Componentes de catalizador para la polimerización de olefinas y catalizadores obtenidos a partir de los mismos.

Componente de catalizador que contiene Mg, Ti, Hf, un halógeno y,

opcionalmente, grupos -OR, en los que R esun grupo hidrocarburo C1-C20, caracterizado porque (a) los átomos de Mg están presentes en una cantidad superioral 7%, porcentaje referido al peso total de dicho componente de catalizador, (b) la cantidad de los átomos de Mg, Tiy Hf es tal que la proporción molar de Mg/Ti se sitúa entre 3,5 y 12 y la proporción molar de Hf/Ti se sitúa entre 0,2 y1,2 y (c) cuando están presentes grupos -OH, entonces su cantidad será tal que la proporción molar -OR/Ti seainferior a 2.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2009/067069.

Solicitante: BASELL POLIOLEFINE ITALIA S.R.L..

Inventor/es: COLLINA, GIANNI, BRITA,DIEGO.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • B01J27/135 TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES.B01 PROCEDIMIENTOS O APARATOS FISICOS O QUIMICOS EN GENERAL.B01J PROCEDIMIENTOS QUÍMICOS O FÍSICOS, p. ej. CATÁLISIS O QUÍMICA DE LOS COLOIDES; APARATOS ADECUADOS. › B01J 27/00 Catalizadores que contienen los elementos o compuestos de halógenos, azufre, selenio, teluro, fósforo, o nitrógeno; Catalizadores que comprenden compuestos de carbono. › con titanio, zirconio, hafnio, germanio, estaño o plomo.
  • B01J27/138 B01J 27/00 […] › con metales alcalinotérreos, magnesio, berilio, cinc, cadmio o mercurio.
  • C08F110/02 QUIMICA; METALURGIA.C08 COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION O PRODUCCION QUIMICA; COMPOSICIONES BASADAS EN COMPUESTOS MACROMOLECULARES.C08F COMPUESTOS MACROMOLECULARES OBTENIDOS POR REACCIONES QUE IMPLICAN UNICAMENTE ENLACES INSATURADOS CARBONO - CARBONO (producción de mezclas de hidrocarburos líquidos a partir de hidrocarburos de número reducido de átomos de carbono, p. ej. por oligomerización, C10G 50/00; Procesos de fermentación o procesos que utilizan enzimas para la síntesis de un compuesto químico dado o de una composición dada, o para la separación de isómeros ópticos a partir de una mezcla racémica C12P; polimerización por injerto de monómeros, que contienen uniones insaturadas carbono-carbono, sobre fibras, hilos, hilados, tejidos o artículos fibrosos hechos de estas materias D06M 14/00). › C08F 110/00 Homopolímeros de hidrocarburos alifáticos insaturados que tienen solamente un enlace doble carbono-carbono. › Eteno.
  • C08F4/645 C08F […] › C08F 4/00 Catalizadores de polimerización. › CComponente cubierto por el grupo C08F 4/64 con un metal o un compuesto cubierto por el grupo C08F 4/44, no previsto en uno sólo de los grupos C08F 4/642 - C08F 4/643.
  • C08F4/654 C08F 4/00 […] › con magnesio o sus compuestos.

PDF original: ES-2399397_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

Componentes de catalizador para la polimerización de olefinas y catalizadores obtenidos a partir de los mismos La presente invención se refiere a componentes de catalizador para la polimerización de olefinas CH2=CHR, en las que R es hidrógeno o un resto hidrocarburo que tiene 1-12 átomos de carbono. En particular, la invención se refiere a componentes de catalizador adecuados para la fabricación de homopolímeros y copolímeros de etileno que tengan a una distribución ancha de pesos moleculares (MWD) y a los catalizadores obtenidos a partir de los mismos.

La presente invención se refiere en particular a un componente de catalizador sólido, formado por titanio, hafnio, magnesio y halógeno, en una proporción molar específica.

Se describe además un proceso de obtención homopolímeros y copolímeros de etileno, caracterizado por un valor elevado de la proporción entre índices de fluidez (F/E) , que es la proporción entre el índice de fluidez medido con un peso de 21, 6 kg (índice de fluidez F) y el índice de fluidez medido con un peso de 2, 16 kg (índice de fluidez E) , determinados a 190ºC con arreglo a la norma ASTM D-1238. Dicha proporción F/E se considera en general como un indicativo de la amplitud de la distribución de pesos moleculares.

