BRPI0619559A2 - processo para produção de cloro - Google Patents

Abstract

PROCESSO PARA PRODUçãO DE CLORO. A presente invenção refere-se a um processo para a produção de cloro por oxidação de cloreto de hidrogênio através de uma reação de fase gasosa catalítica na presença de um catalisador, onde o cloreto de hidrogênio como matéria-prima é um subproduto da síntese de isocianato por reação de fosgênio e uma amina primária e oxidação do cloreto de hidrogênio através de uma reação de fase gasosa catalítica na presença de um catalisador. O processo é caracterizado pelo ajuste do teor de enxofre no monóxido de carbono que é a matéria-prima para o fosgênio em um valor de 2000 vol. ppb ou menos.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "PROCESSO PARA PRODUÇÃO DE CLORO"

Campo Técnico

A presente invenção refere-se a um processo para produzir clo- ro, usando cloreto de hidrogênio como matéria-prima que é um subproduto da síntese de isocianato por reação de fosgênio e amina primária e oxidação do cloreto de hidrogênio através de uma reação de fase gasosa catalítica na presença de um catalisador.

Antecedentes da Técnica

Cloro é útil como matéria-prima para cloreto de vinil, fosgênio ou similares, e também se sabe muito bem que o mesmo é obtido por oxidação de cloreto de hidrogênio. Sabe-se que o cloreto de hidrogênio obtido como um subproduto da síntese de isocianato por reação de fosgênio e amina primária é utilizado como este cloreto de hidrogênio. Cloro é produzido por oxidação do cloreto de hidrogênio obtido desta maneira através de uma rea- ção de fase gasosa catalítica na presença de um catalisador.

Se componentes sulfúricos estiverem contidos no cloreto de hi- drogênio servindo como a matéria-prima para a produção de cloro, uma in- fluência negativa será exercida sobre o catalisador na oxidação do cloreto de hidrogênio. Por conseguinte, as quantidades dos componentes sulfúricos contidos no cloreto de hidrogênio devem ser reduzidas até um valor mínimo. Como as fontes dos componentes sulfúricos contidos no cloreto de hidrogê- nio que é um subproduto da síntese de isocianato, sulfeto de carbonila, sul- feto de hidrogênio, dióxido de carbono e dióxido de enxofre contidos no mo- nóxido de carbono empregado na síntese de fosgênio, dióxido de enxofre e uma névoa de ácido sulfúrico contido no cloro servindo igualmente como matéria-prima para a síntese de fosgênio e um componente sulfúrico contido na amina empregada para isocianação podem ser listados. Embora a maio- ria destes componentes sulfúricos sejam concebivelmente misturados no isocianato ou descarregados do sistema junto com resíduos de alto ponto de ebulição na síntese do isocianato, partes dos mesmos são misturadas no cloreto de hidrogênio subproduzido, para influenciar a atividade catalítica na acima mencionada oxidação do cloreto de hidrogênio.

Como um método de purificação deste cloreto de hidrogênio empregado como a matéria-prima para a produção de cloro, é conhecido um método de remoção de impurezas tais como componentes sulfúricos pela absorção prévia do cloreto de hidrogênio em água e em seguida extração do mesmo, por exemplo (vide Patente Japonesa Aberta à Inspeção Pública N0 2000-34105 (correspondente aos documentos BE1011944A4 e CN1201013A), por exemplo). Também é conhecido um método de conver- são de componentes sulfúricos em íons de ácido sulfúrico pela adição de um oxidante durante a absorção do cloreto de hidrogênio em água para que os componentes sulfúricos dificilmente sejam misturados na extração de cloreto de hidrogênio (vide Patente Japonesa Aberta à Inspeção Pública N0 2004- 345883, por exemplo). No entanto, esses métodos não só são complicados como também apresentam o problema de que a energia para extração do cloreto de hidrogênio é economicamente inviável.

Descrição da Invenção

A presente invenção foi proposta com a finalidade de resolver os problemas acima mencionados, e um objetivo da mesma é fornecer um mé- todo capaz de reduzir o teor de enxofre no cloreto de hidrogênio empregado para a produção de cloro até um nível praticamente não obstrutivo para uma reação sem efetuar absorção em água e remoção do cloreto de hidrogênio.

