Способ перехода между несовместимыми системами катализаторов полимеризации олефинов
Иллюстрации
Показать всеИзобретение относится к способу перехода между несовместимыми системами катализаторов полимеризации олефинов в одном реакторе. Описан способ перехода от системы катализатора Циглера-Натта к системе катализатора Phillips для полимеризации олефинов в одном реакторе, где способ включает стадии: a) прерывания реакции первой полимеризации олефинов, проводимой в присутствии системы катализатора Циглера-Натта в результате приостановки подачи системы катализатора Циглера-Натта в реактор и дезактивации системы катализатора Циглера-Натта, или приостановки подачи системы катализатора Циглера-Натта в реактор и увеличения температуры реактора, или приостановки подачи системы катализатора Циглера-Натта в реактор и совместное использование дезактивирующего агента и увеличение или уменьшение температуры; b) подачи дополнительной системы катализатора, содержащей каталитические компоненты (A) и (B), приводящие к получению, соответственно, первой и второй полиолефиновых фракций, где значение Mw первой полиолефиновой фракции является меньше, чем значение Mw второй полиолефиновой фракции, проведения реакции второй полимеризации олефинов в присутствии дополнительной системы катализатора, где первоначальная активность каталитического компонента (A) превышает первоначальную активность каталитического компонента (B), приостановки подачи дополнительной системы катализатора в реактор; c) подачи системы катализатора Phillips и проведения реакции третьей полимеризации олефинов, в присутствии системы катализатора Phillips. Технический результат - отсутствует потребность в опорожнении реактора после каждой реакции полимеризации олефинов. 11 з.п. ф-лы, 6 пр., 5 табл.
Реферат
Область техники
Настоящее изобретение относится к способу перехода между несовместимыми системами катализаторов полимеризации олефинов в одном реакторе, в частности, от системы катализатора Циглера-Натта к системе катализатора Phillips.
В настоящем описании изобретения и в следующей далее формуле изобретения термин «система катализатора» используют для указания на систему, содержащую, по меньшей мере, один каталитический компонент, то есть, по меньшей мере, один металлсодержащий компонент, катализирующий реакцию полимеризации олефинов, и необязательно дополнительные компоненты, такие как агент, активирующий каталитический компонент (также известный под наименованием сокатализатора или активатора), носитель и любой другой компонент, как это хорошо известно на современном уровне техники.
Как известно на современном уровне техники, системы катализаторов Циглера-Натта в общем случае содержат комплекс алкила или галогенида неблагородного металла и соли переходного металла, в то время как катализаторы Phillips в общем случае включают катализаторы на основе оксида хрома.
Если только не будет указано другого, то в настоящем описании изобретения и в следующей далее формуле изобретения термин «полимеризация» используют для указания на гомополимеризацию или сополимеризацию.
Если только не будет указано другого, то в настоящем описании изобретения и в следующей далее формуле изобретения термин «полимер» используют для указания на гомополимер или сополимер, содержащий мономер и, по меньшей мере, один сомономер.
Способ является подходящим для использования при проведении вышеупомянутого перехода при получении полиолефинов, в частности, но не исключительно, полиэтилена.
Если только не будет указано другого, то в настоящем описании изобретения и в следующей далее формуле изобретении термин «полиэтилен» используют для указания на этиленовый гомополимер или сополимер этилена и, по меньшей мере, одного дополнительного сомономера.
Если только не будет указано другого, то в настоящем описании изобретения и в следующей далее формуле изобретения термин «этиленовый гомополимер» используют для указания на полимер, содержащий повторяющиеся этиленовые мономерные звенья, возможные сомономеры, образуемые различными соединениями, присутствующие в ограниченном количестве, в любом случае такой, чтобы температура плавления Tm полимера составляла бы приблизительно 125°С и более, где температурой плавления Tm является температура в максимуме пика плавления, как это лучше описывается в последующем изложении. Значение Tm измеряют в соответствии с документом ISO 11357-3 в результате проведения первого нагревания при скорости нагревания 20°С/мин вплоть до достижения температуры 200°С, динамической кристаллизации при скорости охлаждения 20°С/мин вплоть до достижения температуры - 10°С и второго нагревания при скорости нагревания 20°С/мин вплоть до достижения температуры 200°С. Поэтому температурой плавления Tm (максимумом пика плавления при втором нагревании) является температура, при которой кривая зависимости энтальпии от температуры второго нагревания имеет максимум.
