JP2006509706A - 塩化水素の気相酸化により塩素を製造する方法 - Google Patents
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Abstract
固定床触媒の存在下で酸素分子を含有するガス流を用いる塩化水素の気相酸化により塩素を製造する方法が提案されており、この方法を、反応器の縦方向で相互に平行して配置されていて、それらの端部で管板（３）中に固定されている接触管（２）の管束及び反応器（１）の両端にそれぞれ１個のフード（４）を有し、並びに接触管の（２）の間の中間スペース（５）中に反応器縦方向に対して垂直に配置されていて、反応器中央に円形流路（８）を空ける１以上のリング状じゃま板（６）及び反応器縁部にリング状流路（９）を空ける１以上のディスク状じゃま板（７）を、リング状じゃま板（６）とディスク状じゃま板（７）との交互の配置で有する、反応器（１）中で実施することを特徴とし、この際、接触管（２）には固定床触媒が充填されており、塩化水素並びに酸素分子有ガス流は反応器の１端部からフード（４）を経て接触管（２）に導通され、ガス状反応混合物は反応器の反対側端部から第２フード（４）を経て取り出され、かつこの際、液状熱交換媒体は中間スペース（５）を通って接触管（２）の周りに導かれる。
Description
本発明は、固定床触媒の存在下での塩化水素の気相酸化により塩素を製造する方法に関する。
１８６８年にディーコン（Deacon）により開発された発熱性平衡反応で酸素を用いる触媒的塩化水素酸化の方法が、工業的塩素化学の始めにある。このディーコン法は、著しく、塩素の殆ど全ての製造が水性塩溶液の電気分解によって行なわれる塩素アルカリ電気分解により取って代わられた。
しかしながら、世界的な塩素需要が苛性ソーダの需要よりも著しく増加しているので、近年は、このディーコン法の魅力が増大している。この開発は、苛性ソーダ製造とは連結していない塩化水素の酸化による塩素の製造法を意図する。更に塩化水素は、例えばホスゲン化反応で、例えばイソシアナート−製造時に共生成物として多量に生じる。イソシアナート製造時に形成される塩化水素は、もっぱらエチレンを１，２−ジクロロエタンにするオキシ塩素化で使用され、この１，２−ジクロロエタンは、塩化ビニルまで、かつ更にはＰＶＣまで加工される。塩化水素を生じる他の方法の例は、塩化ビニル製造、ポリカーボネート製造又はＰＶＣ−リサイクリングである。
塩化水素の塩素までの酸化は平衡反応である。この平衡の位置は、温度の上昇に伴い、所望の最終生成物の不利益をもたらすまで移行する。従って、低い温度でこの反応を進行させる、できるだけ高い活性を有する触媒を使用することが有利である。このような触媒は、殊にルテニウムをベースとする触媒、例えばＤＥ−Ａ１９７４８２９９に記載の、活物質酸化ルテニウム又はルテニウム混合酸化物を有する担体触媒であり、この際、酸化ルテニウムの含有率は、０．１〜２０質量％であり、酸化ルテニウムの平均粒径は１．０〜１０．０ｎｍである。ルテニウムをベースとする他の担体触媒がＤＥ−Ａ１９７３４４１２から公知である：化合物 酸化チタン及び酸化ジルコニウムの少なくとも１種を含有する塩化ルテニウム触媒、ルテニウム−カルボニル−錯体、無機酸のルテニウム塩、ルテニウム−ニトロシル−錯体、ルテニウム−アミン−錯体、有機アミンのルテニウム錯体又はルテニウム−アセチルアセトナート−錯体。
気相酸化（ここでは、塩化水素の塩素までの酸化）における公知の技術的問題は、ホット−スポット、即ち触媒物質及び接触管物質の破壊をもたらしうる局所的過熱の形成である。従って、ホット−スポットの形成を減少又は阻止するために、ＷＯ０１／６０７４３中では、接触管の種々異なる範囲内でそれぞれ異なる活性を有する触媒充填物、即ち反応の温度プロフィルに適合した活性を有する触媒を用いることが提案された。触媒充填床の不活性物質での合目的希釈により、類似の結果が達成されると言われている。
これらの解決の欠点は、２種以上の触媒系を開発し、かつ接触管中で使用しなければならないか、又は不活性物質の使用によって反応器キャパシティが悪影響されることである。
それに反して本発明の課題は、固定床リアクターの存在下での酸素分子を含有するガス流を用いる塩化水素の気相酸化によって、大工業的規模で塩素を製造するための、殊に多数の接触管を有する反応器にも有効な熱排除を保証し、かつ高腐食性の反応混合物にも関わらず満足しうる運転時間を有する方法を提供することであった。更に、触媒活性の低下なしに又は僅かな低下のみで又は触媒の希釈なしに、このホット−スポットの問題を減少させる又は避けるべきである。
１態様で、方向転換範囲内での接触管の腐食問題を避け、かつ高い断面仕事量及び従って高い反応器キャパシティでの方法を可能にすることが本発明の課題であった。
