NO125717B - - Google Patents
Download PDFInfo
- Publication number
- NO125717B NO125717B NO229970A NO229970A NO125717B NO 125717 B NO125717 B NO 125717B NO 229970 A NO229970 A NO 229970A NO 229970 A NO229970 A NO 229970A NO 125717 B NO125717 B NO 125717B
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- aluminum
- compounds
- catalyst
- polymerization
- highly volatile
- Prior art date
Links
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 53
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 claims description 30
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 26
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 claims description 25
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 25
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims description 25
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims description 25
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 16
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 15
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims description 15
- -1 aluminum compound Chemical class 0.000 claims description 13
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 claims description 12
- 239000012876 carrier material Substances 0.000 claims description 12
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 11
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 10
- RRHGJUQNOFWUDK-UHFFFAOYSA-N Isoprene Chemical compound CC(=C)C=C RRHGJUQNOFWUDK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 claims description 8
- 150000002902 organometallic compounds Chemical class 0.000 claims description 6
- 150000003623 transition metal compounds Chemical class 0.000 claims description 6
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 5
- AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N alumane Chemical class [AlH3] AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 4
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 4
- 239000004711 α-olefin Substances 0.000 claims description 4
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 claims description 3
- XZKRXPZXQLARHH-UHFFFAOYSA-N buta-1,3-dienylbenzene Chemical compound C=CC=CC1=CC=CC=C1 XZKRXPZXQLARHH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000004744 fabric Substances 0.000 claims description 2
- 238000012216 screening Methods 0.000 claims description 2
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 claims 1
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 claims 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 14
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 description 14
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 description 14
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 10
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 9
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- NNBZCPXTIHJBJL-UHFFFAOYSA-N decalin Chemical compound C1CCCC2CCCCC21 NNBZCPXTIHJBJL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000011949 solid catalyst Substances 0.000 description 8
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 7
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 7
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 7
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 7
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 6
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 5
- 150000004820 halides Chemical class 0.000 description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 5
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 5
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 5
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 5
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 5
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 description 4
- YNLAOSYQHBDIKW-UHFFFAOYSA-M diethylaluminium chloride Chemical compound CC[Al](Cl)CC YNLAOSYQHBDIKW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 4
- 150000002899 organoaluminium compounds Chemical class 0.000 description 4
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 4
- 239000000047 product Substances 0.000 description 4
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 4
- XJDNKRIXUMDJCW-UHFFFAOYSA-J titanium tetrachloride Chemical compound Cl[Ti](Cl)(Cl)Cl XJDNKRIXUMDJCW-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 4
- PXXNTAGJWPJAGM-UHFFFAOYSA-N vertaline Natural products C1C2C=3C=C(OC)C(OC)=CC=3OC(C=C3)=CC=C3CCC(=O)OC1CC1N2CCCC1 PXXNTAGJWPJAGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 3
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 3
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 3
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 3
- 239000012452 mother liquor Substances 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 3
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 3
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N Pyridine Chemical group C1=CC=NC=C1 JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 2
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 2
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 description 2
- 239000003701 inert diluent Substances 0.000 description 2
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 2
- RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K iron trichloride Chemical compound Cl[Fe](Cl)Cl RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 2
- JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N olefin Natural products CCCCCCCC=C JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N propylene Natural products CC=C QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000004805 propylene group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([*:1])C([H])([H])[*:2] 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 229930195734 saturated hydrocarbon Natural products 0.000 description 2
- JBIQAPKSNFTACH-UHFFFAOYSA-K vanadium oxytrichloride Chemical compound Cl[V](Cl)(Cl)=O JBIQAPKSNFTACH-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 2
