启动方法

专利名称：启动方法
技术领域：
本发明涉及启动方法，更具体地说，涉及由氯化氢制造氯的工艺的启 动方法。
背景技术：
已知氯作为氯乙烯、光气等原料有用，通过氯化氢的氧化而得到。用
于这种用途的氯通常要求99vol%以上的高纯度的品质。作为高纯度的制 造氯的方法，可列举出例如通过特开2005 - 306715号公报(专利文献1 ) 记载的盐酸氧化工艺来制造氯的方法。上述专利文献l中，公开了将含有 用氧将含有氯化的气体氧化反应而得到的氯的混合气体用蒸馏塔精制，分 离混合气体中混有的氧和二氧化碳，得到所需品质(纯度)的氯。氯的品 质由蒸馏塔的冷却温度、塔底温度和级数等决定。
上述专利文献l的氯氧化工艺的启动时，体系内充满了惰性气体和空 气等，因此用蒸馏塔精制的氯再次与惰性气体和空气混合，纯度降低。为 此，启动时，必须将体系内的惰性气体和空气排出到体系外。为此，通常 在启动时，不将用蒸馏塔精制的氯作为成品氯送出到送气配管，而介由与 体系外连接的配管排出到体系外。
但是，启动时将这种气体排气到体系外会将用蒸馏塔精制的氯由体系 内排出，因此有制造氯的效率降低的问题。
另外，含氯的气体必须在排气到体系外之前用碱溶液中和而除去氯。 为此，启动时有消耗碱溶液的问题
发明内容
j
本发明是为了解决上述i果题而完成的，其的目的在于提供削减由体系 内排出的氯，削减向体系外排气时处理氯所需的碱溶液的使用量的启动方
本发明的启动方法为由氯化氲制造氯的工艺的启动方法，具备混合气 体制造工序、压缩混合气体制造工序、精制工序、和再压缩工序。混合气 体制造工序由氯化氢制造含氯的混合气体。压缩混合气体制造工序将混合
3气体导入压缩机的吸入部，利用压缩机压缩混合气体，制造压缩混合气体。 精制工序将压缩混合气体导入精制塔，利用蒸馏分离为精制氯和杂质。再 压缩工序将精制氯导入压缩机的吸入部，压缩混合气体和精制氯。
根据本发明的启动方法，将精制塔中获得的精制氯介由压缩机再次导 入到精制塔中。即，由于使精制氯在体系内滞留或者循环，可以削减启动 时由体系内排出的氯。另外，由于可以削减排气到体系外的氯，因此可削 减在排气到体系外时处理氯所需的碱溶液的使用量。
上述启动方法中，优选精制工序中包括由精制塔的塔顶排出杂质的工 序。由此，可以将蒸馏的杂质由精制塔高效地排气到体系外。
上述启动方法中，优选进一步具备测定由精制塔排出的精制氯的纯度 的测定工序。
由此，可以管理精制氯的纯度，因而可以使成品氯的纯度在所期望的 范围内，可维持高品质。
上述启动方法中，优选测定工序中精制氯的纯度不足规定的纯度时， 实施再压缩工序。
由此，精制氯在体系内滞留或者循环，直到精制氯满足规定的范围内 的纯度。为此，启动时可以进一步削减从体系内排出的氯。另外，由于可 削减由体系内排出的氯的量，因而可削减用于解除氯污染所需的碱溶液的 使用量。进而，可严密地精制氯的纯度，因而可维持成品氯的纯度。
上述启动方法中，优选混合气体制造工序包括氧化氯化氢、得到含有 氯和氧的混合气体的工序。由此，可高效地制造氯。
根据本发明的启动方法，可削减由体系内排出的氯，削减向体系外排 气时处理氯所需的碱溶液的使用量。


图1为表示本发明的实施方式l中的启动方法的流程图。
图2为用于说明本发明的实施方式1中的启动方法的图。 图3为用于说明本发明的实施方式2中的启动方法的图。 图4为用于说明本发明的实施方式3中的启动方法的图。 图5为用于说明本发明的实施方式4中的启动方法的图。 符号说明
101 反应器、102, 201 吸收塔、103 干燥塔、104 压缩机、104a吸入部、105 精制塔、105a 塔顶、106， 107 阀、108 液盐罐、109 气化器、202 液相电槽、301 电化学槽、401 电解槽、401a 阴极室、 401b 阳极室、401c 阳极、401d 氧消耗型阴极、401e 阳离子交换膜、 401f 电流分布器。
