專利名稱：制備氯氣的方法
制備氯氣的方法 本發明涉及一種通過氯化氫的催化氧化反應制備氯氣的方法。在Deacon于1968年開發的氯化氫的催化氧化方法中，在放熱平衡反 應中用氧氣將氯化氫氧化成氯氣。氯化氫向氯氣的轉化使得氯氣的生產能 夠從通過氯堿電解制備氫氧化鈉中脫離出來。這種脫離是有吸引力的，因 為世界上對于氯氣的需求比對于氫氧化鈉的需求增長得更快。另外，氯化 氫大量作為副產物獲得，例如在制備異氰酸酯時的光氣反應中。在制備異 氰酸酯中形成的氯化氫大多數用于將乙烯氧氯化成1，2-二氯乙烷，后者進 一步加工成氯乙烯，并最終得到PVC。EP-A 0 765 838公開了一種處理在氯化氫的氧化反應中形成的含有氯 氣、氯化氫、氧氣和水蒸氣的反應氣體的方法，其中離開氧化反應器的反 應氣體被冷卻到致使反應水和氯化氫以濃鹽酸的形式冷凝出來的程度，將 濃鹽酸從反應氣體中分離出來并排出，已經基本脫除所有水和部分氯化氫 的剩余反應氣體進行干燥，干燥后的含有氯氣、氧氣和氯化氫的反應氣體 被壓縮到l-30巴，壓縮后的反應氣體進行冷卻并因此大多數液化，而不能 冷凝出來的反應氣體的組分4皮至少部分地循環到氧化反應器。為了分離出氯氣，經過干燥和壓縮的反應氣體混合物在構造為膨脹冷 卻器的氯氣同流換熱器中液化，留下僅僅約10-20%的小殘余比例。已經在 氯氣同流換熱器中分離出來的主要的液氯料流隨后進一步在蒸餾塔中提 純，在該蒸餾塔中使氯氣脫除殘余的溶解的氯化氫、氧氣和惰性氣體。從 蒸餾塔頂部取出的含有基本上氯化氫、氯氣、氧氣和惰性氣體的氣體被再 循環到壓縮階段。在氯氣同流換熱器中沒有冷凝出來的氣體組分(包括殘 余比例的氯氣)在后冷卻階段中在顯著更低的溫度下被部分液化。含有未 反應的氯化氫、氧氣和惰性氣體的其余廢氣被循環到氧化反應器。部分循
環氣體作為清洗料流(purge stream)分離出去，并從該工藝中排出以防 止雜質的聚集。在Deacon反應中使用的氯化氬通常是在其它生產工藝中作為副產物 獲得的氣態氯化氫，例如在異氰酸酯的生產中。現有技術的方法(其中完全通過冷凝從氯化氫氧化反應的含氯產物氣 流中分離出氯氣)的缺點是需要非常低的溫度以使產物氣流脫除大部分的 氯氣。另外，含有不可冷凝的氣體組分的殘余氣流仍然包含顯著量的惰性 氣體(包括二氧化碳)。在將含氧氣的殘余氣流循環到氯化氫氧化反應器 的過程中，它們將聚集到不能容忍的高水平，使得清洗料流必須從所述殘 余氣流中分離出去并在殘余氣流循環到氯化氬的氧化反應中之前從該工藝 中排出。但是，這種清洗料流仍然含有明顯量的氯氣，這是因為氯氣僅僅 不完全地通過冷凝分離。因此，明顯量的氟氣在清洗料流中損失。本發明的目的是提供一種從氯化氫制備氯氣的改進方法，并特別能彌 補現有技術的缺點。