Если только не будет указано другого, то в настоящем описании изобретения и в следующей далее формуле изобретения термин «сополимер этилена» используют для указания на полимер, содержащий повторяющиеся этиленовые мономерные звенья и, по меньшей мере, один дополнительный сомономер, образуемый различными соединениями, и имеющий температуру плавления Tm, меньшую, чем 125°С.
Вышеупомянутый способ, в частности, но не исключительно, является подходящим для использования при проведении вышеупомянутого перехода в газовой фазе, предпочтительно в реакторе с псевдоожиженным слоем.
Предпосылки изобретения и уровень техники
Способы газофазной полимеризации олефинов являются экономичными способами полимеризации олефинов. Такие способы газофазной полимеризации, в частности, могут быть реализованы в газофазных реакторах с псевдоожиженным слоем, в которых полимерные частицы удерживаются суспендированными при использовании надлежащего газового потока. Способы данного типа описываются, например, в европейских патентных заявках ЕР-А-0475603, ЕР-А-0089691 и ЕР-А-0571826, содержание которых посредством ссылки полностью включается в настоящий документ.
При получении полиолефинов время от времени возникает потребность в изменении системы катализатора в целях получения различных марок полимеров в одном и том же реакторе. Поэтому с определенной частотой в зависимости от гибкости, требуемой для реактора, и от производственных планов необходимо использовать систему первого катализатора для получения первого полимера и после этого использовать систему второго катализатора для получения второго полимера. Данное изменение не может включать какой-либо существенной проблемы в случае совместимости системы первого катализатора и системы второго катализатора друг с другом, то есть, в случае возможности функционирования обеих систем катализаторов по существу в одних и тех же технологических условиях (в общем случае в том, что касается температуры, давления, концентрации вспомогательных веществ технологического процесса, регулятора молярной массы и тому подобного) по существу без утраты активности.
Однако изменение с переходом от системы первого катализатора к системе второго катализатора, которая является несовместимой с системой первого катализатора, включает проблемы с обеспечением надлежащей непрерывности производства в отношении как количества, так и качества продукта и поэтому представляло собой предмет приложения значительных усилий.
В настоящем описании изобретения и в следующей далее формуле изобретения две системы катализаторов будут несовместимыми друг с другом в случае наличия у них различного отклика на технологические условия и/или мономеры или любые агенты, использующиеся в способе (вспомогательные вещества технологического процесса), такие как, например, регуляторы молекулярной массы (например, водород), сомономеры или антистатики или любые другие агенты, и в случае обусловленных данной способностью к различному отклику наличия у полимеров, полученных в результате перехода от системы первого катализатора к системе второго катализатора, неприемлемых свойств (например, молекулярная масса и/или скорость течения расплава и/или соотношение текучестей расплава вне соответствующего целевого значения, присутствие гелей и мелких частиц, недостаточная стойкость к растрескиванию под действием факторов окружающей среды) или неприемлемо низкой продуктивности способа (например, вследствие образования агломератов или пленочных отложений в реакторе).
Данное определение относится к любому из компонентов, составляющих часть определенных выше систем катализаторов. Таким образом, в настоящем описании изобретения и в следующей далее формуле изобретения две системы катализаторов будут несовместимыми друг с другом в случае несовместимости, по меньшей мере, одного компонента системы первого катализатора, по меньшей мере, с одним компонентом системы второго катализатора.
Например, система катализатора Циглера-Натта может оказаться несовместимой с системой катализатора Phillips, поскольку системы катализаторов Циглера-Натта в общем случае требуют функционирования при концентрациях антистатика (в порядке иллюстративного примера предпочтительно в диапазоне от 10 до 600 ч./млн.), которые отравляют систему катализатора Phillips.
Система катализатора Циглера-Натта может оказаться несовместимой с системой катализатора Phillips, поскольку системы катализаторов Циглера-Натта в общем случае требуют функционирования при большей концентрации водорода в сопоставлении с тем, что имеет место для катализаторов Phillips.
