專利名稱：一種聯(lián)合生產(chǎn)硫酸銨和一氯甲烷的工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于化學(xué)工藝領(lǐng)域，具體涉及一種用氯化銨、硫酸和甲醇聯(lián)合生產(chǎn)硫酸銨和一氯甲烷的工藝。
背景技術(shù)：
隨著制堿工業(yè)的發(fā)展，副產(chǎn)品氯化銨的產(chǎn)量逐年上升。目前，我國(guó)氯化銨的主要消費(fèi)渠道是以銨氮的形式加入復(fù)合肥，適用于水稻、棉花、蔬菜等作物，但對(duì)某些“忌氯作物”，如甘薯、馬鈴薯、甜菜、甘蔗、亞麻、煙草、葡萄、柑橘、茶樹等不宜施用，否則對(duì)其品質(zhì)有不良影響。氯化銨施于塊根、塊莖作物會(huì)降低淀粉的含量；施于甜菜、葡萄、柑橘等植物會(huì)降低其含糖量；施于煙草則影響其燃燒性與香氣。因此限制了氯化銨的使用范圍。而且，氯化銨作為肥料只是利用了其中的氮元素，而占其質(zhì)量分?jǐn)?shù)66%的氯元素被浪費(fèi)，還會(huì)導(dǎo)致土壤板結(jié)硬化等不良影響。在工業(yè)應(yīng)用中，氯化銨還可以用于干電池、蓄電池、冶金和電鍍等領(lǐng)域，但用量很少，通常用石灰乳處理氯化銨生成氯化鈣和氨，氨得到有效的回收利用，但其中的氯元素轉(zhuǎn)化為價(jià)值很低的氯化鈣，導(dǎo)致氯元素未能實(shí)現(xiàn)高效應(yīng)用。氯元素是化學(xué)工業(yè)產(chǎn)品中重要的元素之一，其基礎(chǔ)產(chǎn)品如氯化氫、一氯甲烷是無(wú)機(jī)和有機(jī)化工十分重要的化工原料。如何能夠充分利用產(chǎn)能過(guò)剩的氯化銨，同時(shí)實(shí)現(xiàn)氮元素和氯元素的高效應(yīng)用，不但有很高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，而且還能充分利用資源實(shí)現(xiàn)環(huán)境和資源的可持續(xù)發(fā)展，具有深遠(yuǎn)的意義?，F(xiàn)有技術(shù)中，對(duì)于氯化銨的高效應(yīng)用研究的比較多的有以下三種工藝:(I)分解氯化銨用于制備鹽酸和液氨的工藝。如中國(guó)專利文獻(xiàn)CN102424400A所公開的，采用叔胺在水、極性溶劑和非極性溶劑的條件下分解氯化銨，釋放出氨氣，然后加熱將體系中大量的水和極性溶劑除去，再加入除水試劑進(jìn)一步除去體系中殘留的微量水，在更高的溫度下叔胺鹽酸鹽分解釋放出氯化氫。但是該工藝生產(chǎn)鏈條短，沒(méi)能充分利用氯化銨的高附加值，而且大多數(shù)分解氯化銨的工藝中使用間歇攪拌釜反應(yīng)器，限制了大規(guī)?？沙掷m(xù)化生產(chǎn)。(2)將氯化銨和甲醇在高溫催化下反應(yīng)得到一氯甲烷和氨氣的工藝。如中國(guó)專利文獻(xiàn)CN102234217A所公開的，使用以活性氧化鋁為載體，以氧化硅和過(guò)渡金屬為活性組分的新型催化劑，結(jié)合固定床多管式反應(yīng)器，實(shí)現(xiàn)氯化銨分解和一氯甲烷合成過(guò)程在一個(gè)反應(yīng)區(qū)內(nèi)進(jìn)行耦合。但是，反應(yīng)溫度恒定在250°C左右，溫度高，而且固定床反應(yīng)器散熱效果較差；伴有甲胺類產(chǎn)物等副產(chǎn)物生成，生成的一氯甲烷純化難度大；催化劑不易填裝易失活難以再生；操作不穩(wěn)定，影響反應(yīng)效率；過(guò)程消耗大，難于大規(guī)模推廣。(3)酸分解氯化銨制備氯化氫和銨鹽的工藝。與前兩種工藝相比，酸分解氯化銨制備氯化氫和銨鹽的工藝是目前氯化銨高附加值利用最充分的工藝，如中國(guó)專利文獻(xiàn)CN101134579A中公開了一種 酸分解氯化銨的工藝，該工藝在常壓下使用攪拌釜反應(yīng)器加熱反應(yīng)生成硫酸氫銨和氯化氫，其中生成的硫酸氫銨被配制成溶液，在攪拌釜反應(yīng)器中鼓入氨氣或者加入氨水進(jìn)行反應(yīng)進(jìn)一步制備得到產(chǎn)物硫酸銨；氯化氫則在負(fù)壓或常壓條件下導(dǎo)出。
在上述酸分解氯化銨工藝的基礎(chǔ)上，為了進(jìn)一步提高氯化銨原料的附加值，還可以將所述工藝進(jìn)一步延伸，利用該工藝生成的氯化氫氣體進(jìn)一步與甲醇進(jìn)行氫氯化反應(yīng)制備重要的化工原料一一氯甲烷，一氯甲烷主要用于生產(chǎn)甲基氯硅烷、甲基纖維素等，隨著有機(jī)硅產(chǎn)業(yè)的發(fā)展以及一氯甲烷下游產(chǎn)品的不斷開發(fā)，對(duì)一氯甲烷商品量的需求日益增多，但現(xiàn)階段大多數(shù)的一氯甲烷生產(chǎn)裝置只是作為配套裝置生產(chǎn)，一氯甲烷的質(zhì)量難以達(dá)到市場(chǎng)需求?，F(xiàn)階段一氯甲烷的生產(chǎn)方法主要有甲烷氯化法、氯化銨-甲醇法以及甲醇?xì)渎然?，其中以甲醇?xì)渎然ǚ磻?yīng)條件相對(duì)溫和，操作性較強(qiáng)，因此應(yīng)用較多。上述酸分解氯化銨制備氯化氫和銨鹽，再利用生成的氯化氫氣體進(jìn)一步與甲醇進(jìn)行氫氯化反應(yīng)制備一氯甲烷的工藝路線雖然具有較高的工藝價(jià)值，但該工藝仍舊存在的缺陷在于:在常壓下進(jìn)行所述酸分解氯化銨，然后在負(fù)壓或常壓條件下將生成的氯化氫氣體導(dǎo)出時(shí)，因氣體中被吸入大量空氣而導(dǎo)致氣體中雜質(zhì)的含量較高；從而降低了制備得到的氯化氫氣體的純度，進(jìn)而使得制備得到的所述氯化氫氣體在用于加工下游產(chǎn)物的過(guò)程中還需進(jìn)一步凈化，降低了工藝的經(jīng)濟(jì)性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于現(xiàn)有技術(shù)中在負(fù)壓或常壓條件下導(dǎo)出氯化氫氣體時(shí)還會(huì)引入空氣，從而降低了制備得到的氯化氫氣體純度的問(wèn)題。為此，本發(fā)明提供一種充分利用氯化銨生產(chǎn)硫酸銨和高純度氯化氫氣體，并加入甲醇聯(lián)合生產(chǎn)一氯甲烷的方法。