ES2221643T3 - Procedimiento de polimerizacion. - Google Patents
Procedimiento de polimerizacion.Info
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Abstract
Procedimiento para la polimerización y copolimerización de 1-olefinas en donde se efectúa un transito desde una polimerización en donde se emplea un primer catalizador a una polimerización en donde se emplea un segundo catalizador, que comprende las etapas de: a) interrumpir la alimentación del primer catalizador al reactor de polimerización, en donde se está efectuando la polimerización con dicho primer catalizador; y luego b) introducir el segundo catalizador en el reactor, en donde uno de los catalizadores comprende un catalizador de metal de transición moderno y el otro es un catalizador que es incompatible con el mismo.
Description
Procedimiento de polimerización.
La presente invención se refiere a un
procedimiento para la polimerización y copolimerización de
1-olefinas y, en particular, a un procedimiento para
transitar entre distintos sistemas de catalizadores de
polimerización.
Durante la producción de polímeros olefínicos en
un reactor comercial, suele ser necesario transitar desde un tipo
de sistema catalítico productor de polímeros que tienen ciertas
propiedades y características a otro sistema catalítico capaz de
producir polímeros de diferentes atributos y/o físicos. Por
ejemplo, el tránsito entre catalizadores similares del tipo
Ziegler-Natta tradicionales, o catalizadores
compatibles, tiene generalmente lugar de forma sencilla. Sin
embargo, cuando los catalizadores son incompatibles o de diferentes
tipos, el procedimiento se complica normalmente. Por ejemplo, se ha
comprobado que en el tránsito entre un catalizador tradicional de
tipo Ziegler-Natta y un catalizador a base de
cromo, dos catalizadores incompatibles, algunos de los componentes
del catalizador Ziegler tradicional o del cocatalizador/activador
actúan como venenos para el catalizador a base de cromo. En
consecuencia, estos venenos impiden que el catalizador de cromo
promueva la polimerización. En otro ejemplo, las diferentes
respuestas extremas a reguladores del peso molecular, tales como
hidrógeno y comonómero, de los catalizadores
Ziegler-Natta tradicionales y de los catalizadores
de metalocenos, hacen que estos catalizadores sean incompatibles.
Cualquier traza de catalizador Ziegler-Natta activo
producirá un producto de peso molecular muy alto bajo las
condiciones del reactor de catalizador de metaloceno. Además,
particularmente en un procedimiento de tránsito continuo, la
interacción entre los dos catalizadores incompatibles puede
conducir a la producción de altos niveles de pequeñas partículas,
con un tamaño menor de 100 micrómetros aproximadamente, conocidas
como finos. Estos finos pueden inducir problemas operativos en el
reactor, tal como la formación de incrustaciones y
revestimientos.
En las técnicas conocidas para realizar un
tránsito eficaz entre sistemas incompatibles, el procedimiento de
polimerización de olefinas con un primer catalizador se detiene
mediante diversas técnicas conocidas. Por ejemplo, en las
reacciones que implican el uso de catalizadores a base de cromo, se
sabe que el oxígeno, el CO, el agua o los hidrocarburos polares
tales como alcoholes, éteres, cetonas y aldehídos, resultan
eficaces para terminar la reacción. El reactor se vacía entonces,
se vuelve a cargar y se introduce un segundo catalizador en el
reactor. Dichas conversiones de catalizadores son de larga duración
y costosas debido a la necesidad de parar el reactor durante un
largo período de tiempo en el que se efectúa el tránsito entre
catalizadores.
La WO 99/12981 describe que se pueden polimerizar
etileno y otras 1-olefinas poniéndolas en contacto
con ciertos complejos de metales de transición de
2,6-piridincarboxaldehídobis(iminas) y
2,6-diacilpiridilbis(iminas)
seleccionadas.
La EP-A-751965
describe métodos para transitar entre catalizadores incompatibles,
que implican el uso de destructores de catalizadores. Este
documento define los catalizadores "incompatibles" como
aquellos que satisfacen uno o más de los siguientes criterios: 1)
aquellos catalizadores que unos en presencia de otros reducen la
actividad de al menos uno de los catalizadores en más del 50%; 2)
aquellos catalizadores que, bajo las mismas condiciones reactivas,
uno de ellos produce polímeros que tienen un peso molecular mayor de
dos veces el peso molecular de los polímeros producidos por
cualquier otro catalizador del sistema; y 3) aquellos catalizadores
que difieren en la incorporación de comonómero o en la relación de
reactividad, bajo las mismas condiciones, en más del 30%
aproximadamente.
De acuerdo con la definición anterior, los
modernos catalizadores de metales de transición, tales como los
referidos catalizadores del tipo de
2,6-piridincarboxaldehídobis(imina) son
incompatibles con la mayoría de los tipos conocidos de
catalizadores. Por ejemplo, los catalizadores del tipo de
2,6-piridincarboxaldehídobis(imina) exhiben
habitualmente una incorporación de comonómero o relación de
reactividad muy baja en comparación con otros tipos de
catalizadores. Por tanto, cabría esperar que el tránsito desde uno a
otro tipo de catalizador requeriría procedimientos como los
descritos anteriormente para los catalizadores incompatibles, con
todos los inconvenientes asociados.
Sin embargo, se ha descubierto de manera
sorprendente que es posible transitar entre los modernos
catalizadores de metales de transición y los catalizadores que son
incompatibles de acuerdo con la definición anterior, sin necesidad
de tales procedimientos.
En consecuencia, en un primer aspecto de la
presente invención, se proporciona un procedimiento para la
polimerización y copolimerización de 1-olefinas en
donde se efectúa un transito desde una polimerización en donde se
emplea un primer catalizador a una polimerización en donde se emplea
un segundo catalizador, que comprende las etapas de:
a) interrumpir la alimentación del primer
catalizador al reactor de polimerización, en donde se está
efectuando la polimerización con dicho primer catalizador; y
luego
b) introducir el segundo catalizador en el
reactor,
en donde uno de los catalizadores comprende un
catalizador de metal de transición moderno y el otro es un
catalizador que es incompatible con el mismo.
Preferentemente, el tránsito se efectúa
introduciendo el segundo catalizador sin eliminar primeramente toda
la actividad del primer catalizador y/o sin eliminar primeramente
toda traza del primer catalizador. Más preferentemente, no se
emplea agente desactivante (destructor del catalizador).
En una modalidad alternativa, después de la etapa
a), se introduce en el reactor, antes de introducir el segundo
catalizador en este último, un agente desactivante en una cantidad
suficiente para desactivar el primer catalizador.
Por la expresión "catalizador de metal de
transición moderno" (de aquí en adelante catalizador LTM) se
quiere dar a entender un catalizador que comprende un complejo de
un metal de los Grupos VIIIb o Ib de la Tabla Periódica.
Por el término "incompatible" se quiere
representar la definición anteriormente dada: concretamente que los
dos catalizadores satisfacen al menos una de las siguientes
condiciones: 1) catalizadores que unos en presencia de otros
reducen la actividad de al menos uno de los catalizadores en más del
50%; 2) bajo las mismas condiciones de reacción, uno de los
catalizadores produce polímeros que tienen un peso molecular dos
veces o más mayor que el peso molecular de otros polímeros
producidos por otro catalizador del sistema; y 3) catalizadores que
difieren en la incorporación de comonómero o en la relación de
reactividad, bajo las mismas condiciones, en más de 30%.
