一种由蒸汽裂化C5石脑油馏分制备聚异戊二烯的方法技术

本发明专利技术涉及催化聚合领域，公开了一种由蒸汽裂化C5石脑油馏分制备聚异戊二烯的方法，该方法包括：将蒸汽裂化C5石脑油馏分依次进行结晶过滤和蒸馏，得到脱环戊二烯的产物；然后在聚合反应条件下，将所述脱环戊二烯的产物与稀土催化剂组合物进行接触反应，所述稀土催化剂组合物中含有稀土金属有机化合物、烷基化剂以及含卤素化合物，所述稀土金属有机化合物具有式(I)所示的结构。本发明专利技术提供的前述方法能够从富含异戊二烯的蒸汽裂化C5石脑油馏分中获得高收率的聚异戊二烯产品，并且获得的聚异戊二烯产品具有顺1,4‑结构含量高以及分子量分布窄的优点。

A method for preparing polyisoprene from steam cracking C5 naphtha fractions

The invention relates to the field of catalytic polymerization, and discloses a method for preparing polyisoprene from the steam cracking C5 naphtha fraction, which includes the crystallization, filtration and distillation of the steam cracking C5 naphtha fraction in order to obtain the product of the decyclopentadiene; and then the production of the dehydrocyclopentadiene is produced in the polymerization reverse condition. The rare earth catalyst composition contains rare earth metal organic compounds, alkylating agents, and halogen compounds, the rare earth metal organic compounds have the structure shown by formula (I). The method provided by the present invention can obtain high yield polyisoprene products from the steam cracking C5 naphtha fraction rich in isoprene, and the obtained polyisoprene product has the advantages of high content of 1,4 structure and narrow molecular weight distribution.

