DE1164405B - Process for the production of aluminum triethyl - Google Patents
Process for the production of aluminum triethylInfo
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Description
BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY
DEUTSCHESGERMAN
PATENTAMTPATENT OFFICE
AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL
Internat. Kl.: C07fBoarding school Class: C07f
Deutsche Kl.: 12 ο - 26/03 German class: 12 ο - 26/03
Nummer: 1164405Number: 1164405
Aktenzeichen: E12485 IV b /12 οFile number: E12485 IV b / 12 ο
Anmeldetag: 7. Juni 1956Filing date: June 7, 1956
Auslegetag: 5. März 1964Opening day: March 5, 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.The invention relates to a simplified process for the industrial production of aluminum triethyl. This method consists in that one finely divided aluminum under air and Moisture exclusion wetted with aluminum triethyl and the wetted aluminum at about 30 to 130 ° C and treated with hydrogen and ethylene under 10 to 300 atmospheres. It is not necessary to that one starts out from aluminum that has been crushed or machined in the absence of oxygen and is thus free from an oxide layer. Rather, commercially available items covered with an oxide layer also react Aluminum readily if you use it in the manner according to the invention before the reaction Aluminum triethyl wetted.
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.So far, in the production of aluminum triethyl from aluminum, ethylene and hydrogen either commercial aluminum reacted in the presence of a dialkyl aluminum monohalide catalyst or, if it was carried out in the absence of a catalyst, aluminum was used, which is below Exclusion of oxygen had been established.
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 To carry out the process according to the invention, finely divided, commercially available aluminum is used in metallic aluminum obtained from a chemical reaction or that which is produced in an inert atmosphere, E.g. under argon, nitrogen or methane, in a place with exclusion of oxygen and moisture standing reaction zone given process for the production of aluminum triethyl
Anmelder:Applicant:
Ethyl Corporation, New York, N. Y. (V. St. A.)Ethyl Corporation, New York, N.Y. (V. St. A.)
Vertreter:Representative:
Dr. W. Beil, Rechtsanwalt,
Frankfurt/M.-Höchst, Antoniterstr. 36Dr. W. Beil, lawyer,
Frankfurt / M.-Höchst, Antoniterstr. 36
Als Erfinder benannt:Named as inventor:
Sidney Milton Blitzer,Sidney Milton Blitzer,
Roy Leander Milde,Roy Leander Mild,
Tillmon Henry Pearson,Tillmon Henry Pearson,
Horace Edward Redman, Baton Rouge, La.Horace Edward Redman, Baton Rouge, La.
(V. St. A.)(V. St. A.)
Beanspruchte Priorität:Claimed priority:
V. St. v. Amerika vom 8. Juli 1955 (Nr. 520 899)V. St. v. America, July 8, 1955 (No. 520 899)
möglich, den Wasserstoff und das Äthylen nicht vonpossible, the hydrogen and the ethylene not from
^ u Anfang an gleichzeitig auf das Aluminium einwirken^ U start acting simultaneously on the aluminum
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 desand to leave at least part of it with aluminum triethyl, but first a treatment with water wetting. Then hydrogen and then substance to carry out a treatment with Ethylene or ethylene-containing gas introduced. Ethylene connects. With the gradual introduction of the
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.The ethylene partial pressure can be over a wide range of hydrogen and ethylene temperatures Range from 1 to 100 atmospheres can be varied between 100 and 130 ° C in the first reaction should not exceed 100 atmospheres. At 35 level, in which only hydrogen with the aluminum and In any case, the ethylene pressure should be so high that aluminum triethyl comes into contact, advantageous, that enough ethylene is supplied for the implementation After the first stage and at the same time with will. A preferred range is between 5 and the addition of ethylene can bring the temperature to the end Atmospheres. Ethylene pressures of over 100 atmospheres of the implementation are reduced, preferred spheres undesirable side reactions, e.g. B. 40 point to about 60 to 80 ° C.
