專利名稱：啟動(dòng)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及啟動(dòng)方法，更具體地說，涉及由氯化氫制造氯的工藝的啟 動(dòng)方法。
背景技術(shù)：
已知氯作為氯乙烯、光氣等原料有用，通過氯化氫的氧化而得到。用
于這種用途的氯通常要求99vol%以上的高純度的品質(zhì)。作為高純度的制 造氯的方法，可列舉出例如通過特開2005 - 306715號公報(bào)(專利文獻(xiàn)1 ) 記載的鹽酸氧化工藝來制造氯的方法。上述專利文獻(xiàn)l中，公開了將含有 用氧將含有氯化的氣體氧化反應(yīng)而得到的氯的混合氣體用蒸餾塔精制，分 離混合氣體中混有的氧和二氧化碳，得到所需品質(zhì)(純度)的氯。氯的品 質(zhì)由蒸餾塔的冷卻溫度、塔底溫度和級數(shù)等決定。
上述專利文獻(xiàn)l的氯氧化工藝的啟動(dòng)時(shí)，體系內(nèi)充滿了惰性氣體和空 氣等，因此用蒸餾塔精制的氯再次與惰性氣體和空氣混合，純度降低。為 此，啟動(dòng)時(shí)，必須將體系內(nèi)的惰性氣體和空氣排出到體系外。為此，通常 在啟動(dòng)時(shí)，不將用蒸餾塔精制的氯作為成品氯送出到送氣配管，而介由與 體系外連接的配管排出到體系外。
但是，啟動(dòng)時(shí)將這種氣體排氣到體系外會(huì)將用蒸餾塔精制的氯由體系 內(nèi)排出，因此有制造氯的效率降低的問題。
另外，含氯的氣體必須在排氣到體系外之前用堿溶液中和而除去氯。 為此，啟動(dòng)時(shí)有消耗堿溶液的問題
發(fā)明內(nèi)容
j
本發(fā)明是為了解決上述i果題而完成的，其的目的在于提供削減由體系 內(nèi)排出的氯，削減向體系外排氣時(shí)處理氯所需的堿溶液的使用量的啟動(dòng)方
本發(fā)明的啟動(dòng)方法為由氯化氳制造氯的工藝的啟動(dòng)方法，具備混合氣 體制造工序、壓縮混合氣體制造工序、精制工序、和再壓縮工序?；旌蠚?體制造工序由氯化氫制造含氯的混合氣體。壓縮混合氣體制造工序?qū)⒒旌?br> 3氣體導(dǎo)入壓縮機(jī)的吸入部，利用壓縮機(jī)壓縮混合氣體，制造壓縮混合氣體。 精制工序?qū)嚎s混合氣體導(dǎo)入精制塔，利用蒸餾分離為精制氯和雜質(zhì)。再 壓縮工序?qū)⒕坡葘?dǎo)入壓縮機(jī)的吸入部，壓縮混合氣體和精制氯。
根據(jù)本發(fā)明的啟動(dòng)方法，將精制塔中獲得的精制氯介由壓縮機(jī)再次導(dǎo) 入到精制塔中。即，由于使精制氯在體系內(nèi)滯留或者循環(huán)，可以削減啟動(dòng) 時(shí)由體系內(nèi)排出的氯。另外，由于可以削減排氣到體系外的氯，因此可削 減在排氣到體系外時(shí)處理氯所需的堿溶液的使用量。
上述啟動(dòng)方法中，優(yōu)選精制工序中包括由精制塔的塔頂排出雜質(zhì)的工 序。由此，可以將蒸餾的雜質(zhì)由精制塔高效地排氣到體系外。
上述啟動(dòng)方法中，優(yōu)選進(jìn)一步具備測定由精制塔排出的精制氯的純度 的測定工序。
由此，可以管理精制氯的純度，因而可以使成品氯的純度在所期望的 范圍內(nèi)，可維持高品質(zhì)。
上述啟動(dòng)方法中，優(yōu)選測定工序中精制氯的純度不足規(guī)定的純度時(shí)， 實(shí)施再壓縮工序。
由此，精制氯在體系內(nèi)滯留或者循環(huán)，直到精制氯滿足規(guī)定的范圍內(nèi) 的純度。為此，啟動(dòng)時(shí)可以進(jìn)一步削減從體系內(nèi)排出的氯。另外，由于可 削減由體系內(nèi)排出的氯的量，因而可削減用于解除氯污染所需的堿溶液的 使用量。進(jìn)而，可嚴(yán)密地精制氯的純度，因而可維持成品氯的純度。
上述啟動(dòng)方法中，優(yōu)選混合氣體制造工序包括氧化氯化氫、得到含有 氯和氧的混合氣體的工序。由此，可高效地制造氯。
根據(jù)本發(fā)明的啟動(dòng)方法，可削減由體系內(nèi)排出的氯，削減向體系外排 氣時(shí)處理氯所需的堿溶液的使用量。


圖1為表示本發(fā)明的實(shí)施方式l中的啟動(dòng)方法的流程圖。
圖2為用于說明本發(fā)明的實(shí)施方式1中的啟動(dòng)方法的圖。 圖3為用于說明本發(fā)明的實(shí)施方式2中的啟動(dòng)方法的圖。 圖4為用于說明本發(fā)明的實(shí)施方式3中的啟動(dòng)方法的圖。 圖5為用于說明本發(fā)明的實(shí)施方式4中的啟動(dòng)方法的圖。 符號說明
