PT851834E - Processo exotermico em duas etapas para a oxidacao catalitica de cloreto de hidrogenio - Google Patents

Processo exotermico em duas etapas para a oxidacao catalitica de cloreto de hidrogenio Download PDF

Info

Publication number
PT851834E
PT851834E PT96933954T PT96933954T PT851834E PT 851834 E PT851834 E PT 851834E PT 96933954 T PT96933954 T PT 96933954T PT 96933954 T PT96933954 T PT 96933954T PT 851834 E PT851834 E PT 851834E
Authority
PT
Portugal
Prior art keywords
reactor
chlorine
hydrogen chloride
stream
chloride
Prior art date
Application number
PT96933954T
Other languages
English (en)
Inventor
Sidney W Benson
Ronald G Minet
Theodore T Tsotsis
Max K Mortensen
Original Assignee
Univ Southern California
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
Application filed by Univ Southern California filed Critical Univ Southern California
Publication of PT851834E publication Critical patent/PT851834E/pt

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B7/00Halogens; Halogen acids
    • C01B7/01Chlorine; Hydrogen chloride
    • C01B7/03Preparation from chlorides
    • C01B7/04Preparation of chlorine from hydrogen chloride

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)

Description

DESCRIÇÃO
PROCESSO EXOTÉRMICO EM DUAS ETAPAS PARA A OXIDAÇÃO CATALÍTICA DE
CLORETO DE HIDROGÉNIO A presente invenção é útil em aparelhos e em processos para a recuperação de cloro a partir de desperdícios e de subprodutos de cloreto de hidrogénio por intermédio de um processo de reacção exotérmica contínua em etapas múltiplas usando um sistema de transportador catalítico combinado. O cloreto de hidrogénio é produzido como subproduto de muitos processos químicos, incluindo a produção de pigmento de dioxido de titânio, os poliuretanos, a epicloridina, o cloreto de vinilo, os cloretos orgânicos e muitas outras substancias que são úteis e que são importantes sob o ponto de vista económico. Habitualmente, o cloreto usado no processo químico primário é fornecido a partir de instalações electroquímicas em larga escala sendo a sua expedição efectuada por comboio, por camião ou por barco. O cloreto de hidrogénio enquanto subproduto é habitualmente considerado como sendo uma substancia tóxica sob o ponto de vista ambiental, e deve ser recolhido e eliminado que por intermédio da sua venda a preços baixo ou por intermédio da neutralização com soda caustica ou com outro tipo de produto cáustico, devendo o resultante ser eliminado como aterro. A invenção aqui descrita torna possível oxidar o cloreto de hidrogénio para a produção de cloro destinado ser reciclado para o processo químico primário de um modo seguro quer sob o ponto de vista económico quer sob o ponto de vista ambiental, num processo em duas etapas levado a cabo em condições exotérmicas de modo a recuperar o cloro a ser usado processo primário, reduzindo assim materialmente a quantidade que deve ser expedida a partir do exterior e produzindo calor útil e a um preço que é significativamente mais baixo do que o preço do cloro acabado de produzir.
RESUMO DA INVENÇÃO
Na sua essência, um objecto principal é proporcionar um processo normal de recuperação de um modo contínuo a partir de uma corrente de cloreto de hidrogénio, e que inclui as etapas: a) proporcionar pelo menos dois reactores, incluindo um reactor de oxidação e um reactor de clorador, e proporcionando camas fluidizadas de um catalizador 1 transportador contendo óxido cúprico e cloreto cúprico em zonas de reacção no interior dos reactores, b) o fornecimento de uma corrente de cloreto de hidrogénio e de oxigénio para cada reactor, c) a corrente que reage no reactor clorador com a cama fluidificada de transportador catalítico de óxido cúprico e cloreto cúprico a temperaturas que variam entre 150° e 220°. de um modo exotérmico para converter parte do óxido cúprico em cloreto cúprico e em hidrocloreto cúprico, eliminando deste modo, na sua essência, o cloreto do hidrogénio de modo a produzir uma corrente de produto que inclui cloro, oxigénio, materiais inertes e água, que são removidos do reactor de cloração, e d) a passagem de uma corrente de transportador catalítico fluidificado contendo cloreto cúprico, cloreto cúprico hidrogenado e óxido cúprico residual proveniente do reactor clorador a dar entrada no reactor de combinação numa cama a funcionar a uma temperatura que varia entre 300° e 400° C, em que o reactor de combinação é alimentado com uma corrente de cloreto de hidrogénio e oxigénio destinados a fluidificar a capa e para a reacção exotérmica com cloreto cúprico e cloreto cúprico hidrogenado de modo a produzir óxido cúprico e uma corrente superior de cloro, cloreto de hidrogénio não recuperado, materiais inertes, agua e oxigénio residual, e) a introdução da corrente transportador de catalizador contendo óxido cúprico no reactor clorador por forma a fazer a reacção com o cloreto de hidrogénio, de acordo com o definido em c), e f) a introdução da corrente superior de cloreto, de cloreto de hidrogénio, de materiais inertes, de agua e de oxigénio do reactor de combinação para o interior do reactor clorador de modo a fazer com que o cloreto de hidrogénio do seu interior reaja com o óxido cúprico no catalizador transportador a uma temperatura operacional de entre 150» Ce 220° C. g) sendo a corrente de produto do reactor clorador rica em cloro mas substancialmente Isenta de cloreto de hidrogénio.
