JP2000272906A - 塩素の製造方法 - Google Patents
塩素の製造方法Info
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- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/20—Improvements relating to chlorine production
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】設備コスト及び運転コストの観点から特に優れ
た塩素の製造方法を提供する。 【解決手段】塩化水素を含むガスを酸素を含むガスを用
いて酸化する塩素の製造方法であって、下記の工程を有
する塩素の製造方法。 反応工程：ルテニウム及び／又はルテニウム化合物を含
む触媒の存在下、塩化水素を含むガスを酸素で酸化し、
塩素、水、未反応塩化水素及び未反応酸素を主成分とす
るガスを得る工程、 吸収工程：反応工程で得た塩素、水、未反応塩化水素及
び未反応酸素を主成分とするガスを、水及び／又は塩酸
水と接触させることにより、及び／又は、冷却すること
により、塩化水素と水を主成分とする溶液を回収し、塩
素と未反応酸素を主成分とするガスを得る工程、及び乾
燥工程と更に精製工程。
た塩素の製造方法を提供する。 【解決手段】塩化水素を含むガスを酸素を含むガスを用
いて酸化する塩素の製造方法であって、下記の工程を有
する塩素の製造方法。 反応工程：ルテニウム及び／又はルテニウム化合物を含
む触媒の存在下、塩化水素を含むガスを酸素で酸化し、
塩素、水、未反応塩化水素及び未反応酸素を主成分とす
るガスを得る工程、 吸収工程：反応工程で得た塩素、水、未反応塩化水素及
び未反応酸素を主成分とするガスを、水及び／又は塩酸
水と接触させることにより、及び／又は、冷却すること
により、塩化水素と水を主成分とする溶液を回収し、塩
素と未反応酸素を主成分とするガスを得る工程、及び乾
燥工程と更に精製工程。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、塩素の製造方法に
関するものである。更に詳しくは、本発明は、塩化水素
を含むガスを酸素を含むガスを用いて酸化する塩素の製
造方法であって、触媒成分の揮発や飛散による配管等の
閉塞トラブルを伴わず、かつ揮発や飛散した触媒成分の
処理工程を必要とせず、また活性の高い触媒を使用する
ことによって、平衡的に有利な温度で塩素を製造できる
ために、未反応塩化水素と水を回収する工程、塩素と未
反応酸素を分離する工程及び未反応酸素を反応工程へ供
給する工程を簡略化し、よって設備コスト及び運転コス
トの観点から特に優れた塩素の製造方法に関するもので
ある。
関するものである。更に詳しくは、本発明は、塩化水素
を含むガスを酸素を含むガスを用いて酸化する塩素の製
造方法であって、触媒成分の揮発や飛散による配管等の
閉塞トラブルを伴わず、かつ揮発や飛散した触媒成分の
処理工程を必要とせず、また活性の高い触媒を使用する
ことによって、平衡的に有利な温度で塩素を製造できる
ために、未反応塩化水素と水を回収する工程、塩素と未
反応酸素を分離する工程及び未反応酸素を反応工程へ供
給する工程を簡略化し、よって設備コスト及び運転コス
トの観点から特に優れた塩素の製造方法に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】塩素は塩化ビニル、ホスゲンなどの原料
として有用であり、塩化水素の酸化によって得られるこ
ともよく知られている。特開昭６２−２７５００１号公
報には、酸化クロム触媒を用いて塩化水素を酸化する方
法が開示されている。しかしながら、この方法は、酸化
反応で得られる生成ガスに中に揮散、飛散クロムを含む
ために、生成ガスを水洗して該クロムを水溶液として回
収する必要があるという問題を有している。
として有用であり、塩化水素の酸化によって得られるこ
