Катализатор для полимеризации олефинов и способ его получения

Катализатор для полимеризации олефинов и способ его получения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область изобретения

В изобретении предлагается каталитическая система для полимеризации олефинов. Более конкретно в изобретении представлен простой экономичный способ получения твердого титанового каталитического компонента с требуемыми свойствами для применения в качестве прокатализатора для каталитической системы Циглера-Натта.

Предпосылки создания изобретения

Каталитические системы Циглера-Натта (ЦН) хорошо известны своей способностью к полимеризации олефинов. Они в целом состоят из подложки главным образом на основе магния, к которому добавлен титановый компонент вместе с органическим соединением, известным как внутренний донор. Этот катализатор в сочетании с сокатализатором и/или внешним донором составляет полную каталитическую систему Циглера-Натта.

Каталитическая система Циглера-Натта, которая, как правило, состоит из галогенида переходного металла, обычно галогенида титана, опирающегося на металлическое соединение, которым, как правило, является дихлорид магния. Наряду с переходным металлом также имеется органический компонент, известный как внутренний донор электронов, который играет типичную роль в процессе синтеза катализатора и полимеризации. MgCl₂ носитель, где MgCl₂b находится в активной форме, может быть создан по различным методикам. Одним из способов является осаждение MgCl₂b из органического раствора, где магний присутствует в виде растворимого соединения. Растворимое магниевое соединение можно получить либо исходя из металлического Mg и путем его обработки соответствующим спиртом в присутствии йода, либо исходя из магний алкила и путем его обработки спиртом. После этого этапа выполняется хлорирование Mg алкила или алкокси соединений с помощью хлорирующего агента. Магниевый носитель также может осаждаться в виде «готового» MgCl₂. В этом случае MgCl₂ нужно растворить сначала в некотором подходящем соединении донора, а затем осадить в углеводородном растворителе. Материал MgCl₂ подложки также может осаждаться путем хлорирования растворимого магнийалкильного соединения просто путем его обработки газообразным хлором или хлористоводородной кислотой. После получения нужных характеристик носителя, как правило, выполняется процедура титанирования, которая в конечном счете приводит к синтезу катализатора.

В патенте США 4277589, Montedison & Mitsui, описан способ получения твердого катализатора на основе магний этанол аддукта в качестве исходного материала с последующим добавлением донора электронов при 60°C в галогенирующем агенте. Конечный твердый компонент выделяется, а затем обрабатывается титановым соединением при более высокой температуре, после чего фильтруется. Вышеуказанный этап повторяется трижды, потом углеводородным растворителем. Комплекс магний-этанол имеет вариацию комплексообразования с этанолом в диапазоне от 2 до 6. Галогенирующий реагент, который использовали, имеет алюминийалкильную основу.

В патентах США 4473660, 4156063, 4174299, 4226741, 4315836 и 4331561, Montedison, представлен способ галогенирования магний хлорид этанол аддукта с помощью алюминий-алкилов с последующей обработкой донором, далее титановым компонентом с получением твердого катализатора. Также представлена вариация донора электронов при полимеризации.

В патенте США 7659223 В2, Borealis, представлен способ получения катализатора для олефинов на основе двухфазной системы жидкость/жидкость (эмульсия), где для получения частиц твердого катализатора не требуются отдельные материалы-носители. Частицы катализатора имеют заданный диапазон размеров и формируются путем солюбилизации комплекса магний-высшие спирты и генерации внутреннего донора in situ с последующим добавлением титана, эмульгатора и минимизирующего турбулентность агента. Также добавляется алкил алюминий, что обеспечивает катализатору дополнительную устойчивость для работы при более высоких температурах. Полученный катализатор имеет превосходную морфологию, хорошее распределение частиц по размерам и максимальную активность при более высокой температуре. Одним из недостатков генерации внутреннего донора in situ является вариация состава внутреннего донора.

В патенте США 7608555 описан способ синтеза катализатора контролируемым образом, что ведет к контролю над требуемым химическим составом и морфологией. Он также основан на эмульсионной методике, но здесь дисперсионная фаза берется несмешиваемая и инертная по отношению к средам, например перфторированные органические растворители в качестве дисперсионной фазы. Хотя преимущество действительно заключается в контроле морфологии и химической композиции катализатора, но при этом увеличивается количество этапов синтеза катализатора, а генерация внутреннего донора in situ приводит к вариации состава внутреннего донора.