La distribución MWD es una característica especialmente importante de los (co) polímeros de etileno, puesto que afecta no solo el comportamiento reológico, y por lo tanto la procesabilidad de la masa fundida, sino también las propiedades mecánicas finales. Las poliolefinas que tienen una distribución MWD ancha, sobre todo cuando está asociada con un peso molecular medio relativamente alto, son preferidas para el proceso de extrusión de alta velocidad y para el moldeo por soplado, procesos en los que una distribución MWD estrecha podría provocar la fractura de la masa fundida. Como consecuencia de esta demanda se han desarrollado diferentes métodos, que intentan lograr esta propiedad.

Uno de ellos es el proceso de múltiples pasos basado en la producción de fracciones de polímero de diferentes pesos moleculares en los pasos individuales, que sucesivamente forman macromoléculas de diferentes longitudes sobre las partículas del catalizador.

El control del peso molecular obtenido en cada paso puede realizarse con arreglo a diferentes métodos, por ejemplo variando las condiciones de polimerización o el sistema de catalizador en cada paso, o utilizando un regulador del peso molecular. La regulación con hidrógeno es el método preferido cuando se trabaja en solución o en fase gaseosa.

Un problema asociado normalmente con los procesos multipaso recién descritos consiste en las diferentes condiciones de polimerización aplicados en los distintos pasos pueden conducir a la producción de productos no suficientemente homogéneos, en especial en aquellos casos, en los que se pretende producir (co) polímeros de etileno de una distribución muy ancha de pesos moleculares. En realidad es difícil obtener productos que tengan una proporción F/E elevada, por ejemplo mayor que 100, que, cuando se someten a un proceso de transformación, den lugar a productos de número reducido de partículas no fundidas (geles) . Con el fin de resolver o minimizar este problema podría ser importante tener un catalizador capaz de producir polímeros de una distribución MWD ancha incluso en un solo paso de polimerización.

En EP-361598 B1 se describe un proceso de polimerización de etileno en presencia de un componente de catalizador obtenido por reacción de un compuesto de alquil-aluminio halogenado con el producto obtenido poniendo en contacto el cloruro de hafnio, un tetraalcóxido de silicio, dicloruro magnésico, un alcohol y un tetraalcóxido de titanio. El componente sólido así obtenido se hace reaccionar opcionalmente con una base de Lewis elegida entre los éteres, ésteres, aminas, alquil-fosfatos, alquil-fosfitos y siloxanos. La proporción molar de Mg/Ti del componente de catalizador final se sitúa entre 0, 5 y 15, con preferencia entre 2 y 6, situándose la proporción molar de Hf/Ti entre 0, 5 y 3, con preferencia entre 1 y 2, 5. La cantidad molar final de ROH con respecto a Ti se sitúa entre 1 y 10, con preferencia entre 3 y 7. Cuando se no emplea dador, las actividades son sustancialmente baja y la distribución de pesos moleculares expresada en forma de Mw/Mn es bastante amplia. Si el componente de catalizador sólido, antes de tratarse con el compuesto de alquil-aluminio halogenado, se trata con una base de Lewis, entonces, en las condiciones de polimerización, da lugar a actividades incluso menores y a una distribución más estrecha de pesos moleculares.

En EP-501491 B1 se describe un proceso de obtención de un componente de catalizador bimetálico (que contiene Ti y otro metal M) soportado sobre sílice y que tiene las proporciones atómicas Ti:M:Mg:Si comprendidas dentro de los intervalos siguientes 1:01-3:1-20:0, 1-50. Con preferencia, las proporciones atómicas Ti:M:Mg se sitúan en el intervalo 1:0, 5-2:2-8. Con todo, en los ejemplos de ejecución, las proporciones Mg/Ti son relativamente bajas, pero no se indica la cantidad final de Hf. Sin embargo, la actividad de polimerización no es satisfactoria, ya que no resiste la presión de etileno muy elevada existente dentro del reactor.