該目的通過一種從氯化氫制備氯氣的方法實現，該方法包括以下步驟a )將包含氯化氫的料流al和包含氧氣的料流a2加入氧化區并進行氯 化氫向氯氣的催化氧化反應，得到包含氯氣、水、氧氣、二氧化碳和可能 的惰性氣體的產物氣體料流a3;b) 冷卻產物氣體料流a3并以鹽酸水溶液的形式除去水和氯化氫，得 到含有氯氣、水、氧氣、二氧化碳和可能的惰性氣體的氣體料流b;c) 任選地干燥氣體料流b)，得到基本不含水并含有氯氣、氧氣、二 氧化碳和可能的惰性氣體的氣體料流c;d) 通過壓縮和冷卻將氣體料流c和包含氯氣、氧氣和二氧化碳的富含 氯氣的循環料流H至少部分液化，得到至少部分液化的料流d;e) 料流d被氣/液分離成含有氯氣、氧氣、二氧化碳和可能的惰性氣 體的氣體料流el以及含有氯氣、氧氣和二氧化碳的液體料流e2;f) 將至少一部分氣體料流el加入膜分離裝置，并通過膜分離來分級， 得到富含氯氣的循環料流fl以及氯含量低并且包含氯氣、氧氣和二氧化碳
的氣體料流O，并將富含氯氣的循環料流fl循環到步驟d);g)通過蒸餾將液體料流e2分離成氯氣料流gl和基本上包含氧氣和二 氧化碳的料流g2。在工藝步驟a)中使用的含有氯化氫的進料氣體料流al通常是含HC1 的料流，作為側餾分在其中氯化氫作為副產物形成的工藝中獲得。所述工 藝例如是(1) 從光氣和胺生產異氰酸酯，(2) 生產酰氯，(3) 生產聚碳酸酯，(4) 從二氯乙烯生產氯乙烯，(5) 芳族化合物的氯化。含HC1的進料氣體料流al可以含有次要組分。所述次要組分通常包 括不溶于水的雜質，其可以是有機或無機性質的。有機雜質例如是烴或氯 化烴。在根據本發明使用的含HC1的進料氣體料流中可以存在的烴通常包 括芳族化合物，例如苯、甲苯、二甲苯，和C6-dJ旨族化合物。典型的氯 化烴包括光氣、四氯化碳、氯乙烯和二氯乙烷。烴和氯化烴的存在量可以 是最多20體積％，通常最多30000ppm，優選最多10000ppm,特別是 100-3000ppm。可以存在的無機次要組分例如是一氧化碳、二氧化碳、氮 氣和其它惰性氣體，存在量通常是最多10體積％,優選最多1體積％。含HC1的進料流al優選在被引入氧化區之前通過經過提純床并在提 純床上吸附該料流中存在的烴來預先提純。提純床包含合適的吸附劑，優 選是物體例如球、擠出物或粒料的形式。可以用作吸附劑的合適材料是例 如活性碳、氧化鋁、氧化鈦、二氧化硅、氧化鐵、沸石和分子篩。合適的 材料也可以包括金屬氧化物或金屬g化物，例如銅或釘的氧化物或閨化物 或其混合物，負載在包含耐火無機材料例如氧化鋁、氧化鈦或二氧化硅的 載體上。優選的吸附劑是氧化鋁、活性碳和粘土礦物。在氧化步驟a中，含有氯化氫的料流al與含有氧氣的料流a2 —起加 入氧化區中，并進行催化氧化。 在公知為Deacon工藝的催化工藝中，在放熱平衡反應中用氧氣將氯 化氫氧化成氯氣，同時形成水蒸氣。常規的反應溫度是150-5001C,常規的 反應壓力是l-25巴。也有利的是使用超化學計算量的氧氣。例如，通常使 用兩倍至四倍過量的氧氣。因為不用擔心選擇性降低，所以在經濟上有利的是在較高壓力和相應地在比大氣壓下所用時間更長的停留時間下操作。合適的催化劑包括例如在作為載體的二氧化硅、氧化鋁、二氧化鈦或 二氧化鋯上的氧化釕、氯化釕或其它釕化合物。合適的催化劑可以例如通 過將氯化釕施用到載體上、隨后干燥或干燥并煅燒來獲得。除了釕化合物 之外或代替釕化合物，合適的催化劑可以含有其它貴金屬的化合物，例如 金、鈀、鉑、鋨、銥、銀、銅或錸。合適的催化劑可以進一步含有氧化鉻 (III)。