本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:一種聯(lián)合生產(chǎn)硫酸銨和一氯甲烷的工藝，包括以下步驟:S1、將氯化銨和濃度為30 98wt%的硫酸在常壓下進(jìn)行預(yù)混，所述硫酸和氯化銨的物質(zhì)的量之比為1.1 1.5,得到含有氯化銨的硫酸溶液或懸池液；S2、將步驟SI制備得到的含有氯化銨的硫酸溶液或懸濁液泵入管式反應(yīng)器中，在80 150°C、0.2 2.1MPa的條件下反應(yīng)，得到硫酸氫銨和氯化氫氣體；S3、將步驟S2制備得到的硫酸氫銨配制成濃度為15 85wt%的水溶液，在溫度為30 70°C、壓力為0.25 0.4MPa條件下進(jìn)行氨化反應(yīng)制備得到硫酸銨；S4、將步驟S2制備得到的氯化氫氣體經(jīng)正壓導(dǎo)入干燥塔進(jìn)行干燥，所述干燥后的氯化氫氣體與甲醇?xì)怏w作為載氣一同送入流化床反應(yīng)器進(jìn)行反應(yīng)制備得到一氯甲烷，所述氯化氫和甲醇的物質(zhì)的量之比為1.2 1.6，所述流化床反應(yīng)器的壓力為0.25 0.7MPa，溫度為180 340°C。步驟SI中所述氯化銨和硫酸在15 45°C進(jìn)行預(yù)混，所述硫酸的濃度為50 90wt%，所述硫酸和氯化銨的物質(zhì)的量之比為1.1 1.3。步驟S2中管式反應(yīng)器的反應(yīng)溫度為90 145°C，反應(yīng)壓力為0.7-1.3Mpa。步驟S3中，將所述硫酸氫銨進(jìn)行蒸發(fā)、冷卻結(jié)晶后再配制成濃度為30 60wt%的水溶液，所述冷卻結(jié)晶的溫度為10 38°C。所述冷卻結(jié)晶的溫度為12 36°C。將步驟S3制備得到的所述硫酸銨在5 32°C條件下進(jìn)行冷卻結(jié)晶。

步驟S3中的所述氨化反應(yīng)在氨化塔中進(jìn)行，所述氨化塔塔頂溫度為70 140°C，塔釜溫度為60 130°C。
步驟S3所述硫酸氫銨溶液的濃度為30 60wt%，所述氨化塔壓力控制在0.275 0.38MPa，塔頂溫度為80 125°C，塔釜溫度為70 115°C。步驟S4中所述流化床反應(yīng)器為多層流化床反應(yīng)器，所述多層流化床反應(yīng)器的壓力為0.3 0.55MPa，反應(yīng)溫度為220 300°C。步驟S4中，所述氯化氫氣體與甲醇?xì)怏w經(jīng)壓縮和預(yù)熱后再送入所述流化床反應(yīng)器，壓縮后所述載氣的壓強(qiáng)為0.4 0.65MPa，預(yù)熱后所述載氣的溫度為160 240°C。將步驟S4制備得到的一氯甲烷依次經(jīng)過(guò)水洗、堿洗、干燥步驟進(jìn)行凈化。所述水洗步驟在水洗塔中進(jìn)行，所述水洗塔塔頂溫度為45 85°C，塔釜溫度為35 75°C，塔內(nèi)壓力為0.2 0.42MPa0所述水洗塔塔頂溫度為45 65°C，塔釜溫度為38 65°C，塔內(nèi)壓力為0.28 0.40MPa通過(guò)水洗塔洗出的含有氯化氫、甲醇和水的混合溶液通入解吸塔，所述解吸塔的塔頂溫度為15 40°C，塔釜溫度為115 150°C，塔內(nèi)壓力為0.18 0.22Mpa ;解吸出來(lái)的氯化氫和甲醇的混合氣體和步驟S2制備得到的所述氯化氫氣體一起通入所述干燥塔進(jìn)行干燥后，再次進(jìn)入所述流化床反應(yīng)器。所述解吸塔的塔頂溫度為18 36°C，塔釜溫度為120 145°C，塔內(nèi)壓力為0.18 0.20MPa。所述堿洗步驟在堿水塔中進(jìn)行，所述堿洗塔的塔頂溫度為15 40°C，塔釜溫度為40 80°C，塔內(nèi)壓力為0.18 0.22MPa，所用稀堿液為濃度為6 12wt%的氫氧化鈉溶液，堿洗后塔爸液進(jìn)入廢堿槽。所述堿洗塔的塔頂溫度為 15 35°C，塔內(nèi)壓力為0.19 0.22MPa。利用濃度為94 98wt%的濃硫酸對(duì)所述一氯甲烷進(jìn)行干燥，干燥后的濃硫酸再用于步驟Si與所述氯化銨進(jìn)行預(yù)混。對(duì)經(jīng)過(guò)所述水洗、堿洗、干燥步驟凈化后的一氯甲烷進(jìn)行壓縮和冷凝，得到液體一氯甲烷。本發(fā)明的上述技術(shù)方案相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn):1、本發(fā)明所提供的一種聯(lián)合生產(chǎn)硫酸銨和一氯甲烷的工藝，限定所述氯化銨和硫酸的混合溶液在管式反應(yīng)器中，80 150°C、0.2 2.1MPa的條件下進(jìn)行反應(yīng)得到硫酸氫銨和氯化氫氣體。相比于現(xiàn)有技術(shù)中在常壓下進(jìn)行反應(yīng)，本發(fā)明摒棄了本領(lǐng)域技術(shù)人員的慣用思維，采用0.2 2.1Mpa的管式反應(yīng)器進(jìn)行氯化銨和硫酸的反應(yīng)，使得反應(yīng)在正壓條件下進(jìn)行，氯化氫氣體可以經(jīng)由正壓導(dǎo)出到干燥塔，避免了負(fù)壓導(dǎo)出引入空氣等雜質(zhì)氣體，減少了氯化氫氣體純化步驟，節(jié)約了工藝所需的設(shè)備；并且本發(fā)明在正壓下進(jìn)行反應(yīng)，雖然壓力的提高在一定程度上增加了動(dòng)力裝置的能耗，但在該反應(yīng)條件下進(jìn)行反應(yīng)有效提高了反應(yīng)速率和原料的轉(zhuǎn)化率，從而保證了整個(gè)工藝的經(jīng)濟(jì)性能；而且本發(fā)明采用管式反應(yīng)器進(jìn)行反應(yīng)，具有進(jìn)料連續(xù)，生產(chǎn)能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。2、本發(fā)明所提供的一種聯(lián)合生產(chǎn)硫酸銨和一氯甲烷的工藝，制得的硫酸氫銨經(jīng)氨化塔進(jìn)行氨化反應(yīng)，所述氨化塔類似純堿生產(chǎn)中的碳化塔，不但提高了傳質(zhì)效率，反應(yīng)徹底，而且易于分離，適合大規(guī)模生產(chǎn)。