RU2804351C2 - Ligands for production of 1-octene in the chrome-catalyzed ethylene oligomerization process - Google Patents

Ligands for production of 1-octene in the chrome-catalyzed ethylene oligomerization process Download PDF

Info

Publication number
RU2804351C2
RU2804351C2 RU2021116839A RU2021116839A RU2804351C2 RU 2804351 C2 RU2804351 C2 RU 2804351C2 RU 2021116839 A RU2021116839 A RU 2021116839A RU 2021116839 A RU2021116839 A RU 2021116839A RU 2804351 C2 RU2804351 C2 RU 2804351C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
octene
chromium
iii
ligand
ethylene
Prior art date
Application number
RU2021116839A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2021116839A (en
Inventor
Абдулазиз Аль-Незари
Илья Коробков
Халид Альбахили
Original Assignee
Сабик Глоубл Текнолоджиз Б.В.
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 Сабик Глоубл Текнолоджиз Б.В. filed Critical Сабик Глоубл Текнолоджиз Б.В.
Publication of RU2021116839A publication Critical patent/RU2021116839A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2804351C2 publication Critical patent/RU2804351C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: catalytic compositions.
SUBSTANCE: present invention is related to a catalyst composition for the oligomerization of ethylene to 1-octene. The proposed composition contains: a chromium (III) compound, an activator or cocatalyst and a ligand having the formula:
, where each Ar1 and Ar2 independently represent a phenyl group or a substituted phenyl group, n is 0 or 1, and m = n +3. A method for producing 1-octene from ethylene using the specified catalyst composition is also proposed.
EFFECT: proposed catalytic composition makes it possible to obtain 1-octene with high selectivity and degree of purity.
17 cl, 1 dwg, 1 tbl, 2 ex

Description

Перекрёстная ссылка на родственные заявкиCross-reference to related applications

Для настоящего изобретения испрашивается приоритет по предварительной заявке США № 62/758,783, поданной 12 ноября, 2018, содержание которой полностью включено в настоящий текст посредством ссылки. The present invention claims benefit from U.S. Provisional Application No. 62/758,783, filed November 12, 2018, the contents of which are incorporated herein by reference in their entirety.

Предпосылки создания изобретенияPrerequisites for creating the invention

Область техники, к которой относится изобретениеField of technology to which the invention relates

Настоящее изобретение, в целом, относится к катализатору для олигомеризации этилена в 1-октен. Этот катализатор включает соединение хрома (III) и лиганд, который улучшает селективность олигомеризации в 1-октен, но не в 1-гексен. The present invention generally relates to a catalyst for the oligomerization of ethylene to 1-octene. This catalyst includes a chromium(III) compound and a ligand that improves the selectivity of oligomerization to 1-octene but not to 1-hexene.

Уровень техники State of the art

Известные способы получения линейных альфа-олефинов (ЛАО), включая 1-бутен, 1-гексен и 1-октен сомономерной чистоты, основаны на олигомеризации этилена и дают смесь олигомеров, являющихся производными этилена и имеющих длину цепочки 4, 6, 8 и т.д. Не связывая себя какой-либо теорией, считают, что причиной этого является химический механизм, главным образом управляющийся конкуренцией стадий роста цепи и переноса цепи, который приводит к распределению продуктов по Шульцу-Флори или Пуассону. С коммерческой точки зрения, такое распределение продуктов создает проблему для производителя линейки ЛАО, поскольку каждый обслуживаемый сегмент рынка может иметь разный размер и темпы роста, географию, фрагментацию и т.д. Поэтому производителю ЛАО сложно адаптироваться к требованиям рынка, поскольку часть спектра продуктов может быть сильно востребована в данном экономическом контексте, в то время как другие фракции продукта могут быть вообще не востребованы рынком или являться нишевыми продуктами. Например, некоторые марки полиэтиленовых материалов требуют улучшенных физических характеристик, таких как превосходная прочность на разрыв и сопротивление образованию трещин, при этом они требуют присутствия 1-октена, но не других олигомеров, полученных из этилена.Known methods for producing linear alpha olefins (LAO), including 1-butene, 1-hexene and 1-octene in comonomer purity, are based on the oligomerization of ethylene and produce a mixture of oligomers that are ethylene derivatives and have chain lengths of 4, 6, 8, etc. d. Without being bound by any theory, this is believed to be due to a chemical mechanism primarily governed by the competition of chain propagation and chain transfer steps that results in a Schultz-Flory or Poisson distribution of products. From a commercial perspective, this distribution of products creates a challenge for the manufacturer of the LAO line, since each market segment served may be of different size and growth rate, geography, fragmentation, etc. Therefore, it is difficult for the LAO manufacturer to adapt to market requirements, since part of the product range may be in high demand in a given economic context, while other fractions of the product may not be in demand at all on the market or may be niche products. For example, some grades of polyethylene materials require improved physical properties, such as superior tensile strength and crack resistance, and they require the presence of 1-octene but not other ethylene-derived oligomers.

Олигомеризация этилена обычно проходит в присутствии подходящих катализаторов. Несколько из известных катализаторов олигомеризации этилена, а именно димеризации, тримеризации или тетрамеризации, имеют один или более недостатков. Эти недостатки могут включать: 1) низкую селективность формирования целевых продуктов (например, 1-октена); 2) низкую селективность образования ЛАО изомера в составе фракции C8 (например, изомеризация, образование разветвленных олефинов и т.д.); 3) образование воска (например, формирование тяжелых, длинноцепочечных (имеющих высокое углеродное число) продуктов); 4) формирование полимеров (полиэтилен, включая разветвленный и/или кросс-сшитый ПЭ), которые могут приводить к заметному снижению выхода ЛАО, а также к отказу оборудования; 5) низкие значения скорости оборота/активности катализатора, приводящие к повышению цены за килограмм продукта; 6) высокую цену катализаторов или лигандов; 7) сложный, многостадийный синтез лиганда, который приводит к низкой доступности катализатора и высоким затратам на катализ; 8) зависимость работы катализатора, как в плане активности, так и в плане селективности, от следовых количеств примесей (что приводит, например, к потере или отравлению катализатора); 9) сложности работы с компонентами катализатора в технических/коммерческих условиях (например, при синтезе каталитического комплекса, предварительном смешивании, создании инертных условий, выделении катализатора или лиганда из реакционной смеси); 10) жесткие условия реакции, например высокая температура и давление, создающие необходимость применения специального оборудования (это повышает стоимость инвестиций, обслуживания и энергии); 11) высокую стоимость сокатализатора/активатора или их высокий расход; и/или 12) чувствительность к колебаниям качества сокатализатора, что часто проявляется при использовании недостаточно определенных соединений в качестве активаторов (например, некоторые разновидности метилалюминоксанов (MAO)).Oligomerization of ethylene usually takes place in the presence of suitable catalysts. Several of the known ethylene oligomerization catalysts, namely dimerization, trimerization or tetramerization, have one or more disadvantages. These disadvantages may include: 1) low selectivity for the formation of target products (for example, 1-octene); 2) low selectivity for the formation of LAO isomer in the C8 fraction (for example, isomerization, formation of branched olefins, etc.); 3) wax formation (for example, the formation of heavy, long-chain (having a high carbon number) products); 4) the formation of polymers (polyethylene, including branched and/or cross-linked PE), which can lead to a noticeable decrease in LAO yield, as well as equipment failure; 5) low values of the catalyst turnover rate/activity, leading to an increase in the price per kilogram of product; 6) high price of catalysts or ligands; 7) complex, multi-stage ligand synthesis, which leads to low catalyst availability and high catalysis costs; 8) the dependence of the catalyst’s performance, both in terms of activity and selectivity, on trace amounts of impurities (which leads, for example, to loss or poisoning of the catalyst); 9) the difficulty of working with catalyst components under technical/commercial conditions (for example, during the synthesis of the catalytic complex, pre-mixing, creating inert conditions, isolating the catalyst or ligand from the reaction mixture); 10) severe reaction conditions, such as high temperature and pressure, creating the need for special equipment (this increases the cost of investment, maintenance and energy); 11) high cost of the cocatalyst/activator or their high consumption; and/or 12) sensitivity to variations in cocatalyst quality, which often occurs when poorly defined compounds are used as activators (eg, some methylaluminoxane (MAO) species).

Были описаны попытки синтеза ЛАО. Например, в заявке на патент США № 2017/0203288 от Al-Hazmi et al. описано применение каталитической композиции, которая может включать соединение хрома и функционализированный триамино дифосфиновый лиганд (NPNPN), имеющий формулу (R1)(R2)N-P(R3)-N(R4)-P(R5)-N(R6)(R7), где R1, R2, R3, R4, R5, R6 и R7 каждый независимо представляют собой атом водорода, галоген, аминогруппу, триметилсилил или C1-C20 гидрокарбил, предпочтительно линейный или разветвленный C1-C10 алкил, фенил, C6-C20 арил или C6-C20 алкил-замещенный фенил. Этот катализатор имеет недостаток, заключающийся в том, что он дает больше 8 вес.% C10+ и около 50:50 вес.% соотношение 1-гексена и 1-октена. При повышении этого соотношения в пользу C6 относительно C8 количество C10+ также растет, что снижает итоговое количество целевого продукта. В другом примере, в работе Peulecke (Dalton Transactions, 2016 45; 8869-8874), описано получение смесей 1-гексена и 1-октена с использованием NPNPN лиганда, имеющего формулу (R1)(R2)N-P(Ph)-N(R3)-P(PH)-N(R4)(R5). Эта каталитическая система имеет недостаток, заключающийся в том, что образуется более 11 вес.% C10+, и выход C10+ углеводородов растет по мере увеличения выхода 1-октена относительно выхода 1-гексена.Attempts to synthesize LAO have been described. For example, in US patent application No. 2017/0203288 from Al-Hazmi et al. discloses the use of a catalyst composition that may include a chromium compound and a functionalized triamino diphosphine ligand (NPNPN) having the formula (R 1 )(R 2 )NP(R 3 )-N(R 4 )-P(R 5 )-N(R 6 )( R7 ), wherein R1 , R2 , R3 , R4 , R5 , R6 and R7 are each independently hydrogen, halogen, amino, trimethylsilyl or C1 - C20 hydrocarbyl, preferably linear or branched C 1 -C 10 alkyl, phenyl, C 6 -C 20 aryl or C 6 -C 20 alkyl-substituted phenyl. This catalyst has the disadvantage that it produces more than 8 wt% C 10+ and about a 50:50 wt% ratio of 1-hexene to 1-octene. When this ratio increases in favor of C 6 relative to C 8 , the amount of C 10+ also increases, which reduces the final amount of the target product. In another example, Peulecke (Dalton Transactions, 2016 45; 8869-8874) describes the preparation of mixtures of 1-hexene and 1-octene using an NPNPN ligand having the formula (R 1 )(R 2 )NP(Ph)-N (R 3 )-P(PH)-N(R 4 )(R 5 ). This catalyst system has the disadvantage that more than 11 wt.% C 10+ is produced, and the yield of C 10+ hydrocarbons increases as the yield of 1-octene increases relative to the yield of 1-hexene.