Um outro objecto é proporcionar reacções em duas etapas que são levadas a cabo em condições exotérmicas, proporcionando deste modo um processo muito económico que não irá requerer combustível do exterior. As etapas incluem a reciclagem do catalizador da composição controlada relativamente ao “cloreto de cobre”, o óxido de cobre e vários cloretos de cobre oxidados. Ambas as etapas são habitualmente alimentadas com cloreto de hidrogénio e com oxigénio. 2
Um outro objecto é proporcionar a criação de calor e a produção de corrente de alta pressão em ambas as etapas, o qual se encontra numa quantidade suficiente para alimentar os compressores de oxigénio, os compressores de refrigeração, e para produzir uma corrente eléctrica liquida para o processo global.
Um outro objecto é proporcionar condições de funcionamento que resultem na produção de cloro e que incluem um sistema de recuperação secundário que separa a agua sem produzir acido clorídrico, fazendo uso de um secante adsorvente secante ou de um sistema de desidratação líquido alternativo com recuperação de calor proveniente do processo em duas etapas, de modo a proporcionar a energia de separação necessária para a regeneração do agente de desidratação.
Um objecto adicional da presente invenção é proporcionar uma etapa de recuperação na qual o cloro é separado dos restantes gases não condensáveis, como sejam o azoto, o árgon e o oxigénio, por intermédio da utilização de um adsorvente especialmente concebido para o efeito, ou por intermédio de um sistema absorvente líquido. Conforme será observado, o processo global tem baixos custos de funcionamento, produzindo o cloro desejado a um preço substancialmente inferior ao da introdução de cloro especialmente produzido para o efeito e não reciclado. É importante salientar o facto de, segundo um ponto de vista de processo global, a etapa de cloração do transportador catalizador é usada de um modo que faça a reciclagem do cloreto de hidrogénio que aparece no reactor de combinação efluente, no interior do sistema, produzindo uma corrente de produto de cloro sem cloreto de hidrogénio. Segundo este ponto de vista, um problema de grande importância num processo de oxidação catalítica de uma etapa única é o limite à conversão de cloreto de hidrogénio imposto pelas limitações do equilíbrio a uma quantidade de entre aproximadamente 60% e 70% sob condições de funcionamento razoáveis. Fazendo a combinação do reactor de etapa única com o processo de transportador catalizador como a segunda etapa, a integração sinergética tem como resultado que os gases de saída da primeira etapa sejam purificados pela etapa de cloração no processo de transportador catalizador da segunda etapa.
Esta invenção melhora mediante os ensinamentos da Patente US n8 4 959 202, que se encontra incorporada na presente a título de referencia relativamente aos antecedentes. 3
Estes e outros objectos e vantagens da presente invenção, bem como os detalhes de uma forma de realização exemplificativa, serão compreendidos de um modo mais completo a partir da memória descritiva e dos desenhos que se seguem, nos quais:
DESCRIÇÃO DOS DESENHOS A Fig. 1 á um fluxograma com a listagem do material associado; A Fig. 2 é uma tabulação do processo de factores económicos; A Fig. 3 é um diagrama do fluxo do processo; A Fig. 4 é um sistema de recuperação do cloro; A Fig. 5 é um resumo de dados experimentais; e A Fig. 6 é um esboço do aparelho de experimentação laboratorial.
Descrição Detalhada O processo da presente invenção recorre à utilização de um sistema transportador catalizador possuindo elementos metálicos sob a forma de oxidos complexos e de cloretos impregnados na massa transportadora, como sejam o óxido de alumínio, o silício, a zeolite ou os materiais de cisão molecular de modo a poderem ser usados num sistema de cama fluidificada de etapas múltiplas. As reacções químicas são levadas a cabo de modo a terem lugar numa serie de etapas que incluem: 1) 2HCI (g) + V2 02 (g) -> Cl2 (g) + H20 (g) (reacção global) 2) CuO (S) + HCI (g) -> Cu (OH) Cl (S) 3) 2Cu (OH) Cl (S) -» CU20 Cl2 (S) + HzO (g) 4) CuOCI2 (S) -*· CuO (S) + CuCI2 (S) 5) CuCI2 (S) -* CuCI (S) + ½ Cl2 (g) 6) 2CuCI (S) + % 02(g) -» CuCI2(S) + CuO (S)
Estas etapas específicas têm lugar em zonas de reacção específicas e dentro de intervalos de temperatura específicos, conforme se encontra descrito no diagrama em blocos da Fig. 1, e conforme pode observar-se na Fig. 3 e nas etapas seguintes: 4
