JP6620115B2 - ホスゲンの安全な製造のための方法 - Google Patents
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Description
CO(g)+Cl2(g)−>COCl2(g) (1)
−多量の有毒化学品の貯蔵を避けること、これは、1984年のインド、ボパールでの災害から学んだ重要な教訓である、及び
−毒性が強い化学品を含む容器をヒトが取り扱うことを可能な限り避けること。致命的な事故は、ホスゲンの容器の取り扱いに関連して起こったことが知られている。
2NaCl+2H2O−>Cl2+H2+2NaOH (2)
2KCl+2H2O−>Cl2+H2+2KOH (3)
CH3OH−>2H2+CO (4)
または天然ガスの改質:
CH4+H2O−>3H2+CO (5)
のいずれかによって製造できる。
2CO2−>2CO+O2 (6)
次いで、反応器C中で、上記の等式(1)に従いCOをCl2と反応させることによってホスゲン合成を行う。
−酸素濃度及び関連する腐食作用の低減、及び
−SOECシステムへのエネルギー供給手段の提供、それによるSOECシステムの吸熱式の運転。
−酸素副生成物がメンブレンを通過するため、CO生成物流中に酸素は存在しなくなる。
−生成物流中のCO2の残留含分が、ホスゲン合成プロセスにおいて実質的に不活性であり、そしてホスゲン合成プロセスにおいて望ましくない副生成物の製造を招かない。
−毒性の化学品を多量に貯蔵する必要なく、
−ホスゲンプラントへまたはホスゲンプラントから、毒性の化学品を輸送することなく、及び
−毒性の化学品を含む容器またはタンクの連続的な交換の必要なく、
ホスゲンを製造することができるようになる。
塩素を、HCl及び酸素から得ることができる:
4HCl+O2−>2Cl2+2H2O (7)
−SOECスタックは、リバースモードで燃料電池スタックとしても使用し得る。COプラントで最大生産能力が必要でない時はいつでも、SOECユニットの一部を、塩素プラントで製造された水素から電気エネルギーを作るために使用することが可能である。
さらに、本発明は以下の実施の態様を包含する:
(1)
以下の反応式に従う一酸化炭素及び塩素からのホスゲン(COCl 2 )の製造方法であって、
CO(g)+Cl 2 (g)−>COCl 2 (g) (1)
COが、主としてCO 2 をベースとする供給原材から現場(on site)で製造される、上記方法。
(2)
ホスゲンの公称生産能力が一時間当たり10トン未満、好ましくは1時間当たり1トン未満のプラントで行われる、前記(1)に記載の方法。
(3)
COが、ホスゲンプロセスに不活性である原料から製造される、前記(1)に記載の方法。
(4)
COが、以下の等式に従い二酸化炭素(CO 2 )から現場で製造され、
2CO 2 −>2CO+O 2 (6)
CO及びCO 2 出口が分かれている、前記(1)に記載の方法。
(5)
COが、固体酸化物電解セル(SOEC)スタックシステム中でCO 2 から電気分解によりその場で製造される、前記(3)に記載の方法。
(6)
COの製造のために使用されるCO 2 のH 2 含有率が0.5%未満、H 2 O含有率が0.5%未満であり、H 2 +H 2 Oの総濃度が好ましくは0.5%未満である、前記(1)に記載の方法。
(7)
COを製造するSOECスタックシステムが、30%未満、好ましくは10%未満のターンダウン比に適合されている、前記(5)に記載の方法。
(8)
SOECスタックシステムからの酸素の全てまたは一部が、塩素の製造に使用される、前記(5)に記載の方法。
(9)
COが、天然ガス、液状炭化水素またはエンジン排ガスからまたは大気空気中に含まれるCO 2 から、現場で製造される、前記(3)又は(5)に記載の方法。
(10)
COプラントで最大生産能力が必要でない場合に、SOECユニットの一部が、塩素プラント中で製造される水素から電気エネルギーを作るために使用される、前記(1)〜(9)の何れか一つに記載の方法。
(11)
前記(1)〜(10)の何れか一つに記載の方法によって一酸化炭素及び塩素からホスゲンを製造するためのプラントであって、公称生産能力が1時間当たりホスゲン10トン未満、好ましくは1時間当たりホスゲン1トン未満である、プラント。
(12)
ホスゲン合成において塩素と一緒に使用するためのCOを製造する固体酸化物電解セル(SOEC)スタックシステムを含む、前記(11)に記載のプラント。
(13)
公称生産能力が1時間当たりホスゲン1トン未満の前記(11)に記載のプラントであって、30%まで、好ましくは10%までのターンダウン比に適合する前記プラント。
(14)
ホスゲンの製造が、1000ppm超または更には10000ppmまたは10%超の漏出濃度が健康リスクを招かない一次原料の使用をベースとする、前記(11)または(12)に記載のプラント。
Claims (5)
- 以下の反応式に従う一酸化炭素及び塩素からの、1時間当たり10トン未満のホスゲン(COCl2)の製造方法であって、
CO(g)+Cl2(g)−>COCl2(g) (1)
活性炭触媒の存在下に、50〜150℃の温度で、大気圧下または過圧下に、CO及びCl 2 の反応によってホスゲンを製造し、
COが、固体酸化物電解セル(SOEC)スタックシステム中で650〜850℃の運転温度でCO2から電気分解によりその場で製造され、
ホスゲン製造のためのCO 2 供給原材はメタンを含まず、
そのCO 2 供給原材は0.5%未満のH 2 及び0.5%未満のH 2 Oを含有する、
前記方法。 - COを製造するSOECスタックシステムが、ホスゲン製造に要求される原料に合わせた30%未満、好ましくは10%未満のターンダウン比に適合されている、請求項1に記載の方法。
- SOECスタックシステムからの酸素の全てまたは一部が、HClと酸素から得られる塩素の製造に使用される、請求項1に記載の方法。
- COプラントで最大生産能力が必要でない場合に、SOECユニットの一部が、NaClまたはKClおよび水から、塩素プラント中で電気分解により製造された水素から電気エネルギーを作るために使用される、請求項1〜3の何れか一つに記載の方法。
- 請求項1〜4のいずれか一つに記載の方法によって、反応器C中で一酸化炭素及び塩素からホスゲンを製造するための比較的小型のプラントであって、このプラントは、反応器A中でNaClまたはKClおよび水から電気分解により製造された塩素と共にホスゲン合成で使用される、メタン不含で、0.5%未満のH 2 及び0.5%未満のH 2 Oを含有するCO 2 供給原材からCOを製造する、反応器Bとして固体酸化物電解セル(SOEC)スタックシステムを含む、前記プラント。
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