Los catalizadores que son incompatibles con los
catalizadores LTM incluyen catalizadores del tipo Phillips (cromo),
catalizadores de metalocenos y catalizadores
Ziegler-Natta. Sin embargo, esta invención incluye
también dentro de su alcance el caso en donde dos catalizadores LTM
son incompatibles entre sí de acuerdo con la definición
anterior.
Preferentemente, el catalizador LTM comprende un
complejo de fórmula
en donde M es Fe [II], Fe [III], Co
[II], Co [III], Ni [II], Rh [II], Rh [III], Ru [II], Ru [III], Ru
[IV] o Pd [II]; X representa un átomo o grupo enlazado covalente o
iónicamente al metal de transición M; T es el estado de oxidación
del metal de transición M y b es la valencia del átomo o grupo X; L
es un grupo enlazado a M mediante un enlace dativo y n es de 0 a 5;
A^{1} a A^{3} son cada uno independientemente N o P o CR, con
la condición de que al menos uno de ellos es CR; y R^{4} a
R^{7} se eligen cada uno independientemente entre hidrógeno,
halógeno, hidrocarbilo, hidrocarbilo sustituido, heterohidrocarbilo,
heterohidrocarbilo sustituido o SiR'_{3} en donde cada R' se elige
independientemente entre hidrógeno, halógeno, hidrocarbilo,
hidrocarbilo sustituido, heterohidrocarbilo y heterohidrocarbilo
sustituido.
Un catalizador típico del tipo Phillips utiliza
una combinación de un material de soporte al cual se ha añadido en
primer lugar un material que contiene cromo en donde al menos parte
del cromo se encuentra en estado hexavalente, por calentamiento en
presencia de oxígeno molecular. El soporte está constituido
generalmente por 80 a 100% en peso aproximadamente de sílice,
siendo seleccionado el resto, si existe, del grupo consistente en
óxidos metálicos refractarios, tales como aluminio, boria,
magnesia, toria, zirconia, titania y mezclas de dos o más de estos
óxidos metálicos refractarios. Los soportes pueden comprender
también alúmina, fosfato de aluminio, fosfato de boro y mezclas de
los mismos entre sí o con sílice.
El compuesto de cromo se añade normalmente al
soporte como un compuesto de cromo (III) tal como el acetato o el
acetilacetonato, con el fin de evitar la toxicidad del cromo (VI).
El catalizador en bruto se calcina entonces en aire a una
temperatura entre 250 y 1000ºC durante un período que va desde unos
pocos segundos a varias horas. De este modo se convierte al menos
parte del cromo al estado hexavalente. La reducción del Cr VI a su
forma activa ocurre normalmente en la reacción de polimerización,
pero puede efectuarse al término del ciclo de calcinación con CO a
350ºC aproximadamente.
Se pueden añadir flúor, aluminio y/o titanio al
catalizador Phillips de partida para modificarlo.
Los metalocenos pueden representarse normalmente
por la siguiente fórmula general:
(C_{5}R_{n})_{y} Z_{x}
(C_{5}R_{m}) M
L_{(4-y-1)}
\newpage
en donde
(C_{5}R_{x})_{n} y (C_{5}R_{m})
son ligandos de ciclopentadienilo,
R es hidrógeno, alquilo, arilo, alquenilo,
etc,
M es un metal del Grupo IVA,
Z es un grupo de puente,
L es un ligando aniónico e
y es 0, 1 ó 2, n y m son de 1 a 5, x es 0 ó
1.
Los complejos más preferidos son aquellos en
donde y es 1 y L es haluro o alquilo. Ejemplos típicos de tales
complejos son dicloruro de bis(ciclopentadienil) zirconio y
bis(ciclopentadienil) zirconio dimetilo. En dichos complejos
de metaloceno, los ligandos de ciclopentadienilo pueden estar
adecuadamente sustituidos por grupos alquilo tales como metilo,
n-butilo o vinilo. Alternativamente, los grupos R
pueden estar unidos entre sí para formar un sustituyente en el
anillo, por ejemplo indenilo o fluorenilo. Los ligandos de
ciclopentadienilo pueden ser iguales o diferentes. Ejemplos típicos
de tales complejos son dicloruro de
bis(n-butilciclopentadienil) zirconio o
dicloruro de bis(metilciclopentadienil) zirconio.
Otros ejemplos de complejos de metaloceno son
aquellos en donde el ligando aniónico representado en la fórmula
anterior está reemplazado por una mitad dieno. En dichos complejos,
el metal de transición puede encontrarse en el estado de oxidación
+2 o +4 y un ejemplo típico de este tipo de complejo es
etilen-bis-indenil zirconio (II)
1,4-difenilbutadieno. Ejemplos de dichos complejos
pueden encontrarse en EP 775148 A, cuya descripción se incorpora
aquí sólo con fines de referencia.
Los catalizadores Ziegler-Natta
consisten, en general, en dos componentes principales. Uno de los
componentes es un alquilo o un hidruro de un metal de los Grupos I
o III, muy comúnmente Al(Et)_{3} o
Al(iBu)_{3} o Al(Et)_{2}Cl, pero
incluyendo también reactivos de Grignard,
n-butil-litio o compuestos de
dialquil-zinc. El segundo componente es una sal de
un metal de transición de los Grupos IV o VIII, muy comúnmente
haluros de titanio o vanadio tales como TiCl_{4}, TiCl_{3},
VCl_{4} o VOCl_{3}. Cuando se mezclan los componentes
catalíticos, normalmente en un hidrocarburo disolvente, los mismos
pueden formar un producto homogéneo o heterogéneo. Dichos
catalizadores se pueden impregnar sobre un soporte, si se desea,
por medios conocidos para los expertos en la materia y utilizarse
así en cualquiera de los procedimientos principales conocidos para
la catálisis de coordinación de poliolefinas, tales como en
solución, en suspensión y en fase gaseosa. Además de los dos
componentes principales descritos anteriormente, se pueden añadir
cantidades menores de otros compuestos (normalmente donadores de
electrones) para modificar adicionalmente el comportamiento o
actividad del catalizador en la polimerización. De este modo, se
puede polimerizar una amplia variedad de monómeros mediante
catalizadores Ziegler-Natta. Dependiendo de los
componentes particulares empleados y del método específico de
combinación, es posible producir catalizadores que son muy eficaces
para la polimerización y copolimerización de etileno, dienos y
alfa-olefinas superiores. Aplicaciones
particularmente importantes para los catalizadores
Ziegler-Natta son la producción de copolímeros de
etileno de alto peso molecular y de polipropileno isotáctico.
