Хлорметан ,также называемый метил хлорид , - органическое вещество принадлежащий к группе галогеналканов. Впервые был получен французом Jean-Baptiste Dumas и Eugene Peligot в 1835 году кипячением смеси метанола,серной кислоты и хлорида натрия. Аналогичный способ используется и в наши дни. Хлорметан бесцветный легко летучий прозрачный газ со сладковатым запахом. Благодаря слабому запаху можно легко не заметить токсичной или взрывоопасной концентрации.
ПроизводствоВесь хлорметан, который используется сейчас в промышленности, произведен синтетически. Большая часть хлорметана получена реакцией метанола с хлороводородом, согласно следующей химической реакции
CH 3 OH + HCl → CH 3 Cl + H 2 O
Это может быть осуществлено пропусканием хлороводорода через кипящий метанол вместе с хлоридом цинка в качестве катализатора или пропусканием смеси метанола и хлороводорода через окись алюминия при 350 °C.
Меньшие количества хлорметана производят нагреванием смеси метана и хлора до 400 °C. Однако, этот метод дает смесь с более хлорированными производными метана (дихлорметан, хлороформ, тетрахлорметан) и используется тогда, когда необходимы эти вещества.
Применение
Хлорметан был широкоприменяем хладагентом. Но такое его применение прекратили из-за токсичности и пожароопасности.Хлорметан был использован для добавок к бензину на основе свинца (четыреждыметилированый). Наиболее важное использование хлорметана сейчас в качестве химического полупродукта в производстве силиконовых полимеров. Меньшие количество используется как растворителя при производстве бутилкаучука и очистке бензина. Хлорметан используется как метилирующий или хлорирующий агент в органической химии.Он находит также множество различных применений: удаления жирных загрязнений, следов смол, как ракетное топливо, для получения пенополистирола. Как локальное обезболивающее, как интермедиант при синтезе лекарств, как носитель в низкотемпературной полимеризации, как жидкость для термометрического и термостатического оборудования, в качестве гербицида.
Безопасность
Вдыхание газообразного хлорметана приводит действию на центральную нервную систему схожую на интоксикацию. Пострадавший может почувствовать сонливость, головокружение, рассеянность и тяжесть в дыхания, удушье, неуверенная походка и спутанность речи. При больших концентрациях, паралич, судороги и кома. В случае проглатывания может возникнуть тошнота и рвота. Контакт сжиженного метилхлорида с кожей приводит к обморожению. Контакт с глазами может привести к ухудшению зрения. Хроническое воздействие хлорметана связывают с врождёнными дефектами на мышах. Для людей контакт с хлорметаном во время беременности может вызвать неправильное развития позвоночника, таза, ног, но это не доказано окончательно.
Один из простейших путей — подействовать водой на карбид алюминия:
А14Сз+12Н20 —>¦ 4А1(ОН)з + зсн4|
Однако карбид алюминия — слишком дорогое исходное вещество для получения такого обычного, такого дешевого продукта, как метан, и получать его из других соединений нет надобности — ведь природный газ на 85—98 % состоит из метана.
Метан-- один из основных «кирпичиков», из которых можно строить органические соединения. Какие же это соединения и как их получить из метана?
Вообще-то метан — вещество сравнительно инертное, и набор химических реакций, которые можно с ним провести, невелик.
Возьмем смесь двух газов — метана и хлора и поместим ее в стеклянный сосуд. Если этот сосуд держать в темноте, то никакой реакции не наблюдается. Но попробуем осветить склянку солнечным светом...
Квант света взаимодействует с молекулой хлора, в результате молекула расщепляется на две части — два атома хлора:
Получившиеся атомы гораздо активнее молекул, они тут же атакуют молекулы метана и захватывают атомы водорода. При этом образуются молекулы хлористого Еодорода НС1 и весьма неустойчивые, очень активные частицы, так называемые метильные радикалы.
СН4 + С1 —> -СН3 + НС1
Метильный радикал далее «расщепляет» молекулу хлора:
СН3 + С1 —> СНзС1 + С1
В результате получается уже известный нам атом хлора (его дальнейшую судьбу нетрудно предугадать: он атакует новые молекулы метана, и все повторяется) и хлорметан, или метилхлорид,— производное метана, в котором один из атомов водорода заменен на хлор.