В патенте США 6420499 описан способ, в котором катализатор синтезируется без образования вредных побочных продуктов, таких как алкокситрихлорид титана или требует большого количества титанирующего реагента, а также растворителя для промывки. Конечный катализатор, синтезированный в результате большого числа этапов, обладает хорошей активностью. Существует способ использования титана без магниевого соединения, содержащего магний, галоген и алкокси, который обрабатывается органическим хлоридом для генерации внутреннего донора in situ с последующим титанированием. Этот способ не включает использование эмульгатора, но генерация внутреннего донора in situ имеет тот недостаток, что происходит вариация состава внутреннего донора.

В патенте США 6849700 описан способ, в котором алкоксид магния, галогенид карбоновой кислоты и тетрагалогенид титана получаются в виде растворенного продукта реакции и затем осаждаются в ароматическом углеводороде и отстаиваются либо путем добавления алифатического углеводорода в реакционную смесь, либо путем осаждения и отстаивания растворенного продукта реакции смесью алифатического и ароматического углеводорода. Здесь снова недостатком является количество этапов, которые используются при промывке промежуточного и конечного продукта.

В патенте США 6706655 представлен способ получения каталитического компонента для полимеризации олефинов, в котором происходит формирование нового каталитического компонента для полимеризации. В этом способе диалкил- или дигалогенид или алкилалкоксид магния контактирует со спиртом и продукт реакции контактирует с дигалогенидом ненасыщенной дикарбоновой кислоты и тетрагалогенидом титана. Катализаторы проявляют хорошую активность и морфологию при использовании многоатомного спирта, например этиленгликоля. Этот способ имеет недостаток генерации in situ нескольких новых типов внутренних доноров и имеет большое количество этапов.

В патенте США 7026265 представлен способ получения катализатора для полимеризации олефинов, который состоит из дигалогенида магния, тетрагалогенида титана и эфира карбоновой кислоты, в котором прекурсоры его составляющих взаимодействуют в растворе, из которого компонент осаждается. Это осаждение дополняется совместным осаждением одного или нескольких олигоэфиров карбоновой кислоты, образованных контролируемым образом. Эта новая методика приводит к улучшению полимерной морфологии и однородности состава продукта.

В патенте США 7220696, Mitsui Chemicals, представлен способ синтеза каталитической системы в результате реакции твердого аддукта галогенида магния со спиртом и внутренним донором электронов, который снова вступает в реакцию с внутренним донором электронов, имеющим две или более простые эфирные связи, и, наконец, обрабатывается титановым соединением один раз или много раз отдельными порциями при суспендировании в инертном углеводородном растворителе. При продвижении от начальной стадии к конечной стадии каталитического синтеза используется большое количество этапов.

В патенте США 4990479 представлена каталитическая система, состоящая из магния, титана и галогена и внутреннего донора на основе фталата вместе с алюминийорганическим соединением и кремнийорганическим соединением, содержащим циклопентильную группу, циклопентенильную группу, циклопентадиенильную группу или их производное с получением полимеров, имеющих высокую стереорегулярность и узкое ММР [молекулярно-массовое распределение]. Синтез катализатора включает использование галогенида магния и высшего спирта для образования растворимого аддукта, в который добавляется фталевый ангидрид, за которым следует титановый компонент. Следовательно, это способ генерации внутреннего донора in situ. Далее он контактирует с органическим соединением на основе фталата перед окончательной обработкой снова титановым компонентом. На двух этапах обработки TiCl₄ смываются все побочные продукты и после окончательной углеводородной промывки катализатор имеет состав с содержанием преимущественно аморфного MgCl₂. Основным недостатком является большое количество этапов, используемых в синтезе катализатора.

В патенте США 5844046, Mitsui, акцент сделан на использовании внешних доноров для достижения широкого ММР, но в нем также описано получение твердых каталитических компонентов. Синтез катализатора включает использование галогенида магния и высшего спирта для образования растворимого аддукта, к которому добавляется фталевый ангидрид с последующим добавлением титанового компонента. Далее он взаимодействует с внутренним донором на основе фталата с последующей фильтрацией твердого компонента при нагревании, который снова обрабатывается титановым компонентом.

