[發明專利]一種采用微反應器進行氯化氫氧化制備氯氣的方法

有效

• 申請號: 201110032351.7
• 申請日: 2011-01-25
• 公開（公告）號: CN102101650A
• 公開（公告）日: 2011-06-22
• 發明（設計）人: 陳斌;羅務習;孫鯤鵬;樓銀川;吳訓琨;邵亮鋒;華衛琦;丁建生
• 申請（專利權）人: 寧波萬華聚氨酯有限公司;煙臺萬華聚氨酯股份有限公司
• 主分類號: C01B7/04
• 分類號: C01B7/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種采用微反應器進行氯化氫氧化制備氯氣的方法，其特征在于，該方法是將包含分子氧的氣流氣相和含有氯化氫的氣流氣相充分混合后預熱至反應溫度300～400℃，將預熱后的混合氣體通入微反應器中在催化劑的作用下發生氧氯化反應產生氯氣，同時將反應放出的熱量用于對后進入微反應器的反應混合氣體的預熱。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，具體操作步驟如下：

(A)、將包含分子氧的氣流氣相和含有氯化氫的氣流氣相連續地通入微反應器自身耦合的混合微通道中充分混合，然后進入二級加熱器中預熱至300～400℃，預熱后的氣體進入微反應器的反應微通道中在催化劑的作用下發生氧氯化反應，反應放出的熱量被后進入混合微通道的包含氯化氫和分子氧的氣流吸收，并通過微反應器中的內換熱段將多余的熱量移走，保持微反應器內溫度在300～400℃；

(B)、吸收了反應熱的包含氯化氫和分子氧的氣流從微反應器的混合微通道中流出并進入二級加熱器中，從二級加熱器中流出的混合氣流的溫度在300～400℃之間，進入微反應器進行氧氯化反應；

(C)、經氧氯化反應后的混合氣體通過微反應器氣體出口，最終產物分離得到氯氣。

3.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，步驟(A)中，分子氧與氯化氫氣體的摩爾比為1∶8～8∶1，所述含有氯化氫的氣流氣相中的有機物雜質含量以質量計≤500ppm。

4.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，反應壓力為＜0.8Mpa的常低壓。

5.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，包含分子氧的氣流氣相和含有氯化氫的氣流氣相在微反應器中的氣時空速為0.01～10h^-1。

6.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述催化劑是將銅系或釕系催化劑涂敷在所述反應微通道壁表面，涂覆方式可以為直接腹膜法、物理黏合法、直接熔煉合金法、氣相沉積法、化學沉淀法、浸漬法、表面功能化后嫁接法、刻蝕后鑲嵌法。

7.根據權利要求1-6所述的方法，其特征在于：所述的微反應器包括上蓋板(1)、下蓋板(5)及位于上下蓋板之間的反應板(3)，上蓋板(1)、下蓋板(5)及反應板(3)固定連接，反應板(3)上設置有一條以上反應微通道(8)，氧氯化反應在反應微通道(8)內進行；上蓋板(1)和下蓋板(5)的內壁中分別開設有混合微通道(6)，并通過反應板(3)上的通孔將上下蓋板內的混合微通道(6)串聯；微反應器內還設置有內換熱段，所述的內換熱段是由開設在上、下蓋板側壁內的換熱微通道(12)構成，分別位于上、下蓋板側壁內的換熱微通道(12)通過開設在反應板(3)上的通孔(13)串聯；在微反應器的兩側分別開設有熱電偶插槽(2)。

8.根據權利要求7所述的方法，其特征在于，所述反應微通道(8)的水力直徑為0.001～5mm。

9.根據權利要求8所述的方法，其特征在于步驟(B)中，該微反應器的有效面積(A)和它的反應體積比大于100m²/m³，且該微反應器的傳熱系數(U)大于400W/m².K。