Sistema catalizador de oligomerización y procedimiento para oligomerizar olefinas.

Un sistema catalizador que comprende:

a) un compuesto de cromo;

b) un compuesto pirrólico que tiene la fórmula**Fórmula**

en donde

i) R2 y R5 se seleccionan independientemente de un grupo hidrocarbilo(C2-C8), en donde los átomos de carbono-alfa de los grupos hidrocarbilo R2 y R5 unidos al anillo pirrólico son átomos de carbono secundario y

ii) R3 y R4 son hidrógeno; y

c) un alquilo metálico.

Sistema catalizador de oligomerización y procedimiento para oligomerizar olefinas.

Campo de la invención

Esta descripción se refiere a un sistema catalizador de oligomerización, métodos para preparar el sistema catalizador de oligomerización, y métodos para usar el sistema catalizador de oligomerización para preparar un producto de oligomerización.

Antecedentes de la invención

La síntesis de 1-hexeno a partir de etileno catalizada por cromo constituye un proceso comercialmente significativo para la preparación selectiva de esta alfa-olefina, que a su vez es útil para preparar una serie de poliolefinas cuando se utiliza como un comonómero con etileno. Un sistema catalizador de cromo muy descrito comprende carboxilatos de cromo(lll) (por ejemplo tris(2-etilhexanoato) de cromo(lll) (Cr(EH)3), un compuesto que contiene pirrol, y un alquilo metálico para la producción selectiva de 1-hexeno.

Muchos sistemas catalizadores de oligomerización contienen un compuesto de cromo, un compuesto que contiene pirrol, y al menos un alquilo metálico, opcionalmente un disolvente, y opcionalmente componentes adicionales, que se pueden combinar de diversas maneras y en diversas proporciones para suministrar el sistema catalizador. Algunos métodos preparativos de sistemas catalizadores parecen depender de la presencia del disolvente particular para ayudar a la activación de los componentes del catalizador, mientras que otros métodos pueden depender del uso de un exceso de un alquilo metálico u otro activador.

El documento CN1256968 describe un catalizador de cromo cuaternario para preparar 1-hexano a partir de etileno. El catalizador contiene un compuesto de cromo, un derivado pirrólico, un compuesto de trlalqull-aluminio y un acelerante (un compuesto aromático sustituido con alquilo halogenado o compuesto aromático halogenado). El catalizador se prepara mezclando el compuesto de cromo y el acelerante antes de añadir el derivado pirrólico y el compuesto de trialquil-aluminio.

Normalmente cualquier método de preparación, activación, y uso de un sistema catalizador puede presentar retos con respecto a su particular preparación, activación, y estabilidad, así como a la actividad y selectividad proporcionada por el sistema catalizador.

Por tanto, sería útil descubrir y desarrollar nuevos sistemas catalizadores de oligomerización, nuevos métodos para preparar los sistemas catalizadores de oligomerización, y nuevos métodos para usar los sistemas catalizadores de oligomerización para preparar un producto de oligomerización que puedan proporcionar mayor eficacia y rentabilidad. En un aspecto se necesitan nuevos sistemas catalizadores de oligomerización y métodos para preparar los sistemas catalizadores de oligomerización que puedan proporcionar mayor actividad y más rendimiento, y posiblemente bajar el coste o aumentar el rendimiento del uso del sistema catalizador a base de cromo.

Compendio de la invención

Entre otras cosas, esta descripción proporciona nuevos sistemas catalizadores de oligomerización de olefinas, nuevos métodos para preparar los sistemas catalizadores de oligomerización de olefinas, y nuevos métodos para usar el sistema catalizador de oligomerización de olefinas para preparar un producto de oligomerización. En un aspecto, los nuevos sistemas catalizadores de oligomerización descritos en la presente memoria y preparados según las diversas realizaciones descritas pueden permitir la consecución de buena actividad y selectividad catalítica.

Según un primer aspecto de la presente invención, se proporciona un sistema catalizador que comprende:

a) un compuesto de cromo;

b) un compuesto pirrólico que tiene la fórmula

i) Ri) 2y R5se seleccionan independientemente de un grupo hidrocarbilo(C2-C8), en donde los átomos

de carbono-alfa de los grupos hidrocarbilo R2 y R5 unidos al anillo pirrólico son átomos de carbono

secundario; y

ii) R3 y R4 son hidrógeno; y

c) un alquilo metálico.

De acuerdo con un segundo aspecto de la presente Invención, se proporciona un proceso de oligomerizaclón que comprende:

a) poner en contacto una olefina materia prima con el sistema catalizador como se ha descrito anteriormente;

y

b) oligomerizar la olefina bajo condiciones de oligomerización para formar un producto de oligomerización.

