JPS60186403A - Method of converting chlorinated hydrocarbon and metallic oxide into carbon oxide and metallic chloride - Google Patents

Method of converting chlorinated hydrocarbon and metallic oxide into carbon oxide and metallic chloride

Info

Publication number
JPS60186403A
JPS60186403A JP59038893A JP3889384A JPS60186403A JP S60186403 A JPS60186403 A JP S60186403A JP 59038893 A JP59038893 A JP 59038893A JP 3889384 A JP3889384 A JP 3889384A JP S60186403 A JPS60186403 A JP S60186403A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
metal
carbon
oxide
chlorinated
chlorinated hydrocarbon
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP59038893A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
ロバート エス オルソン
ジヨセフ ピー スールズ ジユニア
ベン エフ ウエスト
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dow Chemical Co
Original Assignee
Dow Chemical Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US06/409,383 external-priority patent/US4435379A/en
Application filed by Dow Chemical Co filed Critical Dow Chemical Co
Publication of JPS60186403A publication Critical patent/JPS60186403A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • Y02E60/364

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は塩素化炭化水素を金属塩化物及び炭素の酸化物
に変換する新規な方法に関する。(典型的には工業的合
成プロセスの副産物の)好ましからざる塩素化炭化水素
は通常、焼却により取扱われている。然し、か\る操作
は、燃焼を維持する燃料が必要なことも一因となって、
一般に金のか\るものである。更に窒素酸化物又は他の
好ましからざる副生物が生成する可能性がある。従って
、塩素化炭化水素を有用な生成物に変換する方法を持つ
ことが望ましい。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a novel process for converting chlorinated hydrocarbons into metal chlorides and oxides of carbon. Undesirable chlorinated hydrocarbons (typically a by-product of industrial synthesis processes) are commonly dealt with by incineration. However, such operations are partially due to the need for fuel to maintain combustion.
Generally, it is something that costs money. Additionally, nitrogen oxides or other undesirable by-products may be formed. Therefore, it would be desirable to have a method for converting chlorinated hydrocarbons into useful products.

図らずも、塩素の添加及び炭素を利用可能な酸素に対し
て適切な割合に維持することに依り、実質上すべての塩
素化炭化水素が適当な耐火性金属酸化物と本質的に完全
に反応することが今や見出された。
Coincidentally, by adding chlorine and maintaining the proper ratio of carbon to available oxygen, virtually all chlorinated hydrocarbons react essentially completely with suitable refractory metal oxides. It has now been found that.

本発明によれば、適切な金属酸化物との反応に依り、四
塩化炭素以外の塩素化炭化水素は金属塩化物又は金属オ
キシ塩化物及び炭素の酸化物に変換される。本プロセス
は、反応性条件に於て少くとも一種の塩素化炭化水素を
充分な量の耐火性金属酸化物及び塩素と接触させ、塩素
化炭化水素中にある実質上すべて(少くとも90%)の
炭素原子を一酸化炭素又は二酸化炭素に変換する工程よ
り成る。
According to the invention, chlorinated hydrocarbons other than carbon tetrachloride are converted into metal chlorides or metal oxychlorides and oxides of carbon by reaction with suitable metal oxides. The process involves contacting at least one chlorinated hydrocarbon with a sufficient amount of a refractory metal oxide and chlorine under reactive conditions to substantially eliminate (at least 90% of) the chlorinated hydrocarbon present in the chlorinated hydrocarbon. carbon atoms into carbon monoxide or carbon dioxide.

当プロセスで反応する塩素化炭化水素は膨大な塩素化炭
化水素(全体)の一部であるが、よく知られた種類の化
合物である。これらの化合物はX゛が1より犬なる整数
、“2゛がOより犬なる整数であシそして”y″が少く
とも0の整数である式CxHyC4z〔但しx = l
、y=Q、そ5− してz = 4の化合物(CC4テトラクロロメタン)
を除く〕に対応する既知の一切の化合物を包含する。そ
の反応条件で完全にCCl4 に分解する化合物も除外
される。然し、CCl4 との混合物も含めた、該塩素
化炭化水素の混合物も使用出来る。
The chlorinated hydrocarbons reacted in this process are part of a vast swath of chlorinated hydrocarbons, but they are a well-known class of compounds. These compounds have the formula CxHyC4z, where X is an integer greater than 1, 2 is an integer greater than O, and y is an integer at least 0, where x = l
, y=Q, so5- and z=4 compound (CC4 tetrachloromethane)
It includes all known compounds corresponding to the following. Compounds that completely decompose to CCl4 under the reaction conditions are also excluded. However, mixtures of the chlorinated hydrocarbons can also be used, including mixtures with CCl4.

