上海氯碱氯化氢催化氧化制氯气装置通过专家组审查

专利名称：氯化氢催化氧化制氯气的催化剂及其制备方法和应用
专利类型：发明专利
发明人：梅倩雯,葛琪敏,张伟民,袁茂全,崔巍,陈斌武,孙策
申请号：CN202010860228.3
申请日：20200825
公开号：CN112044445A
公开日：
20201208
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种氯化氢催化氧化制氯气的催化剂及其制备方法和应用，所述的催化剂，由载体和负载在所述的载体上的活性组分组成，活性组分为Cu、La、Ce、Pr、Sm和K元素，所述的载体为变孔径氧化铝。

本发明催化剂通过变孔径氧化铝载体有效缓解因外表面孔道堵塞造成的活性组分负载量低的问题；使催化剂具有活性组分分布均匀，不易流失，提高了催化剂的催化活性。

本发明制备的催化剂在反应条件为体积比HCl:O为2:1，氯化氢的空速为450h，反应温度为380℃，反应压力为0.2Mpa。

反应至1000h时，HCl的转化率为82‑86％。

申请人：上海氯碱化工股份有限公司
地址：201507 上海市金山区化学工业区神工路200号
国籍：CN
代理机构：上海金盛协力知识产权代理有限公司
代理人：罗大忱
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2.1.5实验室制备氯气与氯化氢的制备一、单选题（本大题共13小题，共39.0分）1.某同学用以下装置制备并检验Cl2的性质。

下列说法正确的是()A.图Ⅰ：若MnO2过量，则浓盐酸可全部消耗完B.图Ⅱ：溶液变红证明新制的氯水有强氧化性C.图Ⅲ：瓶口有白雾生成D.图Ⅳ：湿润的有色布条褪色【答案】D【解析】本题考查化学实验方案的评价，为高频考点，涉及气体的制备、性质及实验现象等，把握制备实验及性质实验为解答的关键，侧重分析与实验能力的考查，题目难度不大。

A.浓盐酸与二氧化锰加热生成氯气，稀盐酸与二氧化锰不反应，理论上盐酸不能全部消耗完，故A错误；B.氯水中含HClO，则石蕊先变红后褪色，可说明氯水具有酸性和漂白性，故B错误；C.反应生成氯化铜固体，则观察到产生了棕黄色的烟，故C错误；D.干燥的布条不褪色，而湿润的有色布条褪色，则该装置可说明氯气不具有漂白性，HClO 具有漂白性，故D正确。

故选D。

2.某同学用以下装置制备并检验氯气的性质．下列说法正确的是()A.图Ⅰ：若二氧化锰过量，则浓盐酸可全部消耗完B.图Ⅱ：仅证明新制氯水具有酸性C.图Ⅲ：产生了棕黄色的雾D.图Ⅳ：湿润的有色布条褪色【答案】D【解析】本题考查化学实验方案的评价，为高频考点，涉及气体的制备、性质及实验现象等，把握制备实验及性质实验为解答的关键，侧重分析与实验能力的考查，题目难度不大。

A.图Ⅰ，二氧化锰与浓盐酸反应，随着反应的进行，浓盐酸变稀，二氧化锰不与稀盐酸反应，即使二氧化锰过量，盐酸也不能全部消耗完，故A错误；B.图Ⅱ，溶液先变红后褪色，不仅能证明新制氯水具有酸性，还可以证明新制氯水具有漂白性，故B错误；C.图Ⅲ，铜丝在氯气中燃烧，生成棕黄色的烟，故C错误；D.图Ⅳ，氯气遇到湿润有色布条：Cl2+H2O=HCl+HClO，HClO具有漂白性，湿润的有色布条褪色，故D正确。

故选D。

3.下列有关说法正确的是( )A.ClO2具有还原性，可用于自来水的杀菌消毒B.向含I−的无色溶液中滴加少量新制氯水，再滴加淀粉溶液，加入淀粉后溶液变成蓝色，则氧化性：Cl2>I2C.为测定新制氯水的pH，用玻璃棒蘸取液体滴在pH试纸上，与标准比色卡对照即可D.启普发生器也可用于二氧化锰与浓盐酸反应制备氯气【答案】B【解析】【分析】本题主要考查含氯化合物的性质与用途、制备氯气的装置等，难度不大。

盐酸制备氯气氯化氢氧化制氯气技术的开发成功，不仅对于氯碱平衡、氯资源利用和环境保护以及氯产品生产创新性工艺的开发意义重大，其经济效益也是令人瞩目的。

按照离子膜法生产氯碱工艺的电耗2000-2400千瓦小时/吨氯气计算，如果将每年副产的100万吨氯化氢氧化成氯气，则可节约20-24亿度/年，节约能源的量是相当可观的，由此产生的经济效益将达到10亿元以上。