具体实施例方式
以下基于

本发明的实施方式。应说明的是，在以下的附图中， 对于同 一或者相应的部分标注同一参照符号，不重复进行其说明。 (实施方式1)
参照图1和图2,对于本发明的实施方式1中的启动方法进行说明。 实施方式1作为由氯化氢制造氯的工艺为盐酸氧化法(接触气相氧化法) 的启动方法。应说明的是，图1为表示本发明的实施方式1中的启动方法 的流程图。图2为用于说明本发明的实施方式1中的启动方法的图。
<混合气体制造工序>
首先，如图l所示，实施由氯化氢制造含氯的混合气体的混合气体制 造工序(SIO)。实施方式1中的混合气体制造工序(S10)包含前处理工 序(Sll)、反应工序(S12)、吸收工序(S13)、和干燥工序(S14)。作 为氯的原料，使用含氯化氢的气体。应说明的是，实施方式l中的混合气 体制造工序(S10)包含氧化氯化氪，得到含氯和氧的混合气体的工序。 得到含氯和氧的混合气体的工序至少具有反应工序(S12)、吸收工序
(S13)、和干燥工序(S14)。
混合气体制造工序(S10)中，具体而言，优选首先用前处理塔(未 图示)实施用于除去成为氯的原料的含氯化氢的气体的杂质的前处理工序
(Sll)。前处理工序(S11)中，例如，将含氯化氢的气体导入前处理塔， 事先除去芳香族化合物、氯化脂肪族烃、氯化芳香族烃和高沸点的无机化 合物等杂质。作为前处理方法， 一般可采用公知的方法，例如可列举出利 用活性炭或沸石等的吸附处理等。另外，也可以使含氯化氢的气体在水或 者稀盐酸中吸收，从得到的吸收液中使氯化氢气体发散，除去惰性气体成 分或高沸点成分(例如特开2000-34105号公报)。应说明的是，也可以 省略前处理工序(Sll)。
含氯化氬的气体可使用含有在氯化合物的热分解反应或燃烧反应、有 机化合物的光气化反应或者氯化反应、焚烧炉的燃烧等中产生的氯化氢的
5任何气体。含氯化氬的气体中的氯化氢的浓度可使用10体积％以上、优
选50体积％以上、更优选80体积％以上者。氯化氢的浓度低于10体积 %时，后述精制工序(S30)中得到的以未反应氧为主成分的气体(杂质) 中的氧的浓度降低，有时不得不减少后述循环工序中供给反应工序(S12) 的该气体的量。
含氯化氢的气体中的氯化氢以外的成分可列举出，邻二氯苯、 一氯苯 等氯化芳香族烃，曱苯、苯等芳香族烃，氯乙烯、1,2-二氯乙烷、氯化 曱烷、四氯化氯、氯化乙烷等氯化烃，甲烷、乙炔、乙烯、丙烯等烃，和 氮、氩、二氧化碳、 一氧化碳、光气、氢、羰基硫、硫化氢、二氧化硫等 无机气体。氯化氢和氧的反应中，氯化芳香族烃和氯化烃被氧化为二氧化 碳和水， 一氧化碳被氧化为二氧化碳，光气被氧化为二氧化碳和氯。
接着，如图2所示，催化剂下、在反应器101中，实施将含氯化氢的 气体用含氧的气体氧化，得到氯、水、未反应氯化氢和以未反应氧为主成 分的气体的反应工序(S12)。
反应工序(S12)中，与前处理工序(S11)中除去了杂质的含氯化氢 的气体一起，含氧的气体被导入反应器101。在反应器101内，根据以下 的反应式氯化氢被氧氧化，生成氯。
4HCl + 02—2C12 +2H20
含氧的气体可使用氧或者空气，优选使用氧的浓度为80体积％以上、 更优选90体积％以上者。氧的浓度小于80体积时，后述精制工序(S30 ) 中得到的以未反应氧为主成分的气体中的氧浓度降低，有时不得不减少后 述循环工序中供给反应工序(S12)的该气体的量。氧浓度为80体积％以 上的含氧的气体可通过空气的变压法或深冷分离等通常工业的方法得到。 含氧的气体中的氯化氢以外的成分可列举出氮(N2 )或氩(Ar)等。
相对于氯化氢1摩尔的氧的理论摩尔量为0.25摩尔，优选供给理论 量以上，进一步优选相对于氯化氪1摩尔供给氧0.25~2摩尔。氧的量过 少，有时氯化氢的转化率降低。另一方面，氧的量过多，则有时生成的氯 与未反应氧的分离变得困难。