Таким образом, в данной области техники сохраняется потребность в каталитических системах для олигомеризации этилена, которые могут давать 1-октен с высокой селективностью и степенью чистоты.Thus, there remains a need in the art for catalyst systems for the oligomerization of ethylene that can produce 1-octene with high selectivity and purity.

Краткое изложение изобретения Summary of the Invention

Было сделано открытие, которое обеспечивает возможность решения по меньшей мере некоторых из проблем, связанных с олигомеризацией этилена в 1-октен. Это решение базируется на применение системы лиганда NPN(CH3)PN, которая имеет специфические алкильные заместители у терминальных аминогрупп и атомов фосфора. А именно, заместители у атомов фтора ограничены ароматическими группами и/или алкилзамещенными ароматическими группами, а терминальные амины включают линейные алкильные группы, число атомов углерода в которых различается на 3. Как показано в неограничивающих примерах, неожиданно было обнаружено, что при ограничении круга заместителей при атомах фосфора ароматической группой или замещенной ароматической группой и ограничении длины углеводородной цепи при терминальных атомах азота обеспечивается по меньшей мере 60 вес. % углеводородов C8 с селективностью по 1-октену более 99%, и менее 2 вес. % веществ, нерастворимых в растворителе (например, полимера). A discovery has been made that provides a solution to at least some of the problems associated with the oligomerization of ethylene to 1-octene. This solution is based on the use of the NPN(CH 3 )PN ligand system, which has specific alkyl substituents at the terminal amino groups and phosphorus atoms. Namely, the substituents on the fluorine atoms are limited to aromatic groups and/or alkyl-substituted aromatic groups, and the terminal amines include linear alkyl groups, the number of carbon atoms in which differs by 3. As shown in non-limiting examples, it was unexpectedly found that when limiting the range of substituents at phosphorus atoms with an aromatic group or substituted aromatic group and limiting the length of the hydrocarbon chain at the terminal nitrogen atoms ensures at least 60 wt. % C8 hydrocarbons with a selectivity for 1-octene of more than 99%, and less than 2 wt. % of substances insoluble in the solvent (for example, polymer).

В одном аспекте настоящего изобретения описаны каталитические композиции для олигомеризация этилена в 1-октен. Каталитическая композиция может включать соединение хрома (III) и лиганд, имеющий формулу:In one aspect of the present invention, catalyst compositions for the oligomerization of ethylene to 1-octene are described. The catalyst composition may include a chromium(III) compound and a ligand having the formula:

где каждый Ar1 и Ar2 независимо представляет собой ароматическую группу или замещенную ароматическую группу, n означает 0 или 1 и m = n + 3. В некоторых вариантах осуществления каждый Ar1 и Ar2 независимо представляет собой фенильную группу или алкилзамещенную фенильную группу, предпочтительно оба Ar являются фенильными группами. В одном случае n означает 0, и катализатор представляет собой (CH3)(н-C4H9)NP(C6H5)N(CH3)NP(C6H5)N(CH3)(н-C4H9), представленный следующей структурой:where each Ar1 and Ar2 independently represents an aromatic group or a substituted aromatic group, n is 0 or 1, and m = n + 3. In some embodiments, each Ar1 and Ar2 independently represents a phenyl group or an alkyl-substituted phenyl group, preferably both Ar are phenyl groups. In one case, n is 0 and the catalyst is (CH3)(n-C4H9)NP(C6H5)N(CH3)NP(C6H5)N(CH3)(n-C4H9), represented by the following structure:

. .

В другом случае n означает 1, и катализатор представляет собой (CH3CH2)(н-C5H11)NP(C6H5)N(CH3)NP(C6H5)N(CH2CH3)(н-C5H11), представленный следующей структурой:Alternatively, n is 1 and the catalyst is (CH 3 CH 2 )(n-C 5 H 11 )NP(C 6 H 5 )N(CH 3 )NP(C 6 H 5 )N(CH 2 CH 3 )(n-C 5 H 11 ), represented by the following structure:

. .

Каталитическая композиция может также включать активатор или сокатализатор (например, метилалюмоксановые соединения, предпочтительно соединение метил-изо-бутилалюминий оксид). Соединения хрома (III) могут включать любое неорганическое или органическое соединение хрома, в котором хром имеет валентность +3. Неограничивающие примеры соединений хрома (III) включают ацетилацетонат хрома (III), Cr(2,2,6,6,-тетраметил-3,5-гептадионат)3, 2-этилгексаноат хрома (III), трис-тетрагидрофуран трихлорид хрома, октаноат хрома (III), или нафтенат хрома (III), или любую их комбинацию.The catalyst composition may also include an activator or cocatalyst (eg, methyl aluminoxane compounds, preferably methyl isobutylaluminum oxide). Chromium(III) compounds may include any inorganic or organic chromium compound in which chromium has a valency of +3. Non-limiting examples of chromium(III) compounds include chromium(III) acetylacetonate, Cr(2,2,6,6,-tetramethyl-3,5-heptadionate) 3 , chromium(III)2-ethylhexanoate, tris-tetrahydrofuran chromium trichloride, octanoate chromium(III), or chromium(III) naphthenate, or any combination thereof.

Описаны также способы получения 1-октена с использованием каталитической композиции по настоящему изобретению. Способ получения 1-октена может включать контактирование потока реагентов, включающего источник олефина, с раствором, содержащим каталитическую композицию по настоящему изобретению, для того чтобы получить композицию олигомеров, которая включает 1-октен. Каталитическая композиция также может включать растворитель (например, насыщенный углеводород или ароматический углеводород, предпочтительно н-гексан, метилциклогексан, толуол, или их смеси). Стадия контактирования может включать использование температуры от 15°С до 100°C, предпочтительно от 40°С до 70°C и/или при давлении по меньшей мере 2 МПа или от 2 до 20 МПа, предпочтительно от 2 до 7 МПа. В ходе процесса может образовываться вещество, нерастворимое в растворителе (например, полимерный материал), в количестве менее 2 вес. %, предпочтительно менее 1 вес. % или более предпочтительно менее 0,5 вес. % (или его не образуется вовсе). В некоторых случаях каталитическая композиция может включатьMethods for producing 1-octene using the catalyst composition of the present invention are also described. A method for producing 1-octene may include contacting a reactant stream comprising an olefin source with a solution containing a catalyst composition of the present invention to produce an oligomer composition that includes 1-octene. The catalyst composition may also include a solvent (eg, a saturated hydrocarbon or aromatic hydrocarbon, preferably n-hexane, methylcyclohexane, toluene, or mixtures thereof). The contacting step may include using a temperature from 15°C to 100°C, preferably from 40°C to 70°C and/or at a pressure of at least 2 MPa or from 2 to 20 MPa, preferably from 2 to 7 MPa. During the process, a substance insoluble in the solvent (for example, a polymer material) may be formed in an amount of less than 2 wt. %, preferably less than 1 wt. % or more preferably less than 0.5 wt. % (or it is not formed at all). In some cases, the catalyst composition may include

, ,

соединение хрома (III) и активатор или сокатализатор. В других случаях каталитическая композиция может включатьa chromium(III) compound and an activator or cocatalyst. In other cases, the catalyst composition may include

, ,

соединение хрома (III) и активатор или сокатализатор. В некоторых вариантах осуществления поток продуктов может включать 1-гексен. В указанных вариантах осуществления селективность процесса по 1-октену может быть больше, чем 99% и/или весовое отношение 1-гексена к 1-октену может быть меньше, чем 0,3. a chromium(III) compound and an activator or cocatalyst. In some embodiments, the product stream may include 1-hexene. In these embodiments, the 1-octene selectivity of the process may be greater than 99% and/or the weight ratio of 1-hexene to 1-octene may be less than 0.3.

В контексте настоящего изобретения теперь будут описаны по меньшей мере двадцать вариантов осуществления. Первый вариант представляет собой каталитическую композицию для олигомеризации этилена в 1-октен. Эта каталитическая композиция включает соединение хрома (III) и лиганд, имеющий формулу:In the context of the present invention, at least twenty embodiments will now be described. The first option is a catalytic composition for the oligomerization of ethylene into 1-octene. This catalyst composition includes a chromium(III) compound and a ligand having the formula:

где каждый Ar1 и Ar2 независимо представляет собой ароматическую группу или замещенную ароматическую группу, n означает 0 или 1, и m = n + 3. Во втором варианте осуществления каталитическая композиция аналогична варианту 1, где каждый Ar1 и Ar2 независимо представляет собой фенильную группу, замещенную фенильную группу, или ароматическую группу, включающую 2 или больше сопряженных колец. В третьем варианте осуществления каталитическая композиция аналогична варианту 2, где оба заместителя Ar1 и Ar2 являются фенильными группами. В варианте осуществления 4 каталитической композиции варианта 3 n означает 0, и катализатор имеет структуру:where each Ar1 and Ar2 independently represents an aromatic group or a substituted aromatic group, n is 0 or 1, and m = n + 3. In the second embodiment, the catalyst composition is the same as embodiment 1, where each Ar1 and Ar2 independently represents a phenyl group, a substituted phenyl group, or an aromatic group containing 2 or more conjugated rings. In the third embodiment, the catalytic composition is similar to option 2, where both Ar substituents1 and Ar2 are phenyl groups. In Embodiment 4 of the catalyst composition of Embodiment 3, n is 0 and the catalyst has the structure:

. .

В варианте осуществления 5 каталитической композиции 2 n означает 1, и катализатор имеет структуру:In embodiment 5 of the catalyst composition, 2 n is 1 and the catalyst has the structure:

. .

В варианте осуществления 6 каталитической композиции по любому одному из вариантов 1 – 5, композиция дополнительно включает активатор или сокатализатор. В варианте осуществления 7 каталитической композиции варианта 6 активатор или сокатализатор представляет собой метилалюмоксановое соединение. В варианте осуществления 8 каталитической композиции варианта 6, активатор или сокатализатор представляет собой соединение - метилизобутилалюминий оксид. В варианте осуществления 9 каталитической композиции варианта 8, соединение хрома (III) означает ацетилацетонат хрома(III), Cr(2,2,6,6,-тетраметил-3,5-гептадионат)3, 2-этилгексаноат хрома(III), трис-тетрагидрофуран трихлорид хрома, октаноат хрома(III), или нафтенат хрома(III). In embodiment 6 of the catalyst composition according to any one of options 1 - 5, the composition further includes an activator or cocatalyst. In embodiment 7 of the catalyst composition of embodiment 6, the activator or cocatalyst is a methyl aluminoxane compound. In embodiment 8 of the catalyst composition of embodiment 6, the activator or cocatalyst is the compound methyl isobutylaluminum oxide. In embodiment 9 of the catalyst composition of embodiment 8, the chromium(III) compound is chromium(III) acetylacetonate, Cr(2,2,6,6,-tetramethyl-3,5-heptadionate) 3 , chromium(III)2-ethylhexanoate, tris-tetrahydrofuran chromium trichloride, chromium(III) octanoate, or chromium(III) naphthenate.

