KR20220149711A - Chromium-on-silica catalyst and method for preparing same - Google Patents

Chromium-on-silica catalyst and method for preparing same Download PDF

Info

Publication number
KR20220149711A
KR20220149711A KR1020227033632A KR20227033632A KR20220149711A KR 20220149711 A KR20220149711 A KR 20220149711A KR 1020227033632 A KR1020227033632 A KR 1020227033632A KR 20227033632 A KR20227033632 A KR 20227033632A KR 20220149711 A KR20220149711 A KR 20220149711A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
catalyst
catalyst composition
hydrogel
ppm
amount
Prior art date
Application number
KR1020227033632A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
야타오 레이첼 후
파라그 라시클랄 샤
데이브 조지 콜로피
로버트 조셉 파커
명 기 이
Original Assignee
에코비스트 카탈리스트 테크놀로지스 엘엘씨
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 에코비스트 카탈리스트 테크놀로지스 엘엘씨 filed Critical 에코비스트 카탈리스트 테크놀로지스 엘엘씨
Publication of KR20220149711A publication Critical patent/KR20220149711A/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F10/00Homopolymers and copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond
    • C08F10/02Ethene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B33/00Silicon; Compounds thereof
    • C01B33/113Silicon oxides; Hydrates thereof
    • C01B33/12Silica; Hydrates thereof, e.g. lepidoic silicic acid
    • C01B33/14Colloidal silica, e.g. dispersions, gels, sols
    • C01B33/152Preparation of hydrogels
    • C01B33/154Preparation of hydrogels by acidic treatment of aqueous silicate solutions
    • C01B33/1546Preparation of hydrogels by acidic treatment of aqueous silicate solutions the first formed hydrosol being converted to a hydrogel by introduction into an organic medium immiscible or only partly miscible with water
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B33/00Silicon; Compounds thereof
    • C01B33/113Silicon oxides; Hydrates thereof
    • C01B33/12Silica; Hydrates thereof, e.g. lepidoic silicic acid
    • C01B33/14Colloidal silica, e.g. dispersions, gels, sols
    • C01B33/157After-treatment of gels
    • C01B33/158Purification; Drying; Dehydrating
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F110/00Homopolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond
    • C08F110/02Ethene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F210/00Copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond
    • C08F210/14Monomers containing five or more carbon atoms
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F210/00Copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond
    • C08F210/16Copolymers of ethene with alpha-alkenes, e.g. EP rubbers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F4/00Polymerisation catalysts
    • C08F4/02Carriers therefor
    • C08F4/025Metal oxides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F4/00Polymerisation catalysts
    • C08F4/06Metallic compounds other than hydrides and other than metallo-organic compounds; Boron halide or aluminium halide complexes with organic compounds containing oxygen
    • C08F4/22Metallic compounds other than hydrides and other than metallo-organic compounds; Boron halide or aluminium halide complexes with organic compounds containing oxygen of chromium, molybdenum or tungsten
    • C08F4/24Oxides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2410/00Features related to the catalyst preparation, the catalyst use or to the deactivation of the catalyst
    • C08F2410/06Catalyst characterized by its size
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2500/00Characteristics or properties of obtained polyolefins; Use thereof
    • C08F2500/07High density, i.e. > 0.95 g/cm3
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2500/00Characteristics or properties of obtained polyolefins; Use thereof
    • C08F2500/12Melt flow index or melt flow ratio

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Abstract

얻어진 Cr/실리카 촉매가 증가된 MI 전위를 갖도록, 특별히 규정된 수준의 Na 및 Al을 갖는 Cr 코팅된 실리카 지지체를 포함하는 촉매 전구체 또는 촉매와 같은 조성물이 개시된다. 일 구현예에서, 개시된 촉매 조성물은 염기-경화 겔을 사용하여 제조되고, 촉매 조성물의 50 ppm 미만의 Al 불순물 및 800 ppm 미만 양의 Na와 함께, Cr로 구성된 촉매 활성 금속을 포함하는 실리카-함유 기재를 포함한다. 개시된 조성물은 더 높은 Al 함량, 더 낮은 Na:Al 비, 또는 둘 모두를 갖는 촉매에 비해 증가된 MI 전위를 갖는다. 개시된 조성물의 제조 방법, 및 이를 사용하여 폴리에틸렌을 제조하는 방법이 또한 개시된다.A composition such as a catalyst precursor or catalyst comprising a Cr coated silica support having specifically defined levels of Na and Al so that the resulting Cr/silica catalyst has an increased MI potential is disclosed. In one embodiment, the disclosed catalyst composition is prepared using a base-cured gel and is silica-containing comprising a catalytically active metal composed of Cr, along with less than 50 ppm of Al impurities and less than 800 ppm of Na of the catalyst composition. includes a description. The disclosed compositions have increased MI potential compared to catalysts with higher Al content, lower Na:Al ratio, or both. Methods of making the disclosed compositions, and methods of making polyethylene using them, are also disclosed.

Description

크롬-온-실리카 촉매 및 이의 제조 방법 Chromium-on-silica catalyst and method for preparing same

[0001] 본 개시는 일반적으로 폴리에틸렌 제조를 위한 실리카 촉매에 관한 것이다. 보다 특히, 본 개시는 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)의 제조에 사용되는 크롬/실리카(Cr/SiO2) 촉매에 관한 것이다. 염기-경화 겔(base-set gel)을 사용하여 이러한 촉매를 제조하는 방법 및 HDPE 적용, 특히 소형 블로우 성형 HDPE 적용에서 이러한 촉매를 사용하는 방법이 또한 개시된다.[0001] The present disclosure relates generally to silica catalysts for the production of polyethylene. More particularly, the present disclosure relates to chromium/silica (Cr/SiO 2 ) catalysts used in the production of high density polyethylene (HDPE). Also disclosed are methods of preparing such catalysts using base-set gels and methods of using such catalysts in HDPE applications, in particular small blow molded HDPE applications.

[0002] 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)과 같은 폴리에틸렌의 제조는 통상적으로 중합 공정에서 지지된 촉매를 이용하는 수십억 달러 산업이다. 특히, 산업에서 사용되는 지지된 크롬 옥사이드 촉매는 일반적으로 크롬 옥사이드, 및 실리카, 티타니아, 토리아, 알루미나, 지르코니아 또는 알루미노포스페이트 중 하나 이상을 함유하는 지지체를 포함한다.[0002] The production of polyethylene, such as high-density polyethylene (HDPE), is a multi-billion dollar industry that typically uses supported catalysts in polymerization processes. In particular, supported chromium oxide catalysts used in industry generally comprise a support containing chromium oxide and one or more of silica, titania, thoria, alumina, zirconia or aluminophosphate.

[0003] 하나의 특히 유용한 촉매는 실리카 겔 상에 지지된 크롬 옥사이드(예를 들어, Cr/SiO2)를 포함하는 필립스-타입 촉매로 지칭된다. 이러한 타입의 촉매는 HDPE의 제조를 위한 대중적인 중합 촉매인데, 이는 주로 이것이 특히 블로우 성형 적용에 적합한 넓은 분자량 분포를 갖는 HDPE를 제조하기 때문이다. 필립스-타입 촉매를 위한 상업적 실리카 지지체는 통상적으로 무기 실리케이트로부터 제조되며, 소듐 실리케이트가 가장 널리 사용된다. 결과적으로, 상업적인 필립스-타입 촉매는 실리카 지지체를 제조하기 위해 사용되는 세척 절차에 따라 다양한 수준의 소듐 불순물을 갖는다.One particularly useful catalyst is referred to as a Phillips-type catalyst comprising chromium oxide (eg, Cr/SiO 2 ) supported on silica gel. Catalysts of this type are popular polymerization catalysts for the production of HDPE, mainly because they produce HDPE with a broad molecular weight distribution, which is particularly suitable for blow molding applications. Commercial silica supports for Phillips-type catalysts are typically prepared from inorganic silicates, with sodium silicate being the most widely used. Consequently, commercial Phillips-type catalysts have varying levels of sodium impurities depending on the washing procedure used to prepare the silica support.

[0004] 크롬 옥사이드 촉매에 다량의 알칼리 또는 알칼리 토류 염의 첨가는 촉매가 이의 소결 온도 미만의 온도에서 활성화될 때 촉매의 용융 지수("MI") 전위 및 활성을 증가시키는 것으로 밝혀졌다. 예를 들어, 미국 특허 제5,444,132호 및 5,284,811호(둘 모두 Witt et al.)에는 실리카-티타니아 또는 알루미노포스페이트 지지체(지지체 제조로부터 생성된 알칼리 금속 염 부산물을 제거하기 위해 미리 정제됨)를 비-수성 함침 용액을 사용하여, 촉매에서 1,150 내지 11,500 ppm의 Na와 동등한, 촉매 1 그램 당 50 내지 500 ㎛ol의 알칼리 또는 알칼리 토금속 염으로 함침시키는 것이 개시하고 있다. 그러나, 이러한 다량의 Na는 750 내지 850℃에서 촉매 소결을 야기할 것이며, 이는 소형 블로우 성형(SBM) 수지 제조에 사용되는 통상적인 활성화 온도이다.[0004] It has been found that the addition of large amounts of alkali or alkaline earth salts to a chromium oxide catalyst increases the melt index (“MI”) potential and activity of the catalyst when the catalyst is activated at a temperature below its sintering temperature. For example, U.S. Pat. Nos. 5,444,132 and 5,284,811 (both to Witt et al.) disclose silica-titania or aluminophosphate supports (pre-purified to remove alkali metal salt byproducts from support preparation) as non- Using an aqueous impregnation solution, impregnation with 50 to 500 μmol of alkali or alkaline earth metal salt per gram of catalyst, equivalent to 1,150 to 11,500 ppm of Na in the catalyst, is disclosed. However, this large amount of Na will cause catalytic sintering at 750 to 850° C., which is a typical activation temperature used to make small blow molding (SBM) resins.

[0005] 다른 연구는 에틸렌 중합에서 Cr/실리카 촉매의 성능에 대한 알칼리 금속 도핑의 유사한 효과를 나타내었다. 이러한 한 연구에서, 개시된 최저 Na 함량은 0.2 mmol/g 촉매이며, 이는 4,600 ppm Na에 해당한다(예를 들어, 문헌[J. Catal., Vol 176, 344-351 (1998)] 참조). 이러한 수준의 소듐의 첨가는 더 낮은 온도에서 활성화된 촉매의 MI 전위를 증가시키면서 더 높은 활성화 온도에서 촉매를 소결시켜 촉매 MI 전위를 감소시킨다. 임의의 주어진 활성화 온도에서 이러한 높은 수준의 Na 도핑으로 달성 가능한 최대 MI는 Na 도핑이 없는 촉매의 경우보다 낮지만 더 높은 온도에서 활성화된다.[0005] Another study showed a similar effect of alkali metal doping on the performance of Cr/silica catalysts in ethylene polymerization. In one such study, the lowest Na content disclosed was 0.2 mmol/g catalyst, which corresponds to 4,600 ppm Na (see, eg, J. Catal., Vol 176, 344-351 (1998)). The addition of this level of sodium decreases the catalyst MI potential by sintering the catalyst at a higher activation temperature while increasing the MI potential of the catalyst activated at the lower temperature. The maximum MI achievable with this high level of Na doping at any given activation temperature is lower but activated at a higher temperature than for a catalyst without Na doping.

[0006] 촉매 MI 전위의 증가에 초점을 맞춘 선행 기술은 종종 최종 촉매에서 높은 수준의 Al의 효과를 교시하지만, 생성된 촉매에 대한 지지체 중의 Al 불순물의 영향을 인식하지 못한다. 예를 들어, 지지된 크롬 촉매에 대한 연구는 폴리머 MI를 증가시키기 위해 Al을 Cr/실리카 촉매에 첨가하는 것을 기술하고 있다(문헌[Marsden, "Advances in supported chromium catalyst", Plastics, Rubber and Composites Processing and Applications 21 (1994) 193-200]; 및 미국 특허 제4,119,773호 참조). 이들 참고문헌은 Al 화합물의 함량, 성질 및 이것이 첨가되는 방식을 포함하는, Al과 MI 전위 사이의 관계가 Al 혼입과 관련된 다수의 변수에 의존적임을 기술하고 있다.[0006] Prior art focusing on increasing the catalyst MI potential often teaches the effect of high levels of Al in the final catalyst, but does not recognize the effect of Al impurities in the support on the resulting catalyst. For example, studies on supported chromium catalysts describe the addition of Al to Cr/silica catalysts to increase polymer MI (Marsden, "Advances in supported chromium catalyst", Plastics, Rubber and Composites Processing). and Applications 21 (1994) 193-200; and US Pat. No. 4,119,773). These references state that the relationship between Al and MI potentials, including the content and nature of the Al compound and the manner in which it is added, is dependent on a number of variables related to Al incorporation.

