JPH08217407A - 塩化水素の酸化のための方法 - Google Patents
塩化水素の酸化のための方法Info
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Classifications
-
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- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
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-
- 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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- C01B7/04—Preparation of chlorine from hydrogen chloride
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- B01J27/00—Catalysts comprising the elements or compounds of halogens, sulfur, selenium, tellurium, phosphorus or nitrogen; Catalysts comprising carbon compounds
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 できる限り簡単なやり方でそして高い空時収
量で酸素による塩化水素の酸化を可能にする方法であっ
て、ディーコン法のための流動床技術に対して触媒とし
て溶融された塩のシステムを用いることでそれ自体有利
でありそして以前の変形例、例えば2段階塩溶融液方法
又は単一段階のOppauer法の欠点を回避する方法
を見い出すことである。 【解決手段】 塩溶融液の存在下で酸素によって塩化水
素を酸化するための方法であって、塩溶融液が促進剤を
含むことを特徴とする方法がここに見い出された。
量で酸素による塩化水素の酸化を可能にする方法であっ
て、ディーコン法のための流動床技術に対して触媒とし
て溶融された塩のシステムを用いることでそれ自体有利
でありそして以前の変形例、例えば2段階塩溶融液方法
又は単一段階のOppauer法の欠点を回避する方法
を見い出すことである。 【解決手段】 塩溶融液の存在下で酸素によって塩化水
素を酸化するための方法であって、塩溶融液が促進剤を
含むことを特徴とする方法がここに見い出された。
Description
【0001】本発明は、塩化水素から塩素の製造のため
の改善された方法に関する。
の改善された方法に関する。
【0002】有機化合物の製造のための塩素の工業的使
用においては、大量の塩化水素が生成する。かくして、
例えば、プラスチックフォーム及びペイントのための原
材料として役立つイソシアネートの製造においては、1
トンのイソシアネートあたり0.58〜1.4tの塩化
水素が生成する。炭化水素例えばベンゼン及びトルエン
の塩素化においては、同様に大量の塩化水素が生成す
る。かくしてクロロベンゼンの製造においては、1トン
のクロロベンゼンあたり0.32tの塩化水素が生成す
る。
用においては、大量の塩化水素が生成する。かくして、
例えば、プラスチックフォーム及びペイントのための原
材料として役立つイソシアネートの製造においては、1
トンのイソシアネートあたり0.58〜1.4tの塩化
水素が生成する。炭化水素例えばベンゼン及びトルエン
の塩素化においては、同様に大量の塩化水素が生成す
る。かくしてクロロベンゼンの製造においては、1トン
のクロロベンゼンあたり0.32tの塩化水素が生成す
る。
【0003】塩化水素を処分するための種々の方法が知
られている。かくして、例えば、生成する塩化水素は、
水性塩酸への転移後に電気分解的に塩素及び水素に分割
することができる。この方法は、電気エネルギーに対す
る高い要求という欠点を有する。電気分解されるべき1
トンの塩化水素あたり約1600KWhが必要とされ
る。別の欠点は、電気エネルギーを供給するための、電
流を変換しそして整流するための、そして殊に電気分解
セルの高い資本コストである。
られている。かくして、例えば、生成する塩化水素は、
水性塩酸への転移後に電気分解的に塩素及び水素に分割
することができる。この方法は、電気エネルギーに対す
る高い要求という欠点を有する。電気分解されるべき1
トンの塩化水素あたり約1600KWhが必要とされ
る。別の欠点は、電気エネルギーを供給するための、電
流を変換しそして整流するための、そして殊に電気分解
セルの高い資本コストである。
【0004】この理由のために、酸素を使用しそして触
媒の存在下で化学的に塩化水素の酸化を実施する試みが
既に為された。この方法は、無機化学のテキストにおい
ては“ディーコン法”名付けられている(例えば、Le
hrbuch der anorganischen
Chemie,Hollemann−Wiberg,第
40〜46版、1958、81及び455頁参照)。こ
のディーコン法の利点は、反応のために外側からエネル
ギーを供給する必要がないことである。しかしながら、
この方法における欠点は、反応を平衡点までしか実施す
ることができないことである。それ故、ディーコン法を
実施した後で、なお塩化水素及び酸素を含む混合物を常
に分離しなければならない。
媒の存在下で化学的に塩化水素の酸化を実施する試みが
既に為された。この方法は、無機化学のテキストにおい
ては“ディーコン法”名付けられている(例えば、Le
hrbuch der anorganischen
Chemie,Hollemann−Wiberg,第
40〜46版、1958、81及び455頁参照)。こ
のディーコン法の利点は、反応のために外側からエネル
ギーを供給する必要がないことである。しかしながら、
この方法における欠点は、反応を平衡点までしか実施す
ることができないことである。それ故、ディーコン法を
実施した後で、なお塩化水素及び酸素を含む混合物を常
に分離しなければならない。
【0005】2段階の手順によってディーコン法のこの
基本的な欠点を治すための試みもまた既に為された。触
媒システム、例えば酸素及び塩化水素を吸収しそして、
他の実験条件下で、例えば比較的高温で、元の触媒の再
生をしながら塩素を再び放出することができるCu
(I)塩(US−A 4 119 705、2 418
931、2 418 930及び2 447 323参
照)又は酸化バナジウム(US−A−4 107 28
0参照)の使用が述べられている。このようなコンセプ
トの利点は、塩化水素と酸素含有触媒との反応において
生成される反応水を第一段階において分離除去すること
ができ、そして第二段階において高度に濃厚化された塩
素を生成させることである。このコンセプトにおける欠
点は、二つの反応段階の間に触媒システムを加熱しそし
て冷却しなければならずそして、適切な場合には、一つ
の反応ゾーンから他の一つに輸送しなければならないこ
とである。酸素を放出させるために使用される触媒の比
較的低い能力 - 例えば1tの酸化バナジウム溶融液は
僅かに約10kgの酸素を放出させることができるに過
ぎない - と組合わさって、これは、ディーコン法の利
点の大部分を消費するかなりの技術的な複雑さを意味す
る。
基本的な欠点を治すための試みもまた既に為された。触
媒システム、例えば酸素及び塩化水素を吸収しそして、
他の実験条件下で、例えば比較的高温で、元の触媒の再
生をしながら塩素を再び放出することができるCu
(I)塩(US−A 4 119 705、2 418
931、2 418 930及び2 447 323参
