本發(fā)明涉及控制異丙醇和鋁反應(yīng)生成異丙醇鋁的反應(yīng)速率，確切的說(shuō)是異丙醇鋁反應(yīng)的抑制方法和抑制劑。

背景技術(shù)：

異丙醇鋁廣泛用于鋁酸酯偶聯(lián)劑、催化劑、脫水劑、醫(yī)藥中間體等領(lǐng)域。異丙醇鋁采用金屬鋁與異丙醇在催化劑的作用下直接反應(yīng)，再經(jīng)減壓蒸餾提純后制得，反應(yīng)催化劑一般是無(wú)水氯化鋁或異丙醇鋁。異丙醇與鋁屑反應(yīng)會(huì)釋放出大量的熱量和氫氣，生產(chǎn)過(guò)程中易沖料、易燃、易爆是一個(gè)十分突出的問(wèn)題。此外，該反應(yīng)很難通過(guò)外力讓其迅速停止反應(yīng)，一旦碰到極端天氣或緊急情況，無(wú)法及時(shí)停止反應(yīng)是非常危險(xiǎn)的，故異丙醇鋁反應(yīng)抑制劑的制備對(duì)異丙醇鋁安全生產(chǎn)具有重大的意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明發(fā)明目的：為克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本發(fā)明提供一種丙酮在抑制異丙醇鋁反應(yīng)中的應(yīng)用。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案：

一種丙酮在抑制異丙醇鋁反應(yīng)中的應(yīng)用。

進(jìn)一步的，加入的丙酮至少為反應(yīng)物總質(zhì)量的0.01%~0.5％。

本發(fā)明還提供了異丙醇鋁反應(yīng)的抑制劑；一種異丙醇鋁反應(yīng)的抑制劑，其特征在于：其含有有效成分丙酮。

進(jìn)一步的，所述抑制劑為丙酮和異丙醇混合形成的溶液。

更進(jìn)一步的，上述溶液的丙酮含量為1wt％~10wt％。

本發(fā)明還提供了一種異丙醇鋁生產(chǎn)中的安全停產(chǎn)控制方法，其特征在于：異丙醇和鋁在催化劑作用下反應(yīng)生成異丙醇鋁的過(guò)程中加入反應(yīng)抑制劑，該反應(yīng)抑制劑中具有有效成分丙酮，加入的丙酮為反應(yīng)物總質(zhì)量的0.06％~0.5％時(shí)能停止異丙醇鋁反應(yīng)，優(yōu)選的加入的丙酮為反應(yīng)物總質(zhì)量的0.1％~0.5％能迅速停止異丙醇鋁反應(yīng)，在后續(xù)需要繼續(xù)進(jìn)行異丙醇鋁反應(yīng)時(shí)，重新加熱至異丙醇回流可繼續(xù)異丙醇鋁反應(yīng)。

本發(fā)明還提供了一種控制異丙醇鋁安全生產(chǎn)的方法，其特征在于：異丙醇和鋁在催化劑作用下反應(yīng)生成異丙醇鋁的過(guò)程中加入反應(yīng)抑制劑，該反應(yīng)抑制劑中具有有效成分丙酮，加入的丙酮為反應(yīng)物總質(zhì)量的0.01％~0.05％。該方法下，將異丙醇鋁反應(yīng)控制在安全反應(yīng)速度內(nèi)，達(dá)到安全生產(chǎn)的目的。

本發(fā)明利用丙酮達(dá)到抑制異丙醇和鋁生成異丙醇鋁的反應(yīng)進(jìn)行，丙酮和異丙醇鋁之間的酮還原反應(yīng)是無(wú)限循環(huán)的，從而破壞了反應(yīng)自由基的生成來(lái)抑制異丙醇和鋁屑的反應(yīng)，通過(guò)丙酮的加入量達(dá)到控制異丙醇鋁反應(yīng)速度，避免異丙醇鋁反應(yīng)過(guò)于劇烈而造成沖料的危險(xiǎn)，甚至在一些極端情況下，能夠達(dá)到停止異丙醇鋁反應(yīng)，從而達(dá)到安全生產(chǎn)的目的。加入的丙酮為反應(yīng)物總質(zhì)量的0.01%左右時(shí)，能夠使得反應(yīng)速率大幅下降；在加入的丙酮為反應(yīng)物總質(zhì)量的0.1％~0.5％時(shí)，可使反應(yīng)迅速停止，同時(shí)便于后續(xù)繼續(xù)反應(yīng)且不影響成品的質(zhì)量，達(dá)到安全停產(chǎn)控制。

下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)發(fā)明進(jìn)一步闡述。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明公開(kāi)的一種應(yīng)用丙酮抑制異丙醇鋁反應(yīng)方法，如下述異丙醇鋁反應(yīng)式：

