DE1063589B

DE1063589B - Verfahren zur Herstellung von praktisch reinem Aluminiumoxyd

Info

Publication number: DE1063589B
Application number: DEI14812A
Authority: DE
Inventors: George Clarkson Vincent
Original assignee: Imperial Chemical Industries Ltd
Current assignee: Imperial Chemical Industries Ltd
Priority date: 1957-05-16
Filing date: 1958-05-09
Publication date: 1959-08-20

Description

Verfahren zur Herstellung von praktisch reinem Aluminiumoxyd Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von Aluminiumoxyd.
Es ist bekannt, Aluminiumoxyd durch die Hydrolyse eines Aluminiumalkoxyds zu gewinnen. Das durch dieses Verfahren hergestellte Aluminiumoxyd ist, vorausgesetzt, daß es praktisch rein ist, besonders für die Herstellung von hochaktivere Katalysatoren geeignet, bei denen das- Aluminiumoxyd aktiver Bestandteil ist oder ass Träger dient. -Bisher wurde die erforderliche Reinheit des. Aluminiumoxyds durch die Verwendung eines Aluminiums mit einer Reinheit von wenigstens 99,9"/o bei der Herstellung des Alkoxyds durch Umsetzung von Aluminium mit einem Alkohol gesichert.
Es würde einen beträchtlichen Vorteil- bedeuten, wenn bei der Herstellung des Alkoxyds ein weniger reines Aluminium verwendet werden könnte. Wenn je- doch diese Darstellung bei Verwendung eines Aluminiums mit einer Reinheit unter 99,9°/o durchgeführt wird, dann enthält die. entstehende Lösung des Alkoxyds in Alkohol Verunreinigungen, die aus dem Aluminium stammen, in kolloidaler Form, welche sich nur sehr langsam aus der Lösung absetzen. Das durch die Hydrolyse einer derartigen Alkoxydlösung hergestellte Aluminiumoxyd kann daher beachtliche Mengen von Verunreinigungen enthalten, die die Wirksamkeit des aus dem Aluminiumoxyd hergestellten Katalysators ungünstig beeinflussen können.
Es ist nunmehr gefunden worden, daß idiese in der Alkoxydlösung vorhandenen, kolloidalen Verunreinigungen relativ rasch zum Absetzen aus der Lösung veranlaßt werden können, wenn ein Kohlenwasserstoff zugesetzt wird, und daß dann die entstehende, gereinigte Lösung durch Hydrolyse ein praktisch reines Aluminiumoxyd ergibt.
Zwar ist in der deutschen Patentschrift 940 346 bei einem Verfahren zur Herstellung von Aluminiumoxydhydrosolen durch Hydrolyse von Aluminiumalkoholaten mit Wasser erwähnt, daß man bei der Herstellung von Aluminiumalkoholat durch Umsetzen von Aluminium mit Alkohol auch ein Gemisch von Alkoholen mit einem flüssigen Kohlenwasserstoff verwenden kann, um die Abtrennung des Alkohols und Wassers nach der Hydrolyse des Alkoxyds zu erleichtern. Doch ist nirgends eine Anregung zu finden, irgendwelche abgeschiedenen Verunreinigungen aus der Alkoholatlösung vor der Hydrolyse abzutrennen. Daher führt das Gemisch aus Alkohol, Kohlenwasserstoff und Alkoholat durch Hydrolyse zu einem flüssigen Produkt, welches sich in eine obere Alkohol-Kohlenwasserstoff-Schicht und eine untere, wäßrige das Aluminiumhydroxyd enthaltende Schicht trennt, die naturgemäß noch die im Ausgangsaluminium enthalten gewesenen Verunreinigungen enthält. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird daher ein Verfahren zur Herstellung von praktisch reinem AluminiumGxyd vorgeschlagen, das aus folgenden Arbeitsgängen besteht: Umsetzen des Aluminiums mit einem Alkohol, um eine Lösung eines Aluminiumalkoxyds in dem Alkohol zu bilden, Zusetzen eines Kohlenwasserstoffs oder einer Mischung von Kohlenwasserstoffen zu der Lösung, um das Absetzen der in der Lösung suspendierten Verunreinigungen zu bewirken., Abtrennen der Verunreinigungen und Hydrolysi@eren des Alkoxyds.
Das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung ist besonders auf Aluminium anwendbar, das einen Reinheitsgrad von weniger als 99,9"/o besitzt, beispielsweise 99,5 %.
Eine große Zahl von Alkoholen kann zur Bildung des Alkoxyds verwendet werden. Besonders geeignete Alkohole sind Äthanol, P'ropanole und B.utanole.
