97-93-8 / 三乙基鋁的制備方法和廢棄物處理方法

背景及概述^[1]

三乙基鋁為無色液體，在空氣中自燃，遇水爆炸，可與乙醚形成醚合物(無色液體，沸點216～218℃)，與三氯化鋁形成的復合物[(C₂H₅)₃Al·AlCl₃，簡稱EASC，黃色清亮液體，沸點204℃，冰點-50℃]叫乙基倍半氯化鋁。在封管中使二乙基汞作用于鋁粉可制得三乙基鋁。三乙基鋁主要用作乙烯低壓聚合催化劑(與四氯化鈦一起)，乙基化劑。三乙基鋁也用于鋁的氣體電鍍。

制備^[2]

①原料活化處理

200千克市售經篩分的鋁粉及0.5千克鉻粉加入到活化反應釜中，加入1000升質量濃度為10％的乙酸溶液后，控制溫度在30℃活化3h；然后無水乙醇溶液洗滌2次，再用無水己烷洗滌2次后，加100L己烷連同鋁粉鉻粉混合物轉移到中間處理釜；靜置并抽慮，在-0.05MPa下，60℃干燥3h；然后通氮氣破壞負壓，保持的壓力，繼續升溫到130℃。

②合成反應

在氮氣保護和0.15MPa的壓力下，將鋁粉鉻粉混合物溫度升至130℃后，經過輸送管路輸送到裝有4.16噸的三乙基鋁為種子的高壓合成反應釜中；溫度升至130℃，通過氫氣分布管開始通入氫氣進行合成反應，合成反應壓力控制在8MPa下持續反應4h。

③加成反應

降低反應釜溫度至100℃，然后連續通入乙烯進行加成反應，反應壓力控制在0.5MPa，反應時間5.5小時；乙烯注入管線通過氣體分布器并入到反應釜加氫管線并通過氫氣分布管注入乙烯。反應結束反應產物為粗三乙基鋁，通過限位溢流管道，將加成反應生成的765千克粗三乙基鋁轉移到蒸餾精制系統。反應釜內留存4.5噸的三乙基鋁，作為下次合成反應的種子料。

④蒸餾精制

反應生產的粗三乙基鋁經過中間貯罐除去固體殘渣進入蒸餾罐在-0.1MPa、95℃下精制提純，成品三乙基鋁經冷凝器進入到產品接收罐中，然后轉移到產品純化釜進行乙烯純化反應。

⑤產品純化反應

為提高三乙基鋁產品純度，使產品中三氫化鋁的含量小于0.1％，還需要進行產品的純化反應，產品純化釜反應溫度控制在62℃，乙烯壓力0.2MPa，乙烯通入量由最終分析數據決定。成品通過屏蔽泵導入罐裝站進行產品分裝。

經過純化反應后得到的三乙基鋁產品，按三氫化鋁的含量分為兩個型號產品，純度均達到95％以上。

廢棄物處理^[3]

在實際使用中，通常采用以下步驟進行廢棄三乙基鋁的處理：

步驟1、使用氮氣利用壓力原理將廢棄三基鋁壓入含有白油的小儲罐中進行吸收，三乙基鋁通過流量計的計量確保其輸入白油中的質量分數保持在8％以下，并對吸收后混合液再進行化學分析確保三乙基鋁含量確實小于8％，然后對吸收后的混合液進行30分鐘的攪拌后靜置30分鐘；

步驟2、用氮氣壓將三乙基鋁和白油的混合液從小儲罐送到特種廢物流化床燃燒爐附近的含有氮氣保護的大儲罐中，大儲罐上安裝有超壓保護安全閥、排氣閥和用于對所述第二儲罐中的氧氣和水的含量進行實時監測的檢測裝置和報警裝置，大儲罐出口處設有電子液位計和出口泵，電子液位計和出口泵進行連鎖以控制大儲罐中混合液的最低限位；

步驟3、混合液經出口泵和噴槍的作用噴入特種廢物流化床燃燒爐內進行燃燒，燃燒過程中產生的二氧化碳可直接排入空氣中，燃燒后氧化鋁與爐渣、飛灰一同排出處理。

參考文獻

[1]化學物質辭典

[2][中國發明,中國發明授權]CN201210018434.5一種三乙基鋁的制備方法

[3][中國發明,中國發明授權]CN201410175617.7處理廢棄三乙基鋁的方法