反应混合物经过分馏,分离出甲基氯仿和未反应的氯甲烷和氯气。

然后,通过进一步的萃取、蒸馏等方法,去除杂质,得到纯净的甲基氯仿。

需要注意的是,在甲基氯仿的生产过程中,要保证反应温度和压力控制恰当,以提高产品的收率和纯度。

同时,在废气处理方面,要采取有效的措施,防止环境污染。

甲基氯仿是一种易燃、易挥发的有机化合物,在生产过程中要注意安全问题。

操作人员要戴好防护装备,严格遵守操作规程,
防止事故的发生。

总之,甲基氯仿的生产工艺主要包括氯甲烷的制备和氯化反应两个步骤。

通过科学的工艺参数控制和分离纯化过程,可以获得高质量的甲基氯仿产品。

在生产过程中要注意安全环保,确保生产的安全和环保。

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编号:No.40 课题:甲醇氢氯化法和甲烷氯化法生产氯甲烷授课内容:●甲醇氢氯化法和甲烷氯化法生产氯甲烷反应原理●甲醇氢氯化法和甲烷氯化法生产氯甲烷工艺流程知识目标:●了解氯甲烷物理及化学性质、生产方法及用途●了解甲醇为原料生产产品新技术●掌握甲醇氢氯化法和甲烷氯化法生产氯甲烷反应原理●掌握甲醇氢氯化法和甲烷氯化法生产氯甲烷工艺流程能力目标:●对比甲醇氢氯化法和甲烷氯化法生产氯甲烷特点●分析和判断主副反应程度对反应产物分布的影响思考与练习:●影响甲醇氢氯化法和甲烷氯化法生产氯甲烷主要因素有哪些?●绘出甲醇氢氯化法和甲烷氯化法生产氯甲烷工艺流程图授课班级:授课时间:年月日第二节氯甲烷的生产一、概述1.氯甲烷的性质和用途氯甲烷是甲烷分子中的氢原子被氯原子取代的产物,包括四种化合物:一氯甲烷,二氯甲烷,三氯甲烷(氯仿),四氯化碳。

它们的物理性质见表10-1。

表 10-1 氯甲烷物理性质氯甲烷应用较广的是氯仿和四氯化碳,氯仿是一种不燃的优良溶剂,还广泛用于有机化工生产的原料。

氯仿曾作过手术麻醉剂,但它对肝脏有毒,且有其它副作用,现已不在使用。

四氯化碳受热蒸发时,其蒸汽可把燃烧物覆盖,隔绝空气而灭火,是常用的灭火剂。

四氯化碳主要用作溶剂、有机物氯化剂,纤维脱脂剂、谷物熏蒸消毒剂、药物萃取剂等,并用于制造氟里昂和织物干洗剂,医药上用作杀钩虫剂。

2.氯甲烷的生产方法氯甲烷的生产方法有甲烷氯化法和甲醇氢氯化法。

四氯化碳则还可以由二硫化碳氯化制取。

本节主要介绍甲醇氢氯化法和甲烷氯化法。

二、甲醇氢氯化法生产氯甲烷1、生产原理甲醇氢氯化制一氯甲烷有液相法和气相法。

(1)液相法液相法是甲醇与盐酸反应,反应式如下:CH3OH + HCl−−→CH3Cl + H2O反应过程中有少量二甲醚生成:CH3OH−−→(CH3)2O + H2O一氯甲烷可制得二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳,即:CH3Cl + Cl2−−→CH2Cl2 + HClCH2Cl2 + Cl2−−→CHCl3 + HClCHCl3 + Cl2−−→CCl4 + HCl(2)气相法气相法是气化后的甲醇与氢气在氯化器中反应,反应式为:CH3OH + Cl2 + H2−−→CH3Cl + H2O + HCl一氯甲烷再与氯气反应制二氯甲烷、三氯甲烷及四氯化碳。

采用液相法,其操作温度约为130~150℃;而气相法的操作温度大约300~350℃。

气相法比液相法具有较高的设备生产能力。

液相法通常是HCl和甲醇气态鼓泡通过液体催化剂,由于接触时间短,生产能力受到限制。

工业生产中,液相法和气相法都被采用。

这两种方法,除了反应器外,其它过程非常相似。

液相法催化剂是以氯化铁、氧化锌一类的金属氯化物的水溶液。

气相法的催化剂通常是氯化锌、氯化铜和铝,沉积在硅胶等载体上。

2.工艺流程甲醇氢氯化制甲烷流程如图10-5所示。

图10-5 甲醇制甲烷氯化物流程图1-氯化器;2-骤冷塔;3-精制;4-汽提塔;5-氢氯化反应器;6-洗涤塔;7-干燥塔;8-压缩机;9-精馏塔注:①表示四氯化碳;②表示三氯甲烷③表示二氯甲烷④表示一氯甲烷液相法是将一定比例的甲醇和盐酸以氯化锌为催化剂在氢氯化反应器(5)中反应,生成一氯甲烷,未反应的甲醇和HCl 在洗涤冷凝塔(6)中形成含甲醇的酸性溶液,经精馏后回收的甲醇循环使用,经水洗后的一氯甲烷在干燥塔(7)中用硫酸洗涤反应过程中的二甲醚,并干燥一氯甲烷,纯净的一氯甲烷经压缩到0.758MPa 送氯化器(1)。