Конечный продукт промывается углеводородом. Аморфный MgCl₂ генерируется посредством осаждения растворимого аддукта хлорид магния-спирт путем титанирования. Также имеется этап генерации внутреннего донора in situ, который дает вариацию состава внутреннего донора.

В патенте ЕР 0125911 В1, Mitsui, представлен способ синтеза катализатора, который включает растворение MgCl₂ с помощью 2-этил-гексанола (ЕНА) вместе с диизобутилфталатом в качестве внутреннего донора, а затем его осаждение при помощи этилалюминий сесквихлорида, что ведет к образованию аморфного MgCl₂. Твердая часть обрабатывается титановым компонентом дважды, а затем промывается углеводородом. Для этого типа синтеза катализатора требуется система утилизации отходов для побочного продукта катализатора и система рециркуляции для TiCl₄, а также система рециркуляции для углеводородов для промывки.

В патенте США 6034023, BASF, представлен катализатор, содержащий подложку из оксида алюминия/диоксида кремния, титановаого соединения (TiCl₄), магниевого соединения, галогена и эфира карбоновой кислоты. Магний диалкил контактирует с подложкой в инертном растворителе, а затем обрабатывается сильным хлорирующим агентом с образованием аморфного MgCl₂. Далее следует обработка титановым соединением и внутренним донором на основе фталата. Для целей промывки выполняется химическая активация катализатора с использованием TiCl₄ в толуоле. Этот способ включает большое количество этапов, а также использование титанового компонента во время промывки.

В патентах США 5658840 и 5296431 описан аналогичный способ синтеза катализатора, где магний диалкил контактирует с подложкой в инертном растворителе, а затем обрабатывается сильным хлорирующим агентом с образованием аморфного MgCl₂. Перед добавлением титанового соединения добавляется этанол, чтобы уменьшить редуцирующую способность диалкил магния. После этого была выполнена обработка титановым соединением и внутренним донором на основе фталата.

В патенте США 5296431 описано, что обработка конечного катализатора бутиллитием перед полимеризацией улучшает мелкодисперсную генерацию.

В патенте США 5658840 описан еще один этап удаления инертного растворителя из катализатора посредством использования сначала фильтрации, а затем приложения разности давлений при температуре не более 100°C с получением свободно-текучих и сохраняемых катализаторов с высокой продуктивностью и стереоспецифичностью.

В патенте США 6107231 также представлена аналогичная методика синтезирования катализатора, как в указанных выше патентах. Здесь также диалкилмагний сначала контактирует с подложкой, которой представляет собой диоксид кремния, имеющий сфероидальную морфологию, а затем хлорируется газообразным НСl, что приводит к образованию аморфного MgCl₂. После этого выполняется обработка титановым соединением и внутренним донором, который основан на фталате. Для целей промывки осуществляется химическая активации катализатора с использованием TiCl₄ в различных системах растворителей с разной полярностью. Идея этого патента заключается в том, что использование ароматического растворителя во время химической активации дает каталитические системы, которые продуцируют полимеры, имеющие пониженное содержание ксилола и хлора. Эти типы способов, как правило, дают мелкие фракции в процессе полимеризации, что является основным недостатком. Здесь во всех указанных выше патентах внутренний донор добавляется вместе с титановым компонентом.

В патентах США 4946816, 4866022, 4988656, 5013702 и 5124297 описаны общие способы производства катализаторов, в которых растворимое магниевое соединение получается из магния карбоксилата или магния алкилкарбоната. Затем после осаждения магния в присутствии галогенида переходного металла и органосилана выполняется повторное осаждение твердых компонентов с использованием смешанного раствора, содержащего тетрагидрофуран. И, наконец, повторно осажденные частицы взаимодействуют с соединениями переходного металла и соединениями внутреннего донора электронов с получением катализатора, имеющего хорошую морфологию. Эти способы имеют тот недостаток, что для производства катализатора требуется слишком много этапов.