Etapa 1. A corrente 10 de oxigénio, ar e de cloreto de hidrogénio, quer anidro quer contendo agua e impurezas do processo, que podem encontrar-se presentes, passam por um reactor clorador 11 através de uma cama fluidificada 12 de catalizador transportador de oxidos de cobre e cloretos de cobre com cloretos de sódio depositados num transportador adequado com uma razão molar de 1:1. As reacções 2, 3 e 4 destinadas à formação de cloretos complexos têm lugar a uma temperatura que é mantida entre 150θ e 220a C. proporcionando um sistema 13 de transferência de calor no interior da cama 12, que escoa o calor exotérmico da reacção através de, numa forma de realização preferencial, um transferidor de calor 14 criando uma corrente 14a destinada a melhorar a economia térmica do processo. O fluido de transferência de calor usado em 13 e em 14 é habitualmente agua fornecida por uma caldeira que apresenta a pureza e a pressão requeridas. O material catalizador clorador é continuamente retirado em 40 a partir do primeiro reactor sob a forma de partículas sendo transferido para a cama fluidificada 15 num segundo reactor 16, no qual decorre a etapa 2.
Etapa 2. A corrente 10a de oxigénio, ar e de cloreto de hidrogénio, quer anidro quer contendo agua e impurezas do processo, é feita passar para um segundo reactor, isto é, um reactor 16 de combinação de oxidação através da cama fluidificada 15, e as anteriormente indicadas reacções que se encontram referenciadas com os números de 2 a 6 têm lugar de modo a converter os cloretos complexos em óxido cúprico e em cloreto cúprico, libertando cloro gasoso. A cama fluidificada 5 no reactor 16 é cheia com a mistura gasosa 10a_de HCI e de oxigénio e de azoto variando as percentagens entre 100 % de oxigénio e 20 % de oxigénio que entram no reactor 17. O reactor 16 é mantido a uma temperatura que varia entre 300a e 400a C por intermédio da retirada de calor produzido de um modo exotérmico através de um sistema de transferência de calor 19 no interior da cama fluidificada 15. A transferência de calor tem lugar em 60, sendo produzida uma corrente em 61. O fluido de transferência de calor usado em 19 e em 60 é habitualmente agua proveniente de uma caldeira que apresenta a composição e a pressão requeridas. O gás e a composição de catalizador e a temperatura no interior do reactor 16 têm como resultado uma conversão limitada do equilíbrio químico por intermédio da 5 oxidação do cloreto de hidrogénio em cloro, deixando uma quantidade significativa de cloreto de hidrogénio que deverá ser removida (ver Fig. 5) de modo a melhorar a conversão global do cloreto de hidrogénio de entrada em cloro, e para evitar a contaminação do produto de cloro. O gás e a composição catalizadora e a temperatura no reactor 16 têm como resultado uma conversão de equilíbrio limitado do cloreto de hidrogénio em cloro levando à presença de uma certa quantidade de cloreto de hidrogénio no gás de saída (ver a tabela da Fig. 5), o qual tem de ser removido de modo a melhorar a conversão global do cloreto de hidrogénio de entrada em cloro e para evitar a contaminação do produto de cloro.
Esta remoção é conseguida na etapa 3, em que se verifica a reciclagem em 70 do cloreto de hidrogénio com a corrente de gás para o reactor 11. Uma corrente contínua de catalizador transportador contendo óxido cúprico e cloretos de cobre complexos é retirada através da linha 41 e feita retornar à cama 12 existente no primeiro reactor.
Etapa 3. O fluxo total de gás quente do segundo reactor contendo cloro, oxigénio, azoto e cloreto de hidrogénio não convertido é reciclado para o primeiro reactor 11 e para a cama fluidificada 12, onde o cloreto de hidrogénio contido reage com o óxido cúprico que retorna do segundo reactor 16 através de 41. Nas condições de temperatura seleccionadas para a primeira cama fluidificada 12, que variam entre 150a e 220a C, somente o cloreto de hidrogénio reage enquanto que o oxigénio, o azoto, a agua e o cloro passam sem alterações. Note-se que o reactor 12 e o reactor 15 se encontram equipados com ciclones internos 21 e 22 destinados à recolha de poeiras, de modo a remover as poeiras de catalizador dos gases de saída e para retomar as poeiras para as camas fluidificadas.
Etapa 4. Os gases efluentes que saem do primeiro reactor em 23 consistem por cloro, agua, oxigénio e azoto, os quais passam para o transferidor de calor 89 e 89a, e para o sistema de recuperação 50, para a remoção de agua, para um arrefecedor 51 e para um sistema para a remoção de cloro em 52, e um gás de produto de cloro em 53 e cloro líquido em 54. Quando a funcionar da forma descrita, mais de 99 % do cloreto de hidrogénio 10 e 10a que entra no sistema é 6 recuperado sob a forma de produto de cloro 53 e 54, sob a forma gasosa ou sob a forma líquida, conforme descrito na etapa 5.
