NO168482B - Fremgangsmaate til fremstilling av et katalysatorsystem oganvendelse av katalysatorsystemet. - Google Patents

Fremgangsmaate til fremstilling av et katalysatorsystem oganvendelse av katalysatorsystemet. Download PDF

Info

Publication number
NO168482B
NO168482B NO872486A NO872486A NO168482B NO 168482 B NO168482 B NO 168482B NO 872486 A NO872486 A NO 872486A NO 872486 A NO872486 A NO 872486A NO 168482 B NO168482 B NO 168482B
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
catalyst
silica
stated
chromium
cocatalyst
Prior art date
Application number
NO872486A
Other languages
English (en)
Other versions
NO872486L (no
NO872486D0 (no
NO168482C (no
Inventor
Max Paul Mcdaniel
Douglas Dean Klendworth
Donald Dwight Norwood
Eric Tsu-Yin Hsieh
Elizabeth Ann Boggs
Original Assignee
Phillips Petroleum Co
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 Phillips Petroleum Co filed Critical Phillips Petroleum Co
Publication of NO872486D0 publication Critical patent/NO872486D0/no
Publication of NO872486L publication Critical patent/NO872486L/no
Publication of NO168482B publication Critical patent/NO168482B/no
Publication of NO168482C publication Critical patent/NO168482C/no

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F10/00Homopolymers and copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond
    • C08F10/02Ethene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F110/00Homopolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond
    • C08F110/02Ethene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2410/00Features related to the catalyst preparation, the catalyst use or to the deactivation of the catalyst
    • C08F2410/04Dual catalyst, i.e. use of two different catalysts, where none of the catalysts is a metallocene

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)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Description

