專利名稱：改進(jìn)的用于生產(chǎn)直鏈α－烯烴的助催化劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種由有機(jī)酸的鋯鹽和助催化劑組成的、用于通過乙烯的低聚反應(yīng)制造直鏈α-烯烴的均相催化劑。
直鏈α-烯烴(LAO)，例如具有4至30個(gè)碳原子的直鏈α-烯烴，是例如作為用于聚烯烴改性的共聚單體或作為制造增塑劑、家用清潔劑、浮選劑、乳化劑、鉆孔液體、表面活性物質(zhì)和合成油、膩?zhàn)?、密封劑等的原料而廣泛應(yīng)用且需求量大的化合物。
根據(jù)USSR發(fā)明人證書1042701A、未授權(quán)的意大利專利申請ITA24498A/79和德國專利DE4338414及DE4338416中所述的發(fā)明，乙烯低聚為C4-C30 LAO的反應(yīng)在60至80℃、壓力為2.0至4.0MPa的條件下在有機(jī)溶劑中進(jìn)行。甲苯、苯或庚烷用作反應(yīng)介質(zhì)。上述所有方法均使用由有機(jī)酸的鋯鹽以及選自烷基鋁Al(C2H5)3、Al2Cl3(C2H5)3或AlCl(C2H5)2之一的助催化劑組成的催化劑。為避免發(fā)生不想要的副反應(yīng)，需要在反應(yīng)混合物離開反應(yīng)器之后立刻終止低聚反應(yīng)。通過向反應(yīng)混合物中加入極性氧化合物(H2O、甲醇、乙醇、羧酸等)使催化劑失活，再通過將催化劑吸附到可再生的氧化鋁凝膠上將催化劑從混合物中分離。失活的催化劑必須被新鮮催化劑代替。
鋯鹽的高價(jià)格意味著催化劑占據(jù)了工藝的操作成本中相當(dāng)?shù)谋壤４呋瘎└叩幕钚?以kg LAO產(chǎn)物/g Zr表示)導(dǎo)致更低的消耗并且進(jìn)而由于操作成本的降低以及隨之而來可能的貯存、分配、去活和去除催化劑的設(shè)備的尺寸減小而導(dǎo)致的資本成本的降低，從而提高了LAO生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)可行性。
因此本發(fā)明的一個(gè)目的是通過改變目前用于LAO生產(chǎn)的催化劑的化學(xué)組成，從而以降低催化劑消耗而不使產(chǎn)品質(zhì)量下降的方式提高其活性。
根據(jù)本發(fā)明，通過制成烷基鋁和/或氯化鋁的混合物形式的助催化劑達(dá)到了這一目的，其中可通過改變混合物中各種化合物的比例而將助催化劑中的氯與鋁的摩爾比在一定范圍內(nèi)任意調(diào)整。
DE4338414描述了一種可方便地與該文獻(xiàn)所述工藝結(jié)合使用的催化劑體系。鋯化合物具有化學(xué)式ZrClmXn，其中m+n＝4.0≤m≤2且X表示由C4至C9的脂肪酸衍生的羧化物。已經(jīng)證實(shí)化合物Al2Cl3(C2H5)3是一種實(shí)踐中尤其有利的助催化劑，可產(chǎn)生10kg(LAO)/g(Zr)的催化劑活性。
現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)，確定催化劑活性水平的決定性的參數(shù)為助催化劑中氯與鋁的摩爾比。如果適當(dāng)?shù)剡x擇了該比例，則可獲得顯著高于10kg(LAO)/g(Zr)的數(shù)值。同時(shí)也提高了產(chǎn)物純度。
助催化劑優(yōu)選由物質(zhì)Al(C2H5)3和/或AlCl(C2H5)2和/或Al2Cl3(C2H5)3和/或AlCl2(C2H5)和/或(AlCl3)混合以使得Cl∶Al比為1.0至1.5之間的數(shù)值。Cl∶Al比尤其優(yōu)選為1.0至1.3之間的數(shù)值。
圖中繪出了催化劑活性隨助催化劑中Cl∶Al比變化的曲線。從Cl∶Al比為1.5——對應(yīng)于現(xiàn)有技術(shù)(Al2Cl3(C2H5)3)——時(shí)的活性為10kg(LAO)/g(Zr)開始，活性隨著比值的降低迅速上升，直到Cl∶Al＝1.26時(shí)比現(xiàn)有技術(shù)高約500％。然后活性緩慢降至Cl∶Al＝1.02時(shí)的約54kg(LAO)/g(Zr)。如果采用高于1.5的Cl∶Al比，則活性降低。當(dāng)Cl∶Al＝1.77時(shí)，活性僅為3.1kg(LAO)/g(Zr)。
權(quán)利要求
1.一種由有機(jī)酸的鋯鹽和助催化劑組成的用于通過乙烯低聚反應(yīng)生成直鏈α-烯烴的均相催化劑，其特征在于制成烷基鋁和/或氯化鋁的混合物形式的助催化劑，其中可通過改變混合物中各種化合物的比例而將助催化劑中的氯與鋁的摩爾比在一定范圍內(nèi)任意調(diào)整。
2.權(quán)利要求1的催化劑，其特征在于制成烷基鋁Al(C2H5)3和/或AlCl(C2H5)2和/或Al2Cl3(C2H5)3和/或AlCl2(C2H5)和/或氯化鋁(AlCl3)的混合物形式的助催化劑。
3.權(quán)利要求1或2的催化劑，其特征在于助催化劑中氯與鋁的比調(diào)整到1.0至1.5之間的一個(gè)數(shù)值。
4.權(quán)利要求1或2的催化劑，其特征在于助催化劑中氯與鋁的比調(diào)整到1.0至1.3之間的一個(gè)數(shù)值。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種由有機(jī)酸的鋯鹽和助催化劑組成的用于通過乙烯低聚反應(yīng)生成直鏈α－烯烴的均相催化劑，所述助催化劑由烷基鋁和/或氯化鋁組成。可通過將助催化劑中氯與鋁的摩爾比在1.0至1.5的范圍內(nèi)調(diào)整，從而在某些時(shí)候大幅度提高催化劑體系的活性。提高了生產(chǎn)工藝的經(jīng)濟(jì)可行性和產(chǎn)物純度。
文檔編號(hào)C07C2/88GK101018605SQ200580028154
公開日2007年8月15日 申請日期2005年7月7日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月20日
發(fā)明者H·博爾特, P·M·弗里茨, H·哈納, A·阿拉卡巴, M·扎胡, F·莫薩 申請人:林德股份公司, 沙特基礎(chǔ)工業(yè)公司