CN104918947A - 将铝氧烷的生产整合到催化剂生产中的方法 - Google Patents

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Abstract

公开了将铝氧烷的生产整合到催化剂生产中的方法。

Description

将铝氧烷的生产整合到催化剂生产中的方法
发明背景
聚合和催化剂的进展产生了具有可用于宽泛的各种产品和应用中的改进的物理和机械性能的新的聚合物树脂。随着新催化剂的开发,大大地扩展了用于生产特定聚合物的聚合的选择,例如溶液,淤浆,高压或气相聚合。聚合技术的进展还提供了更加有效、高的生产率和经济上加强的方法。
可结合聚合催化剂与活化剂,得到改进的催化剂组合物。甲基铝氧烷("MAO")是用于生产聚乙烯和其他聚烯烃的催化剂的常见活化剂。尽管MAO可提供改进的催化剂功能,但MAO典型地是催化剂成本的主要组成。MAO总成本的约一半可归因于它的三甲基铝("TMA")前体。另外,由于MAO可自燃且对带有酸性质子的任何化学品具有反应性,因此它可能要求特殊的储存、处理和运输措施。因此,可通过更加有效地使用TMA前体或最小化MAO所需要的储存、处理和运输量,实现成本的节约。
生产MAO的常见方法利用稀释的TMA溶液的控制的水解,形成MAO和甲烷。典型地在溶剂例如甲苯中进行水解反应,甲苯可增加水解反应的效率。尽管有助于吸收TMA水解的热量,但也可能需要过量甲苯,以保持MAO在溶液中,并确保水的浓度保持低。MAO的生产方法也可包括借助闪蒸精制,以回收一些甲苯和未反应的TMA,同时在甲苯中浓缩MAO从小于10wt%一直到约30wt%以用于运输。尽管在这一浓缩的MAO溶液内运输MAO是常见的,但这一MAO生产工艺具有一些缺点。例如,浓缩的MAO溶液仍然含有未反应的TMA,它们不可能在随后的催化剂制造操作中被消耗,最终必须被弃置。另外,来自浓缩MAO溶液的显著量的甲苯作为废物流还经过催化剂的生产工艺。浓缩的MAO溶液也能可具有有限的货架期,之后凝固成不可用凝胶,甚至当冷储存保持时。在一些情况下,可在额外的花费下添加稳定剂,以生产具有改进的货架期的改性MAO。
发明概述
本文公开了将铝氧烷的生产整合到催化剂生产中的方法,所述方法包括使烃基铝化合物和氧源在循环溶剂内反应,产生至少含铝氧烷、剩余的烃基铝化合物和循环溶剂的反应混合物;结合至少一部分所述反应混合物与催化剂组分,产生至少催化剂组合物;将催化剂组合物与在所述部分反应混合物内的循环溶剂分离;和循环至少一部分分离的溶剂以用于生产额外的铝氧烷,其中分离的溶剂包括至少一部分剩余的烃基铝化合物。氧源可以是水或其它合适的氧源。
本文进一步公开了将铝氧烷的生产整合到催化剂生产中的方法,所述方法包括在反应器环管内循环流体,所述流体包括循环溶剂和第一用量的烃基铝化合物;向所述反应器环管内引入氧源和第二用量的烃基铝化合物;使氧源和烃基铝化合物在溶剂中反应,产生至少含铝氧烷、剩余的烃基铝化合物和循环溶剂的反应混合物;在所述反应器环管内引入催化剂组分,产生至少催化剂组合物;将所述催化剂组合物与循环溶剂分离;和循环至少一部分分离的溶剂以用于生产额外的铝氧烷,其中分离的溶剂包括至少一部分剩余的烃基铝化合物。氧源可以是水或其它合适的氧源。
附图简述
这些附图阐述了所公开的方法的实施方案的一些方面,且不应当用于限制或定义本发明。
图1是阐述催化剂生产的实例方法的示意图,所述方法包括整合的铝氧烷生产。
图2是阐述催化剂生产的另一实例方法的示意图,所述方法包括整合的铝氧烷生产。
图3是阐述催化剂生产的再一实例方法的示意图,所述方法包括整合的铝氧烷生产,其中在三烷基铝化合物转化成铝氧烷之前,将催化剂载体引入到该体系内。
图4是阐述催化剂生产的再一实例方法的示意图,所述方法包括整合的铝氧烷生产,其中已结合催化剂混合罐和脱气容器。
图5是阐述催化剂生产的再一实例方法的示意图。
详细说明
这一公开内容一般地涉及将铝氧烷的生产整合到催化剂生产中的方法。在特别的实施方案中,可将铝氧烷的生产整合到催化剂的生产中,其中可在催化剂的生产中回收含溶剂和未反应的烃基铝化合物("HAC")的物流并作为进料循环到铝氧烷的生产中。
本文公开的方法和体系可具有若干潜在的优点,在本发明的公开内容中仅仅可讨论其中的一些。所述方法和体系的许多潜在的优点之一是常规地与铝氧烷有关的成本可以降低。例如,其中铝氧烷典型地在其内运输的大体积的溶剂常规地在催化剂生产期间被收集,从而要求弃置大体积的材料。然而,在整合铝氧烷的生产情况下,代替使用新鲜溶剂,至少一部分这种收集的溶剂可作为进料被循环以用于生产额外的铝氧烷。另外,在收集的溶剂内包含的未反应的HAC也可被循环以用于生产额外的铝氧烷,从而降低其HAC要求。作为进一步的实例,因其有限的货架期导致与铝氧烷损耗有关的浪费也可降低,因为铝氧烷的生产整合到催化剂的生产系统中便于在恰好的时机处生产铝氧烷,从而减少储存显著量铝氧烷的需求。另外,若铝氧烷的生产被整合到催化剂的生产中的话,与储存铝氧烷的浓缩溶液有关的成本可减少或甚至消除。
催化剂的生产方法
本文描述了催化剂的生产方法,所述方法包括整合的铝氧烷生产。可通过HAC和水的水解反应,生产铝氧烷。可在溶剂存在下,发生这一水解反应,或生产铝氧烷的其他反应。在溶剂内携带的铝氧烷然后可与其他催化剂组分结合,形成催化剂组合物,所述催化剂组合物可以是例如承载的催化剂组合物。在水解反应或其它反应中生产的铝氧烷在与其他催化剂组分结合之前可以不需要浓缩。然后可将所述催化剂组合物与溶剂分离,和溶剂可作为进料循环以进一步用于制备额外的铝氧烷。溶剂也可携带来自水解反应的一定量未反应的HAC,使得未反应的HAC可以与溶剂一起循环。
一般地,铝氧烷是可用于提高催化剂低聚或聚合不饱和单体例如烯烃的能力的化合物。应当理解,可以活化催化剂,以用于按照允许配位或阳离子低聚和/或聚合有效的任何方式进行的低聚和/或聚合催化。例如,铝氧烷可活化催化剂化合物,得到具有空配位点的化合物,所述空配位点将例如配位、插入和聚合不饱和单体,例如烯烃。铝氧烷可包括直链,环状,笼状或聚合的结构。可尤其适合于在烯烃聚合催化剂中使用的铝氧烷包括例如含有-Al(R)-O亚单元的低聚化合物,其中R可以是烷基。在一些实施方案中,R可以是C1-C8烷基。铝氧烷可含有直链,环状,笼状和/或交联物质。铝氧烷的实例包括甲基铝氧烷("MAO"),改性的甲基铝氧烷("MMAO"),乙基铝氧烷和异丁基铝氧烷。MMAO通常可以更加可溶于脂族溶剂且在储存中更加稳定。为了改进MAO的溶解度,可包括高级烷基(例如,C2-C20烷基)。MMAO可含有例如基于铝,最多约20mol%由胺、醇、酯、磷酸和羧酸、硫醇、烷基和芳基二硅氧烷衍生的部分,以改进活性,溶解度和/或稳定性。
可通过水解HAC,生产铝氧烷。可使用能与水反应生产铝氧烷的任何HAC或HAC的混合物。HAC的实例包括烷基铝,三芳基铝,混合的烷基芳基铝,烷基氢化铝,和类似物。HAC可包括烷基铝化合物,例如三烷基铝化合物,所述三烷基铝化合物可包括三甲基铝,三乙基铝,三异丁基铝,三正己基铝,三辛基铝和类似物,三烷基铝化合物包括C1-C4烷基铝化合物。在美国专利No.5,606,087中描述了借助水解反应生产铝氧烷的实例技术。
可在溶剂存在下发生HAC的水解反应。溶剂的沸点可以在约60℃以上。合适的溶剂的实例包括脂族和芳族烃,例如甲苯,二甲苯,苯和/或己烷。
可将纯的水或者在例如溶剂中分散的水加入到反应中。用于水解反应的反应物的比例可以是约0.5mol-约8.0mol HAC/mol水。例如,反应物的比例可以是从最小约0.5,1.0,2.0,3.0,4.0,5.0,6.0或7.0到最大1.0,2.0,3.0,4.0,5.0,6.0,7.0或8.0mol HAC/mol水。该比例可以是约1.3-约6.0,或约2.0-约4.0mol HAC/mol水。
HAC的水解反应的反应温度可以是约-70℃到约100℃,或约-50℃到约50℃,或约-20℃到约20℃。生产铝氧烷的水解反应可以是连续或间歇的,这视特定应用的需求。在铝氧烷的生产为间歇的情况下,实施方案可包括中间储存产物铝氧烷和循环的溶剂。在一些实施方案中,铝氧烷的生产可被整合到催化剂生产的连续流工艺中。
可尤其通过调节反应物进料速率和/或产物除去速率,控制在溶剂内铝氧烷的浓度。在溶剂内铝氧烷的浓度可以是约2%-约40wt%。例如,在溶剂内铝氧烷的浓度可以是从最小约2%,5%,10%,15%,20%,25%,30%或35%到最大约5%,10%,15%,20%,25%,30%,35%或40wt%。在一些实施方案中,在溶剂内铝氧烷的浓度可以是约20%-约30wt%。在溶剂内铝氧烷的浓度也可以是小于约10wt%,或范围为约2%-约10wt%。未反应的HAC在溶剂内的浓度可以变化,和在一些实施方案中,范围可以是约1%-约5wt%。
