三氯化鋁是一種老產(chǎn)品。近年來(lái)，國(guó)外雖然乙苯生產(chǎn)使用的催化劑及方法有所改變，三氯化鋁作乙苯催化劑用量上有下降趨勢(shì)，但在洗滌劑烷基化等方面的用量上升較快。因此，其年產(chǎn)量及年需要量并未下降。另一方面，由于近年來(lái)國(guó)外為尋找低能消耗途境，三氯化鋁還存在著一個(gè)極大的潛在工業(yè)用途是鋁錠的制造。目前世界三氯化鋁最大生產(chǎn)國(guó)是美國(guó)，已擁有年產(chǎn)157，000短噸的能力，1969一1979年期間，每年平均以2.2%的速度增長(zhǎng)，預(yù)計(jì)1984年每年將以2.5%的速度增長(zhǎng)。例如美國(guó)鋁公司在兩套裝置中交替生產(chǎn)，其產(chǎn)品大部分用于制鋁錠的生產(chǎn)，該公司還開(kāi)發(fā)了一種新的三氯化鋁制造法，準(zhǔn)備投產(chǎn)。本文就三氯化鋁在主要工業(yè)方面的應(yīng)用，作一些簡(jiǎn)述，僅供參考。

三氯化鋁應(yīng)用實(shí)例

1.催化劑的制備

(1)乙苯催化劑:乙苯是生產(chǎn)苯乙烯的中間體，也是合成高分子工業(yè)的重要單體，還被廣泛用于制藥、涂料、顏料、紡織等工業(yè)。生產(chǎn)乙苯的催化劑是三氯化鋁與多乙苯的絡(luò)合物。

制備方法:1000克多乙苯加無(wú)水三氯化鋁330克，添加少量H2O(約1毫升)，在有HCl存在下，保持溫度65~85士5℃，攪拌一定時(shí)間而生成紅棕色油狀的絡(luò)合物。

這種絡(luò)合物催化劑自成一相，在反應(yīng)塔內(nèi)使乙烯與苯烷基化反應(yīng)，反應(yīng)溫度控制不得高于120℃。使用前予評(píng)價(jià)三氯化鋁催化活性其標(biāo)準(zhǔn)是:一定重量多乙苯及定量三氯化鋁所生成的絡(luò)合物量及三氯化鋁的溶解性，要求三氯化鋁溶解較好且生成一定量的絡(luò)合物并含三氯化鋁較多。據(jù)石油化工廠使用表明，金屬鋁氯化法所生產(chǎn)的質(zhì)量穩(wěn)定的三氯化鋁，由于它所特定的生產(chǎn)工藝及純度高，己能滿足乙苯產(chǎn)率及物料輸送的要求。

最近，我們?cè)剿鬟^(guò)“氧化鋁法”三氯化鋁制催化劑絡(luò)合物的實(shí)驗(yàn)，在上述條件下制備，則每生產(chǎn)一kgCaH2需要原料費(fèi)50元。(金屬鈣價(jià)為40元/kg計(jì))。而用CaC12，則生產(chǎn)含一kgCaH2的混合物，其原料費(fèi)僅需10元。

所有工作是在南開(kāi)大學(xué)化學(xué)系申伴文教投、張?jiān)适哺督淌谥笇?dǎo)下進(jìn)行的。

三氯化鋁溶解性好，但生成絡(luò)合物量少。

(2)洗滌劑烷基化劑:洗滌劑是我國(guó)新興而很有發(fā)展前途的產(chǎn)品。如采用石蠟油氯化法，則將煤油經(jīng)分子篩或尿素加成分離的C10-13正構(gòu)烷烴經(jīng)氯化成氯化:烷，以氯化鋁為催化劑，使苯烷基化而得直鏈烷基苯，后再經(jīng)磺化、中和、配料、噴霧干燥而制成洗衣粉。

(3)聚丙烯助催化劑

二氯乙基鋁的制備:在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，向干燥的反應(yīng)器加入一定量的倍半乙基氯化鋁，再按一定配比計(jì)算量加入三氯化鋁，攪拌1一2小時(shí)，反應(yīng)溫度125一150℃，原料配比:A1C13/A1EtC1克分子比1.05一1.11。反應(yīng)后在氮?dú)庵欣鋮s，再送去蒸餾精制。

(4)大孔r(低堆比)一氧化鋁的制備:以三氯化鋁(溶液)作原料，氨水作沉淀劑，在溫度70一75℃，pH8.0左右成膠，再經(jīng)老化、洗滌、成球、烘干而制成。用作載體，制成的催化劑對(duì)長(zhǎng)鏈烷烴脫氫有優(yōu)良的性能。

2.染料及其中間體

(1)還原深棕BR(C42H18O5N2)

由1，4二氨基蒽醌和1一氯蕙釀經(jīng)縮合、閉環(huán)、水煮、氧化及酸煮而制得，用于棉、麻、粘膠等的染色。三氯化鋁是1一氯蔥釀中間體的催化劑，也是下道工序的催化劑。

(2)費(fèi)里德一克臘夫特法制蒽醌

在三氯化鋁存在下，向苯中加入鄰苯二甲算酊，得安息香酸，再用濃硫酸脫水變成環(huán)形結(jié)構(gòu)，而制得蒽醌。

3.聚合物的制備

(1)壬酚的制備:丙烯三聚物(壬烯)，在溫度50一100℃下，以三氯化鋁為催化劑與苯酚反應(yīng)制得壬酚。壬酚可用作洗滌劑原料，也可作共聚單體，用于改進(jìn)酚醛樹脂的耐水性。

