二氯甲烷==畢業(yè)設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-07-03 20:28 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 價(jià)格提高了，但歐N氯甲烷生產(chǎn)商的利潤(rùn)并沒(méi)有得到改善，因?yàn)槁葰獬杀疽苍陲w漲。二氯甲烷是甲烷或者一氯甲烷在氣相中直接進(jìn)行高溫氯化而生產(chǎn)的。該工藝生產(chǎn)的產(chǎn)品混合物還包括氯仿和四氯氯仿是甲烷或一氯甲烷在氣相中直接進(jìn)行高溫氯化生產(chǎn)二氯甲烷的聯(lián)產(chǎn)品。產(chǎn)率可以通過(guò)甲烷(或一氯甲烷)對(duì)氯氣的摩爾比率來(lái)調(diào)節(jié)，還可以通過(guò)反應(yīng)條件的選擇使副產(chǎn)品降到最低限度。甲烷路線(xiàn)的缺陷是如何處理氯化氫副產(chǎn)品的問(wèn)題，一些公司已經(jīng)開(kāi)發(fā)出一種脫除系統(tǒng)，氯化氫可以被一氯甲烷或氯化甲烷的混合物所吸收。西歐二氯甲烷的增長(zhǎng)非常平穩(wěn)，這是因?yàn)槠鋺?yīng)用的多樣性。它在某些領(lǐng)域的使用下降了(如氣霧推進(jìn)劑)，但在另一些領(lǐng)域的使用增長(zhǎng)(如制藥、化學(xué)合成和萃取)中得到補(bǔ)償。東歐的需求量很低，但隨著經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)會(huì)加速發(fā)展。有關(guān)氯化物的環(huán)境問(wèn)題將使越來(lái)越多的替代產(chǎn)品出現(xiàn)。ECSA認(rèn)為， 目前關(guān)于在歐盟限制用于脫除涂料的草案對(duì)二氯甲烷是個(gè)重大的打擊，但現(xiàn)在要預(yù)測(cè)它的影響還為時(shí)過(guò)早， 因?yàn)檎降奈募€沒(méi)有完成。二氯甲烷因高溶解性和低可燃性成為脫除涂料的一種很好的選擇，而且即使有其他的化學(xué)品或機(jī)械方法能脫除涂料，但沒(méi)有如此好的成本／性能效益。二氯甲烷在亞洲將顯示出良好的增長(zhǎng)，特別是中國(guó)，預(yù)計(jì)中國(guó)消費(fèi)的年增長(zhǎng)率約為5％。長(zhǎng)期增長(zhǎng)(其全球增長(zhǎng)率約為6％)將會(huì)彌補(bǔ)這一損失， 而且氯仿在制藥方面的應(yīng)用也很穩(wěn)定。中國(guó)的制冷和氟聚合物行業(yè)將得到快速增長(zhǎng)，氯仿需求的年增長(zhǎng)率為6％～8％，甚至更高。盡管興建了許多新工廠(chǎng)，但生產(chǎn)能力的增長(zhǎng)還是趕不上需求的增長(zhǎng)， 中國(guó)每年需凈進(jìn)口12萬(wàn)13萬(wàn)t氯仿。估計(jì)中國(guó)不會(huì)加入蒙特利爾協(xié)議(在2015年之前逐漸取締HCFC22)。目前，世界二氯甲烷供需基本平衡，但由于產(chǎn)品和國(guó)家地區(qū)之間發(fā)展不平衡，其未來(lái)產(chǎn)量的增減也因地區(qū)而異。由于美國(guó)、西歐、日本相繼出口一些環(huán)保法規(guī)，嚴(yán)格控制排放，盡可能回收，預(yù)計(jì)美國(guó)等工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)消費(fèi)將逐年遞減，而世界的其它國(guó)家和地區(qū)，如東歐、中東、亞洲和拉美等發(fā)展中國(guó)家對(duì)二氯甲烷的需求量將保持較快的增長(zhǎng)速度，預(yù)計(jì)世界范圍內(nèi)20002005年對(duì)二氯甲烷的需求量將以2%—3%左右的速度增加。 生產(chǎn)方案的確定二氯甲烷的主要生產(chǎn)路線(xiàn)是甲烷或氯甲烷的氯化。其生產(chǎn)方法最早采用甲烷或氯甲烷高溫氣相熱氯化法, 后來(lái)發(fā)展了光化氯化法。目前廣泛用于工業(yè)生產(chǎn)的是熱氯化法。反應(yīng)器形式有內(nèi)循環(huán)式、蓄熱式、列管式和沸騰床等多種型式。在我國(guó)以?xún)?nèi)循環(huán)式反應(yīng)器為主。兩種工藝路線(xiàn)在氯消耗量、副產(chǎn)鹽酸量、原料運(yùn)輸、生產(chǎn)成本等方面存在明顯差異。