反应工序(S12)中，优选在含钌和/或钌化合物等的催化剂的存在下， 将氯化氢用氧氧化，得到氯、水、未反应氯化氢和以未反应氧为主成分的 气体。通过将钌和/或钌化合物用作催化剂，可防止催化剂成分的挥发或 飞散引起的配管等堵塞的麻烦，同时不需要挥发或者飞散的催化剂成分的处理工序。进而，在化学平衡的观点上也可以以更有利的温度制造氯，因
此可简化后述吸收工序(S13)、干燥工序(S14)和精制工序(S30)等后 工序，将设备成本以及运转成本抑制得较低。
上述含钌和/或钌化合物的催化剂可使用公知的催化剂(例如特开平9 —67103号公报、特开平10 - 182104号公报、特开平10 - 194705号公报、 特开平10 - 338502号公报和特开平11 - 180701号公报中记载的催化剂)。
反应工序(S12)中，优选使用含氧化钌的催化剂，通过使氯化氬气 体与氧气体反应而生成氯气体。使用含氧化钌的催化剂时，具有氯化氢的 转化率显著提高的优点。催化剂中的氧化钌的含有量优选在O.l ~20质量 %的范围内。氧化钌的量少于0.1质量％时，有时催化剂活性低、氯化氩 的转化率降低，另一方面，氧化钌的量多于20质量％时，有时催化剂价 才各增高。应说明的是，氯化氢的转化率优选为85%以上。
特别是，优选使用例如特开平10 -338502号公报中记载的、氧化钌 的含有量为0.1~20质量％、氧化钌的中心径为1.0 ~ 10.0纳米的担载氧 化釕催化剂或者氧化钌复合氧化物型催化剂。
反应工序(S12)中使用的催化剂优选例如在二氧化硅、石墨、金红 石型或者锐钛矿型的二氧化钛、二氧化锆、氧化铝等载体上担载来使用。 特别优选将氧化钉担载于选自这些化合物的载体来使用。
反应工序(S12)的反应方式可适用例如使用固定床反应器的固定床 气相流通方式。固定床式反应器可使用例如根据特开2000 - 272907号公 报记载的方法以热交换方式进行反应区中至少2个反应区的温度控制者。 这种将反应区域分为2个以上的反应器中，准备2个第l级的反应区，在 2级以后中毒前，交互地切换第l级来使用，可基本上回避问题。但是， 也有准备2台昂贵的反应器出于成本考虑是不利的方面。
固定床式反应器可列举出，为单一或者串联连接的多个固定床反应 管，在反应管的外侧具有衬套部者。反应管内的温度由衬套部的热介质控 制。反应中生成的反应热可通过热介质产生蒸气而回收。热介质可列举出 熔融盐、有机热介质和熔融金属等，考虑到热稳定性或容易处理等方面优 选熔融盐。熔融盐的组成可列举出，硝酸钾50重量％与亚硝酸钠50重量 %的混合物、硝酸钾53重量％与亚；肖酸钠40重量％与硝酸钠7重量％的 混合物。反应管所使用的材质可列举出，金属、玻璃、陶瓷等。金属材料 可列举出，Ni、 SUS316L、 SUS310、 SUS304、 Hastelloy B、 Hastelloy C和Inconel等，其中优选Ni，特别优选碳含有量为0.02重量％以下的Ni。
另外，反应器101的入口部的硫成分浓度优选1000volppb以下，更 优选500volppb以下。这是因为如果反应器101的入口部的硫成分浓度超 过1000volppb,则仅交换中毒的催化剂而非全部催化剂，虽然可以避免硫 的中毒，但不得不停止交换间的设备的运转，或者有必须非常繁杂的作业 之虞。反应器101的入口部的硫成分浓度为1000volppb以下，则可基本 上没有问题地运转，可允许与以往相比格外高的硫成分浓度，因此无需伴 随大型装置或繁杂的操作就能完全除去硫成分。因此，无需重新填充催化 剂即可长期连续运转。应说明的是，该反应器的入口部的硫成分浓度例如 可通过气相色谱法测定。
