Métodos para la preparación de un catalizador de polimerización.

Un método que comprende:

poner en contacto un soporte con un compuesto que contiene cromo y un compuesto que contiene estañopara producir un precursor de catalizador,

y

activar el precursor de catalizador en un intervalo de temperatura desde 400 ºC hasta 700 °C para producirun catalizador de polimerización, en donde el compuesto que contiene estaño comprende un compuesto de estaño(IV).

Métodos para la preparación de un catalizador de polimerización ANTECEDENTES

Campo de la técnica La presente descripción se refiere a composiciones de catalizadores. Más concretamente, la presente descripción se refiere a métodos para la preparación de composiciones de catalizadores de polimerización.

Antecedentes Los catalizadores de polimerización son conocidos en la técnica, sin embargo los métodos para producir estos catalizadores pueden experimentar diversos inconvenientes. Las mejoras en los métodos para la preparación de los catalizadores de polimerización pueden reducir los costes asociados con la producción de los catalizadores y con la mejora de la economía de los procesos. Por eso, hay una necesidad creciente de desarrollar nuevos métodos para la preparación de catalizadores de polimerización.

COMPENDIO

Lo descrito en la presente memoria es un método que comprende poner en contacto un soporte con un compuesto que contiene cromo y un compuesto que contiene estaño para producir un precursor de catalizador, y activar el precursor del catalizador en un intervalo de temperatura desde aproximadamente 400 ºC hasta aproximadamente 700 °C para producir un catalizador de polimerización.

Además, Lo descrito en la presente memoria es un método que comprende poner en contacto un soporte con un compuesto que contiene cromo y un compuesto que contiene estaño para producir un precursor de catalizador, activar el precursor del catalizador en un intervalo de temperatura desde aproximadamente 400 ºC hasta aproximadamente 700 °C para producir un catalizador de polimerización, y poner en contacto el catalizador de polimerización con etileno en una zona de reacción en condiciones de reacción adecuadas para formar polietileno en donde la distribución del peso molecular del polietileno está ensanchada. El documento GB 1.505.818 se refiere a un proceso para la preparación de un catalizador de polimerización y a su uso en la polimerización de olefinas. Dicho proceso comprende calentar un soporte de catalizador tal como una sílice junto con un compuesto metálico tal como cloruro estannoso e incorporar un compuesto de cromo, seguido de una activación a una temperatura entre 100 y 900°C. El documento US 3.676.417 se refiere a una composición de catalizador, a un método para su preparación y a un proceso de polimerización que lo emplea en donde se forma un polímero con una estrecha distribución del peso molecular. Dicha composición de catalizador comprende un soporte material, un compuesto de cromo en el que el cromo está al menos parcialmente en un estado hexavalente y un compuesto de galio o de estaño.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

Para una comprensión más completa de la presente descripción y las ventajas de la misma, ahora se hace referencia a la siguiente breve descripción, tomados junto con los dibujos adjuntos y la descripción detallada, en donde números de referencia similares representan partes similares.

La Figura 1 es un registro de dW/d (log M) como una función del logaritmo del peso molecular de las muestras del ejemplo comparativo.

La Figura 2 es un registro de dW/d (log M) como una función del logaritmo del peso molecular de las muestras del Ejemplo 1.

DESCRIPCIÓN DETALLADA

Debe comprenderse desde el principio que aunque una implementación ilustrativa de una o más realizaciones se proporcionan más adelante, los sistemas descritos y/o los métodos pueden implementará usando cualquier número de técnicas, ya sean recientemente conocidas o que sigan estando vigentes. La descripción de ninguna forma debería limitarse a las implementaciones ilustrativas, dibujos, y técnicas ilustradas más adelante, incluidos los diseños ejemplares y las implementaciones ilustradas y descritas en la presente memoria, sino que pueden ser modificadas dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas.

Lo descrito en la presente memoria son composiciones de catalizadores que comprenden un soporte, cromo y estaño, y métodos de fabricar y usar el mismo. En una realización, un método de preparar un catalizador comprende poner en contacto un soporte con un compuesto que contiene cromo y un compuesto que contiene estaño. Tales catalizadores pueden funcionar como catalizadores de polimerización. En lo sucesivo, tales catalizadores se denominarán catalizadores de polimerización que contienen estaño (TCPC) . Los TCPC pueden presentar un aumento en la actividad de polimerización y producir composiciones poliméricas con una distribución del peso molecular ensanchada con un aumento de los componentes de bajo peso molecular si se compara con un catalizador similar de otra índole que no contenga estaño (p. ej., el catalizador de Cr/Si) . Además, los TCPC pueden

presentar una actividad de polimerización y producir composiciones poliméricas con una distribución del peso molecular que sea comparable a la observada cuando se emplea un catalizador de cromo/sílice/titania (es decir, un catalizador de Cr/Si/Ti) .

