氯甲烷的合成
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。
丁二烯法制备己二腈的原料成分表
丁二烯法制备己二腈的原料成分表
丁二烯法制备己二腈是一种重要的合成方法,它的原料成分表如下:
1. 丁二烯:丁二烯是这种合成方法的主要原料,化学式为C4H6。
它通常通过石油裂解生产,是一种无色气体。
丁二烯具有双烯键,是制备己二腈的关键原料。
2. 氨气:氨气是制备己二腈的另外一个主要原料,化学式为NH3。
它通常用于催化己二腈的形成反应,使反应更加高效和可控。
氨气通常通过工业氨工艺生产。
3. 溴乙酸:溴乙酸是制备己二腈的催化剂,化学式为CH2BrCOOH。
它可以作为溴源,改变丁二烯的反应物性,促进己二腈的生成。
溴乙酸通常通过逆相色谱法分离制备。
4. 氯甲烷:氯甲烷是己二腈合成反应的溶剂,化学式为CH3Cl。
它可以提高反应温度和压力,促使反应更加充分。
氯甲烷通常通过氯化甲烷的方法制备。
综上所述,丁二烯、氨气、溴乙酸和氯甲烷是制备己二腈的四个主要原料。
它们在反应中各自担任不同的角色,共同促进己二腈的生成,并且相互作用使反应更加高效和可控。
这一方法在石油化工等领域具有重要的应用价值,对于提高生产效率和降低成本具有积极作用。
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
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。
氯乙烯是什么材料
氯乙烯是什么材料氯乙烯(vinyl chloride)是一种最早被人工合成的塑料原料,其分子式为C2H3Cl。
它是一个无色的液体,具有刺激性气味,密度约为1.023g/cm3。
氯乙烯是制造PVC塑料的主要材料之一,其在塑料、建筑、电工、包装、医疗等领域具有广泛的用途。
本文将从氯乙烯其基本性质、制备方法、应用等方面进行介绍。
基本性质氯乙烯是一种不稳定的物质,有轻微的刺激性气味,可燃,易挥发,不溶于水,溶于浓硫酸、浓硝酸和丙酮等有机溶剂。
氯乙烯的密度为1.023 g/cm3,沸点为-13.4℃,冰点为-154.5℃。
制备方法氯乙烯的制备方法主要有两种:氯化乙烯法和氯甲烷法。
氯化乙烯法氯化乙烯法是氯乙烯生产的主要方法,其过程如下:1.将乙烯和氯气在光照的条件下反应,生成氯乙烯;2.通过升温浓缩氯乙烯;3.通过降温和减压升温干燥得到氯乙烯。
氯甲烷法氯甲烷法是氯乙烯的另一种制备方法,其过程如下:1.在光照的条件下,将甲烷和氯气反应,生成氯甲烷;2.将氯甲烷加热分解,生成氯和甲烯;3.再将甲烯和氯气反应,生成氯乙烯。
应用氯乙烯是PVC塑料的主要原材料之一。
PVC是一种广泛用于建筑、包装、医疗、家居等方面的合成塑料。
由于PVC塑料各种性质的稳定性、柔软性和防倾倒性,它被广泛用于水管、窗户框、橡胶手套及各类医疗器具、膜材料、地板材料等领域。
此外,氯乙烯还用于生产溶液聚合物、聚氯乙烯胶粘剂、各种聚合物、合成橡胶、加氢炼油等。
风险尽管PVC是广泛使用的塑料,但氯乙烯是一种有毒有害的物质。
长期暴露于氯乙烯的环境中,人体易受到感染,导致肝癌、肺癌等疾病的发生。
因此,PVC塑料的生产过程需要注意保护环境和工人的安全,并且需要注意清洁和妥善处理PVC产品的废弃物。
结论氯乙烯是一种用途广泛的合成物质,其主要用途为PVC塑料的生产。
然而,在氯乙烯的生产和使用过程中需要考虑人体健康和环保问题,加强管理和规范化生产操作,以保护地球环境和人类健康。
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下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
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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。
一氯甲烷的结构式
