JP2006500216A - 触媒作用により塩化水素を酸化するための触媒 - Google Patents
触媒作用により塩化水素を酸化するための触媒 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2006500216A JP2006500216A JP2004540700A JP2004540700A JP2006500216A JP 2006500216 A JP2006500216 A JP 2006500216A JP 2004540700 A JP2004540700 A JP 2004540700A JP 2004540700 A JP2004540700 A JP 2004540700A JP 2006500216 A JP2006500216 A JP 2006500216A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- catalyst
- hydrogen chloride
- weight
- gold
- support
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 title claims abstract description 37
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 32
- 229910000041 hydrogen chloride Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 32
- IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N hydrogen chloride Substances Cl.Cl IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 32
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 title claims abstract description 17
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 title description 15
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 title description 15
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- 239000010931 gold Substances 0.000 claims abstract description 12
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 10
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N Ruthenium Chemical compound [Ru] KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims abstract description 7
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 claims abstract description 6
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 claims abstract description 5
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims abstract description 5
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 claims abstract description 4
- 229910052741 iridium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N iridium atom Chemical compound [Ir] GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 229910052762 osmium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- SYQBFIAQOQZEGI-UHFFFAOYSA-N osmium atom Chemical compound [Os] SYQBFIAQOQZEGI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 229910052702 rhenium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- WUAPFZMCVAUBPE-UHFFFAOYSA-N rhenium atom Chemical compound [Re] WUAPFZMCVAUBPE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 239000004332 silver Substances 0.000 claims abstract description 4
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 claims description 14
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 claims description 14
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 11
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 11
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 11
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 8
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical group O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 5
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N ZrO2 Inorganic materials O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 claims description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims description 3
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 3
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 claims description 3
