RU2682163C1 - Способ приготовления ванадиймагниевого катализатора полимеризации этилена и сополимеризации этилена с альфа-олефинами - Google Patents

Способ приготовления ванадиймагниевого катализатора полимеризации этилена и сополимеризации этилена с альфа-олефинами Download PDF

Info

Publication number
RU2682163C1
RU2682163C1 RU2018140011A RU2018140011A RU2682163C1 RU 2682163 C1 RU2682163 C1 RU 2682163C1 RU 2018140011 A RU2018140011 A RU 2018140011A RU 2018140011 A RU2018140011 A RU 2018140011A RU 2682163 C1 RU2682163 C1 RU 2682163C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
ethylene
magnesium
vanadium
polymerization
catalyst
Prior art date
Application number
RU2018140011A
Other languages
English (en)
Inventor
Татьяна Борисовна Микенас
Цзэнхуэй Чжао
Валентин Евгеньевич Никитин
И Фу
Владимир Александрович Захаров
Лэй СУН
Михаил Александрович Мацько
Вэй У
Елена Владимировна Бессуднова
Хэган Жень
Дешуай Вэй
Дэйфэй Ван
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт катализа им. Г.К. Борескова Сибирского отделения Российской академии наук (ИК СО РАН)
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 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт катализа им. Г.К. Борескова Сибирского отделения Российской академии наук (ИК СО РАН) filed Critical Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт катализа им. Г.К. Борескова Сибирского отделения Российской академии наук (ИК СО РАН)
Priority to RU2018140011A priority Critical patent/RU2682163C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2682163C1 publication Critical patent/RU2682163C1/ru

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J31/00Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
    • B01J31/26Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing in addition, inorganic metal compounds not provided for in groups B01J31/02 - B01J31/24
    • B01J31/36Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing in addition, inorganic metal compounds not provided for in groups B01J31/02 - B01J31/24 of vanadium, niobium or tantalum
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J37/00Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
    • 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
    • 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
    • C08F210/00Copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F210/00Copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond
    • C08F210/02Ethene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F210/00Copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond
    • C08F210/16Copolymers of ethene with alpha-alkenes, e.g. EP rubbers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F4/00Polymerisation catalysts
    • C08F4/42Metals; Metal hydrides; Metallo-organic compounds; Use thereof as catalyst precursors
    • C08F4/44Metals; Metal hydrides; Metallo-organic compounds; Use thereof as catalyst precursors selected from light metals, zinc, cadmium, mercury, copper, silver, gold, boron, gallium, indium, thallium, rare earths or actinides
    • C08F4/60Metals; Metal hydrides; Metallo-organic compounds; Use thereof as catalyst precursors selected from light metals, zinc, cadmium, mercury, copper, silver, gold, boron, gallium, indium, thallium, rare earths or actinides together with refractory metals, iron group metals, platinum group metals, manganese, rhenium technetium or compounds thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F4/00Polymerisation catalysts
    • C08F4/42Metals; Metal hydrides; Metallo-organic compounds; Use thereof as catalyst precursors
    • C08F4/44Metals; Metal hydrides; Metallo-organic compounds; Use thereof as catalyst precursors selected from light metals, zinc, cadmium, mercury, copper, silver, gold, boron, gallium, indium, thallium, rare earths or actinides
    • C08F4/60Metals; Metal hydrides; Metallo-organic compounds; Use thereof as catalyst precursors selected from light metals, zinc, cadmium, mercury, copper, silver, gold, boron, gallium, indium, thallium, rare earths or actinides together with refractory metals, iron group metals, platinum group metals, manganese, rhenium technetium or compounds thereof
    • C08F4/61Pretreating the metal or compound covered by group C08F4/60 before the final contacting with the metal or compound covered by group C08F4/44
    • C08F4/612Pretreating with metals or metal-containing compounds
    • C08F4/614Pretreating with metals or metal-containing compounds with magnesium or compounds thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F4/00Polymerisation catalysts
    • C08F4/42Metals; Metal hydrides; Metallo-organic compounds; Use thereof as catalyst precursors
    • C08F4/44Metals; Metal hydrides; Metallo-organic compounds; Use thereof as catalyst precursors selected from light metals, zinc, cadmium, mercury, copper, silver, gold, boron, gallium, indium, thallium, rare earths or actinides
    • C08F4/60Metals; Metal hydrides; Metallo-organic compounds; Use thereof as catalyst precursors selected from light metals, zinc, cadmium, mercury, copper, silver, gold, boron, gallium, indium, thallium, rare earths or actinides together with refractory metals, iron group metals, platinum group metals, manganese, rhenium technetium or compounds thereof
    • C08F4/62Refractory metals or compounds thereof
    • C08F4/68Vanadium, niobium, tantalum or compounds thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F4/00Polymerisation catalysts
    • C08F4/42Metals; Metal hydrides; Metallo-organic compounds; Use thereof as catalyst precursors
    • C08F4/44Metals; Metal hydrides; Metallo-organic compounds; Use thereof as catalyst precursors selected from light metals, zinc, cadmium, mercury, copper, silver, gold, boron, gallium, indium, thallium, rare earths or actinides
    • C08F4/60Metals; Metal hydrides; Metallo-organic compounds; Use thereof as catalyst precursors selected from light metals, zinc, cadmium, mercury, copper, silver, gold, boron, gallium, indium, thallium, rare earths or actinides together with refractory metals, iron group metals, platinum group metals, manganese, rhenium technetium or compounds thereof
    • C08F4/62Refractory metals or compounds thereof
    • C08F4/68Vanadium, niobium, tantalum or compounds thereof
    • C08F4/685Vanadium or compounds thereof in combination with titanium or compounds thereof
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/52Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)