接着，实施下述吸收工序(S13 ),即利用吸收塔102，使反应工序(S12 ) 中得到的氯、水、未反应氯化氢和以未反应氧为主成分的气体与水和/或 盐酸水接触，和/或冷却，由此回收以氯化氢和水为主成分的溶液，得到 以氯和未反应氧为主成分的混合气体。吸收工序(S13)中，在接触温度 为0~100°C,压力为0.05 ~ lMPa下进行。接触的盐酸水的浓度优选25 重量％以下。另外，为了防止氯水合物析出，优选采用特开2003 -261306 号公报记载的方法。
得到的溶液可以直接、或者通过加热和/或氮等惰性气体的发泡除去 溶液中所含的氯后，用于电解槽的pH调整、锅炉补水的中和、苯胺和甲 醛的缩合转移反应和盐酸水电解的原料、食品添加用等。另外，可以如 Soda Handbook1998、 p315的图3.173所记载的，4吏盐酸的全部和一部分 发散得到氯化氬气体，提高作为反应原料的氯收率是可能的，另外用特开 2001 - 139305号公报记载的方法，通过由发散后的残留盐酸除去水，使 氯的收率基本为100%也是可能的。
接着，通过除去吸收工序(S13)中得到的混合气体中的水分，实施 得到干燥的混合气体的干燥工序(S14)。干燥工序(S14)后的气体中的 水分优选0.5mg/1以下、更优选0.1mg/1以下。除去混合气体中的水分时使 用的干燥剂可列举出，硫酸、氯化钙、高氯酸镁、沸石等，其中由于使用 后的排出容易，优选硫酸。除去混合气体中的水分的方法可列举出，使吸 收工序(S13)中得到的以氯和未反应氧为主成分的混合气体与疏酸接触 的方法。
干燥工序(S14)中，使用的硫酸的浓度优选90重量％以上。硫酸浓
8度小于90重量％ ,则有时无法充分除去混合气体中的水分。
在接触温度为0 ~ 80°C、压力为0.05 ~ lMPa的条件下进行。 干燥剂使用硫酸时，优选干燥工序(S14)后立即除去硫酸雾。例如，
可适用7、、卩 > 夕工卩、；矛 一 夕一 (blink eliminator)或特开2003 - 181235
号公报记载的方法。
〈压缩混合气体制造工序〉
接着，实施压缩混合气体制造工序(S20),即将混合气体导入压缩机 104的吸入部104a,利用压缩机104压缩混合气体，制造压缩混合气体。
压缩机104只要配置于实施方式1的工艺中的干燥塔103和精制塔 105之间既无特别限定。另外，压缩机104可使用任意的压缩机。
<精制工序>
接着，实施将压缩混合气体导入精制塔105,利用蒸馏分离为精制氯 和杂质的精制工序(S30)。利用精制工序(S30)，将干燥工序(S14)得 到的干燥的混合气体分离为以氯为主成分的液体或者气体(精制氯)和以 未反应氧为主成分的气体(杂质)，由此得到氯。实施方式1中，得到精 制氯储存于液盐罐108。
分离为以氯为主成分的液体或者气体和以未反应氧为主成分的气体 的方法可列举出，压缩和/或冷却的方法、和/或7>知的方法(例如特开平 3 -262514号公报、特表平11 -500954号公报等)。例如，通过将干燥工 序(S14)中得到的混合气体压缩和/或冷却，被分离为以氯为主成分的液 体(精制氯)和以未反应氧为主成分的气体(杂质)。氯的液化在氯可以 以液体状态存在的规定范围的压力和温度下实施。该范围内越低温，压缩 压力越低，压缩动力可以越小，工业上考虑到设备等问題，压缩压力和冷 却温度可结合该范围内的最佳经济条件来决定。通常的运转在氯液化的压 缩压力为0.5 ~ 5MPa、冷却温度为-70 4(TC的条件下进行。应说明的是， 压缩混合气体制造工序(S20)中，优选用压缩机104压缩混合气体，以 使精制塔105中达到这种压力。
精制工序(S30)中，优选实施将杂质由精制塔105的塔顶105a排出 的工序(S31)。杂质以未反应氧气体为主成分，因此比氯沸点低。为此， 经蒸馏的杂质成为气体，因此优选由塔顶105a排出杂质。
