流體傳動

[拼音]：jiawan lühuawu

[英文]：chloromethanes

又名氯甲烷，甲烷分子中的氫原子被氯原子取代的產物，包括四種化合物(見表)。一氯甲烷為無色、有似醚臭味的氣體，其餘均為無色透明、易揮發的液體。

沿革

1847年弗雷澤用丙酮漂粉法首先小批量生產了麻醉用氯仿。1893年繆勒和杜波依斯提出用二硫化碳液相氯化法生產四氯化碳。1923年德國赫斯特公司採用甲烷直接氯化法生產二氯甲烷。直到1937年，美國陶氏化學公司的裝置投產後，甲烷氯化工藝才被廣泛採用，成為生產氯甲烷的主要路線。一氯甲烷也可以由甲醇生產，此法到60年代末期已佔有重要地位。

生產方法

氯甲烷的生產方法基本可分為兩類：一類是通過甲烷氯化生產四種氯甲烷；另一類則是採用不同的原料專門生產四氯化碳或一氯甲烷。

氯甲烷製法

甲烷在光或熱的引發下與氯反應，其過程是：

CH4+Cl2─→CH3CL+HCl

CH3Cl+Cl2─→CH2Cl2+HCl

CH2Cl2+Cl2─→CHCl3+HCl

CHCl3+Cl2─→CCl4+HCl

此過程得到的產品是上述四種氯化物的混合物，可通過精餾，分離為四種產物。適當調節甲烷與氯的分子比，可使四種氯化物分別達到很高的產率。但甲烷與氯的配比不能過小，因氯化是強放熱反應，配比愈小，生成高氯化物愈多，放出的熱量愈大。如不及時移走反應熱，當溫度高於500℃時，就會發生分解爆炸反應而生成炭。為了使氯化反應能順利進行，一般用大量過量甲烷在反應系統中迴圈，以烯釋原料氣，移走反應熱。如需多產高氯化物，則可將低氯化物作為迴圈氣返回反應器（見圖），以得到所需的氯化深度。

一般將甲烷、氯、迴圈氣以2:1:9的體積比，在混合器中混合後，再進入反應器。在380～450℃、接近常壓下進行反應。反應混合物經冷卻、水洗(脫氯化氫)、鹼洗、乾燥、冷凝，然後送至分離器進行分離。不凝氣體除一部分當作尾氣經處理後放空外，其餘部分迴圈使用。冷凝液經精餾即得到各種氯代甲烷。甲烷氯化物的選擇性大於97％，氯轉化率大於99％。

一氯甲烷製法

可由甲醇在液相或氣相進行反應：

CH3OH+HCl─→CH3Cl+H2O

液相反應時，將甲醇蒸氣和氯化氫通入氯化鋅水溶液中，在100～150℃下進行反應生成氣態一氯甲烷，產物經水洗、冷卻、乾燥、壓縮冷凝等後處理即得產品。氣相反應用氧化鋁作催化劑(見固體酸催化劑)，在300～350℃、0.3～0.6MPa下進行。後處理與液相法相同。該過程收率以甲醇計為92％～98％，以氯計為93％～95％。

四氯化碳製法

又分為二硫化碳氯化和有機氯化物氯解兩種方法。

（1）二硫化碳於30℃下，以鐵屑為催化劑可氯化製得四氯化碳：

2CS2+6Cl2─→2CCl4+2S2Cl2

2S2Cl2+CS2─→CCl4+6S

副產硫磺可迴圈送回二硫化碳生產車間。收率以二硫化碳計為90％～97％。該法的生產成本略高於其他方法，但由於不副產其他氯化烴和氯化氫，氯的利用率高，產品提純也較簡單，工業上仍有一定的應用。

（2）有機氯化物氯解制四氯化碳，原料是氯甲烷、氯乙烯、氯丙烯、氯苯以及氯醇法制環氧丙烷等生產中的精餾殘液。原料與氯氣在600℃和20MPa下進行氯解反應，可製得四氯化碳（選擇性可接近100％），同時也消除了含氯有機物的汙染。

用途

所有氯甲烷都廣泛用作溶劑，它們的溶解性強，且具有不燃（除CH3Cl外）的優點；其缺點是均有毒，使用時須採取特殊措施。一氯甲烷可用作低溫聚合生產丁基橡膠的低溫溶劑。二氯甲烷常用作塗料、電影膠片、醋酸纖維、碳酸酯等生產中的溶劑，也用於金屬脫脂。三氯甲烷則是青黴素、維生素、油脂及生物鹼等的萃取劑。此外，它們還作為中間體或反應組分應用於各個領域，其重要性正在日益增大。例如：一氯甲烷是生產甲基纖維素、甲基氯矽烷、甲基鉛的原料和某些農藥的甲基化試劑，三氯甲烷和四氯化碳主要用於製造氟利昂。純淨的氯仿，過去作為麻醉劑使用，但因有毒現已不用。四氯化碳也可作為滅火劑，這是因為它不僅不會燃燒，沸點低，遇熱易變為氣體，而且比空氣重，能使燃燒物與空氣隔絕而熄滅。氯仿遇空氣或日光分解為光氣，故通常貯存時，加入1％乙醇作穩定劑。