照)又は酸化バナジウム(US−A−4 107 28
0参照)の使用が述べられている。このようなコンセプ
トの利点は、塩化水素と酸素含有触媒との反応において
生成される反応水を第一段階において分離除去すること
ができ、そして第二段階において高度に濃厚化された塩
素を生成させることである。このコンセプトにおける欠
点は、二つの反応段階の間に触媒システムを加熱しそし
て冷却しなければならずそして、適切な場合には、一つ
の反応ゾーンから他の一つに輸送しなければならないこ
とである。酸素を放出させるために使用される触媒の比
較的低い能力 - 例えば1tの酸化バナジウム溶融液は
僅かに約10kgの酸素を放出させることができるに過
ぎない - と組合わさって、これは、ディーコン法の利
点の大部分を消費するかなりの技術的な複雑さを意味す
る。
【0006】単一段階反応でのディーコン法の工業的実
施のために今日まで存在するコンセプトは不満足であ
る。空気を酸化剤として使用して銅含有触媒を有する固
定床反応器を使用するという、19世紀にDeacon
によって為された提案は、塩素漂白液の製造のためには
ともかく使用することができる高度に希薄な不純な塩素
を引き渡すに過ぎない(Chem.Eng.Prog
r.44、657(1948)参照)。
施のために今日まで存在するコンセプトは不満足であ
る。空気を酸化剤として使用して銅含有触媒を有する固
定床反応器を使用するという、19世紀にDeacon
によって為された提案は、塩素漂白液の製造のためには
ともかく使用することができる高度に希薄な不純な塩素
を引き渡すに過ぎない(Chem.Eng.Prog
r.44、657(1948)参照)。
【0007】約450℃の温度で溶融液として、反応媒
体及び触媒として役立つ、例えば、塩化鉄(III)及び
塩化カリウムの混合物を使用する所謂“Oppauer
法”(DE 857 633参照)に関して改善された
技術が開発された。反応器は、原料ガス、塩化水素及び
酸素を中に通すことが溶融された塩の循環を引き起こす
ように、中央に組み込まれた内部パイプを有する、セラ
ミック材料で内張りされたタワーである。
体及び触媒として役立つ、例えば、塩化鉄(III)及び
塩化カリウムの混合物を使用する所謂“Oppauer
法”(DE 857 633参照)に関して改善された
技術が開発された。反応器は、原料ガス、塩化水素及び
酸素を中に通すことが溶融された塩の循環を引き起こす
ように、中央に組み込まれた内部パイプを有する、セラ
ミック材料で内張りされたタワーである。
【0008】しかしながら、このコンセプトにおける大
きな欠点は、非常に低い空時収量(1リットルの溶融液
あたりそして1時間あたり約15gの塩素)である。こ
の理由のために、Oppauer法は、塩化水素の電気
分解と比較して有利ではない。
きな欠点は、非常に低い空時収量(1リットルの溶融液
あたりそして1時間あたり約15gの塩素)である。こ
の理由のために、Oppauer法は、塩化水素の電気
分解と比較して有利ではない。
【0009】乏しい空時収量には、多数の別の欠点、例
えば溶融された塩の大きなよどんだ(standin
g)容積、相応した高い資本コスト及びコストが嵩むメ
ンテナンスを有する大きな装置容積を伴う。
えば溶融された塩の大きなよどんだ(standin
g)容積、相応した高い資本コスト及びコストが嵩むメ
ンテナンスを有する大きな装置容積を伴う。
【0010】更にまた、このような大きな溶融液容積の
熱管理は、温度維持、加熱に関して、そして大きな反応
器の熱的慣性によって更に強められるプラントの停止の
間に非常に粗末にしか遂行することができない。
熱管理は、温度維持、加熱に関して、そして大きな反応
器の熱的慣性によって更に強められるプラントの停止の
間に非常に粗末にしか遂行することができない。
【0011】これらの欠点を回避するために、反応をも
っと低い温度、例えば400℃未満で実施することが提
案された。しかしながら、これらの温度においては、銅
塩溶融液から固体が分離してくる可能性がある。それ
故、塩溶融液を特別な不活性支持体、例えば、シリカ又
は酸化アルミニウムに付与し、そして反応を流動床中で
実施した(GB−B 908 022参照)。新しい提
案は不活性支持体上のクロム含有触媒を推薦し、そして
400℃未満の温度が同様に選ばれる(EP−A184
413)。
っと低い温度、例えば400℃未満で実施することが提
案された。しかしながら、これらの温度においては、銅
塩溶融液から固体が分離してくる可能性がある。それ
故、塩溶融液を特別な不活性支持体、例えば、シリカ又
は酸化アルミニウムに付与し、そして反応を流動床中で
実施した(GB−B 908 022参照)。新しい提
案は不活性支持体上のクロム含有触媒を推薦し、そして
400℃未満の温度が同様に選ばれる(EP−A184
413)。
【0012】流動床技術を使用してディーコン法の問題
を解決するためのこれらの提案のすべてにおいて、触媒
の不満足な安定性及び失活後のそれらの高度に複雑な処
分は、非常に不利である。加えて、流動床技術において
は回避することができない細かな粉末は、反応混合物か
らのそれの除去という問題を課する。更にまた、堅い触
媒を必要とする流動反応ゾーンは、反応混合物によって
引き起こされる腐食と組合わさって、かなりの技術的問
題をもたらしそして工業プラントの利用性を損なう増大
した浸蝕を導く。
を解決するためのこれらの提案のすべてにおいて、触媒
の不満足な安定性及び失活後のそれらの高度に複雑な処
分は、非常に不利である。加えて、流動床技術において
は回避することができない細かな粉末は、反応混合物か
らのそれの除去という問題を課する。更にまた、堅い触
媒を必要とする流動反応ゾーンは、反応混合物によって
引き起こされる腐食と組合わさって、かなりの技術的問
題をもたらしそして工業プラントの利用性を損なう増大
した浸蝕を導く。
【0013】400℃よりも高い温度で不活性支持体上
で溶融された塩を使用する方法の別の欠点は、比較的高
い酸素過剰を用いる場合にのみ、満足な反応速度そし
て、結果として良好な空時収量が可能であることであ
る。しかしながら、これは、溶媒例えばCCl4又はS2
Cl2を使用する反応混合物の後処理を要求する(DE
−A 1 467 142参照)。
で溶融された塩を使用する方法の別の欠点は、比較的高
い酸素過剰を用いる場合にのみ、満足な反応速度そし
て、結果として良好な空時収量が可能であることであ
る。しかしながら、これは、溶媒例えばCCl4又はS2
Cl2を使用する反応混合物の後処理を要求する(DE
−A 1 467 142参照)。
【0014】それ故、本発明の目的は、できる限り最も
簡単なやり方でそして高い空時収量で酸素による塩化水
素の酸化を可能にする方法であって、ディーコン法のた
めの流動床技術に対して触媒として溶融された塩のシス
テムを用いることでそれ自体有利でありそして以前の変
形例、例えば2段階塩溶融液方法又は単一段階のOpp
auer法の欠点を回避する方法を見い出すことであっ
た。
簡単なやり方でそして高い空時収量で酸素による塩化水
素の酸化を可能にする方法であって、ディーコン法のた
めの流動床技術に対して触媒として溶融された塩のシス
テムを用いることでそれ自体有利でありそして以前の変
形例、例えば2段階塩溶融液方法又は単一段階のOpp
auer法の欠点を回避する方法を見い出すことであっ
た。
【0015】更にまた、化学量論的な条件と比較して比
較的小さな酸素過剰を用いることができる場合には、そ
れはこの関係においては有利であろう。
較的小さな酸素過剰を用いることができる場合には、そ
れはこの関係においては有利であろう。
【0016】塩溶融液の存在下で酸素によって塩化水素
を酸化するための方法であって、塩溶融液が促進剤を含
