RU2177910C1 - Method of preparing anhydrous iron (ii) chloride containing blend - Google Patents
Method of preparing anhydrous iron (ii) chloride containing blend Download PDFInfo
- Publication number
- RU2177910C1 RU2177910C1 RU2001108237/12A RU2001108237A RU2177910C1 RU 2177910 C1 RU2177910 C1 RU 2177910C1 RU 2001108237/12 A RU2001108237/12 A RU 2001108237/12A RU 2001108237 A RU2001108237 A RU 2001108237A RU 2177910 C1 RU2177910 C1 RU 2177910C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- chloride
- iron
- mixture
- fecl
- iii
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к химической технологии, в частности к получению безводного хлорида железа (II), и может быть использовано в процессах получения органических и металлоорганических соединений, например, для мономеризации дициклопентадиена и получения ферроцена. The invention relates to chemical technology, in particular to the production of anhydrous iron (II) chloride, and can be used in the processes of producing organic and organometallic compounds, for example, for the monomerization of dicyclopentadiene and the production of ferrocene.
Общеизвестны способы получения хлорида железа (II) (FeCl2), в которых реализуются следующие реакции:
Fe+2НСl(разб. )9-->FeCl2+Н2; (1)
FeO+2НСl(разб. )-->FeCl2+Н2O; (2)
Fe(OH)2+2НСl (разб. )-->FeCl2+2Н2O; (3)
2FеСl3+2Н20+S02-->FeCl2+H2SO4+2НСl; (4)
2FеСl3+Fe-->3FеСl2; (5)
2FеСl3+2KI-->2FeCl2+I2+2КCl; (6)
В этих способах для получения безводного хлорида железа (II) следующей стадией процесса является выпарка воды и дегидратация в токе инертного газа при температуре выше 230oС.Well-known methods for producing iron (II) chloride (FeCl 2 ), in which the following reactions are realized:
Fe + 2CHl (decomp.) 9 -> FeCl 2 + H 2 ; (1)
FeO + 2НСl (decomp.) -> FeCl 2 + Н 2 O; (2)
Fe (OH) 2 + 2HCl (decomp.) -> FeCl 2 + 2H 2 O; (3)
2 FeCl 3 + 2H 2 0 + S0 2 -> FeCl 2 + H 2 SO 4 + 2HCl; (4)
2 FeCl 3 + Fe -> 3 FeCl 2 ; (5)
2FeCl 3 + 2KI -> 2FeCl 2 + I 2 + 2KCl; (6)
In these methods, to obtain anhydrous iron (II) chloride, the next stage of the process is the evaporation of water and dehydration in an inert gas stream at a temperature above 230 o C.
Использование неводных растворителей, например тетрагидрофурана, несколько упрощает процесс, но связано с применением токсичных и пожароопасных веществ, что ограничивает их применение. The use of non-aqueous solvents, for example tetrahydrofuran, somewhat simplifies the process, but is associated with the use of toxic and flammable substances, which limits their use.
Непосредственно получить безводный хлорид железа (II) можно реализацией следующих реакций:
2FеСl3+Н2-->2FeCl2+2НСl (Т= 250-300oС); (7)
2FеСl3+2H2S-->FeS2+FeCl2+4HCl; (8)
Fe+2HCl-->FeCl2+H2 (Т= 500oС). (9)
В способах 7-9 необходимо создание высоких температур, значителен расход энергии, а применение токсичных и пожароопасных реагентов (Н2, H2S, НСl) влечет за собой определенные трудности при их промышленном использовании (Р. А. Лидин, В. А. Молочко, Л. Л. Андреева. Химические свойства неорганических веществ, 11 редакция, М. : Химия, 1997).Anhydrous iron (II) chloride can be directly obtained by the implementation of the following reactions:
2FeCl 3 + H 2 -> 2FeCl 2 + 2HCl (T = 250-300 ° C); (7)
2 FeCl 3 + 2H 2 S -> FeS 2 + FeCl 2 + 4HCl; (8)
Fe + 2HCl -> FeCl 2 + H 2 (Т = 500 o С). (9)
In methods 7-9 it is necessary to create high temperatures, significant energy consumption, and the use of toxic and fire hazardous reagents (Н 2 , H 2 S, НСl) entails certain difficulties in their industrial use (R. A. Lidin, V. A. Molochko, L. L. Andreeva. Chemical properties of inorganic substances, 11 edition, M.: Chemistry, 1997).
