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。
背景技术:
1、线性α-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-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。
2、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-烯烃(例如1-辛烯和1-己烯)的需求不断增长,因为短链α-烯烃对许多特定应用具有重要意义。例如,1-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-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-辛烯的含量可为1%至2%,一些lldpe等级中1-辛烯的含量高达30%。
3、基于此,1-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-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-辛烯的改进的催化剂。
技术实现思路
1、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-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-辛烯的选择性,或甚至增强1-辛烯的选择性。
2、根据一个或多个实施方式,适于使乙烯四聚形成1-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-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。
3、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。
1.催化剂体系,适于使乙烯四聚形成1-辛烯,所述催化剂体系包括:
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:
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cnf2n+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催化剂体系,其中所述铬化合物包括有机铬盐、无机铬盐、铬配位化合物和铬有机金属络合物中的一种或多种。
7.根据前述权利要求中任一项所述的催化剂体系,其中所述铬化合物包括三氯三(四氢呋喃)铬络合物、(苯)三羰基铬、辛酸铬(iii)、乙酰丙酮酸铬(iii)、六羰基铬和2-乙基己酸铬(iii)中的一种或多种。
8.根据前述权利要求中任一项所述的催化剂体系,其中所述有机铝化合物具有结构:
9.根据前述权利要求中任一项所述的催化剂体系,其中所述有机铝化合物包括三甲基铝、三乙基铝、三丙基铝、三异丁基铝、二异丁基氢化铝、三己基铝、三正辛基铝、甲基二氯化铝、乙基二氯化铝、二甲基氯化铝、二乙基氯化铝、异丙醇铝、乙基倍半氯化铝、甲基倍半氯化铝、甲基铝氧烷、乙基铝氧烷和改性的甲基铝氧烷中的一种或多种。
10.根据前述权利要求中任一项所述的催化剂体系,其中所述催化剂体系包括的所述助催化剂的量使得铝与铬的摩尔比为1至5000。
11.用于使乙烯四聚形成1-辛烯的方法,所述方法包括使乙烯与根据前述权利要求中任一项所述的催化剂体系接触,以形成包括1-辛烯的产物。
12.根据权利要求11所述的方法,其中所述乙烯在以下条件下形成: