氯化氢的氧化反应设备和氯化氢氧化反应方法

文档序号:3435532阅读:1138来源:国知局

专利名称::氯化氢的氧化反应设备和氯化氢氧化反应方法
技术领域
:本发明涉及氯化氢氧化反应设备,该设备用于在催化剂存在下通过接触气相反应氧化氯化氢来生产氯,以及涉及使用该设备的氯化氢氧化反应方法。
背景技术
:在催化剂存在下通过接触气相反应来氧化氯化氢生产氯的方法是生产氯的一般方法。在氯化氢氧化工艺中的主要反应原料是氯化氬气体和氧气。然而,典型地,在氯化氢氧化反应后被收集的未反应的氯化氬和氧气被循环并与作为原料的氯化氢气体和氧气混合,以便作为反应剂的一部分进刊-使用。由于该氯化氢氧化反应一般在约300-400。C的反应温度进行,这需要将作为原料的氯化氢气体和氧气以及被回收的气体(如^L回收的氯化氲和被回收的氧气)提前加热到250-300°C。这种预热对于每种气体独立地或在这些气体部分或全部混合后进行。然而,因为这些原料气体和回收气体的一部分可能含有水分,该氯化氢氧化反应设备的材料,尤其是用于向氯化氢氧化反应的反应器供给原料气体和回收气体的输送管道的材料必须考虑到水分而进行适当选择。虽然,在温度明显高于盐酸的露点(其为约100-200°C)的温度下,根据压力和气体组成而不同,但不锈钢、镍、镍合金可以用来作为管道的材料;然而,在盐酸的露点以下或露点附近,这些材料将^皮腐蚀,这样难以选择可使用的材料。ResearchCommitteeonCorrosionEngineeringoftheSocietyofMaterialsScience,JapanDataVol.30,No.162,11-18页(1991)描述了选择在氯化氢氧化工艺中的反应器的材料,然而,没有描述用于向反应器输送原料和回收气体的输送管道的材料。
发明内容完成本发明是为了解决上述问题,其目的是提供氯化氢氧化反应设备和氯化氢氧化反应方法,通过该方法可以混合原气体和/或加入回收气体和预热该混合气体而在以下表面不产生腐蚀在混合原料气体的混合部(mixingportion)的气体接触表面、在引入回收气体的引入部的气体接触表面、以及在向氯化氢氧化反应的反应器输送原料气体和回收气体的输送管道部的气体接触表面,其中该反应器用于在催化剂存在下使用氯化氢和氧气作为主要原料,通过接触气相反应来氧化氯化氬而生产氯的方法中。本发明涉及氯化氢氧化反应设备,该设备用于在催化剂存在下^f吏用氯化氢和氧气作为主要原料,由接触气相反应氧化氯化氢而生产氯,其中氯化氲氧化反应设备包括用于混合原料气体的混合部和用于从混合部向氯化氢氧化反应的反应器输送该混合原料气的输送管道部,其中混合部的气体接触表面和/或一部分输送管道部的气体接触表面是由钽或钽-鴒合金制成或用钽或钽-鴒合金覆盖。而且,本发明涉及上述氯化氢氧化反应设备,其进一步包括用于将在氯化氢氧化反应后被收集的回收气体引入到混合原料气体中的引入:覆i。"、^、、、^在这里,优选地上述氯化氢氧化反应设备进一步包括用于向由钽或钽-鴒合金制成或覆盖的部分的至少一部分供给水蒸汽的装置,以使在由钽或钽-鴒合金制成或覆盖的部分,混合气体中水分浓度为0.5mol。/o以上。而且,本发明涉及使用上述氯化氢氧化反应设备的氯化氢氧化反应方法。进一步,本发明涉及使用输送包含氯化氢气体的气体的管道的方法,气体接触表面的一部分是由钽或钽-钨合金制成或用钽或钽-钨合金覆盖,其中在由钽或钽-钨合金制成或覆盖的部分的包含氯化氬气体的气体中水分浓度被设定为0.5molQ/o以上。