JPH053402B2 - - Google Patents
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B7/00—Halogens; Halogen acids
- C01B7/01—Chlorine; Hydrogen chloride
- C01B7/03—Preparation from chlorides
- C01B7/04—Preparation of chlorine from hydrogen chloride
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
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- C01B7/01—Chlorine; Hydrogen chloride
- C01B7/07—Purification ; Separation
- C01B7/0743—Purification ; Separation of gaseous or dissolved chlorine
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Catalysts (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は酸化クロム触媒の存在下に塩化水素
と酸素を反応させて塩素を製造する方法に関す
る。より詳しくは塩化水素の酸素による酸化反応
時、反応器の材料に関する。
と酸素を反応させて塩素を製造する方法に関す
る。より詳しくは塩化水素の酸素による酸化反応
時、反応器の材料に関する。
塩素は食塩電解により大規模に製造されてお
り、塩素の需要は年々増大するにもかかわらず、
食塩電解の際に同時に生成する苛性ソーダの需要
は塩素のそれよりも少ないために、各々の不均衡
をうまく調整するのは困難な状況が生じている。
り、塩素の需要は年々増大するにもかかわらず、
食塩電解の際に同時に生成する苛性ソーダの需要
は塩素のそれよりも少ないために、各々の不均衡
をうまく調整するのは困難な状況が生じている。
一方、有機化合物の塩素化反応またはホスゲン
化反応の際に大量の塩化水素が副生しており、副
生塩化水素の量は、塩酸の需要量より大巾に多い
ために、大量の塩化水素が未利用のままで無駄に
廃棄されている。また廃棄のための処理コストも
かなりの額に達する。
化反応の際に大量の塩化水素が副生しており、副
生塩化水素の量は、塩酸の需要量より大巾に多い
ために、大量の塩化水素が未利用のままで無駄に
廃棄されている。また廃棄のための処理コストも
かなりの額に達する。
上記のように大量に廃棄されている塩化水素か
ら効率よく塩素を回収出来れば、苛性ソーダ生産
量とのアンバランスを生じることなく、塩素の需
要を満たすことが出来る。
ら効率よく塩素を回収出来れば、苛性ソーダ生産
量とのアンバランスを生じることなく、塩素の需
要を満たすことが出来る。
塩化水素を酸化して塩素を製造する反応は古く
から知られており、さらに酸化クロムを触媒とし
て使用する例もよく知られている。特に水酸化ク
ロムを焼成して得られる酸化クロム触媒は比較的
低温度においても高活性を有しており、その使用
方法を確立することは工業的に非常に有用であ
る。
から知られており、さらに酸化クロムを触媒とし
て使用する例もよく知られている。特に水酸化ク
ロムを焼成して得られる酸化クロム触媒は比較的
低温度においても高活性を有しており、その使用
方法を確立することは工業的に非常に有用であ
る。
この酸化クロム触媒を用いた反応を行なわしめ
る場合、実験室的にはガラス製の反応器を用いる
ことによつて触媒の高活性を長期間維持すること
ができるが、工業的には金属材料又はそれに類似
する強度を有する非金属材料を用いた反応器を実
用化させなければならない。
る場合、実験室的にはガラス製の反応器を用いる
ことによつて触媒の高活性を長期間維持すること
ができるが、工業的には金属材料又はそれに類似
する強度を有する非金属材料を用いた反応器を実
用化させなければならない。
しかしこの反応は、塩化水素、酸素、水、塩素
などの化合物を含みかつ高温(通常350〜450℃)
の条件にあるためその耐蝕性を考えた場合、用い
る材料の種類に限りがある。
などの化合物を含みかつ高温(通常350〜450℃)
の条件にあるためその耐蝕性を考えた場合、用い
る材料の種類に限りがある。
さらにこの酸化クロム触媒は鉄によつて被毒を
受け易く、使用する材料中の鉄分によつてさえも
被毒されそのため高活性を長期間維持することは
困難である。
受け易く、使用する材料中の鉄分によつてさえも
被毒されそのため高活性を長期間維持することは