好ましくは式CxHyClzで、z〉yであり、より好
ましくはx=lの時以外は、y=Qである。好ましい塩
素化炭化水素は、ヘキサクロロ−1,3−ブタジェン及
びヘキサクロロエタンを包含する。特に好ましいのは、
芳香族塩素化炭化水素であり、例えばヘキサクロロベン
ゼン又はポリ塩化ピフェニル、これらは在来の方法に依
る処理が特に困難である。本発明の成る態様では、これ
らの好ましい塩素化炭化水素は、テトラクロロメタン又
は他の塩素化炭化水素原料の金属酸化物との炭素及び塩
素の反応中に、生成する。
Preferably, the formula CxHyClz is such that z>y, and more preferably y=Q except when x=l. Preferred chlorinated hydrocarbons include hexachloro-1,3-butadiene and hexachloroethane. Particularly preferred is
Aromatic chlorinated hydrocarbons, such as hexachlorobenzene or polychlorinated piphenyl, are particularly difficult to treat by conventional methods. In certain embodiments of the invention, these preferred chlorinated hydrocarbons are formed during the reaction of carbon and chlorine with metal oxides of tetrachloromethane or other chlorinated hydrocarbon feedstocks.

6一 塩素化炭化水素と反応させるべき耐火性金属酸化物も当
業界に知られたものである。例えばカーク・オスマー、
エンサイクロペデア・オブ・ケミカル・テクノロジー、
第2版、第19巻第227−267頁(1968年)参
照。標準的元素の周期律表の第■b、vb、v+b、■
b、l[a及びIVa(勿論、炭素に除外する)から選
択された金属の酸化物及びベリリウム、マグネシウム、
トリウム及びウラニウムの酸化物が、それらの金属酸化
物が使用される反応温度に於て正常に固体である限りは
、一般に使用出来る。
Refractory metal oxides to be reacted with 6-monochlorinated hydrocarbons are also known in the art. For example, Kirk Osmer
Encyclopedia of Chemical Technology,
See 2nd edition, Vol. 19, pp. 227-267 (1968). Periodic table of standard elements ■b, vb, v+b, ■
b, l [a and IVa (excluding, of course, carbon) and oxides of metals selected from beryllium, magnesium,
Oxides of thorium and uranium can generally be used as long as the metal oxides are normally solid at the reaction temperatures used.

熱力学的観点では、出発物質としての金属酸化物又は酸
化物の混合物の塩素化に依り誘導された金属塩化物又は
オキシ塩化物は、平衡化学当量基準で所望の操作範囲(
例えば500’−1200℃)に於て、出発物質よりも
正のキプスの生成自由エネルギーを有する。これは、同
時に酸化される炭素含有物質が無ければ金属酸化物は一
般に塩素に依り塩素化出来ないことを意味する。然し、
鉄酸化物は例外である。一般に金属酸化物出発物質の1
モル中の酸素の当量あだシの生成自由エネルギーは、生
成物の化学式中に存在する塩素の2原子当りの金属塩化
物又は金属オキシ塩化物のモル基準の生成自由エネルギ
ーよりも負で(即ち500℃に於て47,000カロリ
ー(197kJ)又は1200℃に於て58,000カ
ロリー(243kJ)の絶対的差)あるべきではない。
From a thermodynamic point of view, a metal chloride or oxychloride derived by chlorination of a metal oxide or mixture of oxides as a starting material has a desired operating range (on an equilibrium stoichiometric basis).
For example, at 500'-1200°C), it has a more positive free energy of formation of quips than the starting material. This means that metal oxides generally cannot be chlorinated by chlorine unless there is a carbon-containing material to be oxidized at the same time. However,
Iron oxides are an exception. Generally one of the metal oxide starting materials
The free energy of formation of the equivalent amount of oxygen in moles is more negative than the free energy of formation on a molar basis of metal chloride or metal oxychloride per two atoms of chlorine present in the product formula There should not be an absolute difference of 47,000 calories (197 kJ) at 500°C or 58,000 calories (243 kJ) at 1200°C).

反応の熱力学を評価するだめの必要熱力学的データは”
JANAFサアーモケミカル・テーブルズ゛(米国政府
よりアメリカ標準局刊行物37として入手可能)又は他
の類似編集物である。
The necessary thermodynamic data to evaluate the thermodynamics of a reaction are
JANAF Thermochemical Tables (available from the U.S. Government as American Bureau of Standards Publication 37) or other similar compilations.

一般に、塩素化されていない金属酸化物が好ましいが、
これらの酸化物の部分的塩素化誘導体も使用出来そして
金属酸化物の塩素化中には装置内で生成しているであろ
う。
Generally, non-chlorinated metal oxides are preferred, but
Partially chlorinated derivatives of these oxides can also be used and will be formed in-house during the chlorination of metal oxides.

所望の金属酸化物は、チタン(■)、アルミニウム(■
)、鉄(■及び■)、ジルコニウム(IV)、錫(■及
び■)、バナジウム(III、■及び■)及びクロム(
■及び■)の酸化物を包含する。金属酸化物として二酸
化チタン及び酸化アルミニウム(A1203)が好まし
い。金属酸化物は精製した状態で使用出来る。一般に粗
鉱物原鉱中に存在する金属酸化物は使用可能であり、そ
して精製した物質よりも安い。
The desired metal oxides include titanium (■), aluminum (■
), iron (■ and ■), zirconium (IV), tin (■ and ■), vanadium (III, ■ and ■) and chromium (
(2) and (2) oxides are included. Titanium dioxide and aluminum oxide (A1203) are preferred as metal oxides. Metal oxides can be used in purified form. Metal oxides present in crude mineral ores are generally usable and cheaper than refined materials.