3、本發(fā)明所提供的一種聯(lián)合生產(chǎn)硫酸銨和一氯甲烷的工藝，在一氯甲烷的生產(chǎn)過(guò)程中采用流化床反應(yīng)器，是因?yàn)榧状己吐然瘹涞姆磻?yīng)會(huì)放出大量的熱，與固定床和鼓泡反應(yīng)器相比，多層流化床反應(yīng)器具有更好的換熱效果，有利于反應(yīng)的進(jìn)行，同時(shí)反應(yīng)器溫度更加均勻，副產(chǎn)物少，催化劑容易再生，進(jìn)出料連續(xù)，有效避免了其他類型反應(yīng)器的缺點(diǎn)，適合大規(guī)模連續(xù)生產(chǎn)；本發(fā)明還進(jìn)一步限定所述流化床反應(yīng)器為多層流化床反應(yīng)器，從而使得反應(yīng)物和生成物在反應(yīng)器內(nèi)存在濃度梯度，不僅提高了原料的單程轉(zhuǎn)化率，也提高了一氯甲烷的選擇性，提聞了目標(biāo)分子的收率，廣品純度聞。4、本發(fā)明所提供的一種聯(lián)合生產(chǎn)硫酸銨和一氯甲烷的工藝，一氯甲烷粗品進(jìn)入水洗塔直接用脫鹽水洗去大部分氯化氫和甲醇，然后再堿洗，而現(xiàn)有技術(shù)中的凈化工藝通常是將工藝氣體降溫至甲醇沸點(diǎn)以下再進(jìn)行后續(xù)的酸洗步驟，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明中的凈化步驟簡(jiǎn)化了一氯甲烷的純化工藝，同時(shí)有效防止了因?yàn)榻禍剡^(guò)程中甲醇冷凝，而導(dǎo)致一氯甲烷溶于甲醇中，降低一氯甲烷收率的問(wèn)題。5、本發(fā)明所提供的一種聯(lián)合生產(chǎn)硫酸銨和一氯甲烷的工藝，利用氯化銨制備一氯甲烷并副產(chǎn)硫酸銨，主要選用管式反應(yīng)器、氨化塔和多層流化床反應(yīng)器，并采用正壓反應(yīng)，提高了反應(yīng)轉(zhuǎn)化率，簡(jiǎn)化生產(chǎn)步驟，提高了目標(biāo)產(chǎn)物的收率，滿足了大規(guī)模連續(xù)生產(chǎn)的需求。同時(shí)，每個(gè)反應(yīng)環(huán)節(jié)有機(jī)結(jié)合，既完成了反應(yīng)，又利用了生產(chǎn)過(guò)程中所產(chǎn)生的的濃硫酸、結(jié)晶母液和蒸汽等，整個(gè)生產(chǎn)流程中廢液排量少。有效解決了氯化銨深加工問(wèn)題，改善了目前一氯甲烷生產(chǎn)能力小、操作不穩(wěn)定、后續(xù)處理復(fù)雜的問(wèn)題，開辟了利用高附加值氯化銨聯(lián)合生產(chǎn)硫酸銨和一氯甲烷的新方法。


為了使本發(fā)明的內(nèi)容更容易被清楚的理解，下面根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例并結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明，其中圖1所示是本發(fā)明所述聯(lián)合生產(chǎn)硫酸銨和一氯甲烷的工藝流程圖。
具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。實(shí)施例1本實(shí)施例提供一種聯(lián)合生產(chǎn)硫酸銨和一氯甲烷的工藝，如附圖1所示，具體為:S1、將5349克氯化銨和11000克的98wt%的濃硫酸加入帶攪拌和過(guò)濾網(wǎng)的預(yù)混池中進(jìn)行常壓預(yù)混，氯化銨和硫酸的物質(zhì)的量之比1:1.1，預(yù)混溫度為15°c。S2、預(yù)混后的氯化銨硫酸溶液不斷用小泵送入帶有蒸汽夾套的管式反應(yīng)器中，發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)生成硫酸氫銨和氯化氫，本反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，所需熱量由管式反應(yīng)器的蒸汽夾套提供，反應(yīng)溫度為110°c，壓強(qiáng)為0.2MPa，得到的硫酸氫銨溶液經(jīng)過(guò)蒸發(fā)濃縮、20°C冷卻結(jié)晶，過(guò)濾洗滌得到固體硫酸銨，母液返回氯化銨預(yù)混池。采用管式反應(yīng)器替代攪拌釜反應(yīng)器，不僅實(shí)現(xiàn)了投料和出料的連續(xù)，而且還保證了反應(yīng)器的正壓，防止經(jīng)負(fù)壓引出氯化氫時(shí)有空氣混入，為氯化氫的提純創(chuàng)造了有利條件。反應(yīng)方程式如下:NH4C1+H2S04=NH4HS04+HC1 。
S3、常壓下配制溫度為50°C，濃度為50wt%的硫酸氫銨水溶液，用泵送至氨化塔頂部，與塔底引入的氨氣逆流傳質(zhì)進(jìn)行氨化反應(yīng)，在塔釜生成硫酸銨，塔頂未反應(yīng)的氨氣再次被送至塔底繼續(xù)氨化。氨化塔壓力控制在0.25MPa，氨化塔塔頂溫度控制在70°C，塔釜溫度為130°C。生成的硫酸銨懸溶液，經(jīng)蒸發(fā)濃縮、20°C冷卻結(jié)晶、過(guò)濾洗滌和干燥出料得到工業(yè)硫酸銨固體，而母液返回氨化塔繼續(xù)氨化。分離得到固體硫酸銨12270克。此步需將硫酸氫銨液固分離而未直接氨化的主要原因是硫酸氫銨溶液中夾帶較多硫酸，不易氨化完全。此步反應(yīng)方程式如下:NH4HS04+NH3= (NH4) 2so4S4、將步驟S2中得到的氯化氫氣體從塔底引入干燥塔一塔，塔頂噴入94wt%的濃硫酸，塔頂和塔釜溫度分別為65°C和60°C，塔內(nèi)壓力維持在0.1lMPa0干燥的氯化氫與經(jīng)甲醇蒸發(fā)器得到的氣體甲醇按物質(zhì)的量比為1.1:1進(jìn)入混合氣儲(chǔ)罐，通過(guò)載氣壓縮機(jī)推動(dòng)并經(jīng)載氣預(yù)熱器加熱至160°C的混合氣送入裝有氧化鋁催化劑的流化床反應(yīng)器底部，氯化氫和甲醇在流化狀態(tài)催化劑的作用下發(fā)生取代反應(yīng)，生成一氯甲烷和水。反應(yīng)壓力控制在0.4MPa，反應(yīng)器溫度控制在250°C。為防止催化劑混入反應(yīng)產(chǎn)物中，在反應(yīng)器出口加耐高溫玻纖過(guò)濾袋，被過(guò)濾下來(lái)的催化劑重新返回到反應(yīng)器內(nèi)繼續(xù)起催化作用。