可从这一水解反应中移除在含有未反应的HAC的溶剂内的产物铝氧烷,并与催化剂组分结合,形成含催化剂组合物的催化剂原料。可使用的催化剂组分的非限制性实例包括茂金属催化剂,常规催化剂例如齐格勒-纳塔催化剂和菲利普斯-型铬催化剂,和含第15族的催化剂。还考虑诸如下述催化剂:AlCl3,钴,铁和钯催化剂。除了催化剂组分以外,也可结合铝氧烷与载体和/或连续性添加剂。合适的载体的非限制性实例包括无机或有机载体材料,它可以是例如多孔载体材料。以下更加详细地描述了合适的催化剂组分,载体和连续性添加剂的实例。
可使铝氧烷和催化剂组分接触至少约0.1分钟。在一些实施方案中,可使铝氧烷和催化剂组分接触0.1分钟至10,000分钟,或者约1分钟至1440分钟,或约5分钟至240分钟。可在铝氧烷约10,000:1到约0.5:1的铝氧烷中的铝与催化剂中的金属的摩尔比下或者在约500:1到约10:1的摩尔比下或者在约400:1到约20:1的摩尔比下或者在约300:1到约30:1的摩尔比下存在。
在铝氧烷与催化剂组分结合形成含催化剂组合物的催化剂原料之后,实施方案可包括将催化剂组合物与剩余的催化剂原料(其中包括例如溶剂和未反应的HAC)分离。可使用分离或分开所形成的催化剂组合物的任何合适的技术。例如,可通过除去更加挥发性的组分(其中包括例如溶剂和未反应的HAC)干燥催化剂原料,形成粉末。可通过任何合适的技术干燥催化剂原料,其中包括例如加热、真空、在间歇工艺中的加热和真空、或者喷雾干燥,以除去液体。在一些实施方案中,催化剂组合物可包括例如在载体上或其内沉积的催化剂络合物,所述催化剂络合物可吸附或吸收在载体内或其上。在一些实施方案中,粉末可以是自由流动的。从催化剂组合物中除去的溶剂和未反应的HAC的气态混合物可被冷凝,收集并循环以再用于生产铝氧烷。
在特别的实施方案中,一旦使铝氧烷和催化剂组分混合/反应,则可喷雾干燥催化剂原料(其中包括例如铝氧烷,催化剂,载体和/或在溶剂内的未反应的HAC),其中可通过与炽热的氮气或其他惰性气体物流接触,快速干燥催化剂原料的微细雾滴。在一些实施方案中,炽热的氮气在雾化器处遇到催化剂原料,所述雾化器连续地产生液滴物流。在分离器例如旋分分离器内干燥的催化剂颗粒从该工艺中被诱捕出来,其中所述分离器可将所形成的固体与氮气、溶剂和挥发性组分(例如未反应的HAC)的气态混合物分离。该气态混合物可被输送到冷凝器中,在此可例如通过与逆流的冷凝柱在低温例如约-5℃下接触,将溶剂、未反应的HAC、其他有机组分和催化剂微粒从气态氮相中冷凝出来。含有基本上所有氮气的冷的气态物流可被再加热并循环回到雾化器中以用于喷雾干燥额外的催化剂原料。所收集的液体可被循环返回以用于制备额外的铝氧烷。
现回到附图,将结合图1-5描述将铝氧烷的生产整合到催化剂组合物生产中的例举的实施方案。应当理解,在图1-5中所示的具体布局仅仅是例举,在保持所公开的实施方案的范围与精神的同时,可对所示的实施方案作出改性。
图1阐述了根据本文公开的实施方案的催化剂生产系统5。正如所示的,所述催化剂生产系统5可包括铝氧烷生产单元10,催化剂混合单元15,干燥单元20,和蒸汽冷凝单元25。循环物流30可被进料到铝氧烷生产单元10内的反应器环管35中。循环物流30通常可包括溶剂和HAC。水流40和HAC物流45也可被进料到反应器环管35中。在一些实施方案中,循环物流30,水流40,和HAC物流45,或者一种或多种这些物流,可连续地注入到管路混合器的入口内部(未示出)。管路混合器可例如提供均相反应区。另外,一种或多种这些物流可在不同点处注入到反应器环管35内。
在反应器环管35中,水和HAC可反应,形成含烷烃(例如,甲烷),产物铝氧烷和未反应的HAC的反应混合物。所述反应混合物可在反应器环管35内循环到脱气罐50中,在此在水解反应中形成的副产物甲烷可借助例如气体物流55除去。组成溶剂物流60也可添加到铝氧烷生产单元10中。正如所示的,组成溶剂物流60可加入到脱气罐50中,以补偿与气体物流55和例如在干燥的催化剂组合物90中一起损失的溶剂。可使用泵65在反应器环管35内循环所述反应混合物。所述反应混合物可流经例如冷却器70,以维持水解反应在选择的温度范围内。正如所示的,一部分所述反应混合物可绕反应器环管35泵送。泵送的一部分所述反应混合物可被进料到管路混合器的入口内(未示出)。另外,在含有一些未反应的HAC的溶剂内的含产物铝氧烷的产物物流75可从反应器环管35中引出。
可从反应器环管35中引出产物物流75,并在催化剂混合单元15内与额外的催化剂组分80混合,形成催化剂原料85。额外的催化剂组分80可包括例如催化剂组分和/或载体,和/或连续性添加剂。产物物流75可包括与一些未反应的HAC一起的在溶剂内的铝氧烷。铝氧烷和催化剂组分可反应或者结合,形成催化剂组合物。可使用干燥单元20,将催化剂组合物与更大挥发性的组分例如溶剂和未反应的HAC分离。干燥单元20可包括加热,抽真空,和/或喷雾干燥催化剂原料85。在干燥单元20中,干燥的催化剂组合物90可例如以粉末形式收集。含溶剂和其他挥发物(例如未反应的HAC)的气态混合物95也可从干燥单元20中除去。在喷雾干燥实施方案中,气态混合物95可进一步包括氮气,它可在喷雾干燥催化剂原料85中使用。冷凝单元25可用于冷凝溶剂与循环到铝氧烷生产单元10中的含溶剂和未反应的HAC的循环物流30。氮气(如果有的话)也可与溶剂在冷凝单元25中分离以再用于喷雾干燥中。正如所示的,溶剂废物流26也可从冷凝单元25中除去。考虑实施方案可包括从体系5中借助溶剂废物流26除去至少一部分溶剂或其他液体且不循环到铝氧烷生产单元10中。
现参考图2,阐述了催化剂生产系统5的另一实施方案,其中铝氧烷生产单元10不包括泵送所述反应混合物。在不受到理论束缚的情况下,可能不需要泵送,因为在产物物流75内的铝氧烷可能不被浓缩和可在小于约10wt%铝氧烷的浓度下使用。正如所示的,含溶剂和HAC的循环物流30可被循环并与水流40和HAC物流45结合,形成反应物流100。在反应物流100中,水和HAC可反应,形成含溶剂、产物铝氧烷和未反应的HAC的反应混合物。可使用脱气罐50,借助气体物流55,从反应物流100中除去副产物甲烷。组成溶剂物流60也可加入到铝氧烷生产单元10中。正如所示的,组成溶剂物流60可加入到循环物流30中。在含有未反应的HAC的溶剂内的含产物铝氧烷的产物物流75可被进料到催化剂混合单元15中,并与额外的催化剂组分80混合,形成催化剂原料85。铝氧烷和催化剂组分可反应或结合,形成催化剂组合物。可使用干燥单元20,将催化剂组合物与催化剂原料85内的更大挥发性的组分(例如溶剂和未反应的HAC)分离。在干燥单元20中,可例如以粉末形式收集干燥的催化剂组合物90。含溶剂和其他挥发物(例如,未反应的HAC)的气态混合物95也可从干燥单元20中除去。可使用冷凝单元25冷凝溶剂与循环到铝氧烷生产单元10中的含溶剂和未反应的HAC的循环物流30。溶剂废物流26也可从冷凝单元25中除去。
现参考图3,示出了催化剂生产系统5的另一实施方案,其中在铝氧烷生产单元10之前,添加载体材料105。在不束缚于理论的情况下,可通过在铝氧烷生产单元10之前引入载体材料105,改进铝氧烷在载体材料105上的分布。在一些实施方案中,载体材料105可以是湿的载体材料,例如具有一些水含量的湿氧化硅,另外,由于存在载体材料105,也可减少在铝氧烷生产单元10内来自水解反应的升温。正如所示的,含溶剂和HAC的循环物流30可以被循环并与载体材料105在载体混合单元110内结合。正如所示的,组成溶剂物流60也可加入到载体混合单元110中。来自载体混合单元110的载体/循环混合物112可被进料到铝氧烷生产单元10中,并与水流40和HAC物流45结合,形成反应物流100。所有或一部分HAC物流45也可被进料到载体混合单元110中。也可在添加载体材料105之前或者就在额外的催化剂组分80的上游,引入一些或所有水流40。在反应物流100中,水和HAC可反应,形成含溶剂、产物铝氧烷和未反应的HAC的反应混合物。可使用脱气罐50,借助气体物流55,从反应物流100中除去副产物甲烷。在含有未反应的HAC的溶剂内的含产物铝氧烷的产物物流75可被进料到催化剂混合单元15中,并与额外的催化剂组分80混合,形成催化剂原料85。铝氧烷和催化剂组分可反应或者结合,形成催化剂组合物。可使用干燥单元20,将催化剂组合物与催化剂原料85内的更大挥发性的组分(例如溶剂和未反应的HAC)分离。在干燥单元20中,可例如以粉末形式收集干燥的催化剂组合物90。含溶剂和其他挥发物(例如,未反应的HAC)的气态混合物95也可从干燥单元20中除去。可使用冷凝单元25冷凝溶剂与循环到铝氧烷生产单元10中的含溶剂和未反应的HAC的循环物流30。溶剂废物流26也可从冷凝单元25中除去。