Abstract

Изобретение относится к способу получения катализаторов полимеризации этилена и сополимеризации этилена с α-олефинами, более конкретно к нанесенным катализаторам циглеровского типа, содержащим в своем составе соединение переходного металла на магнийсодержащем носителе. Катализатор для получения полиэтилена и сополимеров этилена с альфа-олефинами с широким молекулярно-массовым распределением, содержащий соединение переходного металла на магнийсодержащем носителе, готовят взаимодействием раствора магнийорганического соединения с хлорирующим агентом фенилтрихлорметаном РnСClпри мольном отношении PhCCl/Mg ≥ 1.0 при температуре 15-45°С, с последующей обработкой носителя алкилалюминийхлоридом и нанесением соединения ванадия, в качестве магнийорганического соединения используют раствор бутилмагнийхлорида в простом эфире RО, где R=i-амил или бутил, в который перед введением хлорирующего агента вводят модификатор - алифатический сложный эфир - этилацетат (ЭА) при мольном отношении ЭА/Mg=0-0.5. Технический результат - высокая активность катализатора в процессах суспензионной полимеризации этилена и сополимеризации этилена с α-олефинами и получение полимеров с широким ММР, узким и регулируемым распределением частиц по размеру и повышенной насыпной плотностью (>0.35 г/см). 15 пр., 1 табл.