也合適的是在載體上含有0.001-30重量％的金、0-3重量％的一種或 多種堿土金屬、0-3重量％的一種或多種堿金屬、0-10重量％的一種或多 種稀土金屬和0-10重量％的選自釕、鈀、鉑、鋨、銥、銀、銅和錸中的一 種或多種其它金屬的催化劑，在各種情況下基于催化劑的總重量計。這些含金的負載型催化劑在氯化氫的氧化反應中的活性比現有技術的含釕催化劑的活性更高，特別是在《25or:的溫度下。進行氯化氯催化氧化反應的常規反應裝置是固定床或流化床反應器。 氯化氫的氧化反應可以在多個階段中進行。氯化氫的催化氧化反應可以以絕熱方式或優選以等溫方式或近似等溫 方式、間歇或優選連續地作為固定床或流化床工藝進行。優選在流化床反 應器中在320-400t;的溫度和2-8巴的壓力下進行。在等溫或近似等溫的操作模式中，也可以使用多個反應器，即2-10個、 優選2-6個、特別優選2-5個、特別是2-3個反應器，它們串聯連接，可以 具有額外的中間冷卻。氧氣可以全部與氯化氫一起在第 一個反應器之前加 入，或者氧氣的添加可以在不同的反應器中分布。這種串聯排布的各反應 器也可以組合在一個裝置中。一個實施方案包括使用結構化催化劑床，其中催化劑活性在固定床反
應器中沿著流動方向增加。這種催化劑床的結構化可以通過用活性組合物惰性材料，可以使用例如二氧化鈦、二氧化鋯或其混合物、氧化鋁、滑石、 陶瓷、玻璃、石墨或不銹鋼的環狀物、圓柱體或球狀物。在優選使用催化 劑成型體的情況下，惰性材料應當優選具有相似的外部尺寸。任何形狀作為催化劑成型體是合適的，優選粒料、環、圓柱體、星狀、 幅輪狀或球狀，特別優選環、圓柱體或星形擠出物。也可以被摻雜，優選摻雜或未摻雜的釕催化劑。合適的載體材料例如是二 氧化硅，石墨，具有金紅石或銳鈦礦結構的二氧化鈦，二氧化鋯，氧化鋁， 或它們的混合物，優選二氧化鈦、二氧化鋯、氧化鋁或它們的混合物，特別優選，或a-氧化鋁或它們的混合物。負載的銅或釕催化劑可以例如通過用CuCl2或RuCb的水溶液和如果 合適的話用于摻雜的促進劑(優選是它們的氯化物形式)浸漬載體材料獲 得。催化劑的成型可以在栽體材料的浸漬之后或優選之前進行。適用于摻雜的促進劑是堿金屬，例如鋰、鈉、鉀、銣和銫，優選鋰、 鈉和鉀，特別優選鉀；堿土金屬，例如鎂、鈣、鍶和鋇，優選鎂和鈣，特 別優選鎂；稀土金屬，例如鈧、釔、鑭、鈰、鐠和鈮，優選鈧、釔、鑭和 鈰，特別優選鑭和鈰，或它們的混合物。成型體可以隨后干燥，和如果合適的話煅燒，溫度是100-5001;，優選 10o-4ooc例如在氮氣、氬氣或空氣下進行。成型體優選先在100-200x:下干燥，隨后在200-400t;煅燒。在單程中氯化氫的轉化率可以限制為15-卯％，優選40-85%，特別優 選50-80%。未反應的氯化氫可以在已經分離出來之后部分或全部循環到氯 化氫的催化氧化反應中。氯化氫與氧氣在反應器入口處的體積比通常是1: l至20: 1，優選2: 1至8: 1，特別優選2: 1至5: 1。在步驟b)(也可以稱為驟冷和吸收步驟)中，產物氣體料流a3被冷 卻，并且水和氯化氫作為鹽酸水溶液從產物氣體料流a3中分離出來。