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ES2318892T3

Process for the polymerization of a monomer with a catalyst composition containing an organometal compound, an organoaluminum compound and a treated solid oxide compound

Abstract

A process for producing a catalyst composition for polymerizing monomers, the process comprising contacting an organometal compound, a treated solid oxide compound, and an organoaluminum compound to produce the composition; where the organometal compound has the following general formula: (X 1) (X 2) (X 3) (X 4) M 1 where M 1 is titanium, zirconium, or hafnium, and where (X 1) is independently a radical selected from a cyclopentadienyl; an indenyl; a fluorenyl; a substituted cyclopentadienyl; a substituted indenyl, or a substituted fluorenyl; and wherein each substituent on the substituted cyclopentadienyl, the substituted indenyl, or the substituted fluorenyl, is an aliphatic group, a cyclic group, a combination of aliphatic and cyclic groups, an organometallic group, or hydrogen; where (X 3) and (X 4) are independently selected from a halide, an aliphatic group, a cyclic group, a combination of aliphatic and cyclic groups, or an organometallic group; where (X 2) is selected from a halide, an aliphatic group, a cyclic group, a combination of aliphatic and cyclic groups, an organometallic group, a cyclopentadienyl, an indenyl, a fluorenyl, a substituted cyclopentadienyl, a substituted indenyl, or a substituted fluorenyl, and where each substituent in the substituted cyclopentadienyl, the substituted indenyl, or the substituted fluorenyl, is an aliphatic group, a cyclic group, a combination of aliphatic and cyclic groups, an organometallic group, or hydrogen; where the organoaluminum compound has the following general formula: Al (X 5) n (X 6) 3-a where (X 5) is a hydrocarbon having 1-20 carbon atoms, where (X 6) is a halide , a hydride, or an alkoxide, where "n" is a number from 1 to 3 inclusive; and wherein the treated solid oxide compound is produced by contacting at least one solid oxide compound with at least one electrodeceptor anion source compound to form a mixture; where the activity of the composition is greater than 250 grams of polyethylene per gram of the solid oxide compound treated per hour in the absence of aluminoxane or borate compounds.

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20 claims: 4 independent, 16 dependent