該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，反應(yīng)器內(nèi)裝有冷凝水盤管，反應(yīng)熱由冷凝水汽化帶走，同時(shí)副產(chǎn)一定量的蒸汽，該部分蒸汽可用于甲醇的蒸發(fā)。催化劑的流化由干燥的氯化氫和氣體甲醇共同推動(dòng)，保持氯化氫略過(guò)量，可以有效阻止甲醇分子間脫水生成二甲醚，為氯甲烷的分離提純帶來(lái)很大方便?，F(xiàn)有技術(shù)中，無(wú)論是鼓泡反應(yīng)器還是固定床反應(yīng)器，都不能將反應(yīng)熱及時(shí)帶出，使反應(yīng)器溫度波動(dòng)大，不均勻，副產(chǎn)物多，限制生產(chǎn)規(guī)模。同時(shí)，催化劑不易再生，影響反應(yīng)效率。選擇流化床反應(yīng)器，可以有效避免其他類型反應(yīng)器的缺點(diǎn)，產(chǎn)品純度高，適用于大規(guī)模生產(chǎn)。該步化學(xué)反應(yīng)方程式如下:CH30H+HC1=CH3C1+H20
S5、氯甲烷和水蒸汽連同副產(chǎn)物以及未參與反應(yīng)的甲醇和過(guò)量的氯化氫一起離開反應(yīng)器從塔中下部進(jìn)入水洗塔。水洗塔頂部噴入脫鹽水(即去離子水)對(duì)工藝氣體進(jìn)行降溫洗滌，中上部噴入換熱后的甲醇鹽酸循環(huán)液，以除去一氯甲烷中的氯化氫、甲醇和水蒸氣。水洗塔塔頂?shù)臏囟瓤刂圃?5°C，塔內(nèi)壓力為0.3MPa，塔釜溫度控制在35°C。以酸的循環(huán)量保證塔的吸收效率，通過(guò)調(diào)節(jié)水量控制鹽酸濃度，經(jīng)水洗滌后的工藝氣從塔頂引出至堿洗塔；而塔釜為含有5 15%的甲醇的鹽酸溶液則引入到解吸塔，通過(guò)再沸器將溶液加熱，甲醇和氯化氫以氣體形式重新被蒸發(fā)出來(lái)，解吸塔塔頂溫度為15°C，塔內(nèi)壓力為0.2MPa，塔釜溫度為115°C。將蒸出的含有甲醇的氯化氫和步驟S2得到的氯化氫氣體一起通過(guò)干燥一塔干燥后，再次送入流化床反應(yīng)器，既完成了載氣的循環(huán)，又防止浪費(fèi)，造成污染。干燥一塔的塔釜液為濃硫酸，濃度降低后送至氯化銨預(yù)混池，參與氯化銨分解反應(yīng)。該步驟采取工藝氣直接酸水洗，與現(xiàn)有技術(shù)中先降溫再進(jìn)行酸水洗有所不同，目的是防止降溫過(guò)程中甲醇冷凝為液體，一氯甲烷極易溶于甲醇中，將有部分一氯甲烷溶解在甲醇里，降低甲醇轉(zhuǎn)化率。為了除去一氯甲烷中的殘留的的氯化氫和甲醇，將工藝氣送入堿洗塔底部，塔頂噴入稀燒堿液。塔頂 和塔釜溫度分別為25°C和60°C，塔內(nèi)壓力為0.2MPa，稀堿液的濃度為8wt%的氫氧化鈉水溶液。氯化氫與堿作用生成鹽和水，氣體甲醇溶于堿液中。洗滌后的一氯甲烷進(jìn)入干燥二塔進(jìn)行干燥，塔釜液進(jìn)入廢堿槽。堿洗后的一氯甲烷氣體中含有微量的水和二甲醚，為了進(jìn)一步純化一氯甲烷，將堿洗后的一氯甲烷引入濃硫酸第二燥塔，塔頂溫度為25°C，塔內(nèi)壓力為0.2MPa，塔釜溫度為30°C。塔釜液為濃度為95%的硫酸，引至氯化銨預(yù)混池，用于分解氯化銨，步驟SI中所用硫酸為新加濃硫酸、硫酸氫銨母液、干燥一塔和干燥二塔塔釜液的混合物，既充分利用了硫酸，又解決了廢酸排放問(wèn)題。粗品一氯甲烷依次經(jīng)過(guò)酸水洗，除去將大部分氯化氫和甲醇，堿洗進(jìn)一步除去一氯甲烷中的氯化氫和甲醇，然后經(jīng)濃硫酸除去一氯甲烷中的殘留的水和二甲醚，最終得到一氯甲烷氣體。S6、將步驟S5中得到的純凈干燥的一氯甲烷氣體引入壓縮機(jī)，壓縮至IMpa，然后用冷凝水冷卻至30°C，得到純度為99.6%的液體一氯甲烷。實(shí)施例2本實(shí)施例提供一種聯(lián)合生產(chǎn)硫酸銨和一氯甲烷的工藝，同實(shí)施例1，具體為:S1、將5349克氯化銨和24500的60wt%的硫酸加入加入帶攪拌和過(guò)濾網(wǎng)的預(yù)混池中進(jìn)行常壓預(yù)混，氯化銨和硫酸的物質(zhì)的量之比1:1.5，預(yù)混溫度為30°C。S2、預(yù)混后的氯化銨 硫酸溶液不斷用泵送入帶有蒸汽夾套的管式反應(yīng)器中，發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)生成硫酸氫銨和氯化氫，本反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，所需熱量由管式反應(yīng)器的蒸汽夾套提供，反應(yīng)溫度為90°C，壓強(qiáng)為0.7MPa，得到的硫酸氫銨溶液經(jīng)過(guò)蒸發(fā)濃縮、10°C冷卻結(jié)晶，過(guò)濾洗滌得到固體硫酸銨，母液返回氯化銨預(yù)混池。S3、常壓下配制溫度為30°C，濃度為30wt%的硫酸氫銨水溶液，用泵送至氨化塔頂部，與塔底引入的氨氣逆流傳質(zhì)進(jìn)行氨化反應(yīng)，在塔釜生成硫酸銨，塔頂未反應(yīng)的氨氣再次被送至塔底繼續(xù)氨化。氨化塔壓力控制在0.3MPa，氨化塔塔頂溫度控制在100°C，塔釜溫度為100°C。生成的硫酸銨懸溶液，經(jīng)蒸發(fā)濃縮、5°C冷卻結(jié)晶、過(guò)濾洗滌和干燥出料得到工業(yè)硫酸銨固體，而母液返回氨化塔繼續(xù)氨化。分離得到固體硫酸銨11616克。S4、將步驟S2中得到的氯化氫氣體從塔底引入干燥塔一塔，塔頂噴入96wt%的濃硫酸，塔頂和塔釜溫度分別為100°c和100°C，塔內(nèi)壓力維持在0.13MPa。干燥的氯化氫與經(jīng)甲醇蒸發(fā)器得到的氣體甲醇按物質(zhì)的量比為1.3:1進(jìn)入混合氣儲(chǔ)罐，通過(guò)載氣壓縮機(jī)推動(dòng)并經(jīng)載氣預(yù)熱器加熱至200°C的混合氣送入裝有氧化鋁催化劑的流化床反應(yīng)器底部，氯化氫和甲醇在流化狀態(tài)催化劑的作用下發(fā)生取代反應(yīng)，生成一氯甲烷和水。反應(yīng)壓力控制在0.25MPa，反應(yīng)器溫度控制在180°C。為防止催化劑混入反應(yīng)產(chǎn)物中，在反應(yīng)器出口加耐高溫玻纖過(guò)濾袋，被過(guò)濾下來(lái)的催化劑重新返回到反應(yīng)器內(nèi)繼續(xù)起催化作用。