101 反應(yīng)器、102, 201 吸收塔、103 干燥塔、104 壓縮機(jī)、104a吸入部、105 精制塔、105a 塔頂、106， 107 閥、108 液鹽罐、109 氣化器、202 液相電槽、301 電化學(xué)槽、401 電解槽、401a 陰極室、 401b 陽極室、401c 陽極、401d 氧消耗型陰極、401e 陽離子交換膜、 401f 電流分布器。
具體實(shí)施例方式
以下基于

本發(fā)明的實(shí)施方式。應(yīng)說明的是，在以下的附圖中， 對于同 一或者相應(yīng)的部分標(biāo)注同一參照符號，不重復(fù)進(jìn)行其說明。 (實(shí)施方式1)
參照圖1和圖2,對于本發(fā)明的實(shí)施方式1中的啟動(dòng)方法進(jìn)行說明。 實(shí)施方式1作為由氯化氫制造氯的工藝為鹽酸氧化法(接觸氣相氧化法) 的啟動(dòng)方法。應(yīng)說明的是，圖1為表示本發(fā)明的實(shí)施方式1中的啟動(dòng)方法 的流程圖。圖2為用于說明本發(fā)明的實(shí)施方式1中的啟動(dòng)方法的圖。
<混合氣體制造工序>
首先，如圖l所示，實(shí)施由氯化氫制造含氯的混合氣體的混合氣體制 造工序(SIO)。實(shí)施方式1中的混合氣體制造工序(S10)包含前處理工 序(Sll)、反應(yīng)工序(S12)、吸收工序(S13)、和干燥工序(S14)。作 為氯的原料，使用含氯化氫的氣體。應(yīng)說明的是，實(shí)施方式l中的混合氣 體制造工序(S10)包含氧化氯化氪，得到含氯和氧的混合氣體的工序。 得到含氯和氧的混合氣體的工序至少具有反應(yīng)工序(S12)、吸收工序
(S13)、和干燥工序(S14)。
混合氣體制造工序(S10)中，具體而言，優(yōu)選首先用前處理塔(未 圖示)實(shí)施用于除去成為氯的原料的含氯化氫的氣體的雜質(zhì)的前處理工序
(Sll)。前處理工序(S11)中，例如，將含氯化氫的氣體導(dǎo)入前處理塔， 事先除去芳香族化合物、氯化脂肪族烴、氯化芳香族烴和高沸點(diǎn)的無機(jī)化 合物等雜質(zhì)。作為前處理方法， 一般可采用公知的方法，例如可列舉出利 用活性炭或沸石等的吸附處理等。另外，也可以使含氯化氫的氣體在水或 者稀鹽酸中吸收，從得到的吸收液中使氯化氫氣體發(fā)散，除去惰性氣體成 分或高沸點(diǎn)成分(例如特開2000-34105號公報(bào))。應(yīng)說明的是，也可以 省略前處理工序(Sll)。
含氯化氬的氣體可使用含有在氯化合物的熱分解反應(yīng)或燃燒反應(yīng)、有 機(jī)化合物的光氣化反應(yīng)或者氯化反應(yīng)、焚燒爐的燃燒等中產(chǎn)生的氯化氫的
5任何氣體。含氯化氬的氣體中的氯化氫的濃度可使用10體積％以上、優(yōu)
選50體積％以上、更優(yōu)選80體積％以上者。氯化氫的濃度低于10體積 %時(shí)，后述精制工序(S30)中得到的以未反應(yīng)氧為主成分的氣體(雜質(zhì)) 中的氧的濃度降低，有時(shí)不得不減少后述循環(huán)工序中供給反應(yīng)工序(S12) 的該氣體的量。
含氯化氫的氣體中的氯化氫以外的成分可列舉出，鄰二氯苯、 一氯苯 等氯化芳香族烴，曱苯、苯等芳香族烴，氯乙烯、1,2-二氯乙烷、氯化 曱烷、四氯化氯、氯化乙烷等氯化烴，甲烷、乙炔、乙烯、丙烯等烴，和 氮、氬、二氧化碳、 一氧化碳、光氣、氫、羰基硫、硫化氫、二氧化硫等 無機(jī)氣體。氯化氫和氧的反應(yīng)中，氯化芳香族烴和氯化烴被氧化為二氧化 碳和水， 一氧化碳被氧化為二氧化碳，光氣被氧化為二氧化碳和氯。
接著，如圖2所示，催化劑下、在反應(yīng)器101中，實(shí)施將含氯化氫的 氣體用含氧的氣體氧化，得到氯、水、未反應(yīng)氯化氫和以未反應(yīng)氧為主成 分的氣體的反應(yīng)工序(S12)。
反應(yīng)工序(S12)中，與前處理工序(S11)中除去了雜質(zhì)的含氯化氫 的氣體一起，含氧的氣體被導(dǎo)入反應(yīng)器101。在反應(yīng)器101內(nèi)，根據(jù)以下 的反應(yīng)式氯化氫被氧氧化，生成氯。
4HCl + 02—2C12 +2H20
含氧的氣體可使用氧或者空氣，優(yōu)選使用氧的濃度為80體積％以上、 更優(yōu)選90體積％以上者。氧的濃度小于80體積時(shí)，后述精制工序(S30 ) 中得到的以未反應(yīng)氧為主成分的氣體中的氧濃度降低，有時(shí)不得不減少后 述循環(huán)工序中供給反應(yīng)工序(S12)的該氣體的量。氧濃度為80體積％以 上的含氧的氣體可通過空氣的變壓法或深冷分離等通常工業(yè)的方法得到。 含氧的氣體中的氯化氫以外的成分可列舉出氮(N2 )或氬(Ar)等。
相對于氯化氫1摩爾的氧的理論摩爾量為0.25摩爾，優(yōu)選供給理論 量以上，進(jìn)一步優(yōu)選相對于氯化氪1摩爾供給氧0.25~2摩爾。氧的量過 少，有時(shí)氯化氫的轉(zhuǎn)化率降低。另一方面，氧的量過多，則有時(shí)生成的氯 與未反應(yīng)氧的分離變得困難。