Реакция, о которой мы рассказали, принадлежит к разряду так называемых цепных реакций, в которых каждая стадия, как в цепи, связана с предыдущей и с последующей. Активные частицы — продукт одной стадии (здесь это атомы хлора и метильные радикалы СНз) — используются в следующей стадии как исходные вещества. Открытие цепных реакций было одним из крупных событий в истории химической науки, а академик Н. Н. Семенов и английский ученый С. Н. Хиншельвуд за вклад в изучение таких реакций и создание их теории были удостоены Нобелевской премии.
Если в реакцию вводить такие количества реагентов, чтобы на одну молекулу хлора приходилось две молекулы метана, то в основном мы получим хлористый метил ОНзС\.] Если же взять хлор в избытке, то реакция замещения пойдет дальше и получится, помимо хлористого метила, еше хлористый метилен СН2С12, хлороформ СНС1з и, наконец, продукт полного замещения водорода на хлор, четыреххлористый углерод ССЦ.
Но не будем забывать о нашей задаче: построить различные сложные молекулы из простых кирпичиков— молекул метана. Для этого нам понадобится метилхлорид. Если подействовать на это соединение металлическим натрием, то из каждых двух молекул СНЭС1 образуется одна молекула этана, в которой имеется связь углерод — углерод:
СН3С1 + 2Ма + СЛСНз — СН3—СН3 + 2№С1
Что такое этан? Это метан, в котором один из водородов заменен на радикал метил -СНз. А сам этот радикал, как мы уже знаем, получается при отрыве от метана одного водородного атома.
Если теперь в этане заместить один из водородов (любой атом) на метил, то мы получим новое вещество — пропан СНз—СН2—СНз. Как это можно сделать практически, мы знаем: сначала в метане и этане заместить один водород на хлор и затем подействовать на смесь метил- и этилхлорида натрием (эта реакция называется реакцией Вюрца в честь французского химика, ее открывшего):
СНз—СН2—С1 + 2Ца + С1—СН3 —> СН3—СН2—СН3 + ЩаС1
Пойдем дальше. Заместим в пропане один из атомов водорода на хлор. Оказывается, теперь уже не все равно, какой атом замещать! Замещая водород при крайнем атоме углерода (таких атомов два) или же при среднем, мы получим два разных соединения: нормальный пропилхлорид («-пропилхлорид) и изо| пропилхлорид:
к-пропилхлорид, т, кип. 47 °С
нзо-пропилхлорид, т. кип. 35 °С
Заменим теперь в каждом из этих соединений атомы хлора на метальные группы. Мы получим два различных бутана — нормальный (т. е. неразветвленный) бутан («-бутан) и изо-бутан:
н-бутан, т. кип. О °С изо-бутан, т. кип. —10 °С
Приставим к полученным молекулам еще. Начнем с бутана. Здесь можно заместить на метил один из крайних атомов водорода. Получим нормальный пентан. Можно заместить один из средних водородов. Придем к пентану. По-видимому, из бутана больше ничего нового не получишь. Обратимся к изо-бутану. Если в нем заместить один из крайних водородов (в СН3-группах), то придем к уже упоминавшемуся пентану, а замещая средний единственный атом водорода, получим неопентан:
Продолжать эту процедуру можно до бесконечности. Все эти соединения называются углеводородами (точнее — предельными, насыщенными углеводородами, или алканами), потому что состоят они всего из двух элементов — углерода и водорода. В любом алкане число водородных атомов составляет 2п Ц 2, где п — число углеродных атомов. Поэтому формулу предельного углеводорода можно в общем виде записать так: СлНгп+2-
В построении наших структур мы, надо сказать, вовремя остановились. Дело в том, что количество возможных изомеров катастрофически быстро возрастает с увеличением числа углеродных атомов в молекуле алкана. Так, для декана, углеводорода, возможно 75 различных изомеров, число изомеров для углеводорода С20Н42 (эйкозан) равно 366319. Количество же возможных изомероз для тетраконтана, углеводорода СдоНвг» даже трудно себе представить: 62 491 178 805831.