熱的 產物氣體料流a3通過與驟冷介質、通常是水或稀鹽酸在合適的相接觸設備 中接觸來冷卻，相接觸設備例如是填充塔或板式塔、噴射洗滌器或噴霧塔， 其中部分氯化氫通常凈皮驟冷介質吸收。已經以此方式冷卻的產物氣體料流 隨后與吸收介質接觸。合適的吸收介質是水和任何沒有被氯化氫飽和的稀 鹽酸。優選使用7JC作為吸收介質。吸收溫度通常是0-150'C，優選30-100 。C，吸收壓力通常是0.5-20巴，優選1-10巴。所得的鹽酸可以作為驟冷介 質用于冷卻產物氣體料流a3。離開驟冷和吸收區的氣體料流b含有氯氣、水、氧氣、二氧化碳，并 通常也包含惰性氣體(主要是氮氣)。另外，氣體料流b可以進一步含有 特定量的氯化氫。其可以通過與合適的干燥劑在隨后的干燥步驟c)中接 觸而脫除痕量水分。合適的干燥劑例如是濃硫酸、分子篩或吸濕性吸附劑。 獲得了氣體料流c，其基本不含水并含有氯氣、氧氣、二氧化碳和可能的 惰性氣體。在步驟d)中，氣體料流b或c和富含氯氣的循環料流fl通過壓縮和 冷卻而被至少部分地液化，其中所述富含氯氣的循環料流fl含有氯氣、氧 氣和二氧化碳并且通過膜分離(參見以下)獲得。通常，將這兩種料流合 并，并通過單階段或多階段壓縮將其壓縮到5-50巴的壓力，并同時通過單 階段或多階段冷卻將其冷卻到0至-70"C的溫度。這些料流也可以單獨地進 行壓縮和冷卻，在這種情況下獲得一種或多種單獨液化的料流d。在隨后的氣/液分離e)中，料流d被分離成含有氯氣、氧氣、二氧化 碳和可能的惰性氣體的氣體料流el和含有氯氣、氧氣和二氧化碳的液體料 流e2。該步驟也稱作"閃蒸"。相分離可以通過使氣相與液相在簡單的容 器中分離來進^f亍。在優選的實施方案中，氣/液分離如下進行將已壓縮的 料流d引入塔頂并使其按照與正在上升的氣相逆流的方向通過該塔，并將 離開塔底的部分富含氯氣的液相返回到塔頂，如此實現了部分循環。優選 從塔底取出的0-80重量％的富含氯氣的液體料流被循環，即優選返回到塔 頂。在上升氣流中存在的二氧化碳從氣體料流中溶解出來，并可以隨后從 氯氣中分離出來，不存在蒸餾的問題(與剩余的氧氣一起)。這得到了氣
體料流el，該料流中的二氧化碳含量低，并且可以至少部分循環到氧化區。 因此，作為清洗料流從循環到氧化區的料流el或fl中分離出來的并從該 工藝中排出以防止二氧化碳聚集的這種支流可以保持相對較少，所以經由 清洗料流損失的氯氣也得到限制。嚴格地說，步驟d)和g)，即氣/液分離和液相e2)蒸餾得到純氯氣 料流gl，也可以一起在一個塔中進行。但是，優選首先在第一個塔中進行 氣/液分離，隨后在另一個塔中通過蒸餾液相來回收氯氣。這獲得了總體上 更好的分離效果和具有更高純度的氯氣料流gl 。已分離出的氣體料流el通常包含1-40摩爾％的氯氣、1-80摩爾％的 氧氣、1-80摩爾％的氮氣、0-30摩爾％的二氧化碳和0-20摩爾％的其它組 分例如稀有氣體、 一氧化碳和氯化氫。液體料流e2通常包含80-100摩爾％的氯氣、0-5摩爾％的氧氣、0-30 摩爾％的二氧化碳和0-30摩爾％的其它組分例如稀有氣體、 一氧化碳和氯 化氫。