一氯甲烷的结构式
1-氯甲烷简介
氯甲烷是一种具有重要化学意义的有机化学物质,它的化学式是CHCl₃,它具有类似碳的非常重要的特点和用途。
氯甲烷的分子量为119.38g/mol,沸点为61.2℃,是一种只有碳、氢和氯这三种元素的有机化合物。
2-氯甲烷的结构式
氯甲烷的结构式如下图所示:
[图片]
氯甲烷由一个碳原子与三个氯原子所组成,其分子式为CHCl₃,它是一种零价原子环结构。
由于其具有不饱和性,因此也具有非常强的极性。
此外,氯甲烷具有比较高的沸点和苛性,并且有毒,所以操作时应注意安全。
3-氯甲烷的用途
氯甲烷的生产主要用于制造医药、农药、杀虫剂、清洗剂、塑料、聚氯乙烯等物品。
氯甲烷也可以作为有机合成反应的重要中间体,用于制备其它重要有机物质。
此外,氯甲烷还可以用作提取剂,用来从其它化合物里提取有用的特定物质。
4-氯甲烷的安全问题
由于氯甲烷具有很强的毒性,操作氯甲烷时应注意安全。
空气中氯甲烷浓度超过50ppm会对人体健康造成危害,因此工作环境中氯甲烷的浓度应低于50ppm以下,另外应避免将氯甲烷接触面部或饮用。
此外,操作时应经常检查氯甲烷的含量,避免吸入过多的氯甲烷气体,以保护自身和他人的健康安全。
综上所述,氯甲烷是一种重要的有机化学物质,其结构式为CHCl₃,有许多应用,但也同时有毒性,妥善操作氯甲烷时应注意安全。
(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 -。
甲烷氯化知识点总结详细
甲烷氯化知识点总结详细甲烷氯化的反应机理:1.生成氯化亚铜:在甲烷氯化反应中,首先生成氯化亚铜。
氯化亚铜是正方形的结构,由CuCl和CuCl2组成。
其中铜原子为二价铜(Cu+2),存在于四角锥结构中。
CuCl2是二价铜,具有正六方晶结构。
在甲烷氯化反应中,氯化亚铜的主要作用是作为催化剂,促进甲烷和氯化氢发生反应。
2.甲烷与氯化氢反应:甲烷氯化反应中,甲烷与氯化氢发生反应,生成甲基氯和氢气。
该反应是一个放热反应,其中甲烷分子断裂成甲基自由基和氢原子。
甲基自由基与氯气发生自由基取代反应,生成甲基氯。
3.氢原子再生:在甲烷氯化反应中,生成的氢气与氯化亚铜反应,再生氯化氢,用于进一步参与甲烷氯化反应。
甲烷氯化反应具有一些特点:1.催化剂的作用:氯化亚铜在甲烷氯化反应中起到了重要的催化作用,促进了甲烷和氯气的反应,降低了反应活化能。
2.反应条件:甲烷氯化反应需要在一定温度和压力条件下进行。
通常情况下,甲烷和氯化氢混合后,通过氯化亚铜催化剂进行反应。
温度一般控制在400-500摄氏度,反应压力一般控制在10-15大气压之间。
3.反应产物:甲烷氯化反应的产物主要是氯甲烷,包括氯化甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷和四氯甲烷。
氯化甲烷是甲烷氯化的主要产物,其他产物是副产物。
甲烷氯化反应的应用:1.有机合成:甲烷氯化反应在有机合成中有很大的应用。
例如,可以通过甲烷氯化反应制备氯甲烷,用作有机合成中的重要原料。
氯甲烷可以用于合成氯代烷、醚、醇、醛、酮、酯和胺等有机化合物。
2.材料合成:甲烷氯化反应可以用于制备氯代高聚物,如氯化聚乙烯、氯化聚丙烯等。
这些氯代聚合物具有很好的物理性能,可用于制备塑料、橡胶、纤维等材料。
3.环保处理:甲烷氯化反应也可以用于环保处理。
例如,可以通过甲烷氯化反应将含氯有机废水中的氯化有机物转化为氯代烃,减少有机废水的毒性。
4.医药化学:氯甲烷是一种重要的医药中间体,可以用于合成抗生素、消毒剂、杀虫剂和甲烷麻醉剂等。
氯化铝和氯甲烷 生成甲基正离子
氯化铝和氯甲烷是两种常用的化学品,在化学反应中它们能够生成甲基正离子。
本文将对这一化学反应进行深入探讨,以及该反应对实际生产和应用的意义。
一、氯化铝(AlCl3)和氯甲烷(CH3Cl)的结构和性质1. 氯化铝(AlCl3)是一种白色结晶固体,常温下为立方晶系,具有独特的物理和化学性质。
2. 氯甲烷(CH3Cl)是一种有机物,无色气体,具有易燃、挥发性强等性质。
