JPH09501866A - ガス混合物から塩素を分離する方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ガス混合物から塩素を除去する方法を開示する。ガス混合物を、一般式：

Description

【発明の詳細な説明】 ガス混合物から塩素を分離する方法 発明の背景 塩素は、タンク車中において加圧液体として輸送される。取引先は、塩素を空 気圧により外に引出すことにより使用する。タンク車が塩素製造業者に戻った時 、それらは、除去されなかった塩素をいくらか含む空気で満たされている。また 、少量の塩素及び比較的害のない他のガスを含むガス混合物は、荷船(barge) 、 プラントのベント及び他の源から生じ、“スニフトガス(snift gas)”として知 られている。スニフトガスは塩素を含むので、大気圧中にベントすることはでき ない。 現在では、スニフトガスを、該ガスが液体四塩化炭素と接触するアブソーバー カラムに通過させる。四塩化炭素は塩素を吸収し、塩素のない空気が大気圧中に ベントされる。吸収塩素を含む四塩化炭素を加熱して、塩素を気化させる。気化 塩素を液化し、回収し、塩素のない四塩化炭素をアブソーバーカラムにリサイク ルする。 この塩素回収工程での問題は、少量の四塩化炭素が気化し、空気と伴に大気圧 中にベントされることである。米政府職員は、四塩化炭素はオゾンを減少させる ものであると決定したため、塩素アブソーバーとしての四塩化炭素の使用はもは や許されないであろう。従って、現在、良好な塩素アブソーバーであるが、比較 的非揮発性であり、オゾンを減少させない液体を見出す努力がなされている。 本発明の要約 ある塩素化ベンゾトリフルオリド化合物が、ガス混合物から塩素を吸収する際 に特に有用となる、今までには知られていない物理的特性を有していることを見 出した。これらの特性は、広範な温度範囲にわたる流動性(liquidity)、塩素に 対する高溶解性、塩素回収の条件での塩素に対する非反応性、低い火炎危険、非 −オゾン減少(non-ozone depleting)及び低粘性を含む。更に、これらの塩化ベ ンゾトリフルオリド化合物は、四塩化炭素より高い沸点を有しており、それらの 大気中への放出が減少され、回収塩素の汚染がより少なくなる。前記塩素化ベン ゾトリフルオリド化合物の大気中への損失は、スニフトガス3400 lbs/ 時間あた り約0.3 lbs/時間(0.007重量％損失)であると思われる。これは、クロロホルム を使用した時に受ける損失よりも少ないものである。 大気中における四塩化炭素の半減期は約135 年であるが、本発明において使用 する塩素化ベンゾトリフルオリド化合物の半減期は、100 日未満である。これら の化合物が、対流圏から成層圏まで達するのには約２年かかるため、本発明の化 合物は、オゾンを減少させるものでないと思われる。 図の簡単な説明 添付図は、本発明に従った、現在の、ある好ましい方法を説明する図である。 好ましい実施態様の記載 図において、塩素及び他のガスを含むスニフトガスは、ガス入口２を通って、 アブソーバーカラム１の底に入る。そのスニフトガスは、前記カラム中の充填材 （図示されていない）（例えばベルサドル、ラサイリング(rasaigh ring)等）を 通過し、そこでは、該ガスが、本発明の塩素化ベンゾトリフルオリド化合物と遭 遇する。スニフトガスと前記液体との均質な接触により、その液体によるスニフ トガス中の塩素吸収が起こる。残留スニフトガスはガス出口３を通ってカラム１ を離れ、吸収塩素を含む液体は、液体出口４を通ってカラム１を離れ、ストリッ パー５に輸送される。ストリッパー５において、前記液体は、図示されていない 手段により加熱されて、該液体中に吸収された塩素が気化する。その気化塩素は 、塩素出口６から外に出て、そこで収集され、塩素製造プラントにリサイクルさ れる。その塩素の除去された液体は、液体出口７を通って、ストリッパー５を離 れ、液体入口８を通ってアブソーバー１にリサイクルされる。 本発明の方法及び装置を用いて処理することができるスニフトガスは、いくら かの塩素を含んでいてもよい。しかしながら、スニフトガスが、約60重量％より 多くの塩素を含んでいる場合には、一般に、そのガスを冷却及び圧縮して塩素を 液化することにより殆どの塩素を除去することがより経済的である。従って、本 発明に従って処理される典型的なスニフトガスは、約１〜約45重量％の塩素を含 んでいる。通常、スニフトガスにおけるガスの残留物は、空気の組成、約79％の 窒素及び19％の酸素を有している。 本発明において有用である塩素化ベンゾトリフルオリド化合物は、一般式： （式中、ｎは、１〜３である）を有している。好ましくは、ｎは２又は３であ る。なぜなら、それらの化合物の沸点は高く、従って、その化合物の損失がより 少ないからである。また、それらは、引火性が低く、より化学的に安定している 。 商品である3,4-ジクロロベンゾトリフルオリド等のジクロロベンゾトリフルオ リドにより塩素が吸収されることが好ましい。