具有活化剂-载体的铬(iii)催化剂系统的制作方法_4

文档序号:8453528阅读:来源:国知局
2 : 1、从约1 : 1.5至约1.5 : 1、或从约1 : 1.2至约1.2 : 1 的范围中。
[0076] 本发明进一步包括制造公开的催化剂组合物的方法,诸如例如,通过W任何顺序 或序列接触各催化剂组分,并且此外,还包括用于制造公开的负载型铅催化剂的方法。例 女口,制造负载型铅催化剂的该样一种方法可包括(i)使铅(III)化合物与包括用吸电子阴 离子处理的固体氧化物的活化剂-载体结合W形成混合物;和(ii)使混合物在峰值温度下 经历(例如,暴露,处理,等)非氧化气氛W生产负载型铅催化剂。W上讨论了铅(III)化 合物和活化剂-载体。
[0077] 在一个方面中,步骤(i)包括干混活化剂-载体与铅(III)化合物,和步骤(ii)包 括使所述混合物在足W使至少一部分铅(III)化合物升华(或汽化)的峰值温度下经历非 氧化气氛并且浸溃活化剂-载体。在另一方面中,步骤(i)包括在溶剂中混合活化剂-载 体与铅(III)化合物,和步骤(ii)包括使混合物在足W去除溶剂的峰值温度下经历非氧化 气氛。用于使铅(III)化合物和活化剂-载体结合和用于使该组合在峰值温度下经历非氧 化气氛的其他适合的方法和步骤基于本公开是本领域技术人员容易明白的,并且因此包括 在本文中。
[0078] 步骤(i)可在宽范围的温度下进行,该取决于例如用于使活化剂-载体和铅(III) 化合物结合的方法(例如,干混料、用溶剂等)。虽然不限于任何具体温度范围,但步骤(i) 通常可在范围从约o°c至约locrc、从约i(Tc至约locrc、从约2(Tc至约locrc、从约(TC至 约75 °C、从约1(TC至约75 °C、从约2(TC至约75 °C、从约1(TC至约5(TC或从约2(TC至约5(TC 的温度下进行。
[0079] 同样地,步骤(ii)可在宽范围的峰值温度下进行,该取决于例如产生于步骤(i) 的混合物的类型。虽然对其不限制,但该峰值温度可在从约〇°C至约60(TC、从约25C至约 60(TC、从约1(TC至约10(TC、从约2(TC至约10(TC、从约1(TC至约50(TC、从约5(TC至约 450°C、从约100°C至约400°C、从约100°C至约350°C、从约150°C至约350°C或从约200°C至 约30(TC的范围中。在该些和其他方面中,该些峰值温度范围也意味着包括W下情形,其中 步骤(ii)在落在各自范围内的一系列不同温度下(例如,较低的初始温度、较高的峰值温 度)进行,而不是在单一固定的温度下。例如,步骤(ii)可在较低的温度下(比如步骤(i) 中使用的温度)开始,并且随后,步骤(ii)的温度可增加至峰值温度,例如,范围从约l〇°C 至约60(TC或从约lOCrC至约55(TC的峰值温度。
[0080] 步骤(ii)可在宽范围的时间段内进行,该取决于例如峰值温度。虽然对其不限 巧||,但步骤(ii)通常可在范围从约5分钟至约24-48小时、从约10分钟至约24小时、从约 30分钟至约12小时、从约30分钟至约9小时、从约1小时至约12小时、从约1小时至约6 小时或从约2小时至约6小时的时间段进行。
[0081] 重要地,步骤(ii)中活化剂-载体和铅(III)化合物的混合物可经历非氧化气氛 (例如,没有氧)。在一个方面中,非氧化气氛是惰性气氛,而在另一方面中,非氧化气氛是 还原气氛。因此,在一些方面中,非氧化气氛可W是惰性气氛,其包括氮、氛、氮和类似物W 及其组合(或基本上由其组成,或由其组成)。另外或可选地,非氧化气氛可包括真空(或 其他降低的压力),例如,为了去除溶剂W干燥步骤(i)中制备的湿混合物。在其他方面中, 非氧化气氛可W是还原气氛,其包括H2、C0和类似物W及其组合(或基本上由其组成,或由 其组成)。
[0082] 在生产负载型铅催化剂的过程的步骤(ii)中,使混合物在峰值温度下经历(例 女口,暴露混合物、处理混合物等)非氧化气氛允许铅(III)化合物被吸附和/或浸溃和/或 沉积在活化剂-载体上,因此产生负载型铅催化剂。在该方法期间,初始/起始铅(III)化 合物可能丢失一个配体(或多个配体);所W,铅(III)化合物意味着包括铅(III)化合物 的此类"衍生物"。
