ВАНАДИЕВЫЙ КАТАЛИЗАТОР ОКИСЛЕНИЯ ХЛОРИСТОГО ВОДОРОДА В ХЛОР МОЛЕКУЛЯРНЫМ КИСЛОРОДОМ Российский патент 2012 года по МПК C01B7/04 B01J23/22 B01J23/04 B01J27/16 B01J27/55 

Изобретение относится к области технологии получения хлорорганических соединений и производства галогенов. В этих областях, как и в других технологиях, возникает задача регенерации молекулярного хлора окислением хлористого водорода, отхода различных производств. Катализаторы окисления хлористого водорода в хлор являются неотъемлемыми веществами, необходимыми для проведения этого процесса.

Известен катализатор окисления хлористого водорода молекулярным кислородом на основе хлорида меди (процесс Дикона [US 85370, 1868]). Недостатки этого катализатора заключаются в низкой его активности и высокой температуре проведения процесса, при которой равновесие процесса окисления сдвинуто в сторону исходных реагентов. Это приводит к образованию сложной смеси целевого продукта, хлора, с исходными реагентами - хлористым водородом и кислородом. Выделение хлора из этой смеси технологически сложно.

Известен катализатор окисления хлористого водорода молекулярным кислородом на основе оксида рутения при 200-380°C [US 6713035]. Этот катализатор характеризуется высокой производительностью, но основной его недостаток заключается в высокой стоимости каталитически активного компонента, диоксида рутения.

Известен катализатор окисления хлористого водорода молекулярным кислородом на основе оксида хрома при 350-450°C [US 4774070, 1988]. В соответствии с известным способом смесь хлористого водорода и кислорода пропускают через слой оксидно-хромового катализатора. Катализатор характеризуется высокой производительностью, до 660 г хлора на 1 кг катализатора в час при температуре 400°C, но при 350°C скорость процесса падает до 220 г хлора на 1 кг катализатора в час. В результате основной недостаток известного катализатора заключается в низкой скорости процесса при температурах 350°C и ниже. Другой недостаток состоит в сложности выделения целевого продукта из получаемой при высоких температурах смеси его с реагентами.

Известен катализатор окисления хлористого водорода молекулярным кислородом на основе ванадиевого ангидрида, пиросульфатов и сульфатов натрия и калия [US 4269817, 1981]. Известный катализатор характеризуется низкой производительностью до 10-20 г хлора на 1 кг катализатора в час при 275-525°C, и в этом состоит его основной недостаток.

Наиболее близким по существу к заявляемому изобретению является катализатор окисления хлористого водорода молекулярным кислородом на основе ванадиевого ангидрида и хлоридов лития и калия [RU 2373139, 2009]. Известный катализатор состоит из 15-85 мас.% ванадиевого ангидрида, 4-52 мас.% хлорида калия и 3-43 мас.% хлорида лития. Катализатор характеризуется высокой каталитической активностью до 240 г хлора на 1 кг катализатора в час при 350°C.

Основной недостаток известного катализатора состоит в низкой его стабильности в условиях процесса: катализатор теряет массу со скоростью 5-20 мас.% в час. Такая высокая скорость потери веса катализатора обусловлена образованием летучего ванадилхлорида (Т_кип 127°C) из ванадиевого ангидрида и хлоридов лития и калия в условиях процесса окисления хлористого водорода.

Другой недостаток известного катализатора заключается в низкой температуре начала его плавления, вследствие чего его невозможно использовать как твердый гетерогенный катализатор при температурах более 400°C. Плавление и слеживание катализатора при высоких температурах обусловлено тем, что хлориды лития и калия образуют легкоплавкую эвтектику (Т_пл 352°C).

Таким образом, отмеченные недостатки известного продукта обусловлены его существенными признаками - использованием ванадиевого ангидрида и хлоридов калия и лития в качестве компонентов катализатора.