[0007] 상기 참고문헌에 기술된 바와 같이, Cr/실리카 촉매는 소형 블로우 성형 적용을 위한 HDPE의 제조에 상업적으로 사용된다. 이러한 촉매는 통상적으로 폴리머 MI 표적을 달성하기 위해 750 내지 850℃ 범위의 온도와 같은 고온에서 활성화된다. 이러한 활성화 온도가 Cr/실리카 촉매의 소결 온도에 매우 가깝기 때문에, 활성화 온도를 추가로 증가시킴으로써 촉매 MI 전위를 부스트하는 능력은 매우 제한적이다. Al 및 Ti와 같은 금속으로 Cr/실리카 촉매를 개질시키는 것이 촉매 MI 전위를 실질적으로 증가시킬 수 있지만, 이러한 개질은 또한 제조된 HDPE의 분자량 분포를 넓힐 뿐만 아니라 촉매 제조 비용을 증가시킨다. 둘 모두는 SBM 적용에 바람직하지 않다. [0007] As described in the above reference, Cr/silica catalysts are used commercially in the production of HDPE for small blow molding applications. These catalysts are typically activated at high temperatures, such as temperatures in the range of 750 to 850° C., to achieve the polymer MI target. Since this activation temperature is very close to the sintering temperature of the Cr/silica catalyst, the ability to boost the catalyst MI potential by further increasing the activation temperature is very limited. Although modifying the Cr/silica catalyst with metals such as Al and Ti can substantially increase the catalytic MI potential, this modification also broadens the molecular weight distribution of the produced HDPE as well as increases the cost of preparing the catalyst. Both are undesirable for SBM applications.

[0008] 적어도 전술한 이유로, 수지 MI 표적을 달성하는 데 필요한 활성화 온도와 이의 소결 온도 사이에 충분히 넓은 차이를 허용하기 위해 증가된 MI 전위를 갖는 Cr/실리카 촉매가 필요하다. 이러한 증가된 MI 전위는 제조된 HDPE의 분자량 분포를 실질적으로 변경시키지 않으면서 촉매 활성화 및 중합 공정에 약간의 유연성을 제공할 것이다. 증가된 MI 전위를 갖는 촉매는 또한 SBM 적용을 위해 1.0 g/10분 초과의 MI를 갖는 HDPE 호모폴리머와 같은 추가적인 시장 요구를 충족시키기 위해 상업적으로 이용 가능한 Cr/실리카 촉매로 현재 달성 가능한 것보다 높은 MI를 갖는 HDPE의 제조를 가능하게 할 것이다. 상기 요구를 해결하기 위해, 본 출원은 소형 블로우 성형 HDPE 수지 제조를 위해 현재 시장에 나와 있는 촉매와 비교하여 증가된 MI 전위를 갖는 Cr-단독 촉매를 기술한다.[0008] For at least the above reasons, there is a need for a Cr/silica catalyst with an increased MI potential to allow a sufficiently wide difference between the activation temperature and its sintering temperature required to achieve the resin MI target. This increased MI potential will provide some flexibility to the catalyst activation and polymerization process without substantially altering the molecular weight distribution of the prepared HDPE. Catalysts with increased MI potential are also higher than currently achievable with commercially available Cr/silica catalysts to meet additional market demands, such as HDPE homopolymers with MI greater than 1.0 g/10 min for SBM applications. It will enable the production of HDPE with MI. To address the above needs, the present application describes a Cr-only catalyst with an increased MI potential compared to catalysts currently on the market for making small blow molded HDPE resins.

[0009] 증가된 MI 전위를 나타내는 규정된 수준의 알칼리 또는 알칼리 토금속(예를 들어, Na, Mg, 또는 Ca 포함) 및 Al을 갖는 Cr 코팅된 실리카 지지체를 포함하는 조성물, 예를 들어, 촉매 전구체, 또는 촉매가 개시된다. 일 구현예에서, 생성된 Cr/실리카 촉매가 증가된 MI 전위를 갖도록 규정된 수준의 Na 및 Al을 갖는 Cr 코팅된 실리카 지지체를 포함하는 촉매 조성물이 개시된다. 일 구현예에서, 본 출원은 Cr로 구성된 촉매 활성 금속을 포함하는 실리카-함유 기재를 포함하는 촉매 조성물에 관한 것이다. 일 구현예에서, 촉매는 촉매 조성물의 50 ppm 미만 양의 Al 및 800 ppm 미만 양의 Na를 포함한다. 일 구현예에서, Na 및 Al의 양은 5 초과, 10 초과, 20 초과, 심지어 30 초과의 Na:Al 몰비, 예를 들어, 10 내지 40 범위의 몰비로 존재한다. 몰비는 5 내지 10, 5 내지 20, 5 내지 30 등, 또는 5 내지 40, 10 내지 40, 20 내지 40, 또는 이들의 다른 조합과 같은 이러한 종점의 임의의 조합을 포함할 수 있다.[0009] A composition comprising a Cr coated silica support having a defined level of an alkali or alkaline earth metal (e.g., comprising Na, Mg, or Ca) and Al exhibiting increased MI potential, e.g., a catalyst precursor , or a catalyst. In one embodiment, a catalyst composition comprising a Cr coated silica support having defined levels of Na and Al such that the resulting Cr/silica catalyst has an increased MI potential is disclosed. In one embodiment, the present application relates to a catalyst composition comprising a silica-containing substrate comprising a catalytically active metal composed of Cr. In one embodiment, the catalyst comprises Al in an amount less than 50 ppm and Na in an amount less than 800 ppm of the catalyst composition. In one embodiment, the amounts of Na and Al are present in a Na:Al molar ratio of greater than 5, greater than 10, greater than 20, or even greater than 30, for example a molar ratio ranging from 10 to 40. The molar ratio may include any combination of these endpoints, such as 5 to 10, 5 to 20, 5 to 30, etc., or 5 to 40, 10 to 40, 20 to 40, or other combinations thereof.

[0010] 또한, 생성된 Cr/실리카 촉매가 증가된 MI 전위를 나타내도록, 특히 규정된 수준의 Na 및 Al을 갖는 Cr 코팅된 지지체를 포함하는 개시된 조성물을 제조하기 위한 방법이 개시된다. 일 구현예에서, 본 방법은 금속 실리케이트, 예를 들어, 소듐 실리케이트를 산과 반응시켜 하이드로겔 전구체로 변형되는 하이드로졸을 형성하는 단계, 및 세척에 의해 소듐 실리케이트와 관련된 Al 불순물을 실질적으로 침출시켜 Al 불순물의 양을 얻어진 촉매 전구체에서 50 ppm 미만의 양까지 감소시키는 단계를 포함한다.[0010] Also disclosed is a method for preparing the disclosed composition comprising a Cr coated support having specifically defined levels of Na and Al such that the resulting Cr/silica catalyst exhibits increased MI potential. In one embodiment, the method comprises reacting a metal silicate, e.g., sodium silicate, with an acid to form a hydrosol that is transformed into a hydrogel precursor, and washing to substantially leach out Al impurities associated with sodium silicate to Al reducing the amount of impurities to an amount of less than 50 ppm in the resulting catalyst precursor.

[0011] 본 방법은 하이드로겔 전구체를 에이징시켜 200 ㎡/g 초과, 예컨대, 250 ㎡/g 초과의 표면적을 갖는 하이드로겔을 형성시키는 단계를 추가로 포함한다. 일 구현예에서, 하이드로겔은 대략 300 ㎡/g의 표면적을 나타낸다. 에이징 공정은 하이드로겔 전구체를 중성 또는 염기성 수용액과 혼합하여 중성 또는 염기성 pH를 나타내는 수성 분산액을 형성하는 것을 포함한다.[0011] The method further comprises the step of aging the hydrogel precursor to form a hydrogel having a surface area of greater than 200 m/g, such as greater than 250 m/g. In one embodiment, the hydrogel exhibits a surface area of approximately 300 m 2 /g. The aging process involves mixing a hydrogel precursor with a neutral or basic aqueous solution to form an aqueous dispersion exhibiting a neutral or basic pH.

[0012] 도 1은 본 개시의 구현예에 따른 실리카 지지체 및 Cr/실리카 촉매를 제조하기 위한 염기-경화 겔 공정에서 사용되는 일반적인 단계를 나타내는 흐름도이다.
[0013] 도 2도 1에 도시된 공정에 대해 20 내지 90℃ 범위의 온도에서 산수(acid water)에 침지된 하이드로겔 전구체에 대한 Al 침출 프로파일을 비교하는 그래프이다. 겔 형성에 사용되는 산 및 침지 전 산성화를 위한 산을 포함하는 산의 총량은 겔 형성에 사용되는 소듐 실리케이트 중 Na2O의 약 20% 과량이다.
[0014] 도 3도 1에 기술된 공정에 따라 제조된 다양한 Al 함량 및 Na:Al 비를 갖는 Cr/실리카 촉매로부터 제조된 호모 및 코폴리머에 대한 용융 지수(MI)를 비교한 그래프이다.
1 is a flow chart showing general steps used in a base-cured gel process for preparing a silica support and a Cr/silica catalyst according to an embodiment of the present disclosure;
FIG. 2 is a graph comparing Al leaching profiles for hydrogel precursors immersed in acid water at temperatures ranging from 20 to 90° C. for the process shown in FIG. 1. FIG. The total amount of acid, including acid used for gel formation and acid for acidification prior to immersion, is about 20% excess of Na 2 O in sodium silicate used for gel formation.
3 is a graph comparing melt index (MI) for homo and copolymers prepared from Cr/silica catalysts having various Al contents and Na:Al ratios prepared according to the process described in FIG.

[0015] 본원에서 사용되는 실리카 겔은 "산-경화 겔(acid-set gel)" 또는 "염기-경화 겔(base-set gel)"로 기술된다. 둘 모두의 타입의 겔은 산-염기 반응을 통해 소듐 실리케이트와 같은 실리케이트, 및 황산과 같은 무기산을 사용하여 제조된다. [0015] As used herein, silica gel is described as "acid-set gel" or "base-set gel". Both types of gels are prepared using silicates, such as sodium silicate, and inorganic acids, such as sulfuric acid, via an acid-base reaction.

[0016] "산-경화 겔"은 화학량론적이지 않지만, 더 큰 부피 또는 중량%의 산과 같이, 염기보다 더 많은 산을 이용하는 산-염기 반응에 의해 형성된 겔이다. [0016] An "acid-cured gel" is a gel formed by an acid-base reaction that is not stoichiometric, but uses more acid than base, such as a greater volume or weight percent of acid.

[0017] "염기-경화 겔"은 화학량론적이지 않지만 더 큰 부피 또는 중량%와 같이 산보다 더 많은 염기를 이용하는 기술된 산-염기 반응에 의해 형성된 겔이다.[0017] A "base-cured gel" is a gel formed by the described acid-base reaction that is not stoichiometric but uses more base than acid, such as greater volume or weight percent.

[0018] 본원에서 사용되는 "Cr-단독 촉매"는 +3 이상의 산화 상태의 다른 첨가된 다가 금속이 없는 촉매를 지칭한다.[0018] As used herein, "Cr-only catalyst" refers to a catalyst free of other added polyvalent metals in oxidation states of +3 or greater.

[0019] 용어 "조성물"은 때때로 "촉매 조성물"로 지칭되고, 활성화되지 않은 촉매 전구체뿐만 아니라 활성화된 촉매를 기술하는 것을 의미한다. 예를 들어, Cr 함침/건조 후, 생성물은 통상적으로 +3 산화 상태의 Cr을 갖는 Cr 화합물을 함유한다. 이러한 생성물은 에틸렌 중합에 대해 촉매적으로 활성이 아니기 때문에 촉매 전구체이다. 이러한 촉매 전구체는 Cr을 +3에서 +6 산화 상태로 전환시키기 위해 산화성 분위기(예를 들어, 유동층 반응기에서 건조 공기 중에서 가열)에서 활성화되어야 한다. 활성화된 생성물은 보다 정확하게는 촉매로 지칭된다.[0019] The term "composition" is sometimes referred to as "catalyst composition" and is meant to describe an activated catalyst as well as an unactivated catalyst precursor. For example, after Cr impregnation/drying, the product usually contains Cr compounds with Cr in the +3 oxidation state. These products are catalyst precursors because they are not catalytically active for ethylene polymerization. These catalyst precursors must be activated in an oxidizing atmosphere (eg, heated in dry air in a fluidized bed reactor) to convert Cr from the +3 to +6 oxidation state. The activated product is more precisely referred to as a catalyst.