Description

Изобретение относится к способу получения катализаторов полимеризации этилена и сополимеризации этилена с α-олефинами, более конкретно, к нанесенным катализаторам циглеровского типа, содержащим в своем составе соединение переходного металла на магнийсодержащем носителе.
Известны различные методы приготовления нанесенных катализаторов циглеровского типа. При этом только некоторые из этих способов позволяют регулировать морфологию частиц носителя и соответственно катализатора (размер, форму и плотность частиц, распределение частиц по размерам). В случае суспензионной и газофазной полимеризации морфология частиц катализатора определяет морфологию образующегося на них частиц полимера. Получение порошка полимера с определенным средним размером частиц, с узким распределением частиц по размерам, с повышенной насыпной плотностью является важным условием для технологии процесса полимеризации и для этого необходимо получать катализаторы, обладающих узким распределением частиц по размеру и улучшенной морфологией.
Известен способ получения нанесенного катализатора для полимеризации этилена и сополимеризации этилена с альфа-олефинами, содержащий соединение переходного металла (TiCl4, VOCl3, VC4) на носителе состава MgCl2⋅mR2O, путем нанесения соединения переходного металла на носитель [RU 2064836, B01J 31/38, 10.08.96]. При этом носитель получают взаимодействием магнийорганического соединения (МОС) состава Mg(C6H5)2⋅nMgCl2⋅mR2O (n=0.37-0.7, m=2, R2О - простой эфир с R=i-Am, n-Bu) с четыреххлористым углеродом. Катализатор, приготовленный этим методом позволяет получать полимеры с узким регулируемым распределением частиц по размеру и повышенной насыпной плотностью при сохранении высокой активности в процессах суспензионной и газофазной полимеризации этилена и сополимеризации этилена с α-олефинами.
Основным недостатком этого метода является использование в качестве хлорирующего агента четыреххлористого углерода: реакция четыреххлористого углерода с магнийорганическим соединением протекает очень интенсивно с большим выделением тепла и трудно контролируется, особенно при приготовлении катализатора в больших количествах.
Ближайшим решением поставленной в настоящей заявке задачи является способ получения катализатора, согласно которому нанесенный катализатор, содержащий тетрахлорид (окситрихлорид) ванадия на магнийсодержащем носителе, получают взаимодействием растворимого магнийорганического соединения состава MgPh2⋅nMgCl2⋅mR2O, в которое предварительно вводят алкилароматический эфир, с хлорирующим агентом фенилтрихлорметаном (PhCCl3) при мольном отношении РhССl3 / MgR2≥1.0, с последующей обработкой носителя алкилалюминийхлоридом и нанесением соединения ванадия. Этот метод позволяет синтезировать высокоактивные ванадий- магниевые катализаторы с регулируемым размером частиц в области от 20 до 6 мкм с узким распределением частиц по размеру (SPAN<0.9), позволяющие получать полиэтилен с широким молекулярно-массовым распределением (ММР) [RU 2502560, B01J 31/36,2012.08.27].
Основным недостатком представленных выше методов является использование в качестве магнийорганического соединения состава MgPh2⋅nMgCl2⋅mR2O, получаемого при повышенных температурах реакцией металлического магния с хлорбезолом в присутствии простого эфира (R2O), а также использование в качестве модификатора при синтезе носителя алкилароматического эфира, в частности дибутилфталата (ДБФ).
В основу заявляемого изобретения положена задача разработки способа получения катализаторов с использованием магнийорганического соединения МОС, не содержащего хлорсодержащих ароматических углеводородов, а также исключающего использование алкилароматического эфира на стадии синтеза MgCl2 - содержащего носителя.
Технический результат - высокая активность катализатора в процессах суспензионной полимеризации этилена и сополимеризации этилена с α-олефинами и получение полимеров с широким ММР, узким и регулируемым распределением частиц по размеру и повышенной насыпной плотностью (>0.35 г/см3)
Эта задача решается тем, что для приготовления катализатора используют новый способ приготовления магнийсодержащего носителя.