根据本发明,可以进行原料气体的混合和/或回收气体的51入和该混合气体的预热而在以下表面上不产生腐蚀在混合原料气体的混合部的气体接触表面、在引入回收气体的引入部的气体接触表面、和在向氯化氲氧化反应的反应器输送原料气体和回收气体的输送管道部的气体接触表面,其中该反应器用于在催化剂存在下使用氯化氢和氧气作为主要原料,通过接触气相反应来氧化氯化氢而生产氯的方法中。根据本发明的管道的使用方法,在包括氯化氢氧化反应的各种处理包含氯化氢的气体的反应中,用于在输送该气体的管道的腐蚀能过得到避免。这可以减少额外的工作或成本,如维修或置换;故腐蚀部。进一步地,可以防止由于金属氯化物等对用于输送原料的输送管道、反应器等的污染。图l是显示本发明的第一至第三实施方案的氯化氢氧化反应设备的概念视图。图2是显示本发明的第四实施方案的氯化氢氧化反应设备的和无念朝L图。符号说明11,201混合部,12,202引入部,13,203反应器,1,2,3,4,5输送管道,T14、T15、T16、T17、T204、T205、T206、T210输送管道,207、208、209热交换器本发明的最佳实施方式本发明的氯化氢氧化反应设备是用于在催化剂存在下使用氯化氢和氧作为主要原料,通过接触气相反应来氧化氯化氢而生产氯的氯化氢氧化反应设备,其中氯化氢氧化反应设备包括用于混合原料气体的混合部和用于从混合部向氯化氢氧化反应的反应器输送该混合原料气的输送管道部,其中混合部的气体接触表面和/或输送管道部的气体接触表面的一部分是由钽或钽-钨合金制成或用钽或钽-钨合金覆盖。由于具有上述特征,可以进行原料气体的混合和该混合原料气体的预热而在混合部的气体接触表面和/或输送管道部上不会产生腐蚀。这里,在本说明书中,术语"混合部"指氯化氬氧化反应设备的一部分,它是组成原料的氯化氢气体和氧气进行混合的部分。"混合部,,的形状不是特别被限制的。然而,如在图1中示意显示的那样,它不需要构成具有特别特殊形状的独立部分,它可以仅仅是用于输送氯化氢气体的输送管道和用于输送氧气的输送管道的连接部。在本说明书中,术语"引入部"指氯化氢氧化反应设备的一部分,它是将氯化氢氧化反应后收集的回收的气体引入到混合原料气中的部分。"引入部"的形状不是特别被限制的。然而,如在图1中示意显示的那样,它不需要构成具有特别特殊形状的独立部分,它可以仅〗又是用于输送混合原料气体的输送管道和用于供给回收气体的输送管道的连接部。术语"回收气体"指在将在氯化氢氧化反应后收集的并作为氯化氢氧化反应的原料的一部分的气体。特别地,它们是氯化氢气体和氧气。在一些情况下,这些回收气体可以包含成为反应产物的氯气和/或7jC。该氯化氢气体和氧气可以分别地进行收集或可以一起进行收集。而且,这些回收气体可以分别地被引入到混合原料气体中或可以一起被引入。而且,在本说明书中,术语"气体接触表面"指与输送的气体接触的内表面。第一实施方案在下文中,氯化氢氧化反应设备的第一实施方案将通过参考图l进行说明。图1显示本发明的氢氧化反应设备的第一实施方案的概念一见图,并且示意说明用于从供给氯化氢气体CG1和氧气OG1(它们是反应原料)的每个供给部向氯化氬氧化反应的反应器13输送原料气体的输送管道的通路。这里,在本实施方案的描述中,假设在图1中描述的回收气体RG1和水蒸汽VG1以及用于输送它们的输送管道(T16,T17)不存在。