ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Получение диизобутилалюминийгидрида и триизобутилалюминия из "Химия и технология алюминийорганических соединений" Важными факторами, влияющими на степень превращения алюминия и скорость образования триизобутилалюминия в одну стадию, являются предварительное активирование алюминия и температура реакции [44]. На рис. 13 представлена кинетика синтеза триизобутилалюминия с применением алюминиевого порошка ПА-4, активированного механическим измельчением. Началу реакции образования диизобутилалюминийгидрида предшествует индукционный период (участок I), в течение которого с поверхности алюминия удаляются ингибирующие примеси. Далее в реакцию вступает активированный алюминий, поверхность которого не покрыта пассивирующей пленкой (участок II). На этом участке скорость гидрирования, определяющая суммарную скорость процесса, почти равна скорости вторичной гомогенной реакции алкилирования образовавшегося диизобутилалюминийгидрида, протекающей весьма быстро. Зависимость степени превращения алюминия от длительности процесса на этом участке близка к линейной. В начальный период процесса линейны также кривые поглощения водорода. Замедление суммарной реакции на участке III авторы работы [44] объясняют уменьшением скорости гидрирования. К этому времени весь активированный алюминий уже прореагировал, а оставшийся доактивируется в ходе синтеза. [c.157] У алюминия, активированного химическими средствами, ингибирующие примеси удаляются при активировании, в связи с чем индукционного периода не наблюдается (рис. 14). Однако здесь наиболее характерно замедление синтеза (участок III), причем время, в течение которого процесс протекает, для порошка ПА-4 16 ч, а для пудры ПАК-3 лишь 5—6 ч. Уменьшение скорости синтеза объясняется тем, что при химическом активировании только частично удаляется оксидная пленка, а оставшаяся часть пленки оказывает длительное тормозящее влияние на синтез триизобутилалюминия [44]. [c.157] При использовании алюминия, гранулированного в токе инертного газа (рис. 15), длительность индукционного периода зависит от температуры синтеза 3 ч при 110°С и 0,5 ч при 150°С. Линейный участок составляет большую часть процесса этой кинетической кривой. Скорость синтеза снижается в основном из-за уменьшения количества металлического алюминия. [c.157] Из сравнения линейных участков (рис. 13, 14 и 15) авторы работы [44] делают вывод, что степень превращения алюминия уменьшается в 1,5—2,0 раза при снижении температуры реакции с 150 до 110°С. На линейном участке скорость синтеза с применением алюминия, активированного химическим и механическим способами, определяется процессами маосопередачи, а реакция протекает в диффузионной области (энергия активации составляет 15,1—23,9 кДж/моль). Для алюминия, гранулированного в токе инертного газа, скорость процесса на линейном участке не лимитируется скоростью диффузии и определяется скоростью одной из стадий прямого синтеза. Энергия активации в этом случае достигает 61 кДж/моль. [c.159] С введением соединений переходных металлов в реакционную массу существенно изменяется скорость образования диизобутилалюминийгидрида [20]. В присутствии небольших количеств гидрида титана, четыреххлористого титана, циркония и ванадия или пятихлористого ниобия скорость процесса возрастает (табл. 21). Нереакционноспособный алюминий марки АВ-000 в присутствии незначительных количеств гидрида титана реагирует с заметной скоростью. Кроме того, при введении хлоридов переходных металлов можно получать триизобутилалюминий при температуре 70°С и давлении 1,5 МПа. При добавлении в реакционную массу карбонильного железа наблюдалось интенсивное поглощение водорода — изобутилен полностью гидрировался в изобутан, а образование триизобутилалюминия не протекало. [c.160] В промышленных условиях синтез триизобутилалюминия можно осуществлять в аппаратах колонного типа [47] и в каскаде реакторов [48]. И в том и в другом случае процесс можно проводить в непрерывном исполнении. В работе [48, с. 319] описаны принципиальные технологические схемы получения триизобутилалюминия. [c.160] При осуществлении первой стадии реактор 11, загруженный суспензией, продувается азотом. Затем насосом 10 из емкости 9 в него загружается изобутилен. Содержимое реактора при работающей мещалке подогревается веретенным маслом, которое циркулирует в рубашке реактора. По достижении заданной температуры в реактор подается водород, и давление в нем до конца поглощения водорода поддерживается равным 5—6 МПа. [c.161] По окончании первой стадии синтеза реакционная смесь охлаждается до 70—85 °С за счет циркуляции холодного, ве1ретенного масла. После этого в реактор загружается остаточное количество изобутилена, необходимого для второй стадии алкилирования диизобутилалюминийгидрида, которая проводится при 70—80 °С и 1,0—1,5 МПа. После завершения реакции алкилирования реакционная смесь охлаждается до температуры ниже 50°С. Затем из реактора выводятся непрореагировавшие изобутилен и водород через сепаратор 12, масляный затвор 13 и дополнительный отбойник 14. Полученный раствор триизобутилалюминия выдавливается из реактора 11 азотом в сборник 15, а из него в отстойник 16. [c.161] Вывод газов из реактора 14 производится соответствующим клапаном через холодильник 18, охлаждаемый веретенным маслом. Давление после реактора 14 снижается до атмосферного и раствор триизобутилалюминия поступает в сборник 15. Из сборника раствор насосом 16 откачивается в отстойник 17 или на центрифугирование. [c.162] Узел приготовления суспензии, содержащей триизобутилалюминий, алюминиевый порошок и толуол, аналогичен таковому в периодическом процессе. Для непрерывного дозирования суспензии в схеме предусмотрены емкости 7 и 7 в одну из них суспензия принимается, а из другой она непрерывно насосом 16 подается на синтез. [c.162] Вернуться к основной статье