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三乙基铝的制备方法和废弃物处理方法

发布日期:2020/9/14 9:45:39

背景及概述[1]

三乙基铝为无色液体,在空气中自燃,遇水爆炸,可与乙醚形成醚合物(无色液体,沸点216~218℃),与三氯化铝形成的复合物[(C2H5)3Al·AlCl3,简称EASC,黄色清亮液体,沸点204℃,冰点-50℃]叫乙基倍半氯化铝。在封管中使二乙基汞作用于铝粉可制得三乙基铝。三乙基铝主要用作乙烯低压聚合催化剂(与四氯化钛一起),乙基化剂。三乙基铝也用于铝的气体电镀。

制备[2]

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

反应生产的粗三乙基铝经过中间贮罐除去固体残渣进入蒸馏罐在-0.1MPa、95℃下精制提纯,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,乙烯通入量由最终分析数据决定。成品通过屏蔽泵导入罐装站进行产品分装。

经过纯化反应后得到的三乙基铝产品,按三氢化铝的含量分为两个型号产品,纯度均达到95%以上。

废弃物处理[3]

在实际使用中,通常采用以下步骤进行废弃三乙基铝的处理:

步骤1、使用氮气利用压力原理将废弃三基铝压入含有白油的小储罐中进行吸收,三乙基铝通过流量计的计量确保其输入白油中的质量分数保持在8%以下,并对吸收后混合液再进行化学分析确保三乙基铝含量确实小于8%,然后对吸收后的混合液进行30分钟的搅拌后静置30分钟;

步骤2、用氮气压将三乙基铝和白油的混合液从小储罐送到特种废物流化床燃烧炉附近的含有氮气保护的大储罐中,大储罐上安装有超压保护安全阀、排气阀和用于对所述第二储罐中的氧气和水的含量进行实时监测的检测装置和报警装置,大储罐出口处设有电子液位计和出口泵,电子液位计和出口泵进行连锁以控制大储罐中混合液的最低限位;

步骤3、混合液经出口泵和喷枪的作用喷入特种废物流化床燃烧炉内进行燃烧,燃烧过程中产生的二氧化碳可直接排入空气中,燃烧后氧化铝与炉渣、飞灰一同排出处理。

参考文献

[1]化学物质辞典

[2][中国发明,中国发明授权]CN201210018434.5一种三乙基铝的制备方法

[3][中国发明,中国发明授权]CN201410175617.7处理废弃三乙基铝的方法