JP2003081891A - Method for producing 1,2-dichloroethane - Google Patents
Method for producing 1,2-dichloroethaneInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、1,2―ジクロロ
エタンの製造方法に関するものである。更に詳しくは、
塩化水素を塩素を含有するガスに変換し、得られる塩素
を含有するガスを1,2―ジクロロエタンと接触させ、
得られる塩素を含有する1,2−ジクロロエタン中の塩
素とエチレンを反応させることにより、1,2―ジクロ
ロエタンを製造する新規な方法であって、設備コスト及
び運転コストの観点から極めて有利な1,2―ジクロロ
エタンの製造方法に関するものである。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for producing 1,2-dichloroethane. For more details,
Converting hydrogen chloride to a chlorine-containing gas, contacting the resulting chlorine-containing gas with 1,2-dichloroethane,
A novel method for producing 1,2-dichloroethane by reacting chlorine and ethylene in the obtained chlorine-containing 1,2-dichloroethane, which is extremely advantageous from the viewpoint of equipment cost and operating cost. The present invention relates to a method for producing 2-dichloroethane.
【0002】[0002]
【従来の技術】1,2―ジクロロエタンを製造する方法
としては、たとえば塩化水素と酸素とエチレンを反応さ
せる方法が知られている。2. Description of the Related Art As a method for producing 1,2-dichloroethane, for example, a method of reacting hydrogen chloride, oxygen and ethylene is known.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】かかる状況において、
本発明が解決しようとする課題は、塩化水素を塩素を含
有するガスに変換し、得られる塩素を含有するガスを
1,2―ジクロロエタンと接触させ、得られる塩素を含
有する1,2−ジクロロエタン中の塩素とエチレンを反
応させることにより、1,2―ジクロロエタンを製造す
る新規な方法を提供する点に存するものである。In such a situation,
The problem to be solved by the present invention is to convert hydrogen chloride into a gas containing chlorine, contact the obtained chlorine-containing gas with 1,2-dichloroethane, and obtain the resulting chlorine-containing 1,2-dichloroethane. The purpose of the present invention is to provide a novel method for producing 1,2-dichloroethane by reacting chlorine and ethylene therein.
【0004】[0004]
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、下
記の工程を含む1,2―ジクロロエタンの製造方法に係
るものである。
第一工程:塩化水素を塩素を含有するガスに変換する工
程
第二工程:第一工程により得られる塩素を含有するガス
を1,2―ジクロロエタンと接触させることにより、塩
素を含有する1,2―ジクロロエタンを得る工程
第三工程:第二工程により得られる塩素を含有する1,
2−ジクロロエタン中の塩素とエチレンを反応させるこ
とにより1,2―ジクロロエタンを得る工程That is, the present invention relates to a method for producing 1,2-dichloroethane including the following steps. First step: a step of converting hydrogen chloride into a chlorine-containing gas Second step: The chlorine-containing gas obtained by the first step is brought into contact with 1,2-dichloroethane to obtain chlorine-containing 1,2-dichloroethane. -Step of obtaining dichloroethane Third step: containing chlorine obtained by the second step 1,
Step of obtaining 1,2-dichloroethane by reacting chlorine in 2-dichloroethane with ethylene
【0005】[0005]
【発明の実施の形態】本発明において用いられる塩化水
素は、塩素化合物の熱分解反応や熱分解反応、有機化合
物のホスゲン化反応、脱塩化水素反応又は塩素化反応、
焼却炉の燃焼反応等において発生した塩化水素を含むい
かなるものを使用することができる。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hydrogen chloride used in the present invention is a thermal decomposition reaction or thermal decomposition reaction of a chlorine compound, a phosgenation reaction of an organic compound, a dehydrochlorination reaction or a chlorination reaction,
Any substance containing hydrogen chloride generated in the combustion reaction of the incinerator can be used.