В патенте США 7232785, ABB Lummus, описан способ синтеза катализатора, который включает большое количество этапов. В изобретении представлен катализатор Циглера-Натта РР на основе носителя из двуокиси кремния с очень высокой полимеризационной активностью. При получении катализатора используется подложка из диоксида кремния, которая затем обрабатывается растворимым в углеводородах магнийорганическим соединением (диалкилмагний в эфире и гептане). Магнийорганическое соединение в твердом катализаторе дополнительно преобразуется в MgCl₂ с помощью НСl. После обработки этанолом добавляется титановое соединение, затем внутренний донор на основе фталата. После этого выполняется фильтрация, промывка и химическая активация при помощи титанового соединения в ароматическом растворителе. Здесь прослеживается уже совершенно другой способ генерации MgCl₂.

В патенте США 5459116, Samsung, представлен способ синтеза катализатора, который включает обработку безводного хлорида магния высшим спиртом с образованием растворимого комплекса, к которому добавляется внутренний донор электронов, имеющий гидроксильную и эфирную группу. Конечный раствор затем обрабатывается титановым соединением, а затем промывается для удаления примеси. Добавление новых внутренних доноров также может выполняться вместе с растворимым магнийорганическим соединением. Такой способ синтеза катализатора имеет тот недостаток, что требует большого количества этапов.

В патенте США 6034025 описан способ синтеза катализатора, в котором безводный хлорид магния обрабатывается циклическим эфиром в качестве внутреннего донора электронов вместе со смесью низших спиртов с образованием растворимого магнийорганического соединения, которое далее обрабатывается тетрахлоридом титана. После отделения надосадочной жидкости дважды выполняется титанирование в толуоле с последующей промывкой. Вариация смеси спирта идет от низшего спирта к более высоким комбинациям спиртов. В этих способах для производства катализатора требуется большое количество этапов.

Однако для преодоления вышеупомянутой проблемы необходим простой и экономичный способ с меньшим числом этапов с целью синтезирования катализатора для полимеризации олефинов, в котором каталитическая система демонстрирует превосходную полимеризационную активность и стереорегулярность.

Сущность изобретения

Соответственно, в изобретении предлагается способ получения твердого титанового каталитического компонента для применения в качестве прокатализатора для каталитической системы Циглера-Натта, указанный способ включает: (а) контактирование соединения диалкилмагния, представленного R'R''Mg, с солюбилизирующим магний соединением с образованием реакционной смеси, где каждый из элементов R' и R'' представляет собой углеводородную группу, имеющую С₁-С₂₀ атомов углерода, согласно изобретению контактирование соединения диалкилмагния с солюбилизирующим магний соединением приводит к образованию первой реакционной смеси, содержащей алкоксид магния в реакционной смеси;

(a) добавление титанового соединения, представленного Ti(OR''')_pX_4-p, где X представляет собой атом галогена; R''' - углеводородную группу и р - целое число, имеющее значение меньше или равное 4, для преобразования алкоксида магния в реакционной смеси с образованием второй реакционной смеси;

(b) добавление по меньшей мере одного внутреннего донора электронов либо после этапа (а), либо после этапа (b) с получением каталитического компонента; и

(c) активацию каталитического компонента с помощью раствора, содержащего титановое соединение и инертный растворитель, и извлечение твердого титанового каталитического компонента.

В одном варианте осуществления изобретения применение твердого титанового каталитического компонента в качестве прокатализатора для каталитической системы Циглера-Натта включает комбинацию от 15 до 20% по весу магниевого фрагмента, от 1,0 до 6,0% по весу титанового фрагмента, и от 5,0 до 20% по весу внутреннего донора, указанный твердый титановый каталитический компонент имеет средний размер частиц в диапазоне от 1 до 100 мкм, характеризующийся трехточечным распределением частиц по размеру: D10 в диапазоне от 1 до 10 мкм; D50 в диапазоне от 5 до 25 мкм и D90 в диапазоне от 15 до 50 мкм.

В изобретении также предлагается каталитическая система Циглера-Натта, и каталитическая система содержит комбинацию по меньшей мере одного алюминийорганического соединения, по меньшей мере одного внешнего донора электронов и твердого титанового каталитического компонента, содержащего комбинацию от 15 до 20% по весу магниевого фрагмента, от 1,0 до 6,0% по весу титанового фрагмента и от 5,0 до 20% по весу внутреннего донора, указанный твердый титановый каталитический компонент имеет средний размер частиц в диапазоне от 1 до 100 мкм, характеризующийся трехточечным распределением частиц по размеру: D10 в диапазоне от 1 до 10 мкм; D50 в диапазоне от 5 до 25 мкм и D90 в диапазоне от 15 до 50 мкм.

