DE1568460A1 - Verfahren zur Herstellung von Olefinen - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von OlefinenInfo
- Publication number
- DE1568460A1 DE1568460A1 DE19661568460 DE1568460A DE1568460A1 DE 1568460 A1 DE1568460 A1 DE 1568460A1 DE 19661568460 DE19661568460 DE 19661568460 DE 1568460 A DE1568460 A DE 1568460A DE 1568460 A1 DE1568460 A1 DE 1568460A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- reaction product
- ethylene
- olefins
- product
- solvent
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C2/00—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a smaller number of carbon atoms
- C07C2/02—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a smaller number of carbon atoms by addition between unsaturated hydrocarbons
- C07C2/04—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a smaller number of carbon atoms by addition between unsaturated hydrocarbons by oligomerisation of well-defined unsaturated hydrocarbons without ring formation
- C07C2/06—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a smaller number of carbon atoms by addition between unsaturated hydrocarbons by oligomerisation of well-defined unsaturated hydrocarbons without ring formation of alkenes, i.e. acyclic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond
- C07C2/08—Catalytic processes
- C07C2/26—Catalytic processes with hydrides or organic compounds
- C07C2/30—Catalytic processes with hydrides or organic compounds containing metal-to-carbon bond; Metal hydrides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F10/00—Homopolymers and copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C2527/00—Catalysts comprising the elements or compounds of halogens, sulfur, selenium, tellurium, phosphorus or nitrogen; Catalysts comprising carbon compounds
- C07C2527/06—Halogens; Compounds thereof
- C07C2527/135—Compounds comprising a halogen and titanum, zirconium, hafnium, germanium, tin or lead
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C2531/00—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
- C07C2531/02—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides
- C07C2531/04—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides containing carboxylic acids or their salts
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C2531/00—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
- C07C2531/02—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides
- C07C2531/12—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides containing organo-metallic compounds or metal hydrides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C2531/00—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
- C07C2531/02—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides
- C07C2531/12—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides containing organo-metallic compounds or metal hydrides
- C07C2531/14—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides containing organo-metallic compounds or metal hydrides of aluminium or boron
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
- Y02P20/52—Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
Description
Verfahren zur Herstellung von Olefinen^
Die vorliegende Erfindung betrifft ein neues Verfahren zur Herstellung von linearen Olefinen und insbesondere
ein Verfahren zum Polymerisieren von Äthylen, bei welchem lineare alpha-Olefine mit einem mittleren Molekulargewicht
etwa im Bereich von 70 bis JOO erhalten werden. Spezieller
betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Polymerisieren von Äthylen zur Erzeugung eines Endproduktes, welches mindestens
90 Mol# lineare Olefine im Molekulargewichtsbereioh zwischen 56 und 2000 enthält. Besonders bevorzugt wird dabei ein
Produkt erhalten, welches im wesentlichen lineare Olefine im Ch - Cj-Q-Bereich enthält.
Es ist bekannt.(vergl. U8S. Patentschrift 2,995,942),
daß Kohlenwasserstoff-Schmieröle mit einem Molekülargewlcht
im Bereich von 80 bis 2000 durch Polymerisieren von Äthylen unter Verwendung eines bestimmten Katalysators, bestimmter
0 ü 9 B 1 6 / ! 7 b T
' uüLAungsmittel und unter Einhaltung bestimmter Temperaturen
erhalten werden können. Der Katalysator besteht dabei aus einem Übergangsmetallhalogenid und einer halogenhaltigen
Aluminlumalkylverbindung. Darüber hinaus ist gefunden
worden, daß bessere Ausbeuten an öl, größere Katalysatorreaktivität
und eine genauere Einhaltung des Molekulargewichtsbereiches erzielt werden können, wenn man dem.
Reaktionssystem zur Modifizierung cles Katalysators eine
geringe Menge eines niederen Alkanols zufügt. Sowohl das
modifizierte als auch das νnmoöifizierte oben beschriebene
System führen unter d^'i Keaktionsbedingungen zur Bildung von
größeren Mengen von anderen Produkten neben linearen alpha-Olefinen,
insbesondere von Olefinen des Typs II (RCH=HCR),
Typ III / \ und Typ IV
R. \ /R
Es ist ferner bekannt, daß man Äthylen unter genau einzuhaltenden Bedingungen zu einem Produkt mit einem Gehalt
von wenigstens 90 Mol# an linearen Olefinen mit einem
mittleren Molekulargewicht bis zu etwa 300 polymerisieren kann.