En una realización, el TCPC comprende un soporte que comprende sílice. El soporte puede contener más que 50 por ciento (%) de sílice, alternativamente más que 75 % de sílice, alternativamente más que 90 % de sílice respecto al peso del soporte. El soporte puede tener una superficie específica y un volumen de poros eficaces para mantener activo un catalizador. La superficie específica del soporte puede variar desde 100 metros cuadrados partido por gramo (m2/g) hasta 1.000 m2/g, alternativamente desde 200 m2/g hasta 800 m2/g, alternativamente desde 250 m2/g hasta 700 m2/g. Adicionalmente, el volumen de poros del soporte puede variar desde 0, 5 centímetros cúbicos partido por gramo (cm3/g) hasta 3, 5 cm3/g, alternativamente desde 0, 8 cm3/g hasta 3 cm3/g, o alternativamente desde 1, 0 cm3/g hasta 2, 5 cm3/g. El soporte de sílice puede ser preparado usando cualquier método adecuado, por ejemplo el soporte de sílice puede ser preparado sintéticamente por hidrólisis de tetraclorosilano (SiCl4) con agua o poniendo en contacto silicato de sodio con un ácido mineral. En una realización, el soporte de sílice puede tener una superficie específica que varía desde 100 m2/g hasta 1.000 m2/g y un volumen de poros que varía desde 0, 1 cm3/g hasta 2, 8 cm3/g. Un ejemplo de soporte de sílice adecuado para usar en esta descripción incluye sin limitación ES70 que es un soporte de sílice con una superficie específica de 300 m2/g, y un volumen de poros de 1, 6 cm3/g que está comercialmente disponible de Inneos Co. El soporte puede incluir componentes adicionales que no afectan desfavorablemente al TCPC, tal como zirconia, alúmina, toria, magnesia, fluoruro, sulfato, fosfato, o mezclas de los mismos.

En una realización, el soporte puede estar presente en el TCPC en cantidades desde 50 % en peso hasta 99 % en peso basado en el peso final de TCPC, alternativamente desde 75 % en peso hasta 99 % en peso, alternativamente desde 90 % en peso hasta 99 % en peso. En la presente memoria el peso final de TCPC se refiere al peso de TCPC después de todas las etapas del proceso.

En una realización, el TCPC comprende cromo que puede ser introducido en la composición mediante el contacto del soporte con al menos 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 (en lo sucesivo Cr (VI) ) o que comprenden un material adecuado para la transformación en Cr (VI) . En una realización, el compuesto que contiene cromo comprende un compuesto que contiene 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 carboxilatos de cromo, naftenatos de cromo, haluros de cromo, pirroluros de cromo, benzoatos de cromo, dionatos de cromo, nitratos de cromo, sulfatos 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, 6-tetrametilheptanodionato de cromo (III) , naftenato de cromo (III) , cloruro 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... [Seguir leyendo]

1. Un método que comprende:

poner en contacto un soporte con un compuesto que contiene cromo y un compuesto que contiene estaño para producir un precursor de catalizador, y

activar el precursor de catalizador en un intervalo de temperatura desde 400 ºC hasta 700 °C para producir un catalizador de polimerización, en donde el compuesto que contiene estaño comprende un compuesto de estaño (IV) .

2. El método de la reivindicación 1, en donde el compuesto que contiene estaño comprende óxido de estaño (IV) , haluro de estaño (IV) , cloruro de estaño (IV) , bromuro de estaño (IV) , yoduro de estaño (IV) , tetraalcoxiestaño, tetrametoxiestaño, tetraetoxiestaño, tetrabutoxiestaño, tetrafenoxiestaño; sulfuro de estaño (IV) , dicloruro de dimetoxiestaño, dicloruro de dietoxiestaño, dicloruro de dïbutoxiestaño, dicloruro de difenoxiestaño, dibromuro de dietoxiestaño, óxido estánnico, peróxido de estaño, anhidrido estánnico, trihaluro de alcoxiestaño, tricloruro de metoxiestaño, tricloruro de etoxiestaño, tricloruro de butoxiestaño, tricloruro de fenoxiestaño, tribromuro de etoxiestaño; compuesto haluro de trialcoxiestaño, cloruro de trimetoxiestaño, cloruro de trietoxiestaño, cloruro de tributoxiestaño, cloruro de trifenoxiestaño, bromuro de trietoxiestaño, tributilestaño, óxido de tributilestaño, hidruro de trifenilestaño, compuesto estannato que contiene ion SnO32- o Sn (OH) 62-, Na2SnO3, Na2SnO3·3 H2O, ácido estánnico, hidróxido estánnico, alcóxidos de estaño, amidas de estaño, nitrito de estaño, oxalato de estaño, estannatos de alquilo, o combinaciones de los mismos.