В изобретении также предлагается способ полимеризации и/или сополимеризации олефинов, указанный способ включает этап контактирования олефина, имеющего С2-С20 атомов углерода, в условиях полимеризации с каталитической системой Циглера-Натта, причем указанная каталитическая система содержит комбинацию по меньшей мере одного алюминийорганического соединения, по меньшей мере одного внешнего донора электронов и твердого титанового каталитического компонента, содержащего комбинацию от 15 до 20% по весу магниевого фрагмента, от 1,0 до 6,0% по весу титанового фрагмента и от 5,0 до 20% по весу внутреннего донора, указанный твердый титановый каталитический компонент имеет средний размер частиц в диапазоне от 1 до 100 мкм, характеризующийся трехточечным распределением частиц по размеру: D10 в диапазоне от 1 до 10 мкм; D50 в диапазоне от 5 до 25 мкм и D90 в диапазоне от 15 до 50 мкм.

Краткое описание чертежей

На фиг. 1 демонстрируется эффект добавления донора на распределение частиц по размеру для примера 4, показывающий большее количество мелких фракций.

На фиг. 2 демонстрируется эффект добавления донора на распределение частиц по размеру для примера 8, показывающий меньшее количество мелких фракций.

На фиг. 3 демонстрируется эффект добавления донора на распределение частиц по размеру для примера 9, показывающий меньшее количество мелких фракций.

На фиг. 4 демонстрируется эффект добавления донора на распределение частиц по размеру для примера 10, показывающий узкое распределение частиц по размеру.

Подробное описание изобретения

Хотя изобретение допускает различные модификации и альтернативные формы, ниже приводится подробное описание конкретного варианта его осуществления. Однако следует понимать, что описание не направлено на ограничение изобретения конкретными раскрытыми формами, а напротив, изобретение охватывает все модификации, эквиваленты и альтернативы, попадающие в объем изобретения, как определено прилагаемой патентной формулой.

В изобретении описан простой способ синтеза каталитической системы, который включает меньше этапов полимеризации олефинов, обладающих превосходной активностью и стереорегулярностью.

Еще одним предметом изобретения является усовершенствованный способ получения каталитического компонента, имеющего требуемый химический состав, морфологию и свойства поверхности. Способ включает манипуляции во время производства катализатора, предусматривающие контактирование растворимого магниевого компонента с титаном и добавление внутреннего донора электронов на любом этапе. Способ по изобретению более простой с меньшим количеством этапов, экономичный и экологически чистый. Кроме того, способ повышает активность каталитической системы при сохранении основных требуемых характеристик в отношении катализатора для полимеризации олефинов.

Еще одним предметом изобретения является способ полимеризации и/или сополимеризации олефина с помощью каталитического компонента, полученного способом по изобретению.

Способ получения каталитического компонента в соответствии с изобретением включает:

(i) контактирование компонента на основе магния с соединением, обладающим способностью солюбилизировать магниевое соединение,

(ii) взаимодействие этого солюбилизированного магниевого соединения с титановым компонентом,

(iii) контактирование с внутренним донором электронов либо после этапа (i), либо как этап (ii),

(iv) активацию вышеуказанного каталитического компонента титановым компонентом в инертном растворителе,

(v) извлечение твердой каталитической системы путем осаждения и декантации с последующей промывкой растворителем.

Соответственно, в изобретении предлагается способ получения твердого титанового каталитического компонента для применения в качестве прокатализатора для каталитической системы Циглера-Натта, включающий:

а. контактирование соединения диалкилмагния, представленного R'R''Mg, с солюбилизирующим магний соединением с образованием реакционной смеси, где каждый из элементов R' и R'' пpeдcтaвляeт собой углеводородную группу, имеющую С₁-С₂₀ атомов углерода, при этом контактирование соединения диалкилмагния с магний солюбилизирующим соединением приводит к образованию первой реакционной смеси, содержащей алкоксид магния в реакционной смеси;

b. добавление титанового соединения, представленного Ti(OR''')_pX_4-p, где X представляет собой атом галогена; R''' - углеводородную группу и р - целое число, имеющее значение меньше или равное 4, для преобразования алкоксида магния в реакционной смеси с образованием второй реакционной смеси;

c. добавление по меньшей мере одного внутреннего донора электронов либо после этапа (а), либо после этапа (b) с получением каталитического компонента; и

d. активацию каталитического компонента с помощью раствора, содержащего титановое соединение и инертный растворитель, и извлечение твердого титанового каталитического компонента.