现参考图4,示出了催化剂生产系统5的又一实施方案。在所示的实施方案中,已经在铝氧烷生产单元10中结合了图1-3的催化剂混合单元15和脱气罐50。在一些实施方案中,图4中的催化剂生产系统5内的铝氧烷生产单元10可在间歇模式下操作,以生产铝氧烷。在一个特别的实施方案中,具有HAC的循环的溶剂可借助管线115进料到铝氧烷生产单元10中。循环的溶剂可借助泵125从循环缓冲容器120进料。正如所示的,组成溶剂物流60可添加到循环缓冲容器120中。
可在铝氧烷生产单元10内,循环溶剂在反应器环管35中循环。在一些实施方案中,载体材料(未示出)现可引入到反应器环管35中。在不束缚于理论的情况下,引入载体材料可有助于吸收水解反应的热量,并且也可影响铝氧烷在载体材料上的整合。也可使用冷却夹套(未示出),除去反应热。为了生产产物铝氧烷,水流40和HAC物流45也可进料到反应器环管35中。在反应器环管35中,水和HAC可反应,形成含溶剂、产物铝氧烷和未反应的HAC的反应混合物。在反应器环管35内的脱气/催化剂混合罐130可借助气体物流55从所述反应混合物中除去副产物甲烷,所述甲烷可例如送去燃烧(flare)。可使用泵65在反应器环管35内循环所述反应混合物。
然后可终止水流40和HAC物流45的注入,然后可引入额外的催化剂组分80到例如脱气/催化剂混合罐130内。额外的催化剂组分80可包括例如催化剂组分,载体和/或连续性添加剂。可使用例如在脱气/催化剂混合罐130上的加热夹套135来增加体系温度。所生产的铝氧烷和催化剂组分可反应或结合,形成催化剂组合物。
含催化剂组合物、溶剂和未反应的HAC的催化剂原料85然后可从铝氧烷生产单元10中移除并进料到可包括例如加热夹套145的缓冲容器140中。可使用泵150,借助管线155,从催化剂缓冲容器140递送含催化剂组合物、溶剂和未反应的HAC的物流155到干燥单元20中。干燥单元20可被整合到脱气/催化剂混合罐130内。可使用干燥单元20,将催化剂组合物与更大挥发性的组分(例如溶剂和未反应的HAC)分离。在干燥单元20中,可例如以粉末形式收集干燥的催化剂组合物90。含溶剂和其他挥发物(例如未反应的HAC)的气态混合物95也可从干燥单元20中除去。可使用冷凝单元25冷凝溶剂与循环到循环缓冲容器120中的含溶剂和未反应的HAC的循环物流30。溶剂废物流26也可从冷凝单元25中除去。
现参考图5,示出了催化剂生产系统5的另一实施方案。在所示的实施方案中,具有HAC的循环溶剂可借助管线115从循环缓冲容器120进料到铝氧烷生产单元10内。具有HAC的循环溶剂,管线115,也可进料到脱气/混合罐160中(现在示出的实施方案)。正如所示的,可添加组成溶剂物流60到循环缓冲容器120中。循环溶剂可在铝氧烷生产单元10内的反应器环管35中循环。为了生产产物铝氧烷,也可将水流40和HAC物流45进料到反应器环管35中。在反应器环管35中,水和HAC可反应,形成含溶剂、产物铝氧烷和未反应的HAC的反应混合物。反应器环管35内的脱气/载体混合罐160可借助气体物流55从所述反应混合物中除去副产物甲烷,所述甲烷可例如被送去燃烧。脱气/载体混合罐160可包括用于控温的夹套165,它可以是例如加热或冷却夹套。可使用泵65以用于在反应器环管35内循环所述反应混合物。在一些实施方案中,载体材料105也可被引入到反应器环管35内。在不束缚于理论的情况下,引入载体材料105可辅助吸收水解反应的热量,且也可影响铝氧烷整合到载体材料上。在一些实施方案中,载体材料105可以是湿的载体材料,例如具有一定水含量的湿氧化硅。正如所示的,可将载体材料105从载体缓冲料斗170引入到脱气/载体混合罐160内。正如所示的,一部分所述反应混合物可绕反应器环管35泵送。另外,在含有一些未反应的HAC和载体材料的溶剂内的含产物铝氧烷的产物物流75可从反应器环管35中引出。
正如所示的,额外的催化剂组分80可进料到催化剂组分混合罐175内。来自循环缓冲罐120的循环溶剂的侧物流180(其中包括例如一些未反应的HAC)也可进料到催化剂组分混合罐175中。来自侧物流180的含循环溶剂的催化剂组分185可从催化剂组分混合罐175中引出并与产物物流75结合。正如所示的,可将催化剂组分185和产物物流75引入到例如管路混合器195的入口内,在此它们结合形成催化剂原料85。可使用泵190,递送催化剂组分185到管路混合器195中。铝氧烷和催化剂组分可反应或结合,形成催化剂组合物。可使用干燥单元20,将催化剂组合物与催化剂原料85内的更大挥发性组分(例如溶剂和未反应的HAC)分离。在干燥单元20中,可例如以粉末形式收集干燥的催化剂组合物90。含溶剂和其他挥发物(例如,未反应的HAC)的气态混合物95也可从干燥单元20中除去。可使用冷凝单元25冷凝溶剂和借助泵190循环到铝氧烷生产单元10中的含溶剂与未反应的HAC的循环物流30。也可从冷凝单元25中除去溶剂废物流26。
催化剂组分
可结合催化剂组分与铝氧烷。可使用的催化剂组分的非限制性实例包括茂金属催化剂,常规催化剂,例如齐格勒-纳塔催化剂和菲利普斯-型铬催化剂,和含第15族的催化剂。还考虑诸如AlCl3,钴,铁和钯催化剂之类的催化剂。本文中所使用的术语“催化剂组分”与术语“催化剂”可互换使用,且包括能增加化学反应(例如聚合或低聚一种或多种烯烃)的速率的任何化合物或组分,或化合物和组分的组合。在一些实施方案中,催化剂组分可以是单位点催化剂。
茂金属催化剂
合适的催化剂组分可包括茂金属催化剂。茂金属或茂金属-型催化剂化合物通常含有含环戊二烯基Cp或环戊二烯基-型结构或其他类似官能结构例如戊二烯、环辛四烯基和酰亚胺的一种或多种配体。本领域的技术人员要理解,本文提到茂金属催化剂化合物和/或体系也可以是指茂金属-型催化剂化合物和/或组合物。本文中所使用的催化剂组合物是指含催化剂化合物和助催化剂或活化剂的结合物。典型的茂金属化合物通常被描述为含有一种或多种配体和键合到至少一个金属原子上的一个或多个离去基。对于本文的目的来说,术语“离去基”可以指键合到催化剂组分的中心金属原子上的一个或多个化学部分,例如配体,它可通过活化剂或助催化剂从催化剂组分中夺取,从而产生对烯烃聚合或低聚具有活性的催化剂物质。在例如美国专利Nos.4,530,914,4,871,705,4,937,299,5,017,714,5,055,438,5,096,867,5,120,867,5,124,418,5,198,401,5,210,352,5,229,478,5,264,405,5,278,264,5,278,119,5,304,614,5,324,800,5,347,025,5,350,723,5,384,299,5,391,790,5,391,789,5,399,636,5,408,017,5,491,207,5,455,366,5,534,473,5,539,124,5,554,775,5,621,126,5,684,098,5,693,730,5,698,634,5,710,297,5,712,354,5,714,427,5,714,555,5,728,641,5,728,839,5,753,577,5,767,209,5,770,753和5,770,664中描述了这些茂金属催化剂化合物和催化剂组合物的实例。此外,欧洲公布,例如EP-A-0 591 756,EP-A-0 520 732,EP-A-0420 436,EP-B1 0 485 822,EP-B1 0 485 823,EP-A2-0 743 324和EP-B 1 0 518 092和PCT公布WO 91/04257,WO 92/00333,WO93/08221,WO 93/08199,WO 94/01471,WO 96/20233,WO 97/15582,WO 97/19959,WO 97/46567,WO 98/01455,WO 98/06759和WO 98/011144的公开内容描述了典型的茂金属催化剂化合物和催化剂组合物。
Cp配体通常是一个或多个开环(open)、脂族环或稠合环或环体系或其组合。至少一部分Cp配体可包括π-键合的体系,例如环烷二烯基配体和杂环类似物。环或环体系典型地包括选自第13-16族原子中的原子,和在一些实施方案中,构成Cp配体的原子选自碳,氮,氧,硅,硫,磷,锗,硼,铝及其组合,其中碳构成环成员的至少50%。在一些实施方案中,Cp配体选自取代和未取代的环戊二烯基配体以及与环戊二烯基等叶的配体。这种配体的非限制性实例包括环戊二烯基,环戊烯并菲基,茚基,苯并亚萘基,芴基,八氢芴基,环辛四烯基,环戊烯并环十二碳烯(cyclopentacyclododecene),菲啶烯基(phenanthrindenyl),3,4-苯并芴基,9-苯基芴基,8-H-环戊[a]苊烯基,7-H-二苯并芴基,茚并[l,2-9]蒽烯,噻吩并茚基,噻吩并芴基,其氢化变体(例如,4,5,6,7-四氢茚基,或"H4Ind"),其取代变体(如以下更加详细地讨论的)及其杂环变体。