Цель заявляемого изобретения - повышение стабильности катализатора окисления хлористого водорода и расширение температурного диапазона его устойчивой работы.

Поставленная цель достигается тем, что патентуемое вещество, ванадиевый катализатор окисления хлористого водорода кислородом, согласно заявляемому изобретению, в качестве компонентов содержит ванадаты аммония, калия, натрия или лития (2,5-10 мас.% ванадия от общей массы катализатора), сульфаты и гидроксиды калия, натрия или лития (1,2-21,6 мас.% щелочного металла от общей массы катализатора) и фосфорную кислоту (2-35 мас.% от общей массы катализатора), нанесенные на силикагель или оксид алюминия (остальное, до 100 мас.%) с удельной поверхностью от 80 до 800 м²/г, объемом пор от 0,3 до 4,5 мл/г и размером частиц от 0,1 до 20 мм.

Катализатор, содержащий добавки сульфатов и гидроксидов калия, натрия или лития и фосфорную кислоту вместо хлоридов калия и лития в соответствии с предлагаемым способом, оказывается намного более стабильным по сравнению с известным катализатором. Высокая стабильность заявляемого катализатора с добавками сульфатов металлов и фосфорной кислоты обусловлена образованием фосфата ванадила и смешанных сульфатов ванадия и калия, натрия или лития. Эти соединения более устойчивы по сравнению с ванадиевым ангидридом в условиях процесса, а это приводит к снижению равновесной концентрации ванадилхлорида и повышению стабильности катализатора окисления хлористого водорода в соответствии с заявляемым способом по сравнению с прототипом от 2,5 до 33 раз.

Кроме того, нанесение растворимых форм ванадия на поверхность силикагеля или оксида алюминия приводит к сорбции жидких активных компонентов катализатора поверхностью твердого сорбента при рабочих температурах процесса, и это делает заявляемый катализатор механически прочным, неслеживающимся (при высоких температурах) по сравнению с прототипом.

Общие признаки заявляемого способа и прототипа - применение соединений ванадия в катализаторах окисления хлористого водорода молекулярным кислородом.

Отличительными признаками заявляемого изобретения являются использование ванадатов аммония, калия, натрия или лития (2,5-10 мас.% ванадия от общей массы катализатора), сульфатов и гидроксидов калия, натрия или лития (1,2-21,6 мас.% щелочного металла от общей массы катализатора) и фосфорной кислоты (2-35 мас.% от общей массы катализатора), нанесенных на силикагель или оксид алюминия (остальное, до 100 мас.%) с удельной поверхностью от 80 до 800 м²/г, объемом пор от 0,3 до 4,5 мл/г и размером частиц от 0,1 до 20 мм, в качестве компонентов катализатора для проведения процесса окисления хлористого водорода.

Технический результат заявляемого изобретения заключается в повышении стабильности катализатора окисления хлористого водорода от 2,5 до 33 раз, а также в расширении рабочих температур катализатора до 450°C.

Названные отличительные признаки обусловливают достижение технических результатов заявляемого изобретения: повышение стабильности катализатора окисления хлористого водорода от 2,5 до 33 раз, а также расширение диапазона рабочих температур катализатора до 450°C.