在图1中,首先,作为反应原料的氯化氢气体CG1和氧气OGl从分别的供给部被供给并通过分别的输送管道(T14或T15)到达混合部11以被混合。该混合原料气体相继通过具有热交换器(未图解说明)的输送管道1、输送管道2和输送管道3并被预热到最终约250。C的温度并向反应器13供给。这里,在输送管道1中,该混合原料气体^v常温附近被加热到约100-160°C。在输送管道2中,该混合气体被加热到约200°C。在输送管道3中,该混合气体被加热到约250°C。在本实施方案中,作为原料的氯化氢气体CG1和氧气0G1在常温左右的温度进行供给。该原料气体的压力可以是常压或可以是加压的。在该原料气体被加压的情况下,特别优选的是压力为0.1-1.0MPa。可以使用任何材料作为从氯化氢气体的供给部到混合部11的输送管道T14和混合部11的材料,只要它在该温度下不被氯化氬气体腐蚀;然而,可以举例提到金属如碳钢、不锈钢和镍合金和含氟树脂。其气体接触表面是由钽或钽-鴒合金制成或用钽或钽-鴒合金覆盖的管道可以用于这些部分;然而,考虑到成本,优选使用由上述的材料制成的管道。而且,作为从氧的供给部到混合部11的输送管道T15的才才料,可以选择比较宽范围的材料,因为氧本身不具有金属腐蚀性,可以使用不可燃的材料,如不锈钢如SUS304或SUS316L、碳钢、镍或镍合金。当然,类似地,也可以使用其气体接触表面是由钽或钽-鴒合金制成或用钽或钽-鹤合金覆盖的管道。在这里,用作为结构材料或覆盖材料的钽不是特别被限制的;然而,优选使用具有99.80%以上的纯度的钽。用作为构成材料或覆盖材料的钽-鴒合金不是特别被限制的;然而,例如可以使用钽-2.5%钨、钽-10%钨等。尤其,钽-2.5%钨具有相当于钽的抗腐蚀性能的抗腐蚀性能,因此是特别优选的。而且,作为用钽或钽-钨合金覆盖气体接触表面的方法,可以4吏用传统已知的方法,可以举例提到通过涂布或加衬的方法。对于输送管道l的材料,优选使用含氟树脂。其气体接触表面是由钽或钽-鴒合金制成或用钽或钽-鵠合金覆盖的管道可以用于输送管道1;然而,考虑到成本,优选使用由含氟树脂制成的管道或其内表面用含氟树脂涂布或加衬的内表面。在输送管道2中,原料气体进一步被加热到约200°C。输送管道2这种方式用钽或钽-^f合金制成或覆盖i送管i2的气体接触表面,混合原料气体可以被预热到约200。C而不会对输送管道2的气体接触表面产生腐蚀,即使原料气体包含水分。在这里,由含氟树脂等制成的管道不能用于输送管道2。这是因为它在160-20(TC将会被软化。而且,也不能使用由金属材料如不锈钢、镍或镍合金制成的管道。这是因为如果在原料气体中包含水分,这些金属在管道2所暴露的温度范围内将被腐蚀。作为输送管道3的材料,优选使用不锈钢、镍、镍合金等。这是因为这些金属在200-250。C的高温度范围内将被腐蚀,该温度范围明显高于盐酸的露点。其气体接触表面用钽或钽-钨合金制成或用钽或钽-钨合金覆盖的管道可以用于输送管道3;然而,考虑到成本,优选使用由不锈钢、镍、镍合金等制成的管道。如上所述,通过用钽或钽-鴒合金制成或覆盖至少输送管道2的气体接触表面,原料气体可以被预热到预定的温度而不会产生腐蚀。第二实施方案本发明的氯化氢氧化反应设备的第二实施方案是在第一实施方案中进一步设置用于将回收气体RG1引入到混合原料气体中的引入部12的氯化氬氧化反应设备,其中进入部12的气体接触表面用钽或钽-鴒合金制成或用钽或钽-鴒合金覆盖。