この解決は、固定床触媒の存在下での酸素分子を含有するガス流を用いる塩化水素の気相酸化によって塩素を製造する方法から出発する。
本発明は、この方法を、反応器縦方向で相互に平行に配置され、それらの端部で管板中に固定されている接触管の管束、この反応器の両端に各々１個のフード並びに接触管の間の中間スペース内に反応器縦方向に対して垂直に配置されていて反応器中央に円形の流路を空ける１以上のリング状じゃま板及び反応器縁部にリング状流路を空ける１以上のディスク状じゃま板を、リング状じゃま板とディスク状じゃま板との交互の配置で有する、反応器中で実施することを特徴とし、この際、接触管には固定床触媒が充填されており、塩化水素及び酸素分子を含有するガス流は反応器の１端部からフードを経て接触管に導通され、かつガス状反応混合物は反応器の反対側端部から第２のフードを経て取り出され、かつこの際に、液状熱交換媒体が接触管を周って中間スペースに導びかれる。
本発明によれば、この方法は、接触管の間に組み込まれたじゃま板を有する管束反応器中で実施される。これによって、熱交換媒体による接触管の主な横断流及び同じ熱交換媒体流の場合には熱交換媒体の流動速度が上昇され、かつこれによって、接触管の間を循環する熱交換媒体による反応熱の良好な排除作用が生ぜしめられる。反応器縁部にリング状の流路を空けるディスク状じゃま板に、反応器中央に円形の流路を空けるそれぞれ１つのリング状じゃま板が続くことによって、熱交換媒体の特別好適な流れ案内が強制され、この流れが、殊に多数の接触管を有する反応器の場合にも、反応器断面上の充分に一様な温度を保証する。
じゃま板及び流路の形状は、必ずしも正確に円形又はリング形に一致する必要はなく；僅かなずれは本発明による結果に悪影響しない。
ディスク状じゃま板が反応器縁部にリング状流路を空けるとは、じゃま板の端部と反応器内壁との間にじゃま板の幾何学的構成によって流路が空けられることを意味する。
しかしながら、リング状−及びディスク状じゃま板を有する完全配管反応器中では、熱交換媒体が、流路の範囲内、即ち方向転換範囲内で、過度に縦方向で接触管に沿って流れる。これによりこの方向転換範囲内に存在する接触管は劣悪に冷却されるので、その結果として腐食の問題が現れることがありうる。
従って、特に有利な１態様では、本発明の方法を、流路の範囲内に即ち反応器中央及び反応器内壁の範囲内に管を有しない管束反応器（Rohrbuendelreaktor)中で実施する。
この実施態様で、熱交換媒体による接触管の明確な殆ど純粋な横断流が保証される。
この流れ案内に基づき、接触管の熱交換媒体側の熱伝達係数は、反応器断面上で外側から中心へ６０％までも上昇する。
ここでは、反応器ジャケット壁に固定されていて反応器中央に円形の流路を空ける１以上のリング状じゃま板及び他方で支持管に固定されていて反応器縁部にリング状の流路を空けるディスク状じゃま板が備えられており、この際、リング状じゃま板及びディスク状じゃま板は交互に配置されている。
流路の範囲内に反応器内部スペースを空けることにより、即ちじゃま板の流路の範囲内に接触管が配置されていないことにより、内部スペースの容積不変及び高い冷却媒体量の場合にこの反応器中の接触管の全数が低く抑えられているにもかかわらず、この反応器キャパシティは、完全配管反応器に比べて１．３〜２．０倍も高められ得ることが発見された。
液状熱交換媒体としては、塩融液、殊に硝酸カリウムと亜硝酸ナトリウムとの共融塩融液を特別有利に使用することができる。
じゃま板は、全てのリング状じゃま板がそれぞれ平面的に同じ大きさの円形流路を空け、かつ全てのディスク状じゃま板がそれぞれ平面的に同じ大きさのリング状流路を空けるように構成されているのが有利である。
全ての接触管のできるだけ一様な流過の目的で、液状熱交換媒体を、その都度反応器周囲に配置されているリング導管を経て供給し、かつ反応器周囲のもう一つのリング導管を経て排出させ、殊にジャケット開口を有する下部リング導管を経て中間スペースを通って接触管の周りに導びき、かつジャケット開口部から上部リング導管を経て反応器から流出させるのが有利である。
本発明の方法のためには原則的に、塩化水素を酸化して塩素にするために使用される全ての公知触媒、例えば前記のＤＥ−Ａ１９７４８２９９又はＤＥ−Ａ１９７３４４１２から公知のルテニウムをベースとする触媒を使用することができる。ＤＥ１０２４４９９６．１に記載の、担体上に金０．００１〜３０質量％、アルカリ土類金属１種以上０〜３質量％、アルカリ金属１種以上０〜３質量％、希土類金属１種以上０〜１０質量％及びルテニウム、パラジウム、白金、オスミウム、イリジウム、銀、銅及びレニウムからなる群から選択される他の金属１種以上０〜１０質量％（それぞれ触媒の全質量に対して）を含有する、金をベースとする触媒も特に好適である。