(2)丁二烯二聚物的制備:丁二烯在三氯化鈦一三氯化鋁存在下，二聚為1，3一環(huán)辛二烯和1，5—二烯。

由環(huán)辛二烯經(jīng)環(huán)辛酮肟或辛二酸轉(zhuǎn)化為尼龍一8。辛二酸可用來(lái)合成潤(rùn)滑劑。1，5-異構(gòu)物主要作乙丙橡膠的第三共聚體。

4.二氧化欽TiO2加工(成核劑):四氯化鈦襯有耐火磚的反應(yīng)器中氧化，反應(yīng)如下:

溫度控制在1300℃以上，TiO2在氣相氧化過(guò)程中首先生成銳鈦二氧化鈦，加適量AIC13，加速晶型向金紅石型轉(zhuǎn)化。

5.醫(yī)藥用凡士林的精制及日用化妝品少量無(wú)機(jī)鹽添加劑。

6.鋁錠的制造:它的最大優(yōu)越性是比一般煉鋁工業(yè)耗電能低。唯獨(dú)其原料三氯化鋁成本費(fèi)較高，致使它目前在技術(shù)經(jīng)濟(jì)上還存在問(wèn)題，尚未得到推廣。

用法:將三氯化鋁置于電解槽內(nèi)，以LiCl-NaCl作鹽浴，溫度保持700℃進(jìn)行電解，得熔融鋁，放出氯氣可供循環(huán)使用。

使用廠的要求及一些想法

由于三氯化鋁應(yīng)用范圍較廣泛，為適應(yīng)各用戶的需要，制造廠生產(chǎn)工藝條件上要有所差別，因而給三氯化鋁生產(chǎn)提出了下列幾方面的要求:粒度、色澤雜質(zhì)，溶解度及活性。(1)粒度間題:據(jù)使用廠表明:三氯化鋁如應(yīng)用于有液相存在需進(jìn)行攪拌溶解的工序中，則要求三氯化鋁有一定粒度，顆粒大小不大于5毫米為宜，如過(guò)大則難溶。如呈粉狀，生產(chǎn)過(guò)程中易產(chǎn)生粉塵，操作環(huán)境差，三氯化鋁也易浮于物料表面。但有些使用廠，如染料生產(chǎn)，則粒度問(wèn)題，不作嚴(yán)格要求。有的用戶還需要使用粉料。(2)色澤及雜質(zhì)問(wèn)題:無(wú)水三氯化鋁可以是白色、黃色或帶灰色，可根據(jù)需要而調(diào)節(jié)生產(chǎn)條件而制得。一般來(lái)說(shuō)如含雜質(zhì)及游離氯含量較高，則呈黃色。據(jù)醫(yī)藥用凡士林精制使用表明，需要含游離氯較高的產(chǎn)品，則凡士林質(zhì)量特好。據(jù)部標(biāo)規(guī)定雜質(zhì)鐵含量一級(jí)精制品不得高于0.5%，二級(jí)品不得高于1%，水中不溶物一級(jí)精制品不得高于0.10%;二級(jí)品不得高于0.15%。如雜質(zhì)含量過(guò)高(包括含氧等)則活性較低。(3)溶解度及活性問(wèn)題:作為活性要求則是主要指標(biāo)，對(duì)乙苯生產(chǎn)而言，因受溫度所限制，要求較為苛刻。一般用金屬鋁氯化法生產(chǎn)的三氯化鋁要控制好特定的生產(chǎn)工藝條件，使它的分子形態(tài)有所區(qū)別，產(chǎn)品具備雜質(zhì)含量低、顆粒適中活性好，而能保證較高的使用質(zhì)量。

討論

1.由上述看出:對(duì)不同用途的三氯化鋁質(zhì)量要求是不完全相同的，金屬鋁氯化法產(chǎn)品在質(zhì)量管理上也應(yīng)有所區(qū)別，目前生產(chǎn)廠采用調(diào)節(jié)不同的生產(chǎn)工藝，分批及分爐生產(chǎn)的管理，來(lái)滿足某些有特殊要求用戶的需要。質(zhì)量對(duì)其它生產(chǎn)法也應(yīng)在精制方面改進(jìn)，使產(chǎn)品能適應(yīng)多方面的應(yīng)用。

2.今后我國(guó)精細(xì)化工產(chǎn)品將有所發(fā)展，對(duì)三氯化鋁在應(yīng)用方面不能因它是老產(chǎn)品而忽視了它新用途的開(kāi)發(fā)。如作樹脂的聚合單體，作醫(yī)藥原料、催化劑、穩(wěn)定劑和涂料添加的烯酮衍生物及用作洗滌劑、共聚單體或改進(jìn)酚醛樹脂的耐水性的壬酚，制備這些化合物時(shí)都要用到三氯化鋁，且要掌握一定工藝技術(shù)。

3.我國(guó)鋁礬土礦資源豐富，給生產(chǎn)三氯化鋁提供了充足的原料來(lái)源，只要在提高產(chǎn)品質(zhì)量上和改進(jìn)包裝方面進(jìn)一步做工作，打開(kāi)國(guó)外銷路是有可能的。