Π D f) 8 UW 1 7 5 T
Ein derartiges Verfahren erfordert die Einhaltung von
bestimmten kritischen Reaktionsbedingungen, zu denen das Verhältnis von Äthylen zu Endprodukt, die Verwendung
eines bestimmten Katalysators, die Einhaltung von Temperaturen unter 25°C lind bestimmte Druckbereiche gehören.
Es wurde nun überraschenderweise gefunden, daß Äthylen
zu einem Endprodukt mit einem Gehalt von wenigstens 90 Mo 1#
an linearen Olefinen auch bei Temperaturen oberhalb 25 C
polymerisiert werden kann, wenn ein bestimmter Katalysator verwendet wird. Der erfindungsgemäß verwendete Katalysator
besteht hauptsächlich aus einem löslichen Reaktionsprodukt, welches erhalten wird, wenn man ein reduzierbares Übergangsmetallhalsgenid
der Gruppen IVB bis VIB oder VIII des Periodensystems
der Elemente mit einer Aluminiumalkylverbindung teilweise umsetzt, so daß die Formel des Aluminiumalkylendproduktes
AlR X- lautet, worin η kleiner als 1 ist, R einen Alkyl-, Cycloalkyl- oder Aralkylrest mit vorzugsweise
1 bis 20 Kohlenstoffatomen, beispielsweise einen Methyl-, Äthyl-, Isobutyl-, Cyclohexyl-, oder Benzylrest,
und X ein Chlor-, Brom- oder Jodatom bedeuten. Während die meisten Übergangsmetallhalogenide geeignete Bestandteile
von Katalysatorkomplexen sind, wenn man gemäß Stand
0 0 98 16/17S7
_ 4_ 1568A50
der Technik als gewünschtes Produkt ein verzweigtkettiges Olefin gewinnen will, wurde nunmehr gefunden, daß Verbindungen
wie z.B. VCl2, und FeCl-, für die Gewinnung von linearen
alpha-Olefinen ungeeigenet sind1. Die vorzugsweise verwendeten
Übergangsmetallverbindungen für den erfindungsgemäßen Katalysator sind drei- oder vierwertlge, vorzugsweise jedoch
vierwertige Titanverbindungen, welche durch die folgende Formel wiedergegeben werden können: TiX AK, in der
a. D
a = 3 oder 4, b = 0 oder 1 und a+b = 3 oder 4, wobei
X ein Chlor- oder Bromatom und A ein Chlor- oder Bromatom oder ein von einer protonischen Verbindung, wie z.B. von
einem Alkohol R1OH oder einer Carbonsäure R'COOH abgeleitetes
Anion ist. Der Rest R' der protonischen Verbindung kann ein Alkyl-, Aryl-, Aralkyl- oder Cycloalkylrest sein.
Die Titanverbindung TiX0A, kann in situ durch Umsetzung
Q. D'
von TiX2, mit der protonischen Verbindung hergestellt werden,
nie bevorzugte Übergangsmetallverbindung gemäß Erfindung
gehört su der Gruppe TiX2^, TiX5OR' und TiX5OOCR' . Typische
Beispiele für solche Verbindungen sind TiCl2,, TiBr2,,
TiX5OC2H5 und TiX5OOCCH5. nas Aluminium/Titan-Verhältnis
kann ungefähr zwischen 0,1 : 1 bis zu mehr als 100 : 1 betragen, nas Verhältnis von Aluminium zu Titan ist nicht
kritisch. Die :Katalysatorkonzentration liegt normalerweise
im Bereich von 0,1 bis 10 g/l Verdünnungsmittel.
0 9 8 16/17Sf BAD ORIGINAL
- 5 - 1568480
Bezüglich des erfindungsgemäßen Verfahrens ist Äthylen
einzigartig, da andere Olefine auf diese Weise nicht zu linearen alpha-Olefinen umgesetzt werden können, Günstigerweise werden deshalb im wesentlichen reines Äthylen oder
Mischungen von Äthylen mit einem inerten Gas als Ausgangsmaterial für das erfindungsgemäße Verfahren eingesetzt.
Äthylen mit einem geringen Gehalt an anderen Olefinen kann ebenfalls verwendet werden, vorausgesetzt daß Copolymerisationen
die Linearität des Produktes nicht unter 90 % drücken.