Теперь становится понятно, почему уже сегодня известно такое огромное число органических соединений — несколько миллионов — и почему в этом отношении химия органическая далеко обогнала химию неорганическую. А ведь до сих пор говорилось только о самых простых представителях органических веществ — о насыщенных углеводородах.
Мы выводили ряд изомерных углеводородов из метана, пользуясь реакцией Вюрца. Однако на практике так никто не поступает. Дело в том, что простейшие углеводороды наряду с метаном содержатся в природном газе, состав которого различен для разных месторождений. Например, в газе Северо-Ставро-польского месторождения содержится 85 % метана, около 5% этана, 2,5% пропана и 1,4% пентана и более тяжелых углеводородов. Газ Газлинского месторождения состоит из метана на 98 %, этана в нем лишь 1,6 %. Много углеводородов в нефти, но об этом — в следующих главах.
Углеводороды низшие — метан, этан, пропан и бутан — бесцветные газы без запаха или со слабым запахом бензина. Углеводороды от пентана до пентадекана С15Н32 — жидкости и, наконец, высшие углеводороды при обычной температуре — твердые вещества.
По мере увеличения числа атомов углерода растет температура кипения и плавления соединения.
У предельных углеводородов есть другое название— парафины, отражающее их химическую инертность (по латыни рагит—малое сродство). И все же они довольно широко применяются в химической промышленности для получения самых разнообразных веществ. Основные направления промышленного использования метана показаны на схеме.
Прежде чем закончить разговор о метане и предельных углеводородах, ответим на один вопрос: как осуществляется связь в парафинах между двумя атомами углерода, например, в этане? Здесь все просто — вокруг каждого углеродного атома имеются, как и в метане, четыре гибридизованные 5р3-орбитали, три из них осуществляют связи с атомами водорода, а одна перекрывается точно с та$ой же орбиталью другого углеродного атома. Длина связи С—С составляет 0,154 мм.
Инструкция
Из можно получить ряд сложных . Сам он представляет собой бесцветный газ, не имеющий вкуса и запаха, практически нерастворимый в воде, и имеющий меньшую плотность, чем воздух. Он является одним из самых распространенных газов на Земле и Солнечной системы. При температуре свыше 1000оС метан разлагается до сажи и водорода: CH4→C+2H2.Этот процесс называется крекингом метана . При крекинге другого - этана - получается этилен . Поэтому для получения этилен а первоначально из метана получают этан, а затем этан подвергают крекингу.
С Вюрца можно получить из соединений метана этан, а затем начать процесс крекинга, в результате чего получится этилен . Эта реакция заключается в том, что к йодистому метилу добавляется металлический натрий, в результате чего получается этан: CH3-Y++CH3-Y→C2H6Затем проводится реакция крекинга этана: C2H6→CH2=CH2+CH4+H2 (при t=500оС)
Существует и более современный и простой способ получения этилен а из метана . В этом случае, реакцию обычно проводят при температуре 500-900оС в присутствии кислорода марганца, кадмия. Затем газы разделяют абсорбцией, глубоким охлаждением и ректификацией под давлением. Уравнение получения этилен а из метана выглядит следующим образом: 2CH4→C2H4+H2
Второй способ, ввиду его простоты, применяется чаще. Из этилен а, в свою очередь, получают другие органические вещества, в том числе, полиэтилен , кислоту, этиловый спирт, винилацетат и стирол. В прошлом он также использовался в для наркоза. Кроме того, этилен применяют для регуляции роста и созревания плодов. Также из него изготавливают синтетические смазочные масла, которые используются в промышленности и быту.
Этилен – это горючий газ, он обладает слабым запахом. Этилен используют в производстве гидролизного этилового спирта, этиленгликоля (основная часть тосола), стирола, полиэтилена и многого другого. Получают его при помощи пиролиза (нагревания без доступа воздуха) нефтяных фракций, например прямогонного бензина и т.п. Но существуют способы получения этилена без использования нефтепродуктов.
