Способ очистки алкоголятов алюминия
0 П И--O --" À" Í "Е
ИЗОБРЕТЕН ИЯ пп 4l802I
Союз Советских
Социалистических,Республик
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 30.12.71 (21) 1732090/23-4 с присоединением заявки № (51) Ч. Кл. С 07с 29 24
С 0?с 31/32
Государственный комитет
Совета Министров СССР по делам изобретении Опубликовано 25.08.?4. Бюллетень № 31 (53) УДК 547.26 13.05 (088.8) н открытий
Дата опубликования описания 21.02.75 (72) Авторы изобретения
А. Т, Меняйло, Л. К. Путилина, А. Ф. Рукасов, В. 3. Мельников и М. А. Маргулис (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ АЛКОГОЛЯТОВ АЛЮМИНИЯ
Изобретение относится к разработке технологии очистки алкотолятов алюминия, получаемых в результате процесса окисления высших алюминийтриалкилов, полученных полимеризацией этилена с триэтилалюминием.
При окислении высших алюминийтриалкилов протекают побочные реакции, в результа ге которых образуются высшие углеводороды: парафины, олефины с числом атомов углерода в молекуле Со — С о, а также небольшое количество кислородсодержащих побочных продуктов (сложных эфиров, кислот) .
Алкоголяты алюминия используют, в основном, для получения спиртов. При гидролизе неочищенных алкоголятов алюминия спир гы содержат все указанные примеси. Температура кипения углеводородов близка к температуре кипения спиртов, вследствие чего образуется азеотропная смесь спиртов с углеводородами. Выделить спирты из образующейся смеси известными способами практически невозможно.
Известен способ очистки алкоголятов алюминия путем гидрирования. Процесс проводят при 100 — 2o0 С, давлении 7 — 35 атм в присутствии катализатора гидрирования, промотированного поверхностно-активными веществами — алканолами. В зависимости от используемого катализатора и промотора к катализатору содержание примесей в алкоголягах алюминия составляет от 3,3 до 9,9 вес.Я>.
Кроме этого, происходит разложение алкоголятов алюминия при длительном нагревании.
С целью повышения чистоты алкоголя тов алюминия и предотвращения нх разложения предлагается раствор aлкоголятов алюминия в органическом растворителе нагревать до
200 — 250 С и сжимать до давления, достаточного для поддержания раствора в жидком состоянии, а затем отгонять растворитель, .высшие углеводороды и кислородсодержащие соединения путем дросселирования до остаточного давления 10 — 120 мм рт. ст. и одновременного распыления раствора.
Чтобы повысить чистоту целевого продукта осуществляют дополнительную очистку алкоголятов алюминия. Очистка заключается в том, что раствор алкоголята алюминия, очи20 щенного предлагаемым методом, нагревают до 200 — 250 С, сжимают до давления, достаточного для поддержания раствора в жидком состоянии и отгоняют в присутствии водорода или водородсодержащего газа, например»е25 танводородной фракции, растворнтель, высшие углеводороды и кислородсодержащие соединения путем дросселирования до остаточного давления 10 — 120 мм рт. ст. н одновременного распыления растворов в вакуумиро30 ванную емкость.
418021
Таблица 1
Содержание исходного продукта
Остаток после отгонки
Отгон
Продукт
% о °
0,17
1,7
1,7
0,46
1,2
285,03
28,84
288,4
0,19
77,15
0,9
3,4
4,2
0,42
0,14
0 93
3,35
0,36
0,91
6,3
2,12
0,99
9,4
0,94
0,56
0,4
7,5
8,0
0,8
0,06
2,04
0,3
8,62
8,9
0,89
0,04
2,35
48,1
4,85
0,2
48,5
7,6
0,05
0,82
4,1
0,49
0,13
4,9
1,1г
1,01
8,01
9,0
0,9
0,15 г,18
80,5
0,2
0,07
80,7
12,72
0,05
4,0
0,41
4,1
0,26
9,2
9,5
0,96
0,04
2,51
99,3
0,2
99,8
9,98
15,7
0,05
1,04
2,55
0,34
3,84
0,17
0,09
8,75
1,92
9,0
0,3
0,9
2,38
130,61
0,02
20,62
13,07
130,7
0,005
0,5
1,02
0,16
0,16
1,6
0,14
0,25
7,1
1,62
0,88
8,8
1,83
0,01
85,04
8,52
13,44
85,2
0,003
0,21
0,82
0,1
0,13
1,0
0,57
3,9
1,46
0,24
5,4
0,54
1,06
0,1
40,06
6,33
4,01
40,1
0,03
0,15
0,7
0,08
0,8
0,11
0,04
1,28
1,91
0,31
3,1
0,31
0,34
0,11
21,37
21,6
3,38
2,16
0,03
0,45
0,75
0,15
1,5
0,13
0,12
0,72
1,25
0,2
0,21 г,о
0,2
0,08
16,91
1,71
17,1
2,67
0,02
0,45
0,7
0,01
0,11
1,0
0,12
Парафин С, Олефин С4, 0,3
0,6
0,1
0,09
1,0
0,08
8,6
13,6
3,04
53,31
528,19
83,45
53,3
8,83
38,04
2,95
18,73
364,04
380,9
99,17
367,08 100
Всего .