Технический результат заявляемого изобретения наблюдается при использовании в качестве компонентов катализатора ванадатов аммония, калия, натрия или лития (2,5-10 мас.% ванадия от общей массы катализатора), сульфатов и гидроксидов калия, натрия или лития (1,2-21,6 мас.% щелочного металла от общей массы катализатора) и фосфорной кислоты (2-35 мас.% от общей массы катализатора), нанесенные на силикагель или оксид алюминия (остальное, до 100 мас.%) с удельной поверхностью от 80 до 800 м²/г, объемом пор от 0,3 до 4,5 мл/г и размером частиц от 0,1 до 20 мм. При содержании ванадия в катализаторе, меньшем названных количеств, его активность падает практически до нуля вследствие низкой концентрации активного компонента. При содержаниях ванадия в катализаторе, больших названного количества, его активность падает ниже показателей прототипа вследствие низкой активности в разрабатываемом процессе образующихся в этих случаях твердых ванадатов. Если содержание фосфорной кислоты, сульфатов и гидроксидов калия, натрия или лития выходит за пределы указанных диапазонов, то стабильность катализатора резко падает ниже показателей прототипа. Снижение удельной поверхности и объема пор силикагеля или окиси алюминия ниже указанных величин, а также увеличение размера гранул катализатора более 20 мм приводят к падению скорости процесса. Сокращение размера гранул менее 0,1 мм и увеличение объема пор более 4,5 мл/г приводит к росту гидродинамического сопротивления слоя катализатора и падению его прочности, соответственно, и не позволяет обеспечить высокие скорости процесса.

Способ подтверждается конкретными примерами.

Пример 1 (прототип). Для приготовления катализатора было взято 5,456 г V₂O₅ (х.ч.), 1,009 г LiCl (ч.д.а.) и 1,208 г KCl (х.ч.). Соотношение компонентов V₂O₅:LiCl:KCl=71 мас.%:13 мас.%:16 мас.% соответственно. Смесь перетиралась в ступке и прокаливалась в стеклянной пробирке при 370°C в течение трех часов. Спекшаяся масса подвергалась дроблению, размолу и просеиванию с отбором фракции 0.63-1 мм. 1 г полученного катализатора - прототип-1 загружали в U-образную стеклянную трубку с внутренним диаметром 6 мм.

Для приготовления реакционной газовой смеси 200 мл HCl (концентрация 34%, ρ=1,17 г/см³) помещали в стеклянную пробирку с газоотводом, где создавался небольшой вакуум. Через слой HCl при Т=50°C барботировался атмосферный воздух. Газовая смесь содержала 33 об.% HCl, 3,3 об.% H₂O и 63,7 об.% воздуха.

Полученную газовую смесь пропускали через слой катализатора, загруженный в U-образный реактор, при 270°C в течение 1 часа. На катализаторе протекал процесс окисления хлороводорода до молекулярного хлора. Выделяющаяся после реакции газовая смесь поступала в поглотительную склянку, наполненную 1 М раствором KI, где происходило поглощение Cl₂. Раствор иодида калия постепенно приобретал коричневую окраску за счет выделяющегося I₂. Количество образующегося I₂ определяли прямым титрованием тиосульфатом натрия в присутствии коллоидного раствора крахмала в качестве индикатора.

Стабильность катализатора оценивали по потере его массы, измеряя вес реактора с катализатором до и после процесса.

Производительность катализатора-прототипа-1 при 270°C составляла 60 г Cl₂ на кг катализатора в час. Потеря массы катализатора за счет образования летучего ванадилхлорида составила 5 мас.% в час в пересчете на исходную массу оксида ванадия в катализаторе.

Пример 2 (прототип). Для проведения опыта был взят 1 г катализатора-прототипа-1, приготовление газовой смеси, методику проведения реакции и анализ выделяющихся газов проводили аналогично примеру-прототипу 1.

Газовую смесь подавали в U-образную трубку, содержащую навеску катализатора, нагретую до 370°C. Продолжительность процесса составляла 1 час.

Производительность катализатора-прототипа-1 при 370°C составляла 240 г Cl₂ на кг катализатора в час. Потеря массы катализатора за счет образования летучего ванадилхлорида составила 20 мас.% в час в пересчете на исходную массу оксида ванадия в катализаторе.

