BE532095A - - Google Patents

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BE532095A
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F10/00Homopolymers and copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond

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  • Organic Chemistry (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Description

       

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   La présente invention est relative à un procédé nouveau de po- lymérisation et à des produits nouveau de polymérisation résultant de ce procédé. Plus particulièrement, l'invention est relative à un procédé nou- veau de polymérisation dq l'éthylène, du propylène, ou des mélanges de ces deux composés, en présence d'un métal alcalin et d'un composé catalytique solide contenant un   oxyde   d'un métal du groupe 6a (sous-groupe de gauche du groupe 6) du tableau périodique de Mendeleef, à savoir un ou plusieurs des oxydes de Cr, Mo,   W   ou U. 



   La présente invention est relative à un procédé de préparation d'un produit hydrocarbure normalement solide qui comprend, d'une part,la mise en contact d'une oléfine normalement gazeuse, choisie dans la classe constituée par l'éthylène, le propylène, et des mélanges contenant de l'é- thylène et du propylène, avec un métal alcalin et un oxyde d'un métal du groupe 6a du tableau périodique de Mendeleef à une température de réaction comprise entre environ 75 C et environ   325 C   et, d'autre part, la séparation d'un produit hydrocarbure normalement solide ainsi obtenu. 



   La présente invention a pour objet : - des catalyseurs nouveaux et hautement utiles pour la prépara- tion de polymères à haut poids moléculaire à partir de mélanges gazeux con- tenant de l'éthylène; - un procédé de polymérisation de l'éthylène, dans lequel les rendements en polymères solides sont considérablement augmentés si on les compare aux rendements que l'on pouvait obtenir jusqu'à présent uniquement par l'utilisation d'oxyde sub-hexavalents des métaux du groupe 6a. 



   Un procédé nouveau pour la polymérisation de l'éthylène en po- lymères à haut poids moléculaire normalement solides. 



   Un procédé nouveau pour la conversion de mélanges gazeux con- tenant essentiellement de l'éthylène,en produits solides, résineux ou plas- tiques, à haut poids moléculaire. 



   Un procédé mettant en oeuvre une température relativement fai- ble et une pression relativement basse pour convertir des gaz contenant de   l'éthylène   en produits résineux ou plastiques à haut poids moléculaire. 



   Un procédé pour la copolymérisation de l'éthylène avec d'autres produits polymérisables., particulièrement avec une mono-oléfine normalement gazeuse, telle que le propylène, pour préparer des produits résineux nou- veaux. 



   Les objets précités, ainsi que d'autres objets de l'invention, apparaîtront au cours de la description qui va suivre. 



   En bref, le procédé conforme à l'invention consiste à conver- tir de l'éthylène principalement en polymères normalement solides à haut   poids   moléculaire, par mise en contact avec un métal alcalin et un ou plu- sieurs des   oxydes   de chrome, de molybdène, de tungstène ou d'uranium, par exemple un   trioxyde   partiellement réduit du molybdène étendu sur un support. 



  Bien qu'il soit préférable d'utiliser les métaux alcalins tels quels, on peut également avoir recours à différents alliages ou composés analogues à des alliages de ces métaux alcalins, par exemple les divers siliciures alcalins. 



   Le procédé conforme à l'invention est mis en oeuvre à des tem- pératures comprises entre environ 75 C et environ 325 C, de préférence en-   tre environ 130 C et 260 C et sous des pressions comprises entre environ la pression atmosphérique et une pression relative de 1050 kg/cm ou davan-   tage, de préférence sous des prqssions relatives comprises entre environ 14 et 350 kg/cm2, ou voisines de 70 kg/cm2. Les produits normalement soli- des, obtenus par la conversion catalytique, tendent 4 s'accumuler sur et 

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 dans le catalyseur solide. Il est désirable de fournir dans la zone de réaction un milieu liquide qui serve à la fois de milieu de réaction et de solvant pour les produits de réaction solides.

   Des milieux de   réaction   li- quides convenables pour la polymérisation de l'éthylène comprennent divers hydrocarbures, particulièrement un hydrocarbure aromatique tel que le ben- zène, le toluène ou les xylènes. Pour la polymérisation du propylène, on préfère des milieux de réaction moins facilement   alkylables,   tels que des cycloparaffines, comme le cyclohexane ou la décaline, ou tels que des pa- raffines, comme l'iso-octane.

   Cependant, la conversion de courants gazeux contenant de l'éthylène ou du propylène peut être réalisée en   l'absence   d'un ' milieu de réaction liquide ou d'un solvant et le catalyseur contenant des produits polymères de conversion solides qui se sont accumulés peut être traité de temps en temps à   l'intérieur   ou à l'extérieur de la zone de con- ' version pour en extraire les produits de conversion et, si cela est néces- saire, pour réaliser la réactivation ou régénération du catalyseur pour un usage ultérieur. 



   La mise en oeuvre du procédé conforme à la présente invention conduit à des homopolymères de l'éthylène, à des polymères du propylène et à un copolymère éthylène propylène dont les poids moléculaires varient dans des gammes très étendues et dont les propriétés dépendantes physiques et mécaniques sont fonction du choix des conditions opératoires. Le procédé conforme à l'invention est caractérisé par une souplesse extrême en ce qui concerne à la fois les conditions opératoires et les produits que l'on peut obtenir. Ainsi, le présent procédé peut être mis en oeuvre dans des inter- valles de température et de pression extrêmement étendus.

   La pratique du présent procédé peut conduire à des homopolymères de 1'éthylène présentant l'apparence d'une graisse et ayant des poids moléculaires approximatifs com- pris entre 300 et 700, à des homopolymères de l'éthylène présentant l'aspect d'une cire et ayant une viscosité spécifique approximative (x 105) comprise   entre environ 1000 et 100000, et à des homopolymères de l'éthylène durs et résineux ayant une viscosité spécifique approximative ( x 10 ) de 10.000   à plus de 300.000   /.

   0 relatif -   1 x   105 J .   Par le terme "polyéthylène dur résineux" utilisé dans la présente description et dans les revendica- tions, on entend un polymère ayant un point de fragilité inférieur à -50 C (méthode   A.S.T.M.   D746-51T), une résistance aux chocs supérieure à 0,275 m x kg par entaille de 2,5 cm (méthode   A.S.T.M.     D256-47T   sur machine Izod) et un allongement minimum à la température du laboratoire (25 C) de 100%. (A.S.T.M.: Association for Testing Material)o 
On peut mettre en oeuvre le procédé conforme à la présente in- vention pour réaliser la copolymérisation de l'éthylène avec d'autres pro- duits polymérisables., et particulièrement avec le propylène.

   On a aussi polymérisé le propylène seul par la mise en oeuvre des catalyseurs conformes à la présente invention pour le transformer en un polymère solide. D'autres produits polymérisables comprenpent les hydrocarbures mono-oléfiniques, tels que le butylène normal, l'iso-butylène, le tertio-butyl-éthylène, etc... habituellement en des proportions comprises entre environ 1 et environ 25% en poids par rapport au poids d'éthylène. 



   Une caractéristique importante de la présente invention est l'emploi simultané d'un catalyseur constitué par l'oxyde d'un métal du grou- pe 6a et d'un métal alcalin, par exemple le lithium, le sodium, le potassium, le rubidium ou le césium. On peut utiliser des mélanges des métaux alcalins, par exemple l'eutectique sodium-potassium ou des alliages contenant des mé- taux alcalins. L'utilisation d'un métal alcalin dans la zone de réaction présente de nombreuses conséquences pratiques importantes par rapport aux procédés dans lesquels lesdits catalyseurs à   oyyde   métallique sont utilisés sans métaux alcalins.

   Ainsi, en présence à la fois de métal alcalin et de catalyseurs à oxyde métallique, on peut   obtenir   des rendements élevés en po- 

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   lymères   solides à partir de l'éthylène, le catalyseur à   oxyde   métallique pouvant agir efficacement en présence de fortes proportions d'un milieu de réaction liquider le catalyseur à oxyde métallique conserve une impor- tante activité polymérisante pendant une longue période de temps (longue durée de vie du catalyseur), et on   peu   préparer facilement des polymères ayant des propriétés physiques et chimiques situées dans des gammes dési- rées en contrôlant les variables de la réaction, etc..., comme cela appa- raîtra au cours de la description détaillée et des exemples opératoires qui vont suivre. 



   La ou les fonctions du métal alcalin dans le procédé conforme à l'invention ne sont pas bien comprises. Les métaux alcalins seuls ne sont pas des catalyseurs pour la polymérisation de l'éthylène ou'de propy- lène pour donner des polymères normalement solides à haut poids moléculai- re, dans les conditions mentionnées dans la présente description.'- Cepen- dant, les métaux alcalins favorisent l'action des catalyseurs à oxyde métal- lique du groupe 6a pour augmenter la productivité (rendement en polymère) de ces catalyseurs quelquefois d'une manière prodigieuse.

   On pourrait sup- poser que les métaux alcalins agissent simplement en réagissant avec les poisons du catalyseur qui pourraient être présents en de faibles quantités, de l'ordre de quelques parties par million dans l'éthylène, le propylène et/ou dans le milieu de réaction liquide; cependant, la demanderesse a con- staté que même de l'éthylène ou du propylène extrêmement purs et un milieu de réaction liquide qui ont été mis en contact avec un métal alcalin dans les conditions de réaction et qui ont été mis immédiatement'après en oon- tact, dans une zone séparée, avec un catalyseur à oxyde de molybdène ne pro- duisent pas du polymère solide avec les rendements élevés ou la bonne qua- lité qui peuvent être obtenus par le procédé conforme à la présente inven- tion. 



   La demanderesse a constaté, en outre, que le métal alcalin ac- tive tellement le catalyseur à oxyde de molybdène que cela a permis, pour la première fois, à la connaissance de la demanderesse, d'obtenir des polymères solides en mettant en contact de l'éthylène avec du Mo03 seul, c'est-   à-dire   ,sans un support destiné à augmenter grandement l'aire superfioielle sur laquelle le Mo03 est étendu.

   Un autre effet surprenant et inattendu est constitué par le fait que l'éthylène peut être converti en polymères normalement solides'par sa mise en contact avec un métal alcalin et un ca- talyseur solide à oxyde dans lequel le métal du groupé 6a est présent initialement sous la forme d'un   tri-oxyde   plutôt qu'un oxyde   syb-hexavalent   du métal du groupe 6a, ce qui est essentiel lorsqu'on n'utilise pas de métal alcalin dans la zone de réaction. Antérieurement à la présente invention, on savait que les oxydes de molybdène sub-hexavalents étaient 'des catalyseurs pour la polymérisation de l'éthylène pour donner des polymères normalement solides seulement lorsqu'ils étaient supportés   sur-les   trois oxydes métalliques difficilement réductibles: alumine-gamma, oxyde titanique, zircone.

   En présence de métaux alcalins, les catalyseurs à oxyde d'un métal du groupe 6a peuvent être utilisés non seulement sur des supports en alumine, en oxyde titanique ou en zircone, mais également sur une grande variété d'autres supports pour la polymérisation de l'éthylène et/ou du propylène pour former des polymères normalement solides, par exemple sur des supports de silice, tels que le silicagel, le kieselguhr,, la diatomite ;   lasilice-alumine, les aluminosilicates, tels que les différentes argiles et   les terres décolorantes; et même sur du carbone absorbant, ce qui n'est cependant pas préféré.

   Dans le procédé pratique, il est préférable de fournir un oxyde métallique difficilement réductible pour le catalyseur à oxyde de métal du groupe 6a, par exemple de l'alumine-gamma. 

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 roi-0 La proportion de métal alcalin utilisé peut varier entre envi-   ron'0,001   et environ 2 parties en poids par partie en poids de catalyseur 
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 à ohyde métallique (poids total du catalyseur solide). L'activité des ' tauy consistant à favoriser la réaction des métauy, augmente avec leaccrois- sement du poids atomique.

   On peut facilement déterminer, dans les cas particuliers, les proportions optima par de simples essais à l'échelle réduite avec les charges particulières, le milieu de réaction liquide, le rapport milieu de réaction/catalyseur, la nature du catalyseur, la température et la nature du produit que l'on désire. Généralement, on utilise du sodium en proportions comprises entre environ 0,01 et environ 2 parties en poids par partie en poids de catalyseur au molybdène avec des rapports compris entre environ 5 et environ 3000 volumes, ou davantage, de milieu liquide par 
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 partie en poids de catalyseur à 0'xyde métallique. 



   Les proportions relatives du support par rapport au catalyseur à   oyyde   métallique ne sont pas critiques et on peut les faire varier dans une gamme relativement étendue telle que chaque composant soit présent en une quantité d'au moins environ 1% en poids. Les rapports habituels   oyyde   
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 métallique/support sont compris entre environ 1:20 et 1.1 ou approrimativement lsl0o La demanderesse utilise des catalyseurs à oxyde métallique sur alumine conditionnée, constitués par une base   d'alumine-gamma.   contenant en- 
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 viron 1 à 8a" de préférence environ 5 à 35%, ou environ 10, d'un oxyde mé- tallique catalytique supporté par cette base. 



   Les supports constitués par de l'alumine-gamma de l'oxyde titanique et de la zircone pour les catalyseurs conformes à l'invention peuvent être préparés de toute manière connue et, de même, on peut incorporer dans le support ou déposer sur le support de toute manière connue des oxydes 
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 de molybdène ou d'un autre métal du groupe 6ao On a obtenu d9-e'YCellents ré- sultats avec des catalyseurs anhydride molybdique-alumine, oxyde de chromealumine et anhydride tungstique-alumine qui peuvent être des--catalyseurs du 
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 type utilisé pour effectuer l'hydroforming, le mot i'bydroforming" étant uti- lisé pour représenter les procédés du type de ceux qui sont décrits dans les 
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 brevets des Etats-Unis d'Amérique n  2.320.147 du 13 septembre 1939, 203.536 du 26 juillet 1940, 2a357a332 du 30 mars 1940, etc.. 



   L'anhydride molybdique ou les autres composés oxygénés du molybdène, tels que le molybdate de cobalt, peuvent--être incorporés dans la 
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 base du catalyseur de toute manière connue, par ereoeple par imprégnation,   co-précipitation,   co-formation d'un gel, et/ou absorption, et la base du catalyseur et/ou le catalyseur à l'état final peuvent être stabilisés par la chaleur par l'un des procédés connus utilisés jusqu'à présent dans la préparation de catalyseurs d'hydroforming ou   d'bydrofiningo   On peut préparer des catalyseurs au molybdate de cobalt, comme décrit dans-les brevets des Etats- 
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 Unis d'Amérique n  2.393.288 du 6 juillet 1943, 204860361 du 20 octobre 1944, etc...

   On peut également utiliser des sels de cobalt, de calcium, de nickel et de cuivre, des acides chromique, tungstique et uranique, avec ou sans support. 



   On peut stabiliser le catalyseur par de la silice (brevets des   Etats-Unis     d'Amérique   n    204370532   du 8 août 1944 et 204370533 du 8 août 1944) ou par l'orthophosphate   d'aluminium   (brevets des Etats-Unis   d'Amérique   
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 n  2ott,,0o236 résultant de deux demandes de brevet déposées les 3 mAi 1944 et le 12 février 1946, et 2.441.297 du 3 mais 1944) ou par dautres stabilisateurs ou modificateurs connus.

   Le catalyseur peut contenir de 1.51 ode de calcium (brevets des Etats-Unis d'Amérique n    2.422.172   du 28 juillet 1942 et   2.447.043   du 24 août 1944) ou bien la base peut être constituée par 
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 une spinelle d' aluminate de zinc (brevet des Etats-Unis d'Amérique n 2oltl,.70016 du 2 mars 1948) et elle peut contenir des quantités appréciables de zircone ou d'omyde titanique (brevets des Etats-Unis d-Ané-rique n  204370531 dû 24 décembre 1942 et 204370532 du 8 août 1944).

   Des   oyydes   d'autres métaux, tels que le magnésium, le nickel, le zinc, le vanadium, le   thorium,   le fer, etcoo peuvent être présents en des quantités plus faibles, inférieures à 10% en 

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 poids du catalyseur total, 
Bien que, comme mentionné ci-dessus, il n'y ait pas besoin de traiter par réduction les catalyseurs à oxyde métallique lorsque ceux-ci sont utilisés en présence d'un métal alcalin, il est préférable, dans le procédé industriel, d'effectuer un traitement de réduction ou de condition- nement.

   Le traitement de conditionnement ou de réduction de l'oxyde du mé- tal hexavalent du groupe 6a est réalisé de préférence au moyen de l'hydro- gène, bien que d'autres agents de réduction, tels que l'oxyde de carbone, les mélanges d'hydrogène et d'oxyde de carbone (gaz à l'eau, gaz à l'air, etc...), l'anhydride sulfureux, l'hydrogène sulfuré, les hydrocarbures déshydrogénables, etc..., puissent être utilisés. On peut utiliser l'hydro- gène comme agent de réduction à des températures comprises entre environ 350 C et environ 8500C, bien que l'on utilise plus souvent des températures comprises entre 450  et 650 C.

   On peut faire varier la pression partielle de l'hydrogène dans l'opération de réduction ou de conditionnement depuis   des pressions inférieures à la pression atmosphérique, par exemple une pression aussi basse que 0,007 kg/cm (pression absolue) jusqu'à des pressions   relativement élevées allant jusqu'à 210 kg/cm2 ou même davantage, L'opéra- tion de réduction la plus simple peut être réalisée avec de l'hydrogène simplement à une pression voisine de la pression atmosphérique. 



   On peut effectuer la réduction partielle du catalyseur à oxyde métallique dans lequel le métal est présent sous sa condition   hexavalente   en présence de l'activant ou promoteur alcalin avant la mise en contact de la combinaison des catalyseurs avec de l'éthylène. La demanderesse a par- fois constaté qu'on peut éliminer ou réduire sensiblement une période d'in- duction avant la polymérisation de l'éthylène en envoyant de l'hydrogène sous pression dans le réacteur contenant le solvant, l'éthylène, le cataly-   seur à oxyde métallique et les métaux alcalins, par exemple sous des pres- 2 sions relatives d'hydrogène comprises entre environ 0,7 et environ 63 kg/cm ,    de préférence 7 à 28 kg/cm2; dans ces conditions, une faible proportion de l'éthylène est réduite en éthane. 



   L'hydrure de lithium et d'aluminium, un agent réducteur excep- tionnellement actif, conditionne et active les catalyseurs contenant des oxydes d'un métal du groupe 6a à l'état hexavalent et à des températures aussi faibles que 35 C, bien qu'en général des températures comprises entre environ 100 et environ 300 C soient utilisées. En pratique, par exemple, on traite un catalyseur contenant du Mo03 libre ou chimiquement combiné (par exemple combiné dans le composé Como04) par une suspension de LiAlH4 dans un solvant hydrocarbure liquide avec des rapports d'environ 0,01 à environ 1 partie en poids de LialH4 par partie en poids de catalyseur so- lide.

