專利名稱：兩步法合成氯甲烷、冷法脫二甲醚、脫氯化氫工藝和塔式反應(yīng)器及冷凍脫醚塔的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及化學(xué)領(lǐng)域，是一種兩步法合成氯甲烷、冷法脫二甲醚、脫氯化氫工藝和塔式反應(yīng)器及冷凍脫醚塔。
背景技術(shù)：
參照圖1，現(xiàn)有合成氯甲烷工藝都是采用過量HCl與甲醇?xì)庀嘣赯nCl2催化劑作用下，一步合成粗CH3Cl，經(jīng)堿洗塔102脫HCl，在脫醚塔104內(nèi)用80～89％的濃硫酸干燥脫水、脫二甲醚。其不足之處是，付產(chǎn)大量22％的恒沸酸成為企業(yè)的負(fù)擔(dān)，消耗大量的NaOH吸收氣相中的HCl，產(chǎn)生大量的稀硫酸和有劇毒的硫酸甲脂，化學(xué)原料消耗高，又污染環(huán)境。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，對現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行實質(zhì)性改進(jìn)，提供一種工藝先進(jìn)，化學(xué)原料消耗低，氯甲烷收率高，成本低，污染少，利于環(huán)護(hù)的兩步法合成氯甲烷、冷法脫二甲醚、脫氯化氫工藝；且提供結(jié)構(gòu)合理，抗腐蝕能力強(qiáng)，使用壽命長，運(yùn)行成本低的塔式反應(yīng)器及冷凍脫醚塔。
解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種兩步法合成氯甲烷、冷法脫二甲醚、脫氯化氫工藝，其特點(diǎn)是包括(a)兩步法合成氯甲烷；(b)冷凍脫水、二甲醚；(C)冷稀鹽酸洗脫氯化氫。其原理涉及下述5個化學(xué)反應(yīng)方程式。
成醚反應(yīng)
醚轉(zhuǎn)化反應(yīng)CH3Cl合成反應(yīng)M2合成反應(yīng)M2水解反應(yīng)…(5)式中CH3OH為甲醇；CH3OCH3為二甲醚；(CH3)2SiCl2簡稱M2；(CH3)2SiO簡稱硅氧烷；CH3Cl為氯甲烷；HCl為氯化氫。
(a)兩步法合成氯甲烷由化學(xué)反應(yīng)方程式(3)、(4)和(5)中可知HCl能夠循環(huán)利用，M2水解只消耗1個分子水，因此整個系統(tǒng)必須排出多余的另1個分子水，首先由解吸塔109向一級反應(yīng)器105中通入99.5％HCl，99.5％HCl與在一級反應(yīng)器105中的甲醇蒸汽和二甲醚蒸汽相遇，在飽和ZnCl2水溶液的作用下，有60～90％的甲醇生成二甲醚，僅有10～40％的甲醇生成氯甲烷，放出一個分子水，反應(yīng)溫度100～150℃，一級反應(yīng)器105下部填料用氣態(tài)甲醇汽提ZnCl2溶液中的HCl，使含二甲醚稀酸水中只有1～3％HCl，將60～70℃含1～3％HCl的二甲醚酸水與NaOH溶液用泵送入靜態(tài)混合器110混合后進(jìn)入醚、醇回收塔111，在醚、醇回收塔111排出(甲醇+二甲醚)＜0.1％的堿性廢水送生化處理場處理，醚、醇回收塔111回收的含二甲醚甲醇與一級反應(yīng)器105分凝后的氣相含二甲醚氯甲烷匯合，按HCl/(甲醇+二甲醚)＝1.10～1.35配入氯化氫氣，進(jìn)入二級反應(yīng)器114，二級反應(yīng)器114為鼓泡式反應(yīng)器101、或塔式反應(yīng)器112，二級反應(yīng)器出口22的粗氯甲烷經(jīng)分凝器115b得到含30～35％HCl的酸性冷凝液，在氯