困難である。
本発明の課題は、酸化クロム触媒を高活性を維
持し、工業的に実用化しうるための反応器に使用
する適正な材料を提供することを目的とする。
持し、工業的に実用化しうるための反応器に使用
する適正な材料を提供することを目的とする。
本発明者らは、反応器に使用する材料について
鋭意検討した結果、鉄を殆んど含まない材料を使
用することによつて問題点を解決した。
鋭意検討した結果、鉄を殆んど含まない材料を使
用することによつて問題点を解決した。
即ち、本発明は酸化クロム触媒の存在下に塩化
水素と酸素を反応させて、塩素を製造する反応器
材質に鉄を1重量%以下含む材料を使用すること
を特徴とする塩素の製造方法である。
水素と酸素を反応させて、塩素を製造する反応器
材質に鉄を1重量%以下含む材料を使用すること
を特徴とする塩素の製造方法である。
使用する材料としては、ガラスなどのセラミツ
ク材料としてパイレツクスなどの耐熱ガラスも使
用できるが、強度を考慮した場合、金属材料がよ
く、金属材料としてはニツケル鋼、チタン鋼など
が良い。しかしながらその場合、鉄の含有量は1
重量%以下である必要があり、SUS304、
SUS316などのステンレス鋼や、ハステロイB、
及びC、インコロイ等の高ニツケル合金鋼では耐
蝕性は充分持つており、使用することは可能であ
るが、鉄分を1重量%以上含み鉄によるクロム触
媒の被毒が著しく酸化クロム触媒の使用量が増大
し、実用的ではない。ニオブ、タンタルは鉄分を
殆んど含まないが、耐蝕性がなく使用することが
できない。
ク材料としてパイレツクスなどの耐熱ガラスも使
用できるが、強度を考慮した場合、金属材料がよ
く、金属材料としてはニツケル鋼、チタン鋼など
が良い。しかしながらその場合、鉄の含有量は1
重量%以下である必要があり、SUS304、
SUS316などのステンレス鋼や、ハステロイB、
及びC、インコロイ等の高ニツケル合金鋼では耐
蝕性は充分持つており、使用することは可能であ
るが、鉄分を1重量%以上含み鉄によるクロム触
媒の被毒が著しく酸化クロム触媒の使用量が増大
し、実用的ではない。ニオブ、タンタルは鉄分を
殆んど含まないが、耐蝕性がなく使用することが
できない。
使用する材料に含まれる鉄分の許容量は1%以
下であり、なるべく少ない方が酸化クロム触媒へ
の被毒の程度が少なく良好である。
下であり、なるべく少ない方が酸化クロム触媒へ
の被毒の程度が少なく良好である。
本発明に係る材質を用いた反応器で反応温度は
用いる酸化クロム触媒の活性の程度によつて異な
るが通常300〜500℃、好ましくは350〜450℃の範
囲で行なわれる。500℃を越えると触媒の活性低
下のみならず、生成ガスによる乾蝕が著しくな
り、又、200℃以下では転化率が小さく生成ガス
中の水が露結する。150℃以下の温度になると塩
化水素あるいは塩素による湿蝕が生じ、耐蝕性が
失なわれる。
用いる酸化クロム触媒の活性の程度によつて異な
るが通常300〜500℃、好ましくは350〜450℃の範
囲で行なわれる。500℃を越えると触媒の活性低
下のみならず、生成ガスによる乾蝕が著しくな
り、又、200℃以下では転化率が小さく生成ガス
中の水が露結する。150℃以下の温度になると塩
化水素あるいは塩素による湿蝕が生じ、耐蝕性が
失なわれる。
原料として用いる塩化水素や酸素中のその他の
ガスは、酸化クロム触媒がその性能を充分発揮で
きる程度のものであれば、その組成は使用する反
応器材料の耐蝕性あるいは触媒への被毒の影響を
与えることはない。従つて、窒素、炭酸ガスなど
の不活性ガスの共存は反応器材料に何らの支障も
及ぼさない。また反応器の構造は固定床型あるい
は流動床型のいずれの形式でもかまわない。
ガスは、酸化クロム触媒がその性能を充分発揮で
きる程度のものであれば、その組成は使用する反
応器材料の耐蝕性あるいは触媒への被毒の影響を
与えることはない。従つて、窒素、炭酸ガスなど
の不活性ガスの共存は反応器材料に何らの支障も
及ぼさない。また反応器の構造は固定床型あるい
は流動床型のいずれの形式でもかまわない。
本発明によつて、酸化クロム触媒の存在下に塩
化水素と酸素を反応させて塩素を製造する際に、
触媒の活性低下を防止し、かつ工業的に耐蝕上問
題なく反応を行なわしめることが出来る極めて有
用な発明である。
化水素と酸素を反応させて塩素を製造する際に、
触媒の活性低下を防止し、かつ工業的に耐蝕上問
題なく反応を行なわしめることが出来る極めて有
用な発明である。
以下、実施例によつて本発明を説明する。
実施例 1
硝酸クロム水塩3.0Kgを脱イオン水30に溶解
させ、よく撹拌しながら28%のアンモニア水2.9
Kgを30分間を要して滴下注入した。生じた沈澱ス
ラリーに脱イオン水を加え200に希釈し、一晩