むことを特徴とする方法がここに見い出された。
を酸化するための方法であって、塩溶融液が促進剤を含
むことを特徴とする方法がここに見い出された。
【0017】促進剤なしの塩溶融液は、例えば、金属塩
及び融点を下げる塩の混合物で良い。金属塩は、酸素に
よる塩化水素の酸化のために接触的に不活性なそして接
触的に活性な両方の塩で良い。各々の場合において、本
発明による促進剤の添加は、反応速度及び空時収量の増
加をもたらす。
及び融点を下げる塩の混合物で良い。金属塩は、酸素に
よる塩化水素の酸化のために接触的に不活性なそして接
触的に活性な両方の塩で良い。各々の場合において、本
発明による促進剤の添加は、反応速度及び空時収量の増
加をもたらす。
【0018】使用することができる金属塩は、例えば、
元素の周期表の主族I〜V及び亜族I〜VIIIの金属の塩で
ある。アルミニウム、ランタン、チタン、ジルコニウ
ム、バナジウム、ニオブ、クロム、モリブデン、タング
ステン、マンガン、鉄、コバルト、ニッケル、銅及び亜
鉛の塩が好ましい。バナジウム、クロム、マンガン、
鉄、コバルト、ニッケル、銅及び亜鉛の塩が特に好まし
い。銅塩が非常に特に好ましい。
元素の周期表の主族I〜V及び亜族I〜VIIIの金属の塩で
ある。アルミニウム、ランタン、チタン、ジルコニウ
ム、バナジウム、ニオブ、クロム、モリブデン、タング
ステン、マンガン、鉄、コバルト、ニッケル、銅及び亜
鉛の塩が好ましい。バナジウム、クロム、マンガン、
鉄、コバルト、ニッケル、銅及び亜鉛の塩が特に好まし
い。銅塩が非常に特に好ましい。
【0019】融点を下げる塩は、例えば、元素の周期表
の主族及び亜族I〜III及び主族IV〜Vの金属の塩、例え
ば、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セ
シウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、
バリウム、アルミニウム、ガリウム、インジウム、タリ
ウム、ゲルマニウム、スズ、アンチモン、ビスマス、
鉛、亜鉛及び銀の塩で良い。リチウム、ナトリウム、カ
リウム、アルミニウム及び亜鉛の塩が好ましい。カリウ
ムの塩が特に好ましい。
の主族及び亜族I〜III及び主族IV〜Vの金属の塩、例え
ば、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セ
シウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、
バリウム、アルミニウム、ガリウム、インジウム、タリ
ウム、ゲルマニウム、スズ、アンチモン、ビスマス、
鉛、亜鉛及び銀の塩で良い。リチウム、ナトリウム、カ
リウム、アルミニウム及び亜鉛の塩が好ましい。カリウ
ムの塩が特に好ましい。
【0020】促進剤なしの塩溶融液は、例えば、以下の
タイプの混合物:LiCl/KCl、ZnCl2/KC
l、KCl/NaCl/LiCl、MgCl2/KC
l、AlCl3/KCl、AlCl3/NaCl、V2O5
/K2SO4/K2S2O7、CrCl3/NaCl/KC
l、MnCl2/NaCl、MnCl2/KCl、MnC
l2/KCl/NaCl、MnCl2/AlCl3、Mn
Cl2/GaCl3、MnCl2/SnCl2、MnCl2
/PbCl2、MnCl2/ZnCl2、FeCl3/Li
Cl、FeCl3/NaCl、FeCl3/KCl、Fe
Cl3/CsCl、FeCl3/KCl、FeCl3/A
lCl3、FeCl3/GaCl3、FeCl3/SnCl
4、FeCl3/PbCl2、FeCl3/BiCl3、F
eCl3/TiCl4、FeCl3/MoCl5、FeCl
3/ZnCl2、FeCl3/NaCl/ZrCl4、Fe
Cl3/KCl/ZrCl4、FeCl3/NaCl/W
Cl4、CoCl2/NaCl、CoCl2/KCl、C
oCl2/GaCl3、CoCl2/SnCl2、CoCl
2/PbCl2、CoCl2/ZnCl2、CuCl/Na
Cl、CuCl/KCl、CuCl/RbCl、CuC
l/CsCl、CuCl/AlCl3、CuCl/Ga
Cl3、CuCl/InCl3、CuCl/TlCl、C
uCl/SnCl2、CuCl/PbCl2、CuCl/
BiCl3、CuCl/FeCl3、CuCl/AgC
l、CuCl/ZnCl2、LaCl3/FeCl2/S
nCl2、NaCl/SnCl2、FeCl2/SnCl2
及びNaCl/CaCl2である。V2O5/K2SO4/
K2S2O7、CrCl3/NaCl/KCl、MnCl2
/KCl、FeCl3/KCl及びCuCl/KClの
タイプの混合物が好ましい。V2O5/K2SO4/K2S2
O7、FeCl3/KCl及びCuCl/KClのタイプ
の混合物が特に好ましい。KCl及びCuClの混合物
が非常に特に好ましい。
タイプの混合物:LiCl/KCl、ZnCl2/KC
l、KCl/NaCl/LiCl、MgCl2/KC
l、AlCl3/KCl、AlCl3/NaCl、V2O5
/K2SO4/K2S2O7、CrCl3/NaCl/KC
l、MnCl2/NaCl、MnCl2/KCl、MnC
l2/KCl/NaCl、MnCl2/AlCl3、Mn
Cl2/GaCl3、MnCl2/SnCl2、MnCl2
/PbCl2、MnCl2/ZnCl2、FeCl3/Li
Cl、FeCl3/NaCl、FeCl3/KCl、Fe
Cl3/CsCl、FeCl3/KCl、FeCl3/A
lCl3、FeCl3/GaCl3、FeCl3/SnCl
4、FeCl3/PbCl2、FeCl3/BiCl3、F
eCl3/TiCl4、FeCl3/MoCl5、FeCl
3/ZnCl2、FeCl3/NaCl/ZrCl4、Fe
Cl3/KCl/ZrCl4、FeCl3/NaCl/W
Cl4、CoCl2/NaCl、CoCl2/KCl、C
oCl2/GaCl3、CoCl2/SnCl2、CoCl
2/PbCl2、CoCl2/ZnCl2、CuCl/Na
Cl、CuCl/KCl、CuCl/RbCl、CuC
l/CsCl、CuCl/AlCl3、CuCl/Ga
Cl3、CuCl/InCl3、CuCl/TlCl、C
uCl/SnCl2、CuCl/PbCl2、CuCl/
BiCl3、CuCl/FeCl3、CuCl/AgC
l、CuCl/ZnCl2、LaCl3/FeCl2/S
nCl2、NaCl/SnCl2、FeCl2/SnCl2
及びNaCl/CaCl2である。V2O5/K2SO4/
K2S2O7、CrCl3/NaCl/KCl、MnCl2
/KCl、FeCl3/KCl及びCuCl/KClの
タイプの混合物が好ましい。V2O5/K2SO4/K2S2
O7、FeCl3/KCl及びCuCl/KClのタイプ
の混合物が特に好ましい。KCl及びCuClの混合物
が非常に特に好ましい。
【0021】金属酸化物例えばV2O5を使用する場合に
は、本発明による方法を実施する時には、これらは塩に
転換する。
は、本発明による方法を実施する時には、これらは塩に
転換する。
【0022】塩溶融液に本発明に従って添加される促進
剤は、例えば、元素の周期表の亜族I〜VIIIの並びに/
又は希土類元素の金属塩、例えば、スカンジウム、イッ
トリウム、ランタン、チタン、ジルコニウム、ハフニウ
ム、バナジウム、ニオブ、タンタル、クロム、モリブデ
ン、タングステン、マンガン、レニウム、コバルト、ロ
ジウム、イリジウム、ニッケル、パラジウム、白金、
銅、銀、金の塩、並びに希土類元素の塩、例えば、セリ
ウム、プラセオジム、ネオジム、サマリウム、ユウロピ
ウム、ガドリニウムの塩、並びにトリウム及びウラニウ
ムの塩で良い。ランタン、チタン、ジルコニウム、バナ
ジウム、クロム、モリブデン、タングステン、マンガ
ン、レニウム、鉄、ルテニウム、コバルト、ロジウム、
イリジウム、ニッケル、パラジウム、白金、銅、セリウ