   L'hydrure de sodium (ou bien du sodium et de l'hydrogène moléculaire) est efficace pour réduire et conditionner les catalyseurs à oxyde d'un mé- tal du groupe 6a à l'état hexavalent, tels que le Mo03, à des températures supérieures à environ   1800C   et on peut l'utiliser dans les mêmes proportions que le LiAlH4. 



   Le traitement de conditionnement et de réduction de l'oxyde du métal du groupe 6a peut être suivi et contrôlé par l'analyse avec une so- lution d'acide sulfurique et de sulfate cérique, ce qui permet de   détermi-   ner d'une manière précise la valence moyenne dans le catalyseur, de l'oxy- de de molybdène ou d'un autre métal. Lorsqu'on détermine la valence moyen- ne de métaux, tels que le molybdène, dans des catalyseurs tels que du Mo03, partiellement réduit, supporté sur des oxydes métalliques difficilement ré- ductibles, tels que   l'alumine-gamma,il   est nécessaire de connaître la teneur totale en molybdène et le nombre de   milli-équivalents   d'un réactif d'oxyda- tion standard exigé pour réoxyder en Mo03 l'anhydride molybdique partielle- 

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 ment réduit.

   Un procédé   d'oxydation   convenable consiste à peser approximativement lgr de catalyseur finement broyé et fraîchement réduit dans un Erlenmeyer de 250 cm3 à bouchon de verre et à ajouter 25 cm3 d'une solution décinormale de sulfate cérique et 25 cm3 d'acide sulfurique 1:1. On conserve ce mélange à la température du laboratoire pendant quatre jours avec agitation fréquenteo On avait choisi à l'origine cette durée d'une manière arbitraire, mais on a constaté ultérieurement qu'elle est plus que suffisante pour que l'oxydation ait lieu. On sépare ensuite le résidu solide par filtration et on détermine l'excès de solution cérique par addition d'un excès de solution ferreuse standard qui est, à son tour, titrée avec une solution   cérique   standard, en utilisant comme indicateur l'orthophénanthroline ferreur se.

   On détermine le molybdène total dans l'échantillon en dissolvant cet échantillon dans une solution d'acide sulfurique et d'acide phosphorique, on réduit le molybdène dans un réducteur Jones, on absorbe la solution réduite dans de l'alun ferrique et on titre l'ion ferreux résultant avec'une solution standard de sulfate cérique. On peut déterminer l'état d'oxydation du molybdène à partir des valeurs obtenues. -
La réduction partielle de   l'oyde   de molybdène ou d'un autre trioyyde d'un métal du groupe 6a est réalisée à un degré tel que   11-état   de valence moyen du métal catalytique dans le catalyseur se trouve compris entre environ 5,5 et environ 2, de préférence entre environ 3,0 et environ 5,0. 



   Le traitement de conditionnement décrit ci-dessus est exigé non seulement pour le catalyseur frais, mais également pour le catalyseur qui est devenu relativement inactif-daris l'opération de polymérisation. Comme cela sera décrit ci-après, le polymère formé dans la réaction de polymérisation doit être éliminé d'une manière continue ou intermittente des particules de catalyseur, de préférence au moyen de solvants, et il est généralement nécessaire ou désirable de conditionner la surface du catalyseur qui a été ainsi libéré à un certain degré du polymère avant de pouvoir l'utiliser de nouveau pour effectuer une polymérisation.

   Lorsqu'il n'est plus pôssible de rendre le catalyseur suffisamment actif par une simple élimination du polymère et un conditionnement par un gaz réducteur, comme décrit ci-dessus, on peut le régénérer par extraction à l'eau, aux sels d'ammonium ou aux acides aqueux dilués, avec combustion ultérieure des dépôts   combustibles   qui sont sur lui au moyen d'oxydène, cette combustion étant suivie par l'opération de conditionnemento On peut pratiquer une désintoxication des catalyseurs par traitement avec des solutions aqueuses diluées de per-acides, tels que les acides permolybdique, pervanadique ou pertungstique, suivi par un conditionnement par l'hydrogène des catalyseurs. 



   On peut utiliser les catalyseurs sous différentes formes de dimensions, par exemple sous forme de poudre, de granules, de micro-sphères, de fragments de gâteau de filtre, de morceauy ou de pastilles ayant une configuration déterminée. Une forme convenable sous laquelle les catalyseurs peuvent être utilisés est constituée par des granules dont la dimension est comprise environ entre 8 et 40 mailles/cm. 



   La matière première pour le procédé de polymérisation conforme à la présente invention comprend de préférence essentiellement de l'éthylène. 



  Les charges à base d'éthylène peuvent contenir de l'hydrogène et des hydrocarbures comme dans les courants gazeux de raffinerie, par exemple le méthane, l'éthane,le propane, etc...   Cepéndant,   il est préférable d'utiliser des charges d'éthylène aussi pur et concentré qu'il est possible d'en obtenir. 



  Lorsque'les charges contiennent du propylène aussi bien que de l'éthylène, ces deux oléfines peuvent contribuer à   l'obtention   de produits résineux à haut poids moléculaire. 

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 ll est désirable de réduire au minimum ou d'éviter l'introduc- tion d'oxygène, de gaz carbonique, d'eau ou de composés sulfurés en contact avec le catalyseur. 



   En général, on peut réaliser la polymérisation suivant le pro- cédé conforme à l'invention à des températures comprises entre environ 75 C et environ 325 Co On effectue généralement la polymérisation dans le pré- sent procédé à des températures comprises entre environ 110 et environ   275 C   ou dans la gamme plus étroite préférée limitée par environ 220 et'environ   260 Ce   L'utilisation conjointe de températures de polymérisation comprises entre environ 230 et environ 260 C et d'un milieu de réaction hydrocarbure liquide, tel que le benzène, les xylènes, la décaline, ou les   méthyl-décali-   hes, est hautement désirable pour produire des polymères de l'éthylène ayant des viscosités spécifiques   (y 105)

     comprises en moyenne entre environ 10.000 et environ   300000   dans des opérations continues avec des périodes relative- ment longues de fonctionnement et des catalyseurs actifs. 



   On a constaté qu'on peut utiliser le procédé conforme à la pré- sente invention pour la production à des températures relativement basses   d'hétéro-polymères   et   d'homo-polymères     d'éthylène   ayant des poids moléculaires relativement élevés. On peut mettre en oeuvre le procédé de la présen- te invention, à un certain degré, même à la pression atmosphérique.

   La limite supérieure de la pression partielle relative d'éthylène dans le procédé est édictée par des considérations économiques et par des limitations d'équipement et elle peut être de 700 kg/cm2, 1400 kg/cm2 ou même davanta- geo Une gamme de pressions relatives d'éthylène économiquement désirable est comprise entre environ   14   et environ 350 kg/cm2, de préférence entre environ 35 et environ 105   kg/cm2.   par exemple environ 70 kg/cm2. 



   On choisit la durée de contact ou la vitesse volumétrique utilisée dans le procédé de polymérisation suivant les autres variables du procédé, les catalyseurs, le type particulier du produit désiré et l'étendue de la conversion de l'éthylène désirée pour un passage quelconque donné sur le catalyseur.

   En général, on peut régler facilement cette variable pour obtenir les résultats   désiréso  
Dans les opérations dans lesquelles la charge d'éthylène doit s'écouler en continu pour venir en contact avec le catalyseur solide et pour quitter ensuite ce contact, des vitesses volumétriques horaires convenables pour le   liquide   sont habituellement comprises entre environ 0,1 et environ 10 volumes, de préférence environ 0,5 à environ 5, ou environ 2 volumes de solution d'éthylène dans un milieu de réaction liquide qui est habituellement un hydrocarbure aromatique, tel que le benzène, les xylènes ou la tétraline, ou un hydrocarbure cycloaliphatique, tel que la décaline (décahydronaphtalène).

   La quantité d'éthylène dans de telles solutions peut être comprise entre environ 2 et environ 50% en poids, de préférence entre environ 2 et environ 10% en poids ou, par exemple, environ 5   à 10%   en poids. La demanderesse a constaté que lorsque la concentration d'éthylène dans le milieu de réaction liquide se trouve réduite à une valeur inférieure à 2% en poids, le poids moléculaire et la viscosité au moment de la fusion des produits polymères tombent brutalement. Le tauy de polymérisation de l'éthylène tend à diminuer avec une concentration croissante de l'éthylène dans le milieu de réaction liquide.

   Cependant, le taux de polymérisation de l'éthylène pour former des polymères normalement solides à haut poids moléculaire ne doit pas être tel qu'il se forme de tels polymères solides en des quantités qui dépassent sensiblement la solubilité de ceux-ci dans ledit milieu de réaction liquide sous les conditions opératoires, habituellement jusqu'à environ 5 à   7%   en poids, sans compter les quantités de produits polymères qui sont adsorbées sélectivement par le catalyseur.

   Bien qu' on puisse utiliser des concentrations d'éthylène dépassant 10% en poids dans le milieu 

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 de réaction   liqud,   des solutions de polymère d'éthylène dans le milieu de réaction dépassant 5 à 10% deviennent très visqueuses et difficiles à manier et un cracking où un arrachement sévère des particules ou fragments de catalyseur solide à   oyyde   métallique peuvent se produire, ce qui a pour effet que le catalyseur est entraîné sous forme de fines avec la solution des produits de polymérisation et une perte importante subséquente du catalyseur depuis le réacteur. 



   Dans des opérations discontinues (par fournées distinctes), des périodes opératoires comprises entre environ une demi-heure, et environ 10 heures, de préférence entre environ.l et environ 4 heures, sont utilisées et l'autoclave où a lieu la réaction est chargé avec de l'éthylène au fur et à mesure que la pression s'abaisse   à   la suite de la réaction de conversion de 1'éthylène.

   Le'rapport en poids solvant/catalyseur peut être modifié dans la gamme d'environ 5 à environ 3000, ou même davantage pour les systèmes à écoulement continu (opération en continu)o L'utilisation de rapports solvant/catalyseur très élevés, ce qui est re du possible par la présence d'un métal alcalin dans la zone de réaction, est très importante pour obtenir des hauts rendements en   polymèreo  
On peut polymériser de l'éthylène dans la phase gazeuse et en l'absence d'un milieu de réaction liquide par mise en contact avec un métal alcalin et des catalyseurs à oxyde d'un métal du groupe 6a.

   Lorsque la réaction de polymérisation désirée ëst terminée, il est alors possible de traiter le catalyseur solide pour extraire les produits de polymérisation solides, par exemple par extraction au moyen de solvants convenables Cepëndant, pour obtenir des taux accrus de conversion de l'éthylène et pour extraire d'une manière continue les produits de conversion solides du catalyseur, il est désirable d'effectuer la conversion dë l'éthylène en présence de milieux de réaction liquides convenables.

   Le milieu de réaction liquide peut également être utilisé comme moyen de mise en contact de l'éthylène avec le catalyseur en préparant une solution d'éthylène dans le milieu de réaction liquide et en mettant en contact la solution résultante avec le catalyseur de polymérisationo Le milieu de réaction liquide fonctionne comme un solvant pour éliminer une partie du produit normalement solide de la surface du catalyseur.

   On peut utiliser différentes classes d'hydrocarbures ou leurs mélanges qui sont Iiquides et sensiblement inertes dans les conditions de la réaction de polymérisation selon le présent procédéo On peut utiliser des membres des séries hydro-carburées aromatiques, particu-   lièrement   les hydrocarbures aromatiques mono-nucléaires, par'exemple le benzène, le toluène, le xylène, le mésitylène, et les mélanges   -sylène-p-cymène.   



  On peut également utiliser du tétrahydronaphtalène. En outre, on peut utiliser des carbures aromatiques, tels que l'éthylbenzène, l'isopropylbenzène, le n-propylbenzène,-le sec-butylbenzène, le tert-butylbenzène, les éthyltoluènes, les   éthylyylènes,   l'hémimellitène, le pseudocumène, le phrénitène,   l'isodurène,   les diéthylbenzènes, l'isoamylbenzène, etcooo   --On   peut obtenir des fractions d'hydrocarbures aromatiques convenables par extraction sélective des naphtas aromatiques, à partir des opérations d'hydroforming sous forme de distillats ou de queues de distillation, à partir de fractions de charge de recyclage des opérations de cracking, etc... 



   On peut également utiliser certains alkyls naphtalènes qui sont liquides dans les conditions de la réaction de polymérisation, par exemple le 1-méthylnaphtalène, le 2-isopropylnaphtalène, le l-n-amylnaphtalène,   etc..,   ou des fractions obtenues industriellement et contenant ces hydrocarbures. 



  On peut également utiliser certaines classes d'hydrocarbures aliphatiques comme milieu de réaction hydrocarbure liquide dans le présent procédéo Ainsi, on peut utiliser divers hydrocarbures saturés (alkanes et cycloalkanes) qui sont liquides dans les conditions de la réactiono On peut utiliser soit des alkanes ou cycloalkanes purs soit des mélanges disponibles industriellement débarrassés des poisons pour le catalyseur. Par exemple,' on peut utiliser des naphtas ou des kérosènes de distillation directe contenant des al- 

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 kanes et des cycloalkanes.

   Particulièrement, on peut'utiliser des alkanes liquides ou liquéfiés, tels que le   n-pentane,'   le n-hexane, le 2,3-diméthyl- butane,le n-octane,   liso-octane   (2,2,4-triméthylpentane), le n-décane, le n-dodécane, le cyclohexane, le méthylcyclohexane, le diméthylcyclopentane, l'éthylcyclohexane, la décaline, les   méthyldécalines,   les diméthyldécalines, etc... 



   On peut également utiliser un milieu de réaction hydrocarbure liquide comprenant des oléfinesliquides, par exemple les n-hexènes, le   cyclo-   hevène, le 1-octane, les heyadécènes, etcooo 
Les produits de polymérisation normalement solides'qui sont re- tenus sur la surface du catalyseur ou'les polymères de l'éthylène ayant l'apparence d'une graisse peuvent eux-mêmes jouer le rôle à un certain de- gré de milieu de réaction hydrocarburé liquide, mais il est hautement dési- rable de leur ajouter   dans   la zone de réaction un hydrocarbure réduisant la viscosité, tel que ceux mentionnés ci-dessus. 



   On doit débarrasser des poisons le milieu de réaction hydrocar- bure liquide par traitement acide, par exemple l'acide   p-toluène-sulfonique   anhydre, l'acide sulfurique ou par des traitements équivalents, par exemple au moyen d'halogénures d'aluminium ou d'autres catalyseurs Friedel-Grafts, l'anhydride maléique, le calcium, l'hydrure de calcium, le sodium ou d'au- tres métaux alcalins, les hydrures de métal alcalin, l'hydrure de lithium et d'aluminium, l'hydrogène et les catalyseurs d'hydrogénation (hydrofining), au moyen d'une filtration à travers une colonne de limaille de cuivre ou d'un métal du groupe   8,

       etc...   ou en combinant de tels   traitementso   
La demanderesse a purifié des   pylônes   chimiquement purs par   traitement par reflux avec un mélange de catalyseur No03-A1203 et de LiAlH4 (50cm3 de yylène - 1 gr de catalyseur - 0,2 gr de LiA1H4) à la pres-   sion atmosphérique, opération suivie par une distillation des   yylènes.   On peut réaliser une purification encore plus efficace du solvant en le chauf- fapt à environ   225-250 C   soit avec du sodium et de l'hydrogène, soit avec NaH, dans un récipient tenant la pression. 



   On peut réaliser facilement le contrôle de la température au cours du procédé   de--conversion   de l'éthylène grâce à la présence, dans la zone de réaction, d'une masse liquide importante ayant une capacité calori- fique relativement élevéeo On peut refroidir le milieu de réaction hydro- carburé liquide par échange de chaleur à l'intérieur ou à l'extérieur de la zone de réactiono On doit noter   cépendant   que, dans certains cas, le sol- vant peut être présent sous la forme d'une phase constituée par du gaz den- seo 
Lorsqu'on utilise des solvants tels que les xylènes, il peut se produire une certaine alkylation de ceux-ci par l'éthylène dans les condi- tions de la réactiono Le propylène est un agent alkylant bien plus réactif que l'éthylène et lorsque du propylène est présent dans la charge,

   il est désirable d'avoir recours à un solvant non alkylable, tel que la décaline. 



  L'alkylat est enlevé avec de la graisse dans le procédé conforme à la pré- sente. invention ; il peut être séparé de la graisse par distillation frac- tionnée et, si on le désire, il peut être renvoyé dans la zone de polymé- risationo 
On a représenté sur le dessin anneyé un schéma d'écoulement don- né à titre d'exemple, indiquant un procédé permettant la mise en oeuvre de   l'inventiono   
On fait passer la charge   oléfinique,   constituée par de l'éthy- lène ou un mélange éthylène-propylène, à travers un compresseur 10 dans--le- quel la pression de la charge est amenée à une valeur convenable, par exem- ple entre 35 et   140   kg/cm2;

   de là, la charge passe dans la chambre 11 qui 

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 est pourvue d'un agent de   désoyygénation   convenable, tel que du cuivre métallique à   150 G,   puis dans la chambre 12 qui est pourvue d'un réactif de déshydratation, tel que de l'alumine adsorbant, du sulfate de calcium anhydre, du silice gel, ou des réactifs desséchants équivalents. On fait passer la charge séchée de la chambre 12 dans la chambre 13 dans laquelle on élimine le gaz carbonique de la charge. La chambre 13 comporte un réactif convenable, par exemple de la soude caustique déposée sur de   l'amiante,   ou tout autre réactif de décarbonatation efficace. On peut ensuite sécher de nouveau la charge si nécessaire après qu'elle a quitté la chambre 13.

   La charge ainsi purifiée contient habituellement moins de 50 parties d'oxygène par million et présente un point de rosée inférieur à -45 C. La charge purifiée arrive ensuite dans un absorbeur   14   dans lequel elle rencontre à contre-courant le solvant. Le solvant ou le milieu de réaction liquide peut être introduit dans l'absorbeur et dans le schéma de circulation par la pompe 15 à travers la canalisation 16 munie d'une vanne et l'échangeur de   cha-   leur 17 dans lequel il est amené à une température convenable pour   l'absorp-   tion, généralement comprise entre environ 15 et environ 35 C, bien que des températures plus élevées ou plus basses puissent être utilisées. 