Катализатор для получения полиэтилена и сополимеров этилена с альфа - олефинами с широким молекулярно-массовым распределением, содержащий соединение переходного металла на магнийсодержащем носителе, готовят взаимодействием раствора магнийорганического соединения с хлорирующим агентом фенилтрихлорметаном РhССl3 при мольном отношении PhCCl3/Mg ≥ 1.0 при температуре 15-45°С, с последующей обработкой носителя алкилалюминийхлоридом и нанесением соединения ванадия, в качестве магнийорганического соединения используют раствор бутилмагнийхлорид в простом эфире R2О, где: R = i-амил или бутил, в который перед ведением хлорирующего агента вводят модификатор - алифатический сложный эфир - этилацетат (ЭА) при мольном отношении ЭА/Mg=0-0.5.
Магнийсодержащий носитель получают взаимодействием раствора магнийорганического соединения, в качестве которого используют бутилмагнийхлорид в растворе простого эфира R2О, где: R=i-амил или бутил, с комплексным продуктом, вызывающим превращение магнийорганического соединения в твердый магнийсодержащий носитель. В качестве такого продукта, используемого для превращения магнийорганического соединения в твердый магнийсодержащий носитель, используют последовательно следующие реагенты: этилацетат (ЭА) при мольном соотношении ЭА/Mg=0-0.5 и фенилтрихлорметан PhCCl3 при мольном отношении PhCCl3/MgR2≥1.0. Полученный таким путем твердый магнийсодержащий носитель обрабатывают алюминийорганическим соединением R''xАlСl3-x, где: R'' = алкил или алкокси - группа, х=1-2 при соотношении Al/Mg=0.8-2.6.
Катализатор получают последующей обработкой суспензии носителя в углеводородном растворителе раствором соединениями ванадия (VCl4, VOCl3) в четыреххлористом углероде.
Предлагаемый способ обеспечивает получение высокоактивных катализаторов (выход ≥ 10 кг ПЭ/г кат) со средним размером частиц ≈ 10 мкм и с узким распределением частиц по размеру.
При полимеризации этилена на этом катализаторе образуется полиэтилен с высокой насыпной плотностью (более 0.34 г/см3) и узким распределением частиц по размеру.
Полиэтилен, получаемый с использованием предлагаемого ванадиймагниевого катализатора (ВМК), имеет широкое молекулярно-массовое распределение.
Катализаторы применяют для полимеризации этилена или сополимеризации этилена с α-олефинами в сочетании с сокатализатором - триалкилом алюминия, преимущественно, триизобутилалюминием или триэтилалюминием.
Полимеризацию проводят в режиме суспензии при температуре 50-100°С в среде углеводородного растворителя, например, гексана, гептана, и давлении 2-40 атм. В качестве регулятора молекулярной массы полимера используют водород в количестве 5-50 об. %. При сополимеризации этилена с α-олефинами используют пропилен, бутен-1, гексен-1, 4-метил-пентен-1 и другие высшие α-олефины.
Сущность изобретения иллюстрируется следующими примерами.
Пример 1
220 мл раствора BuMgCl в дибутиловом эфире (ДБЭ) с концентрацией 0.85 моль/л, полученного взаимодействием металлического магния с хлористым бутилом в среде дибутилового эфира (BuCl/Mg = 1.1, ДБЭ/Mg = 6.6), загружают в реактор с мешалкой. К этому раствору МОС дозируют при 20°С раствор PhCCl (31.2 мл) (PhCCl3/Mg = 1.2) в ДБЭ (30.0 мл) в течение 1.5 ч. Затем нагревают реакционную смесь до 60°С в течение 30 мин и выдерживают при этой температуре 1 ч. Удаляют маточный раствор и промывают образовавшийся осадок гептаном 4 раза по 250 мл при температуре 50°С.
К полученной суспензии магнийсодержащего продукта в 150 мл гептана добавляют 293 мл 1.0 М раствора диэтилалюминийхлорида в гептане (AlEt2Cl/Mg = 1.2), нагревают реакционную смесь до 45°С и выдерживают при перемешивании в течение 2 ч, затем твердый осадок отстаивают и промывают гептаном при температуре 45°С 5 раз по 200 мл. Получают 25.5 г порошкообразного магнийсодержащего носителя в виде суспензии в гептане со средним размером частиц 17.8 мкм.
К суспензии носителя в 150 мл гептана при комнатной температуре добавляют 26 мл раствора тетрахлорида ванадия в четыреххлористом углероде с содержанием ванадия 0.034 г/мл. Полученную суспензию нагревают до 60°С и выдерживают при перемешивании в течение 1 ч, затем твердый осадок отстаивают и промывают гептаном при температуре 45°С 4 раза по 200 мл. Получают нанесенный катализатор с содержанием ванадия 3.6 мас %, со средним размером частиц 18 мкм.