由于具有上述特征,可以进行回收气体热而在引入部12上也不会产生腐蚀。本实施方案还将通过参考图l进行描述。这里,在本实施方案的描述中,假设在图1中图解说明的水蒸汽VG1和供给水蒸汽的输送管道T17不存在。这里,对与第一实施方案的重叠部分将不再重复,而将只对本实施方案的特征部分进行描述。本实施方案的特征部分是用于将回收气体RG1引入到原料气中的引入部12。在本实施方案中,引入部12被设置在输送管道2上。回收气体RG1通过引入部12进入输送管道2,并且被引入到包括氯化氢气体CG1和氧气0G1的原料气体中。引入了回收气体RG1的原料气体在输送管道2中最终被预热到约20(TC。被引入的回收气体RG1的温度不是特别地被限制;然而,在本实施方案中它是约120°C。引入了回收气体RG1的引入部12和输送管道2的气体接触表面用钽或钽-鵠合金制成或用钽或钽-鴒合金覆盖。通过以这种方式用钽或钽-钨合金制成或覆盖引入部12和输送管道2的气体接触表面,包括氯化氢气体CG1和氧气0G1的原料气体可以与回收气体RG1混合而不会在引入部12的气体接触表面上和在输送管道2的气体接触表面上产生腐蚀,并且进一步地该原料气体可以;故预热到约200°C。这里,材寿+如含氟树脂不能用于输送管道2。这是因为它在160-200。C的温度下将会软化。而且,也不能使用金属材料如不锈钢、镍或镍合金。这是因为,如果原料气体中或在回收气体中包含水分,这些金属在引入部12和输送管道2所暴露的温度范围内将被腐蚀。这里,引入部12在输送管道2中的位置不是特别地被限制。而且,在氯化氢和氧气在氯化氢氧化反应后被分别独立收集的情况下,可以设置多个引入部,这样各种回收气体可以独立地被引入到原料气体中。如上所述,通过用钽或钽-鵠合金制成或覆盖至少引入部12和ilr送管道2的气体接触表面,该原料气体可以被预热到预定的温度而不会产生腐蚀。第三实施方案本发明的氯化氢氧化反应设备的第三实施方案是在第一实施方案或第二实施方案中进一步设置用于向用钽或钽-鴒合金制成或覆盖的部分的至少一部分供给水蒸汽VG1的装置的氯化氢氧化反应设备,这样,在用钽或钽-鴒合金制成或覆盖的部分的混合气体中的水分浓度为0.5molQ/。以上。这里,术语"混合气体"指通过混合组成原料的氯^ft氩气体CG1和氧气0G1获得的原料气体或者指通过将回收气体RG1引入到混合气体中获得的原料气体。由于具有上述特征,在约15(TC以上的高温范围内,可以更确定性地防止对用钽或钽-鴒合金制成或覆盖的部分的腐蚀。本实施方案还将通过参考图l进行描述。这里,将不再重复与第一实施方案和笫二实施方案重叠的部分,将只对本实施方案的特征部分进行描述。本实施方案的特征部分是用于向用钽或钽-钨合金制成或覆盖的部分的至少一部分供给水蒸汽VG1的装置。在本实施方案中,连接有用于向输送管道2供给水蒸汽VG1的装置。用于供给水蒸汽的装置不是特别地被限制,只要它可以供给水蒸汽,的结构,如图1所示那样。每一个氯化氢氧化反应设备可以有一个或多个用于供给水蒸汽的装置。通过供给水蒸汽,这样在用钽或钽-钨合金制成或覆盖的部分的混合气体中的水分浓度是0.5mol%以上,在约150°C以上的高温范围内,可以更确定性地防止对用钽或钽-鵠合金制成或覆盖的部分的腐蚀。水蒸汽的供给位置优选地在引入回收气体RG1的引入部12之前。