En EP-177189 A1 se describe un proceso de obtención de un componente de catalizador bimetálico (Ti y Hf) soportado sobre sílice, en el que la proporción atómica Mg:Hf se sitúa en 0, 5:1-14 y la proporción atómica Hf:Ti se sitúa en 0, 2:1-10. El catalizador resultante es capaz de generar polímeros de etileno que tienen una distribución MWD ancha, pero su actividad es demasiado baja para poder utilizarse en el plano industrial.

En WO 05/052010 se describe la obtención de un catalizador bimetálico por halogenación de un producto previo de síntesis, formado por secado de atomización de una suspensión etanólica de un compuesto de magnesio, un compuesto de hafnio y un soporte de sílice. En el componente de catalizador final, la proporción molar de Mg/Ti se sitúa entre 0, 5 y 10, con preferencia entre 1 y 3, mientras que la proporción molar Ti/Hf se sitúa entre 0, 05 y 100, con preferencia entre 0, 1 y 10. Una distribución MWD sustancialmente ancha se genera solamente cuando la polimerización se lleva a cabo en dos pasos con diferentes condiciones de polimerización. Por otro lado, las actividades de polimerización no son completamente satisfactorias.

En WO 00/58368 se reivindica un componente de catalizador sólido para la (co) polimerización de alfa-olefinas, formado por lo menos en un 95% en peso de titanio, magnesio, por lo menos un metal elegido entre hafnio y circonio, aluminio, cloro y el carboxilato R-COO en las proporciones molares siguientes: M/Ti = 0, 1-10, 0 ; Mg/Ti = 1, 0-20, 0; Al/Ti = 0, 01-6, 0; Cl/Ti = 2, 0-70, 0; R-COO/Ti = 0, 1-10, 0, en el que R es un resto hidrocarburo alifático, cicloalifático o aromático, que contiene de 1 a 30 átomos de carbono, y M es un metal elegido entre hafnio y circonio o una de sus mezclas, caracterizado porque por lo menos el 80% del titanio está en un estado de oxidación de +3 y, además, por lo menos un 1 % de dicho titanio, que está en un estado de oxidación de +3, tiene una geometría de coordinación tetraédrica.

Ahora se ha encontrado de modo sorprendente un componente de catalizador sólido, que es capaz de producir polímeros de etileno con una distribución ancha de pesos moleculares y que despliega también actividades de polimerización que son de interés para el ámbito industrial. Dicho componente de catalizador contiene Mg, Ti, Hf, átomos de halógeno y, opcionalmente, grupos -OR, en los que R es un grupo hidrocarburo C1-C20, y está caracterizado porque (a) los átomos de Mg están presentes en una cantidad superior al 7%, porcentaje referido al peso total de dicho componente de catalizador, (b) la cantidad de los átomos de Mg, Ti y Hf será tal que la proporción molar de Mg/Ti se sitúe entre 3, 5 y 12 y la proporción molar de Hf/Ti se sitúe entre 0, 2 y 1, 2 y (c) si los grupos -OR están presentes, entonces su cantidad será tal que la proporción molar OR/Ti sea inferior a 2.

La proporción -OR/Ti es con preferencia menor que 1, 5 y con mayor preferencia menor que 1.

Se ha encontrado que es especialmente eficaz, con el fin de producir polímeros de una distribución MWD ancha, utilizar componentes de catalizador, en los que la proporción molar Hf/Ti sea por lo menos de 0, 4, y con preferencia mayor que 0, 5 en correspondencia con una proporción molar de Mg/Ti menor que 7 y proporciones molares de Mg/Hf comprendidas entre 3 y 15.

La cantidad de átomos de Mg en el catalizador es con preferencia superior al 8 % en peso y con mayor... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Componente de catalizador que contiene Mg, Ti, Hf, un halógeno y, opcionalmente, grupos -OR, en los que R es un grupo hidrocarburo C1-C20, caracterizado porque (a) los átomos de Mg están presentes en una cantidad superior al 7%, porcentaje referido al peso total de dicho componente de catalizador, (b) la cantidad de los átomos de Mg, Ti y Hf es tal que la proporción molar de Mg/Ti se sitúa entre 3, 5 y 12 y la proporción molar de Hf/Ti se sitúa entre 0, 2 y 1, 2 y (c) cuando están presentes grupos -OH, entonces su cantidad será tal que la proporción molar -OR/Ti sea inferior a 2.

