DE1520900C3 - Verfahren zum Polymerisieren von Olefinen - Google Patents
Verfahren zum Polymerisieren von OlefinenInfo
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Description
Es ist bekannt, daß Aluminiumhalogenide, insbesondere Aluminiumchlorid, brauchbare Katalysatoren für
das Polymerisieren von Olefinen sind. Da Aluminiumchlorid ein Feststoff ist, während die Reaktionsteilnehmer
Flüssigkeiten sind, war es schwierig, die Reaktionen zu regeln und reproduzierbare Ergebnisse zu erhalten.
Die Polymerisation von Olefinen ist nach verschiedenen Methoden durchgeführt worden, von denen jede
Nachteile aufweist:
(1) Die gesamte Olefinmenge wird zu dem Katalysator zugesetzt; dies führt zu einer unkontrollierbaren
exothermen Reaktion.
(2) Das Olefin wird langsam zu dem Katalysator zugefügt; dies bedeutet, daß sich die Katalysatorkonzentration
während des Betriebs ändert. Dies beeinträchtigt die Reproduzierbarkeit in nachteiliger
Weise.
(3) Der Katalysator und das Olefin werden getrennt in geeigneten Mengenanteilen unter Messung in das
Reaktionsgefäß eingeführt. Hier macht es das Problem der Abmessung von festem Material
schwierig, gewünschte Mengenanteile an Katalysator und Olefin aufrechtzuerhalten.
Ein anderer Nachteil, der allen diesen Arbeitsmethoden gemeinsam ist, sind die unvermeidlichen Schwierigkeiten
der Erzielung einer gleichmäßigen Berührung zwischen dem festen Katalysator und dem flüssigen
Olefin.
Aus der US-PS 26 77 002 ist ein Verfahren zum
Polymerisieren von Olefinen, wie Propylen oder Butylen, bekannt, bei dem als Katalysator ein flüssiger
Aluminiumchlorid-Kohlenwasserstoffkomplex, der in einer kontinuierlichen flüssigen Kohlenwasserstoff-Reaktionsteilnehmerphase
dispergiert ist, verwendet wird. Der Strom des Reaktionsteilnehmers, der den Katalysator enthält, tritt in den Reaktor ein und bildet
Tröpfchen, die während der Reaktion zusammenfließen. Der zusammengeflossene Komplex wird aus dem
System abgegeben und der dispergierte Katalysator-" > strom wird zurückgeführt. Gemäß diesem Stand der
Technik wird das Aluminiumchlorid bei der Herstellung des flüssigen Kohlenwasserstoffkomplexes in Form
eines feinteiligen Pulvers verwendet, und der flüssige Aluminiumchlorid-Kohlenwasserstoffkomplex wird in
ι ο Kohlenwasserstoff dispergiert.
Ein Nachteil dieses bekannten Verfahrens besteht darin, daß die flüssigen Aluminiumchlorid-Kohlenwasserstoffkomplexe
in dem Kohlenwasserstoffmedium verhältnismäßig unlöslich sind.
i) Bei der Verwendung einer solchen Dispersion ist es
schwierig, die Katalysatormenge genau abzumessen und einzustellen, da die Dispersion vielfach nicht homogen
ist.
Wenn sowohl der Katalysator als auch die Reaktions-
^o teilnehmer aus Flüssigkeiten bestehen, kann eine
gleichmäßige Berührung erzielt und eine genaue Abmessung leicht durchgeführt werden. Demgemäß^
könnten die bei der Verwendung von festem Aluminiumchlorid oder Dispersionen von Aluminiumchlorid
bzw. von flüssigen Aluminiumchlorid-Kohlenwasserstoffkomplexen auftretenden Schwierigkeitgn im wesentlichen
beseitigt werden, wenn das Aluminiumchlorid in eiiler katalytisch aktiven flüssigen Form erhalten
werden könnte.*""
->o Es \c,i auch bekannt, Aluminiumchlorid in verschiedenen
Lösungsmitteln, wie Alkoholen, Äthern und Methylacetat, aufzulösen (oder in einen Komplex zu
überführen).