Según un tercer aspecto de la presente invención, se proporciona un proceso para preparar un sistema catalizador como se ha descrito anteriormente, que comprende poner en contacto:

a) el compuesto metálico de cromo;

b) el compuesto pirrólico; y

c) el alquilo metálico.

En consecuencia, un aspecto de la descripción proporciona un sistema catalizador, en el que el sistema catalizador puede comprender:

a) un compuesto de metal de transición;

b) un compuesto pirrólico que tiene grupos organilo(C2-Cs) independientemente seleccionados en las posiciones 2 y 5, en donde al menos uno de los átomos de carbono-alfa de los grupos organilo unidos a las posiciones 2 y 5 del compuesto pirrólico puede ser un átomo de carbono secundario; y

c) un alquilo metálico.

En otro aspecto más, el sistema catalizador descrito en la presente memoria puede comprender:

a) un compuesto de cromo;

b) un compuesto pirrólico que tiene grupos organilo(C2-C8) independientemente seleccionados en las posiciones 2 y 5, en donde al menos uno de los átomos de carbono-alfa de los grupos organilo unidos a las posiciones 2 y 5 del compuesto pirrólico puede ser un átomo de carbono secundario; y

c) un alquilo metálico.

En un aspecto adicional, el sistema catalizador descrito en la presente memoria puede comprender:

a) un compuesto de cromo;

b) un compuesto pirrólico que tiene grupos organilo hidrocarbilo(C2-C8) independientemente seleccionados en las posiciones 2 y 5, en donde los átomos de carbono-alfa de los grupos hidrocarbilo unidos a las posiciones 2 y 5 del compuesto pirrólico pueden ser átomos de carbono secundario; y

c) un alquilo metálico. En un aspecto adicional, el sistema catalizador descrito en la presente memoria puede comprender:

Por ejemplo, los sistemas catalizadores basados en 2,5-dietilpirrol (2,5-DEP) pueden proporcionar ciertas ventajas sobre los sistemas catalizadores de pirrol no sustituido y sistemas catalizadores de pirrol que no es 2,5-disustituido. En cualquier número de realizaciones, el sistema catalizador según esta descripción puede comprender además un compuesto que contiene halógeno.

Un aspecto adicional de esta descripción proporciona un método o procedimiento para preparar un sistema catalizador, comprendiendo el método o procedimiento poner en contacto:

a) un compuesto de metal de transición;

b) un compuesto pirrólico que tiene grupos organilo(C2-Cs) independientemente seleccionados en las posiciones 2 y 5, en donde al menos uno de los átomos de carbono-alfa de los grupos organilo unidos a las posiciones 2 y 5 del compuesto pirrólico puede ser un átomo de carbono secundario; y

c) un alquilo metálico.

En otro aspecto más, esta descripción proporciona un método o procedimiento para preparar un sistema catalizador, comprendiendo el método o procedimiento poner en contacto:

a) un compuesto de cromo;

b) un compuesto pirrólico que tiene grupos organilo(C2-Cs) independientemente seleccionados en las posiciones 2 y 5, en donde al menos uno de los átomos de carbono-alfa de los grupos organilo unidos a las posiciones 2 y 5 del compuesto pirrólico puede ser un átomo de carbono secundario; y

c) un alquilo metálico

En cualquier número de realizaciones, el método o procedimiento para preparar un sistema catalizador puede comprender además poner en contacto un compuesto que contiene halógeno. En este aspecto, el contacto puede ocurrir en presencia o ausencia de un compuesto que contiene halógeno.

Otros aspectos del método o procedimiento para preparar un sistema catalizador pueden incluir cualesquiera de los siguientes: poner en contacto en presencia o ausencia de un hidrocarburo insaturado; poner en contacto en presencia o ausencia de 1-hexeno; poner en contacto en presencia o ausencia de un disolvente; o cualquier combinación de la presencia o ausencia de cualesquiera de estos componentes.

Según un aspecto adicional y en cualquier realización, esta descripción proporciona también un proceso de oligomerización para preparar un producto de oligomerización, en el que este proceso comprende la oligomerización de una olefina materia prima con un sistema catalizador de oligomerización, comprendiendo el sistema catalizador:

a)... [Seguir leyendo]

1. Un sistema catalizador que comprende:

a) un compuesto de cromo;

b) un compuesto pirrólico que tiene la fórmula

i) R2 y R5 se seleccionan independientemente de un grupo hidrocarb¡lo(C2-C8), en donde los átomos de carbono-alfa de los grupos hidrocarbilo R2 y R° unidos al anillo pirrólico son átomos de carbono secundario y ¡I) R3 y R4 son hidrógeno; y

c) un alquilo metálico.

