催化剂体系制造技术

适于使乙烯四聚形成1

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】催化剂体系
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2021年3月12日提交的、专利技术名称为“催化剂体系”的美国申请序列号63/160,067的权益和优先权，其全部内容通过引用并入本公开中。


[0003]本公开的实施方式一般涉及化学处理，更具体地涉及在此类化学处理中使用的催化剂体系。

技术介绍

[0004]线性α
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烯烃(“LAO”)通常是通过炼油产品的裂化或乙烯的非选择性低聚来生产，这产生广泛的α
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烯烃分布。目前，有数种生产LAO的工业工艺，例如壳牌高级烯烃工艺(SHOP)，该工艺自1977年以来一直在使用中。SHOP采用低聚和烯烃复分解化学相结合，使用镍基催化剂生产各种LAO。全球石化产品制造商INEOS还开发了合成广泛范围的LAO的专利工艺，灵活地改变产品分布以满足需求。
[0005]然而，北美、西欧和亚洲对LAO的需求不断增长。特别是，对短链α
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烯烃(例如1
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辛烯和1
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己烯)的需求不断增长，因为短链α
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烯烃对许多特定应用具有重要意义。例如，1
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辛烯可用于改善聚乙烯的流变熔体和固体树脂性能。因此，1
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辛烯的主要消费者是负责大体积生产线性低密度聚乙烯(LLDPE)和高密度聚乙烯(HDPE)的工业，且其逐年扩大。HDPE中1
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辛烯的含量可为1％至2％，一些LLDPE等级中1
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辛烯的含量高达30％。
[0006]基于此，1
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辛烯是市场需求中的重要的化工原料。除了上面讨论的方法之外，还开发了用于使乙烯四聚以选择性地形成1
‑
辛烯的各种催化剂。然而，这些催化剂在例如1
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辛烯的选择性和使聚合物结垢的若干方面存在缺陷。因此，工业上需要适于使乙烯四聚以选择性地形成1
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辛烯的改进的催化剂。