Oppfinnelsen angår en fremgangsmåte til fremstilling av et katalysatorsystem for polymerisasjon av alkener. Nærmere bestemt angår oppfinnelsen en modifisert silikabåret kromoksid-katalysator til polymerisasjon av mono-l-alkener fra en etenmatestrøm.
Det er velkjent at mono-1-alkener, såsom eten, kan polymeriseres med katalysatorsystemer ved anvendelse av vanadium, krom eller andre metaller på en bærer såsom aluminiumoksid, silika, aluminiumfosfat, titanoksid, zirkoniumoksid, magnesiumoksid og andre ildfaste materialer. Opprinnelig ble slike katalysatorer brukt hovedsakelig til å danne homopolymerer av eten. Det viste seg imidlertid snart at mange anvendelser krevet polymerer som hadde større slagfasthet enn etenhomopolymerer. Følgelig, for å produsere polymer med kort kjedeforgrening, såsom de mer fleksible friradikalpolymeriserte etenpolymerer, ble komonomerer, såsom propen, buten, heksen eller andre høyere alkener kopolymerisert med etenet for å gi harpikser som var skredder-sydde for spesielle endelige anvendelser. Kopolymerene er imidlertid mer kostbare å produsere, da lågere av forskjellige monomerer må opprettholdes, og dessuten er komonomerene generelt mer kostbare enn eten. Lineære etenpolymerer med kort kjedeforgrening kan dannes fra et rent etenmatningsmateriale ved bruk av den gamle friradikal-høytrykksprosess, men betingelsene som er nødvendige for å utføre dette gjør produktet alt for kostbart til at det er industrielt konkurransedyktig.
Det er følgelig en hensikt med oppfinnelsen å skaffe en billig vei til lineære etenpolymerer med seighet som er meddelt ved kort kjedeforgrening.
Det er en annen hensikt med oppfinnelsen å skaffe en fremgangsmåte ved hvilken etenpolymerer som har de egenskaper man forbinder med kopolymerer kan fås fra et rent etenmatningsmateriale.
Det er nok en hensikt med oppfinnelsen å skaffe en forbedret kromoksid-polymerisasjonskatalysator, og det er ytterligere en hensikt med oppfinnelsen å skaffe en forbedret polymerisasjons-prosess.
Det er nå funnet at komonomerer kan dannes in situ for å gi seige alkenkopolymerer fra et rent etenmatningsmateriale ved anvendelse av en katalysator som omfatter krom på en hovedsakelig silikabærer, hvilken bærer først aktiveres i en oksygenholdig omgivelse, deretter reduseres med karbonmonoksid og deretter prekontaktes med en kokatalysator valgt fra trialkylborforbindelser og dialkylaluminiumalkoksidforbindelser før den bringes i berøring med etenmonomeren.
Nærmere bestemt blir katalysatorsystemet dannet ved en fremgangsmåte som omfatter: (a) å danne en kromkatalysatorkomponent på en silikabærer; (b) å underkaste blandingen ifølge (a) aktivering i en oksygenholdig omgivelse ved høy temperatur for å omdanne i det minste en porsjon av krom i en valenstilstand lavere enn heksavalent som eventuelt måtte foreligge til den heksavalente tilstand for oppnåelse av en aktivert
katalysatorblanding,
(c) å bringe den bårede katalysatorblanding i berøring med en kokatalysator valgt fra trialkylborforbindelser og
dialkylaluminiumalkoksidforbindelser,
og fremgangsmåten er karakterisert ved at den aktiverte katalysatorblanding ifølge (b) utsettes for karbonmonoksid som reduksjonsmiddel mellom trinn (b) og trinn (c).
Beskrivelse av de foretrukne utførelsesformer
Bæreren må være en hovedsakelig silikabærer. Ved hovedsakelig silika skal forstås enten en stort sett ren silikabærer eller en bærer omfattende minst 90 prosent silika, idet resten er primært andre oksider såsom aluminiumoksid, zirkoniumoksid eller titanoksid. Fortrinnsvis inneholder bæreren 95-98 vektprosent silika og 2-5 vektprosent titanoksid (Ti02).
Silika/titanoksid-bærere er velkjent i faget og kan fremstilles som beskrevet i US-PS 3.887.494.
Katalysatorkomponenten må være en kromforbindelse. Kromkomponenten kan kombineres med silikakomponenten på en hvilken som helst måte som er kjent i faget, f.eks. ved dannelse av en samutfel-ling med silikaet eller dannelse av en samutfelt tergel av silikaet, titankomponenten og kromkomponenten. Alternativt kan en vandig oppløsning av en vannoppløselig kromkomponent settes til hydrogelen av silikakomponenten. Egnede kromforbindelser innbefatter kromnitrat, kromacetat og kromtrioksid. Alternativt kan en oppløsning av en hydrokarbonoppløselig kromkomponent, såsom tertiærbutylkromat, en diarenkromforbindelse, biscyklo-pentadienylkrom(II) eller kromacetylacetonat anvendes for å impregnere silika-xerogelen som fås som et resultat av fjerning av vann fra hydrogelen.
Kromkomponenten anvendes i en mengde som er tilstrekkelig til å gi 0,05-5, fortrinnsvis 0,5-2 vektprosent krom regnet på den samlede vekt av krommet og bæreren etter aktivering.
Den resulterende kromkomponent på bæreren av hovedsakelig silika blir deretter underkastet aktivering i en oksygenholdig omgivelse, slik det er vanlig å gjøre det i faget. Av økonomiske grunner er den foretrukne oksygenholdige omgivelse luft, fortrinnsvis tørr luft. Aktivering utføres ved høy temperatur i en halv til ca. 50 timer, fortrinnsvis 2-10 timer, ved en temperatur i området 400-900°C. Under disse betingelser blir i det minste en vesentlig del av eventuelt krom i en lavere valenstilstand omdannet til den heksavalente form ved denne kalsineringsfremgangsmåte.
Den resulterende kalsinerte bårede katalysatorkomponent avkjøles og underkastes deretter i det minste partiell reduksjon av det heksavalente krom til en lavere valenstilstand før kombinasjon med kokatalysatoren. Reduksjonsmiddelet må være karbonmonoksid. Karbonmonoksidet kan anvendes ved temperaturer mellom 300 og 500°C, skjønt det oftere anvendes ved temperaturer i området 350-450°C. Partialtrykket av den reduserende gass i reduksjons-operasjonen kan varieres fra under atmosfæretrykk til forholds-vis høye trykk, men den enkleste reduksjonsoperasjon er å benytte stort sett rent karbonmonoksid ved tilnærmet atmosfærisk trykk.
