氯化反應(yīng)簡(jiǎn)介：在有機(jī)化合物分子中引入一個(gè)或多個(gè)氯原子的反應(yīng)稱為氯化反應(yīng)。

氣-液反應(yīng)包括：氟化反應(yīng)、氯化反應(yīng)、氧化反應(yīng)、硝化反應(yīng)、磺化反應(yīng)、加氫反應(yīng)。

氯化反應(yīng)類型：有機(jī)化合物的氯化，包括取代氯化、加成氯化以及氧氯化三種類型，以前兩種較為多見，而第三種氧氯化反應(yīng)其機(jī)理目前尚未有定論。

氯化反應(yīng)機(jī)理：氯化反應(yīng)從機(jī)理大體上可以分為自由基鏈反應(yīng)機(jī)理和離子基反應(yīng)機(jī)理兩種。

自由基鏈反應(yīng)機(jī)理：屬于這一反應(yīng)機(jī)理的有熱氯化和光氯化兩類。反應(yīng)包括鏈引發(fā)、鏈增長(zhǎng)（鏈傳遞）和鏈終止3個(gè)階段，是一個(gè)連串反應(yīng)過程。

離子基反應(yīng)機(jī)理：催化氯化大多屬于離子基反應(yīng)機(jī)理，常用的是非質(zhì)子酸催化劑，如FeCl3、AlCl3等。

有機(jī)氯產(chǎn)品是氯堿工業(yè)聯(lián)產(chǎn)產(chǎn)品氯氣的衍生物，是氯堿工業(yè)的重要組成部分，已廣泛用于農(nóng)業(yè)、造紙、紡織、食品、電子、 冶金、石油等工業(yè)部門，在國民經(jīng)濟(jì)中占有重要的地位。作為生產(chǎn)有機(jī)氯產(chǎn)品必不可少的工具，氯化反應(yīng)不僅出現(xiàn)在有機(jī)化學(xué)工業(yè)的基本化學(xué)品、專用化學(xué)品、農(nóng)藥和醫(yī)藥等許多產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中，而且在無機(jī)化學(xué)工業(yè)以及采礦業(yè)中也有大量應(yīng)用，用氯氣氯化有機(jī)化合物的反應(yīng)技術(shù)在化學(xué)工業(yè)中具有重要的作用。

由于氯氣的反應(yīng)活性特別高，在帶來廣泛應(yīng)用的同時(shí)，也會(huì)帶來一定的問題。高活性意味著與底物反應(yīng)速度快，反應(yīng)選擇性差，容易出現(xiàn)多氯化，因此氯化反應(yīng)常常是難以控制甚至是失控的，其直接的結(jié)果是副反應(yīng)多、污染環(huán)境、產(chǎn)品質(zhì)量低、有爆炸危險(xiǎn)等。由此，在有機(jī)氯產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中，無論是從實(shí)現(xiàn)潔凈生產(chǎn)工藝角度，還是為保證產(chǎn)品品質(zhì)以及生產(chǎn)安全，對(duì)有機(jī)氯化反應(yīng)進(jìn)行有效的控制都是非常必要的。

微通道反應(yīng)器可以大幅提高傳熱傳質(zhì)，強(qiáng)化反應(yīng)和換熱效果，同時(shí)，因其可以實(shí)現(xiàn)對(duì)物料配比、反應(yīng)溫度等工藝條件進(jìn)行精確地控制，使得化學(xué)反應(yīng)可以精確配比、嚴(yán)格控溫、高選擇性、綠色安全的進(jìn)行，也為解決傳統(tǒng)氯化產(chǎn)品生產(chǎn)過程中的諸多問題提供了切實(shí)可行的解決途徑。

由于氯化反應(yīng)過程很多情況下會(huì)產(chǎn)生HCl，對(duì)傳統(tǒng)金屬設(shè)備腐蝕較為嚴(yán)重，材質(zhì)問題也是實(shí)現(xiàn)氯化產(chǎn)品安全生產(chǎn)需要解決的一個(gè)問題。氯化反應(yīng)常用于染料、農(nóng)藥、醫(yī)藥、香料等有機(jī)化合物的合成中，但是氯氣毒性強(qiáng)，泄漏危害極大。氯化反應(yīng)熱量大，傳統(tǒng)工藝常因溫度控制不穩(wěn)導(dǎo)致副反應(yīng)含量較高；另一方面，傳統(tǒng)工藝為了追求較高的轉(zhuǎn)化率，氯氣一般過量很多；微通道反應(yīng)器可以很好的控制氯氣的用量，精確物料配比，降低多氯代副產(chǎn)物的含量，強(qiáng)化反應(yīng)過程，提高轉(zhuǎn)化率和收率，提高反應(yīng)的安全性。