反應(yīng)工序(S12)中，優(yōu)選在含釕和/或釕化合物等的催化劑的存在下， 將氯化氫用氧氧化，得到氯、水、未反應(yīng)氯化氫和以未反應(yīng)氧為主成分的 氣體。通過將釕和/或釕化合物用作催化劑，可防止催化劑成分的揮發(fā)或 飛散引起的配管等堵塞的麻煩，同時(shí)不需要揮發(fā)或者飛散的催化劑成分的處理工序。進(jìn)而，在化學(xué)平衡的觀點(diǎn)上也可以以更有利的溫度制造氯，因
此可簡化后述吸收工序(S13)、干燥工序(S14)和精制工序(S30)等后 工序，將設(shè)備成本以及運(yùn)轉(zhuǎn)成本抑制得較低。
上述含釕和/或釕化合物的催化劑可使用公知的催化劑(例如特開平9 —67103號公報(bào)、特開平10 - 182104號公報(bào)、特開平10 - 194705號公報(bào)、 特開平10 - 338502號公報(bào)和特開平11 - 180701號公報(bào)中記載的催化劑)。
反應(yīng)工序(S12)中，優(yōu)選使用含氧化釕的催化劑，通過使氯化氬氣 體與氧氣體反應(yīng)而生成氯氣體。使用含氧化釕的催化劑時(shí)，具有氯化氫的 轉(zhuǎn)化率顯著提高的優(yōu)點(diǎn)。催化劑中的氧化釕的含有量優(yōu)選在O.l ~20質(zhì)量 %的范圍內(nèi)。氧化釕的量少于0.1質(zhì)量％時(shí)，有時(shí)催化劑活性低、氯化氬 的轉(zhuǎn)化率降低，另一方面，氧化釕的量多于20質(zhì)量％時(shí)，有時(shí)催化劑價(jià) 才各增高。應(yīng)說明的是，氯化氫的轉(zhuǎn)化率優(yōu)選為85%以上。
特別是，優(yōu)選使用例如特開平10 -338502號公報(bào)中記載的、氧化釕 的含有量為0.1~20質(zhì)量％、氧化釕的中心徑為1.0 ~ 10.0納米的擔(dān)載氧 化釕催化劑或者氧化釕復(fù)合氧化物型催化劑。
反應(yīng)工序(S12)中使用的催化劑優(yōu)選例如在二氧化硅、石墨、金紅 石型或者銳鈦礦型的二氧化鈦、二氧化鋯、氧化鋁等載體上擔(dān)載來使用。 特別優(yōu)選將氧化釘擔(dān)載于選自這些化合物的載體來使用。
反應(yīng)工序(S12)的反應(yīng)方式可適用例如使用固定床反應(yīng)器的固定床 氣相流通方式。固定床式反應(yīng)器可使用例如根據(jù)特開2000 - 272907號公 報(bào)記載的方法以熱交換方式進(jìn)行反應(yīng)區(qū)中至少2個(gè)反應(yīng)區(qū)的溫度控制者。 這種將反應(yīng)區(qū)域分為2個(gè)以上的反應(yīng)器中，準(zhǔn)備2個(gè)第l級的反應(yīng)區(qū)，在 2級以后中毒前，交互地切換第l級來使用，可基本上回避問題。但是， 也有準(zhǔn)備2臺昂貴的反應(yīng)器出于成本考慮是不利的方面。
固定床式反應(yīng)器可列舉出，為單一或者串聯(lián)連接的多個(gè)固定床反應(yīng) 管，在反應(yīng)管的外側(cè)具有襯套部者。反應(yīng)管內(nèi)的溫度由襯套部的熱介質(zhì)控 制。反應(yīng)中生成的反應(yīng)熱可通過熱介質(zhì)產(chǎn)生蒸氣而回收。熱介質(zhì)可列舉出 熔融鹽、有機(jī)熱介質(zhì)和熔融金屬等，考慮到熱穩(wěn)定性或容易處理等方面優(yōu) 選熔融鹽。熔融鹽的組成可列舉出，硝酸鉀50重量％與亞硝酸鈉50重量 %的混合物、硝酸鉀53重量％與亞；肖酸鈉40重量％與硝酸鈉7重量％的 混合物。反應(yīng)管所使用的材質(zhì)可列舉出，金屬、玻璃、陶瓷等。金屬材料 可列舉出，Ni、 SUS316L、 SUS310、 SUS304、 Hastelloy B、 Hastelloy C和Inconel等，其中優(yōu)選Ni，特別優(yōu)選碳含有量為0.02重量％以下的Ni。
另外，反應(yīng)器101的入口部的硫成分濃度優(yōu)選1000volppb以下，更 優(yōu)選500volppb以下。這是因?yàn)槿绻磻?yīng)器101的入口部的硫成分濃度超 過1000volppb,則僅交換中毒的催化劑而非全部催化劑，雖然可以避免硫 的中毒，但不得不停止交換間的設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)，或者有必須非常繁雜的作業(yè) 之虞。反應(yīng)器101的入口部的硫成分濃度為1000volppb以下，則可基本 上沒有問題地運(yùn)轉(zhuǎn)，可允許與以往相比格外高的硫成分濃度，因此無需伴 隨大型裝置或繁雜的操作就能完全除去硫成分。因此，無需重新填充催化 劑即可長期連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。應(yīng)說明的是，該反應(yīng)器的入口部的硫成分濃度例如 可通過氣相色譜法測定。