   On peut également envoyer à l'absorbeur du solvant de recyclage provenant de la canalisation 61, ou bien on peut utiliser ce solvant de recyclage comme seul milieu d'absorption. Dans l'absorbeur 14 se forme une solution contenant entre 2 et environ 30% d'oléfine, par exemple 7% en poids d'éthylène, et cette solution est soutirée au moyen de la canalisation 18 munie d'une vanne pour la faire parvenir dans une chambre de retenue 19 peur la purification finaleo La   chambre   de retenue peut contenir un métal actif ou un hydrure métallique, par exemple du sodium ou un autre métal alcalin,   @   un métal alcalino-terreux, un hydrure alcalin ou un hydrure alcalino-terreux. 



    L'hydrqre   de calcium est un produit préféré pour être utilisé dans la chambre de retenue. La chambre de retenue peut fonctionner à des températures comprises entre 'environ 1000C et environ 280 C. Si la charge présente une pureté suffisante, on peut éviter de traverser la chambre de retenue (par des canalisations non représentées) et introduire la charge directement dans le réacteur 25. 



   L'éthylène et le solvant sont évacués de la chambre de retenue 19 dans la canalisation 20   et,   de là, grâce à la pompe 21, ils atteignent le réchauffeur 22 dans'-lequel ils sont amenés à la température de   polyméri-   sation comprise, par exemple, entre environ 200 et environ   275 Co   Du réchauffeur 22, la charge emprunte la canalisation 23 et, de là, par la canalisation 24, arrive dans la partie inférieure de la chambre de réaction 250 Alors que l'on peut utiliser un certain nombre de réacteurs convenables, on a représenté sur le dessin annexé un autoclave divisé en une partie supérieure et une partie inférieure au moyen d'une cloison 26. Un dispositif agitateur 27 fait saillie dans la partie inférieure du réacteur et des cloisons convenables 28 sont disposées sur les parois.

   Le mécanisme d'agitation peut tourner à des vitesses comprises entre environ 20 et environ 1000 tours par minute, par   e--emple   650 tours par minute. On voit, par conséquent, qu'un mélange très intime entre le catalyseur, le métal alcalin, le produit   oléfinique   et le milieu de réaction liquide est réalisé dans la partie inférieure du réacteur 25. Le réacteur 25 peut être chargé à 'origine avec un catalyseur à oyyde d'un métal du groupe 6a et avec du métal alcalin à travers des dispositifs à trémie avec verrouillage ou des dispositifs équivalents et des quantités supplémentaires de catalyseur à oxyde métallique et de métal alcalin peuvent être ajoutées d'une manière intermittente au cours de la réaction, comme désiré, par des moyens convenables. 



   Si on le désire, on peut faire passer une fraction du solvant pré-séché à travers la canalisation 29 muni d'une vanne et le réchauffeur 30, dans lequel cette fraction est amenée à une température comprise entre environ   150 C   et environ   300 C,   dans une chambre 31 de mise en contact pour- 

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 vue d'une cloison 32, d'un dispositif d'agitation 33 et d'une entrée 34 pour le métal alcalino Une dispersion ou: solution intimes de métal alcalin dans le solvant est réalisée dans la chambre de mise en contact 31 et on soutire cette dispersion ou solution depuis la zone supérieure relativement calme de la chambre 31 au moyen d'une canalisation 35 munie'd'une vanne pour l'ame- ner dans la canalisation 24 et la refouler par une pompe 36 dans le réacteur
25.

   Un procédé très intéressant et constituant une variante du procédé pré- cité pour purifier le solvant dans la chambre de mise en contact 31 consis- të à traiter ce solvant avec un hydrure alcalin, généralement'du NaH, et un oxyde d'un métal du   groupe-6a   disposé sur un support, par eyemple 10% en poids de Mo03 sur de-l'alumine-gamma en utilisant environ 3 à environ 10 parties en poids d'oxyde métallique disposé sur un support par partie en poids d'hydrure de métal alcalin, à une température comprise entre environ
135 et environ 270 C et à des vitesses   volumétriques   horaires du liquide comprises entre envorn 0,5 et environ 10. 



   Dans le réacteur 25, on réalise la polymérisation de l'éthylène ou la copolymérisation de l'éthylène avec d'autres produits donnant des polymères tels que le propylène et à des températures et sous des pressions convenableso La concentration habituelle de l'éthylène dans le solvant en- trant dans le réacteur est d'environ 10% en poids et le produit sortant du réacteur est constitué généralement par une solution à 2-5% en poids de polymère solide dans le solvanto Lorsqu'on désire préparer un   homopolymère   de l'éthylène ayant une viscosité au moment de la fusion comprise entre environ 2 x 105 et environ 5 y 106 poises,

   les températures préférées sont comprises entre environ 230 et environ 2750 On peut faire varier la période de réaction entre environ 10 et environ 100 minuteso 
Il est bien entendu qu'au lieu d'utiliser un réacteur, on peut utiliser plusieurs réacteurs disposés en parallèle ou en série.

   Lorsqu'on utilise des réacteurs en   série,   des variations de la température et de la pression, de la concentration en oléfine dans le solvant et de-la concentration du catalyseur deviennent possibles, de sorte qu'on peut   exercer   un contr8le plus grand sur le poids moléculaire moyen et la gamme des poids moléculaires du produit, aussi bien que sur l'étendue de la conversion dans chaque étageo De même, il est possible, par l'utilisation d'un certain nombre de réacteurs à branchements de canalisation, de raccordements et de vannes convenables, de mettre hors circuit tout réacteur du dispositif pour en permettre le nettoyage et la réparationo 
La partie supérieure du réacteur 25 constitue une zone de décantation calme,

   dans laquelle les particules fines de catalyseur et de métal alcalin se décantent de la solution du produit polymère dans le solvant de la réaction et reviennent, sous l'effet de la gravité, dans la zone inférieure agitée du   réacteuro   La solution relativement claire des produits de réaction dans le solvant est soutirée de la partie supérieure du réacteur 25 par la canalisation 37 et la vanne de détente 38 dans laquelle la pression relative peut s'abaisser jusqu'à une valeur comprise entre environ 1 et environ 17,5 kg/cm2.

   Le mélange constituant le produit obtenu quitte la vanne 38 tangentiellement pour atteindre le séparateur, par exemple un séparateur cyclone 39, dans lequel on maintient une température d'au moins   150 Co   On soutire du séparateur 39, par la canalisation 40 munie d'une vanne, du gaz comprenant une proportion sensible d'éthylène sans inclusion de poisono On peut introduire du solvant à haute température dans le séparateur 39 par la canalisation 51 pour empêcher la séparation du polymère sur les parois du séparateuro On soutire du séparateur 39, par la canalisation 41'munie d'une vanne, la solution de polymère dans le solvant (pourcentage maximum de polymère voisin de 5% en poids)

   pour la diriger vers le filtre 42 grâce auquel toutes les particules fines de catalyseur qui ont pu être entraînées sont séparées et soutirées par la canalisation 43 munie d'une vanne. Si on le désire, on peut soumettre la solution de polymère   à l'ac-   

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 tion de vibrations ultra-sonores qui effectuent la coagulation des   particu-   les très fines de catalyseur, de manière qu'elles puissent être facilement   filtrées.   



   On soutire la solution de produit polymère du filtre 42, par la canalisation 44, pour l'amener dans le réfrigérant 45, dans lequel sa   tempé-   rature est amenée à une valeur comprise entre environ 90 C et environ 20 C, et on l'envoie ensuite, par la canalisation 46, sur le filtre 47. Le prq- duit polymère solide est enlevé du filtre 47 en 48 et le solvant ou milieu de réaction est soutiré par la canalisation 49 d'où une portion peut être évacuée du dispositif par la canalisation 50 munie d'une vanne, une autre portion peut arriver, par la canalisation 51 munie dune vanne, la pompe 52 et le réchauffeur 53, dans le séparateur 39 et le restant peut être amené, par une canalisation 54 munie d'une vanne, dans le dispositif de fraction- nement 55. 



   On peut induire la précipitation du polymère de la solution dans la canalisation 44 par l'addition d'anti-solvants, tels que des hydrocar- bures à bas point d9ébullition, comme le propane, les alcools, les cétones (acétone), etc... On peut soumettre le produit polymère du présent procédé, qui a été retiré en 48, à divers traitements pour le préparer à une conver- sion en un produit industriel fini. Ainsi, on peut le soumettre à diffé- rents traitements pour éliminer le solvant qui l'imbibe, on peut le déchique- ter ou l'extruder pour former des particules en forme de lacets, on peut le sécher, etc... 



   Dans le dispositif de fractionnement 55, le solvant ou le mi- lieu de réaction liquide est vaporisé et sort en tête par la canalisation 56 ; à partir de cette canalisation, une fraction du solvant peut être éli- minée du dispositif par la canalisation 57 munie d'une vanne, mais il passe de préférence, par la canalisation 58 munie d'une vanne, dans un réfrigérant 59, dans lequel sa température est amenée à une valeur comprise entre envi- ron 20 C et environ 80 C, d'où il arrive dans une pompe 60. La pompe 60 refoule le solvant par la canalisation 61 munie d'une vanne et l'échangeur de chaleur 17 pour l'envoyer dans l'absorbeur 14 en vue de préparer une so- lution de la charge fraîche d'éthylène pour le procédé de polymérisation. 



  Une portion du solvant est également refoulée par la pompe 60 dans la cana- lisation 62 munie d'une vanne pour atteindre la partie supérieure de l'ab- sorbeur 63o Les gaz recyclés du séparateur 39 et de la canalisation 40 em- pruntent une canalisation   64   munie d'une vanne, traversent un compresseur 65 et atteignent, par une canalisation 66, la partie inférieure de l'absor-   beur   63 dans lequel l'éthylène est absorbé sélectivement dans le solvant pour produire une solution ayant une concentration comprise entre environ 2 et environ 10% en poids d'éthylène,

   qui est soutirée de l'absorbeur 63 par la canalisation 67 munie d'une vanne pour atteindre la canalisation 20 par laquelle elle arrive au réacteur 25 Les gaz non absorbés sont évacu4s de l'absorbeur 63 par la canalisation 68 munie d'une vanneo 
Les produits de réaction liquides ayant l'intervalle distilla- toire du milieu constituant le solvant peuvent être évacués du dispositif de fractionnement 55 et du procédé par la canalisation 69 munie d'une van- ne, mais on les fait de préférence arriver, par la canalisation 70 munie d'une vanne, dans un second dispositif de fractionnement 71.

   Un sous-pro- duit engendré sous un volume relativement faible dans le procédé de polymé- risation faisant l'objet de la présente invention, lorsqu'on utilise comme solvant un hydrocarbure aromatique alkylable, tel que le xylène, est con-   stitué par un alkylat produit par la réaction dudit hydrocarbure aromatique alkylable et de l'éthylène (ou du propylène lorsque ce dernier est utilise   comme composant de la charge)o On vaporise et on fractionne dans la tour 71 les produits hydrocarbures aromatiques alkylés et on les évacue de cette tour par la canalisation 72. Il est généralement désirable de recycler au moins une fraction de   l'alkylat   par la canalisation 73 munie d'une vanne vers la canalisation 41 pour son utilisation comme solvant sur le filtre 42. 

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   On peut retirer du procédé le restant de l'alkylat par la canalisation 74 munie d'une vanne, ou bien on peut le recycler, pour l'utiliser comme con- stituant partiel du milieu de réaction liquide, dans le réacteur 25. 



   Des proportions relativement faibles de polymères de   l'étby-   lène ayant un faible poids moléculaire et présentant l'aspect d'une graisse sont produites dans le procédé de polymérisation. Les produits ayant l'ap- parence d'une graisse sont retirés sous forme de fractions de queue de la tour 71 par la canalisation 75 munie d'une vanne. 



   Une variante du procédé opératoire consiste, à la suite de la filtration des fines particules de catalyseur sur le filtre 42, à introdui- re la--solution diluée de polymères d'éthylène dans le solvant de réaction, par exemple le benzène, dans une tour contenant de l'eau bouillante ou un mélange d'eau liquide et de vapeur à des températures suffisantes pour dis- tiller instantanément le solvant (ou un azéotrope de solvant et d'eau) de la solution et pour produire une bouillie aqueuse du polymère solide conte- nant environ 1 à environ 5% en poids de polymère.

   On peut concentrer la bouillie aqueuse de polymère par les prooédés habituels pour obtenir une pâte contenant environ 10 à 15% de   Polymère,   qui peut être ensuite centri- fugée pour donner un polymère contenant une fraction plus faible d'eau et qui peut être séchée complètement dans un appareillage habituel. Le solvant passant en tête dans l'opération de distillation instantanée peut être condensé, séparé d'une couche inférieure liquide d'eau, redistillé pour le sécher de nouveau et finalement il peut être complètement séché avec des dessiccateurs, tels que du gel de silice ou du gel d'alumine, avant son recyclage vers le stockage ou vers la zone de réaction de polymérisation. 



     On   va donner maintenant quelques evemples non limitatifs pour illustrer la présente invention. A moins d'indications contraires, le procédé général qui a été utilisé dans les opérations discontinues a été le suivant: le catalyseur avait des dimensions correspondant à des tamis de 8-34 mailles/cm, et il comportait 8% en poids de Mo03 sur un support d'alu- mine-gamma* Le catalyseur à l'anhydride molybdique ayant été soumis à une pré-réduction à moins d'indications contraires. On a réalisé la   pré-réduc-   tion du catalyseur à anhydride molybdique au moyen d'hydrogène sec sous pression atmosphérique traversant le catalyseur avec un débit voisin de 5 litres par'heure pour 1 à 10 gr de catalyseur et ceci pendant 16 heures à 480 C. 



  On a réalisé les réactions dans un récipient tenant la pression ayant une capacité de 100 cm3 et pourvu d'un dispositif d'agitation commandé magnéti- quement. On a chargé le réacteur avec 50 cm3 de slovant et ensuite avec du catalyseur à   anhydride   molybdique pré-réduit. Lorsqu'on a utilisé 100 cm3 de solvant, on a eu recours   à   un autoclave de 250 cm3. L'espace libre pour les gaz dans le réacteur a été ensuite rempli d'azote.

   On a ensuite ajouté le métal alcalin sous forme de particules dans le récipient de réaction, puis on a disposé le couvercle tout en maintenant un courant d'azote pour assurer l'absence d'air dans   l'appareillage.   Lorsqu'on'a chargé du catalyseur non réduit dans le récipient de   réaction,'on   l'a simplement versé sans utiliser de l'azoteo L'air résiduel a été éliminé du récipient de réaction au cours des essais de tenue de la pression avec l'hydrogène. Le composant final, l'éthylène, a été chargé dans le récipient de réaction après que ce dernier a été chauffé à la température de réaction. On a alternativement soulevé et plongé le dispositif d'agitation en forme d'étrier, mû magnétiquement, à travers la solution à une vitesse suffisante pour maintenir le catalyseur en suspension.

   On a introduit de l'éthylène de temps en temps au cours de l'opération en vue de maintenir la pression de réaction. Il est   possible.de   superposer à la pression d'éthylène une pression partielle plus faible d'hydrogène, de l'ordre d'environ 7 à 14 kg/cm2 (pression relative) lorsque la réac- 

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 tion ne démarre pas facilement On peut   puivrs le po@grès d'une opéra-   tion sous pression en portant en abeisses la somme des durées et en ordon- nées la somme des pressionso Dans de nombreux cas, on aurait pu obtenir des rendements beaucoup plus élevés si on s'était arrangé pour introduire une plus grande proportion de solvants dans la zone de réaction,

   étant donné que l'une des raisons de la fin d'une opération était le blocage du dispo- sitif d'agitation dû au fait qu'il se formait un polymère à haut poids mo- léculaire dans la zone de réaction en une quantité dépassant sa solubilité dans le milieu de réaction liquide dans les conditions de réaction. 



   Les influences importantes des promoteurs   à   métal alcalin con- formes à l'invention seront mieux appréciées si l'on tient compte de ce qui suit. Dans les opérations réalisées sans aucun promoteur, en ayant recours au procédé opératoire qui vient d'être décrit et en utilisant le catalyseur   à 8% d'oxydé de molybdène 1 réduit sur de l'alumine-gamma et un rapport xylènes chimiquement purs/catalyseur de 5 cm /gr, on obtenait seulement   0,5 gr de polymère d'éthylène solide par gramme de catalyseur à 230 C.et sous une pression relative initiale d'éthylène de 70 kg/cm2. 



   Les promoteurs à métal alcalin permettent l'utilisation de rap- ports solvant/catalyseur très élevés, tout en maintenant des taux de polymé- risation relativement élevés qui assurent à leur 'tour un procédé continu et une longue vie du catalyseur et qui ont également pour résultat l'obten- tion de rendements en polyéthylène solide beaucoup plus élevés pour un même poids de catalyseur à oxyde métallique utilisé. 