ともよく知られている。特開昭６２−２７５００１号公
報には、酸化クロム触媒を用いて塩化水素を酸化する方
法が開示されている。しかしながら、この方法は、酸化
反応で得られる生成ガスに中に揮散、飛散クロムを含む
ために、生成ガスを水洗して該クロムを水溶液として回
収する必要があるという問題を有している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】かかる状況において、
本発明が解決しようとする課題は、塩化水素を酸素で酸
化する塩素の製造方法であって、触媒成分の揮発や飛散
による配管等の閉塞トラブルを伴わず、かつ揮発や飛散
した触媒成分の処理工程を必要とせず、また活性の高い
触媒を使用することによって、平衡的に有利な温度で塩
素を製造できるために、未反応塩化水素と水を回収する
工程、塩素と未反応酸素を分離する工程及び未反応酸素
を反応工程へ供給する工程を簡略化し、よって設備コス
ト及び運転コストの観点から特に優れた塩素の製造方法
を提供する点に存するものである。
本発明が解決しようとする課題は、塩化水素を酸素で酸
化する塩素の製造方法であって、触媒成分の揮発や飛散
による配管等の閉塞トラブルを伴わず、かつ揮発や飛散
した触媒成分の処理工程を必要とせず、また活性の高い
触媒を使用することによって、平衡的に有利な温度で塩
素を製造できるために、未反応塩化水素と水を回収する
工程、塩素と未反応酸素を分離する工程及び未反応酸素
を反応工程へ供給する工程を簡略化し、よって設備コス
ト及び運転コストの観点から特に優れた塩素の製造方法
を提供する点に存するものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、塩
化水素を含むガスを酸素を含むガスを用いて酸化する塩
素の製造方法であって、下記の工程を有する塩素の製造
方法に係るものである。 反応工程：ルテニウム及び／又はルテニウム化合物を含
む触媒の存在下、塩化水素を含むガスを酸素で酸化し、
塩素、水、未反応塩化水素及び未反応酸素を主成分とす
るガスを得る工程 吸収工程：反応工程で得た塩素、水、未反応塩化水素及
び未反応酸素を主成分とするガスを、水及び／又は塩酸
水と接触させることにより、及び／又は、冷却すること
により、塩化水素と水を主成分とする溶液を回収し、塩
素と未反応酸素を主成分とするガスを得る工程 乾燥工程：吸収工程で得たガス中の水分を除去すること
により、乾燥したガスを得る工程 精製工程：乾燥工程で得た乾燥したガスを、塩素を主成
分とする液体又はガスと未反応酸素を主成分とするガス
とに分離することにより塩素を得る工程
化水素を含むガスを酸素を含むガスを用いて酸化する塩
素の製造方法であって、下記の工程を有する塩素の製造
方法に係るものである。 反応工程：ルテニウム及び／又はルテニウム化合物を含
む触媒の存在下、塩化水素を含むガスを酸素で酸化し、
塩素、水、未反応塩化水素及び未反応酸素を主成分とす
るガスを得る工程 吸収工程：反応工程で得た塩素、水、未反応塩化水素及
び未反応酸素を主成分とするガスを、水及び／又は塩酸
水と接触させることにより、及び／又は、冷却すること
により、塩化水素と水を主成分とする溶液を回収し、塩
素と未反応酸素を主成分とするガスを得る工程 乾燥工程：吸収工程で得たガス中の水分を除去すること
により、乾燥したガスを得る工程 精製工程：乾燥工程で得た乾燥したガスを、塩素を主成
分とする液体又はガスと未反応酸素を主成分とするガス
とに分離することにより塩素を得る工程
【０００５】
【発明の実施の形態】本発明において用いられる塩化水
素を含むガスとしては、塩素化合物の熱分解反応や燃焼
反応、有機化合物のホスゲン化反応又は塩素化反応、焼
却炉の燃焼等において発生した塩化水素を含むいかなる
ものを使用することができる。該ガス中の塩化水素の濃
度は１０体積％以上、好ましくは５０体積％以上、更に
好ましくは８０体積％以上のものが用いられる。塩化水