Reduksjonstiden kan variere fra noen få minutter til flere timer eller mer. Graden av reduksjon kan følges ved visuell inspeksjon av katalysatorfargen. Fargen på den opprinnelige aktiverte katalysator er i alminnelighet oransje, hvilket angir nærværet av heksavalent krom. Fargen på den reduserte katalysator som anvendes i oppfinnelsen er blå, hvilket angir at alt, eller stort sett alt av det opprinnelige heksavalente krom er blitt redusert til lavere oksidasjonstilstander, generelt den diva-lente tilstand.
Forløpet for reduksjonen av den luftaktiverte oransje katalysator med karbonmonoksid kan bestemmes nøyaktig ved pulstitrering. En kjent mengde karbonmonoksid tilsettes pr. puls, og mengden av avgitt karbondioksid måles. Når reduksjonen er fullstendig, vil bare karbonmonoksid foreligge og katalysatoren har en blå farge. Den reduserte blå katalysator kan titreres med pulser av oksygen for å omdanne katalysatoren til den opprinnelige oransje farge. Når oksidasjonen er fullstendig vil oksygen vise seg i avgassen.
Etter reduksjon blir den reduserte, bårede katalysatorkomponent avkjølt til ca. værelsestemperatur, f.eks. 25°C, i en inert atmosfære såsom argon eller nitrogen for å spyle ut karbonmonoksidet. Etter denne spylebehandling holdes katalysatoren unna berøring med karbonmonoksid eller oksygen.
Kokatalysatoren er enten en trialkylborkomponent eller en dialkylaluminiumoksidkomponent hvor alkylgruppen har 1-10 karbonatomer, fortrinnsvis 2-4 karbonatomer. Den avgjort mest foretrukne komponent er den enkle forbindelse trietylboran.
Kokatalysatoren anvendes i en mengde på 0,5-10 vektprosent regnet på vekten av den reduserte bårede kromkomponent som behandles, idet 1-8 vektprosent er foretrukket. Den blå farge på den reduserte bårede katalysatorkomponent kan forandre seg til grønnblå etter behandlingen, med det antas at krommet forblir i divalent tilstand. Angitt i deler pr. million kokatalysator regnet på fortynningsmiddel kun, blir kokatalysatoren anvendt i en mengde på 0,5-20, fortrinnsvis 2-8 ppm regnet på fortynningsmiddel i reaktoren.
Rekkefølgen for tilsetning av komponentene er kritisk for operasjonen ifølge oppfinnelsen. Det er absolutt nødvendig at kokatalysatoren og den reduserte bårede katalysator prekontakteres før de bringes i kontakt med monomeren. I en satsvis operasjon kan dette utføres enten ved forbehandling av den bårede katalysatorkomponent med kokatalysatoren og deretter tilsetning av den resulterende blanding til reaktoren, eller den bårede katalysator og kokatalysatoren kan tilsettes som separate strømmer til reaktoren og deretter kan monomeren tilsettes. Det foretrekkes imidlertid å benytte en prekontakteringsbeholder. På denne måte kan den bårede katalysator og kokatalysatoren innføres enten kontinuerlig eller satsvis generelt ved anvendelse av en oppløsning av kokatalysatoren i et oppløsningsmiddel eller fortynningsmiddel, fortrinnsvis anvendes det samme materiale både som oppløsningsmiddel eller fortynningsmiddel i den etterfølgende polymerisasjonsreaksjon. I denne prekontakteringsbeholder blir agitasjon skaffet ved hjelp av et røreorgan, f.eks., for oppnåelse av fri prekontaktering av den bårede katalysatorkomponent og kokatalysatoren.
Deretter blir den resulterende bårede katalysator/kokatalysator-blanding ført inn i reaktoren. Fortrinnsvis blir prekontakterin-gen utført like før innføringen i reaktoren, skjønt den resulterende bårede katalysator/kokatalysator-blanding kan lagres under inerte betingelser om ønskelig, før anvendelse i en polymerisasjonsreaksjon.
Oppfinnelsen er i første rekke beregnet på in situ dannelse av komonomer i en polymerisasjonsreaksjon som anvender et stort sett rent etenmatningsmateriale. Ved rent etenmatningsmateriale skal forstås eten av polymerisasjonskvalitet fri for enhver betydelig mengde av andre monomerer. Den uttrykkelige innføring av en komonomer for dannelsen av en kopolymer av etenet, den innførte komonomer og de komonomerer som dannes in situ, kunne anvendes om ønskelig, men dette ville svekke en viktig side ved oppfinnelsen, nemlig den besparelse som oppnås ved at man kan produsere kopolymerer uten bruk av en separat komonomermate-strøm.
Skjønt søkerne ikke ønsker å være bundet ved noen teori, antas det at den komonomer som dannes in situ er hovedsakelig heksen, det vil si den kortkjedete forgrening i den resulterende polymer er butylgrener. Dette er spesielt tilfellet når man opererer under betingelser for å gi høyere tetthet, skjønt noe okten kan også foreligge. Ved operasjon under betingelser for å gi lavere tetthet, produseres også noe buten.
Mengden av komonomer som dannes in situ kan varieres for å regulere tettheten på det ønskede nivå ved økning av mengden av kokatalysator, hvilket vil øke mengden av komonomer som dannes in situ. Ved denne metode kan tetthet fra 0,920 til 0,960 fremstilles, skjønt generelt fremstilles polymerer i tetthets-området 0,930-0,955 i henhold til oppfinnelsen. Dessuten kan en liten mengde komonomer utrykkelig tilsettes, slik det er angitt ovenfor, for å finjustere tettheten, om ønskelig.
Polymerisasjon kan utføres på en hvilken som helst måte som er kjent i faget, såsom under gassfase-, oppløsnings- eller oppslemmingspolymerisasjonsbetingelser. En omrørt reaktor kan anvendes til en satsvis prosess, eller reaksjonen kan utføres kontinuerlig i en kretsreaktor eller i en kontinuerlig omrørt reaktor.
En foretrukket polymerisasjonsteknikk er den som er betegnet som en partikkelform- eller oppslemmingsprosess, hvor temperaturen holdes under den temperatur hvor polymeren går i oppløsning. Slike polymerisasjonsteknikker er velkjent i faget og er beskrevet f.eks. i US-PS 3.248.179.
