氯化氢催化氧化技术应用进展
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直 接 氧 化 法 是 利 用 ＭｎＯ：、Ｈ：Ｏ：、ＮＯ 等 无 机 氧 化 剂直 接 氧化 ＨＣ１制 备 氯气 的一种 方 法 ，典 型 的有
２０
中国氯碱
２０１８年 第 ２期
Ｗｅｌｄｓｏｎ法 、Ｋｅｌ—Ｃｈｌｏｒ过程 和 ＤＥＧＵＳＳＡ法等 。直 接 氧 化 法 存 在 反 应 设 备 复 杂 、产 物 分 离 困 难 、能耗 较 大 、废 液处 理难 等 问题 ，因而 不能 得 到广泛 应 用 。
△Ｒ ＝一１ １４．４０８ ｋＪ／ｍｏｌ
第 ２期 ２０１８年 ２月
中国氯碱 Ｃｈｉｎａ Ｃｈｌｏｒ－Ａｌｋａｌｉ
ＮＯ．２ Ｆｅｂ．，２０１８
１９
源自文库
氯化氢催 化氧化技术应 用进展
刘 建 祁 （福建 省 东 南电化股 份有 限公 司，福建 福 州 ３５０３０９）
摘 要 ：氯 化 氢 催 化 氧 化 制 氯 气 即 Ｄｅａｃｏｎ过 程 ，是 一 种 实现 工 业 副 产 氯 化 氢 循 环 利 用 的 可 持 续 发 展 途 径 。本文介 绍 了氯化 氢催 化 氧化 催化 剂 、反 应 器及设 备 材质 的研 究进 展 ，分 析 了氯 化 氢催 化 氧化 的 发 展 前 景 。 关键 词 ：氯化 氢 ；氧 气 ；氯 气 ；催 化 剂 ；氧化 ；Ｄｅａｃｏｎ 中图分 类 号 ：ＴＱ１２４．４ １６ 文 献标 识 码 ：Ｂ 文 章编 号 ：１００９—１７８５（２０１８）０２—００１９—０７
Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｐｒｏｇｒｅｓｓ ｏｆ ｃａｔａｌｙｔｉｃ ｏｘｉｄａｔｉｏｎ ｏｆ ｈｙｄｒｏｇｅｎ ｃｈｌｏｒｉｄｅ
ＬｌＵ Ｊ／ａｎ一０ｔ （Ｆｕｊｉａｎ Ｓｏｕｔｈｅａｓｔ Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｆｕｚｈｏｕ ３５０３０９，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｃａｔａｌｙｔｉｃ ｏｘｉｄａｔｉｏｎ ｏｆ ｈｙｄｒｏｇｅｎ ｃｈｌｏｒｉｄｅ ｔｏ ｃｈｌｏｒｉｎｅ，ｓｏ－ｃａｌｌｅｄ Ｄｅａｃｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ，ｉｓ ａ ｓｕｓｔａｉｎａｂｌｅ ｒｏｕｔｅ ｆｏｒ ｒｅｃｙｃｌｉｎｇ ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｈｙｄｒｏｇｅｎ ｃｈｌｏｒｉｄｅ ｂｙｐｒｏｄｕｃｔ．Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ｔｈｅ ｒｅｓｅａｒｅｈ ｐｒｏｇｒｅｓｓ ｏｆ ｃａｔａｌｙｔｉｃ ｏｘｉｄａｔｉｏｎ ｏｆ ｈｙｄｒｏｇｅｎ ｃｈｌｏｒｉｄｅ ｃａｔａｌｙｓｔ，ｒｅａｃｔｏｒ ａｎｄ ｅｑｕｉｐｍ ｅｎｔ ｍ ａｔｅｒｉａｌｓ．Ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｐｒｏｓｐｅｃｔ ａｎｄ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ ｈｙｄｒｏｇｅｎ ｃｈｌｏｒｉｄｅ ｃａｔａｌｙｔｉｃ ｏｘｉｄａｔｉｏｎ ｗｅｒｅ ａｎａｌｙｚｅｄ． Ｋ ｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｈｙｄｒｏｇｅｎ ｃｈｌｏｒｉｄｅ；ｏｘｙｇｅｎ；ｃｈｌｏｒｉｎｅ；ｃａｔａｌｙｓｔ；ｏｘｉｄａｔｉｏｎ；Ｄｅａｃｏｎ