Вариант осуществления 10 представляет собой способ получения 1-октена из этилена. Способ включает стадии контактирования потока реагентов, содержащих источник олефина, с раствором, содержащим каталитическую композицию по любому из вариантов осуществления 1 – 9, чтобы получить олигомерную композицию, содержащую 1-октен. Вариант осуществления 11 представляет собой вариант способа 10, в котором раствор содержит растворитель. Вариант осуществления 12 представляет собой вариант способа 11, в котором растворитель является насыщенным углеводородом или ароматическим углеводородом. Вариант осуществления 13 представляет собой вариант способа 12, в котором растворитель является н-гексаном, метилциклогексаном, толуолом, или их смесью. Вариант осуществления 14 представляет собой способ по любому из вариантов 10 - 13, в котором поток продуктов дополнительно содержит 1-гексен, причем селективность по 1-октену больше, чем 60 вес. %, и весовое отношение 1-гексена к 1-октену меньше, чем 0,3. Вариант осуществления 15 представляет собой способ по любому одному из вариантов 10 - 14, в котором вещество, нерастворимое в растворителе, образуется в количестве менее 2 вес. %. Вариант осуществления 16 представляет собой вариант способа 15, в котором каталитическая композиция включает:Embodiment 10 is a method for producing 1-octene from ethylene. The method includes the steps of contacting a reactant stream containing an olefin source with a solution containing the catalyst composition of any one of embodiments 1 through 9 to produce an oligomeric composition containing 1-octene. Embodiment 11 is a variant of method 10 in which the solution contains a solvent. Embodiment 12 is a variant of method 11 in which the solvent is a saturated hydrocarbon or an aromatic hydrocarbon. Embodiment 13 is a variant of method 12 in which the solvent is n-hexane, methylcyclohexane, toluene, or a mixture thereof. Embodiment 14 is the process of any one of embodiments 10 to 13, wherein the product stream further contains 1-hexene, wherein the 1-octene selectivity is greater than 60 wt. %, and the weight ratio of 1-hexene to 1-octene is less than 0.3. Embodiment 15 is a method according to any one of embodiments 10 to 14, in which the substance insoluble in the solvent is formed in an amount of less than 2 wt. %. Embodiment 16 is a variant of method 15 in which the catalyst composition includes:

. .

Вариант осуществления 17 представляет собой способ по любому из вариантов 15 - 16, дополнительно включающий соединение хрома (III), активатор или сокатализатор. Вариант осуществления 18 представляет собой способ по любому одному из вариантов 10 - 17, в котором каталитическая композиция включает соединение хрома (III), активатор, сокатализатор и Embodiment 17 is the method of any one of embodiments 15 to 16, further comprising a chromium(III) compound, an activator, or a cocatalyst. Embodiment 18 is the process of any one of embodiments 10 through 17, wherein the catalyst composition includes a chromium(III) compound, an activator, a cocatalyst, and

. .

Вариант осуществления 19 представляет собой способ по любому из вариантов 10 - 18, в котором контактирование осуществляется при температуре от 15°С до 100°C, предпочтительно от 40°С до 70°C. Вариант осуществления 20 представляет собой способ по любому из вариантов 10 - 19, в котором контактирование осуществляется под давлением по меньшей мере 2 МПа или от 2 до 20 МПа, предпочтительно от 2 до 7 МПа. Embodiment 19 is the method of any one of embodiments 10 to 18, wherein the contacting is carried out at a temperature of 15°C to 100°C, preferably 40°C to 70°C. Embodiment 20 is a method according to any one of embodiments 10 to 19, wherein the contacting is carried out under a pressure of at least 2 MPa or from 2 to 20 MPa, preferably from 2 to 7 MPa.

Другие варианты осуществления изобретения обсуждаются по всему тексту заявки. Любой вариант осуществления, рассмотренный в отношении одного аспекта изобретения, применим и к другим аспектам изобретения, и наоборот. Предполагается, что каждый вариант осуществления, описанный в этом документе, является вариантом осуществления изобретения, который применим и к другим аспектам изобретения. Подразумевается, что любой вариант, описанный в этом документе, может быть осуществлен в отношении любого способа или композиции по изобретению, и наоборот. Более того, композиции по изобретению могут быть использованы для осуществления способов по изобретению.Other embodiments of the invention are discussed throughout the application. Any embodiment discussed in relation to one aspect of the invention is applicable to other aspects of the invention, and vice versa. It is intended that each embodiment described in this document is an embodiment of the invention that is applicable to other aspects of the invention. It is intended that any embodiment described herein may be practiced with any method or composition of the invention, and vice versa. Moreover, the compositions of the invention can be used to carry out the methods of the invention.

Далее приведены определения различных терминов и выражений, использующихся в настоящем описании.The following are definitions of various terms and expressions used herein.

Термин “алкильная группа” означает линейный или разветвленный насыщенный углеводород. Неограничивающие примеры алкильных групп включают метил, этил, пропил, бутил, пентил и т.д.The term “alkyl group” means a linear or branched saturated hydrocarbon. Non-limiting examples of alkyl groups include methyl, ethyl, propyl, butyl, pentyl, etc.

“Арильная” группа или “ароматическая” группа представляет собой незамещенный или замещенный, моно- или полициклический углеводород с чередующимися простыми и двойными связями внутри каждой кольцевой структуры. Неограничивающие примеры заместителей в арильных группах включают алкильные, замещенные алкильные группы, линейные или разветвленные алкильные группы, линейные или разветвленные ненасыщенные углеводородные заместители, галоген, гидроксил, алкокси-группу, галогеналкил, галогеналкокси-группу, карбоксильную группу, сложноэфирную группу, амино-группу, нитро-группу, амидную группу, нитрильную группу, ацил, алкилсилан, тиольную и тиоэфирную группу. Неограничивающие примеры алкильных групп включают линейные и разветвленные C1-C5 углеводороды. Неограничивающие примеры ненасыщенных углеводородов включают C2-C5 углеводороды, содержащие по меньшей мере одну двойную связь (например, винил). Арильная или алкильная группа может иметь заместители, представляющие собой галоген, гидроксил, алкокси-группу, галогеналкил, галогеналкокси-группу, карбоксильную группу, сложноэфирную группу, простоэфирную группу, амино-группу, нитро-группу (-NO2), амид, нитрил (-CN), ацил, алкилсилан, тиол и тиоэфирную группу. Неограничивающие примеры галогенов включают заместители хлор (-Cl), бром (-Br) или фтор (-F). Неограничивающие примеры галогеналкильных заместителей включают –CX3, -CH2X, -CH2CH2X, -CHXCH2X, -CX2CHX2, -CX2CX2, где X представляет собой F, Cl, Br или их комбинации. Неограничивающие примеры аминных заместителей включают -NH2, -CH2NH2, -CHCH2NH2, -C(NH2)CH3. Неограничивающие примеры алкокси-групп включают –OCH3, -OCH2CH3 и т.п. Неограничивающие примеры алкилсилановых заместителей включают –Si(CH3)3, -Si(CH2CH3)3 и т.п. Неограничивающие примеры полициклических групп включают кольцевые системы, которые содержат 2 или больше конъюгированных колец (например, конденсированные ароматические кольца) и замещенных конъюгированных колец, таких как –C10H7 и замещенные 10-углеродные конъюгированные кольцевые системы.An “aryl” group or “aromatic” group is an unsubstituted or substituted, mono- or polycyclic hydrocarbon with alternating single and double bonds within each ring structure. Non-limiting examples of substituents on aryl groups include alkyl, substituted alkyl groups, linear or branched alkyl groups, linear or branched unsaturated hydrocarbon substituents, halogen, hydroxyl, alkoxy group, haloalkyl, haloalkoxy group, carboxyl group, ester group, amino group, nitro group, amide group, nitrile group, acyl, alkylsilane, thiol and thioether group. Non-limiting examples of alkyl groups include linear and branched C 1 -C 5 hydrocarbons. Non-limiting examples of unsaturated hydrocarbons include C 2 -C 5 hydrocarbons containing at least one double bond (eg, vinyl). An aryl or alkyl group may be substituted with halogen, hydroxyl, alkoxy, haloalkyl, haloalkoxy, carboxyl, ester, ether, amino, nitro ( -NO2 ), amide, nitrile ( -CN), acyl, alkylsilane, thiol and thioether group. Non-limiting examples of halogens include chlorine (-Cl), bromine (-Br) or fluorine (-F). Non-limiting examples of haloalkyl substituents include -CX 3 , -CH 2 X , -CH 2 CH 2 X , -CHXCH 2 X , -CX 2 CHX 2 , -CX 2 CX 2 , where X is F, Cl, Br, or combinations thereof . Non-limiting examples of amine substituents include -NH 2 , -CH 2 NH 2 , -CHCH 2 NH 2 , -C(NH 2 )CH 3 . Non-limiting examples of alkoxy groups include –OCH 3 , –OCH 2 CH 3 and the like. Non-limiting examples of alkylsilane substituents include –Si(CH 3 ) 3 , –Si(CH 2 CH 3 ) 3 and the like. Non-limiting examples of polycyclic groups include ring systems that contain 2 or more conjugated rings (eg, fused aromatic rings) and substituted conjugated rings, such as –C 10 H 7 and substituted 10-carbon conjugated ring systems.

Выражение “нерастворимый в растворителе” относится к углеводородному веществу с молекулярной массой 400 г/моль и выше (более 30 атомов углерода), которое не образует гомогенный раствор с реакционным растворителем в условиях процесса. Например, это вещество осаждается или образует вторую фазу в ходе процесса. Указанное вещество присутствует в количестве менее 2 вес. %, предпочтительно < 1 вес. %, более предпочтительно < 0,5 вес. % согласно гравиметрическому исследованию.The expression “solvent insoluble” refers to a hydrocarbon substance with a molecular weight of 400 g/mol or higher (more than 30 carbon atoms) that does not form a homogeneous solution with the reaction solvent under process conditions. For example, this substance precipitates or forms a second phase during the process. The specified substance is present in an amount of less than 2 wt. %, preferably < 1 wt. %, more preferably <0.5 wt. % according to gravimetric study.