Полимеризацию этилена проводят в стальном реакторе объемом 0.85 л, оборудованном мешалкой и термостатирующей рубашкой. В качестве растворителя для полимеризации используют гептан (250 мл) и сокатализатор - триизобутиллалюминий (ТИБА) с концентрацией 4.8 ммоль/л. Полимеризацию проводят при температуре 80°С, давлении этилена 9 атм., давлении водорода 0.5 атм. в присутствии 1-гексена (5 мл) с концентрацией 0.16 ммоль / л в течение 2 ч. Результаты полимеризации приведены в таблице.
Пример 2
Катализатор получают в условиях примера 1, за исключением того, что вначале к раствору МОС добавляют этилацетат (ЭА) (3.63 мл) (этилацетат/ Mg=0.2 (мол.)) при температуре 20°С в течение 20 мин. и выдерживают смесь в течение 10 мин, а затем к реакционной смеси дозируют раствор PhCCl3 в ДБЭ. Полученный носитель обрабатывают раствором тетрахлорида ванадия в четыреххлористом углероде из расчета 3.5 мас %. Катализатор содержит 3.5 мас % ванадия и имеет средний размер частиц 13 мкм.
Полимеризацию этилена ведут в условиях примера 1, за исключением того, что не добавляют 1-гексен. Результаты полимеризации приведены в таблице. Пример 3
Катализатор получают в условиях примера 2, за исключением того, что обработку МОС ведут при мольном соотношении ЭА/ Mg=0.30 и твердый магнийсодержащий продукт обрабатывают 1.0 М раствора диэтилалюминийхлорида в гептане при соотношении AlEt2Cl/Mg = 0.8, а полученный носитель обрабатывают раствором тетрахлорида ванадия в четыреххлористом углероде из расчета 1.4 мас %. Катализатор содержит 1.3 мас % ванадия и имеет средний размер частиц 10 мкм.
Полимеризацию этилена ведут в условиях примера 1. Результаты полимеризации приведены в таблице.
Пример 4
Катализатор получают в условиях примера 3, за исключением того, что твердый магнийсодержащий продукт обрабатывают 1.0 М раствора диэтилалюминийхлорида в гептане при соотношении AlEt2Cl/Mg=1.2, а полученный носитель обрабатывают раствором тетрахлорида ванадия в четыреххлористом углероде из расчета 2.5 мас %. Катализатор содержит 2.3 мас % ванадия и имеет средний размер частиц 10 мкм.
Полимеризацию этилена ведут в условиях примера 1. Результаты полимеризации приведены в таблице.
Пример 5
Катализатор получают в условиях примера 3, за исключением того, что полученный носитель обрабатывают раствором тетрахлорида ванадия в четыреххлористом углероде из расчета 3.0 мас %. Катализатор содержит 3.2 мас % ванадия и имеет средний размер частиц 10 мкм.
Полимеризацию этилена ведут в условиях примера 1. Результаты полимеризации приведены в таблице.
Пример 6
Катализатор получают в условиях примера 3, за исключением того, что твердый магнийсодержащий продукт обрабатывают ДЭАХ при мольном соотношении AlEt2Cl/Mg=1.8 и раствором тетрахлорида ванадия в четыреххлористом углероде из расчета ≈ 3.0 мас. %. Катализатор содержит 3.0 мас. % ванадия и имеет средний размер частиц 10 мкм.
Полимеризацию этилена ведут в условиях примера 1. Результаты полимеризации приведены в таблице. Пример 7
Катализатор получают в условиях примера 3, за исключением того, что твердый магнийсодержащий продукт обрабатывают ДЭАХ при мольном соотношении AlEt2Cl/Mg=2.6 и раствором тетрахлорида ванадия в четыреххлористом углероде из расчета ≈ 4.0 мас %. Катализатор содержит 4.1 мас % ванадия и имеет средний размер частиц 10 мкм.
Полимеризацию этилена ведут в условиях примера 1. Результаты полимеризации приведены в таблице. Пример 8
Катализатор получают в условиях примера 3, за исключением того, что твердый магнийсодержащий продукт обрабатывают раствором тетрахлорида ванадия в четыреххлористом углероде из расчета ≈ 4.5 мас %. Катализатор содержит 4.7 мас % ванадия и имеет средний размер частиц 10 мкм.
Полимеризацию этилена ведут в условиях примера 1. Результаты полимеризации приведены в таблице.
Пример 9
Катализатор получают в условиях примера 2, за исключением того, что обработку МОС ведут при мольном соотношении ЭА/Mg=0.35 и твердый магнийсодержащий продукт обрабатывают 1.0 М раствора диэтилалюминийхлорида в гептане при соотношении AlEt2Cl/Mg=1.2, а полученный носитель обрабатывают раствором тетрахлорида ванадия в четыреххлористом углероде из расчета 3.0 мас %. Катализатор содержит 2.7 мас % ванадия и имеет средний размер частиц 10 мкм.