- 229910003771 Gold(I) chloride Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 150000002344 gold compounds Chemical class 0.000 claims description 2
- FDWREHZXQUYJFJ-UHFFFAOYSA-M gold monochloride Chemical compound [Cl-].[Au+] FDWREHZXQUYJFJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- NGNBDVOYPDDBFK-UHFFFAOYSA-N 2-[2,4-di(pentan-2-yl)phenoxy]acetyl chloride Chemical compound CCCC(C)C1=CC=C(OCC(Cl)=O)C(C(C)CCC)=C1 NGNBDVOYPDDBFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims 1
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 claims 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 description 3
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 3
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N cerium Chemical compound [Ce] GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 150000001805 chlorine compounds Chemical class 0.000 description 3
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 3
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 3
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 description 3
- FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N lanthanum atom Chemical compound [La] FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 3
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 description 3
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 3
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 2
- -1 ruthenium amine Chemical class 0.000 description 2
- YBCAZPLXEGKKFM-UHFFFAOYSA-K ruthenium(iii) chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Cl-].[Ru+3] YBCAZPLXEGKKFM-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- 229910052706 scandium Inorganic materials 0.000 description 2
- SIXSYDAISGFNSX-UHFFFAOYSA-N scandium atom Chemical compound [Sc] SIXSYDAISGFNSX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 description 2
- VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N yttrium atom Chemical compound [Y] VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052779 Neodymium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052777 Praseodymium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012327 Ruthenium complex Substances 0.000 description 1
- PCBMYXLJUKBODW-UHFFFAOYSA-N [Ru].ClOCl Chemical compound [Ru].ClOCl PCBMYXLJUKBODW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 239000003570 air Substances 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 description 1
- DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N barium atom Chemical compound [Ba] DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 229910052792 caesium Inorganic materials 0.000 description 1
- TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N caesium atom Chemical compound [Cs] TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000002638 heterogeneous catalyst Substances 0.000 description 1
- 239000012948 isocyanate Substances 0.000 description 1
- 150000002513 isocyanates Chemical class 0.000 description 1
- QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N neodymium atom Chemical compound [Nd] QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- PUDIUYLPXJFUGB-UHFFFAOYSA-N praseodymium atom Chemical compound [Pr] PUDIUYLPXJFUGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 229910052701 rubidium Inorganic materials 0.000 description 1