Den foretrukne temperatur i partikkelformprosessen ligger i området 93-110°C, To foretrukne polymerisasjonsmetoder for oppslemmingsprosessen er de som anvender en kretsreaktor av den type som er beskrevet i US-PS 3.248.179 og de som anvender en rekke omrørte reaktorer, enten i serie, i parallell eller kombinasjoner derav, hvor reaksjonsbetingelsene er forskjellige i de forskjellige reaktorer. F.eks. i en serie av reaktorer kan en kromkatalysator som ikke er blitt underkastet reduksjonstrin-net benyttes enten før eller etter den reaktor som benytter katalysatorsystemet ifølge oppfinnelsen. I et annet spesielt tilfelle kan en vanlig katalysator i form av kromoksid på en bærer, hovedsakelig av silika, anvendes i en reaktor i parallell med en reaktor som anvender katalysatorsystemet ifølge oppfinnelsen, og de resulterende polymerisasjonsutløpsstrømmer kan kombineres før utvinning av polymeren.
Molekylvekten av polymeren kan reguleres ved forskjellige metoder kjent i faget, såsom justering av temperaturen (høyere temperatur gir lavere molekylvekt), innføring av hydrogen for å redusere molekylvekten, eller variasjon av katalysatorforbindel-sene.
Eksempler
Alle de bærere som anvendes i de følgende eksempler er i handelen tilgjengelige silika/titanoksid-kogelbærere innehol-dende nominelt 2,5 vektprosent titan som inneholder en kromkomponent i en mengde som er tilstrekkelig til å gi nominelt 1 vektprosent krom, idet disse prosentandeler er regnet på vekten av den kalsinerte blanding av silika/titanoksid-kromforbindelse-kompositt. Kogelbæreren har et nominelt porevolum på 2,35 ml pr. g og et nominelt overflateareal på 450 m^/g basert på nitrogen-sorpsj onsmålinger.
De bårede katalysatorer ble kalsinert ved fluidisering av en 55 ml's porsjon av den bårede katalysator med tørr luft i et kvartsrør, varmet opp til den angitte temperatur i tre timer og deretter avkjølt til ca. 25°C og spyling med argon eller nitrogen.
Oppfinnelseskatalysatorene ble fremstilt ved, i rekkefølge, oppvarming av den bårede kromkomponent i luft under fluidise-ringsbetingelser ved de angitte temperaturer på samme måte som angitt ovenfor, utspyling av luften med nitrogen eller argon etter hvert som temperaturen ble redusert til den angitte reduksjonstemperatur og opprettholdelse av oppvarmingen i en CO-omgivelse i det angitte tidsrom, generelt en halv eller én time. De resulterende blåfargede bårede katalysatorer ble deretter avkjølt til ca. 25°C i den inerte gasstrøm og lagret i tørre beholdere under en inert gassatmosfære til de var klare for testing. De således aktiverte bårede katalysatorer ble deretter impregnert med den angitte mengde av en hydrokarbonoppløsning av kokatalysatoren i fravær av luft og oppløsningsmiddelet fjernet ved forsiktig fordampning for å gi bårede katalysatorblandinger med grønnblå farge.
I sammenligningsforsøkene som viser nødvendigheten av prekontaktering, ble den bårede katalysator matet til reaktoren i fravær av luft og kokatalysatoren tilsatt separat etter berøring med etenet og den bårede katalysator.
Eksempel I
Hensikten med eksempel I er å vise at bare krom er aktivt under de betingelser som anvendes. Av denne grunn ble trietylaluminium brukt som et kokatalysator, da det antas at dette er den beste kokatalysator for oppnåelse av en viss grad av polymerisasjon i alle forsøkene.
En rekke forskjellige overgangsmetaller ble båret på Davisons 952 silika. Etter impregnering ble alle katalysatorene vakuum-tørket og luftaktivert ved 800°C, avkjølt til 400°C i nitrogen og til slutt redusert med karbonmonoksid ved 340 eller 400°C. Detaljer av fremstillingen av de bårede katalysatorer til og med kalsineringstrinnet er som følger: 2 vektprosent Mo på 952 silika: 0,94 g ammoniummolybdat ble oppløst i 40 ml avionisert vann og impregnert på 25 g silika. Katalysatoren ble luftaktivert ved 800°C (overflateareal = 177 m<2>/g). 4 vektprosent W på 952 silika: 1,55 g ammoniumwolframat ble oppløst i 40 ml avionisert vann og impregnert på 25 g silika. Katalysatoren ble luftaktivert ved 800°C (overflateareal = 177 m<2>/g). 1 vektprosent V på 952 silika: 0,58 g ammoniumvanadat ble oppløst i 40 ml av ca. 2M H2SO.41 og impregnert på 25 g silika. Katalysatoren ble luftaktivert ved 800°C (overflatearel = 204 m<2>/g). 6 vektprosent U på 952 silika: 1,35 g uranylnitrat ble oppløst 1 25 ml avionisert vann og impregnert på 10 g silika. Katalysatoren ble luftaktivert ved 800°C (overflatearel = 230 m<2>/g). 2 vektprosent Nb på 952 silika: Ved anvendelse av et nitrogen-fylt hanskekammer ble 0,5 g NbCls oppløst i 25 ml absolutt etanol og impregnert på 10 g silika. Katalysatoren ble luftaktivert ved 800°C (overflateareal = 248 m<2>/g). 4 vektprosent Ta på 952 silika: Ved anvendelse av et nitrogen-fylt hanskekammer ble 0,85 g TaCl^ oppløst i 25 ml absolutt etanol og impregnert på 10 g silika. Katalysatoren ble luftaktivert ved 800°C (overflateareal = 243 m<2>/g).
Tabell 1 viser at katalysatoren må være krom på silika; andre overgangsmetaller fungerer ikke, skjønt de er vidt beskrevet i faget. CO-reduksjonstiden var en halv time. Betingelsene anvendt i tabell 1 representerer de beste som er kjent.
Alle forsøk ble utført ved 95°C, idet 1 ml 0,5 prosent TEA ble tilsatt før berøring med monomeren. Etter 15-20 minutters inaktivitet ble nok en ml 15 prosent TEA satt til i forsøk 2-7, i tilfelle høyere konsentrasjoner av TEA skulle vise seg å være nødvendige. Dette ga imidlertid ingen aktivitet. Cr/silika-katalysatoren ifølge forsøk 1 ga polymer med en HLMI på 5,4 og en tetthet på 0,9426.
Eksempel II
Hensikten med dette eksempel er å sammenligne virkningen av forskjellige bærere for krom-overgangsmetallkomponenten som det tidligere eksempel viste var den eneste som kunne gi aktivitet i en fremgangsmåte til fremstilling av en katalysator omfattende kalsinering fulgt av karbonmonoksidreduksjon.