これらの鉱物原鉱は場合によってはシリカ又は珪酸塩を
含有してもよい。別の場合には、金属酸化物は部分的に
水和されていることも可能で、活性アルミナはか\る水
和物の例である。代表例的な鉱石はフォーステライト、
スピネル、ジルコン及びムライトを包含する。好ましい
のはルチル又はイルメナイト鉱物原鉱である。
These mineral ores may optionally contain silica or silicates. In other cases, the metal oxide may be partially hydrated, and activated alumina is an example of such a hydrate. A typical ore is forsterite,
Includes spinel, zircon and mullite. Preferred is rutile or ilmenite mineral ore.

好ましくは、充分な酸素が反応に利用出来、導入した炭
素各原子に対して少くとも1原子の酸素が存在すること
である。場合によっては、然し好ましさは少いが、化学
量論=9− 量よりも少い酸素を利用出来そして若干の炭素が生成す
るであろう。塩素化炭化水素によって充分な塩素部分が
産み出される場合は、化学量論量の酸素を置換するため
に反応に関与する酸素を金属酸化物によって放出出来る
。別の方法として、酸素含有ガスを更なる酸素を供給す
るために反応混合物に直接導入出来又は金属酸化物から
更なる酸素を放出させるために塩素を導入出来る。酸素
と塩素の混合ガスも使用出来る。
Preferably, sufficient oxygen is available for the reaction and there is at least one oxygen atom for each carbon atom introduced. In some cases, but less preferably, less than the stoichiometric amount of oxygen may be available and some carbon may be produced. If sufficient chlorine moieties are produced by the chlorinated hydrocarbon, the oxygen participating in the reaction can be released by the metal oxide to replace the stoichiometric amount of oxygen. Alternatively, an oxygen-containing gas can be introduced directly into the reaction mixture to provide additional oxygen, or chlorine can be introduced to release additional oxygen from the metal oxide. A mixed gas of oxygen and chlorine can also be used.

好ましくは、炭素原子の、反応に利用可能な酸素原子に
対する比率は約1:1乃至1:2の範囲である。塩素ガ
スを導入すると余分の利用可能な酸素を生じさせること
が出来、一方化学量論より少い比では炭素が生成するで
あろう。
Preferably, the ratio of carbon atoms to oxygen atoms available for reaction ranges from about 1:1 to 1:2. Introducing chlorine gas can create excess available oxygen, while a less than stoichiometric ratio will produce carbon.

利用可能な酸素は、導入した酸素と金属酸化物から放出
された酸素と、あるいは反応中に存在する他の酸素含有
化合物と導入した塩素と、及び塩素化炭化水素からの塩
素の合10− 計である。塩素化炭化水素と共に又はそれに先立って炭
素又は炭化水素を導入し、酸化して所望の操作温度に達
しさせ又は維持するようにしてもよい。
The available oxygen is the sum of the introduced oxygen, the oxygen released from the metal oxide, or other oxygen-containing compounds present during the reaction, the introduced chlorine, and the chlorine from the chlorinated hydrocarbon. It is. Carbon or hydrocarbons may be introduced with or prior to the chlorinated hydrocarbons and oxidized to reach or maintain the desired operating temperature.

本発明の好ましい一態様では、先述の塩素化炭化水素を
、炭素の存在下で塩素を金属酸化物と反応させて金属塩
化物を製造する在来の先行技術のプロセスに導入する。
In a preferred embodiment of the invention, the aforementioned chlorinated hydrocarbons are introduced into a conventional prior art process for producing metal chlorides by reacting chlorine with metal oxides in the presence of carbon.

この態様では、反応帯中の固体は一般には約10乃至約
90重量%の金属酸化物と残余の量の炭素から成るであ
ろう。ウラニウムの酸化物は95重it%迄存在可能で
ある。反応帯に50重量%迄の塩素化炭化水素を含有し
た塩素を添加する。
In this embodiment, the solids in the reaction zone will generally consist of about 10 to about 90 weight percent metal oxide and the balance carbon. Oxides of uranium can be present up to 95 wt%. Chlorine containing up to 50% by weight of chlorinated hydrocarbons is added to the reaction zone.

ヘキサクロロベンゼンがこの方法で反応させることが出
来ることは特に驚くべきことである、例数々らは二酸化
チタンから四塩化チタンを製造する在来のプロセスでヘ
キサクロロベンゼンが生成したと報告されているからで
ある。
That hexachlorobenzene can be reacted in this way is particularly surprising, as examples have shown that hexachlorobenzene has been produced in the conventional process of producing titanium tetrachloride from titanium dioxide. be.

今や見出された如く、金属塩化物の製造中に生成したへ
キサクロロベンゼンをリサイクルによって消滅させるこ
とが出来ることは先行技術に於ては例の示唆も無かった
As has now been discovered, there was no suggestion in the prior art that hexachlorobenzene produced during the production of metal chlorides could be destroyed by recycling.

塩素化炭化水素に存在する水素部分を塩化水素に変化す
るためには充分な量の塩素を存在させることが重要であ
る。
It is important that a sufficient amount of chlorine be present in order to convert the hydrogen moiety present in the chlorinated hydrocarbon to hydrogen chloride.

常法に依り塩化水素を生成物ガスから容易に分離出来る
Hydrogen chloride can be easily separated from the product gas by conventional methods.