本発明の方法は、原則的に出発物質 塩化水素の起源に関しても制限はない。例えば、出発物質として、ＤＥ１０２３５４７６．６（この開示内容は本発明において完全に参照される）に記載のようなイソシアナートの製造法で共生成物として生じる塩化水素流を使用することができる。
反応器中には、管束、即ち多数の接触管が反応器の縦方向で相互に平行に配置されている。この接触管の数は１０００〜４００００、殊に１００００〜３００００本の範囲内にあるのが有利である。
各々の接触管は、好ましくは１．５〜５．０ｍｍ、殊に２．０〜３．０ｍｍの範囲の壁厚及び１０〜７０ｍｍの範囲、好ましくは１５〜３０ｍｍの範囲の管内径を有する。
これら接触管は、好ましくは１〜１０ｍ、殊に１．５〜８．０ｍ、特に好ましくは２．０〜７．０ｍの範囲の長さを有する。
接触管は、分離比（Teilungsverhaeltniss）、即ち直接隣接している接触管の中点の距離と接触管の外径との間の比が１．１５〜１．６の範囲、好ましくは１．２〜１．４の範囲内にあるように、かつ接触管が三角形配分で反応器中に配置されているように、反応器内部スペース中に配置されているのが有利である。
接触管は、純ニッケル又はニッケルベース合金から形成されているのが有利である。
同様に、高腐食性反応ガス混合物と接触する反応器の全ての他の構成部材も、純ニッケル又はニッケルベース合金から形成されているか又はニッケル又はニッケルベース合金でメッキされているのが有利である。
ニッケルベース合金として、インコネル（Inconel）６００又はインコネル６２５が有利に使用される。これらの記載の合金は、純ニッケルに比べて高い耐熱性の利点を有する。インコネル６００は、ニッケル約８０％と共になおクロム並びに鉄約１５％を含有する。インコネル６２５は、主としてのニッケル、クロム２１％、モリブデン９％並びにニオブ２〜３％を含有する。
これら接触管は、両端部で管板中に液密に固定されており、好ましくは溶接されている。管板は、好ましくは耐熱性系列の炭素鋼、不錆鋼、例えば材料番号１．４５７１又は１．４５４１を有する不錆鋼又は混粒鋼（材料番号１．４４６２）から成り、反応ガスと接触する側は純ニッケル又はニッケルベース合金でメッキされているのが有利である。接触管は、メッキのところのみで管板と溶接されている。
原則的に、メッキを適用する任意の工業的可能性、例えばロール−メッキ、爆発メッキ、肉盛溶接又はストリップ溶接（Streifenplattierung)を使用することができる。
反応器の内径は、好ましくは１．０〜９．０ｍ、特に好ましくは２．０〜６．０ｍである。
反応器の両端はフードによって外部に対して閉じられている。このフードを通って反応混合物は接触管に供給され、反応器の他端のフードを通って生成物流が取り出される。
フード中には、ガス流の均一化のための、例えばプレート、特に多孔板の形のガス分配器が配置されているのが有利である。
特別有効なガス分配器は、穿孔されていて、ガス流の方向で狭くなっている切頭円錐体の形に構成されていて、その側面の孔は、反応器内部スペース中に突入している小さい基底面中の約２〜１０％の孔に比べて大きい約１０〜２０％の開孔率（Oeffnungsverhaelt-niss)を有する。
フード及びガス分配器は、高腐食性反応ガス混合物と接触する反応器の構成部材であるので、材料選択に関する前記のことが当てはまる、即ちこれら構成部材は、純ニッケル又はニッケルベース合金から製造されているか又はこれらでメッキされている。
このことは、殊にその中を反応ガス混合物が流れる導管にも、静的ミキサー及び噴入装置、例えば差込み管（Einsteckrohr)にも当てはまる。
接触管の間の中間スペース中には、反応器縦方向に対して垂直に１以上のリング状じゃま板（これらは反応器中央に円形流路を空ける）並びに１以上のディスク状じゃま板（これらは反応器縁部にリング状流路を空ける）が、リング状とディスク状のじゃま板が交互に存在するように配置されている。これによって、殊に多数の接触管を有する大きい反応器に、熱交換媒体の特に好適な流れ案内が保証される。じゃま板は、反応器内部スペース内、接触管の間の中間スペース内を循環する熱交換媒体の方向転換に、接触管が熱交換媒体によって横断流過されるように作用し、これによって熱排除が改良されるように構成されている。
じゃま板の数は、約１〜１５、特に好ましくは３〜９であるのが有利である。これらは相互に均等な距離で配置されているのが有利であるが、最下位の及び最上位のじゃま板は、それぞれ管板から、次の２つの上下のじゃま板の間隔よりも広く、好ましくは約１．５倍も離れているのが有利である。
各々の流路の面積は、好ましくは反応器断面積の２〜４０％、殊に５〜２０％である。
