Aditivos de continuidad y su utilización en procesos de polimerización.

Una composición catalítica que comprende:

al menos un compuesto catalítico;

y

al menos un compuesto poli-oxo-carboxilato metálico representado por la fórmula:

(MQO)n

en donde M es un metal de los Grupos 2 a 14; Q es un grupo carboxilato que tiene 2-24 carbonos; O es oxígeno; y n es un número entero entre 3 y 25.

Aditivos de continuidad y su utilización en procesos de polimerización.

REMISIÓN A SOLICITUDES AFINES

Esta solicitud reivindica el beneficio del documento No. de Serie 6/998497, presentado el 11 de octubre de 27. CAMPO DE LA INVENCIÓN

La presente invención se refiere en general a procesos de polimerización para la producción de poliolefinas. En particular, la invención se refiere al uso de aditivos de continuidad en procesos de polimerización.

ANTECEDENTES

La industria ha puesto su atención en el desarrollo de procesos de polimerización de olefinas nuevos y mejorados. Los avances en procesos de polimerización y catálisis han dado como resultado la posibilidad de producir muchos polímeros nuevos que tienen propiedades físicas y químicas mejoradas útiles en una gran diversidad de productos y aplicaciones superiores. Con el desarrollo de nuevos catalizadores, la elección del tipo de polimerización (v.g., en solución, lechada, alta presión o fase gaseosa) para producir un polímero particular se ha expandido notablemente. Ilustrativo de los avances en catálisis es el desarrollo de los sistemas de catalizadores de metaloceno. Compuestos catalíticos ilustrativos para uso en un proceso para polimerización de definas y métodos para preparación de tales compuestos catalíticos se describen, por ejemplo, en las Patentes U.S. Nos. 6.68.153, 6.472.342, 6.391.819, 6.36.984 y 6.3.436.

Un proceso de polimerización tal como un proceso en fase gaseosa (GP) puede exhibir derretimiento y fusión de partículas de polímero como resultado de la naturaleza exotérmica de las reacciones que implican metaloceno y otros compuestos catalíticos. Particularmente en el caso de un proceso GP de lecho fluido, las partículas granulares de polímero fundidas y aglomeradas pueden causar ensuciamiento y estratificación en el reactor, y estratificación en el entorno del reactor, causando disrupción en la continuidad y operación ineficaz de diversos sistemas del reactor. Así pues, la reducción de la fusión de las partículas de polímero es un objetivo principal para los productores de poliolefinas.

Se han desarrollado diversas técnicas y composiciones que se dice dan como resultado una operatividad mejorada del reactor. Un método consiste en operar el reactor a temperaturas más bajas que la Temperatura de Iniciación de la Fusión (MIT) del polímero producido. Otro dato consiste en introducir un agente antiestático y/o aditivo de continuidad en un reactor antes o durante una reacción de polimerización de lecho fluido a fin de reducir la estratificación y/o el ensuciamiento en el reactor durante la polimerización. Diversos aditivos de continuidad utilizados en procesos de polimerización se describen en las Patentes U.S. No. 6.482.93, 6.66.815, 6.36.984 y 6.3.436. Típicamente, un aditivo de continuidad no es catalítico pero puede combinarse con un catalizador antes o después de ser introducido en el reactor. Un ejemplo de un aditivo de continuidad, tal como un carboxilato metálico, puede utilizarse comúnmente sea sobre el catalizador o introducirse por separado en el reactor durante la polimerización. Se cree que la presencia de carboxilatos metálicos tales como estearato de aluminio (AISt) sobre el catalizador o en su proximidad puede evitar la aglomeración de nuevas partículas de polímero a medida que el sitio catalítico activo comienza el proceso de polimerización con generación de calor, evitando con ello el sobrecalentamiento y la fusión. A medida que las partículas de polímero comienzan a fundir, el AISt con su elevado punto de fusión puede actuar como agente gelificante para evitar el ensuciamiento y la estratificación en el reactor.

