广西工业职业技术学院一氯甲烷生产工艺设计
系部：石油与化学工程系
专业：应用化工技术
班级：化工1032
学号： G201040232
姓名：
前言
甲烷氯化物包括一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳，是一类常用的化学制剂，在化工、建材等多个领域有广泛的应用。其中一氯甲烷还常常作为中间体或者是反应组分应用于多个技术领域，它的重要性和应用的广泛型正在日益的扩大。作为合成甲基氯硅烷的基础原料，氯甲烷成本占甲基氯硅烷成本的40%，氯甲烷生产的经济模化一直是制约我国有机硅行业发展的关键性技术之一，国内外的生产现状表明我们存在的距离。随着我国加入WTO，国内有机硅的生产与发展已经面临更加激烈的国际竞争。如何提高氯甲烷的生产技术水平，尤其是有机硅单体生产企业利用有机硅单体副产盐酸合成氯甲烷进一步提高其工艺技术及装备水平的研究，其意义十分重大。一氯甲烷的生产方法主要有两种：甲醇氢氯化法和甲烷氯化法。本设计经过对比国内外各使用的生产方法、经济技术上的分析及根据国内综合情况，最终选择了甲醇氢氯化法的生产方法。
目录第一章一氯甲烷相关介绍
第一节一氯甲烷的基本性质
第二节一氯甲烷的应用
第三节国内外甲烷氯化物的发展概况
1.3.1国内
1.3. 2国外
第二章生产工艺设计
第一节生产方法的选择
2.1.1气—液相非催化法
2.1.2 气—液相催化法
2.1.3气—固相催化法
第二节甲醇氢氯化法生产原理
第三节物料衡算
第四节热量衡算
2.4.1.进料口
2.4.2塔顶
2.4.3塔釜
第一章一氯甲烷相关介绍
第一节一氯甲烷的基本性质
外观与性状：无色气体，具有醚样的微甜气味。
主要用途：用作致冷剂、甲基化剂，还用于有机合成。
熔点： -97．7 3
沸点： -24．2
相对密度(水=1)： 0．92
相对密度(空气=1): 1．78
密度 0.9159g/cm3
18C时溶解度280ml/水
饱和蒸汽压(kPa)： 506．62／22℃
溶解性：易溶于水、氯仿、丙酮 , 能溶于乙醇等。
临界温度(℃)： 143．8
临界压力(MPa)： 6．68
燃烧热(kj/mol)： 685．5
燃烧爆炸危险性避免接触的条件：接触潮气可分解。
燃烧性：易燃
建规火险分级：甲
闪点(℃)： <-50
自燃温度(℃)： 632
爆炸下限(V%)： 7．0
爆炸上限(V%)： 19．0
危险特性：与空气混合能形成爆炸性混合物，遇明火、高热能引起燃烧爆炸。若遇高热，容器内压增大，有开裂和爆炸的危险。腐蚀某些塑料、橡胶和涂料。易燃性(红色)：4 反应活性(黄色)：0
燃烧(分解)产物：一氧化碳、二氧化碳、氯化氢、光气。
稳定性：稳定
聚合危害：不能出现
禁忌物：强氧化剂。
第二节一氯甲烷的应用
甲烷氯化物是一类常用的化学制剂，在化工、建材等多个领域有广泛的应用。甲烷氯化物可以生产加工装饰贴面板，生产防火耐热的层压板，色泽美观、坚固耐用，还可以作为飞机、船舶以及家具的贴面板材料。
甲烷氯化物还可以用于生产加工涂料，甲烷氯化物可以作为高级热固性涂料以
及固体粉末涂料的胶联剂，用于生产金属涂料以及车辆、电器和家具的用高档树脂装饰漆，具有色泽光亮、硬度好、附着力以及耐老化耐腐蚀的特点。
其中，氯甲烷具有很强的溶解性,且具有不燃性，被广泛的用作溶剂的制备。氯化物一氯甲烷可以用作低温生产丁基橡胶的溶剂，此外氯甲烷还常常作为中间体或者是反应组分应用于多个技术领域，它的重要性和应用的广泛型正在日益的扩大。
一氯甲烷主要用于制备有机硅聚合物和进一步氯化为其他卤代烃的原料，也是很好的熔剂和甲基化剂，广泛用于合成甲基氯硅烷、纤维素酯、季铵化合物、除草剂，还可作有机熔剂、致冷剂、发泡剂、局部麻醉剂等。
第三节国内外甲烷氯化物的发展概况
1.3.1国内
我国甲烷氯化物产业起步于上世纪50年代，当时在四川进行以甲烷直接氯化法为主的中试和工业规模试验。1958年四川永川天然气化工研究所借鉴罗马尼亚经验，建成了42吨/年天然气热氯化法生产二氯甲烷中试，1965年由四川自贡鸿鹤镇化工厂(当时名称，下同)建成了2200吨/年二氯甲烷工业规模试验装置；1965年6月，重庆天然气化工研究所建成了我国天然气热氯化法制四氯化碳500吨/年中试装置，于1979年10月在四川自贡鸿鹤镇化工厂建成1000吨/年生产装置，并投入生产。
至20世纪80年代末期，全国甲烷氯化物生产能力约为8.3万吨/年，产量约为5.1万吨/年。
基于我国甲烷氯化物的消费量逐年提高，自1992~1999年国内消费年均增长为19.83%，且增长速度不断加快，上世纪90年代前期年均增长为15.42%，后期则达到23.25%，促进了我国甲烷氯化物产业发展迅速，上世纪90年代国内产量年均增长15.77%。
国内甲烷氯化物产能1988年为8.3万吨，到2000年为21万吨，到2004年又增加到51万吨，年产量1988年为5.1万吨，2000年为15万吨，2004年为45万吨。
2000年国内甲烷氯化物装置能力、产量
产品名称装置能力
(吨/年) 产量
(吨)
产能比
(%)
生产方法
一氯甲烷49700 40300 81.10 甲醇法、热氯化法、副产物回收
二氯甲烷27000 21600 80.00 热氯化法、甲醇法
三氯甲烷59700 36900 61.80 热氯化法、甲醇法、氯油法
四氯化碳73500 48900 66.50 热氯化法、甲醇法、氯油法
合计209900 147700 70.40
1992-2004年国内甲烷氯化物消费量单位：吨
而一氯甲烷主要用于生产有机硅，约占一氯甲烷消耗量的90%。我国现有生产企业10多家，生产能力约28万吨，基本上为有机硅生产企业自备原料，只有少量供应市场。素有“工业味精”之称的有机硅，近几年发展迅速，从而带动一氯甲烷的发展，2003年全国有机硅产能约为12万吨，产量约9.7万吨，2004年产量达到11万吨，由于部分企业采用草甘膦生产过程的副产品来生产有机硅单体，所以国产一氯甲烷基本能满足国内有机硅单体生产之需。
