[发明专利]一种三乙基铝的合成工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种有机合成工艺，特别是一种三乙基铝的合成工艺方法。

背景技术

 三乙基铝（Aluminumtriethyl，TEA），化学式为C₆H₁₅Al、Al（C₂H₅）₃，分子量为114.16。主要用于有机合成，特别是乙烯、丙烯聚合中催化剂的重要组成，也用作火箭燃料。现有三乙基铝的合成工艺存在的问题是高温高压合成时间长，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合成工艺，包括如下步骤：

1）将钛粉和铝粉于白油中混合，在惰性气体的保护下，加入到装有三乙基铝为种子的反应釜中，在120-130℃,8-10MPa下通入氢气，反应6-7小时；

2）在120-130℃，0.2-0.3MPa下连续通入乙烯，反应5-6小时制得三乙基铝粗品；

3）将三乙基铝粗品经过蒸馏，乙烯纯化得最终产品。

所述的惰性气体是氮气。

所述的钛粉与铝粉的质量比为0.1%-0.3%：99.9%-99.7%。

所述的蒸馏是在-0.1MPa、90 ～ 100℃下进行。

所述的乙烯纯化是在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，废液可以采用白油稀释蒸馏残夜后进行焚烧处理。

本发明的有益效果是，采用以三乙基铝种子分散在铝粉的本体催化法，工艺流程简练，氢化反应和通烯反应条件相近，可在同一反应器中进行，反应周期短、对设备的要求小、无污染，成本低，产品质量高，反应的温度和压力较低，得到产品的收率可达90%以上。

具体实施方式

通过以下实施实例对本发明做进一步的详述，使本领域的技术人员能全面的理解本发明，但不以任何方式限制本发明。

实施例1    一种三乙基铝的合成工艺

1）催化剂的制备

200 kg铝粉及0.5 kg钛粉加入到混合釜中，加入白油，控制白油的质量为钛铝粉的2倍，釜温控制在60-65℃，充分搅拌混合后，在氮气保护下加入到氢化釜中，此时搅拌一直处于开启状态。

2）氢化反应

在氮气保护和0.15MPa 的压力下，将上述制备好的催化剂，加入装有4.5吨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8-10MP下，持续反应6小时。

3）通烯反应

反应釜温度降至100℃，然后连续通入乙烯进行加成反应，反应压力控制在0.2-0.3MPa，反应时间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，将加成反应生成的粗三乙基铝经过中间贮罐除去固体残渣转移到蒸馏罐。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

粗三乙基铝于蒸馏罐内，在-0.1MPa、95℃下精制蒸馏，成品三乙基铝经冷凝器进入到产品接收罐中，然后转移到产品纯化釜进行乙烯纯化反应。

5）产品纯化反应

为提高三乙基铝产品纯度，使产品中三氢化铝的含量小于0.1％，还需要进行产品的纯化反应，产品纯化釜反应温度控制在62℃，乙烯压力0.2MPa，成品通过屏蔽泵导入罐装站进行产品分装。

上述产品预处理后经检测，产品的纯度可达95%以上，指标如表1所示。

检测方法如下：

①    总铝含量

定量水解三乙基铝样品，用过量的EDTA络合铝，以双硫腙为指示剂，用硫酸锌反滴定过量的EDA,进而计算出三乙基铝样品中的总铝含量。

② 三乙基铝中其它成分的测定

三乙基铝样品可以水解成一定组成和量的气体，包括氢气和各类烃类，用绝对保留时间定性，外标法定量，然后计算出三乙基铝、三正丁基铝和三氢化铝的含量。色谱检测条件如下：

气相色谱：岛津GC-8A.JS-3070色谱工作站

色谱柱：3mm*2000mm不锈钢柱

固定相：阿皮松M/活性氧化铝

检测温度：150℃

混合标准气体：氢气0.5%  乙烷60%  正丁烷2%，其余为氮气

6）残液处理