リング状じゃま板もディスク状じゃま板と同様に接触管の周りに密着しないで配置されていて、熱交換媒体の全流の３０容量％までの漏れ流を生じさせるのが有利である。このために、接触管とじゃま板との間に０．１〜０．４ｍｍ、好ましくは０．１５〜０．３０ｍｍの範囲のギャップを生じさせるべきである。反応器断面の全体の接触管上の熱排除の更なる均一化のために、接触管とリング状じゃま板との間のギャップが、外方から内部へ、即ち反応器縁部から反応器中心へ連続的に大きくなる場合が特に有利である。
リング状じゃま板を、反応器内壁に対して液密であり、直接反応器ジャケット壁のところで付加的な漏れ流が現れないように構成するのが有利である。
じゃま板は、管板と同じ材料から、即ち耐熱性系列の炭素鋼、材料番号１．４５７１又は１．４５４１を有する不錆鋼又は混粒鋼（材料番号１．４４６２）から、有利には６〜３０ｍｍ、好ましくは１０〜２０ｍｍの厚さで形成されていてよい。
接触管には固定床触媒が充填されている。接触管中のこの触媒充填床は、好ましくは０．１５〜０．６５、殊に０．２０〜０．４５の間隙容積（Lueckenvolumen)を有する。
ガス状反応混合物の導入のために使用される接触管の範囲は、接触管の全長の５〜２０％の長さ、好ましくは５〜１０％の長さまで不活性物質で充填されているのが特に有利である。
熱膨張の補整のために、反応器ジャケット中に、反応器ジャケットに環状に取り付けられた１以上の補整器を備えているのが有利である。
この方法は、原則的には反応ガス混合物の流れ方向に関しても熱交換媒体の流れ方向に関しても限定はなく、即ち、双方をそれぞれ上から下方に又は下から上方に反応器に導びくことができる。反応ガス混合物及び熱交換媒体の流れ方向の任意の組み合わせが可能である。例えばガス状反応混合物と液状熱交換媒体とを交叉向流で又は交叉順流で反応器に導通させることができる。
反応経過の温度プロフィルに関して、特にこの方法を２以上の反応帯域を有する反応器中で実施する方法で特に良好に扱うことができる。この方法を、２以上の反応帯域を有する単一の反応器の代わりに２以上の分かれた反応器中で実施することが同様に可能である。
この方法を２以上の分かれた反応器中で実施する場合には、接触管は、好ましくは１反応器と次の反応器とではそれらの内径が異なっていてよい。その中で、特別なホット−スポットの危険に曝される反応工程が進行する特別な反応器は、残りの反応器に比べて小さい管内径を有する接触管を備えることができる。これによって、この特別な危険に曝される範囲内での良好な熱排除が保証される。
付加的に又は選択的に、ホット−スポットの危険に曝される反応工程で２以上の反応器を相互に平行に配置し、引き続きこの反応混合物を合一して１反応器上に案内することも可能である。
複数の帯域、好ましくは２〜８、特に好ましくは２〜６個の反応帯域を有する反応器の構成の場合には、これらを、分離板によって充分に液密に相互に分離させる。ここで、「充分に」とは、完全な分離が必ずしも必要なのではなく、製造許容差が可能であることを意味すると理解される。
従って、充分な分離は、この分離板が約１５〜６０ｍｍの比較的大きい厚みを有して構成されることにより既に達成され、この際に、接触管と分離板との間の約０．１〜０．２５ｍｍの細いギャップが可能である。これによって、殊に、接触管を必要に応じて簡単に交換することも可能である。
有利な１実施態様では、接触管と分離板との間の密封性を改良することができ、この際、接触管は軽くロールオン(anwalzen)されるか又は水力学的に広げられる。
分離板は腐食性の反応混合物と接触しないので、分離板用の材料選択は厳格ではない。例えば、このためには、管板のメッキを有する部材と同じ材料、即ち耐熱性系列の炭素鋼、不錆鋼、例えば材料番号１．４５７１又は１．４５４１を有する不錆鋼又は混粒鋼（材料番号１．４４６２）を使用することができる。
反応器ジャケット及び／又は管板及び／又は分離板中に、熱交換媒体の脱気孔及び流出孔が、殊に反応器断面上に対称的に配分された複数箇所の位置に、好ましくは２〜４箇所に備えられており、これらの孔は、外向きに、有利に反応器外壁上又は反応器の外側で管板上に溶接されているハーフシェル(Halbschalen)につながっている。
２以上の反応帯域を有する反応器の場合には、各々の反応帯域が熱応力（thermische Spannung)を補整するための補整器少なくとも１個を有することが有利である。
複数の反応器が用いられる変法では、均一な分配を確保するための下部反応器フード中の多孔板を経る酸素の中間的供給が有利である。この多孔板は、０．５〜５％の多孔度(Perforationsgrad)を有するのが有利である。高腐食性の反応混合物と直接接触するので、これはニッケル又はニッケルベース合金製であるのが有利である。
直接上下に配置されている２以上の反応器を用いる実施形、即ち特別な場所節約性構造変形の場合には、各々の上方に配置された反応器の下部フード及び各々の下方に配置された反応器の上部フードを放棄することにより、直接上下に配置された２つの反応器の間の酸素の中間的供給を、外部に溶接されたハーフシェルを経て、一様に分配された孔を通して行うことができる。