Os inventores pesquisaram a fundo, para descobrir que um com- ponente sulfúrico contido em cloreto de hidrogênio gasoso é derivado princi- palmente de um componente sulfúrico contido no monóxido de carbono em- pregado para sintetizar fosgênio que é usado como uma matéria-prima para sintetizar isocianato e o teor de enxofre no cloreto de hidrogênio que é um subproduto da síntese de isocianato pode ser notavelmente reduzido limi- tando o teor de enxofre no monóxido de carbono em não mais de 2000 vol. ppb para que o cloro possa ser estavelmente produzido por um longo perío- do de tempo por oxidação do cloreto de hidrogênio, e concluíram a presente invenção. Em outras palavras, a presente invenção é a seguinte:

O processo para produzir cloro de acordo com a presente inven- ção é um processo para produzir cloro, usando cloreto de hidrogênio como matéria-prima que é um subproduto da síntese de isocianato por reação de fosgênio e amina primária e oxidação do cloreto de hidrogênio através de uma reação de fase gasosa cataiítica na presença de um catalisador, onde o teor de enxofre no monóxido de carbono empregado como matéria-prima para o fosgênio é ajustado em não mais de 2000 vol. ppb.

Neste caso, o oxigênio não reagido na oxidação do cloreto de hidrogênio é de preferência reutilizado depois da lavagem como uma parte da matéria-prima para a oxidação do cloreto de hidrogênio.

De preferência no processo para produzir cloro de acordo com a presente invenção, o teor de enxofre no cloro produzido pela oxidação do cloreto de hidrogênio é ajustado em não mais de 1000 vol. ppb, e o cloro é usado como uma parte da matéria-prima e/ou totalmente para o fosgênio.

No processo para produzir cloro de acordo com a presente in- venção, o teor de enxofre no cloreto de hidrogênio que é um subproduto da síntese de isocianato pode ser acentuadamente reduzido sem efetuar absor- ção em água e extração cloreto de hidrogênio, com o que cloro pode ser es- tavelmente produzido por oxidação do cloreto de hidrogênio durante um lon- go período de tempo.

Breve Descrição dos Desenhos

A figura 1 é um diagrama mostrando esquematicamente o pro- cesso para produção de cloro de acordo com a presente invenção.

A figura 2 é um diagrama conceituai mostrando um exemplo pre- ferível de um processo de oxidação para cloreto de hidrogênio através de uma reação de fase gasosa catai ítica no processo para produção de cloro de acordo com a presente invenção.

Melhores Modos de Realização da Invenção

A figura 1 é um diagrama mostrando esquematicamente o pro- cesso para produção de cloro de acordo com a presente invenção. De acor- do com a presente invenção, cloro é produzido por oxidação de cloreto de hidrogênio através de uma reação de fase gasosa catalítica na presença de um catalisador, e o cloreto de hidrogênio que é um subproduto da síntese de isocianato por reação de fosgênio e amina primária é empregado como o cloreto de hidrogênio usado para esta oxidação. Um método para sintetizar o fosgênio que serve como a matéria-prima para este isocianato não está par- ticularmente limitado. Por exemplo, o fosgênio pode ser sintetizado por rea- ção de cloro com monóxido de carbono, como descrito em Ullmanns Ency- clopedia of Industrial Chemistry, Sixth, Completely Revised Edition1 vol. 26, páginas 71-81. No exemplo mostrado na figura 1, o fosgênio é sintetizado reutilizando-se o cloro obtido por este processo para produzir cloro e mistu- rando-se o mesmo em cloro eletrolítico, e reagindo-se monóxido de carbono com o mesmo. O processo para produzir cloro de acordo com a presente invenção é caracterizado pelo fato de a quantidade de um componente sulfú- rico contido no monóxido de carbono que serve como a matéria-prima para este fosgênio ser ajustada em não mais de 2000 vol. ppb (de preferência não mais de 1000 vol. ppb).

