Для нормального хода процесса и получения высоких выходов диэтилалюминийгидрида алюминий должен быть предварительно подвергнут активации, для которой имеется несколько путей:
а) интенсивное размалывание алюминиевого порошка в шаровой вибрационной мельнице в атмосфере азота;
б) измельчение алюминия в среде углеводорода (гексан, цнклогексан), к которому добавленооколо 5% триалкилалюминия; получаемые суспензии подвижны и удобны в обращении;
в) пневматическое распыление расплавленного алюминия через "сопла в жидкий триалкилалюминий или в его раствор в углеводороде; при этом получается весьма подвижная суспензия с высоким содержанием алюминия (до 25% от массы суспензии). Дисперсность распыляемого алюминия высокая: размер частиц колеблется в пределах 5—30 Мк. Распыление расплавленного алюминия является эффективным средством очистки поверхности металла от пассивирующего окис: ного слоя.
Алюминиевый порошок хранится в специальных бункерах и транспортируется пневмотранспортом. В газе, применяемом для пневмотранспорта, содержание кислорода должно быть очень незначительным (<2%), так как при содержании кислорода около 7% алюминиевая пудра воспламеняется.
Водород, используемый для синтеза, должен быть высокой концентрации — не ниже 96%. Предварительно его осушают активной окисью алюминия под давлением около 20 ат. Для удаления остальных примесей водород промывают в скрубберах раствором триэтилалюминия.
2. Взаимодействие диэтилалюминийгидрида с этиленом:
Реакцию проводят при 60—70° С и 10 ат. Образующийся три· этилалюминий частично возвращают на получение диэтилалюминийгидрида; остальное количество триэтилалюминия расходуется на процесс образования высокомолекулярных алюминийалкилов.
3. Образование высокомолекулярных алюминийтриалкилов при взаимодействии триэтилалюминия с этиленом под давлением:
Процесс проводят при 90—130° С и 80—100 ат. Скорость реакции сравнительно невелика: при 100° С и 80 ат к 1 моль триалкилалюминия присоединяется в среднем 1 моль этилена в час. Реакция протекает с большим выделением тепла: теплота реакции практически равна теплоте полимеризации чистого этилена, т. е. 22 ккал!моль.
Повышение температуры сверх 130° С вызывает термическое разложение алюминийтриалкилов
а выделяющиеся олефины вступают в реакции полимеризации, образуя нежелательные разветвления:
Чрезмерное повышение температуры реакции или местный перегрев реакционной массы может привести к взрывному разложе·: нию образующихся продуктов. Во избежание э.того реакцию проводят в среде растворителя (насыщенный углеводород) в реакторе, обеспечивающем интенсивный теплоотвод. При переработке больших количеств продуктов применяют трубчатые реакторы с общей длиной труб до 21 м (7 прямых царг по 3 лг). В качестве охлаждающей жидкости используют изопентан, который в свою очередь охлаждают водой в выносных теплообменниках. Такой способ охлаждения предотвращает возможность попадания воды в реакционную массу. Взаимодействие алюминийалкилов с водой протекает очень бурно и может привести к сильному взрыву. В некоторых случаях отвод тепла осуществляется путем частичного испарения растворителя.
|