茂金属化合物中的金属原子"M"可选自第3至12族原子和镧系族原子;或者可以选自第3-10族原子;或者可以选自Sc,Ti,Zr,Hf,V,Nb,Ta,Mn,Re,Fe,Ru,Os,Co,Rh,Ir和Ni;或者可选自第4,5,和6族原子;或者可以是Ti,Zr或Hf原子;或者可以是Hf;或者可以是Zr。金属原子"M"的氧化态范围可以是从0到+7;或者可以是+1,+2,+3,+4或+5;或者可以是+2,+3或+4。键合到金属原子"M"上的基团使得在以下所述结构中的化合物是电中性的,除非另有说明。Cp配体与金属原子M形成至少一个化学键,以形成“茂金属催化剂组分”。Cp配体不同于键合到金属原子M上的离去基之处在于它们对取代/夺取反应不是高度敏感的。
茂金属催化剂组分可包括用结构(I)表示的化合物:
CpACpBMXn  (I)
其中M如上所述;每一X化学键合到M上;每一Cp基团化学键合到M上;和n为0或1-4的整数。在一些实施方案中,n为1或者2。
在结构(I)中,用CpA和CpB表示的配体可以是相同或不同的环戊二烯基配体或与环戊二烯基等叶的配体,它们中的任何一个或二者可含有杂原子,和它们中的任何一个或二者可被基团R取代。例如,CpA和CpB可以独立地选自环戊二烯基,茚基,四氢茚基,芴基和每一种的取代的衍生物。
在结构(I)中,每一CpA和CpB可独立地未取代或者被取代基R中的任何一个或组合取代。在结构(I)中使用的取代基R的非限制性实例包括氢基,烃基,低级烃基,取代烃基,杂烃基,烷基,低级烷基,取代烷基,杂烷基,链烯基,低级链烯基,取代链烯基,杂链烯基,炔基,低级炔基,取代炔基,杂炔基,烷氧基,低级烷氧基,芳氧基,羟基,烷基硫醇基,低级烷基硫醇基,芳基硫醇基,硫代氧基(thioxy),芳基,取代芳基,杂芳基,芳烷基,芳基亚烷基,烷芳基,烷基亚芳基,卤化物,卤代烷基,卤代烯基,卤代炔基,杂烷基,杂环,杂芳基,含杂原子的基团,甲硅烷基,硼烷基,膦基,膦,氨基,胺,环烷基,酰基,芳酰基,烷基硫醇,二烷基胺,烷基酰胺基,烷氧基羰基,芳氧基羰基,氨基甲酰基,烷基-和二烷基-氨基甲酰基,酰氧基,酰基氨基,芳酰基氨基,及其组合。
与结构(I)有关的烷基取代基R的更特别的非限制性实例包括甲基,乙基,丙基,丁基,戊基,己基,环戊基,环己基,苄基,苯基,甲基苯基,和叔丁基苯基及其类似基团,其中包括所有它们的异构体,例如叔丁基,异丙基和类似基团。其他可能的基团包括取代烷基和芳基,例如氟甲基,氟乙基,二氟乙基,碘代丙基,溴己基,氯苄基和烃基取代的有机准金属基团,其中包括三甲基甲硅烷基,三甲基甲锗烷基,甲基二乙基甲硅烷基和类似基团;和卤代烃基取代的有机准金属基团,其中包括三(三氟甲基)甲硅烷基,甲基双(二氟甲基)甲硅烷基,溴甲基二甲基甲锗烷基和类似基团;和二取代的硼基,其中包括例如二甲基硼;和二取代的第15族的基团,其中包括二甲基胺,二甲基膦,二苯基胺,甲基苯基膦,第16族的基团,其中包括甲氧基,乙氧基,丙氧基,苯氧基,甲基硫和乙基硫。其他取代基R包括烯烃,例如但不限于烯键式不饱和取代基,其中包括乙烯基封端的配体,例如3-丁烯基,2-丙烯基,5-己烯基和类似基团。在一些实施方案中,至少两个R基(例如两个相邻的R基)连接形成具有3-30个选自碳,氮,氧,磷,硅,锗,铝,硼及其组合中的原子的环结构。此外,取代基R(例如1-丁烷基)可形成与元素M结合的化学键。
在以上结构(I)和以下(II)中的每一X独立地选自例如卤离子,氢化物,烃基,低级烃基,取代烃基,杂烃基,烷基,低级烷基,取代烷基,杂烷基,链烯基,低级链烯基,取代链烯基,杂链烯基,炔基,低级炔基,取代炔基,杂炔基,烷氧基,低级烷氧基,芳氧基,羟基,烷基硫醇基,低级烷基硫醇基,芳基硫醇基,硫代氧基(thioxy),芳基,取代芳基,杂芳基,芳烷基,芳基亚烷基,烷芳基,烷基亚芳基,卤化物,卤代烷基,卤代烯基,卤代炔基,杂烷基,杂环,杂芳基,含杂原子的基团,甲硅烷基,硼烷基,膦基,膦,氨基,胺,环烷基,酰基,芳酰基,烷基硫醇,二烷基胺,烷基酰胺基,烷氧基羰基,芳氧基羰基,氨基甲酰基,烷基-和二烷基-氨基甲酰基,酰氧基,酰基氨基,芳酰基氨基,及其组合。在一些实施方案中,X是C1-C12烷基,C2-C12链烯基,C6-C12芳基,C7-C20烷芳基,C1-C12烷氧基,C6-C16芳氧基,C7-C18烷基芳氧基,C1-C12氟烷基,C6-C12氟芳基,或C1-C12含杂原子的烃,及其取代衍生物。X可选自氢化物,卤离子,C1-C6烷基,C2-C6链烯基,C7-C18烷芳基,C1-C,6烷氧基,C6-C14芳氧基,C7-C16烷基芳氧基,C1-C6烷基羧酸酯,C1-C6氟化烷基羧酸酯,C6-C12芳基羧酸酯,C7-C18烷基芳基羧酸酯,C1-C6氟烷基,C2-C6氟烯基,或C7-C18氟烷基芳基;或者X可选自氢化物,氯化物,氟化物,甲基,苯基,苯氧基,苄氧基,甲苯基,氟甲基和氟苯基;或X可选自C1-C12烷基,C2-C12链烯基,C6-C12芳基,C7-C20烷芳基,取代的C1-C12烷基,取代的C6-C12芳基,取代的C7-C20烷芳基,和C1-C12含杂原子的烷基,C1-C12含杂原子的芳基,C1-C12含杂原子的烷芳基;或者X可选自氯化物,氟化物,C1-C6烷基,C2-C6链烯基,C7-C18烷芳基,卤代C1-C6烷基,卤代C2-C6链烯基,和卤代C7-C18烷芳基;或者X可选自氟化物,甲基,乙基,丙基,苯基,甲基苯基,二甲基苯基,三甲基苯基,氟甲基(单-,二-和三氟甲基),和氟苯基(单-,二-,三-,四-和五氟苯基)。在一些实施方案中,至少一个X是卤代芳氧基或其衍生物。例如,至少一个X可以是五氟苯氧基。
茂金属催化剂组分可包括结构(I)的那些茂金属,其中CpA和CpB通过至少一个桥基(A)桥连到彼此上使得该结构用结构(II)表示:
CpA(A)CpBMXn  (II)
用结构(II)表示的这些桥连的化合物被称为“桥连茂金属”。在结构(II)中,CpA,CpB,M,X和n如以上针对结构(I)定义;和其中每一Cp配体化学键合到M上,和(A)化学键合到每一Cp上。桥基(A)的非限制性实例包括二价烷基,二价低级烷基,二价取代烷基,二价杂烷基,二价链烯基,二价低级链烯基,二价取代链烯基,二价杂链烯基,二价炔基,二价低级炔基,二价取代炔基,二价杂炔基,二价烷氧基,二价低级烷氧基,二价芳氧基,二价烷基硫醇基,二价低级烷基硫醇基,二价芳基硫醇基,二价芳基,二价取代芳基,二价杂芳基,二价芳烷基,二价芳基亚烷基,二价烷芳基,二价烷基亚芳基,二价卤代烷基,二价卤代烯基,二价卤代炔基,二价杂烷基,二价杂环,二价杂芳基,二价含杂原子的基团,二价烃基,二价低级烃基,二价取代烃基,二价杂烃基,二价甲硅烷基,二价硼烷基,二价膦基,二价膦,二价氨基,二价胺,二价醚和二价硫醚。桥基A的额外的非限制性实例包括含有至少一个第13-16族原子的二价烃基,所述第13-16族原子例如但不限于至少一个碳,氧,氮,硅,铝,硼,锗和锡原子及其组合;其中杂原子也可以是C1-C12烷基或芳基取代的,以满足中性价态。桥基(A)也可含有以上针对结构(I)定义的取代基R,其中包括卤素基团和离子。桥基(A)的更特别的非限制性实例用下述表示:C1-C6亚烷基,取代的C1-C6亚烷基,氧,硫,R'2C=,R'2Si=,-Si(R')2Si(R'2)-,R'2Ge=,R'P=(其中"="表示两个化学键),其中R'独立地选自氢化物,烃基,取代烃基,卤代烃基,取代的卤代烃基,烃基取代的有机准金属,卤代烃基取代的有机准金属,二取代的硼,二取代的第15族原子,取代的第16族原子和卤素基团;和其中两个或更多个R'可连接,形成环或环体系。在一些实施方案中,结构(II)的桥连的茂金属催化剂组分具有两个或更多个桥基(A)。
在结构(II)中,桥基(A)的其他非限制性实例包括亚甲基,亚乙基,偏亚乙基,亚丙基,亚异丙基,二苯基亚甲基,1,2-二甲基亚乙基,1,2-二苯基亚乙基,1,1,2,2-四甲基亚乙基,二甲基甲硅烷基,二乙基甲硅烷基,甲基-乙基甲硅烷基,三氟甲基丁基甲硅烷基,双(三氟甲基)甲硅烷基,二(正丁基)甲硅烷基,二(正丙基)甲硅烷基,二(异丙基)甲硅烷基,二(正己基)甲硅烷基,二环己基甲硅烷基,二苯基甲硅烷基,环己基苯基甲硅烷基,叔丁基环己基甲硅烷基,二(叔丁基苯基)甲硅烷基,二(对甲苯基)甲硅烷基和其中Si原子被Ge或C原子取代的相应的部分;二甲基甲硅烷基,二乙基甲硅烷基,二甲基甲锗烷基,和二乙基甲锗烷基。