[0020] 본원에서 사용되는 "냉수 세척"은 55℃ 이하의 온도를 갖는 세척수를 지칭한다.[0020] As used herein, “cold water wash” refers to wash water having a temperature of 55° C. or less.

[0021] 본원에서 사용되는 "하이드로졸"은 액체 형태의 금속 실리케이트 및 산의 혼합물을 지칭한다.[0021] As used herein, “hydrosol” refers to a mixture of an acid and a metal silicate in liquid form.

[0022] 본원에서 사용되는 "하이드로겔 전구체"는 세척되지 않은 및/또는 에이징되지 않은 하이드로겔을 지칭한다.[0022] As used herein, "hydrogel precursor" refers to an unwashed and/or unaged hydrogel.

[0023] 본원에서 사용되는 "하이드로겔"은 세척 및 에이징된 하이드로겔을 지칭한다.[0023] As used herein, "hydrogel" refers to a washed and aged hydrogel.

[0024] 본원에서 사용되는 "알코겔"은, 예를 들어, 하이드로겔에서 물을 알코올로 대체함으로써 실질적으로 물이 없는 하이드로겔을 제조하기 위해 유기 용매로 추가로 세척되는 하이드로겔을 지칭한다.[0024] As used herein, “alcogel” refers to a hydrogel that is further washed with an organic solvent to produce a substantially water-free hydrogel, for example by replacing water with an alcohol in the hydrogel.

[0025] 본원에서 사용되는 "지지체 전구체"로도 알려진 "건조된 겔"은 사이징 전 건조된 겔을 지칭한다. "지지체"는 사이징 후 건조된 겔을 지칭한다.[0025] As used herein, "dried gel", also known as "support precursor" refers to a dried gel prior to sizing. "Support" refers to the dried gel after sizing.

[0026] 본원에서 사용되는 "용융 지수"(MI) 및 "고하중 용융 지수"(High Load Melt Index; HLMI)는 용융된 폴리머 유동성의 척도이고, 190℃에서 각각 2.16 kg 및 21.6 kg의 하중을 사용하여 ASTM D-1238-4에 따라 측정한 경우 분자량과 역으로 관련되어 있다.[0026] As used herein, "melt index" (MI) and "High Load Melt Index" (HLMI) are measures of molten polymer fluidity, and a load of 2.16 kg and 21.6 kg at 190°C, respectively. Inversely related to molecular weight when measured according to ASTM D-1238-4 using

[0027] 본원에 기술된 Cr 촉매의 "MI 전위"는 촉매로부터 제조된 폴리머의 MI의 함수이고, 이에 정비례한다. 예를 들어, 특정 온도 하에 활성화된 Cr 촉매가 특정 중합 조건 하에 에틸렌을 중합하는 데 사용될 때, Cr 촉매의 MI 전위는 중합된 에틸렌의 MI에 정비례한다. 폴리머의 MI가 높을수록 촉매 MI 전위가 높아진다.[0027] The "MI potential" of the Cr catalysts described herein is a function and directly proportional to the MI of the polymer prepared from the catalyst. For example, when a Cr catalyst activated under a certain temperature is used to polymerize ethylene under certain polymerization conditions, the MI potential of the Cr catalyst is directly proportional to the MI of the polymerized ethylene. The higher the MI of the polymer, the higher the catalytic MI potential.

[0028] 기술된 폴리머의 밀도는 ASTM D-792-13의 절차에 의해 측정된다.[0028] The density of the described polymers is measured by the procedure of ASTM D-792-13.

[0029] MI, HLMI 및 밀도는 질소 하에 단일 스크류 압출기를 사용하여 안정화된 폴리머 분말을 가공함으로써 수득된 폴리에틸렌 펠렛에서 측정된다.[0029] MI, HLMI and density are measured on polyethylene pellets obtained by processing the stabilized polymer powder using a single screw extruder under nitrogen.

[0030] 촉매 조성물에서 크롬의 수준은 PANalytical Magix Pro 자동 순차 분광계를 사용하여 X-선 형광("XRF")에 의해 측정된다. 샘플은 공기 중, 1000℃에서 하소되고 이후에 리튬 보레이트 플럭스를 사용하여 융합 비드로서 제조된다. 융합은 통상적으로 1000℃ 내지 1250℃이다. Cr 수준은 1000℃에서 하소 후 촉매 전구체의 중량 백분율로서 보고된다.[0030] The level of chromium in the catalyst composition is measured by X-ray fluorescence (“XRF”) using a PANalytical Magix Pro automatic sequential spectrometer. Samples are calcined at 1000° C. in air and then prepared as fusion beads using a lithium borate flux. The fusion is typically between 1000°C and 1250°C. Cr levels are reported as weight percentage of catalyst precursor after calcination at 1000°C.

[0031] 촉매 조성물에서 Na 및 Al의 수준은 각각 Perkin-Elmer Analyst 100 분광기를 사용하는 원자 흡착 분광법(AA) 및 ACTIVATM HORIBA Jobin Yvon ICP-AES 분광기를 사용하는 유도 결합 플라즈마("ICP") 분광법에 의해 측정된다. 촉매 전구체의 샘플은 플루오르화수소산(HF)으로 소화된다. 생성된 사불화규소(SiF4)는 발연되며, 잔류물은 Na 및 Al에 대해 분석된다. Na 및 Al 수준은 120℃에서 건조 후 촉매 전구체의 백만분율로서 보고된다.[0031] The levels of Na and Al in the catalyst composition were measured by atomic adsorption spectroscopy (AA) using a Perkin-Elmer Analyst 100 spectrometer and inductively coupled plasma ("ICP") spectroscopy using an ACTIVA HORIBA Jobin Yvon ICP-AES spectrometer, respectively. is measured by A sample of the catalyst precursor is digested with hydrofluoric acid (HF). The resulting silicon tetrafluoride (SiF 4 ) is fumed and the residue is analyzed for Na and Al. Na and Al levels are reported as parts per million of catalyst precursor after drying at 120°C.

[0032] 표면적 및 기공 부피는 Quantachrome Corporation의 Autosorb-6 Testing Unit을 사용하여 Nitrogen Porosimetry에 의해 측정된다. 샘플은 먼저 Autosorb-6 탈기 유닛에서 적어도 4시간 동안 350℃에서 탈기된다. 다점 표면적은 P/P0 범위 0.05 내지 0.30의 데이터 포인트를 취하는 BET 이론을 사용하여 계산된다. 기공 부피 측정은 탈착 레그(desorption leg)에서 0.984의 P/P0에서 기록된다. 평균 공극 직경은 원통형 공극을 가정하여 하기 수학식을 사용하여 계산된다. [0032] Surface area and pore volume are measured by Nitrogen Porosimetry using an Autosorb-6 Testing Unit from Quantachrome Corporation. The sample is first degassed at 350° C. for at least 4 hours in an Autosorb-6 degassing unit. The multi-point surface area is calculated using BET theory taking data points ranging from 0.05 to 0.30 P/P 0 . Pore volume measurements are recorded at a P/P 0 of 0.984 in the desorption leg. The average pore diameter is calculated using the following equation assuming cylindrical pores.

Figure pct00001
Figure pct00001

[0033] 입자 크기는 Malvern Mastersizer™ 모델 2000과 같은 장치를 사용하여 레이저 광 산란에 의해 측정된다. 이러한 기기는 Mie 이론을 이용하여 입자 크기 분포를 계산한다. Mie 이론은 빛이 구형 입자에 의해 어떻게 산란되는 지를 예측하고 입자의 굴절률을 고려한다. 실리카 굴절률에 사용된 실수 값은 1.4564이며 허수 값(imaginary value)은 0.1이다. 수분산제의 굴절률은 1.33이다.[0033] Particle size is measured by laser light scattering using a device such as a Malvern Mastersizer™ Model 2000. These instruments use the Mie theory to calculate the particle size distribution. Mie theory predicts how light is scattered by spherical particles and takes into account the refractive index of the particles. The real value used for the silica refractive index is 1.4564 and the imaginary value is 0.1. The refractive index of the water dispersant is 1.33.

[0034] 수지 특성이 촉매 특성 및 중합 조건에 의해 결정되기 때문에, 수지 특성을 제어할 수 있기 위해서는 촉매 설계를 제어할 필요가 있다. 촉매 지지체는 통상적으로 활성 Cr 중심에 대한 분산제로서 작용하고, 생성된 폴리머 특성에 직접 영향을 미친다. 촉매의 표면적(SA), 기공 부피(PV), 및 기공 크기 분포는 생성된 폴리머에 영향을 미칠 수 있다. 다른 조건이 동일하다면, 더 큰 기공 부피(따라서 더 큰 기공) Cr/SiO2 촉매는 더 낮은 MW 및 더 높은 MI를 갖는 폴리머를 제조한다.Since the resin properties are determined by the catalyst properties and polymerization conditions, it is necessary to control the catalyst design in order to be able to control the resin properties. The catalyst support typically acts as a dispersant for the active Cr centers and directly affects the resulting polymer properties. The surface area (SA), pore volume (PV), and pore size distribution of the catalyst can affect the resulting polymer. Other things being equal, larger pore volume (and therefore larger pores) Cr/SiO 2 catalysts produce polymers with lower MW and higher MI.

[0035] 일 구현예에서, 낮은 Al 함량을 포함하는 본원에 기술된 염기-경화 겔은 더 높은 Al 불순물 함량을 갖지만 동일한 Na 함량에서 염기-경화 겔보다 더 높은 MI 전위를 갖는 Cr/실리카 촉매를 제조한다. 또한, 본 발명자들은 Al 불순물 함량에 관계없이, 증가된 Na 함량을 갖는 Cr/실리카 촉매가 일반적으로 더 높은 MI 전위를 초래한다는 것을 발견하였다. 또한, 너무 높은 Na 함량을 사용하면(예를 들어, Al 불순물 함량이 높을 때), 주어진 활성화 온도, 통상적으로 750 내지 850℃에서 촉매 소결을 야기할 것이라는 것이 발견되었다. 따라서, Al 불순물 수준을 가능한 한 낮게 유지하는 것이 바람직하다. 배경기술 섹션에 기술되고 당업자가 이해하는 바와 같이, 이러한 것은 일반적으로 표준이 아니다. 오히려, 전통적인 염기-경화 겔 공정은 일반적으로 더 높은 Al 불순물 함량을 갖는 겔을 초래한다. [0035] In one embodiment, the base-cured gels described herein comprising a low Al content contain a Cr/silica catalyst with a higher Al impurity content but a higher MI potential than a base-cured gel at the same Na content. manufacture We also found that, irrespective of the Al impurity content, Cr/silica catalysts with increased Na content generally lead to higher MI potentials. It has also been found that using a Na content that is too high (eg when the Al impurity content is high) will result in catalytic sintering at a given activation temperature, typically 750 to 850°C. Therefore, it is desirable to keep the Al impurity level as low as possible. As described in the background section and as will be understood by one of ordinary skill in the art, this is generally not standard. Rather, traditional base-curing gel processes generally result in gels with higher Al impurity content.