Alkohole können zur Modifizierung der Katalysatoren dienen,
um das Molekulargewicht des Produktes zu beeinflussen und die Durchführung der Umsetzung bei höheren Temperaturen und/oder
niederen Drucken bei gleichzeitig verbesserter Selektivität zu ermöglichen usw. Der Zusatz von Alkoholen ist Jedoch bei
dem vorliegenden Verfahren nicht erforderlich, wenn die Katalysatorzusammensetzung und die Polymerisationsbedingungen
innerhalb eines bestimmten kritischen Bereiches liegen.
Verwendbare Alkanole sind diejenigen mit 1 bis 8, vorzugsweise mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen. Die durch die Verwendung
des Alkanols erzielte Verbesserung steigt innerhalb des angegebenen Bereiches mit dem Molekulargewicht an. Ferner hat sich
009816/1757
-D-
gezeigt, daß die Struktur des Alkanols von Bedeutung 1st. Für die verschiedenen Butanole stieg die Ausbeute beim
Übergang vom primären zum sekundären zum tertiären Alkohol merklich an. Auch die Selektivität für das polymere öl
(niederes mittleres Molekulargewicht) war für das sekundäre Butanol und das tertiäre Butanol erheblich höher als für
Isobutanol. Zu den verwendbaren Alkanolen gehören demnach Methanol, Äthanol, n-PropanaJ., Isopropanol, n-Butanol, /
see.-Butanol, tert.-Butanol, Isobutanol und alle C1- und C^.
Alkohole. CU bis Cg Dlole, in denen die Hydroxygruppen nieht
an benachbarte. Kohlenstoff atome, gebunden sind, sind ebenfalls brauchbar. Besonders bevorzugt und günstig sind tert.-Butanol,
see.-Butanol, Iso- oder n-Butanol und Isopropanol
Diese Alkanole werden in geringen Mengen verwendet, so daß das Verhältnis von ROH : R (bezogen auf Aluminiumalkyl) nach
der Reduktion des Übergangsmetalles nieht größer als 0,5 ist und vorzugsweise zwischen 0,2 und 0,53 liegt. Das Alkanol
kann sowohl zu dem Übergangsmetallhalogenid als auch zu dem Alkylaluminiumhalogenid vor Zugabe der zweiten Komponente zugesetzt
werden. Vorzugsweise wird es jedoch dem Alkylaluminiumhalogenid zugesetzt.
Obwohl es bekannt ist, daß Lewis-Basen wie Äther oder tertiäre
009816/1757
Amine wirksame Zusätze zur Gewinnung von festen Polymeren
mit höheren Geschwindigkeiten bei Verwendung von Ziegler-Katalysatoren
sind* führt deren Verwendung im Gemisch mit den erfindungsgemäßen Katalysatoren zu erheblichem Aktivitätsverlust und niedrigerer Selektivität zur Gewinnung von
flüssigen linearen Olefinen. Es hat somit den Anschein, daß die Wirkung des vorliegenden Katalysators unter den erfindungsgemäßen
Bedingungen gänzlich unterschiedlich von der üblicher Katalysatoren ist.
Das Polymerisationsverdünnungs- oder Lösungsmittel ist ebenfalls
ein kritisches Merkmal der vorliegenden Erfindung."Die verwendbaren Lösungsmittel sind polare aromatische Kohlenwasserstoffe sowie halogenlerte Aromaten. Aliphatische und
naphthenisehe Verdünnungsmittel sind vollkommen ungeeignet,
wenn sie allein 'verwendet werden, da dann nur hochmolekulares
festes Polyäthylen gebildet wird. Zu den bevorzugten Verdünnungsmitteln
gehören halogenierte Aromaten wie Chlorbehzöl, Dichlorbenzolj, Ciilortoluol usw. und Aromaten wie Benzol, Toluol,
Xylol, Tetrahydronaphthalin usw. Mischungen dieser'Lösungsmittel können ebenfalls Verwendung finden; Auch Mischungen
dieser Lösungsmittel mit aliphatischen oder naphtlienisehen Lö-'
BAD ORIGINAL
QQ9816/17SI
sungsmitteln sind brauchbar, vorausgesetzt, daß die polaren Lösungsmittel mindestens etwa 1W % der Gesamtmischung ausmachen.
Das Lösungsmittel oder'Lösungsmittelgemisch kann Verwendung
finden, um die Molekulargewichtsverteilung im Produkt
zu beeinflussen, so daß eine maximale Selektivität in Richtung auf die gewünschten Olefine erzielt wird« Halogenierte
aliphatische Lösungsmittel sind für das erfindungsgemäße Verfahren ungeeignet, da keine linearen alpha-Olefine hoher Reinheit
erhalten werden.