放置後デカンテーシヨンを繰返し沈澱を洗浄し
た。沈澱を別し風乾燥後、100〜120℃で8時間
乾燥後電気炉で空気雰囲気中、100〜600℃まで3
時間を要して昇温し550℃で4時間焼成した。
させ、よく撹拌しながら28%のアンモニア水2.9
Kgを30分間を要して滴下注入した。生じた沈澱ス
ラリーに脱イオン水を加え200に希釈し、一晩
放置後デカンテーシヨンを繰返し沈澱を洗浄し
た。沈澱を別し風乾燥後、100〜120℃で8時間
乾燥後電気炉で空気雰囲気中、100〜600℃まで3
時間を要して昇温し550℃で4時間焼成した。
焼成後の触媒を粉砕し、コロイダルシリカ(酸
化珪素)を全量の10%となるように加え、混練後
3mmφ×5mmのペレツトに押出し成型し550℃で
再び4時間焼成した。
化珪素)を全量の10%となるように加え、混練後
3mmφ×5mmのペレツトに押出し成型し550℃で
再び4時間焼成した。
この触媒を内径1インチのパイレツクスガラス
製反応器に15g充填し、反応管外部より電熱コイ
ルで370℃に加熱した。
製反応器に15g充填し、反応管外部より電熱コイ
ルで370℃に加熱した。
塩化水素ガス200ml/min、酸素100ml/min
(SV=500)を370℃に予熱してから触媒層に導入
し反応させた。触媒床温度は反応熱で386℃まで
上昇した。
(SV=500)を370℃に予熱してから触媒層に導入
し反応させた。触媒床温度は反応熱で386℃まで
上昇した。
反応器流出ガスをヨウ化カリ水溶液の吸収瓶と
苛性ソーダ水溶液の吸収瓶を直列につないだトラ
ツプで捕集し、チオ硫酸ソーダおよび塩酸で滴定
し、未反応塩化水素と生成した塩素を定量した。
苛性ソーダ水溶液の吸収瓶を直列につないだトラ
ツプで捕集し、チオ硫酸ソーダおよび塩酸で滴定
し、未反応塩化水素と生成した塩素を定量した。
塩化水素の転化率の経時変化は、第1図に示す
とおりとなり、25日間の連続運転後で70%の転化
率であつた。
とおりとなり、25日間の連続運転後で70%の転化
率であつた。
実施例 2
実施例1と同様の操作で得られた触媒を、内径
1インチの鉄分が0.8%含むニツケルで製作した
反応器に、175g充填し、反応管外部より砂動浴
により370℃に加熱した。塩化水素ガス2.33N
/min、酸素ガス1.17N/min(SV=500)を
370℃に予熱してから触媒層に導入し反応させた。
触媒床温度は、ガス入口より触媒層全長の20%に
あたる部分で反応による反応熱のため450℃の最
高温度を示した。
1インチの鉄分が0.8%含むニツケルで製作した
反応器に、175g充填し、反応管外部より砂動浴
により370℃に加熱した。塩化水素ガス2.33N
/min、酸素ガス1.17N/min(SV=500)を
370℃に予熱してから触媒層に導入し反応させた。
触媒床温度は、ガス入口より触媒層全長の20%に
あたる部分で反応による反応熱のため450℃の最
高温度を示した。
実施例1と同様の分析を行なつた。塩化水素の
転化率の経時変化は第1図に示すとおりとなり、
13日間の運転後で約72%の転化率であつた。
転化率の経時変化は第1図に示すとおりとなり、
13日間の運転後で約72%の転化率であつた。
実施例 3
実施例1と同様の方法で硝酸クロムとアンモニ
ア水とから得た沈澱のスラリーをデカンテーシヨ
ンで洗浄後、焼成後の全重量の10%にあたるコロ
イダルシリカを加えた。この混合スラリーをスプ
レードライヤーで乾燥して得られた粒状粉末を、
空気雰囲気中600℃で3時間焼成し平均粒径50〜
60μの触媒を得た。本触媒375gを内径2インチ
の鉄分0.8%を含むニツケルで製作した流動床反
応器に充填し、外部を砂動浴により370℃に加熱
した。塩化水素ガス5.00N/min、酸素ガス
2.50N/min(SV=500)を触媒床に導入し触媒
を流動させながら反応させた。触媒層の温度は発
熱により400℃となつた。
ア水とから得た沈澱のスラリーをデカンテーシヨ
ンで洗浄後、焼成後の全重量の10%にあたるコロ
イダルシリカを加えた。この混合スラリーをスプ
レードライヤーで乾燥して得られた粒状粉末を、
空気雰囲気中600℃で3時間焼成し平均粒径50〜
60μの触媒を得た。本触媒375gを内径2インチ
の鉄分0.8%を含むニツケルで製作した流動床反
応器に充填し、外部を砂動浴により370℃に加熱
した。塩化水素ガス5.00N/min、酸素ガス
2.50N/min(SV=500)を触媒床に導入し触媒
を流動させながら反応させた。触媒層の温度は発
熱により400℃となつた。
塩化水素の転化率の経時変化は第1図に示すと
おりとおり、14日間の運転後で約69%の転化率で
あつた。
おりとおり、14日間の運転後で約69%の転化率で
あつた。