Ha de entenderse que el procedimiento de tránsito
de la invención se puede efectuar en cualquier dirección, es decir,
desde el catalizador LTM al otro catalizador o viceversa. Además,
se entenderá que aunque de hecho no es necesario tomar acción
alguna para direccionar la actividad/presencia del primer
catalizador antes de añadir el segundo, dentro del alcance de la
invención queda contemplado la reducción o eliminación de la
actividad del primer catalizador y/o la separación de al menos
parte del catalizador. Por ejemplo, la actividad del primer
catalizador se puede reducir hasta en un 30% respecto de su valor
máximo antes de la adición del segundo catalizador o,
alternativamente hasta un 50, 70 o en al menos 95%, o bien puede
ser destruido por completo. Para reducir la actividad, se pueden
emplear inhibidores o venenos para catalizadores ya conocidos,
tales como oxígeno, agua, amoniaco, monóxido de carbono, dióxido de
carbono, alcoholes y cetonas. La reducción parcial de la actividad
del primer catalizador se puede conseguir también, por ejemplo,
continuando la polimerización durante un cierto período de tiempo
(por ejemplo, entre 5 minutos y 12 horas) una vez interrumpida la
introducción del primer catalizador y/o de cualquier
co-catalizador asociado, antes de iniciarse la
introducción del segundo catalizador y/o de su
co-catalizador asociado.
Una vez interrumpida la introducción del primer
catalizador, el reactor de polimerización se puede vaciar parcial o
completamente. El vaciado completo del reactor asegura que, cuando
se introduce el segundo catalizador, la totalidad del polímero
producido posteriormente es aquel derivado puramente del segundo
catalizador. Sin embargo, es preferible a lo sumo vaciar sólo
parcialmente el reactor, por ejemplo, reduciendo la altura del
lecho en el caso de un reactor de lecho fluidificado en fase
gaseosa, ya que ello perturba menos al proceso de polimerización.
Aunque esto, en la polimerización con el segundo catalizador, se
traduce en la producción inicial de polímero que está mezclado con
polímero derivado del primer catalizador, ello constituye un
problema relativamente menor en el caso de la presente invención,
debido a que uno de los catalizadores es un catalizador de metal de
transición moderno. Normalmente, puede separarse entre cero y la
mitad del contenido del reactor en volumen, aunque preferentemente
se separa sólo un tercio o menos. En el caso más preferido, no se
separa nada del contenido del reactor antes de iniciar la
polimerización con el segundo catalizador.
Cuando se transita desde un primer catalizador a
un segundo catalizador, la etapa inicial usual consiste en
interrumpir la alimentación de catalizador. Si se desea, el reactor
de polimerización puede ser entonces vaciado parcial o
completamente, como se ha descrito con anterioridad. Se introduce
entonces el nuevo catalizador y, si es necesario, se adaptan las
condiciones del reactor a las condiciones requeridas por el nuevo
catalizador. Por ejemplo, en el caso del tránsito desde un
catalizador de cromo cuando el reactor no está vaciado por
completo, el tránsito viene seguido por mediciones IR sobre el
polímero producido, para determinar cuando el sistema está libre de
cualquier polímero a base de cromo, es decir, para determinar
cuando el polímero producido se encuentra dentro de las
especificaciones del polímero LTM. El tránsito puede venir seguido
también por mediciones del índice de fusión del polímero
producido.
producido.
Las condiciones específicas del reactor durante
la transición dependen inter alia de la actividad del
catalizador, tipo y cantidad de comonómero, tipo de polímero a
producir y de la instalación de producción. Por tanto, dichas
condiciones han de ser determinadas para cada producto específico en
una planta particular. Por ejemplo, en general, las condiciones del
reactor cuando se emplean catalizadores de metaloceno incluyen una
alimentación reducida de comonómero debido a que los comonómeros se
incorporan mucho más fácilmente en los polímeros catalizados con
metalocenos que en los polímeros catalizados con LTM para la misma
densidad de los polímeros. El índice de flujo en estado fundido se
corrige introduciendo hidrógeno y también, en cierto grado,
etileno.
Un tránsito particularmente favorable es aquel
entre catalizadores del tipo de
2,6-piridincarboxaldehidobis(imina) que
comprende complejos de la fórmula (I) anteriormente definida, y
catalizadores de cromo.
Es preferible que el procedimiento de la
invención se lleve a cabo en suspensión o en fase gaseosa.
En los complejos de fórmula (I) es preferible que
A^{1} a A^{3} sean cada uno de ellos, independientemente, CR en
donde cada R se define como anteriormente. En modalidades
alternativas preferidas A^{1} y A^{3} son ambos N y A^{2} es
CR, o bien uno de A^{1} a A^{3} es N y los otros son
independientemente CR.
El grupo L puede ser un éter tal como
tetrahidrofurano o dietiléter, un alcohol tal como etanol o
butanol, una amina primaria, secundaria o terciaria o una
fosfina.
Los catalizadores preferidos a base de complejos
de fórmula (I) comprenden un complejo que tiene la fórmula
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
en donde R^{1} a R^{7} se
eligen cada uno independientemente entre hidrógeno, halógeno,
hidrocarbilo, hidrocarbilo sustituido, heterohidrocarbilo,
heterohidrocarbilo sustituido o SiR'_{3} en donde cada R' se elige
independientemente entre hidrógeno, halógeno, hidrocarbilo,
hidrocarbilo sustituido, heterohidrocarbilo, heterohidrocarbilo
sustituido.
Con preferencia, R^{5} y R^{7} se eligen
independientemente entre grupos alicíclicos, heterocíclicos o
aromáticos sustituidos o insustituidos, por ejemplo, fenilo,
1-naftilo, 2-naftilo,
2-metilfenilo, 2-etilfenilo,
2,6-diisopropilfenilo,
2,3-diisopropilfenilo,
2,4-diisopropilfenilo,
2,6-di-n-butilfenilo,
2,6-dimetilfenilo,
2,3-dimetilfenilo,
2,4-dimetilfenilo,
2-t-butilfenilo,
2,6-difenilfenilo,
2,4,6-trimetilfenilo,
2,6-trifluormetilfenilo,
4-bromo-2,6-dimetilfenilo,
3,5-dicloro-2,6-dietilfenilo
y 2,6,bis(2,6-dimetilfenil)fenilo,
ciclohexilo y piridinilo.
En una modalidad preferida, R^{5} está
representado por el grupo "P" y R^{7} está representado por
el Grupo "Q" como sigue:
en donde R^{19} a R^{28} se
eligen independientemente entre hidrógeno, halógeno, hidrocarbilo,
hidrocarbilo sustituido, heterohidrocarbilo o heterohidrocarbilo
sustituido; cuando cualesquiera dos o más de R^{1} a R^{4},
R^{6} y R^{19} a R^{28} son hidrocarbilo, hidrocarbilo
sustituido, heterohidrocarbilo o heterohidrocarbilo sustituido,
dichos dos o más grupos pueden estar enlazados para formar uno o
más sustituyentes
cíclicos.
Los sistemas de anillos P y Q son con preferencia
independientemente 2,6-hidrocarbilfenilo o
poliaromáticos de anillos condensados, por ejemplo,
1-naftilo, 2-naftilo,
1-fenantrenilo y 8-quinolinilo.