Полимеризацию этилена ведут в условиях примера 1. Результаты полимеризации приведены в таблице. Пример 10
Катализатор получают в условиях примера 9, за исключением того, что твердый магнийсодержащий продукт обрабатывают 0.7 М раствора этиллюминийсесквихлорида (Еl3Аl2Сl3) в гептане при соотношении Al/Mg=1.8, а полученный носитель обрабатывают раствором тетрахлорида ванадия в четыреххлористом углероде из расчета 2.5 мас %. Катализатор содержит 2.3 мас % ванадия и имеет средний размер частиц 10 мкм.
Полимеризацию этилена ведут в условиях примера 1. Результаты полимеризации приведены в таблице. Пример 11
Катализатор получают в условиях примера 10, за исключением того, что вместо тетрахлорида ванадия используют окситрихлорид ванадия. Катализатор содержит 2.3 мас % ванадия и имеет средний размер частиц 10 мкм.
Полимеризацию этилена ведут в условиях примера 1. Результаты полимеризации приведены в таблице.
Пример 12
Катализатор получают в условиях примера 2, за исключением того, что обработку МОС ведут при мольном соотношении ЭА/Mg=0.36 и твердый магнийсодержащий продукт обрабатывают ДЭАХ при мольном соотношении AlEt2Cl/Mg=1.4. Катализатор содержит 2.3 мас % ванадия и имеет средний размер частиц 10 мкм.
Полимеризацию этилена ведут в условиях примера 1, за исключением того, что растворитель гексан, давление этилена 7.5 бар, давление водорода 0.6 бар, концентрация гексена-1 0.13 моль/л, температура 82-84°С. Результаты полимеризации приведены в таблице.
Пример 13
Катализатор получают в условиях примера 2, за исключением того, что обработку МОС ведут при мольном соотношении ЭА/Mg=0.4. Катализатор содержит 3.1 мас % ванадия и имеет средний размер частиц 11 мкм.
Полимеризацию этилена ведут в условиях примера 1. Результаты полимеризации приведены в таблице.
Пример 14
Катализатор получают в условиях примера 13.
Полимеризацию этилена ведут в условиях примера 1, за исключением того, что вместо ТИБА в качестве сокатализатора используют ТЭА (1.3 ммоль/л). Результаты полимеризации приведены в таблице.
Пример 15
Катализатор получают в условиях примера 2, за исключением того, что обработку МОС ведут при мольном соотношении ЭА/Mg=0.5. Катализатор содержит 3.1 мас % ванадия и имеет средний размер частиц 9.0 мкм.
Полимеризацию этилена ведут в условиях примера 1. Результаты полимеризации приведены в таблице.
Из представленных в таблице примеров видно, что полимеры с высоким выходом (до 19.3 кг/г кат), с широким молекулярно-массовым распределением (соотношение индексов расплава ИР(21.6)/ ИР(5) = 18-29) и с улучшенной морфологией (насыпная плотность ПЭ ≥ 340 г/л, узкое распределение частиц по размерам (SPAN ≤ 1)) могут быть получены при использовании для полимеризации этилена ванадий-магниевых катализаторов (ВМК), полученных нанесением соединений ванадия на магнийсодержащие носители, синтезированные последовательным взаимодействием эфирного раствора магнийорганического соединения BuMgCl с этилацетатом (при мольном соотношении ЭА/Mg от 0 до 0.5) и хлорирующим PhCCl3 (PhCCl3/Mg≥1.0), с последующей обработкой твердого магнийсодержащего продукта алюминийорганическим соединением (AlEt2Cl или Et3Al2Cl3).. Оптимальные мольные соотношения при синтезе ВМК следующие: ЭА/Mg=0.30-0.36 PhCCl3/Mg=1.1, Al (AlEt2Cl или Et3Al2Cl3)/ Mg = 0.8-1.8, содержание ванадия 2.3-3.2 мас %. При этих условиях синтеза получаются полимеры с максимальными насыпными плотностями (340-423 г/л) и максимальными выходами (10-19 кг/ г кат) и содержанием гексена-1 (до 5 СН3/1000 С).
Figure 00000001
1)средний размер частиц катализатора (d), рассчитанный из среднего размера частиц полимера (D) по формуле:
Figure 00000002
(выход, г ПЭ/ г катализатора)
2) индекс расплава ПЭ при нагрузке 5 кг (190°С)
3) соотношение индексов расплава при нагрузках 21.6 и 5 кг
4) насыпная плотность порошка полимера
5) давление этилена 7.5 бар, давление водорода 0.6 бар, [1-гексен]=0.13 ммоль/л, температура полимеризации 82-84°С
6) сокатализатор триэтилалюминий (1.3 ммоль/л)

