169413. lajstromszámú szabadalom • Eljárás vízmentes fémkloridoknak reduktív klórozással történő előállítására elsődlegesen gázfázisú redukálószer igénybevételével
5 169413 6 sánál is előnyösen alkalmazható, használata nem korlátozódik az előzőekben példaképpen felsorolt esetekre. Az időszakos adagolás akkor előnyös, ha a reduktív klórozást olyan reaktorban illetve technológia alkalmazásával hajtjuk végre, melyben a klórozó elegyet jelentős térfogati sebességgel és így rendszerint a szilárd reakciópartnerhez képest nagy feleslegben alkalmazzuk. Ilyen eljárás pl. a fluidizációs technológia. Ez esetben az aktivátor folytonos adagolása túlságosan sok szén leválására és a reakció jellegének megváltozására vezetne. Előnyös azonban az állandó aktivátor adagolás, ha álló vagy csúszóágyas vagy keverő reaktort alkalmazunk, melyben aránylag kis térfogati gázsebesség és hosszú kontakt-idő valósítható meg. Természetesen a találmány szerinti eljárás mindenfajta technológiával végzett reduktív klórozás és aktiválás esetén egyaránt előnyösen alkalmazható, használata nem korlátozódik a példaképpen felsorolt esetekre. A reduktív klórozást fluidizációs technológiával végezve az időszakos adagolásos aktiválás úgy is végezhető, hogy a szénmonoxidot és/vagy a gáznemű illetve illékony szénhidrogéneket, nitrogénnel és/vagy széndioxiddal keverve vezetjük be a klórozási nyersanyagból álló fluidizált rétegbe. A találmány szerinti eljárást előnyösen végezhetjük úgy, hogy a szénmonoxidot és/vagy a gáznemű illetve illékony szénhidrogéneket ellenáramban érintkeztetjük a klórozási nyersanyaggal az aktiválás elvégzése céljából. A találmány szerinti eljárás alapvető előnye tehát az, hogy a technológiailag legegyszerűbb és legolcsób reduktív klórozási technológiát teszi olyan esetben is alkalmazhatóvá, melyekben a szilárd klórozási nyersanyag sajátságai folytán az eddig nem sikerült s emiatt a klórozási nyersanyagokat a klórozhatóság miatt költséges járulékos technológiai műveletek beiktatásával (pl. szilárd redukálószer igénybevételével) kell feldolgozhatóvá tenni. Miután kifejtettük eljárásunk alapvető és járulékos előnyeit és alkalmazási módjainak főbb változatait, ezeket az alábbi példákkal világítjuk meg. Találmányunk azonban sem a reakciók, sem az aktiválás útja-módja tekintetében nem korlátozódik a példákban bemutatottakra. 1. példa 250-500 M szemcsenagyságú kaolint függőleges csőkemencében, melynek hőmérséklete 850--900 C°, főkomponensként propán és butánt tartalmazó gázeleggyel fluidizáltatunk. A por eközben nagy széntartalmú, fekete verődékkel vonódik be. A fluidizáltatást 50-50 tf%-ps CO + Cl2 gázeleggyel folytatjuk 800-840 C°-on. A klórozódást során a kaolin Al2 0 3 tartalmának 65-75%-a alakul át kloriddá, mely a gázelegyből kondenzációval kinyerhető. Előzetes propán-butános aktiválás nélkül a reaktorban a teljes konverzió legfeljebb 20%. 2. példa 30% A12 0 3 tartalmú alumíniumszilikátot a megfelelő szemcseméret kiválasztása után olyan csúszó-5 ágyas, függőleges reaktorba töltünk, melynek alsó harmadánál történik a gázelegy bevezetése, ezalatt az igen finoman elporlott és már legfeljebb 1-4% Al2 0 3 -t tartalmazó maradék gyűlik össze és kerül elvezetésre. A felső kétharmadban a hőmérséklet 10 850-900 C°. A bevezetett gázelegy összetétele: 50% CO+ 1,5% propán-bután gázelegy +48,5% klór. A reaktor tetején távozó anyag, amelyből a vízmentes A1C13 kinyerhető, a kiindulási Al 2 0 3 -ra vonatkozóan 65%-os konverzió értéknek megfelelő 15 AlCl3 -t tartalmaz. 3. példa 20 Megfelelően szitált, nagy Si02 tartalmú bauxitport, melynek A12 0 3 tartalma 32%, 86 C°-on fluidizált reaktorba juttatunk. A reakciót 40% CO + 10% C02 + 50% Cl 2 gázeleggyel indítjuk be. Ez után 5 perc időtartamra maximálisan 25 100-120 C forráspontú benzinpárlatot porlasztunk N2 gázzal a rendszerbe úgy, hogy a fluid állapotot az N2 tartsa fenn, és a benzin kb. 8-10 tf%-ot tegyen ki. Ezt követően újra a 40% CO + 10% C02 + 50% Cl 2 összetételű gázeleggyel fluidizáltat-30 va klórozunk. Kb. másfél óra elteltével az A120 3 -A1C1 3 konverzió 55-60% lesz. A konverzió a klórozást tovább folytatva sem növekszik lényegesen. A klórozást a másfél&ra elteltével megszakítjuk és a reaktorban levő anyagot az előbbiekben 35 megadott benzin-nitrogén eleggyel 5 percig kezeljük, majd újra klórozunk. így a teljes A12 0 3 -A1C1 3 konverzió 70%-ra emelkedik. A bauxit vastartalma az adott körülmények között 90-95%-ban alakul FeCl3 -á. A két kloridot ismert 40 módon választjuk el egymástól, 4. példa 45 Megfelelő szemcseméretű őrölt vörösiszapot, melynek Ti02 tartalma 9,5%, 50-50 tf%-os CO-Cl2 gázeleggyel fluidizáltatunk. A reaktor hőmérséklete 650-700 C°. A klórozás során, egyéb kloridok mellett TiCl4 50 is képződik, mégpedig olyan mennyiségben, amely a Ti02 -ra vonatkoztatva 70-75%-os konverziónak felel meg. A reaktorból távozó gázelegyet először egy 150 C hőmérsékletű kondenzátoron bocsátjuk át, ahol a képződött TiCl4 95%-ban megfogható. A 55 termék szennyezésként 15-18% FeCl3 -t tartalmaz. Szabadalmi igénypontok: 60 1 • Eljárás vízmentes fémkloridoknak szilikátoshyersanyagokból reduktív klórozással történő előállítására elsődlegesen gázfázisú redukálószer igénybevételével azzal jellemezve, hogy a klórozási nyersanyagot a reduktív klórozást megelőzően 65 és/vagy annak időtartama alatt szénmonoxiddal 3
