热氯化法甲烷氯化物生产过程中减少四氯化碳产生的方法

摘要

本发明公开了一种减少高温热氯化法甲烷氯化物装置中产生四氯化碳的方法，其特征在于在现有热氯化反应系统中增加一套四氯化碳汽化系统，四氯化碳汽化后，与一氯甲烷、氯气一起通入热氯化反应器中，从而达到抑制产物中四氯化碳含量的目的。反应温度：400－450℃，反应压力：0.6MPa－1.0MPa，四氯化碳的通入量为1％－10％。

说明书

技术领域：

本发明属于减少工业有害副产物产量的方法，特别涉及甲烷氯化物副产物四氯化碳的处理方法。

背景技术：

四氯化碳(CTC)是甲烷氯化物生产过程中的副产物，由于四氯化碳进入大气同温层后对臭氧层有极强的破坏作用，为了保护臭氧层，国际社会于1989年制定了《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔协议书》，议定书规定，1996年后，发达国家CTC的生产和使用仅限于那些已被破坏或转化的场合，2010年全球禁止生产。我国对国际社会承诺逐渐削减和淘汰四氯化碳等消耗臭氧层物质的生产和使用。因此对于生产氯仿等氯甲烷产品的企业来说，若不能将四氯化碳转化成其他物质，则面临不能生产的境地。然而CTC作为化工原料生产非破坏臭氧层物质的应用是不受限的，因此开发CTC的转化技术是十分紧迫的课题。

国内许多厂家计划引进四氯化碳转化四氯乙烯技术，但是引进技术费较高，四氯乙烯的市场前景也不明确，并且该装置投资较大，装置建设周期较长，因此在四氯化碳没有好的处理方法的情况下，通过增加设备来减少四氯化碳的产生是比较好的一种方法。国内目前还没有比较成熟的工艺。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题是提供一种减少甲烷氯化物混合物中四氯化碳产量的一种方法。

反应原理：

在该反应方程式中粗氯化物为热氯化反应生成的粗的甲烷氯化物，粗氯化物中含有一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳，它们之间有一平衡。通过在反应物中加入四氯化碳可抑制粗氯化物中四氯化碳的生成。本发明在现有热氯化反应系统中增加一套四氯化碳汽化系统(1)，四氯化碳在四氯化碳汽化系统(1)中汽化后流量定值调节通入热氯化反应器(3)中参加反应，从而达到抑制四氯化碳产生的目的。

本发明提供的减少甲烷氯化物装置中副产物四氯化碳的方法，包括下列步骤：

(1)四氯化碳经四氯化碳汽化器汽化，与一氯甲烷、液氯一起进入热氯化反应器进行反应；

(2)在反应器中生成含有一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳的粗氯化物；

(3)反应器中生成的粗氯化物进入后处理系统进行后处理；其中的一氯甲烷返回反应器，二氯甲烷分离提纯后为产品I，三氯甲烷分离提纯为产品II，四氯甲烷分离提纯后为产品III或再返回四氯化碳汽化器。

优选的，热氯化反应器中反应温度为400-450℃，反应压力：0.6MPa-1.0MPa，停留时间3-20秒。

优选的，四氯化碳的通入量在1％-10％。更优选的，四氯化碳的通入量在1％-5％。优选的，四氯化碳的通入量为5％-10％但不包括5％。

本发明还包括一种实现权利要求1所述减少甲烷氯化物装置中副产物四氯化碳的方法的设备，其特征是，在现有热氯化反应系统中热氯化反应器前增加一套四氯化碳汽化器(1)。

生成的产物经现有的后处理系统(4)进行分离，生成的一氯甲烷返回反应器，二氯甲烷和三氯甲烷外卖，分离得到的四氯化碳可外卖或再进入四氯化碳汽化系统。具体流程见说明书附图图1。

上述反应是对现有的生产氯甲烷装置而进行的工艺改进，在原有设备的基础上增加四氯化碳蒸发系统，四氯化碳经流量定值调节进入现有反应系统参加反应，改变反应温度与压力后进行生产，生产的氯甲烷与原系统共用后处理系统。

本发明的优点：本发明是对现有的生产氯甲烷装置增加部分设备进行改造，增加了四氯化碳蒸发系统，提供简单的四氯化碳处理技术，可利用现有装置、设备改造简单、投资小、易实施等优点。该处理方法适合现有大部分热氯化法生产甲烷氯化物的厂家，转化率高，可以达到96％以上。

附图说明

图1为本发明的工艺流程图。其中(1)为四氯化碳汽化器，(2)为四氯化碳过热器，(3)为热氯化反应器，(4)为后处理系统，(5)为液氯汽化器，(6)为一氯甲烷汽化器，(7)为一氯甲烷过热器。一氯甲烷汽化器(6)中产生的一氯甲烷14经过一氯甲烷过热器(7)过热后、液氯汽化器(5)中产生的氯气15、四氯化碳汽化器(1)中产生的四氯化碳8经过四氯化碳过热器(7)过热后进入热氯化反应器(3)进行反应，产物粗氯化物9进入后处理系统(4)进行后处理。其中的一氯甲烷10返回一氯甲烷过热器(7)，二氯甲烷11分离提纯后外卖，三氯甲烷12分离提纯后外卖，四氯甲烷13分离提纯后外卖或返回四氯化碳汽化器(1)。

具体实施方式：

以下实施例是对本发明的进一步说明，但本发明并不限于此。

实施例1：增加四氯化碳汽化器(1)一台，四氯化碳过热器(2)和一氯甲烷过热器(7)可共用一台，在正常生产过程中(CH₃Cl流量150Nm³/h)，将四氯化碳通过汽化器蒸发后经流量调节系统调节(7.5Nm³/h)进入反应器参加反应，反应温度400℃，停留时间10秒，反应冷却取样后分析，四氯化碳转化率95％以上。

实施例2：增加四氯化碳汽化器(1)，四氯化碳过热器(2)各一台在正常生产过程中(CH₃Cl流量300Nm³/h)，将四氯化碳通过汽化器蒸发后经流量调节系统调节(30Nm³/h)进入过热器过热到270℃，进入反应器参加反应，反应温度450℃，停留时间5秒，反应冷却后取样分析，四氯化碳转化率98％以上。

实施例3：增加四氯化碳汽化器(1)，四氯化碳过热器(2)各一台在正常生产过程中(CH₃Cl流量300Nm³/h)，将四氯化碳通过汽化器蒸发后经流量调节系统调节(3Nm³/h)进入过热器过热到270℃，进入反应器参加反应，反应温度430℃，停留时间5秒，反应冷却后取样分析，四氯化碳转化率90％以上。