При проведении изменения с переходом между двумя несовместимыми системами катализаторов наиболее часто встречающийся способ современного уровня техники заключается в прекращении реакции первой полимеризации при использовании дезактивирующего агента, опорожнении реактора, очистке его и запуске его еще раз в результате введения системы второго катализатора. Таким образом, например, в документе WO 00/58377 описывается не непрерывный способ изменения с переходом между двумя несовместимыми катализаторами, по которому реакцию первой полимеризации прекращают, полимер из реактора удаляют, реактор быстро продувают азотом, в реактор вводят новый затравочный слой полимерных частиц, а после этого запускают реакцию второй полимеризации. Однако, с одной стороны, открытие реактора приводит к образованию отложений на стенках, что оказывает неблагоприятное воздействие на возобновление запуска реактора, а, с другой стороны, такой способ с неизбежностью требует прерывания способа полимеризации и использования неприемлемо длительного времени остановки в промежутке между реакцией первой полимеризации и реакцией второй полимеризации.
Из документа WO 2006/069204 также известен переход от системы катализатора Циглера-Натта к системе катализатора Phillips в реакторе с псевдоожиженным слоем в результате добавления в реактор сначала дезактивирующего агента, а после этого агента, адсорбирующего сокатализатор, например, диоксида кремния, для абсорбирования алкила металла перед введением системы катализатора Phillips.
Даже с учетом положений предшествующего уровня техники все еще существует потребность в получении эффективного перехода между системами катализаторов Циглера-Натта и Phillips.
Краткое изложение изобретения
Заявитель осознал потребность в проведении эффективного и плавного перехода от системы катализатора Циглера-Натта к системе катализатора Phillips в одном реакторе, который не ставит под удар качество полимеров, полученных при его использовании, при одновременных доведении до максимума часовой выработки реактора и сведении к минимуму получения нецелевого полимера.
Как к удивлению установил заявитель, для получения эффективного перехода между полимеризацией олефинов, проведенной в присутствии системы катализатора Циглера-Натта, и полимеризацией олефинов, проведенной в присутствии системы катализатора Phillips, и для использования реактора эффективным образом удобно предусмотреть промежуточную дополнительную полимеризацию олефинов в присутствии системы смешанного катализатора, содержащей компонент одноцентрового катализатора и компонент неодноцентрового катализатора.
Система смешанного катализатора содержит первый каталитический компонент (А) и второй каталитический компонент (В), приводящие к получению, соответственно, первой и второй полиолефиновых фракций.
Другими словами, в настоящем описании изобретения и в следующей далее формуле изобретения термин «система смешанного катализатора» используют для указания на систему катализатора, содержащую, по меньшей мере, два каталитических компонента (то есть, множество различных типов активных соединений), предназначенных для получения соответствующих полимерных фракций, обладающих различными свойствами, в общем случае имеющих различные молекулярные массы.
Одноцентровый катализатор, такой как металлоценовый катализатор, несовместим с катализатором Циглера-Натта, в основном потому, что для получения, например, полиэтилена, характеризующегося предварительно определенной скоростью течения расплава, катализаторы Циглера-Натта требуют функционирования при высоких концентрациях водорода (в порядке иллюстративного примера при соотношении между количествами водорода и этилена порядка 1).
В порядке иллюстративного примера одноцентровые катализаторы включают металлоценовые катализаторы. Одноцентровые катализаторы могут включать, например, соединения, выбираемые из группы металлоценов (в том числе циклопентадиенильных производных, необязательно замещенных циклическими соединениями), производных феноксимина, а также нейтральных или заряженных бидентатных или тридентатных азотсодержащих лигандов, содержащих 2 или 3 координирующих атома азота.
