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　　本发明涉及一种化工领域的有机硅氯甲烷技术，具体的涉及一种氯甲烷反应系统及其反应工艺。氯甲烷作为有机硅生产装置中重要的中间原料，其品质和生产所带来的成本等直接影响有机硅产品的质量、生产所带来的成本及能量消耗。近年来，随着有机硅行业的发展以及国家对有机硅行业能耗和产品质量的要求进一步提升，新建有机硅装置先进的技术的开发应用和在役有机硅装置的节能改造迫在眉睫。在氯甲烷生产的全部过程中，原料甲醇和hcl气体在氯甲烷反应器内进行反应生成氯甲烷。由于浓盐酸的存在，反应系统为强腐蚀性环境，反应器的主要材质为搪玻璃。在强酸环境下，搪玻璃的力学性能和抵抗腐蚀能力随着反应器尺寸的增加、操作压力和温度的提高而降低，限制了氯甲烷反应器体积的放大和操作条件的优化空间，影响反应效率和产能，提高制造和投资所需成本。受此影响，氯甲烷反应器的容积均为65m3、50m3甚至更小，反应器容积已经是氯甲烷生产装置规模化的主要制约因素。

　　1、本发明的目的是未解决上述技术问题，提供一种结构相对比较简单、控制极为简便、节能降耗、运行稳定性高、安全可靠、使反应器内筒低压运行的同时实现氯甲烷反应器的大型化的氯甲烷反应系统。

　　2、本发明还提供一种方法极为简单、投资和运行成本低的使用上述氯甲烷反应系统的反应工艺。

　　3、本发明氯甲烷反应系统，包括氯甲烷反应器，所述氯甲烷反应器包括内筒和外壳，内筒和外壳之间形成密封的压力平衡腔，甲醇进气管和氯化氢进气管依次穿过外壳、内筒分别与内筒内的甲醇分布管和氢化氢分布管连接；所述甲醇进气管还经平衡管与压力平衡腔的平衡气口连通；内筒内的反应产物收集管穿过内筒和外壳与反应产物出气管连接。

　　10、本发明反应工艺采用上述氯甲烷反应系统，包括甲醇原料气经甲醇进气管通入内筒内的甲醇分布管喷出，氢化氢原料气经氯化氢进气管通入内筒内的氯化氢分布管喷出，两者在内筒内反应生成反应产物氯甲烷，反应产物经反应产物收集管收集后进入反应产物出气管送入后续工序，其特征是，所述甲醇原料气还经甲醇进气管、平衡管送入氯甲烷反应器的压力平衡腔中，使内筒内的压力与压力平衡腔中的压力保持自平衡。

　　11、所述甲醇原料气还经甲醇进气管、平衡管、平衡气处理罐送入氯甲烷反应系统的压力平衡腔中。

　　13、将甲醇液经甲醇液进液口送入压力平衡腔中填充部分压力平衡腔，压力平衡腔中的甲醇液经汽化移走内筒的氯甲烷合成反应热，汽化后的甲醇气体经平衡气处理罐、平衡管、甲醇进气管送入内筒中作为甲醇原料气参与氯甲烷合成反应。

　　15、1)设置内、外壳形成密封的压力平衡腔，该压力平衡腔内的气体引自甲醇进气管内的甲醇原料气，由于甲醇进气管还与内筒保持连通状态，因此会形成内筒的内外压力自平衡的状态。此时，内筒与腐蚀性工艺介质(如浓盐酸)接触，可以耐高温耐腐蚀，而基本不承受压力，因此内筒能够使用非金属抗腐蚀材料，优选搪玻璃；外壳则能承受高温度高压力，但不一定要承受强腐蚀性环境，因此能采用具有耐高温度高压力的金属材料，优选碳素钢。通过上述结构改进，一方面将高温腐蚀性环境和高温度高压力环境独立分出，不大幅度的增加投资所需成本的前提下，解决高温高压强腐蚀环境下氯甲烷反应器的大型化问题，大大降低有机硅项目综合能耗，提升产品质量和产业竞争力；另一方面，压力平衡腔内的气体引自甲醇进气管内的甲醇原料气，不有腐蚀性，不需要引入外来的气液，无需单独控制压力平衡腔的腔体压力，甲醇系统的运行和氯甲烷反应器同开同停，整个平衡系统结构极为简单，可以完全避免仪表故障、密封失效或人为控制因素带来的风险，保证反应器的长期稳定运行。

　　16、2)，由于压力平衡腔和内筒处于连通状态，因此在平衡管上设置平衡气处理罐，装有用于去除介质中水分和hcl的填料，当内筒的内外压力发生波动，内筒内含有腐蚀性工艺介质的平衡气通过平衡气处理罐经填料去除含有的水分和氯化氢再进入压力平衡腔中，有很大成效避免腐蚀外壳。

