[发明专利]甲烷氯化物副产氯甲烷用于甲基氯硅烷合成新工艺

说明书

技术领域

本发明属于有机硅生产领域的一种甲烷氯化物副产氯甲烷用于甲基氯硅烷合成新工艺。

背景技术

甲烷氯化物的主产品是二氯甲烷和三氯甲烷，采用的是气相甲醇法生产工艺，甲醇和氯化氢在固定床反应器中反应生产氯甲烷，用活性氧化铝作为催化剂，生成的氯甲烷经过硫酸洗涤后，脱水脱醇，压缩冷凝后生成粗氯甲烷，纯度指标为Wt%氯甲烷96%，二氯甲烷120ppm，氯化氢2.5%，粗氯甲烷经过气化后与氯气反应，生成二氯甲烷、氯仿和四氯化碳。过量的氯甲烷循环利用，该反应属于自由基反应，在反应过程中生成大量的氯化氢，输送到氢氯化装置用于生产氯甲烷，在维持生产平衡的基础上，多余的氯化氢输送到氯化氢吸收装置经氢氯化的20%的合成稀盐酸吸收，生成31%的副产盐酸。甲烷氯化物设计二氯甲烷和氯仿的比例可以在40-60%区间内调整，因为氯仿是作为有机氟的原材料，市场需求比二氯甲烷高，这样生产比例大部分时间是氯仿：二氯甲烷=6:4，在此比例条件下，反应过程中的氯化氢量增大，多余的氯化氢用工艺水吸收生成盐酸，山东是氯碱大省，副产盐酸销售压力很大。所以说这部分氯化氢变成了盐酸后，效益很低，经营压力大。

有机硅生产工艺首先是31%的盐酸经过常规脱吸生产氯化氢，氯化氢与气化甲醇反应，75%的氯化锌溶液做催化剂，进行液相反应，经过精制后，生成成品氯甲烷（Wt%，99.98%），氯甲烷气化后与硅粉在流化床中反应，以三元铜作为催化体系，生成甲基氯硅烷混合单体，经过精制后，分离出二甲基二氯硅烷，一甲、三甲、一甲含氢、高沸物、低沸物等产品输送到成品罐区外售，二甲基二氯硅烷进行恒沸酸水解，水解产物为甲基硅氧烷线形物和环状物的水解物（聚甲基硅氧烷），同时副产31%的浓盐酸，浓盐酸输送到盐酸解吸装置用于生产氯化氢，完成有机硅内部氯循环，水解物进行裂解后形成混合环体，作为最终产物外售。

有机硅生产中所用的氯甲烷纯度要求较高，因此市场价格也较高，根据氯甲烷市场价格的规律，每吨平均价格3500元，因此生产成本较高。而甲烷氯化物生产的副产物氯甲烷成本较低，但是其纯度达不到有机硅生产的要求。

发明内容

本发明目的就是针对现有技术存在的问题，提供一种设计合理、成本低廉的甲烷氯化物副产氯甲烷用于甲基氯硅烷合成新工艺。

本发明是通过以下方案实现的：用活性氧化铝作为催化剂，甲醇和氯化氢在固定化反应器中进行氢氯化反应，经过硫酸洗涤、脱水脱醇、压缩冷凝后得到粗氯甲烷；一部分粗氯甲烷通过氯化反应制备二氯甲烷和三氯甲烷，氯化反应的副产物氯化氢一部分输送至固定化反应器进行氢氯化反应循环利用、另一部分输送至吸收装置生成副产盐酸；另一部分粗氯甲烷气化后经过水洗、碱洗、硫酸三级干燥、压缩冷凝得到氯甲烷，氯甲烷气化后与硅粉在流化床中反应，以三元铜作为催化体系，生成甲基氯硅烷混合单体，经过精制分离出二甲基二氯硅烷；二甲基二氯硅烷进行恒沸酸水解为聚甲基硅氧烷，然后经过裂解制得甲基硅氧烷混合环体。

上述方案可以进一步改进：

所述的水洗工序为：在酸水洗塔进行，其中粗氯甲烷气体由塔底进气、脱盐水由塔顶进料，塔底吸收得到的稀盐酸通过循环泵打入塔顶循环使用；所述的碱洗工序为：在碱洗塔进行，碱液采用20%氢氧化钠溶液，且碱洗塔塔釜内液面通过调节阀控制，塔内碱液通过碱冷却器冷却至5~10℃循环使用；所述的硫酸三级干燥工序为：由碱洗塔塔顶出来的粗氯甲烷经过碱洗塔除雾器后依次进入三级干燥塔，循环硫酸逆向进入三级干燥塔，粗氯甲烷干燥后由第三级干燥塔顶排出，然后经过除雾器后进入压缩机入口的缓冲罐，循环硫酸由第一干燥塔的塔底排出经硫酸输送泵进入废硫酸储罐；所述的压缩冷凝工序为：由由压缩机入口缓冲罐来的氯甲烷气体，进入氯甲烷压缩机压缩至0.5～0.8MPa，然后进入氯甲烷冷凝器，在氯甲烷冷凝器内用循环水冷凝成液体，氯甲烷进入氯甲烷中间罐，未冷凝下来的气相进入氯甲烷尾气冷凝器，用乙二醇溶液冷凝下来变为液体后进入氯甲烷中间罐备用。

压缩冷凝后通过粗氯甲烷储罐储存，并通过槽车运输至精制系统的粗氯甲烷储罐；其中装车时，槽车气相和粗氯甲烷储罐气相接入粗氯甲烷排气冷凝系统，通过-35℃氟利昂冷凝；卸车时采用刮片泵，刮片采用氟塑料材质，卸车时槽车气相与粗氯甲烷储罐气相连接入粗氯甲烷冷凝系统，通过-15℃的冷媒冷却。