[發明專利]一種脫除烷氧基鋁中鐵雜質的方法

有效

• 申請號: 201811281921.4
• 申請日: 2018-10-31
• 公開（公告）號: CN111116315B
• 公開（公告）日: 2023-03-31
• 發明（設計）人: 王學兵;楊彥鵬;馬愛增;聶驥;劉澤超
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司石油化工科學研究院
• 主分類號: C07C29/74
• 分類號: C07C29/74;C07C31/32;C07C29/88
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一種脫除烷氧基鋁中鐵雜質的方法，包括在烷氧基鋁的醇溶液中加入還原劑和磁鐵粉充分反應，將反應產物過濾除去固體，得到脫除鐵雜質的烷氧基鋁的醇溶液，所述的還原劑選自單質鋁、鹽酸羥胺和抗壞血酸中的一種或幾種。該法操作簡單，易于工業化，可有效脫除鐵雜質，獲得高純度烷氧基鋁。

技術領域

本發明為一種脫除烷氧基鋁中金屬雜質的方法，具體地說，是一種過濾脫除烷氧基鋁中鐵雜質的方法。

背景技術

烷氧基鋁是一種重要的化工中間體，可以作為脫水劑、偶聯劑、催化劑、防水劑等，其主要用途是作為制備高純度氧化鋁的前驅體。烷氧基鋁可以通過熱分解或水解制備高純度氫氧化鋁，然后焙燒制備高純度氧化鋁。由于烷氧基鋁中的硅、鐵、鋅、鎂等雜質在水解過程中可以帶入到氫氧化鋁中，即烷氧基鋁的純度直接決定產品氧化鋁的純度，因此，在烷氧基鋁制備過程中，需要將金屬雜質脫除，其中鐵雜質是含量較高，難以除去的金屬雜質之一。

脫除烷氧基鋁中鐵雜質最常用的方法有減壓蒸餾法和萃取法等。這幾種常規方法對于常量的鐵雜質純化效果較好，但是難以兼顧提純效果與低能耗，并且這些方法存在操作難度大及設備投資較高等缺點，難以生產超高純度氧化鋁或氫氧化鋁。

CN1085620C公開了一種烷氧基鋁水解法制備高純氧化鋁的方法，其中對烷氧基鋁提純的步驟包括將烷氧基鋁移入減壓蒸餾塔中，加熱到120～200℃，減壓使真空度達到1～10mmHg進行減壓蒸餾提純，得到的烷氧基鋁純度可達99.99～99.999％。該方法可以得到高純烷氧基鋁，但是減壓蒸餾提純烷氧基鋁能耗較高，且烷氧基鋁高溫下會發生分解及聚合，從而影響產品收率。

CN1513762A公開了一種脫除鋁醇鹽中痕量鐵的方法，該法以工業鋁錠為原料，將其與醇反應生成鋁醇鹽，然后進行減壓蒸餾將鋁醇鹽蒸出達到初步純化，再將其溶于有機溶劑并加入絡合劑，使鐵與絡合劑形成易溶型絡合物，再降溫結晶，鋁醇鹽被結晶析出，鐵絡合物留在溶液相中，通過固-液分離達到除去鐵雜質的目的。該法能使鋁醇鹽中鐵含量由單純減壓蒸餾的25～120ppm(Al₂O₃計)降至6ppm。該方法蒸餾操作能耗過高且操作步驟繁瑣。

楊詠來等人在論文《萃取-絡合法純化異丙醇鋁的研究》(大連理工大學學報，Vol.39，No.1，Jan.1999，P53-55)中公開了異丙醇鋁中鐵雜質的脫除技術，該方法將異丙醇經脫水處理后與工業鋁(質量分數99.0％，主要雜質質量分數w(Cu)≤0.05％、w(Fe)≤0.50％、w(Si)≤0.50％)在催化劑存在下加熱反應，制得粗異丙醇鋁，加入某種萃取劑進行液固萃取，經充分攪拌后靜置12h得萃取清液；取一定量該萃取液加入適量絡合劑(白色粉末狀固體)，在超聲波作用下分散10min后放置在磁力攪拌器上，加熱至60℃攪拌15min，靜置、沉降12h得高純異丙醇鋁凈化液，再蒸出萃取劑即得高純異丙醇鋁。其中采用DCTA為絡合劑，能使異丙醇鋁中的鐵含量降至6ppm，但該方法萃取劑回收能耗過高且操作步驟繁瑣。

除了以上方法，過濾方法由于操作簡單且能量利用率較高已被應用于烷氧基金屬化合物的合成。

CN102120598A公開了一種高純水合氧化鋁的制備方法，該法將金屬鋁與C5～C8醇在三氯化鋁催化劑存在下進行反應，趁熱過濾得到烷氧基鋁，并脫除烷氧基鋁中的雜質，然后在烷氧基鋁中加入水進行水解，得到高純水合氧化鋁。該法得到的高純水合氧化鋁中鐵雜質含量低于50ppm，但該法不能除去烷氧基鋁中的可溶性雜質，且沒有對烷氧基鋁進行處理，其中的雜質含量完全取決于原料中的雜質含量，產品性質難于控制，難以工業化應用。

GB825972A公開了一種制備高純氧化鋁的改進方法，該法將鋁和醇反應生成烷氧基鋁的醇溶液，加入烴或液體烴的混合物，沉降出部分雜質，然后再分出雜質，將烷氧基鋁水解。所述烴為戊烷、己烷、苯、甲苯或二甲苯，也可為烴的混合物，如石油醚。該法使用大量溶劑，使得溶劑精餾回收所需能耗增加，且不能脫除可溶性的雜質。