化氫解吸塔109中甲醇與HCl反應(yīng)生成的氯甲烷隨氯化氫氣送一級反應(yīng)器105、二級反應(yīng)器114，在二級反應(yīng)器114中合成氯甲烷生成的H2O用于M2水解的補(bǔ)充水，水冷后的粗氯甲烷含有0.1～0.3％(wt)的二甲醚；(b)冷凍脫水、脫二甲醚水冷后的粗氯甲烷含有0.1～0.3％(wt)的二甲醚送入脫醚塔106中，往脫醚塔106入口管道中噴入液體氯甲烷，獲得＜-23℃低溫，氣相中的甲醇和二甲醚與HCl反應(yīng)生成氯甲烷和水，水變成冰，冰與HCl氣體生成60～70％HCl超濃鹽酸，將二甲醚脫到＜50ppm(wt)，60～70％HCl超濃鹽酸送入氯化氫解吸塔109；(c)冷稀鹽酸洗脫氯化氫脫醚塔106脫二甲醚后的氯甲烷氣體中含有HCl，將含有HCl的氯甲烷氣體送入冷濃鹽酸吸收塔107中，被吸收塔107中經(jīng)過冷凍鹽水冷卻的29％HCl的鹽酸在0～-5℃低溫下吸收，形成30～31％HCl的濃鹽酸，HCl＜300ppm(wt)的氯甲烷氣進(jìn)入冷稀鹽酸吸收塔108中，被吸收塔108中22.5～23.5％HCl的稀鹽酸在＜-23℃低溫下吸收，HCl分壓＜0.016mmHg，在吸收塔108中噴入液體氯甲烷，液體氯甲烷致冷形成＜-23℃低溫，22.5～23.5％HCl的稀鹽酸吸收過剩的HCl，使HCl＜10ppm(wt)，得到精制氯甲烷成品。
一種兩步法合成氯甲烷、冷法脫二甲醚、脫氯化氫工藝所用的塔式反應(yīng)器，它包括反應(yīng)器本體28，氣體出口25，液體出口44，至少一個氣體入口24，在反應(yīng)器殼體28內(nèi)上部設(shè)置液體分布器26，其特殊之處是在反應(yīng)器殼體28內(nèi)至少設(shè)置一段在填料支撐格柵27上放置的填料38，在填料支撐格柵27下面設(shè)有穿裝于反應(yīng)器本體28上、支撐填料支撐格柵27的中空支撐鋼梁31，中空支撐鋼梁31的空間為散熱通道29。所述反應(yīng)器本體28的結(jié)構(gòu)是，從外殼30外向內(nèi)依次是，外殼30、橡膠層32、水玻璃膠泥層33和陶瓷層34相連接。所述液體分布器26的結(jié)構(gòu)是，液體主管39穿裝在加強(qiáng)塊41上，若干根液體支管40裝在加強(qiáng)塊41上、且與液體主管39連通，在液體支管40上均設(shè)有若干個孔，液體支管40的兩頭端均設(shè)有堵頭43，液體主管39的兩端穿裝于反應(yīng)器本體28上、且通過壓蓋法蘭45和密封填料46與反應(yīng)器本體法蘭47連接。所述填料支撐格柵27的結(jié)構(gòu)是，若干條橫向柵條36與若干條帶槽口的縱向柵條37均布插接。所述中空支撐鋼梁31的結(jié)構(gòu)是，在散熱通道29的周壁上從內(nèi)到外依次包裹有橡膠層32、水玻璃膠泥層33和陶瓷層。
一種兩步法合成氯甲烷、冷法脫二甲醚、脫氯化氫工藝所用的冷凍脫醚塔，其特殊之處是它包括塔體50，在塔體50頂部設(shè)有氣體出口64，在塔體50底部設(shè)有液體出口63，在塔體上設(shè)有氣體入口74，在塔體50內(nèi)上部固定的過濾器支撐板70上設(shè)置若干個具有骨架73支撐的扁袋式玻璃纖維過濾器61，在塔體50內(nèi)設(shè)置具有升氣管59的淋降孔板58，在淋降孔板58上方橫置有進(jìn)液管71a、72b，在進(jìn)液管72b的頭端設(shè)有離心噴頭60，在塔體50內(nèi)設(shè)置的填料支撐格柵75上放置的填料57，在填料支撐格柵75下面設(shè)有穿裝于塔體50上、支撐填料支撐格柵75的中空支撐鋼梁67，中空支撐鋼梁67的空間為通氣道69。所述塔體50的結(jié)構(gòu)是，從外殼51外向內(nèi)依次是，外殼51、橡膠層52、水玻璃膠泥層53、陶瓷層54和泡沫玻璃層55相連接。所述填料支撐格柵75的結(jié)構(gòu)是，若干條橫向柵條66與若干條帶槽口的縱向柵條65均布插接。所述中空支撐鋼梁67的結(jié)構(gòu)是，在通氣道69的周壁上從內(nèi)到外依次包裹有橡膠層52、水玻璃膠泥層53和陶瓷層。