Claims (1)

  1. Способ приготовления ванадиймагниевого катализатора для получения полиэтилена и сополимеров этилена с альфа-олефинами с широким молекулярно-массовым распределением, содержащего соединение переходного металла на магнийсодержащем носителе, полученном взаимодействием раствора магнийорганического соединения с хлорирующим агентом фенилтрихлорметаном PhCCl3 при мольном отношении PhCCl3/Mg ≥ 1.0 при температуре 15-45°С, с последующей обработкой носителя алкилалюминийхлоридом и нанесением соединения ванадия, отличающийся тем, что в качестве магнийорганического соединения используют раствор бутилмагнийхлорида в простом эфире R2О, где R = i-амил или бутил, в который перед введением хлорирующего агента вводят модификатор - алифатический сложный эфир - этилацетат (ЭА) при мольном отношении ЭА/Mg=0-0.5.
RU2018140011A 2018-10-31 2018-10-31 Способ приготовления ванадиймагниевого катализатора полимеризации этилена и сополимеризации этилена с альфа-олефинами RU2682163C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018140011A RU2682163C1 (ru) 2018-10-31 2018-10-31 Способ приготовления ванадиймагниевого катализатора полимеризации этилена и сополимеризации этилена с альфа-олефинами

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018140011A RU2682163C1 (ru) 2018-10-31 2018-10-31 Способ приготовления ванадиймагниевого катализатора полимеризации этилена и сополимеризации этилена с альфа-олефинами

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2682163C1 true RU2682163C1 (ru) 2019-03-15

Family

ID=65806047

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018140011A RU2682163C1 (ru) 2018-10-31 2018-10-31 Способ приготовления ванадиймагниевого катализатора полимеризации этилена и сополимеризации этилена с альфа-олефинами

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2682163C1 (ru)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4849389A (en) * 1988-01-14 1989-07-18 Mobil Oil Corporation Catalyst composition for polymerizing alpha-olefin polymers of narrow molecular weight distribution
US5070054A (en) * 1989-08-08 1991-12-03 Bp Chemicals Limited Process for preparing a vanadium-based catalyst suitable for olefin polymerization
RU2047355C1 (ru) * 1993-04-19 1995-11-10 Институт катализа СО РАН СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ НАНЕСЕННОГО КАТАЛИЗАТОРА ДЛЯ ПОЛИМЕРИЗАЦИИ ЭТИЛЕНА И СОПОЛИМЕРИЗАЦИИ ЭТИЛЕНА С α - ОЛЕФИНАМИ
RU2097388C1 (ru) * 1991-08-30 1997-11-27 БП Кемикэльс Лимитед Способ получения полимера или сополимера этилена
RU2381236C1 (ru) * 2008-09-25 2010-02-10 Институт Катализа Им. Г.К. Борескова Сибирского Отделения Российской Академии Наук Катализатор и способ получения полиэтилена и сополимеров этилена с альфа-олефинами с узким молекулярно-массовым распределением
RU2502560C1 (ru) * 2012-08-27 2013-12-27 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт катализа им. Г.К. Борескова Сибирского отделения Российской академии наук Способ получения ванадиймагниевого катализатора полимеризации этилена и сополимеризации этилена с альфа-олефинами