一氯甲烷在氯化器中与氯气反应,生成二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳。

通过改变进料比,可得到不同产物产量分布。

气体在骤冷塔(2)冷却,再分离出大部分HCl ,未分离的HCl 和Cl 2在HCl 气提塔中(4)分离,HCl 去氢氯化段,未反应的Cl 2返回氯化器。

甲烷氯化物送入精馏塔(9),经精馏后得到一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳。

三、甲烷氯化法生产氯甲烷甲烷氯化法生产氯甲烷有热氯化法和氧氯化法,生产方法不同,基本原理也不同。

这里主要介绍热氯化法生产氯甲烷的方法。

1.生产原理首先甲烷与氯反应生成一氯化物CH4 + Cl2 −−→CH3Cl + HCl + 100kJ/mol生成的氯甲烷还可以与氯发生取代反应生成多氯化物,得到的产品往往是四种氯甲烷的混合物。

其反应式为:CH3Cl + Cl2−−→CH2Cl2 + HCl + 99.2kJ/molCH2Cl2 + Cl2−−→CHCl3 + HCl + 100.4kJ/molCHCl3 + Cl2−−→CCl4 + HCl + 102.1kJ/mol由上列反应式可知,此类反应多为强放热反应,并且反应的热效应与碳键的结构以及被取代氢原子的位置无关。

除上述反应外,如出现局部氯浓度过高,还会发生剧烈的反应,生成炭黑。

CH4 + Cl2 −−→C + 4HCl甲烷热氯化过程其产物的组成分布主要取决于氯对甲烷的摩尔比。

随着氯与甲烷的摩尔比增加,一氯甲烷的生成量减少,而多氯甲烷的含量增加。

因此,生产过程中若以某种产物为主,可以通过调解氯与甲烷的摩尔比来达到目的。

例如,要使主要产物为一氯甲烷,甲烷必须大量过量,以抑制多氯甲烷的生成。

2.生产工艺流程在工业生产中甲烷氯化的方法有多种,若目的产物为四种氯甲烷的混合物,则称为综合氯化法。

其产物的组成可根据氯与甲烷的摩尔比来调节。

综合热氯化法的工艺流程如图10-6所示。

氯气(99%以上)和甲烷(99%以上)以1︰3~4(摩尔比)的比例进入反应器(1),在400~450℃的温度下进行热氯化反应。

在反应过程中不仅有大量热量放出,还有大量强腐蚀性氯化氢气体产生。

因此,工业上采用绝热反应器,使反应在自由的反应空间进行。

放出的热量采用过量的甲烷气体移出,并使温度分布均匀。

离开反应器的混合气经过冷却器(2)降温并送入吸收塔(3),用﹣20~﹣30℃的三氯甲烷、四氯化碳吸收氯化产物。

从塔顶排出甲烷、氯化氢、氮和少量的氯化物,经水洗塔(11)回收盐酸,再进入中和塔(12)同氢氧化钠中和。

然后,送入干燥塔(13),用浓硫酸脱除其中的水分,将含甲烷80~85%、一氯甲烷3.5%、其它气体为10~15%的气体一小部分放空、大部分循环至反应器(1),以保持氯化反应的甲烷浓度。

吸收塔(3)的液相产物送入解吸塔(6)蒸出一氯甲烷、二氯甲烷和溶解的氯化氢。

解吸图10-6 甲烷综合氯化物流程1-氯化反应器;2,14,16,18,20,24,26,28-冷凝冷却器;3,11-吸收塔4,22-泵;5-换热器;6-解吸塔;7-分离罐;8-洗涤塔;9,12-中和塔;10,13-干燥塔;15-一氯甲烷蒸出塔;17-二氯甲烷蒸出塔;19-光氯化反应器;21-贮罐;23-低沸蒸出塔;25-三氯甲烷精制塔;27-四氯甲烷精制塔Ⅰ-甲烷;Ⅱ-氯气;Ⅲ-循环甲烷气体经冷凝器(7),把三氯甲烷和四氯化碳冷凝回流至解吸塔(6),气相产物经洗涤塔(8)除去氯化氢,再送至中和塔(9内有氢氧化钠)和干燥塔(10浓硫酸)除去其中的氯化氢和水。