    TABLE.AU.   
 EMI14.1 
 
<tb> 
<tb> 



  Exem- <SEP> Cataly- <SEP> Métal <SEP> al- <SEP> Tempéra- <SEP> Pression <SEP> Solvant <SEP> Rendement <SEP> en <SEP> polyple <SEP> seur <SEP> calin <SEP> gr. <SEP> ture <SEP>  C <SEP> relative <SEP> cm3 <SEP> mère <SEP> solide <SEP> grs/gr
<tb> gr. <SEP> (1) <SEP> (2) <SEP> en <SEP> kg/cm2 <SEP> (4) <SEP> de <SEP> catalyseur <SEP> so-
<tb> (3) <SEP> lide
<tb> 1 <SEP> 0,5 <SEP> 0,5 <SEP> 230 <SEP> 71 <SEP> 150X <SEP> 7,1
<tb> 2 <SEP> 1 <SEP> 0,5 <SEP> 230 <SEP> 70 <SEP> 140X <SEP> 6, <SEP> 66 <SEP> 
<tb> 3 <SEP> 0,1 <SEP> 0,1 <SEP> 230 <SEP> 70 <SEP> 50X <SEP> 6,7
<tb> 4 <SEP> 0,1 <SEP> 0,1 <SEP> 233 <SEP> 75 <SEP> 100X <SEP> 49,6
<tb> 5 <SEP> 0,1 <SEP> 0,1 <SEP> 232 <SEP> 49/27 <SEP> 100X <SEP> 51,8
<tb> 6 <SEP> 0,5 <SEP> 0,2 <SEP> 230 <SEP> 35 <SEP> 100X <SEP> 8,6
<tb> 7 <SEP> 3,0 <SEP> 0,3 <SEP> 180 <SEP> 17/5,6 <SEP> 150X <SEP> 1,06
<tb> 8 <SEP> 1,0 <SEP> 0,

  1 <SEP> 277 <SEP> 70/7 <SEP> 50D <SEP> 5,85
<tb> 9 <SEP> 1,0 <SEP> 0,1 <SEP> 255 <SEP> 67,5/7 <SEP> 100D <SEP> 6
<tb> 10 <SEP> 1,0 <SEP> 0,1 <SEP> 325 <SEP> 66,5/8 <SEP> 100D <SEP> 7,3
<tb> 11 <SEP> 1,0 <SEP> 0,1 <SEP> 283 <SEP> 56/7 <SEP> 50X <SEP> 4,25
<tb> 12 <SEP> 1,0 <SEP> 0,1 <SEP> 275 <SEP> 43,5/31 <SEP> 50B <SEP> 7,0
<tb> 13 <SEP> 1,0 <SEP> 0,1 <SEP> 276-282 <SEP> 35/39 <SEP> 50B <SEP> 4,6
<tb> 14 <SEP> 1,0 <SEP> 0,05 <SEP> 255 <SEP> 65/9 <SEP> 50X <SEP> 5,36
<tb> 15 <SEP> 1,0 <SEP> 0,1 <SEP> 270 <SEP> 67/5,6 <SEP> 100T <SEP> 6,36
<tb> 16 <SEP> 1,0 <SEP> 0,1 <SEP> 232 <SEP> 66/6 <SEP> 50X <SEP> 2,28
<tb> 17 <SEP> 1,0 <SEP> 0,1 <SEP> 232 <SEP> 65/7 <SEP> 95X <SEP> 4,38
<tb> 18 <SEP> 1,0 <SEP> 0,1 <SEP> 233 <SEP> 60/11 <SEP> 45X <SEP> 4,02
<tb> 
 

 <Desc/Clms Page number 15> 

 TABLEAU. (suite) . 
 EMI15.1 
 
<tb> 
<tb> 



  Exem- <SEP> Catalyseur <SEP> Métal <SEP> al- <SEP> Tempé- <SEP> Pression <SEP> Solvant <SEP> Rendement <SEP> en
<tb> ple <SEP> gr. <SEP> (1) <SEP> calin <SEP> gr. <SEP> rature <SEP> relative <SEP> cm3 <SEP> polymère <SEP> soli-
<tb> (2) <SEP>  C <SEP> en <SEP> kg/cm2 <SEP> (4) <SEP> de <SEP> grs/gr <SEP> de <SEP> ca- <SEP> 
<tb> (3) <SEP> talyseur <SEP> solide
<tb> 
 
 EMI15.2 
 ----- --....-------------------------------------.....----...--------- 
 EMI15.3 
 
<tb> 
<tb> 19 <SEP> 1,0 <SEP> 0,1 <SEP> 230 <SEP> 63/7 <SEP> 100X <SEP> 8,51
<tb> 20 <SEP> 1,0 <SEP> 0,1 <SEP> 230 <SEP> 63/8 <SEP> 50X <SEP> 4,10
<tb> 21 <SEP> 1,0 <SEP> 0,1 <SEP> 100-199 <SEP> 27-56 <SEP> 50D <SEP> 0,08
<tb> 0,7-5,3
<tb> 22 <SEP> 3,0 <SEP> 1,0 <SEP> 256 <SEP> 64,7 <SEP> 100X <SEP> 2,41
<tb> 23 <SEP> 0,5 <SEP> 0,2Li <SEP> 253 <SEP> 61 <SEP> 100X <SEP> 29,8
<tb> 24 <SEP> 1,0 <SEP> 0,

  1K <SEP> 254 <SEP> 58 <SEP> 100X <SEP> 1,96
<tb> 25 <SEP> 0,1 <SEP> 0,32 <SEP> 230 <SEP> 42 <SEP> 50B <SEP> 30,0
<tb> 26 <SEP> 0,1 <SEP> 0,64 <SEP> 230 <SEP> 42 <SEP> 50B <SEP> 21
<tb> 27 <SEP> 5,0 <SEP> 0,6 <SEP> 200 <SEP> 42 <SEP> 30D <SEP> 0,62
<tb> 28 <SEP> 2,0 <SEP> 0,5 <SEP> 150-203 <SEP> 72 <SEP> 50D <SEP> 1,45
<tb> (W)
<tb> 29 <SEP> 2,0 <SEP> 0,5 <SEP> 148 <SEP> 31/35 <SEP> 30D <SEP> 0,34
<tb> (W)
<tb> 30 <SEP> 5,0 <SEP> 0,5 <SEP> 233 <SEP> 67 <SEP> 50X <SEP> 0,26
<tb> (Cr)
<tb> 
 

 <Desc/Clms Page number 16> 

   TABLEE   (suite) 
 EMI16.1 
 Exemple lé7 visco- Viscosi- Pelli- 10"' y densité 
 EMI16.2 
 
<tb> 
<tb> sité <SEP> spéci- <SEP> té <SEP> au <SEP> mo- <SEP> cule <SEP> du <SEP> polymère <SEP> Remarques
<tb> fique <SEP> ment <SEP> de <SEP> ou <SEP> solide
<tb> (5) <SEP> la <SEP> fusion <SEP> film
<tb> en <SEP> poises <SEP> (7)
<tb> (6)

  
<tb> 1 <SEP> Ins. <SEP> 67 <SEP> TF <SEP> 9756-9858
<tb> 2 <SEP> 41,9-58,8 <SEP> TF <SEP> 9650-9900 <SEP> Quantité <SEP> initiale <SEP> de
<tb> solvanto <SEP> Plusieurs
<tb> fournées. <SEP> Quantité
<tb> totale <SEP> de <SEP> solvant
<tb> 2500 <SEP> cm3
<tb> 3 <SEP> 64,6 <SEP> TF <SEP> 9673
<tb> 4 <SEP> TF <SEP> 9615-9776
<tb> 5 <SEP> 44,7-68,5 <SEP> TF <SEP> 9441-9597
<tb> 6 <SEP> 69 <SEP> TF <SEP> 9570
<tb> 7 <SEP> Ins.

   <SEP> 1,2 <SEP> 8 <SEP> TF <SEP> 9475
<tb> 8 <SEP> 19,3 <SEP> 2,45 <SEP> S1.TF <SEP> 9671
<tb> 9 <SEP> 25,3 <SEP> 3,76 <SEP> TF <SEP> 9676
<tb> 10 <SEP> 4,1 <SEP> B
<tb> 11 <SEP> 8,6 <SEP> 2,94 <SEP> B <SEP> 9686
<tb> 12 <SEP> 38 <SEP> 7,96 <SEP> TF <SEP> 9515
<tb> 13 <SEP> 13,5 <SEP> 1,335 <SEP> B <SEP> 9695
<tb> 14 <SEP> 23,7 <SEP> 1,496 <SEP> TF <SEP> 9634
<tb> 15 <SEP> 27,5 <SEP> 1,556 <SEP> TF <SEP> 9643
<tb> 16 <SEP> 63 <SEP> 2,95 <SEP> TF <SEP> 9538 <SEP> Alumine <SEP> et <SEP> molybdène
<tb> réduit <SEP> à <SEP> 50% <SEP> par <SEP> H2-
<tb> 17 <SEP> 50 <SEP> 1,057 <SEP> TF <SEP> 9557 <SEP> Addition <SEP> de <SEP> 5 <SEP> cm3 <SEP> de
<tb> 
 
 EMI16.3 
 2-éthyl-1-herène 
 EMI16.4 
 
<tb> 
<tb> 18 <SEP> 62,4 <SEP> 1,237 <SEP> TF <SEP> 9547 <SEP> Addition <SEP> de <SEP> 5 <SEP> cm3 <SEP> de
<tb> 2-méthyl--?--butène
<tb> 
 
 EMI16.5 
 19 29,8 3,

  9 TF 9581 Catalyseur g CoMo04 
 EMI16.6 
 
<tb> 
<tb> 20 <SEP> 62,3 <SEP> 7,27 <SEP> TF <SEP> 9598 <SEP> Réduction <SEP> du <SEP> catalyseur
<tb> 21 <SEP> à <SEP> 7000C <SEP> par <SEP> H2; <SEP> charge <SEP> : <SEP> propylène;
<tb> Catalyseur <SEP> COMo04 
<tb> 22 <SEP> 22 <SEP> 6,85 <SEP> TF <SEP> 9670 <SEP> Bombe <SEP> chauffée <SEP> à <SEP> la
<tb> 23 <SEP> 12,6 <SEP> 6,54 <SEP> S1.T <SEP> 9651 <SEP> tempo <SEP> de <SEP> réaction.
<tb> 
 
 EMI16.7 
 



  24 16, z ¯/1 TF 9789 454 kg H2 pour 1 h. 
 EMI16.8 
 
<tb> 
<tb> 25 <SEP> 3,26
<tb> 26 <SEP> 3,26
<tb> 
 

 <Desc/Clms Page number 17> 

 TABLEAU (Suite) 
 EMI17.1 
 
<tb> 
<tb> Eyemple <SEP> 102y <SEP> visco- <SEP> Viscosi- <SEP> Pelli- <SEP> 104 <SEP> y <SEP> densité
<tb> sité <SEP> spéci- <SEP> té <SEP> au <SEP> mo- <SEP> cule <SEP> du <SEP> polymère <SEP> Remarques
<tb> fique <SEP> ment <SEP> de <SEP> ou <SEP> solide
<tb> (5) <SEP> la <SEP> fusion <SEP> film
<tb> en <SEP> poises <SEP> (7)
<tb> (6)
<tb> 
 
 EMI17.2 
 -----------------------------------------------.------ 
 EMI17.3 
 
<tb> 
<tb> 27 <SEP> 41, <SEP> 6 <SEP> 6,66 <SEP> TF <SEP> 9440 <SEP> Addition <SEP> de <SEP> 30 <SEP> cm3
<tb> de <SEP> 2- <SEP> butène
<tb> 28 <SEP> 113,0 <SEP> 1,8 <SEP> TF <SEP> 9377 <SEP> Addition <SEP> de <SEP> 20 <SEP> cm3
<tb> de <SEP> 2-butène
<tb> 29 <SEP> 113,

  6 <SEP> 9381 <SEP> Addition <SEP> de <SEP> propylène.
<tb> 
 
 EMI17.4 
 



  CH2/CH3 22. 



  OH2/cli =221, 
 EMI17.5 
 
<tb> 
<tb> 30 <SEP> 1,35 <SEP> Catalyseur <SEP> réduit
<tb> dans <SEP> H2 <SEP> à <SEP> 375 C.
<tb> 
 
 EMI17.6 
 



  (1) Cr représente un catalyseur à oyyde de chrome-altsmine contenant 31 % en poids d'oxyde de chrome; W représente un catalyseur à l'anhydride tungstique ayant la composition en poids 20 de WO 3-8C% de ZrO2. 



   (2) Sodium métallique sauf indication contraire. 



   (3) Lorsque l'on donne simplement une pression il s'agit de la pression initiale partielle de l'éthylène. Lorsque l'on donne deux pressions, le nombre de droite représente la pression partielle initiale de   l'hydrogè-   ne. 
 EMI17.7 
 



  (4) Yreprésente les xylènes, B les benzènes, D la décaline, T la tétraline. 
 EMI17.8 
 (5) La v,acosité spécifique est (viscosité relative -1) et la viscosité relative est le rapport entre la durée d'écoulement hors du vis- 
 EMI17.9 
 cosimètre d'une solution de 0,125 gr de polymère dans 100 am3 de yylénes G.F. à 11000. et la durée d'écoulement de 100 cm3 de -alênes C.P. à 110IC. (6) Comme déterminé par la méthode de Diennes et Klemm,   J.Appl.   
 EMI17.10 
 Phys. 17, 458-71 (1946). L'indice supérieur se réfère à l'eyposant de 10 fois le nombre donné. 



   (7) TF signifie dur et flexible. B signifie fragile. 



   Sl signifie légèrement. 



   Bien que les résultats des divers   eyemples   soient généralement faciles à comprendre, on va donner ci-après une interprétation rapide des divers exemples et quelques comparaisons. 



    Les rendements plus élevés en polyéthylène montrés dans certaine' exemples ont été et peuvent être reproduits à volonté. D'autres exemples   indiquant des rendements moins élevés ont néanmoins été introduits pour il- lustrer des aspects particuliors de l'invention, bien qu'il apparaisse- que, dans de tels cas, les réglages habituels nécessaires n'ont généralement pas 
 EMI17.11 
 été effectués pour obtenir les rendements en polymère les plus élevés-pos-   sibles.   De point de vue industriel, on peut facilement mettre en oeuvre les procédés décrits ci-dessus pour produire au moins 50 parties en poids de polyéthylène solide par partie en poids de catalyseur à oxyde métallique. 

 <Desc/Clms Page number 18> 

 



   Dans l'exemple 4, on peut noter que l'utilisation de xylène soigneusement purifié., même avec le rapport extrêmement élevé de 1000 cm3 par gramme de catalyseur, a conduit à un rendement très élevé en polymère qui pouvait prendre la forme d'une pellicule dure et flexible. On a fractionné le produit pour réaliser un polymère ayant une viscosité au moment de la fusion de 5,6 x 107 poises et une viscosité spécifique   x 105  égale à   98.600,   et un second polymère ayant une viscosité au moment de la fusion de 4,0 x 108 poises. 



   On peut comparer à   l'exemple   4, les exemples 1 et 2 dans lesquels les rapports solvant/catalyseur étaient respectivement de 300 et de 2500   cm3/gr.   



   On a utilisé divers solvants pour effectuer les polymérisations dont les résultats figurent dans les tableauxo Ainsi, on a utilisé du xylène dans de nombreux exemples, tels que les exemples 4   et 5.   On a utilisé du benzène, par exemple dans les exemples 12, 13, 25 et 26; de la décaline a été utilisée dans une série d'exemples (8, 9 et 10) à des températures croissantes et dans d'autres exemples (21, 27, 28 et 29)o On a utilisé la tétraline comme milieu de réaction liquide dans l'exemple 15. 



   On a fait varier le rapport en poids sodium/catalyseur dans un certain nombre d'exemples couronnés de succès :0,05 dans l'exemple 14, 0,33 dans l'exemple 22, 0,1 dans de nombreux   exemples   (tels que les exemples 15 et 19), 0,5 dans l'exemple 2 et 1,0 dans les exemples 1, 4, 5 ainsi que dans d'autres evemples. On a obtenu de bons rendements en polymère solide (30 grammes et 21 grammes respectivement par gramme de catalyseur à oxyde métallique) dans les evemples 25 et 26 dans lesquels le rapport   Na/oxyde   métallique était de 3,2 et 6,4. 



   Dans l'exemple 17, on a utilisé 5 cm3 de 2-éthylhexène et on peut noter que le polymère était caractérisé par des viscosités spécifiques et, au moment de la fusion, élevées et par la production d'une pellicule dure et flexible. On a obtenu des résultats similaires dans l'exemple 18 dans lequel on a ajouté 5 cm3 de 2-méthyl-butène au cours de   l'opération.   



   Lâ copolymérisation de l'éthylène avec du propylène est illustrée dans l'evemeple 29 dans lequel le catalyseur était constitué par 20 % en poids d'anhydride tungstique sur de la zircone, réduit par l'hydrogène à 450 Co Le polymère était mou et caoutchouteux et ne fondait même pas à 300 C. On a utilisé le même catalyseur dans l'exemple 28 pour produire un polymère dur et flexible à partir d'éthylène et de   2-butène.   Dans l'exemple   27,   les résultats ont été obtenus à partir de la copolymérisation de l'éthylène avec du   2-butène   dans la décaline en présence d'un gâteau de filtre à 8% d'anhydride molybdique sur de l'alumine, qui a été pré-réduit par de l'hydrogène à   480 Co   sous la pression atmosphérique. 



   Un exemple de la polymérisation du propylène est donné dans l'exemple 21 dans lequel on a utilisé un catalyseur au molybdate de cobalt. 



  On peut noter, en examinant le rendement en polymère solide, que le propylène se polymérise avec une vitesse bien plus réduite que   l'éthylène   dans le procédé conforme à l'invention. 



   Dans l'exemple 16, on a utilisé un catalyseur à l'anhydride molybdique pré-réduit à 50 % en poids sur un support d'alumine-gamma pour la polymérisation de l'éthylène et dans l'exemple 19, on a de même employé avec succès un catalyseur au molybdate de cobalt. Les catalyseurs à l'anhydride tungstique ont été utilisés dans les exemples 28 et 29 et à   l'oxyde   de chrome dans l'exemple 30. 



   On a montré que le lithium métallique est un promoteur actif de la polymérisation de l'éthylène dans l'exemple 23. On a également prouvé que le potassium est un promoteur satisfaisant (exemple 24) lorsqu'on l'uti- 

 <Desc/Clms Page number 19> 

 lise en une faible proportion par rapport à l'ensemble anhydride   molybdiqqe-   alumine. 



   Alors que la plupart des exemples ont été mis en oeuvre à une température voisine de 230 C. on a étudié des températures bien plus basse$ comme on peut le noter à l'examen des exemples 7 et 21 et également des tem- pératures plus élevées, comme on peut le noter en examinant les exemples 13 et 10. En général, l'élévation de la température de réaction avec maintien des autres variables de la réaction à une valeur constante tend à réduire quelque peu la viscosité spécifique du polymère solide (comparer les exem- ples 9, 8 et 10), alors que l'abaissement de la température de réaction de- puis la valeur optimum dans un cas donné réduit le taux de polymérisation. 



   Dans 1'exemple 20, on a utilisé une température relativement élevée pour réduire le catalyseur anhydride molybdique-alumine   (700 C.).   



   On a cité dans de nombreux exemples l'addition d'hydrogène dans le réacteur. 



   L'exemple 2 était constitué par une opération en plusieurs fournées plutôt qu'une opération en une seule fournée, le catalyseur était maintenu à l'intérieur du réacteur, alors que l'on soutirait de temps en temps une solution du produit dans les   lènes   et qu'on la remplaçait par une solution d'éthylène dans des xylènes. Avant la fin de la mise en oeuvre du procédé de cet exemple, on a mis en contact environ 2500 cm3 de solvant avec la même charge de catalyseur. 



   EXEMPLE 31. 



   Le procédé conforme à l'invention a été également mis en oeuvre avec succès dans une opération continue, en utilisant un autoclave d'un litre comportant un agitateur du type de celui qui est représenté sur le dessin annexéo Dans l'opération en continu, on fait passer une solution à   9%   en poids d'éthylène dans le benzène à travers un réacteur de retenue contenant de l'hydrure de calcium à 199 C. et, de là dans l'autoclave (comportant un agitateur) contenant 35 grammes d'un composé constitué par 8 % en poids d'anhydride molybdique   pré-réduit   et d'alumine-gamma et 16 gr. de sodium. 