國(guó)內(nèi)外對(duì)此討論較多，也存在一些爭(zhēng)議，特別是對(duì)于萬(wàn)噸級(jí)及以下的運(yùn)行成本沒(méi)有一個(gè)明確的評(píng)價(jià)。甲醇法在全世界已占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，工藝成熟完善、氯耗低、平衡生產(chǎn)后基本無(wú)副產(chǎn)鹽酸等優(yōu)點(diǎn)，極具競(jìng)爭(zhēng)力。但對(duì)于眾多國(guó)內(nèi)使用天然氣、沼氣為原料的企業(yè)，特別是對(duì)于天然氣價(jià)廉質(zhì)高、豐富的四川省幾家而言，簡(jiǎn)單地放棄工藝成熟、流程簡(jiǎn)單、甲烷使用方便等優(yōu)勢(shì)，花費(fèi)巨資引進(jìn)裝置是不現(xiàn)實(shí)的，對(duì)中小氯堿企業(yè)更是如此。我們認(rèn)為兩種工藝路線(xiàn)生存的根本在于產(chǎn)品質(zhì)量的優(yōu)劣和生產(chǎn)成本的高低。因此，可以考慮在甲烷法裝置上引進(jìn)技術(shù)改造、降低運(yùn)行成本，力爭(zhēng)與甲醇法旗鼓相當(dāng)，這樣，以甲烷法為生產(chǎn)路線(xiàn)的中小企業(yè)就找到一條順利轉(zhuǎn)產(chǎn)之路。甲烷熱氯化機(jī)理和其它烷烴氯化機(jī)理相似，都是自由基連鎖反應(yīng)。氯分子的活化是通過(guò)高溫來(lái)實(shí)現(xiàn)的，其自由基連鎖反應(yīng)歷程，可分三步表示：1．鏈引發(fā)2．增鏈3． 鏈終止下列情況存在都可能產(chǎn)生鏈終止（1）活化分子與器壁碰撞（2）活化分子之間碰撞R．+Cl. 不活潑產(chǎn)物R．+R. 不活潑產(chǎn)物 生產(chǎn)原理及生產(chǎn)方法 生產(chǎn)原理甲烷熱氯化機(jī)理和其它烷烴氯化機(jī)理相似，都是自由基連鎖反應(yīng)。氯分子的活化是通過(guò)高溫來(lái)實(shí)現(xiàn)的，其自由基連鎖反應(yīng)歷程，可分三步表示：1．鏈引發(fā)2．增鏈3． 鏈終止下列情況存在都可能產(chǎn)生鏈終止（1）活化分子與器壁碰撞（2）活化分子之間碰撞R．+Cl. 不活潑產(chǎn)物R．+R. 不活潑產(chǎn)物在甲烷熱氯化反應(yīng)過(guò)程中，反應(yīng)溫度不高時(shí)，反應(yīng)按自由基連鎖反應(yīng)進(jìn)行。當(dāng)反應(yīng)溫度升高到370。C時(shí)，連鎖反應(yīng)機(jī)理的相對(duì)作用隨之減低，反應(yīng)溫度超過(guò)430。C，甲烷氯化反應(yīng)實(shí)際上是一逐級(jí)取代不可逆的雙分子均相反應(yīng)。反應(yīng)過(guò)第二章 生產(chǎn)工藝流程簡(jiǎn)述中四種氯化物同時(shí)生成，所以甲烷直接氯化不可能得到單一的產(chǎn)品，其反應(yīng)方程式如下：甲烷氯化反應(yīng)是強(qiáng)放熱反應(yīng)。在反應(yīng)開(kāi)始前供給熱量，當(dāng)反應(yīng)開(kāi)始后所需能量可由反應(yīng)熱供給。由于放熱量大，如不采取措施控制反應(yīng)熱并及時(shí)帶走溫度會(huì)急劇升高，這樣會(huì)產(chǎn)生劇烈的燃燒反應(yīng)或氯化物產(chǎn)生裂解反應(yīng)。 CH4+2Cl2 C+4HCl+70千卡/克分子 2CHCl3 C2Cl4+2HCl 3CHCl3 C2Cl6+CH2Cl2+HCl 2CCl4 C2Cl4+Cl2 2CCl4 C2Cl6+Cl2同樣局部氯氣濃度過(guò)濃時(shí)，也會(huì)使反應(yīng)進(jìn)行極為猛烈，甚至產(chǎn)生爆炸。因此，要保證甲烷熱氯化反應(yīng)順利進(jìn)行的主要條件是：l 保證原料氣的正確配比；l 保證甲烷和氯氣充分均勻混合；l 有效和及時(shí)引出反應(yīng)熱。二氯甲烷的主要生產(chǎn)路線(xiàn)是甲烷和氯甲烷的氯化。其生產(chǎn)方法最早采用甲烷和氯甲烷的高溫氣相熱氯化法，后來(lái)發(fā)展了光氯化法。1972年美國(guó)CE lummus 公司和Armstrong公司共同開(kāi)發(fā)了甲烷氧氯化法，1979年日本德山曹達(dá)化學(xué)公司開(kāi)發(fā)了氯甲烷低溫液相自由基引發(fā)氯化法制取氯甲烷的技術(shù)。目前廣泛用于工業(yè)生產(chǎn)的是熱氯化法。
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