Como um método para remover eficientemente o componente sulfúrico do monóxido de carbono, pode-se empregar um método bastante conhecido e apropriado. Como descrito na Patente Internacional Aberta à Inspeção Pública N0 93/13184, por exemplo, o teor de sulfeto de hidrogênio em monóxido de carbono gasoso pode ser ajustado em 2000 ppb empre- gando-se carbono ativado contendo óxido de ferro. Como descrito na paten- te US 2004/014190, por exemplo, o componente sulfúrico pode ser removido do monóxido de carbono por adição de vapor d'água ao monóxido de carbo- no gasoso, conversão de um composto orgânico à base de enxofre em sulfe- to de hidrogênio na presença de alumina ativa e em seguida absor- ção/remoção do sulfeto de hidrogênio resultante. De acordo com o método descrito neste último documento, o teor de enxofre no monóxido de carbono pode ser reduzido para 2 mg/m3 (= 750 vol. ppb).

Um método para a síntese da amina primária não é particular- mente limitado, mas a amina primária pode ser sintetizada por um método bastante conhecido e apropriado. Por exemplo, a amina primária pode ser sintetizada empregando-se tolueno e ácido nítrico como matérias-primas e efetuando-se nitração e aminação por reação dos mesmos com hidrogênio. O isocianato é sintetizado por reação do fosgênio e da amina primária obtida da maneira acima mencionada.

No processo para produzir cloro de acordo com a presente in- venção, a quantidade do componente sulfúrico contido no monóxido de car- bono que serve como a matéria-prima para o fosgênio é reduzida para que o teor de enxofre no cloreto de hidrogênio para a produção de cloro possa ser reduzido como resultado por oxidação do cloreto de hidrogênio que é um subproduto da síntese e isocianato usando este fosgênio. A concentração do componente sulfúrico contido no monóxido de carbono tratado pelo processo acima mencionado não é maior que 2000 vol. ppb, de preferência não é maior que 1000 vol. ppb. Esta concentração do componente sulfúrico indica um valor medido por cromatógrafo a gás, por exemplo.

A figura 2 é um diagrama conceituai mostrando um exemplo pre- ferível de um processo de oxidação para cloreto de hidrogênio através da reação de fase gasosa catalítica no processo para produção de cloro de a- cordo com a presente invenção. Em geral, a oxidação do cloreto de hidrogê- nio através da reação de fase gasosa catalítica na presente invenção inclui basicamente quatro etapas, isto é, [1] uma etapa de reação, [2] uma etapa de absorção, [3] uma etapa de secagem, e [4] uma etapa de purificação. [1] Etapa de reação

Esta é a etapa de obtenção de gás composto principalmente de cloro, água, cloreto de hidrogênio não reagido e oxigênio não reagido por oxidação de gás contendo cloreto de hidrogênio com oxigênio na presença de um catalisador. Como o gás contendo cloreto de hidrogênio, é emprega- do o cloreto de hidrogênio que é um subproduto da síntese de isocianato por reação de fosgênio e amina primária, como mostrado na figura 1. A concen- tração do cloreto de hidrogênio neste gás é pelo menos 10% em volume, de preferência pelo menos 50% em volume, mais preferivelmente pelo menos 80% em volume. Se a concentração do cloreto de hidrogênio for menor que 10% em volume, a concentração de oxigênio no gás composto principalmen- te de oxigênio não reagido obtido na etapa de purificação descrita mais adi- ante é reduzida, e pode ser necessário reduzir a quantidade deste gás for- necido para a etapa de reação em uma etapa de circulação descrita mais adiante.

Como componentes que não o cloreto de hidrogênio no gás con- tendo cloreto de hidrogênio, hidrocarboneto aromático clorado tal como ortò- diclorobenzeno ou monoclorobenzeno, e hidrocarboneto aromático tal como tolueno ou benzeno, e hidrocarboneto clorado tal como cloreto de vinil, 1,2- dicloroetano, cloreto de metila, tetracloreto de cloro ou cloreto de etila, e hi- drogênio tal como metano, acetileno, etileno ou propileno, e gás inorgânico tal como nitrogênio, argônio, dióxido de carbono, monóxido de carbono, fos- gênio, hidrogênio, sulfeto de carbonila, sulfeto de hidrogênio ou dióxido de enxofre podem ser listados. Na reação entre o cloreto de hidrogênio e o oxi- gênio, cada um do hidrocarboneto aromático clorato e do hidrocarboneto clorado é oxidado para dióxido de carbono e água, o monóxido de carbono é oxidado para dióxido de carbono, e o fosgênio é oxidado para dióxido de carbono e cloro.