[0083] 聚合方法
[0084] 本发明的催化剂组合物可用于聚合帰姪W形成均聚物、共聚物、H元共聚物和类 似物。在存在本发明的催化剂组合物的情况下用于聚合帰姪的该样一种方法可包括在聚合 条件下在聚合反应器系统中使催化剂组合物与帰姪单体和任选地帰姪共聚单体(一种或 多种)接触W生产帰姪聚合物,其中该催化剂组合物可包括负载型铅催化剂,其包括(a)铅 (III)化合物或其衍生物,和化)包括用吸电子阴离子处理的固体氧化物的活化剂-载体; 和助催化剂(一种或多于一种)。本文讨论了适合的铅(III)化合物、活化剂-载体和助催 化剂。因此,在存在催化剂组合物的情况下用于聚合帰姪的方法可采用包括负载型铅催化 剂和H己基铅(或H异下基铅)的催化剂组合物,该负载型铅催化剂包括己醜丙丽铅(III) (或2-己基己酸铅(III)、或环焼酸铅(III)、或其衍生物)和硫酸化氧化铅(或氣化二氧 化娃-氧化铅、或氣化二氧化娃涂覆的氧化铅)(或基本上由其组成,或由其组成)。
[0085] 本发明的催化剂组合物意图针对利用各种类型的聚合反应器系统和反应器的任 何帰姪聚合方法。聚合反应器系统可包括任何聚合反应器,其能使帰姪单体和共聚单体 (一种或一种W上共聚单体)聚合W产生均聚物、共聚物、H元共聚物和类似物。各种类型 的反应器包括可被称为分批反应器、齡浆反应器、气相反应器、溶液反应器、高压反应器、管 式反应器、高压蓋反应器的那些和类似物,或它们的组合。合适的聚合条件被用于不同的反 应器类型。气相反应器可包括流化床反应器或分阶段邸式反应器。齡浆反应器可包括立式 或邸式回路。高压反应器可包括高压蓋或管式反应器。反应器类型可包括分批或连续过程。 连续过程可采用间歇或连续产品出料。过程还可包括未反应单体、未反应共聚体和/或稀 释剂的部分或全部直接循环。
[0086] 本发明的聚合反应器系统可包括在一种系统中的一种类型的反应器或者相同或 不同类型的多个反应器(例如,单个反应器、双反应器、多于两个反应器)。在多个反应器中 聚合物的生产可包括在通过转移设备连通的至少两个单独的聚合反应器中的几个阶段,所 述转移设备使得有可能将从第一聚合反应器中所得的聚合物转移到第二反应器中。在一个 反应器中的期望聚合条件可W与其它反应器的操作条件不同。可选地,在多个反应器中的 聚合可包括将来自一个反应器的聚合物手工转移到随后的反应器中W继续聚合。多个反应 器系统可包括任何组合,其包括但不限于多个回路反应器、多个气相反应器、回路和气相反 应器的组合、多个高压反应器、或者高压与回路和/或气相反应器的组合。多个反应器可W 串联、并联操作或二者都有。因此,本发明包括包括单个反应器、包括两个反应器和包括多 于两个反应器的聚合反应器系统。在该发明的某些方面中,聚合反应器系统可包括齡浆反 应器、气相反应器、溶液反应器W及其多反应器组合。
[0087] 根据本发明的一个方面,聚合反应器系统可包括至少一个回路齡浆反应器,其包 括立式或邸式回路。单体、稀释剂、催化剂和共聚单体可被连续进料到发生聚合的回路反应 器中。一般地,连续过程可包括将单体/共聚单体、催化剂和稀释剂连续地引入到聚合反应 器中W及从该反应器中连续地去除包括聚合物颗粒和稀释剂的息浮液。反应器流出液可W 被闪蒸W从包括稀释剂、单体和/或共聚单体的液体中去掉固体聚合物。各种技术可被用 于该分离步骤,其包括但不限于闪蒸,其可包括加热和降压的任何组合;借助气旋分离器或 水力旋流器中的气旋动作的分离;或者借助离也作用的分离。
[0088]典型的齡浆聚合方法(也被称为颗粒形成方法(particle化rmpocess))被公 开在例如美国专利号 3, 248, 179、4, 501,885、5, 565, 175、5, 575, 979、6, 239, 235、6, 262, 191 和6, 833, 415中,其每个通过引用W其整体并入本文。