本發(fā)明的兩步法合成氯甲烷、冷法脫二甲醚、脫氯化氫工藝是利用一級反應(yīng)器合成二甲醚排出多余的水，用氣提甲醇使排出水的HCl損失降低，為二級反應(yīng)器創(chuàng)造條件，能夠提高HCl配比，HCl/(甲醇+二甲醚)使二級反應(yīng)器出口二甲醚為0.1～0.3％(wt)，液體氯甲烷致冷形成＜-23℃低溫，22.5～23.5％HCl的稀鹽酸吸收過剩的HCl，使HCl＜10ppm(wt)，得到精制氯甲烷成品，具有工藝先進(jìn)，化學(xué)原料消耗低，氯甲烷收率高，成本低，污染少，利于環(huán)護(hù)等優(yōu)點(diǎn)。
本發(fā)明的塔式反應(yīng)器作為兩步法合成氯甲烷、冷法脫二甲醚、脫氯化氫工藝中的一級和/或二級反應(yīng)器；冷凍脫醚塔用于合成氯甲烷生產(chǎn)過程中的二甲醚脫除，均具有結(jié)構(gòu)合理，抗腐蝕能力強(qiáng)，使用壽命長，運(yùn)行成本低等優(yōu)點(diǎn)。


圖1為現(xiàn)有合成氯甲烷工藝流程示意圖。
圖2為本發(fā)明兩步法合成氯甲烷、冷法脫二甲醚、脫氯化氫工藝流程示意圖。
圖3為本發(fā)明塔式反應(yīng)器結(jié)構(gòu)剖視示意圖。
圖4為圖1的左視示意圖。
圖5為圖3中A-A剖面示意圖。
圖6為圖3中B-B剖面示意圖。
圖7為本發(fā)明冷凍脫醚塔結(jié)構(gòu)剖視示意圖。
圖8為圖7中C-C剖面示意圖。
圖9為圖7的左視示意圖。
圖中1氯化氫氣，2液體甲醇，3加熱蒸汽，4工業(yè)冷卻水，5冷凍鹽水，6液體氯甲烷，7NaOH溶液，8濃硫酸，9精制氯甲烷，10酸性冷凝液，11廢堿液，12冰水，13廢酸，14恒沸酸，15M2水解濃鹽酸，16濃鹽酸，17超濃鹽酸，18堿性廢水，19二甲醚稀酸水，20含二甲醚氯甲烷，21含二甲醚甲醇，22二級反應(yīng)器出口氣，23脫二甲醚后的氯甲烷，24氣體入口，25氣體出口，26液體分布器，27填料支撐格柵，28反應(yīng)器本體，29散熱通道，30外殼，31中空支撐鋼梁，32橡膠層，33水玻璃膠泥層，34陶瓷層，35厚陶瓷層，36橫向柵條，37縱向柵條，38填料，39液體主管，40液體支管，41加強(qiáng)塊，42固定銷，43堵頭，44液體出口，45壓蓋法蘭，46密封填料，47反應(yīng)器本體法蘭，50塔體，51外殼，52橡膠層，53水玻璃膠泥層，54陶瓷層，55泡沫玻璃層，56液體氯甲烷，57填料，58淋降孔板，59升氣管，60離心噴頭，61扁袋式玻璃纖維過濾器，62入口管道，63液體出口，64氣體出口，65縱向柵條，66橫向柵條，67中空支撐鋼梁，68厚陶瓷層，69通氣道，70過濾器支撐板，71a、72b進(jìn)液管，73骨架，74氣體入口，75支撐格柵，101鼓泡式反應(yīng)器，102堿洗塔，103冷凍脫水罐，104硫酸脫醚塔，105一級反應(yīng)器，106脫醚塔，107冷濃鹽酸吸收塔，108冷稀鹽酸吸收塔，109氯化氫解吸塔，110靜態(tài)混合器，111醚、醇回收塔，112塔式反應(yīng)器，113a分凝器，114二級反應(yīng)器，115b分凝器。