Ein kritischer Reaktionsparameter im Hinblick auf die selektive Synthese von linearen alpha-Olefinen ist auch der Äthylendruck.
Gemäß Stand der Technik werden hochgradig verzweigte Olefine (60$) erhalten, wenn man nahverwandte Katalysatoren
und Lösungsmittel bei Drucken von 0,5 bis 2,1 atu verwendet.
Es wurde nun festgestellt, daß ein Äthylendruck von mehr als
3,5 ata zur Erzeugung von linearen Olefinen mit hoher Selektivität
wesentlich ist. Es sind zwar gewisse Abweichungen abhängig von der Katalysator- und Lösungsmittelzusammensetzung sowie
der Temperatur möglich, doch liegt der Druck vorzugsweise oberhalb von 5*6 bis 7 ata, um wirtschaftlich interessante Ausbeuten
(zumindestens oberhalb von 5 Gew.% und vorzugsweise oberhalb
von 10 Gew.% Olefine in dem dem Reaktor entnommenen Produkt) an linearen alpha-Olefinen mit einer Reinheit von mehr als
0098 1 ß/ 17 5 7 BAD 3
etwa 90 % zu erhalten. Der am meisten bevorzugte Bereich
liegt oberhalb von 7 ata Äthylendruck. Bei sehr hohem Äthylendruck
kann das Verfahren wegen des Äthylenkreislaufes- unwirtschaftlich werden. '
Die kritischste Reaktionsvariable bei der selektiven Sythese von linearen Olefinen ist die Äthylenkonzentration, wie gefunden
wurde. Es hat sich nämlich herausgestellt, daß das
Molverhältnis von Äthylen zu Produkt oberhalb von 0,8 , vorzugsweise
oberhalb von etwa 2 liegen muß, damit die selektive Synthese von Äthylen zu linearen Olefinen stattfindet.
Die Obergrenze des Molverhältnisεes von Äthylen zu Produkt :
ist dagegen nicht kritisch. Das Molverhältnis von Äthylen zu
Produkt muß oberhalb von 0,8 liegen, da anderseits das gebildete
Produkt mehr als 10 % verzweigtkettige Olefine enthält,
wenn man bei einer Produktkonzentration arbeitet, welche zur
Erzielung von wirtschaftlich interessanten Ausbeuten erforderlich ist.
Die Reaktionsdauer ist nicht besonders kritisch solange die
Umsetzung unter den bevorzugten Bedingungen durchgeführt wird; sie liegt normalerweise im Bereich von 0,1 bis 5 Stunden, wenn
eine Produktionskonzentration von mehr als 5 Gew.$ im Lösungsmittel
erhalten werden soll. Das Verfahren kann absatzweise
BAD ORSQSNAi 0 0 9 816/1757
156846Q
- ίο -
oder kontinuierlich durchgeführt werden, jedoch werden hohe
Reinheiten des Produktes und hohe Konzentration am einfachsten erreicht, wenn man entweder absatzweise oder kontinuierlich
bei periodisch unterbrochenem Stromfluß arbeitet. Das Reaktionsgefäß kann ein langes Rohr sein, durch welches
das Lösungsmittel und der Katalysator zusammen mit dem längs des Rohres an vielen Punkten eingeführten Äthylen strömen,
so daß die gewünschte Äthylenkonzentration aufrechterhalten bleibt. In einem derartigen System braucht die Monomerkonzentration
nicht konstant zu sein, da sie an verschiedenen Abschnitten des Reaktionsgefäßes unterschiedlich eingestellt
werden kann, um das günstige Gleichgewicht von Aktivität, Molekulargewicht und Produktreinheit zu erhalten. Tanks mit
Rührwerk können in Serie betrieben werden, um eine Annäherung an die zuerst beschriebene Durchführungsform zu erzielen.
Die erfindungsgemäße Umsetzung kann durch Zusatz von Alkali wie z.B. von Alkali- oder Erdalkalimetallhydroxyd oder -earbonat,
Ammoniumhydroxyd und quaternären Ammoniumbasen und Lewis-Basen wie Ammoniak, Aminen, cyclischen Stickstoffbasen, Äthern usw.
zu der Reaktionsmischung abgestoppt werden. Diese Alkalien können entweder allein oder in Mischung oder in Lösung in Lösungsmitteln
wie Wasser, Alkoholen oder Glykolen zugegeben werden.
