专利名称：螯合有机金属化合物的吸附方法与包含其在内的氧化铝颗粒的制作方法
技术领域：
本发明涉及螯合有机金属化合物的吸附方法，其中所述化合物与具备适宜特性的氧化铝基颗粒接触。更具备体地，本发明涉及通过在配位催化剂存在下进行烯烃聚合而得到的聚烯烃的提纯万法。此外，本发明还涉及包含螯合有机金属化合物在内的氧化铝颗粒。
通常是通过在包括元素周期表中IVB、VB和VIB族元素更具体地钒、钛和锆在内的聚合催化剂存在下单体以及在可能情况下添加的共聚单体如1-丁烯、1-辛烯等聚合来制备聚烯烃。这些催化剂还包括作为有机金属化合物(烷基金属)还原剂的金属氢化物或金属氢氧化物。这些通常被称作转变催化剂的催化剂物质对于烯烃聚合呈现出高催化活性。
然而，一旦完成聚合反应，便会发现所获得的聚烯烃被来自催化剂的金属残余物污染，所以，必须在其使用前将其提纯以免产生诸如干扰着色或降解之类的毒性。
此外，烯烃聚合方法通常包括在聚合过程中未反应的单体的与存在于聚烯烃中的溶剂的回收步骤，这些溶剂和单体被循环回到聚合装置中。存在于这些化合物中的金属会导致设备腐蚀。
脱除催化剂中金属残余物的方法之一包括使聚合后的混合物与有机化合物接触。其结果是在金属残余物与导入的有机化合物之间发生形成配合物的反应，产生螯合有机金属化合物。
另外，为了将这些螯合有机金属化合物与聚烯烃分离。已知可以采用各种不同的吸附剂，尤其是氧化铝。
在被采用的吸附剂中，有利的是采用与各种不同的块状或粉状相比更易处理的粒状吸附剂。事实上，可以采用，例如气动系统传送粒状产物，完成提纯塔的进料与出料。
在吸附剂之中，氧化铝易于被成形为粒珠。
本发明的目的之一是提供一种其吸附性与先有技术相比得到改进的用于吸附螯合有机金属化合物的氧化铝粒珠。
为此，本发明涉及一种吸附螯合有机金属化合物的方法，其中所述化合物与氧化铝基颗粒接触，通过采用旋转技术与直径大于100的孔体积为至少0.10cm3/g、直径大于1微米的孔体积至少为0.05cm3/g并且直径不大于4毫米的氧化铝粉末附聚而制成上述氧化铝基颗粒。
本发明还涉及按照上述方法进行接触后获得的含有螯合有机金属化合物的氧化铝颗粒。
首先，本发明涉及一种吸附螯合有机金属化合物的方法，其中所述化合物与氧化铝基颗粒接触，通过采用旋转技术与直径大于100的孔体积为至少0.10cm3/g、直径大于1微米的孔体积至少为0.05cm3/g并且直径不大于4毫米的氧化铝粉末附聚而制成上述氧化铝基颗粒。
该方法优选采用其中直径大于100的孔体积大于0.15cm3/g、直径大于1微米的孔体积大于0.08cm3/g的颗粒。
更为优选地，采用其中直径大于100的孔体积大于0.2cm3/g、直径大于1微米的孔体积大于0.1cm3/g的颗粒。
直径大于100A或1微米的孔体积代表所有直径大于100或1微米的孔形成的总体积。这些体积是借助应用Kalvin定律的水银渗透技术测定的。
按照本发明方法，这些颗粒的直径有利地小于3毫米、以小于2.5毫米为准。借助滑动测径规测量这些颗粒的直径。
用于本发明方法的颗粒的制备方法属于本领域专业人员公知的内容。
举例来说，这些呈现出得到控制的孔隙度和直径的颗粒的制备方法可以包括通过氧化铝粉末附聚制备氧化铝颗粒。此外，所得到的颗粒经过各种其目的在于改进其机械强度的操作如在湿含量得到控制的气氛中进行熟化、烧结、被浸渍于一种或多种酸溶液以及在封闭气氛中被水热处理。最后，干燥、烧结颗粒以便将其活化。例如可以在300-1000℃、优选为300-800℃进行烧结。
