Способ получения полиэтилена

Способ получения полиэтилена

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИЭТИЛЕНА • полимеризацией этилена в среде че-тыреххлористого углерода в присутствии комплексного метаплоорганического катализатора, состоящего из алюминийорганического соединения и хлорокиси ванадия, отличающийся тем,что, с целью повышения выхода конечного продукта » упрощения технологии процесса, катализатор дополнительно содержит модифицированное соединение ванадия формулы ЬУОС121Или Ь'УОС12,где L - остаток нафтеновой кислоты, u' - остаток нафтенгидроксамовой кислоты при мольном отношении хлорокиси ванадия к модифищ1рованному соеди- 'нению ванадия от 2,0 до 6^2.

612487

Изобретение относится к полимерной химии, в частности к полимери-. эации олефинов по способу низкого давления,и может быть использовано для получения полиэтилена с регулируемым молекулярным весом.

Известен способ получения полиэтилена полимеризацией этилена в среде алифатических растворителей при 40-80 С и О, 1-50 атм с исполь- 1О зованием металлоорганических систем, состоящих из алюминийорганических соединений и комплексных соединений ванадия (1 ).

Эти соединения получают координацией макромолекулярных органических соединений (поликарбоната), имеющих электронодонорные функциональные группы, но свободные от гидроксильных групп, с ЧОС1 . Актив- 20 ,ность таких металлоорганических ка тализаторов невысока. Так, при температурах 40-80 С максимальная активность (производительность) катализатора достигает 0,0217 кг продук- 25 та час.r.êàò.

Недостатком этих комплексных катализаторов является их низкая активность, кроме того, для получения высокого выхода полимера, представляющего практический интерес, необходимо брать большие навески катализатора, что приводит к усложнению технологии на стадии отмывки полимера от остатков катализатора..

Наиболее близким к изобретению является известный способ получения полиэтилена полимеризацией этилена в среде четыреххлористого углерода в присутствии комплексного металло— органического катализатора, состоящего из алюминийорганического соединения и хлор окиси ва надия (2 3.

Активность (производительность) данной системы при 20 С в среднем достигает 6 кг ПЭ/ч.г. UOC13 атм., что соответствует удельной активности порядка 25 кг ПЭ/ч.г. У атм.

Активность (производительность) системы при ЗС С составляет 15 кг

ПЭ/ч.r. МОС1 атм, что соответствует удельной актйвности порядка 52 кг ПЭ/ч.r Ч атм.

Недостатком этой каталитической системы является ее относительно не55 высокая активность, что предопределяет введение в технологическую схему стадии отмывки полимера от катализатора.

Целью изобретения является повышение выхода конечного продукта и упро— щение технологии процесса.

Эта цель достигается тем, что по предложенному способу катализатор дополнительно содержит модифицированное соединение ванадия формулы

LVOC12 Н Н L VOC)2 где L — остаток нафтеновой кислоты, L — остаток нафтенгидроксамовой кислоты,при мольном отношении хлорокиси ванадия к модифицированному соединению ванадия от 2,0 до 6,2.

Для получения модифицированного ванадийсодержащего компонента катализатора вначале проводят взаимодействие хлорокиси ванадия (VOC1>) с,электронодонорным соединением, содержащим активный ион « атрия, способным реагировать с хлорокисью ванадия, причем реакция замещения протекает в среде четыреххлористого углерода.

Г1ольное отношение VOC1 к электроЭ нодонорному соединению равно 1. В качестве электронодонорного соединения применяют натриевую соль нафтеновой или нафтенгидроксамовой кислот со средним молекулярным весом 240 и 256 соответственно. Для получения однозамещенных солей ванадия состава

ЬЧОС1 и L ЧОС12 раствор с расчетным количеством электронодонорного соединения в ССГ медленно добавляют при интенсивном перемешивании к раствору VOC1 в СС1 . Затем в результате контакта йолученного раствора, содержащего однозамещенные соли ванадия состава ЬЧОС12 или L VOC1, с расчетным количеством раствора хлорокиси ванадия в СС, образуется модифицированный растворимый KoMIIoкент катализатора. Причем мольное отношение VOC1 к LVOC1 или Е VOC12 в модифицированном компоненте катализатора. находится в пределах

2,0-6,2.

Кроме того, модифицирбванный ванадийсодержащий компонент катализатора получают реакцией взаимодействия при медленном введении расчетного количества соответствующего раствора натриевой соли нафтеновой или нафтенгидроксамовой кислоты при интенсивном перемешивании к раствору ЧОС1 в СС1 . В этом случае молярное отношение VOCl. натрие— вая соль берется в пределах 3-7.

612487.

Рм, мм.рт, ст.

А1 /Ч ф примера

Система

50

20

20

31

100

40

90

12, 40

103

13.

70

100

50

40

40

50

76

Мольное отношение UOC1 /NaOOCR 6 и VOClg/ЬЧОС1 4,3, а Аl/Ч

100. За 1 ч полимеризации полу« чают 5,45 г ПЭ, что соответствует активности катализатора 37,5 кг

ПЭ/ч, г к-ра. атм, или удельной айтиЬности !57,3 кг ПЭ/ч,г. 9 ати.

Характеристическая вязкость ПЭ

1,6 дл/г.

Пример 6. В условиях примера 1, но при 40 С, вводят 0,00131 г (7,54 ° 10Эммоль)ЧОС1Э и 0,00031 r (1,3 10 смоль) NaOOCR а затем

О, 1018 г (8,93 -10 смоль) АЮ(С Н )Э °

Мольное отношение UOC1 /NaOOCR

5,8 и ЧОС1Э/LUOCl> 4,2, в Al/×

118. 3а 1 ч полимериэации получают

5,48 г полиэтилена, что соответствует активности катализатора 36,7 кг

ПЭ/ч г к-ра атм, или удельной актив8. ЧОС13-А1(С Н )3-СС1+

9. ЧОС1 -Al(C Н ) -CC14

10. LVOClg -Al (С Н )Э -СС1+

11. L UOC1 -Al(C H ) - CCl

UOC1 -А1(С Н )Э-СС14

UOC1, A1(C2H ) СС1414 ЧОС1 -А1(С Н ) -CC14.

15. ЬЧОС12-.А1(С Н ) -СС1

16. LVOC1 -Al (С Н )Э -CC14

1 7 ° L VOC 1 -Al (C H g) -CC 14

18. 1 ЧОС1 -Al(C Н -СС1 ности 154 кг ПЭ/ч.г.U атм. Характеристическая вязкость ПЭ=4,55 дл/г

Пример 7. В условиях примера 1, но при 40 С, вводят 0,00138 r

5 (7,54 ° 10 ммоль) ЧОС1 и О, 00032 г (1,33 10 ммоль) NaOOCR а затем

0,0537 r (4,71 ° 10 ммоль) АВ(С,Н }

Мольное отношение UOC1 /NaOOCR =

Э

6 и ЧОС1 /ЬЧОС1 = 5, à Al/V=59.

За 45 мин йолимерйэации получено

4,5 r ПЭ, что соответствует активности (производительности) катали-затора 38,3 кг ПЭ/ч, г. к-ра. атм, или удельной активности 160,4 ПЭ/ч, 1Ç г. Чатм. Характеристическая вязкость ПЭ = 2,35 дл/г.

Таким образом,предложенный способ позволяет повысить выход продукта на единицу катализатора в 1,5-2 раза

20 и регулировать молекулярный вес полимера.