  1. 1
    Un proceso para producir una composición catalizadora para polimerizar monómeros, el proceso comprendiendo poner en contacto un compuesto organometal, un compuesto de óxido sólido tratado, y un compuesto organoaluminio para producir la composición; donde el compuesto de organometal tiene la siguiente fórmula general:(X^{1})(X^{2})(X^{3})(X^{4})M^{1} donde M^{1} es titanio, zirconio, o hafnio, y donde (X^{1}) es independientemente un radical seleccionado de un ciclopentadienilo;un indenilo;un fluorenilo;un ciclopentadienilo sustituido;un indenilo sustituido, o un fluorenilo sustituido;y donde cada sustituyente sobre el ciclopentadienilo sustituido, el indenilo sustituido, o el fluorenilo sustituido, es un grupo alifático, un grupo cíclico, una combinación de grupos alifático y cíclico, un grupo organometálico, o hidrógeno;donde (X^{3}) y (X^{4}) son independientemente seleccionados de un haluro, un grupo alifático, un grupo cíclico, una combinación de alifáticos y grupos cíclicos, o un grupo organometálico;donde (X^{2}) es seleccionado de un haluro, un grupo alifático, un grupo cíclico, una combinación de alifáticos y grupos cíclicos, un grupo organometálico, un ciclopentadienilo, un indenilo, un fluorenilo, un ciclopentadienilo sustituido, un indenilo sustituido, o un fluorenilo sustituido, y donde cada sustituyente en el ciclopentadienilo sustituido, el indenilo sustituido, o el fluorenilo sustituido, es un grupo alifático, un grupo cíclico, una combinación de grupos alifático y cíclico, un grupo organometálico, o hidrógeno;donde el compuesto de organoaluminio tiene la siguiente fórmula general: Al(X^{5})_{n}(X^{6})_{3-a} donde (X^{5}) es un hidrocarburo que tiene de 1-20 átomos de carbono, donde (X^{6}) es un haluro, un hidruro, o un alcóxido, donde "n" es un número de 1 a 3 inclusive;y donde el compuesto de óxido sólido tratado es producido al poner contacto por lo menos un compuesto de óxido sólido con por lo menos un compuesto de fuente de aniones electroaceptores para formar una mezcla;donde la actividad de la composición es mayor que 250 gramos de polietileno por gramo del compuesto de óxido sólido tratado por hora en ausencia de los compuestos aluminoxano o borato.
  2. 2
    El proceso de la Reivindicación 1, en el que hay una falta de compuestos aluminoxano o borato.
  3. 3
    El proceso de la Reivindicación 1, que consiste fundamentalmente en poner en contacto el compuesto organometal, el compuesto de óxido sólido tratado y el compuesto de organoaluminio para producir la composición.
  4. 4
    El proceso de Reivindicación 1, donde dicho contacto de al menos un compuesto de óxido sólido con al menos un compuesto de fuente de aniones electroaceptores adicional incluye la presencia de al menos un compuesto de sal de metal.
  5. 5
    El proceso de la Reivindicación 1, en el que al menos se calcina un compuesto de óxido sólido.
  6. 6
    El proceso de la Reivindicación 1, en el que la producción del compuesto de óxido sólido tratado incluye dicha calcinación de la mezcla y al menos un compuesto de óxido sólido y al menos un compuesto de fuente de aniones electroaceptores.
  7. 7
    El proceso de la Reivindicación 1, en el que al menos se calcina un óxido sólido durante o después del contacto con la fuente de aniones electroaceptores.
  8. 8
    El proceso de la Reivindicación 1, en el que el compuesto de óxido sólido tratado se produce al contactar y calcinar simultáneamente al menos un compuesto de óxido sólido con al menos un compuesto de fuente de aniones electroaceptores. \newpage
  9. 9
    El proceso de la Reivindicación 1, en el que el compuesto de óxido sólido se contacta con dos o más compuestos de fuente de aniones electroaceptores en dos o más pasos de contacto separados.
  10. 10
    El proceso de la Reivindicación 1, en el que la composición puede polimerizar etileno en un polímero con una actividad mayor que 500 (gP/gS . hr));y donde los compuestos de óxido sólido tratado comprenden oxígeno y al menos un elemento de grupo 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, o 15 de la tabla periódica, incluyendo lantánidos y actínidos, en particular en el que la actividad es preferentemente mayor que 1000, más preferentemente mayor que 2000.
  11. 11
    El proceso de la Reivindicación 1, en el que el compuesto organometal es dicloruro de hafnio bis (ciclopentadienilo), dicloruro de zirconio bis (ciclopentadienilo), dicloruro de hafnio de [etil (indenilo)_{2}], dicloruro de zirconio de [etil(indenilo)_{2}], dicloruro de hafnio de [etil(tetrahidroindenilo)_{2}], dicloruro de zirconio [etil (tetrahidroindenilo)_{2}], dicloruro de hafnio bis (n-butilciclopentadienilo), dicloruro de zirconio bis (n-butilciclopentadienilo), dicloruro de zirconio ((dimetil)(diindenil)silano), dicloruro de hafnio ((dimetil)(diindenil)silano), dicloruro de zirconio((dimetil)(ditetrahidro-indenil)silano), dicloruro de zirconio ((dimetil)(di(2-metil indenil ))silano), o dicloruro de zirconio bis (fluorenilo);donde el compuesto de organoaluminio es trimetilaluminio, trietilaluminio, tripropilaluminio, etóxido de dietilaluminio, tributilaluminio, hidruro de triisobutilaluminio, triisobutilaluminio o cloruro de dietilaluminio de aluminio;y en el que el óxido sólido compuesto es Al_{2}O_{3}, B_{2}O_{3}, BeO, Bi_{2}O_{3}, CdO, Co_{3}O_{4}, Cr_{2}O_{3}, CuO, Fe_{2}O_{3}, Ga_{2}O_{3}, La_{2}O_{3}, Mn_{2}O_{3}, MoO_{3}, NiO, P_{2}O_{5}, Sb_{2}O_{5}, SiO_{2}, SnO_{2}, SrO, ThO_{2}, TiO_{2}, V_{2}O_{5}, WO_{3}, Y_{2}O_{3}, ZnO, ZrO_{2}, o una mezcla de cualquiera de los dos o más compuestos de óxido sólido, donde dicho óxido sólido tratado se trata con fluoruro o cloruro o ambos.
  12. 12
    Un proceso de acuerdo con la Reivindicación 1, en el que el compuesto de fuente de aniones electroaceptores es seleccionado entre sulfatos, haluros, o triflato.
  13. 13
    Un proceso de acuerdo con la Reivindicación 5, en el que la calcinación se realiza durante aprox. 1 hora hasta aprox. 10 horas a una temperatura en un rango de aprox. 400 hasta aprox. 800ºC.
  14. 14
    Un proceso de acuerdo con la Reivindicación 1, en el que el compuesto de óxido sólido tratado se produce a través de un proceso que comprende:1) poner en contacto un compuesto de óxido sólido con al menos un compuesto de fuente aniones electroaceptores para formar una primera mezcla;y 2) calcinar la primera mezcla para formar un compuesto de óxido sólido tratado.
  15. 15
    Un proceso de acuerdo con la Reivindicación 1, en el que el compuesto de óxido sólido tratado se produce a través de un proceso que comprende:1) poner en contacto al menos un compuesto de óxido sólido con un primer compuesto de fuente aniones electroaceptores en constituir una primera mezcla;2) calcinar la primera mezcla para producir una primera mezcla calcinada;3) poner en contacto la primera mezcla calcinada con un segundo compuesto de fuente de aniones electroaceptores para formar una segunda mezcla;y 4) calcinar la segunda mezcla para formar un compuesto de óxido sólido tratado.
  16. 16
    Un proceso de acuerdo con la Reivindicación 1, en el que la composición se produce a través de un proceso que comprende:1) poner en contacto el compuesto organometal y el compuesto de óxido sólido tratado juntos durante aprox. 1 minuto hasta aprox. 1 hora a una temperatura de aprox. 25 hasta aprox. 100ºC para formar una primera mezcla, 2) poner en contacto la primera mezcla con un compuesto de organoaluminio para formar la composición.
  17. 17
    Una composición catalítica realizable por un proceso de acuerdo a alguna de las reivindicaciones precedentes.
  18. 18
    Un proceso para polimerizar un monómero el cual comprende poner en contacto al menos un monómero en condiciones de polimerización con una composición catalizadora de acuerdo con la Reivindicación 17 para proporcionar un polímero.
  19. 19
    El proceso de Reivindicación 18, el cual se realiza en las condiciones de polimerización lechada, en particular donde la polimerización se realiza en un reactor giratorio, preferentemente donde la polimerización se realiza en presencia de un diluente que comprende, en mayor parte, isobutano.
  20. 20
    El uso de la composición catalizadora de la Reivindicación 17 para polimerizar un monómero.
Independent claims20