eine Polymerisation und Hydrierung des Äthylens, Die Reaktionszeit hängt von der Temperatur unda polymerization and hydrogenation of ethylene, the reaction time depends on the temperature and
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 zucause. If necessary, the pressure applied can be used to achieve this, as well as the level of the a certain pressure when using a small layer of finely divided aluminum, the particle quantities of gaseous reactants in addition to the size of the aluminum and the dimensions of the Ethylene and hydrogen inert gases are used. B. the ratio of height to
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-the. The total pressure in the reaction space is a maximum of 300 atmospheres and should not fall below Atmospheres lie. The preferred range is 10 to 150 atmospheres. The hydrogen partial pressure is generally from 3 to 290 atmospheres. After setting the pressure, will be on the reaction temperature is heated. However, it is also the cross-sectional area of the reactor. She can be a half Hour to about 20 hours. During which can be carried out continuously and discontinuously The reaction is advantageously stirred or shaken. The particle size of the aluminum used is not critical. Of course, however, more finely divided material leads to a somewhat faster conversion
409 537/577409 537/577
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.Settlement. In general, preference is given to particle sizes below 0.30 mm, advantageously below 0.15 mm and over 0.074 mm, advantageously over 0.09 mm. However, they are also particles with a diameter 1.6 mm or irregular grain size is suitable.
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.The aluminum triethyl obtainable according to the process can be used for the production of other organometallic Compounds are used, resulting in high-purity metallic aluminum. This can also can be obtained by decomposition of the aluminum triethyl. By decomposing in the presence of others Organometallic compounds can also be made into alloys.
Die folgenden Beispiele erläutern das erfindungsgemäße Verfahren.The following examples illustrate the invention Procedure.
holt. Die Reaktionszeit betrug in diesem Falle 20 Stunden.get. The reaction time in this case was 20 hours.
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 EigendruckAs in Example 1, an autoclave is charged with about 50 parts of aluminum triethyl. It is then pressurized to about 50 atmospheres with essentially pure, dry hydrogen and heated to 100 3 C for about 3 hours. The self-pressure
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.ίο the system is then between about 100 and 50 atmospheres. Then the temperature is reduced to 50 to 65 ° C. With gaseous ethylene are then injected a further 100 atmospheres. After 4 hours the temperature increases to 20 Lowered to 25 ° C, the excess pressure released and the aluminum triethyl isolated.
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%.About 25 parts of finely divided aluminum made by grinding in a nitrogen atmosphere are introduced into an autoclave under nitrogen. Then for thorough wetting of the All aluminum added about 20 parts of aluminum triethyl. After closing the autoclave about 5 atmospheres of hydrogen and 10 atmospheres of technically pure ethylene are injected, The mixture is then heated to 80 to 85 ° C. while stirring. After 5 to 6 hours of heating below that indicated Pressure is cooled to 20-25 ° C. The excess reactants are drained off. Then the steam space in the autoclave is flushed several times with dry nitrogen and then the aluminum triethyl obtained by distillation. The degree of conversion of aluminum in aluminum triethyl was 90 to 95% and reached 100% in continuous operation.
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.The procedure of Example 1 was followed using a partial pressure of hydrogen of 50 atmospheres and a partial pressure of ethylene of 100 atmospheres. The response time was in this case 4 to 5 hours.
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.Using a hydrogen partial pressure of 50 atmospheres, an ethylene partial pressure of 100 atmospheres and increasing the temperature up to 130 ° C could in the process of Example 1 the reaction time can be reduced to 2 to 3 hours.
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.When using a hydrogen partial pressure of 290 atmospheres, an ethylene partial pressure of 10 atmospheres and a temperature of 125 55 to 130 ° C in the procedure of Example 1 was the reaction finished in half an hour.
Das Verfahren des Beispiels 4 wurde unter An- 60 wendung einer Temperatur von 30 bis 40° C wiederThe procedure of Example 4 was repeated using a temperature of 30 to 40 ° C
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%.Commercially available aluminum powder is slurried in aluminum triethyl. Then will 50 atmospheres of hydrogen and then 100 atmospheres of ethylene. You run it Process at a temperature of about 80 to 85 ° C and uses an excess of aluminum powder, which is used for the next step. The implementation is roughly Finished 4 hours. The degree of conversion into aluminum triethyl is 90 to 100%.
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