[0036] 상업적인 실리카 겔 제조는 통상적으로 3.2의 SiO2:Na2O 중량비를 갖는 소듐 실리케이트와 같은 소듐 실리케이트, 및 산-염기 반응을 통해 황산과 같은 산을 사용한다. 그러나, 상업적 생산의 경우, 산-염기 반응은 거의 화학량론적이지 않으며, 즉, 더 많은 산이 사용되거나(이러한 경우 형성된 겔은 산-경화 겔이라 함) 더 적은 산이 사용된다(이러한 경우 형성된 겔은 염기-경화 겔). 염기-경화 겔 공정은 상업적 실리카 겔 제조에 널리 사용되는데, 그 이유는 공정이 수십 마이크론 내지 수 밀리미터 크기 범위의 입자 크기를 갖는 구형의 실리카 겔 입자를 제조하는 데 도움이 되기 때문이다. 상업적인 소듐 실리케이트는 모래(sand)로부터 제조되며, 이는 통상적으로 불순물로서 Al과 같은 다양한 다가 양이온을 함유한다. 겔이 염기성 pH 하에 형성될 때(염기-경화 겔의 경우에서와 같이), 이러한 다가 양이온은 SiO2 겔 프레임워크에서 Si 원자의 작은 분획을 대체하는 경향이 있으므로 겔 구조에 단단히 "고정"된다. 결과적으로, 염기-경화 공정은 통상적으로 상응하는 산-경화 겔보다 낮은 순도의 겔을 제조한다. 고순도 모래 공급이 점점 덜 상업적으로 이용 가능하게 됨에 따라, 고순도의 염기-경화 겔의 제조를 가능하게 하는 공정이 개발되는 것이 중요하다.Commercial silica gel preparation typically uses sodium silicate, such as sodium silicate, having a SiO 2 :Na 2 O weight ratio of 3.2, and an acid such as sulfuric acid via an acid-base reaction. However, in the case of commercial production, the acid-base reaction is rarely stoichiometric, i.e. either more acid is used (the gel formed in this case is called an acid-cured gel) or less acid is used (in which case the gel formed is a base) -curing gel). The base-curing gel process is widely used for commercial silica gel production because the process helps to prepare spherical silica gel particles with particle sizes ranging from tens of microns to several millimeters in size. Commercial sodium silicate is prepared from sand, which usually contains various polyvalent cations such as Al as impurities. When the gel is formed under basic pH (as is the case with base-cured gels), these polyvalent cations tend to displace a small fraction of Si atoms in the SiO 2 gel framework and thus “fix” tightly to the gel structure. As a result, base-curing processes typically produce gels of lower purity than the corresponding acid-cured gels. As high-purity sand supplies become less and less commercially available, it is important that processes be developed that allow the preparation of high-purity base-cured gels.

[0037] 전술한 바와 같이, 증가된 MI 전위의 Cr/실리카 촉매를 초래하는, 규정된 수준의 Na 및 Al을 갖는 지지체를 갖는 촉매 조성물이 본원에 개시된다. 이론으로 국한시키려는 것은 아니지만, 실리카 지지체(따라서 촉매)에서 산 부위 및 염기 부위 둘 모두는 Cr/실리카의 MI 전위를 증가시키는 것으로 여겨진다. Na는 염기 부위를 도입하는 반면, Al은 산 부위를 도입한다. Na 및 Al 둘 모두가 존재할 때, 이러한 것들은 산-염기 중화로 인해 서로의 효과를 상쇄시킬 수 있다.[0037] Disclosed herein is a catalyst composition having a support having defined levels of Na and Al, which results in a Cr/silica catalyst of increased MI potential, as described above. Without wishing to be bound by theory, it is believed that both acid and base sites on the silica support (and thus the catalyst) increase the MI potential of Cr/silica. Na introduces base sites, while Al introduces acid sites. When both Na and Al are present, they can cancel each other's effect due to acid-base neutralization.

[0038] 다양한 구현예에서, 실리카 지지체가 촉매 조성물의 50 ppm 미만, 예컨대, 25 ppm 미만, 또는 심지어 10 내지 40 ppm 범위의 양의 Al 함량을 갖는 Cr/실리카 촉매 조성물이 개시된다.[0038] In various embodiments, Cr/silica catalyst compositions are disclosed wherein the silica support has an Al content of less than 50 ppm, such as less than 25 ppm, or even in the range of 10-40 ppm of the catalyst composition.

[0039] 또한, 실리카 지지체가 약 800 ppm 미만의 Na 불순물을 갖는 Cr/실리카 촉매가 개시되며, 예를 들어, 최종 촉매 조성물은 촉매 조성물의 50 내지 800 ppm, 200 내지 800 ppm, 또는 200 내지 700 ppm 범위의 양, 예컨대, 약 600 ppm 미만, 또는 심지어 약 50 내지 600 ppm 범위의 양의 Na를 포함할 수 있다.[0039] Also disclosed are Cr/silica catalysts wherein the silica support has less than about 800 ppm Na impurities, for example, the final catalyst composition is 50 to 800 ppm, 200 to 800 ppm, or 200 to 700 of the catalyst composition. Na in an amount in the ppm range, such as less than about 600 ppm, or even in an amount in the range of about 50 to 600 ppm.

[0040] Na:Al 몰비가 5 초과, 10 초과, 20 초과, 심지어 30 초과, 예컨대, 10 내지 40 범위의 몰비인 Cr/실리카 촉매 조성물이 또한 개시되어 있다. [0040] Cr/silica catalyst compositions are also disclosed wherein the Na:Al molar ratio is greater than 5, greater than 10, greater than 20, even greater than 30, such as in the range of from 10 to 40.

[0041] 본원에 기술된 바와 같이, 촉매 활성 금속은 적어도 하나의 Cr 화합물을 사용하여 실리카 지지체에 첨가될 수 있는 Cr을 포함한다. 일 구현예에서, 크롬 화합물은 크롬 옥사이드 또는 하소에 의해 크롬 옥사이드로 전환될 수 있는 화합물이다. 예를 들어, 크롬-함유 화합물은 수용성 화합물 또는 유기 용매 가용성 화합물일 수 있다. 비제한적인 예는 크롬 아세테이트, 니트레이트, 설페이트, 아세틸아세토네이트, 크롬 트리옥사이드, 암모늄 크로메이트, 3차-부틸 크로메이트 및 다른 가용성 크롬 화합물을 포함한다. [0041] As described herein, the catalytically active metal comprises Cr which may be added to the silica support using at least one Cr compound. In one embodiment, the chromium compound is chromium oxide or a compound that can be converted to chromium oxide by calcination. For example, the chromium-containing compound may be a water soluble compound or an organic solvent soluble compound. Non-limiting examples include chromium acetate, nitrate, sulfate, acetylacetonate, chromium trioxide, ammonium chromate, tert-butyl chromate and other soluble chromium compounds.

[0042] 본원에 기술된 촉매를 제조함에 있어서, 촉매가 0.01 내지 3 중량% 범위의 양으로 Cr을 함유하도록 충분한 양의 기술된 크롬-함유 화합물 중 적어도 하나가 사용되어야 한다. 특정 구현예에서, 촉매는 0.1 내지 2 중량% 범위의 양, 예컨대, 0.25 내지 1.5 중량% 범위의 양으로 Cr을 함유한다. [0042] In preparing the catalysts described herein, a sufficient amount of at least one of the described chromium-containing compounds should be used such that the catalyst contains Cr in an amount ranging from 0.01 to 3% by weight. In certain embodiments, the catalyst contains Cr in an amount ranging from 0.1 to 2% by weight, such as in an amount ranging from 0.25 to 1.5% by weight.

[0043] 일 구현예에서, 특별히 규정된 수준의 Na 및 Al을 갖는 Cr 코팅된 지지체를 포함하는 촉매 조성물의 제조 공정이 개시된다. 본 방법은 금속 실리케이트, 예컨대, 소듐 실리케이트를 산과 반응시켜 하이드로졸을 형성시키고, 후속하여 이를 하이드로겔 전구체로 고형화되는 것을 포함한다. 소듐 실리케이트가 불순물로서 Al을 포함하기 때문에, 본 방법은 하이드로겔 전구체를 처리하여 Al 불순물의 양을 감소시키고 하이드로겔을 형성시키는 것을 추가로 포함한다. 따라서, 더 넓은 의미에서, 겔을 제조하고 이를 Al 침출시켜 Al을 요망되는 수준으로 감소시키는 것을 포함하는 방법이 기술되어 있다.[0043] In one embodiment, a process for preparing a catalyst composition comprising a Cr coated support having specifically defined levels of Na and Al is disclosed. The method comprises reacting a metal silicate, such as sodium silicate, with an acid to form a hydrosol, which is subsequently solidified into a hydrogel precursor. Because sodium silicate contains Al as an impurity, the method further comprises treating the hydrogel precursor to reduce the amount of Al impurity and to form a hydrogel. Thus, in a broader sense, a method is described which comprises preparing a gel and leaching it to reduce Al to a desired level.

[0044] 전술한 바와 같이, Al은 촉매 조성물의 50 ppm 미만의 양, 예컨대, 25 ppm 미만의 양을 달성하도록 실리카 지지체에서 조정된다. 일 구현예에서, Al은 실리카 지지체에서 조정되어 촉매 조성물의 10 내지 40 ppm 범위의 양을 달성한다. 일 구현예에서, 매우 낮은 Al 함량을 갖는 고순도 실리케이트가 사용될 수 있다. 이는 실리케이트에서 Al 함량 수준이 충분히 낮다고 가정할 때, Al을 제거하기 위해 하이드로겔 전구체를 처리할 필요성을 제거할 수 있다. 그러나, 고순도 실리케이트는 고가일 수 있고 쉽게 입수할 수 없다.[0044] As noted above, Al is adjusted in the silica support to achieve an amount of less than 50 ppm of the catalyst composition, such as an amount of less than 25 ppm. In one embodiment, Al is adjusted in the silica support to achieve an amount ranging from 10 to 40 ppm of the catalyst composition. In one embodiment, high purity silicates with very low Al content can be used. This may eliminate the need to treat the hydrogel precursor to remove Al, assuming that the Al content level in the silicate is sufficiently low. However, high purity silicates can be expensive and not readily available.

[0045] 본원에 기재된 방법은 또한 최종 촉매 조성물에서 Na 함량을 촉매 조성물의 800 ppm 미만의 양으로 조정하기 위해 수행될 수 있다. 특정 구현예에서, 최종 촉매 조성물은 50 내지 800 ppm, 200 내지 800 ppm, 또는 200 내지 700 ppm, 예컨대, 약 600 ppm 미만의 범위, 또는 심지어 촉매 조성물의 약 50 내지 600 ppm 범위의 양의 Na를 포함한다.[0045] The methods described herein may also be carried out to adjust the Na content in the final catalyst composition to an amount of less than 800 ppm of the catalyst composition. In certain embodiments, the final catalyst composition contains Na in an amount ranging from 50 to 800 ppm, from 200 to 800 ppm, or from 200 to 700 ppm, such as less than about 600 ppm, or even ranging from about 50 to 600 ppm of the catalyst composition. include

[0046] 생성된 Na:Al 몰비는 통상적으로 본원에 기술된 바와 같은 값으로 조정된다. [0046] The resulting Na:Al molar ratio is typically adjusted to a value as described herein.

[0047] 일 구현예에서, 본 방법은 하이드로겔 전구체를 에이징시켜 200 ㎡/g 초과, 또는 250 ㎡/g 초과 또는 예컨대 약 300 ㎡/g의 표면적을 갖는 하이드로겔을 형성하는 것을 추가로 포함하며, 여기서, 에이징은 70 내지 100℃ 범위의 온도에서 4 내지 36 시간 범위의 시간 동안 하이드로겔 전구체를 중성 또는 염기성 용액과 혼합하여 적어도 6, 예컨대, 약 8 내지 9의 pH를 r자는 수성 분산액을 형성하는 것을 포함한다.[0047] In one embodiment, the method further comprises aging the hydrogel precursor to form a hydrogel having a surface area of greater than 200 m/g, or greater than 250 m/g, or such as about 300 m/g, , wherein the aging comprises mixing the hydrogel precursor with a neutral or basic solution at a temperature ranging from 70 to 100° C. for a time ranging from 4 to 36 hours to form an aqueous dispersion having a pH of at least 6, such as about 8 to 9. includes doing

[0048] 본 방법은 분무 건조, 플래쉬 건조 또는 용매-세척/건조 기술과 같은 산업에 공지된 임의의 통상적인 기술을 사용하여 겔을 건조시켜 건조된 겔(지지체 전구체)을 제조하는 것을 추가로 포함할 수 있다. 본 방법은 또한 건조후 단계, 예를 들어, 전구체를 요망되는 입자 크기 분포의 지지체로 밀링, 체질 및/또는 분류하고, 이를 후속하여 크롬 화합물로 함침시켜 Cr 온 실리카(Cr on silica) 촉매를 형성하는 것을 포함할 수 있다. 촉매의 Na 함량을 조정하는 공정은 함침 단계 전 또는 동안 수행되어 Na의 양이 5 초과, 10 초과, 20 초과, 심지어 30 초과의 Na:Al 몰비, 예컨대, 10 내지 40 범위의 몰비를 달성하도록, 촉매 조성물의 800 ppm 미만 양의 Na를 달성할 수 있다.[0048] The method further comprises drying the gel using any conventional technique known in the industry, such as spray drying, flash drying, or solvent-wash/drying techniques to prepare a dried gel (support precursor). can do. The process also includes a post-drying step, e.g., milling, sieving and/or fractionating the precursor into a support of the desired particle size distribution, which is subsequently impregnated with a chromium compound to form a Cr on silica catalyst. may include doing The process of adjusting the Na content of the catalyst is carried out before or during the impregnation step so that the amount of Na achieves a Na:Al molar ratio of greater than 5, greater than 10, greater than 20, or even greater than 30, such as a molar ratio ranging from 10 to 40; Amounts of Na less than 800 ppm of the catalyst composition can be achieved.