接著，實(shí)施下述吸收工序(S13 ),即利用吸收塔102，使反應(yīng)工序(S12 ) 中得到的氯、水、未反應(yīng)氯化氫和以未反應(yīng)氧為主成分的氣體與水和/或 鹽酸水接觸，和/或冷卻，由此回收以氯化氫和水為主成分的溶液，得到 以氯和未反應(yīng)氧為主成分的混合氣體。吸收工序(S13)中，在接觸溫度 為0~100°C,壓力為0.05 ~ lMPa下進(jìn)行。接觸的鹽酸水的濃度優(yōu)選25 重量％以下。另外，為了防止氯水合物析出，優(yōu)選采用特開2003 -261306 號公報(bào)記載的方法。
得到的溶液可以直接、或者通過加熱和/或氮等惰性氣體的發(fā)泡除去 溶液中所含的氯后，用于電解槽的pH調(diào)整、鍋爐補(bǔ)水的中和、苯胺和甲 醛的縮合轉(zhuǎn)移反應(yīng)和鹽酸水電解的原料、食品添加用等。另外，可以如 Soda Handbook1998、 p315的圖3.173所記載的，4吏鹽酸的全部和一部分 發(fā)散得到氯化氬氣體，提高作為反應(yīng)原料的氯收率是可能的，另外用特開 2001 - 139305號公報(bào)記載的方法，通過由發(fā)散后的殘留鹽酸除去水，使 氯的收率基本為100%也是可能的。
接著，通過除去吸收工序(S13)中得到的混合氣體中的水分，實(shí)施 得到干燥的混合氣體的干燥工序(S14)。干燥工序(S14)后的氣體中的 水分優(yōu)選0.5mg/1以下、更優(yōu)選0.1mg/1以下。除去混合氣體中的水分時(shí)使 用的干燥劑可列舉出，硫酸、氯化鈣、高氯酸鎂、沸石等，其中由于使用 后的排出容易，優(yōu)選硫酸。除去混合氣體中的水分的方法可列舉出，使吸 收工序(S13)中得到的以氯和未反應(yīng)氧為主成分的混合氣體與疏酸接觸 的方法。
干燥工序(S14)中，使用的硫酸的濃度優(yōu)選90重量％以上。硫酸濃
8度小于90重量％ ,則有時(shí)無法充分除去混合氣體中的水分。
在接觸溫度為0 ~ 80°C、壓力為0.05 ~ lMPa的條件下進(jìn)行。 干燥劑使用硫酸時(shí)，優(yōu)選干燥工序(S14)后立即除去硫酸霧。例如，
可適用7、、卩 > 夕工卩、；矛 一 夕一 (blink eliminator)或特開2003 - 181235
號公報(bào)記載的方法。
〈壓縮混合氣體制造工序〉
接著，實(shí)施壓縮混合氣體制造工序(S20),即將混合氣體導(dǎo)入壓縮機(jī) 104的吸入部104a,利用壓縮機(jī)104壓縮混合氣體，制造壓縮混合氣體。
壓縮機(jī)104只要配置于實(shí)施方式1的工藝中的干燥塔103和精制塔 105之間既無特別限定。另外，壓縮機(jī)104可使用任意的壓縮機(jī)。
<精制工序>
接著，實(shí)施將壓縮混合氣體導(dǎo)入精制塔105,利用蒸餾分離為精制氯 和雜質(zhì)的精制工序(S30)。利用精制工序(S30)，將干燥工序(S14)得 到的干燥的混合氣體分離為以氯為主成分的液體或者氣體(精制氯)和以 未反應(yīng)氧為主成分的氣體(雜質(zhì))，由此得到氯。實(shí)施方式1中，得到精 制氯儲存于液鹽罐108。
分離為以氯為主成分的液體或者氣體和以未反應(yīng)氧為主成分的氣體 的方法可列舉出，壓縮和/或冷卻的方法、和/或7>知的方法(例如特開平 3 -262514號公報(bào)、特表平11 -500954號公報(bào)等)。例如，通過將干燥工 序(S14)中得到的混合氣體壓縮和/或冷卻，被分離為以氯為主成分的液 體(精制氯)和以未反應(yīng)氧為主成分的氣體(雜質(zhì))。氯的液化在氯可以 以液體狀態(tài)存在的規(guī)定范圍的壓力和溫度下實(shí)施。該范圍內(nèi)越低溫，壓縮 壓力越低，壓縮動(dòng)力可以越小，工業(yè)上考慮到設(shè)備等問題，壓縮壓力和冷 卻溫度可結(jié)合該范圍內(nèi)的最佳經(jīng)濟(jì)條件來決定。通常的運(yùn)轉(zhuǎn)在氯液化的壓 縮壓力為0.5 ~ 5MPa、冷卻溫度為-70 4(TC的條件下進(jìn)行。應(yīng)說明的是， 壓縮混合氣體制造工序(S20)中，優(yōu)選用壓縮機(jī)104壓縮混合氣體，以 使精制塔105中達(dá)到這種壓力。
精制工序(S30)中，優(yōu)選實(shí)施將雜質(zhì)由精制塔105的塔頂105a排出 的工序(S31)。雜質(zhì)以未反應(yīng)氧氣體為主成分，因此比氯沸點(diǎn)低。為此， 經(jīng)蒸餾的雜質(zhì)成為氣體，因此優(yōu)選由塔頂105a排出雜質(zhì)。