Пример 3. Для приготовления катализатора было взято 0,20 г NH₄VO₃ (х.ч.), 2,00 г NaVO₃ (х.ч.), 0,10 г LiOH (ч.д.а.), 0,20 г K₂SO₄ (ч.д.а.), 0,20 г H₃PO₄, 7,30 г SiO₂ (х.ч., удельная поверхность 80 м²/г, объем пор 0,30 мл/г, фракция с размером частиц от 0,3 до 0,6 мм). Соотношение компонентов смеси NH₄VO₃:NaVO₃:LiOH:K₂SO₄:H₃PO₄:SiO₂=2,0 мас.%:20,0 мас.%:1,0 мас.%:2,0 мас.%:2,0 мас.%:73,0 мас.%, соответственно. Содержание ванадия 9,3 мас.% от общей массы катализатора, содержание щелочных металлов в виде сульфатов и гидроксидов 1,2 мас.% от общей массы катализатора. Растворами (разумнее было бы сначала пропитывать силикагель кислыми растворами, а затем уже щелочными) NH₄VO₃, NaVO₃, LiOH, K₂SO₄ и фосфорной кислоты пропитывали гранулы силикагеля. Затем гранулы сушили и прокаливали в стеклянной пробирке при 370°C в течение трех часов. Полученный таким образом катализатор использовали для проведения опыта.

Приготовление газовой смеси, методику проведения реакции и анализ выделяющихся газов проводили аналогично примеру 1.

Производительность процесса при Т=370°C составила 280 г Cl₂ на 1 кг катализатора в час.

Потеря массы катализатора составила 18 мас.% в час в пересчете на исходную массу оксида ванадия в катализаторе.

Пример 4. Для приготовления катализатора было взято 2,50 г KVO₃ (х.ч.), 0,50 г LiOH (ч.д.а.), 3,00 г K₂SO₄ (ч.д.а.), 2,00 г H₃PO₄, 3,90 г SiO₂ (х.ч., удельная поверхность 400 м²/г, объем пор 1,2 мл/г, фракция с размером частиц от 0,4 до 0,6 мм). Соотношение компонентов смеси KVO₃:LiOH:K₂SO₄:H₃PO₄:SiO₂=21,0 мас.%:4,2 мас.%:25,2 мас.%:16,8 мас.%:32,8 мас.%, соответственно. Содержание ванадия 7,8 мас.% от общей массы катализатора, содержание щелочных металлов в виде сульфатов и гидроксидов 12,5 мас.% от общей массы катализатора. Эксперимент проводили так же, как описано в примере 1.

Полученную газовую смесь пропускали через слой катализатора, загруженный в U-образный реактор, при 370°C. Продолжительность процесса составляла 1 час.

Производительность процесса при Т=370°C составила 460 г Cl₂ на 1 кг катализатора в час.

Потеря массы катализатора составила 4 мас.% в час в пересчете на исходную массу оксида ванадия в катализаторе.

Пример 5. Для приготовления катализатора было взято 1,00 г KVO₃ (х.ч.), 0,3 г LiOH (ч.д.а.), 0,10 г NaOH (ч.д.а.), 0,10 г KOH (ч.д.а.), 1,00 г Li₂SO₄ (ч.д.а.), 0,8 г Na₂SO₄ (ч.д.а.), 2,20 г K₂SO₄ (ч.д.а.), 1,00 г NH₃PO₄, 4,80 г SiO₂ (х.ч., удельная поверхность 800 м²/г, объем пор 4,5 мл/г, фракция с размером частиц от 0,6 до 1 мм. Соотношение компонентов смеси KVO₃:LiOH:NaOH:КОН:Li₂SO₄:Na₂SO₄:K₂SO₄:H₃PO₄:SiO₂=8,8 мас.%:2,7 мас.%:0,9 мас.%:0,9 мас.%:8,8 мас.%:7,1 мас.%:19,5 мас.%:8,8 мас.%:42,5 мас.%, соответственно. Содержание ванадия 3,3 мас.% от общей массы катализатора, содержание щелочных металлов в виде сульфатов и гидроксидов 14,0 мас.% от общей массы катализатора. Эксперимент проводили так же, как описано в примере 1.