S5、一氯甲烷和水蒸汽連同副產(chǎn)物以及未參與反應(yīng)的甲醇和過(guò)量的氯化氫一起離開反應(yīng)器從塔中下部進(jìn)入水洗塔。水洗塔頂部噴入脫鹽水(即去離子水)對(duì)工藝氣體進(jìn)行降溫洗滌，中上部噴入換熱后的甲醇鹽酸循環(huán)液，以除去一氯甲烷中的氯化氫、甲醇和水蒸氣。水洗塔塔頂?shù)臏囟瓤刂圃?0°C，塔內(nèi)壓力為0.2MPa，塔釜溫度控制在50°C。以酸的循環(huán)量保證塔的吸收效率，通過(guò)調(diào)節(jié)水量控制鹽酸濃度，經(jīng)水洗滌后的工藝氣從塔頂引出至堿洗塔；而塔釜為含有5 15%的甲醇的鹽酸溶液則引入到解吸塔，通過(guò)再沸器將溶液加熱，甲醇和氯化氫以氣體形式重新被蒸發(fā)出來(lái)，解吸塔塔頂溫度為18°C，塔內(nèi)壓力為0.1SMPa,塔釜溫度為130°C。為了除去一氯甲烷中的殘留的氯化氫和甲醇，將工藝氣送入堿洗塔底部，塔頂噴入稀燒堿液。塔頂和塔釜溫度分別為15°C和40°C，塔內(nèi)壓力為0.18MPa，稀堿液的濃度為6wt%的氫氧化鈉水溶液。氯化氫與堿作用生成鹽和水，氣體甲醇溶于堿液中。洗滌后的一氯甲烷進(jìn)入干燥二塔進(jìn)行干燥，塔釜液進(jìn)入廢堿槽。堿洗后的一氯甲烷氣體中含有微量的水和二甲醚，為了進(jìn)一步純化一氯甲烷，將堿洗后的一氯甲烷引入濃硫酸第二燥塔，塔頂溫度為15°C，塔內(nèi)壓力為0.18MPa，塔釜溫度為15°C。塔釜液為濃度為96%的硫酸，弓I至氯化銨預(yù)混池，用于分解氯化銨。S6、將步驟S5中得到的純凈干燥的一氯甲烷氣體引入壓縮機(jī)，壓縮至1.1Mpa，然后用冷凝水冷卻至20°C，得到純度為99.6%的液體一氯甲烷。實(shí)施例3本實(shí)施例提供一種聯(lián)合生產(chǎn)硫酸銨和一氯甲燒的工藝，同實(shí)施例1，具體為:S1、將5349克氯化銨和13067的90wt%的濃硫酸加入加入帶攪拌和過(guò)濾網(wǎng)的預(yù)混池中進(jìn)行常壓預(yù)混，氯化銨和硫酸的物質(zhì)的量之比1:1.2，預(yù)混溫度為40°C。S2、預(yù)混后的氯化銨硫酸溶液不斷用泵送入帶有蒸汽夾套的管式反應(yīng)器中，發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)生成硫酸氫銨和氯化氫，本反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，所需熱量由管式反應(yīng)器的蒸汽夾套提供，反應(yīng)溫度為145°C，壓強(qiáng)為1.3MPa，得到的硫酸氫銨溶液經(jīng)過(guò)蒸發(fā)濃縮、38°C冷卻結(jié)晶，過(guò)濾洗滌得到固體硫酸銨，母液返回氯化銨預(yù)混池。S3、常壓下配制溫度為70°C，濃度為60wt%的硫酸氫銨水溶液，用泵送至氨化塔頂部，與塔底引入的氨氣逆流傳質(zhì)進(jìn)行氨化反應(yīng)，在塔釜生成硫酸銨，塔頂未反應(yīng)的氨氣再次被送至塔底繼續(xù)氨化。氨化塔壓力控制在0.4MPa，氨化塔塔頂溫度控制在140°C，塔釜溫度為60°C。生成的硫酸銨懸溶液，經(jīng)蒸發(fā)濃縮、8°C冷卻結(jié)晶、過(guò)濾洗滌和干燥出料得到工業(yè)硫酸銨固體，而母液返回氨化塔繼續(xù)氨化。分離得到固體12144克。S4、將步驟S2中得到的氯化氫氣體從塔底引入干燥塔一塔，塔頂噴入98wt%的濃硫酸，塔頂和塔釜溫度分別為130°C和120°C，塔內(nèi)壓力維持在0.15MPa。干燥的氯化氫與經(jīng)甲醇蒸發(fā)器得到的氣體甲醇按 物質(zhì)的量比為1.6:1進(jìn)入混合氣儲(chǔ)罐，通過(guò)載氣壓縮機(jī)推動(dòng)并經(jīng)載氣預(yù)熱器加熱至240°C的混合氣送入裝有氧化鋁催化劑的流化床反應(yīng)器底部，氯化氫和甲醇在流化狀態(tài)催化劑的作用下發(fā)生取代反應(yīng)，生成一氯甲烷和水。反應(yīng)壓力控制在0.7MPa，反應(yīng)器溫度控制在340°C。為防止催化劑混入反應(yīng)產(chǎn)物中，在反應(yīng)器出口加耐高溫玻纖過(guò)濾袋，被過(guò)濾下來(lái)的催化劑重新返回到反應(yīng)器內(nèi)繼續(xù)起催化作用。S5、一氯甲烷和水蒸汽連同副產(chǎn)物以及未參與反應(yīng)的甲醇和過(guò)量的氯化氫一起離開反應(yīng)器從塔中下部進(jìn)入水洗塔。水洗塔頂部噴入脫鹽水(即去離子水)對(duì)工藝氣體進(jìn)行降溫洗滌，中上部噴入換熱后的甲醇鹽酸循環(huán)液，以除去一氯甲烷中的氯化氫、甲醇和水蒸氣。水洗塔塔頂?shù)臏囟瓤刂圃?5°C，塔內(nèi)壓力為0.42MPa，塔釜溫度控制在75°C。以酸的循環(huán)量保證塔的吸收效率，通過(guò)調(diào)節(jié)水量控制鹽酸濃度，經(jīng)水洗滌后的工藝氣從塔頂引出至堿洗塔；而塔釜為含有5-15%的甲醇的鹽酸溶液則引入到解吸塔，通過(guò)再沸器將溶液加熱，甲醇和氯化氫以氣體形式重新被蒸發(fā)出來(lái)，解吸塔塔頂溫度為30°C，塔內(nèi)壓力為0.22MPa，塔釜溫度為150°C。為了除去一氯甲烷中的殘留的氯化氫和甲醇，將工藝氣送入堿洗塔底部，塔頂噴入稀燒堿液。塔頂和塔釜溫度分別為40°C和80°C，塔內(nèi)壓力為0.2MPa，稀堿液的濃度為12wt%的氫氧化鈉水溶液。氯化氫與堿作用生成鹽和水，氣體甲醇溶于堿液中。洗滌后的一氯甲烷進(jìn)入干燥二塔進(jìn)行干燥，塔釜液進(jìn)入廢堿槽。堿洗后的一氯甲烷氣體中含有微量的水和二甲醚，為了進(jìn)一步純化一氯甲烷，將堿洗后的一氯甲烷引入濃硫酸第二燥塔，塔頂溫度為35°C，塔內(nèi)壓力為0.22MPa，塔釜溫度為40°C。塔釜液為濃度為98%的硫酸，弓丨至氯化銨預(yù)混池，用于分解氯化銨。S6、將步驟S5中得到的純凈干燥的一氯甲烷氣體引入壓縮機(jī)，壓縮至1.3Mpa，然后用冷凝水冷卻至40°C，得到純度為99.6%的液體一氯甲烷。