[发明专利]四氯化碳转化为四氯乙烯的非催化方法

说明书

技术领域

本发明涉及在过热氯气，以及一氯甲烷、甲烷和天然气中的任一种存 在的条件下四氯化碳经非催化热解生成四氯乙烯和氯化氢的方法，其中过 热的四氯化碳蒸气同时用作原料和稀释剂。在一定的反应条件下，四氯化 碳最大程度地转化为四氯乙烯，而重组分产物的生成量降至最低，特别是 六氯苯的生成量小。

背景技术

四氯化碳是破坏臭氧层的一种卤化烃，因而是一种不期望得到的产物。 四氯化碳还用作原料来生产对环境有害的全卤化物氟氯烷，但是由于氟氯 烷对环境有害，所以四氯化碳的需求正逐渐减少。鉴于四氯化碳的这些有 害于环境的性质，预期四氯化碳的需求量在近些年将会大幅减少。另一方 面，作为溶剂和生产其它化工产品的原料，四氯乙烯对环境无害，因而预 期将对四氯乙烯保持高的需求量。

可通过四氯化碳在高温下热解生成四氯乙烯。美国专利No.1,930,350 中提到，适宜的热解反应温度为600℃～1500℃。美国专利No.3,364,272中 提到，生产四氯乙烯的裂解反应一般要求温度为约800℃。美国专利No. 2,447,410中讨论的四氯化碳裂解要求温度为1300℃～1400℃。高温热解方 法有以下主要缺点：高能量供给以启动及维持反应；需昂贵的材料用于构 造反应器；产物中存在大量不期望得到的六氯苯和其它重组分。

美国专利No.5,315,050和5,399,797中提到将氢气引入反应器，同时供 给/不供给烃类。氢与原料氯反应放出热量用于四氯化碳热解。但是四氯化 碳转化为四氯乙烯的最大转化率仅为约20％。低转化率意味着需要四氯化 碳多次循环，从而导致投资和操作费用增加。

催化方法也用于四氯乙烯的生产。但该方法存在的主要问题在于催化 剂失活和生成大量无用的重组分。

发明内容

本发明提供将四氯化碳转化为对环境无害的四氯乙烯的方法，该方法 的转化率高且六氯苯的生成量小。

本发明提供由四氯化碳、氯气、一氯甲烷、甲烷和天然气中的任一种 制备四氯乙烯的非催化热解方法。将所有的反应原料混合后引入反应区1。 引入足量的氯气、一氯甲烷、甲烷和天然气中的任一种以提供四氯化碳裂 解所需的热量。将足量的同时用作反应原料和稀释剂的四氯化碳引入反应 区I，以使反应温度保持在500℃～700℃。

引入反应区的氯气、一氯甲烷、甲烷和天然气中的任一种的量取决于 四氯化碳的进给速度、反应温度、反应压力、停留时间等。

未转化的四氯化碳、氯气、四氯乙烯和氯化氢在急冷塔中冷却，并且 四氯乙烯、氯化氢和重组分在该急冷塔中从所述混合物中分离出来。未反 应的四氯化碳循环回到反应器。同其它方法相比，本发明的方法的特征在 于四氯化碳转化为四氯乙烯的转化率高，且重组分的生成量降至最低，尤 其是六氯苯的生成量小。

本发明包括以下内容：

实施方式1.一种将四氯化碳转化为四氯乙烯的非催化热解方法，该方 法以一氯甲烷、甲烷和天然气中的任一种，氯气和四氯化碳为原料。

实施方式2.实施方式1的方法，其中四氯化碳以高转化率转化为四氯 乙烯，重组分的生成量降至最低，尤其是六氯苯的生成量小。

实施方式3.实施方式1的方法，其中在与一氯甲烷或甲烷混合前将所 述原料氯气和四氯化碳蒸气过度加热到高温。

实施方式4.实施方式1或3的方法，其中四氯化碳同时用作原料和稀 释剂，以将反应温度控制在约550℃～700℃。

实施方式5.实施方式1或3的方法，其中所述反应原料经过混合器出 口端部的最小速度为约30m/s，优选为60m/s～100m/s。

实施方式6.实施方式4的方法，其中所述反应温度为约575℃～约 625℃。

实施方式7.实施方式1或3的方法，其中反应压力以绝对压力表示为 约0.1kg/cm²～2.0kg/cm²，优选压力为1.5kg/cm²～1.7kg/cm²。

实施方式8.实施方式1或3的方法，其中反应器排出气体中过剩的氯 气为约3.5体积％～7.0体积％。

在下面的附图和说明书中给出了本发明一种或多种实施方式的详细说 明。本发明的其它特征、目的和优势从说明书、附图和所附权利要求书中 变得很明显。

附图说明