这类方法可以获得孔径及其分布得到控制的颗粒，这些孔径及其分布通常是在附聚阶段形成的。
可以采用各种方式如选择氧化铝粉末的的粒径或不同粒径的许多氧化铝粉末的附聚来确定孔隙率。另一方法包括在附聚阶段之前或其过程之中使氧化铝粉末与被称作孔形成体的化合物混合，一旦受热，这些孔形成体便会完全消失从而在颗粒中形成孔隙。
可被提及的所用的能够形成孔的化合物的实例有木粉、活性炭、硫、焦油、塑料或塑料乳液如聚氯乙烯、聚乙烯醇、萘等。被加入的形成化合物的量并非至关重要并且由所需的孔体积确定。
被用作原料的氧化铝粉末可以通过传统方法如沉淀或凝胶法以及采用氢氧化铝如拜尔水合物(水铝氧)的快速脱水法获得。本发明优选后一种氧化铝。
本发明的颗粒的附聚借助旋转技术直接由氧化铝粉末完成。旋转技术是指通过使待选粒的产物本身相互接触并且围绕其自身旋转来进行附聚。可以提及的进行该附聚过程的设备有旋转涂敷盆与转鼓。
还可以在附聚步骤期间通过适当调整氧化铝粉末以及视需要而决定是否存在的水的导入速度、设备的转速或者在导入成形引发剂之时控制给定直径的孔体积。
本发明方法使用的颗粒的比表面积有利地至少为100m2/g，以大于150m2/g为佳，以大于200m2/g为更佳。该比表面为BET表面积。BET表面积表示按照在期刊《美国化学会刊》60，309(1938)所述Brunauer-Emmett-Teller方法确定的ASTM标准D3663-78进行氮吸附所确定的比表面积。
本发明方法可以提高螯合有机金属化合物的吸附度，使其达到60％以上，这一数值对应于被颗粒吸附的金属与被导入反应混合物的金属初始数量在下列吸附试验限定条件下的比值。
颗粒可以优选地包括选自碱金属和碱土金属元素的至少一种化合物。这些元素的化合物可以是氧化物、氢氧化物、盐类或其混合物。除了氢氧化物以外，可以被提及的实例有硫酸盐、硝酸盐、卤化物、乙酸盐、甲酸盐、碳酸盐以及更常见的盐如羟酸盐。
选自钠、钾和钙的元素被优选使用。
选自碱和碱土金属的元素的化合物含量相对于100克氧化铝为15-150毫摩尔，以15-100毫摩尔为佳。
这些元素的添加过程可以按照专利申请EP-A-0379394所述内容进行。
本发明更具体地涉及使用上述颗粒吸附任何螯合有机金属化合物的方法，更具体地说，上述化合物基于选自IVB、VB、VIB、VIIB、VIII、IB、IIB的金属，进一步更具体地，基于钒、钛、锆或铜。
本发明方法尤其适用于吸附任何已经借用有机化合物如乙酰丙酮、2-乙基-1，3-己二醇和磷酸二-2-乙基己酯被螯合的有机金属化合物。
其结果是，本发明方法适用于提纯由在配位催化剂体系存在下聚合烯烃得到的聚烯烃、可以采用上述提纯方法，其中颗粒与事先与有机化合物接触的聚合混合物接触。
本发明同时涉及包含螯合有机金属化合物在内的氧化铝颗粒，按照本发明方法，于有机金属化合物与氧化铝颗粒相互接触后产生上述颗粒，氧化铝颗粒通过采用旋转技术使直径大于100的孔体积为至少0.10cm3/g、直径大于1微米的孔体积至少为0.05cm3/g且直径不大于4毫米的氧化铝粉末附聚而形成。