[0049] 일 구현예에서, 산수에서 염기-경화 겔 및 포획 겔(catch gel)을 제조하는 공정이 기술된다. 특히, 소듐 실리케이트와 산의 반응 생성물은 통상적으로 0.7 내지 0.95 범위의 H2SO4:Na2O 몰비를 갖는 염기성 하이드로졸이다. Al 불순물의 양을 감소시키기 위해 염기성 하이드로겔 전구체를 처리하는 방법은 비드 공정을 포함할 수 있다. 예를 들어, 비드 공정은 염기성 하이드로졸을 공기 중에 분무하여 이를 비드로 고형화시키고, 비드를 산성 용액에서 포획하여 약 60℃ 미만, 예컨대, 55℃ 미만의 온도에서 2 미만, 예컨대, 1 미만의 pH의 겔 분산액을 제공하는 것을 포함한다. 겔은 이러한 산성 용액 중에 2시간 이상의 기간 동안 침지된다.[0049] In one embodiment, a process for making a base-cured gel and a catch gel in acid water is described. In particular, the reaction product of sodium silicate and acid is a basic hydrosol, typically having a H 2 SO 4 :Na 2 O molar ratio in the range of 0.7 to 0.95. A method of treating the basic hydrogel precursor to reduce the amount of Al impurities may include a bead process. For example, the bead process sprays a basic hydrosol into the air to solidify it into beads, and captures the beads in an acidic solution to a pH of less than 2, such as less than 1, at a temperature of less than about 60° C., such as less than 55° C. and providing a gel dispersion of The gel is immersed in this acidic solution for a period of at least 2 hours.

[0050] 출원인은 온도 및 pH가 침출 특성에 현저한 영향을 미친다는 것을 발견하였고, 침출 특성이 온도에 의해 어떻게 영향을 받는지 본원에 보고한다.[0050] Applicants have found that temperature and pH have a significant effect on leaching properties and report herein how the leaching properties are affected by temperature.

[0051] 온도: 산성 pH에서의 Al 침출은 온도에 특히 민감한 것으로 나타났으며, 침출은 바람직하게는 60℃ 이하, 예컨대, 55℃ 이하에서 수행되었다. 도 2에 도시된 바와 같이, 연구된 4개의 온도(20℃, 50℃, 70℃ 및 90℃) 중에서, 침출은 90℃에서 가장 효율적이지 않았고 70℃에서 매우 효율적이지 않았다. 연장된 시간은 이러한 온도에서 침출을 개선하지 않는다. 침출은 연구된 기간 내에 50℃에서 가장 효율적인 것으로 밝혀졌다. 임의의 이론에 구속됨이 없이, 이는 아마도 20℃에서보다 50℃에서 더 빠른 동역학 때문일 것이다. 20℃에서의 침출은 연구된 기간 내에 50℃에서만큼 효율적이지 않지만, 더 긴 시간이 주어지면 더 많은 Al을 침출시킬 수 있는 것으로 보인다. 임의의 이론에 구속되지는 않지만, 평형에서 침출된 Al %는 더 낮은 온도에서 개선되는 것으로 나타났지만, 동역학적 고려를 위해 더 높은 온도가 바람직하다.[0051] Temperature : Al leaching at acidic pH has been shown to be particularly sensitive to temperature, and leaching is preferably carried out at 60 °C or lower, such as 55 °C or lower. As shown in Figure 2, among the four temperatures studied (20°C, 50°C, 70°C and 90°C), leaching was not most efficient at 90°C and not very efficient at 70°C. Extended time does not improve leaching at these temperatures. Leaching was found to be most efficient at 50° C. within the period studied. Without wishing to be bound by any theory, this is probably due to the faster kinetics at 50°C than at 20°C. Although leaching at 20 °C is not as efficient as at 50 °C within the period studied, it appears that more Al can be leached given a longer time. While not wishing to be bound by any theory, the % Al leached at equilibrium has been shown to improve at lower temperatures, although higher temperatures are preferred for kinetic considerations.

[0052] pH: 일 구현예에서, pH는 대부분의 Al 불순물이 겔뿐만 아니라 겔과 접촉하는 액체 상으로부터 시스템으로부터 제거될 때까지 약 3 내지 4 미만으로 유지되어야 한다. 3 내지 4 초과의 pH에서, Al은 실리카 표면에 재침착될 것이다. 따라서, 겔 구조로부터 액체 상으로 Al 침출에 대해 <1과 같은 pH <2가 바람직하지만, Al이 실리카 표면 상에 재침착되는 것을 방지하기 위해, 액체 상의 pH는 액체에 침출된 Al이 실질적으로 존재하지 않을 때까지 < 3 내지 4로 유지되어야 한다. 일 구현예에서, 주위 온도에서 pH 약 3으로 산성화된 물에서의 세척은 잔류 Al 함량을 최저 수준으로 감소시키는 가장 좋은 방법일 수 있다. 그러나, 이러한 더 낮은 온도는 상업적 제조에 바람직하지 않은 세척 시간을 연장시킨다. 비용 관리를 위해, 세척은 전체 세척 동안 더 높은 온도(<60℃)에서 수행될 수 있거나, 또는 적어도 처음 몇 시간 동안 대부분의 침출된 Al을 제거한 다음 훨씬 더 높은 온도에서 세척될 수 있다. 사전-세척 전에 산성화를 위해 더 많은 산이 사용되는 경우, 세척도 중성수로 수행될 수 있다. 전술한 바와 같이, 겔/물 분산액의 pH는 대부분의 침출된 Al이 분산액으로부터 제거되기 전에 pH 3 내지 4를 초과하지 않아야 한다.[0052] pH : In one embodiment, the pH should be maintained below about 3-4 until most of the Al impurities are removed from the system from the gel as well as the liquid phase in contact with the gel. At a pH above 3-4, Al will redeposit on the silica surface. Thus, while a pH <2, such as <1, is preferred for Al leaching from the gel structure into the liquid phase, to prevent Al redepositing on the silica surface, the pH of the liquid phase is such that the liquid leached Al is substantially present. It should be kept at < 3 to 4 until it does not. In one embodiment, washing in water acidified to pH about 3 at ambient temperature may be the best way to reduce residual Al content to the lowest level. However, these lower temperatures prolong washing times, which is undesirable for commercial production. For cost control, the wash can be performed at a higher temperature (<60° C.) during the entire wash, or it can remove most of the leached Al for at least the first few hours and then wash at a much higher temperature. If more acid is used for acidification prior to pre-washing, washing can also be performed with neutral water. As mentioned above, the pH of the gel/water dispersion should not exceed pH 3-4 before most of the leached Al is removed from the dispersion.

[0053] 침지 및 사전-세척은 별도의 단계로서 수행될 수 있지만, 일 구현예에서, 침지 및 사전-세척이 또한 조합될 수 있다. 예를 들어, 사전-세척이 pH 약 2 이하 및 <60℃의 온도에서 수행되는 경우, 이는 침지와 동일한 효과를 가지고, 액체 상을 재생되는 지의 여부 및 빈도에 따라 침지보다 더 효율적일 수 있다. .[0053] Soaking and pre-washing may be performed as separate steps, but in one embodiment, soaking and pre-washing may also be combined. For example, if the pre-wash is performed at a pH of about 2 or less and a temperature of <60° C., it has the same effect as immersion and may be more efficient than immersion, depending on whether and how often the liquid phase is regenerated. .

[0054] 일 구현예에서, 산성 용액에 포획된 비드는 후속하여, 수성 NH4OH를 사용하여 pH가 8 내지 9로 조정된 물에서 및 70 내지 90℃에서 4 내지 36시간 동안 에이징하기 전에, 주위 온도에서 pH 약 3으로 산성화된 물에서 세척되어, 200 ㎡/g 초과, 또는 약 250 ㎡/g 초과, 예컨대, 약 300 ㎡/g의 표면적을 갖는 겔을 달성한다.[0054] In one embodiment, beads entrapped in acidic solution are subsequently aged in water pH adjusted to 8-9 with aqueous NH 4 OH and at 70-90° C. for 4-36 hours, It is washed in water acidified to a pH of about 3 at ambient temperature to achieve a gel having a surface area of greater than 200 m/g, or greater than about 250 m/g, such as about 300 m/g.

[0055] 선택적으로, 겔은 알칼리 및 알칼리 토금속 불순물을 추가로 감소시키기 위해 에이징 후 다시 세척될 수 있다. 알칼리 및 알칼리 토금속의 제거를 용이하게 하기 위해, 에이징된 하이드로겔의 pH는 약 2로 낮출 수 있으며, 실리카 하이드로겔은 중성수 또는 일 구현예에서 pH 약 3으로 산성화된 물로 세척될 수 있다.Optionally, the gel may be washed again after aging to further reduce alkali and alkaline earth metal impurities. To facilitate the removal of alkali and alkaline earth metals, the pH of the aged hydrogel can be lowered to about 2, and the silica hydrogel can be washed with neutral water or water acidified to a pH of about 3 in one embodiment.

[0056] 하이드로겔은 당 분야에 공지된 기술 중 하나에 의해 건조될 수 있다. 하나의 적합한 방법은 플래시 건조이다. 또 다른 적합한 방법은 분무 건조이다. 또 다른 적합한 방법은 하이드로겔을 유기 용매로 세척한 후, 진공 하에 겔을 건조시키는 것이다. 건조된 겔은 요망되는 입자 크기 분포로 크기 조정되어 실리카 지지체를 형성한다.[0056] The hydrogel may be dried by any one of the techniques known in the art. One suitable method is flash drying. Another suitable method is spray drying. Another suitable method is to wash the hydrogel with an organic solvent and then dry the gel under vacuum. The dried gel is sized to the desired particle size distribution to form the silica support.

[0057] 언급된 바와 같이, Al 및 Na의 양은 생성된 촉매의 MI 전위에 영향을 미친다. 따라서, 본 방법은, 예를 들어, 촉매 조성물의 800 ppm 미만의 양의 Na, 및 본원에 기술된 바와 같은 Na:Al 몰비를 달성하기 위해 예를 들어 세척 공정에 의해 함침 전에, 또는 함침 단계 동안에 촉매의 Na 함량을 조정하는 것을 추가로 포함한다.As mentioned, the amount of Al and Na affects the MI potential of the resulting catalyst. Thus, the method can be used, for example, prior to or during the impregnation step, for example by a washing process, to achieve Na in an amount of less than 800 ppm of the catalyst composition, and a Na:Al molar ratio as described herein. It further comprises adjusting the Na content of the catalyst.

[0058] 일 구현예에서, 불순물로서 Al을 포함하는 소듐 실리케이트를 산과 반응시켜 하이드로졸을 형성시키고; 하이드로졸이 겔 전구체를 형성하게 하고; 겔 전구체를 처리하여 Al의 양을 감소시키고; 겔 전구체를 에이징시켜 200 ㎡/g 초과, 예컨대, 300 ㎡/g의 표면적을 갖는 하이드로겔을 형성시키고, 여기서 에이징은 겔 전구체를 중성 또는 염기 용액과 혼합하여 적어도 6의 pH를 갖는 하이드로겔을 형성시키고; 건조시켜 건조된 겔을 생성시킨 후, 이를 크롬 화합물로 함침시켜 Cr 온 실리카 촉매 조성물을 제조하는 것을 포함하는 조성물을 제조하는 방법이 개시된다. 하이드로겔을 밀링하여 원하는 크기의 입자를 형성하거나, 건조된 겔을 체질/분류하여 원하는 입자 크기 분포의 지지체를 제조하는 것을 포함하는 다수의 선택적 가공 단계가 사용될 수 있다.[0058] In one embodiment, sodium silicate comprising Al as an impurity is reacted with an acid to form a hydrosol; causing the hydrosol to form a gel precursor; treating the gel precursor to reduce the amount of Al; Aging the gel precursor to form a hydrogel having a surface area greater than 200 m/g, such as 300 m/g, wherein the aging mixes the gel precursor with a neutral or basic solution to form a hydrogel having a pH of at least 6. let; Disclosed is a method for preparing a composition comprising drying to produce a dried gel and impregnating it with a chromium compound to prepare a Cr on silica catalyst composition. A number of optional processing steps may be used, including milling the hydrogel to form particles of the desired size, or sieving/classifying the dried gel to produce a support of the desired particle size distribution.