【0006】本発明における第一工程とは、塩化水素を
塩素を含有するガスに変換する工程である。塩化水素を
塩素を含有するガスに変換する方法としては、塩化水素
を触媒の存在下、空気等の酸素を含有するガスで酸化す
ることにより塩素を含有するガスに変換する方法、塩化
水素を電気分解することにより塩素を含有するガスに変
換する方法をあげることができる。中でも、塩化水素を
酸化ルテニウムを含有する触媒の存在下、空気等の酸素
を含有するガスで酸化することにより塩素を含有するガ
スに変換する方法が、高収率で塩化水素を塩素に変換す
ることができるために好ましい。The first step in the present invention is a step of converting hydrogen chloride into a gas containing chlorine. As a method of converting hydrogen chloride into a gas containing chlorine, a method of converting hydrogen chloride into a gas containing chlorine by oxidizing it with a gas containing oxygen such as air in the presence of a catalyst, and converting hydrogen chloride into an electric gas A method of decomposing into a gas containing chlorine can be mentioned. Among them, a method of converting hydrogen chloride into a gas containing chlorine by oxidizing it with a gas containing oxygen such as air in the presence of a catalyst containing ruthenium oxide is a method of converting hydrogen chloride into chlorine at a high yield. It is preferable because it can be.
【0007】本発明における第二工程とは、第一工程に
より得られる塩素を含有するガスを1,2―ジクロロエ
タンと接触させることにより、塩素を含有する1,2―
ジクロロエタンを得る工程である。塩素を含有するガス
を1,2―ジクロロエタンと接触させる方法としては、
吸収塔を用いて接触させる方法があげられる。吸収塔内
には充填物又は棚段が用いることが、接触効率を大きく
する上で好ましい。塩素を含有するガスを1,2―ジク
ロロエタンと接触させる温度は−50〜200℃、好ま
しくは−10〜100℃、更に好ましくは、0〜100
℃で行われる。該温度が−50℃よりも低い場合には、
設備コストが高くなり、経済的に不利になることがあ
り、一方200℃よりも高い場合には、1,2―ジクロ
ロエタンに塩素が十分に吸収されないことがある。圧力
は0.1〜2MPaで行われる。該圧力が0.1MPa
よりも低い場合には、1,2―ジクロロエタンに塩素が
十分に吸収されないことがあり、一方2MPaよりも高
い場合には、設備コストが高くなり、経済的に不利にな
ることがある。1,2―ジクロロエタンの量は、塩素を
含有するガス中の塩素重量に対して0.1〜200倍
量、好ましくは1〜100倍量、更に好ましくは、1〜
50倍量で実施される。1,2―ジクロロエタンの量が
過小であると、塩素が十分に吸収されないことがあり、
一方1,2―ジクロロエタンの量が過多であると、設備
コストが高くなり、経済的に不利になることがある。The second step in the present invention means that the chlorine-containing gas obtained in the first step is brought into contact with 1,2-dichloroethane so that the chlorine-containing 1,2-
This is a step of obtaining dichloroethane. As a method of bringing the gas containing chlorine into contact with 1,2-dichloroethane,
The method of contacting using an absorption tower is mentioned. It is preferable to use packings or trays in the absorption tower in order to increase the contact efficiency. The temperature at which the chlorine-containing gas is brought into contact with 1,2-dichloroethane is -50 to 200 ° C, preferably -10 to 100 ° C, more preferably 0 to 100.
It is performed at ℃. When the temperature is lower than -50 ° C,
The equipment cost may be high, which may be economically disadvantageous. On the other hand, when the temperature is higher than 200 ° C, 1,2-dichloroethane may not sufficiently absorb chlorine. The pressure is 0.1 to 2 MPa. The pressure is 0.1 MPa
If it is lower than 1, the chlorine may not be sufficiently absorbed by 1,2-dichloroethane, while if it is higher than 2 MPa, the equipment cost may be high, which may be economically disadvantageous. The amount of 1,2-dichloroethane is 0.1 to 200 times, preferably 1 to 100 times, and more preferably 1 to 100 times the weight of chlorine in the gas containing chlorine.
It is carried out in 50 times volume. If the amount of 1,2-dichloroethane is too small, chlorine may not be absorbed sufficiently,
On the other hand, if the amount of 1,2-dichloroethane is too large, the equipment cost increases, which may be economically disadvantageous.