- VSYZXASVWVQEMR-UHFFFAOYSA-N 2-methylbuta-1,3-dienylalumane Chemical compound CC(=C[AlH2])C=C VSYZXASVWVQEMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N Alumina Chemical class [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910021578 Iron(III) chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 230000001476 alcoholic effect Effects 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 description 1
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- IMJGQTCMUZMLRZ-UHFFFAOYSA-N buta-1,3-dien-2-ylbenzene Chemical compound C=CC(=C)C1=CC=CC=C1 IMJGQTCMUZMLRZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 150000001805 chlorine compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000003776 cleavage reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003426 co-catalyst Substances 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000005056 compaction Methods 0.000 description 1
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- HJXBDPDUCXORKZ-UHFFFAOYSA-N diethylalumane Chemical class CC[AlH]CC HJXBDPDUCXORKZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HRXSKIOIHQEGAI-UHFFFAOYSA-M diethylalumanylium;fluoride Chemical compound CC[Al](F)CC HRXSKIOIHQEGAI-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000003085 diluting agent Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 1
- 238000012685 gas phase polymerization Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 1
- 150000002736 metal compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910052987 metal hydride Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004681 metal hydrides Chemical class 0.000 description 1
- 150000007530 organic bases Chemical class 0.000 description 1
- 125000002524 organometallic group Chemical group 0.000 description 1
- JTJMJGYZQZDUJJ-UHFFFAOYSA-N phencyclidine Chemical class C1CCCCN1C1(C=2C=CC=CC=2)CCCCC1 JTJMJGYZQZDUJJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 239000012254 powdered material Substances 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
- UMJSCPRVCHMLSP-UHFFFAOYSA-N pyridine Natural products COC1=CC=CN=C1 UMJSCPRVCHMLSP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012495 reaction gas Substances 0.000 description 1
- 230000007017 scission Effects 0.000 description 1
- LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N silicon monoxide Chemical class [Si-]#[O+] LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 239000000375 suspending agent Substances 0.000 description 1
- ZWYDDDAMNQQZHD-UHFFFAOYSA-L titanium(ii) chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ti+2] ZWYDDDAMNQQZHD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- YONPGGFAJWQGJC-UHFFFAOYSA-K titanium(iii) chloride Chemical compound Cl[Ti](Cl)Cl YONPGGFAJWQGJC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 238000004448 titration Methods 0.000 description 1
- MCULRUJILOGHCJ-UHFFFAOYSA-N triisobutylaluminium Chemical compound CC(C)C[Al](CC(C)C)CC(C)C MCULRUJILOGHCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007306 turnover Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F10/00—Homopolymers and copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)
- Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)
Description
Fremgangsmåte til fremstilling av bærekatalysatorer
for polymerisasjon samt innretninger til fremgangs-måtens gjennomføring.
Oppfinnelsen vedrører en fremgangsmåte til fremstilling av bærekatalysatorer for polymerisasjon av etylen og a-olefiner, omfattende en eller flere metallorganiske forbindelser fra I. til III. gruppe i det periodiske system, en eller flere forbindelser fra bigrupper IV. til VI. og VIII. i det periodiske system i et under den-maksimale valens liggende trinn samt et inert b*remateriale. Videre vedrører oppfinnelsen en innretning til gjennomføring av nevnte fremgangsmåte.
Det er kjent fremgangsmåter som muliggjør å polymeri-sere etylen og a-olefiner under forholdsvis milde betingelser til høymolekylære produkter. Ved denne fremgangsmåte anvendes katalysatorer på grunnlag av på den ene siden halogenider av overgangs-metallene fra det periodiske systems IV. til VI. og VIII. bigrupper i et under den maksimale valens liggende trinn, og på den annen side metallorganiske forbindelser av metaller fra det periodiske systems I. til III. hovedgrupper.
Halogenidene av ovennevnte overgangsmetaller er van-ligvis faste krystallinske produkter, som fåes ved reduksjon av halogenidene av metallene i den maksimale valens ved hjelp av hydrogen, ved høy temperatur eller ved lave temperaturer ved hjelp av metallorganiske forbindelser, metallhydrider eller metaller.
Som metallorganiske forbindelser fra det periodiske systems I. til III. hovedgrupper, kommer det fortrinnsvis i betrakt-ning forbindelser av aluminium, f.eks. aluminiumtrietyl, aluminiumtriisobutyl eller dietylaluminiumklorid.
Flerkomponent-katalysatorene anvendes fortrinnsvis ved fremgangsmåter hvor polymerisasjonen gjennomføres i nærvær av flytende, inerte fortynningsmidler eller flytendegjorte monomerer. De kan imidlertid også ifølge forskjellige forslag anvendes ved poly-merisas joner i gassfase, dvs. i fravær av en flytende fase.
Anvendes ved polymerisasjonsfremgangsmåten i gassfase
i fravær av flytende, inerte forty nningsmidler eller flytende, raono-mere, faste, krystallinske halogenider, så er produktets finhet spesielt ved kontinuerlige fremgangsmåter en vesentlig ulempe, da de gjennomstrømmende gasser river med seg fine katalysatorpartikler og således unndrar disse fra polymerisasjonsprosessen. Til adskillelse av katalysatoren fra gassene kreves omstendelige utskillingssystemer. Det opptrer derved ofte forstyrrelser ved tilstopninger og sammen-pakninger i utskillelsesinnretningene, som sykloner eller filtere, dessuten nedsetter bortføring av katalysatoren utbyttene. Vanskelig-hetene er spesielt meget utpreget når det for forbedret bortføring av reaksjonsvarmen anvendes høye gassgjennomstrømningshastigheter.
Det er kjent fremgangsmåter hvor det ble forsøkt å råde bot på de ovennevnte vanskeligheter ved at man fikserte katalysatoren eller det for katalysatorens dannelse tjenende overgangsmetallhalogenid på et kornformet bæremateriale.