催 化 氧化 法 （Ｄｅａｃｏｎ制 氯 法 ）是 在 催 化 剂 条 件 下 ，用 氧 气将 ＨＣ１氧 化 为 氯 气 和 Ｈ：Ｏ的 方 法 ，具 有 ＨＣ１原料 适 应性 强 、能耗 低 、操作 稳 定 等优 点 的催 化 氧 化 法 就成 为 国内外 氯 化氢 制 氯 技 术 发 展 的热 点 。 当前 氯 化氢 催 化 氧 化法 制氯 技术 ，国 际上 已通 过 日 本 住友 化 学株 式会 社实 现 了产业 化 。
本 文 主要 对 催 化氧 化 法 （Ｄｅａｃｏｎ制氯 法 ）工 艺 、 反 应 器 、催 化剂 、设 备材 质进 行探 讨 。
１ 催化氧化 （Ｄｅａｃｏｎ制氯法 ）工 艺过 程
催 化 氧 化 （Ｄｅａｃｏｎ制 氯 法 ）工 艺 过 程 其 化 学 方 程 式 可表 述为 ：
Ｏ２（ｇ）＋４ＨＣＩ（ｇ）—斗２Ｃｌ２（ｇ）＋２Ｈ２０（ｇ）
氯 气 是重 要 的基 础化 工 原 料 ，其 主 要 产 业领 域 为 化 工合 成 材 料 和有 机 氯 中 间体 。然 而 ，在 大多 数 涉 氯 的反 应 过 程 中氯 资 源 的利 用 率很 低 ，对 于 以光 气 为 原料 的反应 过 程 （如 异 氰 酸酯 等 ），氯 只是 反 应 过 程 中 的载 体 ，完 全 没 有 进 入 最 终 的 目标 产 品 ， １００％的氯 都转 化成 氯化 氢 。大 量 的副产 氯化 氢被 制 成 盐 酸后 外 售 ，或 用石 灰 水 等碱 中和 并 用 大量 水 稀 释 后排 放 ，大 大 降低 了氯 资 源 的使 用 价值 。大 量 副 产 氯 化 氢 的 出路 问题 已成 为 制 约 涉 氯 行 业 可 持 续 发 展 的共 性难 题 。将 副产 氯 化 氢制 成 氯 ，并 加 人 到 产 业 链 中 ，则 能 构 成 原 子 经 济 反 应 系 统 ，使 得 氯 元 素“闭合”循环 ，这种氯资源循环利用模式具有普遍 适用 性 。
因此 ，可 工业 化 的将 氯化 氢 制 成 氯 气 的方 法 已
经受 到相关 行业 的持 续关 注 。 目前 能够 实 现该过 程 的 方 法 有 ３类 ，即 电解 法 Ｉ１ｌ、直 接 氧 化 法 【２Ｊ和 催 化 氧 化 法 ｌ引。
电解法 是 通 过 电解 的方 式 将 ＨＣ１转 化 为氯 气 ， 可 分 为干 法 和湿 法 。其 中干 法 处 于 中试 期 ，对 于 湿 法 虽 然 拜 耳 、伍 德 公 司 通 过 持 续 改 进 ，建 成 氧 阴极 （ＯＤＣ）电解 盐 酸制 氯 气 的工业 化 生 产 装置 ，并 稳 定 运行 。但电解法存在运行成本高 、投资大等不足 ，同 时 ，电解 过程 对 盐 酸 原料 中 的 杂 质非 常敏 感 ，而 副 产 的 ＨＣ１气 体 或 盐 酸 中都 或 多 或 少 地 含 有 其 他 杂 质 ，因此盐 酸 电解 制 氯 技术 暂 时 无 法得 到 大 面 积 的 推 广应 用 。