【0008】本発明においては、第一工程と第二工程の
間に、第一工程により得られる塩素を含有するガスを、
水及び/又は塩酸と接触させて、塩化水素と水を主成分
とする溶液と塩素を含有するガスに分離する工程、及び
/又は塩素を含有するガス中の水分を除去する工程を有
することが好ましい。In the present invention, the chlorine-containing gas obtained in the first step is added between the first step and the second step,
The method may have a step of contacting with water and / or hydrochloric acid to separate into a solution containing hydrogen chloride and water as main components and a gas containing chlorine, and / or a step of removing water in the gas containing chlorine. preferable.
【0009】本発明における第三工程とは、第二工程に
より得られる塩素を含有する1,2−ジクロロエタン中
の塩素とエチレンを反応させることにより1,2―ジク
ロロエタンを得る工程である。1,2―ジクロロエタン
中の塩素をエチレンと反応させる反応方式としては、固
定床流通方式、流動層流通方式、または、均一系流通方
式をあげることができ、液相、気相両相とも実施するこ
とができる。たとえば、液相の場合、生成物1,2―ジ
クロロエタン中で触媒を溶解させて実施することができ
る。反応圧力は、通常0.1〜5MPaで実施される。
反応温度は、0〜500℃、好ましくは、20〜300
℃、更に好ましくは、20〜200℃で行われる。1,
2―ジクロロエタン中の塩素をエチレンと反応させる場
合には、1,2―ジクロロエタン中の塩素に加えて別の
塩素を供給することもできる。本発明においては、塩素
を含有する1,2―ジクロロエタンとエチレンを反応さ
せて得られる反応熱(塩素1モルあたりの発熱量は18
0kJ)を、塩素を含有する1,2―ジクロロエタン及
び/又はエチレンの予熱、及び/又は他プロセスの熱源
として熱回収することが、運転コストの抑制の観点から
好ましい。たとえば、反応熱により温度上昇した反応液
及び/又は反応ガスは、塩素を含有する1,2―ジクロ
ロエタン及び/又はエチレンを予熱することにより熱回
収することができる。また、水と熱交換させてスチーム
を発生させたり、他プロセスの熱源として熱回収するこ
ともできる。他プロセスの熱源としては、たとえば、塩
化ビニルモノマー製造プラントや、1,2―ジクロロエ
タン製造プラント等における、蒸留塔のリボイラーや、
反応器及び/又は分解炉の予熱等に利用することができ
る。The third step in the present invention is a step of reacting chlorine in the chlorine-containing 1,2-dichloroethane obtained in the second step with ethylene to obtain 1,2-dichloroethane. As a reaction method for reacting chlorine in 1,2-dichloroethane with ethylene, a fixed bed flow method, a fluidized bed flow method or a homogeneous flow method can be mentioned, and both liquid phase and gas phase are carried out. be able to. For example, in the case of the liquid phase, it can be carried out by dissolving the catalyst in the product 1,2-dichloroethane. The reaction pressure is usually 0.1 to 5 MPa.
The reaction temperature is 0 to 500 ° C., preferably 20 to 300
C., more preferably 20 to 200.degree. 1,
When chlorine in 2-dichloroethane is reacted with ethylene, another chlorine can be supplied in addition to chlorine in 1,2-dichloroethane. In the present invention, the heat of reaction obtained by reacting 1,2-dichloroethane containing chlorine with ethylene (the calorific value per mol of chlorine is 18
It is preferable to recover 0 kJ) as a heat source for preheating 1,2-dichloroethane and / or ethylene containing chlorine and / or as a heat source for other processes from the viewpoint of suppressing the operating cost. For example, the reaction liquid and / or the reaction gas whose temperature is increased by the heat of reaction can be recovered by preheating 1,2-dichloroethane and / or ethylene containing chlorine. It is also possible to generate steam by exchanging heat with water, or to recover heat as a heat source for other processes. As a heat source for other processes, for example, a reboiler for a distillation column in a vinyl chloride monomer production plant, a 1,2-dichloroethane production plant, or the like,
It can be used for preheating the reactor and / or the decomposition furnace.