Embora oxigênio ou ar seja usado como o gás contendo oxigê- nio, a concentração de oxigênio é preferivelmente pelo menos 80% em vo- lume, mais preferivelmente pelo menos 90% em volume. Se a concentração de oxigênio for menor que 80% em volume, a concentração de oxigênio no gás composto principalmente de oxigênio não reagido obtido na etapa de purificação é reduzida, e pode ser necessário reduzir a quantidade deste gás fornecido para a etapa de reação na etapa de circulação. O gás contendo oxigênio na concentração de pelo menos 80% em volume pode ser obtido por um método industrial geral tal como oscilação de pressão ou separação profunda de ar. Como componentes que não cloreto de hidrogênio no gás contendo oxigênio, nitrogênio (N2), argônio (Ar) etc. podem ser listados.

Embora a quantidade molar teórica do oxigênio em relação a 1 mol do cloreto de hidrogênio seja 0,25 mol, o oxigênio é de preferência for- necido por uma quantidade superior à quantidade teórica, mais preferivel- mente por 0,25 a 2 moles em relação a 1 mol do cloreto de hidrogênio. O grau de conversão do cloreto de hidrogênio pode ser reduzido se a quanti- dade do oxigênio for bastante menor, ao passo que pode ser difícil separar o cloro formado e o oxigênio não reagido um do outro se a quantidade de oxi- gênio for bastante grande.

Na oxidação do cloreto de hidrogênio com oxigênio, um catalisa- dor no qual oxido de rutênio é transportado sobre um carreador à base de oxido metálico é de preferência empregado. O catalisador no qual oxido de rutênio é transportado sobre o carreador à base de oxido metálico é carre- gado em um reator de leito fixo de tal maneira que uma influência por um veneno catalítico pode ser reduzida. Além disso, o oxido de rutênio é empre- gado de maneira que o cloro possa ser produzido a uma temperatura vanta- josa em equilíbrio sem qualquer problema de entupimento de um cano ou semelhante resultando da evaporação ou espalhamento do componente ca- talítico e sem requerer uma etapa de tratamento do componente catalítico evaporado ou espalhado, com o que as etapas de recuperação do cloreto de hidrogênio não reagido e água, separação do cloro e do oxigênio não reagi- do um do outro e fornecimento do oxigênio não reagido para a etapa de rea- ção podem ser simplificadas, e portanto o custo das instalações e o custo operacional podem ser modestamente contidos.

O teor do oxido de rutênio no catalisador é de preferência de 0,1 a 20% em peso. Isto ocorre porque a atividade catalítica é baixa e o grau de conversão do cloreto de hidrogênio tende a diminuir se o teor do óxido de rutênio no catalisador for menor que 0,1% em peso, e porque o preço do catalisador tende a aumentar se o teor do óxido de rutênio no catalisador for maior que 20% em peso.

O diâmetro de partícula do óxido de rutênio, não particularmente limitado, está de preferência na faixa de 1 a 10 nm. O referido diâmetro de partícula do óxido de rutênio representa um valor medido por observação com um microscópio eletrônico, por exemplo.

Como o carreador à base de óxido metálico no catalisador na presente invenção, um carreador feito de um óxido metálico tal como γ- alumina, α-alumina, titânia de rutílio, titânia tipo anatase, sílica ou zircônio podem ser listados, por exemplo. Em particular, é de preferência empregado um carreador à base de óxido metálico feito de alumina ou titânia cuja ativi- dade de reação é alta e difícil de reduzir.

Mais especificamente, um catalisador à base de oxido de rutênio carreador ou um catalisador à base de oxido composto de oxido de rutênio com um teor de oxido de rutênio de 1 a 20% em peso com um diâmetro cen- tral do oxido de rutênio de 1,0 a 10,0 nm descrito na Patente Japonesa Aber- ta à Inspeção Pública Nq 10-338502 (correspondente aos documentos DE19748299A e CN1182717A) podem ser listados como um catalisador par- ticularmente preferível na presente invenção, embora o catalisador não este- ja limitado a este.