在一些实施方案中,在结构(II)中桥基(A)也可以是含4-10个环成员或5-7个环成员的环状。环成员可以选自以上提及的元素,或者B,C,Si,Ge,N和O中的一个或多个。可作为桥基部分存在或者作为一部分桥基部分的环结构的非限制性实例是环亚丁基,环亚戊基,环亚己基,环亚庚基,环亚辛基和其中一个或两个碳原子被Si,Ge,N和O中的至少一个(尤其Si和Ge)取代的相应环。在环和Cp基之间的键合排列可以是或者顺式-,反式-或其组合。
环状桥基(A)可以是饱和或不饱和的和/或携带一个或多个取代基,和/或稠合到一个或多个其他环结构上。若存在的话,则一个或多个取代基可以是烃基(例如,烷基,例如甲基)或卤素(例如,F,Cl)。上述环状桥连部分可任选地稠合到其上的一个或多个Cp基可以是饱和或不饱和的且选自具有4-10,更特别地5,6或7个环成员(在特别的实施方案中,其选自C,N,O和S)的那些,例如环戊基,环己基和苯基。而且,这些环结构本身可稠合,例如在萘基的情况下。而且,这些(任选地稠合的)环结构可携带一个或多个取代基。这些取代基的示意性的非限制性实例是烃基(尤其是烷基)和卤素原子。
还可考虑,茂金属催化剂可包括它们的结构或光学或对映异构体(内消旋和外消旋异构体)及其混合物。在一些实施方案中,茂金属化合物可以是手性和/或桥连的茂金属催化剂化合物。进一步地,本文中所使用的具有外消旋和/或内消旋异构体的单一桥连的不对称取代的茂金属催化剂组分本身不构成至少两种不同的桥连茂金属催化剂组分。
常规的催化剂
常规的催化剂是本领域已知的常规的齐格勒-纳塔催化剂和菲利普斯-型铬催化剂。常规的齐格勒-纳塔催化剂是本领域熟知的那些常规类型的过渡金属催化剂。常规类型的过渡金属催化剂的实例公开于美国专利Nos.4,115,639,4,077,904,4,482,687,4,564,605,4,721,763,4,879,359和4,960,741中。可使用的常规类型的过渡金属催化剂化合物包括但不限于元素周期表中第III-VIII族的过渡金属化合物。在这一部分中提到元素周期表是指由InternationalUnion of Pure and Applied Chemistry,Inc.,2004出版并拥有版权的元素周期表。此外,任何提到的一个或多个族应当是使用对族编号的IUPAC体系在这一元素周期表中反映的一个或多个族。
这些常规类型的过渡金属催化剂可用化学式MRX表示,其中M是第IIIB-VIII族和优选第IVB族的金属,更优选钛;R是卤素或烃氧基;和x是金属M的价态。R的非限制性实例可包括烷氧基,苯氧基,溴化物,氯化物和氟化物。其中M是Ti的常规类型的过渡金属催化剂可包括但不限于TiCl4,TiBr4,Ti(OC2H5)3Cl,Ti(OC2H5)Cl3,Ti(OC4H9)3Cl,Ti(OC3H7)2Cl2,Ti(OC2H5)2Br2,TiCl3.l/3AlCl3和Ti(OC12H25)Cl3。其他合适的催化剂描述于美国专利Nos.4,302,565和4,302,566和英国专利申请2,105,355中。
适合于使用的常规类型的铬催化剂化合物(常常被称为菲利普斯-型催化剂)可包括CrO3,二茂铬,铬酸甲硅烷酯,铬酰氯(CrO2Cl2),2-乙基-己酸铬,乙酰丙酮化铬(Cr(AcAc)3),和类似物。在美国专利Nos.3,242,099和3,231,550中公开了非限制性实例。
适合于使用的仍然其他常规类型的过渡金属催化剂化合物和催化剂组合物包括在美国专利Nos.4,124,532,4,302,565,4,302,566和5,763,723和EP公布EP-A2 0 416 815和EP-A10 420 436中公开的那些。
用于以上所述的常规类型的过渡金属催化剂化合物的常规类型的助催化剂化合物可以用化学式M3M4 vX2 cR3 b-c表示,其中M3是元素周期表中第IA,IIA,IIB和IIIA族的金属;M4是元素周期表中第IA族的金属;v是数值0-1;每一X2是任何卤素;c是数值0-3;每一R3是单价烃基或氢;b是数值1-4;和其中b-c是至少1。用于以上所述的常规类型的过渡金属催化剂的其他常规类型的有机金属助催化剂化合物的化学式为M3R3 k,其中M3是第IA,IIA,IIB或IIIA族金属,例如锂,钠,铍,钡,硼,铝,锌,镉和镓;k等于1,2或3,这取决于M3的价态,该价态本身又通常取决于M3所属的特定的族;和每一R3可以是任何单价烃基。
含第15族原子和金属的催化剂
在一些实施方案中,“含第15族原子和金属的催化剂”或缩写“含第15族的”催化剂可以单独或者与茂金属或其他烯烃聚合催化剂一起使用。一般地,含第15族的催化剂组分可包括第3-12族金属原子的络合物,其中该金属原子是2-8配位,这样的一个或多个配位部分包括至少两个第15族的原子,和最多四个第15族的原子。在一个实施方案中,含第15族的催化剂组分是第4族金属和1-4个配体的络合物,使得第4族金属至少2配位,这样的一个或多个配位部分包括至少两个氮。代表性含第15族的化合物例如公开于WO 99/01460,EPAl 0 893 454,美国专利No.5,318,935,U.S.Pat.No.5,889,128,美国专利No.6,333,389 B2和美国专利No.6,271,325 Bl中。
在一些实施方案中,含第15族的催化剂组分可包括第4族的亚氨基-苯酚络合物,第4族的双(酰胺)络合物,和第4族的吡啶基-酰胺络合物,它们在一定程度上对烯烃聚合具有活性。在一个可能的实施方案中,含第15族的催化剂组分可包括双酰胺化合物,例如[(2,3,4,5,6Me5C6)NCH2CH2]2NHZrBz2
混合催化剂
在一些实施方案中,可使用混合催化剂。混合催化剂包括两种或更多种催化剂组分的组合。在一个实施方案中,一种或多种茂金属催化剂或催化剂组合物可与一种或多种常规类型的催化剂或催化剂组合物结合。混合催化剂和催化剂体系的非限制性实例公开于美国专利Nos.4,159,965,4,325,837,4,701,432,5,124,418,5,077,255,5,183,867,5,391,660,5,395,810,5,691,264,5,723,399和5,767,031和PCT公布WO 96/23010中。进一步考虑可结合两种或更多种常规类型的过渡金属催化剂与一种或多种常规类型的助催化剂。混合的常规类型的过渡金属催化剂的非限制性实例描述于例如美国专利Nos.4,154,701,4,210,559,4,263,422,4,672,096,4,918,038,5,198,400,5,237,025,5,408,015和5,420,090中。
承载的催化剂
在一些实施方案中,催化剂可以被承载。例如,催化剂组合物中的每一组分(其中包括例如催化剂和铝氧烷)可承载在载体上。本文中所使用的术语“承载的”是指在载体上或其内沉积、接触、气化、吸收或吸附的一种或多种化合物。对于本说明书的目的来说,术语“载体”可互换使用,且是任何载体材料,例如多孔载体材料,其中包括无机或有机载体材料。
合适的载体的非限制性实例包括含第2,3,4,5,13和14族的氧化物和氯化物的化合物。合适的载体可包括例如氧化硅,氧化镁,氧化钛,氧化锆,蒙脱土,页硅酸盐,氧化铝,氧化硅-氧化铝,氧化硅-铬,氧化硅-氧化钛,氯化镁,石墨,氧化镁,氧化钛,氧化锆,蒙脱土,页硅酸盐,和类似物。载体的组合也可以是合适的,其中包括例如氧化硅-铬,氧化硅-氧化铝,氧化硅-氧化钛,和类似物。在一个实施方案中,热解硅石是合适的载体。
载体的平均粒度范围可以是约0.1-约90μm,或约1-约40μm,或约5-约40μm。
载体(例如无机氧化物)的表面积范围可以是约10-约700m2/g,孔体积范围为约0.1-约4.0cc/g,和平均粒度范围为约1-约500μm。在一些实施方案中,载体的表面积范围可以是约50-约500m2/g,孔体积范围为约0.5-约3.5cc/g,和平均粒度范围为约10-约200μm。在一些实施方案中,载体的表面积范围可以是约100-约400m2/g,孔体积范围为约0.8-约3.0cc/g,和平均粒度范围为约5-约100μm。在一些实施方案中,载体的平均孔度可以是约1-约50μm。在一些实施方案中,载体的平均孔度范围可以是约10-约1000埃,约50-约500埃,或约75-约350埃。
可将催化剂组分与活化剂一起承载在相同或独立的载体上,或者可使用未承载形式的活化剂,或者可将活化剂承载在不同于承载的催化剂组分的载体上,或其任何组合。
