DE817457C

DE817457C - Process for the production of aluminum chloride

Info

Publication number: DE817457C
Application number: DEB244A
Authority: DE
Inventors: Joseph Dr Hille
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1949-10-25
Filing date: 1949-10-25
Publication date: 1951-10-18

Description

Verfahren zur Herstellung von Aluminiumchlorid Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Chlorierung von Tonerde mit Chlor und Kohlenoxyd, bei der man sich der auch schon früher ausgenutzten katalytischen Beschleunigung der Umsetzung durch Alkalialuminiumchloride bedient, bei dem man aber nicht auf das mit Nachteilen behaftete Arbeiten in einem Schmelzbad angewiesen ist, in welchem die erforderliche innige Berührung des Gases mit dem umzusetzenden festen Stoff gehemmt wird. Es wurde nämlich gefunden, daß sich die Umsetzung des mit Alkalialuminiumchlorid versetzten Tonerdepulvers beispielsweise in einem Schachtofen kontinuierlich ohne Störungen durchführen läßt, wenn man dafür sorgt, daß ein Verhältnis von nicht wesentlich mehr als i Teil Alkalialuminiumchlorid zu i Teil Tonerde aufrechterhalten bleibt, wobei man die Alkalialuminiumchloridmenge vorzugsweise nicht unter etwa o,oj Teile absinken läßt. Durch Abziehen des unteren Ofeninhalts läßt sich leicht ein unerwünschtes Ansteigen des Verhältnisses von Alkalialuminiumchlorid zu Tonerde unterbinden und damit verhindern, daß die Reaktion in einem Überschuß von Alkalialuminiumchloridschmelze zum Erliegen kommt. Bei Einhaltung des angegebenen Mengenverhältnisses ist die pulverförmige Ofenfüllung auch bei hohen Durchsätzen genügend gasdurchlässig, und es kann bei niedrigem Druck gearbeitet werden, weil das mit Natriumaluminiumchloridschmelze angefeuchtete Tonerdepulver im Ofen locker genug stehenbleibt und nicht zu dichten Massen zusammenfällt.Process for the production of aluminum chloride The subject of the invention is a process for the chlorination of alumina with chlorine and carbon dioxide, in which one is aware of the catalytic acceleration of the conversion, which was also used earlier served by alkali aluminum chlorides, with which one does not however have disadvantages affected work is instructed in a weld pool in which the required intimate contact of the gas with the solid substance to be converted is inhibited. It was namely found that the reaction of the mixed with alkali aluminum chloride Alumina powder, for example, in a shaft furnace continuously without interference can be carried out if one ensures that a ratio of not essential more than i part of alkali aluminum chloride to i part of alumina is retained, wherein the amount of alkali aluminum chloride is preferably not less than about 0.0 parts lets sink. By subtracting the lower contents of the furnace, an undesirable one can easily be removed Prevent an increase in the ratio of alkali aluminum chloride to alumina and thus prevent the reaction in an excess of alkali aluminum chloride melt comes to a standstill. If the specified proportions are adhered to, the powder is used Oven filling is sufficiently gas-permeable even at high throughputs, and it can with low pressure can be used because that with sodium aluminum chloride melt Moistened alumina powder in the oven remains loose enough and does not seal Crowds collapse.

Als Ausgangsstoff verwendet man vorteilhaft sogenanntes y-Aluminiumoxyd. Man erhält es, indem man Tonerdehydrat nicht wie bei der Gewinnung des bisher meist für die Chlorierung verwendeten a-Aluminiumoxyds bis zum praktisch wasserfreien Zustand bei etwa i2oo°, sondern nur bei Temperaturen unterhalb iooo° und nur so lange glüht, daß das Aluminiumoxyd- roch etwa 0,5 bis 3,0 °;', Wasser enthält. Die Anwendung einer solchen Tonerde gestattet die Erzielung wesentlich höherer Chlor- und Kohlenoxydausbeuten, als sie bei a .Aluminiumoxyd möglich sind.So-called γ-aluminum oxide is advantageously used as the starting material. It is obtained by annealing alumina hydrate not to a practically anhydrous state at about 1200 °, as in the production of the α-aluminum oxide used hitherto mostly for chlorination, but only at temperatures below 100 ° and only so long that the aluminum oxide smelled about 0.5 to 3.0 °; ', contains water. The use of such alumina allows the achievement of much higher chlorine and carbon oxide yields than are possible with aluminum oxide.

Als zweckmäßig hat es sich erwiesen, dem Tonerde-Alkalialuminiumchlorid-Gemisch grobstückige, poröse, an der Umsetzung nicht teilnehmende Stoffe, wie Koks, insbesondere aschearmen Petrolkoks, zuzuschlagen. Ein solcher Zuschlag bewirkt eine bessere Verteilung nicht nur des Gases, sondern auch des während der Umsetzung in geschmolzenem Zustand vorliegenden Alkalialuminiumchlorids. Außerdem würden ohne den Zuschlag erhebliche Mengen des Alkalialuminiumchlorids zusammen mit den entstehenden Aluminiumchloriddämpfen abdestillieren. In jedem Fall sind bei Verarbeitung von y-Tonerde diese abdestillierten Mengen geringer als bei der Verarbeitung von a-Tonerde.It has proven to be useful to use the alumina-alkali aluminum chloride mixture Coarse, porous substances that do not participate in the implementation, such as coke, in particular low-ash petroleum coke to strike. Such a surcharge results in a better distribution not only of the gas, but also that during the reaction in the molten state present alkali aluminum chloride. In addition, without the surcharge they would be substantial Amounts of the alkali aluminum chloride along with the resulting aluminum chloride fumes distill off. In any case, when y-alumina is processed, these are distilled off Quantities lower than when processing a-alumina.

