Métodos para preparar un catalizador de polimerización.

Un método que comprende oxidar un soporte tratado con cromo para formar un catalizador de polimerización;

poner en contacto el catalizador de polimerización con monóxido de carbono para formar un catalizador de polimerización reducido; poner en contacto el catalizador de polimerización reducido con hidrógeno para formar un catalizador de polimerización activado; y poner en contacto el catalizador de polimerización activado en ausencia de un co-catalizador con etileno en una zona de reacción bajo condiciones de reacción adecuadas para formar un copolímero al azar en el que un co-monómero se produce in situ.

Métodos para preparar un catalizador de polimerización CAMPO

La presente descripción se refiere en general a catalizadores de polimerización. Más específicamente, la presente descripción se refiere a métodos de preparar un catalizador de polimerización de cromo soportado.

ANTECEDENTES

Catalizadores de polimerización son conocidos, sin embargo métodos de producir estos catalizadores pueden adolecer de una diversidad de inconvenientes. Las mejoras en los métodos de preparación de catalizadores de polimerización pueden reducir los costos asociados con la producción del catalizador y mejorar la economía del proceso. Por lo tanto, hay una continua necesidad de desarrollar nuevos métodos de preparación de catalizadores de polimerización.

COMPENDIO

Se describe en esta memoria un método que comprende oxidar un soporte tratado con cromo para formar un catalizador de polimerización, poner en contacto el catalizador de polimerización con monóxido de carbono para formar un catalizador de polimerización reducido, poner en contacto el catalizador de polimerización reducido con hidrógeno para formar un catalizador de polimerización activado y poner en contacto el catalizador de polimerización activado en ausencia de un co-catalizador con etileno en una zona de reacción bajo condiciones de reacción adecuadas para formar un copolímero al azar en el que un co-monómero se produce in situ.

DESCRIPCIÓN DETALLADA

Se debe entender desde el principio que aunque a continuación se proporciona una implementación ilustrativa de una o más realizaciones, los sistemas y/o métodos descritos pueden ser implementados utilizando cualquier número de técnicas, ya sea actualmente conocidas o en existencia. La descripción no debería estar limitada de modo alguno a las implementaciones ilustrativas, dibujos y técnicas ilustradas más adelante, incluyendo los diseños e implementaciones a modo de ejemplo ilustradas y descritas en esta memoria, sino que puede modificarse dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas junto con su alcance completo de equivalentes.

Se describen en esta memoria métodos de preparación de catalizadores de cromo soportados que han sido puestos en contacto secuencialmente con monóxido de carbono (CO) , seguido por hidrógeno (H) , a los que se alude aquí como catalizadores de CO/H.

En una realización, el catalizador de CO/H comprende cualquier soporte adecuado. Ejemplos de soportes adecuados incluyen, sin limitación, sílice, titania, alúmina, aluminofosfato, o combinaciones de los mismos. El soporte puede tener una superficie específica y un volumen de poros eficaces para proporcionar un catalizador de CO/H activo.

El soporte se puede preparar utilizando cualquier método adecuado. Por ejemplo, un soporte de alúmina puede prepararse por precipitación de aluminato de sodio con o sin un catión y aluminio para proporcionar un óxido de aluminio (también conocido como boehmita) con una fórmula química de (AlOOH) . Un soporte de sílice se puede preparar, por ejemplo, poniendo en contacto una disolución acuosa de un silicato de metal alcalino con un ácido para formar un hidrogel de sílice. El soporte también puede incluir componentes adicionales que no afectan negativamente al catalizador de CO/H, tales como toria, magnesia, fluoruro, silicatos, sulfato, fosfato, zirconia, titania, ceria, arcilla, zeolita, o combinaciones de los mismos.

El soporte también puede contener óxidos metálicos adicionales, tales como titania, zirconia, boria y fosfato. Estos óxidos metálicos adicionales se pueden añadir por cualquier medio conocido en la técnica con la ayuda de esta descripción, tales como co-gelificación o impregnación de un disolvente anhidro o acuoso. En una realización, el óxido metálico adicional puede estar presente en el soporte en una cantidad de 0% en peso a 20% en peso en peso del soporte, o de 1% en peso a 10% en peso, o de 2% en peso a 8% en peso.

En una realización, el soporte puede estar presente en el catalizador de CO/H en una cantidad de 50 a 99 por ciento en peso de soporte (% en p.) del catalizador de CO/H, alternativamente de 75% en peso a 99% en peso, alternativamente de 90% en peso a 99% en peso. En esta memoria, el porcentaje en peso de apoyo se refiere al porcentaje en peso final del soporte asociado con el catalizador de CO/H en peso total del catalizador de CO/H después de todas las etapas de procesamiento.

El cromo puede ser introducido en el catalizador de CO/H a través de la puesta en contacto del soporte con un compuesto que contiene cromo. El compuesto que contiene cromo puede ser uno o más compuestos que