ある場合には、水素、炭化水素又は水を加えて余分の塩
化水素を生成させることが望ましいであろう。少くとも
化学量論量又は好ましくは過剰の金属酸化物を存在させ
、塩素化炭化水素から誘導された塩素部分の本質上完全
な反応を確実にすべきである。一般に、炭化水素原料か
らの水素部分が金属酸化物よりも塩素に対してより反応
性である。従って塩素の水素部分に対する総括比率は、
金属塩化物が生成するような場合には、1:1より犬と
すべきである。
In some cases, it may be desirable to add hydrogen, hydrocarbons, or water to generate excess hydrogen chloride. At least a stoichiometric amount or preferably an excess of metal oxide should be present to ensure essentially complete reaction of the chlorine moiety derived from the chlorinated hydrocarbon. Generally, the hydrogen portion from the hydrocarbon feedstock is more reactive towards chlorine than the metal oxides. Therefore, the overall ratio of chlorine to hydrogen part is:
In cases where metal chlorides are generated, the ratio should be more than 1:1.

当プロセスの一態様では、塩素化炭化水素及び酸素又は
塩素又は酸素ガスを先ず、混合物として又は別々に予熱
して塩素化炭化水素を気化する。これらの反応物は当業
界に知られた如何なる在来の方法でも予熱出来る。好ま
しくは、−たびプロセスが稼動して後は、少くとも熱の
一部を生成物ガスとの熱交換により得る。別の方法とし
て、液体の塩素化炭化水素を加熱しである金属酸化物床
に直接導入して、そこで気化、昇華又は反応させること
も出来る。
In one embodiment of the process, the chlorinated hydrocarbon and oxygen or chlorine or oxygen gas are first preheated as a mixture or separately to vaporize the chlorinated hydrocarbon. These reactants can be preheated by any conventional method known in the art. Preferably, once the process is running, at least a portion of the heat is obtained by heat exchange with the product gas. Alternatively, the liquid chlorinated hydrocarbon can be heated and introduced directly to a metal oxide bed where it can be vaporized, sublimated or reacted.

塩素化炭化水素及び酸素又は塩素ガスは場合によっては
(♀素の様な)反応に本質上不活性のガスと共に耐火性
金属酸化物の充填又は流動床に導入する。望ましくは、
金属酸化物を高い表面積対容積比を有するが、ガス流が
不都合に妨げられる程は小さくはない粒子として存在さ
せる。タイラー篩の寸法約24乃至約325(開口はそ
れぞれ0.707及び0.044w)の粒子が好ましい
。ガスの流速分布を良くするために本質上不活性の充填
物質も使用出来る。
The chlorinated hydrocarbon and oxygen or chlorine gas are introduced into a packed or fluidized bed of refractory metal oxide, optionally together with a gas essentially inert to the reaction (such as ♀ element). Preferably,
The metal oxide is present as particles having a high surface area to volume ratio, but not so small that gas flow is undesirably impeded. Particles of Tyler sieve size from about 24 to about 325 (0.707 and 0.044w apertures, respectively) are preferred. Essentially inert filler materials can also be used to improve gas flow rate distribution.

13− 塩素化炭化水素と金属酸化物との接触期間の温度は好ま
しくは約700°乃至約1200℃、より好ましくは約
900°乃至約1100℃の範囲内である。約700℃
より低い温度では一般に望ましからざる遅い反応速度と
なる。
13- The temperature during the contacting period of the chlorinated hydrocarbon and metal oxide is preferably within the range of about 700° to about 1200°C, more preferably about 900° to about 1100°C. Approximately 700℃
Lower temperatures generally result in undesirably slow reaction rates.

約1200℃より高い温度は必要が無く、そして反応器
及び付属装置に高価な材料を使用する必要が生じる。
Temperatures higher than about 1200° C. are not necessary and require the use of expensive materials for the reactor and ancillary equipment.

前述の反応温度では反応速度は一般にかなりはやい。従
って、反応帯中の1秒以下の滞留時間で、殆んどの塩素
化炭化水素の本質上完全な変換を典型的には実施できる
であろう。より好ましくない条件下では1分布の滞留時
間が必要であろう。勿論、実際の反応時間は反応温度、
金属酸化物粒子の大きさ、塩素化炭化水素の素性及びそ
の他の因子によって、それより長いか又はo、oi秒程
短いかそれ以下になるであろう。
At the aforementioned reaction temperatures, the reaction rate is generally quite fast. Thus, essentially complete conversion of most chlorinated hydrocarbons will typically be achieved with a residence time of less than 1 second in the reaction zone. Under less favorable conditions a distribution of residence times may be necessary. Of course, the actual reaction time depends on the reaction temperature,
Depending on the size of the metal oxide particles, the identity of the chlorinated hydrocarbon, and other factors, it may be longer or as short as o, oi seconds or less.

反応帯中の圧力は一般的に臨界的ではない。約0.1乃
至14− 約10気圧(10,1−1010kPa )の絶対圧が
好都合で、約1気圧(101kPa )の圧力が好まし
い。
The pressure in the reaction zone is generally not critical. Absolute pressures of about 0.1 to 14 to about 10 atmospheres (10,1 to 1010 kPa) are convenient, with pressures of about 1 atmosphere (101 kPa) being preferred.