2. El componente de catalizador de la reivindicación 1, en el que la proporción -OR/Ti es menor que 1, 5.

3. El componente de catalizador según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la proporción molar Hf/Ti es por lo menos 0, 4, la proporción molar de Mg/Ti es menor que 7 y la proporción molar de Mg/Hf se sitúa entre 3 y 15.

4. El componente de catalizador de la reivindicación 1, en el que la cantidad de átomos de Mg en el catalizador es superior al 8 % en peso.

5. El componente de catalizador de la reivindicación 1 que contiene además un compuesto dador de electrones (dador interno) , elegido por ejemplo entre éteres, ésteres, aminas y cetonas.

6. El componente de catalizador de la reivindicación 5, en el que el dador de electrones se elige entre los diéteres de la fórmula (I)

RaCR1 (OR4) -CR2R3 (OR5) (I)

en la que Ra, R1, R2 y R3 son con independencia hidrógeno o grupos hidrocarburo C1-C20, que posiblemente contienen heteroátomos, R4 y R5 son grupos alquilo C1-C20 o grupos R6CO-, en los que R6 es un grupo alquilo C1-C20, o bien junto con Ra y R6 respectivamente pueden formar un ciclo.

7. Un sistema de catalizador para la polimerización de olefinas obtenido por reacción de un componente de catalizador sólido según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores con compuestos alquil-Al.


 

Patentes similares o relacionadas:

Un proceso para la producción de olefinas oligomerizadas, del 19 de Junio de 2019, de BASF SE: Un proceso para la producción de olefinas oligomerizadas que comprende los siguientes etapas a) hasta e): a) purificación de una composición orgánica (OC1) […]

Proceso integrado y métodos de producción de (E)-1-cloro-3,3,3-trifluoropropeno, del 10 de Enero de 2018, de HONEYWELL INTERNATIONAL INC.: Un método de producción de (E)1-cloro-3,3,3-trifluoropropeno que comprende: proporcionar una mezcla de reacción líquida que comprende fluoruro de […]

Acuo-oxo cloruro de titanio, procedimiento para su preparación, del 18 de Enero de 2017, de CENTRE NATIONAL DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE (CNRS): Procedimiento para la preparación de acuo-oxo cloruro de titanio caracterizado porque consistir en la hidrolización de TiOCl2 bien en una atmósfera cuya tasa de humedad se […]

Método para producir un compuesto de dicloruro de ftaloílo, del 9 de Marzo de 2016, de Iharanikkei Chemical Industry Co., Ltd: Un método para producir un compuesto de dicloruro de ftaloílo, comprendiendo el método: proporcionar un compuesto representado por la siguiente fórmula […]

Imagen de 'Método para prolongar la duración de un catalizador durante la…'Método para prolongar la duración de un catalizador durante la hidrofluoración, del 18 de Enero de 2016, de HONEYWELL INTERNATIONAL INC.: Un procedimiento para producir 2-cloro-1,1,1,2-tetrafluoropropano que comprende hacer reaccionar una alimentación que comprende 2-cloro-3,3,3-trifluoropropeno con […]

Proceso para producir un compuesto de piridazinona y producción de compuestos intermedios del mismo, del 30 de Diciembre de 2015, de SUMITOMO CHEMICAL COMPANY, LIMITED: Proceso para producir un compuesto de fórmula ;**Fórmula** en la que X representa un átomo de hidrógeno, un átomo de flúor, un átomo de cloro […]

Un componente de catalizador para la polimerización de olefinas y un catalizador que comprende el mismo, del 9 de Mayo de 2012, de CHINA PETROLEUM & CHEMICAL CORPORATION: Un componente de catalizador sólido para la polimerización de olefinas que comprende magnesio, titanio,un halógeno y un donante de electrones interno, en el que el […]

COMPONENTE CATALÍTICO PARA LA POLIMERIZACIÓN DE OLEFINAS, del 14 de Enero de 2011, de BASELL POLIOLEFINE ITALIA S.R.L.: Un componente catalítico para la polimerización de olefinas que comprende Mg, Ti, halógeno y un donador de electrones obtenible con un procedimiento […]

Utilizamos cookies para mejorar nuestros servicios y mostrarle publicidad relevante. Si continua navegando, consideramos que acepta su uso. Puede obtener más información aquí. .