DE1048276B - Verfahren zur Herstellung von Aluminiumtrialkylen und Alkylaluminiumhydriden - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von Aluminiumtrialkylen und Alkylaluminiumhydriden In dein Patent 961537 wird ein Verfahren vorgeschlagen, nach dem man Aluminiumtrialkyle und Aluminiunialhylhydride durch Umsetzung von Aluminium, Olefinen und Wasserstoff herstellen kann. Diese Reaktion erfordert die Anwesenheit von Dialkylaluminiumhaloganiden als Katalysatoren, so daß sich für die Aufarbeitung der Reaktionsprodukte gewisse Schwierigkeiten ergeben, weil es häufig nicht leicht ist, die Aluniiniumtrialhyle von den halogenhaltigen Dialkylaluminiumhalogeniden zu trennen.
• Gegentand des Patents 1031 792 ist ein abgeändertes Verfahren zur Herstellung von Aluminiumtrialkylen und Alkylaluminiumhydriden durch Umsetzung von Aluminium mit Olefinen und Wasserstoff, wobei die Umsetzung von Aluminium, Olefinen lind Wasserstoff ohne Diallcylalumin.iumhalogenide als Katalysatoren dadurch in die Wege geleitet wird. daß man ein aktiviertes Aluminium verwendet, das unter Ausschluß von Sauerstoff zerkleinert worden ist. Insbesondere wird ein Aluminium verwendet, das unter einer Schicht von Aluminiumtrialkyl zerkleinert worden ist.
• Es wurde nun gefunden, daß sieh für die Umsetzung zu Aluminiumtrialkylen und Alkylaluminiumhydriden besonders gut ein Aluminium eignet, (-las durch Zerstäubung von geschmolzenem Aluininium in einem indifferenten Gastrom oder durch Destillation im Hochvakuum und durch rasche Ab- kühlung des Dampfes in einer indifferenten Atmosphäre erhalten worden ist. Verfährt man in dieser Weise, so kann man die Neubildung der Oxydschicht auf dem Aluminium ausreichend lange unterbinden, um die Reaktion des metallischen Aluminiums selbst zu bewirken. Beispiel 1 In einem Rührkessel von 2001 Inhalt werden 501 Aluininiumtriärihyl intensiv gerührt. Jedoch wird dabei Sorge getragen, daß im oberen Teil des Kessels noch genügend freier Raum vorhanden ist, in den Altiminiumtriäthyl möglichst nicht hineinspritzt. Der Kessel ist wegen der Selbstentzündlichkeit des Aluitiinitinitriäthvls selbstverständlich mit einem Schutzgas, z. B, Argon oder Wasserstoff, gefüllt. Im oberen Teil des Rührkessels wird mittels einer geeigneten Armatur das untere Ende eines Rohres aus Grauguß oder Graphit eingeführt. das durch eine geeignete elektrische Heizung, z. B. unmittelbar durch einen sehr starken Strom bei 2,#?iederspannung oder mittels Hochfrequenzinduktion, auf eine Temperatur oberhalb rles Schmelzpunktes des Aluminiums erhitzt werden kann. Dieses untere Ende des Rohres ist durch eine feine Düse aus Grauruß verschlossen, an der vorbei durch eine zweite Düse ein Strom des verwandten Schutzgases unter einigen Atmosphären Druck in den Reaktionsraum eintreten kann. In das vorgeheizte Rohr wird von oben eine längere Aluininiumstange mit dem unteren Ende eingeschoben, und es wird die zugeführte elektrische Energie so reguliert daß das Aluminium in dem Tempo nachse'hmilzt, in dem aus der Düse geschmolzenes Aluminium austritt und durch den Gasstrom zerstäubt wird. Das zerstäubte Aluminium suspendiert sich in dieser Weise unmittelbar in dem gerührten Aluminituntriäthyl.
• Das für die Zerstäubung notwendige, laufend in das Reaktionsgefäß eintretende Schutzgas wird in geeigneter Weise abgeführt. Es kann durch einen Kompressor .wieder komprimiert und im Kreislauf erneut für die Zerstäubung verwandt werden. Die durch das geschmolzene Aluminium laufend in den Reaktions-Icessel eintretende Wärmeenergie wird durch eine geeignete Kühlung des Kessels abgeführt.