Полученную газовую смесь пропускали через слой катализатора, загруженный в U-образный реактор, при 450°C. Продолжительность процесса составляла 1 час.

Производительность процесса при Т=450°C составила 1190 г Cl₂ на 1 кг катализатора в час.

Потеря массы катализатора составила 8 мас.% в час в пересчете на исходную массу оксида ванадия в катализаторе.

Пример 6. Для приготовления катализатора было взято 0,80 г NH₄VO₃ (х.ч.), 1,00 г LiOH (ч.д.а.), 0,10 г К₂SO₄ (ч.д.а.), 2,50 г H₃PO₄:5,60 г SiO₂ (х.ч., удельная поверхность 400 м²/г, объем пор 3 мл/г, фракция с размером частиц от 0,4 до 0,6 мм). Соотношение компонентов смеси NH₄VO₃:LiOH:К₂SO₄:H₃PO₄:SiO₂=8,0 мас.%:10,0 мас.%:1,0 мас.%:25,0 мас.%:56,0 мас.%, соответственно. Содержание ванадия 3,5 мас.% от общей массы катализатора, содержание щелочных металлов в виде сульфатов и гидроксидов 3,3 мас.% от общей массы катализатора. Эксперимент проводили так же, как описано в примере 1.

Полученную газовую смесь пропускали через слой катализатора, загруженный в U-образный реактор, при 275°C. Продолжительность процесса составляла 1 час.

Производительность процесса при Т=275°C составила 90 г Cl₂ на 1 кг катализатора в час.

Потеря массы катализатора составила 0,3 мас.% в час в пересчете на исходную массу оксида ванадия в катализаторе.

Пример 7. Для приготовления катализатора было взято 0,80 г NaVO₃ (х.ч.), 0,70 г LiOH (ч.д.а.), 0,20 г Li₂SO₄ (ч.д.а.), 3,50 г H₃PO₄: 4,80 г SiO₂ (х.ч., удельная поверхность 600 м²/г, объем пор 2 мл/г, фракция с размером частиц от 10 до 20 мм). Соотношение компонентов смеси NaVO₃:LiOH:Li₂SO₄:H₃PO₄:SiO₂=8,0 мас.%:7,0 мас.%:2,0 мас.%:35,0 мас.%:48,0 мас.%, соответственно. Содержание ванадия 3,3 мас.% от общей массы катализатора, содержание щелочных металлов в виде сульфатов и гидроксидов 2,3 мас.% от общей массы катализатора. Эксперимент проводили в реакторе внутренним диаметром 30 мм, остальные условия аналогично примеру 1.

Полученную газовую смесь пропускали через слой катализатора, загруженный в U-образный реактор, при 370°C. Продолжительность процесса составляла 1 час.

Производительность процесса при Т=370°C составила 220 г Cl₂ на 1 кг катализатора в час.

Потеря массы катализатора составила 0,6 мас.% в час в пересчете на исходную массу оксида ванадия в катализаторе.

Пример 8. Для приготовления катализатора было взято 0,85 г LiVO₃ (х.ч.), 0,20 г LiOH (ч.д.а.), 2,50 г Na₂SO₄ (ч.д.а.), 0,70 г H₃PO₄:6,40 г SiO₂ (х.ч., удельная поверхность 200 м²/г, объем пор 1,2 мл/г, фракция с размером частиц от 0,4 до 0,6 мм. Соотношение компонентов смеси LiVO₃:LiOH:Na₂SO₄:H₃PO₄:SiO₂=8,0 мас.%:1,9 мас.%:23,5 мас.%:6,6 мас.%:60,1 мас.%, соответственно. Содержание ванадия 3,8 мас.% от общей массы катализатора, содержание щелочных металлов в виде сульфатов и гидроксидов 8,2 мас.% от общей массы катализатора. Эксперимент проводили так же, как описано в примере 1.