Etapa 5. Os gases que saem do reactor de clorinação 11 passam através do refrigerador 89 e do arrefecedor 89a para reduzir o nível de temperatura antes de entrarem no desidratador 50, onde um sistema regenerativo usando um contacto múltiplo com os adsorventes sólidos ou com os desidratantes absorventes líquidos 91 podem ser seleccionados num determinado caso em particular. Os desidratantes activos retiram a agua dos gases contendo cloro, oxigénio e azoto, para fazer a sua expulsão posterior do sistema 92 usando meios adequados de regeneração térmica 90. O diagrama esquemático da Fig. 4 encontra-se presente unicamente para ilustrar um possível sistema regenerativo desidratado, que pode usar a corrente gerada nas porções de recuperação de calor no sistema de reactor catalizador principal 14a.
Fazendo referencia à Fig. 4, o produto de gás 23 proveniente da secção de catalizador entra no sistema de desidratação 50 através de uma tubagem de válvula, a qual irá direccionar o fluxo quer através do desidratador 91 ou do dispositivo de limpeza de agua 92 ou através da colocação adequada das válvulas automáticas A, B, C, D, E, F, G e H, passando de um modo sequencial através dos recipientes. O gás desidratado de 91 ou de 92 irá passar através de um refrigerador 51 adicional. A agua removida do gás é retida no adsorvente de etapas múltiplas ou nos materiais absorventes até à regeneração por intermédio do contacto com o gás inerte aquecido que passa através dos dois recipientes de um modo sequencial, por forma a remover a agua destinada a ser ventilada e eliminada. O gás 24 arrefecido e desidratado passa através do arrefecedor 51 e entra no absorvente de cloro 52 no ponto 25 onde o contacto com um solvente selectivo absorve o cloro num sistema de contacto de etapas múltiplas. O gás isento de cloro, que consiste essencialmente por azoto e por oxigénio residual passa através das guardas da cama 81 e 82 para a absorção das quantidades residuais de cloro, o qual é posteriormente removido. O gás de saída da cama de guardas pode ser ventilado para a atmosfera ou reciclado para a utilização do oxigénio remanescente caso tenha sido usado no processo oxigénio de elevado grau de pureza. 7 A partir da porção inferior do absorvente 52,. o solvente contendo cloro é empurrado 82 por uma bomba através de um transferidor de calor 83, dando entrada num dispositivo de limpeza 84 onde o cloro é separado fazendo a elevação da temperatura do solvente com a caldeira de reaquecimento 84 aquecida pela corrente. O solvente sem cloro flui desde a parte de baixo do dispositivo de limpeza e passa através do transferidor de calor 83 passando de novo para o absorvente de cloro 52 de um modo contínuo. O cloro 55, removido do solvente no dispositivo de limpeza, flui para o interior do arrefecedor 86. onde o liquido parcialmente condensado é separado no refluxo do tambor 87 de refluxo e empurrado por intermédio de uma bomba 88 de volta para o interior do dispositivo de limpeza com uma porção do cloro liquido a fluir para o armazenamento de produto 54. O gás de cloro 53 não condensado dá entrada na linha do produto para ser reciclado na instalação original de consumo de cloro que gerou o cloreto de hidrogénio ou para ter qualquer outra utilização química alternativa.
Como tanto a etapa única de oxidação como a etapa de cloração são exotérmicas não há necessidade de uma fonte de calor externa, o que representa uma economia considerável em termos de combustível e em termos de investimento de capital. O calor disponível do reactor proporciona habitualmente um fluxo de energia positiva sob a forma de uma corrente de elevada pressão superaquecida, a qual pode ser usada para impulsionar compressores e criar a corrente eléctrica necessária para as bombas e outros sistemas, tornando o custo operacional global agradavelmente baixo.
Como prova adicional das características únicas deste processo em duas etapas, que foi descoberto durante a execução de experiências laboratoriais, a Fig. 5 é apresentada de modo a ilustrar o resultado específico da combinação de cloreto de hidrogénio e de oxigénio como corrente de alimentação para os reactores de cama fluidificada que contêm uma corrente circulante de materiais sob a forma de partículas que passam entre ambos os reactores, um dos quais se encontra a funcionar a uma temperatura situada entre os 360B e os 400a C, em que o cloreto de hidrogénio é parcialmente convertido, de acordo com as limitações do equilíbrio químico, entre 40 % e 70 % em peso de cloro, conforme se encontra revelado pelo bem documentado processo de Deacon, e proporcionando a exclusiva e inovadora invenção da passagem da corrente efluente total de cloreto de hidrogénio, de cloro, de oxigénio residual, de azoto, e do recém produzido vapor de agua num segundo reactor de cama fluidificada que funciona a uma temperatura de entre 150a e 220® C. 8 Sómente o cloreto de hidrogénio reage com o material catalizador de modo a formar oxicloreto cúprico e outros compostos de cloro complexos que resultam na eliminação do cloreto de hidrogénio da corrente de gás e que permitem a distribuição dos gases de saída do reactor de baixa temperatura a um sistema de recuperação de cloro sem necessitar de tratamento adicional para a remoção de cloreto de hidrogénio. O processo irá funcionar do mesmo modo caso o vapor de agua seja removido à medida que o gás passa entre os dois reactores, contudo, esta etapa não se torna necessária para que o processo funcione de um modo adequado.