實(shí)施例4本實(shí)施例提供一種聯(lián)合生產(chǎn)硫酸銨和一氯甲烷的工藝，同實(shí)施例1，具體為:S1、將5349克氯化銨和42466的30wt%的硫酸加入加入帶攪拌和過(guò)濾網(wǎng)的預(yù)混池中進(jìn)行常壓預(yù)混，氯化銨和硫酸的物質(zhì)的量之比1:1.3，預(yù)混溫度為30°C。S2、預(yù)混后的氯化銨硫酸溶液不斷用泵送入帶有蒸汽夾套的管式反應(yīng)器中，發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)生成硫酸氫銨和氯化氫，本反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，所需熱量由管式反應(yīng)器的蒸汽夾套提供，反應(yīng)溫度為80°C，壓強(qiáng)為2.1MPa，得到的硫酸氫銨溶液經(jīng)過(guò)蒸發(fā)濃縮、12°C冷卻結(jié)晶，過(guò)濾洗滌得到固體硫酸銨，母液返回氯化銨預(yù)混池。S3、常壓下配制溫度為50°C，濃度為15wt%的硫酸氫銨水溶液，用泵送至氨化塔頂部，與塔底引入的氨氣逆流傳質(zhì)進(jìn)行氨化反應(yīng)，在塔釜生成硫酸銨，塔頂未反應(yīng)的氨氣再次被送至塔底繼續(xù)氨化。氨化塔壓力控制在0.275MPa，氨化塔塔頂溫度控制在80°C，塔釜溫度為70°C。生成的硫酸銨懸溶液，經(jīng)蒸發(fā)濃縮、32°C冷卻結(jié)晶、過(guò)濾洗滌和干燥出料得到工業(yè)硫酸銨固體，而母液返回氨化塔繼續(xù)氨化。分離得到固體11088克。S4、將步驟S2中得到的氯化氫氣體從塔底引入干燥塔一塔，塔頂噴入96wt%的濃硫酸，塔頂和塔釜溫度分別為100°c和100°C，塔內(nèi)壓力維持在0.13MPa。干燥的氯化氫與經(jīng)甲醇蒸發(fā)器得到的氣體甲醇按物質(zhì)的量比為1.3:1進(jìn)入混合氣儲(chǔ)罐，通過(guò)載氣壓縮機(jī)推動(dòng)并經(jīng)載氣預(yù)熱器加熱至200°C的混合氣送入裝有氧化鋁催化劑的流化床反應(yīng)器底部，氯化氫和甲醇在流化狀態(tài)催化劑的作用下發(fā)生取代反應(yīng)，生成一氯甲烷和水。反應(yīng)壓力控制在
0.3MPa，反應(yīng)器溫度控制在220°C。為防止催化劑混入反應(yīng)產(chǎn)物中，在反應(yīng)器出口加耐高溫玻纖過(guò)濾袋，被過(guò)濾下來(lái)的催化劑重新返回到反應(yīng)器內(nèi)繼續(xù)起催化作用。S5、一氯甲烷和水蒸汽連同副產(chǎn)物以及未參與反應(yīng)的甲醇和過(guò)量的氯化氫一起離開反應(yīng)器從塔中下部進(jìn)入水洗塔。水洗塔頂部噴入脫鹽水(即去離子水)對(duì)工藝氣體進(jìn)行降溫洗滌，中上部噴入換熱后的甲醇鹽酸循環(huán)液，以除去一氯甲烷中的氯化氫、甲醇和水蒸氣。水洗塔塔頂?shù)臏囟瓤刂圃?5°C，塔內(nèi)壓力為0.28MPa，塔釜溫度控制在65°C。以酸的循環(huán)量保證塔的吸收效率，通過(guò)調(diào)節(jié)水量控制鹽酸濃度，經(jīng)水洗滌后的工藝氣從塔頂引出至堿洗塔；而塔釜為含有5 15%的甲醇的鹽酸溶液則引入到解吸塔，通過(guò)再沸器將溶液加熱，甲醇和氯化氫以氣體形式重新被蒸發(fā)出來(lái)，解吸塔塔頂溫度為36°C，塔內(nèi)壓力為
0.1SMPa,塔釜溫度為130°C。為了除去一氯甲烷中的殘留的氯化氫和甲醇，將工藝氣送入堿洗塔底部，塔頂噴入稀燒堿液。塔頂和塔釜溫度分別為15°C和40°C，塔內(nèi)壓力為0.18MPa，稀堿液的濃度為6wt%的氫氧化鈉水溶液。氯化氫與堿作用生成鹽和水，氣體甲醇溶于堿液中。洗滌后的一氯甲烷進(jìn)入干燥二塔進(jìn)行干燥，塔釜液進(jìn)入廢堿槽。堿洗后的一氯甲烷氣體中含有微量的水和二甲醚，為了進(jìn)一步純化一氯甲烷，將堿洗后的一氯甲烷引入濃硫酸第二燥塔，塔頂溫度為35°C，塔內(nèi)壓力為0.18MPa，塔釜溫度為15°C。塔釜液為濃度為96%的硫酸，引至氯化銨預(yù)混池，用于分解氯化銨。S6、將步驟S5中得到的純凈干燥的一氯甲烷氣體引入壓縮機(jī)，壓縮至1.1Mpa，然后用冷凝水冷卻至20°C， 得到純度為99.6%的液體一氯甲烷。
實(shí)施例5本實(shí)施例提供一種聯(lián)合生產(chǎn)硫酸銨和一氯甲烷的工藝，同實(shí)施例1，具體為:S1、將5349克氯化銨和25480的50wt%的濃硫酸加入加入帶攪拌和過(guò)濾網(wǎng)的預(yù)混池中進(jìn)行常壓預(yù)混，氯化銨和硫酸的物質(zhì)的量之比1:1.3，預(yù)混溫度為30°C。S2、預(yù)混后的氯化銨硫酸溶液不斷用泵送入帶有蒸汽夾套的管式反應(yīng)器中，發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)生成硫酸氫銨和氯化氫，本反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，所需熱量由管式反應(yīng)器的蒸汽夾套提供，反應(yīng)溫度為80°C，壓強(qiáng)為IMPa，得到的硫酸氫銨溶液經(jīng)過(guò)蒸發(fā)濃縮、36°C冷卻結(jié)晶，過(guò)濾洗滌得到固體硫酸銨，母液返回氯化銨預(yù)混池。S3、常壓下配制溫度為30°C，濃度為80wt%的硫酸氫銨水溶液，用泵送至氨化塔頂部，與塔底引入的氨氣逆流傳質(zhì)進(jìn)行氨化反應(yīng)，在塔釜生成硫酸銨，塔頂未反應(yīng)的氨氣再次被送至塔底繼續(xù)氨化。氨化塔壓力控制在0.38MPa，氨化塔塔頂溫度控制在120°C，塔釜溫度為115°C。生成的硫酸銨懸溶液，經(jīng)蒸發(fā)濃縮、30°C冷卻結(jié)晶、過(guò)濾洗滌和干燥出料得到工業(yè)硫酸銨固體，而母液返回氨化塔繼續(xù)氨化。分離得到固體11880克。S4、將步驟S2中得到的氯化氫氣體從塔底引入干燥塔一塔，塔頂噴入96wt%的濃硫酸，塔頂和塔釜溫度分別為100°c和100°C，塔內(nèi)壓力維持在0.13MPa。