ム、プラセオジム、ネオジム及びトリウムの塩が好まし
い。ランタン、バナジウム、クロム、マンガン、鉄、コ
バルト、ニッケル、銅、セリウム、プラセオジム及びネ
オジムの塩が特に好ましい。鉄及び銅の塩が非常に特に
好ましい。
剤は、例えば、元素の周期表の亜族I〜VIIIの並びに/
又は希土類元素の金属塩、例えば、スカンジウム、イッ
トリウム、ランタン、チタン、ジルコニウム、ハフニウ
ム、バナジウム、ニオブ、タンタル、クロム、モリブデ
ン、タングステン、マンガン、レニウム、コバルト、ロ
ジウム、イリジウム、ニッケル、パラジウム、白金、
銅、銀、金の塩、並びに希土類元素の塩、例えば、セリ
ウム、プラセオジム、ネオジム、サマリウム、ユウロピ
ウム、ガドリニウムの塩、並びにトリウム及びウラニウ
ムの塩で良い。ランタン、チタン、ジルコニウム、バナ
ジウム、クロム、モリブデン、タングステン、マンガ
ン、レニウム、鉄、ルテニウム、コバルト、ロジウム、
イリジウム、ニッケル、パラジウム、白金、銅、セリウ
ム、プラセオジム、ネオジム及びトリウムの塩が好まし
い。ランタン、バナジウム、クロム、マンガン、鉄、コ
バルト、ニッケル、銅、セリウム、プラセオジム及びネ
オジムの塩が特に好ましい。鉄及び銅の塩が非常に特に
好ましい。
【0023】本発明に従って使用されるべき促進剤を含
む混合物は、例えば、以下のタイプの混合物:LiCl
/KCl/FeCl3、LiCl/KCl/NdCl3/
PrCl3、KCl/NaCl/LiCl/FeCl3、
KCl/NaCl/LiCl/NdCl3、/PrC
l3、MgCl2/KCl/FeCl3、MgCl2/KC
l/NdCl3/PrCl3、MgCl2/KCl/La
Cl3、MgCl2/KCl/CeCl3、AlCl3/K
Cl/FeCl3、AlCl3/KCl/NdCl3、A
lCl3/KCl/PrCl3、AlCl3/KCl/N
dCl3/PrCl3、AlCl3/KCl/LaCl3、
AlCl3/KCl/CeCl3、AlCl3/NaCl
/FeCl3、AlCl3/NaCl/NdCl3、Al
Cl3/NaCl/PrCl3、AlCl3/NaCl/
NdCl3/PrCl3、AlCl3/NaCl/LaC
l3、AlCl3/NaCl/CeCl3、V2O5/K2S
O4/K2S2O7/FeCl3、V2O5/K2SO4/K2S
2O7/CuCl、V2O5/K2SO4/K2S2O7/La
Cl3、V2O5/K2SO4/K2S2O7/CeCl3、V2
O5/K2SO4/K2S2O7/NdCl3、V2O5/K2S
O4/K2S2O7/NdCl3/PrCl3、CrCl3/
NaCl/KCl/FeCl3、MnCl2/KCl/F
eCl3、MnCl2/KCl/LaCl3、MnCl2/
KCl/CeCl3、MnCl2/KCl/NdCl3/
PrCl3、MnCl2/AlCl3/FeCl3、MnC
l2/KCl/NaCl/FeCl3、MnCl2/Sn
Cl2/FeCl3、MnCl2/SnCl2/LaC
l3、MnCl2/SnCl2/CeCl3、MnCl2/
SnCl2/NdCl3、MnCl2/SnCl2/PrC
l3、MnCl2/SnCl2/NdCl3/PrCl3、
FeCl3/KCl/NdCl3/PrCl3、FeCl3
/LiCl/CuCl、FeCl3/NaCl/CuC
l、FeCl3/KCl/CuCl、FeCl3/ZnC
l2/CuCl、FeCl3/NaCl/ZrCl4、C
oCl2/SnCl2/FeCl3、CuCl/KCl/
FeCl3、CuCl/AlCl3/FeCl3、CuC
l/BiCl3/FeCl3、CuCl/CsCl/Fe
Cl3、CuCl/FeCl3、CuCl/SnCl2/
FeCl3、CuCl/ZnCl2/FeCl3、CuC
l/TlCl/FeCl3、CuCl/KCl/NdC
l3、CuCl/KCl/PrCl3、CuCl/KCl
/LaCl3、CuCl/KCl/CeCl3、CuCl
/KCl/NdCl3/PrCl3、ZnCl2/KCl
/FeCl3、ZnCl2/KCl/NdCl3/PrC
l3である。以下のタイプの混合物:V2O5/K2SO4
/K2S2O7/FeCl3、FeCl3/KCl/NdC
l3/PrCl3、CuCl/KCl/FeCl3、Cu
Cl/AlCl3/FeCl3、CuCl/BiCl3/
FeCl3、CuCl/CsCl/FeCl3、CuCl
/FeCl3、CuCl/SnCl2/FeCl3、Cu
Cl/ZnCl2/FeCl3、CuCl/KCl/Nd
Cl3、CuCl/KCl/PrCl3、CuCl/KC
l/LaCl3、CuCl/KCl/CeCl3、CuC
l/KCl/NdCl3/PrCl3、CeCl3/Na
Cl/SnCl2、CeCl3/FeCl2/SnCl2及
びNdCl3/NaCl/CaCl2が好ましい。CuC
l/KCl/FeCl3、CuCl/KCl/NdC
l3、CuCl/KCl/PrCl3及びCuCl/KC
l/NdCl3/PrCl3の混合物が特に好ましい。C
uCl、KCl及びFeCl3の混合物が非常に特に好
ましい。
む混合物は、例えば、以下のタイプの混合物:LiCl
/KCl/FeCl3、LiCl/KCl/NdCl3/
PrCl3、KCl/NaCl/LiCl/FeCl3、
KCl/NaCl/LiCl/NdCl3、/PrC
l3、MgCl2/KCl/FeCl3、MgCl2/KC
l/NdCl3/PrCl3、MgCl2/KCl/La
Cl3、MgCl2/KCl/CeCl3、AlCl3/K
Cl/FeCl3、AlCl3/KCl/NdCl3、A
lCl3/KCl/PrCl3、AlCl3/KCl/N
dCl3/PrCl3、AlCl3/KCl/LaCl3、
AlCl3/KCl/CeCl3、AlCl3/NaCl
/FeCl3、AlCl3/NaCl/NdCl3、Al
Cl3/NaCl/PrCl3、AlCl3/NaCl/
NdCl3/PrCl3、AlCl3/NaCl/LaC
l3、AlCl3/NaCl/CeCl3、V2O5/K2S
O4/K2S2O7/FeCl3、V2O5/K2SO4/K2S
2O7/CuCl、V2O5/K2SO4/K2S2O7/La
Cl3、V2O5/K2SO4/K2S2O7/CeCl3、V2
O5/K2SO4/K2S2O7/NdCl3、V2O5/K2S
O4/K2S2O7/NdCl3/PrCl3、CrCl3/
NaCl/KCl/FeCl3、MnCl2/KCl/F
eCl3、MnCl2/KCl/LaCl3、MnCl2/
KCl/CeCl3、MnCl2/KCl/NdCl3/
PrCl3、MnCl2/AlCl3/FeCl3、MnC
l2/KCl/NaCl/FeCl3、MnCl2/Sn
Cl2/FeCl3、MnCl2/SnCl2/LaC
l3、MnCl2/SnCl2/CeCl3、MnCl2/
SnCl2/NdCl3、MnCl2/SnCl2/PrC
l3、MnCl2/SnCl2/NdCl3/PrCl3、
FeCl3/KCl/NdCl3/PrCl3、FeCl3
/LiCl/CuCl、FeCl3/NaCl/CuC
l、FeCl3/KCl/CuCl、FeCl3/ZnC
l2/CuCl、FeCl3/NaCl/ZrCl4、C
oCl2/SnCl2/FeCl3、CuCl/KCl/
FeCl3、CuCl/AlCl3/FeCl3、CuC
l/BiCl3/FeCl3、CuCl/CsCl/Fe
Cl3、CuCl/FeCl3、CuCl/SnCl2/
FeCl3、CuCl/ZnCl2/FeCl3、CuC
l/TlCl/FeCl3、CuCl/KCl/NdC
l3、CuCl/KCl/PrCl3、CuCl/KCl
/LaCl3、CuCl/KCl/CeCl3、CuCl
/KCl/NdCl3/PrCl3、ZnCl2/KCl
/FeCl3、ZnCl2/KCl/NdCl3/PrC
l3である。以下のタイプの混合物:V2O5/K2SO4
/K2S2O7/FeCl3、FeCl3/KCl/NdC