Полученную газовую смесь пропускали через слой катализатора, загруженный в U-образный реактор, при 370°C. Продолжительность процесса составляла 1 час.

Производительность процесса при Т=370°C составила 360 г Cl₂ на 1 кг катализатора в час.

Потеря массы катализатора составила 3 мас.% в час в пересчете на исходную массу оксида ванадия в катализаторе.

Пример 9. Для приготовления катализатора было взято 2,00 г NH₄VO₃ (х.ч.), 0,15 г NaOH (ч.д.а.), 2,00 г Li₂SO₄ (ч.д.а.), 0,20 г H₃PO₄: 5,80 г SiO₂ (х.ч., удельная поверхность 200 м²/г, объем пор 3 мл/г, фракция с размером частиц от 1 до 1,6 мм). Соотношение компонентов смеси NH₄VO₃:NaOH:Li₂SO₄:H₃PO₄:SiO₂=19,7 мас.%:1,5 мас.%:19,7 мас.%:2,0 мас.%:57,1 мас.%, соответственно. Содержание ванадия 8,6 мас.% от общей массы катализатора, содержание щелочных металлов в виде сульфатов и гидроксидов 3,3 мас.% от общей массы катализатора. Эксперимент проводили, как в примере 1.

Полученную газовую смесь пропускали через слой катализатора, загруженный в U-образный реактор, при 370°C. Продолжительность процесса составляла 1 час.

Производительность процесса с катализатором фракции от 0,1 до 0,2 (в ходе приготовления указанная фракция была иной) мм при Т=370°C составила 620 г Cl₂ на 1 кг катализатора в час.

Потеря массы катализатора составила 11 мас.% в час в пересчете на исходную массу оксида ванадия в катализаторе.

Пример 10. Для приготовления катализатора было взято 0,40 г KVO₃ (х.ч.), 0,40 г NaVO₃ (х.ч.), 0,45 г LiVO₃ (х.ч.), 1,60 г KOH (ч.д.а.), 1,60 г Li₂SO₄ (ч.д.а.), 1,80 г H₃PO₄ 14,60 г SiO₂ (х.ч., удельная поверхность 400 м²/г, объем пор 4,5 мл/г, фракция с размером частиц от 6 до 10 мм). Соотношение компонентов смеси KVO₃:NaVO₃:LiVO₃:KOH:Li₂SO₄:H₃PO₄:SiO₂=1,9 мас.%:1,9 мас.%:2,1 мас.%:7,7 мас.%:7,7 мас.%:8,6 мас.%:70,0 мас.%, соответственно. Содержание ванадия 2,5 мас.% от общей массы катализатора, содержание щелочных металлов в виде сульфатов и гидроксидов 6,3 мас.% от общей массы катализатора. Эксперимент проводили в реакторе диаметром 30 мм. В реактор загружали 10 г катализатора, эксперимент проводили так же, как в примере 1.

Полученную газовую смесь пропускали через слой катализатора, загруженный в U-образный реактор, при 370°C. Продолжительность процесса составляла 1 час.

Производительность процесса с катализатором фракции от 6 до 10 мм при Т=370°C составила 80 г Cl₂ на 1 кг катализатора в час.

Потеря массы катализатора составила 0,8 мас.% в час в пересчете на исходную массу оксида ванадия в катализаторе.

Пример 11. Для приготовления катализатора было взято 3,8 г NH₄VO₃ (х.ч.), 0,2 г LiVO₃ (х.ч.), 0,50 г KOH (ч.д.а.), 7,10 г K₂SO₄ (ч.д.а.), 0,80 г Na₂SO₄ (ч.д.а.), 2,00 г H₃PO₄, 4,70 г Al₂O₃ (х.ч., удельная поверхность 200 м²/г, объем пор 1,7 мл/г, фракция с размером частиц от 0,6 до 1 мм). Соотношение компонентов смеси NH₄VO₃:LiVO₃:KOH:K₂SO₄:Na₂SO₄:H₃PO₄:Al₂O₃=21,6 мас.%:1,1 мас.%:2,8 мас.%:40,3 мас.%:4,5 мас.%:2,8 мас.%, 26,7 мас.%, соответственно. Содержание ванадия 10 мас.% от общей массы катализатора, содержание щелочных металлов в виде сульфатов и гидроксидов 21,6 мас.% от общей массы катализатора. В U-образный реактор диаметром 7 мм загружали 1 г катализатора, эксперимент проводили при 370°C так же, как в примере 1. Продолжительность процесса составляла 1 час.