Die Kohlenwasserstoffe müssen unter den Verfahrensbedingungen flüssig sein und sollten wenigstens teilweise mit der alkoholischen Lösung des Alkoxyds mischbar und vorzugsweise leicht durch Destillation von dem Alkoxyd zu trennen sein.
Es können verschiedene Arten von Kohlenwasserstoffen in dem Verfahren verwendet werden. Beispiele von sehr geeigneten Kohlenwasserstoff en sind Parafinkohlenwasserstoffe, wie Pentane und Hexarne. Auch aromatische Kohlenwasserstoffe, wie Benzol, Toluol and Xylol, sind geeignet.
Es können Mischungen von Kohlenwasserstoffeh verwendet werden, z. B. Petroläther mit einem Siede-?unkt zwischen 40 und 60° C.
Das Volumen des verwendeten Kohlenwasserstoffs sollte vorzugsweise annähernd gleich dem Volumen der Lösung des Alkoxyds in dem Alkohol sein. Jedoch sönnen auch größere oder kleinere Volumina als die 3evorzugten verwendet werden.
Obwohl die Absetzung der Verunreinigungen durch den Kohlenwasserstoff durch Erwärmen der Mischung von Kohlenwasserstoff, Alkohol und Alkoxyd auf Temperaturen unterhalb des Siedepunktes der Mischung erleichtert werden kann, wird es vorgezo-;en, den Absetzungsvorgang bei Raumtemperaturen 3urchzuführen.
Die Verunreinigungen können aus der Alkoxydlösung durch verschiedene Methoden entfernt werden, a. B. durch Filtrieren oder Zentrifugieren. Eine besonders geeignete Methode besteht darin, die oben schwimmende Flüssigkeit erst zu dekantieren und Sann zu filtrieren.
Nach Abtrennung der Verunreinigungen kann der Kohlenwasserstoff von der Alkoxydlösung vorzugsweise durch Destillation getrennt und das Alkoxyd Bann hydrolysiert werden. Der zurückgewonnene Kohlenwasserstoff, der etwas Alkohol enthalten kann, kann in dem Verfahren wieder verwendet werden.
Das Alkoxyd kann durch verschiedene Hydrolysierungsmittel hydrolysiert werden. Sehr geeignete Hydrolysierungsmittel sind Wasser und wäßrige Lösun-;en von Ammoniak. Beispiel Eine Aluminiumisopropoxyd enthaltende Lösung wurde hergestellt, indem kleine Stücke von 99,5 °/Qigem Aluminium mit heißen Dämpfen von Isapropanol in Berührung gebracht wurden.. 101 dieser etwa 80 % Aluminiumpropoxyd enthaltenden Lösung wurden in °in 20-1-Gefäß eingefüllt, das ,dann mit Petroläther vom Siedepunkt 40 bis 60° C aufgefüllt wurde. Ein schwarzer Schlamm, der hauptsächlich aus Eisen bestand, setzte sich auf dem Boden des Gefäßes ab.
Die Mischung aus Petroläther, Aluminiumisopropoxyd und Isopropanol wurde dann von dem Schlamm dekantiert; filtriert und der Petroläther abdestilliert. Die Lösung von Isopropoxyd und Isopropanol wurde dann allmählich zu viel kochendem Wasser zugegeben und der erfolgende Niederschlag von wasserhaltigem Aluminiumoxyd abfiltriert, getrocknet und calciniert.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zur Herstellung von praktisch reinem Aluminiumoxyd durch Hydrolyse von wasserfreien Lösungen von Aluminiumal'koholaten mit Wasser oder wäßrigen Flüssigkeiten, dadurch gekennzeichnet, daß man der Alkoholatlösung vor dem Zusatz des Hydrolysierungsmittels einen Kohlenwasserstoff oder eine Mischung von Kohlenwasserstoffeh zur Absetzung der in der Lösung suspendierten Verunreinigungen zusetzt, danach -die Verunreinigungen abtrennt und den Kohlenwasserstoff wieder entfernt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Ausgangsprodukt ein Aluminium mit einem Reinheitsgrad von unter 99,9 °/o benutzt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Kohlenwasserstoff ein Paraffinkohlenwasserstoff gebraucht wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Volumen .des Kohlenwasserstoffs dem Volumen der Lösung des Alkoxyds in dem Alkohol annähernd gleich ist.
5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kohlenwasserstoff durch Destillation von der gereinigten Alkoxydlösung vor der Hydrolyse des Alkoxyds abgetrennt wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 801154, 883 744, 902 253, 903 691, 909 934, 940 346.