Esta descoberta foi confirmada no funcionamento de uma instalação piloto de produção de cloro de 4 kg/ h numa base contínua. Ambos os reactores funcionam na amplitude exotérmica da reacção levando à criação de energia significativa sob a forma de uma corrente de alta pressão ou de outro meio adequado de recuperação de calor. O cloreto de hidrogénio, reagindo com o catalizador fluidificado à base de cobre para formar um composto solido complexo é levado desde o reactor de baixa temperatura para o reactor de alta temperatura, onde é convertido em cloro. A reciclagem do cloreto de hidrogénio desta forma tem como resultado a conversão global de 100 % do cloreto de hidrogénio de entrada em cloro com um sistema exotérmico simples em duas etapas. A combinação destes dois reactores, com a circulação do catalizador entre as duas etapas exotérmicas difere significativamente do processo que recorre à utilização de um reactor de oxidação separado que funciona a um regime endotermico e que requer um calor significativo parcialmente proveniente de uma fonte externa, diferindo da Patente US nfi 4 959 202 pela mesma razão.
Os dados experimentais dados na Fig. 5 foram obtidos fazendo funcionar uma cama fluidificada circulante à escala da Fig., equipada para analisar os gases de entrada e de saída de modo a provar o conceito geral. O aparelho ilustrado na Fig. 6 consiste por dois reactores de quartzo 300 e 301 de 25 mm ligados com tubos 302 e 303 de transporte ascendente de fluxo para o movimento do catalizador entre a etapa de oxidação 400C em 301 e a etapa de cloração 200C em 300. Cada um dos reactores é alimentado com um fluxo controlado de cloreto de hidrogénio, com oxigénio e com azoto. Ver as setas 304 e 305. A temperatura é mantida ao nível 9 desejado por intermédio de fitas 306 e 307 de aquecimento eléctrico de temperatura controlada. O fluxo do catalizador entre os reactores move-se por intermédio de injecções de azoto em pontos múltiplos dos tubos de transporte. Ver 308 e 309. Os gases de saída dos reactores em 310 e em 311 passam por recipientes 312 e 313 de saída de pó, e para a analise do cloreto de hidrogénio e do cloro, passando para a chaminé de ventilação para serem eliminados. Ver as setas 313 e 314. As velocidades totais do fluxo da ordem dos 500 ml/ min de gás entram em cada um dos reactores. Velocidades de circulação de sólidos de entre 5 e 20 g por minuto são habitualmente fornecidas.
Como ilustração dos factores económicos da presente invenção, foi preparado um projecto de engenharia para uma instalação destinada a processar 60 000 toneladas por ano de cloreto de hidrogénio anidro e foi determinado um custo operacional com base no valor zero para o produto residual de cloreto de hidrogénio de entrada. Estes resultados, conforme se encontra ilustrado na Fig. 2, indicam um custo de recuperação de cloro de $ 78 por tonelada (dados de 1995) com um preço de venda de cloro de $ 230 por tonelada no mercado actual. A Fig. 2 lista factores económicos do processo em termos de investimento numa instalação típica e em termos de custos operacionais. O sistema global, conforme descrito, proporciona essencialmente uma conversão de essencialmente 100 % de cloreto de hidrogénio em cloro. O produto de cloro pode ser produzido como uma corrente de líquido e de gás de pureza superior a 99 %. Nenhumas correntes efluentes tóxicas ou nocivas são produzidas com o objectivo de serem libertadas para a atmosfera ou para serem libertadas na agua. Foram conseguidos requisitos em termos de energia inferiores a 30 % dos processos electroquímicos convencionais, tendo-se ainda conseguido consumos consideravelmente inferiores aos indicados para o processo de recuperação de cloro proposto. A Fig. 1 ilustra os dados do balanço dos materiais.
Conforme se encontra indicado na revelação da Patente US ns 4 959 202, o processo pode ser levado a cabo usando um transportador de catalizador em que os oxidos de manganésio e os cloretos são substituídos, com bons resultados, por cobre em que um reactor de clorização funciona com uma temperatura que varia entre os 250a e os 350s C, 10 e um reactor de combinação funciona com temperaturas de entre cerca de 4008 e cerca de 450s C.
Os oxidos e os cloretos de ferro podem ser também substituídos. A recuperação de calor e a recuperação do cloro da corrente de produto podem ser levados a cabo da forma descrita na Patente US 4 959 202.
Lisboa, 3 1 MAIO 2001
Por THE UNIVERSITY OF SOUTHERN CALIFÓRNIA
Agente Oficial da Propriedade Industrial
Arco 4a ÇoncsiçSg: 3» t? -1Kto LISBOA Π