So ist aus der britischen Patentschrift 6 35 576 ein
-55 Verfahren zur Hersfelfurfg von Propylenpolymerisaten
mit 9 bis 24 Kohlenstoffatomen je Molekül bekannt, bei dem Propylen oder ein Propylen enthaltendes Kohlenwasserstoffgemisch
mit einem Friedel-Crafts-Katalysator bei einer Temperatur über 0° C in Anwesenheit einer
organischen Sauerstoffverbindung oder eines mit Stickstoff, Schwefel oder Halogen substituierten Derivats
davon behandelt wird, wobei die organische Sauerstoffverbindung oder deren Derivat in einer
Menge von einer Spur bis zu einem molaren Anteil njcht über dem des Katalysators (d. h. in einer Menge bis zu
1 :1 Mol) in dem Reaktionsgemisch anwesend ist. Dabei handelt es sich um eine übliche Verfahrensweise mit
Friedel-Crafts-Katalysatoren, nicht aber um eine Arbeitsweise mit Rückführung der Katalysatorlösung in
das Reaktionsgefäß.
Weiterhin ist es aus der Literaturstelle »Polyisobutylen« (1959) Seiten 94 und 102, bekannt, bei der
Polymerisation von Olefinen mit Lösungen von Friedel-Crafts-Katalysatoren, diese nach beendetem
Umsatz abzutrennen, zu regenerieren und wiederzuverwenden.
Bei diesem bekannten Verfahren konnte jedoch in jedem Fall nicht mehr als ein Mol des Friedel-Crafts-Katalysators
je ein Mol Lösungsmittel aufgelöst werden. Derartige Lösungen mit einem molaren
Verhältnis von 1 :1 waren jedoch nicht katalytisch aktiv.
Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines
Verfahrens zum Polymerisieren von Olefinen unter Anwendung eines in Lösung vorliegenden Aluminium-
6-5 halogenidkatalysators, wobei die Katalysatorlösung
mehr als ein Mol Aluminiumhalogenid je Mol Lösungsmittel gelöst enthält und katalytisch hochaktiv
ist, und bei dem die Katalysatorlösung nach der
Polymerisation abgetrennt, regeneriert und wiederverwendet wird.
Es wurde gefunden, daß katalytisch aktive Lösungen von Aluminiumhalogenid erzeugt werden können, wenn
mehr als ein Mol Aluminiumhalogenid in beispielsweise Äthylacetat aufgelöst wird, wobei sich ein Katalysator
ergibt, der eine katalytische Aktivität ähnlich derjenigen des Aluminiumhalogenids allein hat. Es würde weiterhin
gefunden, daß die Lösung durch Schwerkraft von dem Reaktorausfluß abgetrennt und gewöhnlich nach Ergänzung
des Aluminiumhalogenids zurückgeführt werden kann.
Gegenstand der Erfindung ist somit ein Verfahren zum Polymerisieren von Olefinen, bei dem die Olefine in
einem Reaktionsgefäß in Gegenwart eines Katalysators, der eine ein Aluminiumhalogenid in einem Lösungsmittel
enthaltende Lösung umfaßt, bei Temperaturen zwischen 0 und 1000C während 1 bis 3 Stunden
polymerisiert werden, und die den Katalysator enthaltende Lösung aus dem Reaktionsgefäß abgezogen, der
Katalysator abgetrennt und unter Ergänzung von verbrauchtem Aluminiumchiorid zu dem Reaktionsgefäß
zurückgeführt wird, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man eine Lösung des Aluminiumhalogenids in
einem bei 20 bis 25°C flüssigen aliphatischen Fettsäureester mit 4 bis_22 Kohlenstoffatomen je Estermolekül,
wobei das Aluminiumhalogenid in einer Menge von mehr als ein Mol je Mol Ester gelöst ist, verwendet.
Es ist überraschend und war nicht zu erwarten, daß die erfindungsgemäß zu verwendende Aluminiumhalogenid-Katalysatorlösung
wie in kontinuierlicher Weise mit Kreislaufführung verwendet werden kann, zumal Aluminiumhalogenid-Katalysatoren und andere Friedel-Crafts-Katalysatoren
im allgemeinen, und auch bei dem aus der GB-PS bekannten Verfahren nach der
Reaktion abgezogen und verworfen oder gegebenenfalls zur Gewinnung von Wertstoffen aufgearbeitet,
aber jedenfalls nicht im Kreislauf geführt werden.