Известен способ получения безводного хлорида железа (II), в основном применяемый для мономеризации дициклопентадиена, путем взаимодействия хлорида железа (III) с хлорбензолом при температуре 135-140oС в токе азота в течение 5-6 часов. Хлорид железа (II) отфильтровывают, промывают бензолом и сушат (М. Е. Позин. Технология минеральных солей, удобрений, пестицидов, промышленных солей, окислов кислот. Часть I. Л. : Химия, 1974).A known method of producing anhydrous iron (II) chloride, mainly used for monomerization of dicyclopentadiene, by reacting iron (III) chloride with chlorobenzene at a temperature of 135-140 o C in a stream of nitrogen for 5-6 hours. Iron (II) chloride is filtered off, washed with benzene and dried (M.E. Pozin. Technology of mineral salts, fertilizers, pesticides, industrial salts, acid oxides. Part I. L.: Chemistry, 1974).
Этот способ сопряжен с использованием токсичного и пожароопасного хлорбензола, а также с необходимостью утилизации образующихся дихлорбензолов и хлористого водорода. Кроме того, этот способ энергоемок, значительны отходы производства, а использование дорогостоящих реагентов увеличивает себестоимость продуктов последующих процессов. This method involves the use of toxic and flammable chlorobenzene, as well as the need for disposal of the resulting dichlorobenzenes and hydrogen chloride. In addition, this method is energy-intensive, significant production waste, and the use of expensive reagents increases the cost of products of subsequent processes.
Наиболее близким к заявляемому является способ получения безводного хлорида железа (II), используемого в последующем в виде полученной шихты в реакции синтеза ферроцена, путем прямого дехлорирования хлорида железа (III) при температуре не ниже 500oС в течение 2-3 часов. Нагревание и охлаждение шихты ведется в токе азота при постоянном перемешивании шихты. Выделяющийся при этом хлор улавливают щелочью.Closest to the claimed is a method for producing anhydrous iron (II) chloride, used subsequently in the form of the obtained mixture in the reaction of synthesis of ferrocene, by direct dechlorination of iron (III) chloride at a temperature of at least 500 o C for 2-3 hours. Heating and cooling the mixture is carried out in a stream of nitrogen with constant mixing of the mixture. The chlorine released during this is trapped by alkali.
Полученная шихта содержит до 5-10% хлорида железа (III). (Р. А. Лидин, В. А. Молочко, Л. Л. Андреева. Химические свойства неорганических веществ, 11 ред. , М. : Химия, 1997, стр. 420). Недостатком известного способа является его чрезвычайная энергоемкость и необходимость утилизации выделяющегося хлора. The resulting mixture contains up to 5-10% of iron (III) chloride. (R. A. Lidin, V. A. Molochko, L. L. Andreeva. Chemical properties of inorganic substances, 11 ed., M.: Chemistry, 1997, p. 420). The disadvantage of this method is its extreme energy intensity and the need for disposal of the released chlorine.
Задачей настоящего изобретения является упрощение способа получения хлорид железа (II) за счет снижения температуры процесса и энергозатрат. The objective of the present invention is to simplify the method of producing iron (II) chloride by reducing the process temperature and energy consumption.
Второй задачей изобретения является получение безводного хлорида железа (II), который без дополнительной обработки можно использовать в дальнейших процессах синтеза ферроцена и мономеризации дициклопентадиена. The second objective of the invention is to obtain anhydrous iron (II) chloride, which without further processing can be used in further processes of the synthesis of ferrocene and monomerization of dicyclopentadiene.