Производительность процесса с катализатором фракции от 0,6 до 1 мм при Т=370°C составила 280 г Cl₂ на 1 кг катализатора в час.

Потеря массы катализатора составила 9 мас.% в час в пересчете на исходную массу оксида ванадия в катализаторе.

Пример 12. Для приготовления катализатора было взято 1,50 г KVO₃ (х.ч.), 2,20 г NaOH (ч.д.а.), 0,10 г LiOH (ч.д.а.), 4,00 г H₃PO₄, 9,00 г Al₂O₃ (х.ч, удельная поверхность 80 м²/г, объем пор 4 мл/г, фракция с размером частиц от 2 до 3 мм). Соотношение компонентов смеси KVO₃:NaOH:LiOH:H₃PO₄:Al₂O₃=8,9 мас.%:13,1 мас.%:0,6 мас.%:23,8 мас.%:53,6 мас.%, соответственно. Содержание ванадия 3,3 мас.% от общей массы катализатора, содержание щелочных металлов в виде сульфатов и гидроксидов 7,7 мас.% от общей массы катализатора. Эксперимент проводили в реакторе диаметром 30 мм. В реактор загружали 10 г катализатора, эксперимент проводили так же, как в примере-прототипе-1.

Газовую смесь пропускали через слой катализатора, загруженный в U-образный реактор, при 370°C. Продолжительность процесса составляла 1 час.

Производительность процесса с катализатором фракции от 2 до 3 мм при Т=370°C составила 150 г Cl₂ на 1 кг катализатора в час.

Потеря массы катализатора составила 4 мас.% в час в пересчете на исходную массу оксида ванадия в катализаторе.

Изобретение может быть использовано при получении хлорорганических соединений для регенерации хлора из абгазного хлористого водорода. В качестве компонентов ванадиевого катализатора окисления хлористого водорода в хлор молекулярным кислородом используют ванадаты аммония, калия, натрия или лития (2,5-10 мас.% ванадия от общей массы катализатора), сульфаты и гидроксиды калия, натрия или лития (1,2-21,6 мас.% щелочных металлов в виде сульфатов и гидроксидов от общей массы катализатора) и фосфорную кислоту (2-35 мас.% от общей массы катализатора), нанесенные на силикагель или оксид алюминия (остальное, до 100 мас.%). Удельная поверхность силикагеля или оксида алюминия от 80 до 800 м²/г, объем пор от 0,3 до 4,5 мл/г, размер частиц от 0,1 до 20 мм. Изобретение позволяет повысить стабильность катализатора от 2,5 до 33 раз и расширить рабочий диапазон температур процесса до 450°С.

Ванадиевый катализатор окисления хлористого водорода в хлор молекулярным кислородом, отличающийся тем, что в качестве компонентов катализатора используют ванадаты аммония, калия, натрия или лития (2,5-10 мас.% ванадия от общей массы катализатора), сульфаты и гидроксиды калия, натрия или лития (1,2-21,6 мас.% щелочных металлов от общей массы катализатора) и фосфорную кислоту (2-35 мас.% от общей массы катализатора), нанесенные на силикагель или оксид алюминия (остальное, до 100 мас.%) с удельной поверхностью от 80 до 800 м²/г, объемом пор от 0,3 до 4,5 мл/г и размером частиц от 0,1 до 20 мм.