For katalysatorens fiksering på bærematerialet er det gjort forskjellige forslag. Eksempelvis kan man gå frem således at man på et inert uorganisk bæremateriale påfører en kompleks forbindelse av en organisk base og et overgangsmetallhalogenid, hvori metal-let har en under den maksimale valens liggende valens, eksempelvis TiC1^.3Py (Py = pyridin), og spalter dette kompleks termisk, eventuelt under anvendelse av vakuum, ved 200°C til <i>|00<o>C. Denne fremgangsmåte har imidlertid den tungtveiende ulempe at på grunn av den høye kompleksspaltningstemperatur, kan det bare anvendes uorganiske bærere, som må fjernes fra polymerisatet i en omstendelig opparbeid-elsesfremgangsmåte.
Katalysatorfremstillingen kan ifølge et annet forslag også foregå således at man impregnerer et inert bæremateriale, eksempelvis et av de vanlige uorganiske bærematerialer eller et granu-lert polymerisat, med en metallorganisk forbindelse og bringer dette bærematerial i fravær av oppløsningsmiddel eller fortynningsmiddel til reaksjon med en bæredel som er impregnert med overgangsmetallhalogenid som foreligger i maksimal valens.
Ved en annen kjent fremgangsmåte anbringer man katalysatoren på et oppløselig inert anorganisk bæremateriale, eksempelvis NaCl eller CaC^j ved at man behandler det med den metallorganiske komponent impregnerte bæremateriale med et overskudd av det i det maksimale valenstrinn foreliggende overgangsmetallhalogenid og fjerner overskytende overgangsmetallhalogenid ved oppvarmning til høyere temperaturer, eventuelt i vakuum.
Ifølge en ytterligere kjent fremgnagsmåte omsetter man overgangsmetallkomponentene i deres maksimale valenstrinn med f.eks. hydroksylholdige, uorganiske bærematerialer som Ca^(PO^)^OH og redu-serer deretter. Er omsetningen med de aktive hydrogenholdige grupper ufullstendig, så nedsettes katalysatorens virkning betraktelig.
Alle her anførte fremgangsmåter har videre den ulempe at de eksperimentelt er meget vanskelige å håndtere og at en ikke uvesentlig del av katalysatoren befinner seg i det indre av de mer eller mindre porøse bærematerialer og således' ikke utnyttes fullstendig ved polymerisasjonen. Videre er det spesielt ved polymeri-sas jon ved hjelp av et fluidisert katalysatorsjikt uheldig at de faste overgangsmetallhalogenider dessuten kleber relativt løst til bærematerialet. Den derved i katalysatorsjiktet dannede fine kata-lysatorslitasje, spesielt ved de til fjerning av reaksjonsvarmen nødvendige høye gasshastigheter, bortføres fra katalysatorsjiktet og gir ved polymerisasjon i de etterkoblede apparatdeler grunn til al-vorlige driftsforstyrrelser.
Uheldig katalysatorfjerning kan bare unngåes ved lave gasshastigheter, hvorved imidlertid polymerisasjonsvarmebortføringen begrenses. For å unngå en utillatelig temperaturøkning som til slutt ville føre til reaktorinnholdets sammenbakning, må monomeromsetningen begrenses ved tilsvarende lav katalysatordosering.
Til grunn for oppfinnelsen ligger den oppgave å til-veiebringe en fremgangsmåte til fremstilling av en bærekatalysator samt en innretning til utførelse av fremgangsmåten, og med hvilken katalysator spesielt etylen og a-olefiner kan polymeriseres i fluid-iserte katalysatorsjikt uten de ovennevnte ulemper. Denne oppgave oppfyller man i første rekke ifølge oppfinnelsen ved at man sammen-blander en oppløsning av en eller flere tungtflyktige, eventuelt polymere og/eller umettede aluminiumorganiske forbindelser samt en suspensjon av de reduserte overgangsmetallforbindelser i et flytende hydrokarbon med bæremateriale og fjerner oppløsnings- resp. suspen-sjonsmiddel fra blandingen ved fordampning. Oppløsningsmidlets fjernelse kan foregå ved værelsestemperatur eller ved forhøyede temperaturer under en av katalysatorbestanddelenes spaltningstemp-eratur, eventuelt i vakuum.
Den til grunn for oppfinnelsen liggende oppgave løses videre ved hjelp av en innretning til jevn utfelling av katalytisk virksomme stoffer på finkornede bærestoffer, således at bærekatalysatoren praktisk talt holdes fullstendig fri for suspensjons- og/eller oppløsningsmidler. Denne innretning er karakterisert ved en rørebeholder for blandingen, som har en med fine utboringer utstyrt eller av en siktvevnad bestående, rundt en horisontal akse dreibar avsperringsventil.