009816/1757
BAD ORlOiNAL
Der erfindungsgemäße Katalysator ermöglicht es, das. Verfahren zur Herstellung von linearen Olefinen bei Temperaturen unterhalb
von +75°C, vorzugsweise zwischen -30° und +50 C durchzuführen. Die/Festlegung einer bestimmten Temperatur innerhalb
dieses Bereiches erlaubt es, .das durchschnittliche Molekulargewicht
des Produktes genau festzulegen. Jedoch kann auch die Katalysatorzusammensetzung zur Beeinflussung des Molekulargewichtes
verändert werden.
Zur näheren Erläuterung der vorliegenden Erfindung sollen die
nachstehenden Beispiele dienen.
Beispiel I^ , :·
Eine Lösung von 0,001 Mol TiCK in 125 ml trockenem Xylol
wurde unter trockenem Stickstoff in einen 1 Liter Autoklaven
mit Rührwerk gefüllt und.auf 15,C abgekühlt. Eine Lösung von
0,0005 Mol AlEt0Cl und 0,001 Mol AlEtCl0 in 125 ml Xylol wurde
in das Reaktionsgefäß zugegeben und die Katalysatormischung wurde j50 .Minuten, lang bei 15 C .reagieren gelassen. Nach Abkühlen,
auf 0 C wurde der Reaktor mit hochreinem Ethylen schnell
" ■ ■■■·.■''."- ■"■·.-■""
auf einen Sthylendruck von.37 ata gebracht, worauf anschließend
,jeweils soviel Äthylen nachgepreßt wurde wie zur Aufrechterhaltung
des Druckes von 37 ata erforderlich war. Die Reaktions-
BAD ORIGINAL
0098 1 B/ 1 7 57
temperatur wurde auf 0°C einreguliert.
Nach 1 Stunde wurde der Inhalt des Reaktionsgefäßes unter Druck
in eine methanolische Natronlauge überführt, um den Katalysator
zu zerstören, worauf die Lösung zweimal mit Wasser gewaschen und über KpCO-, getrocknet wurde. Eine Probe des Inhaltes des Reaktionsgefäßes
wurde mittels quantitativer Gaschromatographie unter Verwendung einer 1,2-m-Säule mit Silikonkautschukfüllung
analysiert. Die Linearität des Produktes wird in Mol# der C12 Cp0
Fraktion angegeben. Sie wurde an der C12 - C20 Fraktion gemessen,
da dies die genaueste Analysenmethode ist, wenn man die Flüchtigkeitsverluste aus der Cj^ - C10 Fraktion und die geringere
gaschromatographische Auflösung der verzweigtkettigen und linearen Olefine oberhalb von Cp0 in Rechnung stellt. Die Linearität des
Gesamtproduktes ist höher als die für die C12 - C20 Fraktion
erhaltenen Werte zeigen, da die C^ - C10 Fraktion praktisch zu
100 % linear ist und einen größeren Anteil des Gesamtproduktes
darstellt.
Die Produktkonzentration in dem Xylol betrug 9,6 Gew.% und die
Ausbeute an flüssigen Produkten lag bei 23 %» ausgenommen die merklichen
Verluste an C1, - Cg Olefinen durch die Flüchtigkeit dieser
Substanzen während der Aufarbeitung des Produktes. Feste hochmolekulare Polymere wurden nicht erhalten. Die Linearität in der
BAD ORIGINAL 009816/ 1757
C12 ~ Cp0 Fraktion lag oberhalb von 99 Mo 1$ und der "alpha-"
Olefingehalt stimmte hiermit praktisch überein. Das mittlere Molekulargewicht M betrug 125 (aus dem Zahlenmittel).
Die Alkylierung von TiCIu findet entsprechend der folgenden
Gleichung statt: .
