四氯化碳转化一氯甲烷的方法.pdf

四氯化碳转化一氯甲烷的方法，其特征在于是由四氯化碳与甲醇和氯化氢在催化剂下气相反应生成一氯甲烷。催化剂为γ－Al2O3或浸渍氯化锌的γ－Al2O3。反应原料进料摩尔比为：四氯化碳∶甲醇∶氯化氢＝1∶2～8∶0.5～4。本发明四氯化碳具有较高的转化率，一氯甲烷的选择性高，催化剂使用寿命长。

1、  一种四氯化碳转化一氯甲烷的方法，其特征在于是由四氯化碳与甲醇和氯化氢在催化剂下气相反应生成一氯甲烷。

2、  根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述催化剂为γ-Al₂O₃或浸渍氯化锌的γ-Al₂O₃，氯化锌的浸渍量为催化剂重量的1～40％。

3、  根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述反应原料进料摩尔比为：四氯化碳∶甲醇∶氯化氢＝1∶2～8∶0.5～4。

4、  根据权利要求1所述的方法，其特征在于反应温度为150℃～300℃。

5、  根据权利要求1所述的方法，其特征在于反应压力为0～0.5Mpa。

四氯化碳转化一氯甲烷的方法
技术领域
本发明涉及四氯化碳转化一氯甲烷的方法。
背景技术
四氯化碳是甲烷氯化物装置的主要副产物，它能够强烈消耗大气同温层中的臭氧层。我国于1991年加入了《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》，将逐步削减和淘汰四氯化碳等消耗臭氧层物质的生产和使用，因此开发四氯化碳转化和处理技术成了一个十分紧迫的课题。
一氯甲烷除进一步氯化制取二氯甲烷及氯仿外，主要用于生产有机硅的中间体甲基硅、作为丁基橡胶聚合催化剂的溶剂、热敏性物质的萃取剂、生产四甲基铅、甲基纤维素和除莠剂等。
四氯化碳与甲醇的反应可以在液相中进行，也可以在气相中进行。专利号为95108577.8的中国专利公开了一种四氯化碳醇解方法。该方法是将四氯化碳与甲醇通入氯化锌水溶液中以制备一氯甲烷，在其实施例中，其四氯化碳的转化率约77％。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种四氯化碳转化一氯甲烷的方法，四氯化碳具有较高转化率，一氯甲烷的选择性高，催化剂使用寿命长。
本发明四氯化碳转化一氯甲烷的方法，其特征在于是由四氯化碳与甲醇和氯化氢在催化剂下气相反应生成一氯甲烷。
本发明涉及的反应方程式为：
CH₃OH+HCl→CH₃Cl+H₂O
CCl₄+2H₂O→4HCl+CO₂
总反应方程式为：CCl₄+4CH₃OH→4CH₃Cl+2H₂O+CO₂
本发明所用催化剂为γ-Al₂O₃或浸渍氯化锌的γ-Al₂O₃。可以只用γ-Al₂O₃作催化剂，也可以在γ-Al₂O₃上浸渍占催化剂重量的1％～40％的氯化锌，优选浸渍10％～30％(重量比)的氯化锌。本发明发现，用γ-Al₂O₃作催化剂可以达到较高的四氯化碳转化率和较高的一氯甲烷选择性。用浸渍氯化锌的γ-Al₂O₃作催化剂可以达到更高的四氯化碳转化率。
四氯化碳、甲醇和氯化氢按一定比例以气相连续的通过催化剂，空速为1～60s，其比例为四氯化碳∶甲醇∶氯化氢＝1∶2～8∶0.5～4(摩尔比)，优选的比例为四氯化碳∶甲醇∶氯化氢＝1∶3～7∶0.7～3(摩尔比)。
本发明发现，通入一定量的氯化氢对四氯化碳转化一氯甲烷是有利的，能够提高一氯甲烷的选择性和延长催化剂寿命。一氯甲烷的选择性在99％以上，而催化剂的寿命经过1000小时寿命实验活性下降约10％。
四氯化碳转化一氯甲烷是在一定的温度下进行的，其反应温度为150℃～300℃，优选的反应温度为180℃～280℃，反应压力为0～0.5Mpa。
本发明的优点：
四氯化碳具有较高转化率，一氯甲烷的选择性高，催化剂使用寿命长。
具体实施方式
通过以下实施例详细说明本发明，并不限定本发明的范围。
实施例1
在管式反应器中，采用γ-Al₂O₃催化剂，催化剂为圆柱状，其比表面积约200m²/g。四氯化碳、甲醇和氯化氢进料摩尔比为1∶4∶0.5，反应温度200℃，反应压力0.1Mpa时，分析产物，可以计算出四氯化碳转化率为87％，一氯甲烷选择性为99％。
实施例2
与实施例1相同，只是将四氯化碳、甲醇和氯化氢进料摩尔比变为1∶5∶1，反应温度220℃，分析产物，可以计算出四氯化碳转化率为90％，一氯甲烷选择性为99％。
实施例3
在管式反应器中，采用浸渍15％氯化锌的γ-Al₂O₃作催化剂，四氯化碳、甲醇和氯化氢进料摩尔比为1∶7∶3，反应温度250℃，反应压力0.2Mpa时，分析产物，可以计算出四氯化碳转化率为95％，一氯甲烷选择性为99％。
实施例4
在管式反应器中，采用浸渍25％氯化锌的γ-Al₂O₃作催化剂，四氯化碳、甲醇和氯化氢进料摩尔比为1∶3∶0.5，反应温度260℃，反应压力0.3Mpa时，分析产物，可以计算出四氯化碳转化率为88％，一氯甲烷选择性为99％。
实施例5
在管式反应器中，采用γ-Al₂O₃作催化剂，四氯化碳、甲醇和氯化氢进料摩尔比为1∶6∶2，反应温度180℃，反应压力0.3Mpa时，分析产物，可以计算出四氯化碳转化率为91％，一氯甲烷选择性为99％。
实施例6
在管式反应器中，采用浸渍8％氯化锌的γ-Al₂O₃作催化剂，四氯化碳、甲醇和氯化氢进料摩尔比为1∶2∶1，反应温度240℃，反应压力0.5Mpa时，分析产物，可以计算出四氯化碳转化率为85％，一氯甲烷选择性为98％。
实施例7
在管式反应器中，采用浸渍35％氯化锌的γ-Al₂O₃作催化剂，四氯化碳、甲醇和氯化氢进料摩尔比为1∶8∶4，反应温度270℃，反应压力0.3Mpa时，分析产物，可以计算出四氯化碳转化率为94％，一氯甲烷选择性为99％。
实施例8
在管式反应器中，采用γ-Al₂O₃作催化剂，四氯化碳、甲醇和氯化氢进料摩尔比为1∶5.5∶1.5，反应温度290℃，反应压力0.25Mpa时，分析产物，可以计算出四氯化碳转化率为90％，一氯甲烷选择性为99％。