個々の反応器の間で、酸素の中間的供給部の後に、静的ミキサー（statische Mischer)が配置されているのが有利である。
この静的ミキサーの材料選択に関しては、反応ガス混合物と接触する構成部材に関する先の一般的記載が当てはまる、即ち純ニッケル又はニッケルベース合金が有利である。
複数の反応器を用いる方法では、穿孔され、好ましくは曲った差込み管（これは２つの反応器の間の結合管中に開口している）を経て酸素の中間供給を行うことができる。
次の添付図面につき本発明を詳述する。
図中で、同じ符号はそれぞれ同じ又は相当する特徴を意味している。
図１は、反応混合物と熱交換媒体との交叉向流を示している、本発明の方法のための反応器の第１の有利な実施形の縦断面図であり、図ＩＡには、横断面図が示されている。
図２は、反応混合物と熱交換媒体との交叉向流を示す、反応器のもう一つの有利な実施形の縦断面図であり、ここで、反応器は、図２Ａ中の横断面に示されているように、流路の範囲内には管を有しない。
図３は、複数帯域構成の反応器のもう一つの実施形を示す図である。
図３は、複数帯域構成の反応器のもう一つの実施形を示す図である。
図４は、連続して接続されている２つの反応器を有する実施形を示す図である。
図５は、反応器の間に静的ミキサーを有する、コンパクトに配置されている２つの反応器を有する実施形を示す図である。
図６は、連続して接続されている２つの反応器を有する実施形を示す図である。
図７は、それぞれ上から下方に反応混合物によって流過される反応器を有するもう一つの実施形を示す図である。
図８Aは、管板中の曲がった脱気孔を示す図である。
図８Bは、反応器ジャケットの脱気孔を示す図である。
図９は、接触管と管板のメッキとの結合を示す図である。
図１０は、接触管と分離板との間の結合を示す図である。
図１は、管板３中に固定されている接触管２を有する、本発明の方法のための反応器１の第１の実施形を縦断面で示している。
反応器の両端は、フード４によって外部に対して閉じられている。１つのフードを通って、接触管２への反応混合物の供給が行われ、反応器１の他端部のフードを通って生成物流が取り出される。このフード中には、ガス流を均一にするためのガス分配器が、例えばプレート２９、特に多孔板の形で配置されているのが有利である。
接触管２の間の中間スペース内には、反応器中央に円形流路９を空けるリング状じゃま板６並びに反応器縁部にリング状流路９を空けるディスク状じゃま板７が配置されている。液状熱交換媒体は下部リング導管１０を通ってジャケット開口１１を経て接触管２の間の中間スペース内に導入され、上部リング導管１２、ジャケット開口部１３を経て、この反応器から流出される。反応器ジャケットにはリング状補整器１５が備えられている。
図２中に同様に縦断面図で示されている他の実施形は、殊に、反応器内部スペースが熱交換媒体用の円形流路８並びにリング状流路９の範囲内に管を有しないことで、前記の実施形とは異なっている。
図３中に縦断面図で記載されている実施形は、その個々の反応器帯域が分離板１６によって相互に分けられている多帯域の、例えば３帯域の反応器を示している。
図４中の実施形は、二つの反応器１の間の結合管中に１つの静的ミキサー１７を有している、縦に上下に配置された２つの反応器１を示している。上の反応器１の下部フード中には、その下方から中間的に供給される酸素流O２の均一化の目的で多孔板２２が配置されている。
図５は、コンパクトに上下に配置された２つの反応器１を有するもう一つの実施形を例示しており、ここでは、空間節約の理由から、上の反応器１の下部フード並びに下の反応器１の上部フードが放棄されている。二つの反応器の間の範囲内に、反応器周囲に溶接されたハーフシェル２３を経る酸素（Ｏ２）の中間供給部が備えられている。この酸素の中間供給部の後に静的ミキサー１７が配置されている。
図６中の実施形は、二つの反応器の間の結合管中に開口している穿孔された差込み管２４を経る酸素の中間供給部並びに静的ミキサー１７を二つの反応器の間の結合管中に有する、連続して接続された２つの反応器１を示している。
図７中に記載の実施形は、双方の反応器が反応混合物によって上から下方に、かつ第２反応器が下から上方に流過されることで、図６中の実施形とは異なっている。
図８Ａ中の部分図は、その脱気孔２１上にハーフシェル２５を有する、管板３中の曲がった脱気孔２１を示している。
図８Ｂ中の部分図は、反応器ジャケット上の脱気孔２１のもう一つの変形を示している。
図９中の部分図は、溶接継目２７の形の、接触管２と管板３のメッキ２６との結合を示している。
図１０中の部分図は、分離板１６上の接触管２のロールオンによる接触管２と分離板１６との間のギャップ２８の狭窄化並びに分離板１６中の曲がった脱気孔２１を示している。