（a）異丙醇鋁的自催化反應(yīng)（b）丙酮的抑制原理

丙酮的加入破壞了反應(yīng)自由基的生成導(dǎo)致其反應(yīng)淬滅，從而抑制了異丙醇與鋁屑的反應(yīng)。通過(guò)控制丙酮的加入量達(dá)到相應(yīng)的控制效果，同時(shí)對(duì)異丙醇鋁生產(chǎn)中的反應(yīng)速率進(jìn)行相應(yīng)控制，通過(guò)加入丙酮的量為反應(yīng)物總質(zhì)量（鋁、異丙醇以及催化劑的總量）的0.01wt%-0.05wt%，達(dá)到控制異丙醇鋁生產(chǎn)中速度在安全范圍內(nèi)，避免異丙醇鋁反應(yīng)過(guò)于劇烈而造成沖料的危險(xiǎn)；通過(guò)加入丙酮的量為反應(yīng)物總質(zhì)量的0.1wt%-0.5wt%達(dá)到控制異丙醇鋁生產(chǎn)安全停產(chǎn)，同時(shí)便于后續(xù)繼續(xù)反應(yīng)且不影響成品的質(zhì)量。其中將抑制劑調(diào)配成丙酮含量為1wt％~10wt％的丙酮和異丙醇混合溶液，便于添加操作以及對(duì)于異丙醇鋁生產(chǎn)中引入雜質(zhì)少，更好的符合異丙醇鋁生產(chǎn)要求。

實(shí)施例1：

將200g異丙醇、20g鋁屑和2g異丙醇鋁加入到反應(yīng)燒瓶中，加熱至異丙醇回流。待異丙醇與鋁屑（可采用片狀、條狀、粉狀等形態(tài)）開(kāi)始反應(yīng)后，即氣泡數(shù)量增多，液面開(kāi)始上升，停止加熱。約20分鐘后，反應(yīng)達(dá)到劇烈狀態(tài)，產(chǎn)生大量氣泡，液面沸騰并上升，加入0.22g丙酮，反應(yīng)速率迅速下降，2分鐘后反應(yīng)基本停止。重新加熱至異丙醇回流約30分鐘后，重新開(kāi)始反應(yīng)。

實(shí)施例2：

將200g異丙醇、20g鋁屑和0.5g無(wú)水氯化鋁加入到反應(yīng)燒瓶中，加熱至異丙醇回流。待異丙醇與鋁屑開(kāi)始反應(yīng)后，停止加熱。約15分鐘后，反應(yīng)達(dá)到劇烈狀態(tài)，產(chǎn)生大量氣泡，液面沸騰并上升，加入0.22g丙酮，反應(yīng)速率迅速下降，氣泡迅速減少，液面下降，2分鐘后，反應(yīng)基本停止。重新加熱至異丙醇回流約30分鐘后，重新開(kāi)始反應(yīng)。

實(shí)施例3：

將200g異丙醇、20g鋁屑和2g異丙醇鋁加入到反應(yīng)燒瓶中，加熱至異丙醇回流。待異丙醇與鋁屑開(kāi)始反應(yīng)后，停止加熱。約20分鐘后，反應(yīng)達(dá)到劇烈狀態(tài)，加入1.11g丙酮，反應(yīng)速率迅速下降，2分鐘后反應(yīng)基本停止。重新加熱至異丙醇回流約6小時(shí)后，重新開(kāi)始反應(yīng)。

實(shí)施例4：

將200g異丙醇、20g鋁屑和0.5g無(wú)水氯化鋁鋁加入到反應(yīng)瓶中，加熱至異丙醇回流。待異丙醇與鋁屑開(kāi)始反應(yīng)后，停止加熱。約15分鐘后，反應(yīng)達(dá)到劇烈狀態(tài)，加入11g含10wt%丙酮的異丙醇溶液，反應(yīng)速率迅速下降，2分鐘后反應(yīng)基本停止。重新加熱至異丙醇回流約6小時(shí)后，重新開(kāi)始反應(yīng)。

實(shí)施例5：

將200g異丙醇、20g鋁屑和2g異丙醇鋁加入到反應(yīng)燒瓶中，加熱至異丙醇回流。待異丙醇與鋁屑開(kāi)始反應(yīng)后，停止加熱。約20分鐘后，反應(yīng)達(dá)到劇烈狀態(tài)，加入1.32g丙酮，反應(yīng)速率迅速下降，2分鐘后反應(yīng)基本停止。重新加熱至異丙醇回流約12小時(shí)后，也不能重新反應(yīng)。

實(shí)施例6：

將200g異丙醇、20g鋁屑和0.5g無(wú)水氯化鋁鋁加入到反應(yīng)燒瓶中，加熱至異丙醇回流。待異丙醇與鋁屑開(kāi)始反應(yīng)后，停止加熱。約15分鐘后，反應(yīng)達(dá)到劇烈狀態(tài)，加入1.32g丙酮，反應(yīng)速率迅速下降，2分鐘后反應(yīng)基本停止。重新加熱至異丙醇回流約12小時(shí)后，也不能重新反應(yīng)。