Поставленная задача решается тем, что безводную хлорид железа (II)-содержащую шихту получают дехлорированием хлорида железа (III) в присутствии алюминиевого порошка и инертного материала, взятых в соотношении 100: 4-6: 4-7 (мас. ч. ), соответственно, а процесс ведут в токе азота термическим инициированием названной смеси. The problem is solved in that anhydrous iron (II) chloride-containing mixture is obtained by dechlorination of iron (III) chloride in the presence of aluminum powder and inert material, taken in a ratio of 100: 4-6: 4-7 (wt.), Respectively , and the process is conducted in a stream of nitrogen by thermal initiation of the said mixture.
В качестве инертного материала используют активированный уголь, оксид алюминия, оксид кремния. As an inert material, activated carbon, alumina, silica are used.
В заявленном способе реализуются следующие реакции:
3FеСl3+Аl-->3FeCl2+АlСl3; (10)
2FеСl3-->2FeCl2+Cl2; (11)
2Аl+2Cl2-->2АlСl3, (12)
причем реакции 10, 12 идут с выделением тепла, а реакция 11 - с его поглощением. Тепла, выделяемого в реакциях 10, 12, достаточно для проведения реакции 11 и возгонки образующегося хлорида алюминия (III).In the claimed method, the following reactions are implemented:
3FeCl 3 + Al -> 3FeCl 2 + AlCl 3 ; (10)
2FeCl 3 -> 2FeCl 2 + Cl 2 ; (eleven)
2Al + 2Cl 2 -> 2AlCl 3 , (12)
moreover, reactions 10, 12 proceed with the release of heat, and reaction 11 with its absorption. The heat generated in reactions 10, 12 is sufficient to carry out reaction 11 and sublimate the resulting aluminum (III) chloride.
На чертеже представлена общая схема установки получения хлорид железа (II)-содержащей шихты. Процесс ведут следующим образом. The drawing shows a General diagram of a plant for producing iron chloride (II) -containing charge. The process is conducted as follows.
В реактор 1, оснащенный мешалкой и охлаждающей рубашкой, загружается смесь, состоящая из безводного хлорида железа (III), алюминиевого порошка и инертного материала. Инертный материал вводится для замедления скорости реакции и разрыхления шихты. В качестве инертного материала используется кварцевый песок, окись алюминия или активированный уголь. Применение активированного угля предпочтительнее, так как он обладает меньшим абразивным действием по отношению к стенкам реактора, а также сорбирует на своей поверхности выделяющийся хлор. Далее в реактор 1 подается азот для вытеснения воздуха и включается мешалка для усреднения состава шихты. In the reactor 1, equipped with a stirrer and a cooling jacket, is loaded a mixture consisting of anhydrous iron (III) chloride, aluminum powder and an inert material. Inert material is introduced to slow down the reaction rate and loosen the mixture. As an inert material, quartz sand, aluminum oxide or activated carbon is used. The use of activated carbon is preferable, since it has a less abrasive effect with respect to the walls of the reactor, and also sorbes chlorine released on its surface. Next, nitrogen is supplied to reactor 1 to displace air and a stirrer is turned on to average the composition of the charge.
Следующей стадией является термическое инициирование (поджиг) шихты. Для этого в полость реактора до соприкосновения с шихтой вводится "запальник", представляющий собой раскаленную нихромовую спираль. В качестве запальника можно использовать термитную спичку, горящую без доступа воздуха. The next stage is the thermal initiation (ignition) of the charge. For this, a “ignitor” is introduced into the cavity of the reactor until it comes into contact with the charge, which is a hot nichrome spiral. As a pilot light, you can use a termite match burning without access to air.