De ifølge oppfinnelsen fremstilte katalysatorer kan anvendes for polymerisasjon av olefiner, fordelaktig i gassfase, men selvsagt også i suspensjon. Bærerens behandling med de tungtflyktige aluminiumalkylforbindelser ifølge oppfinnelsen har en rekke fordeler. Således virker disse tungtflyktige forbindelser som et utmerket klebe-middel for de faste overgangsmetallforbindelser på bæreren, og kata-lysatornedslitningen er liten.
Videre danner tungtflyktige aluminiumorganiske forbindelser også den for polymerisasjonen nødvendige slik at en videre, adskilt tilsetning av metallorganiske forbindelser kan bortfalle. Anvendelsen av den tungtflyktige, aluminiumorganiske forbindelse medfører spesielt ved gassfasefremgangsmåter fordeler, da disse forbindelser på grunn av deres lave damptrykk ikke har tendens til fordampning med derav følgende adskillelse fra bæreren. Endelig beskytter den ifølge oppfinnelsen anvendte aluminiumorganiske forbindelse de på bærematerialet befinnende overgangsmetallkomponenter for tilgang av forurensninger fra beskyttelsesgassen eller monomer-strømmen, delvis ved omhylling, delvis ved inngåing av kjemiske reak-sjoner med forurensningene.
Som bæremateriale kan det anvendes de vanlige uorganiske bærematerialerj som klorider, sulfater, karbonater eller oksyder av alkali- eller jordalkalimetaller eller aluminiumoksyder og silisi-umoksyder, men det er spesielt fordelaktig med granulerte eller kornformede polymerisater. Overordentlig fordelaktig for kvalitet og opparbeidelse anvendes et polymerisat av det angjeldende olefin. Således kan det f.eks. ved etylenpolymerisasjonen anvendes et ved de kjente fremgangsmåter fremstilt kornformet polyetylenpulver som bæremateriale .
Som overgangsmetallforbindelser anvendes finfordelte forbindelser, spesielt halogenidene av elementene fra det periodiske systems IV. til VI. og VIII. bigrupper samt blandinger av disse forbindelser i et under maksimalvalensen liggende trinn. Forbindelsenes reduksjon foregår etter en av de kjente fremgangsmåter fra forbindel-sene av metallene med maksimalt valenstrinn. På spesielt jevn måte kan disse faste overgangsmetallforbindelser da påføres på bæreren når katalysatorens partikkelstørrlese ligger i området fra 0,5 til 50 ^u. Ved disse kornstørrelser av overgangsmetallforbindelsene dannes frem-for alt ved polymerisasjonen i fluidisert katalysatorsjikt i fravær av en flytende fase regelmessig formede polymerisatpartikler. Til katalysatorens fiksering på bærematerialet kan det anvendes aluminiumtrialkyler med lavt damptrykk, som f.eks. aluminiumtri-n-oktyl. Spesielt fordelaktig er anvende-sen av polymere aluminiumorganiske forbindelser, slik de fåes fra aluminiumtrialkyler eller aluminiumhydrid ved omsetning med isopren eller fehylbutadien. Egnede andre aluminiumorganiske forbindelser er f.eks. også trialkylaluminiumforbindelser med et C-tall på minst 5S eller tungtflyktige dietylaluminiumforbind-elser som f.eks. dietylaluminiumfluorid eller -alkoholat. Til de tungtflyktige polymere og delvis umettede aluminiumorganiske forbindelser hører bl.a. omsetningsprodukter av aluminiumtriisobutyl og isopren eller 2-fenylbutadien.
Overgangsmetallhalogenidenes påføring på bærematerialet ifølge fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen har den fordel i forhold til de hittil kjente fremgangsmåter at den samlede mengde av de på-førte overgangsmetallhalogenider utnyttes fullstendig ved polymerisa-sj onen, da katalysatoren bare fikseres på bærematerialets ytre over-flate. Anvendelsen av bærekatalysatoren ifølge oppfinnelsen ved gass-fasepolymerisasjon av olefiner er i forhold til de kjente bærekatalysatorer, som for fiksering av overgangsmetallhalogenidene inneholder polymere organoaluminiumforbindelser} spesielt fordelaktig ved at de polymere organoaluminiumforbindelser samtidig er høyvirksomme kokata-lysatorer for olefinpolymerisasjonen.
Katalysatorene har videre den fordel at uten ytterligere tilsetning av alumiuniumtrialkyler, som eksempelvis aluminiumtrietyl, oppnås den maksimale polymerisasjonshastighet og samtidig en betraktelig omkostningsbesparelse ved bortfall av den for lagring og håndter-ing nødvendige sikkerhetsforanstaltning. Bortsett fra dette er det en sikkerhetsteknisk fordel, når det kan ses bort fra farlig aluminiumtrialkyl i reaksjonsgassen.