[0059] 본 개시에 따른 촉매 전구체의 입자는 500 ㎛ 이하, 예를 들어, 400 ㎛ 이하의 d90(입자의 90 부피%가 보다 작은 직경을 갖는 직경)을 가질 수 있다. 특정 구현예에서, 입자는 300 ㎛ 이하의 d50을 가질 수 있다. 입자는 또한 1 ㎛ 이상, 예를 들어, 10 ㎛ 이상의 d10을 가질 수 있다. 특정 구현예에서, 입자는 1 내지 300 ㎛, 5 내지 250 ㎛ 또는 25 내지 150 ㎛의 d50을 갖는다. 입자는 체질 또는 공기 분류(air classification)와 같은 수단에 의한 크기 분류와 조합된 분쇄에 의해 제조될 수 있거나, 입자는 분무-건조 후 크기 분류와 같은 경로에 의해 제조될 수 있다.[0059] The particles of the catalyst precursor according to the present disclosure may have a d90 (a diameter in which 90% by volume of the particles have a smaller diameter) of 500 μm or less, for example, 400 μm or less. In certain embodiments, the particles may have a d50 of 300 μm or less. The particles may also have a d10 of 1 μm or greater, for example 10 μm or greater. In certain embodiments, the particles have a d50 of 1-300 μm, 5-250 μm, or 25-150 μm. The particles may be prepared by grinding combined with size classification by means such as sieving or air classification, or the particles may be prepared by a route such as spray-drying followed by size classification.

[0060] 에틸렌 중합 촉매는 촉매 전구체 조성물을 비환원 분위기, 예컨대, 산화 분위기에서 200℃ 내지 1200℃의 온도에서 30분 내지 15시간의 활성화 기간 동안, 예컨대, 400 내지 850℃의 온도에서 약 4시간 내지 12시간의 활성화 기간 동안 가열함으로써 본원에 기술된 조성물로부터 수득되거나 수득될 수 있다.[0060] The ethylene polymerization catalyst reacts the catalyst precursor composition in a non-reducing atmosphere, such as an oxidizing atmosphere, at a temperature of 200° C. to 1200° C. for an activation period of 30 minutes to 15 hours, for example, at a temperature of 400 to 850° C. for about 4 hours. It can be obtained or obtainable from the compositions described herein by heating for an activation period of from 12 hours to 12 hours.

[0061] 본원에 기술된 촉매에 의해 제조된 수지는 소형 블로우 성형 적용에 특히 적합하다. 전술한 바와 같이, 개시된 촉매를 사용하여 수지를 제조하기 위해, 촉매는 먼저 유동층 반응기에서와 같은 열적 단계를 사용하여 활성화되어야 한다. 일 구현예에서, 촉매는 유동층 반응기에서 건조 공기 중에서, 예컨대, 750 내지 850℃ 범위의 온도, 예를 들어, 800 내지 850℃에서 30분 내지 15시간 범위의 시간, 예컨대, 6시간 동안 활성화될 수 있다.[0061] The resins prepared by the catalysts described herein are particularly suitable for small blow molding applications. As mentioned above, in order to prepare a resin using the disclosed catalyst, the catalyst must first be activated using a thermal step such as in a fluidized bed reactor. In one embodiment, the catalyst can be activated in dry air in a fluidized bed reactor, e.g., at a temperature in the range of 750 to 850 °C, e.g., at 800 to 850 °C for a time ranging from 30 minutes to 15 hours, such as 6 hours. have.

[0062] 본 개시에 따른 방법은 조합된 에틸렌이 적어도 25 몰%, 예컨대, 적어도 50 몰%, 또는 적어도 75 몰%의 양으로 존재하는 폴리에틸렌 및 에틸렌의 코폴리머의 제조에 적용 가능하다. 코폴리머는 에틸렌, 및 하나 이상의 C3 내지 C8 α-알켄의 혼합물로부터 제조될 수 있다.[0062] The method according to the present disclosure is applicable to the preparation of copolymers of polyethylene and ethylene wherein the combined ethylene is present in an amount of at least 25 mole %, such as at least 50 mole %, or at least 75 mole %. The copolymer may be prepared from a mixture of ethylene and one or more C3 to C8 α-alkenes.

[0063] 본원에 개시된 촉매 및 방법의 특징 및 이점은 하기 실시예에 의해 예시되며, 이러한 실시예는 어떤 방식으로든 본 개시의 범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다.[0063] The features and advantages of the catalysts and methods disclosed herein are illustrated by the following examples, which should not be construed as limiting the scope of the present disclosure in any way.

실시예Example

[0064] 하기 실시예 1 및 2는 각각 표준 순도 및 고순도 소듐 실리케이트로부터 제조된 낮은 Al 함량을 갖는 염기-경화 겔을 기술한다.[0064] Examples 1 and 2 below describe base-cured gels with low Al content prepared from standard purity and high purity sodium silicate, respectively.

실시예 1: 표준 순도 소듐 실리케이트로부터 낮은 Al 함량의 염기-경화 겔의 제조Example 1: Preparation of low Al content base-cured gels from standard purity sodium silicate

[0065] 본 개시에 따른 Cr 온 실리카 촉매용 실리카 지지체를 제조하기 위한 염기-경화 겔 공정이 본원에 제공된다. 이러한 공정은 불순물로서 Al을 함유하는 소듐 실리케이트로부터 시작하였다. 도 1의 흐름도에 도시된 일련의 단계를 통해, Al 및 Na 함량은 얻어진 촉매에서 허용되는 수준 및 비율로 감소되었다.[0065] Provided herein is a base-cured gel process for preparing a silica support for a Cr on silica catalyst according to the present disclosure. This process started with sodium silicate containing Al as an impurity. Through the series of steps shown in the flow chart of FIG. 1, the Al and Na contents were reduced to acceptable levels and ratios in the obtained catalyst.

[0066] 3.3 중량비의 SiO2:Na2O의 묽은 소듐 실리케이트 용액을 먼저 희석된 황산과 반응시켜 하기 조성을 갖는 하이드로졸을 형성하였다: 12 중량% SiO2; 0.8의 몰비의 H2SO4:Na2O. 소듐 실리케이트 용액은 SiO2 중량 기준으로 약 400 ppm의 Al을 함유한다. 결과적으로, 얻어진 하이드로졸은 염기성이었다.[0066] A dilute sodium silicate solution of SiO 2 :Na 2 O in a weight ratio of 3.3 was first reacted with diluted sulfuric acid to form a hydrosol having the following composition: 12 wt % SiO 2 ; A molar ratio of H 2 SO 4 :Na 2 O of 0.8. The sodium silicate solution contains about 400 ppm Al by weight of SiO 2 . As a result, the hydrosol obtained was basic.

[0067] 하이드로졸을 공기 중에 분무하며, 여기서, 이는 액적으로 부서지고, 용액에 포획되기 전에 수 밀리미터의 직경을 갖는 비드로 고형화되었다. 비교 촉매 1을 제조하기 위해 사용되는, 물 또는 염기성 pH에서 비드/용액 시스템의 pH를 완충하는 용액(예를 들어, 암모늄 설페이트, 소듐 바이카보네이트 등의 수용액)을 이용하는 전통적인 비드 공정과 달리, 본 발명의 감소된 Al 함량을 갖는 겔을 제조하기 위한 공정은 비드를 포획하기 위해 산의 수용액을 사용하였다. 따라서, 포획 용액 중의 산을 포함하여, 이러한 실시예에 따른 비드 형성에 사용된 총 산은 약 1.2의 H2SO4:Na2O 몰비 및 pH < 1의 겔 분산액을 초래하였다. 하이드로겔 전구체 비드를 이러한 산 용액에 주위 온도에서 ≥6시간 동안 침지시켰다. [0067] The hydrosol is sprayed into the air, where it breaks down into droplets and solidifies into beads with a diameter of several millimeters before being entrapped in solution. In contrast to the traditional bead process that uses water or a solution that buffers the pH of the bead/solution system at basic pH (e.g., an aqueous solution of ammonium sulfate, sodium bicarbonate, etc.) used to prepare Comparative Catalyst 1, the present invention The process for preparing a gel with a reduced Al content of , used an aqueous solution of acid to trap the beads. Thus, the total acid used to form the beads according to this example, including the acid in the capture solution, resulted in a H 2 SO 4 :Na 2 O molar ratio of about 1.2 and a gel dispersion of pH < 1. The hydrogel precursor beads were immersed in this acid solution at ambient temperature for ≧6 hours.

[0068] 비드를 주위 온도에서 pH 약 3으로 산성화된 물로 세척하여, 비드에 Na 및 Al이 실질적으로 없도록 하였다. 세척 단계 후, 수성 NH4OH를 용액에 첨가하여 pH를 약 9로 상승시켰다. 약 300 ㎡/g의 표면적을 갖는 겔을 달성하기 위해 에이징을 약 16시간 동안 70℃에서 수행하였다.The beads were washed with water acidified to pH about 3 at ambient temperature, leaving the beads substantially free of Na and Al. After the washing step, aqueous NH 4 OH was added to the solution to raise the pH to about 9. Aging was performed at 70° C. for about 16 hours to achieve a gel with a surface area of about 300 m 2 /g.

[0069] 이후, 산을 첨가하여 pH를 약 2로 낮추었다. 이후, 비드를 pH 약 3으로 산성화된 물로 세척하였다. 비드를 메탄올로 물이 실질적으로 없을 때까지(예를 들어, < 2 중량%의 물) 추가로 세척하고, 건조시켜 지지체 전구체를 제조한 다음, 약 100 ㎛의 d50으로 사이징하여 지지체를 생성하였다.Then, acid was added to lower the pH to about 2. The beads were then washed with water acidified to pH about 3. The beads were further washed with methanol until substantially free of water (eg <2 wt. % water), dried to prepare the support precursor, and then sized to a d50 of about 100 μm to create the support.

[0070] 비교 촉매 1 : 이러한 촉매는 전통적인 염기-경화 비드 공정으로부터 제조된 대략 330 ppm의 Al 및 40 ppm의 Na를 포함하고 크롬 아세테이트의 메탄올 용액을 사용하여 1 중량% Cr로 함침시킨 실리카 지지체이었다.[0070] Comparative Catalyst 1 : This catalyst was a silica support comprising approximately 330 ppm Al and 40 ppm Na prepared from a traditional base-cured bead process and impregnated with 1 wt % Cr using a methanol solution of chromium acetate .

[0071] 촉매 A : 이러한 촉매는 본 발명에 따라 개질된 실리카 지지체로서, 낮은 Al 함량(약 20 ppm) 및 Na 함량(약 16 ppm)을 갖는 지지체를 생성하였다. 이러한 지지체를 크롬 아세테이트의 메탄올 용액을 사용하여 1 중량% Cr로 함침시켰다.[0071] Catalyst A : This catalyst was a silica support modified according to the present invention, resulting in a support with low Al content (about 20 ppm) and Na content (about 16 ppm). This support was impregnated with 1 wt % Cr using a methanol solution of chromium acetate.

[0072] 촉매 B : 이러한 촉매는 크롬 아세테이트 및 소듐 포르메이트를 함유한 메탄올 용액을 사용하여 1 중량% Cr 및 약 400 ppm Na로 함침시킨 것을 제외하고 촉매 A와 동일한 실리카 지지체였다. 비교 촉매 1, 및 본 발명의 촉매 A 및 B의 특성은 하기 표 1에 제공된다.[0072] Catalyst B : This catalyst was the same silica support as Catalyst A except that it was impregnated with 1 wt % Cr and about 400 ppm Na using a methanol solution containing chromium acetate and sodium formate. The properties of Comparative Catalyst 1 and Inventive Catalysts A and B are provided in Table 1 below.

