ВУЗ:
Составители:
Диэтилалюминийхлорид представляет собой бесцветную жидкость с t
кип
= 65…66 °С при 1,6 кПа. Как и другие алюми-
нийорганические соединения, он самовозгорается на воздухе и разлагается водой. Является главным компонентом катализа-
торов для полимеризации олефинов.
Прямой синтез алюминийалкилов из алюминия и олефинов был открыт Циглером в 1955 г. Реакция наиболее просто про-
текает с изобутеном, который при 140…150 °С и 4…6 МПа в бензине дает триизобутилалюминий:
Al + 3(CH
3
)
2
C=CH
2
+ 1,5H
2
⇔ Al[–CH
2
–CH(CH
3
)
2
]
3
.
В отличие от изобутена проведение в тех же условиях реакции с этиленом приводит к значительному развитию побоч-
ной реакции роста алкильной цепи. В связи с этим был предложен двухстадийный процесс производства
триэтилалюминия,
состоящий в предварительном синтезе триизобутилалюминия и последующем взаимодействии его с этиленом:
Al[–CH
2
–CH(CH
3
)
2
]
3
+ C
2
H
4
→ Al(C
2
H
5
)
3
+ 2CH
2
=C(CH
3
)
2
и т.д.
Большее распространение получил другой метод получения триэтилалюминия, в котором стадия синтеза триизобутила-
люминия отсутствует, но зато осуществляется рециркуляция триэтилалюминия. Этот способ обычно также состоит из двух
ступеней. На первой осуществляют взаимодействие алюминия с рециркулирующим триэтилалюминием и водородом, полу-
чая диэтилалюминийгидрид:
Al + 2Al(C
2
H
5
)
3
+ 1,5H
2
→ 3(C
2
H
5
)
2
AlH.
Реакция протекает при 100…140 °С и 2…5 МПа. На второй ступени диэтилалюминийгидрид реагирует с этиленом в мяг-
ких условиях (60…70 °С,
≈ 2 МПа), когда рост цепи практически отсутствует:
3(C
2
H
5
)
2
AlH + 3C
2
H
4
→ 3Al(C
2
H
5
)
3
.
Следовательно, на каждый 1 моль вновь образующегося триэтилалюминия циркулирует 2 моль продукта, что составля-
ет существенный недостаток двухступенчатого процесса.
Важным условием успешного осуществления всех этих гетерогенных процессов является высокая степень дисперсно-
сти алюминия и активирование его поверхности для удаления оксидной пленки при помощи химических реагентов (этил-
бромид, триэтилалюминий, АlСl
3
) или путем измельчения в мельницах. Кроме того, с очень чистым алюминием реакция не
идет, в то время как наличие в нем примесей переходных металлов (Ti и др.) существенно ускоряет процесс. Поэтому ис-
пользуют алюминий, легированный титаном (0,8…4,0 %), или добавляют в качестве катализатора гидрид титана.
При синтезе и переработке алюминийалкилов может протекать ряд реакций, ведущих к образованию побочных ве-
ществ. При этилировании за счет удлинения цепи получается немного диэтилбутилалюминия. Примесь кислорода в газах
обусловливает наличие в продуктах алкоксидов алюминия, например A1(OR)
3
. Водород способен гидрировать алюминийал-
килы, что ведет к образованию парафинов:
Al(C
2
H
5
)
3
+ 3H
2
→ AlH
3
+ 3C
2
H
6
.
Алюминийалкилы при повышенной температуре способны к обратимому распаду:
Al(C
2
H
5
)
3
⇔ AlH
3
+ 3C
2
H
4
.
Триэтилалюминий и триизобутилалюминий являются очень реакционноспособными веществами. Они бурно реагируют
с водой и самовозгораются на воздухе. Поэтому все операции с ними необходимо выполнять в атмосфере сухого азота, осво-
божденного от кислорода.
Технология процесса. Синтез триэтилалюминия осуществляют периодическим или непрерывным методом, причем и в
том, и в другом случае основными операциями являются: активирование алюминия и приготовление исходной шихты, син-
тез продукта, отделение непревращенного алюминия, перегонка с выделением целевого вещества.
Упрощенная технологическая схема процесса изображена на рис. 11. Исходную шихту готовят в смесителе
1, куда по-
дают алюминиевую пудру, растворитель (бензин, гептан или толуол) и рециркулирующий триэтилалюминий. Перед загруз-
кой продувают смеситель и другие аппараты азотом, при помощи которого осуществляется и транспортирование потоков. Из
смесителя (при непрерывной схеме их требуется несколько) полученную суспензию подают в каскад реакторов
2, имеющих
мешалки, рубашки для охлаждения и обратные конденсаторы
3.
Рис. 11. Технологическая схема получения триэтилалюминия:
2
3
3
4
5
7
6
8
Al(C
2
H
5
)
3
1
2
9
Растворитель
Алюминий
Н
2
О Н
2
O Шлам Тяжелый
остаток
С
2
Н
4
Газ Газ
Теплоноситель
Н
2
Al(C
2
H
5
)
3
С
2
Н
4
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 30
- 31
- 32
- 33
- 34
- …
- следующая ›
- последняя »