l3/PrCl3、CuCl/KCl/FeCl3、Cu
Cl/AlCl3/FeCl3、CuCl/BiCl3/
FeCl3、CuCl/CsCl/FeCl3、CuCl
/FeCl3、CuCl/SnCl2/FeCl3、Cu
Cl/ZnCl2/FeCl3、CuCl/KCl/Nd
Cl3、CuCl/KCl/PrCl3、CuCl/KC
l/LaCl3、CuCl/KCl/CeCl3、CuC
l/KCl/NdCl3/PrCl3、CeCl3/Na
Cl/SnCl2、CeCl3/FeCl2/SnCl2及
びNdCl3/NaCl/CaCl2が好ましい。CuC
l/KCl/FeCl3、CuCl/KCl/NdC
l3、CuCl/KCl/PrCl3及びCuCl/KC
l/NdCl3/PrCl3の混合物が特に好ましい。C
uCl、KCl及びFeCl3の混合物が非常に特に好
ましい。
【0024】促進剤を含みそして本発明に従って使用さ
れるべき塩溶融液はまた、適切な場合には、金属塩、融
点を下げる塩及び/又は促進剤から成る群からの複数の
成分を同時に含むことができる。
れるべき塩溶融液はまた、適切な場合には、金属塩、融
点を下げる塩及び/又は促進剤から成る群からの複数の
成分を同時に含むことができる。
【0025】促進剤がまた融点を下げる塩のために与え
られた定義に従う場合には、この場合には融点を下げる
塩の別途の添加は全く必要ではない。この時には促進剤
は両方の機能を引き受ける。しかしながら、少なくとも
3つの異なる成分、即ち、金属塩のために与えられた定
義に従う少なくとも一つの成分、融点を下げる塩のため
に与えられた定義に従う少なくとも一つの成分、及び促
進剤のために与えられた定義に従う少なくとも一つの成
分を含む塩溶融液を用いることが好ましい。
られた定義に従う場合には、この場合には融点を下げる
塩の別途の添加は全く必要ではない。この時には促進剤
は両方の機能を引き受ける。しかしながら、少なくとも
3つの異なる成分、即ち、金属塩のために与えられた定
義に従う少なくとも一つの成分、融点を下げる塩のため
に与えられた定義に従う少なくとも一つの成分、及び促
進剤のために与えられた定義に従う少なくとも一つの成
分を含む塩溶融液を用いることが好ましい。
【0026】上で述べた塩溶融液の金属成分が、例えば
鉄、銅又はバナジウムのように、複数の酸化状態を取る
ことができる場合には、この金属成分は任意の酸化状態
で又は異なる酸化状態の任意の混合物として使用するこ
とができる。本発明による方法が実施されている間に、
酸化状態が変わる可能性がある。
鉄、銅又はバナジウムのように、複数の酸化状態を取る
ことができる場合には、この金属成分は任意の酸化状態
で又は異なる酸化状態の任意の混合物として使用するこ
とができる。本発明による方法が実施されている間に、
酸化状態が変わる可能性がある。
【0027】溶融液全体を基にした本発明による方法に
おいて用いられる融点を下げる塩の量は、0〜99重量
%、好ましくは10〜90重量%で良く、そして、非常
に特に好ましくは、使用される成分の共晶混合物の組成
にほぼ対応する。
おいて用いられる融点を下げる塩の量は、0〜99重量
%、好ましくは10〜90重量%で良く、そして、非常
に特に好ましくは、使用される成分の共晶混合物の組成
にほぼ対応する。
【0028】促進剤は反応の間は塩溶融液中に完全に溶
解される必要はないが、それが好ましい。塩溶融液中の
それらの濃度は、各々の場合において塩溶融液全体を基
にして例えば0.01〜100モル%、好ましくは0.
1〜50モル%、そして特に好ましくは0.1〜10モ
ル%で良い。
解される必要はないが、それが好ましい。塩溶融液中の
それらの濃度は、各々の場合において塩溶融液全体を基
にして例えば0.01〜100モル%、好ましくは0.
1〜50モル%、そして特に好ましくは0.1〜10モ
ル%で良い。
【0029】本発明に従って使用される金属塩、融点を
下げる塩及び促進剤は、例えば、直接に塩として、例え
ばハロゲン化物、硝酸塩、硫酸塩又はピロ硫酸塩として
使用することができる。金属塩の前駆体、例えば、本発
明による方法を実施する時に金属塩に変換する金属酸化
物又は金属水酸化物又は元素状金属もまた使用すること
ができる。好ましくは塩化物が使用される。
下げる塩及び促進剤は、例えば、直接に塩として、例え
ばハロゲン化物、硝酸塩、硫酸塩又はピロ硫酸塩として
使用することができる。金属塩の前駆体、例えば、本発
明による方法を実施する時に金属塩に変換する金属酸化
物又は金属水酸化物又は元素状金属もまた使用すること
ができる。好ましくは塩化物が使用される。
【0030】高い収率を達成するために必要とされる反
応温度は、使用される促進剤を含む塩溶融液の活性に本
質的に依存する。それは一般には室温〜1000℃であ
る。好ましくは300℃〜600℃の温度、特に好まし
くは350℃〜550℃の温度が用いられる。
応温度は、使用される促進剤を含む塩溶融液の活性に本
質的に依存する。それは一般には室温〜1000℃であ
る。好ましくは300℃〜600℃の温度、特に好まし
くは350℃〜550℃の温度が用いられる。
【0031】本発明による方法を実施するための圧力
は、例えば、0.1〜50barで良い。好ましくは
0.5〜10bar、特に好ましくは1〜3barの圧
力が用いられる。
は、例えば、0.1〜50barで良い。好ましくは
0.5〜10bar、特に好ましくは1〜3barの圧
力が用いられる。
【0032】塩化水素の本発明による酸化は、原則とし
て任意の酸素含有ガスを使用して成功する。しかしなが
ら、好ましくは、90容量%よりも多い酸素の酸素含量
を有するガスを用いる。
て任意の酸素含有ガスを使用して成功する。しかしなが
ら、好ましくは、90容量%よりも多い酸素の酸素含量
を有するガスを用いる。
【0033】塩化水素対酸素の比は広い範囲で変わり得
る。例えば、塩化水素対酸素のモル比は、40:1〜
1:2.5で変わり得る。好ましくはこの比は20:1
〜1:1.25、特に好ましくは8:1〜1:0.5、
非常に特に好ましくは5:1〜1:0.3である。
る。例えば、塩化水素対酸素のモル比は、40:1〜
1:2.5で変わり得る。好ましくはこの比は20:1
〜1:1.25、特に好ましくは8:1〜1:0.5、
非常に特に好ましくは5:1〜1:0.3である。
【0034】本発明による方法は、原料が連続相として
反応ゾーン中に導かれそして促進剤を含む塩溶融液が連
続相中に分散されるようなやり方で有利には実施され
る。
反応ゾーン中に導かれそして促進剤を含む塩溶融液が連
続相中に分散されるようなやり方で有利には実施され
る。
【0035】原料という語は、反応にもたらされる塩化
水素及び酸素のガス混合物を意味すると考えられ、この
混合物は不活性ガス部分、例えば、窒素、二酸化炭素、
アルゴン及び/又はヘリウム又は不純物例えば一酸化炭
素を多分含むことができる。
水素及び酸素のガス混合物を意味すると考えられ、この
混合物は不活性ガス部分、例えば、窒素、二酸化炭素、
アルゴン及び/又はヘリウム又は不純物例えば一酸化炭
素を多分含むことができる。
【0036】反応が進行している反応ゾーンにおいて
は、式 4HCl+O2→2Cl2+2H2O に従って原料から生成物への連続的な転換が起きる。生
成物混合物は、塩素、スチーム、及び多分不活性ガス部
分を含み、そして不純物及び未反応原料を含む可能性が
ある。本発明による方法を使用することによって、適切
な反応条件で、熱力学的平衡を得ることができ、即ち可
能な最大の塩素収率を達成することができる。
は、式 4HCl+O2→2Cl2+2H2O に従って原料から生成物への連続的な転換が起きる。生
成物混合物は、塩素、スチーム、及び多分不活性ガス部
分を含み、そして不純物及び未反応原料を含む可能性が
ある。本発明による方法を使用することによって、適切
