氯甲烷的合成

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1、第十章甲醇系列产品生产-3.2编号：No.40课题：甲醇氢氯化法和甲烷氯化法生产氯甲烷授课内容：●甲醇氢氯化法和甲烷氯化法生产氯甲烷反应原理●甲醇氢氯化法和甲烷氯化法生产氯甲烷工艺流程知识目标：●了解氯甲烷物理及化学性质、生产方法及用途　●了解甲醇为原料生产产品新技术●掌握甲醇氢氯化法和甲烷氯化法生产氯甲烷反应原理　●掌握甲醇氢氯化法和甲烷氯化法生产氯甲烷工艺流程能力目标：●对比甲醇氢氯化法和甲烷氯化法生产氯甲烷特点●分析和判断主副反应程度对反应产物分布的影响思考与练习：●影响甲醇氢氯化法和甲烷氯化法生产氯甲烷主要因素有哪些？●绘

2、出甲醇氢氯化法和甲烷氯化法生产氯甲烷工艺流程图授课班级：授课时间：年月日第十章甲醇系列产品生产-3.2第二节氯甲烷的生产一、概述1．氯甲烷的性质和用途氯甲烷是甲烷分子中的氢原子被氯原子取代的产物，包括四种化合物：一氯甲烷，二氯甲烷，三氯甲烷（氯仿），四氯化碳。它们的物理性质见表10-1。表10-1氯甲烷物理性质名称一氯甲烷二氯甲烷氯仿四氯化碳分子式摩尔质量293K下蒸汽压，kPa常压沸点，℃密度，g/cm3293K下粘度，103Pa·s气化热，J/g临界压力，MPa临界温度，℃熔点，℃3CH3Cl50.49489.6-23.80.

3、9200.244428.86.68143-97.6CH2Cl284.9446.739.81.3260.425329.36.17245-96.7CHCl3119.3921.261.21.4890.570248.15.45263-63.5CCl4153.8412.376.51.5940.969195.84.5628322.9导热系数kJ/（h·m2·K）293K液体1.9011.8811.5351.396气体0.09930.08950.09300.0836爆炸极限，（体积）%上限17.2——————下限8.1——————298K的溶解

4、度氯甲烷在水中0.741.320.790.08水在氯甲烷中0.2850.1980.0970.013比热，J/（g·℃）293K液体1.5941.1720.9790.858常压气体0.8330.6480.5940.552第十章甲醇系列产品生产-3.2氯甲烷应用较广的是氯仿和四氯化碳，氯仿是一种不燃的优良溶剂，还广泛用于有机化工生产的原料。氯仿曾作过手术麻醉剂，但它对肝脏有毒，且有其它副作用，现已不在使用。四氯化碳受热蒸发时，其蒸汽可把燃烧物覆盖，隔绝空气而灭火，是常用的灭火剂。四氯化碳主要用作溶剂、有机物氯化剂，纤维脱脂剂、谷物熏蒸

5、消毒剂、药物萃取剂等，并用于制造氟里昂和织物干洗剂，医药上用作杀钩虫剂。动手查资料：查资料了解一氯化碳、二氯化碳、氯仿、四氯化碳的用途2．氯甲烷的生产方法氯甲烷的生产方法有甲烷氯化法和甲醇氢氯化法。四氯化碳则还可以由二硫化碳氯化制取。本节主要介绍甲醇氢氯化法和甲烷氯化法。二、甲醇氢氯化法生产氯甲烷1、生产原理甲醇氢氯化制一氯甲烷有液相法和气相法。（1）液相法液相法是甲醇与盐酸反应，反应式如下：CH3OH+HClCH3Cl+H2O反应过程中有少量二甲醚生成：CH3OH（CH3）2O+H2O一氯甲烷可制得二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳，

6、即：CH3Cl+Cl2CH2Cl2+HClCH2Cl2+Cl2CHCl3+HClCHCl3+Cl2CCl4+HCl（2）气相法气相法是气化后的甲醇与氢气在氯化器中反应，反应式为：CH3OH+Cl2+H2CH3Cl+H2O+HCl一氯甲烷再与氯气反应制二氯甲烷、三氯甲烷及四氯化碳。采用液相法，其操作温度约为130～150℃；而气相法的操作温度大约300～350℃。气相法比液相法具有较高的设备生产能力。液相法通常是HCl和甲醇气态鼓泡通过液体催化剂，由于接触时间短，生产能力受到限制。工业生产中，液相法和气相法都被采用。这两种方法，除了

7、反应器外，其它过程非常相似。液相法催化剂是以氯化铁、氧化锌一类的金属氯化物的水溶液。气相法的催化剂通常是氯化锌、氯化铜和铝，沉积在硅胶等载体上。2．工艺流程第十章甲醇系列产品生产-3.2甲醇氢氯化制甲烷流程如图10-5所示。图10-5甲醇制甲烷氯化物流程图1-氯化器；2-骤冷塔；3-精制；4-汽提塔；5-氢氯化反应器；6-洗涤塔；7-干燥塔；8-压缩机；9-精馏塔注：①表示四氯化碳；②表示三氯甲烷③表示二氯甲烷④表示一氯甲烷液相法是将一定比例的甲醇和盐酸以氯化锌为催化剂在氢氯化反应器（5）中反应，生成一氯甲烷，未反应的甲醇和HCl

8、在洗涤冷凝塔（6）中形成含甲醇的酸性溶液，经精馏后回收的甲醇循环使用，经水洗后的一氯甲烷在干燥塔（7）中用硫酸洗涤反应过程中的二甲醚，并干燥一氯甲烷，纯净的一氯甲烷经压缩到0.758MPa送氯化器（1）。一氯甲烷在氯化器中与氯气反应，生成二氯甲烷、