Claims (8)

  1. REIVINDICAÇÕES Processo para a recuperação de cloro a partir de uma corrente de cloreto de hidrogénio que inclui as etapas destinadas a: a) proporcionar pelo menos dois reactores, incluindo um reactor de clorador e um reactor de combinação de oxidação, e proporcionando camas fluidizadas de um catalizador transportador contendo óxido cúprico e cloreto cúprico numa zona de reacção no interior do reactor clorador, b) fornecer uma corrente de gás contendo cloreto de hidrogénio e oxigénio para cada reactor, c) fazer a reacção da corrente no interior do reactor clorador com a referida cama fluidificada de transportador catalítico de óxido cúprico e cloreto cúprico a temperaturas que variam entre 150a e 220a C, de um modo exotérmico para converter parte do óxido cúprico em cloreto cúprico e em hipoclorito cúprico, eliminando deste modo, na sua essência, o cloreto do hidrogénio de modo a produzir uma corrente de produto que inclui cloro, oxigénio, materiais inertes e água, que é removida do referido reactor de cloração, d) passagem de uma corrente de transportador catalítico fluidificado resultante da etapa c) contendo cloreto cúprico, cloreto cúprico hidrogenado e óxido cúprico residual proveniente do reactor clorador a dar entrada no reactor de combinação numa cama a funcionar a uma temperatura que varia entre 300a e 400a C, em que o reactor de combinação de redução é alimentado com uma corrente de cloreto de hidrogénio e oxigénio destinados a fluidificar a cama e para a reacção exotérmica com cloreto cúprico e cloreto hidroxi cúprico de modo a produzir óxido cúprico e uma corrente superior de cloro, cloreto de hidrogénio não recuperado, materiais inertes, agua e oxigénio residual, e) a introdução da corrente catalista de transportador resultante da etapa d) contendo óxido cúprico no reactor clorador por forma a fazer a reacção com o cloreto de hidrogénio, de acordo com o definido em c), f) a introdução da corrente superior de cloreto, de cloreto de hidrogénio, de materiais Inertes, de agua e de oxigénio do reactor de combinação para o interior do reactor clorador de modo a fazer com que o cloreto de hidrogénio do seu interior reaja com o óxido cúprico no catalizador transportador a uma temperatura operacional de entre 150a C e 220a C, 1 g) a referida corrente de produto do reactor clorador rica em cloro mas substancialmente isenta de cloreto de hidrogénio.
  2. 2. Método de acordo com a reivindicação 1, em que o calor é produzido de um modo exotérmico em ambos os reactores e removido de ambos os reactores para o seu uso externo.
  3. 3. Método de acordo com a reivindicação 2, em que o calor removido dos reactores é usado para a produção de uma corrente superaquecida.
  4. 4. Método de acordo com a reivindicação 1, em que a referida corrente rica em cloro removida do reactor clorador é sujeita a processamento para a recuperação de cloro de modo a que pelo menos cerca de 99 % do conteúdo em cloro do cloreto de hidrogénio fornecido aos referidos reactores é recuperado como produto de cloro.
  5. 5. Método de acordo com a reivindicação 1, em que o referido catalizador transportador compreende um transportador seleccionado do grupo que consiste por óxido de alumínio, zeolita, silício e materiais de cisão molecular.
  6. 6. Método de acordo com a reivindicação 1, incluindo a retirada de calor da referida corrente de produto a partir do referido reactor clorador.
  7. 7. Método de acordo com a reivindicação 1, incluindo o controlo da alimentação de cloreto de hidrogénio e de oxigénio aos reactores.
  8. 8. Método de acordo com a reivindicação 1, incluindo a utilização de separadores de ciclone para a remoção de materiais em finas partículas a partir das camas fluidificadas nos reactores como corrente de produto na etapa c) e a corrente superior na etapa f) saem dos reactores. Lisboa, '31 NAIO 2001 Por THE UNIVERSITY OF SOUTHERN CALIFÓRNIA
    gp.nie Oficial da Propriedade Industria! Arco de Conceição. 3, Y> -1100 US8QA
PT96933954T 1995-09-21 1996-09-20 Processo exotermico em duas etapas para a oxidacao catalitica de cloreto de hidrogenio PT851834E (pt)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/526,258 US5639436A (en) 1995-09-21 1995-09-21 Exothermic two-stage process for catalytic oxidation of hydrogen chloride