【0010】本発明における第四工程とは、第三工程に
より得られる1,2−ジクロロエタンの一部を第二工程
へリサイクルして供給し、残りの1,2−ジクロロエタ
ンを製品として取得する工程である。本発明において
は、第一工程、第二工程及び第三工程に加え、第四工程
を有することが好ましい(図2)。The fourth step in the present invention is a step of recycling a part of 1,2-dichloroethane obtained in the third step to the second step and supplying the remaining 1,2-dichloroethane as a product. Is. In the present invention, it is preferable to have a fourth step in addition to the first step, the second step and the third step (FIG. 2).
【0011】本発明における第五工程とは、第四工程に
より得られる製品の1,2−ジクロロエタンを塩化ビニ
ルと塩化水素に熱分解する工程である。本発明において
は、第一工程、第二工程、第三工程及び第四工程に加
え、第五工程を有することが好ましい(図3)。The fifth step in the present invention is a step of thermally decomposing 1,2-dichloroethane of the product obtained in the fourth step into vinyl chloride and hydrogen chloride. In the present invention, it is preferable to have a fifth step in addition to the first step, the second step, the third step and the fourth step (FIG. 3).
【0012】本発明における第六工程とは、第五工程に
より得られる塩化ビニルと塩化水素を分離し、塩化水素
を第一工程にリサイクルして供給する工程である。本発
明においては、第一工程、第二工程、第三工程、第四工
程及び第五工程に加え、第六工程を有することが好まし
い(図4)。The sixth step in the present invention is a step of separating the vinyl chloride and hydrogen chloride obtained in the fifth step and recycling the hydrogen chloride to the first step and supplying it. In the present invention, it is preferable to have a sixth step in addition to the first step, the second step, the third step, the fourth step and the fifth step (FIG. 4).
【0013】[0013]
【実施例】以下、本発明を実施例により説明する。
実施例1
[ ]内の数字は図1に示す機器に対応し、〈 〉内の
英数字は図1に示すストリ−ムに対応する。塩化水素を
塩素を含有するガスに変換する工程[1]へ、表1に示
す組成の窒素、酸素、塩化水素を含有するガス〈a〉1
0.6kg/hrを連続的に供給し、圧力0.6MP
a、温度300℃〜380℃で反応を行い、得られる反
応ガスから未反応塩化水素と生成水を分離して乾燥させ
ると、表−1に示す組成の塩素を含有するガス<b>9.
2kg/hrが得られる。続いて、塩素を含有するガス
<b>を吸収塔[2]へ連続的に供給し、同時に1,2―
ジクロロエタン<c>100kg/hrを連続的に供給
し、塔頂圧力0.5MPa、塔頂温度5℃、塔底温度1
8℃の条件下で接触させると、塔頂部からは、表1に示
す組成の未吸収ガス<d>が得られ、塔底部からは表1に
示す組成の塩素を含有する1,2―ジクロロエタン塔底
液〈e〉が得られる。続いて、1,2―ジクロロエタン
を製造する反応器[3]へ、吸収塔[2]の塔底部から
得られる塩素を含有する1,2―ジクロロエタン塔底液
〈e〉を連続的に供給し、同時にエチレン1.5kg/
hrを連続的に供給し、圧力0.3MPa、温度120
℃に調節すると、塩素を含有する1,2―ジクロロエタ
ン塔底液〈e〉中の塩素が1,2−ジクロロエタンに変
換され、1,2−ジクロロエタン〈f〉が得られる。各
ストリームの組成を表1に示す。EXAMPLES The present invention will be described below with reference to examples. Example 1 The numbers in [] correspond to the equipment shown in FIG. 1, and the alphanumeric characters in <> correspond to the stream shown in FIG. To the step [1] for converting hydrogen chloride into a gas containing chlorine, a gas containing nitrogen, oxygen and hydrogen chloride having the composition shown in Table 1 <a> 1
0.6MP / hr continuously supplied, pressure 0.6MP
a, a reaction is carried out at a temperature of 300 ° C. to 380 ° C., unreacted hydrogen chloride and produced water are separated from the resulting reaction gas and dried, and a gas containing chlorine having a composition shown in Table 1 <b> 9.
2 kg / hr is obtained. Then, a gas containing chlorine
<b> is continuously supplied to the absorption tower [2], and 1,2-
Dichloroethane <c> 100 kg / hr was continuously supplied, the column top pressure was 0.5 MPa, the column top temperature was 5 ° C, and the column bottom temperature was 1.