干燥的氯化氫與經(jīng)甲醇蒸發(fā)器得到的氣體甲醇按物質(zhì)的量比為1.3:1進(jìn)入混合氣儲(chǔ)罐，通過(guò)載氣壓縮機(jī)推動(dòng)并經(jīng)載氣預(yù)熱器加熱至200°C的混合氣送入裝有氧化鋁催化劑的流化床反應(yīng)器底部，氯化氫和甲醇在流化狀態(tài)催化劑的·作用下發(fā)生取代反應(yīng)，生成一氯甲烷和水。反應(yīng)壓力控制在0.55MPa，反應(yīng)器溫度控制在300°C。為防止催化劑混入反應(yīng)產(chǎn)物中，在反應(yīng)器出口加耐高溫玻纖過(guò)濾袋，被過(guò)濾下來(lái)的催化劑重新返回到反應(yīng)器內(nèi)繼續(xù)起催化作用。S5、一氯甲烷和水蒸汽連同副產(chǎn)物以及未參與反應(yīng)的甲醇和過(guò)量的氯化氫一起離開反應(yīng)器從塔中下部進(jìn)入水洗塔。水洗塔頂部噴入脫鹽水(即去離子水)對(duì)工藝氣體進(jìn)行降溫洗滌，中上部噴入換熱后的甲醇鹽酸循環(huán)液，以除去一氯甲烷中的氯化氫、甲醇和水蒸氣。水洗塔塔頂?shù)臏囟瓤刂圃?0°C，塔內(nèi)壓力為0.4MPa，塔釜溫度控制在38°C。以酸的循環(huán)量保證塔的吸收效率，通過(guò)調(diào)節(jié)水量控制鹽酸濃度，經(jīng)水洗滌后的工藝氣從塔頂引出至堿洗塔；而塔釜為含有5-15%的甲醇的鹽酸溶液則引入到解吸塔，通過(guò)再沸器將溶液加熱，甲醇和氯化氫以氣體形式重新被蒸發(fā)出來(lái)，解吸塔塔頂溫度為40°C，塔內(nèi)壓力為0.18MPa，塔釜溫度為130°C。為了除去一氯甲烷中的殘留的氯化氫和甲醇，將工藝氣送入堿洗塔底部，塔頂噴入稀燒堿液。塔頂和塔釜溫度分別為15°C和40°C，塔內(nèi)壓力為0.19MPa，稀堿液的濃度為6wt%的氫氧化鈉水溶液。氯化氫與堿作用生成鹽和水，氣體甲醇溶于堿液中。洗滌后的一氯甲烷進(jìn)入干燥二塔進(jìn)行干燥，塔釜液進(jìn)入廢堿槽。堿洗后的一氯甲烷氣體中含有微量的水和二甲醚，為了進(jìn)一步純化一氯甲烷，將堿洗后的一氯甲烷引入濃硫酸第二燥塔，塔頂溫度為35°C，塔內(nèi)壓力為0.18MPa，塔釜溫度為40°C。塔釜液為濃度為96%的硫酸，引至氯化銨預(yù)混池，用于分解氯化銨。S6、將步驟S5中得到的純凈干燥的一氯甲烷氣體引入壓縮機(jī)，壓縮至1.1Mpa，然后用冷凝水冷卻至20°C，得到純度為99.6%的液體一氯甲烷。在上述實(shí)施例中，將預(yù)混后的氯化銨硫酸溶液用泵送入管式反應(yīng)器的過(guò)程中，為了避免氯化銨固體中的不溶大顆粒雜質(zhì)對(duì)泵造成損害，減少泵的使用壽命的問(wèn)題，優(yōu)選采用顆粒較細(xì)的氯化銨固體原料，或者使用30目的濾網(wǎng)對(duì)預(yù)混后的氯化銨硫酸溶液進(jìn)行過(guò)濾后再經(jīng)泵送入。顯然，上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說(shuō)明所作的舉例，而并非對(duì)實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在上述說(shuō)明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無(wú)需也無(wú)法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見(jiàn)的變化或變動(dòng)仍處于本發(fā)明的保護(hù)范圍 之中。
權(quán)利要求
1.一種聯(lián)合生產(chǎn)硫酸銨和一氯甲烷的工藝，其特征在于，包括以下步驟: 51、將氯化銨和濃度為30 98wt%的硫酸在常壓下進(jìn)行預(yù)混，所述硫酸和氯化銨的物質(zhì)的量之比為1.1 1.5,得到含有氯化銨的硫酸溶液或懸池液； 52、將步驟SI制備得到的含有氯化銨的硫酸溶液或懸濁液泵入管式反應(yīng)器中，在80 150°C、0.2 2.1MPa的條件下反應(yīng)，得到硫酸氫銨和氯化氫氣體； 53、將步驟S2制備得到的硫酸氫銨配制成濃度為15 80wt%的水溶液，在溫度為30 70°C、壓力為0.25 0.4MPa條件下進(jìn)行氨化反應(yīng)制備得到硫酸銨； 54、將步驟S2制備得到的氯化氫氣體經(jīng)正壓導(dǎo)入干燥塔進(jìn)行干燥，所述干燥后的氯化氫氣體與甲醇?xì)怏w作為載氣一同送入流化床反應(yīng)器進(jìn)行反應(yīng)制備得到一氯甲烷，所述氯化氫和甲醇的物質(zhì)的量之比為1.2 1.6，所述流化床反應(yīng)器的壓力為0.25 0.7MPa，溫度為 180 340 °C。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聯(lián)合生產(chǎn)硫酸銨和一氯甲烷的工藝，其特征在于，步驟SI中所述氯化銨和硫酸在15 45°C進(jìn)行預(yù)混，所述硫酸的濃度為50 90wt%，所述硫酸和氯化銨的物質(zhì)的量之比為1.1 1.3。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的聯(lián)合生產(chǎn)硫酸銨和一氯甲烷的工藝，其特征在于，步驟S2中管式反應(yīng)器的反應(yīng)溫度為90 145°C，反應(yīng)壓力為0.7 1.3Mpa。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的聯(lián)合生產(chǎn)硫酸銨和一氯甲烷的工藝，其特征在于，步驟S3中，將所述硫酸氫銨進(jìn)行蒸發(fā)、冷卻結(jié)晶后再配制成濃度為30 60wt%的水溶液，所述冷卻結(jié)晶的溫度為10 38°C。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的聯(lián)合生產(chǎn)硫酸銨和一氯甲烷的工藝，其特征在于，所述冷卻結(jié)晶的溫度為12 36°C。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或5所述的聯(lián)合生產(chǎn)硫酸銨和一氯甲烷的工藝，其特征在于，將步驟S3制備得到的所述硫酸銨在5 32°C條件下進(jìn)行冷卻結(jié)晶。