二、氯化铝和氯甲烷反应生成甲基正离子的化学过程1. 化学方程式:AlCl3 + CH3Cl → CH3+ + AlCl4-2. 在反应中,氯化铝作为Lewis酸,能够与氯甲烷发生取代反应,生成甲基正离子和氯化铝配离子。
三、甲基正离子的性质与应用1. 甲基正离子是一种常见的有机离子,具有较强的活性和亲电性,可以参与许多有机反应,如亲核取代反应、重排反应等。
2. 甲基正离子广泛应用于有机合成领域,可用于合成醚、醇、醛、酮等有机化合物,具有重要的工业和实验室价值。
四、氯化铝和氯甲烷反应生成甲基正离子的应用1. 化学合成:该反应在有机合成领域得到广泛应用,可用于合成多种有机化合物,如醚、酯、醇等。
2. 实验室研究:氯化铝和氯甲烷反应生成甲基正离子是许多实验室研究中的重要步骤,为有机化学研究提供了重要的实验手段和工具。
3. 工业应用:甲基正离子作为有机合成的重要中间体,在医药、香料、染料等工业中具有重要应用价值。
五、化学反应条件的优化1. 反应温度:适宜的反应温度可提高反应速率和产率,通常在较低温度下进行反应,以避免副反应的发生。
2. 反应溶剂:反应溶剂的选择对反应的进行有重要影响,通常选择非极性溶剂以促进反应进行。
3. 催化剂:在某些情况下,可添加催化剂以促进反应进行,提高产率。
六、结论氯化铝和氯甲烷反应生成甲基正离子是一种重要的有机合成反应,具有广泛的应用价值和实际意义。
该反应在有机合成研究和工业生产中发挥着重要作用,对于推动有机化学领域的发展具有重要意义。
二苯氯甲烷的制备
二苯氯甲烷的制备二苯氯甲烷是一种有机化合物,化学式为C13H10Cl2。
它是一种无色结晶固体,可用作有机合成的重要中间体。
本文将介绍二苯氯甲烷的制备方法及其应用。
二苯氯甲烷的制备方法有多种,下面将介绍其中的一种常用方法。
首先,以苯为原料,在酸性条件下进行氯化反应,生成苯基卤代烃。
然后,将苯基卤代烃与甲醇反应,生成苯基甲醚。
最后,通过氯化反应,将苯基甲醚转化为二苯氯甲烷。
具体的制备步骤如下:1. 将苯加入反应容器中,加入适量的氯化剂,如氯化铁、氯化锌等,通常在常温下进行反应。
2. 在酸性条件下,触媒作用下,苯发生氯化反应,生成苯基卤代烃。
反应过程中应注意控制反应温度,以免产生副反应。
3. 将生成的苯基卤代烃与甲醇进行反应,生成苯基甲醚。
该反应通常在碱性条件下进行,可以加入碱催化剂,如氢氧化钠、氢氧化钾等。
4. 最后,将苯基甲醚经过氯化反应,生成二苯氯甲烷。
该反应通常在酸性条件下进行,可以加入酸催化剂,如硫酸、盐酸等。
二苯氯甲烷的制备方法相对简单,但需要注意反应条件的控制。
在实际合成过程中,还需要考虑反应的安全性和环境友好性。
因此,在选择反应条件和催化剂时,需要综合考虑反应效率、产物纯度和环境因素。
二苯氯甲烷在有机合成中具有广泛的应用。
它可以作为重要的中间体,用于合成其他有机化合物。
例如,二苯氯甲烷可以通过Grignard反应与其他化合物反应,生成各种有机化合物。
此外,二苯氯甲烷还可以用作溶剂、染料及阻燃剂的原料。
二苯氯甲烷是一种重要的有机化合物,其制备方法多样,可以通过氯化反应和酸碱催化反应得到。
它在有机合成领域具有广泛的应用,可以作为中间体用于合成其他化合物。
在实际应用中,需要注意反应条件的选择和催化剂的使用,以提高反应效率和产物纯度。
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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.工艺流程动手查资料:查资料了解甲烷的来源和用途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对照第七章第二节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℃、NH 3/ CH 3OH=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。