В одном варианте осуществления изобретения способ получения твердого титанового каталитического компонента включает добавление донора в конце и этап включает:

a. контактирование соединения диалкилмагния, представленного R'R''Mg, с солюбилизирующим магний жидким спиртом, представленным ROH, с образованием первой реакционной смеси, содержащей алкоксид магния, при этом контактирование соединения диалкилмагния с жидким спиртом вызывает следующую реакцию:

R'R''Mg+2ROH→Mg(OR)₂+R'H+R''H

где каждый из элементов R, R' и R'' пpeдcтaвляeт собой углеводородную группу, имеющую С₁-С₂₀ атомов углерода;

b. добавление титанового соединения, представленного Ti(OR''')_pX_4-p, где X представляет собой атом галогена; R''' - углеводородную группу и р - целое число, имеющее значение меньше или равное 4, к первой реакционной смеси с получением второй реакционной смеси, содержащей дигалогенид магния;

c. добавление по меньшей мере одного внутреннего донора электронов к второй смеси с получением каталитического компонента; и

d. активацию каталитического компонента с помощью раствора, содержащего титановое соединение и инертный растворитель, и извлечение твердого титанового каталитического компонента.

Способ, как описано выше, в котором этап (а) включает:

i. контактирование соединения диалкилмагния с жидким спиртом при температуре, поддерживаемой в диапазоне от 2 до 8°C, с получением третьей реакционной смеси; и

ii. постепенное увеличение температуры третьей реакционной смеси до величины в диапазоне от 50 до 70°C и поддержание температуры в течение периода времени от примерно 15 до 45 мин с образованием первой реакционной смеси, содержащей алкоксид магния.

Способ, как описано выше, в котором этап (b) включает:

i. разбавление первой реакционной смеси инертным растворителем и охлаждение смеси до температуры в диапазоне от -35 до -10°C;

ii. растворение титанового соединения в растворителе с получением раствора и охлаждение раствора; и

iii. постепенное смешивание раствора, полученного таким образом выше на этапе (ii), с разбавленной реакционной смесью этапа (i) при температуре в диапазоне от -35 до -10°C с получением второй реакционной смеси.

Способ, как описано выше, в котором этап (с) включает:

i. постепенное увеличение температуры второй реакционной смеси до величины в диапазоне от 25 до 50°C;

ii. добавление источника внутреннего донора электронов;

iii. постепенное увеличение температуры до величины в диапазоне от 100 до 130°C и поддержание температуры в течение периода времени от примерно 10 до 20 мин с образованием каталитического компонента; и

iv. извлечение образованного таким образом каталитического компонента.

Способ, как описано выше, в котором этап (d) включает:

i. обработку каталитического компонента раствором, содержащим титановое соединение и инертный растворитель, и поддержание значения температуры в диапазоне от 100 до 120°C в течение примерно от 10 до 20 мин; и

ii. по выбору, повторение вышеуказанного этапа заданное число раз.

В другом варианте осуществления изобретения способ получения твердого титанового каталитического компонента включает добавление донора в начале и этап включает:

А. контактирование соединения диалкилмагния, представленного R'R''Mg, с жидким спиртом, представленным ROH, с получением первой реакционной смеси, содержащей алкоксид магния, при этом контактирование соединения диалкилмагния с жидким спиртом вызывает следующую реакцию:

R'R''Mg+2ROH→Mg(OR)₂+R'H+R''H

где каждый из элементов R, R' и R'' представляет собой углеводородную группу;

B. добавление по меньшей мере одного внутреннего донора электронов к первой реакционной смеси с получением второй реакционной смеси;

C. добавление титанового соединения, представленного Ti(OR''')_pX_4-p, где X представляет собой атом галогена; R''' - углеводородную группу и р - целое число, имеющее значение меньше или равное 4, к второй реакционной смеси этапа (b) с получением каталитического компонента; и

D. активацию каталитического компонента с помощью раствора, содержащего титановое соединение и инертный растворитель, и извлечение твердого титанового каталитического компонента.