素の濃度が１０体積％よりも低い場合には、精製工程で
得られる未反応酸素を主成分とするガス中の酸素の濃度
が低くなり、循環工程で反応工程へ供給する該ガスの量
を少なくしなければならないことがある。塩化水素を含
むガス中の塩化水素以外の成分としては、オルトジクロ
ロベンゼン、モノクロロベンゼン等の塩素化芳香族炭化
水素、及びトルエン、ベンゼン等の芳香族炭化水素、及
び塩化ビニル、１，２−ジクロロエタン、塩化メチル、
塩化エチル等の塩素化炭化水素、及びメタン、アセチレ
ン、エチレン、プロピレン等の炭化水素、及び窒素、ア
ルゴン、二酸化炭素、一酸化炭素、ホスゲン、水素、硫
化カルボニル、硫化水素等の無機ガスがあげられる。塩
化水素と酸素の反応において、塩素化芳香族炭化水素及
び塩素化炭化水素は、二酸化炭素と水と塩素に酸化さ
れ、芳香族炭化水素及び炭化水素は、二酸化炭素と水に
酸化され、一酸化炭素は二酸化炭素に酸化され、ホスゲ
ンは、二酸化炭素と塩素に酸化される。
素を含むガスとしては、塩素化合物の熱分解反応や燃焼
反応、有機化合物のホスゲン化反応又は塩素化反応、焼
却炉の燃焼等において発生した塩化水素を含むいかなる
ものを使用することができる。該ガス中の塩化水素の濃
度は１０体積％以上、好ましくは５０体積％以上、更に
好ましくは８０体積％以上のものが用いられる。塩化水
素の濃度が１０体積％よりも低い場合には、精製工程で
得られる未反応酸素を主成分とするガス中の酸素の濃度
が低くなり、循環工程で反応工程へ供給する該ガスの量
を少なくしなければならないことがある。塩化水素を含
むガス中の塩化水素以外の成分としては、オルトジクロ
ロベンゼン、モノクロロベンゼン等の塩素化芳香族炭化
水素、及びトルエン、ベンゼン等の芳香族炭化水素、及
び塩化ビニル、１，２−ジクロロエタン、塩化メチル、
塩化エチル等の塩素化炭化水素、及びメタン、アセチレ
ン、エチレン、プロピレン等の炭化水素、及び窒素、ア
ルゴン、二酸化炭素、一酸化炭素、ホスゲン、水素、硫
化カルボニル、硫化水素等の無機ガスがあげられる。塩
化水素と酸素の反応において、塩素化芳香族炭化水素及
び塩素化炭化水素は、二酸化炭素と水と塩素に酸化さ
れ、芳香族炭化水素及び炭化水素は、二酸化炭素と水に
酸化され、一酸化炭素は二酸化炭素に酸化され、ホスゲ
ンは、二酸化炭素と塩素に酸化される。
【０００６】酸素を含むガスとしては、酸素又は空気が
使用されるが、好ましくは酸素の濃度が８０体積％以
上、更に好ましくは９０体積％以上のものが用いられ
る。酸素の濃度が８０体積％よりも小さい場合には、精
製工程で得られる未反応酸素を主成分とするガス中の酸
素濃度が低くなり、循環工程で反応工程へ供給する該ガ
スの量を少なくしなければならないことがある。酸素濃
度が８０体積％以上の酸素を含むガスは、空気の圧力ス
イング法や深冷分離などの通常の工業的な方法によって
得ることができる。
使用されるが、好ましくは酸素の濃度が８０体積％以
上、更に好ましくは９０体積％以上のものが用いられ
る。酸素の濃度が８０体積％よりも小さい場合には、精
製工程で得られる未反応酸素を主成分とするガス中の酸
素濃度が低くなり、循環工程で反応工程へ供給する該ガ
スの量を少なくしなければならないことがある。酸素濃
度が８０体積％以上の酸素を含むガスは、空気の圧力ス
イング法や深冷分離などの通常の工業的な方法によって
得ることができる。
【０００７】塩化水素１モルに対する酸素の理論モル量
は０．２５モルであるが、理論量以上供給することが好
ましく、塩化水素１モルに対し酸素０．２５〜２モルが
更に好ましい。酸素の量が過小であると、塩化水素の転
化率が低くなる場合があり、一方酸素の量が過多である
と生成した塩素と未反応酸素の分離が困難になる場合が
ある。
は０．２５モルであるが、理論量以上供給することが好
ましく、塩化水素１モルに対し酸素０．２５〜２モルが
更に好ましい。酸素の量が過小であると、塩化水素の転
化率が低くなる場合があり、一方酸素の量が過多である