Preferentemente, al menos uno de R^{19},
R^{20}, R^{21} y R^{22} es hidrocarbilo, hidrocarbilo
sustituido, heterohidrocarbilo o heterohidrocarbilo sustituido. Más
preferentemente, al menos uno de R^{19} y R^{20}, y al menos
uno de R^{21}y R^{22} es hidrocarbilo, hidrocarbilo sustituido,
heterohidrocarbilo o heterohidrocarbilo sustituido, con suma
preferencia, R^{19}, R^{20}, R^{21} y R^{22} se eligen todos
ellos, independientemente, entre hidrocarbilo, hidrocarbilo
sustituido, heterohidrocarbilo o heterohidrocarbilo sustituido. Con
preferencia, R^{19}, R^{20}, R^{21} y R^{22} se eligen,
independientemente, entre metilo, etilo, n-propilo,
iso-propilo, n-butilo,
sec-butilo, terc-butilo,
n-pentilo, neopentilo, n-hexilo,
4-metilpentilo, n-octilo, fenilo y
bencilo.
Preferentemente, R^{1}, R^{2}, R^{3},
R^{4}, R^{6}, R^{19}, R^{20}, R^{21}, R^{22}, R^{23},
R^{24}, R^{25} y R^{26} se eligen, de manera independiente,
entre hidrógeno e hidrocarbilo C_{1} a C_{8}, por ejemplo
metilo, etilo, n-propilo, n-butilo,
t-butilo, n-hexilo,
n-octilo, fenilo y bencilo.
En una modalidad alternativa, R^{5} es un grupo
de fórmula -NR^{29}R^{30} y R^{7} es un grupo de fórmula
-NR^{31}R^{32} en donde R^{29}a R^{32} se eligen
independientemente entre hidrógeno, halógeno, hidrocarbilo,
hidrocarbilo sustituido, heterohidrocarbilo o heterohidrocarbilo
sustituido; cuando cualesquiera dos o más de R^{1} a R^{4},
R^{6} y R^{29}a R^{32} son hidrocarbilo, hidrocarbilo
sustituido, heterohidrocarbilo o heterohidrocarbilo sustituido,
dichos dos o más radicales pueden estar enlazados para formar uno o
más sustituyentes cíclicos.
Cada uno de los átomos de nitrógeno está
coordinado al metal mediante un enlace "dativo", es decir, un
enlace formado por donación de un solo par de electrones del átomo
de nitrógeno. Los restantes enlaces en cada uno de estos átomos son
enlaces covalentes formados por la compartición de electrones entre
los átomos y el ligando orgánico, como se muestra en la fórmula
definida para el complejo metálico, ilustrada anteriormente.
El átomo o grupo representado por X en los
compuestos de fórmula (I) y (II) puede ser seleccionado, por
ejemplo, entre haluro, sulfato, nitrato, tiolato, tiocarboxilato,
BF_{4}^{-}, PF_{6}^{-}, hidruro, hidrcarbilóxido,
carboxilato, hidrocarbilo, hidrocarbilo sustituido y
heterohidrocarbilo, o \beta-dicetonatos. Ejemplos
de tales átomos o grupos son cloruro, bromuro, metilo, etilo,
propilo, butilo, octilo, decilo, fenilo, bencilo, metóxido,
etóxido, isopropóxido, tosilato, triflato, formato, acetato,
fenóxido y benzoato. Ejemplos preferidos del átomo o grupo X en los
compuestos de fórmula (I) son haluro, por ejemplo, cloruro,
bromuro; hidruro; hidrocarbilóxido, por ejemplo, metóxido, etóxido,
isopropóxido, fenóxido; carboxilato, por ejemplo, formato, acetato,
benzoato; hidrocarbilo, por ejemplo, metilo, etilo, propilo,
butilo, octilo, decilo, fenilo, bencilo; hidrocarbilo sustituido;
heterohidrocarbilo; tosilato; y triflato. Preferentemente, X se
elige entere haluro, hidruro e hidrocarbilo. En particular se
prefiere cloruro.
Metales M preferidos en los complejos de fórmula
(I) son Fe y Co.
Compuestos preferidos de fórmula (I) incluyen los
siguientes:
2,6-diacetilpiridinbis(2,6-diiospropilanil)FeCl_{2}
2,6-diacetilpiridin(2,6-diiospropilanil)CoCl_{2}
2,6-diacetilpiridinbis(2-terc-butilanil)FeCl_{2}
2,6-diacetilpiridinbis(2,3-dimetilanil)FeCl_{2}
2,6-diacetilpiridinbis(2-metilanil)FeCl_{2}
2,6-diacetilpiridinbis(2,4-dimetilanil)FeCl_{2}
2,6-diacetilpiridinbis(2,6-dimetilanil)FeCl_{2}
2,6-diacetilpiridinbis(2,4,6-trimetilanil)FeCl_{2}
2,6-dialdiminapiridinbis(2,6-dimetilanil)FeCl_{2}
2,6-dialdiminapiridinbis(2,6-dietilanil)FeCl_{2}
2,6-dialdiminapiridinbis(2,6-diisopropilanil)FeCl_{2}
2,6-dialdiminapiridinbis(1-naftil)FeCl_{2}
o
2,6-bis(1,1-difenilhidrazona)piridinaFeCl_{2}.
Si se desea, cada uno de los catalizadores
utilizados en la presente invención pueden comprender más de un
compuesto de dicho tipo. Por ejemplo, los catalizadores de fórmula
(I) pueden incluir también uno o más tipos diferentes de compuestos
o catalizadores de metales de transición, por ejemplo,
catalizadores que contienen nitrógeno tales como aquellos descritos
en nuestras solicitudes copendientes WO 99/12981 o GB
9903402.7.
Los complejos de fórmula (I) se emplean
generalmente como catalizadores en combinación con compuestos
activadores. Ejemplos de dichos compuestos activadores incluyen
compuestos de organoaluminio y compuestos de hidrocarbilboro.
Compuestos de organoaluminio adecuados incluyen compuestos de
fórmula AlR_{3} en donde cada R es independientemente alquilo
C_{1}-C_{12} o halo. Ejemplos incluyen
trimetilaluminio (TMA), trietilaluminio (TEA), triisobutilaluminio
(TIBA), tri-n-octilaluminio,
dicloruro de metilaluminio, dicloruro etilaluminio, cloruro de
dimetilaluminio, cloruro de dietilaluminio, sesquicloruro de
etilaluminio, sesquicloruro de metilaluminio y alumoxanos. Los
alumoxanos son bien conocidos en la técnica como habitualmente los
compuestos oligoméricos que se pueden preparar mediante la adición
controlada de agua a un compuesto de alquilaluminio, por ejemplo,
trimetilaluminio. Dichos compuestos pueden ser lineales, cíclicos
o mezclas de los mismos. En general, se cree que los alumoxanos
comercialmente disponibles son mezclas de compuestos lineales y
cíclicos. Los alumoxanos cíclicos pueden ser representados por la
fórmula [R^{16}AlO]_{s} y los alumoxanos lineales por la
fórmula R^{17}(R^{18}AlO]_{s} en donde s es un
número de 20 a 50 aproximadamente y en donde R^{16}, R^{17} y
R^{18} representan grupos hidrocarbilo, preferentemente grupos
alquilo C_{1} a C_{6}, por ejemplo grupos metilo, etilo o
butilo. Se prefieren los alquilalumoxanos tal como metilalumoxano
(MAO).