Вам понадобится
- Этиловый спирт, оксид алюминия, серная кислота, лабораторная посуда.
Инструкция
В емкость из жаропрочного материала поместите немного алюминия и закройте ее крышкой с двумя газоотводными трубками, одну из которых поместите в пробирку с концентрированной . Нагрейте емкость на газовой горелке, оксида алюминия должна быть примерно, от 350 до 500 градусов.
Далее, в отдельную пробирку налейте немного чистого этилового спирта. Закройте пробирку пробкой с газоотводной трубкой и нагрейте ее на спиртовой горелке. Газоотводную трубку соедините с емкостью, в которой находится оксид алюминия. При спирт начнет испаряться, проходя по газоотводу, попадет в емкость с оксидом алюминия, а при высокой температуре на оксиде алюминия будет происходить дегидратация, т.е. отщепление воды от спирта. Из емкости будет выходить этилен с водяным паром и не прореагировавший спирт в газообразном состоянии. Эта смесь попадет в пробирку с серной кислотой, которая служит для обезвоживания смеси.
Видео по теме
Обратите внимание
При работе с кислотами пользуйтесь средствами защиты, берегите глаза и кожу. Соблюдайте меры пожарной безопасности.
Этан - один из часто встречающихся в природе газов. Это органическое вещество, которое наравне с метаном входит в состав нефти и природного газа. Из него получают этилен, который, в свою очередь, является сырьем для получения уксусной кислоты, этилового спирта, винилацетата ряда других веществ. В качестве исходного материала для получения этана обычно используется метан.
Инструкция
Как метан, так и этан относятся к классу органических соединений, называемых . Они, в свою очередь, являются частными случаями предельных углеводородов. Углеводороды представляют собой органические соединения, молекулы которых состоят, как и следует из , из атомов углерода и водорода.Метан является первым представителем гомологического ряда алканов. Далее за ним следуют этан, и ряд других веществ. Формулы предельных углеводородов выражаются следующим образом: CnH2n+2. Метан и этан между собой являются гомологами. Так называются вещества, одинаковые по химическим свойствам, но разные , и, следовательно, физическим свойствам. Состав гомологов отличается на CH2-группу.
Существует два основных способа получения из . Первый из них заключается в применении реакции Вюрца, открытой в 1870 году. Данная реакция основана на взаимодействии галогенопроизводных предельных углеводородов с металлическим натрием. В частности, она может быть осуществлена в отношении хлорметана
. Для облегчения хода реакции необходимо добавить к этому соединению натрий. Он вступит в реакцию с молекулами хлора. Натрий присоединит к себе молекулы хлора, в результате чего получится этан:CH3-{Cl+2Na+Cl}-CH3
↓-2NaCl→C2H6Для того, чтобы получить этан, следует предварительно подготовить хлорметан. Он получается путем нагрева метана
и хлора до 400 градусов. После этого, проводят реакцию Вюрца как показано выше.
Второй способ является многоступенчатым. Вначале метан окисляют до , а затем гидрируют до этана. Окисление метана до ацетилена проходит следующим образом:4CH4+4O2→CH≡CH+CO2+CO+5H2O+2H2Далее приступают к гидрированию ацетилена. В результате двойного гидрирования окончательным продуктом реакции становится этан:CH3≡CH3→CH2=CH2→C2H6 (Гидрирование по водородному радикалу H2)Несмотря на то, что этан чаще всего получают несколько иными способами -это метод все равно иногда применяется, особенно когда исходным веществом может быть только метан. Метан и этан -газы одного класса и одной группы, поэтому одно из другого легко получить.
Обратите внимание
Все алканы являются ядовитыми и огнеопасными веществами.
Этан – бесцветный газ, представитель класса алканов, имеющий химическую формулу С2Н6. Этилен – также бесцветный газ, но, в отличие от этана, в природе почти не представлен. Это вещество - простейший представитель родственного алканам класса алкенов, то есть углеводородов, в молекуле которых есть двойная связь. Практически нерастворим в воде, хорошо растворяется в ацетоне, некоторых эфирах.