Dette eksempel viser virkningen av å variere bæreren innenfor rammen av kromkatalysator-eksempel 1 som ble vist å være kritisk ved anvendelse av kalsinering fulgt av CO-reduksjon. De bårede katalysatorer ble fremstilt som følger: 1 vektprosent Cr på aluminiumoksid: 1/17 g kromnitrat ble oppløst i avionisert vann og impregnert på 15 g kalsinert Ketjen G aluminiumoksid. Katalysatoren ble luftaktivert ved 800°C (overflateareal = 258 m<2>/g). 1 vektprosent Cr på magnesiumoksid: 1,17 g kromnitrat ble oppløst i avionisert vann og impregnert på 15 g kalsinert magnesiumoksid. Katalysatoren ble luftaktivert ved 500°C (overflateareal = 45,3 m<2>/g). 1 vektprosent Cr på titanoksid: Noe tetra-n-butoksid-titan ble hydrolysert med vann til TiC>2, vasket og deretter vaakumtørket. Etter tørking ble 1,17 g kromnitrat oppløst i 25 ml avionisert vann og impregnert på 15 g av titanoksidet. Katalysatoren ble luftaktivert ved 500°C (overflateareal = 21,6 m<2>/g). 1 vektprosent Cr på zirkoniumoksid: Noe tetra-n-butoksid-zirkonium ble hydrolysert med vann til ZrC>2, vasket og deretter vakuumtørket. Etter tørking ble 1,17 g kromnitrat oppløst i 25 ml avionisert vann og impregnert på 15 g av zirkoniumoksidet. Katalysatoren ble luftaktivert ved 500°C (overflateareal = 103,0 m2/g).
Tabell 2 viser at skjønt mange bærere er vidt beskrevet i faget, gir bare Cr/silika denne virkning av god aktivitet og redusert tetthet.
Forsøk 8 og 9 anvendte en Cr/silika-Tergel med 2 vektprosent Ti.
Alle forsøk ble utført ved 95°C med 1 ml 0,5 vektprosent TEB prekontaktert med 0,05-0,1 g båret katalysator, bortsett fra at AlPC>4-forsøkene ble utført ved 100°C.
Disse forsøk viser også at med krom/silika-blandingen er karbonmonoksidbehandlingen helt nødvendig for å bevirke en reduksjon av tettheten.
Tabell 2 viser at bare silika i kombinasjon med CO-behandlingen gir høyere produktivitet og lavere tetthet, hvilket antyder in situ-produksjon av komonomer.
Eksempel III
Dette eksempel viser virkningen av forskjellige kokatalysatorer som anvendes sammen med krom-på-silika-bæreren som kalsineres og deretter reduseres i CO. Kokatalysatoren prekontakteres med bæreren før den bringes i kontakt med monomeren.
Alle forsøk ble utført med tergel-katalysator 2 prosent Ti, luft 800°C, CO 340°C, tilsetning av katalysator og kokatalysator til reaktoren først med isobutan, dvs. før etenmonomeren.
TEB peker seg klart ut som den beste kokatalysator. DEALE (dietylaluminiumetoksid) er det nest beste valg. En sammenligning av forsøk 20 og 21 med 22 viser dessuten at reduksjons-behandlingen er absolutt nødvendig.
Eksempel IV
Dette eksempel viser en annen sammenligning mellom de forskjellige metallalkyler, men ved halvparten av konsentrasjonen ifølge tabell 3. Resultatene er vist i tabell 4.
Alle forsøk ble utført med Cr/silika-titanoksid, luft 800°C, CO 340°C, polymerisasjon ved 95°C med kokatalysator tilsatt med den opprinnelig isobutantilførsel av båret katalysator, slik at den bårede katalysator kom i berøring med kokatalysatoren før . monomertilsetning. Igjen er TEB klart overlegen, og DEALE er annetvalg. DEAC og DEZ hadde ingen innvirkning i det hele tatt på tettheten. Tabell 5 viser virkningen av metallalkylkonsentra-sjonen.
Således kan det ses at jo mer metallalkyl som settes til reaktoren, desto lavere er tettheten.
Eksempel V
Dette eksempel viser resultatene av forskjellige reduksjons-behandlinger. I hvert eksempel ble Cr/silika/titan-katalysator (2% Ti) kalsinert i luft ved 800°C i tre timer, deretter redusert i 30 minutter ved den temperatur som er vist for den behandling som er angitt. Polymerisasjonsforsøkene ble deretter utført ved 95°C ved bruk av TEB som kokatalysator. TEB ble
tilsatt med den opprinnelige isobutantilførsel av båret katalysator, slik at katalysatoren kom i berøring med TEB før etenet.
Resultatene er vist i tabell 6.
De følgende forsøk ble utført ved 102°C istedenfor ved 95°C:
De følgende forsøk ble utført ved 95°C med 0,5 ml istedenfor 1 ml kokatalysatoroppløsning:
Eksempel VI
Eksempel VI viser noen forsøk utført med dietylaluminiumetoksid (DEALE) som kokatalysatoren. Denne gang ble en oppløsning på 1 g DEALE i 100 ml isobutan anvendt. Igjen ble kokatalysatoren matet til reaktoren med den opprinnelige tilførsel av isobutan og båret katalysator, slik at katalysatoren kontaktet DEALE før den kontaktet etenet. Igjen var katalysatoren silika/titanoksid (2% Ti).
De følgende katalysatorer ble fremstilt ved impregnering av DEALE på katalysatoren:
Forsøk 60 ga de følgende SEC-data (størrelseeksklusjonskromato-grafi, Size Exclusion Chromatography): Mw = 144.000, Mn = 17.200, HI = 8,3.
Forsøk 61 viser en noe bredere MWD. Mw = 137.000, Mn = 11.900, HI = 11,4.
<1>) ESCR = Motstand mot miljøforårsaket sprekkdannelse
Det fremgår klart at reduksjon av tettheten kan oppnås ved DEALE i kombinasjon med CO-reduksjon. Produktiviteten er noe lavere for hvert oppfinnelsesforsøk, da kopolymerene ble fremstilt ved ganske høye temperaturer.
Eksempel VII
Det følgende eksperiment viser at den reduserte katalysator må komme i berøring med metallalkylet før den kommer i berøring med etenet. En prøve av Cr/silika/titanoksid-katalysator ble kalsinert ved 800°C i luft som tidligere, deretter redusert med CO ved 340°C i 30 minutter. CO ble spylt ut med nitrogen etter hvert som prøven ble avkjølt. Deretter ble prøven matet til reaktoren på vanlig måte, bortsett fra at ingen kokatalysator ble tilsatt. Isteden ble isobutan og eten tilsatt, og blandingen ble omrørt i ca. 10 minutter. Til å begynne med ble der ikke observert noen aktivitet, men etter 10 minutter begynte noen polymerisasjon å vise seg. Deretter ble 1 ml 0,5 prosent TEB satt til reaktoren, og en kraftig polymerisasjon begynte. Etter ytterligere 30 minutter ble forsøket stanset og polymeren tatt ut. Samlet produktivitet var 1575 g/g. Polymeren hadde en 4,2 HLMI og en tetthet på 0,9470. Til sammenligning var tettheten 0,9276 når TEB ble tilsatt med det samme og deretter etenet. Således synes den tetthetsreduserende virkning å undertrykkes når etenet tilsettes før den bårede katalysator bringes i berøring med kokatalysatoren.