　　17、3)作为逐步优化的方案，在向压力平衡腔内通入甲醇原料气作为平衡气的同时，还能够最终靠甲醇液进液口向压力平衡腔内注入甲醇液，使压力平衡腔内保持一定液位的甲醇液，巧妙的利用内筒内氯甲烷合成反应的反应热使压力平衡腔内的甲醇液汽化，当甲醇液汽化后压力平衡腔内压力大于内筒压力时，汽化后的甲醇气体可经平衡管、甲醇进气管随甲醇原料气一起进入氯甲烷反应器作为反应原料，既移走了反应热，为内筒降温；同时回收热能回收汽化甲醇液，达到节能降耗的目的。

　　18、本发明系统结构相对比较简单、易于控制、投资和运行成本低、设备常规使用的寿命长、反应器容积不再受现有材料制约，实现使反应器内筒低压运行的同时实现氯甲烷反应器的大型化；本发明工艺简单、运行稳定好、安全性好、无需引入外来的气液、节能降耗，具有广阔的市场应用前景。

　　1.一种氯甲烷反应系统，包括氯甲烷反应器，其特征是，所述氯甲烷反应器包括内筒和外壳，内筒和外壳之间形成密封的压力平衡腔，甲醇进气管和氯化氢进气管依次穿过外壳、内筒分别与内筒内的甲醇分布管和氢化氢分布管连接；所述甲醇进气管还经平衡管与压力平衡腔的平衡气口连通；内筒内的反应产物收集管穿过内筒和外壳与反应产物出气管连接。

　　2.如权利要求1所述的氯甲烷反应系统，其特征是，所述甲醇进气管经平衡管、平衡气处理罐与压力平衡腔的平衡气口连通。

　　3.如权利要求2所述的氯甲烷反应系统，其特征是，所述压力平衡气处理罐填装有用于去除介质中水分和hcl的填料。

　　4.如权利要求3所述的氯甲烷反应系统，其特征是，所述填料为固碱、活性炭或树脂。

　　5.如权利要求1-4任一项所述的氯甲烷反应系统，其特征是，所述压力平衡腔还设有甲醇液进液口。

　　6.如权利要求1-4任一项所述的氯甲烷反应系统，其特征是，所有连接内筒和外壳之间的管道均为柔性管道。

　　7.如权利要求1-4任一项所述的氯甲烷反应系统，其特征是，所述内筒材质为搪玻璃，外筒材料为碳素钢。

　　8.一种权利要求1-7任一项氯甲烷反应系统的反应工艺，包括甲醇原料气经甲醇进气管通入内筒内的甲醇分布管喷出，氢化氢原料气经氯化氢进气管通入内筒内的氯化氢分布管喷出，两者在内筒内反应生成反应产物氯甲烷，反应产物经反应产物收集管收集后进入反应产物出气管送入后续工序，其特征是，所述甲醇原料气还经甲醇进气管、平衡管送入氯甲烷反应器的压力平衡腔中，使内筒内的压力与压力平衡腔中的压力保持自平衡。

　　9.如权利要求8所述的氯甲烷反应系统的反应工艺，其特征是，所述甲醇原料气还经甲醇进气管、平衡管、平衡气处理罐送入氯甲烷反应系统的压力平衡腔中。

　　10.如权利要求8所述的氯甲烷反应系统的反应工艺，其特征是，所述平衡气处理罐装有用于去除介质中水分和hcl的填料。

　　11.如权利要求8-10任一项所述的氯甲烷反应系统的反应工艺，其特征是，将甲醇液经甲醇液进液口送入压力平衡腔中建立液位，压力平衡腔中的甲醇液经汽化移走内筒的氯甲烷合成反应热，汽化后的甲醇气体经平衡气处理罐、平衡管、甲醇进气管送入内筒中作为甲醇原料气参与氯甲烷合成反应。

　　本发明涉及有机硅氯甲烷技术领域，具体公开了一种氯甲烷反应系统及反应工艺，所述系统包括氯甲烷反应器，所述氯甲烷反应器包括内筒和外壳，内筒和外壳之间形成密封的压力平衡腔，甲醇进气管和氯化氢进气管依次穿过外壳、内筒分别与内筒内的甲醇分布管和氢化氢分布管连接；所述甲醇进气管还经平衡管与压力平衡腔的平衡气口连通；内筒内的反应产物收集管穿过内筒和外壳与反应产物出气管连接。本发明还公开了一种使用上述氯甲烷反应系统的反应工艺。本发明结构相对比较简单、控制极为简便、节能降耗、运行稳定性高、安全可靠、使反应器内筒低压运行的同时实现氯甲烷反应器的大型化。

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