[发明专利]一种三乙基铝的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种有机合成工艺，特别涉及一种合成三乙基铝的制备方法。

背景技术

三乙基铝，分子式(C₂H₅)₃A 1(Aluminum triethyI)，分子量114.17。目前国内外市场上主要使用三氢化铝(AlH₃)含量小于0.1％的三乙基铝产品作为聚烯烃生产中的助催化剂，也有用作火箭燃料等用途。国内外现阶段的三乙基铝的合成工艺基本上都已经采用直接合成法，就是采用铝粉与“种子”三乙基铝及氢气反应生成乙基氢化铝，然后再与乙烯反应生成粗三乙基铝产品，粗三乙基铝产品需要精制提纯再与乙烯进行纯化反应生成三氢化铝含量小于0.1％的成品。国内现已有规模化生产，基本都是采用铝粉或含钛铝粉在反应温度130℃以上、反应压力12MPa以上经过5-6小时的时间在三乙基铝中和氢气反应生成乙基氢化铝，然后再加乙烯进行加成反应生成粗三乙基铝。此工艺高温高压合成反应时间长，不利于生产控制，同时氢气原料消耗高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种三乙基铝的制备方法，包括如下步骤：

①按质量百分比，将铝粉99.7％～99.9％和铬粉0.1％～0.3％混合进行活化后，在惰性气体保护和0.1～0.2MPa下，加入到装有三乙基铝为种子的反应釜中，在130℃，8～10MPa下通入氢气，反应3～4h；其中，所述的三乙基铝与铝粉按质量比为100∶4～6混合；

②温度降至100℃，在0.4～0.5MPa下连续通入乙烯，反应5～6h制得三乙基铝粗品，蒸馏，乙烯纯化。

上述工艺方法中，为了优化，优选的活化是将铝粉和铬粉与质量浓度为5％～10％的乙酸水溶液混合，在30～50℃下处理3h，无水乙醇洗涤2～3次，无水己烷洗涤2次，静置，抽滤，在-0.05MPa，60℃下干燥3h。乙酸水溶液最优选的质量浓度为5％。铝粉与乙酸水溶液按1g∶3～10ml混合。为了进一步的优化技术方案，铝粉和铬粉的粒径均小于100μm。

上述工艺方法中，优选的蒸馏的是在-0.1MPa、90～100℃下进行。优选的乙烯纯化是在60～65℃、0.1～0.2MPa下进行。

上述工艺方法中，反应釜中可以留存一部分三乙基铝粗品作为下次合成反应的种子。

上述工艺方法中，根据本领域的技术人员，可以将废液用己烷稀释到质量浓度低于5％后，水解处理，己烷回收使用；废液也可以采用白矿物油稀释蒸馏残液后进行焚烧处理。

本发明具有以下有益效果：

本工艺是采用掺混铬粉的铝粉为原料，铬粉有分散以及相转移催化作用，以三乙基铝种子料作为分散介质的本体催化反应法，由于铝粉铬粉混合物预先活化处理以及特殊结构的加氢分布管，使得本工艺的合成反应的反应温度以及反应压力较低，同时缩短了反应时间，同时提高了产品反应收率达到90％以上。

附图说明

本发明附图1幅，

图1为本发明的工艺流程图。

具体实施方式

下述非限制性实施例可以使本领域的普通技术人员更全面地理解本发明，但不以任何方式限制本发明。

实施例1

①原料活化处理

200千克市售经筛分的铝粉及0.5千克铬粉加入到活化反应釜中，加入1000升质量浓度为10％的乙酸溶液后，控制温度在30℃活化3h；然后无水乙醇溶液洗涤2次，再用无水己烷洗涤2次后，加100L己烷连同铝粉铬粉混合物转移到中间处理釜；静置并抽虑，在-0.05MPa下，60℃干燥3h；然后通氮气破坏负压，保持的压力，继续升温到130℃。

②合成反应

在氮气保护和0.15MPa的压力下，将铝粉铬粉混合物温度升至130℃后，经过输送管路输送到装有4.16吨的三乙基铝为种子的高压合成反应釜中；温度升至130℃，通过氢气分布管开始通入氢气进行合成反应，合成反应压力控制在8MPa下持续反应4h。

③加成反应

降低反应釜温度至100℃，然后连续通入乙烯进行加成反应，反应压力控制在0.5MPa，反应时间5.5小时；乙烯注入管线通过气体分布器并入到反应釜加氢管线并通过氢气分布管注入乙烯。反应结束反应产物为粗三乙基铝，通过限位溢流管道，将加成反应生成的765千克粗三乙基铝转移到蒸馏精制系统。反应釜内留存4.5吨的三乙基铝，作为下次合成反应的种子料。

④蒸馏精制