• In dieser Weise läßt sieh leicht eine sehr feine Suspension von Aluminium in Aluminiumtriäthyl mit einem Gehalt an Aluminium von etwa IOo/o herstellen. -Nlan kann diese Zerstäubung auch sehr gut mit einem Kreislauf des Alu:miniumtriäthyls verbinden. In diesem Fall zieht man an einer geeigneten Stelle des Reaktionskessels laufend eine dünne Aluminiumsuspension ab, läßt an einer geeigneten Stelle des Kreislaufs durch Anbringen einer entsprechenden Erweiterung das Aluminium sich absetzen und entnimmt hier laufend eine viel Aluminium enthaltende breiige Suspension. Das aluminiumarme oder aluminiumfreie Aluminiumtriäthyl wird unter entsprechender Ergänzung in den Reaktionskessel zurückgeführt.
• Die breiige Suspension füllt man in einen senkrecht stehenden druckfesten Reaktionsturm ein, in den man im Kreislauf von unten her Wasserstoff eintreten läßt, so daß das Aluminium aufgewirbelt wird. An einer zweiten Stelle preßt man laufend Äthylen in den Reaktionsturm ein, und man reguliert den ganzen Prozeß zweckmäßig so, daß in dem austretenden Wasserstoff nur noch wenig oder kein unverändertes Äthylen vorhanden ist. Der Reaktionsturm ist selbstverständlich auf der als besonders zweckinä ßig erkannten Temperatur von etwa 110 bis 120° C zu halten. An sich braucht man nicht unbedingt auf das Verschwinden des Äthylens im Wasserstoffkreislauf zu achten Es leuchtet aber ein, daß es aus wirtschaftlichen Gründen zweckmäßig ist, die Zugabegeschwindigkeit des Äthylens so einzuregulieren, daß man keine unnötig großen Gasmengen umpumpen oder gar wieder komprimieren muß, um den Kreislauf aufrechtzuerhalten. In den Reaktionsturm bildet sich laufend Aluminiumtriäthyl entsprechend dem Verbrauch von Aluminium, Wasserstoff und Äthylen neu, so daß man einige Zeit nach Beginn am oberen Ende kontinuierlich Aluminiumträthvl abziehen kann. Man pumpt, wenn dieser Punkt erreicht ist, eine entsprechende Menge Aluminiumtriäthyl in Form der Aluminiumtriäthyl-Aluminium-Suspension wieder unten in den Reaktionsturm hinein. Das abgezogene Aluminiumtriäthyl wird zum Teil der Zerstäubungsvorrichtung für das Aluminium wieder zugeführt. Beispiel 2 In einen vakuumdicht verschließbaren zylindrischen Stahlkessel von 5001 Inhalt ist an einem Ende zentrisch eine elektrisch zu heizende liegende Muffel von etwa 501 Inhalt aus einem gegen metallisches Aluminium in der Hitze beständigen Material wie Kohle, Magnesia oder Sintertonerde eingebaut- Der Kessel ist von außen etwa durch aufrieselndes Wasser oder durch mittels Ventilatoren aufgeblasene Luft kühlbar. In der Muffel werden 10 kg Aluminium in Stücken eingegeben. Der Kessel wird verschlossen und auf 0,1 bis 1 mm Druck evakuiert, mit Wasserstoff gefüllt und nochmals evakuiert. Darauf wird die elektrische Heizung angestellt und die Temperatur der Muffel auf 1000 bis 1200° C gesteigert. Der Aluminiumdampf schlägt sich im freien Raum des laufend gekühlten Kessels in Form eines feinen Kristallpulvers nieder. Ist die Destillation beendet, so läßt man abkühlen und füllt den Kessel mit einem indifferenten Gas, wie Wasserstoff, Stickstoff oder Argon. Man löst dann das Aluminiumpulver entweder unter einem solchen Gas aus und vermischt es möglichst bald mit einem Aluminiumalkyl bzw. einer Lösung eines Aluminiumalkyls in einem indifferenten Kohlenwasserstoff, oder - zweckmäßigerweise - man spült das Aluminium durch Einspritzen eines Aluminiumalkyl enthaltenden Kohlenwasserstoffs unter Luftausschluß aus dem Kessel heraus. Die weitere Verarbeitung erfolgt wie üblich.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Weitere Ausbildung des Verfahrens zur Herstellung von Aluminiumtriallcylen und Alkylaluminiumhydriden durch Umsetzung von Aluminium mit Olefinen und Wasserstoff, nach Patent 1031 792, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Aluminium verwendet, das durch Zerstäubung von geschmolzenem Aluminium in einem indifferenten Gasstrom oder durch Destillation im Hochvakuum und durch rasche Abkühlung des Dampfes in einer indifferenten Atmosphäre erhalten worden ist.