- IGLNJRXAVVLDKE-UHFFFAOYSA-N rubidium atom Chemical compound [Rb] IGLNJRXAVVLDKE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000003304 ruthenium compounds Chemical class 0.000 description 1
- VDRDGQXTSLSKKY-UHFFFAOYSA-K ruthenium(3+);trihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[OH-].[Ru+3] VDRDGQXTSLSKKY-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 description 1
- CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N strontium atom Chemical compound [Sr] CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 1
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
- B01J23/38—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
- B01J23/48—Silver or gold
- B01J23/52—Gold
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
- B01J23/38—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
- B01J23/54—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
- B01J23/56—Platinum group metals
- B01J23/58—Platinum group metals with alkali- or alkaline earth metals
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
- B01J23/38—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
- B01J23/54—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
- B01J23/56—Platinum group metals
- B01J23/63—Platinum group metals with rare earths or actinides
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
- B01J23/38—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
- B01J23/54—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
- B01J23/66—Silver or gold
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B7/00—Halogens; Halogen acids
- C01B7/01—Chlorine; Hydrogen chloride
- C01B7/03—Preparation from chlorides
- C01B7/04—Preparation of chlorine from hydrogen chloride
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
本発明は、担体上に、それぞれ、触媒の合計質量に対して、
ａ）０．００１〜３０質量％の金、
ｂ）０〜３質量％の１種以上のアルカリ土類金属、
ｃ）０〜３質量％の１種以上のアルカリ金属、
ｄ）０〜１０質量％の１種以上の希土類元素、
ｅ）ルテニウム、パラジウム、プラチナ、オスミウム、イリジウム、銀、銅、及びレニウムから成る群から選ばれる、０〜１０質量％の、１種以上の別の金属、
を含む、触媒作用により、塩化水素を酸化するための触媒に関する。
ａ）０．００１〜３０質量％の金、
ｂ）０〜３質量％の１種以上のアルカリ土類金属、
ｃ）０〜３質量％の１種以上のアルカリ金属、
ｄ）０〜１０質量％の１種以上の希土類元素、
ｅ）ルテニウム、パラジウム、プラチナ、オスミウム、イリジウム、銀、銅、及びレニウムから成る群から選ばれる、０〜１０質量％の、１種以上の別の金属、
を含む、触媒作用により、塩化水素を酸化するための触媒に関する。
Description
本発明は、触媒作用により、塩化水素を酸素で塩素に酸化するための触媒、及び触媒作用により、塩化水素を酸化する方法に関する。
触媒作用による、塩化水素の酸化のために、１８６８年にデーコン(Deacon)によって開発された方法では、塩化水素は発熱平衡反応において、酸素で塩素に酸化される。塩化水素を塩素に転化することにより、クロロアルカリ電気分解による水酸化ナトリウムの製造から、塩素の製造を切り離すことが可能になる。塩素の世界的な需要は、ナトリウムの需要よりも急速に伸びているので、このような切り離しは魅力的である。これに加え、塩化水素は、例えばイソシアン酸塩の製造における、例えばホスゲン化処理において、副生成物として大量に得られる。
特許文献１（ＥＰ−Ａ０７４３２７７）は、塩化水素を、触媒作用により酸化すること（触媒酸化）による塩素の製造方法を開示しているが、同文献においては、担体を有するルテニウム含有触媒が使用されている。ここで、ルテニウムは、ルテニウムクロリド、ルテニウムオキシクロリド、クロロルテネート錯体、ルテニウムヒドロキシド、ルテニウムアミン錯体の状態で、又は別のルテニウム錯体の状態で担体に施される。触媒は、更に、パラジウム、銅、クロム、バナジウム、マンガン、アルカリ金属、アルカリ土類金属、及び希土類元素（金属）を付加的な金属として含んでも良い。
特許文献２（ＧＢ１０４６３１３）によれば、塩化水素の触媒酸化の方法において、触媒として、二酸化珪素上にルテニウム（ＩＩＩ）クロリドが施されたものが使用されている。
ルテニウムを含む触媒の不具合な点は、ルテニウム化合物は揮発性が高いことである。更に、塩化水素の発熱性の酸化を低温で行うと、平衡する位置がより好ましくなるので、望ましい。この目的のために、低温で高い活性を有する触媒が必要とされる。
本発明は、塩化水素の触媒酸化のための改良された方法を提供することを目的としている。
発明者は、この目的は、担体上に、それぞれ、触媒の合計質量に対して、
ａ）０．００１〜３０質量％の金、
ｂ）０〜３質量％の１種以上のアルカリ土類金属、
ｃ）０〜３質量％の１種以上のアルカリ金属、
ｄ）０〜１０質量％の１種以上の希土類元素、
ｅ）ルテニウム、パラジウム、プラチナ、オスミウム、イリジウム、銀、銅、及びレニウムから成る群から選ばれる、０〜１０質量％の、１種以上の別の金属、
を含む、触媒作用により、塩化水素を酸化するための触媒によって達成されることを見出した。
ａ）０．００１〜３０質量％の金、
ｂ）０〜３質量％の１種以上のアルカリ土類金属、
ｃ）０〜３質量％の１種以上のアルカリ金属、
ｄ）０〜１０質量％の１種以上の希土類元素、
ｅ）ルテニウム、パラジウム、プラチナ、オスミウム、イリジウム、銀、銅、及びレニウムから成る群から選ばれる、０〜１０質量％の、１種以上の別の金属、