具體實施例方式
下面利用附圖2和實施例對本發(fā)明的兩步法合成氯甲烷、冷法脫二甲醚、脫氯化氫工藝作進(jìn)一步描述。
參照圖2，本發(fā)明的兩步法合成氯甲烷、冷法脫二甲醚、脫氯化氫工藝包括a兩步法合成氯甲烷；b冷凍脫水、二甲醚；C冷稀鹽酸洗脫氯化氫。其原理涉及下述5個化學(xué)反應(yīng)方程式。
成醚反應(yīng)醚轉(zhuǎn)化反應(yīng)
CH3Cl合成反應(yīng)M2合成反應(yīng)M2水解反應(yīng)…(5)式中CH3OH為甲醇；CH3OCH3為二甲醚；(CH3)2SiCl2簡稱M2；(CH3)2SiO簡稱硅氧烷；CH3Cl為氯甲烷；HCl為氯化氫。
a.兩步法合成氯甲烷由化學(xué)反應(yīng)方程式(3)、(4)和(5)中可知HCl能夠循環(huán)利用，M2水解只消耗1個分子水，因此整個系統(tǒng)必須排出多余的另1個分子水。首先由解吸塔109向一級反應(yīng)器105中通入99.5％氯化氫氣1，液體甲醇2經(jīng)加熱蒸汽3氣化后經(jīng)文氏管進(jìn)入一級反應(yīng)器105，文氏管喉部噴液體甲醇2用來控制一級反應(yīng)器105的溫度，99.5％氯化氫氣1與在一級反應(yīng)器105中的甲醇蒸汽和二甲醚蒸汽相遇，在飽和ZnCl2水溶液的作用下，有60～90％的甲醇生成二甲醚，僅有10～40％的甲醇生成氯甲烷，放出一個分子水，反應(yīng)溫度100～150℃，一級反應(yīng)器105下部填料用氣態(tài)甲醇汽提ZnCl2溶液中的HCl，經(jīng)貧HCl的ZnCl2溶液洗滌使一級反應(yīng)器105出口氣用工業(yè)水4在分凝器113a冷卻冷凝到60～70℃，分凝的含二甲醚稀酸水19中只有1～3％HCl，將60～70℃含1～3％HCl的二甲醚稀酸水19與NaOH溶液7用泵混合后進(jìn)入醚、醇回收塔111，在醚、醇回收塔111排出(甲醇+二甲醚)＜0.1％的堿性廢水18送生化處理場處理。醚、醇回收塔111回收的含二甲醚甲醇21與一級反應(yīng)器105分凝后的氣相含二甲醚氯甲烷20匯合，按HCl/(甲醇+二甲醚)＝1.10～1.35配入氯化氫氣1，進(jìn)入二級反應(yīng)器114，二級反應(yīng)器114為鼓泡式反應(yīng)器101可用于老裝置改造，二級反應(yīng)器114為塔式反應(yīng)器112可用于新建裝置。二級反應(yīng)器出口22的粗氯甲烷經(jīng)分凝115b得到含30～35％HCl的酸性冷凝液10送往氯化氫解吸塔109，與M2水解濃鹽酸15匯合后進(jìn)入氯化氫解吸塔109，在氯化氫解吸塔109中甲醇與HCl反應(yīng)生成的氯甲烷隨氯化氫氣1送一級反應(yīng)器105、二級反應(yīng)器114，在二級反應(yīng)器114中合成氯甲烷生成的H2O用作M2水解的補(bǔ)充水，水冷后的粗氯甲烷含有0.1～0.3％(wt)的二甲醚。
b.冷凍脫水、脫二甲醚水冷后的粗氯甲烷含有0.1～0.3％(wt)的二甲醚送入脫醚塔106中，往脫醚塔106入口管道中噴入液體氯甲烷56，獲得＜-23℃低溫使水凍成冰，氣相水分壓減少有利于醚轉(zhuǎn)化反應(yīng)(2)式向右進(jìn)行，在脫醚塔106填料層的淋降板上和升氣管頂噴入液體氯甲烷56，氣相中的甲醇和二甲醚與HCl反應(yīng)生成氯甲烷和水，使水凍成冰針，形成“無水”區(qū)，過剩的HCl進(jìn)一步與二甲醚反應(yīng)，將二甲醚脫到＜50ppm(wt)，HCl與冰針生成60～70％HCl超濃鹽酸17送入氯化氫解吸塔109，脫醚塔106出氣口脫二甲醚后的氯甲烷23中含有10～30％的氯化氫，70～90％的氯甲烷。當(dāng)市場需要HSiCl3、CH3SiHCl2(簡稱MH)、(CH3)2SiHCl(簡稱M2H)的下游產(chǎn)品時，脫醚塔106出氣口可直接經(jīng)過分子篩干燥后去壓縮機(jī)，經(jīng)壓縮后在水冷凝器中冷凝出氯甲烷。0.6～0.9MPa的干氯化氫可用于生產(chǎn)HSiCl3，HSiCl3是太陽能電池和耐高溫硅橡膠的重要原料。