Инструкция
Но иногда может быть поставлена и обратная задача: получить из этилена этан. Разумеется, в никто не будет заниматься совершенно абсурдным, убыточным делом. А в лабораторной практике, для наглядного подтверждения свойств этилена , это вполне . Каким образом можно осуществить подобное превращение?
Достаточно посмотреть на формулы этих двух веществ, чтобы получить . Благодаря наличию в молекуле , этилен может присоединить еще два иона водорода. То есть, надо провести реакцию гидрирования:
С2Н4 + Н2 = С2Н6 Эта реакция идет при повышенных температуре и давлении, с использованием никелевых катализаторов.
Видео по теме
Полезный совет
Этан чрезвычайно широко распространен (один из постоянных компонентов природного газа). Вступает во все реакции, характерные для алканов, прежде всего – галогенирования. Оно протекает под действием ультрафиолетового облучения, в ходе которого образуются свободные радикалы – инициаторы, может быть ускорено путем нагрева. Этилен используется в промышленности: является сырьем для получения дихлорэтана, винилацетата, окиси этилена, полиэтилена разных марок, стирола, который, в свою очередь, идет на производство полистирола. Также из этилена получают этиловый спирт, уксусную кислоту, этиленгликоль. Мало того – этот газ используется для ускорения созревания овощей и фруктов.
Этанол, или этиловый спирт, как и этилен относятся к органическим соединениям. Этанол – это одноатомный спирт, а этилен – непредельный углеводород класса алкенов. Однако между ними существует генетическая связь, согласно которой из одного вещества можно получить другое, в частности, из этанола – этилен .
Структурная формула
Истинная, эмпирическая, или брутто-формула: CH 3 Cl
Химический состав Хлорметана
Молекулярная масса: 50,488
Хлорметан (метилхлори́д) - органическое вещество, принадлежащее к группе галогеналканов. Впервые был получен французскими химиками Жаном Батистом Дюма и Эженом Пелиго в 1835 году кипячением смеси метанола , серной кислоты и хлорида натрия . Аналогичный способ используется и в наши дни. Хлорметан - бесцветный легколетучий газ со сладковатым запахом. Из-за слабого запаха можно легко не заметить токсичной или взрывоопасной концентрации.
Производство
Большая часть хлорметана получается реакцией метанола с хлороводородом, согласно следующей химической реакции:
CH 3 OH + HCl → CH 3 Cl + H 2 O
Это может быть осуществлено пропусканием хлороводорода через кипящий метанол вместе с хлоридом цинка в качестве катализатора или пропусканием смеси метанола и хлороводорода через окись алюминия при 350 °C.
Меньшие количества хлорметана производят нагреванием смеси метана и хлора до 400 °C. Однако этот метод дает смесь с более хлорированными производными метана (дихлорметан, хлороформ , тетрахлорметан) и используется тогда, когда необходимы эти вещества.
Применение
Хлорметан был широкоприменяемым хладагентом. Но такое его применение прекратили из-за токсичности и пожароопасности. Хлорметан был использован для производства добавок к бензину на основе свинца (тетраметилсвинец). Наиболее важное использование хлорметана сейчас в качестве химического полупродукта в производстве силиконовых полимеров. Меньшие количества используют в качестве при производстве бутилкаучука и очистке бензина. Хлорметан используют как метилирующий или хлорирующий агент в органической химии. Он находит также множество различных применений: удаления жирных загрязнений, следов смол, как ракетное топливо, для получения пенополистирола. Как локальное обезболивающее, как промежуточный продукт при синтезе лекарств, как носитель в низкотемпературной полимеризации, как жидкость для термометрического и термостатического оборудования, в качестве гербицида.
Безопасность
Вдыхание газообразного хлорметана оказывает токсическое действие на центральную нервную систему. У пострадавшего возникает сонливость, головокружение, рассеянность, нарушение координации движений, спутанность речи, нарушение дыхания, удушье. При больших концентрациях наступают судороги, параличи и кома. В случае проглатывания может возникнуть тошнота и рвота. Контакт сжиженного метилхлорида с кожей приводит к обморожению. Контакт с глазами может привести к ухудшению зрения. Хроническое воздействие хлорметана вызывает тератогенный эффект.