實(shí)施例7：（催化劑：異丙醇鋁，丙酮與異丙醇混合液1wt%，加入量為0.01-0.05%）

將200g異丙醇、20g鋁屑和2g異丙醇鋁加入到反應(yīng)燒瓶中，加熱至異丙醇回流。待異丙醇與鋁屑開(kāi)始反應(yīng)后，停止加熱。約20分鐘后，反應(yīng)達(dá)到劇烈狀態(tài)，產(chǎn)生大量氣泡，液面沸騰并上升。加入2.2g含1wt%丙酮的異丙醇溶液，反應(yīng)速率立即下降，氣泡數(shù)量立即減少，但反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行；再加入8.8g含1wt%丙酮的異丙醇溶液，反應(yīng)速率繼續(xù)下降，氣泡數(shù)量繼續(xù)減少，反應(yīng)仍能緩慢進(jìn)行。

實(shí)施例8：

將200g異丙醇、20g鋁屑和2g異丙醇鋁加入到反應(yīng)燒瓶中，加熱至異丙醇回流。待異丙醇與鋁屑開(kāi)始反應(yīng)后，停止加熱。約20分鐘后，反應(yīng)達(dá)到劇烈狀態(tài)，產(chǎn)生大量氣泡，液面沸騰并上升，停止加熱。加入0.18g丙酮，反應(yīng)速率立即下降，氣泡數(shù)量明顯減少，液面下降，但在初始階段反應(yīng)仍緩慢進(jìn)行，溫度逐漸下降，最后由于溫度的下降導(dǎo)致反應(yīng)停止；重新加熱至異丙醇回流，反應(yīng)重新開(kāi)始。

實(shí)施例9：

將200g異丙醇、20g鋁屑和0.5g氯化鋁加入到反應(yīng)燒瓶中，加熱至異丙醇回流。待異丙醇與鋁屑開(kāi)始反應(yīng)后，停止加熱。約20分鐘后，反應(yīng)達(dá)到劇烈狀態(tài)，產(chǎn)生大量氣泡，液面沸騰并上升，停止加熱。加入0.13g丙酮，反應(yīng)速率立即下降，氣泡數(shù)量明顯減少，液面下降，但在初始階段反應(yīng)仍緩慢進(jìn)行，溫度逐漸下降，最后由于溫度的下降導(dǎo)致反應(yīng)停止；重新加熱至異丙醇回流，反應(yīng)重新開(kāi)始。

實(shí)施例10：

將200g異丙醇、20g鋁屑和0.5g無(wú)水氯化鋁鋁加入到反應(yīng)燒瓶中，加熱至異丙醇回流。待異丙醇與鋁屑開(kāi)始反應(yīng)后，停止加熱。約10分鐘后，反應(yīng)達(dá)到劇烈狀態(tài)，產(chǎn)生大量氣泡，液面沸騰并上升。加入0.02g丙酮，反應(yīng)速率立即下降，氣泡數(shù)量立即減少，但反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行；再加入0.02g丙酮，反應(yīng)速率繼續(xù)下降，氣泡數(shù)量繼續(xù)減少，反應(yīng)仍能緩慢進(jìn)行，再加入0.07g丙酮，反應(yīng)變得非常緩慢。

實(shí)施例11：

將1000kg異丙醇、100kg鋁屑和0.5kg無(wú)水氯化鋁加入到反應(yīng)釜中，加熱至異丙醇回流。待異丙醇與鋁屑開(kāi)始反應(yīng)后，停止加熱。當(dāng)反應(yīng)過(guò)于劇烈時(shí)，即液面快速上升，有沖料的趨勢(shì)，往反應(yīng)釜中加入2.2kg丙酮，液面迅速下降，氣泡減少，約2分鐘后反應(yīng)基本停止，重新加熱至異丙醇回流，約45分鐘反應(yīng)又重新開(kāi)始。

實(shí)施例12：

將1000kg異丙醇、100kg鋁屑和0.25kg氯化醇鋁加入到反應(yīng)釜中，加熱至異丙醇回流。待異丙醇與鋁屑開(kāi)始反應(yīng)后，停止加熱。當(dāng)反應(yīng)過(guò)于劇烈時(shí)，加入2.2kg含5wt%丙酮的異丙醇溶液，反應(yīng)有所緩和，沸騰液面高度有所下降后保持，再繼續(xù)加入2.2kg含5wt%丙酮的異丙醇溶液，沸騰液面高度繼續(xù)下降至一定位置，反應(yīng)速率明顯下降。再加入6.6kg含5wt%丙酮的異丙醇溶液，反應(yīng)仍能進(jìn)行，但反應(yīng)速率變得緩慢。