Способ, как описано выше, в котором этап (А) включает:

i. контактирование соединения диалкилмагния с жидким спиртом при температуре, поддерживаемой в диапазоне от 2 до 8°C, с получением третьей реакционной смеси, и

ii. постепенное увеличение температуры третьей реакционной смеси до величины в диапазоне от 50 до 70°C и поддержание температуры в течение периода времени от примерно 15 до 45 мин с образованием первой реакционной смеси, содержащей алкоксид магния.

Способ, как описано выше, в котором этап (В) включает:

i. разбавление первой реакционной смеси инертным растворителем и охлаждение смеси до температуры в диапазоне от -35 до -10°C;

ii. добавление источника внутреннего донора электронов к первой реакционной смеси с получением второй реакционной смеси.

Способ, как описано выше, в котором этап (С) включает:

i. растворение титанового соединения в растворителе с получением раствора и охлаждение раствора; и

ii. постепенное смешивание раствора этапа (i) с второй реакционной смесью при температуре в диапазоне от -35 до -10°C с получением каталитического компонента.

Способ, как описано выше, в котором этап (D) включает:

i. обработку каталитического компонента раствором, содержащим титановое соединение и инертный растворитель, и поддержание значения температуры в диапазоне от 100 до 120°C в течение примерно от 10 до 20 мин; и

ii. по выбору, повторение этапа (i) заданное число раз.

В еще одном варианте осуществления изобретения инертный растворитель выбирают из группы, состоящей из хлорированного ароматического растворителя, нехлорированного ароматического растворителя, хлорированного алифатического растворителя и нехлорированного алифатического растворителя.

В еще одном варианте осуществления изобретения инертный растворитель выбирают из группы, состоящей из бензола, декана, керосина, этилбензола, хлорбензола, дихлорбензола, толуола, о-хлортолуола, ксилола, дихлорметана, хлороформа и циклогексана.

В одном варианте осуществления изобретения применение твердого титанового каталитического компонента в качестве прокатализатора для каталитической системы Циглера-Натта включает комбинацию от 15 до 20% по весу магниевого фрагмента, от 1,0 до 6,0% по весу титанового фрагмента и от 5,0 до 20% по весу внутреннего донора, указанный твердый титановый каталитический компонент имеет средний размер частиц в диапазоне от 1 до 100 мкм, характеризующийся трехточечным распределением частиц по размеру: D10 в диапазоне от 1 до 10 мкм; D50 в диапазоне от 5 до 25 мкм и D90 в диапазоне от 15 до 50 мкм.

В изобретении также предлагается каталитическая система Циглера-Натта и каталитическая система содержит комбинацию по меньшей мере одного алюминийорганического соединения, по меньшей мере одного внешнего донора электронов и твердого титанового каталитического компонента, содержащего комбинацию от 15 до 20% по весу магниевого фрагмента, от 1,0 до 6,0% по весу титанового фрагмента и от 5,0 до 20% по весу внутреннего донора, указанный твердый титановый каталитический компонент имеет средний размер частиц в диапазоне от 1 до 100 мкм, характеризующийся трехточечным распределением частиц по размеру: D10 в диапазоне от 1 до 10 мкм; D50 в диапазоне от 5 до 25 мкм и D90 в диапазоне от 15 до 50 мкм.

В еще одном варианте осуществления изобретения внешний донор электронов и внутренний донор одинаковые или разные.

В еще одном варианте осуществления изобретения соотношение титан (из твердого титанового каталитического компонента):алюминий (из алюминийорганического соединения):внешний донор находится в диапазоне от 1:5-1000:0-250 и предпочтительно находится в диапазоне 1:25-500:25-100.

