[发明专利]由氯化氢和氧气生产氯气的方法

权利要求书

1.一种通过以下的多阶段氧化生产氯气的方法：

a）使用催化剂使氯化氢与氧气热反应或通过氯化氢与氧气的非热活化反应，

其中反应a）中形成的气体混合物，其由目标产物氯气和水、未反应的氯化氢和氧气以及其它次要成分组成，

b）被冷却使盐酸冷凝，和

c）从气体混合物中分离出形成的氯化氢的水溶液（盐酸），该方法的特征在于

d）将分离出的盐酸至少部分输送到电化学氧化，其中至少部分盐酸水溶液被氧化成氯气，和其中使用作为氧气吸收阴极工作的气体扩散电极作为阴极，

e）将步骤d）中产生的氯气任选地加入到步骤c）中产生的气体混合物中，和步骤d）中的过量氧气被部分用于步骤a）中氯化氢与氧气的反应中，

f）通过用硫酸洗涤除去步骤c）和e）的气体混合物中存在的残余水，

g）形成的富氯气的气体混合物不含氧气和任选地不含次要成分；

其中将来自电解的盐酸贫化的阳极电解液酸物流的部分物流引入到来自HCl吸收的盐酸中，其中按照步骤b）和c）从气体混合物中以盐酸形式完全分离出氯化氢，并且按照步骤b）和c）从气体混合物中分离氯化氢通过用水或稀盐酸附加洗涤气体混合物来进行。

2.根据权利要求1所述的方法，特征在于按照步骤d）的氯化氢水溶液的电化学氧化通过膜电解进行。

3.根据权利要求2所述的方法，特征在于使用基于石墨的电极作为阳极和/或阴极电极。

4.根据权利要求3所述的方法，特征在于使用基于石墨并具有包含铱的涂层的阴极。

5.根据权利要求1所述的方法，特征在于气体扩散电极至少基于被布置在含碳催化剂层和气体扩散层之间的碳制导电织物、碳制织造织物、碳制编织织物、碳制网或碳制非织造布。

6.根据权利要求5所述的方法，特征在于所述催化剂层包含铑和/或铑硫化物。

7.根据权利要求1所述的方法，特征在于使用具有至少一种贵金属氧化物的涂层的含钛电极作为阳极。

8.根据权利要求1所述的方法，特征在于使用钛和/或钛合金作为电解池的材料，其中将步骤c）中分离出的盐酸输送到按照步骤d）的电化学氧化中。

9.根据权利要求1所述的方法，特征在于用作第一次氧化a）原料的氯化氢为异氰酸酯生产过程的产物，和步骤g）的不含氧气和任选地不含次要成分的纯化氯气重新用在异氰酸酯生产中。

10.根据权利要求9所述的方法，特征在于步骤d）中的盐酸在阳极碱金属氯化物电解中与碱金属氯化物一起被氧化。

11.根据权利要求10所述的方法，特征在于第一次氧化a）通过热催化氧化进行。

12.根据权利要求11所述的方法，特征在于来自碱金属氯化物电解的经贫化的碱金属氯化物溶液用作碱金属氯化物溶液。

13.根据权利要求1所述的方法，特征在于提供用于第一次HCl氧化a）的氯化氢部分被分流，用水或稀盐酸进行吸收，形成的浓盐酸与步骤c）的盐酸合并并输送到按照步骤d）的电化学氧化中。

14.根据权利要求1所述的方法，特征在于第一次HCl氧化a）以50-98%的转化率运行。

15.根据权利要求7所述的方法，特征在于所述贵金属氧化物是氧化钌。

16.根据权利要求1-15中任一项所述的方法，特征在于所述其它次要成分包括二氧化碳和氮气。