[其他]低碳烷氧基铝水解制备氧化铝方法

说明书

本发明属于制备氧化铝的方法。

烷氧基铝水解制备氧化铝的方法，在五、六十年代进行过很多研究，但只有用乙烯调聚制得的高碳烷氧基铝水解制备高碳醇和氧化铝的工艺在七十年代初实现工业生产。这种工艺通常叫Alfol法。此法的主要目的是生产高碳醇，氧化铝是一种副产品，如果主要目的是生产氧化铝，则此法工艺流程长，投资高，设备复杂等。

以氧化铝为主要产品的生产工艺，选择金属铝和醇反应生成三烷氧基铝，再水解得氧化铝是比较简单、易行的好方法。反应式如下：

Al+3ROH→Al（OR）₃+3/2H₂（1）

Al（OR）₃+3H₂O→Al（OH）₃+3ROH（2）

在反应（2）里，CnH2n+1OH，当n≤4时，即低碳醇与水互溶或溶解度很大，水解反应后，醇与水分离困难，不利于工业化，但是，低碳醇与金属铝反应生成低碳烷氧基铝的条件缓和，产物收率高，而且低碳烷氧基铝的提纯比高碳烷氧基铝容易得多。

英国825972号专利介绍，用大量的水去水解低碳烷氧基铝，在得到1摩尔氧化铝的同时，副产3摩尔低碳醇的水溶液;另一份英国931936号专利介绍，为使烷氧基铝水解比较完全，加入大量的溶剂将烷氧基铝溶解;日本11953号专利中提出，当温度为80～100℃时，往三异丙氧基铝通50～100%湿度的空气，经24小时水解三异丙氧基铝，可以获得定量产率的氧化铝，上述三种方法，都不能得到含水量小于0.2%的低碳醇，供循环使用。若要使水解、老化所得的低碳醇水溶液循环使用，只能采用投资贵、操作费用高的溶剂（苯、戊烷、己烷等）三元共沸蒸馏或物理吸附方法，而用这样的方法生产氧化铝是不经济的。

对于反应（2），即使加入化学计量的水进行水解反应，反应也是不完全的，而且水解生成的氧化铝要吸附大量的水解低碳醇，因此不可能得到含水量小于0.2%、数量够循环使用的低碳醇;当加水老化氧化铝时，得到的是低碳醇的水溶液，只需十几个塔板蒸馏即可得到接近共沸组成的含水低碳醇，其组成如下：（1）乙醇95.5%、水4.5%;（2）异丙醇88%、水12%;（3）正丁醇62%、水38%，含水正丁醇冷却到15℃时，水在正丁醇中的溶解度为9%;（4）叔丁醇88.3%、水11.7%。含水共沸低碳醇也必须通过溶剂三元共沸蒸馏或吸附才能得到含水小于0.2%的低碳醇。

美国420870号专利叙述了三正戊氧基铝水解制备氧化铝工艺，并可以副产无水戊醇，但是，由于该工艺要求在25℃、1个大气压下，醇和水不互溶，因此仅能选用与水分离较容易的正戊醇、正己醇等作为原料，而不能使用小于C₄的低碳烷氧基铝作为原料。

本发明的目的是寻找一种不用三元共沸蒸馏或吸附的方法，系将低碳烷氧基铝和工艺过程中产生的含水低碳醇发生水解反应，在得到氧化铝的同时，可得到含水量小于0.2%低碳醇，使其能循环利用。

本发明是采用含水低碳醇共沸物或含水稍高于共沸组成的低碳醇和低碳烷氧基铝进行水解反应，在生成氧化铝的同时可得到含水量小于0.2%的低碳醇，其量是低碳醇循环量的2～7倍，因此，即使氧化铝含有一部分低碳醇，要获得循环所需要的低碳醇量是容易做到的。