В изобретении также предлагается способ полимеризации и/или сополимеризации олефинов, указанный способ включает этап контактирования олефина, имеющего С2-С20 атомов углерода, в условиях полимеризации с каталитической системой Циглера-Натта, причем указанная каталитическая система содержит комбинацию по меньшей мере одного алюминийорганического соединения, по меньшей мере одного внешнего донора электронов и твердого титанового каталитического компонента, содержащего комбинацию от 15 до 20% по весу магниевого фрагмента, от 1,0 до 6,0% по весу титанового фрагмента и от 5,0 до 20% по весу внутреннего донора, указанный твердый титановый каталитический компонент имеет средний размер частиц в диапазоне от 1 до 100 мкм, характеризующийся трехточечным распределением частиц по размеру: D10 в диапазоне от 1 до 10 мкм; D50 в диапазоне от 5 до 25 мкм и D90 в диапазоне от 15 до 50 мкм.

В одном варианте осуществления способ обеспечивает твердый каталитический компонент, содержащий магний, титан, галоген и внутренний донор электронов, который может добавляться на любом этапе с использованием солюбилизированного магниевого соединения в органическом компоненте в качестве исходного материала.

Магниевый компонент выбирают из группы, представленной диалкилмагнием, где алкильная группа может быть от С₁-С₂₀, которые могут быть либо одинаковыми, либо разными, например диалкилмагний, такой как диметилмагний, диэтилмагний, диизопропилмагний, дибутилмагний, дигексилмагний, диоктилмагний, этилбутилмагний и бутилоктилмагний. Указанные магниевые соединения могут быть в жидком или твердом состоянии.

Соединение, используемое для солюбилизации магниевого соединения в соответствии с изобретением, выбирают из группы, состоящей из жидкого спирта (ROH), альдегида (RCHO), амина (RNH₂), карбоновой кислоты (RCOOH) или их смеси, где R может быть С₁-С₂₀ углеводородной группой. В одном варианте осуществления органическое соединение, обладающее способностью солюбилизировать магниевое соединение, предпочтительно представляет собой жидкий спирт (ROH), включающий, но не ограничивающийся этим, например, алифатические спирты, такие как метанол, этанол, пропанол, бутанол, 2-метилпентанол, 2-этилбутанол, н-гептанол, н-октанол, 2-этилгексанол, деканол и додеканол, алициклические спирты, такие как циклогексанол и метилциклогексанол, ароматические спирты, такие как бензиновый спирт и метилбензиловый спирт, и алифатические спирты, содержащие алкоксигруппу, такие как этилгликоль, бутилгликоль; альдегид (RCHO), включающий, но не ограничивающийся этим, например, каприновый альдегид и 2-этилгексил альдегид; амин (RNH₂), включающий, но не ограничивающийся этим, например, гептил амин, октил амин, нонил амин, лаурил амин и 2-этилгексил амин; карбоновую кислоту (RCOOH), включающую, но не ограничивающуюся этим, например, каприловую кислоту и 2-этилгексановую кислоту или их смесь, где R может быть С₁-С₂₀ углеводородной группой. Органическое соединение предпочтительно представляет собой спирт, особенно предпочтительно 2-этилгексанол. Эти органические соединения могут использоваться по отдельности или в виде их смеси.

Жидкое титановое соединение, которое используется при получении вышеуказанного каталитического компонента, включает соединение четырехвалентного титана, представленного в виде Ti(OR)_pX_4-p, где X может представлять собой галоген, выбранный из Сl или Br или I, R представляет собой углеводородную группу и р - целое число от 0 до 4. Конкретные примеры титанового соединения включают, но не ограничиваются этим, тетрагалогениды титана, такие как тетрахлорид титана, тетрабромид титана, тетрайодид титана; тригалогенид алкоксититана, такой как трихлорид метоксититана, трихлорид этоксититана, трихлорид бутоксититана, тригалогенид арилоксититана, такой как трихлорид феноксититана; дигалогениды диалкоксититана, такие как дихлорид диэтоксититана; моногалогенид триалкоксититана, такой как хлорид триэтоксититана; и тетраалкоксититан, такие как тетрабутоксититан, тетраэтоксититан и их смеси, предпочтительным является тетрахлорид титана. Эти титановые соединения могут использоваться по отдельности или в виде их смеси.

Растворитель, используемый в изобретении для контактирования солюбилизированного магниевого соединения с титановым соединением, включает хлорированные или нехлорированные ароматические или алифатические по природе, примеры, без ограничения, бензол, декан, керосин, этилбензол, хлорбензол,