2. Un sistema catalizador según la reivindicación 1, en donde R2y R5 se seleccionan independientemente de grupos alquilo(C2-C8).

3. Un sistema catalizador según la reivindicación 1, en donde R2 y R5 se seleccionan independientemente de un grupo etilo, un grupo n-propilo, un grupo n-butilo, un grupo n-pentilo, un grupo n-hexilo, un grupo n-heptilo, o un grupo n-octilo.

4. Un sistema catalizador según la reivindicación 1, en donde el pirrol se selecciona de 2,5-dietilpirrol, 2,5- dipropilpirrol, 2,5-dibutilpirrol, 2,5-hexilpirrol, 2,5-diheptilpirrol, o 2,5-dioctilpirrol.

5. Un sistema catalizador según la reivindicación 1, en donde el compuesto pirrólico es 2,5-dietilpirrol.

6. Un sistema catalizador según cualquiera de las reivindicaciones 1-5, en donde el compuesto de cromo es un haluro, 1,3-dicetonato, o carboxilato de cromo(ll) o de cromo(lll).

7. Un sistema catalizador según cualquiera de las reivindicaciones 1-5, en donde el compuesto de cromo se selecciona de 2-etilhexanoato de cromo(lll), octanoato de cromo(lll), 2,2,6,6,-tetrametilheptanodionato de cromo(lll), naftenato de cromo(lll), acetato de cromo(lll), propionato de cromo(lll), butirato de cromo(lll), neopentanoato de cromo(lll), laurato de cromo(lll), estearato de cromo(lll), oxalato de cromo(lll), bis(2-etilhexanoato) de cromo(ll), acetato de cromo(ll), propionato de cromo(ll), butirato de cromo(ll), neopentanoato de cromo(ll), laurato de cromo(ll), estearato de cromo(ll), oxalato de cromo(ll), o cualquier combinación de los mismos.

8. Un sistema catalizador según cualquiera de las reivindicaciones 1-7, en donde el alquilo metálico comprende un compuesto de alquil-metal del grupo 1, 2, 11, 12, 13, ó 14.

9. Un sistema catalizador según cualquiera de las reivindicaciones 1-8, que comprende además un compuesto que contiene halógeno seleccionado de un haluro metálico, un haluro de alquil-metal, o un haluro orgánico.

1. El sistema catalizador según la reivindicación 1, en donde el compuesto de cromo es un carboxilato de cromo(ll) o de cromo(lll) en donde cada carboxilato es un carboxilato(C4-Cig); R2 y R5 se seleccionan independientemente de un grupo etilo, un grupo n-propilo, un grupo n-butilo, un grupo n-pentilo, un grupo n-hexilo, un grupo n-heptilo, o un grupo n-octilo; y el alquilo metálico comprende una mezcla de cloruro de trietil-aluminio y dietil-aluminio.

11. Procedimiento de oligomerización que comprende:

a) poner en contacto una olefina materia prima con el sistema catalizador de cualquiera de las reivindicaciones 1-1; y

b) oligomerizar la olefina bajo condiciones de oligomerización para formar un producto de oligomerización.

12. El procedimiento de oligomerización de la reivindicación 11, en donde la olefina materia prima es etileno; el producto de oligomerización comprende 1-hexeno; el compuesto de cromo es un carboxilato de cromo(ll) o de cromo(lll), en donde cada carboxilato es un carboxilato(C4-Ci9); en donde R2 y R5 se seleccionan independientemente de un grupo etilo, un grupo n-propilo, un grupo n-butilo, un grupo n-pentilo, un grupo n-hexilo, un grupo n-heptilo, o un grupo n-octilo; y el alquilo metálico comprende una mezcla de un cloruro de trietil-aluminio y un cloruro dietil-aluminio.

13. Procedimiento para preparar un sistema catalizador de cualquiera de las reivindicaciones 1-1, que comprende poner en contacto:

a) el compuesto de cromo;

b) el compuesto pirrólico; y

c) el alquilo metálico.

14. El procedimiento de la reivindicación 13, en donde el compuesto de cromo, el pirrol, y el alquilo metálico se ponen en contacto en presencia de un compuesto insaturado.

15. El procedimiento de la reivindicación 14, en donde el compuesto insaturado es un compuesto aromático(C6-Ci8).