[发明专利]催化剂失活的方法

说明书

一种用于脱产失活至少一种单位点催化剂的方法，该方法包括使所述催化剂与失活剂接触，所述失活剂选自非质子低分子量含羰基的有机化合物或非质子低分子量原酸酯或非质子低分子量缩醛化合物。

技术领域

本发明涉及一种使烯烃聚合催化剂失活的方法。更具体地，本发明涉及使用含羰基(C＝O)基团的非质子低分子量有机化合物使包含第3至10族过渡金属和铝助催化剂的催化剂、尤其是单位点催化剂失活的方法，所述非质子低分子量有机化合物能够使催化剂失活而没有不希望的副反应。

背景技术

聚烯烃，例如聚乙烯、聚丙烯及其与其它α-烯烃的共聚物，通常是通过烯烃聚合方法在过渡金属催化剂存在下生产的。主要类别的烯烃聚合催化剂是单位点催化剂和齐格勒-纳塔催化剂。

已知基于一种或多种过渡金属的烯烃聚合催化剂是活性的化合物。许多这样的催化剂是自燃的，在与空气和/或水分接触时着火，因此对催化剂的处理需要特别小心和严格的安全规则。出于多种原因，有时需要处置活性催化剂，即作为废料处理。这些原因包括：催化剂质量差、聚合过程中未消耗的催化剂或者反应器中剩余的活性催化剂残余物。为了安全地处置活性催化剂，需要在能够进行任何处置步骤之前使活性催化剂失活。然而，需要的是安全且快速地使催化剂失活而不引起任何新问题。例如，在失活过程中，副反应和/或形成泡沫或气体是严重的风险。

许多催化剂失活技术是已知的。例如，用水处理使活性催化剂与处理介质反应。然而，这种反应可能会非常剧烈。尽管产生基本上惰性的催化剂物质，但这种反应本质上是危险的，特别是在工业规模上。而且，催化剂和失活介质之间的这种反应可以形成不期望的气体或形成泡沫。或者，在一些失活介质和催化剂之间，反应可能缓慢发生，甚至可能是不完全的。这意味着催化剂即使在很长一段时间后仍能保持活性并处于危险状态。因此，仍然需要找到一种使催化剂失活的新方法。

为了控制聚合过程和聚合物特征，有时需要在聚合过程中钝化催化剂，并且这本身是已知的。US7,750,095描述了一种用于钝化聚合反应器内表面的处理方法，以最小化表面上聚合物涂层的形成。

US 2003/0054943公开了一种可以暂时和/或可逆地钝化茂金属催化剂的方法，其通过使茂金属催化剂与有效量的钝化化合物接触来实现，钝化化合物选自氧、含氧化合物和含氮化合物。这种经暂时和/或可逆地钝化的催化剂(潜催化剂)的活性不超过钝化前催化剂的50％。催化剂可以通过用活化剂(例如用烷基铝化合物)活化来重新活化。

WO99/37691公开了一种选自金属碳酸盐和水滑石的颗粒状减活剂，其用于使来自溶液聚合过程的含卤素的齐格勒-纳塔催化剂残余物钝化。将减活剂加入后反应器中，优选地以悬浮液的形式加入，并且可以将其与二级可溶性减活剂(例如醇或羰基酸)结合使用。

WO94/26792公开了一种使过渡金属催化剂失活的方法，其通过优选地在不存在空气的情况下，即在对催化剂基本上不反应(惰性)的环境(例如真空或氮气氛)中加热催化剂来进行。加热应在等于或高于足以分解催化剂的活性化合物或使催化剂的活性化合物的化学活性变低的温度下进行，和/或在等于或高于足以使催化剂的活性化合物置于与空气和/或水接触时不会剧烈反应或着火的状态的温度下进行。加热步骤还应使挥发性化合物(例如催化剂制造中使用的溶剂)挥发。根据该申请的教导，在加热过程中排出的产品可以被放空至火炬，或者经受相关领域的技术人员已知的安全地处置产品的一些其他方式。加热后剩余的固体基本上不反应，或者如果有些反应，则被公开的与空气中的水蒸气和元素氧安全地反应，以进一步将这些固体转移到基本上不反应的状态。然后可以安全地处置固体。

EP630910描述了路易斯碱(包括某些质子溶剂)在聚合过程中可逆地控制茂金属催化剂的活性的用途。通过添加过量的铝氧烷来清除路易斯碱，可以恢复活性。

本发明描述了茂金属催化剂的钝化(杀灭/失活)，茂金属催化剂通常是作为废催化剂或未使用的催化剂的油浆形式。在聚合过程中不进行钝化剂的添加。