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由三氯化鋁和氯化氫制備異丙苯的原料配比

三氯化鋁的三種制備方法及其優缺點

上映日期:2020年9月29日

三氯化鋁主要用作催化劑,在烷基苯、乙苯、異丙苯苯酚丙酮、氯乙烷、染料中間體和石油樹脂的生產中需要三氯化鋁。在著名的傅-克反應中,以三氯化鋁為催化劑制備了乙苯、苯乙酮、某些藥物和還原染料。

三氯化鋁也廣泛用於非催化劑。它不僅用作二氧化鈦顏料的成核劑,還用於制造硼氫化鋁、氫化鋁鋰、各種鋁化合物的制備和石油產品的精制。

三氯化鋁的制造工藝有三種:鋁錠法、氧化鋁粉法和鹽浴法。其中鹽浴法雖有專利報道,但尚未有工業化生產的報道。

鋁錠法:由鋁錠和氯氣直接反應制成。具體反應過程如下:在耐火磚搭建的氯化反應器中,氯氣從上遊管道連續通入氯化反應器反應室的鋁液層,形成鼓泡狀態,與鋁液接觸,進行如下反應:

2a 1+3c 12-. 2 AIC 13

由於反應是在強放熱狀態下進行的,反應的熱量足以使鋁錠在進料室的鋁液層中不斷熔化,熔化的鋁液不斷通過進料室和反應室之間的密封隔板,然後從進料室流入反應室,使鋁液保持壹定的液位並與氯氣反應。由於反應熱足以熔化鋁錠,因此需要通過熔融鋁的自然散熱或在反應室外增加冷卻夾套的方式來去除多余的反應熱。更重要的是,要控制氯氣的進料速度,防止反應過度,產生過高的反應溫度。通常,反應溫度應保持略高於鋁的熔化溫度,優選在700至800度之間。

反應生成的三氯化鋁氣體通過升華管導入阱中,阱入口處的三氯化鋁氣體壹般控制在190 ~ 200度之間,使三氯化鋁氣體進入阱後在阱壁上結晶析出(常壓下三氯化鋁的升華溫度為180.6度),產物從阱底排出。尾氣經水洗和堿洗後排放。

鋁錠法工藝流程短,主要設備只有氯化反應器和捕集器,對材料要求不高。氯化反應器壹般用耐火磚,捕集器可以用碳鋼,所以單位產品投資很小,產品可以達到精品水平,原料可以用鋁屑。這些都是優點。但由於鋁的廢料很少,大部分工廠基本都是用鋁錠做原料。與氧化鋁粉法相比,原料成本高8。尤其是目前鋁是壹種緊俏的材料,鋁錠法的缺點在鋁價上漲時更加突出。

氧化鋁粉法:該法原料為氧化鋁粉和氯氣,在還原劑碳的存在下反應生成三氯化鋁。碳是壹種古老的還原劑,有固體、液體和氣體三種不同的形態,其中固體是煤和焦炭,液體是重油,氣體是壹氧化碳。在中國,石油焦被用作還原劑。

從氧化鋁粉末中制備三氯化鋁的時間比從鋁錠中制備三氯化鋁的時間要早得多。資料顯示,1824國外用氧化鋁粉制備三氯化鋁。當時鋁的價格很貴,用三氯化鋁來制備金屬鋁。後來由於霍爾法生產電解鋁的成功和拜耳法生產高純氧化鋁的進步(霍爾法生產電解鋁需要高純氧化鋁),氧化鋁粉法生產的三氯化鋁逐漸被鋁錠法取代。

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