在本发明方法中，所述氧化铝颗粒与有机金属化合物接触并且将其吸附。于有机金属化合物的吸附过程终止时，将颗粒从反应器中除去，氧化铝颗粒通过采用旋转技术使直径大于100A的孔体积为至少0.10cm3/g、直径大于1微米的孔体积至少为0.05cm3/g且直径不大于4毫米的氧化铝粉末附聚而形成，其上吸附有有机金属化合物。
这些颗粒可以作为承载金属催化剂直接被用于任何形式采用与被吸附金属性质相一致的贵金属的催化剂。
下列实施例描述本发明，但不构成任何限制。
实施例吸附试验将氧化铝置于300℃下预活化2小时以便除去贮藏过程中产生的水分以便比较它们在相同条件下的效力。在氧化铝颗粒上进行吸附试验。
将颗粒导入含有于200毫升0.1％(相对于甲苯体积的重量)甲苯中的被乙酰丙酮螯合的钒(VO(acac)2)的烧瓶中。在搅拌下与空气保护下，于25℃接触48小时。通过借助UV可见光谱测定溶液浓度变化来检查氧化铝吸附被乙酰丙铜螯合的钒的程度。
采用旋转涂敷盆与水铝氧制备所有在实施例中被测试的颗粒。
实施例1直径大于100和1微米的孔体积所产生的影响
<p>结果表明其中直径大于100 的孔体积为0.06cm3/g、直径大于1微米的孔体积为0.04cm3/g的颗粒1的吸附度为55.4％，而具备本发明颗粒特性的颗粒2-5的吸附度大于64％。
实施例2颗粒直径的影响
可见，直径大于4毫米的颗粒11-13的吸附度不超过60％，与本发明的颗粒6-10形成对比。
权利要求
1.螯合有机金属化合物的吸附方法，其特征在于所述化合物与氧化铝基颗粒接触，通过采用旋转技术与直径大于100的孔体积为至少0.10cm3/g、直径大于1微米的孔体积至少为0.05cm3/g并且直径不大于4毫米的氧化铝粉末附聚而制成上述氧化铝基颗粒。
2.按照权利要求1的方法，其特征在于颗粒的比表面积至少为100m2/g。
3.按照权利要求1或2的方法，其特征在于颗粒包括选自碱和碱土金属元素的至少一种化合物。
4.按照权利要求3的方法，其特征在于选自碱和碱土金属元素的化合物含量相对于每100克氧化铝为15-150毫摩尔。
5.按照权利要求1-4中任一项的方法，其特征在于通过借助涂敷盆或转鼓附聚氧化铝粉末制备颗粒。
6.按照权利要求1-5中任一项的方法，其特征在于螯合有机金属化合物基于选自IVB、VB、VIB、VIIB、VIII、IB和IIB族的元素。
7.按照权利要求1-6中任一项的方法，其特征在于螯合有机金属化合物基于选自钒、钛、锆或铜。
8.按照权利要求1-7中任一项的方法，其特征在于螯合有机金属化合物基于选自乙酰丙酮、2-乙基-1，3-己二醇和磷酸二-2-乙基己醋的螯合物。
9.按照权利要求1-8中任一项的方法，其特征在于提纯在配位催化剂体系存在下通过聚合烯烃而获得的聚烯烃。
10.包括螯合有机金属化合物在内的氧化铝颗粒，其特征在于它们是在按照权利要求1-9中任一项进行接触后形成的。
11..权利要求10包含螯合有机金属化合物的氧化铝颗粒作为催化剂的应用。
全文摘要
螯合有机金属化合物的吸附方法，其特征在于所述化合物与氧化铝基颗粒接触，通过采用旋转技术与直径大于100的孔体积为至少0.10cm
文档编号C08F6/02GK1139119SQ9610452
公开日1997年1月1日 申请日期1996年4月10日 优先权日1995年4月10日
发明者C·耐德兹, B·塔克西尔 申请人:罗纳·布朗克化学公司