En particular, se prefieren las mezclas de
alquilalumoxanos y compuestos de trialquilaluminio, tal como MAO
con TMA o TIBA. En este contexto, debe apreciarse que el término
"alquilalumoxano" como se emplea en esta descripción, incluye
alquilalumoxanos disponibles comercialmente que pueden contener una
proporción, normalmente de alrededor de 10% en peso, pero
opcionalmente hasta 50% en peso, del correspondiente
trialquilaluminio, por ejemplo, el MAO comercial contiene
normalmente alrededor de 10% en peso de trimetilaluminio (TMA),
mientras que el MMAO comercial contiene ambos TMA y TIBA. Las
cantidades de alquilalumoxano aquí indicadas incluyen impurezas de
trialquilaluminio y, por tanto, las cantidades de los compuestos de
trialquilaluminio aquí indicadas se consideran que comprenden
compuestos de fórmula AlR_{3} además de cualquier compuesto de
AlR_{3} incorporado dentro del alquilalumoxano cuando esté
presente.
Ejemplos de compuestos adecuados de
hidrocarbilboro son boroxinas, trimetilboro, trietilboro,
tetra(fenil)borato de dimetilfenilamonio,
tetra(fenil)borato de tritilo, trifenilboro,
tetra(pentafluorfenil)borato de demitilfenilamonio,
tetraquis[(bis-3,5-trifluormetil)fenil]borato
sódico, H^{+}(OEt_{2})
tetraquis[(bis-3,5-trifluormetil)fenil]-borato
sódico, tetra(pentafluorfenil)borato de tritilo y
tris(pentafluorfenil)boro.
Una clase alternativa de activadores comprende
sales de un agente oxidante catiónico y un anión compatible no
coordinante. Ejemplos de agentes oxidantes catiónicos incluyen:
ferrocenio, feerrocenio hidrocarbil-sustituido,
Ag^{+} o Pb^{2+}. Ejemplos aniones compatibles no coordinantes
son BF4^{-}, SbF5^{-}, PF6^{-},
tetraquis(fenil)borato y
tetraquis(pentafluorfenil)borato.
Los catalizadores utilizados en la presente
invención pueden estar sin soportar o soportados sobre un material
de soporte, por ejemplo, sílice, alúmina, MgCl_{2} o zirconia, o
sobre un polímero o prepolímero, por ejemplo polietileno,
polipropileno, poliestireno o poli(aminoestireno).
Las condiciones de la polimerización pueden ser,
por ejemplo, en fase de solución, en fase de suspensión, en fase
gaseosa o en fase de masa, con temperaturas de polimerización que
van desde -100ºC a +300ºC y a presiones del orden de la atmosférica
y mayores, en particular de 140 a 4100 kPa. Si se desea, el
catalizador se puede emplear para polimerizar etileno bajo
condiciones de alta presión/alta temperatura en donde el material
polimérico se forma como una masa fundida en etileno supercrítico.
Preferentemente, la polimerización se efectúa bajo condiciones del
lecho fluidificado en fase gaseosa o del lecho agitado.
Los monómeros adecuados para utilizarse en el
procedimiento de polimerización de la presente invención son, por
ejemplo, etileno y \alpha-olefinas
C_{2-20}, concretamente propileno,
1-buteno, 1-penteno,
1-hexeno,
4-metilpenteno-1,
1-hepteno, 1-octeno,
1-noneno, 1-deceno,
1-undeceno, 1-dodeceno,
1-trideceno, 1-tetradeceno,
1-pentadeceno, 1-hexadeceno,
1-heptadeceno, 1-octadeceno,
1-nonadeceno y 1-eicoseno. Otros
monómeros incluyen metacrilato de metilo, acrilato de etilo,
acrilato de butilo, acrilonitrilo, acetato de vinilo y estireno.
Los monómeros preferidos para los procedimientos de
homopolimerización son etileno y propileno.
El procedimiento de la invención se puede emplear
también para la copolimerización de etileno o propileno entre sí o
con otras 1-olefinas tales como
1-buteno a 1-hexeno,
4-metilpenteno-1 y octeno, o con
otros materiales monómeros, por ejemplo, metacrilato de metilo,
acrilato de metilo, acrilato de butilo, acrilonitrilo, acetato de
vinilo y estireno.
Independientemente de la técnica de
polimerización o copolimerización empleada, la polimerización o
copolimerización se efectúa normalmente bajo condiciones que
excluyen de manera sustancial al oxígeno, agua y otros materiales
que actúan como venenos catalíticos. Igualmente, la polimerización o
copolimerización se puede efectuar en presencia de aditivos para
controlar los pesos moleculares de los polímeros o copolímeros.
Las condiciones de polimerización en fase de
suspensión o las condiciones de polimerización en fase gaseosa son
particularmente útiles para la producción de calidades de alta o
baja densidad de polietileno, y polipropileno. En estos
procedimientos, las condiciones de polimerización pueden ser
discontinuas, continuas o semi-continuas. Además,
se pueden emplear uno o más reactores, por ejemplo, de dos a cinco
reactores en serie. En los distintos reactores, se pueden emplear
diferentes condiciones de reacción, tales como diferentes
temperaturas o diferentes concentraciones de hidrógeno o comonómero.
En el procedimiento en fase de suspensión y en el procedimiento en
fase gaseosa, el catalizador se dosifica y transfiere generalmente a
la zona de polimerización en forma de un sólido en partículas bien
como un polvo seco (por ejemplo, con un gas inerte) o bien como una
suspensión espesa. Este sólido puede ser, por ejemplo, un sistema
catalítico sólido formado a partir de uno o más complejos de la
invención y un activador con o sin otros tipos de catalizadores, o
puede consistir en el catalizador sólido sólo con o sin otros tipos
de catalizadores. En la última situación, el activador puede ser
alimentado a la zona de polimerización, por ejemplo, como una
solución, por separado del catalizador sólido o junto con este
último. Preferentemente, el sistema catalítico o el componente de
complejo de metal de transición del sistema catalítico empleado en
la polimerización en suspensión y polimerización en fase gaseosa,
está soportado sobre uno o más materiales de soporte. Con suma
preferencia, el sistema catalítico es soportado sobre el material
de soporte antes de su introducción en la zona de polimerización.
Materiales de soporte adecuados son, por ejemplo, sílice, alúmina,
zirconio, talco, kieselguhr o magnesia. La impregnación del material
de soporte se puede efectuar por técnicas convencionales, por
ejemplo, formando una solución o suspensión de los componentes
catalíticos en un diluyente o disolvente adecuado y formando una
suspensión espesa del material de soporte con dicha solución o
suspensión. El material de soporte así impregnado con el
catalizador se puede separar entonces del diluyente, por ejemplo,
mediante técnicas de filtración o evaporación. Una vez descargado el
producto polimérico del reactor, cualesquiera hidrocarburos
asociados y absorbidos son separados de manera sustancial, o
desgasificados, del polímero mediante, por ejemplo, dejando
descender la presión o purgando con un gas, empleando vapor de agua
nuevo o reciclado, nitrógeno o hidrocarburo ligeros (tal como
etileno). Los hidrocarburos gaseosos o líquidos recuperados pueden
ser reciclados a la zona de polimerización.