Et utførelseseksempel på innretningen ifølge oppfinnelsen er vist på tegningen og skal i det følgende forklares nærmere. Fig. 1 er en skjematisering av innretningen til gjennom-føring av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen. Fig. 2 er et sideoppriss av rørebeholderen i snitt, og
fig. 3 er en detalj tegning av den nedre del av rørebe-holderen for blandingen.
I den med spiralrører utstyrte, oppvarmbare 3-liters rørebeholder 1, i hvis nedre del det er anbragt en rundt en horisontal akse dreibar hullplate 2 (sml. fig. 3) og som er utrustet med til-knytninger for beskikning med pulverformet gods 3 og med oppløsninger og/eller suspensjoner 4 samt for spyling med en inertgass 5 samt til-knytning for en kjøler 6, og videre med et lukkbart produktutløp 7> innfylles under nitrogen 800 g grovkornet, risledyktig polyetylenpulver. I den 2-liters rørebeholder 8, som likeledes beskikkes med inertgass, fremstilles en suspensjon av 20 g g-titanklorid, som eksempelvis fåes ved reduksjon av titantetraklorid ved hjelp av dietylaluminiumklorid i en oppløsning av 20 g isoprenylalumiunium, som fåes ved omsetning av aluminiumtriisobutyl med isopren i en liter heksan.
Så snart titankloridet er jevnt fordelt i aluminiumalkyloppløsningen, overføres suspensjonen fra rørebeholder 8 til rørebeholder 1 under stadig omrøring og sammenblandes med det ifylte polyetylenpulver. Samtidig oppvarmes rørebeholderen 1 og hovedmengden av heksan av-destilleres. Restmengden av heksan fjernes deretter ved hjelp av oppvarmet nitrogen, som innføres under den med fine utboringen utstyrte hullplate 2 og avledes over kjøler 6. Etter tørkning dreies hullplaten 2 rundt ca. 90° og den ferdige bærekatalysator tømmes gjennom uttaksåpning 7-
Eksempel 1.
A. Fremstilling av de faste katalysatorkomponenter.
113,6 g titantetre-n-propylat (0,4 mol) og 207,6 g vanadiumoksytriklorid (1,2 mol) ble fortynnet med 800 ml av et mettet hydrokarbon med et kokeområde på 63-80°C og kokt i en time under tilbakeløp. Deretter ble det til denne oppløsning ved 25°C tildryppet jevnt i løpet av en time under omrøring 1,6 1 av en 24 vektprosentig oppløsning av aluminiumdietylmonoklorid i det ovennevnte hydrokarbon. Til etterreaksjon ble blandingen omrørt en time ved værelsestemperatur. Den dannede faste katalysatorutfelling ble skilt fra moderluten og vasket 5 ganger, hver gang med 1,6 1 av hydrokarbonet. Den dannede katalysatorutfelling ble suspendert i hydrokarbonet og titan- og vanadiuminnholdet av den faste katalysator bestemt analytisk.
B. Fremstilling av bærekatalysatoren.
Til 800 g av et kornformet polyetylenpulver, som ved hjelp av tilbakeløpskokning med 4 1 av et 10%- ig triisobutylalumin-iumholdig hydrokarbon ble befridd for forstyrrende forurensninger, kornstørrelse 250 til 500/U ble det i rørebeholderen under utelukkelse av luft og fuktighet og under omrøring ved værelsestemperatur tilsatt 1 liter av den ifølge punkt 1 A. fremstilte katalysatorsuspensjon som inneholder ovengangsmetallforbindelsene i en konsentra-sjon på 20 g/l.
Deretter ble det likeledes tilsatt under omrøring 40 ml av en 20 vektprosentig oppløsning av aluminiumtri-n-oksyd i samme hydrokarbon. Suspensjonen ble sammenblandet intenst, oppvarmet langsomt til 80°C og hydrokarbonet avdestillert. Etter avdestillering av ca. 800 ml av hydrokarbonet ble det resterende hydrokarbon avdrevet ved 80°C med en lett nitrogenstrøm (0,5 l/min.).
C. Polymerisasjon av etylen.
Med den ifølge punkt 1 B. fremstilte bærekatalysator ble etylen polymerisert i en diskontinuerlig 20 liters strømnings-sjiktreaktor med gasskretsløp ved 75°C og et trykk på 1,5 atmosfærer med en gasspsirkulasjonshastighet på 0,6 m/sek. Til polymerisasjonen ble det anvendte en blanding av 10 g av ovenfor fremstilte bærekatalysator med 300 g grovkornet polyetylenpulver. Under polymerisasjonen ble det pr. time innsprøytet 0,2 ml aluminiumtriisobutyl i kretsløpsgassen. Etter 20 timer ble polymerisasjonen avbrutt. Det fremkom 1,4 kg av et kornet polymerisat med volumvekt 4l8 g/l. Poly-merisatets kornstørrelse ligger mellom l800~3500^u. Den reduserte spesifikke viskositet, bestemt på 0,03$-ige oppløsninger i dekalin ved 135°C utgjorde 17,5-
Eksempel 2.