Получение хлорметанов из природного газа осуществляется в нашей стране прямым хлорированием метана в полом объеме. Большинство зарубежных фирм также используют метод хлорирования метана в объеме.
Процесс получения хлорметанов по сбалансированной схеме состоит из двух раздельных химических стадий. В первой проводят прямое хлорирование метана, во второй - окислительное хлорирование метана хлоридом водорода, отходящим с первой стадии.
В процессе получения хлорметанов и других углеводородов методом окислительного хлорирования наибольшее внимание уделяется извлечению хлоруглеводородов из газового потока.
О способе получения хлорметанов жидкофазным хлорированием известно с 1937 г. Метан может хлорироваться в среде ССЦ при температурах до 50 С, в том числе в присутствии ок-сиалкилпероксидов и их производных, например диоксипере-киси хлораля.
Технико-экономическое сравнение методов получения хлорметанов показывает, что перспективными схемами их производства являются следующие: 1) из метанола и хлора через стадию получения метилхлорида; 2) комбинация прямого и окислительного хлорирования метана.
Технологическая схема процесса получения хлорметанов. Технологическая схема процесса получения хлорметанов представлена на рис. 3.40. Хлор и метан подают в реактор в соотношении от 1: 2 до 3 88: 1 в зависимости от того, какое хлор-производное желательно получить. Например, при соотношении С12: СН41: 2 образуется продукт, содержащий [ в % (мол. ССЦ-1; при соотношении С 2: СН4 3 88: 1 образуется продукт, содержащий только 4 % (мол.
Записываем уравнение реакции получения хлорметана из метана, который содержится в природном газе.
Наиболее перспективными способами получения хлорметанов являются прямое хлорирование метана в объеме (высокотемпературное, или термическое, хлорирование) и хлорирование метана в кипящем слое катализатора. Эти способы позволяют получать при необходимости все четыре продукта хлорирования. Кроме того, существуют производства отдельных хлорметанов, из которых наибольший объем занимает производство четыреххлористого углерода хлорированием сероуглерода.
Принципиальная технологическая схема получения хлорметанов одним из разработанных способов представлена на рис. 6 [ 146, с. Метан и хлор в соотношении 1: 1 25 (мол.
Разработанный в СССР процесс получения хлорметанов из метана сбалансированным по хлору методом состоит из двух стадий: хлорирования метана в объеме и окислительного хлорирования реакционного газа хлорирования в присутствии кислорода и катализатора.
Сбалансированный по хлору процесс получения хлорметанов из метана / Розанов В.Н. Гвозд Е.В. / / Ресурсе - и энергосберегающая технология в промышленности хлорорганического синтеза: Сб.
Один из вариантов процесса получения хлорметанов - использование стадии окислительного хлорирования, так называемая комбинированная схема: на первой стадии метан хлорируется в объеме газовой фазы и далее весь реакционный газ без разделения направляется в реактор окислительного хлорирования, куда подается и кислород.
Блок-схема сбалансированного по хлору процесса получения хлорметанов представлена на рисунке.
Принципиальная схема получения хлорметанов на основе метанола.
Фирма Tokujama Soda предложила процесс получения хлорметанов на основе метанола (рис. 7), состоящий из трех стадий : 1) гидрохлорирование метанола с образованием метилхлорида; 2) жидкофазное низкотемпературное хлорирование в среде продуктов реакции; 3) ректификация продуктов реакции.
Технологическая схема включает следующие стадии: получение хлорметана, конденсацию реакционного газа, хлорирование хлорметана, ректификацию хлорированных метанов.
Приведено описание сбалансированного по хлору процесса получения хлорметанов, включающего стадии прямого и окислительного хлорирования метана.
Разработанный процесс окислительного хлорирования метана и процесс получения хлорметанов сбалансированным по хлору методом не имзют аналогов в мировой практике.
Рассмотрим уровень автоматизации действующих производств на примере технологических процессов получения хлорметанов и перхлоруглеродов, которые относятся к достаточно крупным производствам хлорной подотрасли.