  La température de réaction était de 243 C., la pression relative de 112   kg/cm2,   le rapport en poids sodium/catalyseur de 0,46 et la période de fonctionnement de 15 heures. La conversion d'éthylène en polymère solide était de 10,9 gr. par gramme de catalyseur. On obtient en définitive les produits suivants :380 gr de polymère d'éthylène solide, 7,7 gr d'un pqlymère d'éthylène ayant l'apparence d'une graisse et 4,2 gr de produits d'alkylation du benzène, représentant une convension de 97,9% en poids d'éthylène en polymère solide. Le pourcentage de conversion, en se basant sur l'éthylène utilisé, était de 36,2. Le polyéthylène solide avait une viscosité au moment de la fusion de 2,28 x 106 poises. 



   On peut utiliser des catalyseurs   à   oxyde d'un métal du groupe 5a au lieu des oxydes d'un métal du groupe 6a dans le procédé, à savoir des oxydes de vanadium, de columbium et de tantale, le procédé restant autrement inchangé sous tous les aspects essentiels. 



   On peut soumettre les polymères produits par le procédé de la présente invention à tel traitement ultérieur qu'on peut juger désirable pour qu' ils conviennent aux applications particulières ou pour leur donner des propriétés désirées. Ainsi, on peut extruder, broyer mécaniquement, transformer en pellicules, couler ou convertir en éponge ou réseau les polymères. 



  On peut incorporer dans les polyéthylènes et/ou dans les sous-produits constitués par les alkylates ou les "graisses", des anti-oxydants, des stabilisants, des charges, des diluants, des plastifiants, des pigments, des insecticides, des fongicides,   etc..   On peut utiliser les poly-éthylènes comme matières de 

 <Desc/Clms Page number 20> 

 revêtement,comme liants, etc.. 'à une échelle encore plus étendue que les polyéthylènes obtenus par les procédés antérieurs. 



   On peut mélanger les polymères produits par le procédé de la présente invention, particulièrement les polymères ayant des viscosités spécifiques élevées, à des polyéthylènes à plus faible poids moléculaire pour donner à ceux-ci de la rigidité ou de la flexibilité, ou   dautres   propriétés désirées De même, on peut mélanger les produits   résineuy   solides obtenus par le procédé de la présente invention en toutes proportions désirées avec des huiles d'hydrocarbure, des cires, telles que la paraffine ou le pétrolatum, à des cires d'ester, à des polybutylènes de haut poids moléculaire et à   dautres   produits organiques.

   On peut dissoudre ou disperser de faibles proportions comprises entre environ 0,01 et environ 1% en poids des divers polymères de l'éthylène obtenus par le procédé de la présente invention, dans des huilles lubrifiantes hydrocarburées pour augmenter leur index de viscosité et pour diminuer la consommation d'huile lorsque les huiles compoundées sont utilisées dans les moteurs- des quantités plus importantes de polyéthylène peuvent être mélangées à des huiles de diverses natures et ceci pour divers motifs. 



   On peut utiliser dans de faibles proportions les produits ayant un poids moléculaire de 500000 ou davantage, obtenus par la présente invention, pour augmenter sensiblement la viscosité des huiles hydrocarburées liquides fluides et comme agents de formation de gels pour de telles huiles. 



  La dissolution d'environ 1 gr de polymère d'éthylène obtenu par la présente invention, ayant une viscosité spécifique x 105 voisine de 500000, dans environ un litre de   yylènes   à une température voisine du point d'ébullition donne naissance à une solution extrêmement visqueuse. 



   On peut soumettre les polymères obtenus par le présent procédé à des traitements de modification chimiques, tels que l'halogénation, l'halogénation suivie d'une déshalogénation, la sulfo-halogénation, par exemple par traitement avec du chlorure de sulfuryle, la sulfonation et d'autres réactions auxquelles on peut soumettre les hydrocarbures. 



   REVENDICATIONS 
1. Procédé pour préparer un produit hydrocarbure normalement solide, dans lequel on met en contact une oléfine normalement gazeuse, choisie dans la classe constituée par l'éthylène, le propylène et des mélanges contenant de l'éthylène et du propylène, avec un métal alcalin et un oxyde   d'un   métal du groupe 6a du tableau périodique de Mendeleef à une température de réaction comprise entre environ 75 Co et environ 325 Co et on sépare le produit hydrocarbure normalement solide ainsi produit.



   <Desc / Clms Page number 1>
 



   The present invention relates to a novel polymerization process and to novel polymerization products resulting from this process. More particularly, the invention relates to a new process for the polymerization of ethylene, propylene, or mixtures of these two compounds, in the presence of an alkali metal and of a solid catalytic compound containing an oxide of dq. 'a metal from group 6a (left subgroup of group 6) of the Mendeleef periodic table, namely one or more of the oxides of Cr, Mo, W or U.



   The present invention relates to a process for preparing a normally solid hydrocarbon product which comprises, on the one hand, contacting a normally gaseous olefin, chosen from the class consisting of ethylene, propylene, and mixtures containing ethylene and propylene, with an alkali metal and an oxide of a metal of group 6a of the Mendeleef periodic table at a reaction temperature of between about 75 C and about 325 C and, on the other hand, the separation of a normally solid hydrocarbon product thus obtained.



   The present invention relates to: - novel and highly useful catalysts for the preparation of high molecular weight polymers from gas mixtures containing ethylene; - a process for the polymerization of ethylene, in which the yields of solid polymers are considerably increased when compared with the yields which could hitherto be obtained only by the use of sub-hexavalent oxides of the metals of group 6a.



   A novel process for the polymerization of ethylene into normally solid high molecular weight polymers.



   A new process for the conversion of gas mixtures containing predominantly ethylene into solid, resinous or plastic products of high molecular weight.



   A relatively low temperature and relatively low pressure process for converting gases containing ethylene to resinous or high molecular weight plastic products.



   A process for the copolymerization of ethylene with other polymerizable products, particularly with a normally gaseous monoolefin, such as propylene, to prepare new resinous products.



   The aforementioned objects, as well as other objects of the invention, will become apparent during the description which follows.



   Briefly, the process according to the invention consists in converting ethylene mainly into normally solid polymers of high molecular weight, by contacting with an alkali metal and one or more oxides of chromium, molybdenum. , tungsten or uranium, for example a partially reduced molybdenum trioxide extended on a support.



  Although it is preferable to use the alkali metals as they are, it is also possible to use different alloys or compounds analogous to alloys of these alkali metals, for example the various alkali silicides.



   The process according to the invention is carried out at temperatures of between about 75 ° C. and about 325 ° C., preferably between about 130 ° C. and 260 ° C. and at pressures of between about atmospheric pressure and a pressure. relative to 1050 kg / cm2 or more, preferably under relative pressures of between about 14 and 350 kg / cm2, or around 70 kg / cm2. Normally solid products, obtained by catalytic conversion, tend to accumulate on and

 <Desc / Clms Page number 2>

 in the solid catalyst. It is desirable to provide a liquid medium in the reaction zone which serves as both a reaction medium and a solvent for the solid reaction products.

   Suitable liquid reaction media for the polymerization of ethylene include various hydrocarbons, particularly an aromatic hydrocarbon such as benzene, toluene or xylenes. For the polymerization of propylene, less easily alkylatable reaction media are preferred, such as cycloparaffins, such as cyclohexane or decalin, or such as paraffins, such as iso-octane.

   However, the conversion of gas streams containing ethylene or propylene can be carried out in the absence of a liquid reaction medium or a solvent and the catalyst containing solid polymer conversion products which have accumulated can. be treated from time to time inside or outside the conversion zone to extract the conversion products therefrom and, if necessary, to reactivate or regenerate the catalyst for use ulterior.



   The implementation of the process in accordance with the present invention leads to homopolymers of ethylene, to polymers of propylene and to an ethylene propylene copolymer, the molecular weights of which vary in very wide ranges and whose dependent physical and mechanical properties are depending on the choice of operating conditions. The process in accordance with the invention is characterized by extreme flexibility as regards both the operating conditions and the products which can be obtained. Thus, the present process can be carried out over extremely wide temperature and pressure ranges.

   Practice of the present process can result in homopolymers of ethylene having the appearance of grease and having approximate molecular weights of between 300 and 700, homopolymers of ethylene having the appearance of fat. wax and having an approximate specific viscosity (x105) of between about 1,000 and 100,000, and to hard and resinous homopolymers of ethylene having an approximate specific viscosity (x10) of 10,000 to over 300,000 /.

   0 relative - 1 x 105 J. By the term "resinous hard polyethylene" used in the present description and in the claims, is meant a polymer having a point of brittleness less than -50 ° C (method ASTM D746-51T), an impact strength greater than 0.275 mx. kg per 2.5 cm notch (ASTM D256-47T method on an Izod machine) and a minimum elongation at laboratory temperature (25 C) of 100%. (A.S.T.M .: Association for Testing Material) o
The process according to the present invention can be used to carry out the copolymerization of ethylene with other polymerizable products, and particularly with propylene.

   The propylene alone was also polymerized by using the catalysts in accordance with the present invention in order to convert it into a solid polymer. Other polymerizable products include mono-olefinic hydrocarbons, such as normal butylene, iso-butylene, tert-butyl-ethylene, etc., usually in amounts between about 1 and about 25% by weight per weight. relative to the weight of ethylene.



   An important characteristic of the present invention is the simultaneous use of a catalyst constituted by the oxide of a metal of group 6a and of an alkali metal, for example lithium, sodium, potassium, rubidium. or cesium. Mixtures of the alkali metals, for example sodium-potassium eutectic or alloys containing alkali metals, can be used. The use of an alkali metal in the reaction zone has many important practical consequences over the processes in which said metal oxide catalysts are used without alkali metals.

   Thus, in the presence of both alkali metal and metal oxide catalysts, high yields of po-

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   solid polymers from ethylene, the metal oxide catalyst being able to act effectively in the presence of high proportions of a reaction medium liquidating the metal oxide catalyst retains high polymerizing activity for a long period of time (long duration). catalyst life), and polymers having physical and chemical properties within desired ranges can be easily prepared by controlling reaction variables, etc., as will become apparent from the detailed description and operational examples which follow.



   The function or functions of the alkali metal in the process according to the invention are not well understood. Alkali metals alone are not catalysts for the polymerization of ethylene or propylene to give normally solid high molecular weight polymers under the conditions mentioned in this specification. the alkali metals promote the action of group 6a metal oxide catalysts to increase the productivity (polymer yield) of these catalysts sometimes in a prodigious manner.

   One might assume that the alkali metals act simply by reacting with poisons in the catalyst which might be present in small amounts, on the order of a few parts per million in ethylene, propylene and / or in the medium. liquid reaction; however, Applicants have found that even extremely pure ethylene or propylene and a liquid reaction medium which have been contacted with an alkali metal under the reaction conditions and which have immediately thereafter been put into contact with an alkali metal. Tact, in a separate zone, with a molybdenum oxide catalyst does not produce solid polymer with the high yields or good quality which can be obtained by the process according to the present invention.



   The Applicant has further observed that the alkali metal activates the molybdenum oxide catalyst so much that, to the knowledge of the Applicant, it has made it possible, for the first time, to the knowledge of the Applicant, to obtain solid polymers by contacting ethylene with MoO3 alone, that is, without a support to greatly increase the surface area over which the MoO3 is spread.

   Another surprising and unexpected effect is that ethylene can be converted to normally solid polymers by contacting it with an alkali metal and a solid oxide catalyst in which the metal of group 6a is present initially. as a tri-oxide rather than a syb-hexavalent oxide of the Group 6a metal, which is essential when no alkali metal is used in the reaction zone. Prior to the present invention, it was known that the sub-hexavalent molybdenum oxides were catalysts for the polymerization of ethylene to give normally solid polymers only when supported on the three hardly reducible metal oxides: alumina. gamma, titanium oxide, zirconia.

   In the presence of alkali metals, Group 6a metal oxide catalysts can be used not only on alumina, titanium oxide or zirconia supports, but also on a wide variety of other supports for the polymerization of metal. ethylene and / or propylene to form normally solid polymers, for example on silica supports, such as silica gel, kieselguhr, diatomaceous earth; lasilica-alumina, aluminosilicates, such as various clays and bleaching earths; and even on absorbent carbon, which is however not preferred.

   In the practical process, it is preferable to provide a hardly reducible metal oxide for the group 6a metal oxide catalyst, for example gamma alumina.

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 king-0 The proportion of alkali metal used can vary between about 0.001 and about 2 parts by weight per part by weight of catalyst
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 metal oxide (total weight of solid catalyst). The activity of tauy, in promoting the reaction of metaoys, increases with increasing atomic weight.

   One can easily determine, in the particular cases, the optimum proportions by simple tests on a reduced scale with the particular charges, the liquid reaction medium, the reaction medium / catalyst ratio, the nature of the catalyst, the temperature and the nature of the product you want. Generally, sodium is used in proportions of from about 0.01 to about 2 parts by weight per part by weight of molybdenum catalyst with ratios of from about 5 to about 3,000 volumes, or more, of liquid medium per part.
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 part by weight of metal oxide catalyst.



   The relative proportions of the support to the metal oxide catalyst are not critical and can be varied over a relatively wide range such that each component is present in an amount of at least about 1% by weight. The usual oyyde ratios
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 metal / support are between approximately 1:20 and 1.1 or approximately lsl0o The Applicant uses metal oxide catalysts on conditioned alumina, consisting of an alumina-gamma base. containing in-
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 about 1 to 8%, preferably about 5 to 35%, or about 10, of a catalytic metal oxide supported by this base.



   The supports consisting of alumina-gamma, titanium oxide and zirconia for the catalysts in accordance with the invention can be prepared in any known manner and, likewise, it is possible to incorporate into the support or deposit on the support. in any known manner oxides
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 of molybdenum or of another metal of group 6ao d9-e'YCellent results have been obtained with molybdic anhydride-alumina, chromalumina oxide and tungstic anhydride-alumina catalysts which can be catalysts of
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 type used for performing hydroforming, the word hydroforming "being used to represent processes of the type described in
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 U.S. Patents Nos. 2,320,147 of September 13, 1939, 203,536 of July 26, 1940, 2a357a332 of March 30, 1940, etc.



   Molybdic anhydride or other oxygenated compounds of molybdenum, such as cobalt molybdate, can - be incorporated into the
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 base of the catalyst in any known manner, by ereoeple by impregnation, co-precipitation, co-formation of a gel, and / or absorption, and the base of the catalyst and / or the catalyst in the final state can be stabilized by heat by any of the known methods heretofore used in the preparation of hydroforming or hydrofiningo catalysts. Cobalt molybdate catalysts can be prepared as described in US Patents.
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 United States of America n.2393.288 of July 6, 1943, 204860361 of October 20, 1944, etc ...

   It is also possible to use cobalt, calcium, nickel and copper salts, chromic, tungstic and uranic acids, with or without a support.



   The catalyst can be stabilized by silica (U.S. Patents 204370532 of August 8, 1944 and 204370533 of August 8, 1944) or by aluminum orthophosphate (U.S. Patents
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 No. 2ott, 0o236 resulting from two patent applications filed on May 3, 1944 and February 12, 1946, and 2,441,297 on May 3, 1944) or by other known stabilizers or modifiers.

   The catalyst may contain 1.51 ode of calcium (US Patents 2,422,172 of July 28, 1942 and 2,447,043 of August 24, 1944) or the base may consist of
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 zinc aluminate spinel (US Pat. No. 2oltl, 70016 of March 2, 1948) and may contain appreciable amounts of zirconia or titanium omide (US Pat. rique n 204370531 due 24 December 1942 and 204370532 dated 8 August 1944).

   Oyides of other metals, such as magnesium, nickel, zinc, vanadium, thorium, iron, etc., may be present in smaller amounts, less than 10% by weight.

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 total catalyst weight,
Although, as mentioned above, there is no need to reduce the metal oxide catalysts when they are used in the presence of an alkali metal, it is preferable in the industrial process to carry out a reduction or conditioning treatment.

   The conditioning or reduction treatment of the oxide of the hexavalent metal of group 6a is preferably carried out by means of hydrogen, although other reducing agents, such as carbon monoxide, carbon monoxide, mixtures of hydrogen and carbon monoxide (water gas, air gas, etc ...), sulfur dioxide, hydrogen sulphide, dehydrogenatable hydrocarbons, etc ..., can be used. Hydrogen can be used as a reducing agent at temperatures between about 350 ° C and about 8500 ° C, although temperatures between 450 and 650 ° C are more often used.

   The partial pressure of hydrogen in the reducing or conditioning operation can be varied from pressures below atmospheric pressure, for example as low as 0.007 kg / cm (absolute pressure) to relatively low pressures. The simplest reduction operation can be carried out with hydrogen simply at a pressure close to atmospheric pressure, up to 210 kg / cm2 or even more.



   The partial reduction of the metal oxide catalyst in which the metal is present in its hexavalent condition can be carried out in the presence of the alkaline activator or promoter before contacting the combination of catalysts with ethylene. The Applicant has sometimes found that it is possible to eliminate or substantially reduce a period of induction before the polymerization of ethylene by sending hydrogen under pressure into the reactor containing the solvent, the ethylene, the catalyst. - metal oxide and alkali metals, for example under relative hydrogen pressures of between about 0.7 and about 63 kg / cm2, preferably 7 to 28 kg / cm2; under these conditions, a small proportion of the ethylene is reduced to ethane.



   Lithium aluminum hydride, an exceptionally active reducing agent, conditions and activates catalysts containing oxides of a Group 6a metal in the hexavalent state and at temperatures as low as 35 ° C, although In general, temperatures of between about 100 and about 300 ° C are used. In practice, for example, a catalyst containing free or chemically combined MoO3 (eg combined in the compound Como04) is treated with a suspension of LiAlH4 in a liquid hydrocarbon solvent with ratios of from about 0.01 to about 1 part in. weight of LialH4 per part by weight of solid catalyst.

   Sodium hydride (or sodium and molecular hydrogen) is effective in reducing and conditioning Group 6a metal oxide catalysts in the hexavalent state, such as MoO3, at temperatures greater than about 1800C and can be used in the same proportions as LiAlH4.



   The conditioning and reduction treatment of the oxide of the metal of group 6a can be followed and controlled by analysis with a solution of sulfuric acid and ceric sulphate, which makes it possible to determine in a manner specifies the average valence in the catalyst of the oxide of molybdenum or another metal. When determining the average valency of metals, such as molybdenum, in catalysts such as partially reduced MoO3 supported on hard-reducing metal oxides, such as gamma-alumina, it is necessary to consider know the total molybdenum content and the number of milli-equivalents of a standard oxidizing reagent required to reoxidize partial molybdic anhydride to Mo03

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 reduced.

   A suitable oxidation process is to weigh approximately 1gr of finely ground and freshly reduced catalyst into a 250 cc glass-top Erlenmeyer flask and add 25 cc of a decinormal solution of ceric sulfate and 25 cc of sulfuric acid 1: 1. This mixture is stored at laboratory temperature for four days with frequent stirring. This time was originally chosen in an arbitrary manner, but was later found to be more than sufficient for oxidation to take place. The solid residue is then separated by filtration and the excess of ceric solution is determined by the addition of an excess of standard ferrous solution which is, in turn, titrated with a standard ceric solution, using as indicator the orthophenanthroline error. .