在步驟f)中，至少部分氣體料流el被加入膜分離裝置中，并通過膜 分離而分級成富含氯氣的料流fl和氯含量低的氣體料流f2,氣體料流f2 含有氯氣、氧氣和二氧化碳。在一個實施方案中，全部氣體料流el被加入 膜分離裝置中。在另一個實施方案中，僅僅部分氣體料流el被加入膜分離 裝置中，其它部分被直接循環到氧化區(步驟a))。這些支流的比例可 以變化。因此，當流過膜的流量由于膜的老化而降低時，可以增加被直接 循環到氧化區的料流el的支流。氣體料流ei的溫度通常是〈iox:,優選〈-5'C，特別優選〈-20X:。在膜分離裝置的保留物一側上的壓力通常是5-50巴，優選15-35巴。膜分離裝 置因此可以利用已經通過氣/液分離的壓縮氣體料流el處于高壓下的事實。 在膜分離裝置的滲透物一側上的壓力通常是1-15巴，優選1-10巴，特別 優選1-5巴。用于得到富含氯的支流和氯含量低的支流的分級操作可以通過具有對 于氯氣的滲透選擇性(即允許氯氣比其它氣體組分更多地滲透)的膜進行， 或通過允許其它氣體、特別是氮氣和氧氣比氯氣更多地滲透的膜來進行。 在多階 分離中，多個不同膜的組合也是可能的，其中可以組合使用兩種類型的膜。第一種膜描述在例如US5，538，535中，后一種類型的膜描述 在例如WO 2001/02290中。膜的分離活性層可以包含聚合物或無機材料例如碳或陶資材料。在本 發明的方法中，特別優選使用這樣的膜，其中富含氯氣的料流作為滲透物 獲得并且貧化氯氣的料流作為保留物獲得。這些膜的分離活性層通常包含 聚合物。優選具有低結晶度或其玻璃化轉變溫度甚至低于膜分離裝置的操 作溫度的那些聚合物。具有至少一個顯示上述性能的相的嵌段共聚物也是 合適的。合適聚合物的例子是有機硅橡膠，優選聚二甲基硅氧烷(PDMS)， 特別優選交聯的PDMS。也合適的是全氟化聚合物以及它們的共聚物，以 及聚烯烴共聚物，例如乙烯/丙烯/二烯三元共聚物(EPD)和乙烯/丙烯共 聚物(EPM)，它們對于氯氣是足夠穩定的。分離活性層可以是稠密層或 微孔層。分離活性層通常被施用到對于氯氣穩定的單層或多層栽體上，或位于 多孔載體的孔中。這些載體可以包含穩定的聚合物，例如聚四氟乙烯 (PTFE)或聚偏二氟乙烯(PVDF)，或無機材料，例如金屬、玻璃、碳 或陶瓷。這些膜通常用于氣密性外殼中，其允許保留物空間與滲透物空間在所 需要的壓力條件下分離。這些膜可以具有平面形狀、管狀、多通道形狀、 毛細管形狀或纏繞形狀，從而可以獲得允許保留物和滲透物之間的分離的 合適壓力外殼。多個這些元件可以在一個外殼中組合，形成組件。獲得了富含氯氣的料流fl,其通常含有5-50摩爾％、優選15-30摩爾 %的氯氣。氯含量低的料流f2通常仍然具有0.1-5摩爾％、優選0.1-3摩爾 %、特別優選0.1-1摩爾％的氯含量。富含氯氣的料流fl作為循環料流被再循環到冷卻和壓縮步驟d )。氯含量低的料流f2可以作為廢氣流從工藝中排出，或者至少部分再循