Publications (1)

Publication Number Publication Date
PT851834E true PT851834E (pt) 2001-08-30

Family

ID=24096582

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PT96933954T PT851834E (pt) 1995-09-21 1996-09-20 Processo exotermico em duas etapas para a oxidacao catalitica de cloreto de hidrogenio

Country Status (11)

Country Link
US (1) US5639436A (pt)
EP (1) EP0851834B1 (pt)
JP (1) JPH11511433A (pt)
AU (1) AU7249096A (pt)
CA (1) CA2232598A1 (pt)
DE (1) DE69612009T2 (pt)
ES (1) ES2157010T3 (pt)
NO (1) NO981288L (pt)
PL (1) PL184325B1 (pt)
PT (1) PT851834E (pt)
WO (1) WO1997011026A1 (pt)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5917114A (en) * 1996-11-01 1999-06-29 The Ohio State University Degassing of liquid aluminum and other metals
US6071488A (en) * 1998-08-31 2000-06-06 Medalert, Inc. Use of metal oxychlorides for removal of hydrogen chloride from mixed gases
PT1002576E (pt) * 1998-11-10 2004-06-30 Sued Chemie Mt Srl Catalisador a base de cobre para oxicloracao de etileno a 1,2-dicloroetano
WO2000043313A1 (fr) * 1999-01-22 2000-07-27 Sumitomo Chemical Company, Limited Procede de fabrication du chlore
HU230441B1 (hu) * 2000-01-19 2016-06-28 Sumitomo Chemical Co Eljárás klór elõállítására
US7087208B2 (en) * 2001-08-02 2006-08-08 Sampson Allison H Methods for making chlorous acid and chlorine dioxide
MXPA04010691A (es) * 2002-05-15 2005-03-31 Basf Ag Preparacion de cloro a partir de cloruro de hidrogeno.
NL1020603C2 (nl) * 2002-05-15 2003-11-18 Tno Werkwijze voor het drogen van een product met behulp van een regeneratief adsorbens.
DE10238811B4 (de) * 2002-08-23 2006-04-13 Austria Wirtschaftsservice Gesellschaft mit beschränkter Haftung Oxichlorierung von Olefinen und Aromaten unter Verwendung eines neuartigen Wirbelschicht-Reaktorkonzeptes
DE102005040286A1 (de) * 2005-08-25 2007-03-01 Basf Ag Mechanisch stabiler Katalysator auf Basis von alpha-Aluminiumoxid
KR20120041257A (ko) 2009-08-11 2012-04-30 바스프 에스이 기상 포스겐화에 의한 디이소시아네이트의 제조 방법
WO2011139334A1 (en) * 2010-04-28 2011-11-10 Dow Global Technologies Llc Process and system for production of dichlorine
CN107089645A (zh) * 2017-06-19 2017-08-25 新疆兵团现代绿色氯碱化工工程研究中心(有限公司) 一种等离子体流化床法氯化氢氧化制备氯气的方法
US11168005B2 (en) 2019-02-19 2021-11-09 Dripping Wet Water, Inc Conductivity control of aqueous chemical dosing in water treatment systems
US11142455B2 (en) 2019-06-05 2021-10-12 Dripping Wet Water, Inc. Pressurized catalytic production of dioxide species
CN111056534A (zh) * 2020-01-19 2020-04-24 无锡玖汇科技有限公司 一种盐酸原位制氯气的连续生产系统

