[发明专利]利用氯化反应热的甲烷氯化物生产工艺

说明书

技术领域

本发明涉及有机化合物生产工艺，特别涉及利用氯化反应热的甲烷氯化物 生产工艺。

背景技术

甲烷氯化物是一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳的总称，是重要 的化工原料和有机溶剂，也是氯碱企业平衡氯气的主要产品。近年来，随着国 民经济的快速发展和甲烷氯化物应用领域的进一步拓展，国内甲烷氯化物的生 产和消费得到高速发展。

目前，国内外厂家主要采用甲醇法生产甲烷氯化物。甲醇法分为两步：第 一步是甲醇和氯化氢发生氢氯化反应生成一氯甲烷；第二步是一氯甲烷和氯气 发生氯化反应，同时生成二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳，并放出大量的热。 对应地，甲醇法生产工艺包括氢氯化工序和氯化工序：氢氯化工序是将甲醇气 体和氯化氢气体通入氢氯化反应器反应，反应混合物经冷却、吸收、干燥后得 到一氯甲烷气体，经压缩机压缩后备用；氯化工序是将氢氯化工序制得的一氯 甲烷气体、从氯化反应混合物中分离出的低氯化物气体以及氯气通入氯化反应 器反应，反应混合物经淬冷塔冷却洗涤后，经循环水冷凝器和冷媒冷凝器冷凝 得到粗氯化液，未被冷凝的气体再经深冷装置冷凝得到低氯化物液体和尾气氯 化氢，低氯化物液体返回冷媒冷凝器经换热气化后作为氯化工序的原料循环套 用，尾气氯化氢作为氢氯化工序的原料循环套用；粗氯化液进入分离塔分离， 塔顶蒸出的低氯化物气体也作为氯化工序的原料循环套用，塔釜得到的混合液 经精馏分离得到二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳。

上述生产工艺存在如下问题：从氯化反应器排出的反应混合物为高温气体， 含有大量可资回收利用的高品位热能，但其未能得到充分、有效的回收利用， 造成能源的极大浪费。

发明内容

有鉴于此，为克服现有甲烷氯化物生产工艺中存在的问题，本发明的目的 在于提供一种利用氯化反应热的甲烷氯化物生产工艺。

为达到此目的，本发明的利用氯化反应热的甲烷氯化物生产工艺，包括氢 氯化工序和氯化工序，氯化工序是将氢氯化工序制得的一氯甲烷气体和从氯化 反应混合物中分离出的低氯化物气体混合、预热后，与氯气混合，通入氯化反 应器反应，反应混合物先通过换热器与一氯甲烷和低氯化物的原料混合气进行 换热以预热原料混合气，同时自身被降温后进入淬冷塔冷却洗涤，再进入分离 塔分离，分离塔塔顶蒸出的气体经冷凝分离得到氯化氢气体和低氯化物液体， 氯化氢气体作为氢氯化工序的原料循环套用，低氯化物液体被气化后作为氯化 工序的原料循环套用；分离塔塔釜得到的混合液经精馏分离得到二氯甲烷、三 氯甲烷和四氯化碳。

进一步，所述氢氯化工序是将甲醇气体和氯化氢气体混合后通入氢氯化反 应器反应，反应混合物经冷却、吸收、干燥后得到一氯甲烷气体，再利用氢氯 化反应系统的自身压力将其用冷媒冷凝为液体；所述氯化工序是将氢氯化工序 制得的一氯甲烷液体和从氯化反应混合物中分离出的低氯化物液体分别用泵加 压后混合，再经气化、预热后与氯气混合，通入氯化反应器反应；

进一步，所述分离塔塔顶蒸出的气体经以一氯甲烷和低氯化物的原料混合 液为冷媒的一级冷凝器，以循环水为冷媒的二级冷凝器冷凝，冷凝液回流入分 离塔，未被冷凝的气体再经以循环水为冷媒的三级冷凝器、冷媒温度为-20～10 ℃的四级冷凝器冷凝，冷凝液为低氯化物液体，尾气为氯化氢气体；

进一步，所述氯化反应器包括一级反应装置和二级反应装置，所述一级反 应装置包括反应筒体和设置在反应筒体上的加热保温装置；所述二级反应装置 为筒状结构，其上设置二级反应装置进气口和二级反应装置出气口，二级反应 装置进气口与一级反应装置的出气口连通；

进一步，所述氯化反应器的一级反应装置还包括进气预热导管，所述进气 预热导管纵向设置在反应筒体内，进气预热导管进口与反应筒体的进气口对应 设置；

进一步，所述氯化反应器中一级反应装置与二级反应装置连接的管道和二 级反应装置的外圆设置保温层；

进一步，所述氯化反应器的一级反应装置上设置安全释放装置。

在本发明中，低氯化物是指一氯甲烷和二氯甲烷的混合物。