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南化公司研究院二室严 湘南
一、前言
无水三氯化铝(AlCl3或Al2Cl3)是一种老产品。近年来，国外虽然乙苯生产使用的催化剂及方法有所改变，三氯化铝作乙苯催化剂用量上有下降趋势，但在洗涤剂烷基化等方面的用量上升较快。因此，其年产量及年需要量并未下降。另一方面，由于近年来国外为寻找低能消耗途境，三氯化铝还存在着一个极大的潜在工业用途是铝锭的制造。
目前世界AlCl3******生产国是美国，已拥有年产157，000短吨的能力，1969一1979年期间，每年平均以2.2%的速度增长，预计1984年每年将以2.5%的速度增长。例如美国铝公司在两套装置中交替生产，其产品大部分用于制铝锭的生产，该公司还开发了一种新的三氯化铝制造法，准备投产。
近年来美国三氯化铝的用途列于表1。
本文就三氯化铝在主要工业方面的应用，作一些简述，仅供参考。
二、三级化铝应用实例
1.催化剂的制备
(1)乙苯催化剂:乙苯是生产苯乙烯的中间体，也是合成高分子工业的重要单体，还被广泛用于制药、涂料、颜料、纺织等工业。生产乙苯的催化剂是三氯化铝与多乙苯的络合物。
制备方法:1000克多乙苯加无水三氯化铝330克，添加少量H2O(约1毫升)，在有HCl存在下，保持温度65~85士5℃，搅拌一定时间而生成红棕色油状的络合物。
这种络合物催化剂自成一相，在反应塔内使乙烯与苯烷基化反应，反应温度控制不得高于120℃。使用前予评价AlCl3催化活性其标准是:一定重量多乙苯及定量AlCl3所生成的络合物量及AlCl3的溶解性，要求AlCl3溶解较好且生成一定量的络合物并含AlCl3较多。据石油化工厂使用表明，金属铝氯化法所生产的质量稳定的AlCl3，由于它所特定的生产工艺及纯度高，己能满足乙苯产率及物料输送的要求。
最近，我们曾探索过“氧化铝法” AlCl3制催化剂络合物的实验，在上述条件下，制备，则每生产一kgCaH2需要原料费50元。 (金属钙价为40元/kg计)。而用CaC12，则生产含一kgCaH2的混合物，其原料费仅需10元。
所有工作是在南开大学化学系申伴文教投、张允什付教授指导下进行的。
AlCl3溶解性好，但生成络合物量少。
(2)洗涤剂烷基化剂:洗涤剂是我国新兴而很有发展前途的产品。如采用石蜡油氯化法，则将煤油经分子筛或尿素加成分离的C10-13正构烷烃经氯化成氯化:烷，以氯化铝为催化剂，使苯烷基化而得直链烷基苯，后再经磺化、中和、配料、喷雾干燥而制成洗衣粉。
苯烷基化反应式如下:
(3)聚丙烯助催化剂二氯乙基铝的制备:在氮气保护下，向干燥的反应器加入一定量的倍半乙基氯化铝，再按一定配比计算量加入三氯化铝，搅拌1一2小时，反应温度125一150℃，原料配比:A1C13/A1EtC1克分子比1.05一1.11。反应后在氮气中冷却，再送去蒸馏精制。
(4)大孔r(低堆比)一氧化铝的制备:以三氯化铝(溶液)作原料，氨水作沉淀剂，在温度70一75℃，pH8.0左右成胶，再经老化、洗涤、成球、烘干而制成。用作载体，制成的催化剂对长链烷烃脱氢有优良的性能。
2.染料及其中间体
(1)还原深棕BR(C42H18O5N2)
由1，4二氨基蒽醌和1一氯蕙酿经缩合、闭环、水煮、氧化及酸煮而制得，用于棉、麻、粘胶等的染色。AlCl3是1一氯葱酿中间体的催化剂，也是下道工序的催化剂。
(2)费里德一克腊夫特法制蒽醌