Zwar ist, wie bereits erwähnt wurde in H. Güterbock »Polyisobutylen« (1959), Seiten 94 und
102, ein Verfahren zur Herstellung von öligen Polyisobutylen beschrieben, bei dem eine Katalysatorlösung
abgetrennt, regeneriert und wiederverwendet wird. Dabei gelangt jedoch keine Lösung in dem
erfindungsgemäß anzuwendenden flüssigen Ester zur Verwendung, so daß nicht die Vorteile des Verfahrens
gemäß der Erfindung erzielbar sind.
Selbst wenn man jedoch unterstellen würde, daß es aufgrund dieses Standes der Technik nahegelegen hätte
auch bei dem aus der GB-PS bekannten Verfahren die Katalysatorlösung nach beendeter Polymerisation abzutrennen,
zu regenerieren und wiederzuverwenden, so war es noch immer völlig überraschend und nicht
vorhersehbar, daß nur bestimmte Ester für eine erfolgreiche Durchführung des beanspruchten Verfahrens
einsetzbar sind.
Aus einer Veröffentlichung in »Industrial Engineering Chemistry« Bd. 42 (1950), Seiten 342 bis 344, und der
US-PS 23 68 653 ist bei Reaktionen der Friedel-Crafts-Art, nämlich der Alkylierung von Isoparaffinen mit
Äthylen und der Isomerisierung von n-Paraffinen, bekannt, Lösungen von Aluminiumchlorid in organischen
Lösungsmitteln, die einen molaren Überschuß des Gelösten enthalten, zu verwenden. Es tritt neben der
Isomerisierung auch eine gewisse Krackung der Beschickung ein. Die bekannte Arbeitsweise gibt keinen
Hinweis auf die Möglichkeit der Durchführung einer Polymerisation von Olefinen, da die unter Molekülabbau
verlaufende Krackung dem Aufbau größerer Moleküle durch Polymerisation entgegenwirkt.
Bei der erfindungsgemäß zu verwendenden Lösung liegt die je Mol Ester gelöste Menge an Aluminiumhalogenid
im allgemeinen zwischen 1,1 Mol und 1,7 Mol. Eine Lösung mit 1 :1 Mol hat wenig oder keine
katalytische Aktivität. Das Aluminiumhalogenid im Überschuß über ein Mol in der Lösung scheint die
Komponente zu sein, die der Katalysatorlösung
ίο katalytische Aktivität erteilt. Demgemäß wird die
Menge an Lösung, die zur Katalyse der Polymerisation benutzt wird, nur durch die Notwendigkeit bestimmt,
einen genügenden Überschuß (über ein Mol) an Aluminiumhalogenid in der Lösung zur Katalyse der
Polymerisation von Olefinen vorzusehen.
Alle vier Aluminiumhalogenide, d. h. Aluminiumchlorid, Aluminiumbromid, Aiuminiumfluorid und Aluminiumjodid,
haben katalytische Aktivität und kommen zur erfindungsgemäßen Verwendung in Betracht. Aluminiumchlorid
und Aluminiumbromid werden jedoch im allgemeinen bevorzugt.
Das Lösungsmittel, das zur Herstellung der erfindungsgemäß eingesetzten Katalysatorlösung verwendet
wird, ist ein spezieller, bei Raumtemperatur (20 bis 25° C) flüssiger aliphatischer Ester einer Fettsäure, der 4
bis 22 Kohlenstoff atome enthält, wobei jedoch flüssige aliphatische Ester, die insgesamt 4 bis 15 Kohlenstoffatome
enthalten, bevorzugt werden. Einige Ester mit einem Gesamtkohlenstoffgehalt innerhalb "der vorstehend
beschriebenen Bereiche sind bei 20 bis 25° C Feststoffe und somit nicht geeignet. Eine umfangreiche
tabellarische Aufstellung von Estern und ihren Eigenschaften ist in Kirk — Ot hm er »Encyclopedia of
Chemical Technology« (l-950),i Band 5,' Seiten 826 bis
830, angegeben. Geeignete, für das Verfahren der
Erfindung in Betracht kommende Ester sind Äthylacetat
(bevorzugt), Äthylpropionat, Methylcaprylat, Äthylpalmitat
und Butyloleat.
Die Lösung von Aluminiumhalogenid in dem Fettsäureester wird leicht erhalten. Eine Lösung oder
ein Komplex mit einem Molverhältnis von Γ: 1 bildet sich leicht bei Raumtemperatur. Diese Lösung ist in der
Lage, weiteres Aluminiumhalogenid bei Temperaturen von 60 bis 75° C aufzulösen. Um Hydrolyse infolge
Feuchtigkeit zu vermeiden, wird es bevorzugt, die Katalysatorlösung in einer trockenen inerten Atmosphäre,
z. B. Stickstoff, herzustellen.
