[发明专利]一种节能的热氯化工艺

说明书

本发明涉及一种节能的热氯化工艺，包括反应、三级冷凝、循环分离三个过程，该节能的热氯化工艺为利用一氯甲烷和轻氯化物作为循环塔的回流液，利用干氯化氢冷凝氯化物；将一部分反应出料给反应进料预热，另一部分反应出料给循环塔进料加热。原料一氯甲烷和轻氯化物作为循环塔的回流液使用，利用循环塔顶物料余热将其汽化，省去了氯甲烷蒸发器，降低了循环塔分离负荷和蒸汽消耗，同时也大大降低了循环塔顶冷凝器热负荷；充分利用反应出料220℃中温余热，一部分反应余热加热循环塔进料，进一步降低了循环塔蒸汽消耗，另一部分反应余热加热反应进料，省去了氯化物预热器，降低了蒸汽消耗。

技术领域

本发明属于甲烷氯化物生产领域，涉及一种节能的热氯化工艺。

背景技术

甲烷氯化物是包括一氯甲烷(氯甲烷)、二氯甲烷、三氯甲烷(也称氯仿)、四氯化碳四种产品的总称，简称CMS，是有机产品中仅次于氯乙烯的大宗氯系产品，为重要的化工原料和有机溶剂。热氯化工艺是以一氯甲烷和氯气为原料，生产二氯甲烷和氯仿的过程。

传统热氯化工艺流程如图1所示，包括如下过程：

(1)反应液相一氯甲烷经氯甲烷汽化器1气化，与来自系统的氯化物混合后进入氯化物预热器2预热，然后和来自氯碱厂的氯气在反应混合器3内混合。进入氯化反应器4底部进行反应，反应温度390-405℃，表压0.5-0.6MPa，生成甲烷氯化物。

(2)余热回收及激冷反应产品先经余热回收在蒸汽发生器5内副产0.8MPa饱和蒸汽，自身温度降低至220℃后进入激冷塔6中激冷。激冷塔中的激冷液来自循环塔进料罐9。

(3)三级冷凝激冷后的气相经一级冷凝器7冷却到25-35℃后进入一级分离器8，冷凝液流入循环塔进料罐9。分离后的气体进入二级冷凝器10。二级冷凝器10的冷媒为来自三级冷凝器12冷下来的-28℃的液体。冷凝液在二级冷凝器10的壳层被汽化后进入氯化物预热器2，返回氯化反应器。未被汽化的轻氯化物进入循环塔进料罐9。

在二级冷凝器10冷却后，气液进入二级分离器11分离。分离下来的液体自流到循环塔进料罐9。循环塔进料罐9内的冷凝液用泵送到循环塔底热交换器16，同时送到激冷塔6做激冷液。在二级分离器11出来的气体进入三级冷凝器12。用F22制冷剂继续冷却到-28℃。气液混合进入三级分离器13。排出的液体作为冷媒去二级冷凝器12。从三级分离器13出来的干氯化氢气体主要为氯化氢和一氯甲烷，大部分气体进入氢氯化单元。过量的HCl去HCl吸收单元。

(4)循环分离循环塔进料罐9中的物料在循环塔底热交换器16中与塔底粗产品换热后进入循环塔14，循环塔14的塔底物料通过循环塔再沸器15进行加热，循环塔14塔底物料合格后进入精馏工序。循环塔14塔顶气相部分被循环塔冷凝器17冷凝后进行回流，部分返回到氯化物预热器2进行加热并参加氯化反应。

但是，传统热氯化工艺存在物料冷热利用不合理，能耗较高的问题。

中国专利文件CN 101497551B(申请号：200910103331.7)公开了一种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，分别作为氢氯化工序和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。

但是，上述生产工艺中没有说明低温干氯化氢如何利用，利用分离塔余热汽化低氯化物，需要增加设备投资。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种节能的热氯化工艺，可以达到增加装置产能，节能降耗，降低企业生产成本的目的。