な反応条件で、熱力学的平衡を得ることができ、即ち可
能な最大の塩素収率を達成することができる。
【0037】連続相と分散相の間の接触時間が0.00
1〜500秒、好ましくは0.01〜50秒、特に好ま
しくは0.1〜4秒であるようなやり方で本発明による
方法を行うことが有利である。
1〜500秒、好ましくは0.01〜50秒、特に好ま
しくは0.1〜4秒であるようなやり方で本発明による
方法を行うことが有利である。
【0038】好ましくは、原料の連続相及び促進剤を含
む塩溶融液は向流で流される。
む塩溶融液は向流で流される。
【0039】本発明による方法を実施するために適切で
ある反応装置は、工業的には、例えばしたたる(tri
ckling)膜反応器、充填反応器、噴霧塔反応器及
び気泡塔反応器である。
ある反応装置は、工業的には、例えばしたたる(tri
ckling)膜反応器、充填反応器、噴霧塔反応器及
び気泡塔反応器である。
【0040】したたる膜反応器が好ましい。本発明によ
る方法は、連続的に、不連続的に又はサイクルで実施す
ることができる。
る方法は、連続的に、不連続的に又はサイクルで実施す
ることができる。
【0041】本発明による方法は、塩溶融液の存在下で
の酸素又は酸素含有ガスによる塩化水素の酸化を先行技
術によるよりも高い転化率で可能にする。更にまた、反
応は先行技術によるより高い空時収量でそしてより簡単
なやり方で起きる。
の酸素又は酸素含有ガスによる塩化水素の酸化を先行技
術によるよりも高い転化率で可能にする。更にまた、反
応は先行技術によるより高い空時収量でそしてより簡単
なやり方で起きる。
【0042】本発明による方法は、更に、促進剤の添加
が反応速度を増しそしてこのことによって転化率及び空
時収量が顕著に改善されるという利点を有する。結果と
して、より小さな反応器を使用することができ、そして
資本コストを減らすことができる。取り扱うべき塩溶融
液のより小さな体積は、例えば加熱プロセスの間に起き
るエネルギーロスを減らす。加えて、始動及び停止プロ
セスが短くなる。
が反応速度を増しそしてこのことによって転化率及び空
時収量が顕著に改善されるという利点を有する。結果と
して、より小さな反応器を使用することができ、そして
資本コストを減らすことができる。取り扱うべき塩溶融
液のより小さな体積は、例えば加熱プロセスの間に起き
るエネルギーロスを減らす。加えて、始動及び停止プロ
セスが短くなる。
【0043】先行技術に対する本発明による方法の利点
を以下の実施例によって説明する。
を以下の実施例によって説明する。
【0044】
【実施例】実施例1 工業的に使用される反応器のためのモデルとしての役割
を果たす比較的小さなバッチのための1lのガラス反応
器中に、318.6g(4.27モル)の塩化カリウ
ム、423.0g(4.27モル)の塩化銅(I)、1
58.1g(0.44モル)の塩化ネオジム六水和物及
び68.5g(0.19モル)の塩化プラセオジム六水
和物(モル比;1:1:0.1:0.045)の混合物
を初期仕込みとして導入し、そして450℃の温度に加
熱した。この混合物は約150℃で溶融し、そして41
5mlの体積を占める実質的に黒い容易に撹拌可能な溶
融液になった。48l/hの塩化水素及び12.6l/
hの酸素(工業グレードの品質)をガラスフリットを通
して撹拌しながら連続的に導入した。平衡が確立した後
で、生成物ガス流れをヨウ化カリウム溶液中に導入する
こと及びチオ硫酸塩によるヨウ素滴定測定によって塩素
収率を測定した。得られた塩素収率は表1中に見ること
ができる。
を果たす比較的小さなバッチのための1lのガラス反応
器中に、318.6g(4.27モル)の塩化カリウ
ム、423.0g(4.27モル)の塩化銅(I)、1
58.1g(0.44モル)の塩化ネオジム六水和物及
び68.5g(0.19モル)の塩化プラセオジム六水
和物(モル比;1:1:0.1:0.045)の混合物
を初期仕込みとして導入し、そして450℃の温度に加
熱した。この混合物は約150℃で溶融し、そして41
5mlの体積を占める実質的に黒い容易に撹拌可能な溶
融液になった。48l/hの塩化水素及び12.6l/
hの酸素(工業グレードの品質)をガラスフリットを通
して撹拌しながら連続的に導入した。平衡が確立した後
で、生成物ガス流れをヨウ化カリウム溶液中に導入する
こと及びチオ硫酸塩によるヨウ素滴定測定によって塩素
収率を測定した。得られた塩素収率は表1中に見ること
ができる。
【0045】実施例2 1lのガラス反応器中に、289.3g(3.88モ
ル)の塩化カリウム、768.2g(7.76モル)の
塩化銅(I)及び21.0g(0.078モル)の塩化
鉄(III)の混合物を初期仕込みとして導入し、そして
450℃の温度に加熱した。これは415mlの体積を
有する溶融液を与えた。次に、実施例1におけるような
手順に従った。得られた塩素収率は表1中に見ることが
できる。
ル)の塩化カリウム、768.2g(7.76モル)の
塩化銅(I)及び21.0g(0.078モル)の塩化
鉄(III)の混合物を初期仕込みとして導入し、そして
450℃の温度に加熱した。これは415mlの体積を
有する溶融液を与えた。次に、実施例1におけるような
手順に従った。得られた塩素収率は表1中に見ることが
できる。
【0046】実施例3(比較のために) 1lのガラス反応器中に、289.3g(3.88モ
ル)の塩化カリウム及び768.2g(7.76モル)
の塩化銅(I)の共晶混合物を初期仕込みとして導入
し、そして450℃の温度に加熱した。これは415m
lの体積を有する溶融液を与えた。次に、実施例1にお
けるような手順に従った。得られた塩素収率は表1中に
見ることができる。
ル)の塩化カリウム及び768.2g(7.76モル)
の塩化銅(I)の共晶混合物を初期仕込みとして導入
し、そして450℃の温度に加熱した。これは415m
lの体積を有する溶融液を与えた。次に、実施例1にお
けるような手順に従った。得られた塩素収率は表1中に
見ることができる。
【0047】
【表1】
【0048】実施例4〜8 1lのガラス反応器中に、289.3g(3.88モ
ル)の塩化カリウム及び768.2g(7.76モル)
の塩化銅(I)の共晶混合物を初期仕込みとして導入
し、そして450℃の温度に加熱した。これは415m
lの体積を有する溶融液を与えた。次に、塩化ネオジム
六水和物(量に関しては表2参照)を添加し、そして実
施例1におけるような手順に従った。平衡が確立された
後で得られた塩素収率は表2中に見ることができる。
ル)の塩化カリウム及び768.2g(7.76モル)
の塩化銅(I)の共晶混合物を初期仕込みとして導入
し、そして450℃の温度に加熱した。これは415m
lの体積を有する溶融液を与えた。次に、塩化ネオジム
六水和物(量に関しては表2参照)を添加し、そして実
施例1におけるような手順に従った。平衡が確立された
後で得られた塩素収率は表2中に見ることができる。
【0049】
【表2】
【0050】実施例9〜16 1lのガラス反応器中に、289.3g(3.88モ
ル)の塩化カリウム及び768.2g(7.76モル)
の塩化銅(I)の共晶混合物を初期仕込みとして入れ、
そして450℃の温度に加熱した。これは415mlの
体積を有する溶融液を与えた。次に、塩化鉄六水和物
(量に関しては表3参照)を添加し、そして実施例1に
おけるような手順に従った。平衡が確立された後で得ら
れた塩素収率は表3中に見ることができる。
ル)の塩化カリウム及び768.2g(7.76モル)
の塩化銅(I)の共晶混合物を初期仕込みとして入れ、
そして450℃の温度に加熱した。これは415mlの
体積を有する溶融液を与えた。次に、塩化鉄六水和物
(量に関しては表3参照)を添加し、そして実施例1に
おけるような手順に従った。平衡が確立された後で得ら