Von besonderem Interesse ist die Polymerisation von Olefinen zu flüssigen Polymeren, die als synthetische
so Schmiermittel brauchbar sind. Die Erfindung wird nachstehend am Beispiel dieser Polymerisation näher
veranschaulicht. Eine Vielzahl von Olefinen kann gemäß der Erfindung polymerisiert werden. Allgemein können
diese zwischen 2 und 25 Kohlenstoffatome je Molekül enthalten und geradkettig oder verzweigtkettig sein, mit
oder ohne aromatischen Ringsubstituenten. Obgleich die 1-Olefine bevorzugt werden, kommen auch Olefine
mit inneren Doppelbindungen in Betracht. Der Olefinreaktionsteilnehmer kann aus einem einzigen Olefin oder
aus einem Olefingemisch bestehen; nachstehend sind einige Beispiele angegeben: Äthylen, Buten-1, Isobuten,
Hexen, Octen-2, 2-Äthylhexen-l, Decen-2, Decen-1,
Undecen-1, Dodecen-1, Hexadecen-1, Octadecen-1,
Octadecen-9, Eicosen, Tricosen-1, Tetracosen-1 und
Triaconten-1.
Die Polymerisation wird bei Temperaturen zwischen etwa 0 und 100° C während 1 bis 3 Stunden ausgeführt.
Normalerweise wird die Polymerisation bei im wesentli-
chen atmosphärischem Druck durchgeführt, jedoch können insbesondere mit niederen Olefinen überatmosphärische
Drücke, die hinreichen, um eine flüssige Phase aufrechtzuerhalten, Anwendung finden. Die
Menge des verwendeten Katalysators beträgt im allgemeinen etwa 1 bis 5 Gewichtsprozent des Olefins,
bezogen auf überschüssiges Aluminiumhalogenid. Um die polymeren Produkte weniger viskos und leichter
handhabbar zu machen, kann ein für die Polymerisation inertes Lösungsmittel verwendet werden. Geeignete
Lösungsmittel sind Kerosin und Paraffine.
Nachdem die Polymerisation bis zu dem gewünschten Grad durchgeführt worden ist, kann das Polymerisat
abgetrennt werden.
Da die erfindungsgemäß zu verwendende Katalysatorlösung eine schwere Flüssigkeit ist, steht eine von
Methoden, wie sie normalerweise bei Polymerisationen unter Verwendung von festem Aluminiumchlorid
Anwendung finden, abweichende Methode der Produktabtrennung zur Verfügung. Nach der Polymerisation
wird der Ausfluß aus dem Reaktor auf eine Temperatur unterhalb des Siedepunktes des verwendeten inerten
Lösungsmittels (80 bis 1000C bei Kerosin) erhitzt und
mehrere Stunden ruhig stehen gelassen. Die Hauptmenge der Katalysatorlösung trennt sich dann als eine
untere schwere Schicht ab. Diese Schicht wird, wenn notwendig, nach Zusatz von frischem Aluminiumchlorid
zurückgeführt. Danach wird das verbleibende Polymerisat frei von irgendwelcher restlichen Katalysatorjösung
gewaschen, getrocknet und vom Lösungsmittel und Monomer befreit. Diese Arbeitsweise ist in der
Zeichnung für ein typisches kontinuierliches Verfahren, das für das Verfahren gemäß der Erfindung besonders
geeignet ist, veranschaulicht.