Si bien las técnicas y composiciones arriba descritas pueden dar como resultado cierta mejora en la operatividad del reactor, algunas son costosas de emplear y/o pueden adolecer de otros inconvenientes. La operación del reactor de polimerización a temperaturas más bajas que las deseadas, es decir, por debajo de la MIT, podría causar tasas de producción de catalizador significativamente reducidas. Los aditivos de continuidad mencionados previamente pueden causar también una reducción significativa en la actividad del catalizador. El AISt, en particular, puede exhibir solubilidad baja y puede gelificarse cuando se calienta en hidrocarburos tales como iso-pentano y hexanos a temperaturas elevadas. La lechada de AISt gelificada exhibe alta viscosidad y puede ser difícil de manipular.

Con objeto de mejorar la operatividad en los reactores, los aditivos de continuidad en lechada de aceite pueden bombearse directamente al reactor cuando se hacen reaccionar con sistemas catalíticos. Los inconvenientes con la utilización de aditivos de continuidad en lechada de aceite pueden incluir la naturaleza relativamente compleja del método de preparación de la lechada de aceite en donde son necesarios pasos adicionales de secado tanto para el aceite como para el AISt a fin de reducir su contenido de humedad. Asimismo, el transporte de los recipientes de lechada de aceite en todo el mundo puede ser costoso. Adicionalmente, puede ser necesario un mecanismo de mezcladura para asegurar que la lechada de AISt homogénea se cargue en el reactor. Otro inconveniente con la utilización de un aditivo de continuidad de lechada de aceite es que el mismo puede causar una reducción en la actividad de ciertos sistemas catalíticos. Así pues, existe todavía necesidad de composiciones y procesos que sean

eficaces para mejorar la operatividad del reactor durante los procesos de polimerización por reducción de la fusión de las partículas de polímero mientras que se mantiene la actividad de los compuestos catalíticos.

SUMARIO

En una clase de realizaciones, la invención proporciona una composición catalítica que comprende un catalizador y un compuesto poli-oxo-carboxilato metálico.

En otra clase de realizaciones, la invención proporciona un proceso de polimerización de olefinas que incluye el paso de poner en contacto las olefinas y un compuesto poli-oxo-carboxilato metálico en presencia de una composición catalítica.

En otra clase ilustrativa adicional de realizaciones, la invención proporciona un método de producción de una composición catalítica en donde el método incluye los pasos de proporcionar un catalizador y mezclar el catalizador con un compuesto poli-oxo-carboxilato metálico.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

FIG. 1 representa una resina de polímero bruta calentada a 14°C.

FIG. 2 representa una resina de polímero con un compuesto poli-oxo-carboxilato metálico calentado a 14°C. DESCRIPCIÓN DETALLADA

Antes de exponer y describir los presentes compuestos, componentes, composiciones, y/o métodos, debe entenderse que, a no ser que se indique otra cosa, esta invención no se limita a compuestos, componentes, composiciones, sustancias reaccionantes, condiciones de reacción, ligandos y estructuras de metaloceno específicos, dado que los mismos pueden variar, a no ser que se especifique otra cosa. Debe entenderse también que la terminología utilizada en esta memoria tiene por objeto describir únicamente realizaciones particulares.

Debe Indicarse también que, como se utiliza en la memoria descriptiva y las reivindicaciones adjuntas, las formas singulares "un(a)", "uno(a)" y "el/la" incluyen los correspondientes plurales a no ser que se especifique otra cosa. Así, por ejemplo, la referencia a "un grupo lábil" como en un resto "sustituido con un grupo lábil" incluye más de un grupo lábil, es decir que el resto puede estar sustituido con dos o más grupos de esta clase. Análogamente, la referencia a "un átomo de halógeno" como en un resto "sustituido con un átomo de halógeno", incluye más de un átomo de halógeno, es decir que el resto puede estar sustituido con dos o más átomos de halógeno, la referencia a "un sustituyente" incluye uno o más sustituyeles, y la referencia a "un ligando" incluye uno o más ligandos.

Como se utiliza en esta memoria, todas las referencias a la Tabla Periódica de los Elementos y Grupos de la misma hacen alusión a la NUEVA NOTACIÓN publicada en HAWLEY'S CONDENSED CHEMICAL DICTIONARY, Edición 13a, John Wiley & Sons, Inc., (1997) (reproducida aquí con permiso de IUPAC), a no ser que se indique otra cosa con números romanos correspondientes a la forma previa de la IUPAC que aparece también en dicho lugar.