排出的工序(S31)中，將由精制塔105排出的雜質(zhì)排氣到實(shí)施方式 l的工藝的體系外。此時(shí)，雜質(zhì)(排氣)中含有殘留氯，因此為了減輕對環(huán)境的負(fù)荷，優(yōu)選實(shí)施為了進(jìn)一步除去該排氣中的氯的除害工序。作為除 去氯的方法，可列舉出使該排氣與例如堿金屬氬氧化物的水溶液、堿金屬 硫代硫酸鹽的水溶液、溶解有堿金屬亞硫酸鹽和堿金屬碳酸鹽的水溶液、 溶解有堿金屬氫氧化物和堿金屬亞硫酸鹽的水溶液等接觸的方法，或?qū)⑴?br> 氣中的氯分離回收的公知的方法(特開平3 -262514號公報(bào)、特開平10 -25102號公報(bào)、特表平11 -500954號公報(bào))等。該排氣的量優(yōu)選占精 制工序(S30)中與氯分離的以未反應(yīng)氧為主成分的排氣中的1~50體積 %、進(jìn)一步優(yōu)選1 ~30體積％。
應(yīng)說明的是，本發(fā)明中得到的精制氯中，優(yōu)選基本檢測不到氫。另夕卜， 溴和橫優(yōu)選在精制氯中的濃度為10ppm以下、三氯化氮(NC13 )在精制 氯中的濃度為1 wtppm以下。
另外，氧、氮、二氧化碳、氫的濃度可通過例如氣相色鐠法，溴、碘 通過例如氧化還元滴定法，三氯化氮通過例如吸光光度法分別測定。
<測定工序〉
接著，優(yōu)選實(shí)施測定由精制塔105排出的精制氯的純度的測定工序。 然后，實(shí)施判斷由測定工序測定的精制氯的純度是否為規(guī)定的純度以上的 工序(S40)。判斷的工序(S40)中精制氯的純度小于規(guī)定的純度時(shí)，判 斷工序(S40)中判斷為否。此時(shí)，實(shí)施將精制氯導(dǎo)入壓縮機(jī)104的吸入 部104a，將混合氣體和精制氯壓縮的再壓縮工序。
應(yīng)說明的是，"純度"指精制氯中的氯的純度，"規(guī)定的純度"優(yōu)選99.0 %以上，更優(yōu)選99.5%以上。通過4吏氯的純度為99%以上，可用于各種 用途。通過使氯的純度為99.5%以上，可適用于氯乙烯或光氣的原料。
另夕卜，測定工序中測定由精制塔105排出的精制氯的方法可采用任意 的方法，例如可通過氣相色譜法等在線分析計(jì)測定。
<再壓縮工序〉
判斷工序(S40)中判斷為否時(shí)，實(shí)施將混合氣體和精制氯壓縮的再 壓縮工序。具體而言，例如圖2所示，將由精制塔105排出的精制氯儲存 于液鹽罐108。然后，由液鹽罐108取出規(guī)定量的精制氯，急劇降低壓力 而使成品氯的一部分蒸發(fā)后，用氣化器109完全氣化。將氣化的精制氯導(dǎo) 入壓縮機(jī)104的吸入部104a。然后，在實(shí)施方式1的工藝中，打開配置 于連接精制塔105、干燥塔103和壓縮機(jī)104之間的配管的中途的閥106。 并且，在實(shí)施方式l的工藝中，關(guān)閉配置于精制塔105 (實(shí)施方式1中為氣化器109)和送氣成品氯的配管的中途的閥107。由此，可將精制氯導(dǎo) 入壓縮枳i 104的吸入部104a。
然后，壓縮機(jī)104的吸入部104a中，混合由精制塔105排出的精制 氯和由干燥塔103排出的干燥的含氯的混合氣體。然后，用壓縮機(jī)104壓 縮混合的氣體，制造再壓縮氣體。然后，將再壓縮氣體導(dǎo)入精制塔105。
再壓縮工序?qū)嵤┖笾貜?fù)精制工序(S30)和判斷工序(S40)。這些工 序(S30, S40)與上述內(nèi)容同樣地實(shí)施。
<氯制造工序>
另一方面，實(shí)施測定工序，判斷由精制塔105排出的氯的純度是否為 規(guī)定的純度以上的工序(S40)中判斷為YES時(shí)，實(shí)施方式l的工藝的體 系內(nèi)充満的惰性氣體或空氣被排除。為此，實(shí)施方式1的工藝中的啟動(dòng)結(jié) 束。如果啟動(dòng)結(jié)束，則將精制氯作為成品氯排出。
具體而言，實(shí)施方式l的工藝中，關(guān)閉配置于連接精制塔105、干燥 塔103和壓縮機(jī)104之間的配管的中途的閥106。并且，打開配置于精制 塔105(實(shí)施方式1中為氣化器109)和送氣成品氯的配管的中途的閥107。 由此，可以將由精制塔105排出的精制氯制造為成品氯。
應(yīng)說明的是，判斷工序(S40)中判斷為YES后，通過工序(S10~ S30)可將精制氯制造為成品氯。由精制塔105排出的以精制氯為主成分 的液體可以直接、或者用氣化器109將一部或者全部氣化后、作為例如氯 乙烯和光氣等原料使用。將一部分或者全部氣后使用時(shí)，使用氯的蒸發(fā)潛 熱來冷卻干燥工序(S14)中得到的混合氣體，由此得到氣化所需的一部 分熱量的同時(shí)，可削減干燥工序(S14)中得到的含氯的混合氣體中的氯 的冷卻以及液化所需的外部冷媒的量。同樣地，也可以將氯的蒸發(fā)潛熱用 于液體氟利昂的預(yù)冷卻、或氯蒸餾塔的回流液的冷卻。
