[发明专利]基于氯化氢氧化的氯的制造方法

说明书

氯的制造方法是在固定床反应器中，在催化剂的存在下，通过氧将氯化氢氧化而制造氯的方法，其中，[I]使包含氯化氢和氧的原料与催化剂接触的温度为280～370℃的范围，[II]包含氯化氢和氧的原料中的氧浓度为45～75容量％。

技术领域

本发明涉及利用含有金属的催化剂使氯化氢氧化来制造氯的方法。

背景技术

氯作为氯乙烯、光气等的原料有用。作为制造氯的方法，主要有食盐电解法、或氯化氢的催化氧化等。

食盐电解法由于使用大量电力，因而在能量方面是不利的，另外，作为副产物而产生氢氧化钠，因而必须考虑两者的平衡。

另一方面，对于基于氯化氢的催化氧化的制造而言，由于使用氯化氢(其是在氯乙烯、光气的制造等作为副产物而产生氯化氢的工艺中可得到的)作为原料，因此，从副产物的有效利用的观点考虑是有利的。

基于上述氯化氢的催化氧化的、从氯化氢起始的氯的制造中，其反应为放热反应，平衡转化率受到温度的影响，于越低的温度进行越有利。作为该反应中可使用的催化剂，例如以铜为主成分的Deacon催化剂、Cr₂O₃/SiO₂催化剂、Ru/TiO₂催化剂等是已知的(例如，参见专利文献1)。

关于以铜为主成分的Deacon催化剂，例如，在比表面积为200m²/g以上及平均细孔直径为以上的硅胶载体上载带氯化铜、碱金属氯化物、氯化钕镨等稀土类氯化物而得到的催化剂(例如，参见专利文献2)、使用比表面积为410m²/g、细孔容积为0.72ml/g的硅胶、含浸铜、钾、钕镨而制备的流化床催化剂(例如，参见专利文献3)等是已知的。

然而，这些催化剂存在优点也存在缺点。对于Deacon催化剂、Cr₂O₃/SiO₂催化剂而言，活性成分廉价，但活性不充分，因此，高温时的反应变得必要。盐酸氧化的反应为放热反应，存在反应平衡，因此，温度越高，转化率越低。另一方面，对于RuO₂/TiO₂催化剂而言，即使少量载带，也为高活性，但需要从废催化剂中回收贵金属而进行再利用，另外，随着近来的Ru的需求增多，价格上升等等，在稳定供给、成本方面是不利的。

另外，钕镨是包含各种稀土类元素的混合物，由于是混合物，因而随着其采掘地点、时期的不同，组成不固定，因此，使用了钕镨的催化剂由于活性不固定，因而无法稳定使用。

此外，专利文献2中，使用各种稀土类元素进行了活性评价，但在评价中，在空间速度慢的条件下进行，因此对催化剂的负担小，大部分的催化剂均能达到平衡转化率，因此，未发现各镧系元素间的反应活性的差异。

本申请的发明人发现包含特定的镧系元素的铜系催化剂是通过氯化氢的氧化而制造氯的优异的催化剂(例如，参见专利文献4)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平9-67103号公报

专利文献2：美国专利3260678号说明书

专利文献3：美国专利3483136号说明书

专利文献4：日本特开2010-227794号公报

发明内容

发明所要解决的课题