En el procedimiento de polimerización en fase de
suspensión, las partículas sólidas de catalizador, o catalizador
soportado, se alimentan a una zona de polimerización bien como un
polvo seco o bien como una suspensión en el diluyente de la
polimerización. El diluyente de la polimerización es compatible con
el polímero o polímeros y con el catalizador o catalizadores, y
puede ser un alcano tal como hexano, heptano, isobutano o una
mezcla de hidrocarburos o parafinas. Preferentemente, las
partículas se alimentan a una zona de polimerización como una
suspensión en el diluyente de la polimerización. La zona de
polimerización puede ser, por ejemplo, un autoclave o recipiente de
reacción similar, o bien un reactor en circuito continuo, por
ejemplo, del tipo bien conocido en la producción de polietileno
mediante el procedimiento Phillips. Cuando el procedimiento de
polimerización de la presente invención se efectúa bajo condiciones
en fase de suspensión, la polimerización se lleva a cabo
preferentemente a una temperatura por encima de 0ºC, con suma
preferencia por encima de 15ºC. La temperatura de polimerización se
mantiene preferentemente por debajo de la temperatura a la cual el
polímero comienza a reblandecer o sinterizar en presencia del
diluyente de la polimerización. Si se deja que la temperatura suba
por encima de esta última temperatura, puede presentarse la
formación de incrustaciones en el reactor. El ajuste de la
polimerización dentro de estos intervalos de temperatura definidos
puede proporcionar un medio útil para controlar el peso molecular
medio del polímero producido. Otro medio de utilidad para controlar
el peso molecular consiste en efectuar la polimerización en
presencia de gas hidrógeno el cual actúa como agente de
transferencia de cadenas. En general, cuanto mayor sea la
concentración de hidrógeno utilizada, menor será el peso molecular
medio del polímero producido.
En los procedimientos de polimerización en masa,
se emplea monómero líquido, tal como propileno, como medio de
polimerización.
Los métodos para llevar a cabo los procedimientos
de polimerización en fase gaseosa son bien conocidos en la técnica.
Tales métodos implican en general la agitación (por ejemplo,
mediante vibración o fluidificación) de un lecho de catalizador o
de un lecho del polímero diana (es decir, polímero que tiene las
mismas o similares propiedades físicas que aquel que se desea
obtener en el procedimiento de polimerización) que contiene un
catalizador, y alimentar al mismo una corriente de monómero al
menos parcialmente en fase gaseosa, bajo condiciones tales que al
menos parte del monómero polimeriza en contacto con el catalizador
presente en el lecho. El lecho se enfría generalmente por adición de
gas frío (por ejemplo, monómero gaseoso reciclado) y/o líquido
volátil (por ejemplo, un hidrocarburo inerte volátil o monómero
gaseoso que ha sido condensado para formar un líquido). El polímero
producido en los procedimientos en fase gaseosa, y aislado de estos
últimos, forma directamente un sólido en la zona de polimerización
y queda libre de líquido o sustancialmente libre de líquido. Como
es bien conocido para los expertos en la materia, si se deja que
entre líquido en la zona de polimerización de un procedimiento de
polimerización en fase gaseosa, la cantidad de líquido en la zona
de polimerización es pequeña con respecto a la cantidad de polímero
presente. Esto entra en claro contraste con los procedimientos en
"fase de solución" en donde el polímero se forma disuelto en
un disolvente y con los procedimientos en "fase de suspensión"
en donde el polímero se forma como una suspensión en un diluyente
líquido.
El procedimiento en fase gaseosa puede ser
efectuado bajo condiciones discontinuas, semidiscontinuas o bajo las
condiciones conocidas como "continuas". Es preferible trabajar
en condiciones tales que el monómero se recicle de forma continua a
una zona de polimerización agitada que contiene catalizador de
polimerización, proporcionándose monómero de reposición para
reemplazar el monómero polimerizado, y extraer de forma continua o
intermitente el polímero producido de la zona de polimerización a
una velocidad comparable a la velocidad de formación del polímero,
añadiéndose catalizador nuevo a la zona de polimerización para
reemplazar al catalizador extraído de la zona de polimerización con
el polímero producido.
Los métodos para realizar los procedimientos en
lecho fluidificado y en fase gaseosa para la producción de
polietileno, copolímeros de etileno y polipropileno, son bien
conocidos en la técnica. El procedimiento se puede efectuar, por
ejemplo, en un reactor cilíndrico vertical equipado con una placa
de distribución perforada para soportar el lecho y distribuir la
corriente de gas fluidificante alimentada a través del lecho. El
gas fluidificante que circula a través del lecho sirva para disipar
el calor de polimerización del lecho y suministrar monómero para la
polimerización en el lecho. De este modo, el gas fluidificante
comprende en general el monómero o monómeros normalmente junto con
algún gas inerte (por ejemplo, nitrógeno o hidrocarburos inertes
tales como metano, etano, propano, butano, pentano o hexano) y
opcionalmente con hidrógeno como modificador del peso molecular. El
gas fluidificante caliente que sale por la parte superior del lecho
es conducido opcionalmente a través de una zona de reducción de la
velocidad (la cual puede ser una porción cilíndrica del reactor que
tiene un diámetro más amplio) y, si se desea, a través de un ciclón
y/o filtros para separar las partículas sólidas finas de la
corriente gaseosa. El gas caliente es conducido entonces a un
intercambiador de calor para separar al menos parte del calor de
polimerización. El catalizador se alimenta al lecho preferentemente
de forma continua o a intervalos regulares. En el comienzo del
procedimiento, el lecho comprende polímero fluidificable que
preferentemente es similar al polímero diana. Dentro del lecho se
produce polímero de forma continua mediante la polimerización del
monómero o monómeros. Preferentemente, se proporcionan medios para
descargar polímero del lecho de forma continua o a intervalos
regulares, para mantener el lecho fluidificado a la altura deseada.
El procedimiento se efectúa generalmente a una presión relativamente
baja, por ejemplo, a 10-50 bares, y a temperaturas,
por ejemplo, entre 50 y 120ºC. La temperatura del lecho se mantiene
por debajo de la temperatura de sinterizado del polímero
fluidificado para evitar problemas de aglomeraciones.
Cuando se emplean los catalizadores de la
presente invención en condiciones de polimerización en fase
gaseosa, el catalizador, o uno o más de los componentes empleados
para formar el catalizador, pueden introducirse, por ejemplo, en la
zona de reacción de polimerización en forma líquida, por ejemplo,
como una solución en un diluyente líquido inerte. De este modo, por
ejemplo, el componente de metal de transición, o el componente
activador, o ambos componentes, se pueden disolver o suspenderse en
un diluyente líquido y alimentarse a la zona de polimerización.