氯氣與反應(yīng)原料中活潑氫的自由基取代反應(yīng)，是碳?xì)滏I功能化的重要手段。比如，對(duì)芐位的氯化，可以得到一氯和多氯等中間體，繼而可以轉(zhuǎn)化為其他中間體；對(duì)乙酰乙酸乙酯的活潑亞甲基氯化，是獲得多種雜環(huán)的有效途徑。

??傳統(tǒng)的氯化工藝通常為釜式鼓泡通氯，氯氣利用率很低，選擇性控制困難。降膜反應(yīng)器雖然可以減少返混，但是依然需要循環(huán)回收大過量的氯氣。

??微反應(yīng)器為氯化提供了另外一種連續(xù)化的選擇。氯氣和原料以順流的方式進(jìn)入反應(yīng)器，原料當(dāng)量可以準(zhǔn)確控制。在一定的溫度下實(shí)現(xiàn)理想的平推流操作，從而提升反應(yīng)的選擇性。

??氯化反應(yīng)需要對(duì)氯氣的流量進(jìn)行準(zhǔn)確控制，因此氯氣進(jìn)料系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與性能是成功的關(guān)鍵因素之一。

典型工藝

取代氯化

發(fā)生在氯原子與有機(jī)物氫原子之間。典型工藝如：

-氯取代烷烴的氫原子制備氯代烷烴；

-氯取代萘的氫原子生產(chǎn)多氯化萘；

-甲醇與氯反應(yīng)生產(chǎn)氯甲烷等；

加成氯化

發(fā)生在氯原子與不飽和烴之間。典型工藝如：

-乙烯與氯加成氯化生產(chǎn)1,2-二氯乙烷；

-乙炔與氯加成氯化生產(chǎn)1,2-二氯乙烯；

-乙炔和氯化氫加成生產(chǎn)氯乙烯等；

氧氯化

在氯離子和氧原子存在下氯化，生成含氯化合物。典型工藝如：

-乙烯氧氯化生產(chǎn)二氯乙烷；

-丙烯氧氯化生產(chǎn)1,2-二氯丙烷；

-甲烷氧氯化生產(chǎn)甲烷氯化物等；

其他工藝

-硫與氯反應(yīng)生成一氯化硫；

-四氯化鈦的制備；

-黃磷與氯氣反應(yīng)生產(chǎn)三氯化磷、五氯化磷等；

工藝危險(xiǎn)特點(diǎn)

大多數(shù)氯化反應(yīng)為放熱反應(yīng)，當(dāng)發(fā)生冷卻失效后，容易產(chǎn)生熱量累積，有可能引發(fā)二次分解，造成嚴(yán)重生產(chǎn)事故。

◆所有原料大多有毒有害。

◆常用的氯化劑氯氣本身為劇毒化學(xué)品，氧化性強(qiáng)，儲(chǔ)存壓力較高，多數(shù)氯化工藝采用液氯生產(chǎn)是先汽化再氯化，一旦泄漏危險(xiǎn)性較大。

◆氯氣中的雜質(zhì)，如水、氫氣、氧氣、三氯化氮等，在使用中易發(fā)生危險(xiǎn)，特別是三氯化氮積累后，容易引發(fā)爆炸危險(xiǎn)。

◆一些氯化工藝會(huì)生成氯化氫尾氣可形成爆炸性混合物。
重點(diǎn)監(jiān)控工藝參數(shù)

液氯儲(chǔ)罐溫度和壓力；

液氯蒸發(fā)器溫度和壓力；

氯化反應(yīng)釜溫度和壓力；

氯化反應(yīng)釜攪拌速率；

反應(yīng)物料的配比；

氯化劑進(jìn)料流量；

冷卻系統(tǒng)中冷卻介質(zhì)的溫度、壓力、流量等；

氯氣雜質(zhì)含量（水、氫氣、氧氣、三氯化氮等）；

氯化反應(yīng)尾氣組成等。