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中国氯碱
２０１８年 第 ２期
Ｗｅｌｄｓｏｎ法 、Ｋｅｌ—Ｃｈｌｏｒ过程 和 ＤＥＧＵＳＳＡ法等 。直 接 氧 化 法 存 在 反 应 设 备 复 杂 、产 物 分 离 困 难 、能耗 较 大 、废 液处 理难 等 问题 ，因而 不能 得 到广泛 应 用 。
△Ｒ ＝一１ １４．４０８ ｋＪ／ｍｏｌ
第 ２期 ２０１８年 ２月
中国氯碱 Ｃｈｉｎａ Ｃｈｌｏｒ－Ａｌｋａｌｉ
ＮＯ．２ Ｆｅｂ．，２０１８
１９
源自文库
氯化氢催 化氧化技术应 用进展
刘 建 祁 （福建 省 东 南电化股 份有 限公 司，福建 福 州 ３５０３０９）
摘 要 ：氯 化 氢 催 化 氧 化 制 氯 气 即 Ｄｅａｃｏｎ过 程 ，是 一 种 实现 工 业 副 产 氯 化 氢 循 环 利 用 的 可 持 续 发 展 途 径 。本文介 绍 了氯化 氢催 化 氧化 催化 剂 、反 应 器及设 备 材质 的研 究进 展 ，分 析 了氯 化 氢催 化 氧化 的 发 展 前 景 。 关键 词 ：氯化 氢 ；氧 气 ；氯 气 ；催 化 剂 ；氧化 ；Ｄｅａｃｏｎ 中图分 类 号 ：ＴＱ１２４．４ １６ 文 献标 识 码 ：Ｂ 文 章编 号 ：１００９—１７８５（２０１８）０２—００１９—０７
Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｐｒｏｇｒｅｓｓ ｏｆ ｃａｔａｌｙｔｉｃ ｏｘｉｄａｔｉｏｎ ｏｆ ｈｙｄｒｏｇｅｎ ｃｈｌｏｒｉｄｅ
ＬｌＵ Ｊ／ａｎ一０ｔ （Ｆｕｊｉａｎ Ｓｏｕｔｈｅａｓｔ Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｆｕｚｈｏｕ ３５０３０９，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｃａｔａｌｙｔｉｃ ｏｘｉｄａｔｉｏｎ ｏｆ ｈｙｄｒｏｇｅｎ ｃｈｌｏｒｉｄｅ ｔｏ ｃｈｌｏｒｉｎｅ，ｓｏ－ｃａｌｌｅｄ Ｄｅａｃｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ，ｉｓ ａ ｓｕｓｔａｉｎａｂｌｅ ｒｏｕｔｅ ｆｏｒ ｒｅｃｙｃｌｉｎｇ ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｈｙｄｒｏｇｅｎ ｃｈｌｏｒｉｄｅ ｂｙｐｒｏｄｕｃｔ．Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ｔｈｅ ｒｅｓｅａｒｅｈ ｐｒｏｇｒｅｓｓ ｏｆ ｃａｔａｌｙｔｉｃ ｏｘｉｄａｔｉｏｎ ｏｆ ｈｙｄｒｏｇｅｎ ｃｈｌｏｒｉｄｅ ｃａｔａｌｙｓｔ，ｒｅａｃｔｏｒ ａｎｄ ｅｑｕｉｐｍ ｅｎｔ ｍ ａｔｅｒｉａｌｓ．Ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｐｒｏｓｐｅｃｔ ａｎｄ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ ｈｙｄｒｏｇｅｎ ｃｈｌｏｒｉｄｅ ｃａｔａｌｙｔｉｃ ｏｘｉｄａｔｉｏｎ ｗｅｒｅ ａｎａｌｙｚｅｄ． Ｋ ｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｈｙｄｒｏｇｅｎ ｃｈｌｏｒｉｄｅ；ｏｘｙｇｅｎ；ｃｈｌｏｒｉｎｅ；ｃａｔａｌｙｓｔ；ｏｘｉｄａｔｉｏｎ；Ｄｅａｃｏｎ