另外，優(yōu)選實(shí)施將精制工序(S40)中得到的以未反應(yīng)氧為主成分的 氣體一部分或者全部供給反應(yīng)工序(S12)的循環(huán)工序。另外，如此在使 含硫酸霧的氣體在反應(yīng)工序(S12)中循環(huán)時(shí)，反應(yīng)器101的入口部的硫 成分濃度如上所述，優(yōu)選為1000volppb以下。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式l中的啟動(dòng)方法，即由氯化氫制造 氯的工藝的啟動(dòng)方法，具備由氯化氪制造含氯的混合氣體的混合氣體制 造工序(S10);將混合氣體導(dǎo)入壓縮機(jī)104的吸入部104a，利用壓縮機(jī) 104壓縮混合氣體，制造壓縮混合氣體的壓縮混合氣體制造工序(S20);
ii將壓縮混合氣體導(dǎo)入精制塔105,利用蒸餾分離為精制氯和雜質(zhì)的精制工
序(S30);將精制氯導(dǎo)入壓縮機(jī)104的吸入部104a,將混合氣體和精制 氯壓縮的再壓縮工序。由此，啟動(dòng)時(shí)，不將精制塔105中得到的精制氯排 出到體系外，而滯留于液鹽罐108，規(guī)定量的精制氯用氣化器109蒸發(fā)， 介由壓縮機(jī)104再次導(dǎo)入精制塔105。即，由于將精制氯滯留或循環(huán)于實(shí) 施方式l的工藝的體系內(nèi)，因此可削減啟動(dòng)時(shí)向體系外排氣的氯。為此， 以實(shí)施方式1的工藝可以提高由原料制造氯的效率。
另外，由于可削減向體系外排氣的氯，因此可削減處理除害工序中排 氣的氯所需的堿溶液的使用量。為此，啟動(dòng)時(shí)，可實(shí)現(xiàn)成本的削減。
上述啟動(dòng)方法中，優(yōu)選精制工序(S30)中包括將雜質(zhì)由精制塔105 的塔頂105a排出的工序(S31)。由此，可將雜質(zhì)更高效地由精制塔105 排氣到體系外。
上述啟動(dòng)方法中，優(yōu)選進(jìn)一步具備測定由精制塔105排出的精制氯的 純度的測定工序。由此，可管理精制氯的純度，因此可使成品氯的純度為 所希望的范圍內(nèi)，可維持高品質(zhì)。
上述啟動(dòng)方法中，優(yōu)選測定工序中精制氯的純度不到規(guī)定的純度時(shí)， 實(shí)施再壓縮工序。由此，精制氯在體系內(nèi)滯留或者循環(huán)，不排氣至體系外， 直到精制氯滿足規(guī)定的范圍內(nèi)的純度。為此，啟動(dòng)時(shí)可進(jìn)一步削減由體系 內(nèi)排出的氯。另外，由于可削減由體系內(nèi)排出的氯的量，因此可削減除害 工序中所需的堿溶液的使用量。進(jìn)而，可嚴(yán)密管理精制氯的純度，因此可 維持成品氯的純度。
上述啟動(dòng)方法中，優(yōu)選混合氣體制造工序(S10)包括氧化氯化氫， 得到含氯和氧的混合氣體的工序(S12, S13)。即，適用利用鹽酸氧化法 由氯化氫制造氯的工藝的啟動(dòng)方法。為此，削減排出到啟動(dòng)時(shí)體系外的氯 的同時(shí)，在制造時(shí)可有效地由氯化氫制造氯。 (實(shí)施方式2)
參照圖1和圖3，說明本發(fā)明的實(shí)施方式2中的啟動(dòng)方法。實(shí)施方式 2為作為由氯化氫制造氯的工藝的鹽酸水電解法的啟動(dòng)方法。應(yīng)說明的是， 圖3為用于說明本發(fā)明的實(shí)施方式2中的啟動(dòng)方法的圖。
實(shí)施方式2中的啟動(dòng)方法基本與實(shí)施方式1的啟動(dòng)方法相同，僅僅混 合氣體制造工序(S10)不同。利用實(shí)施方式2的鹽酸水電解法的混合氣 體制造工序(S10)可適用例如SodaHandbook1998、 p296-297等。以下對于混合氣體制造工序(S10)進(jìn)行說明。
首先，如圖3所示，作為氯的原料將氯化氫氣體供給吸收塔201。另 外，將水供給吸收塔201。由此，用吸收塔201制造鹽酸。
接著，將吸收塔201中得到的鹽酸供給液相電槽202。詳細(xì)而言，液 相電槽202包括陰極室和陽極室，具有多個(gè)電解元件。然后，將鹽酸分別 供給陰極室和陽極室。液相電槽202中，鹽酸在流過各元件的過程中,皮電 解，陽極室中主要排出氯，陰極室中主要排出氫。由此，得到由液相電槽 202的陽極室排出的含氯的混合氣體。
接著，將由液相電槽202排出的含氯的混合氣體供給干燥塔103。干 燥塔103中，與實(shí)施方式1中的干燥工序(S14)相同，不重復(fù)其說明。 由此，得到經(jīng)干燥的含氯的混合氣體。
