氯甲烷的生产工艺及消耗

精心整理

甲烷氯化物

简介

甲烷氯化物是包括一氯甲烷（氯甲烷）、二氯甲烷、三氯甲烷（也称氯仿）、四氯化碳四种产品的总称，简称CMS 。是有机产品中仅次于氯乙烯的大宗氯系产品，为重要的化工原料和有机溶剂。

发展历史

氯仿。法到60 (基)； 生产方法

氯甲烷的生产方法基本可分为两类：一类是通过甲烷氯化生产四种氯甲烷；另一类则是采用不同的原料专门生产四氯化碳或一氯甲烷。

甲烷氯化物的相关特性

氯甲烷制法甲烷在光或热的引发下与氯反应，其过程是： CH4+Cl2─→CH3CL+HCl CH3Cl+Cl2─→CH2Cl2+HCl CH2Cl2+Cl2─→CHCl3+HCl

CHCl3+Cl2─→CCl4+HCl

此过程得到的产品是上述四种氯化物的混合物，可通过精馏,分离为四种产物。适当调节甲烷与氯的分子比,可使四种氯化物分别达到很高的产率。但甲烷与氯的配比不能过小，因氯化是强放热反应，配比愈小，生成高氯化物愈多，放出的热量愈大。如不及时移走反应热，当温度高于500℃时，就会发生分解爆炸反应而生成炭。为了使氯化反应能顺利进行，一般用大量过量甲烷在反应系统中循环，以稀释原料气，移走反应热。如需多产高氯化物，则可将低氯化物作为循环气返回反应器（见图），以得到所需的氯化深度。

甲烷氯化物

一般将甲烷、氯、循环气以2:1:9的体积比,在混合器中混合后，再进入反应器。在380～450℃、接近常压下进行反应。反应混合物经冷却、水洗(脱氯化氢)、碱洗、干燥、冷凝，然

99％。

用途

其缺点是均有毒，使用时须采取特殊措施。一氯甲烷可用作低温聚合生产丁基橡胶的低温溶剂。二氯甲烷常用作涂料、电影胶片、醋酸纤维、碳酸酯等生产中的溶剂，也用于金属脱脂。三氯甲烷则是青霉素、维生素、油脂及生物碱等的萃取剂。此外，它们还作为中间体或反应组分应用于各个领域，其重要性正在日益增大。例如：一氯甲烷是生产甲基纤维素、甲基氯硅烷、甲基铅的原料和某些农药的甲基化试剂，三氯甲烷和四氯化碳主要用于制造氟利昂。纯净的氯仿，过去作为麻醉剂使用，但因有毒现已不用。四氯化碳也可作为灭火剂,这是因为它不仅不会燃烧，沸点低，遇热易变为气体，而且比空气重，能使燃烧物与空气隔绝而熄灭。氯仿遇空气或日光分解为光气，故通常贮存时，加入1％乙醇作稳定剂。

年产8万吨甲烷氯化物项目

1、概述

甲烷氯化物是包括一氯甲烷（氯甲烷）、二氯甲烷、三氯甲烷（氯仿）、四氯化碳四种C1氯烃氯产品的总称。除可作溶剂、脱脂（漆）剂、萃取剂、气雾剂、致冷剂、灭火剂、麻醉剂等以外，甲烷氯化物还是生产医药、农药、有机硅和有机氟系列产品等的原料。

2、市场分析预测

①国外甲烷氯化物生产情况及市场分析预测

预计2010年全世界氯甲烷的总需求量约为150万t/a，2015年全世界甲烷氯化物的总需求量约为134万t/a，其中对二氯甲烷的需求量将继续增长，而三氯甲烷和四氯化碳的需求量却将逐渐减少。产量主要来自亚洲地区，而其他地区的一些装置将相继关闭。

②我国甲烷氯化物的生产及市场分析

我国2007年甲烷氯化物装置生产能力为100.2万t/a，总的需求量为92.5万t/a，其中一氯甲烷42万t/a、二氯甲烷21万

2008年产能

93%废硫

气固相催化法是以甲醇和氯化氢为原料，在固体催化剂硅胶或三氧化二铝作用下，反应温度在250~300℃下生成一氯甲烷和水。甲醇的单程转化率为98.5%，选择性为99.8%。该法的优点是适合于大规模生产，甲醇的有效利用率较高；缺点是反应器制造技术较复杂，对原料中的水含量控制较严格，设备投资较大，不适合中小规模生产。

②气—液相非催化法

气液相非催化法由美国DuPont公司开发成功，即在温度120℃、压力1.06MPa下，液体甲醇和氯化氢反应生成一氯甲烷和水。甲醇的单程转化率不高，需分离后进一步反应。该法的优点是适合于大规模生产，甲醇经进一步反应后，总转化率较高，产品纯度高，甲醇单耗低；缺点是对设备材质要求较高，不适合中小规模生产。

③气—液相催化法

气液相催化法是以甲醇和氯化氢为原料，在液相催化剂75%ZnCl2溶液作用下，反应温度在140~150℃下反应生成一氯甲烷和水。该法的优点是工艺流程简单，反应条件缓和，适合于小规模生产；缺点是消耗定额较高，有一定腐蚀。

由于本项目甲烷氯化物装置规模8万t/a，生产能力较小，故采用气液相催化法，反应器选用搪瓷釜。

一氯甲烷深度氯化制其它氯甲烷技术方案比较和选择

一氯甲烷深度氯化方法可分为光氯化法、催化氯化法和热氯化法三种。

①光氯化法

光氯化法是在液相采用300~500nm的光源照射下，引发氯化反应生成甲烷氯化物。该法的优点是反应温度低，副反应少，产品纯度较高；缺点是对原料纯度要求较高，光源装置结构复杂，能耗较高，设备投资较大。

②催化氯化法

催化氯化法是日本德山曹达公司开发成功的，即一氯甲烷在催化剂（即自由基引发剂）作用下，反应温度80~120℃，压力0.8~2.5MPa下反应生成甲烷氯化物。该法的优点是一氯甲烷转化率高，副反应少，反应温度低，设备生产能力大，有利于二氯甲烷生成；缺点是对设备材质要求较高，设备投资较大。浙江衢州化学工业公司氟化厂引进了该技术。

③热氯化法

热氯化法是过量一氯甲烷和氯气在400~420℃高温下，反应生成甲烷氯化物。该法的优点是技术成熟，能耗低，设备投资小。缺点是由于高温反应，容易产生高温热解，伴随少量的炭黑产生。

5

6

8吨/

序号

1

2

3 年均销售收入万元32400

4 年均总成本万元22400

5 年均利润总额万元9600

6 年均税后利润万元7700