3,4-ジクロロベンゾトリフルオリ ドを使用及び再使用した場合、塩素との反応がかなり遅く、3,4,5-トリクロロベ ンゾトリフルオリドが形成される。従って、大抵、その液体は、ジクロロ−及び トリクロロベンゾトリフルオリド化合物の混合物である。テトラクロロ−及びペ ンタクロロベンゾトリフルオリド化合物は、固体であるため、適切でない。 また、塩素化ベンゾトリフルオリド化合物と他の液体との混合物を使用するこ とが望まれる。使用可能な、そのような他の液体の例として、クロロホルム、ジ クロロヘキサフルオロプロパン、ベンゾトリフルオリド、ヘキサフルオロキシレ ン及びブロモクロロエタンがある。特に好ましい混合物は、約20〜30重量％のク ロロホルムと約70〜80重量％の3,4-ジクロロベンゾトリフルオリド(3,4-DCBTF) との混合物である。なぜなら、この混合物は、四塩化炭素と物理的性質がかなり 類似しているからである。従って、塩素回収システムのために、幾らかの変更が 必要とされる。しかしながら、クロロホルムの損失は、四塩化炭素の損失よりも 高いが、クロロホルムはオゾンを破壊するものではない。 十分な液体を使用して、存在する全ての塩素を吸収し、塩素が大気中にベント されないようにすべきである。本発明の塩素化ベンゾトリフルオリド化合物中の 塩素の溶解度は、約7.5 重量％であるが、ベンゾトリフルオリド化合物の飽和は 避けるべきである。従って、十分な塩素化ベンゾトリフルオリド化合物を使用し て、その塩素含有量を、飽和の約20〜約75重量％にすることが好ましい。塩素含 有量が75重量％を越える場合には、塩素が吸収されずに、ベントスニフトガス中 に残る危険がある。塩素化ベンゾトリフルオリド化合物の量が飽和の20重量％よ り少ない場合には、ストリッパー中の不必要な塩素化ベンゾトリフルオリド化合 物を加熱するエネルギーが無駄である。 好ましくは、ストリッパーの底の温度は、液体の沸点であるが、ストリッパー の上部の温度は、好ましくは周囲温度である。クロロホルムと3,4-DCBTF との組 合せを使用する時には、ストリッパーの上部を冷却して(-4℃) クロロホルムの 損失を防止する。従って、液体は、ストリッパーの底で沸騰するが、液体がスト リッパーを移動した時に凝縮が起こり、ストリッパーの上部では蒸気は殆ど塩素 である。 実施例 下記表に、四塩化炭素とパラクロロベンゾトリフルオリド(PCBTF) 、3,4-ジク ロロベンゾトリフルオリド(3,4-DCBTF) 及び3,4,5-トリクロロベンゾトリフルオ リド(3,4,5-TCBTF) との特性の比較を表した。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．ガス混合物から塩素を除去する方法であって、 (a) ガス混合物を、一般式： （式中、ｎは１〜３である）を有する化合物を含む液体と接触させることに よって前記ガス混合物中の塩素を該液体に吸収させる工程；及び (b) 前記液体を加熱して、それらから塩素を気化させ、該液体から塩素を分離 する工程； を含むことを特徴とする方法。 ２．前記化合物が、パラクロロベンゾトリフルオリドである請求項１に記載の方 法。 ３．前記化合物が、3,4-ジクロロベンゾトリフルオリドである請求項１に記載の 方法。 ４．前記化合物が、3,4,5-トリクロロベンゾトリフルオリドである請求項１に記 載の方法。 ５．前記化合物が、約20〜約30重量％のクロロホルムと約70〜約80重量％の3,4- ジクロロベンゾトリフルオリドとの混合物である請求項１に記載の方法。 ６．加熱が、前記液体の沸点でのものである請求項１に記載の方法。 ７．前記ガス混合物が、約１〜約45重量％の塩素を含む請求項１に記載の方法。 ８．前記液体の量が、全ての塩素が該液体により吸収された場合に、吸収塩素が 飽和の約20〜約75重量％となるのに十分なものである請求項1に記載の方法。 ９．約１〜約45重量％の塩素を含むガス混合物から塩素を除去する方法であって 、 (a) 前記ガス混合物を不活性材料のカラムを通して上方へ通過させる工程； (b) 一般式： （式中、ｎは、１〜３である）を有する化合物を含む液体を、前記カラムを 通して下方へ通過させることによって、前記混合物中の塩素を該混合物の液体に 吸収させる工程； (c) 前記液体をその沸点に加熱して、それから塩素を気化させる工程；及び (d) 前記液体を、前記カラムにリサイクルする工程； を含むことを特徴とする方法。 10．前記化合物がパラクロロベンゾトリフルオリドである請求項９に記載の方法 。 11．前記化合物が、3,4-ジクロロベンゾトリフルオリドである請求項９に記載の 方法。 12．前記化合物が、3,4,5-トリクロロベンゾトリフルオリドである請求項９に記 載の方法。 13．前記化合物が、約20〜約30重量％のクロロホルムと約70〜約80重量％の3,4- ジクロロベンゾトリフルオリドとの混合物である請求項９に記載の方法。