   The total molybdenum in the sample is determined by dissolving this sample in a solution of sulfuric acid and phosphoric acid, the molybdenum is reduced in a Jones reducing agent, the solution reduced in ferric alum is absorbed and titrated. resulting ferrous ion with a standard ceric sulfate solution. The oxidation state of molybdenum can be determined from the values obtained. -
The partial reduction of molybdenum oyide or other trioyide of a Group 6a metal is carried out to such an extent that the average valence state of the catalytic metal in the catalyst is between about 5.5 and about 2, preferably between about 3.0 and about 5.0.



   The conditioning treatment described above is required not only for the fresh catalyst, but also for the catalyst which has become relatively inactive in the polymerization process. As will be described below, the polymer formed in the polymerization reaction should be continuously or intermittently removed from the catalyst particles, preferably by means of solvents, and it is generally necessary or desirable to condition the surface of the catalyst. catalyst which has thus been liberated to some degree of the polymer before it can be used again to effect polymerization.

   When it is no longer possible to make the catalyst sufficiently active by simply removing the polymer and conditioning with a reducing gas, as described above, it can be regenerated by extraction with water, with ammonium salts. or with dilute aqueous acids, with subsequent combustion of the combustible deposits which are on it by means of oxide, this combustion being followed by the conditioning operation o Detoxification of the catalysts can be carried out by treatment with dilute aqueous solutions of per-acids , such as permolybdic, pervanadic or pertungstic acids, followed by hydrogen conditioning of the catalysts.



   The catalysts can be used in various sizes, for example in the form of powder, granules, micro-spheres, filter cake fragments, lumps or pellets having a determined configuration. A suitable form in which the catalysts can be used are granules the size of which is approximately between 8 and 40 meshes / cm.



   The raw material for the polymerization process according to the present invention preferably comprises essentially ethylene.



  Ethylene-based feeds can contain hydrogen and hydrocarbons as in refinery gas streams, for example methane, ethane, propane, etc. However, it is preferable to use feeds of ethylene as pure and concentrated as it is possible to obtain.



  When the feeds contain propylene as well as ethylene, these two olefins can contribute to obtaining resinous products of high molecular weight.

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 It is desirable to minimize or avoid the introduction of oxygen, carbon dioxide, water or sulfur compounds in contact with the catalyst.



   In general, the polymerization according to the process according to the invention can be carried out at temperatures between about 75 ° C. and about 325 ° C. The polymerization in the present process is generally carried out at temperatures between about 110 and about. 275 C or in the preferred narrower range limited by about 220 to about 260 Ce The use of polymerization temperatures of from about 230 to about 260 C and a liquid hydrocarbon reaction medium, such as benzene, xylenes, decalin, or methyl decalines, are highly desirable to produce polymers of ethylene having specific viscosities (y 105)

     averaging between about 10,000 and about 300,000 in continuous operations with relatively long operating times and active catalysts.



   It has been found that the process according to the present invention can be used for the production at relatively low temperatures of ethylene heteropolymers and homopolymers having relatively high molecular weights. The process of the present invention can be carried out to some extent even at atmospheric pressure.

   The upper limit of the relative partial pressure of ethylene in the process is dictated by economic considerations and by equipment limitations and can be 700 kg / cm2, 1400 kg / cm2 or even more. relative economically desirable ethylene ranges from about 14 to about 350 kg / cm2, preferably from about 35 to about 105 kg / cm2. for example about 70 kg / cm2.



   The contact time or volumetric rate used in the polymerization process is chosen according to the other process variables, the catalysts, the particular type of product desired and the extent of ethylene conversion desired for any given passage through. the catalyst.

   In general, this variable can be easily adjusted to obtain the desired results.
In operations where the ethylene feed must flow continuously to come into contact with the solid catalyst and thereafter to leave that contact, suitable hourly volumetric rates for the liquid are usually from about 0.1 to about 10. volumes, preferably about 0.5 to about 5, or about 2 volumes of ethylene solution in a liquid reaction medium which is usually an aromatic hydrocarbon, such as benzene, xylenes or tetralin, or a cycloaliphatic hydrocarbon, such as decalin (decahydronaphthalene).

   The amount of ethylene in such solutions can range from about 2 to about 50% by weight, preferably from about 2 to about 10% by weight or, for example, from about 5 to 10% by weight. The Applicant has found that when the concentration of ethylene in the liquid reaction medium is reduced to a value less than 2% by weight, the molecular weight and the viscosity at the time of melting of the polymer products drop suddenly. The rate of polymerization of ethylene tends to decrease with increasing concentration of ethylene in the liquid reaction medium.

   However, the rate of polymerization of ethylene to form normally solid high molecular weight polymers should not be such that such solid polymers are formed in amounts which substantially exceed the solubility thereof in said medium. liquid reaction under operating conditions, usually up to about 5-7% by weight, not including the amounts of polymeric products which are selectively adsorbed by the catalyst.

   Although ethylene concentrations exceeding 10% by weight in the medium can be used.

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 reaction liqud, solutions of ethylene polymer in the reaction medium exceeding 5 to 10% become very viscous and unwieldy and cracking where severe stripping of particles or fragments of solid metal oxide catalyst may occur, which can result in severe stripping of particles or fragments of solid metal oxide catalyst. which has the effect that the catalyst is entrained as fines with the solution of the polymerization products and a subsequent significant loss of the catalyst from the reactor.



   In batch operations (in separate batches), operating periods of between about half an hour, and about 10 hours, preferably between about 1 and about 4 hours, are used and the autoclave where the reaction takes place is charged. with ethylene as the pressure drops as a result of the ethylene conversion reaction.

   The solvent / catalyst weight ratio can be varied in the range of about 5 to about 3000, or even more for continuous flow systems (continuous operation) o The use of very high solvent / catalyst ratios, which is possible by the presence of an alkali metal in the reaction zone, is very important to obtain high yields of polymer.
Ethylene can be polymerized in the gas phase and in the absence of a liquid reaction medium by contacting an alkali metal and Group 6a metal oxide catalysts.

   When the desired polymerization reaction is complete, it is then possible to treat the solid catalyst to extract the solid polymerization products, for example by extraction with suitable solvents, however, to obtain increased ethylene conversion rates and to obtain higher ethylene conversion rates. To continuously extract the solid conversion products from the catalyst, it is desirable to effect the conversion of ethylene in the presence of suitable liquid reaction media.

   The liquid reaction medium can also be used as a means of contacting ethylene with the catalyst by preparing an ethylene solution in the liquid reaction medium and contacting the resulting solution with the polymerization catalyst. Reaction liquid works as a solvent to remove some of the normally solid product from the catalyst surface.

   Different classes of hydrocarbons or their mixtures can be used which are liquid and substantially inert under the conditions of the polymerization reaction according to the present process. Members of the aromatic hydrocarbon series can be used, particularly the mono-nuclear aromatic hydrocarbons. , for example benzene, toluene, xylene, mesitylene, and -sylene-p-cymene mixtures.



  It is also possible to use tetrahydronaphthalene. In addition, aromatic carbides can be used, such as ethylbenzene, isopropylbenzene, n-propylbenzene, sec-butylbenzene, tert-butylbenzene, ethyltoluenes, ethyllyylenes, hemimellitene, pseudocumene, phrenitene, isodurene, diethylbenzenes, isoamylbenzene, etcooo - Suitable aromatic hydrocarbon fractions can be obtained by selective extraction of aromatic naphtha, from hydroforming operations in the form of distillates or still bottoms, from fractions of recycling feedstock from cracking operations, etc ...



   It is also possible to use certain alkyl naphthalenes which are liquid under the conditions of the polymerization reaction, for example 1-methylnaphthalene, 2-isopropylnaphthalene, 1-n-amylnaphthalene, etc., or fractions obtained industrially and containing these hydrocarbons.



  Certain classes of aliphatic hydrocarbons can also be used as the liquid hydrocarbon reaction medium in the present process. Thus, various saturated hydrocarbons (alkanes and cycloalkanes) which are liquid under the conditions of the reaction can be used o Either alkanes or cycloalkanes can be used pure or industrially available mixtures free of poisons for the catalyst. For example, naphthas or straight-run kerosines containing al-.

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 kanes and cycloalkanes.

   Particularly, liquid or liquefied alkanes can be used, such as n-pentane, n-hexane, 2,3-dimethyl-butane, n-octane, liso-octane (2,2,4-trimethylpentane ), n-decane, n-dodecane, cyclohexane, methylcyclohexane, dimethylcyclopentane, ethylcyclohexane, decalin, methyldecalines, dimethyldecalines, etc ...



   It is also possible to use a liquid hydrocarbon reaction medium comprising liquid olefins, for example n-hexenes, cycloheven, 1-octane, heyadecenes, and so on.
The normally solid polymerization products which are retained on the surface of the catalyst or the polymers of ethylene having the appearance of a fat may themselves play the role at some degree of reaction medium. liquid hydrocarbon, but it is highly desirable to add thereto in the reaction zone a viscosity reducing hydrocarbon, such as those mentioned above.



   The liquid hydrocarbon reaction medium must be freed of poisons by acid treatment, for example anhydrous p-toluenesulphonic acid, sulfuric acid or by equivalent treatments, for example with aluminum halides or other Friedel-Grafts catalysts, maleic anhydride, calcium, calcium hydride, sodium or other alkali metals, alkali metal hydrides, lithium aluminum hydride, l 'hydrogen and hydrogenation catalysts (hydrofining), by means of filtration through a column of copper filings or of a group 8 metal,

       etc ... or by combining such treatments
The Applicant has purified chemically pure pylons by reflux treatment with a mixture of catalyst No03-A1203 and LiAlH4 (50cm3 of yylene - 1 g of catalyst - 0.2 g of LiA1H4) at atmospheric pressure, operation followed by a distillation of yylenes. A further more efficient purification of the solvent can be achieved by heating it to about 225-250 ° C with either sodium and hydrogen or NaH in a pressure vessel.



   Temperature control can be easily achieved during the ethylene conversion process by the presence in the reaction zone of a large liquid mass having a relatively high heat capacity. liquid hydrocarbon reaction medium by heat exchange inside or outside the reaction zone It should be noted, however, that in some cases the solvent may be present as a phase consisting of by denseo gas
When using solvents such as xylenes, some alkylation thereof by ethylene may occur under the conditions of the reaction. Propylene is a much more reactive alkylating agent than ethylene and when propylene is present in the load,

   it is desirable to use a non-alkylatable solvent, such as decalin.



  The alkylate is removed with grease in the process according to the present. invention; it can be separated from the fat by fractional distillation and, if desired, it can be returned to the polymerization zone.
There is shown in the accompanying drawing a flow diagram given by way of example, indicating a method for carrying out the invention.
The olefinic feed, consisting of ethylene or an ethylene-propylene mixture, is passed through a compressor 10 in which the pressure of the feed is brought to a suitable value, for example between 35 and 140 kg / cm2;

   from there, the charge passes into chamber 11 which

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 is provided with a suitable de-oxygenating agent, such as metallic copper at 150 G, then in chamber 12 which is provided with a dehydrating reagent, such as adsorbent alumina, anhydrous calcium sulfate, silica gel, or equivalent drying reagents. The dried feed is passed from chamber 12 into chamber 13 where carbon dioxide is removed from the feed. The chamber 13 comprises a suitable reagent, for example caustic soda deposited on asbestos, or any other effective decarbonation reagent. The load can then be dried again if necessary after it leaves chamber 13.

   The feed thus purified usually contains less than 50 parts of oxygen per million and has a dew point of less than -45 ° C. The purified feed then arrives in an absorber 14 where it meets the solvent against the current. The solvent or the liquid reaction medium can be introduced into the absorber and into the circulation scheme by the pump 15 through the pipe 16 provided with a valve and the heat exchanger 17 in which it is brought to. a suitable temperature for absorption, generally between about 15 and about 35 ° C, although higher or lower temperatures can be used.



   Recycle solvent from line 61 can also be sent to the absorber, or this recycle solvent can be used as the sole absorption medium. In the absorber 14, a solution is formed containing between 2 and about 30% of olefin, for example 7% by weight of ethylene, and this solution is withdrawn by means of line 18 provided with a valve to convey it. in a holding chamber 19 for final purification o The holding chamber may contain an active metal or a metal hydride, for example sodium or another alkali metal, @ an alkaline earth metal, an alkali hydride or an alkaline earth hydride .



    Calcium hydrate is a preferred product for use in the holding chamber. The retaining chamber can operate at temperatures between about 1000C and about 280C. If the charge is of sufficient purity, it is possible to avoid passing through the retaining chamber (by pipelines not shown) and introducing the charge directly into the chamber. reactor 25.



   The ethylene and the solvent are discharged from the holding chamber 19 into the pipe 20 and, from there, thanks to the pump 21, they reach the heater 22 in which they are brought to the polymerization temperature included, for example, between about 200 and about 275 Co From heater 22, the charge passes through line 23 and from there through line 24 arrives at the bottom of reaction chamber 250 While a certain amount can be used number of suitable reactors, there is shown in the accompanying drawing an autoclave divided into an upper part and a lower part by means of a partition 26. A stirrer device 27 projects into the lower part of the reactor and suitable partitions 28 are arranged. on the walls.

   The stirring mechanism can rotate at speeds between about 20 and about 1000 revolutions per minute, for example 650 revolutions per minute. It is seen, therefore, that a very intimate mixture between the catalyst, the alkali metal, the olefinic product and the liquid reaction medium is carried out in the lower part of the reactor 25. The reactor 25 may be initially charged with a Group 6a metal oxide catalyst and with alkali metal through interlocked hopper devices or equivalent devices and additional amounts of metal oxide catalyst and alkali metal may be added intermittently during of the reaction, as desired, by suitable means.



   If desired, a fraction of the pre-dried solvent can be passed through the pipe 29 provided with a valve and the heater 30, in which this fraction is brought to a temperature between about 150 C and about 300 C, in a contacting chamber 31 for

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 view of a partition 32, of a stirring device 33 and of an inlet 34 for the alkali metal A dispersion or: intimate solution of alkali metal in the solvent is produced in the contacting chamber 31 and is withdrawn this dispersion or solution from the upper relatively calm zone of the chamber 31 by means of a pipe 35 provided with a valve to bring it into the pipe 24 and discharge it by a pump 36 into the reactor
25.

   A very interesting method and constituting a variant of the above method for purifying the solvent in the contacting chamber 31 is to treat this solvent with an alkali hydride, generally NaH, and an oxide of a metal of the metal. group-6a on a support, for example 10% by weight of MoO3 on gamma-alumina using about 3 to about 10 parts by weight of metal oxide on a support per part by weight of hydride of alkali metal, at a temperature between approximately
135 and about 270 C and at hourly volumetric liquid velocities between about 0.5 and about 10.



   In reactor 25, the polymerization of ethylene or the copolymerization of ethylene with other products is carried out to give polymers such as propylene and at suitable temperatures and pressures. The usual concentration of ethylene in the reactor is carried out. solvent entering the reactor is about 10% by weight and the product leaving the reactor generally consists of a 2-5% by weight solution of solid polymer in the solvent. When it is desired to prepare a homopolymer of the solvent. ethylene having a viscosity at the time of melting of between about 2 x 105 and about 5 y 106 poises,

   preferred temperatures are from about 230 to about 2750 The reaction period can be varied from about 10 to about 100 minutes.
It is understood that instead of using a reactor, it is possible to use several reactors arranged in parallel or in series.

   When using reactors in series, variations in temperature and pressure, in olefin concentration in the solvent and in catalyst concentration become possible, so that greater control can be exerted on the reactor. average molecular weight and the range of molecular weights of the product, as well as the extent of conversion in each stage. Likewise, it is possible, by the use of a number of line branched reactors, to and suitable valves, to shut down any reactor in the device to allow cleaning and repair.
The upper part of the reactor 25 constitutes a calm settling zone,

   in which the fine particles of catalyst and alkali metal settle out of the solution of the polymer product in the reaction solvent and return, under the effect of gravity, to the agitated lower zone of the reactor o The relatively clear solution of the products of The reaction in the solvent is withdrawn from the upper part of the reactor 25 through line 37 and the expansion valve 38 in which the relative pressure can drop to a value between about 1 and about 17.5 kg / cm 2.

   The mixture constituting the product obtained leaves the valve 38 tangentially to reach the separator, for example a cyclone separator 39, in which a temperature of at least 150 Co is maintained. The separator 39 is withdrawn via the pipe 40 fitted with a valve. , gas comprising a significant proportion of ethylene without inclusion of poison Solvent can be introduced at high temperature into separator 39 through line 51 to prevent the separation of the polymer on the walls of the separator o It is withdrawn from separator 39, through line 41 'with a valve, the polymer solution in the solvent (maximum percentage of polymer close to 5% by weight)

   to direct it towards the filter 42 thanks to which all the fine particles of catalyst which could be entrained are separated and withdrawn by the pipe 43 provided with a valve. If desired, the polymer solution can be subjected to the ac-

 <Desc / Clms Page number 12>

 tion of ultrasonic vibrations which effect the coagulation of the very fine particles of catalyst, so that they can be easily filtered.



   The polymeric product solution is withdrawn from filter 42, through line 44, into condenser 45, where its temperature is brought to a value between about 90 ° C and about 20 ° C, and is removed. then sends, through line 46, to filter 47. The solid polymer product is removed from filter 47 at 48 and the solvent or reaction medium is withdrawn through line 49 from where a portion can be discharged from the device by the pipe 50 provided with a valve, another portion can arrive, through the pipe 51 provided with a valve, the pump 52 and the heater 53, in the separator 39 and the remainder can be brought, by a pipe 54 provided with a valve, in the fractionation device 55.



   The polymer can be induced to precipitate from solution in line 44 by the addition of anti-solvents, such as low-boiling hydrocarbons, such as propane, alcohols, ketones (acetone), etc. The polymeric product of the present process, which was removed at 48, can be subjected to various treatments to prepare it for conversion into a finished industrial product. Thus, it can be subjected to different treatments to remove the solvent which imbibes it, it can be shredded or extruded to form particles in the form of laces, it can be dried, etc.



   In the fractionator 55, the solvent or the liquid reaction medium is vaporized and exits at the top through the line 56; from this pipe, a fraction of the solvent can be removed from the device through the pipe 57 provided with a valve, but it preferably passes, through the pipe 58 fitted with a valve, into a condenser 59, in which its temperature is brought to a value between approximately 20 C and approximately 80 C, from where it arrives in a pump 60. The pump 60 delivers the solvent through the pipe 61 provided with a valve and the heat exchanger 17 to send it to absorber 14 to prepare a solution of the fresh ethylene feed for the polymerization process.