표 1. 촉매 특성Table 1. Catalyst properties

Figure pct00002
Figure pct00002

[0073] 이러한 촉매 샘플을 호모- 및 공중합 둘 모두에 대해 평가하였다. 호모-중합을 위해, 약 10 g의 촉매를 유동층 반응기에서 건조 공기 중에서 활성화시켰다. 냉각 전에 온도를 850℃에서 6시간 동안 유지하였다. 공기를 300℃에서 질소로 전환시켰다. 약 0.17 g의 활성화된 촉매를 2.5 L 슬러리 중합 반응기에 채웠다. 중합을 102℃에서 이소부탄 중 10 mol% 에틸렌으로 수행하였다. 약 425 g의 폴리에틸렌이 제조되었을 때 중합 반응을 종료되었다. 공중합을 위해, 촉매를 815℃를 제외하고 유사하게 활성화시켰다. 중합을 또한 100℃에서 5 mL의 1-헥센을 사용한 것을 제외하고는 유사하게 수행하였다. [0073] These catalyst samples were evaluated for both homo- and copolymerization. For homo-polymerization, about 10 g of catalyst was activated in dry air in a fluidized bed reactor. The temperature was maintained at 850° C. for 6 hours before cooling. Air was converted to nitrogen at 300°C. About 0.17 g of activated catalyst was charged to a 2.5 L slurry polymerization reactor. Polymerization was carried out at 102° C. with 10 mol % ethylene in isobutane. The polymerization reaction was terminated when about 425 g of polyethylene had been prepared. For copolymerization, the catalysts were activated similarly except at 815°C. Polymerization was also performed similarly at 100° C. except that 5 mL of 1-hexene was used.

[0074] 중합 결과는 하기 표 2에 요약되어 있다. 명백한 바와 같이, 촉매의 Al 함량이 330 ppm에서 19 ppm으로 감소될 때 폴리머 MI가 실질적으로 증가한다. 촉매 Na:Al 몰비가 낮은 Al 함량을 갖는 촉매에 대해 1에서 26으로 증가할 때 폴리머 MI가 추가로 실질적으로 증가한다. 예를 들어, MI 결과의 플롯을 보여주는 도 3참조.Polymerization results are summarized in Table 2 below. As is evident, the polymer MI increases substantially when the Al content of the catalyst is reduced from 330 ppm to 19 ppm. The polymer MI further substantially increases when the catalyst Na:Al molar ratio is increased from 1 to 26 for catalysts with low Al content. See, for example, Figure 3 which shows a plot of the MI results.

표 2 중합 평가 결과Table 2 Polymerization evaluation results

Figure pct00003
Figure pct00003

실시예 2: 고순도 소듐 실리케이트로부터 낮은 Al 함량의 염기-경화 겔의 제조Example 2: Preparation of low Al content base-cured gel from high purity sodium silicate

[0075] 본 실시예는 본 발명의 지지체 및 비교 지지체 둘 모두를 제조하는 데 사용된 방법을 기술한다. 이러한 상이한 지지체를 제조하는 데 사용된 공정은 본 발명의 지지체가 PQ로부터의 고순도 소듐 실리케이트(상품명 CRYSTAL®FS)를 사용하여 제조된 것을 제외하고는 동일하다. [0075] This example describes the method used to prepare both the inventive and comparative supports. The process used to prepare these different supports is the same except that the support of the present invention was prepared using high purity sodium silicate from PQ (trade name CRYSTAL® FS).

[0076] 본 발명의 지지체를 제조하는데 사용된 고순도 실리케이트는 SiO2 중량 기준으로 약 20 ppm의 Al을 함유한다. 12% SiO2 및 H2SO4:Na2O 몰비 0.8로 형성된 비드를 암모늄 설페이트 용액에 포획하였다. 70℃에서 16시간 동안 에이징을 수행하였다. 이후, 비드를 pH 약 2로 산성화시키고, pH 약 3으로 산성화된 물로 세척하였다. 하이드로겔 비드를 후속하여 메탄올로 세척하고, 진공 하에 건조시키고, 요망되는 입자 크기 분포로 밀링/분류하였다.[0076] The high purity silicate used to prepare the support of the present invention contains about 20 ppm Al by weight of SiO 2 . Beads formed with a molar ratio of 12% SiO 2 and H 2 SO 4 :Na 2 O of 0.8 were captured in an ammonium sulfate solution. Aging was performed at 70° C. for 16 hours. The beads were then acidified to pH about 2 and washed with water acidified to pH about 3. The hydrogel beads were subsequently washed with methanol, dried under vacuum and milled/sorted to the desired particle size distribution.

[0077] 비교예 2를, 상이한 제조 배치 및 상이한 배치의 실리케이트, 예를 들어, 정상 순도의 소듐 실리케이트로부터 제조된 것을 제외하고는 비교예 1과 동일한 방식으로 제조하였다. 비교 지지체의 경우, 사용된 소듐 실리케이트는 PQ의 N-투명한 실리케이트(N-clear silicate)이고, 이는 통상적으로 SiO2 중량 기준으로 300 내지 400 ppm의 Al을 함유한다.[0077] Comparative Example 2 was prepared in the same manner as Comparative Example 1 except that it was prepared from different production batches and different batches of silicate, for example sodium silicate of normal purity. For the comparative support, the sodium silicate used is an N-clear silicate of PQ, which typically contains 300 to 400 ppm Al based on the weight of SiO 2 .

[0078] 촉매 C를 상기 기술된 바와 같이 고순도 실리케이트로부터 제조된 지지체를 제외하고는 비교예 1 및 2와 동일한 방식으로 제조하였다.[0078] Catalyst C was prepared in the same manner as in Comparative Examples 1 and 2 except for the support prepared from high-purity silicate as described above.

[0079] 촉매 제조 동안 소량의 Na 포르메이트를 Cr 코팅 용액에 첨가한 것을 제외하고는 촉매 C와 동일한 방식으로 촉매 D를 제조하였다. 촉매 특성 및 중합 평가 결과는 각각 표 3 및 표 4에 요약되어 있다. 호모-중합을 102℃ 대신 107℃에서 수행한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방식으로 중합 평가를 수행하였다. Catalyst D was prepared in the same manner as Catalyst C, except that a small amount of Na formate was added to the Cr coating solution during catalyst preparation. The catalyst properties and polymerization evaluation results are summarized in Tables 3 and 4, respectively. Polymerization evaluation was performed in the same manner as in Example 1, except that homo-polymerization was performed at 107°C instead of 102°C.

표 3. 촉매 특성Table 3. Catalyst properties

Figure pct00004
Figure pct00004

표 4. 중합 평가 결과Table 4. Polymerization evaluation results

Figure pct00005
Figure pct00005

[0080] 표 3 및 표 4에 제시된 바와 같이, 저-Al을 갖는 촉매(촉매 C 및 D)는 더 높은 MI(비교예 2보다)를 갖는 폴리머를 생성한다. 또한, 데이터는 Na:Al 비율의 증가가 폴리머 MI를 추가로 증가시킨다는 것을 보여준다. [0080] As shown in Tables 3 and 4, catalysts with low-Al (catalysts C and D) produce polymers with higher MI (than Comparative Example 2). In addition, the data show that increasing the Na:Al ratio further increases the polymer MI.

[0081] 달리 지시되지 않는 한, 명세서 및 청구범위에 사용된 구성성분의 양, 반응 조건 등을 표현하는 모든 숫자는 모든 경우에 용어 "약"에 의해 수식되는 것으로 이해되어야 한다. 따라서, 달리 지시되지 않는 한, 하기 명세서 및 첨부된 청구범위에 기재된 수치 파라미터는 본 개시에 의해 얻고자 하는 요망되는 특성에 따라 달라질 수 있는 근사치이다.[0081] Unless otherwise indicated, all numbers expressing amounts of ingredients, reaction conditions, etc. used in the specification and claims are to be understood as being modified in all instances by the term "about." Accordingly, unless otherwise indicated, the numerical parameters set forth in the following specification and appended claims are approximations which may vary depending upon the desired properties to be attained by the present disclosure.

[0082] 본 개시의 촉매 및 방법의 다른 구현예는 본원에 개시된 구현예의 명세서 및 실시를 고려하여 당업자에게 명백할 것이다. 명세서 및 실시예는 단지 예시적인 것으로 간주되며, 본 출원의 진정한 범위는 하기 청구범위에 의해 지시된다. [0082] Other embodiments of the catalysts and methods of the present disclosure will be apparent to those skilled in the art from consideration of the specification and practice of the embodiments disclosed herein. The specification and examples are to be regarded as illustrative only, the true scope of the present application being indicated by the following claims.

Claims (25)