De faste katalysatorkomponenter fremstilles analogt med eksempel 1 A. Bærekatalysatoren ble fremstilt analogt med eksempel 1 B med det unntak at istedenfor aluminium-n-oktyl ble anvendt alu-miniumisopreny1.
Med den nevnte bærekatalysator ble etylen polymerisert
i en 20 1 diskontinuerlig strømningssjiktreaktor under betingelser analogt med punkt 1 C. Med 12,5 g bærekatalysator fremkom i løpet av 18 timer 1,35 kg av et kornformet polymerisat med volumvekt 430 g/l. Den reduserte spesifikke viskositet, bestemt på 0,03%-ige opp-løsninger i dekalin ved 135°C utgjorde 13,5.
Eksmepel 3.
A. Fremstilling av de faste katalysatorkomponenter.
I en 1-liters firehalset kolbe ble det under utelukkelse av luft og fuktighet innfyllt 200 ml av en 48 vektprosentig oppløsning av dietylaluminiumklorid i et mettet hydrokarbon med et kokeområde på 63-80°C og tildryppet under omrøring i løpet av 3 timer ved 30°C 200 ml av en 40 vektprosentig oppløsning av titantetraklorid i ovennevnte hydrokarbon. Etter en etterreaksjon .på 1 time ved 30°C ble den fine rødbrune utfelling skilt fra ovenstående moderlut og befridd ved 5 gangers utvaskning for de oppløselige reaksjonsprpdukter fra omsetningen. Endelig ble det således rensede titan(III)-klorid suspendert i hydrokarbonet og suspensjonens innhold bestemmes ved titrering med j ern(III)-klorid.
B. Fremstilling av bærekatalysator.
Til 200 g av et kornformet polyetylenpulver, som ved tilbakeløpskokning med 1 liter av en 10 vektprosentig triisobutyl-holdig hydrokarbon ble befridd for forstyrrende forurensninger, korn-størrelse 250-500^u, ble det under omrøring og utelukkelse av luft og vann ved værelsestemperatur tilsatt 250 ml av den ifølge punktet 3 A fremstilte katalysatorsuspensjon, som inneholdt 20 g titan (Ill)-klo-rid pr. liter. Deretter ble det likeledes under omrøring tilsatt 200 ml av en 20 vektprosentig oppløsning av aluminiumisoprenyl i nevnte hydrokarbon. Blandingen ble omrørt ennå intenst i ca. 10 min-utter, oppvarmet langsomt til 80°C og hydrokarbonet avdestillert langsomt. Etter avdestilleringen fullendtes tørkningen ved gjennomledning av en lett nitrogenstrøm ved 70-80°C.
C. Polymerisasjon av etylen.
Til polymerisasjonen ble det i en 2-liters trykkauto-klav under etylenatmosfære innfylt 1 liter av ovennevnte hydrokarbon og 10 g av den ovenfor fremstilte bærekatalysator tilsettes. Suspensjonen ble oppvarmet til 60°C og det ble deretter påtrykket 3 atmosfærer hydrogen og 6 atmosfærer etylen. Polymerisasjonen startet med en gang, og temperaturen i autoklaven steg til ca. 75°C. Polymerisa-sj onstrykket ble holdt ved etterdosering av det forbrukte etylen ved 9,2 atmosfærer. Etter en polymerisasjonstid på 2 timer ble det dannede kornformede polyetylen frasuget og befridd ved vaskning med al-koholisk saltsyre og aceton mest mulig for katalysatorrester. Det fremkom 240 g kornformet polymerisat av volumvekt 440. g/l og korn-størrelse 1000-2000^u. Den reduserte spesifikke viskositet, bestemt på 0, 1%- ige oppløsninger i dekalin ved 135°C utgjorde 2,9.
Eksempel 4.
A. Fremstilling av de faste katalysatorkomponenter.
18,9 g titantetraklorid (0,1 mol) og 51j9 g vanadiumoksytriklorid (0,3 mol) ble fortynnet med 200 ml av et hydrokarbon i kokeområdet 63-80°C og ved 20-25°C tildryppet i løpet av 2 timer jevnt under omrøring inntil 400 ml av en 24 vektprosentig oppløsning av aluminiumetylmonoklorid i ovennevnte hydrokarbon. Til etterreaksjon ble blandingen omrørt i en time ved værelsestemperatur. Den dannede faste katalysatorutfelling ble adskilt fra moderluten og utvasket 5 ganger med hver gang 400 ml av hydrokarbonet. Den dannede katalysatorutfelling ble suspendert i hydrokarbonet og analytisk ble titan-og vanadiuminnholdet bestemt i den faste katalysator.