当プロセスの好ましい態様中で生成する金属塩化物又は
金属オキシ塩化物は出発物質の金属酸化物よりより大き
な経済的価値を有する。金属塩化物は先行技術で知られ
ている方法に依り回収出来る。一般に、生成した金属塩
化物はその反応条件で気化又は昇華するであろう、そし
て凝縮に依って生成物ガス流から容易に回収出来る。反
応床を塩素化炭化水素が吹抜けるのを防止するために当
プロセスでは過剰の金属酸化物を使用するのが好ましい
。好ましくは、金属塩化物が気相中に出てゆくにつれて
追加の金属酸化物を反応帯に導入してこのプロセスを連
続的に実施する。
The metal chloride or metal oxychloride produced in a preferred embodiment of the process has greater economic value than the starting metal oxide. Metal chlorides can be recovered by methods known in the prior art. Generally, the metal chloride produced will vaporize or sublimate under the reaction conditions and can be easily recovered from the product gas stream by condensation. Preferably, excess metal oxide is used in the process to prevent chlorinated hydrocarbons from blowing through the reaction bed. Preferably, the process is carried out continuously, with additional metal oxide being introduced into the reaction zone as the metal chloride exits into the gas phase.

以下の実施例は本発明を更に例示するために示した。特
記しない限り、割合及びパーセンテージは重量基準であ
る。
The following examples are presented to further illustrate the invention. Unless otherwise specified, parts and percentages are by weight.

実施例1−8 温度計、ヘキサクロロベンゼン中にガスを導入するため
の散布チューブ及び耐火性金属酸化物を充填したバイコ
ール・カラムを備えだ丸底フラスコにヘキサクロロベン
ゼンを入れた。バイコール・カラムの出口は150℃の
温度に保った第六フラスコ、約25℃の温度に保った第
二フラスコ及び031モルKI水溶液を含有するガス・
スクラバーへと次々につながっている。
Examples 1-8 Hexachlorobenzene was placed in a round bottom flask equipped with a thermometer, a sparge tube to introduce the gas into the hexachlorobenzene, and a Vycor column packed with a refractory metal oxide. The outlet of the Vykol column is connected to a sixth flask kept at a temperature of 150°C, a second flask kept at a temperature of about 25°C, and a gas containing a 0.31 molar KI aqueous solution.
They are connected one after another to the scrubber.

バイコール・チューブを約700°、800°又は90
0℃の温度に加熱した。流量計で定めた速度で、塩素ガ
スを丸底フラスコ中の液体のへキサクロロベンゼン中に
導入した。バイコール・カラム中に導入されるガス中の
へキサクロロベンゼンは特定の操作温度及び塩素ガス流
速度に於ける物質移動を実験により測定してめた。充填
床中でのガスの滞留時間はカラムの空隙率及びみかけの
原料ガス容積から算出した。
Vycor tube approximately 700°, 800° or 90°
Heated to a temperature of 0°C. Chlorine gas was introduced into the liquid hexachlorobenzene in the round bottom flask at a rate determined by a flow meter. Hexachlorobenzene in the gas introduced into the Vycor column was determined experimentally by mass transfer at specific operating temperatures and chlorine gas flow rates. The residence time of the gas in the packed bed was calculated from the porosity of the column and the apparent raw material gas volume.

充填カラムを吹抜けた塩素化炭化水素はカラムの後に並
べられている11個又は2個のフラスコ中に凝縮した。
The chlorinated hydrocarbons that passed through the packed column condensed into 11 or 2 flasks arranged after the column.

シクロヘキサン及び水をこれら2個のフラスコの各々の
内容物に加えた。金属及び塩化物イオンは水相中に存在
する金属塩化物の確認のだめの在来の方法により分析し
た。有機相中に存在する塩素化炭化水素も分析した。ス
クラバーに依り回収された塩素の量も標準的方法に依り
測定した。従って塩素効率は金属塩化物の塩素含量を、
金属塩化物、回収した塩素化炭化水素の塩素含量及びス
クラバー中の塩素の合計で割ったものであった。
Cyclohexane and water were added to the contents of each of these two flasks. Metal and chloride ions were analyzed by conventional methods to confirm the presence of metal chlorides in the aqueous phase. Chlorinated hydrocarbons present in the organic phase were also analyzed. The amount of chlorine recovered by the scrubber was also measured using standard methods. Therefore, chlorine efficiency depends on the chlorine content of metal chlorides,
It was divided by the sum of the metal chlorides, the chlorine content of the recovered chlorinated hydrocarbons, and the chlorine in the scrubber.

、1 表1は金属酸化物、caczs流速、塩素流速、
充填床温度、ガス滞留時間、実験時間、塩素効率及び未
反応塩素化炭化水素量を8実験の各々について表示して
いる。
, 1 Table 1 shows metal oxide, caczs flow rate, chlorine flow rate,
Packed bed temperature, gas residence time, run time, chlorine efficiency, and amount of unreacted chlorinated hydrocarbons are displayed for each of the eight experiments.