接著，實(shí)施壓縮混合氣體制造工序(S20)，即將混合氣體導(dǎo)入壓縮機(jī) 104的吸入部104a,利用壓縮機(jī)104壓縮混合氣體，制造壓縮混合氣體。 接著，實(shí)施將壓縮混合氣體導(dǎo)入精制塔105,利用蒸餾分離為精制氯和雜 質(zhì)的精制工序(S30)。然后，實(shí)施將精制氯導(dǎo)入壓縮機(jī)104的吸入部104a, 將混合氣體和精制氯壓縮的再壓縮工序。這些工序與實(shí)施方式l相同，不 重復(fù)其說明。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式2中的啟動(dòng)方法，可適用于利用鹽 酸水電解法的由氯化氫制造氯的工藝的啟動(dòng)方法。為此，即使是鹽酸水電 解法，也可以削減向體系外排氣的氯，削減為了處理排氣伴有的氯所需的 堿溶液的使用量。 (實(shí)施方式3)
參照圖1和圖4，說明本發(fā)明的實(shí)施方式3中的啟動(dòng)方法。實(shí)施方式 3為作為由氯化氫制造氯的工藝的無水鹽酸電解法的啟動(dòng)方法。應(yīng)說明的 是，圖4為用于說明本發(fā)明的實(shí)施方式3中的啟動(dòng)方法的圖。
實(shí)施方式3中的啟動(dòng)方法基本與實(shí)施方式1的啟動(dòng)方法相同，僅僅是 混合氣體制造工序(S10)不同。實(shí)施方式3的利用無水酸電解法的混合 氣體制造工序(S10),例如可適用特表2001 -516333號公報(bào)等。以下對 于混合氣體制造工序(S10)進(jìn)行說明。
具體而言，首先，如圖4所示，作為氯的原料將氯化氫氣體供給電化 學(xué)槽301。另外，將氫和水供給電化學(xué)槽301。在電化學(xué)槽301內(nèi)，將無 水的氯化氫直接轉(zhuǎn)換為干燥的氯氣體。
13詳細(xì)而言，在電化學(xué)槽301內(nèi)，通過以下的反應(yīng)對分子狀的無水氯化 氫外加電能，通過以下的反應(yīng)式生成干燥的氯氣體和質(zhì)子。由此，由電化 學(xué)槽301排出含氯的混合氣體。
2HC1—2H+ + 2C12 + 2e-
接著，將由電化學(xué)槽301排出的含氯的混合氣體供給干燥塔103。在 干燥塔103中，與實(shí)施方式1的干燥工序(S14)相同，因此不重復(fù)其說 明。由此，得到經(jīng)干燥的含氯的混合氣體。
接著，實(shí)施壓縮混合氣體制造工序(S20),即將混合氣體導(dǎo)入壓縮機(jī) 104的吸入部104a,利用壓縮機(jī)104壓縮混合氣體，制造壓縮混合氣體。 接著，實(shí)施將壓縮混合氣體導(dǎo)入精制塔105，利用蒸餾分離為精制氯和雜 質(zhì)的精制工序(S30 )。然后，實(shí)施將精制氯導(dǎo)入壓縮機(jī)104的吸入部104a, 將混合氣體和精制氯壓縮的再壓縮工序。這些工序與實(shí)施方式l相同，因 此不重復(fù)其說明。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式3中的啟動(dòng)方法，可適用于利用無 水鹽酸電解法的由氯化氫制造氯的工藝的啟動(dòng)方法。為此，即使是無水鹽 酸電解法，也可以削減向體系外排氣的氯，削減為了處理排氣伴有的氯所 需的堿溶液的使用量。 (實(shí)施方式4)
參照圖1和圖5，對本發(fā)明的實(shí)施方式4中的啟動(dòng)方法進(jìn)行說明。實(shí) 施方式4為作為由氯化氫制造氯的工藝的氧消耗電極鹽酸電解法的啟動(dòng) 方法。應(yīng)說明的是，圖5為用于說明本發(fā)明的實(shí)施方式4中的啟動(dòng)方法的圖。
實(shí)施方式4中的啟動(dòng)方法基本與實(shí)施方式1的啟動(dòng)方法相同，僅僅是 混合氣體制造工序(S10)不同。利用實(shí)施方式4的氧消耗電極鹽酸電解 法制造混合氣體的混合氣體制造工序(S10)可適用于例如特開2003 -49290號公報(bào)等。以下對于混合氣體制造工序(S10)進(jìn)行說明。
具體而言，首先，如圖5所示，作為氯的原料將氯化氫水溶液供給電 解槽401。另外，將含氧的氣體供給電解槽401。電解槽401內(nèi)可獲得含 氯的混合氣體。
詳細(xì)而言，如圖5所示，電解槽401被陽離子交換膜401e劃分為具 有氧消耗型陰極401d的陰極室401a、具有陽極401c的陽極室401b。氧 消耗型陰極401 d配置于陽離子交換膜401 e的陰極室401 a側(cè)。電流分布器401f配置于氧消耗型陰極401d的陰極室401a側(cè)。由于陽極室401b中 的壓力高，陽離子交換膜401e被壓在氧消耗型陰極401d上，氧消耗型陰 極401d被壓在電流分布器401f上。由此，氧消耗型陰極401d形成充分 的電接觸，充分供給電流。