c.冷稀鹽酸洗脫氯化氫脫醚塔106脫二甲醚后的氯甲烷23氣體中含有10～30％的氯化氫，將含有HCl的氯甲烷氣體送入冷濃鹽酸吸收塔107中，被吸收塔107中經(jīng)過冷凍鹽水5冷卻的29％HCl的鹽酸在0～-5℃低溫下吸收，形成30～31％HCl的濃鹽酸16，HCl＜300ppm(wt)的氯甲烷氣進(jìn)入冷稀鹽酸吸收塔108中，被吸收塔108中22.5～23.5％HCl的稀鹽酸在＜-23℃低溫下吸收，HCl分壓＜0.016mmHg，在吸收塔108中噴入液體氯甲烷，液體氯甲烷蒸發(fā)致冷形成＜-23℃低溫，22.5～23.5％HCl的稀鹽酸吸收過剩的HCl，使HCl＜10ppm(wt)，得到精制氯甲烷9成品。
下面利用附圖和實施例對本發(fā)明的兩步法合成氯甲烷、冷法脫二甲醚、脫氯化氫工藝所用的塔式反應(yīng)器及冷凍脫醚塔作進(jìn)一步描述。
參照圖3-6，塔式反應(yīng)器具有反應(yīng)器本體28，在反應(yīng)器本體28的頂部設(shè)有氣體出口25，在反應(yīng)器本體28的底部設(shè)有液體出口44，在反應(yīng)器本體28的側(cè)壁上至少設(shè)有一個氣體入口24，氣體出口25可作為人孔。在反應(yīng)器殼體28內(nèi)上部設(shè)置液體分布器26。在反應(yīng)器殼體28內(nèi)至少設(shè)置一段在填料支撐格柵27上放置的填料38，本實施例采用三段填料支撐格柵27，在填料支撐格柵27上放置填料38。在填料支撐格柵27下面設(shè)有穿裝于反應(yīng)器本體28上、支撐填料支撐格柵27的中空支撐鋼梁31，中空支撐鋼梁31的空間為散熱通道29?？上蛏嵬ǖ?9內(nèi)通風(fēng)、或通水、或通大氣作為散熱用。所述反應(yīng)器本體28的結(jié)構(gòu)是，從外殼30由外向內(nèi)依次是，外殼30、橡膠層32、水玻璃膠泥層33和陶瓷層34相粘接。所述液體分布器26的結(jié)構(gòu)是，液體主管39穿裝在加強(qiáng)塊41上，若干根液體支管40與加強(qiáng)塊41螺紋連接，若干根液體支管40的頭端與液體主管39相接觸，使若干根液體支管40與液體主管39連通，且通過定位銷42使液體支管與加強(qiáng)塊41固定，在液體支管40上均設(shè)有若干個孔，液體支管40的兩頭端均設(shè)有堵頭43，液體主管39的兩端穿裝于反應(yīng)器本體28上、且通過壓蓋法蘭45和密封填料46與反應(yīng)器本體法蘭47連接。液體分布器26噴淋密度大，能夠潤濕全部填料38表面。液體分布器26的液體支管40和液體主管39采用氯化聚醚或聚四氟乙烯管材。所述填料支撐格柵27的結(jié)構(gòu)是，若干條橫向柵條36與若干條帶槽口的縱向柵條37均布插接。橫向柵條36和縱向柵條37采用氯化聚醚或聚四氟乙烯材料。所述中空支撐鋼梁31的結(jié)構(gòu)是，在散熱通道29的周壁上從內(nèi)到外依次包裹有橡膠層32、水玻璃膠泥層33和陶瓷層。散熱通道29最佳采用矩形鋼框結(jié)構(gòu)。陶瓷層采用薄陶瓷層34和厚陶瓷層35，與液體分布器26加強(qiáng)塊42相接觸表面的陶瓷層和與支撐格柵27相接觸表面的陶瓷層采用厚陶瓷層35。所述填料38可采用陶瓷或石墨環(huán)，最佳為陶瓷波紋板，為市售產(chǎn)品。