从干燥塔出来的气体加压降温,使一氯甲烷和二氯甲烷液化。

将此混合物送入一氯甲烷蒸出塔(15),一氯甲烷经塔顶冷凝成为产品,釜液送至二氯甲烷蒸出塔(17),塔顶得到二氯甲烷,釜液(二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳混合物)送入光氯化反应塔(19),在适宜的温度和光照下与新鲜氯气进行光化深度氯化,使二氯甲烷转化为三氯甲烷和四氯化碳,生成气送入冷凝冷却器(20),将三氯甲烷和四氯化碳冷凝,冷凝的氯化物返回光氯化器,釜液送三氯甲烷精制塔(25),塔顶得到三氯甲烷。

塔釜液送四氯化碳精制塔(27),塔顶得到产品四氯化碳,釜液为重组分。

甲烷氯化反应是在高温下进行的,所以产物通常是复杂的混合物,除生成目的产物外,还有甲醇、丁醇、二氯乙烷等。

这些物质对人体及其动植物都有一定毒害作用。

因此对氯化生产过程的废气和废液必须进行严格的控制和处理。

对放空气体应该采用吸收或吸附的办法,回收其中的氯甲烷、二氯甲烷、甲醇和丁醇。

吸收剂一般选择邻-二氯苯,吸附剂常用活性炭等。

在废水中常含有高级氯代烃,可以采用与水蒸气混合,使高氯烃与水蒸气构成共沸混合物,再经冷凝可分离出大部分高氯烃。

采用综合氯化工艺,甲烷总选择性可达85~90%,一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳的纯度分别为99%、90%、99.5%和99.5%。

第三节甲醇为原料的新技术甲醇是重要的化工原料,除了能用来生产甲醛和氯甲烷以外,还能经过进一步加工,生产多种重要的有机化工产品。

如可作为甲基化剂,生产甲胺、甲基丙烯酸甲酯、对苯二甲酸二甲酯等;甲醇羰基化可生产醋酸、酸酐、甲酸甲酯、碳酸二甲酯等。

从甲醇低压羰基化生产醋酸,近年来发展很快。

随着碳一化工的发展,由甲醇出发合成乙二醇、乙醛、乙醇等工艺正在日益受到重视。

一、以甲醇为原料生产甲胺1.生产原理甲胺(methylamine)包括一甲胺(CH3NH2)、二甲胺[(CH3)2NH]和三甲胺[(CH3)3N]。

甲胺有广泛的工业用途。

这三种甲胺是生产多种溶剂、杀虫剂、除草剂、医药和洗涤剂的重要中间体。

甲胺的工业生产是用一定配比的甲醇与氨在温度350~500℃、压力2.0~5.0Mpa下,以活性氧化铝或硅酸铝、硼酸铝为催化剂,进行合成,得到混合甲胺。

混合甲胺经分馏得到一甲胺、二甲胺和三甲胺。

反应方程式如下:CH3OH + NH3−−→CH3NH2 + H2O2CH3OH + NH3−−→(CH3)2NH+ 2H2O3CH3OH + NH3−−→(CH3)3NH+ 3H2O上述甲基化反应并不停止在一甲胺阶段,因此,得到的是三种甲胺的混合物。

当氨过量、加水或循环三甲胺时,有利于一甲胺和二甲胺的生成。

例如,在500℃、NH3/ CH3OH=2.4时,可得到54%一甲胺、26%二甲胺与20%三甲胺混合物。

由于常压下三甲胺与氨及其他甲胺形成共沸物,所以反应产物需用加压精制与萃取精馏相结合的方法分离。

2.工艺流程甲胺生产工艺流程图如图10-7。

图10-7 甲胺生产流程1-汽化器;2-换热器;3-过热器;4-转化器;5-粗品贮槽;6-水塔;7-三甲胺蒸馏塔;8-二甲胺蒸馏塔9-一甲胺蒸馏塔;10-一甲胺贮槽;11-二甲胺贮槽;12-三甲胺贮槽;13-水冷凝器;14-蒸汽再沸塔甲醇、无水液氨和循环液体按一定比例通过汽化器(1)、热交换器(2)与过热器(3),进入填充有氧化铝的转化器(4)中,在转化器中甲醇与氨生成甲胺。

此反应为放热反应,部分反应热用来预热原料气。

粗产品送入四个串联的蒸馏塔中。

第一塔(6)分离出过量的氨,部分三甲胺和氨的共沸物循环,塔底物去三甲胺蒸馏塔(7),加入水用以精馏。

塔顶纯三甲胺产品去贮槽(12)或循环,塔底物送二甲胺塔(8)。

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