In der Zeichnung sind schematisch ein Katalysatorherstellungsgefäß
10, ein Polymerisationsreaktor 11, eine Phasentrennzone 12 und eine Produktgewinnungszone
13 dargestellt. Die Betriebsweise wird nachstehend in Verbindung mit der Verwendung von Aluminiumchlorid
und Äthylacetat als Beispiele beschrieben. Aluminiumchlorid wird durch eine Rohrleitung 14 und
Äthylacetat wird durch eine Rohrleitung 15 in das Katalysatorherstellungsgefäß 10 zusammen mit zurückgeführter
Katalysatorlösung aus einer Rohrleitung 16 eingeführt. Die Mengen an Aluminiumchlorid, Äthylacetat
und Rückführlösung werden geregelt, um einen molaren Überschuß an Aluminiumchlorid in bezug auf
die Menge von Äthylacetat in dem Katalysatorherstellungsgefäß aufrechtzuerhalten. Nachdem eine vollständige
Rückführbetriebsweise eingerichtet ist, handelt es sich bei den Mengen an Aluminiumchlorid und
Äthylacetat, die durch die Rohrleitungen 14 und 15 eingeführt werden, um Ergänzungsmengen, die gerade
ausreichen, um den gewünschten molaren Überschuß an Aluminiumchlorid und die Gesamtmenge an Katalysator,
die zur Aufrechterhaltung der Polymerisationsreaktion erforderlich ist, aufrechtzuerhalten.
Die in dem Katalysatorherstellungsgefäß 10 bereitete Katalysatorlösung wird durch eine Rohrleitung 17
geleitet und mittels einer Mediendurchflußmeßeinrichtung 18 in den Polymerisationsreaktor 11 eingemessen.
Flüssiges Olefin, das gewöhnlich in einem Lösungsmittel gelöst ist, wird durch eine Rohrleitung 19 in den Reaktor
11 geleitet, und zwar nach Messung mittels einer Mediendurchflußeinrichtung 20. Die zugemessenen
Fließdurchsätze von Katalysator und Olefin werden entsprechend geregelt, um den Katalysator und das
Olefin in den gewünschten Mengenanteilen zur Herbeiführung der Polymerisation einzuführen. Vorzugsweise
wird das Olefin bei oder in Nähe der gewünschten Polymerisationstemperatur eingeführt,
d.h. zwischen etwa 00C und etwa 1000C. Die
> Temperatur innerhalb des Polymerisationsreaktors 11 wird bei der gewünschten Polymerisationstemperatur
gehalten, und zwar durch irgendwelche der bekannten Mittel zur Aufrechterhaltung einer im wesentlichen
konstanten Temperatur in einer exothermen Reaktion.
ίο Ein Ausfluß, der nicht umgesetztes Olefin, polymeres
öl, Lösungsmittel (sofern verwendet) und Katalysatorlösung umfaßt, wird aus dem Reaktor 11 abgezogen und
durch eine Rohrleitung 21 in die Phasenstromzone 12 geleitet. Vorzugsweise wird der Ausfluß in einer
υ geeigneten Heizeinrichtung 22 auf eine Temperatur
unterhalb des Siedepunktes des verwendeten Lösungsmittels erhitzt In der Phasentrennzone 12 trennt sich
der Ausfluß in zwei Schichten. Die untere Schicht besteht im wesentlichen aus Katalysatorlösung. Diese
Lösung wird durch eine Leitung 23 abgezogen, mittels einer Pumpe 24 in die Leitung 16 gepumpt und in den
Katalysatorherstellungsbehälter 10 zurückgeführt. Dort wird sie in der vorstehend beschriebenen Weise mit zur
Auffüllung dienenden Aluminiumchlorid und Äthylacetat vermischt, worauf der Kreislauf von neuem beginnt.'
Die obere Schicht in der Phasentrennzone 12 enthält nicht umgesetztes Clefin, polymeres öl, Lösungsmittel
(sofern -verwendet) und eventuell Spuren der Katalysatorlösung. Sie wird-durch die Leitung 25 entfernt und in
die Produktgewinnungszone 13 geleitet. Ih dieser Zone, die nicht im einzelnen dargestellt ist, wird die obere
Schicht zur Entfernung von Katalysatorrückständen gewaschen, getrocknet und dann werden Lösungsmittel,
Olefinmonomer und Polymerprodukt getrennt, wie das vorstehend beschriebet wurde. Das monomere Olefin
und das Lösungsmittel können zu dem Polymerisationsreaktor 11 zurückgeführt werden.
Die kinematische Viskosität der Produkte wurde durch ASTM-Methode D 445 bestimmt. Der Viskositätsindex
wurde durch die ASTM-Methode D 2270 bestimmt.