と生成した塩素と未反応酸素の分離が困難になる場合が
ある。
【０００８】本発明における反応工程とは、ルテニウム
及び／又はルテニウム化合物を含む触媒の存在下、塩化
水素を含むガスを酸素を含むガスで酸化し、塩素、水、
未反応塩化水素及び未反応酸素を主成分とするガスを得
る工程である。塩化水素を酸素で酸化するに際しては、
ルテニウム及び／又はルテニウム化合物を含む触媒を用
いる必要がある。このことにより、触媒成分の揮発や飛
散による配管等の閉塞トラブルを伴わず、かつ揮発や飛
散した触媒成分の処理工程を必要とせず、また平衡的に
有利な温度で塩素を製造できるために、未反応塩化水素
と水を回収する工程、塩素と未反応酸素を分離する工程
及び未反応酸素を反応反応に供給する工程を簡略化し、
よって設備コスト及び運転コストを低く抑制し得る。ル
テニウム及び／又はルテニウム化合物を含む触媒として
は、公知の触媒（特開平９−６７１０３号公報、特開平
１０−１８２１０４号公報、特開平１０−１９４７０５
号公報、特開平１０−３３８５０２号公報、特開平１１
−１８０７０１号公報）を用いることができる。中でも
酸化ルテニウムを含む触媒が好ましい。更に、触媒中の
酸化ルテニウムの含有量は、０．１〜２０重量％が好ま
しい。酸化ルテニウムの量が過小であると触媒活性が低
く塩化水素の転化率が低くなる場合があり、一方、酸化
ルテニウムの量が過多であると触媒価格が高くなる場合
がある。たとえば、特開平１０−３３８５０２号公報に
は、酸化ルテニウムの含有量が０．１〜２０重量％であ
り、酸化ルテニウムの中心径が１．０〜１０．０ナノメ
ートルである担持酸化ルテニウム触媒又は酸化ルテニウ
ム複合酸化物型触媒が記載されている。
及び／又はルテニウム化合物を含む触媒の存在下、塩化
水素を含むガスを酸素を含むガスで酸化し、塩素、水、
未反応塩化水素及び未反応酸素を主成分とするガスを得
る工程である。塩化水素を酸素で酸化するに際しては、
ルテニウム及び／又はルテニウム化合物を含む触媒を用
いる必要がある。このことにより、触媒成分の揮発や飛
散による配管等の閉塞トラブルを伴わず、かつ揮発や飛
散した触媒成分の処理工程を必要とせず、また平衡的に
有利な温度で塩素を製造できるために、未反応塩化水素
と水を回収する工程、塩素と未反応酸素を分離する工程
及び未反応酸素を反応反応に供給する工程を簡略化し、
よって設備コスト及び運転コストを低く抑制し得る。ル
テニウム及び／又はルテニウム化合物を含む触媒として
は、公知の触媒（特開平９−６７１０３号公報、特開平
１０−１８２１０４号公報、特開平１０−１９４７０５
号公報、特開平１０−３３８５０２号公報、特開平１１
−１８０７０１号公報）を用いることができる。中でも
酸化ルテニウムを含む触媒が好ましい。更に、触媒中の
酸化ルテニウムの含有量は、０．１〜２０重量％が好ま
しい。酸化ルテニウムの量が過小であると触媒活性が低
く塩化水素の転化率が低くなる場合があり、一方、酸化
ルテニウムの量が過多であると触媒価格が高くなる場合
がある。たとえば、特開平１０−３３８５０２号公報に
は、酸化ルテニウムの含有量が０．１〜２０重量％であ
り、酸化ルテニウムの中心径が１．０〜１０．０ナノメ
ートルである担持酸化ルテニウム触媒又は酸化ルテニウ
ム複合酸化物型触媒が記載されている。
【０００９】反応方式としては、固定床気相流通方式又
は流動層気相流通方式等があげられるが、固定床気相流
通方式が好ましい。流動層気相流通方式は、触媒がガス
に同伴されて飛散する場合がある。
は流動層気相流通方式等があげられるが、固定床気相流
通方式が好ましい。流動層気相流通方式は、触媒がガス
に同伴されて飛散する場合がある。
【００１０】触媒の使用量（体積）は、０．１ＭＰａ下
の塩化水素の供給速度との比ＧＨＳＶで表すと、通常１
０〜２００００ｈ-1で行われる。反応圧力は、通常０．
１〜５ＭＰａで行われる。反応温度は、好ましくは２０
０〜５００℃、更に好ましくは２００〜３８０℃であ