表1のデータはへキサクロロベンゼンが塩素の存在下で
種々の金属酸化物と本質上完全に反応させることが出来
、金属塩化物を生成することを示している。
The data in Table 1 show that hexachlorobenzene can be reacted essentially completely with various metal oxides in the presence of chlorine to form metal chlorides.

17一 表1 1 ルチル (50F) 5−8 7−242 ルチル
 (25F) 1.5−7 5−93 ルチル (20
F) 2−5 10−154 ルチル (15r) 0
.8 2.85 活性アルミナ(12y) 0.7 3
.26 マグネタイト (30r) 0.7−1.5 
6−87 燗焼アルミナ (9F) 0.7 58 ル
チル (68y) 7 1O N、 D、−検出せず 来 〉95%FezO3。
17-Table 1 1 Rutile (50F) 5-8 7-242 Rutile (25F) 1.5-7 5-93 Rutile (20
F) 2-5 10-154 Rutile (15r) 0
.. 8 2.85 Activated alumina (12y) 0.7 3
.. 26 Magnetite (30r) 0.7-1.5
6-87 Roasted alumina (9F) 0.7 58 Rutile (68y) 7 1O N, D, - Not detected > 95% FezO3.

来米 〜80係 −Al2O2 温 度 滞留時間 実験時間 Ct2効率 回 収80
0 2−5 195 94% N、 D。
Coming to America - Section 80 - Al2O2 Temperature Residence time Experiment time Ct2 efficiency Recovery 80
0 2-5 195 94% N, D.

800 3−7 270 N、D、 N、D。800 3-7 270 N, D, N, D.

800 2−3 200 94% 0.36800 6
 260 91% 痕跡 800 50 300 95% 0.03500−80
0 7 260 N、 D、 0.2900 9 28
5 96チ 0.09800 6 110 96% − 一 18= 実施例9−12 その他の点は実施例1と同様な方法で、塩素の代りに空
気存在下でヘキサクロロベンゼンをルチルと反応させた
800 2-3 200 94% 0.36800 6
260 91% Trace 800 50 300 95% 0.03500-80
0 7 260 N, D, 0.2900 9 28
5 96 0.09800 6 110 96% - 1 18 = Examples 9-12 The other points were the same as in Example 1, except that hexachlorobenzene was reacted with rutile in the presence of air instead of chlorine.

操作パラメーター及び回収した金属塩化物及び塩素化炭
化水素の重量を表2にまとめた。生成物ガス中には窒素
の酸化物は検出されなかった。
The operating parameters and weights of metal chlorides and chlorinated hydrocarbons recovered are summarized in Table 2. No oxides of nitrogen were detected in the product gas.

表2のデータは空気の存在下でヘキサクロロベンゼンが
ルチル又はAt203と本質上完全に反応させることが
出来ることを示している。
The data in Table 2 shows that hexachlorobenzene can be reacted essentially completely with rutile or At203 in the presence of air.

19− 20− 実施例13 ヘキサクロロ−1,3−ブタジェンを900℃で、58
2のルチルの充填床とその他の点では実施例1と同様な
方法で反応させた。26分間はC,CIA及びC42の
流速はそれぞれのガスについて3Q、77mであって、
次に24分間はそれぞれのガスについて5M/’IIa
に増した。この50分間の間中20ctA/wigの窒
素も導入していた。本質上導入したC4C16のすべて
が金属塩化物及び炭素の酸化物に変換された。
19-20- Example 13 Hexachloro-1,3-butadiene at 900°C, 58
The reaction was otherwise similar to Example 1 with a packed bed of rutile of Example 2. For 26 minutes, the flow rate of C, CIA and C42 was 3Q, 77 m for each gas,
5M/'IIa for each gas for the next 24 minutes.
It increased to During this 50 minute period, 20 ctA/wig of nitrogen was also introduced. Essentially all of the C4C16 introduced was converted to metal chlorides and oxides of carbon.

実施例14 ヘキサクロロエタンを900℃で352のルチルの充填
床と塩素ガスを導入せずその代りに4M/mの容積の窒
素をキャリヤーとして用いて、その他の点では実施例1
と同様な方法で反応させた。床中のガス滞留時間は約1
秒であった。
Example 14 Hexachloroethane at 900° C. with a packed bed of 352 rutile and no chlorine gas introduced but instead a volume of 4 M/m nitrogen as carrier, but otherwise Example 1
was reacted in the same manner. Gas residence time in the bed is approximately 1
It was seconds.

ガス生成物流より僅か0.04rのクロロカーボンしか
分離されなかったが、然し約10fの金属塩化物が回収
された。回収されたクロロカーボンは主としてヘキサク
ロロベンゼンであった。
Only 0.04 r of chlorocarbon was separated from the gas product stream, but about 10 f of metal chloride was recovered. The recovered chlorocarbon was mainly hexachlorobenzene.

実施例15 直径2.2c!nそして長さ34cr++のカラムの一
端にセラミックのフリットを取付け、垂直に配置した。
Example 15 Diameter 2.2c! A ceramic frit was attached to one end of the 34 cr++ long column and placed vertically.