When they are brought into contact with each other at 8 ° C., unabsorbed gas <d> having the composition shown in Table 1 is obtained from the top of the column, and 1,2-dichloroethane containing chlorine having the composition shown in Table 1 is obtained from the bottom of the column. A bottom liquid <e> is obtained. Then, a reactor [3] for producing 1,2-dichloroethane is continuously supplied with 1,2-dichloroethane bottom liquid <e> containing chlorine obtained from the bottom of the absorption tower [2]. , Ethylene 1.5kg / at the same time
hr is continuously supplied, pressure 0.3 MPa, temperature 120
When the temperature is adjusted to ° C, chlorine in the 1,2-dichloroethane bottom liquid <e> containing chlorine is converted to 1,2-dichloroethane, and 1,2-dichloroethane <f> is obtained. The composition of each stream is shown in Table 1.
【0014】[0014]
【表1】 (単位:重量%)[Table 1] (Unit:% by weight)
【0015】実施例2
[ ]内の数字は図3に示す機器に対応し、〈 〉内の
英数字は図3に示すストリ−ムに対応する。1,2―ジ
クロロエタンのリサイクル工程[4]へ、実施例1と同
様にして得られる1,2−ジクロロエタン〈f〉を連続
的に供給し、一部を1,2−ジクロロエタン〈c〉とし
て吸収塔[2]へリサイクルすると、製品1,2−ジク
ロロエタン〈g〉が得られる。続いて、1,2―ジクロ
ロエタンの熱分解反応器[5]へ、製品1,2−ジクロ
ロエタン〈g〉を連続的に供給すると、塩化ビニルと塩
化水素〈h〉が得られる。各ストリームの組成を表−2
に示す。Embodiment 2 Numbers in [] correspond to the equipment shown in FIG. 3, and alphanumeric characters in <> correspond to the stream shown in FIG. To the 1,2-dichloroethane recycling step [4], 1,2-dichloroethane <f> obtained in the same manner as in Example 1 was continuously supplied, and a part thereof was absorbed as 1,2-dichloroethane <c>. When recycled to the tower [2], the product 1,2-dichloroethane <g> is obtained. Subsequently, the product 1,2-dichloroethane <g> is continuously supplied to the thermal decomposition reactor [5] of 1,2-dichloroethane to obtain vinyl chloride and hydrogen chloride <h>. Table-2 shows the composition of each stream
Shown in.
【0016】[0016]
【表2】 (単位:重量%)[Table 2] (Unit:% by weight)
【0017】[0017]
【発明の効果】以上説明したとおり、本発明により、塩
化水素を塩素を含有するガスに変換し、得られる塩素を
含有するガスを1,2―ジクロロエタンと接触させ、得
られる塩素を含有する1,2−ジクロロエタン中の塩素
とエチレンを反応させることにより、1,2―ジクロロ
エタンを製造する新規な方法を提供することができた。As described above, according to the present invention, hydrogen chloride is converted into a chlorine-containing gas, and the obtained chlorine-containing gas is brought into contact with 1,2-dichloroethane. It was possible to provide a novel method for producing 1,2-dichloroethane by reacting chlorine with ethylene in 2,2-dichloroethane.
【図1】本発明のフローを示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a flow of the present invention.
【図2】本発明の好ましいフローを示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a preferred flow of the present invention.
【図3】本発明の好ましいフローを示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a preferred flow of the present invention.
【図4】本発明の好ましいフローを示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a preferred flow of the present invention.