O catalisador é empregado em um formato granular esférico, um formato de pélete colunar, um formato anelar, um formato de favo ou um formato granular de tamanho apropriado pulverizado/classificado após mol- dagem. Neste caso, o diâmetro do catalisador de preferência não é maior que 5 mm. Isto ocorre porque a atividade pode ser reduzida se o diâmetro do catalisador for superior a 5 mm. Embora o limite inferior do diâmetro do cata- lisador não seja particularmente limitado, um catalisador com um diâmetro de pelo menos 0,5 mm é geralmente empregado visto que a perda de pres- são em um leito acondicionado de catalisador é aumentada se o diâmetro do catalisador for bastante reduzido. O diâmetro do catalisador significa o diâ- metro das esferas no formato granular esférico, o diâmetro das seções no formato de pélete colunar, ou o diâmetro máximo das seções em cada um dos outros formatos.

Um sistema de circulação de fase gasosa de leito fixo empre- gando um reator de leito fixo foi aplicado como um sistema de reação. Um reator realizando o controle de temperatura de pelo menos duas zonas de reação incluído nas zonas de reação no sistema trocador de calor por um método descrito na Patente Japonesa Aberta à Inspeção Pública N0 2000- 272907 (correspondente ao documento EP1170250A), por exemplo, pode ser empregado como o reator de leito fixo na presente invenção. Em um tal reator dividindo as zonas de reação em pelo menos duas, é possível evitar substancialmente os problemas preparando duas zonas de reação do pri- meiro estágio e alternadamente trocando e usando os primeiros estágios antes de o segundo estágio e os estágios subseqüentes serem envenena- dos. No entanto, existe também o aspecto de que é desvantajoso preparar dois reatores de preço alto tendo em vista os custos.

Como o reator de leito fixo, um reator formado por um único tubo de reação ou por uma pluralidade de tubos de reação de leito fixo acoplados em série com uma jaqueta prevista no lado externo dos tubos de reação po- de ser listado. A temperatura nos tubos de reação é controlada por um meio de aquecimento da jaqueta. O calor reacional resultante das reações pode ser recuperado por geração de vapor através do meio de aquecimento. Em- bora sal fundido, um meio de aquecimento orgânico ou metal fundido possa ser listado como o meio de aquecimento, o sal fundido é preferível tendo em vista sua estabilidade térmica e facilidade de manipulação. Quanto à compo- sição do sal fundido, uma mistura de 50% em peso de nitrato de potássio e 50% de nitrito de sódio ou uma mistura de 53% de nitrato de potássio, 40% em peso de nitrito de sódio e 7% em peso de nitrato de sódio podem ser lis- tadas. Metal, vidro ou cerâmica pode ser listado como o material usado para os tubos de reação. Embora Ni, SUS316L, SUS310, SUS304, Hastelloy B, Hastelloy C ou Inconel possa ser listado como material metálico, Ni é prefe- rível entre eles, e Ni tendo um teor de carbono não superior a 0,02% em pe- so é particularmente preferível.

No processo para produzir cloro de acordo com a presente in- venção, o teor de enxofre em uma entrada do reator de preferência não é maior que 1000 vol. ppb, mais preferivelmente não é maior que 500 vol. ppb. Isto ocorre porque, se a concentração de enxofre na entrada do reator exce- der 1000 vol. ppb, é possível evitar envenenamento do enxofre trocando não todo o catalisador mas somente uma parte envenenada do catalisador, em- bora possa ser necessário que o funcionamento da usina precise ser inter- rompido durante a operação de troca extremamente complicada. De acordo com a presente invenção, a concentração de enxofre na entrada do reator pode ser reduzida para o grau acima mencionado reduzindo-se a quantidade do componente sulfúrico contido no monóxido de carbono que serve como a matéria-prima para o fosgênio empregado para a síntese do isocianato para 2000 vol. ppb. Na presente invenção, o reator pode ser operado substanci- almente sem problemas e uma concentração de enxofre acentuadamente alta comparada com a técnica anterior pode ser permitida se a concentração de enxofre na entrada do reator não for maior que 1000 vol. ppb, com o que o componente sulfúrico não precisa ser completamente removido com um aparelho de grande porte ou com uma operação complicada. Por conseguin- te, a operação pode ser continuada por um período de tempo longo sem re- carregar o catalisador. Esta concentração de enxofre na entrada do reator pode ser medida por cromatografia gasosa, por exemplo.