  A portion of the solvent is also delivered by the pump 60 in the pipe 62 provided with a valve to reach the upper part of the absorber 63o The recycled gases from the separator 39 and from the pipe 40 follow a pipe 64 fitted with a valve, pass through a compressor 65 and reach, through a pipe 66, the lower part of the absorber 63 in which the ethylene is selectively absorbed in the solvent to produce a solution having a concentration of between about 2 and about 10% by weight of ethylene,

   which is withdrawn from the absorber 63 by the pipe 67 fitted with a valve to reach the pipe 20 through which it arrives at the reactor 25 The unabsorbed gases are evacuated from the absorber 63 by the pipe 68 fitted with a valve
Liquid reaction products having the distillation range of the solvent medium can be discharged from the fractionator 55 and the process through line 69 with a valve, but are preferably delivered through the valve. pipe 70 provided with a valve, in a second fractionation device 71.

   A by-product generated in a relatively small volume in the polymerization process object of the present invention, when an alkylatable aromatic hydrocarbon, such as xylene, is used as the solvent, is constituted by a. alkylate produced by the reaction of said alkylatable aromatic hydrocarbon and ethylene (or propylene when the latter is used as a component of the feed) o The alkylated aromatic hydrocarbon products are vaporized and fractionated in tower 71 and they are discharged from this turn through line 72. It is generally desirable to recycle at least a fraction of the alkylate through line 73 provided with a valve to line 41 for its use as a solvent on filter 42.

 <Desc / Clms Page number 13>

 



   The remainder of the alkylate can be removed from the process through line 74 fitted with a valve, or it can be recycled, for use as a partial component of the liquid reaction medium, in reactor 25.



   Relatively low proportions of low molecular weight, fat-like polymers of ethylene are produced in the polymerization process. The products having the appearance of a grease are withdrawn in the form of bottom fractions of the tower 71 by the line 75 provided with a valve.



   A variant of the operating process consists, following the filtration of the fine catalyst particles on the filter 42, in introducing the dilute solution of ethylene polymers in the reaction solvent, for example benzene, in a tower containing boiling water or a mixture of liquid water and vapor at temperatures sufficient to instantaneously distill the solvent (or an azeotrope of solvent and water) from the solution and to produce an aqueous slurry of the polymer solid containing from about 1 to about 5% by weight of polymer.

   The aqueous polymer slurry can be concentrated by the usual procedures to obtain a paste containing about 10 to 15% polymer, which can then be centrifuged to give a polymer containing a lower fraction of water and which can be dried completely. in usual equipment. The solvent going overhead in the flash distillation operation can be condensed, separated from a liquid bottom layer of water, redistilled to dry again and finally it can be completely dried with desiccators, such as silica gel. or alumina gel, before recycling to storage or to the polymerization reaction zone.



     Some non-limiting examples will now be given to illustrate the present invention. Unless otherwise indicated, the general process which was used in batch operations was as follows: the catalyst had dimensions corresponding to sieves of 8-34 mesh / cm, and it had 8% by weight of MoO3 on an alumina-gamma support * The molybdic anhydride catalyst having been pre-reduced unless otherwise indicated. The pre-reduction of the molybdic anhydride catalyst was carried out by means of dry hydrogen at atmospheric pressure passing through the catalyst with a flow rate of around 5 liters per hour for 1 to 10 g of catalyst and this for 16 hours at 480. vs.



  The reactions were carried out in a pressure vessel having a capacity of 100 cc and provided with a magnetically controlled stirring device. The reactor was charged with 50 cc of slovant and then with pre-reduced molybdic anhydride catalyst. When 100 cc of solvent was used, a 250 cc autoclave was used. The free space for gases in the reactor was then filled with nitrogen.

   The alkali metal in particulate form was then added to the reaction vessel, and the cover was disposed while maintaining a stream of nitrogen to ensure the absence of air in the apparatus. When unreduced catalyst was loaded into the reaction vessel, it was simply poured without using nitrogen. Residual air was removed from the reaction vessel during pressure withstand tests with hydrogen. The final component, ethylene, was charged to the reaction vessel after the latter was heated to the reaction temperature. The magnetically driven stirrup stirring device was alternately lifted and dipped through the solution at a rate sufficient to maintain the catalyst in suspension.

   Ethylene was introduced from time to time during the operation in order to maintain the reaction pressure. It is possible to superimpose on the ethylene pressure a lower partial pressure of hydrogen, of the order of about 7 to 14 kg / cm2 (relative pressure) when the reaction

 <Desc / Clms Page number 14>

 tion does not start easily The po @ grès of an opera- tion under pressure can be obtained by plotting the sum of the times in abeissas and the sum of the pressures in ordinates. In many cases, we could have obtained much higher yields. high if it had been arranged to introduce a greater proportion of solvents into the reaction zone,

   since one of the reasons for terminating an operation was the blockage of the agitation device due to the formation of a high molecular weight polymer in the reaction zone in an amount exceeding its solubility in the liquid reaction medium under the reaction conditions.



   The important influences of the alkali metal promoters according to the invention will be better appreciated if the following are taken into account. In operations carried out without any promoter, using the operating method which has just been described and using the catalyst with 8% molybdenum oxide 1 reduced on alumina-gamma and a chemically pure xylenes / catalyst ratio of 5 cm / g, only 0.5 g of solid ethylene polymer was obtained per gram of catalyst at 230 ° C. and under an initial relative ethylene pressure of 70 kg / cm 2.



   Alkali metal promoters allow the use of very high solvent / catalyst ratios, while maintaining relatively high polymerization rates which in turn ensure continuous process and long catalyst life, and which also result in relatively high polymerization rates. The result is much higher solid polyethylene yields for the same weight of metal oxide catalyst used.



    BOARD.
 EMI14.1
 
<tb>
<tb>



  Exem- <SEP> Cataly- <SEP> Metal <SEP> al- <SEP> Tempera- <SEP> Pressure <SEP> Solvent <SEP> Efficiency <SEP> in <SEP> polyple <SEP> sor <SEP> calin < SEP> gr. <SEP> ture <SEP> C <SEP> relative <SEP> cm3 <SEP> mother <SEP> solid <SEP> grs / gr
<tb> gr. <SEP> (1) <SEP> (2) <SEP> in <SEP> kg / cm2 <SEP> (4) <SEP> of <SEP> catalyst <SEP> so-
<tb> (3) <SEP> read
<tb> 1 <SEP> 0.5 <SEP> 0.5 <SEP> 230 <SEP> 71 <SEP> 150X <SEP> 7.1
<tb> 2 <SEP> 1 <SEP> 0.5 <SEP> 230 <SEP> 70 <SEP> 140X <SEP> 6, <SEP> 66 <SEP>
<tb> 3 <SEP> 0.1 <SEP> 0.1 <SEP> 230 <SEP> 70 <SEP> 50X <SEP> 6.7
<tb> 4 <SEP> 0.1 <SEP> 0.1 <SEP> 233 <SEP> 75 <SEP> 100X <SEP> 49.6
<tb> 5 <SEP> 0.1 <SEP> 0.1 <SEP> 232 <SEP> 49/27 <SEP> 100X <SEP> 51.8
<tb> 6 <SEP> 0.5 <SEP> 0.2 <SEP> 230 <SEP> 35 <SEP> 100X <SEP> 8.6
<tb> 7 <SEP> 3.0 <SEP> 0.3 <SEP> 180 <SEP> 17 / 5.6 <SEP> 150X <SEP> 1.06
<tb> 8 <SEP> 1.0 <SEP> 0,

  1 <SEP> 277 <SEP> 70/7 <SEP> 50D <SEP> 5.85
<tb> 9 <SEP> 1.0 <SEP> 0.1 <SEP> 255 <SEP> 67.5 / 7 <SEP> 100D <SEP> 6
<tb> 10 <SEP> 1.0 <SEP> 0.1 <SEP> 325 <SEP> 66.5 / 8 <SEP> 100D <SEP> 7.3
<tb> 11 <SEP> 1.0 <SEP> 0.1 <SEP> 283 <SEP> 56/7 <SEP> 50X <SEP> 4.25
<tb> 12 <SEP> 1.0 <SEP> 0.1 <SEP> 275 <SEP> 43.5 / 31 <SEP> 50B <SEP> 7.0
<tb> 13 <SEP> 1.0 <SEP> 0.1 <SEP> 276-282 <SEP> 35/39 <SEP> 50B <SEP> 4.6
<tb> 14 <SEP> 1.0 <SEP> 0.05 <SEP> 255 <SEP> 65/9 <SEP> 50X <SEP> 5.36
<tb> 15 <SEP> 1.0 <SEP> 0.1 <SEP> 270 <SEP> 67 / 5.6 <SEP> 100T <SEP> 6.36
<tb> 16 <SEP> 1.0 <SEP> 0.1 <SEP> 232 <SEP> 66/6 <SEP> 50X <SEP> 2.28
<tb> 17 <SEP> 1.0 <SEP> 0.1 <SEP> 232 <SEP> 65/7 <SEP> 95X <SEP> 4.38
<tb> 18 <SEP> 1.0 <SEP> 0.1 <SEP> 233 <SEP> 60/11 <SEP> 45X <SEP> 4.02
<tb>
 

 <Desc / Clms Page number 15>

 BOARD. (after) .
 EMI15.1
 
<tb>
<tb>



  Exem- <SEP> Catalyst <SEP> Metal <SEP> al- <SEP> Temp- <SEP> Pressure <SEP> Solvent <SEP> Efficiency <SEP> in
<tb> ple <SEP> gr. <SEP> (1) <SEP> hug <SEP> gr. <SEP> erasure <SEP> relative <SEP> cm3 <SEP> polymer <SEP> solid
<tb> (2) <SEP> C <SEP> in <SEP> kg / cm2 <SEP> (4) <SEP> of <SEP> grs / gr <SEP> of <SEP> ca- <SEP>
<tb> (3) <SEP> solid <SEP> analyzer
<tb>
 
 EMI15.2
 ----- --....------------------------------------- .. ... ---- ...---------
 EMI15.3
 
<tb>
<tb> 19 <SEP> 1.0 <SEP> 0.1 <SEP> 230 <SEP> 63/7 <SEP> 100X <SEP> 8.51
<tb> 20 <SEP> 1.0 <SEP> 0.1 <SEP> 230 <SEP> 63/8 <SEP> 50X <SEP> 4.10
<tb> 21 <SEP> 1.0 <SEP> 0.1 <SEP> 100-199 <SEP> 27-56 <SEP> 50D <SEP> 0.08
<tb> 0.7-5.3
<tb> 22 <SEP> 3.0 <SEP> 1.0 <SEP> 256 <SEP> 64.7 <SEP> 100X <SEP> 2.41
<tb> 23 <SEP> 0.5 <SEP> 0.2Li <SEP> 253 <SEP> 61 <SEP> 100X <SEP> 29.8
<tb> 24 <SEP> 1.0 <SEP> 0,

  1K <SEP> 254 <SEP> 58 <SEP> 100X <SEP> 1.96
<tb> 25 <SEP> 0.1 <SEP> 0.32 <SEP> 230 <SEP> 42 <SEP> 50B <SEP> 30.0
<tb> 26 <SEP> 0.1 <SEP> 0.64 <SEP> 230 <SEP> 42 <SEP> 50B <SEP> 21
<tb> 27 <SEP> 5.0 <SEP> 0.6 <SEP> 200 <SEP> 42 <SEP> 30D <SEP> 0.62
<tb> 28 <SEP> 2.0 <SEP> 0.5 <SEP> 150-203 <SEP> 72 <SEP> 50D <SEP> 1.45
<tb> (W)
<tb> 29 <SEP> 2.0 <SEP> 0.5 <SEP> 148 <SEP> 31/35 <SEP> 30D <SEP> 0.34
<tb> (W)
<tb> 30 <SEP> 5.0 <SEP> 0.5 <SEP> 233 <SEP> 67 <SEP> 50X <SEP> 0.26
<tb> (Cr)
<tb>
 

 <Desc / Clms Page number 16>

   TABLE (continued)
 EMI16.1
 Example 7 visco-Viscosi- Pelli- 10 "'y density
 EMI16.2
 
<tb>
<tb> specific <SEP> site <SEP> ty <SEP> to <SEP> mo- <SEP> cule <SEP> of the <SEP> polymer <SEP> Remarks
<tb> fique <SEP> ment <SEP> of <SEP> or <SEP> solid
<tb> (5) <SEP> the <SEP> fusion <SEP> movie
<tb> in <SEP> poises <SEP> (7)
<tb> (6)

  
<tb> 1 <SEP> Ins. <SEP> 67 <SEP> TF <SEP> 9756-9858
<tb> 2 <SEP> 41.9-58.8 <SEP> TF <SEP> 9650-9900 <SEP> Initial <SEP> quantity <SEP> of
<tb> solvento <SEP> Several
<tb> batches. <SEP> Quantity
<tb> total <SEP> of <SEP> solvent
<tb> 2500 <SEP> cm3
<tb> 3 <SEP> 64.6 <SEP> TF <SEP> 9673
<tb> 4 <SEP> TF <SEP> 9615-9776
<tb> 5 <SEP> 44.7-68.5 <SEP> TF <SEP> 9441-9597
<tb> 6 <SEP> 69 <SEP> TF <SEP> 9570
<tb> 7 <SEP> Ins.

   <SEP> 1,2 <SEP> 8 <SEP> TF <SEP> 9475
<tb> 8 <SEP> 19.3 <SEP> 2.45 <SEP> S1.TF <SEP> 9671
<tb> 9 <SEP> 25.3 <SEP> 3.76 <SEP> TF <SEP> 9676
<tb> 10 <SEP> 4.1 <SEP> B
<tb> 11 <SEP> 8.6 <SEP> 2.94 <SEP> B <SEP> 9686
<tb> 12 <SEP> 38 <SEP> 7.96 <SEP> TF <SEP> 9515
<tb> 13 <SEP> 13.5 <SEP> 1.335 <SEP> B <SEP> 9695
<tb> 14 <SEP> 23.7 <SEP> 1.496 <SEP> TF <SEP> 9634
<tb> 15 <SEP> 27.5 <SEP> 1.556 <SEP> TF <SEP> 9643
<tb> 16 <SEP> 63 <SEP> 2.95 <SEP> TF <SEP> 9538 <SEP> Alumina <SEP> and <SEP> molybdenum
<tb> reduced <SEP> to <SEP> 50% <SEP> by <SEP> H2-
<tb> 17 <SEP> 50 <SEP> 1,057 <SEP> TF <SEP> 9557 <SEP> Addition <SEP> of <SEP> 5 <SEP> cm3 <SEP> of
<tb>
 
 EMI16.3
 2-ethyl-1-herene
 EMI16.4
 
<tb>
<tb> 18 <SEP> 62.4 <SEP> 1,237 <SEP> TF <SEP> 9547 <SEP> Addition <SEP> of <SEP> 5 <SEP> cm3 <SEP> of
<tb> 2-methyl -? - butene
<tb>
 
 EMI16.5
 19 29.8 3,

  9 TF 9581 Catalyst g CoMo04
 EMI16.6
 
<tb>
<tb> 20 <SEP> 62.3 <SEP> 7.27 <SEP> TF <SEP> 9598 <SEP> Reduction <SEP> of catalyst <SEP>
<tb> 21 <SEP> to <SEP> 7000C <SEP> by <SEP> H2; <SEP> load <SEP>: <SEP> propylene;
<tb> Catalyst <SEP> COMo04
<tb> 22 <SEP> 22 <SEP> 6.85 <SEP> TF <SEP> 9670 <SEP> Bomb <SEP> heated <SEP> at <SEP> the
<tb> 23 <SEP> 12.6 <SEP> 6.54 <SEP> S1.T <SEP> 9651 <SEP> tempo <SEP> of <SEP> reaction.
<tb>
 
 EMI16.7
 



  24 16, z ¯ / 1 TF 9789 454 kg H2 for 1 h.
 EMI16.8
 
<tb>
<tb> 25 <SEP> 3.26
<tb> 26 <SEP> 3.26
<tb>
 

 <Desc / Clms Page number 17>

 TABLE (Continued)
 EMI17.1
 
<tb>
<tb> Eyemple <SEP> 102y <SEP> visco- <SEP> Viscosi- <SEP> Pelli- <SEP> 104 <SEP> y <SEP> density
<tb> specific <SEP> site <SEP> ty <SEP> to <SEP> mo- <SEP> cule <SEP> of the <SEP> polymer <SEP> Remarks
<tb> fique <SEP> ment <SEP> of <SEP> or <SEP> solid
<tb> (5) <SEP> the <SEP> fusion <SEP> movie
<tb> in <SEP> poises <SEP> (7)
<tb> (6)
<tb>
 
 EMI17.2
 -----------------------------------------------.-- ----
 EMI17.3
 
<tb>
<tb> 27 <SEP> 41, <SEP> 6 <SEP> 6.66 <SEP> TF <SEP> 9440 <SEP> Addition <SEP> of <SEP> 30 <SEP> cm3
<tb> of <SEP> 2- <SEP> butene
<tb> 28 <SEP> 113.0 <SEP> 1.8 <SEP> TF <SEP> 9377 <SEP> Addition <SEP> of <SEP> 20 <SEP> cm3
<tb> of <SEP> 2-butene
<tb> 29 <SEP> 113,

  6 <SEP> 9381 <SEP> Addition <SEP> of <SEP> propylene.
<tb>
 
 EMI17.4
 



  CH2 / CH3 22.



  OH2 / cli = 221,
 EMI17.5
 
<tb>
<tb> 30 <SEP> 1.35 <SEP> Reduced <SEP> catalyst
<tb> in <SEP> H2 <SEP> to <SEP> 375 C.
<tb>
 
 EMI17.6
 



  (1) Cr represents a chromium oyide-altsmin catalyst containing 31% by weight of chromium oxide; W represents a tungstic anhydride catalyst having the composition by weight of WO 3-8C% ZrO2.



   (2) Metallic sodium unless otherwise indicated.



   (3) When a pressure is simply given, this is the initial partial pressure of ethylene. When two pressures are given, the number on the right represents the initial partial pressure of the hydrogen.
 EMI17.7
 



  (4) Y represents xylenes, B benzenes, D decalin, T tetralin.
 EMI17.8
 (5) The specific acosity is (relative viscosity -1) and the relative viscosity is the ratio of the duration of flow out of the screw-
 EMI17.9
 cosimeter of a solution of 0.125 gr of polymer in 100 am3 of yylenes G.F. at 11000. and the flow time of 100 cm3 of -alenes C.P. at 110IC. (6) As determined by the method of Diennes and Klemm, J.Appl.
 EMI17.10
 Phys. 17, 458-71 (1946). The higher index refers to the assumption of 10 times the given number.