Die den Ofen verlassenden Dämpfe kann man, wie bereits vorgeschlagen wurde, vor der Kondensation des Aluminiumchlorids über etwa i8o bis 300° heiße Flächen oder Filter, z. B. durch Räume mit Prallplatten oder durch Koksfilter, führen. Dabei scheidet sich mitgerissenes Alkalialuminiumchlorid in flüssiger Form ab, und das durch anschließende Kondensation gewonnene Aluminiumchlorid ist praktisch alkalifrei. Beispiel In einen Schachtofen von 1,5 bis 2,o m Durchmesser und 8 bis io m Höhe wird täglich einmal ein pulverförmiges Gemisch aus 2ooo kg y-Tonerde und ioo bis Zoo kg Natriumaluminiumchlorid eingetragen. Dabei werden etwa Zoo kg grobstückiger Petrolkoks in Form des unten genannten Gemisches aus je etwa einem Drittel Koks, Tonerde und Natriumaluminiumchloridschmelze zugeschlagen. Das zur Umsetzung der Tonerde erforderliche Chlor-Kohlenoxyd-Gemisch wird von unten nach oben durch den Ofen geführt, nachdem es über Buchenholzkohle geleitet wurde. Täglich einmal wird unten am Ofen eine zu etwa einem Drittel ihres Gewichts mit Tonerdepulver durchsetzte Natriumaluniiniumchloridschmelze und anschließend ein mehr oder weniger breiiges Gemisch, das zu etwa je einem Drittel aus grobstückigem Petrolkoks, Natriumaluminiumclilorid und Torerde besteht, abgezogen. Dieses Gemisch wird in erstarrter und grobstückiger Form beim Beschicken des Schachtofens, wie oben erwähnt, zugeschlagen. Das der TonerdezuzusetzendeNatriuinaluminiumchloridpulver wird durch Zerkleinern der abgezogenen und erstarrten Schmelze gewonnen. Es werden also Natriumaluminiumchloridschmelze und Petrolkoks im Kreislauf geführt.The vapors leaving the oven can be controlled as suggested before the condensation of the aluminum chloride over about 180 to 300 ° hot surfaces or filters, e.g. B. lead through rooms with baffle plates or coke filters. Included entrained alkali aluminum chloride separates out in liquid form, and that Aluminum chloride obtained by subsequent condensation is practically alkali-free. Example In a shaft furnace with a diameter of 1.5 to 2.0 m and a height of 8 to 10 m a powdery mixture of 2ooo kg y-clay and 100 bis Zoo kg sodium aluminum chloride entered. In the process, zoo kg are roughly lumpy Petroleum coke in the form of the below-mentioned mixture of about a third of coke each, Alumina and sodium aluminum chloride melt added. The implementation of the Alumina required chlorine-carbon-oxide mixture is from the bottom up through the Stove passed after passing over beech charcoal. Once a day At the bottom of the stove, about a third of its weight was interspersed with clay powder Sodium aluminum chloride melt and then a more or less pulpy one Mixture consisting of roughly one third each of coarse petroleum coke and sodium aluminum chloride and Torerde exists, deducted. This mixture becomes more congealed and coarser Form when loading the shaft furnace, as mentioned above, slammed. The sodium aluminum chloride powder to be added to the alumina is obtained by crushing the withdrawn and solidified melt. It will So sodium aluminum chloride melt and petroleum coke are circulated.

Während dem Schachtofen am oberen Ende auf i Teil Natriumaluminiumchlorid mehr als io Teile Tonerde zugeführt werden, zieht man am unteren Ende zusammen mit i Teil Natriumaluminiunichlorid nur etwa i Teil Tonerde ab. Bei einer Belastung von 8o m3 Chlor und go m3 Kohlenoxyd pro Stunde beträgt der Gasdruck im Ofen nur etwa 0,4 bis o,5 atü.During the shaft furnace at the top on i part of sodium aluminum chloride if more than 10 parts of alumina are added, the lower end is pulled together with it i part sodium aluminum dichloride only removes about i part alumina. With a load The gas pressure in the furnace is only 80 cubic meters of chlorine and 100 cubic meters of carbon oxide per hour about 0.4 to 0.5 atu.

Die den Ofen verlassenden Dämpfe werden durch ein auf i8o° erhitztes Koksfilter geführt, um Natriumaluminiumchloridnebel und Staub abzuscheiden. Die Dämpfe werden sodann kondensiert, und man erhält ein wasserfreies Aluminiumchlorid, das etwa 0,04 °/, Eisen und praktisch kein Natrium enthält.The vapors leaving the furnace are heated to 180 ° by a Coke filter passed to separate sodium aluminum chloride mist and dust. the Vapors are then condensed and an anhydrous aluminum chloride is obtained, which contains about 0.04% iron and practically no sodium.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Process for the production of aluminum chloride by reacting powdered clay with chlorine and carbon oxide in the presence of alkali aluminum chlorides, characterized in that there is at most a ratio of not significantly more than i part of alkali aluminum chloride to i Part of the clay maintains.

2. The method according to claim i, characterized in that that y-aluminum oxide is used as alumina powder.

3. The method according to claim i and 2, characterized in that the implementation in a shaft furnace under Surcharge of coarse, porous substances that do not participate in the implementation, preferably Coke.