3. El método de la reivindicación 1, en donde el catalizador de polimerización comprende desde 0, 5 % en peso hasta 25 % en peso de estaño respecto al peso final del catalizador de polimerización.

4. El método de la reivindicación 1, en donde el soporte comprende sílice.

5. El método de la reivindicación 1, en donde el soporte tiene una superficie específica en un intervalo desde 100 m2/g hasta 1.000 m2/g, o un volumen de poro en un intervalo desde 0, 5 cm3/g hasta 3, 5 cm3/g.

6. El método de la reivindicación 1, en donde el catalizador de polimerización comprende desde 50 % en peso hasta 99 % en peso de soporte respecto al peso final del catalizador de polimerización.

7. El método de la reivindicación 1, en donde el compuesto que contiene cromo comprende un compuesto de cromo soluble en agua, un compuesto de cromo soluble en hidrocarburos, trióxido de cromo, acetato de cromo, nitrato de cromo, cromato de butilo terciario, un compuesto diaren-cromo (0) , bisciclopentadienil-cromo (II) , acetilacetonato de cromo (III) , fluoruro cromoso, cloruro cromoso, bromuro cromoso, yoduro cromoso, bis (2etilhexanoato) de cromo (II) , acetato de cromo (II) , butirato de cromo (II) , neopentanoato de cromo (II) , laurato de cromo (II) , estearato de cromo (0) , oxalato de cromo (II) , benzoato de cromo (II) , pirroluro (s) de cromo (II) , sulfato cromoso, compuesto de cromo (III) , carboxilatos de cromo, naftenatos de cromo, haluros de cromo, pirroluros de cromo, benzoatos de cromo, nitratos de cromo, sulfatos de cromo, isooctanoato de cromo (III) , 2, 2, 6, 6tetrametilheptanodionato de cromo (III) , naftenato de cromo (III) , cloruro de cromo (III) , tris (2-etilhexanoato) de cromo (III) , 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) , cromato de butilo terciario en un líquido hidrocarbonado, trióxido de cromo en agua, trióxido de cromo en acetonitrilo, acetato de cromo en agua, nitrato de cromo en alcohol, compuestos organocromos cerovalentes, complejos de cromo con enlaces pi, cromodicumeno, cromodibenceno en hidrocarburos, o combinaciones de los mismos.

8. El método de la reivindicación 1, en donde el catalizador de polimerización comprende desde 0, 1 % en peso hasta 10 % en peso de cromo respecto al peso final del catalizador de polimerización.

9. El método de la reivindicación 1, en donde el contacto del compuesto que contiene estaño con el soporte comprende cogelatinización, revestimiento, impregnación, impregnación acuosa, deposición química de vapor, o combinaciones de los mismos.

10. El método de la reivindicación 1, en donde el contacto del compuesto que contiene cromo con el soporte comprende intercambio iónico, humedad incipiente, relleno de poro, impregnación acuosa, impregnación con disolvente orgánico, revestimiento en fundido, cogelatinización, o combinaciones de los mismos.

11. El método de la reivindicación 1, en donde el catalizador de polimerización tiene una actividad de polimerización desde 100 g/g-h hasta 10.000 g/g-h.

12. El método de la reivindicación 1, que comprende además poner en contacto el catalizador de polimerización con uno o más monómeros de olefinas en una zona de reacción en condiciones de reacción adecuadas para formar un polímero y recuperar el polímero de la zona de reacción.

13. El método de la reivindicación 12, en donde los monómeros de olefinas comprenden etileno y el polímero

comprende un homopolímero de etileno, los monómeros de olefinas comprenden etileno y otro monómero alfaolefina y el polímero comprende un copolímero de etileno; o combinaciones de los mismos.

14. Un proceso de polimerización que comprende:

poner en contacto un soporte con un compuesto que contiene cromo y un compuesto que contiene estaño 5 que comprende un compuesto de estaño (IV) para producir un precursor de catalizador,

activar el precursor del catalizador en un intervalo de temperatura desde 400 ºC hasta 700 ºC para producir un catalizador de polimerización, y

poner en contacto el catalizador de polimerización con etileno en una zona de reacción en condiciones de reacción adecuadas para formar polietileno en donde la distribución del peso molecular del polietileno está 10 ensanchada.