を含む、触媒作用により、塩化水素を酸化するための触媒によって達成されることを見出した。
本発明の金を含有する、担体を有する触媒(supported catalyst)は、塩化水素の酸化において、従来の技術のルテニウム含有触媒のものよりも、有意に高い活性を示し、特に、２５０℃以下の温度において、有意に高い活性を示すことが見出された。
本発明の触媒は、担体上に、金を含む。適当な担体は、二酸化珪素、グラファイト、好ましくはルチル又はアナターゼ構造(structure)を有している二酸化チタン、二酸化ジルコニウム、酸化アルミニウム、又はこれらの混合物であり、好ましくは、二酸化チタン、二酸化ジルコニウム、酸化アルミニウム、又はこれらの混合物である。
本発明の触媒は、溶解性の金化合物の水溶液の状態で金を施し、そして次に乾燥、又は乾燥及びか焼することにより得られる。金は、ＡｕＣｌ3又はＨＡｕＣｌ4の溶液として担体に施すことが好ましい。
通常、本発明の触媒は、０．００１〜３０質量％、好ましくは０．０１〜１０質量％、特に好ましくは０．１〜５質量％の金を含むことが好ましい。
本発明の触媒は、ルテニウム、パラジウム、プラチナ、オスミウム、イリジウム、銀、銅、及びレニウムから選ばれる更に他の貴金属を含むことができる。これに加え、本発明の触媒は、別の金属を添加することができる。添加において、助触媒として、適当なものは、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム及びセシウム、好ましくは、リチウム、ナトリウム、及びカリウム、特に好ましくは、カリウム等のアルカリ金属、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、及びバリウム、好ましくは、マグネシウム及びカルシウム、特に好ましくは、マグネシウム等のアルカリ土類金属、スカンジウム、イットリウム、ランタン、セリウム、プラセオジム、及びネオジム、好ましくはスカンジウム、イットリウム、ランタン、及びセリウム、特に好ましくは、ランタン及びセリウム等の希土類元素、又はこれらの混合物である。
本発明の触媒は、金属塩の水溶液を担体物質に含浸させることによって得られる。金以外の金属は、通常、これらの塩化物（クロリド）、酸塩化物（オキシクロリド）又は酸化物の水溶液として担体に施される。触媒の成形は、担体物質の含浸の後、又は好ましくは含浸の前に行うことができる。
触媒の成形体は、任意の形状を有することができ、好ましくは、ペレット状、リング状、円筒状、星状、車のホイール状、又は球状、及び特に好ましくはリング状、円筒状、又は星状の押し出し物である。金属塩が堆積(deposition)する前の担体物質の比表面積は、好ましくは、２０〜４００ｍ2／ｇの範囲であり、特に好ましくは７５〜２５０ｍ2／ｇの範囲である。孔隙量は、通常、０．１５〜０．７５ｃｍ3／ｇの範囲である。
この成形体は、その後、１００〜４００℃、好ましくは１００〜３００℃の温度で、例えば窒素、アルゴン又は空気雰囲気下で乾燥され、そして場合によってはか焼されることが可能である。最初に成形体を１００〜１５０℃で乾燥し、そしてその後、２００〜４００℃でか焼するのが好ましい。触媒は、必要であれば、その後還元される。
本発明は、本発明の触媒を用いた、酸素による塩化水素の塩素への触媒酸化のための方法も提供する。
この目的のために、塩化水素流体と酸素を含有する流体が酸化領域に供給され、そして塩化水素が触媒存在下で、塩素に部分的に酸化され、塩素、未反応酸素、未反応塩化水素及び水蒸気を含む生成ガスを製造する。
通常の反応温度は１５０〜５００℃で、そして通常の反応圧力は１〜２５バールである。反応が、平衡反応なので、触媒がなお十分な活性を有する可能な下限の温度で作用させることが有利である。反応温度は３５０℃以下が好ましく、２００〜２５０℃が特に好ましい。更に、化学量論上の量を超える(superstoichiometric)酸素を使用することが有利である。通常、例えば、２倍〜４倍の過剰の酸素を使用する。選択性(selectivity)が損なわれる懸念がないので、比較的高い圧力を用い、それに応じて、標準圧力の時よりも長い滞留時間で作用させることが経済的に有利である。
本発明の塩化水素の触媒酸化が行われる通常の反応装置は、通常、固定床又は流動床の反応器である。塩化水素の酸化は、一段階以上で行われる。
塩化水素の触媒酸化は、断熱的に又は好ましくは、等温的又は略等温的に、バッチ式で又は好ましくは連続的に、流動床又は固定床方法として、好ましくは固定床方法として、特に好ましくは、シェルアンドチューブ反応器において、不均一系触媒を用いて、反応器の温度が１５０〜５００℃、好ましくは１５０〜２５０℃、特に好ましくは２００〜２５０℃で、及び１〜２５バール、好ましくは１．２〜２０バール、特に好ましくは１．５〜１７バール、及び特に２．０〜１５バールの圧力で行うことが可能である。
等温又は略等温方法において、複数個の反応器、例えば２個〜１０個、好ましくは２個〜６個、特に好ましくは２個〜５個、特に２個〜３個の反応器を連続して結合し、付加的な中間の冷却を組み込むことも可能である。酸素は、第一の反応器の上流で塩化水素と共に全て導入し、又は、異なる反応器へ分けて加えることが可能である。この直列結合した個々の反応器を一個の装置に結合することも可能である。
好ましい実施の形態では、触媒の活性が流れの方向に増加するという構造を与えた触媒床を使用することも可能である。触媒床にこのような構造を与えることは、活性組成物の触媒担体への異なる含浸、又は不活性物質での異なる希釈によって行われる。不活性物質としては、例えば、二酸化チタン、二酸化ジルコニウム、又はこれらの混合物、酸化アルミニウム、ステアタイト、セラミック、ガラス、グラファイト、又はステンレス鋼で形成された、リング状、円筒状、又は球状のものを使用することが可能である。触媒の成形体の好ましい使用において、不活性物質は、同様な外部寸法を有していることが好ましい。
一度の通過(single pass)では、塩化水素の転化は１５〜９０％、好ましくは４０〜８５％に制限することが可能である。未反応塩化水素は、分離され、そして部分的に、又は全て塩化水素の触媒酸化に戻される。反応器の入り口における、塩化水素の酸素に対する体積割合は、通常、１：１〜２０：１、好ましくは、１．５：１〜８：１、特に好ましくは１．５：１〜５：１である。
形成された塩素は、その後、塩化水素の触媒酸化において得られた生成ガス流から、通常の方法で分離される。塩素は、通常、複数段階で分離される。すなわち、塩化水素の触媒酸化の生成ガス流から未反応塩化水素を分離すること、及び、任意に、塩化水素の再循環、この結果得られた実質的に塩素と酸素からなる残留する気体流の乾燥、及び乾燥した流れからの塩素の分離により得ることができる。
Claims (7)
- それぞれ、触媒の合計質量に対して、
ａ）０．００１〜３０質量％の金、
ｂ）０〜３質量％の１種以上のアルカリ土類金属、
ｃ）０〜３質量％の１種以上のアルカリ金属、
ｄ）０〜１０質量％の１種以上の希土類元素、
ｅ）ルテニウム、パラジウム、プラチナ、オスミウム、イリジウム、銀、銅、及びレニウムから成る群から選ばれる、０〜１０質量％の、１種以上の別の金属、
を担体上に含む、触媒作用により塩化水素を酸化するための触媒。 - 担体が、二酸化珪素、グラファイト、二酸化チタン、二酸化ジルコニウム及び酸化アルミニウムから選ばれる請求項１に記載の触媒。
- 金が、金化合物の水溶液として担体に施される請求項１又は請求項２に記載の触媒。
- 金が、ＡｕＣｌ3又はＨＡｕＣｌ4の水溶液として、担体に施される請求項１〜３のいずれかに記載の触媒。
