DE1164405B - Verfahren zur Herstellung von Aluminiumtriaethyl - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Internat. Kl.: C07f

Deutsche Kl.: 12 ο - 26/03

Nummer: 1164405

Aktenzeichen: E12485 IV b /12 ο

Anmeldetag: 7. Juni 1956

Auslegetag: 5. März 1964

Gegenstand der Erfindung ist ein vereinfachtes Verfahren zur technischen Herstellung von AIuminiumtriäthyl. Dieses Verfahren besteht darin, daß man feinzerteiltes Aluminium unter Luft- und Feuchtigkeitsausschluß mit Aluminiumtriäthyl benetzt und das benetzte Aluminium bei etwa 30 bis 130° C und unter 10 bis 300 Atmosphären mit Wasserstoff und Äthylen behandelt. Dabei ist es nicht notwendig, daß man von Aluminium ausgeht, das unter Sauerstoffausschluß zerkleinert oder zerspannt wurde und somit frei von einer Oxydschicht ist. Vielmehr reagiert auch handelsübliches, mit einer Oxydschicht bedecktes Aluminium ohne weiteres, wenn man es in erfindungsgemäßer Weise vor der Umsetzung mit Aluminiumtriäthyl benetzt.

Bisher wurde bei der Herstellung von Aluminiumtriäthyl aus Aluminium, Äthylen und Wasserstoff entweder handelsübliches Aluminium in Gegenwart eines Dialkylaluminiummonohalogenid-Katalysators umgesetzt oder, wenn in Abwesenheit eines Katalysators gearbeitet wurde, Aluminium verwendet, das unter Sauerstoffausschluß hergestellt worden war.

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird feinteiliges, handelsübliches Aluminium, in einer chemischen Umsetzung erhaltenes metallisches Aluminium oder auch solches, das in inerter Atmosphäre, z.B. unter Argon, Stickstoff oder Methan, zerkleinert wurde, in eine unter Sauerstoff- und Feuchtigkeitsausschluß stehende Reaktionszone gegeben Verfahren zur Herstellung von Aluminiumtriäthyl

Anmelder:

Ethyl Corporation, New York, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter:

Dr. W. Beil, Rechtsanwalt,
Frankfurt/M.-Höchst, Antoniterstr. 36

Als Erfinder benannt:

Sidney Milton Blitzer,

Roy Leander Milde,

Tillmon Henry Pearson,

Horace Edward Redman, Baton Rouge, La.

(V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 8. Juli 1955 (Nr. 520 899)

möglich, den Wasserstoff und das Äthylen nicht von

^ _u Anfang an gleichzeitig auf das Aluminium einwirken

und mindestens zum Teil mit Aluminiumtriäthyl be- 3o zu lassen, sondern erst eine Behandlung mit Wassernetzt. Dann wird Wasserstoff und anschließend stoff durchzuführen, an die sich eine Behandlung mit Äthylen oder äthylenhaltiges Gas eingeführt. Äthylen anschließt. Bei stufenweiser Einführung des

Der Äthylenpartialdruck kann über einen weiten Wasserstoffs und des Äthylens sind Temperaturen Bereich von 1 bis 100 Atmosphären variiert werden zwischen 100 und 130° C in der ersten Umsetzungsund sollte nicht über 100 Atmosphären liegen. Auf 35 stufe, in der nur Wasserstoff mit dem Aluminium und jeden Fall soll der Äthylendruck aber so hoch sein, dem Aluminiumtriäthyl in Berührung tritt, vorteilhaft, daß genügend Äthylen für die Umsetzung geliefert Nach der ersten Umsetzungsstufe und gleichzeitig mit wird. Ein bevorzugter Bereich liegt zwischen 5 und der Äthylenzugabe kann die Temperatur zur Beendi-50 Atmosphären. Äthylendrücke von über 100 Atmo- gung der Umsetzung herabgesetzt werden, vorzugssphären können unerwünschte Nebenreaktionen, z. B. 40 weise auf etwa 60 bis 80° C.

eine Polymerisation und Hydrierung des Äthylens, Die Reaktionszeit hängt von der Temperatur und

verursachen. Gegebenenfalls können zur Erzielung dem angewandten Druck ab, ferner von der Höhe der eines bestimmten Druckes bei Verwendung geringer Schicht aus feinteiligem Aluminium, der Teilchen-Mengen an gasförmigen Reaktionsteilnehmern neben größe des Aluminiums und den Abmessungen der Äthylen und Wasserstoff inerte Gase verwendet wer- 45 Reaktionszone, z. B. dem Verhältnis von Höhe zu

den. Der Gesamtdruck im Reaktionsraum beträgt maximal 300 Atmosphären und sollte nicht unter Atmosphären liegen. Der bevorzugte Bereich beträgt 10 bis 150 Atmosphären. Der Wasserstoffpartialdruck liegt im allgemeinen bei 3 bis 290 Atmo- 50 Sphären. Nach dem Einstellen des Druckes wird auf die Reaktionstemperatur erhitzt. Es ist jedoch auch Querschnittsfläche des Reaktors. Sie kann eine halbe Stunde bis etwa 20 Stunden betragen. Während der kontinuierlich und diskontinuierlich durchführbaren Umsetzung wird vorteilhaft gerührt oder geschüttelt. Die Teilchengröße des eingesetzten Aluminiums ist nicht kritisch. Selbstverständlich führt jedoch feinteiligeres Material zu einer etwas schnelleren Um-

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Setzung. Im allgemeinen bevorzugt man Teilchengrößen unter 0,30 mm, vorteilhaft unter 0,15 mm und über 0,074 mm, vorteilhaft über 0,09 mm. Es sind jedoch auch Teilchen mit einem Durchmesser von 1,6 mm oder unregelmäßiger Körnung geeignet.