100
Парафин С, Парафин С, Парафин С, Олефин С4
Спирт С2
Парафин С„
Олефин С4о
Спирт С4
Парафин С»
Олефин С, Спирт С4
Парафин С„
Олефин С,4
Спирт Са
Парафин Сго
Олефин Сга
Спйрт С о
Парафин С„
Олефин С»
Спирт С»
Парафин С„
Олефин С44
Спирт С, Парафин С44
Олефин С, Спирт С„
Парафин С„
Олефин С„
Спирт С»
Спирт С4о и выше
Спирты С4 — Сг4
Углеводороды
Содержание продукта после очистки
1000 100 632,92
418021
Таблица 2
Остатки после отгонки
Продукт
Отгон
1,2
0,19
1,02
0,31 44,40
0,16
0,9
0,14
0,75
0,18 25,71
0,12
6,29 б,3
0,99
0,99
0,4
0,06
0,22
0,03
0,05
7,05
0,34
0,04
0,3
0,05
0,04
5,72
48,07
48,1
7,6
7,60
0,82
0,13
0,84
0,13
1,01
0,15
1,07
0,17
0,03 4,28
80,55
12,72
80,5
12,74
0,27
0,26
0,04
0,04
0,04
5,72
99,23
99,3
15,7
15,70
1,04
1,10
0,17
0,17
0,04
5,72
1,93
1,92
0,3
0,30
130
130,61
20,62
20,70
1,04
1,02
0,16
0,16
1,60
1,62
0,25
0,25
0,01
1,40
85,04
85,00
13,44
13,45
0,82
0,81
0,13
0,13
1,45
1,46
0,24
0,23
40,02
40,05
6,33
6,39
Парафин С„
Олефин С„
Спирт С„
0,08
0,51
0,7
0,11
0,30
1,90
0,31
1 91
0,20
21, 37
1,25
3,38
Парафин С„
Олефин С, 0,13
0,13
0,80
0,75
0,20
0,21
1,25
1,25
Спирт С,а
Парафин С ц
2,68
2,67
16,92
16,91
0,11
0,7
0,11
0,70
0,09
0,6
0,09
0,60
13,60
13,6
86,00
528,19
83,45
538,00
83,52
18,73
2,95
0,70 100,00
18,20
2,88
100 0,70
Всего .
632,92
100 б32,20
100,00
Парафин С, Парафин С, Парафин С, Олефин С, Спирт С
Парафин С„
Олефин С,о
Спирт С4
Парафин С„
Олефин С»
Спирт С„.
