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.Process for the production of aluminum trialkyls and alkylaluminum hydrides In patent 961537 a process is proposed according to which aluminum trialkyls and aluminum alkylhydrides can be produced by reacting aluminum, olefins and hydrogen. This reaction requires the presence of dialkylaluminum halides as catalysts, so that certain difficulties arise for working up the reaction products because it is often not easy to separate the aluminum trialhyls from the halogen-containing dialkylaluminum halides.
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.Subject matter of patent 1031 792 is a modified process for the production of aluminum trialkyls and alkylaluminum hydrides by reacting aluminum with olefins and hydrogen, the conversion of aluminum, olefins and hydrogen being initiated without dialcylaluminium halides as catalysts. that one uses an activated aluminum which has been comminuted in the absence of oxygen. In particular, an aluminum is used which has been crushed under a layer of aluminum trialkyl.
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.It has now been found that look particularly an aluminum suitable for conversion to aluminum trialkyls and alkylaluminium hydrides, (-las by atomization of molten Aluininium in an inert gastronome or by distillation in high vacuum and by rapid cooling of the waste vapor in an inert atmosphere obtained If one proceeds in this way, the formation of the new oxide layer on the aluminum can be prevented for a sufficiently long time to bring about the reaction of the metallic aluminum itself Care must be taken that there is still enough free space in the upper part of the boiler, into which Altiminiumtriethyl does not spray if possible. The boiler is of course filled with a protective gas, e.g. argon or hydrogen, because of the spontaneous ignition of the aluminum Stirring vessel is by means of a The lower end of a pipe made of gray cast iron or graphite is inserted into the appropriate fitting. that by a suitable electrical heater, e.g. B. can be heated to a temperature above the melting point of the aluminum directly by a very strong current at 2.00 low voltage or by means of high frequency induction. This lower end of the tube is closed by a fine nozzle made of gray cast iron, past which a stream of the protective gas used can enter the reaction chamber under a few atmospheric pressure through a second nozzle. A longer aluminum rod with the lower end is inserted into the preheated tube from above, and the electrical energy supplied is regulated so that the aluminum is melted at the rate at which molten aluminum emerges from the nozzle and is atomized by the gas flow. The atomized aluminum is suspended in this way directly in the stirred aluminite triethyl.
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.The necessary for the atomization, running into the reaction vessel
Incoming protective gas is discharged in a suitable manner. It can be done by a compressor
. recompressed and reused in the circuit for atomization.
The one continuously entering the reaction vessel through the molten aluminum
Thermal energy is dissipated by suitable cooling of the boiler.
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.In this way a very fine suspension of aluminum can easily be seen
in aluminum triethyl with an aluminum content of about 10o / o. -Nlan
can this atomization also very well with a circuit of aluminum: miniumtriethyls
associate. In this case one draws at a suitable point in the reaction vessel
continuously drains a thin aluminum suspension, leaves it at a suitable point in the circuit
by attaching an appropriate
Expanding the aluminum itself
settle down and continuously removes a pulpy suspension containing a lot of aluminum.
The low-aluminum or aluminum-free aluminum triethyl is under corresponding
Supplement returned to the reaction vessel.
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.The pulpy suspension is poured into a vertical pressure-resistant
A reaction tower into which hydrogen is allowed to circulate from below,
so that the aluminum is whirled up. At a second point you keep pressing
Ethylene in the reaction tower and the whole process is properly regulated
so that there is little or no unchanged ethylene in the emerging hydrogen
is available. The reaction tower is of course on the as particularly useful
To keep the recognized temperature of about 110 to 120 ° C. In itself you need
not necessarily to pay attention to the disappearance of the ethylene in the hydrogen cycle
It is clear, however, that for economic reasons it is expedient to control the rate of addition
to regulate the ethylene so that no unnecessarily large amounts of gas are pumped over
or even have to compress again to maintain the circulation. In the reaction tower
Aluminum triethyl is continuously formed according to the consumption of aluminum,
Hydrogen and ethylene new, so that some time after the start at the top end continuously
Aluträthvl can pull off. When this point is reached, you pump one
corresponding amount of aluminum triethyl in the form of the aluminum triethyl aluminum suspension
back down into the reaction tower. The withdrawn aluminum triethyl is
partly fed back to the atomization device for the aluminum. example
2 In a vacuum-tight lockable cylindrical steel vessel with a capacity of 5001
there is an electrically heated lying muffle of approx
501 Contents made of a material which is heat-resistant to metallic aluminum
such as coal, magnesia or sintered clay installed- The boiler is about from the outside
Can be cooled by trickling water or by air blown up by fans.
10 kg of aluminum are placed in pieces in the muffle. The kettle is closed
and evacuated to 0.1 to 1 mm pressure, filled with hydrogen and evacuated again.
Then the electric heater is turned on and the temperature of the muffle is increased
1000 to 1200 ° C increased. The aluminum vapor is reflected in the free space of the
continuously cooled kettle in the form of a fine crystal powder. Is the distillation
finished, let it cool down and fill the kettle with an inert gas,
like hydrogen, nitrogen or argon. You then either dissolve the aluminum powder
under such a gas and mixes it as soon as possible with an aluminum alkyl
or a solution of an aluminum alkyl in an inert hydrocarbon,
or - expediently - the aluminum is rinsed by injecting an aluminum alkyl
containing hydrocarbon out of the boiler with exclusion of air. The other
Processing takes place as usual.