В связи с большими ресурсами хлористого водорода и необходимостью снижения расхода хлора ведутся работы по получению хлорметанов методом оксихлорирования в кипящем слое инертного теплоносителя либо твердого контакта, пропитанного солями галогенов, играющими роль катализаторов.
Основным направлением использования абгазного хлористого водорода является разработка сбалансированных по хлору процессов, таких как получение винилхлорида прямым и окислительным хлорированием этилена и гидрохлорированием ацетилена, получение хлорметанов прямым и окислительным хлорированием метана и др. В этих случаях чистота хлористого водорода и соляной кислоты - главное условие их квалифицированной переработки.
Целью управления является выполнение плана производства хлор-метанов по номенклатуре на интервале календарного планирования (один месяц) при минимальных затратах в условиях реально существующих на каждом предприятии возмущений, т.е. требуется оперативно решать задачу получения хлорметанов в регулируемом соотношении. В настоящее время эта задача решается неудовлетворительно: при ограничениях на поток хлора предприятия с трудом выполняют план по сумме хлорметанов (по валу) при повышенных расходных козффициентех по хлору и энергетике, а если выполняют план по одному хлорметану, то по другому хлорметану либо недовыполняют, либо перевыполняют.
Весьма перспективным является использование хлористого водорода в синтезе хлористого метила из метанола. Полученный хлористый метал хлорируют с целью получения хлорметанов с большим содержанием хлора, выделившийся при этом хлористый водород после отделения от хлорметанов может быть использован (частично или пол-костью - в зависимости от степени хлорирования хлористого метила) в реакции взаимодействия с метанолом.
Хлорирование метана является промышленно важным процессом. Последовательное замещение атомов водорода на атомы хлора в его молекуле ведет к получению хлорметана CHjCl, дихлорметана СН2С12, трихлорметана (хлороформа) СНСЬ и тетрахлорметана (четыреххлористого углерода) ССЦ.
Практически все эти химические реакции реализованы в промышленных масштабах, например, хлорирование метана в объеме с получением хлорметанов и перхлоруглеродов, хлорирование хлорпропанов и хлорпропенов в кипящем слое контакта с получением перхлоруглеродов, окислительное хлорирование этилена, гидрохлорирование этилена и другие.
Так как в жид-кофазном процессе можно работать с более высокой степенью конверсии хлорметана за один цикл, чем в термическом процессе получения хлорметанов, то при этом требуются меньшие объемы оборудования и меньшие энергетические затраты на возврат и выделение непрореагировавшего метилхлорида.
Зависимость степени конверсии реагентов и состава хлорметанов в процессе получения хлорметанов по комбинированной схеме от мольного соотношения СН4. CJ2 (а и температуры (б на стадии хлорирования. Оптимальной схемой является организация процесса производства хлорметанов сбалансированными по хлору методами. В таком процессе, включающем стадии прямого заместительного хлорирования метана и окислительного хлорирования, получаются дополнительные количества хлорметанов из хлорида водорода и непрореагировавшего метана, поступающих со стадии хлорирования. Один из первых сбалансированных по хлору процессов был предложен еще в 1943 г. Он предусматривает комбинацию методов адиабатического хлорирования метана в объеме и окислительного хлорирования. Процесс был ориентирован в основном на получение хлорметана, что объясняется адиабатическими условиями проведения реакции хлорирования в избытке метана.
Три действующих производства хлорметанов (метиленхлорида и хлороформа) из природного газа, водорода и хлора, реализованные по близкой технологии, были введены 12 - 20 лет тому назад. И хотя они подвергались реконструкции (в основном, в части замены вышедших из строя оборудования и приборов), эти производства до сих пор сохраняют черты времени своего создания. Это относится в полной мере и к их автоматическим системам контроля и регулирования (ACP) S а также к системам аналитического контроля. Однако эти работы еше далеки от завершения. Управление разрабатываемым в настоящее время сбалансированным процессом получения хлорметанов в регулируемом соотношении предполагается осуществлять с помощью АСУ ТП.