Парафин Сы
Олефин С,4
Спирт Са
Парафин С„
Олефин С„
Спирт Со
Парафин С»
Олефин С»
Спирт С„
Парафин С„
Олефин С, Спирт Сы
Олефин С, Спирты С„и выше
Всего со спиртами С, — С„
Углеводороды С,— С„
Содержание исходного продукта
Содержание продукта после двухкратной очистки
418021
Т a6лица 3
Содержание и сходного продукта
Содержание продуктов после двухкратной очистки
Остаток после отгонки
Отгон
Продукт
1,2
0,19
0,12
0,8
0,19
8,34
0,9
0,11
0,14
0,7
3,38
0,08
6,3
0,98
6,2
0,99
0,4
0,06
0,05
0,3
2,11
0,05
0,3
0,23
1,69
0,15
0,04
0,04
48,1
7,61
7,6
0,82
0,11 - 0,14
0,7
0,13
5,93
0,13
1,01
0,15
0,9
1,27
0,03
12,15
80,5
12,72
0,03
0,26
3,38
0,2
0,04
0,08
15,02
99,3
99,4
15,7
1,04
0,12
13,5
0,8
0,17
0,32
12,93
0,25
1,65
0,3
1,92
0,3
20,71
130,6
20,62
130,61
11,4
0,11
0,75
0,27
0,16
1,02
0,23
4,6
1,5
0,11
0,25
1,62
13,08
83,05
13,44
85,04
2,11
0,06
0,4
0,05
0,13
0,82
12,8
1,82
0,31
1,15
0,24
1,46
6,35
20,05
6,33
40,06
0,07
2,11
0,46
0,05
0,11
0,7
0,27
6,33
1,74
0,15
0,31
1,91
3,39
21,4
3,38
21,37
2,11
0,12
0,8
0,05
0,13
0,75
1,69
0,18
0,04
1,2
0,21
1,25
2,68
16,9
2,67
16,91
2,11
0,1
0,05
0,11
0,7
0,65
2,П
0,05
0,08
0,55
0,6
87,16
13,82
13,6
83,74
83,45 528
2,95 15,4
528,19
18,73
Парафин С, Парафин С., Парафин С, Олефин С, Спирт С, Парафин C„
Олефин С1, Спирт С
Парафин С„
Олефин С„
Спирт С.Парафин C„
Олефин С14
Спирт С, Парафин С1, Олефин С„
Спирт С1„
Парафин С„
Олефин С,а
Спирт С, Парафин C„
Олефин С„
Спи рт С14
Парафин С, Олефин С, Спирт Сд
Парафин С„
Олефпн C„
Спирт С„
Парафин С, Олефин С, Спирт С„и выше
Всего со спиртами С,,— С, Углеводороды С вЂ” С„
Всего .
632,92 100 630,56
1,44 2,36 100
100 2,36 100
418021
Таблица 4
Остаток после отгонки
Отгон
Продукт оо о
6,26
1,2
1,2
0,19
4,76
0,91
0,14
0,9
6,3
1,0
6,15
0,99
0,4
0,06
2,09
0,4
0,3
0,04
1,87
0,3
7,76
48,1
7,6
48,05
0,82
0,13
4,19
0,8
1,01
5,49
0,15
1,05
12, 96
80,5
12,72
80,25
0,26
0,04
1,2
0,23
16,04
99,3
15,7
99,35
1,04
0,17
6,07
1,16
0,3
1,92
10,2б
1,96
20,62
130,61
21,1
130,7
0,16
1,02
4,97
0,95
11,3
1,62
0,25
2,16
13,44
13,72
3",0
0,82
0,13
2,72
0,52
1,46
0,24
7,48
1,43
40,06
6,33
6,48
40,15
2,68
0,73
Парафин Сд4
Олефин С„
0,11
0,7
9,94
1,9
0,31
1,91
3,44
21,3
3,38
21,37
4,72
0,87
0,13
0,75
6,54
1,25
0,21
1,25
17,0б
2,67
2,75
16,91
3,66
0,7
0,11
0,7
3,08
0,59
0,09
0,6
13,97
85,81
13,6
Всего со спиртами С вЂ” Снг 528,19
86,03
528,01
83,45
100
19,11
2,95
18,73
100
19,11
100
613,82
В с е г о . . ° . . 632,92
Парафин С, Парафин,.С, Парафин С, Олефин С
Спирт С, Парафин Сго
Оле фин С„
Спирт С4
Парафин С„
Олефин Сд, Спирт С, Парафин С„
Олефин С, Спирт Са
Парафин С„
Олефин С„
Спирт С„
Парафин С, Олефин С„
Спирт Cä
Парафин С„
Олефин С„
Спирт Cä4
Спирт C
Парафин С„
Олефин C
Спирт С„
Парафин С, Олефин С;
Спирт С„и выше
Углеводороды С,— С,„
Содержание исходного продукта
Содержание продукта после двухкратной очистки
418021
1 ! Содержание исходного продукта
Продукт после двухкратной очиски
Отгон
1,2
0,19
1,21
6,41
0,9
0,14
0,9
4,76
6,3
0,99
6,15
1,0
0,4
0,06
0,38
2,01
0,04
0,3
0,31
1,64
7,6
48,1
48,02
7,77
0,82
0,13
0,76
4,02
0,15
1,01
1,04
5,74
12,72
80,5
13,03
80,5
0,26
0,04
15,7
99,3
16,08
99,3
1,04
0,17
1,15
6,09
1,92
0,3
1,9
10,06
21,13
130,61
20,62 130,5
0,16
1,02
0,95
5,2
1,62
0,25
1,8
9,53
85,04
13,44
13,76
85,0
0,82
0,13
1,49
7,9
1,46
0,24
1,14
6,04
40,06
6,5
6,33
40,1
0,7
0,11
0,5
2,84
Олефин С„
Спирт С„
1,91
0,31
1,9
10,06
21,37
3,44
3,38
21,35
0,75
0,13
0,86
4,56
1,25
0,21
1,26
6,67
16,91
2,67
2,77
17,1
0,7
0,11
0,65
3,3
0,6
0,09
0,67
3,55
13,6
86,03
13,94.