Термины “около” или “примерно” имеют схожее значение, понятное среднему специалисту в данной области техники. В одном неограничивающем варианте осуществления эти термины означают диапазон в пределах ±10%, предпочтительно ±5%, более предпочтительно ±1%, и наиболее предпочтительно ±0,5%.The terms “about” or “about” have a similar meaning as would be understood by one of ordinary skill in the art. In one non-limiting embodiment, these terms mean a range within ±10%, preferably ±5%, more preferably ±1%, and most preferably ±0.5%.

Термины “вес.%”, “об.%” или “мол.%” означают весовой процент компонента, объемный процент компонента или мольный процент компонента, соответственно, относительно общего веса, общего объема материала или общего количества молей, включая данный компонент. В неограничивающем примере 10 грамм компонента в 100 граммах материала соответствуют 10 вес.% компонента.The terms “wt%,” “vol%,” or “mol%” mean the weight percent of a component, the volume percent of a component, or the mole percent of a component, respectively, relative to the total weight, total volume of material, or total number of moles including the component. In a non-limiting example, 10 grams of component in 100 grams of material corresponds to 10 wt.% component.

Термин “по существу такой” и его вариации включают диапазоны отклонений в пределах 10%, в пределах 5%, в пределах 1% или в пределах 0,5%.The term “substantially as” and its variations include ranges of deviations within 10%, within 5%, within 1%, or within 0.5%.

Термины “ингибирование”, или “снижение”, или “предотвращение”, или “избежание”, или любые вариации данных терминов при их использовании в формуле изобретения и/или в описании включают любое измеримое уменьшение или полное подавление для достижения желаемого результата.The terms “inhibition” or “reduction” or “prevention” or “avoidance” or any variations of these terms when used in the claims and/or description include any measurable reduction or complete inhibition to achieve the desired result.

Термин “эффективный” при использовании в формуле изобретения и/или в описании означает адекватный для достижения желаемого, ожидаемого или целевого результата.The term “effective” when used in the claims and/or description means adequate to achieve the desired, expected or intended result.

Использование единственного числа в связке с любыми из терминов “включающий”, “содержащий” или “имеющий” в формуле изобретения или в описании может означать «один», но также может охватывать значения «один или больше», «по меньшей мере один» и «один или более одного».The use of the singular in conjunction with any of the terms “comprising,” “comprising,” or “having” in a claim or description may mean “one,” but may also include “one or more,” “at least one,” and "one or more than one."

Слова “содержащий” (и любые его формы, такие как «содержат» и «содержит»), “имеющий” (и любые его формы, такие как “имеют” и “имеет”), “включающий” (и любые его формы, такие как “включает” и “включают”) являются неограничивающими и не исключают присутствия дополнительных, не указанных в явном виде, элементов или стадий.The words “comprising” (and any forms thereof, such as “contain” and “contains”), “having” (and any forms thereof, such as “have” and “has”), “including” (and any forms thereof, such as “includes” and “include”) are non-limiting and do not exclude the presence of additional, not expressly stated, elements or steps.

Каталитические композиции по настоящему изобретению могут “содержать” “состоять главным образом из,” или “состоять из” определенных ингредиентов, компонентов, композиций, и т.д., раскрытых в настоящем описании. Что касается переходного выражения “состоящий главным образом из”, в одном неограничивающем аспекте основным и инновационным признаком каталитических композиций по настоящему изобретению является их способность катализировать олигомеризацию этилена в 1-октен с селективностью более 60% с образованием минимального количества вещества, нерастворимого в растворителе (например, < 2 вес. %), с получением 1-октена, имеющего чистоту по меньшей мере 99%.The catalyst compositions of the present invention may “comprise”, “consist primarily of,” or “consist of” certain ingredients, components, compositions, etc., disclosed herein. With respect to the transitional expression “consisting primarily of,” in one non-limiting aspect, a primary and innovative feature of the catalyst compositions of the present invention is their ability to catalyze the oligomerization of ethylene to 1-octene with a selectivity greater than 60% to produce a minimal amount of solvent insoluble material (e.g. , < 2 wt.%), producing 1-octene having a purity of at least 99%.

Другие объекты, признаки и преимущества настоящего изобретения будут понятны по приведенным далее чертежам, подробному описанию и примерам. Однако следует понимать, что приведенные чертежи, подробное описание и примеры, описывающие частные варианты осуществления настоящего изобретения, даны исключительно для иллюстрации и не являются ограничивающими. Кроме того, специалистам в данной области техники из приведенного далее описания будут очевидны возможные изменения и модификации, находящиеся в рамках сути и объема настоящего изобретения. В других вариантах осуществления признаки из частных вариантов осуществления могут комбинироваться с признаками из других вариантов осуществления. Например, признаки из одного варианта осуществления можно комбинировать с признаками из любых других вариантов осуществления. В других вариантах осуществления дополнительные признаки могут быть добавлены к описанным в настоящем тексте частным вариантам осуществления.Other objects, features and advantages of the present invention will become apparent from the following drawings, detailed description and examples. However, it should be understood that the drawings, detailed description and examples describing specific embodiments of the present invention are provided for illustrative purposes only and are not limiting. Moreover, those skilled in the art will recognize from the following description possible changes and modifications that are within the spirit and scope of the present invention. In other embodiments, features from particular embodiments may be combined with features from other embodiments. For example, features from one embodiment may be combined with features from any other embodiments. In other embodiments, additional features may be added to the particular embodiments described herein.

Краткое описание чертежей Brief description of drawings

Преимущества настоящего изобретения будут понятны специалистам в данной области техники из приведенного ниже подробного описания и со ссылкой на прилагаемые чертежи.The advantages of the present invention will become apparent to those skilled in the art from the following detailed description and reference to the accompanying drawings.

Фиг. 1 иллюстрирует схему установки для получения 1-октена путем олигомеризации этилена.Fig. 1 illustrates a setup for the production of 1-octene by ethylene oligomerization.

Настоящее изобретение допускает различные модификации и альтернативные формы выполнения, и его частные варианты осуществления приведены в чертежах исключительно в качестве примеров. Чертежи могут быть выполнены не в масштабе. The present invention is susceptible to various modifications and alternative embodiments, and particular embodiments thereof are shown in the drawings by way of example only. Drawings may not be to scale.

Подробное описание изобретенияDetailed Description of the Invention

Было сделано открытие, открывающее путь к способу получения 1-октена с приемлемым выходом, с высокой селективностью, и без образования значительного количества нерастворимых в растворителе веществ, путем олигомеризации этилена. Основой изобретения является применение системы лиганда NPNPN. А именно, как продемонстрировано в неограничивающих примерах, поток продуктов олигомеризации может содержать по меньшей мере 60 вес. % 1-октена, менее 25 вес. % 1-гексена и менее 2 вес. % вещества, нерастворимого в растворителе (например, полимерные материалы). Это отличается от лигандов из уровня техники, где образуется более 2 вес. % полимерных материалов. Критически важные параметры включают выбор заместителей у атомов фосфора и азота. Заместители у атомов фосфора включают ароматическую группу или алкилзамещенную ароматическую группу, заместитель у центрального атома азота включает метильный заместитель, а заместители у терминальных атомов азота включают различные линейные алкильные углеводородные группы, число атомов углерода в которых различается на 3. Указанная комбинация заместителей обеспечивает элегантную и простую лигандную систему для получения 1-октена с высокой чистотой и селективностью выше 60 вес. %.A discovery has been made that opens the way to a process for producing 1-octene in acceptable yield, with high selectivity, and without the formation of significant amounts of solvent-insoluble substances, by oligomerization of ethylene. The basis of the invention is the use of the NPNPN ligand system. Namely, as demonstrated in non-limiting examples, the oligomerization product stream may contain at least 60 wt. % 1-octene, less than 25 wt. % 1-hexene and less than 2 wt. % of a substance insoluble in a solvent (for example, polymeric materials). This is in contrast to prior art ligands where more than 2 wt is formed. % polymer materials. Critical parameters include the choice of substituents on the phosphorus and nitrogen atoms. Substituents on the phosphorus atoms include an aromatic group or an alkyl-substituted aromatic group, the substituent on the central nitrogen atom includes a methyl substituent, and substituents on the terminal nitrogen atoms include various linear alkyl hydrocarbon groups, the number of carbon atoms of which varies by 3. This combination of substituents provides an elegant and simple ligand system to produce 1-octene with high purity and selectivity above 60 wt. %.

Эти и другие, неограничивающие аспекты настоящего изобретения более подробно описаны в следующих разделах.These and other non-limiting aspects of the present invention are described in more detail in the following sections.

Каталитическая композицияCatalytic composition

Каталитическая композиция может включать лиганды по настоящему изобретению, соединения хрома (III) и активатор или сокатализатор. Лиганды по настоящему изобретению могут быть получены, как описано в настоящем описании и в Примерах. Каталитическая композиция может иметь вид раствора в алифатическом или ароматическом углеводородном растворителе. Алифатический углеводородный растворитель может включать гексан, метилциклогексан, циклогексан, н-гептан, толуол, и тому подобные.The catalyst composition may include the ligands of the present invention, chromium(III) compounds, and an activator or cocatalyst. The ligands of the present invention can be prepared as described herein and in the Examples. The catalyst composition may be in the form of a solution in an aliphatic or aromatic hydrocarbon solvent. The aliphatic hydrocarbon solvent may include hexane, methylcyclohexane, cyclohexane, n-heptane, toluene, and the like.