B. Fremstilling av bærekatalysatoren.
Til 200 g av et kornformet polypropylenpulver - korn-størrelse 250^u til 500^u som ved tilbakeløpskokning med 1 liter av 10 vektprosentig aluminiumtriisobutylholdig hydrokarbon ble befridd for forstyrrende forurensninger, ble under utelukkelse av luft og fuktighet og under omrøring ved temperaturer tilsatt 250 ml av den ifølge 4 A fremstilte katalysatorsuspensjon, som inneholdt 4 mol overgangsmetall - bestemt som sum titan og vanadium. Deretter ble det likeledes under omrøring tilsatt 10 ml av en 20 vektprosentig oppløsning av aluminiumtri-n-oktyl i hydrokarbonet. Suspensjonen ble gjennomblandet godt, oppvarmet langsomt til 80°C og hydrokarbonet avdestillert. Etter avdestillisasjon av ca. 200 ml av hydrokarbonet ble resterende hydrokarbon utdrevet ved 80°C med en lett nitrogen-
strøm.
C. Riymerisasjon av propylen.-
Med den ifølge punkt 1 B fremstilte bærekatalysator
ble propylen polymerisert i en diskontinuerlig 20 liters strømnings-sjiktreaktor ved 75°C under et trykk på 1,5 atmosfærer med en gass-sirkulasjonshastighet på 0,5-0>6 m/sek.
Det ble til polymerisasjonen satt 50 g av den ovenfor fremstilte bærekatalysator. Katalysatortilsetningen foregikk i to porsjoner på hver ca. 25 g, idet første porsjon ble tilsatt i begyn-nelsen og annen porsjon etter en polymerisasjonstid på 5 timer.
Etter 20 timer ble polymerisasjonen avbrutt. Det fåes
750 g av et kornformet polymerisat av volumvekt 260 g/l. Polymeri-
satets kornstørrelse lå mellom 750^,u og 1700^,u. Den reduserte spesifikke viskositet bestemt av 0, 3%-ig oppløsninger i dekalin ved 135°C, utgjorde 4,2.
Claims (7)
1. Fremgangsmåte til fremstilling av bærekatalysatorer for polymerisasjon av etylen og a-olefiner, omfattende en eller flere metallorganiske forbindelser fra det periodiske systems I. til III. grupper, en eller flere forbindelser fra det periodiske systems IV.
til VI. og VIII. bigrupper i et under den maksimale valens liggende trinn samt et inert materiale, karakterisert ved at i et flytende hydrokarbon sammenblandes en oppløsning av en eller flere tungtflyktige, eventuelt polymere og/eller umettede aluminiumorganiske forbindelser og en suspensjon av de reduserte overgangs-metallf orbindelser med bærematerialet og at oppløsningsmidlet deretter fjernes fra blandingen.
2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at det som tungtflyktig aluminiumorganisk forbindelse anvendes aluminiumtrialkyler, hvis alkylrester har et C-tall på minst 5.
3. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at det som tungtflyktig aluminiumorganisk forbindelse anvendes aluminiumalkylhalogenider eller aluminiumalkylalkoholater.
4. Fremgangsmåte ifølge krav 1 og 2, karakterisert ved at det som tungtflyktige aluminiumorganiske forbindelser anvendes omsetningsprodukter av aluminiumtrialkyl, spesielt aluminiumtriisobutyl, med isopren eller fenylbutadien.
5. Fremgangsmåte ifølge krav 1-4, karakterisert ved at det som bæremateriale anvendes pulverformede poly-olefiner.
6. Innretning til gjennomføring av fremgangsmåten ifølge krav 1 til 5 med en rørebeholder for oppløsningen resp. suspensjonen såvel som en ytterligere rørebeholder for blandingen, karakterisert ved at det ved den nedre del av rørebeholderen (1) for blandingen er anordnet et med fine utboringer utstyrt og av en siktvevnad bestående rundt en horisontal akse dreibart sperrespjeld (2).