(a) Eine Lösung (1) wurde hergestellt, indem 10,05 g (0,075 Mol) wasserfreies Aluminiumchlorid in 5 g (0,057
Mol) Äthylacetat bei Raumtemperatur aufgelöst wurden. Eine Lösung (2) wurde durch Auflösen von 100 g
eines a-Olefingemisches, das eine Mischung von C15- bis
C2o-Olefinen enthielt, in 50 ml Kerosin hergestellt, und die Lösung (2) wurde auf 500C erhitzt Die Lösung (1)
und die Lösung (2) wurden bei Fließdurchsätzen von 0,63 ml/Min, bzw. 8,6 ml/Min, in einen Kolben eingemessen,
der mit einem Rührer, einem Thermometer und einem Rückflußkühler ausgestattet war; das Gemisch in
dem Kolben wurde bei 50° C gehalten, und nachdem die Zugabe der Lösungen abgeschlossen war, wurde das
Gemisch eine weitere Stunde bei 500C gehalten.
(b) Das Reaktionsgemisch wurde auf 85° C erhitzt und
bei ruhigem Stehen zwei Stunden bei dieser Temperatur gehalten. Eine gebrauchte Katalysatorlösung (»Trübe«)
trennte sich als untere Schicht ab und wurde abgezogen. Diese Trübe wurde in einem nachfolgenden Versuchslauf verwendet:
Ein 12,6 g betragender Anteil der Trübe wurde zum Auflösen von 2,5 g frischem wasserfreien Aluminiumchlorid benutzt, um die Katalysatorlösung zu bilden. Dann wurde ein Versuchslauf in der beschriebenen Weise durchgeführt, mit der Ausnahme, daß die Lösung
Ein 12,6 g betragender Anteil der Trübe wurde zum Auflösen von 2,5 g frischem wasserfreien Aluminiumchlorid benutzt, um die Katalysatorlösung zu bilden. Dann wurde ein Versuchslauf in der beschriebenen Weise durchgeführt, mit der Ausnahme, daß die Lösung
von Aluminiumchlorid in der Trübe anstelle einer frisch bereiteten Katalysatorlösung benutzt wurde. Die
Ausbeute an polymerem ölprodukt betrug 89 g oder
89%. Einschlägige Werte und Produktmerkmale sind in der Tabelle laufgeführt.
Beispiel bzw. Tempe-Vergleichs- ratur
versuch (°C)
versuch (°C)
Mol/100 g Olefin
Ester
AlCh
Umwandlung (o/o) Kinematische Viskosität bei
99° C
38° C
Viskositätsindex
Molekular gewicht
la | 50 | 0,057 | 0,075 | 89,0 | 32,3 | 314 | 125 | 1165 |
Ib | 50 | (X) | 0,0187 | 89,0 | 35,4 | 350 | 125 | 1245 |
A | 65 | kein | 0,0187 | 73,0 | 29,9 | 284 | 125 | 1000 |
(X) »Trübe« zusätzlich Ergänzungs-AlCh.
Die Menge der verwendeten Katalysatorlösung ist der Polymerisation vorhanden ist. Erhöhte Mengen
mir insoweit wichtig, daß ein genügender »molarer 20 bewirken einen größeren Grad der Polymerisation. Dies
Überschuß« an Aluminiumchlorid zur Herbeiführung wird durch die nachstehenden Beispiele veranschaulicht.
Beispiele 2 und
Es wurden zwei Versuchsläufe in genau der gleichen Weise wie im Beispiel 1 durchgeführt, mit der
Ausnahme, daß die Menge an Katalysatorlösung je 100 g Olefin geändert wurde. Die erhaltenen Werte und
Produktmerkmale sind in der Tabelle H inVergleich mit Werten für das Beispiel 1 angegeben.
Temperatur
Mol/100 g Olefin Ester AlCh
Umwandlung (o/o) Kinematische Viskosität bei
99° C
38° C
Viskositätsindex
Molekular gewicht
la | 50 | 0,057 | 0,075 | 89,0 | 32,3 | 314 | 125 | 1165 |
3 | 50 | 0,028 | 0,047 | 82,0 | 28,4. | 262 | 126 | 1060 |
4 | 50 | 0,113 | 0,150 | 85,0 | 35,5 | 349 | 125 |
Vergleichsversuch B
Ein weiterer Versuchslauf wurde in der in Beispiel 1 beschriebenen Weise durchgeführt, mit der Ausnahme,
daß die Katalysatorlösung nur ein 1 :1 molares Verhältnis von Aluminiumchlorid zu Äthylacetat enthielt,
d.h., es lag kein molarer Überschuß von Aluminiumchlorid vor. Die Ausbeute an polymerem öl
betrug nur 15%.
