[发明专利]一种连续化生产异丙醇铝的方法及装置

说明书

一种连续化生产异丙醇铝的方法及装置，涉及异丙醇铝的生产技术领域，装置中包括反应器、常压蒸发釜、异丙醇接收器和真空蒸发釜；反应器上连接冷凝器，反应器上方分别连接异丙醇加料泵、铝屑加料器，反应器上、下方分别还设置进料口和出料口；将铝屑和异丙醇在反应器中混合，在65～90℃条件下进行反应，反应成生的反应物经过常压蒸发，常压蒸发回收的异丙醇回流至反应器中用于继续反应，常压蒸发剩余的物料再在‑0.098MPa的真空度下真空蒸发，取得异丙醇铝。实现反应平稳、运行连续，可降低异丙醇铝生产能耗、物耗、人工费用。

技术领域

本发明涉及异丙醇铝的生产技术领域。

背景技术

异丙醇铝自1898年被首次报道后，被应用到很多方面，常用作胶黏剂的交联剂，也可用作催化剂、脱水剂、防水剂，其目前已是一种重要的金属醇盐。因为异丙醇铝易于水解，水解后可得到氢铝，进一步焙烧可制得氧化铝，所以也是合成高纯氧化铝的一种重要方法。

其反应方程式如下所示：

目前异丙醇铝的工业合成过程为在催化剂存在的情况下，铝与异丙醇发生反应生成异丙醇铝，并释放氢气。主要工艺过程为在反应釜中加入铝与异丙醇进行反应，反应结束后进行蒸馏，这是间歇性的反应。间歇性的生产工艺涉及到物料的间断排到下游设备，能耗、物耗和人工费用大，难于实现自动化生产。

专利文献CN 206127169 U公开了一种多功能连续合成异丙醇铝的装置，特点是反应釜与合成接收罐之间由冷凝管连接，并带有10～15°的倾斜角，在合成罐上部出口冷凝器与真空系统相连，当合成釜反应结束后，反应釜加热使异丙醇铝受热气化，开启接收罐上部真空系统，引导气态异丙醇铝进入接收罐，同时开启接收罐的冷却，防止气态异丙醇铝进入真空系统中，整个装置实现了密闭和减压蒸馏的效果。该专利文献公开的方法是典型的间歇性生产工艺，异丙醇铝生产结束后，提高反应釜的温度进行减压蒸馏，得到异丙醇铝，然后反应釜要降温后，才能进行下一次投料和反应。该工艺为了避免异丙醇剩余，采用铝过量的方式进行生产，增加排渣的频率。

专利文献CN 1478767A公开了连续合成异丙醇铝的方法，其过程为：分批加入的铝占物料总量的20～50%，催化助剂的加入量占物料总量的70～80%，以基本恒定的速度向合成反应釜中加入异丙醇，所得混合物进入蒸馏反应釜，其生成的异丙醇铝与异丙醇的混合物又在蒸馏釜中进一步反应并将未反应的异丙醇蒸馏除去。其通过合成反应釜回流冷凝器进出气体的温度来控制异丙醇的加入速度。该专利文献公开的方法没有描述连续化反应过程中补加铝的方法，而且以浓度为标准控制反应釜和蒸馏反应釜的排料，实现稳定操作的难度较大。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷，本发明第一目的是提出可连续化生产异丙醇铝的方法。

本发明方法是：将铝屑和异丙醇在反应器中混合，在65～90℃条件下进行反应，反应成生的反应物经过常压蒸发，常压蒸发回收的异丙醇回流至反应器中用于继续反应，常压蒸发剩余的物料再在-0.098MPa的真空度下真空蒸发，取得异丙醇铝。

常规方法的反应的原料间歇性接触，物料性质波动很大，随着反应的引发和加剧，反应热短时间大量释放，需要不断调整生产参数（主要是冷却水流量、异丙醇回流量、散排气体阀门的开度等）来调整并控制反应釜内的温度。这些波动存在安全隐患、操作难度大，而且对产品的质量影响较大。

而本发明方法步骤连续，液体物料连续进出，物料的性质是稳定的，反应的放热和热量排出稳定，这些因素有利提高对反应釜内温度的控制稳定，有利于反应的稳定进行。故本发明可以实现反应平稳、运行连续，对于降低异丙醇铝生产能耗、物耗、人工费用具有显著作用，具有较高的经济利用价值。