本發(fā)明的塔式反應(yīng)器作為兩步法合成氯甲烷、冷法脫二甲醚、脫氯化氫工藝中的一級和/或二級反應(yīng)器。在老裝置中作為一級反應(yīng)器；在新建裝置中作為一級和二級反應(yīng)器。本發(fā)明的塔式反應(yīng)器作為一級反應(yīng)器時，在反應(yīng)器本體28內(nèi)的上、中、下部位均設(shè)置填料38。
參照圖7-9，冷凍脫醚塔的氣體入口74與進(jìn)氣管62連接，進(jìn)氣管62內(nèi)設(shè)置離心噴頭60，離心噴頭60噴灑液體氯甲烷56，使氣體迅速降溫到＜-23℃。冷凍脫醚塔具有塔體50，在塔體50頂部設(shè)有氣體出口64，也作為人孔，在塔體50底部設(shè)有液體出口63，在塔體上設(shè)有氣體入口74，在塔體50內(nèi)上部固定的過濾器支撐板70上設(shè)置若干個具有骨架73支撐的扁袋式玻璃纖維過濾器61，骨架73采用聚乙烯材料制作。在塔體50內(nèi)設(shè)置具有升氣管59的淋降孔板58，在淋降孔板58上方橫置有進(jìn)液管71a、72b，進(jìn)液管71a、72b通入液體氯甲烷56，進(jìn)液管71a、72b采用PVC管。在進(jìn)液管72b的頭端設(shè)有離心噴頭60，在塔體50內(nèi)設(shè)置的填料支撐格柵75上放置的填料57，在填料支撐格柵75下面設(shè)有穿裝于塔體50上、支撐填料支撐格柵75的中空支撐鋼梁67，中空支撐鋼梁67的空間為通氣道69，通氣道69最佳采用矩形鋼框結(jié)構(gòu)。所述塔體50的結(jié)構(gòu)是，從外殼51外向內(nèi)依次是，外殼51、橡膠層52、水玻璃膠泥層53、陶瓷層54和泡沫玻璃層55相粘接。所述填料支撐格柵75的結(jié)構(gòu)是，若干條橫向柵條66與若干條帶槽口的縱向柵條65均布插接，橫向柵條66和縱向柵條65采用氯化聚醚或聚四氟乙烯材料。所述中空支撐鋼梁67的結(jié)構(gòu)是，在通氣道69的周壁上從內(nèi)到外依次包裹有橡膠層52、水玻璃膠泥層53和陶瓷層。陶瓷層采用薄陶瓷層54和厚陶瓷層68。所述填料57可采用陶瓷或石墨環(huán)，最佳為陶瓷波紋板，為市售產(chǎn)品。
權(quán)利要求
1.一種兩步法合成氯甲烷、冷法脫二甲醚、脫氯化氫工藝，其特征是包括(a)兩步法合成氯甲烷首先由解吸塔(109)向一級反應(yīng)器(105)中通入99.5％HCl，99.5％HCl與在一級反應(yīng)器(105)中的甲醇蒸汽和二甲醚蒸汽相遇，在飽和ZnCl2水溶液的作用下，有60～90％的甲醇生成二甲醚，僅有10～40％的甲醇生成氯甲烷，放出一個分子水，反應(yīng)溫度100～150℃，一級反應(yīng)器(105)下部填料用氣態(tài)甲醇汽提ZnCl2溶液中的HCl，經(jīng)貧HCl的ZnCl2溶液洗滌后，使含二甲醚稀酸水中只有1～3％HCl，將60～70C含1～3％HCl的二甲醚酸水與NaOH溶液用泵送入靜態(tài)混合器(110)混合后，進(jìn)入醚、醇回收塔(111)，在醚、醇回收塔(111)排出(甲醇+二甲醚)＜0.1％的堿性廢水送生化處理場處理，醚、醇回收塔.