[2] Etapa de absorção

Esta é a etapa de obtenção de gás composto principalmente de cloro e oxigênio não reagido colocando o gás composto principalmente de água, cloreto de hidrogênio não reagido e oxigênio não reagido obtido na etapa de reação em contato com água e/ou ácido clorídrico água e/ou resfri- amento do mesmo recuperando assim uma solução composta principalmen- te de cloreto de hidrogênio e água. Esta etapa é realizada a uma temperatu- ra de contato de 0 a 100°C com uma pressão de 0,05 a 1 MPa. A concentra- ção do ácido clorídrico água colocada em contato de preferência não é maior que 25% em peso. Um método descrito na Patente Japonesa Aberta à Ins- peção Pública N0 2003-261306 é de preferência empregado, com a finalida- de de prevenir a deposição de um hidrato de cloro.

A solução obtida pode ser empregada para ajustar o pH de um banho eletrolítico, neutralizar a água de campo da caldeira ou a reação de condensação/transferência entre anilina e formalina, como a matéria-prima para eletrólise do ácido fluorídrico água ou para adição nutritiva ("food addi- tion") como tal ou depois da remoção do cloro contido na solução por aque- cimento e/ou borbulhamento de gás inativo tal como nitrogênio. Também é possível obter o gás HCI pela extração total ou parcial do ácido clorídrico e melhorar o rendimento de cloro como matéria-prima da maneira descrita na figura 3.173, página 315 de Soda Handbook 1998, ou ajustar o rendimento de cloro substancialmente em 100% removendo a água do ácido clorídrico residual depois da referida extração por um método descrito na Patente Ja- ponesa Aberta à Inspeção Pública N0 2001-139305 (correspondente ao do- cumento EP1099666A).

[3] Etapa de secagem

Esta é a etapa de obtenção de gás desidratado removendo-se a umidade do gás obtido na etapa de absorção.

O teor de umidade no gás depois da etapa de secagem não é superior a 0,5 mg/l, de preferência não é superior a 0,1 mg/l. Embora ácido sulfúrico, cloreto de cálcio, perclorato de magnésio ou zeólito possam ser listados como um composto que remove a umidade do gás, o ácido sulfúrico é preferível em particular visto que o mesmo pode ser facilmente descarre- gado depois de usado. Como um método para remover a umidade do gás, um método de colocar o gás principalmente composto de cloro e oxigênio não reagido obtido na etapa de absorção com o ácido sulfúrico pode ser listado.

A concentração do ácido sulfúrico adicionado à etapa é de prefe- rência de pelo menos 90% em peso. Se a concentração de ácido sulfúrico for menor que 90% em peso, a umidade pode não ser suficientemente re- movida do gás. Esta etapa é realizada a uma temperatura de contato de 0 a 80°C com uma pressão de 0,05 a 1 MPa. Quando o ácido sulfúrico é usado como um agente secante, uma névoa do ácido sulfúrico é de preferência removida imediatamente depois da etapa de secagem. Por exemplo, um e- liminador de névoa Brinl ou um método descrito na Patente Japonesa Aberta à Inspeção Pública N0 2003-181235 pode ser aplicado.

[4] Etapa de purificação

Esta é a etapa de obtenção de cloro por separação do gás desi- dratado obtido na etapa de secagem um líquido ou gás composto principal- mente de cloro e gás composto principalmente de oxigênio não reagido. Como um método de separação do gás no líquido ou gás composto princi- palmente de cloro e no gás composto principalmente de oxigênio não reagi- do, um método de compressão e/ou resfriamento do gás e/ou um método bastante conhecido (Patente Japonesa Aberta à Inspeção Pública N9 3- 262514 (correspondente ao documento EP458990A1) ou Diário de Publica- ção de Patente Nacional ("National Patent Publication Gazette") N0 11- 500954 (correspondente ao documento W096/26784)) podem ser listados. Por exemplo, o líquido composto principalmente de cloro é separado do gás composto principalmente de oxigênio não reagido por compressão e/ou res- friamento do gás obtido na etapa de secagem. Liquefação do cloro é realiza- da em uma faixa que o cloro definido pela pressão e pela temperatura pode existir no estado líquido. Embora a pressão de compressão seja reduzida e por conseguinte, a força de compressão possa ser reduzida a medida em que a temperatura é reduzida nesta faixa, a pressão de compressão e a temperatura de resfriamento são industrialmente decididas levando em con- sideração a condição econômica ideal nesta faixa, devido a um problema de instalação ou similares. Na operação geral, esta etapa é realizada com uma pressão de compressão de liquefação de cloro de 0,5 a 5 MPa e uma tempe- ratura de resfriamento de -70 a 40°C.