１ 反応器、 ２ 接触管、 ３ 管板、 ４ フード、 ５ 接触管の間の中間スペース、 ６ リング状じゃま板、 ７ ディスク状じゃま板、 ８ 円形流路、 ９ リング状流路、 １０ 下部リング導管、 １１ 下部リング導管中のジャケット開口部、 １２ 上部リング導管、 １３ 上部リング導管中のジャケット開口部、 １４ 接触管（２）とじゃま板（６、７）との間のギャップ、 １５ 補整器、 １６ 分離板、 １７ 静的ミキサー、 １８ 熱交換媒体用のポンプ、 １９ 熱交換媒体の冷却器、 ２１ 脱気孔、 ２２ 多孔板、 ２３ ハーフシェル、 ２４ 差込み管、 ２５ 脱気孔上のハーフシェル、 ２６ メッキ、 ２７ 溶接継目、 ２８ 接触管と分離板との間のギャップ、 ２９ 衝突板、 Ｏ２ 酸素−中間供給
Claims (22)
- 固定床触媒の存在下で酸素分子を含有するガス流を用いる塩化水素の気相酸化により塩素を製造する方法において、この方法を、反応器縦方向で相互に平行に配置されていて、それらの端部で管板（３）中に固定されている接触管（２）の管束を有し、反応器（１）の両端にそれぞれ１個のフード（４）を有し、かつ接触管（２）の間の中間スペース（５）内に反応器縦方向に対して垂直に配置されていて、反応器中央に円形流路（８）を空ける１以上のリング状じゃま板（６）と反応器縁部にリング状流路（９）を空ける１以上のディスク状じゃま板（７）とを、リング状じゃま板（６）とディスク状じゃま板（７）との交互の配置で有する反応器であって、この際、接触管（２）には固定床触媒が充填されており、塩化水素及び酸素分子を含有するガス流が反応器の１端部からフード（４）を経て接触管（２）に導通され、ガス状反応混合物が反応器の反対側端部から第２のフード（４）を経て取り出され、かつこの際、液状熱交換媒体が中間スペース（５）を通って接触管（２）の周りに導びかれる反応器（１）中で実施することを特徴とする、塩化水素の気相酸化により塩素を製造する方法。
- 液状熱交換媒体を、ジャケット開口部（１１）を有する下部リング導管（１０）を経て中間スペース（５）を通って接触管（２）の周りに導びき、ジャケット開口部（１３）を経て上部リング導管（１２）から流出させることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
- 方法を、流路（８、９）の範囲内に管を有しない反応器（１）中で実施することを特徴とする、請求項１に記載の方法。
- 方法を、その中の全てのリング状じゃま板（６）がそれぞれ平面的に同じ大きさの円形流路（８）を空け、かつ全てのディスク状じゃま板（７）がそれぞれ平面的に同じ大きさのリング状流路（９）を空ける、反応器（１）中で実施することを特徴とする、請求項１から３までのいずれか１項に記載の方法。
- 方法を、その中の各々の流路（７）の面積がそれぞれ反応器断面積の２〜４０％、好ましくは５〜２０％である、反応器（１）中で実施することを特徴とする、請求項１から４までのいずれか１項に記載の方法。
- 方法を、１０００〜４００００本、好ましくは１００００〜３００００本の接触管（２）を有する反応器中で実施すること特徴とする、請求項１から５までのいずれか１項に記載の方法。
- 方法を、その中の各々の接触管（２）が１〜１０ｍ、好ましくは１．５〜８．０ｍの範囲、特に好ましくは２．０〜７．０ｍの範囲の長さを有する、反応器（１）中で実施すること特徴とする、請求項１から６までのいずれか１項に記載の方法。
- 方法を、その中の各々の接触管（２）が１．５〜５．０ｍｍ、特に２．０〜３．０ｍｍの範囲の壁厚及び１０〜７０ｍｍの範囲、好ましくは１５〜３０ｍｍの範囲の管内径を有する、反応器（１）中で実施すること特徴とする、請求項１から７までのいずれか１項に記載の方法。
- 方法を、その接触管（２）が反応器（１）の内部スペース内に、分離比、即ち直接隣接している接触管（２）の中心点の距離と接触管（２）の外径との比が１．１５〜１．６の範囲、好ましくは１．２〜１．４の範囲内にあるように配置されており、この際、接触管の三角形配置が有利である、反応器（１）中で実施することを特徴とする、請求項１から８までのいずれか１項に記載の方法。
- 方法を、その中の接触管（２）とじゃま板（６、７）との間に０．１〜０．４ｍｍ、好ましくは０．１５〜０．３０ｍｍのギャップ（１４）が存在し、この際、接触管（２）とリング状じゃま板（６）との間のギャップ（１４）は外から内に有利に連続的に大きくなっている、反応器（１）中で実施することを特徴とする、請求項１から９までのいずれか１項に記載の方法。
- リング状じゃま板（６）が反応器内壁に液密に固定されていることを特徴とする、請求項１から１０までのいずれか１項に記載の方法。