Claims (8)

1. Fremgangsmåte til fremstilling av et katalysatorsystem omfattende
(a) å danne en kromkatalysatorkomponent på en silikabærer; (b) å underkaste blandingen ifølge (a) aktivering i en oksygenholdig omgivelse ved høy temperatur for å omdanne i det minste en porsjon av krom i en valenstilstand lavere enn heksavalent som eventuelt måtte foreligge til den heksavalente tilstand for oppnåelse av en aktivert katalysatorblanding, (c) å bringe den bårede katalysatorblanding i berøring med en kokatalysator valgt fra trialkylborforbindelser og dialkylaluminiumalkoksidforbindelser, karakterisert ved at den aktiverte katalysatorblanding ifølge (b) utsettes for karbonmonoksid som reduksjonsmiddel mellom trinn (b) og trinn (c) .
2. Fremgangsmåte som angitt i krav 1 , karakterisert ved at den nevnte silikabærer velges fra rent silika, en bærer omfattende minst 90 vektprosent silika og resten hovedsakelig metalloksider, og en kogel med 95-98 vektprosent silika og resten samutfelt titanoksid.
3. Fremgangsmåte som angitt i krav 1 eller 2, karakterisert ved at aktiveringen utføres i luft ved en temperatur i området 400-900°C.
4. Fremgangsmåte som angitt i et av de foregående krav, karakterisert ved at den nevnte karbonmonoksidreduksjon utføres ved en temperatur i området 300-500°C.
5. Fremgangsmåte som angitt i et av de foregående krav, karakterisert ved at den reduserte bårede katalysatorkomponent ifølge (c) bringes i berøring i et blande-kar med en hydrokarbonoppløsning av den nevnte kokatalysator.
6. Fremgangsmåte som angitt i et av de foregående krav, karakterisert ved at kokatalysatoren er trietylboran.
7. Anvendelse av et katalysatorsystem fremstilt som angitt i et av kravene 1-6 for fremstilling av polymerer fra en etenmatestrøm.
8. Anvendelse som angitt i krav 7, hvor matestrømmen består av eten av polymerisasjonskvalitet, særlig hvor polymerisa-sj onen utføres under oppslemmingsbetingelser.
NO872486A 1986-06-16 1987-06-15 Fremgangsmaate til fremstilling av et katalysatorsystem oganvendelse av katalysatorsystemet. NO168482C (no)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/874,977 US4735931A (en) 1986-06-16 1986-06-16 In situ comonomer generation in olefin polymerization