排出的工序(S31)中，将由精制塔105排出的杂质排气到实施方式 l的工艺的体系外。此时，杂质(排气)中含有残留氯，因此为了减轻对环境的负荷，优选实施为了进一步除去该排气中的氯的除害工序。作为除 去氯的方法，可列举出使该排气与例如碱金属氬氧化物的水溶液、碱金属 硫代硫酸盐的水溶液、溶解有碱金属亚硫酸盐和碱金属碳酸盐的水溶液、 溶解有碱金属氢氧化物和碱金属亚硫酸盐的水溶液等接触的方法，或将排
气中的氯分离回收的公知的方法(特开平3 -262514号公报、特开平10 -25102号公报、特表平11 -500954号公报)等。该排气的量优选占精 制工序(S30)中与氯分离的以未反应氧为主成分的排气中的1~50体积 %、进一步优选1 ~30体积％。
应说明的是，本发明中得到的精制氯中，优选基本检测不到氢。另夕卜， 溴和橫优选在精制氯中的浓度为10ppm以下、三氯化氮(NC13 )在精制 氯中的浓度为1 wtppm以下。
另外，氧、氮、二氧化碳、氢的浓度可通过例如气相色镨法，溴、碘 通过例如氧化还元滴定法，三氯化氮通过例如吸光光度法分别测定。
<测定工序〉
接着，优选实施测定由精制塔105排出的精制氯的纯度的测定工序。 然后，实施判断由测定工序测定的精制氯的纯度是否为规定的纯度以上的 工序(S40)。判断的工序(S40)中精制氯的纯度小于规定的纯度时，判 断工序(S40)中判断为否。此时，实施将精制氯导入压缩机104的吸入 部104a，将混合气体和精制氯压缩的再压缩工序。
应说明的是，"纯度"指精制氯中的氯的纯度，"规定的纯度"优选99.0 %以上，更优选99.5%以上。通过4吏氯的纯度为99%以上，可用于各种 用途。通过使氯的纯度为99.5%以上，可适用于氯乙烯或光气的原料。
另夕卜，测定工序中测定由精制塔105排出的精制氯的方法可采用任意 的方法，例如可通过气相色谱法等在线分析计测定。
<再压缩工序〉
判断工序(S40)中判断为否时，实施将混合气体和精制氯压缩的再 压缩工序。具体而言，例如图2所示，将由精制塔105排出的精制氯储存 于液盐罐108。然后，由液盐罐108取出规定量的精制氯，急剧降低压力 而使成品氯的一部分蒸发后，用气化器109完全气化。将气化的精制氯导 入压缩机104的吸入部104a。然后，在实施方式1的工艺中，打开配置 于连接精制塔105、干燥塔103和压缩机104之间的配管的中途的阀106。 并且，在实施方式l的工艺中，关闭配置于精制塔105 (实施方式1中为气化器109)和送气成品氯的配管的中途的阀107。由此，可将精制氯导 入压缩枳i 104的吸入部104a。
然后，压缩机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气体。然后，用压缩机104压 缩混合的气体，制造再压缩气体。然后，将再压缩气体导入精制塔105。
再压缩工序实施后重复精制工序(S30)和判断工序(S40)。这些工 序(S30, S40)与上述内容同样地实施。
<氯制造工序>
另一方面，实施测定工序，判断由精制塔105排出的氯的纯度是否为 规定的纯度以上的工序(S40)中判断为YES时，实施方式l的工艺的体 系内充満的惰性气体或空气被排除。为此，实施方式1的工艺中的启动结 束。如果启动结束，则将精制氯作为成品氯排出。
具体而言，实施方式l的工艺中，关闭配置于连接精制塔105、干燥 塔103和压缩机104之间的配管的中途的阀106。并且，打开配置于精制 塔105(实施方式1中为气化器109)和送气成品氯的配管的中途的阀107。 由此，可以将由精制塔105排出的精制氯制造为成品氯。