- 方法を、そのじゃま板（６、７）が６〜３０ｍｍ、好ましくは１０〜２０ｍｍの範囲の厚さを有している、反応器（１）中で実施することを特徴とする、請求項１から１１までのいずれか１項に記載の方法。
- 方法を、反応器ジャケット中に１以上の補整器（１５）を有する反応器（１）中で実施することを特徴とする、請求項１から１２までのいずれか１項に記載の方法。
- ガス状反応混合物及び液状熱交換媒体を、交叉向流で又は交叉順流で反応器（１）に導びくことを特徴とする、請求項１から１３までのいずれか１項に記載の方法。
- ガス状反応混合物の供給に面した接触管（２）の範囲が、接触管（２）の全長の５〜２０％の長さ、好ましくは５〜１０％の長さまで不活性物質で充填されていることを特徴とする、請求項１から１４までのいずれか１項に記載の方法。
- それらと反応ガスとが接触する反応器（１）の全ての構成部材は、純ニッケル又はニッケルベース合金から製造されているか又は純ニッケル又はニッケルベース合金でメッキされていることを特徴とする、請求項１から１５までのいずれか１項に記載の方法。
- 接触管（２）は純ニッケル又はニッケルベース合金から製造されており、かつ管板（３）は純ニッケル又はニッケルベース合金でメッキされており、及び接触管（２）はメッキのところだけで管板と溶接されていることを特徴とする、請求項１６に記載の方法。
- 反応器（１）は、分離板（１６）を用いて、殊に分離板（１６）上の接触管（２）のロールオンによって充分に液密に分離されている２以上の反応帯域を有することを特徴とする、請求項１から１７までのいずれか１項に記載の方法。
- 方法を、２以上の反応器（１）中で実施することを特徴とする、請求項１から１６までのいずれか１項に記載の方法。
- １反応器（１）と他の反応器の接触管（２）は、その内径で異なっており、殊に、その中で特にホット−スポットに曝される反応工程が進行する反応器（１）は、残りの反応器（１）に比べて小さい内径を有する接触管（２）を有することを特徴とする、請求項１９に記載の方法。
- 反応器（１）の間に静的ミキサー（１７）が配置されていることを特徴とする、請求項１９又は２１に記載の方法。
- 反応器ジャケット及び／又は管板（３）及び／又は分離板（１６）中に、熱交換媒体用の脱気孔（２）を備えていることを特徴とする、請求項１から２１までのいずれか１項に記載の方法。
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008043937A (ja) * | 2006-07-19 | 2008-02-28 | Nippon Shokubai Co Ltd | 接触気相酸化用反応器およびそれを用いたアクリル酸の製造方法 |
| JP2008532758A (ja) * | 2005-03-17 | 2008-08-21 | サソール テクノロジー（プロプライエタリー）リミテッド | 流動床反応器を動作させる方法 |
| JP2011512241A (ja) * | 2008-01-25 | 2011-04-21 | ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア | 高圧反応を行なうための反応装置、反応を開始する方法、および反応を実施する方法 |
Families Citing this family (19)
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|---|---|---|---|---|
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| DE202011102549U1 (de) * | 2011-06-29 | 2012-10-01 | Boa Balg- Und Kompensatoren-Technologie Gmbh | Metallbalg |
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| KR20160045738A (ko) * | 2013-08-07 | 2016-04-27 | 아벤고아 하이드로게노, 에스.에이. | 탄화수소 및 알코올 개질 시스템용 다관식 개질기 및 이를 포함하는 탄화수소 및 알코올 개질 시스템, 및 관련 방법 |
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Family Cites Families (17)
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|---|---|---|---|---|
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| US4475588A (en) * | 1981-09-28 | 1984-10-09 | Mcquay Inc. | Heat exchanger with tubes fixed at baffles |