R2AlCl + TiCl21 —- * RAlCl2 + RTiCl,
Wenn man eine vollständige Umsetzung des bei diesem Beispiel
verwendeten Katalysators unterstellt s dann erhält man die
folgende Gleichungs
TiCl l5AlEtCl +
Der Alkylaluminiumhalogenidbestandteil des Katalysators wies dementsprechend ein Alkyl/Aluminiumverhältnis von Qgß7 auffl
falls die Umsetzung vollständig war«
Eine Lösung von 0,016 Mol AlEtCl2 und 0,0005 Mol TiCl2, in :
235 ml Chlorbenzol wurde zunächst in einem Autoklaven J>Q Minuten
lang bei-15'°C vorbehandelt, auf 50C abgekühlt und mit
j55>2 ata Äthylen abgedrückt. Während 45 Minuten wurden die
Temperatur auf +25°C und der Druck auf 52,7 ata erhöht, worauf
BAD
00 9 8 16/1 767
diese Bedingungen noch 15 weitere Minuten lang aufrechterhalten wurden. Ungefähr 10- bis 20-ml-Proben wurden alle
15 Minuten für eine gaschromatographische Analyse aus dem Reaktionsgefäß entnommen. Die Proben wurden jeweils mit
methanolischer Natronlauge zur Abstoppung der Reaktion behandelt, worauf die Lösung zur Entfernung des Alkohols, des Natriumhydroxyäs
und der Katalysatorrückstände mit Wasser gewaschen und über KgCO., getrocknet wurde. Die Analysen wurden wie in
Beispiel 1 durchgeführt, mit der Ausnahme, daß eine I,8-m-Säule
mit einer Füllung von 5,56 Silikonkautschuk auf Chrcmosorb
G verwendet wurde.
Die Ergebnisse sind in der Tabelle I zusammengestellt. Hochreine alpha-Olefine wurden in guter Ausbeute erhalten,, während
nur 4 g wachsartiges alpha-Olefin mit einem durchschnittlichen
Molekulargewicht (Viskosität) von 8j5OO gebildet wurden. Der
Alkylaluminiumhalogenid- Bestandteil wies ein Alkyl zu Aluminiumverhältnis von 0,97 auf, berechnet wie im Beispiel 1
unter Annahme einer vollständigen umsetzung» Falls die Umsetzung
unvollständig war, dann war das Verhältnis zwar größer als 0,97, jedoch weniger als 1,0.
BAD ORlQlNAt 009816/1757
Polymerisationsdauer (in Minuten) 15 30 Polymerisationstemperatur ( C)
Produktkonzentration (Gew.% in C6H5Cl) (a)
Ausbeute (g) Ca)-
lineare Olefine in der C-f«-Cr,«. Fraktion (W
15 | 30 | 45 | 60 |
5 | 15 | 25 | 25 |
7, | 8 10,8 | 16,1 | 20,7 |
22 | 31 | 50 ' | 68 |
99+ | ζ, | ||
106 | |||
109 | 118 | 120 |
mittleres Molekulargewicht (Mn)
aus dem Zahlenmittel
(a) ausgenommen 10 bis 20 % an Flüehtigkeitsverlust
und an Wachs, welche bei der gaschromatographischen Analyse nicht enthalten waren.
Ein Versuch ähnlich dem des Beispiels 2 wurde durchgeführt,
wobei jedoch nur I09 nil Chlorbenzol verwendet wurden und die
Polymerisation bei +35°C und einem Kthylendruck von 56,2 ata
2 Stunden lang lief. Die Konzentration an Endprodukt, ausgenoramen
10-20$ Verlust, betrug 62,3 Gew.% in Xylol und die
Ausbeute war Ϊ98 g. Eine wie in Beispiel 2 durchgeführte Analyse
zeigte eine Linearität in der Ci2 -C2Q Fraktion von 98,7
¥iol% und ein durchschnittliches Molekulargewicht Mn von 138.
0098 16/1757
Eine Anzahl von Versuchen wurde durchgeführt, um die
Brauchbarkeit einer Katalysatorzusammensetzung mit einem Alkyl/Aluminiumverhältnis unterhalb von 0,9 zu ermitteln. In einem Versuch wurde dem AlEtCIp AlCl-, zugesetzt, um
mit einem Verhältnis R/Al von weniger als 1 vor der Umsetzung mit dem TiCl^ zu beginnen. Die Durchführung der Versuche entsprach der in Beispiel 5* wenn in Tabelle II nicht anders vermerkt.
Brauchbarkeit einer Katalysatorzusammensetzung mit einem Alkyl/Aluminiumverhältnis unterhalb von 0,9 zu ermitteln. In einem Versuch wurde dem AlEtCIp AlCl-, zugesetzt, um
mit einem Verhältnis R/Al von weniger als 1 vor der Umsetzung mit dem TiCl^ zu beginnen. Die Durchführung der Versuche entsprach der in Beispiel 5* wenn in Tabelle II nicht anders vermerkt.