比較例 1
内径1インチのステンレス合金鋼(SUS304)
で製作した反応器を用い、実施例2と同様の操作
で反応を行なつた。塩化水素の転化率の経時変化
は第1図に示すとおりとなり、7日間運転後で45
%の転化率であつた。
で製作した反応器を用い、実施例2と同様の操作
で反応を行なつた。塩化水素の転化率の経時変化
は第1図に示すとおりとなり、7日間運転後で45
%の転化率であつた。
比較例 2
内径1インチのステンレス合金鋼(SUS316L)
で製作した反応器を用い、実施例2と同様の操作
で反応を行なつた。塩化水素の転化率の経時変化
は第1図に示すとおりとなり、7日間の運転後62
%の転化率であつた。
で製作した反応器を用い、実施例2と同様の操作
で反応を行なつた。塩化水素の転化率の経時変化
は第1図に示すとおりとなり、7日間の運転後62
%の転化率であつた。
比較例 3
内径1インチのニツケル合金鋼(ハステロイ
C、鉄分4〜7%含有)で製作した反応器を用
い、実施例2と同様の操作で反応を行なつた。塩
化水素の転化率の経時変化は第1図に示すとおり
となり、9日間の運転後65%の転化率であつた。
C、鉄分4〜7%含有)で製作した反応器を用
い、実施例2と同様の操作で反応を行なつた。塩
化水素の転化率の経時変化は第1図に示すとおり
となり、9日間の運転後65%の転化率であつた。
比較例 4
内径2インチのニツケル合金鋼(ハステロイ
C、鉄分4〜7%含有)で製作した反応器を用
い、実施例3と同様の操作で反応を行なつた。塩
化水素の転化率の経時変化は第1図に示すとおり
となり、13日間の運転後56%の転化率であつた。
C、鉄分4〜7%含有)で製作した反応器を用
い、実施例3と同様の操作で反応を行なつた。塩
化水素の転化率の経時変化は第1図に示すとおり
となり、13日間の運転後56%の転化率であつた。
第1図は固定床反応器の材料を種々変えて、酸
化クロム触媒を用いて塩化水素の塩素への酸化を
行なつた連続運転日数と塩化水素の塩素への転化
率の経日変化を示す図である。 図中の各符号はそれぞれ次の意味がある。〇:
実施例1での転化率の経日変化、△:実施例2で
の転化率の経日変化、■:比較例1での転化率の
経日変化、▲:比較例2での転化率の経日変化、
▼:比較例3での転化率の経日変化。 第2図は流動床反応器の材料を種々変えて、酸
化クロム触媒を用いて塩化水素の塩素への酸化を
行なつた連続運転日数と塩化水素の塩素への転化
率の経日変化を示す図である。 図中の各符号はそれぞれ次の意味がある。〇:
実施例3での転化率の経日変化、▼:比較例4で
の転化率の経日変化。
化クロム触媒を用いて塩化水素の塩素への酸化を
行なつた連続運転日数と塩化水素の塩素への転化
率の経日変化を示す図である。 図中の各符号はそれぞれ次の意味がある。〇:
実施例1での転化率の経日変化、△:実施例2で
の転化率の経日変化、■:比較例1での転化率の
経日変化、▲:比較例2での転化率の経日変化、
▼:比較例3での転化率の経日変化。 第2図は流動床反応器の材料を種々変えて、酸
化クロム触媒を用いて塩化水素の塩素への酸化を
行なつた連続運転日数と塩化水素の塩素への転化
率の経日変化を示す図である。 図中の各符号はそれぞれ次の意味がある。〇:
実施例3での転化率の経日変化、▼:比較例4で
の転化率の経日変化。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 酸化クロム触媒の存在下に塩化水素と酸素を
反応させて、塩素を製造する反応器材質に、鉄を
1重量%以下含む材料を使用することを特徴とす
る塩素の製造方法。 2 反応器材料に鉄含有量が1重量%以下のニツ
ケル鋼を使用する特許請求の範囲第1項記載の塩
素の製造方法。
Priority Applications (13)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3292586A JPS62191403A (ja) | 1986-02-19 | 1986-02-19 | 塩素の製造方法 |
US07/013,426 US4774070A (en) | 1986-02-19 | 1987-02-11 | Production process of chlorine |
IL81532A IL81532A (en) | 1986-02-19 | 1987-02-11 | Process for production of chlorine |
AU68731/87A AU571383B2 (en) | 1986-02-19 | 1987-02-12 | Production of chlorine |
IN122/CAL/87A IN169002B (ja) | 1986-02-19 | 1987-02-12 | |