Всего со спиртами С4 — С а
Углеводороды С,— С„
83,45 528,02
528,19
85,48
18,73
2,95
18,87 100
Всего
614,05
100
18,87 100
632,92
100
Продукт
Парафин C
Парафин С, Парафин С, Олефин С, Спирт С, Парафин С«, Олефин С,о
Спирт С
Парафин C
Оле фин С„
Спирт С, Парафин С, Оле фин С 4
Спирт С, Парафин С„
Олефин С,4
Спирт С, Парафин С„ . Олефин С а
Спирт С,4
Парафин С„
Олефин С,о
Спирт С 4
Парафин С„
Парафин С44
Олефин С„
Спирт С„
Парафин С„
Олефин С„
Спирт С„, и выше
Остаток после отгонки
12
Таблица 5
418021
14
Табл нца 6
Остаток после отгонки
Продукт
Отгон
1,2
0,19
6,51
1,2
0,9
0,14
5,97
6,3
0,99
6,2
1,01
0,4
0,06
2,17
0,4
0,3
0,04
0,25
1,35
48,1
7,6
48,0
7,82
0,82
0,13
3,80
0,7
1,01
0,15
5,43
1,0
80,5
12,72
80,5
13,11
0,25
0,04
99,3
15,7
16,21
99,2
1,04
6,23
1,15
0,17
1,92
8,69
0,3
1,6
130,61 20,62 130,6
21,27
1,02
0,16
4,89
0,9
1,62
9,23
1,7
0,25
85,04 13,44
85,1
13,87
0,82
8,14
1,5
0,13
1,46
5,97
0,24
40,06
6,51
40,0
6,33
2,72
0,7
0,11
0,5
Олефин С,4
Спирт С«
1,91
9,77
1,8
0,31
21,37
3,47
3,38 21,3
Парафин С„
0,75
4,45
0,82
0,13
Олефин С,4
Спирт С, 1,25
0,21
7,07
1,3
16,91
2,67
2,78
17,05
0,7
4,34
0,8
0,11
0,6
3,26
О,б
0,09
13,6
14, 01
528,19 83,45
527,95
18,73
2,95
18,42
100
Всего .
632,92 100
613,95 100
18,42
Парафин С, Парафин С, Парафии С, Олефин С
Спирт С, Парафин С«
Олефин С«
Спирт С, Парафин Сд, Олефин С„
Спирт С, Парафин С44
Олефин С, Спирт Са
Парафин С, Олефин С„
Спирт С«
Парафин С„
Олефин С„
Спирт С,2
Парафин С„
Олефин С40
Спирт С44
Парафин С, Парафин С„
Олефин С„
Спирты С4О и выше
Всего со спиртами С4 — С„
Углеводороды С вЂ” С44
Содержание исходного продукта
Содержание продукта после двухкратной очистки
418021
Пример 3. Проводят дополнительную очистку алкоголятов алюминия, полученных после разгонки по примеру 1.
Раствор алкоголятов алюминия сжимают до 25 атм, нагревают до 250 С tr дросселиpyroт через форсунку В емк(:c rr>, вакуумированную до остаточного давления 100 iiir рт. ст, Одновременно в емко "ть иротивотоком к поступающим алкоголятам алюминия подают
Для получения алкоголятов алюминия высшей степени чистоты в процессе дополнительной очистки водород или водородсодер>кащиГ газ подают противотоком к поступающим ад коголятам алюминия.