| EP0227807B1 (en) * | 1985-06-27 | 1991-11-21 | Stone & Webster Engineering Corporation | Production of synthesis gas using convective reforming |
| US5615738A (en) * | 1994-06-29 | 1997-04-01 | Cecebe Technologies Inc. | Internal bypass valve for a heat exchanger |
| US5480620A (en) * | 1994-08-17 | 1996-01-02 | Cameron; Gordon M. | Catalytic converter |
| CN2210372Y (zh) * | 1994-12-08 | 1995-10-18 | 顾广瑞 | 旋流式波纹管换热器 |
| DE19505664C2 (de) * | 1995-02-20 | 1996-12-12 | Hoechst Ag | Vorrichtung und ihre Verwendung zur Oxichlorierung |
| US5908607A (en) * | 1996-08-08 | 1999-06-01 | Sumitomo Chemical Co., Ltd. | Process for producing chlorine |
| DE19748299A1 (de) * | 1996-10-31 | 1998-05-07 | Sumitomo Chemical Co | Verfahren zur Herstellung von Chlor |
| JP3559456B2 (ja) * | 1998-09-18 | 2004-09-02 | 株式会社日本触媒 | 接触気相酸化方法及び多管式反応器 |
| US6977066B1 (en) * | 1999-01-22 | 2005-12-20 | Sumitomo Chemical Company, Limited | Method for producing chlorine |
| US6167951B1 (en) * | 1999-01-26 | 2001-01-02 | Harold Thompson Couch | Heat exchanger and method of purifying and detoxifying water |
| EP1080780B1 (en) * | 1999-08-31 | 2007-08-01 | Nippon Shokubai Co., Ltd. | Reactor for catalytic gas phase oxidation |
| BRPI0008181B8 (pt) * | 2000-01-19 | 2017-03-21 | Sumitomo Chemical Co | processo de preparação de cloro. |
| DE10134026A1 (de) * | 2000-07-12 | 2002-01-24 | Basf Ag | Gegenstrom-Reaktor mit einem Kontaktrohrbündel |
| JP3961254B2 (ja) * | 2001-09-28 | 2007-08-22 | 株式会社日本触媒 | 多管式熱交換器および該熱交換器を用いる（メタ）アクリル酸の製造方法 |
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Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
| JP2008532758A (ja) * | 2005-03-17 | 2008-08-21 | サソール テクノロジー（プロプライエタリー）リミテッド | 流動床反応器を動作させる方法 |
| JP2008043937A (ja) * | 2006-07-19 | 2008-02-28 | Nippon Shokubai Co Ltd | 接触気相酸化用反応器およびそれを用いたアクリル酸の製造方法 |
| JP2011512241A (ja) * | 2008-01-25 | 2011-04-21 | ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア | 高圧反応を行なうための反応装置、反応を開始する方法、および反応を実施する方法 |
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