フリット上に約10fのバイコール(高シリカ・ガラス
)チップ、次に48タイ−y−メツシュ(48メツシユ
(タイラー)篩の開口=0.297M) Al2O3の
101を置いた。カラムの次の部分にツートン社から入
手した直径hインチの球状、珪酸アルミニウム充填材、
DENSTONE57の162.72、及び流動仕入1
203の38.1fを入れ、高さ32c1nの充填流動
床をつくった。カラムの両端は上部を切った円錐に接続
して、良好なガス流−分布を維持しつつカラムをより小
さな径のガス入口及び出口に接続させられるようにしだ
Approximately 10 f of Vycor (high silica glass) chips were placed on the frit, followed by 48 tie-y-mesh (48 mesh (Tyler) sieve opening = 0.297M) 101 of Al2O3. Next to the column was a spherical, h-inch diameter aluminum silicate packing obtained from Two-Tone;
162.72 of DENSTONE57 and liquid purchase 1
A packed fluidized bed with a height of 32c1n was created by adding 38.1f of 203. Both ends of the column were connected to a truncated cone to allow the column to be connected to smaller diameter gas inlets and outlets while maintaining good gas flow-distribution.

900℃に保持した充填流動床に種々のガス流速でヘキ
サクロロベンゼンと塩素のガス混合物を導入した。操作
パラメーター及び同−床を用いて連続して行った実験で
回収した生成物は表3にまとめた。
A gas mixture of hexachlorobenzene and chlorine was introduced at various gas flow rates into a packed fluidized bed maintained at 900°C. The operating parameters and products recovered in consecutive experiments using the same bed are summarized in Table 3.

一23= 24− 第1頁の続き ■Int、C1,’ 識別記号 庁内整理番号手続補正
書C方式) %式% 1、事件の表示 昭和59年特許願第38893号 2、発明の名称 塩素化炭化水素及び金属酸化物全炭素 酸化物及び金属塩化物に変換する方法 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 名称 ザ ダウ ケミカル カンパニー赤坂大成ビル(
電話582−7161)願書に添付の手書き明細書 6、補正の内容
123= 24- Continuation of page 1 ■Int, C1,' Identification symbol Internal docket number procedure amendment form C method) % formula % 1. Indication of the case 1982 Patent Application No. 38893 2. Name of the invention Chlorine Method for converting carbonized hydrocarbons and metal oxides into total carbon oxides and metal chlorides 3. Relationship with the amended case Patent applicant name The Dow Chemical Company Akasaka Taisei Building (
Telephone 582-7161) Handwritten specification attached to the application 6, contents of amendment

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、塩素化炭化水素を用いて、金属酸化物を金属塩化物
及び金属オキシ塩化物に変換する方法に於て、反応性条
件に於て少くとも一種の式CxHyCt2(但し”x″
は1より犬なる整数であり、92″は0より犬なる整数
でありそして“y゛は少くとも0に等しい整数である)
のガス状塩素化炭化水素を、塩素化炭化水素の実質上す
べての炭素原子を一酸化炭素又は二酸化炭素に変換する
のに充分な量の相応しい耐火性金属酸化物及び充分な量
の塩素と接触させ、存在する炭素原子と反応に利用し得
る酸素原子との比が約1:1乃至1:2の範囲にあり且
つ塩素化炭化水素の酸化と同時に金属酸化物が塩素化さ
れることを特徴とする金属酸化物を金属塩化物及び金属
オキシ塩化物に変換する方法。 2、金属酸化物がチタン(IV)、アルミニウム(l[
l)、鉄(■及びIII)、ジルコニウム(■)、錫(
■及び■)、バナジウム(■、■及■)及びクロム(■
及び■)の酸化物から選択されている特許請求の範囲第
1項記載の方法。 3、金属酸化物が二酸化チタン又は酸化アルミニウムで
ある特許請求の範囲第1項記載の方法。 4、二酸化チタンをルチル又はイルメナイトの形で存在
させる特許請求の範囲第3項記載の方法。 5、金属酸化物がシリカ又は珪酸塩である特許請求の範
囲第1項記載の方法。 6、塩素化炭化水素が少くとも一個のアリール部分を有
する特許請求の範囲第1項記載の方法。 7、式CxH7Ct2 でz〉yである%許請求の範囲
第1項記載の方法。 8 塩素化炭化水素がヘキサクロロベンゼン、ポリ塩化
ビフェニル又はそれらと他の塩素化炭化水素との混合物
である特許請求の範囲第7項記載の方法。 9、塩素化炭化水素がヘキサクロロ−1,3−ブタジェ
ン又はヘキサクロロエタンである特許請求の範囲第7項
記載の方法。 10、金属酸化物が酸化アルミニウム又は二酸化チタン
である特許請求の範囲第8項記載の方法。 11、反応温度が900°乃至1200℃の範囲である
特許請求の範囲第9項記載の方法。 し、炭素を反応媒体に添加する特許請求の範囲第1項記
載の方法。 13、床中に炭素及び金属酸化物が存在し、且つ床中の
固体の10乃至90%が金属酸化物であり、残余の固体
が炭素である特許請求の範囲第1項記載の方法。 14、金属酸化物の塩素化中に生成した生成物ガスより
塩素化炭化水素を再循環させる特許請求の範囲第1項記
載の方法。
[Claims] 1. In a method for converting metal oxides into metal chlorides and metal oxychlorides using chlorinated hydrocarbons, at least one of the formula CxHyCt2 (provided that "x"
is an integer greater than 1, 92'' is an integer greater than 0, and y is an integer at least equal to 0)
of a gaseous chlorinated hydrocarbon with an amount of a suitable refractory metal oxide and a sufficient amount of chlorine to convert substantially all the carbon atoms of the chlorinated hydrocarbon to carbon monoxide or carbon dioxide. and the ratio of carbon atoms present to oxygen atoms available for reaction is in the range of about 1:1 to 1:2, and the metal oxide is chlorinated at the same time as the chlorinated hydrocarbon is oxidized. A method for converting metal oxides into metal chlorides and metal oxychlorides. 2. Metal oxides include titanium (IV), aluminum (l[
l), iron (■ and III), zirconium (■), tin (
■ and ■), vanadium (■, ■ and ■) and chromium (■
The method according to claim 1, wherein the oxide is selected from the oxides of (1) and (1). 3. The method according to claim 1, wherein the metal oxide is titanium dioxide or aluminum oxide. 4. The method according to claim 3, wherein titanium dioxide is present in the form of rutile or ilmenite. 5. The method according to claim 1, wherein the metal oxide is silica or a silicate. 6. The method of claim 1, wherein the chlorinated hydrocarbon has at least one aryl moiety. 7. The method according to claim 1, in which z>y in the formula CxH7Ct2. 8. The method according to claim 7, wherein the chlorinated hydrocarbon is hexachlorobenzene, polychlorinated biphenyls, or a mixture thereof with other chlorinated hydrocarbons. 9. The method according to claim 7, wherein the chlorinated hydrocarbon is hexachloro-1,3-butadiene or hexachloroethane. 10. The method according to claim 8, wherein the metal oxide is aluminum oxide or titanium dioxide. 11. The method according to claim 9, wherein the reaction temperature is in the range of 900° to 1200°C. 2. The method of claim 1, wherein carbon is added to the reaction medium. 13. The method of claim 1, wherein carbon and metal oxides are present in the bed and 10 to 90% of the solids in the bed are metal oxides and the remaining solids are carbon. 14. The method of claim 1, wherein chlorinated hydrocarbons are recycled from the product gas produced during the chlorination of metal oxides.
JP59038893A 1982-08-18 1984-03-02 Method of converting chlorinated hydrocarbon and metallic oxide into carbon oxide and metallic chloride Pending JPS60186403A (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/409,383 US4435379A (en) 1982-08-18 1982-08-18 Process for treating chlorinated hydrocarbons