Bajo estas circunstancias, es preferible pulverizar el líquido que
contiene el componente o componentes como gotitas finas en la zona
de polimerización. El diámetro de las gotitas se encuentra
preferentemente dentro del intervalo de 1 a 1000 micrómetros. La
EP-A-0593083, cuyas enseñanzas se
incorporan en esta descripción, describe un procedimiento para
introducir un catalizador de polimerización en una polimerización
en fase gaseosa. Los métodos descritos en
EP-A-0593083 pueden emplearse
adecuadamente en procedimiento de polimerización de la presente
invención, si se
desea.
desea.
La presente invención se ilustra por los
siguientes ejemplos. Los dos catalizadores empleados son
incompatibles de acuerdo con la categoría 2) de la definición antes
mencionada, ya que los mismos tienen un HLMI sustancialmente
diferente.
El Catalizador 1 se preparó como se describe
detalladamente en WO 99/46304, incorporada aquí solo con fines de
referencia. El soporte de sílice fue impregnado previamente con MAO
(metilaluminoxano).
Un catalizador de cromo soportado sobre sílice,
Grace Sylopol HA30W, área superficial típica 500 m^{2}/g y de 1,5
ml/g de volumen de poros, conteniendo 1% de cromo, fue activado por
calentamiento en aire seco dentro de un lecho fluidificado. Se
fluidificaron 700 g de catalizador a una velocidad del aire de 30
mm/segundo. La temperatura de activación se ascendió a una velocidad
de 100ºC/hora hasta una temperatura de sostenimiento de 650ºC, la
cual se mantuvo entonces durante 5 horas. El catalizador se enfrió
luego bajo fluidificación con aire a 325ºC, tras lo cual se
fluidificó en nitrógeno seco durante el enfriamiento a temperatura
ambiente. El catalizador activado se almacenó bajo una atmósfera de
nitrógeno seco antes de su uso.
Para las polimerizaciones se utilizó un reactor
de circuito de polimerización continuo Phillips de 93 litros. En el
reactor se dosificaron etileno, isobutano como diluyente, hidrógeno
y catalizador, para mantener las condiciones de reacción detalladas
en la siguiente Tabla 1. El reactor incorporaba dos sistemas de
alimentación de catalizador separados, los cuales permitían el
almacenamiento de los catalizadores individuales como suspensiones
en isobutano. Se utilizó un sistema de dosificación a presión para
controlar las adiciones al reactor. Los catalizadores 1 y 2 se
cargaron por separado a cada sistema de alimentación. El reactor se
hizo funcionar a 600 psig y 90ºC con una producción de polietileno
de 6,8-7,6 kg/hora.
Se establecieron las condiciones de reacción para
demostrar la productividad del catalizador y las propiedades
básicas del polímero obtenido con la utilización del catalizador
Phillips (Catalizador 2, Condición 1). A continuación, a partir de
la puesta en marcha del reactor limpio, se establecieron las
condiciones del procedimiento y las propiedades del polímero con
respecto al uso del Catalizador 1 (Condición 2). Se realizó entonces
un tránsito desde el Catalizador 1 a Catalizador 2 efectuando una
conmutación simple entre los sistemas de alimentación de los
catalizadores, sin alterar las condiciones de reacción, sin adición
alguna de agentes destructores de la reacción y sin descarga del
contenido del reactor (Condición 3). Se mantuvieron las condiciones
de reacción para demostrar la consecución de las condiciones del
procedimiento y propiedades del polímero, predeterminadas,
establecidas bajo la Condición 1.
Se realizó entonces un tránsito similar para
retornar al Catalizador 1, de nuevo sin adición deliberada de
venenos o sin descarga del contenido del reactor (Condición 4). Los
resultados se resumen en la Tabla adjunta y en la figura 1.
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Se preparó el Catalizador 1 en la forma descrita
detalladamente en WO 99/46304, incorporada aquí solo con fines de
referencia. El soporte de sílice fue impregnado previamente con MAO
(metilaluminoxano).
En un reactor de lecho fluidificado calentado a
30ºC y suministrado con un gas de fluidificación constituido por
nitrógeno que contiene menos de 2 vpm de vapor de agua y con una
velocidad de flujo de 4,7 ml/segundo, se cargaron 15 kg de un
catalizador de cromo granulado comercializado con el nombre
registrado EP30XA por Ineos Silicas (Warrington, England). Las
características de este catalizador son: área superficial= 320
m^{2}/g, volumen de po-
ros= 1,7 ml/g y contenido en cromo= 0,25% en peso. Se calentó entonces el reactor desde 60ºC a 150ºC a una velocidad de 100ºC/h. El catalizador se mantuvo entonces a 150ºC durante 30 minutos en estado fluidificado. Se introdujeron entonces en el reactor 12,5 moles de una mezcla de titanato de isopropilo y titanato de n-butilo, comercializada con el nombre registrado "Tilcom BIP" por Titanium Intermediates Limited (Billingham, England). El reactor se mantuvo entonces a 150ºC durante 2 horas. El reactor se calentó luego desde 150ºC a 300ºC a una velocidad de 100ºC/h.
ros= 1,7 ml/g y contenido en cromo= 0,25% en peso. Se calentó entonces el reactor desde 60ºC a 150ºC a una velocidad de 100ºC/h. El catalizador se mantuvo entonces a 150ºC durante 30 minutos en estado fluidificado. Se introdujeron entonces en el reactor 12,5 moles de una mezcla de titanato de isopropilo y titanato de n-butilo, comercializada con el nombre registrado "Tilcom BIP" por Titanium Intermediates Limited (Billingham, England). El reactor se mantuvo entonces a 150ºC durante 2 horas. El reactor se calentó luego desde 150ºC a 300ºC a una velocidad de 100ºC/h.
Se cambió entonces la fluidificación por
nitrógeno seco a la fluidificación por aire seco. El catalizador se
calentó a 815ºC a una velocidad de 100ºC/h y se mantuvo entonces a
815ºC durante 5 horas en estado fluidificado. El catalizador se
enfrió entonces a 300ºC a una velocidad de 100ºC/h. La
fluidificación por aire seco se cambió entonces a una fluidificación
por nitrógeno seco y el catalizador se enfrió a temperatura
ambiente y se guardó bajo nitrógeno seco.
Para las polimerizaciones se utilizó un reactor
de lecho fluidificado de 74 cm de diámetro. Este contenía un lecho
fluidificado y se hizo funcionar a 90ºC empleando el Catalizador 3.
La fase gaseosa estaba a constituida por hidrógeno, nitrógeno,
etileno y hexano, fluidificada a una velocidad de 42 cm/segundo.
Las presiones parciales de los componentes de la mezcla gaseosa se
ofrecen en la Condición 1 de la siguiente Tabla 2.
Al comienzo del tránsito, se detuvieron las
inyecciones del Catalizador 3, se mantuvo la fase gaseosa en la
Condición 1 y se desactivó la reacción hasta que la alimentación de
etileno al reactor había descendido a menos de 15 kg/hora. En este
momento, se detuvieron las alimentaciones al reactor. Al reactor no
se añadieron agentes destructores.
La fase gaseosa fue purgada con nitrógeno y el
lecho fluidificado se hizo descender a una altura de 3 m. Se
estableció entonces una nueva fase gaseosa de hidrógeno, nitrógeno,
etileno y pentano con los valores dados en la Condición 2 de la
Tabla 2.