[0089] 用在齡浆聚合中的合适稀释剂包括但不限于正在聚合的单体W及在聚合条件下 为液体的姪。合适稀释剂的实例包括但不限于姪,诸如丙焼、环己焼、异下焼、正下焼、正戊 焼、异戊焼、新戊焼和正己焼。一些回路聚合反应可W在没有使用稀释剂的本体条件下发 生。一个例子是丙帰单体的聚合,如在美国专利号5, 455, 314中所公开,其通过引用W其整 体并入本文。
[0090] 根据本发明的又一个方面,聚合反应器系统可W包括至少一种气相反应器。此类 体系可W使用连续的循环流,该循环流含有一种或多种单体,在催化剂存在下在聚合条件 下连续地循环通过流化床。循环流可W从流化床中退出,并且再循环返回到反应器中。同 时,聚合物产物可W从反应器中取出,并且新的或者新鲜的单体可W被加入W置换被聚合 的单体。此类气相反应器可W包括帰姪的多步气相聚合的过程,其中帰姪在至少两个独 立的气相聚合区中W气相被聚合,同时将在第一聚合区中所形成的含催化剂的聚合物送 到第二聚合区中。一种类型的气相反应器被公开在美国专利号5, 352, 749、4, 588, 790和 5, 436, 304中,其每篇通过引用W其整体并入本文。
[0091] 根据本发明的又一个方面,高压聚合反应器可包括管状反应器或者高压蓋反应 器。管状反应器可W具有几个区,新鲜的单体、引发剂或催化剂被加入到那里。单体被携带 在惰性气流中,并在反应器的一个区处引入。引发剂、催化剂和/或催化剂组分可W被携带 在气流中,并在反应器的另一个区处被引入。气流被混合W进行聚合。可W适当地利用热 和压力,W获得最佳的聚合反应条件。
[0092] 根据本发明的又一个方面,聚合反应器可W包括溶液聚合反应器,其中通过合适 的揽拌或其它方法,单体(和共聚单体,如果使用)与催化剂组合物接触。可W使用包括惰 性有机稀释剂或过量单体的载体。如果需要的话,在存在或缺乏液体物质的情况下,可W使 单体/共聚单体W气相与催化反应产物接触。聚合区被保持在将导致在反应介质中形成聚 合物溶液的温度和压力下。可W使用揽拌,W在整个聚合区获得更好的温度控制W及维持 均匀的聚合混合物。合适的方法被用于驱散聚合的放热。
[0093] 适合本发明的聚合反应器系统可进一步包括至少一个原料供给系统、至少一个催 化剂或催化剂组分供给系统和/或至少一个聚合物回收系统的任何组合。本发明的合适的 反应器系统可进一步包括用于下列的系统:原料净化、催化剂存储和制备、挤出、反应器冷 却、聚合物回收、分觸、循环、存储、装载、实验室分析和工艺控制。
[0094] 为了效率而进行控制并提供期望聚合物性质的聚合条件可包括温度、压力和各种 反应物的浓度。聚合温度可影响催化剂生产率、聚合物分子量和分子量分布。合适的聚合 温度可W是根据吉布斯自由能方程(Gibbs化eeenergyequation)低于解聚温度的温度。 典型地,根据聚合反应器(一个或多个)的类型,该包括约6(TC至约28(TC,例如,或约6(TC 至约12(TC。在一些反应器系统中,聚合温度一般在约7(TC至约9(TC、从约8(TC至约licrc 或约75C至约85C的范围内。例如,对于帰姪聚合物的具体级的产物,不同聚合条件可基 本保持不变。
[0095] 合适的压力也可根据反应器和聚合类型而改变。在回路反应器中液相聚合的压 力典型地小于lOOOpsig化.9MPa)。气相聚合的压力通常在约200至50化sig(l. 4MPa至 3. 4MPa)。在管式或高压蓋反应器中高压聚合一般在约20, 000至75, 000psig(138MPa至 517MPa)下进行。聚合反应器还可在超临界区域下操作,所述超临界区域一般在更高的温度 和压力下发生。高于压力/温度图的临界点(超临界相)的操作可提供优势。
[0096] 本发明的方面涉及帰姪聚合方法,包括使催化剂组合物与帰姪单体和任选地帰姪 共聚单体在聚合条件下接触W生产帰姪聚合物。通过该方法产生的帰姪聚合物(例如,己 帰均聚物、己帰共聚物,等)可具有本文公开
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