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的聯(lián)合生產(chǎn)硫酸銨和一氯甲烷的工藝，其特征在于，步驟S3中的所述氨化反應(yīng)在氨化塔中進(jìn)行，所述氨化塔塔頂溫度為70 140°C，塔釜溫度為60 130。。。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2或5或7所述的聯(lián)合生產(chǎn)硫酸銨和一氯甲烷的工藝，其特征在于，步驟S3所述硫酸氫銨溶液的濃度為30 60wt%，所述氨化塔壓力控制在0.275 0.38MPa，塔頂溫度為80 125°C，塔釜溫度為70 115°C。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2或5或7所述的聯(lián)合生產(chǎn)硫酸銨和一氯甲烷的工藝，其特征在于，步驟S4中所述流化床反應(yīng)器為多層流化床反應(yīng)器，所述多層流化床反應(yīng)器的壓力為0.3 0.55MPa,反應(yīng)溫度為220 300°C。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或2或5或7所述的聯(lián)合生產(chǎn)硫酸銨和一氯甲烷的工藝，其特征在于，步驟S4中，所述氯化氫氣體與甲醇?xì)怏w經(jīng)壓縮和預(yù)熱后再送入所述流化床反應(yīng)器，壓縮后所述載氣的壓強(qiáng)為0.4 0.65MPa，預(yù)熱后所述載氣的溫度為160 240°C。
11.根據(jù)權(quán)利要求1或2或5或7所述的聯(lián)合生產(chǎn)硫酸銨和一氯甲烷的工藝，其特征在于，將步驟S4制備得到的 一氯甲烷依次經(jīng)過(guò)水洗、堿洗、干燥步驟進(jìn)行凈化。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的聯(lián)合生產(chǎn)硫酸銨和一氯甲烷的工藝，其特征在于，所述水洗步驟在水洗塔中進(jìn)行，所述水洗塔塔頂溫度為45 85V,塔釜溫度為35 75°C，塔內(nèi)壓力為 0.2 0.42MPa。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的聯(lián)合生產(chǎn)硫酸銨和一氯甲烷的工藝，其特征在于，所述水洗塔塔頂溫度為45 65°C，塔釜溫度為38 65°C，塔內(nèi)壓力為0.28 0.40MPa
14.根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的聯(lián)合生產(chǎn)硫酸銨和一氯甲烷的工藝，其特征在于，通過(guò)水洗塔洗出的含有氯化氫、甲醇和水的混合溶液通入解吸塔，所述解吸塔的塔頂溫度為15 40°C，塔釜溫度為115 150°C，塔內(nèi)壓力為0.18 0.22Mpa ;解吸出來(lái)的氯化氫和甲醇的混合氣體和步驟S2制備得到的所述氯化氫氣體一起通入所述干燥塔進(jìn)行干燥后，再次進(jìn)入所述流化床反應(yīng)器。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的聯(lián)合生產(chǎn)硫酸銨和一氯甲烷的工藝，其特征在于，所述解吸塔的塔頂溫度為18 36°C，塔釜溫度為120 145°C，塔內(nèi)壓力為0.18 0.20MPa。
16.根據(jù)權(quán)利要求12或13或15所述的聯(lián)合生產(chǎn)硫酸銨和一氯甲烷的工藝，其特征在于，所述堿洗步驟在堿水塔中進(jìn)行，所述堿洗塔的塔頂溫度為15 40°C，塔釜溫度為40 80°C，塔內(nèi)壓力為0.18 0.22MPa，所用稀堿液為濃度為6 12wt%的氫氧化鈉溶液，堿洗后塔釜液進(jìn)入廢堿槽。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的聯(lián)合生產(chǎn)硫酸銨和一氯甲烷的工藝，其特征在于，所述堿洗塔的塔頂溫度為15 35°C，塔內(nèi)壓力為0.19 0.22MPa。
18.根據(jù)權(quán)利要求12或13或15或17所述的聯(lián)合生產(chǎn)硫酸銨和一氯甲烷的工藝，其特征在于，利用濃度為94 98wt%的濃硫酸對(duì)所述一氯甲烷進(jìn)行干燥，干燥后的濃硫酸再用于步驟SI與所述氯化銨進(jìn)行預(yù)混。
19.根據(jù)權(quán)利要求12或13或15或17所述的聯(lián)合生產(chǎn)硫酸銨和一氯甲烷的工藝，其特征在于，對(duì)經(jīng)過(guò)所述水洗、堿 洗、干燥步驟凈化后的一氯甲烷進(jìn)行壓縮和冷凝，得到液體一氯甲烷。
全文摘要
本發(fā)明涉及聯(lián)合生產(chǎn)硫酸銨和一氯甲烷的工藝，具體為S1、將氯化銨和硫酸常壓預(yù)混；S2、將S1得到的氯化銨的硫酸溶液用泵送入管式反應(yīng)器中，得到硫酸氫銨和氯化氫氣體；S3、將S2得到的硫酸氫銨配制成水溶液，通過(guò)氨化塔進(jìn)行氨化反應(yīng)得到硫酸銨；S4、將S2得到的氯化氫氣體經(jīng)正壓導(dǎo)入干燥塔一塔干燥后與氣體甲醇一同進(jìn)入流化床反應(yīng)器，得到一氯甲烷粗品。再將S4得到的一氯甲烷粗品依次通過(guò)水洗塔、堿洗塔和干燥二塔，得到純凈一氯甲烷，進(jìn)行壓縮、冷凝得到高純度液體一氯甲烷。本發(fā)明使氯化銨中的銨根和氯元素都得到充分合理利用，實(shí)現(xiàn)了硫酸銨和氯甲烷的聯(lián)產(chǎn)，優(yōu)化了產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，為氯化銨的綜合利用提供了新的途徑。
文檔編號(hào)C01C1/246GK103193251SQ201310100069
公開日2013年7月10日 申請(qǐng)日期2013年3月26日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月26日
發(fā)明者唐印, 雷林, 劉朝慧, 陳輝, 姜新會(huì), 饒丹, 匡向東 申請(qǐng)人:北京燁晶科技有限公司, 四川金象賽瑞化工股份有限公司