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4849389A (en) * 1988-01-14 1989-07-18 Mobil Oil Corporation Catalyst composition for polymerizing alpha-olefin polymers of narrow molecular weight distribution
US5070054A (en) * 1989-08-08 1991-12-03 Bp Chemicals Limited Process for preparing a vanadium-based catalyst suitable for olefin polymerization
RU2097388C1 (ru) * 1991-08-30 1997-11-27 БП Кемикэльс Лимитед Способ получения полимера или сополимера этилена
RU2047355C1 (ru) * 1993-04-19 1995-11-10 Институт катализа СО РАН СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ НАНЕСЕННОГО КАТАЛИЗАТОРА ДЛЯ ПОЛИМЕРИЗАЦИИ ЭТИЛЕНА И СОПОЛИМЕРИЗАЦИИ ЭТИЛЕНА С α - ОЛЕФИНАМИ
RU2381236C1 (ru) * 2008-09-25 2010-02-10 Институт Катализа Им. Г.К. Борескова Сибирского Отделения Российской Академии Наук Катализатор и способ получения полиэтилена и сополимеров этилена с альфа-олефинами с узким молекулярно-массовым распределением
RU2502560C1 (ru) * 2012-08-27 2013-12-27 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт катализа им. Г.К. Борескова Сибирского отделения Российской академии наук Способ получения ванадиймагниевого катализатора полимеризации этилена и сополимеризации этилена с альфа-олефинами

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6818584B2 (en) Process for preparing a Ziegler-Natta catalyst
RU2064836C1 (ru) Способ получения нанесенного катализатора для полимеризации этилена и сополимеризации этилена с альфа-олефинами
WO2004055069A1 (en) Method for the preparation of olefin polymerisation catalyst support and an olefin polymerisation catalyst
ZA200504131B (en) Catalyst components for the polymerization of oelefins.
JP2004527633A (ja) オレフィン重合体の製造方法および選ばれた触媒
JPS6118921B2 (ru)
JP5594969B2 (ja) オレフィンの重合用の触媒成分
KR920004806B1 (ko) 에틸렌의 이량체화 반응 및 에틸렌과 이량체화 생성물과의 공중합 반응을 동시에 수행하는 방법
RU2100076C1 (ru) Твердый компонент катализатора для (со)полимеризации этилена и олефинов, катализатор этого процесса и процесс (со)полимеризации этилена и олефинов
JP3093196B2 (ja) エチレン重合およびエチレン/α−オレフィン共重合用担持触媒の製造方法
AU661043B2 (en) Catalysts for the polymerization of olefins
JPS59179508A (ja) エチレン共重合体の製造法
US20090143549A1 (en) Catalyst Components for the Polymerization of Olefins
RU2682163C1 (ru) Способ приготовления ванадиймагниевого катализатора полимеризации этилена и сополимеризации этилена с альфа-олефинами
CN109863183B (zh) 烯烃聚合的工艺
US20070003720A1 (en) Cocatalysts useful for preparing polyethylene pipe
JPH0721005B2 (ja) エチレンの(共)重合用触媒組成物
JPH04266911A (ja) α−オレフィンの立体特異重合に有用な触媒固体
RU2356911C1 (ru) Способ получения полиэтилена и сополимеров этилена с альфа-олефинами с широким молекулярно-массовым распределением
JP2011504528A (ja) エチレンの重合法
RU2502560C1 (ru) Способ получения ванадиймагниевого катализатора полимеризации этилена и сополимеризации этилена с альфа-олефинами
KR100436493B1 (ko) 에틸렌 중합 및 에틸렌/알파-올레핀 공중합용 담지촉매의제조방법
RU2257264C1 (ru) Способ приготовления катализатора и процесс полимеризации этилена и сополимеризации этилена с альфа-олефинами с использованием этого катализатора
RU1400657C (ru) КАТАЛИЗАТОР ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИЭТИЛЕНА И СОПОЛИМЕРА ЭТИЛЕНА С α -ОЛЕФИНАМИ И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ
CN111116784B (zh) 一种乙烯均聚或共聚催化剂的制备方法