Лиганды по настоящему изобретению могут быть представлены следующей формулой:The ligands of the present invention may be represented by the following formula:

… (1) … (1)

в которой каждый Ar1 и Ar2 независимо представляет собой ароматическую группу или замещенную ароматическую группу, n означает 0 или 1 и m = n +3. Ароматические группы или замещенные ароматические группы включают фенил (Ph), C6-C11 арил или C6-C20 замещенный арил. Неограничивающие примеры C6-C11 арильных групп включают метилбензил, диметилбензил (орто-, мета-, и пара-замещенный), этилбензил, пропилбензил, и тому подобные. Неограничивающие примеры заместителей для замещения C6-C20 арильных групп включают алкильные, замещенные алкильные группы, линейные или разветвлённые алкильные группы, линейные или разветвлённые ненасыщенные углеводородные, галоген, гидроксильные, алкокси-, галогеналкильные, галогеналкокси-, карбоновые кислотные, сложноэфирные, аминные, нитро-, амидные, нитрильные, ацильные, алкилсилановые, тиольные и тиоэфирные заместители. Неограничивающие примеры алкильных групп включают линейные и разветвлённые углеводороды C1 - C5. Неограничивающие примеры ненасыщенных углеводородов включают C2 - C5 углеводороды, содержащие по меньшей мере одну двойную связь (например, винил). Арильные или алкильные группы могут быть замещены галогеновыми, гидроксильными, алкокси-, галогеналкильными, галогеналкокси-, карбоновыми кислотными, сложноэфирными, простоэфирными, аминными, нитро (-NO2), амидными, нитрильными (-CN), ацильными, алкилсилановыми, тиольными и тиоэфирными заместителями. Неограничивающие примеры галогеновых заместителей включают хлор (-Cl), бром (-Br) или фтор (-F). Неограничивающие примеры галогеналкильных заместителей включают –CX3, -CH2X, -CH2CH2X, -CHXCH2X, -CX2CHX2, -CX2CX2, где X означает F, Cl, Br или их комбинации. Неограничивающие примеры аминных заместителей включают -NH2, -CH2NH2, -CHCH2NH2, -C(NH2)CH3. Неограничивающие примеры алкокси- включают -OCH3, -OCH2CH3, и тому подобные. Неограничивающие примеры алкилсилановых заместителей включают –Si(CH3)3, -Si(CH2CH3)3, и тому подобные. Неограничивающие примеры полициклических групп включают конденсированные ароматические кольца и замещенные конденсированные ароматические кольца, такие как -C10H7 и замещенные конденсированные ароматические кольцевые системы с десятью атомами углерода. В некоторых вариантах осуществления C6-C20 арильные группы представляет собой хлорбензол, бромбензол, трифтортолуол, фениламин, нитробензол, дихлортолуол, бензонитрил, триметилбензилсилан, бензилметиловый эфир, или конденсированное ароматическое кольцо (C10H7). Лигандами могут быть (CH3)(н-C4H9)NP(Ar1)N(CH3)NP(Ar2)N(CH3)(н-C4H9), и (CH3CH2)(н-C5H11)NP(Ar1)N(CH3)NP(Ar2)N(CH2CH3)(н-C5H11), (CH3)(н-C4H9)NP(C6H5)N(CH3)NP(C6H5)N(CH3)(н-C4H9), и (CH3CH2)(н-C5H11)NP(C6H5)N(CH3)NP(C6H5)N(CH2CH3)(н-C5H11). Структура лигандов может быть представлена следующим образом:in which each Ar1 and Ar2 independently represents an aromatic group or a substituted aromatic group, n is 0 or 1 and m = n+3. Aromatic groups or substituted aromatic groups include phenyl (Ph), C6-Celeven aryl or C6-C20 substituted aryl. Non-limiting Examples C6-Celeven aryl groups include methylbenzyl, dimethylbenzyl (ortho-, meta-, and para-substituted), ethylbenzyl, propylbenzyl, and the like. Non-limiting examples of substituents for substitution C6-C20 aryl groups include alkyl, substituted alkyl groups, linear or branched alkyl groups, linear or branched unsaturated hydrocarbon, halogen, hydroxyl, alkoxy-, haloalkyl, haloalkoxy-, carboxylic acid, ester, amine, nitro-, amide, nitrile, acyl, alkylsilane , thiol and thioether substituents. Non-limiting examples of alkyl groups include linear and branched C hydrocarbons1 - C5. Non-limiting examples of unsaturated hydrocarbons include C2 - C5 hydrocarbons containing at least one double bond (for example, vinyl). Aryl or alkyl groups may be replaced by halogen, hydroxyl, alkoxy, haloalkyl, haloalkoxy, carboxylic acid, ester, ether, amine, nitro (-NO2), amide, nitrile (-CN), acyl, alkylsilane, thiol and thioether substituents. Non-limiting examples of halogen substituents include chlorine (-Cl), bromine (-Br) or fluorine (-F). Non-limiting examples of haloalkyl substituents include –CX3, -CH2X, -CH2CH2X, -CHXCH2X, -CX2CHX2, -CX2CX2, where X means F, Cl, Br or combinations thereof. Non-limiting examples of amine substituents include -NH2, -CH2N.H.2, -CHCH2N.H.2, -C(NH2)CH3. Non-limiting examples of alkoxy- include -OCH3, -OCH2CH3, and the like. Non-limiting examples of alkylsilane substituents include –Si(CH3)3, -Si(CH2CH3)3, and the like. Non-limiting examples of polycyclic groups include fused aromatic rings and substituted fused aromatic rings such as -C10H7 and substituted fused aromatic ring systems with ten carbon atoms. In some embodiments, C6-C20 aryl group is chlorobenzene, bromobenzene, trifluorotoluene, phenylamine, nitrobenzene, dichlorotoluene, benzonitrile, trimethylbenzylsilane, benzyl methyl ether, or a fused aromatic ring (C10H7). Ligands can be (CH3)(n-C4H9)NP(Ar1)N(CH3)NP(Ar2)N(CH3)(n-C4H9), and (CH3CH2)(n-C5Heleven)NP(Ar1)N(CH3)NP(Ar2)N(CH2CH3)(n-C5Heleven), (CH3)(n-C4H9)NP(C6H5)N(CH3)NP(C6H5)N(CH3)(n-C4H9), and (CH3CH2)(n-C5Heleven)NP(C6H5)N(CH3)NP(C6H5)N(CH2CH3)(n-C5Heleven). The structure of the ligands can be represented as follows:

… (2) … (2)

… (3) … (3)

… (4) … (4)

… (5) … (5)

где R1 и R2 представляют собой алкильные группы, такие как метил, этил, пропил, изопропил, бутил, трет-бутил, и пентил, и тому подобные.where R 1 and R 2 represent alkyl groups such as methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, tert-butyl, and pentyl, and the like.

Система лиганда NPNPN может быть получена синтетически, с использованием подходов, известных специалистам в данной области. В некоторых вариантах осуществления лиганд (1) является доступным с использованием реакционных маршрутов, показанных в схеме I:The NPNPN ligand system can be prepared synthetically using approaches known to those skilled in the art. In some embodiments, ligand (1) is accessible using the reaction routes shown in Scheme I:

… (I) … (I)

где Ar1 и Ar2 определены выше, R3 представляет собой метил или этил и R4 означает бутил, когда R3 является метилом, и пентил, когда R3 является этилом.where Ar 1 and Ar 2 are as defined above, R 3 is methyl or ethyl and R 4 is butyl when R 3 is methyl and pentyl when R 3 is ethyl.

Соединения хрома могут быть органической солью, неорганической солью, координационным комплексом или металлоорганическим комплексом Cr(III). В одном варианте осуществления соединения хрома представляют собой металлоорганические комплексы Cr(III). Неограничивающие примеры соединений хрома включают ацетилацетонат Cr(III), Cr(III) октаноат, CrCl3(тетрагидрофуран)3, Cr(III)-2-этилгексаноат, хлорид Cr(III), или любую их комбинацию. Молярное соотношение лиганд/Cr может составлять приблизительно от 0,5 до 50, приблизительно от 0,5 до 5, приблизительно от 0,8 до 2,0, приблизительно от 1,0 до 5,0, или предпочтительно приблизительно от 1,0 до 1,5. The chromium compounds may be an organic salt, an inorganic salt, a coordination complex, or a Cr(III) organometallic complex. In one embodiment, the chromium compounds are organometallic Cr(III) complexes. Non-limiting examples of chromium compounds include Cr(III) acetylacetonate, Cr(III) octanoate, CrCl 3 (tetrahydrofuran) 3 , Cr(III)-2-ethylhexanoate, Cr(III) chloride, or any combination thereof. The ligand/Cr molar ratio may be from about 0.5 to 50, about 0.5 to 5, about 0.8 to 2.0, about 1.0 to 5.0, or preferably about 1.0 up to 1.5.

Активатор (также известен в уровне техники как сокатализатор) может быть соединением алюминия. Неограничивающие примеры соединений алюминия включают триметилалюминий, триэтилалюминий, триизопропилалюминий, триизобутилалюминий, диэтилалюминий хлорид, этилалюминий сесквихлорид, этилалюминий дихлорид, метилалюмоксаны, или их смеси. В некоторых вариантах осуществления активатор может быть модифицированным метилалюмоксаном, более предпочтительно MMAO-3A (CAS № 146905-79-5), который представляет собой модифицированный метилалюмоксан, тип 3A, доступен от фирмы Akzo Nobel в толуольном растворе, содержащем 7% алюминия, что соответствует концентрации MMAO-3A около 18%. Молярное соотношение Al/Cr может составлять приблизительно от 1 до 1000, приблизительно от 10 до 1000, приблизительно от 1 до 500, приблизительно от 10 до 500, приблизительно от 10 до 300, приблизительно от 20 до 300, или предпочтительно приблизительно от 50 до 300.The activator (also known in the art as a cocatalyst) may be an aluminum compound. Non-limiting examples of aluminum compounds include trimethylaluminum, triethylaluminum, triisopropylaluminum, triisobutylaluminum, diethylaluminum chloride, ethylaluminum sesquichloride, ethylaluminum dichloride, methylaluminoxanes, or mixtures thereof. In some embodiments, the activator may be a modified methylaluminoxane, more preferably MMAO-3A (CAS No. 146905-79-5), which is a modified methylaluminoxane, type 3A, available from Akzo Nobel in a toluene solution containing 7% aluminum, corresponding to MMAO-3A concentration is about 18%. The Al/Cr molar ratio may be from about 1 to 1000, about 10 to 1000, about 1 to 500, about 10 to 500, about 10 to 300, about 20 to 300, or preferably from about 50 to 300 .

Кроме того, каталитическая композиция может включать растворитель. Неограничивающие примеры растворителей представляют собой неразветвлённые и циклические алифатические углеводороды, неразветвлённые олефины, простые эфиры, ароматические углеводороды, и тому подобное. Может быть использована комбинация, содержащая по меньшей мере один из указанных выше растворителей. Предпочтительным растворителем является толуол, н-гептан, или метилциклогексан или любые их смеси. In addition, the catalyst composition may include a solvent. Non-limiting examples of solvents include straight and cyclic aliphatic hydrocarbons, straight olefins, ethers, aromatic hydrocarbons, and the like. A combination containing at least one of the above solvents can be used. The preferred solvent is toluene, n-heptane, or methylcyclohexane or any mixtures thereof.

Концентрация соединения хрома в растворителе варьируется в зависимости от конкретно используемого соединения и желательной скорости процесса. В некоторых вариантах осуществления концентрация соединения хрома составляет приблизительно от 0,01 до 100 миллимоль на литр (ммоль/л), приблизительно от 0,01 до 10 ммоль/л, приблизительно от 0,01 до 1 ммоль/л, приблизительно от 0,1 до 100 ммоль/л, приблизительно от 0,1 до 10 ммоль/л, приблизительно от 0,1 до 1 0 ммоль/л, приблизительно от 1 до 10 ммоль/л, и приблизительно от 1 до 100 ммоль/л. Предпочтительно, концентрация соединения хрома составляет приблизительно от 0,1 до 1,0 ммоль/л.The concentration of chromium compound in the solvent varies depending on the specific compound used and the desired process speed. In some embodiments, the concentration of the chromium compound is from about 0.01 to 100 millimoles per liter (mmol/L), from about 0.01 to 10 mmol/L, from about 0.01 to 1 mmol/L, from about 0. 1 to 100 mmol/L, about 0.1 to 10 mmol/L, about 0.1 to 10 mmol/L, about 1 to 10 mmol/L, and about 1 to 100 mmol/L. Preferably, the concentration of the chromium compound is from about 0.1 to 1.0 mmol/L.

