由三氯化铝和氯化氢制备异丙苯的原料配比
上映日期:2020年9月29日
三氯化铝主要用作催化剂,在烷基苯、乙苯、异丙苯苯酚丙酮、氯乙烷、染料中间体和石油树脂的生产中需要三氯化铝。在著名的傅-克反应中,以三氯化铝为催化剂制备了乙苯、苯乙酮、某些药物和还原染料。
三氯化铝也广泛用于非催化剂。它不仅用作二氧化钛颜料的成核剂,还用于制造硼氢化铝、氢化铝锂、各种铝化合物的制备和石油产品的精制。
三氯化铝的制造工艺有三种:铝锭法、氧化铝粉法和盐浴法。其中盐浴法虽有专利报道,但尚未有工业化生产的报道。
铝锭法:由铝锭和氯气直接反应制成。具体反应过程如下:在耐火砖搭建的氯化反应器中,氯气从上游管道连续通入氯化反应器反应室的铝液层,形成鼓泡状态,与铝液接触,进行如下反应:
2a 1+3c 12-. 2 AIC 13
由于反应是在强放热状态下进行的,反应的热量足以使铝锭在进料室的铝液层中不断熔化,熔化的铝液不断通过进料室和反应室之间的密封隔板,然后从进料室流入反应室,使铝液保持一定的液位并与氯气反应。由于反应热足以熔化铝锭,因此需要通过熔融铝的自然散热或在反应室外增加冷却夹套的方式来去除多余的反应热。更重要的是,要控制氯气的进料速度,防止反应过度,产生过高的反应温度。通常,反应温度应保持略高于铝的熔化温度,优选在700至800度之间。
反应生成的三氯化铝气体通过升华管导入阱中,阱入口处的三氯化铝气体一般控制在190 ~ 200度之间,使三氯化铝气体进入阱后在阱壁上结晶析出(常压下三氯化铝的升华温度为180.6度),产物从阱底排出。尾气经水洗和碱洗后排放。
铝锭法工艺流程短,主要设备只有氯化反应器和捕集器,对材料要求不高。氯化反应器一般用耐火砖,捕集器可以用碳钢,所以单位产品投资很小,产品可以达到精品水平,原料可以用铝屑。这些都是优点。但由于铝的废料很少,大部分工厂基本都是用铝锭做原料。与氧化铝粉法相比,原料成本高8。尤其是目前铝是一种紧俏的材料,铝锭法的缺点在铝价上涨时更加突出。
氧化铝粉法:该法原料为氧化铝粉和氯气,在还原剂碳的存在下反应生成三氯化铝。碳是一种古老的还原剂,有固体、液体和气体三种不同的形态,其中固体是煤和焦炭,液体是重油,气体是一氧化碳。在中国,石油焦被用作还原剂。
从氧化铝粉末中制备三氯化铝的时间比从铝锭中制备三氯化铝的时间要早得多。资料显示,1824国外用氧化铝粉制备三氯化铝。当时铝的价格很贵,用三氯化铝来制备金属铝。后来由于霍尔法生产电解铝的成功和拜耳法生产高纯氧化铝的进步(霍尔法生产电解铝需要高纯氧化铝),氧化铝粉法生产的三氯化铝逐渐被铝锭法取代。