촉매 조성물로서,
염기-경화 겔(base-set gel)로부터 유도된 실리카-함유 기재를 포함하며,
상기 실리카-함유 기재는
Cr을 포함하는 촉매 활성 금속;
상기 촉매 조성물의 50 ppm 미만 양의 Al; 및
상기 촉매 조성물의 800 ppm 미만 양의 Na를 포함하는, 촉매 조성물.
A catalyst composition comprising:
a silica-containing substrate derived from a base-set gel;
The silica-containing substrate is
catalytically active metals including Cr;
Al in an amount of less than 50 ppm of the catalyst composition; and
and Na in an amount less than 800 ppm of the catalyst composition.
제1항에 있어서, Al이 상기 촉매 조성물의 10 내지 40 ppm 범위의 양으로 존재하는, 촉매 조성물.The catalyst composition of claim 1 , wherein Al is present in an amount ranging from 10 to 40 ppm of the catalyst composition. 제1항에 있어서, Na가 상기 촉매 조성물의 50 내지 800 ppm 범위의 양으로 존재하는, 촉매 조성물.The catalyst composition of claim 1 , wherein Na is present in an amount ranging from 50 to 800 ppm of the catalyst composition. 제1항에 있어서, Na:Al 몰비가 5 초과인, 촉매 조성물.The catalyst composition of claim 1 , wherein the Na:Al molar ratio is greater than 5. 제4항에 있어서, Na:Al 몰비가 10 내지 40의 범위인, 촉매 조성물.5. The catalyst composition of claim 4, wherein the Na:Al molar ratio ranges from 10 to 40. 제1항에 있어서, 촉매가 250 내지 400 ㎡/g 범위의 표면적을 갖는, 촉매 조성물.The catalyst composition of claim 1 , wherein the catalyst has a surface area in the range of 250 to 400 m 2 /g. 제1항에 있어서, Cr이 0.1 내지 2.0 중량% 범위의 양으로 존재하는, 촉매 조성물.The catalyst composition of claim 1 , wherein Cr is present in an amount ranging from 0.1 to 2.0% by weight. 제1항에 있어서, Cr이 크롬 아세테이트, 니트레이트, 설페이트, 아세틸아세토네이트, 크롬 트리옥사이드, 암모늄 크로메이트, 3차-부틸 크로메이트 및 다른 가용성 크롬 화합물로부터 선택된 적어도 하나의 화합물로부터 첨가되는, 촉매 조성물.The catalyst composition of claim 1 , wherein Cr is added from at least one compound selected from chromium acetate, nitrate, sulfate, acetylacetonate, chromium trioxide, ammonium chromate, tert-butyl chromate and other soluble chromium compounds. 촉매 조성물을 제조하는 방법으로서,
불순물로서 Al을 포함하는 소듐 실리케이트를 산과 반응시켜 하이드로졸을 형성함으로써 산-염기 반응을 수행하는 단계로서, 상기 산-염기 반응은 비-화학량론적이고 산보다 많은 염기를 포함하는 단계;
상기 하이드로졸이 Al-함유 하이드로겔 전구체를 형성하게 하는 단계;
상기 하이드로겔 전구체를 처리하여 Al의 양을 감소시키는 단계;
상기 하이드로겔 전구체를 에이징시켜 하이드로겔을 형성하는 단계;
상기 하이드로겔 또는 알코겔을 건조시켜 건조된 겔을 제조하는 단계; 및
지지체를 크롬 화합물을 함유하는 용액으로 함침시킨 후 건조시켜 Cr 온 실리카(Cr on silica) 촉매 조성물을 형성시키는 단계를 포함하는, 방법.
A method for preparing a catalyst composition comprising:
performing an acid-base reaction by reacting sodium silicate comprising Al as an impurity with an acid to form a hydrosol, the acid-base reaction being non-stoichiometric and comprising more base than acid;
allowing the hydrosol to form an Al-containing hydrogel precursor;
reducing the amount of Al by treating the hydrogel precursor;
Aging the hydrogel precursor to form a hydrogel;
drying the hydrogel or alcohol gel to prepare a dried gel; and
A method comprising the step of impregnating a support with a solution containing a chromium compound and then drying it to form a Cr on silica catalyst composition.
제9항에 있어서, 추가 처리 전에 하이드로겔 전구체를 파쇄하는 단계; 하이드로겔을 유기 용매로 세척하여 하이드로겔로부터 물을 제거하여 알코겔을 형성시키는 단계; 건조된 겔을 밀링하는 단계; 및 건조된 겔을 체질/분류하여 요망되는 입자 크기 분포의 지지체를 제조하는 단계로부터 선택된 적어도 하나의 추가적인 단계를 추가로 포함하는 방법.10. The method of claim 9, further comprising the steps of: crushing the hydrogel precursor before further processing; washing the hydrogel with an organic solvent to remove water from the hydrogel to form an alcogel; milling the dried gel; and at least one additional step selected from sieving/classifying the dried gel to produce a support of a desired particle size distribution. 제9항에 있어서, 하이드로겔 전구체가 처리되어 Al의 양을 조성물의 50 ppm 미만으로 감소시키는 방법. 10. The method of claim 9, wherein the hydrogel precursor is treated to reduce the amount of Al to less than 50 ppm of the composition. 제9항에 있어서, 하이드로겔 전구체가 처리되어 Al의 양을 상기 조성물의 10 내지 40 ppm 범위의 양으로 감소시키는 방법.10. The method of claim 9, wherein the hydrogel precursor is treated to reduce the amount of Al to an amount ranging from 10 to 40 ppm of the composition. 제9항에 있어서, 상기 조성물의 800 ppm 미만 양의 Na를 달성하기 위해 조성물의 Na 함량을 조정하는 단계를 추가로 포함하는 방법. 10. The method of claim 9, further comprising adjusting the Na content of the composition to achieve an amount of Na of less than 800 ppm of the composition. 제13항에 있어서, 조성물의 Na 함량이, 건조된 겔이 크롬 화합물로 함침되기 전 또는 그와 동시에 조정되는 방법.14. The method according to claim 13, wherein the Na content of the composition is adjusted before or simultaneously with the impregnation of the dried gel with the chromium compound. 제9항에 있어서, Na 및 Al의 양이, 얻어진 Na 대 Al 몰비가 5 초과가 되도록 조정되는 방법.10. The method according to claim 9, wherein the amounts of Na and Al are adjusted such that the resulting Na to Al molar ratio is greater than 5. 제9항에 있어서, 지지체가 크롬 화합물의 수용액 또는 유기 용매 용액으로 함침되어 Cr 온 실리카 촉매 조성물을 형성하며, 여기서, 크롬 화합물은 크롬 아세테이트, 니트레이트, 설페이트, 아세틸아세토네이트, 크롬 트리옥사이드, 암모늄 크로메이트, 3차-부틸 크로메이트 또는 물 또는 사용된 유기 용매에 가용성인 다른 크롬 화합물을 포함하는 방법.10. The method of claim 9, wherein the support is impregnated with an aqueous solution of a chromium compound or an organic solvent solution to form a Cr on silica catalyst composition, wherein the chromium compound is chromium acetate, nitrate, sulfate, acetylacetonate, chromium trioxide, ammonium A process comprising chromate, tert-butyl chromate or other chromium compound soluble in water or in the organic solvent used. 제9항에 있어서, Cr이 0.1 내지 2 중량% 범위의 양으로 존재하는 방법.10. The method of claim 9, wherein Cr is present in an amount ranging from 0.1 to 2% by weight. 제9항에 있어서, 하이드로겔 전구체의 에이징이 200 ㎡/g 초과의 표면적을 갖는 하이드로겔을 형성하며, 상기 에이징은 적어도 6의 pH를 갖는 하이드로겔 분산액을 형성하기 위해 상기 하이드로겔 전구체를 중성 또는 염기성 용액과 혼합시키는 것을 포함하는 방법.10. The method of claim 9, wherein aging of the hydrogel precursor forms a hydrogel having a surface area greater than 200 m 2 /g, wherein the aging neutralizes the hydrogel precursor to form a hydrogel dispersion having a pH of at least 6. A method comprising mixing with a basic solution. 제9항에 있어서, 하이드로겔을 처리하는 것이 상기 촉매 조성물의 50 ppm 미만의 양으로 Al을 침출시키기 위해 55℃ 이하의 온도에서 수행되는 방법.10. The method of claim 9, wherein treating the hydrogel is performed at a temperature of 55° C. or less to leach Al in an amount of less than 50 ppm of the catalyst composition. 제9항에 있어서, 염기성 하이드로겔 전구체를 처리하여 Al 불순물의 양을 감소시키는 것이 염기-경화 겔 공정을 포함하며, 상기 염기-경화 겔 공정은 상기 하이드로졸을 공기 중에 분무하여 상기 하이드로졸을 고형화시키고, 비드 형성을 위한 산 및 포획 용액 중의 산을 포함하는, 사용되는 전체 산이 약 1.2 초과의 금속 실리케이트 용액 중의 Na2O에 대한 몰 비율을 갖도록 산성 용액에서 고형화된 하이드로겔 전구체를 포획하는 것을 포함하는 방법.10. The method of claim 9, wherein treating the basic hydrogel precursor to reduce the amount of Al impurities comprises a base-curing gel process, wherein the base-curing gel process solidifies the hydrosol by spraying the hydrosol into the air. and capturing the solidified hydrogel precursor in an acidic solution such that the total acid used, including the acid for bead formation and the acid in the capture solution, has a molar ratio to Na 2 O in the metal silicate solution of greater than about 1.2. How to. 제9항에 있어서, 상기 소듐 실리케이트가 하이드로겔 전구체를 처리하여 Al을 제거하는 단계를 제거하는 충분히 적은 양의 Al을 함유하는 고순도 소듐 실리케이트인 방법.10. The method of claim 9, wherein said sodium silicate is a high purity sodium silicate containing a sufficiently low amount of Al to eliminate the step of treating the hydrogel precursor to remove Al. 제9항에 따른 촉매 조성물을 사용하여 에틸렌을 중합하기 위한 방법으로서, 상기 방법은 하나 이상의 열적 단계로 촉매를 활성화시키는 것을 추가로 포함하는 방법.10. A method for polymerizing ethylene using the catalyst composition according to claim 9, said method further comprising activating the catalyst with one or more thermal steps. 제22항에 있어서, 하나 이상의 열적 단계가 30분 내지 15시간 범위의 활성화 기간 동안 200℃ 내지 1200℃ 범위의 온도에서 촉매를 가열하는 것을 포함하는 방법.23. The method of claim 22, wherein the at least one thermal step comprises heating the catalyst at a temperature ranging from 200°C to 1200°C for an activation period ranging from 30 minutes to 15 hours. 제23항에 있어서, 하나 이상의 열적 단계가 유동층 반응기에서 건조 공기 중에서 수행되는 방법.24. The method of claim 23, wherein the at least one thermal step is performed in dry air in a fluidized bed reactor. 제22항에 있어서, 에틸렌이 하나 이상의 C3 내지 C8 α-알켄과 조합하여 발견되고, 소형 블로우 성형 적용을 위한 HDPE를 생성하는 데 사용되는 방법.23. The method of claim 22, wherein ethylene is found in combination with one or more C3 to C8 α-alkenes and is used to produce HDPE for small blow molding applications.
KR1020227033632A 2020-02-28 2020-02-28 Chromium-on-silica catalyst and method for preparing same KR20220149711A (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/US2020/020323 WO2021173148A1 (en) 2020-02-28 2020-02-28 Chromium-on-silica catalysts and methods of making the same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20220149711A true KR20220149711A (en) 2022-11-08

Family

ID=70190082

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020227033632A KR20220149711A (en) 2020-02-28 2020-02-28 Chromium-on-silica catalyst and method for preparing same

Country Status (5)

Country Link
EP (1) EP4110836A1 (en)
KR (1) KR20220149711A (en)
CN (1) CN115175946A (en)
BR (1) BR112022016830A2 (en)
WO (1) WO2021173148A1 (en)

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4119773A (en) 1977-06-22 1978-10-10 National Distillers And Chemical Corporation Olefin polymerization catalyst
CA1243010A (en) * 1983-10-07 1988-10-11 William Kirch Zirconia-titania-silica tergels and their use as catalyst supports
US5284811A (en) 1990-05-14 1994-02-08 Phillips Petroleum Company Polymerization catalysts and processes
US6838068B2 (en) * 2000-06-30 2005-01-04 Mitsubishi Chemical Corporation Silica gel
CN1227157C (en) * 2001-09-25 2005-11-16 三菱化学株式会社 Silica
JP2003192713A (en) * 2001-12-27 2003-07-09 Mitsubishi Chemicals Corp Silica gel carrier for olefin polymerization catalyst and olefin polymerization catalyst
DE10257740A1 (en) * 2002-12-10 2004-06-24 Basell Polyolefine Gmbh Preparation of supported, titanized chromium catalysts for the polymerization or copolymerization of olefins, e.g. ethylene, used in film production, involves the use of protic medium comprising titanium and chromium compounds
DE102006004705A1 (en) * 2006-01-31 2007-08-02 Basell Polyolefine Gmbh Production of (co)polyethylene for blown film uses chromium catalyst on silicate support heat-activated under oxidative conditions and melt mixing with sterically-hindered phenol and phosphite antioxidants at sufficient energy input
ES2438150T3 (en) * 2009-04-10 2014-01-16 Saudi Basic Industries Corporation (Sabic) Process for the production of an ethylene polymer using a chromium-containing catalyst
CN103140284B (en) * 2010-06-24 2015-11-25 Pq公司 Catalyst carrier and catalyst and Synthesis and applications thereof
US9023967B2 (en) * 2011-11-30 2015-05-05 Chevron Phillips Chemical Company Lp Long chain branched polymers and methods of making same
JP7174947B2 (en) * 2018-06-28 2022-11-18 横浜ゴム株式会社 Solid catalyst and method for producing butadiene
CN108912257A (en) * 2018-07-13 2018-11-30 上海弘岸化工有限公司 A kind of preparation method and applications for the carrier type chromium-series catalyst that aluminium is modified

Also Published As

Publication number Publication date
CN115175946A (en) 2022-10-11
WO2021173148A1 (en) 2021-09-02
BR112022016830A2 (en) 2022-10-11
EP4110836A1 (en) 2023-01-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5426082A (en) Catalysts and catalyst supports
EP0906350B1 (en) Frangible spray dried agglomerated supports, method of making such supports, and olefin polymerization catalysts supported thereon
CA1336282C (en) Twice-aged porous inorganic oxides, catalysts, and polymerization processes
EP1144116B1 (en) Method of making frangible spray dried agglomerated supports and olefin polymerization catalysts supported thereon
KR101211924B1 (en) Catalyst precursor particles, their preparation and use
US20230365725A1 (en) Chromium-on-silica catalysts and methods of making the same
JPH09503234A (en) Method for preparing catalyst support, catalyst for olefin polymerization, and method for olefin polymerization by the catalyst
US5183792A (en) Catalyst for making polyethylene
JP5944894B2 (en) Catalyst carrier particles and method for producing catalyst carrier particles
US20100248950A1 (en) Method for making silica supported catalysts
KR20220149711A (en) Chromium-on-silica catalyst and method for preparing same
CA1243010A (en) Zirconia-titania-silica tergels and their use as catalyst supports
US4791089A (en) Zirconia-titania-silica tergels and their use as catalyst supports
JP2000279809A (en) Catalyst for manufacture of epoxide and manufacture of epoxide
WO2007118865A1 (en) Reduction of electrostatic charge in a polymerisation process
DE102004028765A1 (en) Catalyst for polymerization and/or copolymerization of olefins used in producing fibers, films, and moldings, is obtainable by application to finely divided inorganic support and concluding calcination
JP2008502757A (en) Catalysts containing chromium and zinc for olefin polymerization and their preparation
US20090286671A1 (en) Process for Preparing a Support for Olefin Polymerization Catalysts
US7598201B2 (en) Process for preparing a support for olefin polymerization catalysts
WO2007068365A1 (en) Process for preparing a support for olefin polymerization catalysts