009816/ 1 7 BT
Tabelle | II | 2 | 3 | 4 | |
Versuch | 1 | 2 |
I
VJI |
0,5 | |
AlEtCl2 (in mMol) | 5 | O | 0,2 | 0 | |
'AlCl3(In mMol) | O | 1 | 0,05 | 1 | |
TiCl^(in mMol) | 1 | xylol | C6H5Cl | C6H5Cl | |
Lösungsmittel | Xylol | 125 | 25O | 250 | |
ml | 125 | 50/30 | SO/30 | 5O/3O | |
Vorbehandlung (°c/Min.) | 25/60 | 2 | 104 | 0,5 | |
Al/Ti Mol-Verhältnis | VJl | 0,5 | 0,95 | 0 | |
Et/Al Verhältnis (a) | 0,8 | ||||
Polymerisation | 50 | 50 | 50 | ||
Temperatur ($C) | 15 | 28,1 | 14,1 | 28,1 | |
Äthylendruck (ata) | 28,1 | 1 | 3 | 0,5 | |
Dauer (Std.) | 1 | ||||
Ergebnisse | 92 | 23 | 51 | ||
Ausbeute (g) (b) | 132 | : 91,2 | 95,2 | . 94,3 | |
Linearität -(MoIJi) (c) | 91,5 | 128 | 114 | 116 | |
mittleres Molekular gewicht (Mn) |
113 |
(a) Unter der Annahme von Monoalkylierung des TiCIh
(b) Ausgenommen 10-20$ Verlust bei der Aufarbeitung
(c) Ermittelt an der cip~C20 Fraiction·
0 0 9 8 16/ 176
Diese Beispiele zeigen, daß wirksame Katalysatoren bei Verwendung eines Alkyl/Al-Verhältnisses von O bis 0,95 und eines
Al zu Ti-Verhältnisses von 0,5 : 1 bis 104 : 1 erhalten
werden. Die Katalysatoraktivität, die Produktreinheit (mehr als 90$ lineare alpha-Olefine) und das Molekulargewicht
des Produktes M^ lagen jeweils innerhalb des bevorzugten Bereiches.
Das Äthylen/Produktverhältnis war größer als etwa
009816/1767
Claims (1)
- P_a_t e_n_t_a_n s g.r.ü.c h_e1. Verfahren zur Herstellung von linearen Olefinen mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von etwa TO bis 500 durch Polymerisieren eines äthylenhaltigen Gases in Gegenwart eines im wesentlichen löslichen Katalysators, dadurch gekennzeichnet, daß man als Katalysator das Umsetzungsprpdukt eines übergangsmetallhalogenides der Formeln TiX^, TiX3OR1, oder TiX5OOCR1, in denen X ein Chlor- oder Bromatom und R' einen Alkyl-, Allyl-, Aralkyl- oder Cycloalkylrest bedeuten, mit einer Alkylaluminiumverbindung verwendet, wobei dieses Umsetzungsprodukt die allgemeine Formel AIR X, besitzt, in welcher R einen Alkyl-, Aralkyl- oder Cycloalkylrest und X ein Chlor-, Brom- oder Jodatom bedeuten und η kleiner als 1 ist, und die Polymerisation in Gegenwart eines polaren aromatischen Kohlenwasserstoffoder halogenierten aromatischen Kohlenwasserstoff-Lösungsmittels bei einer Temperatur unterhalb von 75°C und unter einem Druck oberhalb .von 5*3 ata und bei einem Molverhältnis von Äthylen zu Reaktionsprodukt von oberhalb 0,8 durchführt und das mindestens 90 % an linearen Olefinen enthaltende Produkt isoliert.2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Übergangsmetallhalogenid TiCl^ ist. .0098 16/17 57J5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daßdas Verhältnis von Äthylen zu Reaktionsprodukt oberhalb ' von etwa 2 liegt.4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als polares Lösungsmittel einen aromatischen Kohlenwasserstoff verwendet.5· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Katalysator das aus TiCl^ und Ä'thylaluminiumdichlorid hergestellte Umsetzungsprodukt der allgemeinen Formel Al(CoH1-) Cl^ , in welcher η kleiner als 1 ist, verwendet und die Polymerisation in Gegenwart von polaren aromatischen oder halogenierten aromatischen Kohlenwasserstoffen bei einer Temperatur zwischen -30° und +500C unter einem Druck von mehr als 7 ata bei einem Molverhältnis von Äthylen zu Reaktionsprodukt oberhalb von etwa 2 durchführt und ein mindestens 90 Mol# an linearen alpha-Olefinen enthaltendes Produkt isoliert.6. Verfahren nach Anspruch 1 oder 5> dadurch gekennzeichnet daß man als polares Lösungsmittel einen halogenierten aromatischen Kohlenwasserstoff verwendet.00981 6/ 176715684307· Verfahren nach Anspruch 5* dadurch gekennzeichnet, daß man als polares Lösungsmittel Xylol verwendet.8. Verfahren nach Anspruch 5* dadurch gekennzeichnet, daß man bei einem Druck von mehr als 35 ata arbeitet.9· Verfahren nach Anspruch 5* dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil an Reaktionsprodukt mehr als 5 Gew.$, bezogen auf Lösungsmittel und Reaktionsprodukt, beträgt.10. Verfahren nach Anspruch 5* dadurch.gekennzeichnet, daß der Anteil an Reaktionsprodukt mehr als 10 Gew.^, bezogen auf das Lösungsmittel und das Reaktionsprodukt, beträgt.ue:ba/4356OWGINAl.0 0 9 8 16/1757
