169414. lajstromszámú szabadalom • Tökéletesített eljárás vízmentes fémkloridoknak reduktív klórozással történő előállítására

3 169414 szik és a klórozási nyersanyag fémtartalma teljesen kloriddá alakítható. A kis illékonysága fojyékony vagy plasztikus szénhidrogén fogalomkörében tartozó anyagok között leglényegesebbek gyakorlati szempontból a különböző eredetű bitumenek, kátrányok, a kőolajok lepárlásának maradékai (pakura) illetve a szenek szárazlepárlása során keletkező kátrányos termékek. Ismeretes, hogy az anyagok olcsók, jórészük csak kismértékű felhasználás tárgya, nem egy közülük inkább környezetvédelmi szempontból kerül feldolgozásra, vagy megsemmisítésre, semmint elsődleges célú technológiai érdekből történő felhasználásra. A találmány szerinti eljárás lényege tehát, hogy folyékony és/vagy plasztikus szénhidrogént vagy ezeket főkomponensként tartalmazó anyagokat a klórozási nyersanyaggal elkeverjük, a terméket szükség esetén formázzuk, majd 500 C feletti, előnyösen 700-900 C° közötti hőmérsékleten, 1 óránál rövidebb, előnyösen 1-5 perc időtartam alatt, előnyösen szén-monoxid jelenlétében elszenesítjük, szükség esetén aprítjuk, majd valamilyen önmagában ismert klórozó szerrel - tiszta klórgázzal, vagy 10-70 tf% szén-monoxid tartalmú klórgázzal vagy 5-15 tf% szén-dioxid tartalmú klórgázzal vagy foszgénnel vagy klórozott szénhidrogénnel stb. klórozzuk. A találmány szerinti eljárással a klórozási nyersanyag fémtartalmának teljes klórozódását érhetjük el,' ha a klórozási nyersanyagot folyékony és/vagy plasztikus szénhidrogénnel 1:0,1 — 1:5 súlyarányban keverjük. Ilyen elegyből a hőhatására történő elszenesítés következtében a klórozásra kerülő anyagkeverék (klórozási nyersanyag + az elszenesedés termékei) a reduktív klórozáshoz sztöchiometrikusan szükséges szénmennyiséget legalább 10-15%-kal meghaladó széntartalommal rendelkezik. A találmány szerinti eljárás valamennyi olyan fém reduktív klórozását lehetővé teszi, mely termodinamikailag erre alkalmas. így például előnyösen állíthatók elő tiszta vagy kevert vegyületeikből az Al, Ga, Ti, Fe, Co, Ni, Zr, Hf stb. kloridjai. E felsorolás azonban nem jelenti találmányunk alkalmazási területét, vagyis semmiképpen nem korlátozódik a példaként említett elemekre, de kiemeli ezeket, mint legfontosabbakat. Vízmentes alumíniumklorid előállítására kiindulhatunk például kaolin, agyag, vagy bauxit nyersanyagból, vízmentes titántetraklorid előállítására titándioxidból vagy vörösiszapból. A klórozásra kerülő elegy a hőkezelés módjának kellő megválasztása esetén nagy szilárdságú és a további műveleteknél előnyösen használható. így pl. a klórozás végrehajtható akár forgó, akár csúszóágyas vagy aknakemencében. A klórozás technológiája lehet fluidizációs jellegű is. A választott klórozási technológiától függően a kokszolás előtti anyagkeveréket a szükségnek megfelelően formázzuk. Fluidizációs klórozás esetén előnyös, ha a hőkezeléssel előállított kokszos-klórozási nyersanyag elegyet klórozás előtt a fluidizáció szempontjából megfelelő finomságúra őröljük, majd szitáljuk. Az ilyen módon aprított elegy olyan aktív törési felületekkel rendelkezik, melyeken a reakció igen nagy sebességgel indul meg, így e módszerrel járulékos technológiai előny is jelentkezik, melynek 5 alapját azonban szintén a találmányunk szerinti kiindulási elegy különlegesen előnyös textúrája és fokozott reaktivitása alkotja. A találmány szerinti eljárás alkalmazásának tehát - mint már fentiekből is kitűnik - alapvető elő-10 nye, hogy a fokozott reaktivitást biztosítja, egyúttal a redukáló segédanyag olcsó, a klórozásra kerülő anyag előállítási technológiája egyszerű. Ehhez az a további előny is járul, hogy a klórozási nyersanyag speciális tulajdonságaihoz, valamint a 15 célfolyamat konkrét kémiai igényeihez művelettanilag igen rugalmasan alkalmazkodhatunk. További technológiai előny, hogy azt a körülményt, miszerint a reduktív klórozási reakciók különböző természetük folytán igen eltérő igényt támaszta-20 nak a reakció-masszák porozitása- terén messzemenően figyelembe lehet venni. Az ilyen specifikus igényeket sajnálatos módon szilárd redukáló anyagokból kiinduló módszerek nem veheti figyelembe, hiszen csak egyetlen paraméter változtatható: a 25 porelegy szemcséinek nagysága. E változás azonban nem mozoghat túl széles határok közt, hiszen a túl durva porkeverék nem képes reakcióra, a túl finomat viszont az alkalmazott gázáram kihordja a reaktorból. 30 A találmány szerint elkészített kokszos elegy porozitását viszont rendkívül széles határok közt változtathatjuk két tényezőnek, a hőkezelés sebességének és a kisillékonyságú folyékony és/vagy plasztikus szénhidrogén maradék illékony-tartal-35 mának alkalmas megválasztásává. Ha a hőkezelés lassú és ha a szénhidrogén adalék eredetileg meglevő illékony-tartalma kicsiny, az esetben igen kis porozitású és egyenletes póruseloszlású kokszos elegyhez jutunk. Ennek nagy szilárdsága folytán 40 előnyös, ha a további klórozás céljából, pl. forgó kemencét alkalmazunk. Ha viszont gyors felfűtést és/vagy nagyobb illékony-tartalommá rendelkező segédanyagot ákalmazunk durva-pórusos, nagy gáz-átjárhatóságú és maximális aktív fajlagos felületű 45 kiindulási elegyet nyerhetünk. Ez igen előnyös lehet állóágyas vagy csúszóágyas reaktorban történő kiórozásnál. Miután kifejtettük találmányunk legfontosabb áapvető és néhány technológiai járulékos előnyét a 50 széleskörű alkalmazási lehetőségeket példáinkkal illusztráljuk, melyek azonban semmiképpen sem korlátozzák az alkámazás területeit. 55 1 • példa 500-1000 M szemcsenagyságúra őrölt kaolint súlyának kétszeresét kitevő mennyiségű pakurává 40-50 C hőmérsékleten keverő vagy dagasztó 60 géppel egyenletes masszává alakítunk. Ezt acél tálcán, mely 15 mm magas peremmel van ellátva védőgáz atmoszférában lassan csőkemencébe toljuk, oly módon, hogy a kemence maximális 900 C hőmérsékletét 15-20 perc alatt érje el és ott 65 további 15—30 perc ideig tartózkodjék. Az így 2