Beispiele 4 und
Es wurden zwei Versüchsläufe in der in Beispiel 1 beschriebenen Weise durchgeführt, mit der Ausnahme,
daß der Olefinreaktionsteiinehmer aus einem Gemisch von C9- bis Cii-a-Olefinen bestand. Einschlägige Werte
und Produktmerkmale sind in der Tabelle III aufgeführt.
Beispiel | Tempe | Mol/100 g | Olefin | Umwand | Kinematische Viskosität bei | Viskositäts | Mole |
Nr. bzw. | ratur | lung | index | kular- . | |||
Vergleichs | gewicht | ||||||
versuch | (°C) | Ester | AlCh | (o/o) | 99° C 38° C |
4 | 50 | 0,057 | 0,075 | 82,0 | 37,5 | 448 | 118 |
5 | 50 | 0,057 | 0,075 | 89,2 | 37,5 | 435 | 119 |
C | 50 | kein | 0,0187 | 72,5 | 32,3 | 390,1 | 116 |
1175
809 628/8
Beispiele 6bis8
Unter Verwendung eines Gemisches von C9- bis
Cii-a-Olefinen wurden Versuche durchgeführt, bei
denen die Arbeitsweise gemäß Beispiel 1 zur Anwendung kam. Bei einem Versuch bestand der Katalysator
10
aus Aluminiumbromid in Äthylacetat. Bei einem anderen Versuch bestand der Katalysator aus Aluminiumchlorid
in Methylcaprylat. Bei einem dritten Versuch bestand der Katalysator aus Aluminiumchlorid in
Äthylpropionat. Einschlägige Werte und Ergebnisse sind in der Tabelle IV aufgeführt.
Beispiel | Ester | A1X3 | Tempe | Mol (1) | A1X3 | Umwand | Kinematische Visko |
Nr. bzw. | ratur | lung | sität bei | ||||
Vergleichs | |||||||
versuch | (°C) | Ester | (o/o) | 99°C 38°C | |||
6 | Äthylacetat | AIBn | 95 | 0,057 | 0,0665 | 89,4 | 17,55 | 155,7 |
D | kein | AlBn | 95 | 0 | 0,009 | 66,6 | 23,81 | 240,5 |
7 | Methylcaprylat | AlCU | 50 | 0,057 | 0,075 | 78,5 | 40,1 | 486,6 |
8 | Äthylpropionat | AlCb | 50 | 0,057 | 0,075 | 44 | — | — |
(1) Je 100 g Olefin in 50 ml Isooctan.
Aus den Werten in den Tabellen ist ersichtlich, daß die unter Verwendung der erfindungsgemäß vorgesehenen
Katalysatorlösung erhaltenen Ergebnisse gute Reproduzierbarkeit aufweisen und daß gute Ausbeuten erzielt
werden. Im "Vergleich hierzu werden schlechtere Ausbeuten erzielt, wenn fester Aluminiumchloridkatalysator
verwendet wird. Wenn kein molarer Überschuß an' Aluminiumchlorid in der Katalysatorlösung vorliegt
(Vergleichsversuch B), ist die Ausbeute sehr gering^ '"
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (2)
1. Verfahren zum Polymerisieren von Olefinen, bei dem die Olefine in einem Reaktionsgefäß in
Gegenwart eines Katalysators, der eine ein Aluminiumhalogenid in einem Lösungsmittel enthaltende
Lösung umfaßt, bei Temperaturen zwischen 0 und 1000C während 1 bis 3 Stunden polymerisiert
werden und die den Katalysator enthaltende Lösung aus dem Reaktionsgefäß abgezogen, der Katalysator
abgetrennt und unter Ergänzung von verbrauchtem Aluminiumchlorid zu dem Reaktionsgefäß zurückgeführt
wird, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Lösung des Aluminiumhalogenids in einem bei 20 bis 25° C flüssigen aliphatischen
Fettsäureester mit 4 bis 22 Kohlenstoffatomen je Estermolekül, wobei das Aluminiumhalogenid in
einer Menge von mehr als ein Mol je Mol Ester gelöst ist, verwendet.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß man eine Lösung des Aluminiumhalogenids verwendet, in der das Aluminiumhalogenid in
einer Menge von 1,1 bis 1,7 Mol je Mol des Fettsäureesters gelöst ist.
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