- 金以外の金属が、それらの塩化物、酸塩化物、及び酸化物として担体に施される請求項１〜４のいずれかに記載の触媒。
- 請求項１〜５の何れかに記載の触媒を用い、酸素を使用して、触媒作用により、塩化水素から塩素へ酸化する方法。
- 反応温度が３００℃以下である、請求項６に記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE10244996A DE10244996A1 (de) | 2002-09-26 | 2002-09-26 | Katalysator für die katalytische Chlorwasserstoff-Oxidation |
| PCT/EP2003/010657 WO2004031074A1 (de) | 2002-09-26 | 2003-09-25 | Katalysator für die katalytische chlorwasserstoff-oxidation |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2006500216A true JP2006500216A (ja) | 2006-01-05 |
Family
ID=31969626
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2004540700A Pending JP2006500216A (ja) | 2002-09-26 | 2003-09-25 | 触媒作用により塩化水素を酸化するための触媒 |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20060140849A1 (ja) |
| EP (1) | EP1546032A1 (ja) |
| JP (1) | JP2006500216A (ja) |
| KR (1) | KR100976437B1 (ja) |
| CN (1) | CN1314581C (ja) |
| AU (1) | AU2003267407A1 (ja) |
| DE (1) | DE10244996A1 (ja) |
| MX (1) | MXPA05003170A (ja) |
| WO (1) | WO2004031074A1 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012518535A (ja) * | 2009-02-26 | 2012-08-16 | ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア | ルテニウム並びに銀及び／又はカルシウムを含む塩化水素の酸化用触媒 |
| JP2014503341A (ja) * | 2010-11-18 | 2014-02-13 | ワンホア ケミカル グループ カンパニー リミテッド | 塩化水素の酸化によって塩素を調製するための触媒およびその調製方法 |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20090274612A1 (en) * | 2005-04-08 | 2009-11-05 | Sumitomo Chemical Company, Limited. | Process for producing supported ruthenium oxide and process for producing chlorine |
| DE102006024546A1 (de) * | 2006-05-23 | 2007-11-29 | Bayer Materialscience Ag | Verfahren zur Herstellung von Chlor durch Gasphasenoxidation |
| DE102007020143A1 (de) * | 2007-04-26 | 2008-10-30 | Bayer Materialscience Ag | Verfahren zur Erhöhung der Langzeitstabilität und Aktivität von Ruthenium-Katalysatoren |
| JP5169047B2 (ja) * | 2007-07-23 | 2013-03-27 | 住友化学株式会社 | 塩素の製造方法 |
| DE102008052012A1 (de) * | 2008-10-17 | 2010-04-22 | Bayer Materialscience Ag | Katalysator und Verfahren zur Herstellung von Chlor durch Gasphasenoxidation |
| US20120134913A1 (en) | 2009-08-05 | 2012-05-31 | Basf Se | Method for producing chlorine by gas phase oxidation of hydrogen chloride in a fluidized-bed reactor |
| CN104549360B (zh) * | 2014-04-01 | 2017-05-24 | 上海方纶新材料科技有限公司 | 一种用于催化氧化氯化氢生产氯气的催化剂 |
| CN105642318B (zh) * | 2014-11-11 | 2018-08-21 | 上海氯碱化工股份有限公司 | 氯化氢催化氧化制氯气的催化剂制法及应用 |
| CN105126930B (zh) * | 2015-08-28 | 2017-12-12 | 烟台大学 | 一种催化剂载体的制备方法及其在氯化氢催化氧化中的应用 |
| CN106902848B (zh) * | 2017-02-09 | 2019-06-28 | 西安近代化学研究所 | 一种氯化氢转化催化剂 |
| KR102287846B1 (ko) * | 2018-12-21 | 2021-08-06 | 한화솔루션 주식회사 | 염소 제조를 위한 염화수소 산화반응용 촉매 및 이의 제조방법 |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL6404460A (ja) * | 1964-04-23 | 1965-10-25 | ||
| US3667913A (en) * | 1967-08-15 | 1972-06-06 | Bayer Ag | Chromium-dioxide-catalyst |
| CA920775A (en) | 1968-05-13 | 1973-02-13 | Vadekar Mohan | Oxidation of hydrogen chloride using molecular sieve catalysts |
| IL81532A (en) * | 1986-02-19 | 1990-06-10 | Mitsui Toatsu Chemicals | Process for production of chlorine |
| DE4241696A1 (de) * | 1992-12-10 | 1994-06-16 | Wacker Chemie Gmbh | Verfahren zur Entfernung von wasserstoffhaltigen Silanen aus Silanen |
| NO961970L (no) * | 1995-05-18 | 1996-11-19 | Sumitomo Chemical Co | Fremgangsmåte for fremstilling av klor |