Publications (4)

Publication Number Publication Date
NO872486D0 NO872486D0 (no) 1987-06-15
NO872486L NO872486L (no) 1987-12-17
NO168482B true NO168482B (no) 1991-11-18
NO168482C NO168482C (no) 1992-02-26

Family

ID=25365002

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO872486A NO168482C (no) 1986-06-16 1987-06-15 Fremgangsmaate til fremstilling av et katalysatorsystem oganvendelse av katalysatorsystemet.

Country Status (9)

Country Link
US (1) US4735931A (no)
EP (1) EP0279890B1 (no)
JP (1) JPH07103178B2 (no)
CA (1) CA1292734C (no)
DE (1) DE3777629D1 (no)
ES (1) ES2030018T3 (no)
HU (1) HU207738B (no)
NO (1) NO168482C (no)
SG (1) SG78192G (no)

Families Citing this family (54)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4877763A (en) * 1984-05-25 1989-10-31 Williams, Phillips & Umphlett Supported chromium oxide/boron catalyst
CA1309801C (en) * 1987-09-18 1992-11-03 Elizabeth A. Boggs Process for olefin polymerization
US4966951A (en) * 1988-09-26 1990-10-30 Phillips Petroleum Company High strength linear, low density polyethylene polymerization process
US5115068A (en) * 1988-09-26 1992-05-19 Phillips Petroleum Company High strength linear, low density ethylene copolymer
US4988657A (en) * 1989-10-06 1991-01-29 Phillips Petroleum Company Process for olefin polymerization
DE69217878T2 (de) * 1991-12-18 1997-06-12 Phillips Petroleum Co Verfahren zur Herstellung von Polymerisationskatalysator
US5284926A (en) * 1992-09-25 1994-02-08 Phillips Petroleum Company Catalyst system and process
US5486584A (en) * 1992-10-08 1996-01-23 Phillips Petroleum Company Chromium catalyst compositions
US5624877A (en) * 1994-02-25 1997-04-29 Phillips Petroleum Company Process for producing polyolefins
BE1009308A3 (fr) * 1995-04-28 1997-02-04 Solvay Polymere d'ethylene et procedes pour son obtention.
US5866661A (en) * 1996-12-13 1999-02-02 Phillips Petroleum Company Ethylene polymerization processes and products thereof
AU2893599A (en) * 1998-03-04 1999-09-20 Phillips Petroleum Company A process for polymerizing an olefin
US6150576A (en) 1998-03-20 2000-11-21 Mobil Oil Corporation Synthesis of branched polyethylene fluids for use in lubricant compositions
US6828268B1 (en) * 1999-11-05 2004-12-07 Phillips Petroleum Company Polymerization catalyst systems and processes using alkyl lithium compounds as a cocatalyst
EP1245593A1 (en) * 2001-03-27 2002-10-02 Dsm N.V. Process for the preparation of polyethylene
CA2487922A1 (en) 2002-06-06 2003-12-18 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Catalyst system and olefin polymerisation process
US7381778B2 (en) 2002-06-06 2008-06-03 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Method of preparing a treated support
US7223823B2 (en) 2002-06-06 2007-05-29 Exxon Mobil Chemical Patents Inc. Catalyst system and process
CN1310957C (zh) * 2002-06-17 2007-04-18 尤尼威蒂恩技术有限责任公司 聚合方法
US6846884B2 (en) * 2002-09-27 2005-01-25 Union Carbide Chemicals & Plastics Technology Corporation Control of resin properties
US7384885B2 (en) 2003-03-31 2008-06-10 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Catalyst activation and resins therefrom
US7384886B2 (en) * 2004-02-20 2008-06-10 Chevron Phillips Chemical Company Lp Methods of preparation of an olefin oligomerization catalyst
US9550841B2 (en) 2004-02-20 2017-01-24 Chevron Phillips Chemical Company Lp Methods of preparation of an olefin oligomerization catalyst
AU2005240979B2 (en) * 2004-04-22 2011-04-07 Chevron Phillips Chemical Company Lp Chromium based polymerization catalyst, the method to prepare it and polymers prepared therewith
WO2006049700A1 (en) 2004-10-27 2006-05-11 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Method of preparing a treated support
US20060155082A1 (en) * 2005-01-10 2006-07-13 Mcdaniel Max P Process for producing polymers
EP2067079B1 (en) 2006-09-21 2020-03-18 Union Carbide Chemicals & Plastics Technology LLC Method of controlling properties in multimodal systems
US7375169B1 (en) 2007-01-25 2008-05-20 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Method for catalyst preparation and improved polyethylene blow molding resin
US7910669B2 (en) * 2009-03-17 2011-03-22 Chevron Phillips Chemical Company Lp Methods of preparing a polymerization catalyst
EP2447287B1 (en) 2009-06-26 2017-07-26 Japan Polyethylene Corporation Polyethylene resin, catalyst used for production of the same, method for producing the same, hollow plastic molded article containing polyethylene resin, and use of the hollow plastic molded article
US8399580B2 (en) 2010-08-11 2013-03-19 Chevron Philips Chemical Company Lp Additives to chromium catalyst mix tank
US8440772B2 (en) 2011-04-28 2013-05-14 Chevron Phillips Chemical Company Lp Methods for terminating olefin polymerizations
US9174377B2 (en) 2011-05-12 2015-11-03 Chevron Phillips Chemical Company Lp Multilayer blown films for shrink applications
US8487053B2 (en) 2011-11-30 2013-07-16 Chevron Phillips Chemical Company Lp Methods for removing polymer skins from reactor walls
US8501882B2 (en) 2011-12-19 2013-08-06 Chevron Phillips Chemical Company Lp Use of hydrogen and an organozinc compound for polymerization and polymer property control
EP2607385B1 (en) 2011-12-19 2014-03-19 Borealis AG Loop reactor providing an advanced production split control
US8703883B2 (en) 2012-02-20 2014-04-22 Chevron Phillips Chemical Company Lp Systems and methods for real-time catalyst particle size control in a polymerization reactor
US10273315B2 (en) 2012-06-20 2019-04-30 Chevron Phillips Chemical Company Lp Methods for terminating olefin polymerizations
US8916494B2 (en) 2012-08-27 2014-12-23 Chevron Phillips Chemical Company Lp Vapor phase preparation of fluorided solid oxides
US8940842B2 (en) 2012-09-24 2015-01-27 Chevron Phillips Chemical Company Lp Methods for controlling dual catalyst olefin polymerizations
US10577440B2 (en) 2013-03-13 2020-03-03 Chevron Phillips Chemical Company Lp Radically coupled resins and methods of making and using same
US10654948B2 (en) 2013-03-13 2020-05-19 Chevron Phillips Chemical Company Lp Radically coupled resins and methods of making and using same
US10196466B2 (en) 2014-09-02 2019-02-05 Univation Technologies, Llc Polyolefin production with chromium-based catalysts
US9708426B2 (en) 2015-06-01 2017-07-18 Chevron Phillips Chemical Company Lp Liquid-solid sampling system for a loop slurry reactor
WO2017078974A1 (en) 2015-11-05 2017-05-11 Chevron Phillips Chemical Company Lp Radically coupled resins and methods of making and using same
US10005861B2 (en) 2016-06-09 2018-06-26 Chevron Phillips Chemical Company Lp Methods for increasing polymer production rates with halogenated hydrocarbon compounds
US20200055966A1 (en) * 2016-11-18 2020-02-20 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Polymerization Processes Utilizing Chromium-Containing Catalysts
US10550252B2 (en) 2017-04-20 2020-02-04 Chevron Phillips Chemical Company Lp Bimodal PE resins with improved melt strength
CN109160963B (zh) * 2018-08-28 2021-05-04 吉化集团吉林市天龙催化剂有限公司 一种乙烯聚合用镁改性铬系催化剂及其制备方法
US10774161B2 (en) 2019-01-31 2020-09-15 Chevron Phillips Chemical Company Lp Systems and methods for polyethylene recovery with low volatile content
US11674023B2 (en) 2020-10-15 2023-06-13 Chevron Phillips Chemical Company Lp Polymer composition and methods of making and using same
US20230183390A1 (en) 2021-12-15 2023-06-15 Chevron Phillips Chemical Company Lp Production of polyethylene and ethylene oligomers from ethanol and the use of biomass and waste streams as feedstocks to produce the ethanol
US11845814B2 (en) 2022-02-01 2023-12-19 Chevron Phillips Chemical Company Lp Ethylene polymerization processes and reactor systems for the production of multimodal polymers using combinations of a loop reactor and a fluidized bed reactor
US20230331875A1 (en) 2022-04-19 2023-10-19 Chevron Phillips Chemical Company Lp Loop slurry periodogram control to prevent reactor fouling and reactor shutdowns