O líquido obtido composto principalmente de cloro pode ser em- pregado como matéria-prima para cloreto de vinil ou fosgênio como tal ou depois de o mesmo ser parcialmente ou totalmente evaporado. Quando o líquido é empregado depois de o mesmo ser parcialmente ou totalmente e- vaporado, é possível reduzir a carga de resfriamento resultante de um refri- gerante externo necessário para a liquefação de cloro no gás obtido na eta- pa de secagem simultaneamente com a obtenção de parte do calor necessá- rio para a evaporação efetuando-se troca de calor do gás obtido na etapa de secagem. Similarmente, o líquido também pode ser empregado para resfri- amento preliminar do fluxo ("flon") de líquido, ou para resfriamento ou con- densação de um líquido circulante em uma coluna de destilação de cloro.

No processo para produzir cloro de acordo com a presente in- venção, o oxigênio não reagido na oxidação do cloreto de hidrogênio é de preferência reutilizado depois de lavagem como uma parte da matéria-prima para a oxidação do cloreto de hidrogênio. Em outras palavras, o líquido ou gás composto principalmente de cloro e o gás composto principalmente de oxigênio não reagido depois da separação são parcialmente ou totalmente fornecidos para a etapa de reação na etapa de purificação acima menciona- da no exemplo mostrado na figura 2. Assim, a taxa de consumo de oxigênio pode ser vantajosamente reduzida. Esta lavagem do oxigênio não reagido não é particularmente limitada, mas pode ser apropriadamente realizada com uma coluna de lavagem, como se sabe na técnica.

O teor de enxofre no cloro produzido no processo de acordo com a presente invenção de preferência não é superior a 1000 vol. ppb, mais pre- ferivelmente não é superior a 500 vol. ppb. Se o teor de enxofre no cloro ex- ceder 1000 vol. ppb, o componente sulfúrico pode ser misturado no processo de síntese do isocianato e reciclado para o processo de oxidação do cloreto de hidrogênio mais uma vez. Este teor de enxofre no cloro significa um valor medido por coleta do componente sulfúrico em água e em seguida análise do líquido coletado por cromatografia iônica, por exemplo. Este cloro obtido na presente invenção é de preferência usado como uma parte da matéria- prima e/ou como toda a matéria-prima para o fosgênio usado para a síntese do isocianato acima mencionada. Portanto, a vida do catalisador no proces- so de oxidação do cloreto de hidrogênio pode ser vantajosamente aumentada.

APLICABILIDADE INDUSTRIAL

No processo para produzir de acordo com a presente invenção, o teor de enxofre no cloreto de hidrogênio que é um subproduto da síntese de isocianato pode ser acentuadamente reduzido sem a realização de ab- sorção de água e extração do cloreto de hidrogênio, com o que a produção de cloro por oxidação de cloreto de hidrogênio pode ser efetuada de forma estável por um período de tempo longo.

Claims (3)

1. Processo para a produção de cloro, usando cloreto de hidro- gênio como matéria-prima que é um subproduto da síntese de isocianato por reação de fosgênio e amina primária e oxidação do cloreto de hidrogênio através de uma reação de fase gasosa cataiítica na presença de um catali- sador, onde o teor de enxofre no monóxido de carbono empregado como matéria-prima para o fosgênio é ajustado em um valor não superior a 2000 vol. ppb.

2. Processo de acordo com a reivindicação 1, em que o oxigênio não reagido na oxidação do cloreto de hidrogênio é reutilizado depois da lavagem como uma parte da matéria-prima para a oxidação do cloreto de hidrogênio.

3. Processo de acordo com a reivindicação 1 ou 2, em que o teor de enxofre no cloro produzido pela oxidação do cloreto de hidrogênio é ajus- tado em um valor não superior a 1000 vol. ppb e o cloro é reutilizado como uma parte da matéria-prima e/ou como toda a matéria-prima para o fosgênio.