在AlCl3存在下，向苯中加入邻苯二甲算酊，得安息香酸，再用浓硫酸脱水变成环形结构，而制得蒽醌。
3.聚合物的制备
（1）壬酚的制备:丙烯三聚物(壬烯)，在温度50一100℃下，以AlCl3为催化剂与苯酚反应制得壬酚。壬酚可用作洗涤剂原料，也可作共聚单体，用于改进酚醛树脂的耐水性。
(2)丁二烯二聚物的制备:丁二烯在三氯化钛一三氯化铝存在下，二聚为1，3一环辛二烯和1，5—二烯。
由环辛二烯经环辛酮肟或辛二酸转化为尼龙一8。辛二酸可用来合成润滑剂。1，5-异构物主要作乙丙橡胶的第三共聚体。
4.二氧化钦TiO2加工(成核剂):四氯化钛衬有耐火砖的反应器中氧化，反应如下:
温度控制在1300℃以上，TiO2在气相氧化过程中首先生成锐钛二氧化钛，加适量AIC13，加速晶型向金红石型转化。
5.医药用凡士林的精制及日用化妆品少量无机盐添加剂。
6.铝锭的制造:它的******优越性是比一般炼铝工业耗电能低。唯独其原料AlCl3成本费较高，致使它目前在技术经济上还存在问题，尚未得到推广。
用法:将AlCl3置于电解槽内，以LiCl-NaCl作盐浴，温度保持700℃进行电解，得熔融铝，放出氯气可供循环使用。
三、使用厂的要求及一些想法
由于AlCl3应用范围较广泛，为适应各用户的需要，制造厂生产工艺条件上要有所差别，因而给AlCl3生产提出了下列几方面的要求:粒度、色泽杂质，溶解度及活性。 (1)粒度间题:据使用厂表明: AlCl3如应用于有液相存在需进行搅拌溶解的工序中，则要求AlCl3有一定粒度，颗粒大小不大于5毫米为宜，如过大则难溶。如呈粉状，生产过程中易产生粉尘，操作环境差，AlCl3也易浮于物料表面。但有些使用厂，如染料生产，则粒度问题，不作严格要求。有的用户还需要使用粉料。(2)色泽及杂质问题:无水三氯化铝可以是白色、黄色或带灰色，可根据需要而调节生产条件而制得。一般来说如含杂质及游离氯含量较高，则呈黄色。据医药用凡士林精制使用表明，需要含游离氯较高的产品，则凡士林质量特好。据部标规定杂质铁含量一级精制品不得高于0.5%，二级品不得高于1%，水中不溶物一级精制品不得高于0.10%;二级品不得高于0.15%。如杂质含量过高(包括含氧等)则活性较低。 (3)溶解度及活性问题:作为活性要求则是主要指标，对乙苯生产而言，因受温度所限制，要求较为苛刻。一般用金属铝氯化法生产的AlCl3要控制好特定的生产工艺条件，使它的分子形态有所区别，产品具备杂质含量低、颗粒适中活性好，而能保证较高的使用质量。
四、结束语
1.由上述看出:对不同用途的AlCl3质量要求是不完全相同的，金属铝氯化法产品在质量管理上也应有所区别，目前生产厂采用调节不同的生产工艺，分批及分炉生产的管理，来满足某些有特殊要求用户的需要。质量对其它生产法也应在精制方面改进，使产品能适应多方面的应用。
2.今后我国精细化工产品将有所发展，对三氯化铝在应用方面不能因它是老产品而忽视了它新用途的开发。如作树脂的聚合单体，作医药原料、催化剂、稳定剂和涂料添加的烯酮衍生物及用作洗涤剂、共聚单体或改进酚醛树脂的耐水性的壬酚，制备这些化合物时都要用到AlCl3，且要掌握一定工艺技术。
3.我国铝矾土矿资源丰富，给生产AlCl3提供了充足的原料来源，只要在提高产品质量上和改进包装方面进一步做工作，打开国外销路是有可能的。
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