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1068676B (pt) * 1959-11-12
US3332742A (en) * 1967-07-25 Metaizeau process for the manufacture of chlorine
US2333845A (en) * 1940-12-18 1943-11-09 Universal Oil Prod Co Method of temperature control
US2436870A (en) * 1942-10-31 1948-03-02 Standard Oil Dev Co Preparation of chlorine
US2448255A (en) * 1943-12-07 1948-08-31 Shell Dev Catalysts for use in the production of chlorine
US2577808A (en) * 1947-02-12 1951-12-11 Dow Chemical Co Production of chlorine
US2542961A (en) * 1948-11-08 1951-02-20 Shell Dev Chlorine production
CH374371A (de) * 1957-10-17 1964-01-15 Thoma Matthias Verfahren zur Gewinnung von Halogen aus Halogenwasserstoff
NL287209A (pt) * 1962-11-29
US4119705A (en) * 1977-04-06 1978-10-10 The Lummus Company Production of chlorine
US4774070A (en) * 1986-02-19 1988-09-27 Mitsui Toatsu Chemicals, Incorporated Production process of chlorine
JPH01257102A (ja) * 1988-04-06 1989-10-13 Mitsui Toatsu Chem Inc 塩化水素から塩素を製造する方法
US4994256A (en) * 1989-05-31 1991-02-19 Medalert, Inc. Recovery of chlorine from hydrogen chloride by carrier catalyst process
US4959202A (en) * 1989-05-31 1990-09-25 Medalert Incorporated Recovery of chlorine from hydrogen chloride by carrier catalyst process
US5154911A (en) * 1989-11-02 1992-10-13 University Of Southern California Efficient method for the chemical production of chlorine and the separation of hydrogen chloride from complex mixtures

Also Published As

Publication number Publication date
WO1997011026A1 (en) 1997-03-27
AU7249096A (en) 1997-04-09
NO981288L (no) 1998-05-20
PL325836A1 (en) 1998-08-03
CA2232598A1 (en) 1997-03-27
EP0851834A1 (en) 1998-07-08
EP0851834A4 (en) 1998-12-09
NO981288D0 (no) 1998-03-20
US5639436A (en) 1997-06-17
PL184325B1 (pl) 2002-10-31
ES2157010T3 (es) 2001-08-01
DE69612009D1 (de) 2001-04-12
DE69612009T2 (de) 2001-10-25
JPH11511433A (ja) 1999-10-05
EP0851834B1 (en) 2001-03-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
PT851834E (pt) Processo exotermico em duas etapas para a oxidacao catalitica de cloreto de hidrogenio
EP0233773B1 (en) Production of chlorine
JP5158719B2 (ja) (クロロ)炭化水素とホスゲンとを含む塩化水素ガス流から(クロロ)炭化水素を含まない塩化水素とホスゲンを含まない(クロロ)炭化水素とを回収する方法
WO1997011026A9 (en) Exothermic two-stage process for catalytic oxidation of hydrogen chloride
JPH0339002B2 (pt)
EP0474763B1 (en) Recovery of chlorine from hydrogen chloride by carrier catalyst process
Mortensen et al. The development of a dual fluidized-bed reactor system for the conversion of hydrogen chloride to chlorine
US2746844A (en) Catalytic hydrogen chloride oxidation process to produce chlorine
JP3747491B2 (ja) 1,2−ジクロルエタンの製造方法
US4351819A (en) Recovery of chlorine values in integrated process for oxychlorination and combustion of chlorinated hydrocarbons
US2855279A (en) Process for converting hydrochloric acid into chlorine
US2575167A (en) Manufacture of halogenated hydrocarbons
EP0518553B1 (en) Method and apparatus for industrially preparing chlorine
US4243650A (en) Heat and volatized salt recovery from reaction effluent
IE900621L (en) Procedure for the recovery of chlorine from hydrogen¹chloride by means of a transport catalyst process and¹equipment for carrying out this procedure
US4036776A (en) Recovery of chlorine values from a melt oxidation gas
US4355008A (en) Chlorination process
US4346069A (en) Recovery of chlorine values in integrated process for oxychlorination and combustion of chlorinated hydrocarbons
US3276842A (en) Process for contacting corrosive gases with solid desiccant in the oxidation of an inorganic halide
JPS62167223A (ja) 共融塩錯化合物を用いる液相吸着及び酸化方法
JPS5829926B2 (ja) 塩化水素の回収法
US4024230A (en) Producing hydrogen and oxygen by decomposition of water via the thermochemical iron-chlorine system
US2756124A (en) Uranium chlorination process
GB2145401A (en) Aluminium chloride production
CA1210923A (en) Process for treating chlorinated hydrocarbons