BRPI0514486B1 - Catalisador homogêneo para produção de alfa-olefinas lineares através de oligomerização de etileno - Google Patents

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "CATALISADOR HOMOGÊNEO PARA PRODUÇÃO DE ALFA-OLEFINAS LINEARES ATRAVÉS DE OLIGOMERIZAÇÃO DE ETILENO". A presente invenção refere-se a um catalisador homogêneo para a produção de alfa-olefinas lineares através de oligomerização de etileno, consistindo em um sal de zircônio de ácidos orgânicos e um co-catalisador.

Alfa-olefinas lineares (LAO), por exemplo, aquelas com quatro a 30 átomos de carbono, são compostos que são, por exemplo, amplamente usados e requeridos em grandes quantidades como comonômeros para modificação das propriedades de poliolefinas ou como um material de partida para a produção de plastificantes, limpadores domésticos, agentes de flutuação, emulsificantes, fluidos de perfuração, substâncias tensoativas e óleos sintéticos, regularizadores de superfície (putties), vedantes e similares.

De acordo com as invenções descritas no certificado do inventor USSR 1042701 A, no pedido de patente italiano não-aceito ITA24498A/79 e patentes alemãs DE4338414 e DE4348416, a oligomerização de etileno em LAO C4-C30 é realizada em um solvente orgânico de 60 a 80°C e pressões de 2,0 a 4,0 MPa. Tolueno, benzeno ou heptano é usado como meio de reação. Todos esses processos fazem uso de catalisadores que consistem em um sal de zircônio de um ácido orgânico e um dos alquilalumínios AI(C2H5)3, AI2Cl3(C2H5)3 ou AICI(C2H5)2 como co-catalisador. A fim de prevenir a ocorrência de reações secundárias indese-jadas, é necessário terminar a oligomerização imediatamente que a mistura de reação deixa o reator. O catalisador é desativado através da adição de um composto oxigênio polar (H20, metanol, etanol, ácidos carboxílicos, etc) à mistura de reação e é então separado da mistura através de adsorção em um gel de óxido de alumínio regenerável. O catalisador desativado deve ser substituído por material fresco. O alto preço do sal de zircônio significa que o catalisador é responsável por uma proporção considerável dos custos de operação dos processos. A atividade maior do catalisador (expressa em kg de produto LAO/g de Zr) resulta em menor consumo e então em viabilidade econômica maior de produção de LAO em grãos dos custos de operação e, devido à conse-qüentemente possível redução no tamanho dos aparelhos para armazenamento, distribuição, desativação e remoção do catalisador, também os custos de capital são reduzidos. É então um objetivo da presente invenção aumentar a atividade do catalisador usado até o momento para produção de LAO através de modificação da sua composição química de uma maneira tal que o consumo de catalisador menor seja conseguido sem qualquer queda na qualidade do produto.

Este objetivo é alcançado de acordo com a invenção pelo fato de que o co-catalisador é produzido como uma mistura de alquilalumínios e/ou cloreto de alumínio, onde a razão molar de cloro para alumínio no co-catalisador pode ser ajustada à vontade dentro de uma certa faixa através da modificação das proporções dos vários compostos na mistura. A DE4338414 descreve um sistema de catalisador que é convenientemente usado em conexão com o processo explicado nela. O composto zircônio tem a fórmula química ZrClmXn, em que m + n = 4,0ámí2eX significa um carboxilato derivado de um ácido graxo C4 a Cg. O composto Al2Cl3{C2Hs)3 provou ser um co-catalisador particularmente vantajoso na prática, dando origem a uma atividade de catalisador de 10 kg de (LAO) por 1 g de (Zr).

Foi verificado que o parâmetro decisivo determinante do nível de atividade de catalisador é a razão molar de cloro para alumínio no co-catalisador. Dada a seleção adequada desta razão, valores consideravelmente mais altos do que 10 kg de (LAO) g de (Zr) podem ser conseguidos. A pureza do produto é simultaneamente aperfeiçoada. O co-catalisador é de preferência misto das substâncias AI(C2H5)3 e/ou AICI(C2H5)2 e/ou AhC^CzHsJs e/ou AICI2(C2H5) e/ou (AICI3) de modo que uma razão de CI:AI com um valor entre 1,0 e 1,5 é obtida. A razão de CI:AI tem particularmente de preferência um valor entre 1,0 e 1,3.

Na figura, a atividade do catalisador é representada graficamente como uma função da razão de CI:AI no co-catalisador. Partindo de uma atividade de 10 kg de (LAO)/g de <Zr) em uma razão de CI:AI de 1,5, correspondendo a (Al2C!3(C2H5)3) da técnica anterior, a atividade aumenta rapidamente conforme o valor da razão cai até, a CI:Al = 1,26, aproximadamente 500% acima da técnica anterior. A atividade então cai lentamente diminuindo para atingir um valor de aproximadamente 54 kg de (LAO)/g de (Zr) a CI:AI = 1,02. Se razões de Cl:Al maiores do que 1,5 forem usadas, a atividade cai. Em CÍ:AI = 1,77, ela é apenas 3,1 kg de (LAO)/g de (Zr).

Claims (3)

1. Catalisador homogêneo para produção de alfa-olefinas lineares através de oligomerização de etileno, consistindo em um sal de zircônio de ácidos orgânicos e um co-catalisador, caracterizado pelo fato de que o co-catalisador é produzido como uma mistura de alquilalumínios e cloreto de alumínio (AICI3), sendo que a razão molar de cloro para alumínio, no co-catalisador, é ajustada para um valor entre 1,0 1 1,5.

2. Catalisador, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o co-catalisador é produzido como uma mistura dos alquilalumínios AI(C2H5)3 e/ou AICI(C2H5)2 e/ou AI2Cl3(C2H5)3 e/ou AICI2(C2H5) e cloreto de alumínio (AICI3).

3. Catalisador, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a razão de cloro para alumínio, no co-catalisador, é ajustada para um valor entre 1,0 e 1,3.