Das verfahrensgemäß erhältliche Aluminiumtriäthyl kann zur Herstellung anderer metallorganischer Verbindungen verwendet werden, wobei hochreines metallisches Aluminium entsteht. Dieses kann auch durch Zersetzung des Aluminiumtriäthyls erhalten werden. Durch Zersetzung in Gegenwart anderer metallorganischer Verbindungen kann man auch Legierungen herstellen.

Die folgenden Beispiele erläutern das erfindungsgemäße Verfahren.

Beispiel 1

holt. Die Reaktionszeit betrug in diesem Falle 20 Stunden.

Beispiel 6

Ein Autoklav wird wie im Beispiel 1 mit etwa 50 Teilen Aluminiumtriäthyl beschickt. Dann wird mit im wesentlichen reinem, trockenem Wasserstoff auf einen Druck von etwa 50 Atmosphären gebracht und etwa 3 Stunden auf lOO³ C erhitzt. Der Eigendruck

ίο des Systems liegt danach zwischen etwa 100 und 50 Atmosphären. Dann wird die Temperatur auf 50 bis 65° C herabgesetzt. Mit gasförmigem Äthylen werden anschließend weitere 100 Atmosphären aufgepreßt. Nach 4 Stunden wird die Temperatur auf 20 bis 25° C gesenkt, der Überdruck abgelassen und das Aluminiumtriäthyl isoliert.

Etwa 25 Teile feinteiliges Aluminium, die durch Mahlen in einer Stickstoffatmosphäre hergestellt wurden, werden unter Stickstoff in einen Autoklav ein- so geführt. Dann werden zur gründlichen Benetzung des gesamten Aluminiums etwa 20 Teile Aluminiumtriäthyl zugesetzt. Nach dem Schließen des Autoklavs werden etwa 5 Atmosphären Wasserstoff und 10 Atmosphären technisch reines Äthylen aufgepreßt, Unter Rühren wird darauf auf 80 bis 85° C erhitzt. Nach 5 bis 6 Stunden langem Erhitzen unter dem angegebenen Druck wird auf 20 bis 25° C gekühlt. Die überschüssigen Reaktionsteilnehmer werden abgelassen. Dann wird der Dampfraum im Autoklav mehrmals mit trockenem Stickstoff gespült und anschließend das Aluminiumtriäthyl durch Destillation gewonnen. Der Umwandlungsgrad von Aluminium in Aluminiumtriäthyl betrug 90 bis 95% und erreichte bei kontinuierlicher Arbeitsweise 100%.

Beispiel 2

Das Verfahren des Beispiels 1 wurde unter Anwendung eines Wasserstoffpartialdruckes von 50 Atmosphären und eines Äthylenpartialdruckes von 100 Atmosphären wiederholt. Die Reaktionszeit betrug in diesem Falle 4 bis 5 Stunden.

Beispiel 3

Durch Anwendung eines Wasserstoffpartialdruckes von 50 Atmosphären, eines Äthylenpartialdruckes von 100 Atmosphären und Erhöhung der Temperatur auf bis 130° C konnte im Verfahren des Beispiels 1 die Reaktionszeit auf 2 bis 3 Stunden herabgesetzt werden.

Beispiel 4

Bei Anwendung eines Wasserstoffpartialdruckes von 290 Atmosphären, eines Äthylenpartialdruckes von 10 Atmosphären und einer Temperatur von 125 55 bis 130° C im Verfahren des Beispiels 1 war die Umsetzung bereits in einer halben Stunde beendet.

Beispiel 5

Das Verfahren des Beispiels 4 wurde unter An- 60 wendung einer Temperatur von 30 bis 40° C wieder

Beispiel 7

Handelsübliches Aluminiumpulver wird in Aluminiumtriäthyl aufgeschlämmt. Dann werden 50 Atmosphären Wasserstoff und anschließend 100 Atmosphären Äthylen aufgepreßt. Man führt das Verfahren bei einer Temperatur von etwa 80 bis 85° C durch und verwendet einen Überschuß an Aluminiumpulver, der jeweils für den nächsten Arbeitsgang verwendet wird. Die Umsetzung ist in etwa 4 Stunden beendet. Der Umwandlungsgrad in Aluminiumtriäthyl beträgt 90 bis 100%.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Aluminiumtriäthyl unter Luft- und Feuchtigkeitsausschluß, dadurch gekennzeichnet, daß man feinzerteiltes Aluminium mit Aluminiumtriäthyl benetzt und das benetzte Aluminium bei 30 bis 130° C und unter 10 bis 300 Atmosphären mit Wasserstoff und Äthylen behandelt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das feinzerteilte Aluminium bei 10 bis 150 Atmosphären und 60 bis 90° C mit Wasserstoff und Äthylen umsetzt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man das feinzerteilte Aluminium erst mit Wasserstoff und dann mit Äthylen umsetzt.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Partialdruck des Wasserstoffs den des Äthylens wesentlich übersteigt.

5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Überschuß an Aluminium verwendet.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschrift Nr. 1118 782.

In Betracht gezogene ältere Patente: Deutsche Patente Nr. 961 537, 1 031792.

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