る。反応温度が低すぎる場合は、塩化水素の転化率が低
くなる場合があり、一方反応温度が高すぎる場合は、触
媒成分が揮発する場合がある。
の塩化水素の供給速度との比ＧＨＳＶで表すと、通常１
０〜２００００ｈ-1で行われる。反応圧力は、通常０．
１〜５ＭＰａで行われる。反応温度は、好ましくは２０
０〜５００℃、更に好ましくは２００〜３８０℃であ
る。反応温度が低すぎる場合は、塩化水素の転化率が低
くなる場合があり、一方反応温度が高すぎる場合は、触
媒成分が揮発する場合がある。
【００１１】反応器としては、反応管の外側にジャケッ
ト部を有したものがあげられる。反応管内の温度は、ジ
ャケット部の熱媒体によって制御される。反応で生成し
た反応熱は、熱媒体を通じて、スチ−ムを発生させて回
収することができる。熱媒体としては、溶融塩、有機熱
媒体及び溶融金属等をあげることができるが、熱安定性
や取り扱いの容易さ等の点から溶融塩が好ましい。溶融
塩の組成としては、硝酸カリウム５０重量％と亜硝酸ナ
トリウム５０重量％の混合物、硝酸カリウム５３重量％
と亜硝酸ナトリウム４０重量％と硝酸ナトリウム７重量
％の混合物などをあげることができる。反応管に使用さ
れる材質としては、金属、ガラス、セラミック等があげ
られる。金属材料としては、Ｎｉ、ＳＵＳ３１６Ｌ、Ｓ
ＵＳ３１０、ＳＵＳ３０４、ハステロイＢ、ハステロイ
Ｃ及びインコネル等があげられるが、中でもＮｉが好ま
しい。
ト部を有したものがあげられる。反応管内の温度は、ジ
ャケット部の熱媒体によって制御される。反応で生成し
た反応熱は、熱媒体を通じて、スチ−ムを発生させて回
収することができる。熱媒体としては、溶融塩、有機熱
媒体及び溶融金属等をあげることができるが、熱安定性
や取り扱いの容易さ等の点から溶融塩が好ましい。溶融
塩の組成としては、硝酸カリウム５０重量％と亜硝酸ナ
トリウム５０重量％の混合物、硝酸カリウム５３重量％
と亜硝酸ナトリウム４０重量％と硝酸ナトリウム７重量
％の混合物などをあげることができる。反応管に使用さ
れる材質としては、金属、ガラス、セラミック等があげ
られる。金属材料としては、Ｎｉ、ＳＵＳ３１６Ｌ、Ｓ
ＵＳ３１０、ＳＵＳ３０４、ハステロイＢ、ハステロイ
Ｃ及びインコネル等があげられるが、中でもＮｉが好ま
しい。
【００１２】本発明における吸収工程とは、反応工程で
得た塩素、水、未反応塩化水素及び未反応酸素を主成分
とするガスを、水及び／又は塩酸水と接触させることに
より、及び／又は、冷却することにより、塩化水素と水
を主成分とする溶液を回収し、塩素と未反応酸素を主成
分とするガスを得る工程である。接触温度は０〜１００
℃、圧力は０．０５〜１ＭＰａで行われる。接触させる
塩酸水の濃度は、２５重量％以下が好ましい。得られた
溶液は、そのまま、あるいは溶液中に含まれる塩素を加
熱、及び／又は窒素等の不活性なガスのバブリングによ
り除去した後、電解槽のｐＨ調整、ボイラ−フィ−ド水
の中和、アニリンとホルマリンの縮合転位反応及び塩酸
水電解の原料等に用いることができる。
得た塩素、水、未反応塩化水素及び未反応酸素を主成分
とするガスを、水及び／又は塩酸水と接触させることに
より、及び／又は、冷却することにより、塩化水素と水
を主成分とする溶液を回収し、塩素と未反応酸素を主成
分とするガスを得る工程である。接触温度は０〜１００
℃、圧力は０．０５〜１ＭＰａで行われる。接触させる
塩酸水の濃度は、２５重量％以下が好ましい。得られた
溶液は、そのまま、あるいは溶液中に含まれる塩素を加
熱、及び／又は窒素等の不活性なガスのバブリングによ
り除去した後、電解槽のｐＨ調整、ボイラ−フィ−ド水
の中和、アニリンとホルマリンの縮合転位反応及び塩酸
水電解の原料等に用いることができる。
【００１３】本発明における乾燥工程とは、吸収工程で
得たガス中の水分を除去する工程である。乾燥工程後の
ガス中の水分は０．５ｍｇ／ｌ以下、好ましくは０．１
ｍｇ／ｌ以下である。ガス中の水分を除去する化合物と
