烯烃聚合用烷基铝危险性及消减对策研究

1、烯炷聚合用烷基铝危险性及消减对策研究摘要：根据烯痊聚合工业用烷基铝易发生火灾爆炸等特 征，对烷基铝分类、命名、化学性质、反应特性以及贮存、 使用、管理等过程中的危险性进行分析。提出了烷基铝贮存、 运输、使用、废弃物处理以及人员防护等方面的风险消减与 事故预防措施。关键词：烷基铝 特征危险性分析 风险削减analysis of alkyl aluminum risk and mitigation strategies for olefin polymerizationabstract： according to the industrial olefin polymerization of al

2、kyl aluminum characteristics such as fire and explosion-prone, on classification, nomenclature, chemical properties of alkyl aluminum, response characteristics of, and the storage, use, management processes, such as risk analysis introduced alkyl aluminum storage, transportation, use, waste treatmen

3、t and protection of risk reduction and accident prevention measureskeywords： alkyl aluminum features analysis of risk reduction of risk烷基铝是一种至少有一个烷基与铝原子进行化学键合 的有机铝化合物，就其分类来说属于金属有机化合物。烷基 铝是烯炷聚合生产的助催化剂，在烯煙聚合反应过程中其主 要作用是起烷基化作用，生成活性物种，并能起到清除系统 杂质的作用，此外尚有链转移剂和还原剂的作用(1)。在烯 疼聚合生产装置上常见的烷基铝品种有：三乙基铝(tea)、 一氯二

4、乙基铝(deac)、三异丁基铝(tiba)、三正己基铝 (tnha)、三正辛基铝(tnoa)以及甲基铝氧烷(mao)等。作为 重要的助催化剂，烷基铝在烯烧聚合生产中应用广泛，根据 产品和生产工艺的不同，使用的烷基铝种类也不尽相同。在我国，烷基铝尤其是三乙基铝，不仅在石油化工行业 包括烯烧聚合和有机合成方面有着广泛的应用，在其它行业 也得到了相应的应用，比如用做火箭燃料，在气相镀铝生产 中也有应用(2)0近年来，随着我国烯痊聚合工业的快速发 展，烷基铝的用量越来越大，由于对烷基铝特性认识不足或 使用不当而多次导致火灾、爆炸等灾难性后果，并伴有人员 伤亡，危害极大。本文依据作者多年的工作经历，从分

5、析烷 基铝特征出发，对其储运、使用、管理等阶段的危险性进行 分析，并针对性的提出风险消减与事故预防的措施。1烷基铝特征分析1. 1分类与命名(2)按照与铝原子相连三个基团的不同，烷基铝分为三类： r3a1、r2a1x、ralx2o其中，r烷基；x卤素或有机官能 团。对烷基铝的命名规定，国内外还都没有统一详细的条文, 国内对烷基铝的命名，是依据国际理论与应用化学联合会 (iupac)对有机金属化合物命名的一般原则，结合中文习 惯而命名(2)o对于简单对称的烷基铝，即a1r3型，直接 叫出三“r”基铝；简单的基团用习惯命名法，较复杂的基 团用系统命名法。比如：对混合型的烷基铝，即a1r2x. a1

6、rx2,是按照有机合物 命名法，叫出坯基及官能团(原子)的名称，并仿照无机化 学命名法，叫出“某”烷基“某”官能团(原子)化铝。其 中，烷基或官能团(原子)数为一时不必叫出(2)o例如：a1h(c2h5)2二乙基氢化铝a1c2h5c12乙基二氯化铝1.2烷基铝的性质低碳链的烷基铝一般为无色透明液体，是一类高活性易 溶于婕类溶剂的化合物。低碳链烷基铝其比重一般小于 “1”(卤代烷基铝的比重一般大于“1”)，随着烷基碳原子 的增多，其比重越来越大，活性越来越小)。高碳链烷基铝 已不具发火性，但遇到水或活泼氢的化合物仍然发生化学反 应，生成氢氧化铝和相应的炷或卤化氢(2)(3)。烷基铝的化学性质十分

7、活泼，凡具有四个或者更少碳原 子烷基团的这类化合物，在环境温度下接触空气便能自燃； 所有烷基铝与水都能起激烈反应；烷基铝还能与含活泼氢的 化合物、卤素及其化合物、具有碳氮、碳氧双键的化合物等 许多类物质发生化学反应。烷基铝的热稳定性差，很容易进 行热分解反应。随着烷基团中碳原子数的增多，其反应活性 有所下降。2危险性分析2. 1着火性分析大多数常见的烷基铝与氧的反应激烈，遇空气即发生剧 烈自燃，生成三氧化二铝、二氧化碳和水等。由于烷基铝的 氧化反应是强放热反应，并且其本身热稳定性差，所以，在 燃烧过程中也有一些裂解产物，因此在烷基铝燃烧时伴有轻 微的爆鸣声。高度缔和的或高碳链烷基铝化合物的反应

8、要缓 和些，有的还能形成一层保护膜，防止氧继续侵入。用煙类 溶剂比如煤油、己烷等稀释后的烷基铝，氧化反应则缓和得 多，并可避免自燃，通常烷基铝浓度低于15% (m/m)的溶液 认为是比较安全的(3)o在生产应用当中，如果相关设施产生泄露，烷基铝与空 气接触即可发生着火事故，因此烷基铝的应用存在着产生火 灾的潜在危险。2. 2爆炸性分析烷基铝在高温受热时或者与含活泼氢化合物接触反应 时能发生爆炸性反应。烷基铝的热稳定性差，很容易进行热 分解反应，生成烯炷和二烷基氢化铝，二烷基氢化铝进一步 分解，产生氢气、金属铝、坯类混合物和碳化铝等（三乙基 铝在高于i2（rc时开始分解）。因此，在应用烷基铝时，要 严格控制系统温度，也是基于防止烷基铝的分解。含有丁小 于丁基团的烷基铝与水（或无机酸）起反应，并发生猛烈爆 炸，甚至在低温下（-70oc）反应也能进行到底，反应产物 是烷绘和氢氧化铝（或al+3）,低碳链的烷基铝水解速度快、 放热多，而且生成的烷密在常温下是气体，这突如其来的体 积增大，会引起剧烈的爆炸，与此同时，水解反应的热效应 还会造成两个碳以上的烷基铝发生裂解，产生烯炷和氢等可 燃气体，这也是产生爆炸的一个原因（4）。醇类与烷基铝反 应和水解相似，反应同样剧烈，也能发