无水氯化铝的制备

背景及概述^[1]

无水氯化铝，分子式AlCl3，英文名称Aluminum trichloride，密度2.44，酸性腐蚀品危险标记20。无水氯化铝是一种重要的无机化工产品之一，主要用于制造洗涤剂的烷基化剂、有机合成催化剂、烃树脂、二氧化钛成核剂、染料中间体以及化妆品和药物等。同时无水氯化铝也是一种十分重要的催化剂，特别是作为费瑞德—克莱福特反应的催化剂而得以广泛应用。另外，分析纯无水氯化铝还作为锂—亚硫酰氯电池（Li/SOCl2）电解质无水四氯铝酸锂（LiAlCl4）的重要生产原料。

制备^[1-3]

报道一、

一种无水氯化铝制备方法，六水结晶氯化铝和亚硫酰氯作为原料，将六水结晶氯化铝固体和液体亚硫酰氯分别加入到脱水反应器中，压力为常压或微负压，温度<76℃；结晶水与亚硫酰氯反应生成二氧化硫气体和氯化氢气体，六水结晶氯化铝转变为无水氯化铝；将浆液过滤，过滤后的滤液-亚硫酰氯返回使用，过滤后的无水氯化铝滤饼在蒸馏器中蒸馏，得到纯净的无水氯化铝，成品无水氯化铝包装后储存；蒸馏出的亚硫酰氯气体经过冷却后作为原料返回使用，反应副产物氯化氢和二氧化硫混合气体经过吸收处理。所述的进料比例为亚硫酰氯：六水结晶氯化铝>3:1，所述的脱水反应器采用的是夹套搪玻璃搅拌反应釜，加热介质为蒸汽或导热油。所述的浆液过滤采用的是离心分离技术或真空过滤技术，控制滤饼附液率<5%，滤液浮游物含量<10g/L。所述的蒸馏在搪玻璃蒸馏器中进行，加热介质为蒸汽或导热油。所述的蒸馏条件是温度为＜180℃，压力为≤0.25MPa（G）。所述的蒸馏出的亚硫酰氯气体在喷淋冷却塔中冷却，冷却介质为液体亚硫酰氯，液体亚硫酰氯温度＜70℃。所述的混合气体采用引风机抽出，采用2~4逆流吸收塔先吸收氯化氢气体，吸收液为水或亚硫酸氢钠溶液；再采用2~4逆流吸收塔吸收二氧化硫气体，吸收液为水或苛性钠溶液。

报道二、

一种无水氯化铝的制备方法，用粉煤灰（含氧化铝质量分数大于25%）或含铝矿（如铝土矿、煤矸石等含氧化铝质量分数大于25%）为原料，用硫酸浸出得到硫酸铝溶液，经过浓缩结晶，得到硫酸铝晶体；硫酸铝晶体在高于80℃的温度下预热30分钟以上脱去结晶水得到硫酸铝。将硫酸铝与固体碳（石油焦、活性炭、煅后焦、木炭或煤焦等）混合后用定量螺旋给料机按固体碳与硫酸铝的摩尔比大于3.5混合后加入温度高于600℃，压力为常压或微负压的氯化炉中，按氯气与硫酸铝的摩尔比大于3.5通入氯气，硫酸铝和固体碳在氯化炉中反应生成质量百分含量大于30%的无水氯化铝。如果要得到纯度更高的无水氯化铝，还可以经过精制除杂得到纯度大于95%的无水氯化铝。再将95%的无水氯化铝通过升华至180℃以上可得到纯度大于99%的无水氯化铝。

报道三、

  （1）取400三乙醇胺加入反应釜中，控制反应釜的温度为40℃，在搅拌的同时缓慢加入浓度为36%的工业盐酸271克于反应釜中，搅拌反应4小时后，将晶浆过滤，获得有机盐酸盐粗品；将粗品用无水乙醇洗涤2次后，置于50℃的干燥箱中干燥6小时后得到有机盐酸盐，经检测知其纯度为98.2%；

（2）向反应结晶釜中加入241.5克结晶氯化铝，缓慢升温至90℃，加入3.6克水，搅拌使之充分溶解，然后取步骤（2）得到的有机盐酸盐185.6克加入到反应结晶釜中，搅拌溶解直至成均相后自然冷却到室温，得到的晶体置于100℃干燥箱中干燥8小时后得到约402克复盐；

（3）将步骤（2）得到的402克复盐置于流化床反应器中，并将反应器升温至160℃，30分钟后得到脱掉不含结晶水的氯化三乙醇胺铝复盐285克；然后将得到的285克不含结晶水的复盐置于另一流化床反应器中，在220℃反应20分钟，同时对挥发的三氯化铝气体进行捕集，得到无水三氯化铝120.5克，经检测知其纯度98.7%。

参考文献

[1] [中国发明,中国发明授权] CN201210372972.4 一种无水氯化铝制备方法

[2] [中国发明,中国发明授权] CN201310022477.5 一种无水氯化铝的制备方法

[3] [中国发明] CN201210436786.2 一种复盐法由结晶氯化铝脱水制备无水氯化铝的方法