应说明的是，判断工序(S40)中判断为YES后，通过工序(S10~ S30)可将精制氯制造为成品氯。由精制塔105排出的以精制氯为主成分 的液体可以直接、或者用气化器109将一部或者全部气化后、作为例如氯 乙烯和光气等原料使用。将一部分或者全部气后使用时，使用氯的蒸发潜 热来冷却干燥工序(S14)中得到的混合气体，由此得到气化所需的一部 分热量的同时，可削减干燥工序(S14)中得到的含氯的混合气体中的氯 的冷却以及液化所需的外部冷媒的量。同样地，也可以将氯的蒸发潜热用 于液体氟利昂的预冷却、或氯蒸馏塔的回流液的冷却。
另外，优选实施将精制工序(S40)中得到的以未反应氧为主成分的 气体一部分或者全部供给反应工序(S12)的循环工序。另外，如此在使 含硫酸雾的气体在反应工序(S12)中循环时，反应器101的入口部的硫 成分浓度如上所述，优选为1000volppb以下。
如上所述，根据本发明的实施方式l中的启动方法，即由氯化氢制造 氯的工艺的启动方法，具备由氯化氪制造含氯的混合气体的混合气体制 造工序(S10);将混合气体导入压缩机104的吸入部104a，利用压缩机 104压缩混合气体，制造压缩混合气体的压缩混合气体制造工序(S20);
ii将压缩混合气体导入精制塔105,利用蒸馏分离为精制氯和杂质的精制工
序(S30);将精制氯导入压缩机104的吸入部104a,将混合气体和精制 氯压缩的再压缩工序。由此，启动时，不将精制塔105中得到的精制氯排 出到体系外，而滞留于液盐罐108，规定量的精制氯用气化器109蒸发， 介由压缩机104再次导入精制塔105。即，由于将精制氯滞留或循环于实 施方式l的工艺的体系内，因此可削减启动时向体系外排气的氯。为此， 以实施方式1的工艺可以提高由原料制造氯的效率。
另外，由于可削减向体系外排气的氯，因此可削减处理除害工序中排 气的氯所需的碱溶液的使用量。为此，启动时，可实现成本的削减。
上述启动方法中，优选精制工序(S30)中包括将杂质由精制塔105 的塔顶105a排出的工序(S31)。由此，可将杂质更高效地由精制塔105 排气到体系外。
上述启动方法中，优选进一步具备测定由精制塔105排出的精制氯的 纯度的测定工序。由此，可管理精制氯的纯度，因此可使成品氯的纯度为 所希望的范围内，可维持高品质。
上述启动方法中，优选测定工序中精制氯的纯度不到规定的纯度时， 实施再压缩工序。由此，精制氯在体系内滞留或者循环，不排气至体系外， 直到精制氯满足规定的范围内的纯度。为此，启动时可进一步削减由体系 内排出的氯。另外，由于可削减由体系内排出的氯的量，因此可削减除害 工序中所需的碱溶液的使用量。进而，可严密管理精制氯的纯度，因此可 维持成品氯的纯度。
上述启动方法中，优选混合气体制造工序(S10)包括氧化氯化氢， 得到含氯和氧的混合气体的工序(S12, S13)。即，适用利用盐酸氧化法 由氯化氢制造氯的工艺的启动方法。为此，削减排出到启动时体系外的氯 的同时，在制造时可有效地由氯化氢制造氯。 (实施方式2)
参照图1和图3，说明本发明的实施方式2中的启动方法。实施方式 2为作为由氯化氢制造氯的工艺的盐酸水电解法的启动方法。应说明的是， 图3为用于说明本发明的实施方式2中的启动方法的图。
实施方式2中的启动方法基本与实施方式1的启动方法相同，仅仅混 合气体制造工序(S10)不同。利用实施方式2的盐酸水电解法的混合气 体制造工序(S10)可适用例如SodaHandbook1998、 p296-297等。以下对于混合气体制造工序(S10)进行说明。
首先，如图3所示，作为氯的原料将氯化氢气体供给吸收塔201。另 外，将水供给吸收塔201。由此，用吸收塔201制造盐酸。
接着，将吸收塔201中得到的盐酸供给液相电槽202。详细而言，液 相电槽202包括阴极室和阳极室，具有多个电解元件。然后，将盐酸分别 供给阴极室和阳极室。液相电槽202中，盐酸在流过各元件的过程中,皮电 解，阳极室中主要排出氯，阴极室中主要排出氢。由此，得到由液相电槽 202的阳极室排出的含氯的混合气体。