Наиболее полное извлечение примесей из раствора алкоголятов алюминия достигают при 230 — 250 С и остаточном давлении 80—
100 мм рт. ст.
Пример 1. Алкоголяты алюминия получают путем полимеризации этилена с триэтилалюминием в среде гептана и окислением высших алюминийтриалкилов кислородом.
Очистку алкоголятов алюминия проводят следующим образом. Раствор алкоголятов с>кимают до давления 25 атм, нагревают до
250 С и дросселируют через форсунку в емкость, вакуумированную до остаточного давления 100 мit рт. ст. В емкости поддерживают температуру 100 С.
Отогнанные от нагретой распыленной >кидкости растворитель (бензин, содер>кащий углеводороды С вЂ” C8, т. кнп. 60 — 100 С) и высокие углеводороды коиденсируются в конденсационной системе, а алкоголяты алюминия в жидком состоянии отводятся из нижней части емкости.
В связи с тем, что алкоголяты алюминия находятся при 250 С ие более 30 сек и затем быстро охлаждаются, они практически не разлагаю гся.
Степень чистоты алкоголятов алюминия до и после очистки определяют путем перевода их в соответствующие спирты иосредством гидролиза разбавленной солянои кислотой с последующим анализом хроматографпческим методом.
Результаты анализа продукта приведены в табл. 1.
Пример 2. Проводят дополнительную очистку алкоголятов алюминия, полученных после разгонки по примеру 1, следующим образом.
Раствор алкоголятов алюминия сжимают до 25 атм, нагревают до 250 С и дросселируют через форсуику в емкость, вакуумированную до остаточного давления 100 мм рт. ст.
В емкости поддерживают температуру 100 С.
Отогнанные от нагретой распыленной жидкости углеводороды конденсируются в конденсационной системе, а алкоголяты алюминия в жидком состоянии отводятся из нижней часги емкости.
Результаты анализа продукта приведены в табл. 2.
16 водород. Расход водорода 3,3 л/л раствора алкоголятов алюминия. В емкости поддерживают температуру 100 С. Отогнанные от нагретой распыленной жидкости углеводороды коидснсируются в конденсационной системе, а алкоголяты алюминия в жидком состоянии отводятся из нижней части емкости.
Результаты анализа продукта приведены в табл. 3.
Пример 4. Проводят очистку алкоголятов алюминия от примесей по примеру 3.
Расход водорода 25 л/л продукта в 1 час.
Результаты анализа продукта приведены в табл. 4.
Пример 5. Проводят очистку алкоголятов алюминия от примесей по примеру 3.
Расход водорода 50 л/л продукта в 1 час.
Температура емкости 80 С.
Результаты анализа продукта приведены в табл. 5.
П р и мер 6. Проводят очистку алкоголятов алюминия от ири»ссей по примеру 3. Остаточное давление в емкости 20 мм рт. ст.
Расход водорода 25 л/л продукта в 1 час.
Температура расиыляе;ttrx алкоголятов алюминия 230 С.
Результаты анализа продукта приведены в табл. 6.
Как видно из приведенных примеров, в результате однократной очистки в алкоголятах алюминия, содержащих первоначально около
40% примесей углеводородов, количество примесей сии>кается до 3%. При дополнительной очистке в присутствии водорода алкоголят ачюминия практически не содержит npu»ecers.
На основе очищенных предлагаемым способом алкоголятов алюминия получают спирты высокой степени чистоты.
Предмет изобретения
1. Спосоо очистки алкоголятов алюминия, полученных окислением высших алюминийтриалкилов, от углеводородов и кислородсодержащих соединений, о т л и ч а ю гц и и с я тем, что, с целью повышения степени чистоты алкоголятов алюминия и предотвра>цения их разложения, раствор алкоголятов алюминия
B органическом растворителе нагревают до
200 — 250 С, сжимают до давления, достаточного для поддержания раствора в жидком состоянии и дросселируют до остаточного давления 10 — 120 мм рт. ст. при одновременном распылении.
2. Способ по и. 1, отличающийся тем, что дросселирование ведут в присутствии водорода или иодородсодержащего газа.
3. Способ ио и. 2, отличающийся тем, что водород или водородсодержащий газ подают противотоком к алкоголятам алюминия.