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS60186403A true JPS60186403A (en) 1985-09-21

Family

ID=23620251

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP59038893A Pending JPS60186403A (en) 1982-08-18 1984-03-02 Method of converting chlorinated hydrocarbon and metallic oxide into carbon oxide and metallic chloride

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS60186403A (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5125471A (en) * 1974-08-28 1976-03-02 Arita Kenkyusho Kk Horienkabifueniiru no bunkaiho
US4246255A (en) * 1979-04-02 1981-01-20 Rockwell International Corporation Disposal of PCB

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5125471A (en) * 1974-08-28 1976-03-02 Arita Kenkyusho Kk Horienkabifueniiru no bunkaiho
US4246255A (en) * 1979-04-02 1981-01-20 Rockwell International Corporation Disposal of PCB

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4435379A (en) Process for treating chlorinated hydrocarbons
WO2003002453A1 (en) Method of chlorine purification and process for producing 1,2-dichloroethane
US4140746A (en) Recovery of chlorine values from iron chloride by-produced in chlorination of ilmenite and the like
US4587116A (en) Process for treating chlorinated nitrogen-containing hydrocarbons
US4060584A (en) Process for recovery of iron oxide and chlorine from dust produced in chlorination of titaniferous ores
AU2008283803B2 (en) Process for preparing titanium tetrachloride using off-gases from a silica and zircon carbo-chlorination process
GB2096013A (en) Improvements in or relating to the recovery of chlorine values
US2761760A (en) Process for the manufacture of titanium tetrachloride
JPS60186403A (en) Method of converting chlorinated hydrocarbon and metallic oxide into carbon oxide and metallic chloride
US3944647A (en) Recovering chlorine from the chlorination of titaniferous material
US4363789A (en) Alumina production via aluminum chloride oxidation
AU753050B2 (en) Treatment of iron chloride from chlorination dust
US4106928A (en) Chlorination process for producing aluminum
US20140154167A1 (en) Process for preparing titanium tetrachloride using off gases from a silica and zircon carbo-chlorination process
US4961911A (en) Process for reducing carbon monoxide emissions from a fluidized bed titanium dioxide chlorinator
US4083927A (en) Controlled carbo-chlorination of kaolinitic ores
US4355008A (en) Chlorination process
US3887694A (en) Production of chlorine
US3407031A (en) Process for the manufacture of inorganic chlorides
US3925531A (en) Production of titanium tetrahalide
US4259298A (en) Recovery of chlorine values from iron chloride by-product in chlorination of aluminous materials
CA1210923A (en) Process for treating chlorinated hydrocarbons
US4331637A (en) Process for purifying aluminum chloride
US3295921A (en) Production of halides
CA1119384A (en) Recovery of chlorine values