Un proceso para tratar el polímero residual en un equipo de polimerización que comprende:

combinar el polímero residual, el disolvente y un agente de desgelificación que comprende un complejo de carbeno de metal de transición penta-coordinado o hexa-coordinado, donde el metal de transición comprende un miembro del Grupo VIIIA de la Tabla Periódica

Retirada de elastómeros insaturados gelificados del equipo de polimerización asociado con su producción.

Campo técnico

Esta invención se refiere al uso de un agente de desgelificación para retirar el polímero residual del equipo usado para preparar los polímeros.

Antecedentes de la invención

Durante la producción de muchos polímeros, por ejemplo, polímeros de dienos conjugados o copolímeros de dienos conjugados e hidrocarburos aromáticos de vinilo, el polímero residual tiende a quedar pegado en las paredes del reactor de polimerización y en las tuberías asociadas. Este polímero se retira deseablemente para un uso eficaz posterior del equipo. La retirada de este polímero, sin embargo, puede ser difícil debido a que el polímero residual a menudo está gelificado; es decir, está altamente reticulado y puede tener un peso molecular muy alto.

El polímero gelificado convencionalmente se retira mediante un proceso que incluye calentar con vapor el reactor para retirar los hidrocarburos, empleando agua a alta presión para fracturar y separar físicamente el polímero del equipo, drenar el agua y retirar físicamente el polímero gelificado y reacondicionar el reactor. Este proceso puede tardar días en completarse y los reactores pueden estar fuera de servicio hasta dos semanas durante este proceso.

Se han usado catalizadores de metátesis de molibdeno y tungsteno para despolimerizar o fracturar polímeros gelificados y, de esta manera, facilitar su retirada de los reactores de polimerización. Estos compuestos catalíticos se emplean en presencia de un agente de tratamiento de olefina y un disolvente adecuado. También, estos catalizadores son caros y sensibles al aire y a la humedad. Cuando se acopla con el hecho de que cargas típicas incluyen de 5 a aproximadamente 100 partes de catalizador por 100 partes de polímero a retirar, estos catalizadores no han sido tecnológicamente útiles.

La Patente de Estados Unidos Nº 5.446.102 describe un proceso para tratar un polímero residual en el equipo de polimerización con catalizadores de carbeno de Mo o W como agentes de desgelificación y un proceso para retirar el polímero residual de los reactores de polimerización. Craig et al. (Macromolecules, vol. 34, pág. 7929-7931 (2001)) describe una despolimerización por metátesis de dieno acrílico altamente eficaz usando un catalizador de rutenio que contiene un ligando de carbeno N-heterocíclico y el uso de catalizadores de carbeno de rutenio o osmio en las reacciones de despolimerización de polímeros.

La solicitud de patente Internacional WO 96/04289 describe y analiza compuestos de carbeno de rutenio y osmio que son estables en presencia de diversos grupos funcionales y que pueden usarse para catalizar reacciones de metátesis de olefina. Se describen también los métodos para sintetizar estos compuestos de carbeno. Específicamente, este documento se refiere a compuestos de carbeno de fórmula (I)

en la que: M es Os o Ru; R y R¹ se seleccionan independientemente entre hidrógeno; alquenilo C₂-C₂₀, alquinilo C₂-C₂₀, alquilo C₁-C₂₀, arilo, carboxilato C₁-C₂₀, alcoxi C₂-C₂₀, alqueniloxi C₂-C₂₀, alquiniloxi C₂-C₂₀, ariloxi, alcoxicarbonilo C₂-C₂₀, alquiltio C₁-C₂₀, alquilsulfonilo C₁-C₂₀ o alquilsulfinilo C₁-C₂₀; cada uno opcionalmente sustituido con alquilo C₁-C₅, halógeno, alcoxi C₁-C₅ o con un grupo fenilo opcionalmente sustituido con halógeno, alquilo C₁-C₅ o alcoxi C₁-C₅; X y X¹ se seleccionan independientemente entre cualquier ligando aniónico; y L y L¹ son cada uno ligandos de trialquil fosfina donde al menos uno de los grupos alquilo de la fosfina es un alquilo secundario o un cicloalquilo. En una realización preferida, todos los grupos alquilo de la trialquil fosfina son un alquilo secundario o un cicloalquilo. En una realización más preferida, los grupos alquilo son isopropilo, isobutilo, sec-butilo, neopentilo, neofenilo, ciclopentilo o ciclohexilo. La solicitud de Patente Europea EP 1 130 025 A describe compuestos de la fórmula

en la que: M se selecciona entre el grupo que consiste en Os y Ru; R⁹ y R¹⁰ se seleccionan independientemente entre el grupo que consiste en hidrógeno, alquilo sustituido o no sustituido y arilo sustituido o no sustituido; X y X¹ se seleccionan independientemente entre cualquier ligando aniónico; y L y L¹ se seleccionan independientemente entre cualquier donador de electrones neutro, y procesos para sintetizarlos.

De esta manera, existe una necesidad en la técnica de un método para retirar el polímero gelificado del equipo del reactor de polimerización.