В настоящем описании изобретения и в следующей далее формуле изобретения выражение «металлоценовый катализатор» используют для указания на каталитический компонент, содержащий, по меньшей мере, один циклопентадиенильный комплекс переходного металла и в общем случае соединение, описывающееся следующей далее формулой:
Cp 2 MR 2 X 2 ,
где Ср представляет собой замещенное или незамещенное циклопентадиенильное кольцо или его производное, М представляет собой переходный металл, предпочтительно металл из групп 4, 5 или 6, R представляет собой гидрокарбильную группу или гидрокарбоксигруппу, содержащие от одного до двадцати атомов углерода, а Х представляет собой галоген. В общем случае компоненты металлоценовых катализаторов, упомянутые в настоящем документе, включают половинные и полные сэндвичевые соединения, содержащие один или несколько объемистых лигандов, связанных, по меньшей мере, с одним атомом металла. Типичные компоненты металлоценовых катализаторов в общем случае описываются как содержащие один или несколько объемистых лигандов (лиганд) и одну или несколько уходящих групп (группу), связанных, по меньшей мере, с одним атомом металла. Для целей данного описания изобретения и прилагаемой формулы изобретения термин «уходящая группа» относится к любому лиганду, который может быть отщеплен от металлоценового катализатора, содержащего объемистый лиганд, с образованием катиона металлоценового катализатора, способного обеспечить полимеризацию одного или нескольких олефинов.
Объемистые лиганды в общем случае представлены одним или несколькими раскрытыми или конденсированными кольцами (кольцом) или кольцевыми системами (системой) или их комбинацией. Данные кольца (кольцо) или кольцевые системы (система) обычно образованы из атомов, выбираемых из атомов из групп от 13 до 16, предпочтительно атомы выбирают из группы, состоящей из углерода, азота, кислорода, кремния, серы, фосфора, бора и алюминия или их комбинации. Наиболее предпочтительно кольцо (кольца) или кольцевая система (системы) образованы из атомов углерода, будучи такими как нижеследующие, но не ограничиваясь только этими: циклопентадиенильные лиганды или структуры лигандов циклопентадиенильного типа или другая подобным образом функционирующая структура лиганда, такая как пентадиеновый, циклооктатетраендиильный или имидный лиганд. Атом металла предпочтительно выбирают из групп от 3 до 16 и лантаноидной или актиноидной последовательностей периодической таблицы элементов. Предпочтительно металлом является переходный металл из групп от 4 до 12, более предпочтительно 4, 5 и 6, а наиболее предпочтительно металл относится к группе 4.
Однако одноцентровые катализаторы, такие как, например, металлоценовые катализаторы, должны функционировать при низких концентрациях водорода (при нескольких % (сантимоль), например, порядка 0,06% (моль)).
Таким образом, в случае функционирования при низком уровне содержания водорода катализаторов Циглера-Натта они приведут к получению очень высокомолекулярных полимеров, в то время как в случае функционирования при низком уровне содержания водорода металлоценовых катализаторов они приведут к получению низкомолекулярных полимеров. В соответствии с этим, объединение катализатора Циглера-Натта и металлоценового катализатора и функционирование их при низкой концентрации водорода будут приводить к получению полимера, содержащего сверхвысокомолекулярные цепи, которые после переработки станут причиной возникновения гелей.
Как было к удивлению установлено, для обеспечения проведения эффективного и плавного перехода от системы катализатора Циглера-Натта к системе катализатора Phillips при одновременных эксплуатации с максимальной производственной мощностью реактора и обеспечении желательного качества продукции может быть проведена реакция дополнительной полимеризации олефинов в присутствии вышеупомянутой системы смешанного катализатора - хотя компонент одноцентрового катализатора системы смешанного катализатора и несовместим с системой катализатора Циглера-Натта - при том условии, что реакцию дополнительной полимеризации олефинов проводят таким образом, чтобы в начале данной реакции полимеризации олефинов один из двух каталитических компонентов системы смешанного катализатора сделать более активным, чем другой. Данным образом, собственно говоря, обеспечивается эффективный переход как от системы катализатора Циглера-Натта к системе смешанного катализатора, так и от последней к системе катализатора Phillips.
Собственно говоря, в случае большей активности одного из двух каталитических компонентов смешанного катализатора в течение предварительно определенного первоначального периода времени за короткий период времени после прерывания первой полимеризации олефинов могут быть сформированы целевые свойства полимера, полученного при их использовании. Другими словами, как к удивлению было установлено, в результате установления различия относительной активности двух каталитических компонентов системы второго катализатора, в течение предварительно определенного первоначального периода времени реакции второй полимеризации достигается улучшенный и более эффективный переход от системы катализатора Циглера-Натта к системе смешанного катализатора и от нее к системе катализатора Phillips.