В некоторых вариантах осуществления каталитическая композиция включает ацетилацетонат Cr(III) в качестве соединения хрома, этил(н-пентил)N-P(фенил)-N(метил)-P(фенил)-N(н-пентил)этил в качестве NPNPN лиганда, и MMAO-3A в качестве активатора. В другом варианте осуществления каталитическая композиция включает ацетилацетонат Cr(III) в качестве соединения хрома, метил(н-бутил)N-P(фенил)-N(метил)-P(фенил)-N(н-бутил)метил в качестве NPNPN лиганда и MMAO-3A в качестве активатора.In some embodiments, the catalyst composition includes Cr(III) acetylacetonate as the chromium compound, ethyl(n-pentyl)N-P(phenyl)-N(methyl)-P(phenyl)-N(n-pentyl)ethyl as the NPNPN ligand, and MMAO-3A as an activator. In another embodiment, the catalyst composition includes Cr(III) acetylacetonate as the chromium compound, methyl(n-butyl)N-P(phenyl)-N(methyl)-P(phenyl)-N(n-butyl)methyl as the NPNPN ligand, and MMAO-3A as an activator.

Установка для олигомеризации 1-октенаInstallation for oligomerization of 1-octene

Каталитическая композиция согласно настоящему изобретению может быть использована в способе олигомеризации этилена в 1-октен. В одном варианте осуществления способ включает в себя контактирование этилена с каталитической композицией в условиях олигомеризации этилена, эффективных для получения 1-октена. Специалистам в данной области техники будет понятно, что олигомеризация этилена с образованием 1-октена может быть осуществлена путем тетрамеризации этилена.The catalyst composition of the present invention can be used in a process for oligomerizing ethylene to 1-octene. In one embodiment, the method includes contacting ethylene with a catalyst composition under ethylene oligomerization conditions effective to produce 1-octene. Those skilled in the art will appreciate that the oligomerization of ethylene to form 1-octene can be accomplished by tetramerization of ethylene.

На фиг. 1 схематически изображена установка для получения 1-октена. Установка 100 может включать вход 102 для подачи реагентов, которые включают этилен, в реакционную зону 104, которая имеет сообщение по текучей среде со входом, и выход 106, который имеет сообщение по текучей среде с реакционной зоной 104, и через который происходит отвод потока продуктов из реакционной зоны. Реакционная зона 104 может включать каталитическую композицию по настоящему изобретению. Поток реагентов, содержащий этилен, может поступать в реакционную зону 104 через вход 102. В некоторых вариантах осуществления поток реагентов, содержащий этилен, может использоваться для поддержания давления в реакционной зоне 104. В некоторых вариантах осуществления поток реагентов включает инертный газ (например, азот или аргон). По истечении достаточного времени поток продуктов можно удалять из реакционной зоны 104 через выход для продуктов 106. Поток продуктов можно подавать в другие обрабатывающие установки, хранить и/или транспортировать. In fig. 1 schematically shows a setup for the production of 1-octene. The installation 100 may include an inlet 102 for supplying reactants, which include ethylene, to a reaction zone 104 that is in fluid communication with the inlet, and an outlet 106 that is in fluid communication with the reaction zone 104 and through which a product stream is diverted. from the reaction zone. Reaction zone 104 may include a catalyst composition of the present invention. A reactant stream containing ethylene may enter reaction zone 104 through inlet 102. In some embodiments, the reactant stream containing ethylene may be used to maintain pressure in reaction zone 104. In some embodiments, the reactant stream includes an inert gas (e.g., nitrogen or argon). After sufficient time has elapsed, the product stream can be removed from reaction zone 104 through product outlet 106. The product stream can be supplied to other processing units, stored and/or transported.

Установка 100 может включать одно или несколько нагревающих и/или охлаждающих устройств (например, изоляцию, электрические нагреватели, теплообменники с рубашками в стенке) или контроллеров (например, компьютеры, регуляторы потока, автоматические клапаны и др.), которые необходимы для контроля температуры процесса и давления реакционной смеси. Несмотря на то, что показан только один реактор, следует понимать, что в одной установке могут находится несколько реакторов или же несколько реакторов могут размещаться в одном теплообменнике. The unit 100 may include one or more heating and/or cooling devices (e.g., insulation, electric heaters, jacketed heat exchangers) or controllers (e.g., computers, flow controllers, automatic valves, etc.) that are needed to control the process temperature and pressure of the reaction mixture. Although only one reactor is shown, it should be understood that multiple reactors may be located in a single unit or multiple reactors may be housed in a single heat exchanger.

Как рассмотрено выше, способ и каталитическая композиция по настоящему изобретению позволяют получать 1-октен с высокой селективностью, причем распределение продуктов ЛАО ограничено 1-гексеном и 1-октеном. Высокая селективность по 1-октену является преимуществом, поскольку это приводит к более высокой чистоте продукта, устраняя потребность в дополнительных стадиях очистки на этапе разделения. Другие преимущества каталитической композиции и способа по изобретению включают подавление полимеризации этилена, приводящей к нежелательному образованию полимеров, более мягкие условия реакции и, как результат, снижение капиталовложений на оборудование и снижение операционных и энергетических издержек. Кроме того, можно выстроить относительно простой и надежный производственный процесс. Селективность по 1-октену составляет более 60 вес. %, 65 вес. %, 70 вес. %, 75 вес. %, 80 вес. %, 85 вес. %, 90 вес. %, 95 вес. % или около 100 вес. % или находится в любом диапазоне или имеет любое значение внутри указанных значений. Чистота 1-октена может быть по меньшей мере около 99%, или 99,1%, 99,2%, 99,3%, 99,4%, 99,5%, 99,6%, 99,7%, 99,8%, или 99,9%. Предпочтительной является чистота по меньшей мере 99,1%. В одном варианте осуществления, когда образуется 1-гексен, весовое отношение 1-гексена к 1-октену может быть меньше 0,3, или от 0 до 0,3, или 0,1, 0,15, 0,2, 0,25 или 0,3 или оно находится в любом диапазоне или имеет любое значение внутри указанных значений.As discussed above, the process and catalyst composition of the present invention produce 1-octene with high selectivity, with the LAO product distribution being limited to 1-hexene and 1-octene. High selectivity for 1-octene is advantageous as it results in higher product purity, eliminating the need for additional purification steps in the separation step. Other advantages of the catalytic composition and process of the invention include suppression of ethylene polymerization leading to undesirable polymer formation, milder reaction conditions and, as a result, reduced equipment investment and lower operating and energy costs. In addition, a relatively simple and reliable production process can be built. The selectivity for 1-octene is more than 60 wt. %, 65 wt. %, 70 wt. %, 75 wt. %, 80 wt. %, 85 wt. %, 90 wt. %, 95 wt. % or about 100 wt. % or is in any range or has any value within the specified values. The purity of 1-octene may be at least about 99%, or 99.1%, 99.2%, 99.3%, 99.4%, 99.5%, 99.6%, 99.7%, 99 .8%, or 99.9%. A purity of at least 99.1% is preferred. In one embodiment, when 1-hexene is formed, the weight ratio of 1-hexene to 1-octene may be less than 0.3, or from 0 to 0.3, or 0.1, 0.15, 0.2, 0. 25 or 0.3 or it is in any range or has any value within the specified values.

ПримерыExamples

Настоящее изобретение будет описано более подробно с на частных примерах. Следующие далее примеры приведены только с иллюстративной целью и не предназначены для ограничения изобретения каким бы то ни было образом. Специалисты в данной области могут легко идентифицировать разнообразные некритические параметры, которые можно менять или модифицировать, получая по существу те же результаты.The present invention will be described in more detail using specific examples. The following examples are provided for illustrative purposes only and are not intended to limit the invention in any way. Those skilled in the art can readily identify a variety of non-critical parameters that can be changed or modified to achieve substantially the same results.

Пример 1. Синтез лигандов 2 и 3 и сравнительного лигандаExample 1 Synthesis of Ligands 2 and 3 and Comparative Ligand

Для приготовления лигандов, имеющих структуры (2) и (3), указанных выше, могут быть использованы две методологии. Сравнительный лиганд имеет указанную ниже структуру, где функциональные аминогруппы включают метильные группы и этильные группы (то есть, значение n менее 3).Two methodologies can be used to prepare ligands having structures (2) and (3) above. The reference ligand has the following structure, wherein the amino functional groups include methyl groups and ethyl groups (ie, n value less than 3).

Сравнительный лиганд (6) Comparative ligand (6)

Путь A, общая методика (см. схему 1). Все манипуляции проводятся в инертной атмосфере. Растворяют бис(хлорфосфино)амин (фенилP(Cl)N(CH3)P(Cl)фенил, 4,42 г, 14 ммоль) в 20 мл безводного толуола. Соответствующий вторичный амин (29,4 ммоль) и триэтиламин (35 ммоль) смешивают с 30 мл безводного толуола и охлаждают до -10°C. Толуольный раствор бис(хлорфосфино)амина добавляют по каплям к реакционной смеси в инертной атмосфере при интенсивном перемешивании. Добавление реагента приводит к осаждению белого гелеобразного вещества. При непрерывном перемешивании раствору дают нагреться до 25°C в течение 3 часов, затем смесь нагревают до 75°C и дополнительно перемешивают при этой температуре в течение 12 ч. После выпаривания в вакууме всех летучих соединений остаток растворяют в безводном горячем н-гептане, и нерастворимый материал отделяют путем фильтрации. Выпаривание растворителя приводит к белому маслу. Чистота продукта подтверждена с использованием ЯМР-спектроскопии 1H, 13C и 31P. Если желательно повысить чистоту продукта, можно осуществить его перекристаллизацию из н-гексана, циклогексана, н-гептана или н-пентана. Path A, general procedure (see diagram 1). All manipulations are carried out in an inert atmosphere. Dissolve bis(chlorophosphino)amine (phenylP(Cl)N(CH 3 )P(Cl)phenyl, 4.42 g, 14 mmol) in 20 ml of anhydrous toluene. The appropriate secondary amine (29.4 mmol) and triethylamine (35 mmol) are mixed with 30 ml of anhydrous toluene and cooled to -10°C. A toluene solution of bis(chlorophosphino)amine is added dropwise to the reaction mixture under an inert atmosphere with vigorous stirring. Addition of the reagent results in the precipitation of a white gel-like substance. With continuous stirring, the solution is allowed to warm to 25°C over 3 hours, then the mixture is heated to 75°C and further stirred at this temperature for 12 hours. After all volatile compounds have been evaporated in vacuo, the residue is dissolved in anhydrous hot n-heptane, and insoluble material is separated by filtration. Evaporation of the solvent results in a white oil. The purity of the product was confirmed using 1 H, 13 C and 31 P NMR spectroscopy. If it is desired to increase the purity of the product, it can be recrystallized from n-hexane, cyclohexane, n-heptane or n-pentane.