【技术实现步骤摘要】
一种由蒸汽裂化C5石脑油馏分制备聚异戊二烯的方法
本专利技术涉及催化聚合领域，具体地，涉及一种由蒸汽裂化C5石脑油馏分制备聚异戊二烯的方法，更具体地涉及一种由富含异戊二烯的蒸汽裂化C5石脑油馏分制备聚异戊二烯的方法。
技术介绍
蒸汽裂化C5石脑油馏分中通常含有如下组分：-异戊二烯15-25重量％；-环戊二烯10-20重量％；-间戊二烯10-20重量％；-单烯烃15-25重量％；-烷烃炔烃及芳香族化合物。通常地，为了由蒸汽裂化C5石脑油馏分制备聚异戊二烯，首先得进行C5石脑油馏分的提纯，使得异戊二烯的质量分数接近于100％。由于其它组分影响反应的选择性和产率，特别地，环戊二烯对异戊二烯的聚合反应有阻碍作用，必须要除去环戊二烯。文献Ind.Eng.Chem.Res.(2015,54,9798-9804)描述了一种高效的分离C5混合物的方法，其中异戊二烯的分离纯度可达到99.8％。但是该现有技术使用了很多管线和反应釜使得装备比较复杂，导致异戊二烯聚合的成本很高。CN1479753A描述了一种从富含异戊二烯的蒸汽裂化C5石脑油馏分获得高顺式聚异戊二烯的方法，该方法中使用的催化剂组合物包括：-共轭二烯烃单体，-有机磷酸的稀土金属盐，-通式为AlR3或HAlR2的烷基铝，-由卤化烷基铝组成的卤素给体。该现有技术得到的聚异戊二烯的顺1,4-结构含量为98重量％，分子量分布在2.1-2.3之间，然而，该现有技术采用加入马来酸酐进行蒸馏的方法除去环戊二烯，除去环戊二烯的方法较为单一，并不能实现完全除去环戊二烯。另外，关于催化异戊二烯单体聚合反应的钕系催化剂，通常包括烷基羧酸钕、烷氧基钕和磷酸酯钕，这些配体都是以氧和钕形成配位键的。至今为止，以氮和钕形成配位键以催化聚合反应的含有稀土金属有机化合物的催化剂研究的并不多。
技术实现思路
本专利技术的目的之一是克服现有技术的缺陷，提供一种能够从富含异戊二烯的蒸汽裂化C5石脑油馏分中获得高收率的聚异戊二烯的方法。本专利技术的目的之二是提供一种能够获得高顺1,4-结构含量和窄的分子量分布的聚异戊二烯产品。为了实现上述目的，本专利技术提供一种由蒸汽裂化C5石脑油馏分制备聚异戊二烯的方法，该方法包括：将蒸汽裂化C5石脑油馏分依次进行结晶过滤和蒸馏，得到脱环戊二烯的产物；然后在聚合反应条件下，将所述脱环戊二烯的产物与稀土催化剂组合物进行接触反应，所述稀土催化剂组合物中含有稀土金属有机化合物、烷基化剂以及含卤素化合物，所述稀土金属有机化合物具有式(I)所示的结构：其中，M为镧系稀土金属元素中的任意一种；R1、R2、R3、R4、R5和R6各自独立地选自氢、C1-8的烷基、C6-12的芳基，且所述R1、R2、R3、R4、R5和R6不同时为选自氢和甲基中的至少一种；L为-OR7或-NR8，其中，所述R7与氧原子一起形成含有2-10个碳原子的杂环，所述R8与氮原子一起形成含有2-10个碳原子的杂环或者所述R8为C1-4的烃基；x为1、2或3，且y＝3-x。本专利技术提供的前述方法能够从富含异戊二烯的蒸汽裂化C5石脑油馏分中获得高收率的聚异戊二烯产品，并且获得的聚异戊二烯产品具有顺1,4-结构含量高以及分子量分布窄的优点。本专利技术的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。具体实施方式以下对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。本专利技术提供了一种由蒸汽裂化C5石脑油馏分制备聚异戊二烯的方法，该方法包括：将蒸汽裂化C5石脑油馏分依次进行结晶过滤和蒸馏，得到脱环戊二烯的产物；然后在聚合反应条件下，将所述脱环戊二烯的产物与稀土催化剂组合物进行接触反应，所述稀土催化剂组合物中含有稀土金属有机化合物、烷基化剂以及含卤素化合物，所述稀土金属有机化合物具有式(I)所示的结构：其中，M为镧系稀土金属元素中的任意一种；R1、R2、R3、R4、R5和R6各自独立地选自氢、C1-8的烷基、C6-12的芳基，且所述R1、R2、R3、R4、R5和R6不同时为选自氢和甲基中的至少一种；L为-OR7或-NR8，其中，所述R7与氧原子一起形成含有2-10个碳原子的杂环，所述R8与氮原子一起形成含有2-10个碳原子的杂环或者所述R8为C1-4的烃基；x为1、2或3，且y＝3-x。“C1-8的烷基”表示，碳原子数为1-8的烷基。“C6-12的芳基”表示，碳原子数为6-12的芳基。“C1-4的烃基”表示，碳原子数为1-4的烃基。优选地，在式(I)中，M为钕或铈。优选地，在式(I)中，R1、R2、R3、R4、R5和R6各自独立地选自氢、C1-6的烷基、C6-10的芳基，且所述R1、R2、R3、R4、R5和R6不同时为选自氢和甲基中的至少一种。更优选地，R1、R2、R3、R4、R5和R6各自独立地选自氢、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、苯基、甲基苯基、二甲基苯基、三甲基苯基、甲基乙基苯基、乙基苯基、二乙基苯基和三乙基苯基，且所述R1、R2、R3、R4、R5和R6不同时为选自氢和甲基中的至少一种。进一步优选地，R1、R2、R3、R4、R5和R6各自独立地选自氢、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、苯基、甲基苯基、二甲基苯基、三甲基苯基、甲基乙基苯基、乙基苯基、二乙基苯基和三乙基苯基，且所述R1、R2、R3、R4、R5和R6不同时为选自氢和甲基中的至少一种。“C1-6的烷基”表示，碳原子数为1-6的烷基。“C6-10的芳基”表示，碳原子数为6-10的芳基。优选地，L为-OR7或-NR8，其中，所述R7与氧原子一起形成含有2-7个碳原子的杂环，所述R8与氮原子一起形成含有2-7个碳原子的杂环或者所述R8为C1-4的烃基。更优选地，L为四氢呋喃、吡啶和乙腈中的至少一种。根据一种优选的情况，x为1或2，且y＝3-x。根据另一种优选的情况，x为3，且y为0。以下提供几种优选的具体实施方式说明本专利技术的前述方法中涉及的稀土催化剂组合物中的稀土金属有机化合物。具体实施方式1：在式(I)中，M为钕或铈；R1、R2、R3、R4、R5和R6各自独立地选自氢、C1-6的烷基、C6-10的芳基，且所述R1、R2、R3、R4、R5和R6不同时为选自氢和甲基中的至少一种；L为-OR7或-NR8，其中，所述R7与氧原子一起形成含有2-7个碳原子的杂环，所述R8与氮原子一起形成含有2-7个碳原子的杂环或者所述R8为C1-4的烃基；x为1、2或3，且y＝3-x。具体实施方式2：在式(I)中，M为钕或铈；R1、R2、R3、R4、R5和R6各自独立地选自氢、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、苯基、甲基苯基、二甲基苯基、三甲基苯基、甲基乙基苯基、乙基苯基、二乙基苯基和三乙基苯基，且所述R1、R2、R3、R4、R5和R6不同时为选自氢和甲基中的至少一种；L为四氢呋喃、吡啶和乙腈中的至少一种；x为1或2，且y＝3-x。具体实施方式本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种由蒸汽裂化C5石脑油馏分制备聚异戊二烯的方法，该方法包括：将蒸汽裂化C5