这是因为,如果水蒸汽供给位置在引入部的之后,在混合气体中的水分浓度在引入部之前可能低于0.5mol%。而且水蒸汽的供给位置优选地在输送管道2的前半部分,更优选地在输送管道1和输送管道2的分界附近。通过在输送管道2的前半部分设置水蒸汽供给位置,可以使混合气体中的水蒸汽浓度低于0.5molQ/。的输送管道部尽可能小。而且,通过在输送管道1和输送管道2的分界附近设置水蒸汽供给位置,可以消除水蒸汽浓度低于0.5mol。/。的输送管道部。通过供给水蒸汽的装置供给的水蒸汽的量不是特别地被限制的,只要这个量可以使在用钽或钽-鴒合金制成或覆盖的部分的混合气体中水蒸汽浓度为0.5mol。/。以上。然而,当水蒸汽浓度过高时,有可能影响氯化氢的氧化反应速度,这样,优选地为10moP/。以下。第四实施方案图2是显示本发明的第四实施方案的氯化氢氧化反应设备的一既念桶L图,并且图解说明了从各个供给氯化氢气体CG2和氧气OG2(它们为反应原料气体)和在氯化氢气体氧化反应后收集的回收气体RG2的供给部向氯化氢氧化反应的反应器203输送原料气体的输送管道的通路。在图2中,首先,从各自供给部提供氯化氢气体CG2和氧气OG2(它们是反应原料),并在分别被热交换器207、208预热到约200。C后,这些气体到达混合部201以进行混合。类似地,故热交换器209预热到约20(TC的水蒸汽VG2被供给到混合部201。包括氯化氢气体、氧气和水蒸汽的混合原料气体连续通过具有热交换器(未图示)的输送管道4和输送管道5以进行预热,以使最终向反应器203的供给温度为约250°C。用于引入在氯化氢氧化反应后收集的回收气体RG2的输送管道T210通过引入部202被连接到输送管道4。回收气体RG2通过该引入部202进入输送管道4中,并被引入到包括氯化氢CG2、氧气OG2和水蒸汽VG2的原料气体中。在输送管道4中,已经将回收气体RG2引入到其中的原料气体将暂时地具有较低温度,这是由于回收气体RG2具有比较低的温度。然而,最终在输送管道5中,已将回收气体RG2引入到其中的混合气体将被加热到约250°C。这里,在本实施方案中,氯化氢气体CG2、氧气OG2和水蒸汽VG2被预热到约200°C;然而,它不是仅仅被限制在这个温度。原料气体的压力可以是常压或这些气体可以;波加压。在被加压的情况下,优选地为0.1-1.0MPa。水蒸汽的压力可以是常压或水蒸汽可以被加压。在,皮加压的情况下,优选地为0.1-1.0MPa。作为从氯化氢气体供给部至混合部201的输送管道T204的材料,可以使用例如碳钢或不锈钢以防止腐蚀。作为从氧气供给部至混合部201的输送管道T205的材料,可以选自比较宽范围的材料,因为氧气本身不具有金属腐蚀性,可以使用例如不锈钢如SUS304或SUS316L、碳钢、镍或镍合金。而且,作为从水蒸汽供给部至连接到氧气输送管道的连接部的输送管道T206的材料,可以4吏用例如不锈钢如SUS304或SUS316L、碳钢、镍或镍合金。这里,在本实施方案中,用于供给水蒸汽的输送管道T206在到达混合部201之前被连接到用于输送氧气的输送管道T205;然而,它可以具有能使供给水蒸汽的输送管道T206直接连接到混合部201的结构。供给的水蒸汽的量不是特别被限制的,只要这个量可以使在用钽或钽-鴒合金制成或覆盖的部分的混合气体中水蒸汽浓度为0.5mol。/。以上。然而,当水蒸汽浓度过高时,有可能影响氯化氢的氧化反应速度,这样,优选地为10mol。/。以下。每一个氯化氢氧化反应i殳备可以有一个或多个用于供给水蒸汽的装置。混合部201(在此处用作为原料的氯化氢气体CG2和氧气OG2和水蒸汽VG2被混合)的气体接触表面用钽或钽-鵠合金制成或覆盖。通过用钽或钽-鴒合金制成或覆盖混合部201的气体接触表面,可以避免混合部201的腐蚀,更进一步地,通过向混合部201供给水蒸汽VG2,可以更确定性地防止混合部201的腐蚀。这里,对于混合部201周边的專餘送管道,可以使用用钽或钽-鵠合金制成或覆盖的管道。引入部202(在此处回收气体RG2被引入)和输送管道4的气体接触表面也用钽或钽-鴒合金制成或覆盖。通过以这种方式用钽或钽-鵠合金制成或覆盖S1入部202和输送管道4的气体接触表面,可以将回收气体RG2引入到包括氯化氢气体CG2和氧气OG2的原料气体中而在引入部202的气体接触表面上和在输送管道4的气体接触表面上不会产生腐蚀,而且进一步地该混合气体可以:陂预热到约200°C。而且,由于已经相同的l体组成,、在输送;道4和在^二部202,混合气体中二水蒸汽浓度基本上被维持在0.5mol。/。以上。这可以确定地防止输送管道4和引入部202的腐蚀。使用措辞"基本上",这是因为,取决于被引入的回收气体RG2的水分浓度,在引入回收气体RG2之后的混合气体的水分浓度可能,在很多情况下,不是0.5mol。/o以上。为了应对上述情况,可以提前增加向混合部201供给的水蒸汽的量或可以在输送管道4中的引入部202之前设置另一个供给水蒸汽的装置。在这里,已经在约200°C进入输送管道4的原料气体必须再^L加热到约200。C的原因是在本实施方案中,回收的气体在约120。C的温度被引入到输送管道4中。然而,回收气体的温度不是特别被限制。在这里,在氯化氢和氧气在氯化氬氧化反应后被分别单独收集的情况下,可以设置多个引入部,这样分別回收的气体可以分开地被SI入到原料气体中。作为输送管道5的材料,优选使用不锈钢、镍和镍合金等。这是因为这些材料在200-250。C的高温范围内将不会被腐蚀,该温度范围明显高于盐酸的露点。其气体接触表面是用钽或钽-鵠合金制成或覆盖的管道可以用于输送管道5。在这里,用作为结构材料或覆盖材料的钽或钽-鵠合金的纯度,以及覆盖方法与第一实施方案相似。如上所述,通过用钽或钽-鵠合金制成或覆盖至少混合部201(在此处用作原料的氯化氬气体CG2和氧气0G2被混合)、引入部202(在此处回收气RG2被引入)和输送管道4的气体接触表面,可以混合原料气体,并且进一步地可以将回收气体RG2引入到该原料气体中,而且该混合气体可以被预热到预定的温度而不产生腐蚀。而且,通过供给水蒸汽VG2,这样在用钽或钽-鵠合金制成或覆盖的部分的混合气体中的水蒸汽浓度将为0.5mol。/o以上,可以确定性地防止用钽或钽-钨合金制成或覆盖的部分的腐蚀。氯化氢氧化反应方法而且,通过使用本发明的氯化氢氧化反应设备的氯化氢氧化反应方法,可以进行原料气体的混合和/或回收气体的引入和该混合气体的预热而在以下表面上不产生腐蚀在混合原料气体的混合部的气体接触表面、在引入回收气体的引入部的气体接触表面、和在向氯化氢氧化反应的反应器输送原料气体和回收气体的输送管道部的气体接触表面,其中该反应器用于在催化剂存在下使用氯化氢和氧气作为主要原料,通过接触气相反应来氧化氯化氢而生产氯的方法中。而且,通过设置供给水蒸汽的步骤,这样在用钽或钽-鴒合金制成或覆盖的部分的混合气体中的水蒸汽浓度为0.5mol。