二氯甲烷==畢業(yè)設(shè)計(編輯修改稿)
2025-07-03 20:28 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 價格提高了，但歐N氯甲烷生產(chǎn)商的利潤并沒有得到改善，因為氯氣成本也在飛漲。二氯甲烷是甲烷或者一氯甲烷在氣相中直接進行高溫氯化而生產(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)率可以通過甲烷(或一氯甲烷)對氯氣的摩爾比率來調(diào)節(jié)，還可以通過反應(yīng)條件的選擇使副產(chǎn)品降到最低限度。甲烷路線的缺陷是如何處理氯化氫副產(chǎn)品的問題，一些公司已經(jīng)開發(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非常平穩(wěn)，這是因為其應(yīng)用的多樣性。它在某些領(lǐng)域的使用下降了(如氣霧推進劑)，但在另一些領(lǐng)域的使用增長(如制藥、化學(xué)合成和萃取)中得到補償。東歐的需求量很低，但隨著經(jīng)濟的增長會加速發(fā)展。有關(guān)氯化物的環(huán)境問題將使越來越多的替代產(chǎn)品出現(xiàn)。ECSA認為， 目前關(guān)于在歐盟限制用于脫除涂料的草案對二氯甲烷是個重大的打擊，但現(xiàn)在要預(yù)測它的影響還為時過早， 因為正式的文件還沒有完成。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)品或機械方法能脫除涂料，但沒有如此好的成本／性能效益。二氯甲烷在亞洲將顯示出良好的增長，特別是中國，預(yù)計中國消費的年增長率約為5％。長期增長(其全球增長率約為6％)將會彌補這一損失， 而且氯仿在制藥方面的應(yīng)用也很穩(wěn)定。中國的制冷和氟聚合物行業(yè)將得到快速增長，氯仿需求的年增長率為6％～8％，甚至更高。盡管興建了許多新工廠，但生產(chǎn)能力的增長還是趕不上需求的增長， 中國每年需凈進口12萬13萬t氯仿。估計中國不會加入蒙特利爾協(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)品和國家地區(qū)之間發(fā)展不平衡，其未來產(chǎn)量的增減也因地區(qū)而異。由于美國、西歐、日本相繼出口一些環(huán)保法規(guī)，嚴格控制排放，盡可能回收，預(yù)計美國等工業(yè)發(fā)達國家和地區(qū)消費將逐年遞減，而世界的其它國家和地區(qū)，如東歐、中東、亞洲和拉美等發(fā)展中國家對二氯甲烷的需求量將保持較快的增長速度，預(yù)計世界范圍內(nèi)20002005年對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。在我國以內(nèi)循環(huán)式反應(yīng)器為主。兩種工藝路線在氯消耗量、副產(chǎn)鹽酸量、原料運輸、生產(chǎn)成本等方面存在明顯差異。國內(nèi)外對此討論較多，也存在一些爭議，特別是對于萬噸級及以下的運行成本沒有一個明確的評價。甲醇法在全世界已占絕對優(yōu)勢，工藝成熟完善、氯耗低、平衡生產(chǎn)后基本無副產(chǎn)鹽酸等優(yōu)點，極具競爭力。但對于眾多國內(nèi)使用天然氣、沼氣為原料的企業(yè)，特別是對于天然氣價廉質(zhì)高、豐富的四川省幾家而言，簡單地放棄工藝成熟、流程簡單、甲烷使用方便等優(yōu)勢，花費巨資引進裝置是不現(xiàn)實的，對中小氯堿企業(yè)更是如此。我們認為兩種工藝路線生存的根本在于產(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技術(shù)改造、降低運行成本，力爭與甲醇法旗鼓相當(dāng)，這樣，以甲烷法為生產(chǎn)路線的中小企業(yè)就找到一條順利轉(zhuǎn)產(chǎn)之路。甲烷熱氯化機理和其它烷烴氯化機理相似，都是自由基連鎖反應(yīng)。氯分子的活化是通過高溫來實現(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)原理甲烷熱氯化機理和其它烷烴氯化機理相似，都是自由基連鎖反應(yīng)。氯分子的活化是通過高溫來實現(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)過程中，反應(yīng)溫度不高時，反應(yīng)按自由基連鎖反應(yīng)進行。當(dāng)反應(yīng)溫度升高到370。C時，連鎖反應(yīng)機理的相對作用隨之減低，反應(yīng)溫度超過430。C，甲烷氯化反應(yīng)實際上是一逐級取代不可逆的雙分子均相反應(yīng)。反應(yīng)過第二章 生產(chǎn)工藝流程簡述中四種氯化物同時生成，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)是強放熱反應(yīng)。在反應(yīng)開始前供給熱量，當(dāng)反應(yīng)開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)熱并及時帶走溫度會急劇升高，這樣會產(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濃時，也會使反應(yīng)進行極為猛烈，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 有效和及時引出反應(yīng)熱。二氯甲烷的主要生產(chǎn)路線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，后來發(fā)展了光氯化法。1972年美國CE lummus 公司和Armstrong公司共同開發(fā)了甲烷氧氯化法，1979年日本德山曹達化學(xué)公司開發(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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