Говоря более конкретно, как к удивлению установил заявитель, удобным может оказаться предпочтительное начало реакции дополнительной полимеризации при первоначальном отсутствии активности или при первоначальной относительно меньшей активности каталитического компонента, приводящего к получению полимерной фракции, имеющей относительно более высокую молекулярную массу, в сопоставлении с активностью каталитического компонента, приводящего к получению полимерной фракции, имеющей относительно более низкую молекулярную массу.
В соответствии с формулировкой прилагаемой формулы изобретения и с более подробным описанием в последующем изложении данным каталитическим компонентом, который предпочтительно должен быть неактивным или в любом случае менее активным в сопоставлении с другим каталитическим компонентом в начале реакции дополнительной полимеризации, является второй каталитический компонент системы смешанного катализатора.
Кроме того, как к удивлению установил заявитель, удобным может оказаться предпочтительное начало реакции дополнительной полимеризации при первоначальном отсутствии активности или при первоначальной относительно меньшей активности каталитического компонента, приводящего к получению полимерной фракции, характеризующейся относительно более узким молекулярно-массовым распределением, в сопоставлении с активностью каталитического компонента, приводящего к получению полимерной фракции, характеризующейся относительно более широким молекулярно-массовым распределением.
В соответствии с этим, настоящее изобретение предлагает способ перехода от системы катализатора Циглера-Натта к системе катализатора Phillips для полимеризации олефинов в одном реакторе, при этом упомянутый способ включает стадии:
а) прерывания реакции первой полимеризации олефинов, проводимой в присутствии системы катализатора Циглера-Натта;
b) проведения реакции второй полимеризации олефинов в присутствии дополнительной системы катализатора, содержащей каталитические компоненты (А) и (В), приводящие к получению, соответственно, первой и второй полиолефиновых фракций, где значение Mw первой полиолефиновой фракции является меньшим, чем значение Mw второй полиолефиновой фракции, и первоначальная активность каталитического компонента (А) превышает первоначальную активность каталитического компонента (В);
с) проведения реакции третьей полимеризации олефинов в присутствии системы катализатора Phillips.
В настоящем описании изобретения и в следующей далее формуле изобретения Mw представляет собой «средневесовую молярную массу» (средневесовую молекулярную массу), Mn представляет собой «среднечисленную молярную массу» (среднечисленную молекулярную массу), а Mw/Mn представляет собой полидисперсность: значения Mw и Mn определяют так, как это установлено в подробных примерах. Если не будет указано другого, то термин «молекулярная масса» должен пониматься как Mw.
Другими словами, реакцию второй полимеризации первоначально проводят таким образом, чтобы установить различие относительной активности между компонентом первого катализатора (А) и компонентом второго катализатора (В) системы смешанного катализатора, в частности, таким образом, чтобы каталитический компонент, приводящий к получению полиолефиновой фракции, имеющей относительно более высокую молекулярную массу (то есть, каталитический компонент (В)), сделать относительно менее активным в сопоставлении с активностью каталитического компонента, приводящего к получению полиолефиновой фракции, имеющей относительно более низкую молекулярную массу (то есть, каталитического компонента (А)), в течение предварительно определенного первоначального периода времени.
Данным образом, в результате реакции второй полимеризации первоначально получают мультимодальный полимер, у которого количество полимерной фракции, имеющей относительно более низкую молекулярную массу, превышает количество полимерной фракции, имеющей относительно более высокую молекулярную массу (в случае наличия таковой вообще).
В выгодном случае благодаря комбинированию стадий, предусматриваемых способом изобретения, не только устраняется потребность в опорожнении реактора, но и формируется эффективный и плавный переход от системы катализатора Циглера-Натта к системе катализатора Phillips при одновременной эксплуатации с максимальной производственной мощностью реактора и обеспечении желательного качества продукции и допущении диверсифицированного типа продукции, в том числе унимодальных и мультимодальных полимеров.
Благодаря предложению второй полимеризации, проводимой в присутствии системы смешанного катализатора, в выгодном случае в одном и том же реакторе получают мультимодальные полимеры.