/。以上,可以确定性地防止用钽或钽-鸽合金制成或覆盖的部分的腐蚀。而且,本发明涉及使用管道来输送包含氯化氢气体的气体的方法,该管道的一部分气体接触表面用钽或钽-钨合金制成或用钽或钽-钨合金覆盖,其中在用钽或钽-钨合金制成或覆盖的部分,包含氯化氢气体中的水分浓度被设定为0.5molQ/。以上。根据本发明的管道的使用方法,可以防止在除了氯化氢氧化反应以外的各种处理包含氯化氢的气体的反应中用于输送该气体的管道上的腐蚀的产生。实施例钽、SUS316L和镍合金的对混合气体的抗腐蚀性的测量结果如下所示。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>测f式方法表1显示了当钽、SUS316L和镍合金在不同温度下暴露于具有变化的混合气体组成的气体时的腐蚀速度以及与钽测试件有关的脆化存在或不存在。在这里,假设表1的气体组成比率是在氯化氢氧化反应方法中作为原料的氯化氢气体和氧气的组成比率、混合原料气体的组成比率些测试;,混合气体中包含i的原因是^在:集在氯化氢氧化反应之后未反应的氯化氢和氧气中,一部分产生的氯可以与这些回收气体混合。腐蚀速率腐蚀速率(mm/年)是一个表示腐蚀程度的参数,并且应该是一个某种物质是否具有抗腐蚀性的指数。在表1中,各材料由于腐蚀在厚度上的减小的速率通过每一年减小的厚度进行表示。在该表中的腐蚀速率通过将测试件在测试之前和之后的重量变化转换为测试件的厚度进行测定。在这里,对于测试No.l-8,测试时间是168小时,对于测试No.9为720小时。这里,对于钽,使用纯度为99.8%的。一般地,当腐蚀速率在约0.002mm/年以内时,确定几乎没有腐蚀,这样它可以用作输送包含氯化氬和氧气的混合气体的管道的材料。而且,当速率为约0.02mm/年以上时,确定腐蚀程度大,这样可以认为它不适合用作输送管道的材料。脆化脆化的存在或不存在可以是某种材料是否具有抗腐蚀性的一个指数。即,当脆化被证实时,确定该物质作为在这类环境中的设备材料具有低可靠性。在三点弯曲测试方法中通过对经受过上述腐蚀速率试-险的测试件进行180。的弯曲试验(该弯曲半径是该测试件的平板厚度的两倍)进行脆化测试。是否存在裂缝通过该弯曲测试件表面的渗透探测试3t(penetrationprobingtest)和测试件截面的光学显微镜观察(放大500倍)进行评价。测试结果如表1所示,可以看出钽对包含氯化氬和氧气的混合气体具有高抗腐蚀性。即,156-300。C的宽温度范围内,腐蚀速率为0.000-0.005mm/年,并显示了与SUS316L或镍(测试No.l-8)相同或更低程度的值。而且,在156-25(TC,脆化没有得到证实(测试No.l、2和4-7)。由于钽的这种性质,钽作为构成或覆盖在氯化氬氧化反应设备中的气体接触表面的材料将是极其有效的。另一方面,在SUS316L或镍的情况下,虽然厚度的减少程度在200°C或更高的高温下4交小(测试No.4-8,腐蚀速率0.002-0.010mm/年),在156。C或177°C下厚度的减少程度较大(测试No.1-3,腐蚀速率0.022-13.98mm/年),特别地在156°C下的厚度的减小是相对大的。进一步地,在156-约200°C(在该温度下在SUS316L或镍的情况下厚度的减小比较大),在混合气体中的水蒸汽浓度为0.5mol。/Q以上的情况下,钽对混合气体的抗腐蚀性是极其优异的(测试No.l-3)。