れた塩素収率は表3中に見ることができる。
【0051】
【表3】
【0052】実施例17 連続的に運転されたしたたる膜反応器中で、1時間あた
り、326gの塩化水素及び71gの酸素から成る48
0℃に予備加熱されたガス混合物を、1174gの塩化
カリウム、1001gの塩化銅(I)、2255gの塩
化銅(II)及び600gの塩化ネオジム水和物の混合
物から成る塩溶融液の存在下で480℃で反応させた。
1時間あたり25lの溶融液を、間隔を置いて原料ガス
流れによって気体圧で充填床の上に置かれた貯蔵容器に
輸送し、ラシヒリングが充填された塔(d=50mm;
h=270mm)に連続的に加え、そして向流で原料ガ
スと接触せしめた。反応器を去る生成物ガス混合物は、
1時間あたり、218gの塩化水素、47.2gの酸
素、104gの塩素及び26.5gのスチームから成っ
ていた。
り、326gの塩化水素及び71gの酸素から成る48
0℃に予備加熱されたガス混合物を、1174gの塩化
カリウム、1001gの塩化銅(I)、2255gの塩
化銅(II)及び600gの塩化ネオジム水和物の混合
物から成る塩溶融液の存在下で480℃で反応させた。
1時間あたり25lの溶融液を、間隔を置いて原料ガス
流れによって気体圧で充填床の上に置かれた貯蔵容器に
輸送し、ラシヒリングが充填された塔(d=50mm;
h=270mm)に連続的に加え、そして向流で原料ガ
スと接触せしめた。反応器を去る生成物ガス混合物は、
1時間あたり、218gの塩化水素、47.2gの酸
素、104gの塩素及び26.5gのスチームから成っ
ていた。
【0053】実施例18 連続的に運転されたしたたる膜反応器中で、1時間あた
り、81.5gの塩化水素及び17.8gの酸素から成
る480℃に予備加熱されたガス混合物を、1174g
の塩化カリウム、1001gの塩化銅(I)、2255
gの塩化銅(II)及び600gの塩化ネオジム水和物
の混合物から成る塩溶融液の存在下で480℃で反応さ
せた。1時間あたり25lの溶融液を、間隔を置いて原
料ガス流れによって気体圧で充填床の上に置かれた貯蔵
容器に輸送し、ラシヒリングが充填された塔(d=50
mm;h=270mm)に連続的に加え、そして向流で
原料ガスと接触せしめた。反応器を去る生成物ガス混合
物は、1時間あたり、27.3gの塩化水素、5.9g
の酸素、52.6gの塩素及び13.3gのスチームか
ら成っていた。
り、81.5gの塩化水素及び17.8gの酸素から成
る480℃に予備加熱されたガス混合物を、1174g
の塩化カリウム、1001gの塩化銅(I)、2255
gの塩化銅(II)及び600gの塩化ネオジム水和物
の混合物から成る塩溶融液の存在下で480℃で反応さ
せた。1時間あたり25lの溶融液を、間隔を置いて原
料ガス流れによって気体圧で充填床の上に置かれた貯蔵
容器に輸送し、ラシヒリングが充填された塔(d=50
mm;h=270mm)に連続的に加え、そして向流で
原料ガスと接触せしめた。反応器を去る生成物ガス混合
物は、1時間あたり、27.3gの塩化水素、5.9g
の酸素、52.6gの塩素及び13.3gのスチームか
ら成っていた。
【0054】実施例19 連続的に運転されたしたたる膜反応器中で、1時間あた
り、407.5gの塩化水素及び85.2gの酸素から
成る480℃に予備加熱されたガス混合物を、1174
gの塩化カリウム、1001gの塩化銅(I)及び22
55gの塩化銅(II)の混合物から成る塩溶融液の存
在下で450℃で反応させた。1時間あたり20.6l
の溶融液を、間隔を置いて原料ガス流れによって気体圧
で充填床の上に置かれた貯蔵容器に輸送し、ラシヒリン
グが充填された塔(d=50mm;h=270mm)に
連続的に加え、そして向流で原料ガスと接触せしめた。
反応器を去る生成物ガス混合物は、1時間あたり、36
1.7gの塩化水素、75.6gの酸素、44.3gの
塩素及び11.25gのスチームから成っていた。
り、407.5gの塩化水素及び85.2gの酸素から
成る480℃に予備加熱されたガス混合物を、1174
gの塩化カリウム、1001gの塩化銅(I)及び22
55gの塩化銅(II)の混合物から成る塩溶融液の存
在下で450℃で反応させた。1時間あたり20.6l
の溶融液を、間隔を置いて原料ガス流れによって気体圧
で充填床の上に置かれた貯蔵容器に輸送し、ラシヒリン
グが充填された塔(d=50mm;h=270mm)に
連続的に加え、そして向流で原料ガスと接触せしめた。
反応器を去る生成物ガス混合物は、1時間あたり、36
1.7gの塩化水素、75.6gの酸素、44.3gの
塩素及び11.25gのスチームから成っていた。
【0055】本発明の主なる特徴及び態様は以下の通り
である。
である。
【0056】1. 塩溶融液の存在下で酸素によって塩
化水素を酸化するための方法であって、塩溶融液が促進
剤を含むことを特徴とする方法。
化水素を酸化するための方法であって、塩溶融液が促進
剤を含むことを特徴とする方法。
【0057】2. 促進剤なしの塩溶融液が金属塩及び
融点を下げる塩の混合物であることを特徴とする、上記
1記載の方法。
融点を下げる塩の混合物であることを特徴とする、上記
1記載の方法。
【0058】3. 金属塩が元素の周期表の主族I〜V及
び/又は亜族I〜VIIIの金属の塩であることを特徴とす
る、上記2記載の方法。
び/又は亜族I〜VIIIの金属の塩であることを特徴とす
る、上記2記載の方法。
【0059】4. 融点を下げる塩が元素の周期表の主
族及び/又は亜族I〜III及び/又は主族IV〜Vの金属の
塩であることを特徴とする、上記2又は3記載の方法。
族及び/又は亜族I〜III及び/又は主族IV〜Vの金属の
塩であることを特徴とする、上記2又は3記載の方法。
【0060】5. 促進剤が元素の周期表の亜族I〜VII
I及び/又は希土類元素の金属塩であることを特徴とす
る、上記1から4のいずれか一つに記載の方法。
I及び/又は希土類元素の金属塩であることを特徴とす
る、上記1から4のいずれか一つに記載の方法。
【0061】6. 以下のタイプの塩溶融液:LiCl
/KCl/FeCl3、LiCl/KCl/NdCl3/
PrCl3、KCl/NaCl/LiCl/FeCl3、
KCl/NaCl/LiCl/NdCl3、/PrC
l3、MgCl2/KCl/FeCl3、MgCl2/KC
l/NdCl3/PrCl3、MgCl2/KCl/La
Cl3、MgCl2/KCl/CeCl3、AlCl3/K
Cl/FeCl3、AlCl3/KCl/NdCl3、A
lCl3/KCl/PrCl3、AlCl3/KCl/N
dCl3/PrCl3、AlCl3/KCl/LaCl3、
AlCl3/KCl/CeCl3、AlCl3/NaCl
/FeCl3、AlCl3/NaCl/NdCl3、Al
Cl3/NaCl/PrCl3、AlCl3/NaCl/
NdCl3/PrCl3、AlCl3/NaCl/LaC
l3、AlCl3/NaCl/CeCl3、V2O5/K2S
O4/K2S2O7/FeCl3、V2O5/K2SO4/K2S
2O7/CuCl、V2O5/K2SO4/K2S2O7/La
Cl3、V2O5/K2SO4/K2S2O7/CeCl3、V2
O5/K2SO4/K2S2O7/NdCl3、V2O5/K2S
O4/K2S2O7/NdCl3/PrCl3、CrCl3/
NaCl/KCl/FeCl3、MnCl2/KCl/F
eCl3、MnCl2/KCl/LaCl3、MnCl2/
KCl/CeCl3、MnCl2/KCl/NdCl3/
PrCl3、MnCl2/AlCl3/FeCl3、MnC
l2/KCl/NaCl/FeCl3、MnCl2/Sn
Cl2/FeCl3、MnCl2/SnCl2/LaC
l3、MnCl2/SnCl2/CeCl3、MuCl2/
SnCl2/NdCl3、MnCl2/SnCl2/PrC