Se iniciaron entonces las inyecciones de
catalizador de cromo empleando el Catalizador 4 preparado como antes
se ha descrito a 15 inyecciones por hora y se puso en marcha una
alimentación de agente antiestático. Se alimentó etileno al reactor
para mantener la presión parcial de etileno en el intervalo de
5-7 bares, manteniéndose en 0,36 la relación de las
presiones parciales de hidrógeno a etileno.
Una vez establecida la reacción, la proporción de
inyección de catalizador se aumentó en +1 inyección/hora mientras
se ajustaba la alimentación de etileno para mantener una presión
parcial de etileno en el reactor de 5-7 bares.
Cuando la altura del lecho del reactor alcanzó 5 m, se inició la
extracción de producto y se aumentó la velocidad del gas de
fluidificación en el reactor a 42 cm/segundo. Después de tres
renovaciones del lecho, la temperatura del reactor se aumentó a
105ºC a una velocidad de 1ºC/h y la presión parcial de hidrógeno se
aumentó a 3 bares. La reacción se estabilizó en 100 kg/h en las
condiciones operativas indicadas en la Condición 3 de la Tabla
2.
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\vskip1.000000\baselineskip
(Tabla pasa a página
siguiente)
Los resultados anteriores demuestran como fue
posible una transición uniforme entre los catalizadores sin
necesidad de añadir destructores de tales catalizadores.
Claims (13)
1. Procedimiento para la polimerización y
copolimerización de 1-olefinas en donde se efectúa
un transito desde una polimerización en donde se emplea un primer
catalizador a una polimerización en donde se emplea un segundo
catalizador, que comprende las etapas de:
a) interrumpir la alimentación del primer
catalizador al reactor de polimerización, en donde se está
efectuando la polimerización con dicho primer catalizador; y
luego
b) introducir el segundo catalizador en el
reactor,
en donde uno de los catalizadores
comprende un catalizador de metal de transición moderno y el otro
es un catalizador que es incompatible con el
mismo.
2. Procedimiento según la reivindicación 1, en
donde antes de la introducción del segundo catalizador, se separa
entre cero y la mitad del contenido del reactor de polimerización
en volumen.
3. Procedimiento según la reivindicación 2, en
donde antes de la introducción del segundo catalizador, no se
separa nada del contenido del reactor de polimerización en
volumen.
4. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en donde el tránsito se efectúa
introduciendo el segundo catalizador sin eliminar primero toda la
actividad del primer catalizador y/o sin separar primero toda traza
del primer catalizador.
5. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 3, en donde después de la etapa a), se
introduce en el reactor, antes de introducir el segundo catalizador
en el reactor, un agente desactivante en una cantidad suficiente
para desactivar el primer catalizador.
6. Procedimiento según la reivindicación 5, en
donde la actividad del primer catalizador se reduce hasta en un 50%
desde su valor máximo antes de la adición del segundo catalizador
o, alternativamente, en un 50, 70 o 95%, o bien puede ser destruido
por completo.
7. Procedimiento según la reivindicación 5, en
donde la actividad del primer catalizador se reduce en al menos 95%
respecto de su valor máximo antes de la adición del segundo
catalizador.
8. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en donde el catalizador de metal de
transición moderno comprende un complejo de fórmula
en donde M es Fe [II], Fe [III], Co
[II], Co [III], Ni [II], Rh [II], Rh [III], Ru [II], Ru [III], Ru
[IV] o Pd [II]; X representa un átomo o grupo enlazado covalente o
iónicamente al metal de transición M; T es el estado de oxidación
del metal de transición M y b es la valencia del átomo o grupo X; L
es un grupo enlazado a M mediante un enlace dativo y n es de 0 a 5;
A^{1} a A^{3} son cada uno independientemente N o P o CR, con
la condición de que al menos uno de ellos es CR; y R^{4} a
R^{7} se eligen cada uno independientemente entre hidrógeno,
halógeno, hidrocarbilo, hidrocarbilo sustituido, heterohidrocarbilo,
heterohidrocarbilo sustituido o SiR'_{3} en donde cada R' se elige
independientemente entre hidrógeno, halógeno, hidrocarbilo,
hidrocarbilo sustituido, heterohidrocarbilo y heterohidrocarbilo
sustituido.
9. Procedimiento según la reivindicación 8, en
donde el complejo de fórmula (I) tiene la fórmula
en donde R^{1} a R^{7} se
eligen cada uno independientemente entre hidrógeno, halógeno,
hidrocarbilo, hidrocarbilo sustituido, heterohidrocarbilo,
heterohidrocarbilo sustituido o SiR'_{3} en donde cada R' se elige
independientemente entre hidrógeno, halógeno, hidrocarbilo,
hidrocarbilo sustituido, heterohidrocarbilo, heterohidrocarbilo
sustituido.
10. Procedimiento según la reivindicación 9, en
donde R^{5} está representado por el grupo "P" y R^{7}
está representado por el grupo "Q" como sigue:
en donde R^{19} a R^{28} se
eligen independientemente entre hidrógeno, halógeno, hidrocarbilo,
hidrocarbilo sustituido, heterohidrocarbilo o heterohidrocarbilo
sustituido; cuando cualesquiera dos o más de R^{1} a R^{4},
R^{6} y R^{19} a R^{28} son hidrocarbilo, hidrocarbilo
sustituido, heterohidrocarbilo o heterohidrocarbilo sustituido,
dichos dos o más grupos pueden estar enlazados para formar uno o
más sustituyentes
cíclicos.
11. Un compuesto según cualquiera de las
reivindicaciones 8 a 10, en donde el compuesto de metal de
transición moderno comprende uno de los siguientes:
2,6-diacetilpiridinbis(2,6-diiospropilanil)FeCl_{2}
2,6-diacetilpiridin(2,6-diiospropilanil)CoCl_{2}
2,6-diacetilpiridinbis(2-terc-butilanil)FeCl_{2}
2,6-diacetilpiridinbis(2,3-dimetilanil)FeCl_{2}
2,6-diacetilpiridinbis(2-metilanil)FeCl_{2}
2,6-diacetilpiridinbis(2,4-dimetilanil)FeCl_{2}
2,6-diacetilpiridinbis(2,6-dimetilanil)FeCl_{2}
2,6-diacetilpiridinbis(2,4,6-trimetilanil)FeCl_{2}
2,6-dialdiminapiridinbis(2,6-dimetilanil)FeCl_{2}
2,6-dialdiminapiridinbis(2,6-dietilanil)FeCl_{2}
2,6-dialdiminapiridinbis(2,6-diisopropilanil)FeCl_{2}
2,6-dialdiminapiridinbis(1-naftil)FeCl_{2}
o
2,6-bis(1,1-difenilhidrazona)piridinaFeCl_{2}.
12. Un compuesto según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en donde el catalizador de metal de
transición no moderno comprende un catalizador de tipo Phillips
(cromo).
13. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en donde las condiciones son en fase
de suspensión o en fase gaseosa.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GBGB0008770.0A GB0008770D0 (en) | 2000-04-10 | 2000-04-10 | Polymerisation process |
GB0008770 | 2000-04-10 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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