(111)回收的含二甲醚甲醇與一級反應(yīng)器(105)分凝后的氣相含二甲醚氯甲烷匯合，按HCl/(甲醇+二甲醚)＝1.10～1.35配入氯化氫氣，進(jìn)入二級反應(yīng)器(114)，二級反應(yīng)器(114)為鼓泡式反應(yīng)器(101)、或塔式反應(yīng)器(112)，二級反應(yīng)器出口(22)的粗氯甲烷經(jīng)分凝器(115b)得到含30～35％HCl的酸性冷凝液，在氯化氫解吸塔(109)中甲醇與HCl反應(yīng)生成的氯甲烷隨氯化氫氣送一級反應(yīng)器(105)、二級反應(yīng)器(114)，在二級反應(yīng)器(114)中合成氯甲烷生成的H2O用于M2水解的補(bǔ)充水，水冷后的粗氯甲烷含有0.1～0.3％(wt)的二甲醚；(b)冷凍脫水、脫二甲醚水冷后的粗氯甲烷含有0.1～0.3％(wt)的二甲醚送入脫醚塔(106)中，往脫醚塔(106)入口管道中噴入液體氯甲烷，獲得＜-23℃低溫，氣相中的甲醇和二甲醚與HCl反應(yīng)生成氯甲烷和水，水變成冰，冰與HCl氣體生成60～70％HCl超濃鹽酸，將二甲醚脫到＜50ppm(wt)，60～70％HCl超濃鹽酸送入氯化氫解吸塔(109)；(c)冷稀鹽酸洗脫氯化氫脫醚塔(106)脫二甲醚后的氯甲烷氣體中含有HCl，將含有HCl的氯甲烷氣體送入冷濃鹽酸吸收塔(107)中，被吸收塔(107)中經(jīng)過冷凍鹽水冷卻的29％HCl的鹽酸在0～-5℃低溫下吸收，形成30～31％HCl的濃鹽酸，HCl＜300ppm(wt)的氯甲烷氣進(jìn)入冷稀鹽酸吸收塔(108)中，被吸收塔(108)中22.5～23.5％HCl的稀鹽酸在＜-23℃低溫下吸收，HCl分壓＜0.016mmHg，在吸收塔(108)中噴入液體氯甲烷，液體氯甲烷致冷形成＜-23℃低溫，22.5～23.5％HCl的稀鹽酸吸收過剩的HCl，使HCl＜10ppm(wt)，得到精制氯甲烷成品。
2.一種兩步法合成氯甲烷、冷法脫二甲醚、脫氯化氫工藝所用的塔式反應(yīng)器，它包括反應(yīng)器本體(28)，氣體出口(25)，液體出口(44)，至少一個氣體入口(24)，在反應(yīng)器殼體(28)內(nèi)上部設(shè)置液體分布器(26)，其特征是在反應(yīng)器殼體(28)內(nèi)至少設(shè)置一段在填料支撐格柵(27)上放置的填料(38)，在填料支撐格柵(27)下面設(shè)有穿裝于反應(yīng)器本體(28)上、支撐填料支撐格柵(27)的中空支撐鋼梁(31)，中空支撐鋼梁(31)的空間為散熱通道(29)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的塔式反應(yīng)器，其特征是所述反應(yīng)器本體(28)的結(jié)構(gòu)是，從外殼(30)外向內(nèi)依次是，外殼(30)、橡膠層(32)、水玻璃膠泥層(33)和陶瓷層(34)相連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的塔式反應(yīng)器，其特征是所述液體分布器(26)的結(jié)構(gòu)是，液體主管(39)穿裝在加強(qiáng)塊(41)上，若干根液體支管(40)穿裝在加強(qiáng)塊(41)上、且與液體主管(39)連通，在液體支管(40)上均設(shè)有若干個孔，液體支管(40)的兩頭端均設(shè)有堵頭(43)，液體主管(39)的兩端穿裝于反應(yīng)器本體(28)上、且通過壓蓋法蘭(45)和密封填料(46)與反應(yīng)器本體法蘭(47)連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的塔式反應(yīng)器，其特征是所述填料支撐格柵(27)的結(jié)構(gòu)是，若干條橫向柵條(36)與若干條帶槽口的縱向柵條(37)均布插接。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的塔式反應(yīng)器，其特征是所述中空支撐鋼梁(31)的結(jié)構(gòu)是，在散熱通道(29)的周壁上從內(nèi)到外依次包裹有橡膠層(32)、水玻璃膠泥層(33)和陶瓷層。