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US56208866A | 1966-07-01 | 1966-07-01 | |
US56208866 | 1966-07-01 | ||
DEE0032135 | 1966-07-23 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1568460A1 true DE1568460A1 (de) | 1970-04-16 |
DE1568460B2 DE1568460B2 (de) | 1976-01-02 |
DE1568460C3 DE1568460C3 (de) | 1976-07-29 |
Family
ID=
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
NL153842B (nl) | 1977-07-15 |
DE1568460B2 (de) | 1976-01-02 |
GB1112470A (en) | 1968-05-08 |
NL6610506A (de) | 1968-01-02 |
SE339217B (de) | 1971-10-04 |
ES329469A1 (es) | 1967-05-16 |
BE684586A (de) | 1967-01-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2707830A1 (de) | Verfahren zur dimerisierung von alpha-olefinen | |
DE2701647B2 (de) | Verfahren zur Polymerisation von Olefinen und hierfür verwendbare feste titanhaltige Katalysatorkomponente | |
WO1993005082A1 (de) | Verfahren zur herstellung von polypropylen unter hochdruck | |
DE1198346B (de) | Verfahren zur Herstellung von alpha-Olefinen | |
DE2064206C2 (de) | Verfahren zur Herstellung von synthetischen Schmierölen durch Polymerisation von α-Olefin-Fraktionen | |
DE2302181C2 (de) | Verfahren zur Herstellung von ataktischen Polypropylen-Wachsen | |
DE2063515A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von unge sattigten Carbonsaureestern | |
DE3148229A1 (de) | Verfahren zur herstellung von polyolefinwachsen | |
DE2346471C3 (de) | Verfahren zur Homopolymerisation von Äthylen oder Propylen und zur Mischpolymerisation von Äthylen mit einem α-Olefin und/oder Diolefin und Katalysatorzusammensetzung hierfür | |
DE2718771A1 (de) | Katalysator zur polymerisation von monoolefinen und verfahren zu seiner herstellung | |
DE1568460A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von Olefinen | |
DE2409967C3 (de) | Verfahren zur Herstellung flüssiger Polyolefine | |
DE1568460C3 (de) | Verfahren zur Herstellung von linearen Olefinen | |
DE1096607B (de) | Verfahren zur Herstellung von linearen hochkristallinen Kopf-Schwanz-Polymerisaten aus ª‡-olefinischen Kohlenwasserstoffen | |
DE1272543B (de) | Verfahren zur Polymerisation von AEthylen | |
DE1568461A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von linearen Olefinen | |
DE1568480A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von linearen Olefinen | |
DE2139993A1 (de) | Verfahren zur herstellung von l,ldifluoraethan | |
DE3335823A1 (de) | Verfahren zur homo- und mischpolymerisation von ethylen | |
DE2128760A1 (de) | Verfahren zur Polymerisation von Olefinen | |
DE1959820C3 (de) | Verfahren zur Homo- oder Mischpolymerisation von Äthylen | |
DE1595597A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von hochmolekularem verzweigtem Polyaethylen | |
DE1803124A1 (de) | Verfahren zur Herstellung linearer alpha-Olefine | |
DE2022658C3 (de) | Verfahren zur Dimerisierung von Äthylen zu Buten 1 | |
DE2142356B2 (de) | Verfahren zur Oligomerisation von äthanhaltigem Äthylen |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E771 | Valid patent as to the heymanns-index 1977, willingness to grant licences | ||
EHJ | Ceased/non-payment of the annual fee |