即,即使在156-约20(TC的温度范围内,钽既不会造成厚度的减小也不会引起脆化。由于这种性质,包含在在催化剂存在下通过接触气相反应来氧化氯化氢而生产氯的方法中,当混合气体预定的浓度的水蒸汽时,钽可以适合用作构成或覆盖混合部的气体接触表面、用于引入回收气体的引入部的气体接触表面、和向氯化氬氧化反应的反应器输送混合气体和回收气体的输送管道的气体接触表面,甚至在156-约200。C的温度范围内。此时公开的实施方案和实施例在各个方面是举例性,不应该祐j人为是限制性的。本发明的范围是通过权利要求而不是上面给出的说明显示的,并且旨在所有的相当于或在权利要求范围内的变更被包括在其中。工业实用性根据本发明,可以进行原料的混合和/或回收气体的引入和该混合气体的预热而在以下表面不产生腐蚀在混合原料气体的混合部的气体接触表面上、在引入回收气体的引入部的气体接触表面、在向氯化氢氧化反应的反应器输送原料气体和回收气体的输送管道部的气体接触表面上,其中该反应器用于在催化剂存在下使用氯化氢和氧气作为主要原料的通过接触气相反应来氧化氯化氢而生产氯的方法中。而且,根据使用本发明的管道的方法,可以防止在包括氯化氢氧化反应的各种处理包含氯化氢的气体的反应中在输送气体的管道上的腐蚀的产生。这可以减少额外的工作或成本,如维修或置换j皮腐蚀部。进一步地,可以防止由于金属氯化物等对输送原料的输送管道、反应器等的污染。权利要求1.氯化氢氧化反应设备,其用于在催化剂存在下使用氯化氢和氧作为主要原料,通过接触气相反应氧化氯化氢来生产氯,其中该氯化氢氧化反应设备包括用于混合所述原料气体的混合部和用于从所述混合部向氯化氢氧化反应的反应器输送该混合原料气的输送管道部,其中所述混合部的气体接触表面和/或一部分所述输送管道部的气体接触表面用钽或钽-钨合金制成或用钽或钽-钨合金覆盖。2.根据权利要求1的氯化氢氧化反应设备,其还包括用于将在氯化氲氧化反应后被收集的回收气体引入到所述混合原料气体中的引入部,金覆盖。3.根据权利要求1或2的氯化氢氧化反应设备,其还包括向用钽或钽-鹤合金制成或覆盖的部分的至少一部分供给水蒸汽的装置,以使在用钽或钽-鴒合金制成或覆盖的部分的混合气体中的水分浓度为0.5mol%以上。4.使用根据权利要求l-3任一项的氯化氢氧化反应设备的氯化氢氧4匕反应方法。5.使用输送包含氯化氢气体的气体的管道的方法,该管道的气体接触表面的一部分用钽或钽-钨合金制成或用钽或钽-钨合金覆盖,其中在用钽或钽-鴒合金制成或覆盖的部分,所述包含氯化氢气体的气体中水分浓度^f皮i殳定为0.5molQ/。以上。全文摘要本发明提供氯化氢氧化反应设备,该设备用于在催化剂存在下使用氯化氢和氧气作为主要原料,由接触气相反应氧化氯化氢来生产氯,其中氯化氢氧化反应设备包括用于混合原料气体的混合部和用于从混合部向接触气相反应的反应器输送该混合原料气的输送管道部,其中混合部的气体接触表面和/或一部分输送管道的气体接触表面是用钽或钽-钨合金制成或用钽或钽-钨合金覆盖,以及使用上面设备的氯化氢氧化反应方法。文档编号C01B7/04GK101389567SQ20078000612公开日2009年3月18日申请日期2007年2月16日优先权日2006年2月20日发明者大本宣仁,森康彦,越野一也申请人:住友化学株式会社
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