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2824089A (en) * 1955-03-08 1958-02-18 Standard Oil Co Hydrocarbon conversion
US2898326A (en) * 1955-05-02 1959-08-04 Standard Oil Co Polymerization of olefins with a catalyst comprising a hydride of boron and an oxide of a metal of group 6a
US3082195A (en) * 1959-10-22 1963-03-19 Standard Oil Co Polymerization process
US3658777A (en) * 1969-09-12 1972-04-25 Phillips Petroleum Co Controlling polymerization of comonomer in copolymerization
JPS4913230B1 (no) * 1970-12-15 1974-03-29
GB1415648A (en) * 1971-12-23 1975-11-26 Bp Chem Int Ltd Catalyst suitable for use in polymerisation of 1-olefins
JPS5035552B2 (no) * 1972-06-24 1975-11-17
US3959178A (en) * 1974-03-28 1976-05-25 Phillips Petroleum Company Mixed hydrocarbyloxide treated catalyst activated at different temperatures
US3947433A (en) * 1974-05-13 1976-03-30 Phillips Petroleum Company Supported chromium oxide catalyst having mixed adjuvant
US4065612A (en) * 1976-03-30 1977-12-27 Union Carbide Corporation Phenol modified polymerization catalyst and polymerization process
DE2734909A1 (de) * 1977-08-03 1979-02-15 Basf Ag Verfahren zum herstellen von polymerisaten des aethylens
US4151122A (en) * 1977-12-05 1979-04-24 Phillips Petroleum Company Reduction and reoxidation of cogel or self-reduced catalyst
US4364840A (en) * 1980-12-31 1982-12-21 Phillips Petroleum Company Phosphated silica-chromium catalyst with boron-containing cocatalyst
US4364839A (en) * 1980-12-31 1982-12-21 Phillips Petroleum Company Catalyst comprising chromium on silica/phosphate support
FR2570381B1 (fr) * 1984-09-17 1987-05-15 Bp Chimie Sa Procede de polymerisation d'ethylene ou de copolymerisation d'ethylene et d'alpha-olefine en lit fluidise en presence de catalyseur a base d'oxyde de chrome
FR2572082B1 (fr) * 1984-10-24 1987-05-29 Bp Chimie Sa Procede de demarrage de polymerisation d'ethylene ou de copolymerisation d'ethylene et d'alpha-olefine en phase gazeuse en presence de catalyseur a base d'oxyde de chrome

Also Published As

Publication number Publication date
JPH07103178B2 (ja) 1995-11-08
SG78192G (en) 1992-12-04
EP0279890A2 (en) 1988-08-31
NO872486L (no) 1987-12-17
NO872486D0 (no) 1987-06-15
HUT48646A (en) 1989-06-28
EP0279890B1 (en) 1992-03-18
NO168482C (no) 1992-02-26
JPS62297305A (ja) 1987-12-24
DE3777629D1 (de) 1992-04-23
ES2030018T3 (es) 1992-10-16
US4735931A (en) 1988-04-05
HU207738B (en) 1993-05-28
CA1292734C (en) 1991-12-03
EP0279890A3 (en) 1989-09-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO168482B (no) Fremgangsmaate til fremstilling av et katalysatorsystem oganvendelse av katalysatorsystemet.
EP0033948B1 (en) Process for producing a catalyst, catalyst and use of the catalyst
US4312967A (en) Polymerization catalyst and process
CA1309801C (en) Process for olefin polymerization
CA2389654C (en) Polymerization catalyst systems and processes using alkly lithium compounds as a cocatalyst
JP3283086B2 (ja) エチレンと高級α−オレフィンとのコポリマー及びその製造方法
US5331070A (en) Process for olefin polymerization
US4345055A (en) Polymerization with titanium impregnated silica-chromium catalysts
EP0882740A1 (en) Titanated chromium-based catalysts to produce polyethylene exhibiting better environmental stress crack resistance
US5284811A (en) Polymerization catalysts and processes
US5866661A (en) Ethylene polymerization processes and products thereof
EP0882744B1 (en) Supported chromium-based catalyst for the production of polyethylene suitable for blow moulding
JPH0412285B2 (no)
FI80058B (fi) Foerfarande foer polymerisering av eten.
NO177904B (no) Fremgangsmåte til fremstilling av en polymerisasjonskatalysator og anvendelse av katalysatoren til polymerisasjon av alkener
US4537869A (en) Tetravalent titanium treated calcined vanadium catalyst with trialkylaluminum cocatalyst
EP1297029B1 (en) Method of ethylene polymerization
WO1999045038A1 (en) A process for polymerizing an olefin
JPH11106422A (ja) ブロー成形用ポリエチレンの製造