После поджига реакция протекает автотермически с выделением тепла. При этом в токе азота частично отгоняется образующийся хлорид алюминия, хлорид железа (II) и непрореагировавший хлорид железа (III). После завершения реакции (около 1 ч) продукты охлаждаются путем подачи хладоагента в рубашку и выгружаются из реактора. Вынесенные из реактора 1 безводные хлориды алюминия и железа сублимируются и осаждаются в сборнике 2. Хлориды железа и алюминия, проскочившие через сборник 2, и возможное небольшое количество хлора поглощаются водой в абсорбере 3. After ignition, the reaction proceeds autothermally with heat. In this case, the formed aluminum chloride, iron (II) chloride and unreacted iron (III) chloride are partially distilled off in a stream of nitrogen. After completion of the reaction (about 1 h), the products are cooled by feeding a refrigerant to the jacket and discharged from the reactor. The anhydrous aluminum and iron chlorides removed from the reactor 1 are sublimated and precipitated in the
Хлорид железа (II)-содержащая шихта, получаемая термическим инициированием взятой в заданных соотношениях смеси хлорида железа (III), алюминиевого порошка и активированного угля, характеризуется содержанием в ней хлорида железа (II), хлорида железа (III), хлорида алюминия (III) и активированного угля в соотношениях, соответственно, мас. %: 62,5-84,4: 0,0-24,4: 6,3-8,9: 4,6-8,1. Iron (II) chloride-containing mixture obtained by thermal initiation of a mixture of iron (III) chloride, aluminum powder and activated carbon taken in predetermined proportions is characterized by the content of iron (II) chloride, iron (III) chloride, aluminum (III) chloride in it and activated carbon in ratios, respectively, wt. %: 62.5-84.4: 0.0-24.4: 6.3-8.9: 4.6-8.1.
Нижеследующие примеры поясняют заявляемый способ. The following examples illustrate the claimed method.
Процесс проводили с использованием следующих реагентов: хлорид железа (III) (FeCl3), ТУ 6-00-5763450-129-91; алюминиевая пудра (Аl), ГОСТ 5494-95; активированный уголь АГИ-2, ТУ 6-17-05795748-179-9.The process was carried out using the following reagents: iron (III) chloride (FeCl 3 ), TU 6-00-5763450-129-91; aluminum powder (Al), GOST 5494-95; activated carbon AGI-2, TU 6-17-05795748-179-9.
Пример 1. В стальной аппарат, снабженный мешалкой и охлаждающей рубашкой, помещают 800 г хлорида железа (III), 32 г алюминиевой пудры и 32 г активированного угля (соотношение реагентов (мас. ч. ) 100: 4: 4) и перемешивают до образования однородной смеси. Смесь поджигают (термически инициируют). Для этого в полость реактора до соприкосновения с шихтой вводят "запальник", представляющий собой раскаленную нихромовую спираль или термитную спичку, горящую без доступа воздуха. Далее процесс идет автоматически с выделением тепла. В результате экзотермического процесса получают 685,3 г хлорид железа (II)-содержащей шихты состава, мас. %: FeCl2 - 62,5; FеСl3 - 24,4; А1Сl3 - 8,5; активированный уголь - 4,6.Example 1. In a steel apparatus equipped with a stirrer and a cooling jacket, 800 g of iron (III) chloride, 32 g of aluminum powder and 32 g of activated carbon (reagent ratio (parts by weight) of 100: 4: 4) are placed and mixed until formation homogeneous mixture. The mixture is ignited (thermally initiated). For this, a “igniter” is introduced into the reactor cavity until it comes into contact with the charge, which is a hot nichrome spiral or a termite match burning without air. Next, the process goes automatically with heat. As a result of the exothermic process, 685.3 g of iron chloride (II) -containing charge of the composition, wt. %: FeCl 2 - 62.5; FeCl 3 - 24.4; A1Cl 3 - 8.5; activated carbon - 4.6.
Примеры 2-7 получения безводной хлорид железа (II)-содержащей шихты сведены в таблицу. Examples 2-7 of obtaining anhydrous chloride of iron (II) -containing charge are summarized in table.
Использование для термического инициирования компонентов в соотношениях выше или ниже указанных (примеры 6, 7) приводит к самопроизвольному возгоранию смеси или полному отсутствию ее горения. Use for thermal initiation of components in ratios higher or lower than those specified (examples 6, 7) leads to spontaneous combustion of the mixture or complete absence of its combustion.