【技术特征摘要】
1.一种由蒸汽裂化C5石脑油馏分制备聚异戊二烯的方法，该方法包括：将蒸汽裂化C5石脑油馏分依次进行结晶过滤和蒸馏，得到脱环戊二烯的产物；然后在聚合反应条件下，将所述脱环戊二烯的产物与稀土催化剂组合物进行接触反应，所述稀土催化剂组合物中含有稀土金属有机化合物、烷基化剂以及含卤素化合物，所述稀土金属有机化合物具有式(I)所示的结构：其中，M为镧系稀土金属元素中的任意一种；R1、R2、R3、R4、R5和R6各自独立地选自氢、C1-8的烷基、C6-12的芳基，且所述R1、R2、R3、R4、R5和R6不同时为选自氢和甲基中的至少一种；L为-OR7或-NR8，其中，所述R7与氧原子一起形成含有2-10个碳原子的杂环，所述R8与氮原子一起形成含有2-10个碳原子的杂环或者所述R8为C1-4的烃基；x为1、2或3，且y＝3-x。2.根据权利要求1所述的方法，其中，在式(I)中，M为钕或铈；R1、R2、R3、R4、R5和R6各自独立地选自氢、C1-6的烷基、C6-10的芳基；L为-OR7或-NR8，其中，所述R7与氧原子一起形成含有2-7个碳原子的杂环，所述R8与氮原子一起形成含有2-7个碳原子的杂环或者所述R8为C1-4的烃基。3.根据权利要求1所述的方法，其中，在式(I)中，M为钕或铈；R1、R2、R3、R4、R5和R6各自独立地选自氢、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、苯基、甲基苯基、二甲基苯基、三甲基苯基、甲基乙基苯基、乙基苯基、二乙基苯基和三乙基苯基；L为四氢呋喃、吡啶和乙腈中的至少一种；x为1或2，且y＝3-x。4.根据权利要求1所述的方法，其中，在式(I)中，M为钕或铈；R1、R2、R3、R4、R5和R6各自独立地选自氢、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、苯基、甲基苯基、二甲基苯基、三甲基苯基、甲基乙基苯基、乙基苯基、二乙基苯基和三乙基苯基；x为3，且y为0。5.根据权利要求1-4中任意一项所述的方法，其中，所述烷基化剂为烷基铝和/或氢化烷基铝。6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述烷基铝选自三甲基铝、三乙基铝、三正丙基铝、三异丙基铝、三正丁基铝、三异丁基铝、三叔丁基铝、三正戊基铝和三正己基铝中的至少一种；优选地，所述烷基铝为三异丁基铝和/或三乙基铝。7.根据权利要求5或6所述的方法，其中，所述烷基氢化铝为氢化二乙基铝和/或氢化二丁基铝；优选地，所述氢化烷基铝为氢化二异丁基铝。8.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：程实，辛益双，于浩，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司北京化工研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11