Sumario de la invención

La invención proporciona un proceso para tratar el polímero residual en el equipo de polimerización, comprendiendo el proceso: combinar polímero residual, disolvente y un agente de desgelificación que comprende un complejo de carbeno de metal de transición penta-coordinado o hexa-coordinado, donde el metal de transición es un miembro del Grupo VIIIA de la Tabla Periódica.

Breve descripción de los dibujos

La Figura 1 es un esquema de reacción propuesto que describe el mecanismo mediante el que se cree que procede el agente de desgelificación empleado en esta invención para conseguir los objetivos de la invención.

Descripción detallada de las realizaciones ilustrativas

En general, la presente invención proporciona un proceso para tratar el polímero residual en el equipo de polimerización, comprendiendo el proceso combinar el polímero residual, disolvente si fuera necesario y un agente de desgelificación que comprende un complejo de carbeno de metal de transición penta-coordinado o hexa-coordinado, donde el metal de transición es un miembro del Grupo VIIIA de la Tabla Periódica.

La presente invención incluye también un proceso para retirar un polímero residual de un reactor de polimerización, comprendiendo el proceso las etapas de combinar un polímero residual, disolvente, y un agente de desgelificación que comprende un complejo de carbeno de metal de transición penta-coordinado o hexa-coordinado, donde el metal de transición es un miembro del Grupo VIIIA de la Tabla Periódica, en un reactor de polimerización durante un tiempo suficiente para desgelificar al menos una parte del polímero residual y retirar la al menos una parte del polímero desgelificado, disolvente y agente de desgelificación del reactor.

La presente invención proporciona adicionalmente un proceso para la retirada del polímero residual del equipo de polimerización, que comprende la etapa de combinar un agente de desgelificación que comprende un complejo de carbeno de metal de transición penta-coordinado o hexa-coordinado con el polímero residual, donde el metal de transición es un miembro del Grupo VIIIA de la Tabla Periódica.

El polímero residual puede retirarse del equipo de polimerización empleando un agente de desgelificación y un disolvente. En una realización preferida, el agente de desgelificación incluye un catalizador de metátesis. En una realización preferida, puede usarse cualquier tipo de catalizador de metátesis, sin embargo, se obtienen resultados mejorados cuando el agente de desgelificación incluye un complejo de carbeno de metal de transición. Generalmente, los complejos de carbeno de metal de transición adecuados incluyen un centro de metal cargado positivamente (por ejemplo, en el estado de oxidación +2 o +4) que está penta- o hexa-coordinado.

Preferiblemente, el catalizador incluye un metal de transición del Grupo VIIIA de la Tabla Periódica, de acuerdo con las normas de la IUPAC. Más preferiblemente, el catalizador incluye un catalizador de metátesis basado en rutenio o basado en osmio. Los catalizadores de metátesis de complejo de carbeno basado en rutenio o basado en osmio en ocasiones se denominan catalizadores de Grubbs. Los catalizadores de metátesis de Grubbs se describen en las Patentes de Estados Unidos Nº...

1. Un proceso para tratar el polímero residual en un equipo de polimerización que comprende:

combinar el polímero residual, el disolvente y un agente de desgelificación que comprende un complejo de carbeno de metal de transición penta-coordinado o hexa-coordinado, donde el metal de transición comprende un miembro del Grupo VIIIA de la Tabla Periódica.

2. El proceso de la reivindicación 1 que comprende:

combinar el polímero residual, el disolvente y el agente de desgelificación en un reactor de polimerización durante un tiempo suficiente para desgelificar al menos una porción del polímero residual;

retirar al menos una porción del polímero desgelificado, el disolvente y el agente de desgelificación del reactor.

3. El proceso de la reivindicación 1 ó 2, donde el agente de desgelificación comprende un agente de desgelificación basado en rutenio o basado en osmio.

4. El proceso de la reivindicación 1 ó 2, donde el agente de desgelificación puede representarse por la fórmula

donde M es rutenio u osmio, cada L y L' comprende, independientemente, cualquier ligando donador de electrones neutro, cada A y A' comprende, independientemente, un sustituyente aniónico, R³ y R⁴ comprenden, independientemente, hidrógeno o un grupo orgánico, y c es un número entero de 0 a 5, o donde dos o más de R³, R, L, L', A y A' se combinan para formar un sustituyente bidentado.

5. El proceso de la reivindicación 1 ó 2, donde la cantidad de agente de desgelificación comprende de 0,001 a 20 milimoles de metal por 100 gramos de polímero residual.

6. El proceso de la reivindicación 1 ó 2, donde el polímero residual incluye al menos un doble enlace externo reactivo por metátesis por cada 1.000 unidades de monómero.

7. El proceso de la reivindicación 6, donde el proceso carece de olefina añadida.

8. El proceso de la reivindicación 1 ó 2, donde el agente de desgelificación comprende un catalizador de metátesis de tipo Grubbs o Hoveyda-Grubbs.

9. El proceso de la reivindicación 1 ó 2, donde el proceso comprende adicionalmente la etapa de premezclar el agente de desgelificación y una porción del disolvente antes de combinar el polímero residual, el disolvente y el agente de desgelificación.