催 化 氧化 法 （Ｄｅａｃｏｎ制 氯 法 ）是 在 催 化 剂 条 件 下 ，用 氧 气将 ＨＣ１氧 化 为 氯 气 和 Ｈ：Ｏ的 方 法 ，具 有 ＨＣ１原料 适 应性 强 、能耗 低 、操作 稳 定 等优 点 的催 化 氧 化 法 就成 为 国内外 氯 化氢 制 氯 技 术 发 展 的热 点 。 当前 氯 化氢 催 化 氧 化法 制氯 技术 ，国 际上 已通 过 日 本 住友 化 学株 式会 社实 现 了产业 化 。
本 文 主要 对 催 化氧 化 法 （Ｄｅａｃｏｎ制氯 法 ）工 艺 、 反 应 器 、催 化剂 、设 备材 质进 行探 讨 。
１ 催化氧化 （Ｄｅａｃｏｎ制氯法 ）工 艺过 程
催 化 氧 化 （Ｄｅａｃｏｎ制 氯 法 ）工 艺 过 程 其 化 学 方 程 式 可表 述为 ：
Ｏ２（ｇ）＋４ＨＣＩ（ｇ）—斗２Ｃｌ２（ｇ）＋２Ｈ２０（ｇ）
氯 气 是重 要 的基 础化 工 原 料 ，其 主 要 产 业领 域 为 化 工合 成 材 料 和有 机 氯 中 间体 。然 而 ，在 大多 数 涉 氯 的反 应 过 程 中氯 资 源 的利 用 率很 低 ，对 于 以光 气 为 原料 的反应 过 程 （如 异 氰 酸酯 等 ），氯 只是 反 应 过 程 中 的载 体 ，完 全 没 有 进 入 最 终 的 目标 产 品 ， １００％的氯 都转 化成 氯化 氢 。大 量 的副产 氯化 氢被 制 成 盐 酸后 外 售 ，或 用石 灰 水 等碱 中和 并 用 大量 水 稀 释 后排 放 ，大 大 降低 了氯 资 源 的使 用 价值 。大 量 副 产 氯 化 氢 的 出路 问题 已成 为 制 约 涉 氯 行 业 可 持 续 发 展 的共 性难 题 。将 副产 氯 化 氢制 成 氯 ，并 加 人 到 产 业 链 中 ，则 能 构 成 原 子 经 济 反 应 系 统 ，使 得 氯 元 素“闭合”循环 ，这种氯资源循环利用模式具有普遍 适用 性 。
因此 ，可 工业 化 的将 氯化 氢 制 成 氯 气 的方 法 已
经受 到相关 行业 的持 续关 注 。 目前 能够 实 现该过 程 的 方 法 有 ３类 ，即 电解 法 Ｉ１ｌ、直 接 氧 化 法 【２Ｊ和 催 化 氧 化 法 ｌ引。
电解法 是 通 过 电解 的方 式 将 ＨＣ１转 化 为氯 气 ， 可 分 为干 法 和湿 法 。其 中干 法 处 于 中试 期 ，对 于 湿 法 虽 然 拜 耳 、伍 德 公 司 通 过 持 续 改 进 ，建 成 氧 阴极 （ＯＤＣ）电解 盐 酸制 氯 气 的工业 化 生 产 装置 ，并 稳 定 运行 。但电解法存在运行成本高 、投资大等不足 ，同 时 ，电解 过程 对 盐 酸 原料 中 的 杂 质非 常敏 感 ，而 副 产 的 ＨＣ１气 体 或 盐 酸 中都 或 多 或 少 地 含 有 其 他 杂 质 ，因此盐 酸 电解 制 氯 技术 暂 时 无 法得 到 大 面 积 的 推 广应 用 。