Путь B, общая методика (см. схему 1). Все манипуляции проводятся в инертной атмосфере. Соответствующий вторичный амин (10 ммоль) растворяют в 20 мл безводного н-гептана, охлаждают до -10°C и обрабатывают 5% мол. избытком н-бутиллития в н-гексане. Затем раствор перемешивают в течение 3 ч, допуская подъем температуры до 25°C и образование белого осадка. Твердое вещество выделяют из раствора, промывают н-гексаном и переносят в колбу с 30 мл безводного диэтилового эфира. Полученную суспензию охлаждают до -10°C, и к реакционной смеси добавляют по каплям раствор бис(хлорфосфино)амина (фенилP(Cl)N(CH3)P(Cl)фенил, 1,55 г, 4,9 ммоль) в 30 мл безводного эфира при интенсивном перемешивании. После добавления реакционную смесь непрерывно перемешивают в течение 12 часов, допуская нагрев смеси до 25°C. В течение указанного процесса образуется белое твердое вещество. Нерастворимый материал выделяют путем фильтрации, промывают эфиром и выбрасывают. Раствор и промывные жидкости объединяют, и растворитель удаляют в вакууме, получая белое вязкое масло. Чистота продукта подтверждена с использованием ЯМР-спектроскопии 1H, 13C и 31P. Если желательно повысить чистоту продукта, можно осуществить его перекристаллизацию из н-гексана, циклогексана, н-гептана или н-пентана. Path B, general procedure (see diagram 1). All manipulations are carried out in an inert atmosphere. The appropriate secondary amine (10 mmol) is dissolved in 20 ml of anhydrous n-heptane, cooled to -10°C and treated with 5 mol%. excess n-butyllithium in n-hexane. The solution is then stirred for 3 hours, allowing the temperature to rise to 25°C and the formation of a white precipitate. The solid is separated from the solution, washed with n-hexane and transferred to a flask with 30 ml of anhydrous diethyl ether. The resulting suspension is cooled to -10°C, and a solution of bis(chlorophosphino)amine (phenylP(Cl)N(CH 3 )P(Cl)phenyl, 1.55 g, 4.9 mmol) in 30 ml of anhydrous ether with vigorous stirring. After addition, the reaction mixture was stirred continuously for 12 hours, allowing the mixture to warm to 25°C. During this process, a white solid is formed. Insoluble material is isolated by filtration, washed with ether and discarded. The solution and washings are combined and the solvent is removed in vacuo to leave a white viscous oil. The purity of the product was confirmed using 1 H, 13 C and 31 P NMR spectroscopy. If it is desired to increase the purity of the product, it can be recrystallized from n-hexane, cyclohexane, n-heptane or n-pentane.

Прекурсор фенилP(Cl)N(метил)P(Cl)фенил получают по методике Jefferson и др. (J. Chem. Soc. Dalton Trans. 1973, 1414-1419). The precursor phenylP(Cl)N(methyl)P(Cl)phenyl is prepared according to the method of Jefferson et al. (J. Chem. Soc. Dalton Trans. 1973, 1414-1419).

Пример 2. Получение каталитической композиции и олигомеризация этиленаExample 2. Preparation of a catalytic composition and oligomerization of ethylene

В реакторе, оборудованном погружной трубкой, термопарой, механической лопастной мешалкой, охлаждающим змеевиком, панелью контроля температуры, давления и скорости перемешивания (все подключены к системе сбора данных), создается инертная атмосфера путем нагревания до 130°C в вакууме и охлаждения до 30°C с продувкой потоком осушенного азота. Подачу этилена при постоянном давлении поддерживают с помощью блока регулировки дозирования газа, связанного с системой сбора данных. Потребление этилена измеряют по падению давления в баллоне подачи во времени с помощью компьютеризированной системы сбора данных.The reactor, equipped with a dip tube, thermocouple, mechanical paddle stirrer, cooling coil, temperature, pressure and stirring control panel (all connected to the data acquisition system), creates an inert atmosphere by heating to 130°C in vacuum and cooling to 30°C with purging with a stream of dried nitrogen. The supply of ethylene at constant pressure is maintained using a gas dosing control unit connected to the data acquisition system. Ethylene consumption is measured by the pressure drop in the supply cylinder over time using a computerized data acquisition system.

Измеряют подходящие количества исходных толуольных растворов лигандов (лиганд (2) по настоящему изобретению или сравнительный лиганд) и ацетилацетоната Cr(III) в качестве предшественника хрома, с отношением лиганд/Cr равным 1,20, и загружают в емкость Шленка в инертной атмосфере. Добавляют 30 мл безводного н-гептана в реактор из нержавеющей стали под давлением и нагревают до температуры реакции. После стабилизации температуры реактора, в реактор вводят этилен под давлением 30 бар (3 МПа) и выдерживают в течение 0,5 ч при непрерывном механическом перемешивании. После этого снижают давление до 0,2 бар (0,02 МПа), и соответствующее количество 0,3 M исходного раствора MMAO-3A в безводном н-гептане вводят в реактор через загрузочный люк, обеспечивая отношение Al/Cr равное 300. Перемешивание продолжается в течение 10 минут. После этого смесь растворов Cr и лиганда вводят в реактор через загрузочный люк.Suitable amounts of toluene stock solutions of ligands (ligand (2) of the present invention or a reference ligand) and Cr(III) acetylacetonate as a chromium precursor are measured, with a ligand/Cr ratio of 1.20, and charged into a Schlenk flask under an inert atmosphere. Add 30 ml of anhydrous n-heptane to a pressurized stainless steel reactor and heat to reaction temperature. After the reactor temperature has stabilized, ethylene is introduced into the reactor under a pressure of 30 bar (3 MPa) and maintained for 0.5 hours with continuous mechanical stirring. The pressure is then reduced to 0.2 bar (0.02 MPa) and an appropriate amount of 0.3 M stock solution of MMAO-3A in anhydrous n-heptane is introduced into the reactor through the loading hatch, providing an Al/Cr ratio of 300. Stirring continues. within 10 minutes. After this, a mixture of Cr and ligand solutions is introduced into the reactor through the loading hatch.

Сразу после введения катализатора в реактор повышают давление до 30 бар (3 МПа). Стандартными условиями процесса являются: давление этилена 30 бар (3 МПа), температура 45°C, скорость перемешивания 450 об/мин. Спустя 1 час каталитического цикла прекращают подачу этилена, и температуру реактора снижают до 5°C. Сбрасывают давление этилена в реакторе до 0,2 бар (0,02 МПа). Процесс прекращают путем гашения смесью 0,3 M HC1/изопропанол. Жидкие продукты анализируют с использованием газового хроматографа и известного количества толуола в качестве внутреннего стандарта. Любые нерастворимые побочные продукты (то есть, воски, полиэтилен) отфильтровывают, сушат и взвешивают. Последующий каталитический эксперимент проводят без очистки реактора с использованием таких же компонентов и количеств, которые описаны выше. В таблице 1 приведены результаты для лиганда, имеющего структуру 2 (первый и второй циклы), и для сравнительного лиганда.Immediately after introducing the catalyst into the reactor, the pressure is increased to 30 bar (3 MPa). Standard process conditions are: ethylene pressure 30 bar (3 MPa), temperature 45°C, stirring speed 450 rpm. After 1 hour of the catalytic cycle, the supply of ethylene is stopped and the reactor temperature is reduced to 5°C. Reduce the ethylene pressure in the reactor to 0.2 bar (0.02 MPa). The process is stopped by quenching with a mixture of 0.3 M HC1/isopropanol. Liquid products are analyzed using a gas chromatograph and a known amount of toluene as an internal standard. Any insoluble by-products (ie, waxes, polyethylene) are filtered, dried and weighed. The subsequent catalytic experiment is carried out without reactor cleaning using the same components and quantities as described above. Table 1 shows the results for the ligand having structure 2 (first and second rings) and for the comparative ligand.

Таблица 1Table 1

КатализаторCatalyst Активность,
кг/(гCr * ч)
Activity,
kg/(g Cr * h)
вес. % C6
(1-гексен, %)
weight. % C6
(1-hexene, %)
вес. % C8
(1-октен, %)
weight. % C8
(1-octene, %)
Вещество, нерастворимое в растворителе, вес. %Substance insoluble in solvent, wt. %
2 (первый цикл)2 (first cycle) 179,15179.15 21,55 (79,20)21.55 (79.20) 76,86 (99,41)76.86 (99.41) 0,320.32 2 (второй цикл)2 (second cycle) 251,84251.84 22,29 (75,37)22.29 (75.37) 75,88 (99,40)75.88 (99.40) 0,570.57 6 Сравнительный6 Comparative 95,4595.45 40,10 (76,78)40.10 (76.78) 58,11 (96,13)58.11 (96.13) 1,091.09

В таблице 1 обобщены результаты экспериментальных циклов олигомеризации этилена, проведенных в указанных стандартных условиях с использованием каталитических систем, полученных с катализатором, имеющим лиганд, показанный структурой (2), и со сравнительным катализатором, имеющим лиганд, показанный структурой (6). В таблице 1 приведены значения относительной селективности по гексену (C6), октену (C8) и веществу, нерастворимому в растворителе, в вес. % в жидкой фазе. Цифры в скобках означают селективности по соответствующим линейным альфа-олефинам в общей C6/C8 фракции. В общем, указанные значения чистоты ЛАО были преимущественно высокими. Сравнительный катализатор (6) отличается от катализатора (2) тем, что лиганды сравнительного катализатора имеют углеродные цепочки при атомах азота на два атома углерода меньше (то есть, этил), чем углеродные цепочки в лигандах катализатора 2 (то есть, бутил). Для катализатора S2 показаны два цикла. Обнаружено, что во втором последовательном цикле обычно наблюдаются лучшие характеристики, чем в первом цикле. Как видно, во втором последовательном цикле каталитическая активность была выше, чем в первом каталитическом цикле. Авторы, не связывая себя теорией, полагают, что такое типичное протекание процесса, вероятно, можно объяснить тем, что в течение первого цикла реактор сушится и чистится.Table 1 summarizes the results of experimental ethylene oligomerization runs carried out under the indicated standard conditions using catalyst systems prepared with a catalyst having a ligand shown by structure (2) and a comparative catalyst having a ligand shown by structure (6). Table 1 shows the relative selectivity for hexene (C6), octene (C8) and solvent insolubles, by weight. % in the liquid phase. The numbers in parentheses indicate selectivities for the corresponding linear alpha-olefins in the total C6/C8 fraction. In general, the LAO purities reported were predominantly high. Comparative catalyst (6) differs from catalyst (2) in that the ligands of comparative catalyst have carbon chains at two fewer carbon atoms of nitrogen (i.e., ethyl) than the carbon chains in the ligands of catalyst 2 (i.e., butyl). For catalyst S2, two cycles are shown. It is found that the second sequential cycle generally exhibits better performance than the first cycle. As can be seen, in the second sequential cycle the catalytic activity was higher than in the first catalytic cycle. The authors, without being bound by theory, believe that this typical process can probably be explained by the fact that during the first cycle the reactor is dried and cleaned.

