[发明专利]一体化生产四氯乙烯、甲烷氯化物和三氯氢硅的方法

说明书

技术领域

本发明属于有机卤化物制备领域，涉及一种生产四氯乙烯、甲烷氯化物和三氯氢硅的方法，特别涉及一种一体化生产四氯乙烯、甲烷氯化物和三氯氢硅的方法。

背景技术

氯甲烷的生产方法主要包括甲烷氯化法和甲醇法，甲烷氯化法以甲烷和氯气为原料，在光或热的引发下发生氯化反应，其反应过程如下：

CH₄+Cl₂→CH₃Cl+HCl；

CH₃Cl+Cl₂→CH₂Cl₂+HCl；

CH₂Cl₂+Cl₂→CHCl₃+HCl；

CHCl₃+Cl₂→CCl₄+HCl；

该方法所得产品为上述四种氯化物的混合物，经过冷却、水洗(脱氯化氢)、碱洗、干燥、冷凝，然后送至分离器进行分离后可以得到四种产物。

甲醇法以甲醇和氯化氢为原料在液相或气相条件进行反应，该过程反应式为：CH₃OH+HCl→CH₃Cl+H₂O，甲醇法可进一步分为液相法或气相法：

1、液相反应时，将甲醇蒸气和氯化氢通入氯化锌水溶液中，在100～150℃下进行反应生成气态一氯甲烷，产物经水洗、冷却、干燥、压缩冷凝等后处理即得产品。

2、气相是指在氧化铝作催化剂(见固体酸催化剂)作用下，甲醇蒸气和氯化氢在300～350℃、0.3～0.6MPa下进行。

目前，普遍用水回收产物中的氯化氢制成盐酸外卖，或者先使用水吸收制成盐酸再解析干燥回收氯化氢气体。

四氯乙烯的生产方法主要有乙炔法、烃或氯代烃制甲烷氯化物混合物并联产四氯乙烯、氧氯化法、热氯化法。

乙炔法：以乙炔与氯按一定摩尔比，鼓泡通过以无水三氯化铁为催化剂和四氯乙烷为液相介质的气液反应器，在大约85℃温度下进行加成反应生产四氯乙烷，经脱氯化氢制得三氯乙烯，再经氯化生产五氯乙烷，然后再利用碱脱氯化氢后得四氯乙烯。反应副产氯化氢变成没有多大利用价值的无机盐与少量有机物的混合物。

氯代烃制甲烷氯化物混合物并联产四氯乙烯法：采用C2或C3烃或氯代为原料，在500～700℃，生产甲烷氯化物混合物和四氯乙烯。从反应器流出的生成物进入急冷塔，包括有氯及副产氯化氢的气体自塔顶逸出，至分离收系统，得到副产品盐酸。

氧氯化法：以乙烯和氯加成生成1，2-二氯乙烷，使用含有金属氯化物的催化剂，在反应温度365℃条件下，以二氯乙烷，氯气、空气或氯化氢以及循环使用的烃类氯化物为原料，在特殊设计的流化床反应器中反应。可生成三氯乙烯和四氯乙烯或二者混合物。由于采用了氧氯化工艺，可以避免氯化反应通常要生成的大量氯化氢。

热氯化法：二氯乙烷在稍高于大气压的条件下，不用催化剂，在340～385℃的高温下氯化，生成不同比例的三氯乙烯和四氯乙烯，同时副产氯化氢。

综上所述，甲烷氯化物和四氯乙烯生产中或多或少要产生HCl，目前普遍采用水洗吸收副产盐酸的方法回收副产的氯化氢；这种方法得到的是HCl的溶液，若要得到HCl气体，则需解析盐酸以分离盐酸溶液中的氯化氢，从而导致工艺流程长、占地大、投资大、运行成本高、污染重等问题。

进一步的，现有技术中四氯乙烯、甲烷氯化物和三氯氢硅制备系统总是独立存在的，不成系统，各厂区必须绞尽脑汁解决制备四氯乙烯、甲烷氯化物和三氯氢硅过程中所产生的除HCl外的其他副产物；这种分散的四氯乙烯、甲烷氯化物和三氯氢硅的方法不仅固定资产建设重复，而且运营成本高，严重降低了产品的市场竞争力。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种一体化生产四氯乙烯和甲烷氯化物的方法以及一种一体化生产四氯乙烯、甲烷氯化物和三氯氢硅的方法。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：一体化生产四氯乙烯和甲烷氯化物的方法，包括以下步骤：a、按质量比1:4～6取甲醇和液氯制备四氯乙烯；b、分离步骤a的反应产物得四氯乙烯、氯化氢和I级含氯混合物；c、利用步骤b的I级含氯混合物制备甲烷氯化物；d、分离步骤c的反应产物得甲烷氯化物、氯化氢和II级含氯混合物；收集步骤b的四氯乙烯，步骤d的甲烷氯化物得产品。