[发明专利]防污低聚催化剂系统

说明书

一种可减少聚合污垢的催化剂系统可包含至少一个钛酸酯化合物、至少一个铝化合物，以及防污剂。所述防污剂可选自以下各项中的一个或多个：鏻或鏻盐；磺酸酯或磺酸盐；锍或锍盐；包含环状部分的酯；酐；聚醚；以及长链胺封端的化合物。所述催化剂系统可进一步包含非聚合醚化合物。

交叉参考

本申请主张于2015年6月19日提交的且标题为“用于选择性乙烯低聚的防污催化剂组合物(ANTIFOULING CATALYST COMPOSITIONS FOR SELECTIVE ETHYLENEOLIGOMERIZATION)”的美国临时专利申请系列号62/181,955的权益。

技术领域

本公开的实施例通常涉及用于乙烯低聚的催化剂系统，且更具体地说，涉及用于可减少不当聚合的乙烯低聚的防污催化剂系统。

背景技术

1-丁烯和1-己烯尤其对于聚乙烯的生产来说是重要的石油化学产品。乙烯与其它α-烯烃尤其1-丁烯和1-己烯的反应形成可用作商业聚合物的各种级别的线性低密度聚乙烯(linear low density polyethylene，LLDPE)。1-丁烯的来源是来自烃裂化装置(例如，蒸汽裂化装置或流化催化裂化装置)的流出物的丁烯馏份。然而，从此流出物回收1-丁烯的过程需要可能使过程不当的若干困难的过程步骤。

若干商业过程选择性地将乙烯寡聚到例如1-丁烯和1-己烯的α烯烃中。商业上成功的二聚过程为由法国石油研究院(Institute Francais du Petrole，IFP)研发的Alphabutol^TM过程，所述Alphabutol^TM过程在A.Forestiere等人的“利用均相催化剂对单烯烃的低聚(Oligomerization of Monoolefins by Homogenous Catalysts)”石油、天然气的科学与技术，法国石油研究所杂志，第663-664页(2009年11月，第6册，第64卷)中予以描述。此过程使用含有作为过程流体的1-丁烯的起泡点反应器来选择性地将乙烯寡聚到1-丁烯中。

存在关于低聚系统的已知问题：聚合物形成物。长停留时间和不良高放热反应除热导致聚乙烯基残基的形成。持续污垢的负影响是越来越频繁的过程停工和用于清除粘附聚合物残基的较高维护成本。聚合物残基可逐层形成且最终封闭具有流体流动的位置中的开口和孔口。另外，沿着反应器壁的聚合物涂层可充当绝缘体，从而可能不利地影响到反应器系统的热传递。聚合物还可能聚集可能为催化活性的或可能有害反应过程的残渣。

尤其麻烦的问题是“热点”的形成。热点是外部冷却无效且催化剂活性高的区域。其表示过程控制的缺失。热点可以是所聚集的聚合物的区域，所述所聚集的聚合物包含促进包含聚合反应的负反应的催化活性材料。如果任其发展，那么热点可能最终导致由于冷却能力的缺失所产生的过程关闭、聚合反应失控或两者。

发明内容

因此，一直需要一种有效方法来防止反应器系统壁和管道上的聚合污垢，同时维持所要低聚速率和选择率以形成反应产物。

根据一个实施例，可减少聚合污垢的催化剂系统可包括至少一个钛酸酯化合物、至少一个铝化合物和防污剂。防污剂可选自以下各项中的一个或多个：磷或磷盐；磺酸酯或磺酸盐；锍或锍盐；包括环状部分的酯；酐；聚醚；以及长链胺封端的化合物。催化剂系统可进一步包括非聚合醚化合物。

根据另一实施例，可通过一种方法选择性地产生1-丁烯，所述方法可包括使乙烯与催化剂系统接触以寡聚乙烯，从而选择性地形成1-丁烯。催化剂系统可包括至少一个钛酸酯化合物、至少一个铝化合物，和防污剂。防污剂可选自以下各项中的一个或多个：磷或磷盐；磺酸酯或磺酸盐；锍或锍盐；包括环状部分的酯；酐；聚醚；以及长链胺封端的化合物。