接着，将由液相电槽202排出的含氯的混合气体供给干燥塔103。干 燥塔103中，与实施方式1中的干燥工序(S14)相同，不重复其说明。 由此，得到经干燥的含氯的混合气体。
接着，实施压缩混合气体制造工序(S20)，即将混合气体导入压缩机 104的吸入部104a,利用压缩机104压缩混合气体，制造压缩混合气体。 接着，实施将压缩混合气体导入精制塔105,利用蒸馏分离为精制氯和杂 质的精制工序(S30)。然后，实施将精制氯导入压缩机104的吸入部104a, 将混合气体和精制氯压缩的再压缩工序。这些工序与实施方式l相同，不 重复其说明。
如上所述，根据本发明的实施方式2中的启动方法，可适用于利用盐 酸水电解法的由氯化氢制造氯的工艺的启动方法。为此，即使是盐酸水电 解法，也可以削减向体系外排气的氯，削减为了处理排气伴有的氯所需的 碱溶液的使用量。 (实施方式3)
参照图1和图4，说明本发明的实施方式3中的启动方法。实施方式 3为作为由氯化氢制造氯的工艺的无水盐酸电解法的启动方法。应说明的 是，图4为用于说明本发明的实施方式3中的启动方法的图。
实施方式3中的启动方法基本与实施方式1的启动方法相同，仅仅是 混合气体制造工序(S10)不同。实施方式3的利用无水酸电解法的混合 气体制造工序(S10),例如可适用特表2001 -516333号公报等。以下对 于混合气体制造工序(S10)进行说明。
具体而言，首先，如图4所示，作为氯的原料将氯化氢气体供给电化 学槽301。另外，将氢和水供给电化学槽301。在电化学槽301内，将无 水的氯化氢直接转换为干燥的氯气体。
13详细而言，在电化学槽301内，通过以下的反应对分子状的无水氯化 氢外加电能，通过以下的反应式生成干燥的氯气体和质子。由此，由电化 学槽301排出含氯的混合气体。
2HC1—2H+ + 2C12 + 2e-
接着，将由电化学槽301排出的含氯的混合气体供给干燥塔103。在 干燥塔103中，与实施方式1的干燥工序(S14)相同，因此不重复其说 明。由此，得到经干燥的含氯的混合气体。
接着，实施压缩混合气体制造工序(S20),即将混合气体导入压缩机 104的吸入部104a,利用压缩机104压缩混合气体，制造压缩混合气体。 接着，实施将压缩混合气体导入精制塔105，利用蒸馏分离为精制氯和杂 质的精制工序(S30 )。然后，实施将精制氯导入压缩机104的吸入部104a, 将混合气体和精制氯压缩的再压缩工序。这些工序与实施方式l相同，因 此不重复其说明。
如上所述，根据本发明的实施方式3中的启动方法，可适用于利用无 水盐酸电解法的由氯化氢制造氯的工艺的启动方法。为此，即使是无水盐 酸电解法，也可以削减向体系外排气的氯，削减为了处理排气伴有的氯所 需的碱溶液的使用量。 (实施方式4)
参照图1和图5，对本发明的实施方式4中的启动方法进行说明。实 施方式4为作为由氯化氢制造氯的工艺的氧消耗电极盐酸电解法的启动 方法。应说明的是，图5为用于说明本发明的实施方式4中的启动方法的图。
实施方式4中的启动方法基本与实施方式1的启动方法相同，仅仅是 混合气体制造工序(S10)不同。利用实施方式4的氧消耗电极盐酸电解 法制造混合气体的混合气体制造工序(S10)可适用于例如特开2003 -49290号公报等。以下对于混合气体制造工序(S10)进行说明。
具体而言，首先，如图5所示，作为氯的原料将氯化氢水溶液供给电 解槽401。另外，将含氧的气体供给电解槽401。电解槽401内可获得含 氯的混合气体。
详细而言，如图5所示，电解槽401被阳离子交换膜401e划分为具 有氧消耗型阴极401d的阴极室401a、具有阳极401c的阳极室401b。氧 消耗型阴极401 d配置于阳离子交换膜401 e的阴极室401 a侧。电流分布器401f配置于氧消耗型阴极401d的阴极室401a侧。由于阳极室401b中 的压力高，阳离子交换膜401e被压在氧消耗型阴极401d上，氧消耗型阴 极401d被压在电流分布器401f上。由此，氧消耗型阴极401d形成充分 的电接触，充分供给电流。