Хлорид железа (II)-содержащая шихта может быть использована в различных процессах органической и металлоорганической химии, где необходим безводный хлорид железа (II). Способ прост в выполнении и не требует дополнительных затрат на поглощение хлора. Выделяющееся тепло может быть утилизировано. Iron (II) chloride-containing charge can be used in various processes of organic and organometallic chemistry, where anhydrous iron (II) chloride is required. The method is simple to perform and does not require additional costs for the absorption of chlorine. The generated heat can be disposed of.
При использовании хлорид железа (II)-содержащей шихты, полученной согласно заявленному способу, для синтеза ферроцена выход последнего повышается до 84%. При этом сокращается время проведения процесса, снижается смолообразование за счет каталитического влияния хлорида алюминия, содержащегося в шихте. When using iron chloride (II) -containing a mixture obtained according to the claimed method, for the synthesis of ferrocene, the yield of the latter rises to 84%. This reduces the time of the process, reduces resin formation due to the catalytic effect of aluminum chloride contained in the mixture.
При мономеризации дициклопентадиена хлорид железа (II)-содержащая шихта ингибирует процесс полимеризации и повышает выход циклопентадиена до 85,75% от теоретического при 150-200oС.During the monomerization of dicyclopentadiene, iron (II) chloride-containing mixture inhibits the polymerization process and increases the yield of cyclopentadiene to 85.75% of theoretical at 150-200 o C.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001108237/12A RU2177910C1 (en) | 2001-03-29 | 2001-03-29 | Method of preparing anhydrous iron (ii) chloride containing blend |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001108237/12A RU2177910C1 (en) | 2001-03-29 | 2001-03-29 | Method of preparing anhydrous iron (ii) chloride containing blend |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2177910C1 true RU2177910C1 (en) | 2002-01-10 |
Family
ID=20247684
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2001108237/12A RU2177910C1 (en) | 2001-03-29 | 2001-03-29 | Method of preparing anhydrous iron (ii) chloride containing blend |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2177910C1 (en) |
-
2001
- 2001-03-29 RU RU2001108237/12A patent/RU2177910C1/en not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3682592A (en) | Treatment of waste hci pickle liquor | |
US4459363A (en) | Synthesis of refractory materials | |
CA2352923C (en) | Hydrogen cyanide synthesis process | |
RU2125019C1 (en) | Method of treatment of dissociated zircon | |
US3067006A (en) | Process and apparatus for the manufacture of anhydrous magnesium chloride which is substantially free from magnesium oxide | |
KR880005286A (en) | Continuous manufacturing process of high purity ultra fine aluminum nitride by carbon-nitridation of alumina | |
FR2608618A1 (en) | METHOD FOR RECOVERING FLUORIDES FROM WASTE MATERIALS | |
RU2177910C1 (en) | Method of preparing anhydrous iron (ii) chloride containing blend | |
JP2851155B2 (en) | Quenching method of waste bed containing silicon | |
US3023115A (en) | Refractory material | |
JPH09202616A (en) | Ceramic stock and its production | |
CA1115486A (en) | Dry reaction process of asbestos tailings and ammonium sulfate | |
US1859998A (en) | Hydrated silica | |
US2726142A (en) | Production of hydrogen chloride from chlorides | |
US4363789A (en) | Alumina production via aluminum chloride oxidation | |
US1911004A (en) | Manufacture of silicon-diamminotetrafluoride | |
JPH01108101A (en) | Separation and recovery of iodine | |
KR102075588B1 (en) | Hydrolysis unit for aluminium black dross recycling and system for aluminium black dross recycling having the same | |
CA1077677A (en) | Process for preparing sulfur dioxide from sulfur and oxygen | |
KR102075589B1 (en) | System for aluminium black dross recycling | |
CA2084710A1 (en) | Process for the disposal of residual materials which contain fluorine- and cyanide-containing compounds | |
JPS5910933B2 (en) | Aluminum chloride manufacturing method | |
US5321149A (en) | Process for stabilizing spent silicon contact mass | |
JPS6137202B2 (en) | ||
IL47643A (en) | Oxidation of magnesium chloride |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20040330 |