Как известно, унимодальные полимеры, которые получают при использовании систем катализаторов, содержащих только один каталитический компонент, характеризуются кривой унимодального молекулярно-массового распределения, то есть, кривой, имеющей один пик вследствие присутствия одной полимерной фракции, имеющей заданную молекулярную массу, в то время как мультимодальные полимеры, которые, например, получают при использовании систем смешанных катализаторов, содержащих, по меньшей мере, два различных каталитических компонента, приводящих к получению, соответственно, различных полимеров, имеющих неодинаковую молекулярную массу, в общем случае характеризуются кривой молекулярно-массового распределения, имеющей более, чем один пик молекулярной массы вследствие присутствия множества полимерных фракций, имеющих неодинаковые молекулярные массы.
В отличие от различных известных альтернативных способов получения мультимодальных полимеров, включающих послереакторное перемешивание или перемешивание в расплаве, использование многостадийных реакторов, каталитическая полимеризация в одном реакторе при использовании системы смешанного катализатора, способная приводить к получению мультимодального полимера, является выгодной, поскольку она делает возможным получение в одном реакторе полимера, демонстрирующего хорошее качество перемешивания, при использовании системы одного катализатора.
При обращении, например, к предпочтительному полимеру настоящего изобретения, а именно, к полиэтилену, в настоящем описании изобретения и в следующей далее формуле изобретения выражение «мультимодальный полиэтилен» используют для указания на полиэтилен, характеризующийся кривой, по меньшей мере, бимодального молекулярно-массового распределения, имеющей, по меньшей мере, два пика молекулярной массы или, по меньшей мере, точку перегиба на одном крыле максимума вследствие присутствия, по меньшей мере, двух полимерных фракций, имеющих различные молекулярные массы. Мультимодальный полиэтилен также может характеризоваться наличием трех и более пиков молекулярной массы (или, по меньшей мере, двух точек перегиба на одном крыле максимума) вследствие присутствия, по меньшей, трех полимерных фракций, имеющих различные молекулярные массы.
Кроме того, время перехода, необходимое для достижения желательного качества мультимодального полимера, полученного при использовании системы смешанного катализатора, является достаточно коротким для того, чтобы позволить провести быстрое и надежное изменение продукции с переходом от первого предпочтительно унимодального полимера, то есть, полимера, полученного по реакции первой полимеризации, к мультимодальному полимеру, то есть, полимеру, полученному по реакции второй полимеризации.
Кроме того, в выгодном случае добиваются уменьшения количества мелких частиц в сопоставлении с тем, что имеет место в других способах перехода от системы катализатора Циглера-Натта к смешанному катализатору, что является в особенности желательным в областях применения пленки.
Кроме того, время перехода, необходимое для достижения желательного качества полимера, полученного при использовании системы катализатора Phillips, является достаточно коротким для того, чтобы позволить провести быстрое и надежное изменение продукции с переходом от мультимодального полимера, то есть, полимера, полученного в реакции второй полимеризации, к предпочтительно унимодальному полимеру, то есть, полимеру, полученному в реакции третьей полимеризации.
Вышеупомянутые стадии а), b) и с) способа изобретения предпочтительно проводят непрерывным образом, то есть, без какой-либо промежуточной стадии между ними, а, в частности, без какой-либо стадии опорожнения реактора. В выгодном случае при обращении, например, к одному предпочтительному варианту осуществления, в котором используют реактор с псевдоожиженным слоем, каждый раз при изменении системы катализатора отсутствует какая-либо потребность в опорожнении реактора и в заполнении реактора еще раз порошкообразным свежим полимером для формирования нового слоя.
Предпочтительно реакцию второй полимеризации проводят таким образом, чтобы каталитический компонент, приводящий к получению полимерной фракции, характеризующейся относительно более узким молекулярно-массовым распределением, сделать менее активным в сопоставлении с активностью каталитического компонента, приводящего к получению полимерной фракции, характеризующейся относительно более широким молекулярно-массовым распределением, в течение предварительно определенного первоначального периода времени.
Первый, второй и третий полимер представляют собой полиолефины, предпочтительно полиэтилен или полипропилен. Предпочтительно каждый из трех полиолефинов представляет собой полиэтилен. Предпочтительно как, по меньшей мере, одна первая, так и, по меньшей мере, одна вторая полимерные фракции второго полимера представляют собой этиленовые полимерные фракции.