作为原料的氯化氢水溶液纟皮供给至阳极室401b。在阳极401c生成氯， 由阳极室401b排出。含氧的气体被供给至阴极室401a之中，于是与由阳 极室401b向氧消耗型阴极401d之中发散的质子在氧消耗型阴极401d反 应，生成水。生成的水与过剩的含氧的气体一起排出。
接着，将由电解槽401排出的含氯的混合气体供给干燥塔103。干燥 塔103中，与实施方式1的干燥工序(S14)相同，因此不重复其说明。 由此，可获得干燥的含氯的混合气体。
接着，实施压缩混合气体制造工序(S20),即将混合气体导入压缩机 104的吸入部104a,利用压缩机104压缩混合气体，制造压缩混合气体。 接着，实施将压缩混合气体导入精制塔105,利用蒸馏分离为精制氯和杂 质的精制工序(S30)。然后，实施将精制氯导入压缩机104的吸入部104a, 将混合气体和精制氯压缩的再压缩工序。这些工序与实施方式l相同，因 此不重复其说明。
如上所述，根据本发明的实施方式4中的启动方法，可适用于利用氧 消耗电极盐酸电解法的由氯化氪制造氯的工艺的启动方法。为此，即使是 氧消耗电极盐酸电解法，也可以削减向体系外排气的氯，削减为了处理排 气伴有的氯所需的碱溶液的使用量。
应说明的是，实施方式1~4中的由氯化氢制造氯的工艺的启动方法 只是列举，本发明启动方法可适用于由氯化氢制造氯的全部工艺的启动方 法。
此次公开的实施方式在所有方面都应被认为是例示而非限制性的。本 发明的范围如权利要求书而非实施方式所示，包括等同于权利要求的范围 和权利要求书的范围内的所有变更。
产业实用性
根据本发明的启动方法，将精制塔中得到的精制氯介由压缩机再次导 入到精制塔。即，由于使精制氯在体系内滞留或者循环，因此可以削减启 动时由体系内排出的氯。另外，由于可以削减向体系外排气的氯，因此可 以削减向体系外排气时处理氯所需的碱溶液的使用量。
权利要求
1. 一种启动方法，该方法为由氯化氢制造氯的工艺的启动方法，具备由上述氯化氢制造上述含氯的混合气体的混合气体制造工序，将上述混合气体导入压缩机的吸入部，利用上述压缩机压缩混合气体，制造压缩混合气体的压缩混合气体制造工序，将上述压缩混合气体导入精制塔，利用蒸馏分离为精制氯和杂质的精制工序，以及将上述精制氯导入上述压缩机的吸入部，将上述混合气体和上述精制氯压缩的再压缩工序。
2. 如权利要求1所述的启动方法，其中，上述精制工序中，包括将 上述杂质由上述精制塔的塔顶排出的工序。
3. 如权利要求1或2所述的启动方法，其中，进一步具备测定由上 述精制塔排出的上述精制氯的纯度的测定工序。
4. 如权利要求3所述的启动方法，其中，在上述测定工序中上述精 制氯的纯度不足规定的纯度时，实施上述再压缩工序。
5. 如权利要求1~4中任一项所述的启动方法，其中，上述混合气 体制造工序包括氧化上述氯化氢，得到上述含氯和氧的混合气体的工序。
全文摘要
本发明提供一种启动方法，该方法是由氯化氢制造氯的工艺的启动方法，具备由氯化氢制造含氯的混合气体的混合气体制造工序(S10)；将混合气体导入压缩机104的吸入部104a，利用压缩机104压缩混合气体，制造压缩混合气体的压缩混合气体制造工序(S20)；将压缩混合气体导入精制塔105，利用蒸馏分离为精制氯和杂质的精制工序(S30)；以及将精制氯导入压缩机104的吸入部104a，将混合气体和精制氯压缩的再压缩工序。
文档编号C01B7/04GK101511728SQ20078003319
公开日2009年8月19日 申请日期2007年9月4日 优先权日2006年9月6日
发明者森康彦, 阿部忠 申请人:住友化学株式会社