環到氧化區(步驟a))。氯含量低的料流f2可以全部或僅僅部分地再循 環到氧化區，在后一種情況下另 一個支流作為清洗料流從工藝中排出。在氣/液分離中獲得的液體料流e2隨后進行分餾，得到氯氣料流gl和 基本包含氧氣和二氧化碳的料流g2。蒸餾通常在具有例如5-30個理論塔板 的蒸餾塔中進行，溫度是-50X:至+90"C，壓力是4-40巴。以此方式獲得的 氯氣料流gl通常具有95-100摩爾％的氯含量。料流g2基本上包含氧氣和 二氧化碳，并且這兩種組分通常以至少50摩爾。/。的量存在，該料流g2從 工藝中作為廢氣流排出。下面參考
本發明。圖l是顯示本發明工藝實施方案的示意圖。將氯化氫料流I和含有工業級氧氣的料流II加入氯化氫氧化區中，所 述氯化氫氧化區包括作為流化床反應器構造的主反應器1和作為固定床反 應器構造的后反應器2。離開后反應器2的產物氣體混合物lib基本上包含 氯氣、水蒸氣、氧氣、氯化氫和二氧化碳，使所述產物氣體混合物lib與 已冷卻的稀鹽酸V在相接觸設備3例如填充塔、噴射洗滌器或噴霧塔中接 觸，得到濃度更高的鹽酸料流XVI (HC1含量是20-35重量％)。側餾分 IV仍然含有HC1，其與水VI在吸收塔4例如填充塔或板式塔中接觸，得 到稀鹽酸料流V (HC1含量是1-15重量％ )，將其冷卻并作為驟冷介質輸 送到相接觸設備3中。離開氯化氫吸收塔4的料流VII含有基本上氯氣、 氧氣和二氧化碳，并仍然含有痕量的水。該料流與濃疏酸在板式塔或填充 塔5中接觸，從而除去痕量的水。所得的基本不含水的料流VIII隨后在包 括具有中間冷卻(冷卻劑水)和后續換熱器(用鹽水冷卻)的多階段壓 縮器的壓縮和冷卻階段6中凈皮壓縮到約15-35巴的壓力，并冷卻到約-20匸 至-50'C的溫度，使得主要部分的氯氣被液化。所得的部分液化的料流IX ,iL^入相分離設備7。該設M選是填充塔，其中料流9在塔頂引入，在 塔底取出的部分富含氯氣的液相被循環，即在塔頂再引入。已經分離出來 的氣相X基本上包含氯氣、氧氣和二氧化碳。該料流X被加入膜分離裝置 9中，并在那里分級得到基本包含氧氣和二氧化碳的富含氯的料流XI，和氯含量低并主要包含氧氣和一些二氧化碳的料流XV。富含氯的料流XI被 循環到壓縮和冷卻階段6的上游。從料流XV中分離出清洗料流XVII，并 從工藝中排出。但是，料流XV的主要部分被循環到主反應器1。離開相 分離裝置底部的液氯料流XII仍然含有二氧化碳和氧氣，將其加入蒸餾塔 8中。蒸餾塔8例如是具有10-20個理論塔板并在-50。C至+卯t:的溫度和 4-40巴壓力下操作的板式塔。這得到作為底部取出料流的氯含量〉95重量 "/。的純氯氣料流XIH，和包含二氧化碳和氧氣以及僅僅非常少量氯(通常 <5重量％)的側料流XIV，并從工藝中排出。圖2是本發明方法的另一個實施方案的示意圖。與圖1所示的方法不同，支流XXI從由氣/液分離獲得的氣相X中分 離出去，并直接循環到主反應器l。另一個支流XX被加入膜分離裝置9， 其中所得的氯含量低的料流作為清洗料流XVII從工藝中排出。圖3是本發明方法的另一個實施方案的示意圖。與圖2所示的方法不同，氯含量低且由膜分離獲得的料流XVIII的第 一個支流XVII作為清洗料流從工藝中排出，第二個支流XIX被循環到主 反應器l。
權利要求