另外氧化制得的氯气量与副产氯化氢量基本等值，即由100万吨氯化氢可得到近100万吨氯气，其价值可达20亿元。

氯化氢制取氯气的工艺路线：（1）电解法；（2）无机试剂直接氧化法；（3）Deacon反应工艺工程及其改进。

一、电解法：电解盐酸溶液的工艺是由赫司特公司、拜耳公司和伍德公司发展成熟起来的，具有以下特点：（1）从氯化氢原料中回收氯；（2）无污染操作，因为氯化氢已经转化成能再用的高质产品；（3）无需用中和或其它办法来处理盐酸；（4）操作中很少依靠外部提供氯；（5）低能耗；（6）低维修成本；（7）操作简单；（8）节省人力；（9）产量很容易在20%～100%的范围内调节，以满足上游或下游产品的要求；（10）电解槽元件耐用，长期与工厂生产者合作而得的经验，以及伍德公司对世界100余家氯碱厂所提供的产品具有简单而又高度灵活的设计，赫司特公司、拜耳公司于伍德公司协力合作，使其技术取得持续发展。

赫斯特-拜耳-伍德电解槽：盐酸电解槽由多组石墨电极组成，他们以串联的方式连接起来，组成石墨-隔膜-石墨重叠的电解单元，安装形式如同一个压力过滤器。

盐酸的离解发生在竖直的石墨电极两极，电极的一面为阳极，释放氯气；另一面为阴极，释放氢气。

气体沿着竖直的电极上升，在电极板顶部分散，然后通过输送系统到出口。

氯气和氢气分别汇集在阳极和阴极引出气总管。

由特殊PVC布制成的隔膜固定在固定框架上，阻止两种气体混合。

盐酸电解工艺：氯化氢气体由底部进入盐酸吸收塔，塔顶向下喷淋稀盐酸（质量分数17%）或水，通过等温或绝热吸收，生成质量分数为28%～33%的浓盐酸，氯化氢吸收塔材质为石墨或玻璃钢等防腐材料。

汇聚智慧突破创新上海氯碱化工股份有限公司Deacon中试项目组上海氯碱化工股份有限公司技术中心Deacon中试项目组成立于2012年，目前主要人员组成如下：袁茂全，氯碱公司副总经理，教授级高工，博士，曾荣获全国五一劳动奖章；缪晖，技术中心常务副主任，高级工程师，博士，曾被评为上海市第九届杰出青年岗位能手；陈斌武，技术中心总工，高级工程师，硕士，曾被评为华谊集团优秀共产党员；马斌全，技术中心化工研究室主任，高级工程师，硕士，曾被评为华谊集团优秀共产党员；张建，项目组组员，工程师，大学本科，曾荣获上海华谊青年岗位能手标兵称号；沈帅，项目组组员，工程师，工程硕士在读，曾被评为上海华谊青年岗位能手标兵；孙策，项目组组员，助理工程师，硕士；顾海霞，项目组组员，工程师，硕士，曾荣获上海华谊优秀团干部称号；鲁迪，项目组组员，工程师，硕士，曾荣获上海氯碱新长征突击手称号；张龙弟，项目组组员，工程师，大专，曾被评为华谊集团工会积极分子。

Deacon 中试项目组曾荣获“2012-2013年度上海市青年文明号”、“2013年度上海氯碱新长征突击队”称号。

Deacon中试项目组是一支肩负氯碱公司自主开发重任、奋力解决氯碱行业难题的创新团队。

他们在Deacon中试试验研究中，拼搏进取、敢于创新、攻坚克难、永不退缩，为中试装置的设计、建设、运行一路保驾护航，打通了氯化氢催化氧化制氯气的全部工艺流程，为工业化装置的设计和开发提供了可靠的试验数据和设计依据。

一、咬定目标，坚定信念，形成合力推进中试项目前行1、奋力拼搏，不断刷新氯碱速度2012年8月23日，氯化氢催化氧化制氯气千吨级中试设计方案、项目可行性研究报告接受了华谊专家组的评审。

经过整整一天的评审，该项目顺利通过了专家组评审。

华谊专家组在评审会最后的总结中提到，从2008年至今，短短四年我们已经能在这里讨论千吨级中试的问题，Deacon中试项目组再一次刷新了氯碱速度。

老基地试验新项目，蓄须明志见行动。