如前所述,可使用喷雾干燥用于结合催化剂组分与一种或多种载体。与其他催化剂制备技术相比,喷雾干燥催化剂或催化剂组合物可导致具有增加的催化剂生产率的催化剂或催化剂组合物。喷雾干燥催化剂或催化剂组合物的例举技术例如描述于美国专利Nos.5,648,310;5,674,795;和5,672,669,和EP0668295 Bl中。
可结合催化剂和/或活化剂与粒状载体材料,然后例如喷雾干燥,形成自由流动的粉末。作为实例,催化剂和任选地活化剂可置于溶液内,从而允许它们反应,然后添加填料材料,例如氧化硅或CabosilTM,然后强制该溶液在高压下经过喷嘴。可在表面上喷洒该溶液,或者喷洒该溶液使得液滴在半空中干燥。在一些实施方案中,可在甲苯或其它合适的溶剂内分散填料材料(例如,氧化硅),然后在活化剂溶液内搅拌,然后在催化剂组分内搅拌。典型的淤浆浓度例如为约5-8wt%。在温和的搅拌或手动摇动的情况下,这一配制剂可作为浆液搁置长达30分钟,以在喷雾干燥之前保持为悬浮液。在一些实施方案中,干燥的材料的组成可以是约40-50wt%活化剂(例如铝氧烷),约50-60wt%填料材料(例如,Si02),和约2wt%催化剂组分。
在一些实施方案中,可在最后的步骤中以所需的比例一起添加各催化剂组分。在一些实施方案中,更加复杂的工序是可以的,例如添加第一催化剂组分到活化剂/填料材料中规定的反应时间,接着添加第二催化剂组分,混合另外规定的反应时间,之后共喷雾该混合物。例如,在添加第一催化剂组分之前,添加剂,例如1-己烯(例如,约10vol%)可存在于活化剂/填料材料混合物内。
在一些实施方案中,可将粘合剂加入到该混合物中。例如,粘合剂可作为改进颗粒形貌(即,使粒度分布变窄,降低的颗粒孔隙率)和允许充当粘合剂的铝氧烷的减少量的方式添加。
连续性添加剂
在本文描述的聚合方法中,可期望使用连续性添加剂,以例如控制或潜在地甚至消除反应器的不连续性事件,这一般地在聚合反应器的连续操作中是干扰。本文中所使用的术语“连续性添加剂”,“连续性助剂”和“防结垢剂”是指在气相或淤浆相聚合工艺中减少或消除反应器结垢有用的化合物或化合物的混合物,例如固体或液体,其中可通过许多现象中的任何一种,其中包括反应器壁的覆盖(sheeting),入口和出口管线的堵塞,形成大的聚集体,或本领域已知的其他形式的反应器混乱,显示出“结垢”。对于此处的目的来说,这些术语可互换使用。根据多个实施方案,可作为催化剂组合物的一部分,使用连续性添加剂,或者可独立于催化剂组合物直接将其引入到反应器内。在一组实施方案中,连续性添加剂被承载在本文描述的承载的催化剂组合物中的无机氧化物上。
所使用的具体的连续性添加剂可至少部分取决于静电荷的性质,所生产的特定聚合物,和/或所使用的特定的催化剂。连续性添加剂的非限制性实例包括脂肪酸胺,酰胺-烃或乙氧基化-酰胺化合物,例如在WO96/11961中被描述为“表面改性剂”的那些;羧酸酯化合物,例如芳基-羧酸酯和长链烃羧酸酯,和脂肪酸-金属络合物;醇,醚,硫酸盐化合物,金属氧化物和本领域已知的其他化合物。连续性添加剂的一些具体实例包括1,2-二醚有机化合物,氧化镁,ARMOSTAT 310,ATMER 163,ATMER AS-990,和其他甘油酯,IRGASTAT AS-990和其他乙氧基化胺(例如,N,N-双(2-羟乙基)十八烷基胺),烷基磺酸盐,和烷氧基化脂肪酸酯;STADIS 450和425,KEROSTAT CE 4009和KEROSTAT CE 5009,N-油基邻氨基苯甲酸铬盐,Medialan酸的钙盐和二叔丁基苯酚;POLYFLO 130,TOLAD 511(α-烯烃-丙烯腈共聚物和聚合的多胺),EDENOL D32,硬脂酸铝,二硬脂酸铝,脱水山梨醇-单油酸酯,甘油单硬脂酸酯,甲苯甲酸甲酯,马来酸二甲酯,富马酸二甲酯,三乙胺,3,3-二苯基-3-(咪唑-l-基)-丙炔和类似化合物。在一些实施方案中,连续性添加剂是任选地与在这一部分中描述的其他化合物一起的所描述的金属羧酸盐。
仍然其他的连续性添加剂可包括结构为-(CH2-CH2-NH)n-的聚乙烯亚胺,其中n可以是10-10,000。聚乙烯亚胺可以是直链、支链或超支化的(即,形成枝状或树枝状聚合物结构)。它们可以是乙烯亚胺的均聚物或共聚物或其混合物(下文称为聚乙烯亚胺)。尽管用化学式-[CH2CH2NH]-表示的直链聚合物可用作聚乙烯亚胺,但也可使用具有伯、仲和叔支链的材料。商业聚乙烯亚胺可以是具有乙烯亚胺聚合物支链的化合物。合适的聚乙烯亚胺以商品名Lupasol商购于BASFCorporation。这些化合物可以宽范围分子量和产品活性形式制备。适合于在本发明中使用的由BASF销售的商业聚乙烯亚胺的实例包括但不限于Lupasol FG和Lupasol WF。
又一额外的连续性添加剂可包括聚醚胺。本文中所使用的术语“聚醚胺”是指含有在至少一个氨基中终止的聚醚主链的聚合物。聚醚主链可以是例如环氧乙烷-基,环氧丙烷-基,1,2-环氧丁烷基,氧化四亚甲基-基或其任何组合。聚醚胺可以是例如嵌段共聚物,接枝共聚物,或嵌段-接枝共聚物。在一个实施方案中,聚醚胺是二嵌段共聚物或三嵌段共聚物。在一个实施方案中,聚醚胺可以是环氧乙烷和环氧丙烷的嵌段共聚物。合适的聚醚胺包括例如单胺,二胺和三胺。在一个实施方案中,聚醚主链终止在至少一个伯氨基中。在另一实施方案中,聚醚主链终止在至少一个仲氨基中。在又一实施方案中,聚醚主链终止在至少一个叔氨基中。合适的聚醚胺包括以商品名聚醚胺商购于Huntsman Corporation的那些。在本发明的实施方案中使用的聚醚胺的可商购的实例包括但不限于 ED系列聚醚胺,例如 HK-511聚醚胺, ED-600聚醚胺, ED-900聚醚胺,和 ED-2003聚醚胺; M系列聚醚胺,例如 M-600聚醚胺, M-1000, M-2005聚醚胺,和 M-2070聚醚胺;和 D系列聚醚胺,例如 D-230聚醚胺, D-400, D-2000聚醚胺,和 D-4000聚醚胺。
可单独或者作为连续性添加剂的组合形式使用任何前述连续性添加剂。例如,金属羧酸盐可与含胺的控制剂(例如,具有属于KEMAMINE(其获自Crompton Corporation)或ATMER(获自ICIAmericas Inc.)族产品的任何族成员的萃取的羧酸金属盐)结合。
在本文公开的实施方案中有用的其他连续性添加剂是本领域技术人员熟知的。无论使用哪些连续性添加剂,都应当注意选择合适的连续性添加剂,以避免引入毒物到反应器内。另外,在所选的实施方案中,应当使用静电荷与所期望范围匹配的所需的最小量的连续性添加剂。
可以两种或更多种以上列举的连续性添加剂的组合形式引入连续性添加剂到反应器中。可引入溶液或浆液形式的连续性添加剂到反应器中。可以单独的进料形式将连续性添加剂引入到反应器内,或者可在引入到反应器内之前结合连续性添加剂与其他进料。例如,可结合连续性添加剂与催化剂或催化剂浆液,之后引入结合的催化剂浆液/连续性添加剂混合物到所述反应器中。
可独立于催化剂浆液将连续性添加剂引入到反应器中。换句话说,可在反应器内接触连续性添加剂与催化剂浆液。在额外的实例中,可混合连续性添加剂与催化剂浆液,然后以混合物形式引入到反应器中。换句话说,可在反应器外部接触连续性添加剂和催化剂浆液。在再一实例中,可混合第一部分的连续性添加剂与催化剂浆液并引入到反应器中,并将第二部分的连续性添加剂独立地引入到所述反应器中。换句话说,第一部分的连续性添加剂和催化剂浆液可在反应器外部接触,并可在反应器内接触第二部分的连续性添加剂与催化剂浆液和第一部分的连续性添加剂的混合物。
引入到反应器中的连续性添加剂的量和/或催化剂浆液可足以提供约0.05ppmw-约200ppmw的连续性添加剂浓度,基于聚合物的生产速率。例如,可将连续性添加剂引入到反应器中,即直接引入到反应器中和/或与催化剂浆液结合,其浓度范围为从低至约1ppmw,约2ppm,或约3ppmw到高至约35ppmw,约45ppmw或约55ppmw,基于聚合物的生产速率。引入到反应器中的连续性添加剂的量可至少部分取决于特定的催化剂组合物,反应器的预调节,例如控制静电累积的涂层,和/或其他因素。
聚合方法
本文公开的生产聚烯烃的实施方案可使用聚合烯烃的任何合适的方法,其中包括使用已知设备和反应条件的任何悬浮,溶液,浆液或气相法,且不限制到任何具体类型的聚合体系。
一般地,聚合方法可以是连续气相法,例如流化床方法。在一个实施方案中,流化床反应器可具有反应区和减速区(即,分离区)。反应区包括通过气态单体和稀释剂的连续流动而流化的生长聚合物颗粒,所形成的聚合物颗粒和微量催化剂颗粒的床,以通过反应区除去聚合热。任选地,一些循环的气体可被冷却和压缩,形成液体,所述液体当再进入到反应区中时增加循环的气体物流的除热能力。可容易地通过简单实验,确定气体流动的合适速率。气态单体补充到循环气体物流中的速率等于粒状聚合物产物和与之有关的单体从反应器中引出的速率,并调节流经反应器的气体的组成,以维持反应区内部基本上稳态的气态组合物。离开反应区的气体到达减速区,在此除去夹带的颗粒。更加微细的夹带颗粒和粉尘可在旋风分离器和/或微粒过滤器中除去。该气体穿过换热器,其中除去聚合热,在压缩机内压缩,然后返回到反应区中。