作為原料的氯化氫水溶液纟皮供給至陽極室401b。在陽極401c生成氯， 由陽極室401b排出。含氧的氣體被供給至陰極室401a之中，于是與由陽 極室401b向氧消耗型陰極401d之中發(fā)散的質(zhì)子在氧消耗型陰極401d反 應(yīng)，生成水。生成的水與過剩的含氧的氣體一起排出。
接著，將由電解槽401排出的含氯的混合氣體供給干燥塔103。干燥 塔103中，與實(shí)施方式1的干燥工序(S14)相同，因此不重復(fù)其說明。 由此，可獲得干燥的含氯的混合氣體。
接著，實(shí)施壓縮混合氣體制造工序(S20),即將混合氣體導(dǎo)入壓縮機(jī) 104的吸入部104a,利用壓縮機(jī)104壓縮混合氣體，制造壓縮混合氣體。 接著，實(shí)施將壓縮混合氣體導(dǎo)入精制塔105,利用蒸餾分離為精制氯和雜 質(zhì)的精制工序(S30)。然后，實(shí)施將精制氯導(dǎo)入壓縮機(jī)104的吸入部104a, 將混合氣體和精制氯壓縮的再壓縮工序。這些工序與實(shí)施方式l相同，因 此不重復(fù)其說明。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式4中的啟動(dòng)方法，可適用于利用氧 消耗電極鹽酸電解法的由氯化氪制造氯的工藝的啟動(dòng)方法。為此，即使是 氧消耗電極鹽酸電解法，也可以削減向體系外排氣的氯，削減為了處理排 氣伴有的氯所需的堿溶液的使用量。
應(yīng)說明的是，實(shí)施方式1~4中的由氯化氫制造氯的工藝的啟動(dòng)方法 只是列舉，本發(fā)明啟動(dòng)方法可適用于由氯化氫制造氯的全部工藝的啟動(dòng)方 法。
此次公開的實(shí)施方式在所有方面都應(yīng)被認(rèn)為是例示而非限制性的。本 發(fā)明的范圍如權(quán)利要求書而非實(shí)施方式所示，包括等同于權(quán)利要求的范圍 和權(quán)利要求書的范圍內(nèi)的所有變更。
產(chǎn)業(yè)實(shí)用性
根據(jù)本發(fā)明的啟動(dòng)方法，將精制塔中得到的精制氯介由壓縮機(jī)再次導(dǎo) 入到精制塔。即，由于使精制氯在體系內(nèi)滯留或者循環(huán)，因此可以削減啟 動(dòng)時(shí)由體系內(nèi)排出的氯。另外，由于可以削減向體系外排氣的氯，因此可 以削減向體系外排氣時(shí)處理氯所需的堿溶液的使用量。
權(quán)利要求
1. 一種啟動(dòng)方法，該方法為由氯化氫制造氯的工藝的啟動(dòng)方法，具備由上述氯化氫制造上述含氯的混合氣體的混合氣體制造工序，將上述混合氣體導(dǎo)入壓縮機(jī)的吸入部，利用上述壓縮機(jī)壓縮混合氣體，制造壓縮混合氣體的壓縮混合氣體制造工序，將上述壓縮混合氣體導(dǎo)入精制塔，利用蒸餾分離為精制氯和雜質(zhì)的精制工序，以及將上述精制氯導(dǎo)入上述壓縮機(jī)的吸入部，將上述混合氣體和上述精制氯壓縮的再壓縮工序。
2. 如權(quán)利要求1所述的啟動(dòng)方法，其中，上述精制工序中，包括將 上述雜質(zhì)由上述精制塔的塔頂排出的工序。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的啟動(dòng)方法，其中，進(jìn)一步具備測定由上 述精制塔排出的上述精制氯的純度的測定工序。
4. 如權(quán)利要求3所述的啟動(dòng)方法，其中，在上述測定工序中上述精 制氯的純度不足規(guī)定的純度時(shí)，實(shí)施上述再壓縮工序。
5. 如權(quán)利要求1~4中任一項(xiàng)所述的啟動(dòng)方法，其中，上述混合氣 體制造工序包括氧化上述氯化氫，得到上述含氯和氧的混合氣體的工序。
全文摘要
本發(fā)明提供一種啟動(dòng)方法，該方法是由氯化氫制造氯的工藝的啟動(dòng)方法，具備由氯化氫制造含氯的混合氣體的混合氣體制造工序(S10)；將混合氣體導(dǎo)入壓縮機(jī)104的吸入部104a，利用壓縮機(jī)104壓縮混合氣體，制造壓縮混合氣體的壓縮混合氣體制造工序(S20)；將壓縮混合氣體導(dǎo)入精制塔105，利用蒸餾分離為精制氯和雜質(zhì)的精制工序(S30)；以及將精制氯導(dǎo)入壓縮機(jī)104的吸入部104a，將混合氣體和精制氯壓縮的再壓縮工序。
文檔編號C01B7/04GK101511728SQ20078003319
公開日2009年8月19日 申請日期2007年9月4日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月6日
發(fā)明者森康彥, 阿部忠 申請人:住友化學(xué)株式會(huì)社