技术实现思路

[0007]如本公开中所描述的，结垢是指不期望形成的聚合物。当使用包含铬的催化剂体系时，此类聚合物可在乙烯形成1
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辛烯的反应中作为副产物形成。然而，如本公开中所述，已发现使用可与铬配位的特定配体可减少结垢。此外，在一些实施方式中，与类似的催化剂体系相比，使用包括配体的催化剂可有助于维持1
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辛烯的选择性，或甚至增强1
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辛烯的选择性。
[0008]根据一个或多个实施方式，适于使乙烯四聚形成1
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辛烯的催化剂体系可包括：包含与配体配位的铬化合物的催化剂；以及包含有机铝化合物的助催化剂。该配体可具有化学结构：(R1)(R2)A
‑
X
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C(R3)(R4)。A和C可以是磷。X可以是B(R5)、Si(R5)2或N(R5)，其中R5是被卤素、卤代烷基或甲硅烷基取代的芳基，并且其中B或N或Si与A和C键合。R1、R2、R3和R4可以独立地选自烃基或杂烃基。
[0009]本公开的各方面的附加特征和优点将在下面的详细描述中阐述，并且部分地根据
详细描述对于本领域普通技术人员来说将是显而易见的，或通过实践本公开的各方面而被认识到。
具体实施方式
[0010]本公开描述了可用于通过四聚反应由乙烯生产1
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辛烯的催化剂体系。还描述了使用此类催化剂体系的方法。目前描述的催化剂体系可包括催化剂和助催化剂，其将被详细描述。在一个或多个实施方式中，催化剂可包括铬和配体。助催化剂可包括有机铝化合物。
[0011]在一个或多个实施方式中，本公开中描述的催化剂体系可用于选择性地使乙烯四聚以生产1
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辛烯，同时减少有时称为“结垢”的不期望的聚合。结垢可能至少部分地是由于形成基于固体聚乙烯的残留物而发生，这可能减少流体流速和/或完全阻止或至少部分阻止反应器系统中的流体以期望的速率流动。不受任何特定理论的束缚，据信将本公开中描述的配体并入催化剂体系中减少结垢，同时保持合适的1
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辛烯产率。
[0012]应当理解，本公开中描述的催化剂体系可能无法完全消除反应过程中的结垢。然而，在一个或多个实施方式中，这些催化剂体系与不包含本公开中所述的配体的催化剂体系相比减少了结垢。另外，应当理解，虽然这些催化剂体系可用于催化乙烯的低聚(例如乙烯四聚形成1
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辛烯)，但它们也可用于催化其他化学反应。因此，不应认为这些催化剂体系的用途仅限于使乙烯四聚形成1
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辛烯。
[0013]如本公开中所使用的，术语“催化剂”是指提高特定化学反应速率的任何物质。本公开中描述的催化剂可用于促进各种反应，例如但不限于使乙烯四聚形成1
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辛烯。催化剂通常不会在反应中消耗，但如本领域所理解的，催化剂活性可能随时间降低并且需要更换和/或再生。
[0014]如本公开中所使用的，术语“助催化剂”(也称为活化剂和/或清除剂)通常是指与一种或多种催化剂结合引起化学反应的催化的任何物质或化学试剂。在一些实施方式中，催化剂可以具有独立的催化功能，而在其他实施方式中，催化剂可以仅在与助催化剂配对时才具有显著的催化功能。应当理解，在一些实施方式中，催化剂和助催化剂可以键合或以络合物的形式形成，但在其他实施方式中不键合或以络合物的形式存在。一些助催化剂可以说是“活化”催化剂，这可以增加催化功能。
[0015]如本公开中所使用的，术语“催化剂体系”是指化学物质的任何催化功能集合。在一个或多个实施方式中，催化剂体系可包括催化剂和助催化剂。在一些实施方式中，催化剂体系可包括附加组分，诸如例如可用于其他目的的附加助催化剂或非催化添加剂。
[0016]如本公开中所使用的，术语“独立地选自”意味着R基团，例如R1、R2和R3可以相同或不同。例如，R1、R2和R3可以全部是取代的烷基；或者R1和R2可以是取代的烷基，并且R3可以是芳基。R基团可以含有除C和H之外的杂核原子，例如N和O。与R基团相关的化学名称旨在传达本领域中公认的与该化学名称的结构相对应的化学结构。因此，化学名称旨在补充和说明而不是排除本领域技术人员已知的结构定义。
[0017]如本公开中所使用的，术语“反应产物”是指由任意两种或更多种反应物种或试剂的反应形成的化学种类。反应产物可以导致反应物种类之间的共价键或离子键、配位或其他相互作用。在一个或多个实施方式中，两种或更多种反应产物可以由反应物种类的反应产生，并且所有这些可能产生的化学种类都包括在反应产物中。
[0018]当用于描述某些含碳原子的化学基团时，具有“(C
x
‑
C
y
)”形式的括号表达是指化学基团的未被取代形式具有x个碳原子至y个碳原子，包括x和y。例如，(C1‑
C
50
)烷基是以未被取代的形式呈现的具有1至50个碳原子的烷基。在一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.催化剂体系，适于使乙烯四聚形成1
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辛烯，所述催化剂体系包括：包含与配体配位的铬化合物的催化剂；以及包含有机铝化合物的助催化剂，其中：所述配体的化学结构为：(R1)(R2)A
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X
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C(R3)(R4)；A和C是磷；X是B(R5)、Si(R5)2或N(R5)，其中R5是被卤素、卤代烷基或甲硅烷基取代的芳基，并且其中B或N或Si与A和C键合；以及R1、R2、R3和R4独立地选自烃基或杂烃基。2.根据权利要求1所述的催化剂体系，其中R1、R2、R3和R4中的一个或多个是被取代的或未被取代的芳基部分。3.根据前述权利要求中任一项所述的催化剂体系，其中所述配体具有化学结构：其中：每个Ar独立地选自被取代的或未被取代的芳基；R6、R7、R8、R9和R
10
各自独立地选自氢或被取代的或未被取代的烃基；以及R6、R7、R8、R9和R
10
中的一个或多个为用化学式表示为C
n
F
2n+1
或SiZ3的基团，其中每个Z独立地选自被取代或未被取代的烃基或被取代或未被取代的杂烃基。4.根据权利要求3所述的催化剂体系，其中R7和R9中的一个或多个为用化学式表示为C
n
F
2n+1
或SiZ3的基团，其中每个Z独立地选自被取代或未被取代的烃基。5.根据前述权利要求中任一项所述的催化剂体系，其中所述催化剂包括的所述配体的量使得所述配体与铬的摩尔比为0.1至10.0。6.根据前述权利要求中任一项所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：埃亚，
申请(专利权)人：法赫德国王石油矿产大学，
类型：发明
国别省市：