Любой из трех полимеров, полученных в трех реакциях полимеризации олефинов, предпочтительно представляет собой полиэтилен, предпочтительно сополимер этилена и, по меньшей мере, одного сомономера, предпочтительно альфа-олефина. Предпочтительные альфа-олефины включают олефины, содержащие от 3 до 12 атомов углерода, предпочтительно от 3 до 10 атомов углерода, например, пропен, 1-бутен, 1-пентен, 1-гексен, 4-метил-1-пентен, 1-гептен, 1-октен, 1-децен. В особенности предпочтительные сомономеры включают 1-бутен, 1-пентен, 1-гексен, 4-метил-1-пентен, 1-октен, а еще более предпочтительно 1-бутен, 1-гексен, 1-октен.
Даже в случае отнесения следующих далее соображений к гомополимеризации этилена или к сополимеризации этилена и, по меньшей мере, одного сомономера в качестве предпочтительного варианта осуществления предполагается то, что они также относятся и к любому типу полимеризации олефинов.
Реактором предпочтительно является газофазный реактор, предпочтительно газофазный реактор непрерывного действия, в частности, газофазный реактор с псевдоожиженным слоем. Однако способ изобретения также может быть использован и в других фазе или реакторах, так как, например, в массе, в суспензии или в сверхкритической среде в любом из обычных реакторов, использующихся для полимеризации олефинов. Другими словами, возможными являются все способы, выбираемые из растворных способов, суспензионных способов, газофазных способов с перемешиванием и газофазных способов с псевдоожиженным слоем.
Предпочтительно система катализатора Циглера-Натта содержит каталитический компонент и агент, активирующий каталитический компонент (сокатализатор).
Предпочтительно система катализатора Циглера-Натта содержит только один каталитический компонент, то есть каталитический компонент, включающий только один активный каталитический компонент, который предназначен для получения унимодального полимера.
В соответствии с одним предпочтительным вариантом осуществления система катализатора Циглера-Натта содержит, по меньшей мере, один каталитический компонент Циглера-Натта, например, один или два каталитических компонента Циглера-Натта. Предпочтительно система катализатора Циглера-Натта содержит один каталитический компонент Циглера-Натта.
Предпочтительно система катализатора Циглера-Натта содержит каталитический компонент Циглера-Натта и в дополнение к этому агент, активирующий каталитический компонент Циглера-Натта.
Предпочтительно агент, активирующий каталитический компонент Циглера-Натта, содержит металлоорганическое соединение, предпочтительно представляет собой металлоорганическое соединение, предпочтительно металлоорганическое соединение металла из групп 1, 2 или 3. Предпочтительно первый активирующий агент выбирают из группы, включающей нижеследующее, предпочтительно состоящей из него: металлоорганические алкилы, алкоксиды и галогениды.
Предпочтительные металлоорганические соединения включают литийалкилы, магний- или цинкалкилы, магнийалкилгалогениды, алюминийалкилы, кремнийалкилы, кремнийалкоксиды и кремнийалкилгалогениды. Более предпочтительно металлоорганические соединения включают алюминийалкилы и магнийалкилы. Еще более предпочтительно металлоорганические соединения включают алюминийалкилы, предпочтительно производные триалкилалюминия. Предпочтительно алюминийалкилы включают, например, триметилалюминий (ТМАЛ), триэтилалюминий (ТЭАЛ), триизобутилалюминий (ТИБАЛ) и три-н-гексилалюминий (ТНГАЛ) и тому подобное.
Предпочтительно система смешанного катализатора содержит компонент одноцентрового катализатора и компонент неодноцентрового катализатора.
В настоящем описании изобретения и в следующей далее формуле изобретения выражение «компонент одноцентрового катализатора» используют для указания на каталитический компонент, содержащий координационный комплекс металла, способный обеспечить полимеризацию мономера, в частности, олефинового мономера, предпочтительно этилена, и необязательно, по меньшей мере, один сомономера, предпочтительно альфа-олефина, в целях получения полиолефина, соответственно, полиэтилена, характеризующегося узким молекулярно-массовым распределением.