La invención está dirigida a una composición catalítica y capacidades de producto que utilizan la composición catalítica. La misma está dirigida adicionalmente a procesos de polimerización que tienen operatividad mejorada del reactor y estratificación y ensuciamiento reducidos como resultado de una reducción en la fusión de... [Seguir leyendo]

1. Una composición catalítica que comprende: al menos un compuesto catalítico; y

al menos un compuesto poli-oxo-carboxilato metálico representado por la fórmula:

(MQO)n

en donde M es un metal de los Grupos 2 a 14; Q es un grupo carboxilato que tiene 2-24 carbonos; O es oxígeno; y n es un número entero entre 3 y 25.

2. La composición de la reivindicación 1, en donde el compuesto poli-oxo-carboxilato metálico es un compuesto unido ulteriormente aunQ'y un Q", en donde Q1 es Q o cualquier grupo R, en donde R es un radical hidrocarbilo y Q" es H, R o -C()-R en donde R es un radical hidrocarbilo.

3. La composición de la reivindicación 1, en donde el compuesto poli-oxo-carboxilato metálico es un poli-oxo- estearato de aluminio.

4. La composición de la reivindicación 1, en donde al menos un compuesto catalítico se selecciona del grupo constituido por un catalizador convencional, un catalizador de metaloceno, un catalizador que contiene Grupo 15 y una combinación de los mismos.

5. La composición de la reivindicación 1, en donde la composición catalítica comprende además un activador seleccionado del grupo constituido por un ácido de Lewis, un activador no ionizante, un activador ionizante, un activador soportado, un compuesto de alquilaluminio, alumoxano, y una combinación de los mismos.

6. Un proceso para polimerización de definas, comprendiendo el proceso:

poner en contacto olefinas y un compuesto poli-oxo-carboxilato metálico en presencia de al menos un compuesto catalítico.

7. Un proceso para producción de una composición catalítica, comprendiendo el proceso los pasos de: proporcionar al menos un compuesto catalítico; y

poner en contacto el compuesto catalítico con un compuesto poli-oxo-carboxilato metálico para formar la composición catalítica.

8. El proceso de la reivindicación 6 ó 7, en donde el compuesto poli-oxo-carboxilato metálico se representa por la fórmula:

(MQO)

en donde M es un metal de los Grupos 2 a 14; Q es un grupo carboxilato que tiene 2-24 carbonos; O es oxígeno; y n es un número entero entre 3 y 25.

9. El proceso de la reivindicación 6 ó 7, en donde el compuesto poli-oxo-carboxilato metálico es un compuesto unido ulteriormente a un Q1 y un Q", en donde Q1 es Q o cualquier grupo R, en donde R es un radical hidrocarbilo y Q" es H, R o -C()-R en donde R es un radical hidrocarbilo.

1. El proceso de la reivindicación 6 ó 7, en donde el compuesto poli-oxo-carboxilato metálico es poli-oxo- estearato de aluminio.

11. El proceso de la reivindicación 6 ó 7, en donde al menos un compuesto catalítico se selecciona del grupo constituido por un catalizador convencional, un catalizador de metaloceno, un catalizador que contiene Grupo 15 y una combinación de los mismos.

12. El proceso de la reivindicación 6 ó 7, en donde la composición catalítica comprende además un activador seleccionado del grupo constituido por un ácido de Lewis, un activador no Ionizante, un activador Ionizante, un activador soportado, un compuesto de alquilaluminio, alumoxano, y una combinación de los mismos.

13. El proceso de una cualquiera de las reivindicaciones 6 ó 1 a 12, en donde las olefinas se seleccionan del grupo constituido poretileno, propileno, 1-buteno, 1-hexeno, y una combinación de las mismas.

14. El proceso de la reivindicación 7, en donde el compuesto poli-oxo-carboxilato metálico reduce la fusión de las partículas de polímero en un reactor de polimerización.

15. El uso de un compuesto poli-oxo-carboxilato metálico en una composición catalítica para reducir la fusión de las partículas de polímero en un reactor de polimerización, en donde el compuesto poli-oxo-carboxilato metálico se representa por la fórmula:

(MQO)n

en donde M es un metal de los Grupos 2 a 14; Q es un grupo carboxilato que tiene 2-24 carbonos; O es oxígeno; y n es un número entero entre 3 y 25.