DE8787301334T DE3763399D1 (de) | 1986-02-19 | 1987-02-17 | Erzeugung von chlor. |
CA000529942A CA1260228A (en) | 1986-02-19 | 1987-02-17 | Production process of chlorine |
EP87301334A EP0233773B1 (en) | 1986-02-19 | 1987-02-17 | Production of chlorine |
BR8700757A BR8700757A (pt) | 1986-02-19 | 1987-02-18 | Processo para a producao de cloro |
KR1019870001313A KR900000079B1 (ko) | 1986-02-19 | 1987-02-18 | 염소의 제조방법 |
CN87101999.XA CN1003852B (zh) | 1986-02-19 | 1987-02-19 | 氯气的制造方法 |
HU872887A HU202160B (en) | 1986-02-19 | 1987-06-25 | Process for separating chlorine from gas mixtures |
DD87304715A DD266083A5 (de) | 1986-02-19 | 1987-07-07 | Verfahren zur herstellung von chlor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3292586A JPS62191403A (ja) | 1986-02-19 | 1986-02-19 | 塩素の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62191403A JPS62191403A (ja) | 1987-08-21 |
JPH053402B2 true JPH053402B2 (ja) | 1993-01-14 |
Family
ID=12372483
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3292586A Granted JPS62191403A (ja) | 1986-02-19 | 1986-02-19 | 塩素の製造方法 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS62191403A (ja) |
DD (1) | DD266083A5 (ja) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05217902A (ja) * | 1991-04-16 | 1993-08-27 | Tsurumi Soda Kk | 熱処理装置 |
KR960010775B1 (ko) * | 1993-12-01 | 1996-08-08 | 한국과학기술연구원 | 염화수소의 산화에 의한 염소제조용 염화세륨-삼산화이크롬 촉매 및 이의 제조방법 |
JP2004217455A (ja) * | 2003-01-14 | 2004-08-05 | Sumitomo Chem Co Ltd | 塩素ガスの乾燥装置 |
KR101379634B1 (ko) * | 2006-01-27 | 2014-03-28 | 바스프 에스이 | 염소의 제조 방법 |
DE102007020144A1 (de) * | 2007-04-26 | 2008-10-30 | Bayer Materialscience Ag | Kondensations-Adsorptionsprozess zur Entfernung organischer Komponenten aus einem Chlorwasserstoff enthaltenden Gasstrom |
-
1986
- 1986-02-19 JP JP3292586A patent/JPS62191403A/ja active Granted
-
1987
- 1987-07-07 DD DD87304715A patent/DD266083A5/de not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DD266083A5 (de) | 1989-03-22 |
JPS62191403A (ja) | 1987-08-21 |
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