しては、硫酸、塩化カルシウム、過塩素酸マグネシウ
ム、ゼオライトなどがあげられるが、中でも硫酸が好ま
しい。ガス中の水分を除去する方法としては、吸収工程
で得た塩素と未反応酸素を主成分とするガスを硫酸と接
触させる方法があげられる。工程に加える硫酸の濃度
は、９０重量％以上が好ましい。硫酸濃度が９０重量％
よりも小さいと、ガス中の水分が十分に除去されないこ
とがある。接触温度は０〜８０℃、圧力は０．０５〜１
ＭＰａで行われる。
得たガス中の水分を除去する工程である。乾燥工程後の
ガス中の水分は０．５ｍｇ／ｌ以下、好ましくは０．１
ｍｇ／ｌ以下である。ガス中の水分を除去する化合物と
しては、硫酸、塩化カルシウム、過塩素酸マグネシウ
ム、ゼオライトなどがあげられるが、中でも硫酸が好ま
しい。ガス中の水分を除去する方法としては、吸収工程
で得た塩素と未反応酸素を主成分とするガスを硫酸と接
触させる方法があげられる。工程に加える硫酸の濃度
は、９０重量％以上が好ましい。硫酸濃度が９０重量％
よりも小さいと、ガス中の水分が十分に除去されないこ
とがある。接触温度は０〜８０℃、圧力は０．０５〜１
ＭＰａで行われる。
【００１４】本発明における精製工程とは、乾燥工程で
得たガスを、塩素を主成分とする液体又はガスと未反応
酸素を主成分とするガスとに分離することにより塩素を
得る工程である。塩素を主成分とする液体又はガスと未
反応酸素を主成分とするガスとに分離する方法として
は、圧縮及び／又は冷却する方法、及び／又は公知の方
法（特開平３−２６２５１４号公報、特表平１１−５０
０９５４号公報）があげられる。たとえば、乾燥工程で
得たガスを圧縮及び／又は冷却することによって、塩素
を主成分とする液体が未反応酸素を主成分とするガスと
分離される。塩素の液化は、圧力と温度で規定される塩
素が液体状態で存在しうる範囲で実施される。その範囲
で低温にすればするほど、圧縮圧力が低くなるために圧
縮動力は小さくできるが、工業的には設備等の問題か
ら、圧縮圧力と冷却温度はこの範囲内の最適な経済条件
を考慮して決められる。通常の運転においては、塩素液
化の圧縮圧力は０．５〜５ＭＰａ、冷却温度は−７０〜
４０℃で行われる。得られた塩素を主成分とする液体
は、そのまま、あるいは一部又は全部を気化させた後、
塩化ビニル、ホスゲンなどの原料として用いることがで
きる。一部又は全部を気化させた後に用いる場合は、乾
燥工程で得られるガスとの熱交換を行うことにより、気
化に必要な熱の一部を得ると同時に、乾燥工程で得られ
るガス中の塩素の液化に必要な外部冷媒による冷却負荷
を削減することが可能である。
得たガスを、塩素を主成分とする液体又はガスと未反応
酸素を主成分とするガスとに分離することにより塩素を
得る工程である。塩素を主成分とする液体又はガスと未
反応酸素を主成分とするガスとに分離する方法として
は、圧縮及び／又は冷却する方法、及び／又は公知の方
法（特開平３−２６２５１４号公報、特表平１１−５０
０９５４号公報）があげられる。たとえば、乾燥工程で
得たガスを圧縮及び／又は冷却することによって、塩素
を主成分とする液体が未反応酸素を主成分とするガスと
分離される。塩素の液化は、圧力と温度で規定される塩
素が液体状態で存在しうる範囲で実施される。その範囲
で低温にすればするほど、圧縮圧力が低くなるために圧
縮動力は小さくできるが、工業的には設備等の問題か
ら、圧縮圧力と冷却温度はこの範囲内の最適な経済条件
を考慮して決められる。通常の運転においては、塩素液
化の圧縮圧力は０．５〜５ＭＰａ、冷却温度は−７０〜
４０℃で行われる。得られた塩素を主成分とする液体
は、そのまま、あるいは一部又は全部を気化させた後、
塩化ビニル、ホスゲンなどの原料として用いることがで
きる。一部又は全部を気化させた後に用いる場合は、乾
燥工程で得られるガスとの熱交換を行うことにより、気
化に必要な熱の一部を得ると同時に、乾燥工程で得られ
るガス中の塩素の液化に必要な外部冷媒による冷却負荷
を削減することが可能である。