l3、MnCl2/SnCl2/NdCl3/PrCl3、
FeCl3/KCl/NdCl3/PrCl3、FeCl3
/LiCl/CuCl、FeCl3/NaCl/CuC
l、FeCl3/KCl/CuCl、FeCl3/ZnC
l2/CuCl、FeCl3/NaCl/ZrCl4、C
oCl2/SnCl2/FeCl3、CuCl/KCl/
FeCl3、CuCl/AlCl3/FeCl3、CuC
l/BiCl3/FeCl3、CuCl/CsCl/Fe
Cl3、CuCl/FeCl3、CuCl/SnCl2/
FeCl3、CuCl/ZnCl2/FeCl3、CuC
l/TlCl/FeCl3、CuCl/KCl/NdC
l3、CuCl/KCl/PrCl3、CuCl/KCl
/LaCl3、CuCl/KCl/CeCl3、CuCl
/KCl/NdCl3/PrCl3、ZnCl2/KCl
/FeCl3、ZnCl2/KCl/NdCl3/PrC
l3、V2O5/K2SO4/K2S2O7/FeCl3、Fe
Cl3/KCl/NdCl3/PrCl3、CuCl/K
Cl/FeCl3、CuCl/AlCl3/FeCl3、
CuCl/BiCl3/FeCl3、CuCl/CsCl
/FeCl3、CuCl/FeCl3、CuCl/SnC
l2/FeCl3、CuCl/ZnCl2/FeCl3、C
uCl/KCl/NdCl3、CuCl/KCl/Pr
Cl3、CuCl/KCl/LaCl3、CuCl/KC
l/CeCl3、CuClKCl/NdCl3/PrCl
3、CeCl3/NaCl/SnCl2、CeCl3/Fe
Cl2/SnCl2及びNdCl3/NaCl/CaCl2
を使用することを特徴とする、上記1から5のいずれか
一つに記載の方法。
/KCl/FeCl3、LiCl/KCl/NdCl3/
PrCl3、KCl/NaCl/LiCl/FeCl3、
KCl/NaCl/LiCl/NdCl3、/PrC
l3、MgCl2/KCl/FeCl3、MgCl2/KC
l/NdCl3/PrCl3、MgCl2/KCl/La
Cl3、MgCl2/KCl/CeCl3、AlCl3/K
Cl/FeCl3、AlCl3/KCl/NdCl3、A
lCl3/KCl/PrCl3、AlCl3/KCl/N
dCl3/PrCl3、AlCl3/KCl/LaCl3、
AlCl3/KCl/CeCl3、AlCl3/NaCl
/FeCl3、AlCl3/NaCl/NdCl3、Al
Cl3/NaCl/PrCl3、AlCl3/NaCl/
NdCl3/PrCl3、AlCl3/NaCl/LaC
l3、AlCl3/NaCl/CeCl3、V2O5/K2S
O4/K2S2O7/FeCl3、V2O5/K2SO4/K2S
2O7/CuCl、V2O5/K2SO4/K2S2O7/La
Cl3、V2O5/K2SO4/K2S2O7/CeCl3、V2
O5/K2SO4/K2S2O7/NdCl3、V2O5/K2S
O4/K2S2O7/NdCl3/PrCl3、CrCl3/
NaCl/KCl/FeCl3、MnCl2/KCl/F
eCl3、MnCl2/KCl/LaCl3、MnCl2/
KCl/CeCl3、MnCl2/KCl/NdCl3/
PrCl3、MnCl2/AlCl3/FeCl3、MnC
l2/KCl/NaCl/FeCl3、MnCl2/Sn
Cl2/FeCl3、MnCl2/SnCl2/LaC
l3、MnCl2/SnCl2/CeCl3、MuCl2/
SnCl2/NdCl3、MnCl2/SnCl2/PrC
l3、MnCl2/SnCl2/NdCl3/PrCl3、
FeCl3/KCl/NdCl3/PrCl3、FeCl3
/LiCl/CuCl、FeCl3/NaCl/CuC
l、FeCl3/KCl/CuCl、FeCl3/ZnC
l2/CuCl、FeCl3/NaCl/ZrCl4、C
oCl2/SnCl2/FeCl3、CuCl/KCl/
FeCl3、CuCl/AlCl3/FeCl3、CuC
l/BiCl3/FeCl3、CuCl/CsCl/Fe
Cl3、CuCl/FeCl3、CuCl/SnCl2/
FeCl3、CuCl/ZnCl2/FeCl3、CuC
l/TlCl/FeCl3、CuCl/KCl/NdC
l3、CuCl/KCl/PrCl3、CuCl/KCl
/LaCl3、CuCl/KCl/CeCl3、CuCl
/KCl/NdCl3/PrCl3、ZnCl2/KCl
/FeCl3、ZnCl2/KCl/NdCl3/PrC
l3、V2O5/K2SO4/K2S2O7/FeCl3、Fe
Cl3/KCl/NdCl3/PrCl3、CuCl/K
Cl/FeCl3、CuCl/AlCl3/FeCl3、
CuCl/BiCl3/FeCl3、CuCl/CsCl
/FeCl3、CuCl/FeCl3、CuCl/SnC
l2/FeCl3、CuCl/ZnCl2/FeCl3、C
uCl/KCl/NdCl3、CuCl/KCl/Pr
Cl3、CuCl/KCl/LaCl3、CuCl/KC
l/CeCl3、CuClKCl/NdCl3/PrCl
3、CeCl3/NaCl/SnCl2、CeCl3/Fe
Cl2/SnCl2及びNdCl3/NaCl/CaCl2
を使用することを特徴とする、上記1から5のいずれか
一つに記載の方法。
【0062】7. 塩溶融液が全溶融液を基にして0〜
99重量%の量で融点を下げる塩、及び全部の塩の量を
基にして0.01〜100モル%の濃度で促進剤を含む
ことを特徴とする上記2から6のいずれか一つに記載の
方法。
99重量%の量で融点を下げる塩、及び全部の塩の量を
基にして0.01〜100モル%の濃度で促進剤を含む
ことを特徴とする上記2から6のいずれか一つに記載の
方法。
【0063】8. 使用される塩が、ハロゲン化物、硝
酸塩、硫酸塩若しくはピロ硫酸塩として、又は金属酸化
物、金属水酸化物若しくは元素状金属の形の金属塩の前
駆体として使用されることを特徴とする、上記1から7
のいずれか一つに記載の方法。
酸塩、硫酸塩若しくはピロ硫酸塩として、又は金属酸化
物、金属水酸化物若しくは元素状金属の形の金属塩の前
駆体として使用されることを特徴とする、上記1から7
のいずれか一つに記載の方法。
【0064】9. 室温〜1000℃の温度で実施する
ことを特徴とする、上記1から8のいずれか一つに記載
の方法。
ことを特徴とする、上記1から8のいずれか一つに記載
の方法。
【0065】10. 出発混合物中の塩化水素対酸素の
モル比が40:1〜1:2.5であることを特徴とす
る、上記1から9のいずれか一つに記載の方法。
モル比が40:1〜1:2.5であることを特徴とす
る、上記1から9のいずれか一つに記載の方法。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ヘルムート・バルトマン ドイツ51373レーフエルクーゼン・ヘンリ −テイ−ブイ−ベテインガー−シユトラー セ15 (72)発明者 ハンス−ウルリヒ・ドウメルスドルフ ドイツ51399ブルシヤイト・アホルンベー ク15アー (72)発明者 フランツ−ルドルフ・ミンツ ドイツ41542ドルマゲン・ハンス−ザクス −シユトラーセ14 (72)発明者 フリツツ・ゲステルマン ドイツ51377レーフエルクーゼン・ベルリ ナーシユトラーセ83
Claims (1)
- 【請求項1】 塩溶融液の存在下で酸素によって塩化水
素を酸化するための方法であって、塩溶融液が促進剤を
含むことを特徴とする方法。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4440645.2 | 1994-11-14 | ||
DE4440645A DE4440645A1 (de) | 1994-11-14 | 1994-11-14 | Verfahren zur Oxidation von Chlorwasserstoff |
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