   (7) TF stands for tough and flexible. B means fragile.



   Sl means slightly.



   Although the results of the various examples are generally easy to understand, a brief interpretation of the various examples and some comparisons will be given below.



    The higher polyethylene yields shown in some examples have been and can be reproduced at will. Other examples indicating lower yields have nevertheless been introduced to illustrate particular aspects of the invention, although it appears that in such cases the usual adjustments required are generally not required.
 EMI17.11
 were carried out to obtain the highest possible polymer yields. From an industrial point of view, the processes described above can easily be carried out to produce at least 50 parts by weight of solid polyethylene per part by weight of metal oxide catalyst.

 <Desc / Clms Page number 18>

 



   In Example 4, it can be noted that the use of carefully purified xylene, even with the extremely high ratio of 1000 cm3 per gram of catalyst, resulted in a very high yield of polymer which could take the form of a hard and flexible film. The product was fractionated to provide a polymer having a melt viscosity of 5.6 x 107 poises and a specific viscosity x 105 equal to 98,600, and a second polymer having a melt viscosity of 4.0. x 108 poises.



   It is possible to compare with Example 4, Examples 1 and 2 in which the solvent / catalyst ratios were respectively 300 and 2500 cm3 / gr.



   Various solvents were used to carry out the polymerizations, the results of which are shown in the Tables. Thus, xylene was used in many examples, such as Examples 4 and 5. Benzene was used, for example in Examples 12, 13 , 25 and 26; decalin was used in a series of examples (8, 9 and 10) at increasing temperatures and in other examples (21, 27, 28 and 29) o Tetralin was used as the liquid reaction medium in example 15.



   The sodium / catalyst weight ratio has been varied in a number of successful examples: 0.05 in Example 14, 0.33 in Example 22, 0.1 in many examples (such as Examples 15 and 19), 0.5 in Example 2 and 1.0 in Examples 1, 4, 5 as well as in other examples. Good yields of solid polymer (30 grams and 21 grams respectively per gram of metal oxide catalyst) were obtained in Examples 25 and 26 in which the Na / metal oxide ratio was 3.2 and 6.4.



   In Example 17, 5 cc of 2-ethylhexene was used and it can be noted that the polymer was characterized by specific and, at the time of melting, high viscosities and by producing a hard and flexible film. Similar results were obtained in Example 18 in which 5 cm3 of 2-methyl-butene was added during the operation.



   The copolymerization of ethylene with propylene is illustrated in event 29 in which the catalyst consisted of 20% by weight of tungstic anhydride on zirconia, reduced by hydrogen at 450 Co The polymer was soft and rubbery and did not even melt at 300 ° C. The same catalyst was used in Example 28 to produce a hard flexible polymer from ethylene and 2-butene. In Example 27, the results were obtained from the copolymerization of ethylene with 2-butene in decalin in the presence of an 8% molybdic anhydride filter cake on alumina, which was pre-reduced with hydrogen to 480 Co at atmospheric pressure.



   An example of the polymerization of propylene is given in Example 21 in which a cobalt molybdate catalyst was used.



  It can be noted, by examining the yield of solid polymer, that propylene polymerizes with a much slower rate than ethylene in the process according to the invention.



   In Example 16, a molybdic anhydride catalyst pre-reduced to 50% by weight on an alumina-gamma support was used for the polymerization of ethylene and in Example 19, it was likewise successfully employed a cobalt molybdate catalyst. Tungstic anhydride catalysts were used in Examples 28 and 29 and chromium oxide in Example 30.



   Metallic lithium was shown to be an active promoter of ethylene polymerization in Example 23. Potassium was also shown to be a satisfactory promoter (Example 24) when used.

 <Desc / Clms Page number 19>

 reads in a small proportion relative to the whole molybdiqqe-alumina anhydride.



   While most of the examples were carried out at a temperature in the region of 230 ° C., much lower temperatures were studied, as can be seen on examination of Examples 7 and 21 and also higher temperatures. , as can be seen by examining Examples 13 and 10. In general, raising the reaction temperature while maintaining the other reaction variables at a constant value tends to reduce the specific viscosity of the solid polymer somewhat (compare Examples 9, 8 and 10), whereas lowering the reaction temperature from the optimum value in a given case reduces the rate of polymerization.



   In Example 20, a relatively high temperature was used to reduce the molybdic anhydride-alumina catalyst (700 ° C.).



   The addition of hydrogen to the reactor has been cited in numerous examples.



   Example 2 consisted of an operation in several batches rather than a single batch operation, the catalyst was kept inside the reactor, while a solution of the product was drawn off from time to time in the lenes. and that it was replaced by a solution of ethylene in xylenes. Before the end of the implementation of the process of this example, approximately 2500 cm 3 of solvent was contacted with the same catalyst charge.



   EXAMPLE 31.



   The process according to the invention has also been carried out successfully in a continuous operation, using a one liter autoclave comprising a stirrer of the type shown in the accompanying drawing. In the continuous operation, one passes a 9% by weight solution of ethylene in benzene through a retention reactor containing calcium hydride at 199 ° C. and from there to the autoclave (with a stirrer) containing 35 grams of a compound consisting of 8% by weight of pre-reduced molybdic anhydride and gamma-alumina and 16 gr. sodium.



  The reaction temperature was 243 ° C., the relative pressure 112 kg / cm2, the sodium / catalyst weight ratio 0.46 and the operating period was 15 hours. The conversion of ethylene to solid polymer was 10.9 g. per gram of catalyst. The following products are finally obtained: 380 g of solid ethylene polymer, 7.7 g of an ethylene polymer having the appearance of a grease and 4.2 g of benzene alkylation products, representing a convension of 97.9% by weight of ethylene in solid polymer. The percent conversion, based on the ethylene used, was 36.2. The solid polyethylene had a viscosity at the time of melting of 2.28 x 106 poises.



   Oxide catalysts of a Group 5a metal may be used in place of the oxides of a Group 6a metal in the process, i.e., oxides of vanadium, columbium and tantalum, the process remaining otherwise unchanged in all respects. essential aspects.



   The polymers produced by the process of the present invention can be subjected to such further processing as may be deemed desirable to suit the particular applications or to impart desired properties. Thus, the polymers can be extruded, mechanically ground, transformed into films, cast or converted into a sponge or network.



  Antioxidants, stabilizers, fillers, diluents, plasticizers, pigments, insecticides, fungicides, etc. etc. Polyethylenes can be used as

 <Desc / Clms Page number 20>

 coating, as binders, etc. on an even larger scale than the polyethylenes obtained by the prior processes.



   Polymers produced by the process of the present invention, particularly polymers having high specific viscosities, can be blended with lower molecular weight polyethylenes to give them stiffness or flexibility, or other desired properties. Likewise, the solid resin products obtained by the process of the present invention can be mixed in any desired proportions with hydrocarbon oils, waxes, such as paraffin or petrolatum, with ester waxes, with polybutylenes of high molecular weight and other organics.

   Small proportions of between about 0.01 and about 1% by weight of the various ethylene polymers obtained by the process of the present invention can be dissolved or dispersed in hydrocarbon lubricating oils to increase their viscosity index and to decrease oil consumption when compounded oils are used in engines; larger quantities of polyethylene can be mixed with oils of various kinds and for various reasons.



   The products having a molecular weight of 500,000 or more obtained by the present invention can be used in small proportions to substantially increase the viscosity of fluid liquid hydrocarbon oils and as gel forming agents for such oils.



  Dissolving approximately 1 g of ethylene polymer obtained by the present invention, having a specific viscosity x 105 close to 500,000, in approximately one liter of yylenes at a temperature close to the boiling point gives rise to an extremely viscous solution. .



   The polymers obtained by the present process can be subjected to chemical modification treatments, such as halogenation, halogenation followed by dehalogenation, sulfohalogenation, for example by treatment with sulfuryl chloride, sulfonation and other reactions to which the hydrocarbons can be subjected.



   CLAIMS
1. Process for preparing a normally solid hydrocarbon product, in which a normally gaseous olefin, selected from the class consisting of ethylene, propylene and mixtures containing ethylene and propylene, is contacted with an alkali metal and an oxide of a metal of Group 6a of the Mendeleef Periodic Table at a reaction temperature of from about 75 Co to about 325 Co and the normally solid hydrocarbon product thus produced is separated.


    

Claims (1)

2. Procédé suivant la revendication 1, dans lequel l'oxyde est partiellement pré-réduit avant utilisation. 2. The method of claim 1, wherein the oxide is partially pre-reduced before use. 30 Procédé suivant les revendications 1 ou 2, dans lequel on introduit une quantité plus faible d'hydrogène par rapport à la quantité d'oléfine avant qu'une polymérisation sensible de cette oléfine se soit produite, en vue d'amorcer rapidement et sensiblement la polymérisation de ladite oléfine 4. Procédé suivant les revendications 1, 2 ou 3, dans lequel la réaction a lieu en présence d'un milieu de réaction hydrocarburé liquide. A process according to claims 1 or 2, wherein a smaller amount of hydrogen is introduced relative to the amount of olefin before substantial polymerization of that olefin has taken place, in order to rapidly and substantially initiate the reaction. polymerization of said olefin 4. A process according to claims 1, 2 or 3, wherein the reaction takes place in the presence of a liquid hydrocarbon reaction medium. 5. Procédé suivant la revendication 4, dans lequel le milieu de réaction hydrocarbure liquide est un hydrocarbure saturéo 6. Procédé suivant la revendication 4, dans lequel le milieu de réaction hydrocarburé liquide est un hydrocarbure aromatique monocycliqueo <Desc/Clms Page number 21> 7. Procédé suivant l'une quelconque des revendications précé- dentes,dans lequel l'oxyde est celui d'un métal choisi dans le groupe con- stitué par le chrome, le molybdène et le tungstène. 5. The method of claim 4, wherein the liquid hydrocarbon reaction medium is a saturated hydrocarbon. 6. The method of claim 4, wherein the liquid hydrocarbon reaction medium is a monocyclic aromatic hydrocarbon. <Desc / Clms Page number 21> 7. A process according to any preceding claim, wherein the oxide is that of a metal selected from the group consisting of chromium, molybdenum and tungsten. 8. Procédé pour la production d'un produit hydrocarbure rési- neux normalement solide, dans lequel on met en contact l'éthylène en une concentration comprise entre environ 2 % en poids et environ 10 % en poids dans un milieu de réaction hydrocarbure liquide avec un métal alcalin et un oxyde d'un métal du groupe 6a du tableau périodique de Mendeleef à une tem- pérature de réaction comprise entre environ 230 C et environ 275 Co et sous une pression relative de réaction d'au moins environ 14 kg/cm2, et on sépa- re le produit hydrocarburé résineux normalement solide ainsi obtenu. 8. A process for the production of a normally solid resinous hydrocarbon product, wherein ethylene is contacted in a concentration of from about 2% by weight to about 10% by weight in a liquid hydrocarbon reaction medium with. an alkali metal and an oxide of a metal of group 6a of the Mendeleef periodic table at a reaction temperature of between about 230 C and about 275 Co and at a relative reaction pressure of at least about 14 kg / cm2 , and the normally solid resinous hydrocarbon product thus obtained is separated. 9. Procédé pour la production d'un produit hydrocarbure rési- neux normalement solide, dans lequel on met en contact l'éthylène en une concentration comprise entre environ 2 % en poids et environ 10% en poids dans un milieu de réaction hydrocarbure liquide avec un métal alcalin et un catalyseur comprenant une faible proportion d'un oxyde d'un métal choisi dans le groupe constitué par le chrome, le molybdène et le tungstène suppor- té sur une plus forte proportion d'un oxyde métallique difficilement réduc- tible à une température de réaction comprise entre environ 230 Co et envi- ron 275 Co et sous une pression relative de réaction comprise entre environ 14 et environ 70 kg/cm2, et on sépare le produit hydrocarbure résineux normalement solide ainsi obtenu. 9. A process for the production of a normally solid resinous hydrocarbon product, wherein ethylene is contacted in a concentration of from about 2% by weight to about 10% by weight in a liquid hydrocarbon reaction medium with. an alkali metal and a catalyst comprising a small proportion of an oxide of a metal selected from the group consisting of chromium, molybdenum and tungsten supported on a higher proportion of a metal oxide which is difficult to reduce at a reaction temperature of between about 230 Co and about 275 Co and under a relative reaction pressure of between about 14 and about 70 kg / cm 2, and the normally solid resinous hydrocarbon product thus obtained is separated. 10.Procédé suivant les revendications 8 ou 9, dans lequel le mé- tal alcalin est constitué par du sodium, le milieu de réaction liquide est constitué par un hydrocarbure aromatique, l'onde métallique est un oxyde de molybdène pré-réduit et le rapport sodium/oxyde de molybdène est compris entre environ 0,001 et environ 10. 10.Process according to claims 8 or 9, wherein the alkali metal consists of sodium, the liquid reaction medium consists of an aromatic hydrocarbon, the metal wave is a pre-reduced molybdenum oxide and the ratio sodium / molybdenum oxide is from about 0.001 to about 10. 11. Procédé suivant les revendications 8 ou 9, dans lequel le métal alcalin est du sodium, le milieu de réaction liquide est du benzène et l'oxyde métallique est constitué par de l'oxyde de molybdène pré-réduit disposé sur un support d'alumine-gamma. 11. The method of claims 8 or 9, wherein the alkali metal is sodium, the liquid reaction medium is benzene and the metal oxide consists of pre-reduced molybdenum oxide disposed on a support of. alumina-gamma. 12. Procédé suivant les revendications 8 ou 9, dans lequel le métal alcalin est du lithium, le milieu de réaction liquide est du benzène et l'oxyde métallique est un oxyde de molybdène pré-réduit disposé sur un support d'alumine-gamma. 12. The method of claims 8 or 9, wherein the alkali metal is lithium, the liquid reaction medium is benzene and the metal oxide is a pre-reduced molybdenum oxide disposed on an alumina-gamma support. 13. Procédé suivant les revendications 8 ou 9, dans lequel le catalyseur comprend une grande proportion d'un oxyde métallique difficilement réductible et une plus faible proportion d'un oxyde de molybdène partiellement pré-réduit ayant une valence moyenne comprise entre environ 2 et environ 5,50 14. Procédé suivant la revendication 13, dans lequel le milieu de réaction hydrocarbure liquide est constitué par du benzène, l'oxyde de molybdène est disposé sur un support d'alumine-gamma et le rapport sodium/ catalyseur au molybdène est compris entre environ 0,001 et environ 10 en poids. 13. The process of claims 8 or 9, wherein the catalyst comprises a large proportion of a hardly reducible metal oxide and a lower proportion of a partially pre-reduced molybdenum oxide having an average valence of between about 2 and about. 5.50 14. The method of claim 13, wherein the liquid hydrocarbon reaction medium consists of benzene, the molybdenum oxide is disposed on an alumina-gamma support and the sodium / molybdenum catalyst ratio is between approximately 0.001 and about 10 by weight. 15.Procédé pour la préparation d'un copolymère résineux à partir d'éthylène et de propylène, dans lequel on met en contact simultanément l'éthylène et le propylène avec un milieu de réaction hydrocarburé liquide, un métal alcalin et un catalyseur comprenant une forte proportion d'un oxyde métallique difficilement réductible et une faible proportion d'un trioxyde partiellement réduit d'un métal du groupe 6a du tableau périodique de Mendeleef à une température de réaction comprise entre environ 75 et environ 325 Co et on sépare le produit de polymérisation normalement solide ainsi obtenuo <Desc/Clms Page number 22> 16. Procédé suivant la revendication 15, dans lequel l'oxyde du métal du groupe 6a est de l'anhydride molybdique. 15.A process for the preparation of a resinous copolymer from ethylene and propylene, in which ethylene and propylene are simultaneously contacted with a liquid hydrocarbon reaction medium, an alkali metal and a catalyst comprising a strong proportion of a hardly reducible metal oxide and a small proportion of a partially reduced trioxide of a metal of group 6a of the Mendeleef periodic table at a reaction temperature of between about 75 and about 325 Co and the polymerization product is separated off normally solid thus obtained <Desc / Clms Page number 22> 16. The method of claim 15, wherein the oxide of the Group 6a metal is molybdic anhydride. 17. Procédé pour la préparation d'un produit hydrocarburé résineux dur, à partir d'éthylène et de propylène, caractérisé par le fait que l'on met en contact simultanément de l'éthylène et du propylène avec de la décaline,du sodium., un trioxyde de molybdène partiellement pré-réduit,disposé sur un support d'alumine, et ayant un état de valence moyen compris entre environ 2 et environ 5,5, le rapport en poids du sodium au trioyyde de -molybdène disposé sur un support étant compris entre environ 0,001 et environ 10, à une température de réaction comprise entre environ 75 Co et environ 325 C. et qu'on sépare le produit hydrocarburé dur résineux ainsi obtenu. 17. Process for the preparation of a hard resinous hydrocarbon product, from ethylene and propylene, characterized in that ethylene and propylene are simultaneously brought into contact with decalin and sodium. , a partially pre-reduced molybdenum trioxide, disposed on an alumina support, and having an average valence state of between about 2 and about 5.5, the weight ratio of sodium to -molybdenum trioyide disposed on a support being between about 0.001 and about 10 at a reaction temperature of between about 75 Co and about 325 ° C. and separating the hard resinous hydrocarbon product thus obtained. 180 Procédé de préparation dans lequel on met en contact de l'éthylène avec un métal alcalin et un catalyseur comprenant essentiellement un oxyde d'un métal du groupe 6a du tableau périodique de Mendeleef, à une température de réaction comprise entre environ 75 C et environ 325 C. et on séparep comme produit final., des polyéthylènes solides ayant une densité comprise entre environ 0,95 et 0,99 et une viscosité spécifique comprise entre environ 0,13 et environ 1,1 lorsqu'on la détermine sur une solution de 1,25 gr de ces polyéthylènes solides dans 100 cm3 de -xylènes à 110 C. 180 A preparation process in which ethylene is contacted with an alkali metal and a catalyst comprising essentially an oxide of a metal from group 6a of the Mendeleef periodic table, at a reaction temperature of between about 75 C and about 325 C. and separated as the final product, solid polyethylenes having a specific gravity of between about 0.95 and 0.99 and a specific viscosity of between about 0.13 and about 1.1 when determined on a solution. of 1.25 g of these solid polyethylenes in 100 cm3 of -xylenes at 110 C. 19. Prçcédé suivant la revendication 18, dans lequel la mise en contact est effectuée en présence d'un milieu de réaction hydrocarbure liquide. 19. The method of claim 18, wherein the contacting is carried out in the presence of a liquid hydrocarbon reaction medium. En annexe 1 dessino In appendix 1 drawing
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