【００１５】本発明における循環工程とは、精製工程で
得た未反応酸素を主成分とするガスの一部又は全部を反
応工程へ供給する工程である。本発明においては、反応
工程、吸収工程、乾燥工程及び精製工程に加え、循環工
程を有することが好ましい。反応工程へ供給するガス中
に硫酸ミストが含有される場合は、硫酸ミストを除去す
ることが好ましい。硫酸ミストを除去する方法として
は、公知の方法（特開平６−１７１９０７号公報）があ
げられる。
得た未反応酸素を主成分とするガスの一部又は全部を反
応工程へ供給する工程である。本発明においては、反応
工程、吸収工程、乾燥工程及び精製工程に加え、循環工
程を有することが好ましい。反応工程へ供給するガス中
に硫酸ミストが含有される場合は、硫酸ミストを除去す
ることが好ましい。硫酸ミストを除去する方法として
は、公知の方法（特開平６−１７１９０７号公報）があ
げられる。
【００１６】本発明における除害工程とは、精製工程で
得た未反応酸素を主成分とするガス、又は循環工程で反
応工程へ供給されなかったガスを該ガス中に含まれる塩
素を除去した後、系外に排出する工程である。本発明に
おいては、反応工程、吸収工程、乾燥工程及び精製工
程、又は反応工程、吸収工程、乾燥工程、精製工程及び
循環工程に加え、除害工程を有することが好ましい。塩
素を除去する方法としては、ガスをアルカリ金属水酸化
物の水溶液、又はアルカリ金属チオ硫酸塩の水溶液、又
はアルカリ金属亜硫酸塩とアルカリ金属炭酸塩を溶解さ
せた水溶液、又はアルカリ金属水酸化物とアルカリ金属
亜硫酸塩を溶解させた水溶液と接触させて除害する方
法、ガス中の塩素を分離回収する公知の方法（特開平３
−２６２５１４号公報、特開平１０−２５１０２号公
報、特表平１１−５００９５４号公報）があげられる。
得た未反応酸素を主成分とするガス、又は循環工程で反
応工程へ供給されなかったガスを該ガス中に含まれる塩
素を除去した後、系外に排出する工程である。本発明に
おいては、反応工程、吸収工程、乾燥工程及び精製工
程、又は反応工程、吸収工程、乾燥工程、精製工程及び
循環工程に加え、除害工程を有することが好ましい。塩
素を除去する方法としては、ガスをアルカリ金属水酸化
物の水溶液、又はアルカリ金属チオ硫酸塩の水溶液、又
はアルカリ金属亜硫酸塩とアルカリ金属炭酸塩を溶解さ
せた水溶液、又はアルカリ金属水酸化物とアルカリ金属
亜硫酸塩を溶解させた水溶液と接触させて除害する方
法、ガス中の塩素を分離回収する公知の方法（特開平３
−２６２５１４号公報、特開平１０−２５１０２号公
報、特表平１１−５００９５４号公報）があげられる。
【００１７】
【発明の効果】以上説明したとおり、本発明により、塩
化水素を含むガスを原料として、該原料中の塩化水素を
酸素を含むガスを用いて酸化する塩素の製造方法であっ
て、触媒成分の揮発や飛散による配管等の閉塞トラブル
を伴わず、かつ処理工程を必要とせず、また活性の高い
触媒を使用することによって、平衡的に有利な温度で塩
素を製造できるために、未反応塩化水素と水を回収する
工程、塩素と未反応酸素を分離する工程及び未反応酸素
を酸化反応に供給する工程を簡略化し、よって設備コス
ト及び運転コストの観点から特に優れた塩素の製造方法
を提供することができた。
化水素を含むガスを原料として、該原料中の塩化水素を
酸素を含むガスを用いて酸化する塩素の製造方法であっ
て、触媒成分の揮発や飛散による配管等の閉塞トラブル
を伴わず、かつ処理工程を必要とせず、また活性の高い
触媒を使用することによって、平衡的に有利な温度で塩
素を製造できるために、未反応塩化水素と水を回収する
工程、塩素と未反応酸素を分離する工程及び未反応酸素
を酸化反応に供給する工程を簡略化し、よって設備コス
ト及び運転コストの観点から特に優れた塩素の製造方法
を提供することができた。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岩永 清司 千葉県市原市姉崎海岸５の１ 住友化学工 業株式会社内 Ｆターム(参考） 4G069 AA03 BB02A BB04A CB81 DA06 EA01Y EA02Y FC08