1 塩化水素を塩素を含有するガスに変換する工程
2 吸収塔
3 1,2―ジクロロエタンを製造する反応器
4 1,2―ジクロロエタンのリサイクル工程
5 1,2―ジクロロエタンの熱分解反応器
6 塩化ビニルと塩化水素を分離し、塩化水素をリサイ
クルする工程
a 塩化水素を含有するガス
b 塩素を含有するガス
c 1,2―ジクロロエタン
d 未吸収ガス
e 塩素を含有する1,2―ジクロロエタン塔底液
f 1,2−ジクロロエタン
g 製品1,2−ジクロロエタン
h 塩化ビニルと塩化水素
i 塩化ビニル
j 塩化水素1 Step for converting hydrogen chloride into gas containing chlorine 2 Absorption tower 3 Reactor for producing 1,2-dichloroethane 4 Recycle step for 1,2-dichloroethane 5 Thermal decomposition reactor for 1,2-dichloroethane 6 Vinyl chloride A step of separating hydrogen chloride from hydrogen chloride and recycling hydrogen chloride a Gas containing hydrogen chloride b Gas containing chlorine c 1,2-dichloroethane d Unabsorbed gas e 1,2-Dichloroethane bottom liquid containing chlorine f 1,2-Dichloroethane g Product 1,2-Dichloroethane h Vinyl chloride and hydrogen chloride i Vinyl chloride j Hydrogen chloride
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岩永 清司 千葉県市原市姉崎海岸5の1 住友化学工 業株式会社内 Fターム(参考) 4H006 AA02 AC13 AC30 BC10 BD31 BD34 BD51 BD52 BD70 BE53 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page (72) Inventor Kiyoji Iwanaga Sumitomo Chemical Co., Ltd. 1-5 Anezaki Kaigan, Ichihara City, Chiba Prefecture Business F-term (reference) 4H006 AA02 AC13 AC30 BC10 BD31 BD34 BD51 BD52 BD70 BE53
Claims (5)
ンの製造方法。 第一工程:塩化水素を塩素を含有するガスに変換する工
程 第二工程:第一工程により得られる塩素を含有するガス
を1,2―ジクロロエタンと接触させることにより、塩
素を含有する1,2―ジクロロエタンを得る工程 第三工程:第二工程により得られる塩素を含有する1,
2−ジクロロエタン中の塩素とエチレンを反応させるこ
とにより1,2―ジクロロエタンを得る工程1. A method for producing 1,2-dichloroethane comprising the following steps. First step: a step of converting hydrogen chloride into a chlorine-containing gas Second step: The chlorine-containing gas obtained in the first step is brought into contact with 1,2-dichloroethane to obtain chlorine-containing 1,2-dichloroethane. -Step of obtaining dichloroethane Third step: containing chlorine obtained by the second step 1,
Step of obtaining 1,2-dichloroethane by reacting chlorine in 2-dichloroethane with ethylene
ガスが、塩化水素を触媒の存在下、酸素を含有するガス
で酸化することにより得られたものである請求項1記載
の1,2―ジクロロエタンの製造方法。2. The chlorine-containing gas obtained in the first step is obtained by oxidizing hydrogen chloride with a gas containing oxygen in the presence of a catalyst. -Method for producing dichloroethane.
程を有する請求項1又は請求項2記載の1,2―ジクロ
ロエタンの製造方法。 第四工程:第三工程により得られる1,2−ジクロロエ
タンの一部を第二工程へリサイクルして供給し、残りの
1,2−ジクロロエタンを製品として取得する工程3. The method for producing 1,2-dichloroethane according to claim 1 or 2, further comprising the following steps in addition to the steps described in claim 1. Fourth step: a step of recycling a part of 1,2-dichloroethane obtained in the third step to the second step and supplying the remaining 1,2-dichloroethane as a product
え、下記の工程を有する請求項1又は請求項2記載の
1,2―ジクロロエタンの製造方法。 第五工程:第四工程により得られる製品の1,2−ジク
ロロエタンを塩化ビニルと塩化水素に熱分解する工程4. The method for producing 1,2-dichloroethane according to claim 1 or 2, which further comprises the following steps in addition to the steps described in claim 1 and claim 3. Fifth step: a step of thermally decomposing 1,2-dichloroethane of the product obtained by the fourth step into vinyl chloride and hydrogen chloride
の各工程に加え、下記の工程を有する請求項1又は請求
項2記載の1,2―ジクロロエタンの製造方法。 第六工程:第五工程により得られる塩化ビニルと塩化水
素を分離し、塩化水素を第一工程にリサイクルして供給
する工程5. The method for producing 1,2-dichloroethane according to claim 1 or 2, which has the following steps in addition to the steps described in claim 1, claim 3 and claim 4. Sixth step: a step of separating vinyl chloride and hydrogen chloride obtained in the fifth step and recycling and supplying hydrogen chloride to the first step
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