포스겐 제조 방법 및 시스템 document_id A220623041483

황 함유 유기 화합물로부터 유래된 가스는, 포스겐 생산 공정과 같은 공정을 위해 상기 가스를 사용하기 전에 제거해야만 하는 황화수소를 함유한다. 황화수소는, 오염된 가스를 활성 탄소에 통과시킴으로써 상기 가스로부터 부분적으로 제거될 수 있는데, 여기에서 황화수소는 활성 탄소의 기공 내에 물리적으로 흡착된다. 생성된 황은 활성 탄소의 표면에 흡착되고, 결국, 활성 탄소는 그의 표면 상에 황의 적재 때문에 교체되거나 재생될 필요가 있다. 포스겐(즉, COCl2)은 활성 탄소 상에서 일산화탄소 가스(즉, CO)와 염소 가스(즉, Cl2)의 반응에 의해 생성된다. 반응에 사용되는 일산화탄소 가스는 전형적으로 코크스로부터 생성되며, 통상 카본일 설파이드(COS), 카본 다이설파이드(CS2), 및 황화수소(H2S)를 비롯한 수많은 황 화합물에 의해 오염된다. 일산화탄소 가스 스트림이 포스겐 반응 용기로 투입되기 전에, 상기 가스 스트림을 처리하고 바람직하게는 상기 가스로부터 이들 황 화합물을 제거하기 위해 활성 탄소가 사용된다. 그러나, H2S를 제거하는 활성 탄소의 능력은 대부분의 다른 황 화합물을 제거하는 능력보다 낮다. H2S 제거에 대한 이 낮은 능력의 결과로서, H2S는 활성 탄소에서 유출된다. 즉, 포스겐 반응 용기 내로 투입되는 일산화탄소 가스 스트림으로부터 H2S가 제거되지 않으며, 이때 활성 탄소는 다른 황 화합물을 제거하는 것과 관련된 능력이 소모되지 않는다. H2S 제거에 대한 활성 탄소의 조기 소모의 결과로서 몇 개의 단점이 발생한다. 하나의 문제점은 황이 반응 챔버 내의 포스겐 촉매 상에 침착된다는 것이다. 또 다른 문제점은 황의 침착물이 다운스트림 설비, 예를 들어 CO/Cl2 혼합 영역, 포스겐 반응기, 및 포스겐 축합기를 봉쇄한다는 것이다. 또한, 활성 탄소를 제거하고 이를 재생하거나 대체하기 위해 합성 공정을 자주 중단해야할 필요가 있기 때문에, 생산성의 손실이 있다. 따라서, 합성 반응에 투입되기 전에 일산화탄소 가스로부터 황 화합물을 제거하기 위한 더욱 효율적인 시스템이 요망된다. 발명의 요약 본원에서는 포스겐의 제조 시스템 및 방법을 개시한다. 하나의 실시양태에서, 포스겐의 제조 방법은, 금속 산화물-함침된 활성 탄소에 일산화탄소 스트림을 도입하는 단계, 상기 일산화탄소 스트림 중의 황화수소 농도를 감소시켜, 농도가 약 20ppm 이하인 세정된 스트림을 제조하는 단계, 및 상기 세정된 스트림 중의 일산화탄소를 염소와 반응시켜 포스겐을 생산하는 단계를 포함한다. 하나의 실시양태에서, 포스겐 제조 시스템은, 일산화탄소 공급기; 금속 산화물-함침된 활성 탄소; 및 금속 산화물-함침된 활성 탄소 및 염소 공급기의 다운스트림에 위치하며, 이들과 유체 연통하는 반응기를 포함한다. 또 다른 실시양태에서, 포스겐 제조 시스템은 일산화탄소 공급기, 금속 산화물로 함침되지 않은 초기 활성 탄소가 포함된 제 1 황 제거 장치, 상기 제 1 황 제거 장치의 다운스트림에 위치하며 그와 유체 연통하는 금속 산화물-함침된 활성 탄소가 포함된 제 2 황 제거 장치, 상기 제 2 황 제거 장치의 다운스트림에 있으며 그와 유체 연통하는 수분 제거 장치, 및 염소 공급 장치 및 상기 수분 제거 장치의 다운스트림에 위치하며 이들과 유체 연통하는 반응기를 포함한다. 상술한 특징 및 다른 특징들은 하기 도면에 의해 예시되고, 자세하게 설명된다.