1.一種從氯化氫制備氯氣的方法，該方法包括以下步驟a)將包含氯化氫的料流a1和包含氧氣的料流a2加入氧化區并進行氯化氫向氯氣的催化氧化反應，得到包含氯氣、水、氧氣、二氧化碳和惰性氣體的產物氣體料流a3；b)冷卻產物氣體料流a3并以鹽酸水溶液的形式除去水和氯化氫，得到含有氯氣、水、氧氣、二氧化碳和惰性氣體的氣體料流b；c)任選地干燥氣體料流b)，得到基本不含水并含有氯氣、氧氣、二氧化碳和惰性氣體的氣體料流c；d)通過壓縮和冷卻將氣體料流c和包含氯氣、氧氣和二氧化碳的富含氯氣的循環料流f1至少部分液化，得到至少部分液化的料流d；e)料流d被氣/液分離成含有氯氣、氧氣、二氧化碳和惰性氣體的氣體料流e1以及含有氯氣、氧氣和二氧化碳的液體料流e2；f)將至少一部分氣體料流e1加入膜分離裝置，并通過膜分離來分級，得到富含氯氣的循環料流f1以及氯含量低并且包含氯氣、氧氣和二氧化碳的氣體料流f2，并將富含氯氣的循環料流f1循環到步驟d)；g)通過蒸餾將液體料流e2分離成氯氣料流g1和基本上包含氧氣和二氧化碳的料流g2。
2. 根據權利要求l的方法，其中氯含量低的料流f2被至少部分地循環 到氧化區(步驟a))。
3. 根據權利要求2的方法，其中部分氯含量低的料流f2從所述工藝中 排出。
4. 根據權利要求1-3中任一項的方法，其中部分料流el被循環到氧化 區(步驟a))。
5. 根據權利要求1-4中任一項的方法，其中在步驟e)中的氣/液分離 如下進行將經過壓縮的料流d引入塔頂并將其部分循環，其中溶解在富 含氯的液體料流中的氧氣和任何溶解的惰性氣體通過在塔中上升的氣體料 流而從下降的液體料流中汽提出去，并且在上升氣體料流中存在的二氧化 碳同時通過下降的液體料流而從氣體料流中溶出。
全文摘要
本發明涉及一種從氯化氫氣體制備氯氣的方法，該方法包括以下步驟a)將包含氯化氫的料流(a1)和包含氧氣的料流(a2)加入氧化區并進行氯化氫向氯氣的催化氧化反應，得到包含氯氣、水、氧氣、二氧化碳和惰性氣體的產物氣體料流(a3)；b)冷卻產物氣體料流(a3)并以鹽酸水溶液的形式除去水和氯化氫，得到含有氯氣、水、氧氣、二氧化碳和惰性氣體的氣體料流(b)；c)任選地干燥氣體料流(b)，得到基本不含水并含有氯氣、氧氣、二氧化碳和惰性氣體的氣體料流(c)；d)通過壓縮和冷卻將氣體料流(c)和包含氯氣、氧氣和二氧化碳的富含氯氣的循環料流(f1)至少部分液化，得到至少部分液化的料流(d)；e)料流(d)被氣/液分離成含有氯氣、氧氣、二氧化碳和惰性氣體的氣體料流(e1)以及含有氯氣、氧氣和二氧化碳的液體料流(e2)；f)將至少一部分氣體料流(e1)加入膜分離裝置，并通過膜分離來分級，得到富含氯氣的循環料流(f1)以及氯含量低并且包含氯氣、氧氣和二氧化碳的氣體料流(f2)，并將富含氯氣的循環料流(f1)循環到步驟d)；g)通過蒸餾將液體料流(e2)分離成氯氣料流(g1)和基本上包含氧氣和二氧化碳的料流(g2)。
文檔編號C01B7/04GK101128392SQ200680005928
公開日2008年2月20日 申請日期2006年2月20日 優先權日2005年2月23日
發明者A·迪芬巴赫爾, E·施特勒費爾, H·福斯, L·塞德曼, M·卡徹斯, M·賽辛, O·舒伯特, T·格拉斯勒 申請人:巴斯福股份公司