Claims (6)
- 【請求項１】 塩化水素を含むガスを酸素を含むガスを
用いて酸化する塩素の製造方法であって、下記の工程を
有する塩素の製造方法。 反応工程：ルテニウム及び／又はルテニウム化合物を含
む触媒の存在下、塩化水素を含むガスを酸素で酸化し、
塩素、水、未反応塩化水素及び未反応酸素を主成分とす
るガスを得る工程 吸収工程：反応工程で得た塩素、水、未反応塩化水素及
び未反応酸素を主成分とするガスを、水及び／又は塩酸
水と接触させることにより、及び／又は、冷却すること
により、塩化水素と水を主成分とする溶液を回収し、塩
素と未反応酸素を主成分とするガスを得る工程 乾燥工程：吸収工程で得たガス中の水分を除去すること
により、乾燥したガスを得る工程 精製工程：乾燥工程で得た乾燥したガスを、塩素を主成
分とする液体又はガスと未反応酸素を主成分とするガス
とに分離することにより塩素を得る工程 - 【請求項２】 請求項１記載の各工程に加え、更に下記
の循環工程を有する請求項１記載の塩素の製造方法。 循環工程：精製工程で得た未反応酸素を主成分とするガ
スの一部又は全部を反応工程へ供給する工程 - 【請求項３】 請求項１記載の各工程、又は請求項１記
載の各工程及び請求項２記載の工程に加え、更に下記の
除害工程を有する請求項１又は請求項２記載の塩素の製
造方法。 除害工程：精製工程で得た未反応酸素を主成分とするガ
ス、又は循環工程で反応工程へ供給されなかったガスを
該ガス中に含まれる塩素を除去した後、系外に排出する
工程 - 【請求項４】 ルテニウム及び／又はルテニウム化合物
を含む触媒が、酸化ルテニウムを含む触媒である請求項
１記載の塩素の製造方法。 - 【請求項５】 酸化ルテニウムを含む触媒が０．１〜２
０重量％の酸化ルテニウムを含む触媒である請求項１記
載の塩素の製造方法。 - 【請求項６】 塩化水素を含むガス中に含まれる塩化水
素１モルに対して、０．２５モル以上の酸素を用いて、
固定床気相流通方式で、反応温度２００〜５００℃で塩
化水素の酸化を行う請求項１記載の塩素の製造方法。
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| JP26852299A JP4192354B2 (ja) | 1999-01-22 | 1999-09-22 | 塩素の製造方法 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11-14236 | 1999-01-22 | ||
| JP1423699 | 1999-01-22 | ||
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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| KR100985127B1 (ko) | 2002-09-12 | 2010-10-05 | 바스프 에스이 | 염화수소의 기상 접촉 산화에 의한 염소의 고정상 제조방법 |
| US7897805B2 (en) | 2005-03-10 | 2011-03-01 | Mitsui Chemicals, Inc. | Polyisocyanate production method and polyisocyanate production system |
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1999
- 1999-09-22 JP JP26852299A patent/JP4192354B2/ja not_active Expired - Lifetime
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