有用的气相聚合方法包括使用流化床反应器的那些。这类反应器和操作所述反应器的方式是熟知的且例如描述于美国专利Nos.3,709,853;4,003,712;4,011,382;4,302,566;4,543,399;4,882,400;5,352,749;5,541,270;EP-A-0 802 202中。这些专利公开了气相聚合方法,其中机械搅拌聚合介质或者通过气态单体和稀释剂的连续流动流化聚合介质。
本文描述的方法适合于生产烯烃(其中包括乙烯)的均聚物,和/或烯烃的二元共聚物,三元共聚物,和类似物,其中包括含乙烯和至少一种或多种其他烯烃的聚合物。烯烃可以是α-烯烃。在一个实施方案中,烯烃可以例如含有2-16个碳原子,在其他实施方案中,可使用乙烯和含3-12个碳原子或4-10个碳原子或4-8个碳原子的共聚单体。在一个实施方案中,烯烃是选自乙烯,丙烯及其任何组合中的单体。
在多个实施方案中,可通过本文公开的方法制备聚乙烯。这种聚乙烯可包括乙烯的均聚物,和乙烯与至少一种α-烯烃的互聚物,其中乙烯含量为所涉及的全部单体的至少约50wt%。本文中可使用的烯烃包括乙烯,丙烯,1-丁烯,1-戊烯,1-己烯,1-庚烯,1-辛烯,4-甲基戊-1-烯,1-癸烯,1-十二碳烯,1-十六碳烯和类似物。同样可使用多烯烃,例如,1,3-己二烯,1,4-己二烯,环戊二烯,二环戊二烯,4-乙烯基环己-l-烯,1,5-环辛二烯,5-亚乙烯基-2-降冰片烯和5-乙烯基-2-降冰片烯,和在聚合介质中原位形成的烯烃。当在聚合介质中原位形成烯烃时,可出现含长链支化的聚烯烃的形成。
掺入到共聚物内的α-烯烃的含量可以总计大于30mol%,或者可以是3-20mol%。当在本文中使用时,一般地使用术语“聚乙烯”指代以上所述的含有乙烯的任何或所有聚合物。
在其他实施方案中,可通过本文公开的方法,制备丙烯基聚合物。这种丙烯基聚合物可包括丙烯的均聚物,和丙烯与至少一种α-烯烃的互聚物,其中丙烯含量为所涉及的全部单体的至少约50wt%。可使用的共聚单体可包括乙烯,1-丁烯,1-戊烯,1-己烯,1-庚烯,1-辛烯,4-甲基戊-1-烯,1-癸烯,1-十二碳烯,1-十六碳烯和类似物。同样可使用多烯烃,例如,1,3-己二烯,1,4-己二烯,环戊二烯,二环戊二烯,4-乙烯基环己-l-烯,1,5-环辛二烯,5-亚乙烯基-2-降冰片烯和5-乙烯基-2-降冰片烯,和在聚合介质中原位形成的烯烃。当在聚合介质中原位形成烯烃时,可出现含长链支化的聚烯烃的形成。在一个实施方案中,掺入到丙烯-基聚合物内的α-烯烃的含量可以总计不大于49mol%,在其他实施方案中,为3-35mol%。
在烯烃聚合中常常使用氢气来控制聚烯烃的最终性能。增加氢气的浓度(分压)可增加所生成的聚烯烃的熔体流动指数(MFI)和/或熔体指数(MI)。MFI或MI因此可受到氢气浓度影响。在聚合中的氢气量可以相对于全部可聚合单体(例如乙烯或者乙烯和己烯或丙烯的共混物)的摩尔比形式表达。在一个实施方案中,在该聚合方法中所使用的氢气量是足以实现最终聚烯烃树脂所需的MFI或MI的用量。可根据ASTM D 1238(230℃,采用2.16kg的重物),测量聚丙烯的熔体流动速率;可根据ASTM D 1238(190℃,采用2.16kg的重物),测量聚乙烯的熔体指数(I2)。
所考虑的其他气相法包括系列或多段聚合法。例如,可使用采用串联的两个或更多个反应器的分段反应器,其中一个反应器可生产例如高分子量组分,和另一反应器可生产低分子量组分。在一些实施方案中,使用分段式气相反应器,生产聚烯烃。这种聚合系统例如描述于美国专利Nos.5,627,242;5,665,818;和5,677,375;和欧洲公布EP-A-0 794 200;EP-Bl-0 649 992,EP-A-0 802 202和EP-B-634421中。
在一个实施方案中,在气相或流化床聚合工艺中的一个或多个反应器的压力范围可以是约0.7-约70bar(约10-约1,000psia),或约14-约42bar(约200-约600psia)。在一个实施方案中,一个或多个反应器的温度范围可以是约10℃-约150℃,或约40℃-约125℃。在一个实施方案中,考虑在反应器内聚合物的烧结温度,可在最高可行的温度下操作反应器温度。在多个实施方案中,在一个或多个反应器内表观气体速度范围可以是约0.2-约1.1米/秒(约0.7-约3.5英尺/秒),或约0.3-约0.8米/秒(约1.0-约2.7英尺/秒)。
在一些实施方案中,可在范围为0.07-68.9bar(1-1,000psig),3.45-27.6bar(50-400psig),在其他实施方案中,6.89-24.1bar(100-350psig)的超大气压下,和在范围为30-130℃,或65-110℃,在其他实施方案中,75-120℃,或在进一步的实施方案中,80-120℃的温度下,使用具有气相聚合系统的一些实施方案。在一些实施方案中,操作温度可以小于112℃。在多个实施方案中,可使用搅拌或流化床气相聚合系统。
该聚合方法可以是连续气相方法,它包括下述步骤:(a)将循环物流(包括乙烯和α烯烃单体)引入到反应器内;(b)引入承载的催化剂组合物;(c)从反应器中引出所述循环物流;(d)冷却所述循环物流;(e)将额外的单体引入到反应器内,以替代聚合的单体;(f)将所述循环物流或其中的一部分再引入到反应器内;和(g)从反应器中引出聚合物产物。
在多个实施方案中,在主聚合之前,可在茂金属催化剂组合物存在下,预聚合一种或多种烯烃,C2-C30烯烃,或α-烯烃,其中包括乙烯或丙烯或其组合。可在气相,溶液相或淤浆相中,其中包括在升高的压力下,间歇地或连续地进行预聚合。可采用任何烯烃单体或组合和/或在任何分子量控制剂例如氢气存在下发生预聚合。关于预聚合工序的实例,参见美国专利Nos.4,748,221;4,789,359;4,923,833;4,921,825;5,283,278;和5,705,578和欧洲公布EP-B-0279 863和WO 97/44371。
本文公开的方法可任选地使用惰性粒状材料作为流化助剂。这些惰性粒状材料可包括炭黑,氧化硅,滑石和粘土,以及惰性聚合材料。例如炭黑的初级粒度为约10-约100纳米,聚集体的平均尺寸为约0.1-约30微米,和比表面积为约30-约1500m2/g。氧化硅的初级粒度为约5-约50纳米,聚集体的平均尺寸为约0.1-约30微米,和比表面积为约50-约500m2/g。粘土,滑石,和聚合物材料的平均粒度为约0.01-约10微米和比表面积为约3-30m2/g。可使用用量范围为约0.3-约80%,或约5-约50%的这些惰性粒状材料,基于最终产品的重量。它们对聚合粘性聚合物是特别有用的,如美国专利Nos.4,994,534和5,304,588中公开的。
可以且常常在本文公开的聚合方法中使用链转移剂、促进剂、清除剂和其他添加剂。常常使用链转移剂来控制聚合物的分子量。这些化合物的实例是氢气和通式为MxRy的烷基金属,其中M是第3-12族的金属,x是金属的氧化态,典型地1,2,3,4,5或6,每一R独立地为烷基或芳基,和y是0,1,2,3,4,5,或6。在一些实施方案中,使用烷基锌,例如二乙基锌。典型的促进剂可包括卤化烃,例如CHCl3,CFCl3,CH3-CCl3,CF2C1-CCl3,和三氯乙酸乙酯。这种促进剂描述于例如美国专利No.4,988,783中。也可使用其他有机金属化合物,例如毒物清除剂,以增加催化剂活性。这些化合物的实例包括烷基金属,例如烷基铝,例如三异丁基铝。可使用一些化合物中和流化床反应器内的静电,称为驱动剂,而不是抗静电剂的其他物质可始终强制静电从正到负或从负到正。使用这些添加剂在本领域技术人员的能力以内。可单独地或独立于催化剂或者作为催化剂的一部分,添加这些添加剂到循环环管,竖管,和/或下行床(downer)中。
在多个实施方案中,本文公开的反应器能生产大于500lbs聚合物/小时(227kg/hr)-约300,000lbs/hr(136,000kg/hr)或更多的聚合物,优选大于1000lbs/hr(455kg/hr),更优选大于10,000lbs/hr(4540kg/hr),甚至更优选大于25,000lbs/hr(11,300kg/hr),仍然更优选大于35,000lbs/hr(15,900kg/hr),仍然甚至更优选大于50,000lbs/hr(22,700kg/hr)和最优选大于65,000lbs/hr(29,000kg/hr)到大于150,000lbs/hr(68,100kg/hr)。