Несмотря на то, что здесь подробно описаны варианты осуществления настоящего изобретения и их преимущества, следует понимать, что могут быть сделаны различные изменения, замены и модификации, не выходящие за рамки сути и объема вариантов осуществления, охватываемых формулой изобретения. Кроме того, объем настоящего изобретения не ограничивается частыми вариантами способа, оборудования, производства, композиции, средств, способов и стадий, описанных в настоящем описании. Как будет понятно специалисту в данной области техники из приведенного выше описания, могут применяться способы, оборудование, производство, композиции, средства, способы или стадии, которые известны в настоящий момент или будут разработаны в будущем и которые выполняют по существу такую же функцию или дают по существу такой же результат, как и в соответствующих описанных в настоящем тексте вариантах осуществления. Соответственно, формула изобретения включает в свой объем такие способы, оборудование, производство, композиции, средства, способы или стадии.Although embodiments of the present invention and their advantages have been described in detail herein, it should be understood that various changes, substitutions and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the embodiments covered by the claims. Moreover, the scope of the present invention is not limited to the specific variations of the method, equipment, production, composition, means, methods and steps described herein. As will be appreciated by one skilled in the art from the above description, methods, equipment, manufacture, compositions, means, methods or steps may be used that are now known or will be developed in the future and which perform substantially the same function or provide essentially the same result as the corresponding embodiments described herein. Accordingly, the claims include within their scope such methods, equipment, manufacture, compositions, means, methods or steps.

Claims (25)

1. Каталитическая композиция для олигомеризации этилена в 1-октен, которая содержит:1. Catalytic composition for the oligomerization of ethylene into 1-octene, which contains: соединение хрома (III); chromium(III) compound; активатор или сокатализатор иactivator or cocatalyst and лиганд, имеющий формулу:ligand having the formula: где каждый Ar1 и Ar2 независимо представляет собой фенильную группу или замещенную фенильную группу, n означает 0 или 1, и m = n +3.where each Ar1 and Ar2 independently represents a phenyl group or a substituted phenyl group, n is 0 or 1, and m = n +3. 2. Каталитическая композиция по п. 1, в которой оба Ar1 и Ar2 являются фенильными группами.2. Catalytic composition according to claim 1, in which both Ar1 and Ar2 are phenyl groups. 3. Каталитическая композиция по п. 1, в которой n означает 0, и лиганд имеет структуру:3. The catalytic composition according to claim 1, in which n is 0 and the ligand has the structure: . . 4. Каталитическая композиция по п. 1, в которой n означает 1, и лиганд имеет структуру:4. The catalytic composition according to claim 1, in which n is 1 and the ligand has the structure: . . 5. Каталитическая композиция по п. 1, в которой активатор или сокатализатор являются метилалюмоксановым соединением.5. Catalytic composition according to claim 1, in which the activator or cocatalyst is a methyl aluminoxane compound. 6. Каталитическая композиция по п. 1, в которой активатор или сокатализатор представляет собой метил-изо-бутилалюминий оксид.6. Catalytic composition according to claim 1, in which the activator or cocatalyst is methyl iso-butylaluminum oxide. 7. Каталитическая композиция по п. 6, в которой соединение хрома (III) представляет собой ацетилацетонат хрома (III), Cr(2,2,6,6,-тетраметил-3,5-гептадионат)3, 2-этилгексаноат хрома (III), трис-тетрагидрофуран трихлорид хрома, октаноат хрома (III), или нафтенат хрома (III). 7. The catalytic composition according to claim 6, in which the chromium (III) compound is chromium (III) acetylacetonate, Cr(2,2,6,6,-tetramethyl-3,5-heptadionate) 3 , 2-ethylhexanoate chromium ( III), tris-tetrahydrofuran chromium trichloride, chromium(III) octanoate, or chromium(III) naphthenate. 8. Способ получения 1-октена из этилена, включающий контактирование потока реагентов, содержащего источник олефина, с раствором, содержащим каталитическую композицию по любому из пп. 1-7, с получением композиции олигомеров, включающей 1-октен.8. A method for producing 1-octene from ethylene, comprising contacting a reagent stream containing a source of olefin with a solution containing a catalyst composition according to any one of claims. 1-7, to obtain an oligomer composition comprising 1-octene. 9. Способ по п. 8, где раствор содержит растворитель.9. The method according to claim 8, where the solution contains a solvent. 10. Способ по п. 9, где растворитель представляет собой насыщенный углеводород или ароматический углеводород.10. The method of claim 9, wherein the solvent is a saturated hydrocarbon or an aromatic hydrocarbon. 11. Способ по п. 10, где растворитель представляет собой н-гексан, метилциклогексан, толуол или их смесь.11. The method according to claim 10, where the solvent is n-hexane, methylcyclohexane, toluene or a mixture thereof. 12. Способ по любому из пп. 8-11, где поток продукта дополнительно содержит 1-гексен, селективность по 1-октену выше 60 вес. % и весовое отношение 1-гексена к 1-октену меньше 0,3.12. Method according to any one of paragraphs. 8-11, where the product stream additionally contains 1-hexene, the selectivity for 1-octene is higher than 60 wt. % and the weight ratio of 1-hexene to 1-octene is less than 0.3. 13. Способ по любому из пп. 8-12, в котором вещество, нерастворимое в растворителе, образуется в количестве менее 2 вес. %. 13. Method according to any one of paragraphs. 8-12, in which a substance insoluble in the solvent is formed in an amount of less than 2 wt. %. 14. Способ по п. 13, где каталитическая композиция содержит лиганд, имеющий структуру:14. The method according to claim 13, where the catalyst composition contains a ligand having the structure: . . 15. Способ по любому из пп. 8-14, в котором каталитическая композиция содержит соединение хрома (III), активатор, сокатализатор и лиганд, имеющий структуру:.15. Method according to any one of paragraphs. 8-14, in which the catalyst composition contains a chromium (III) compound, an activator, a cocatalyst and a ligand having the structure: . 16. Способ по любому из пп. 8-15, где контактирование происходит при температуре от 15 до 100°C, предпочтительно от 40 до 70°C.16. Method according to any one of paragraphs. 8-15, where contacting occurs at a temperature from 15 to 100°C, preferably from 40 to 70°C. 17. Способ по любому из пп. 8-16, где контактирование включает применение давления по меньшей мере 2 МПа или от 2 до 20 МПа, предпочтительно от 2 до 7 МПа. 17. Method according to any one of paragraphs. 8-16, where contacting involves applying a pressure of at least 2 MPa or from 2 to 20 MPa, preferably from 2 to 7 MPa.
RU2021116839A 2018-11-12 2019-11-11 Ligands for production of 1-octene in the chrome-catalyzed ethylene oligomerization process RU2804351C2 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US62/758,783 2018-11-12

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2021116839A RU2021116839A (en) 2022-12-15
RU2804351C2 true RU2804351C2 (en) 2023-09-28

Family

ID=

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2456078C2 (en) * 2007-07-11 2012-07-20 Линде Аг Catalyst composition and method for di-, tri- and/or tetramerisation of ethylene
WO2016012948A1 (en) * 2014-07-24 2016-01-28 Sabic Global Technologies B.V. Catalyst composition and process for oligomerization of ethylene to produce 1-hexene and/or 1-octene
RU2635551C9 (en) * 2012-11-28 2017-12-06 Сауди Бэйсик Индастрис Корпорэйшн Method of ethylene oligomerization
RU2647863C2 (en) * 2013-07-29 2018-03-21 Сауди Бейсик Индастриз Корпорейшн Catalyst composition and process for oligomerization of ethylene

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2456078C2 (en) * 2007-07-11 2012-07-20 Линде Аг Catalyst composition and method for di-, tri- and/or tetramerisation of ethylene
RU2635551C9 (en) * 2012-11-28 2017-12-06 Сауди Бэйсик Индастрис Корпорэйшн Method of ethylene oligomerization
RU2647863C2 (en) * 2013-07-29 2018-03-21 Сауди Бейсик Индастриз Корпорейшн Catalyst composition and process for oligomerization of ethylene
WO2016012948A1 (en) * 2014-07-24 2016-01-28 Sabic Global Technologies B.V. Catalyst composition and process for oligomerization of ethylene to produce 1-hexene and/or 1-octene

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ВИЛЬМЕ А.И. и др. Олигомеризация этилена на каталитических системах на основе комплексных соединений Cr(III) и Al, Нефтехимии, 2014, т. 54, N 2, с. 131-135. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6571190B2 (en) Olefin oligomerization method
JP4266827B2 (en) Trimerization and oligomerization of olefins using a chromium-based catalyst
Dixon et al. Advances in selective ethylene trimerisation–a critical overview
JP4308015B2 (en) Trimerization and oligomerization of olefins using a chromium-based catalyst
TWI415683B (en) Catalyst composition and process for di-, tri- and/or tetramerization of ethylene
CA2347395A1 (en) Process for dimerizing olefins
MX2011010660A (en) Catalyst composition and process for oligomerization of ethylene.
US20030166985A1 (en) Selective coupling of terminal olefins with ethylene to manufacture linear alpha-olefins
JP6490226B2 (en) Catalyst system for olefin oligomerization reaction and olefin oligomerization method using the same
US20170203288A1 (en) Catalyst composition and process for oligomerization of ethylene to produce 1-hexene and/or 1-octene
CN113260457B (en) Ligand for producing 1-hexene in chromium-assisted ethylene oligomerization process
US11925927B2 (en) Ligands for production of 1-octene in chromium assisted ethylene oligomerization process
RU2804351C2 (en) Ligands for production of 1-octene in the chrome-catalyzed ethylene oligomerization process
CN113710631B (en) Ligands for preparing 1-octene in chromium-aided ethylene oligomerization process
CN109701642B (en) Catalyst composition and application thereof
CN109701660B (en) Catalyst composition and application thereof
KR20160123213A (en) Method for continuously preparing olefin oligomer