7. Innretning ifølge krav 6, karakterisert ved at rørebeholderen (1) er direkte og/eller indirekte oppvarmbar.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19691930010 DE1930010A1 (de) | 1969-06-13 | 1969-06-13 | Herstellung von Traegerkatalysatoren fuer die Polymerisation von Olefinen,vorzugsweise in gasfoermiger Phase |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO125717B true NO125717B (no) | 1972-10-23 |
Family
ID=5736874
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO229970A NO125717B (no) | 1969-06-13 | 1970-06-12 |
Country Status (13)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5034519B1 (no) |
AT (1) | AT304069B (no) |
BE (1) | BE751906A (no) |
CA (1) | CA958850A (no) |
CH (1) | CH549062A (no) |
DE (1) | DE1930010A1 (no) |
DK (1) | DK127715B (no) |
FR (1) | FR2052501A5 (no) |
GB (1) | GB1319487A (no) |
LU (1) | LU61113A1 (no) |
NL (1) | NL7008509A (no) |
NO (1) | NO125717B (no) |
SE (1) | SE369477B (no) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2312512A1 (fr) * | 1975-05-27 | 1976-12-24 | Naphtachimie Sa | Procede de polymerisation des olefines en lit fluidise |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
BE609261A (no) * | 1960-11-18 |
-
1969
- 1969-06-13 DE DE19691930010 patent/DE1930010A1/de active Pending
-
1970
- 1970-06-11 AT AT526570A patent/AT304069B/de not_active IP Right Cessation
- 1970-06-11 NL NL7008509A patent/NL7008509A/xx unknown
- 1970-06-11 LU LU61113D patent/LU61113A1/xx unknown
- 1970-06-11 CH CH877270A patent/CH549062A/xx not_active IP Right Cessation
- 1970-06-12 GB GB2862270A patent/GB1319487A/en not_active Expired
- 1970-06-12 FR FR7021711A patent/FR2052501A5/fr not_active Expired
- 1970-06-12 SE SE821370A patent/SE369477B/xx unknown
- 1970-06-12 NO NO229970A patent/NO125717B/no unknown
- 1970-06-12 CA CA085,397A patent/CA958850A/en not_active Expired
- 1970-06-12 BE BE751906D patent/BE751906A/xx unknown
- 1970-06-12 JP JP5041070A patent/JPS5034519B1/ja active Pending
- 1970-06-12 DK DK305870A patent/DK127715B/da unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
AT304069B (de) | 1972-12-27 |
CA958850A (en) | 1974-12-03 |
BE751906A (fr) | 1970-11-16 |
LU61113A1 (no) | 1970-08-12 |
DE1930010A1 (de) | 1970-12-17 |
GB1319487A (en) | 1973-06-06 |
CH549062A (de) | 1974-05-15 |
FR2052501A5 (no) | 1971-04-09 |
JPS5034519B1 (no) | 1975-11-08 |
SE369477B (no) | 1974-09-02 |
DK127715B (da) | 1973-12-24 |
NL7008509A (no) | 1970-12-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4672096A (en) | Catalyst composition for polymerizing alpha-olefins | |
US4593009A (en) | Catalyst composition for polymerizing alpha-olefins | |
KR100268119B1 (ko) | 올레핀의 기체상 중합 방법 | |
US4843049A (en) | Catalyst component for polymerizing ethylene or copolymerizing ethylene with an alpha-olefin | |
FI89370C (fi) | Polymerisering av olefiner medelst anvaendning av en modifierad ziegler-natta-katalysator | |
JP2749731B2 (ja) | オレフィン重合用触媒の製造方法 | |
EP0050477B1 (en) | Process for producing ethylene copolymer by gaseous phase polymerization | |
JPS6360764B2 (no) | ||
RU2064836C1 (ru) | Способ получения нанесенного катализатора для полимеризации этилена и сополимеризации этилена с альфа-олефинами | |
JPS6289706A (ja) | α−オレフインの重合方法 | |
US4067822A (en) | High efficiency complex catalyst for polymerizing olefins | |
FR2534258A1 (fr) | Catalyseurs du type silylamidure pour la polymerisation d'olefines, leur preparation et leurs applications | |
US3784539A (en) | Process for the polymerization of olefins | |
EP1196454B1 (en) | Magnesium/titanium alkoxide complexes and polymerization catalysts made therefrom | |
CS265241B2 (en) | Process for catalytic polymerization of alphamonoolefines continuous method in gaseous phase in fluid bed | |
GB2028347A (en) | Mixed catalyst supports | |
JPH0571601B2 (no) | ||
JPH0730128B2 (ja) | オレフィン重合用固体触媒成分の製造法 | |
NO166946B (no) | Fremgangsmaate for samtidig dimerisering av etylen og kopolymerisering av etylen med det dimeriserte produkt. | |
US4675369A (en) | Catalyst composition for polymerizing alpha-olefins at low reactants partial pressures | |
JPH0796563B2 (ja) | チ−グラ−重合における触媒の注入方法 | |
NO125717B (no) | ||
US4568658A (en) | Catalyst composition for polymerizing alpha-olefins at low reactants partial pressures | |
FI91767B (fi) | Olefiinien polymerointiin tarkoitettu prokatalyyttikompositio, sen valmistus ja käyttö | |
US2906742A (en) | Ethylene polymerization process |