| DE19533484A1 (de) * | 1995-09-12 | 1997-03-13 | Basf Ag | Monomodale und polymodale Katalysatorträger und Katalysatoren mit engen Porengrößenverteilungen und deren Herstellverfahren |
| DE60037724T2 (de) * | 1999-01-22 | 2009-01-15 | Sumitomo Chemical Co., Ltd. | Verfahren zur chlorherstellung |
| AU2903199A (en) * | 1999-03-10 | 2000-09-28 | E.I. Du Pont De Nemours And Company | Hydroperoxide decomposition process |
| ES2240091T3 (es) * | 1999-04-08 | 2005-10-16 | Dow Global Technologies Inc. | Metodo de preparacion de un catalizador que contiene oro y titanio. |
| US6534438B1 (en) * | 2000-07-26 | 2003-03-18 | Bp Chemicals Limited | Catalyst composition |
| DE10309799A1 (de) * | 2003-03-05 | 2004-09-23 | Sgl Acotec Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Chlorwasserstoff |
-
2002
- 2002-09-26 DE DE10244996A patent/DE10244996A1/de not_active Withdrawn
-
2003
- 2003-09-25 MX MXPA05003170A patent/MXPA05003170A/es unknown
- 2003-09-25 WO PCT/EP2003/010657 patent/WO2004031074A1/de not_active Application Discontinuation
- 2003-09-25 US US10/529,208 patent/US20060140849A1/en not_active Abandoned
- 2003-09-25 CN CNB03822836XA patent/CN1314581C/zh not_active Expired - Lifetime
- 2003-09-25 AU AU2003267407A patent/AU2003267407A1/en not_active Abandoned
- 2003-09-25 JP JP2004540700A patent/JP2006500216A/ja active Pending
- 2003-09-25 EP EP03748085A patent/EP1546032A1/de not_active Withdrawn
- 2003-09-25 KR KR1020057005265A patent/KR100976437B1/ko not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012518535A (ja) * | 2009-02-26 | 2012-08-16 | ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア | ルテニウム並びに銀及び／又はカルシウムを含む塩化水素の酸化用触媒 |
| JP2014503341A (ja) * | 2010-11-18 | 2014-02-13 | ワンホア ケミカル グループ カンパニー リミテッド | 塩化水素の酸化によって塩素を調製するための触媒およびその調製方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2004031074A1 (de) | 2004-04-15 |
| CN1314581C (zh) | 2007-05-09 |
| KR100976437B1 (ko) | 2010-08-18 |
| EP1546032A1 (de) | 2005-06-29 |
| CN1684903A (zh) | 2005-10-19 |
| MXPA05003170A (es) | 2005-06-08 |
| KR20050059204A (ko) | 2005-06-17 |
| DE10244996A1 (de) | 2004-04-01 |
| AU2003267407A1 (en) | 2004-04-23 |
| US20060140849A1 (en) | 2006-06-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5230422B2 (ja) | 機械的に安定なα−酸化アルミニウムに基く触媒 | |
| US9610567B2 (en) | Process for regenerating a catalyst comprising ruthenium oxide for the oxidation of hydrogen chloride | |
| JP5642706B2 (ja) | 塩化水素の酸化用のルテニウム及びニッケル含有触媒 | |
| JP5225377B2 (ja) | 塩化水素の気相酸化用の熱的に安定な触媒 | |
| JP6615670B2 (ja) | 気相酸化による塩素製造のための触媒および方法 | |
| KR101663334B1 (ko) | 사용된 산화루테늄 포함 촉매로부터 루테늄을 회수하는 방법 | |
| JP2009537446A (ja) | 気相酸化による塩素の製造方法 | |
| JP2009537449A (ja) | 気相酸化による塩素の製造方法 | |
| JP2010524673A (ja) | ルテニウム触媒の長期安定性および活性を増加させる方法 | |
| JP2006500216A (ja) | 触媒作用により塩化水素を酸化するための触媒 | |
| JP5572641B2 (ja) | ルテニウム並びに銀及び／又はカルシウムを含む塩化水素の酸化用触媒 | |
| US20100098616A1 (en) | Catalyst and process for preparing chlorine by gas phase oxidation | |
| KR20090015981A (ko) | 기체 상 산화에 의한 염소 제조 방법 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080507 |
|
| A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20080801 |
|
| A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20080808 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080905 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20080930 |