comprenden cromo en el estado de oxidación hexavalente (aquí en lo sucesivo, Cr (VI) ) o que comprenden un material adecuado para la conversión en Cr (VI) . En una realización, el compuesto que contiene cromo comprende un compuesto de cromo soluble en agua; alternativamente, el compuesto que contiene cromo comprende un compuesto de cromo soluble en hidrocarburos. El compuesto que contiene cromo puede ser un compuesto de cromo (II) , un compuesto de cromo (III) , o combinaciones de los mismos. Compuestos de cromo (III) adecuados incluyen, pero no se limitan a, carboxilatos de cromo, naftenatos de cromo, haluros de cromo, pirroluros de cromo, benzoatos de cromo, dionatos de cromo, nitratos de cromo, sulfatos de cromo de cromo, o combinaciones de los mismos. Compuestos de cromo (III) específicos incluyen, pero no se limitan a isooctanoato de cromo (III) , 2, 2, 6, 6tetrametilheptanodionato de cromo (III) , naftenato de cromo (III) , tris (2-etilhexanoato) de cromo (III) , fluoruro crómico, oxi-2-etilhexanoato de cromo (III) , dicloroetilhexanoato de cromo (III) , acetilacetonato de cromo (III) , acetato de cromo (III) , butirato de cromo (III) , neopentanoato de cromo (III) , laurato de cromo (III) , sulfato de cromo (III) , oxalato de cromo (III) , benzoato de cromo (III) , pirroluro (s) de cromo (III) , perclorato de cromo (III) , clorato de cromo (III) , o combinaciones de los mismos. Compuestos de cromo (II) adecuados incluyen, pero no se limitan a, fluoruro cromoso, cloruro cromoso, bromuro cromoso, yoduro cromoso, bis (2-etilhexanoato) de cromo (II) , acetato de cromo (II) , butirato de cromo (II) , neopentanoato de cromo (II) , laurato de cromo (II) , estearato de cromo (II) , oxalato de cromo (II) , benzoato de cromo (II) , pirroluro (s) de cromo (II) , sulfato cromoso, o combinaciones de los mismos. Ejemplos de otros compuestos que contienen cromo adecuados incluyen cromato de butilo terciario en un líquido hidrocarbonado; trióxido de cromo en agua; acetato de cromo en agua; nitrato de cromo en alcohol; compuestos de organocromo de valencia cero tales como complejos de cromo unidos por pi, por ejemplo cromo dicumeno y cromo dibenceno, o sus combinaciones. Complejos de cromo unidos por pi se describen en la patente de EE.UU. Nº 3.976.632, que se incorpora aquí como referencia en su totalidad.

La cantidad de cromo presente en el catalizador de CO/H puede variar de 0, 01% en peso a 10% en peso de cromo en peso del catalizador de CO/H, alternativamente de 0, 2% en peso a 5% en peso, alternativamente de 0, 5% en peso a 2% en peso de cromo, alternativamente 1% de cromo. En esta memoria, el porcentaje en peso de cromo se refiere al porcentaje en peso final de cromo asociado con el catalizador, en peso total del catalizador después de todas las etapas de procesamiento.

En una realización, un método de preparar un catalizador de CO/H comprende poner en contacto un soporte con uno o más compuestos que contienen cromo para formar un soporte que contiene cromo. El soporte y el compuesto que contiene cromo pueden ser del tipo anteriormente descrito en esta memoria. La puesta en contacto puede llevarse a cabo utilizando cualquier método adecuado, por ejemplo a través de intercambio de iones, humedad incipiente, relleno de los poros, impregnación acuosa, impregnación con disolvente orgánico, revestimiento en masa fundida, co-gelificación, y similares. En algunas realizaciones, el soporte puede ser precalcinado antes de su uso en la preparación de un catalizador de CO/H (p. ej., antes del contacto con un compuesto que contiene cromo para formar el soporte que contiene cromo) . Por ejemplo, el soporte puede ser precalcinado por calentamiento en presencia de aire a una temperatura en el intervalo de 300°C a 1.000°C, o de 400°C a 800°C, o de 500°C a 700°C durante un tiempo de 1 minuto a 10 horas, o de 20 minutos a 5 horas, o de 1 hora a 3 horas. Después de ello, el soporte precalcinado se puede poner en contacto con un compuesto que contiene cromo para formar un soporte que contiene cromo.

El soporte que contiene cromo se puede tratar térmicamente para producir un soporte... [Seguir leyendo]

1. Un método que comprende oxidar un soporte tratado con cromo para formar un catalizador de polimerización; poner en contacto el catalizador de polimerización con monóxido de carbono para formar un catalizador de polimerización reducido; poner en contacto el catalizador de polimerización reducido con hidrógeno para formar un catalizador de polimerización activado; y poner en contacto el catalizador de polimerización activado en ausencia de un co-catalizador con etileno en una zona de reacción bajo condiciones de reacción adecuadas para formar un copolímero al azar en el que un co-monómero se produce in situ.

2. El método de la reivindicación 1, en el que el copolímero al azar es un copolímero de etileno y 1-hexeno.

3. El método de la reivindicación 1, en el que el soporte comprende sílice, titania, alúmina, aluminofosfato, o

combinaciones de los mismos, y/o el soporte está presente en el catalizador en una cantidad de 50% en peso a 99% en peso, en peso final del catalizador.

4. El método de la reivindicación 1, en el que cromo se introduce a través del contacto del soporte con un compuesto que contiene cromo que comprende un compuesto de cormo soluble en agua; un compuesto de cromo soluble en hidrocarburos, un compuesto de cromo (II) , un compuesto de cromo (III) o combinaciones de los mismos.

5. El método de la reivindicación 1, en el que el cromo está presente en el catalizador en una cantidad de 0, 01% en peso a 10% en peso, en peso final del catalizador.

6. El método de la reivindicación 1, en el que la puesta en contacto con monóxido de carbono se produce a una temperatura de 250ºC a 750ºC durante un periodo de tiempo de 1 minuto a 10 horas.

7. El método de la reivindicación 1, en el que la puesta en contacto con hidrógeno se produce a una temperatura de 20 25ºC a 750ºC durante un periodo de tiempo de 1 minuto a 10 horas y a una presión de 0, 1 bar a 50 bar.

8. El método de la reivindicación 1, en el que el catalizador tiene una actividad de polimerización de 1000 g/g-h a 5000 g/g-h.

9. El método de la reivindicación 1, en el que el co-monómero consiste en 1-hexeno.

10. El método de la reivindicación 1, en el que una o más de las etapas para la preparación del catalizador se llevan 25 a cabo en un reactor o sistema reactor.