В настоящем описании изобретения и в следующей далее формуле изобретения полиолефин, предпочтительно полиэтилен, характеризуется узким молекулярно-массовым распределением в случае демонстрации полиолефином, соответственно, полиэтиленом, полидисперсности Mw/Mn, меньшей или равной 5, предпочтительно находящейся в диапазоне от 1,5 до 5, более предпочтительно от 1,5 до 3, еще более предпочтительно от 2 до 3.
В настоящем описании изобретения и в следующей далее формуле изобретения выражение «компонент неодноцентрового катализатора» используют для указания на каталитический компонент, приводящий к получению полиолефина, характеризующегося полидисперсностью, большей чем 5. В порядке иллюстративного примера в качестве примеров неодноцентровых катализаторов могут быть рассмотрены координационные соединения переходных металлов, включающие, по меньшей мере, один лиганд неметаллоценового типа, катализаторы Циглера-Натта и катализаторы Phillips.
Предпочтительно система смешанного катализатора содержит каталитический компонент на основе переходного металла, стоящего в периодической таблице в конце ряда, включающий, по меньшей мере, один лиганд неметаллоценового типа, и компонент одноцентрового катализатора, предпочтительно компонент металлоценового катализатора.
Предпочтительно система смешанного катализатора содержит в качестве первого каталитического компонента каталитический компонент на основе переходного металла, стоящего в периодической таблице в конце ряда, для получения олефиновых полимеров в результате проведения координационной полимеризации, более предпочтительно на основе элемента из групп 8-10 периодической таблицы элементов, еще более предпочтительно выбираемого из группы, включающей нижеследующее, предпочтительно состоящей из него: Fe, Ni, Pd, Co.
Предпочтительно первый каталитический компонент смешанного катализатора предпочтительно включает компонент железосодержащего катализатора, предпочтительно имеющий тридентатный лиганд, содержащий, по меньшей мере, два орто, орто-дизамещенных арильных радикала.
Предпочтительными компонентами железосодержащего катализатора могут быть компоненты железосодержащего катализатора, описывающиеся в патентной заявке WO 2005/103100.
Предпочтительные компоненты железосодержащего катализатора представляют собой комплексы переходных металлов и, по меньшей мере, одного лиганда, описывающиеся следующей далее общей формулой (I):
где переменные имеют следующие далее значения:
F и G независимо один от другого выбирают из группы, включающей нижеследующее, предпочтительно состоящей из него:
R3-R5 независимо один от другого обозначают водород, С1-С22 алкил, С2-С22 алкенил, С6-С22 арил, арилалкил, содержащий от 1 до 10 атомов С в алкильном радикале и от 6 до 20 атомов С в арильном радикале, NR12A 2, OR12A, галоген, SiR11A 3 или пяти-, шести- или семичленный гетероциклил, который содержит, по меньшей мере, один атом из группы, состоящей из N, P, O или S, где органические радикалы R3A-R10A также могут быть замещены галогенами, NR12A 2, OR12A или SiR11A 3, и/или в каждом случае два радикала R3A-R5A и/или в каждом случае два радикала R6A-R10A также могут быть связаны друг с другом с образованием пяти-, шести- или семичленного кольца, и/или в каждом случае два радикала R3A-R5A и/или в каждом случае два радикала R6A-R10A связаны друг с другом с образованием пяти-, шести- или семичленного гетероциклила, который содержит, по меньшей мере, один атом из группы, состоящей из N, P, O или S,
R11A независимо один от другого обозначает водород, С1-С22 алкил, С2-С22 алкенил, С6-С22 арил, арилалкил, содержащий от 1 до 10 атомов С в алкильном радикале и от 6 до 20 атомов С в арильном радикале, и/или два радикала R11A также могут быть связаны друг с другом с образованием пяти- или шестичленного кольца,
R12A независимо один от другого обозначает водород, С1-С22 алкил, С2-С22 алкенил, С6-С22 арил, арилалкил, содержащий от 1 до 10 атомов С в алкильном радикале и от 6 до 20 атомов С в арильном радикале, или SiR11A 3, где органические радикалы R12A также могут быть замещены галогенами, и/или в каждом случае дв