7一種兩步法合成氯甲烷、冷法脫二甲醚、脫氯化氫工藝所用的冷凍脫醚塔，其特征是它包括塔體(50)，在塔體(50)頂部設(shè)有氣體出口(64)，在塔體(50)底部設(shè)有液體出口(63)，在塔體上設(shè)有氣體入口(74)，在塔體(50)內(nèi)上部固定的過濾器支撐板(70)上設(shè)置若干個具有骨架(73)支撐的扁袋式玻璃纖維過濾器(61)，在塔體(50)內(nèi)設(shè)置具有升氣管(59)的淋降孔板(58)，在淋降孔板(58)上方橫置有進(jìn)液管(71a、72b)，在進(jìn)液管(72b)的頭端設(shè)有離心噴頭(60)，在塔體(50)內(nèi)設(shè)置的填料支撐格柵(75)上放置的填料(57)，在填料支撐格柵(75)下面設(shè)有穿裝于塔體(50)上、支撐填料支撐格柵(75)的中空支撐鋼梁(67)，中空支撐鋼梁(67)的空間為通氣道(69)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的冷凍脫醚塔，其特征是所述塔體(50)的結(jié)構(gòu)是，從外殼(51)外向內(nèi)依次是，外殼(51)、橡膠層(52)、水玻璃膠泥層(53)、陶瓷層(54)和泡沫玻璃層(55)相連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的冷凍脫醚塔，其特征是所述填料支撐格柵(75)的結(jié)構(gòu)是，若干條橫向柵條(66)與若干條帶槽口的縱向柵條(65)均布插接。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的冷凍脫醚塔，其特征是所述中空支撐鋼梁(67)的結(jié)構(gòu)是，在通氣道(69)的周壁上從內(nèi)到外依次包裹有橡膠層(52)、水玻璃膠泥層(53)和陶瓷層。
全文摘要
本發(fā)明兩步法合成氯甲烷、冷法脫二甲醚、脫氯化氫工藝是利用一級反應(yīng)器合成二甲醚排出多余的水，用氣提甲醇使排出水的HCl損失降低，為二級反應(yīng)器創(chuàng)造條件，能夠提高HCl配比，HCl/(甲醇+二甲醚)使二級反應(yīng)器出口二甲醚為0.1～0.3％(wt)，液體氯甲烷致冷形成＜－23℃低溫，水變成冰，氣相中的甲醇和二甲醚與HCl反應(yīng)生成氯甲烷和水，脫醚后的二甲醚＜50ppm，用22.5～23.5％HCl的稀鹽酸吸收過剩HCl，使HCl＜10ppm(wt)，得到精制氯甲烷成品，具有工藝先進(jìn)，化學(xué)原料消耗低，氯甲烷收率高，成本低，污染少，利于環(huán)護(hù)等優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明的塔式反應(yīng)器作為本發(fā)明工藝中的一級和/或二級反應(yīng)器，冷凍脫醚塔用于二甲醚脫除，均具有結(jié)構(gòu)合理，抗腐蝕能力強(qiáng)，使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號B01J12/00GK1974505SQ20061016322
公開日2007年6月6日 申請日期2006年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月7日
發(fā)明者余家驤 申請人:余家驤