可在宽泛的各种产品和最终用途的应用中使用通过本发明的方法的实施方案生产的聚合物。通过本发明的方法生产的聚合物可包括但不限于线性低密度聚乙烯,低密度聚乙烯,和高密度聚乙烯。
聚合物(其中包括乙烯和丙烯基聚合物)的密度范围例如是约0.86g/cm3-约0.97g/cm3。在其他实施方案中,聚合物的密度范围为约0.88g/cm3-约0.965g/cm3,或者范围为约0.900g/cm3-约0.96g/cm3。根据ASTM D-792,测量密度。
通过本发明的方法生产的聚合物的分子量分布(重均分子量比数均分子量(Mw/Mn))可以是例如大于1.5到约15。在其他实施方案中,聚合物的Mw/Mn可以是大于2到约10,或大于约2.2到小于约8。可使用凝胶渗透色谱法(GPC),也称为尺寸排阻色谱法(SEC),测量Mw,Mn,和z-均分子量(Mz)。这一技术利用含有用多孔珠粒填充的柱子的仪器,洗脱溶剂,和检测仪,以便分离不同尺寸的聚合物分子。通过SEC测量分子量是本领域熟知的且例如更加详细地讨论于Slade,P.E.Ed.,Polymer Molecular Weights Part II,Marcel Dekker,Inc.,NY,(1975)287-368;Rodriguez,F.,Principles of PolymerSystems,第3版,Hemisphere Pub.Corp.,NY,(1989)155-160;美国专利No.4,540,753;和Verstrate等人,Macromolecules,第21卷,(1988)3360;T.Sun等人,Macromolecules,第34卷,(2001)6812-6820中。
根据ASTM-D-1238-E(190℃/2.16kg)测量的本发明聚合物的熔体指数(MI)或(I2)范围例如是0.01dg/min-1000dg/min。在其他实施方案中,聚合物的熔体指数可以是约0.01dg/min-约100dg/min或约0.1dg/min-约100dg/min。
本发明的聚合物的熔体指数比(I21/I2)(I21根据ASTM-D-1238-F[190℃/21.6kg]测量)可以是例如5-300。在其他实施方案中,该聚合物的熔体指数比可以是约10到小于250,15-200,或20-180。
可共混和/或共挤出本发明的聚合物与任何其他聚合物。其他聚合物的非限制性实例包括通过常规和/或单点催化生产的线性低密度聚乙烯,弹性体,塑性体,高压低密度聚乙烯,高密度聚乙烯,聚丙烯和类似物。
通过本发明的方法生产的聚合物及其共混物可用于诸如薄膜、管道、片材、和纤维挤出和共挤出以及吹塑、注塑和滚塑之类的成形操作。薄膜包括通过共挤出或通过层压形成的吹塑或流延薄膜,它在食品接触和非食品接触应用中可用作收缩薄膜,保鲜膜,拉伸薄膜,密封薄膜,取向薄膜,快餐包装,重负荷的袋子,百货袋,烘烤和冷冻食品包装,医疗包装,工业衬里,膜等。纤维可包括但不限于熔体纺丝、溶液纺丝和熔体吹塑纤维操作以用于在织造或非织造形式中使用,制造过滤器,纸尿布织物,医疗服装,土工布等。挤出制品可包括医疗管道,线材和电缆涂层,土工膜和池塘衬层。模塑制品包括瓶子、罐、大的中空制品、硬质食品容器和玩具等形式的单层和多层结构。
尽管本文就“包括”,“含有”,“具有”或“包含”各种组分和步骤的形式描述了组合物,方法和工艺,但该组合物和方法也可基本上由各种组分和步骤组成或者由其组成。除非另有说明,措辞“基本上由…组成”和“由…组成”不排除存在任何其他步骤、元素或材料,不管在本说明书中是否具体地提到,只要这种步骤,元素或材料没有影响本发明的基,本和新型特征即可。另外,它们不排除通常与所使用的元素和材料有关的各种杂质和变化。在前面的说明书和所附的权利要求中,单数形式“一个”,“一种”和“该,所述”包括复数个提到物,除非另有说明。
为了简便起见,本文仅仅明确地公开了一些范围。然而,从任何下限的范围可与任何上限结合,以引证没有明确地引证的范围,以及从任何下限的范围可与任何其他下限结合,以引证没有明确地引证的范围;按照相同的方式,从任何上限的范围可与任何其他上限结合,以引证没有明确地引证的范围。
本文引证的所有文献和参考文献,其中包括测试工序,出版物,专利,杂志文章等在本文中全部通过参考引入,在这种引入允许的所有的权限下且在这一公开内容与本发明的说明书一致的程度上。
因此,本发明非常适合于实现所提及的目标和优点以及其中固有的那些。以上公开的特定实施方案仅仅是示意性的,因为本发明可按照不同但对受益于本文教导的本领域技术人员显而易见的等价的方式改性并实践。此外,并不意欲限制到本文所示的结构或设计的细节上,除非在以下的权利要求中描述。因此,显而易见的是,可改变或改性以上公开的特定的示意性实施方案,和所有这种变化被视为在本发明的范围和精神以内。尽管讨论了单独的实施方案,但本发明覆盖所有这些实施方案的所有组合。

Claims (21)

1.一种将铝氧烷的生产整合到催化剂生产中的方法,所述方法包括:
使烃基铝化合物和水在循环溶剂中反应,产生至少含铝氧烷、剩余的烃
基铝化合物和循环溶剂的反应混合物;
结合至少一部分所述反应混合物与催化剂组分,产生至少催化剂组合物;
将催化剂组合物与所述反应混合物内的循环溶剂分离;和
循环至少一部分分离的溶剂,以用于生产额外的铝氧烷,其中分离的溶剂包括至少一部分剩余的烃基铝化合物。
2.权利要求1的方法,其中使烃基铝化合物和水反应包括在反应器环管内循环烃基铝化合物和水。
3.权利要求2的方法,进一步包括从反应器环管中引出所述反应混合物。
4.权利要求2的方法,其中结合至少一部分所述反应混合物包括引入催化剂组分到反应器环管内。
5.权利要求4的方法,其中将催化剂组分引入到脱气容器内以用于从所述反应混合物中除去气体。
6.权利要求2的方法,其中结合至少一部分所述反应混合物包括引入载体材料到反应器环管中,使得所述反应混合物进一步包括载体材料。
7.权利要求1的方法,进一步包括在使烃基铝化合物和水反应的步骤之前,结合载体材料与循环溶剂。
8.权利要求1的方法,其中在结合至少一部分所述反应混合物与催化剂组分的步骤之前,不浓缩在使烃基铝化合物和水反应的步骤中生产的铝氧烷。
9.前述任何一项权利要求的方法,进一步包括干燥催化剂组合物,产生干燥的催化剂组合物,和含溶剂的气态物流。
10.权利要求9的方法,其中干燥步骤包括喷雾干燥催化剂组合物。
11.前述任何一项权利要求的方法,其中所述方法是连续流动法。
12.前述任何一项权利要求的方法,其中溶剂包括选自甲苯、二甲苯、苯、己烷及其任何组合中的至少一种溶剂。
13.前述任何一项权利要求的方法,其中铝氧烷包括含Al(R)-O亚单元的低聚化合物,其中R是C1-C8烷基。
14.前述任何一项权利要求的方法,其中铝氧烷包括甲基铝氧烷。
15.前述任何一项权利要求的方法,其中催化剂组分包括选自茂金属催化剂、齐格勒-纳塔催化剂、菲利普斯-型铬催化剂、含第15族的催化剂、AlCl3催化剂、钴催化剂、铁催化剂、钯催化剂、及其任何组合中的至少一种催化剂。
16.一种将铝氧烷的生产整合到催化剂生产中的方法,所述方法包括:
在反应器环管内循环流体,所述流体包括循环溶剂和第一用量的烃基铝化合物;
引入水和第二用量的烃基铝化合物到所述反应器环管内;
使水和烃基铝化合物在循环溶剂内反应,产生至少含铝氧烷、剩余的烃基铝化合物和循环溶剂的反应混合物;
引入催化剂组分到所述反应器环管内,产生至少催化剂组合物;
将所述催化剂组合物与循环溶剂分离;和
循环至少一部分分离的溶剂以用于生产额外的铝氧烷,分离的溶剂包括至少一部分剩余的烃基铝化合物。
17.权利要求16的方法,其中在引入水和第二用量的烃基铝化合物终止之后,将催化剂组分引入到反应器环管内。
18.权利要求16或17的方法,进一步包括引入氧化硅载体材料到所述反应器环管内。
19.权利要求18的方法,其中在引入水和第二用量的烃基铝化合物之前,将氧化硅载体引入到所述反应器环管内。
20.权利要求16-19任何一项的方法,其中铝氧烷包括甲基铝氧烷。
21.一种将铝氧烷的生产整合到催化剂生产中的方法,所述方法包括:
使烃基铝化合物和氧源在循环溶剂内反应,产生至少含铝氧烷、剩余的烃基铝化合物和循环溶剂的反应混合物;
结合至少一部分所述反应混合物与催化剂组分,产生至少催化剂组合物;
将所述催化剂组合物与所述反应混合物中的循环溶剂分离;和
循环至少一部分分离的溶剂以用于生产额外的铝氧烷,分离的溶剂包括至少一部分剩余的烃基铝化合物。
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