[发明专利]氯气的制备方法及催化剂

说明书

技术领域

本发明涉及在催化剂存在下通过氧将氯化氢氧化的氯气的制备方法以及适于该制备方法的催化剂。

背景技术

已知氯气作为氯乙烯、光气等的原料是有用的，在催化剂存在下通过氧将氯化氢氧化来得到。

作为利用氧进行的氯化氢的氧化反应中使用的催化剂，例如提出了设计成BET比表面积为1～250m²/g，通过汞加压多孔度测定法(汞压入法)测定得到的气孔尺寸分布(微孔分布)的一半高度的宽度(微孔分布曲线的峰的半峰宽)小于平均气孔直径(平均微孔直径)的0.6倍，进而平均气孔直径值和气孔容积与该平均气孔直径的比率在特定范围的催化剂(专利文献1)。

专利文献1：日本特开平09-117674号公报。

发明内容

但是，上述专利文献1记载的催化剂，规定了微孔分布曲线的峰的半峰宽的上限，由此可知，设计成表现出比较尖的微孔分布曲线，上述专利文献1的发明中，认为这样的催化剂是有利的。该催化剂具有优异的机械强度，适于流化床反应方式的氯化氢的氧化反应，但是用于固定床反应方式的氯化氢的氧化反应时，随着反应时间的推移，易产生由于热历史所导致的催化剂的烧结(sintering)，难以维持充分的催化剂活性，结果有可能产生氯化氢的转化率经时降低的问题。

本发明的目的在于，提供在通过氧将氯化氢氧化时，可以防止烧结，长时间发挥充分的催化剂活性，维持良好的氯化氢的转化率的氯气的制备方法，和在其中使用的催化剂。

本发明人为了解决上述问题而进行了精心研究。结果发现与以往的催化剂相比，设计成表现出某种程度宽峰状的微孔分布曲线的催化剂是有效的，从而完成了本发明。即，本发明包括以下的方式：

(1) 氯气的制备方法，其为在催化剂存在下通过氧将氯化氢氧化而制备氯气的方法，该方法中，该催化剂为满足下述(i)和(ii)的催化剂，

(i) BET比表面积为1～250m²/g

(ii) 由通过汞压入法测定得到的微孔分布曲线求得的峰的半峰宽为H，平均微孔直径为D时，H/D的值为0.6～1.5。

(2) 上述(1)记载的氯气的制备方法，其中，上述催化剂为担载氧化钌催化剂。

(3) 上述(1)或(2)记载的氯气的制备方法，其中，上述催化剂成型为球形粒状或圆柱状。

(4) 上述(1)～(3)中任意一项记载的氯气的制备方法，其以固定床反应方式进行。

(5) 催化剂，其为利用氧进行的氯化氢的氧化反应中使用的催化剂，含有氧化钌的同时，满足下述(i)和(ii)，

(i) BET比表面积为1～250m²/g。

(ii) 由通过汞压入法测定得到的微孔分布曲线求得的峰的半峰宽为H，平均微孔直径为D时，H/D的值为0.6～1.5。

(6) 上述(5)记载的催化剂，成型为球形粒状或圆柱状。

附图说明

图1 表示实施例1和比较例1中使用的催化剂的微孔分布曲线的图。

具体实施方式

本发明的氯气的制备方法中，在满足下述(i)和(ii)的特定的催化剂(以下称为“特定催化剂”)的存在下通过氧将氯化氢氧化而制备氯气。通过使用上述特定催化剂，在利用氧将氯化氢氧化时，可以长时间发挥充分的催化剂活性，维持良好的氯化氢的转化率。

(i) BET比表面积为1～250m²/g。

(ii) 由通过汞压入法测定得到的微孔分布曲线求得的峰的半峰宽为H，平均微孔直径为D时，H/D的值为0.6～1.5。

上述特定的催化剂，如上述(i)所示，BET比表面积为1～250m²/g。优选为5～100m²/g，进一步优选为10～25m²/g。若BET比表面积小于上述范围则难以发挥充分的催化剂活性，另一方面，若大于上述范围则催化剂的热稳定性变差，随着反应时间的推移，由于热历史所导致的催化剂的烧结(sintering)的程度增大，因此存在催化剂的活性经时降低的趋势。

本发明中的BET比表面积例如可以通过实施例中后述方法来测定。

上述特定催化剂，如上述(ii)所示，由通过汞压入法测定得到的微孔分布曲线求得的峰的半峰宽为H，平均微孔直径为D时，H/D的值为0.6～1.5，优选为0.6～1.2，进一步优选为0.7～1.0。