[发明专利]使催化剂成分减活的方法以及装置

说明书

优先权声明

本申请要求2011年12月22日提交的申请号为61/578,996(2011EM212)的临时申请的优先权，其公开内容以它们的整体引入本文作为参考。

技术领域

本发明涉及使催化剂、特别是低聚反应中催化剂减活的方法，以及采用这些方法的低聚方法。

背景技术

许多化学方法被催化活化以将价值较低的成分转化为价值较高的产物。例如，可以经由乙烯三聚使用均相单中心铬催化剂系统以高选择性制备1-己烯，该均相单中心铬催化剂系统由摩尔过量的烷基铝比如甲基铝氧烷(MAO)以及改性甲基铝氧烷(MMAO)活化。1-己烯具有许多潜在的用途，其中之一是在更高阶聚烯烃反应中作为共聚单体。形成更高阶聚烯烃的反应、比如不同等级的聚乙烯，取决于引入该反应的共聚单体。由于对结合一种或多种共聚单体的聚乙烯的需求，对1-己烯及其它选择共聚单体的需求也增加了。乙烯至1-己烯的三聚反应表示按照要求制备所要求的低聚物产物的一种方法。同样，1-辛烯及其它所要求低聚物产物可以经由使用由适当铝化合物活化的均相铬催化剂系统使乙烯低聚而以高选择性制备。上述选择性低聚反应已经实施多年，进行了许多最佳化尝试。以往该化学反应的过程描述至少公开于美国专利US7,157,612，以及公开号为WO2007/092136和WO2009/060343的PCT专利申请说明书，其中每篇全部引入本申请作为参考用于所有目的。与乙烯(或者其它烯烃)选择性低聚有关的一个主要挑战控制反应以使生产率最大化同时保持对所需要的低聚物的选择性以及催化剂利用率最大化。

控制这些化学过程的一部分是抑制该催化剂的步骤。一般可以通过引入将该催化剂成分转化至不再能促进该进料成分反应的成分的组分而实现抑制。上述组分有时被称为催化剂-减活成分。完全减活该催化剂成分所需的催化剂-减活成分的数量可以由减活反应化学方程式计算。由于许多因素(例如，混合不充分)，即使存在足够量的该催化剂-减活成分，也可能发生不完全的减活。当该反应产物混合物包括的液相多于一个时，与混合不匀有关的问题会加重，因为该催化剂、以及该催化剂-减活成分可以在两个相中以不同的浓度被分隔，由此导致在该催化剂迁移所到达的相中催化剂-减活成分相对耗尽，尽管在全部的混合物中存在足够量的催化剂-减活成分。在其它方法中，由于溶剂蒸发该催化剂成分可以从溶液迁移到气相。在气相中存在催化剂使得其它反应产生不需要的副产物(例如含铝的沉淀物)，其可以阻塞管道或者导致过程出现问题。

因此对于催化剂减活方法存在需求，该催化剂减活方法避免与混合不匀有关的问题以及避免下游侧催化活性引起的工艺问题。由于低聚方法常常产生多相产品料流，由此低聚物因挥发而分离，因此上述方法在低聚方法中特别有用。

发明内容

一方面，本发明的实施方案提供减活催化剂的方法，该方法包括向产物-接收容器提供i)包含催化剂成分和至少一种产物成分的反应产物料流；ii)沸点为b.p.(cdc)的催化剂-减活成分；以及iii)沸点为b.p.(dil)的稀释剂，其中b.p.(dil)≥b.p.(cdc)+5.0℃；以及在产物-接收容器的气相中使至少一部分该催化剂成分与至少一部分该催化剂-减活成分接触。优选，在催化剂-减活成分相对于反应产物料流中该催化剂成分的当量比为0.10:1至0.70:1。优选，该方法还包括从产物-接收容器上部除去至少一部分该反应产物；以及从产品-接收容器下部除去至少一部分该稀释剂。

另一方面，本发明的实施方案提供使催化剂减活的方法，包括向产物-接收容器导入包含催化剂成分和至少一种反应产物的反应产物料流；向该产物-接收容器提供沸点为b.p.(cdc)的催化剂-减活成分以及沸点为b.p.(dil)的稀释剂，其中b.p.(dil)≥125.0℃以及b.p.(cdc)≤105.0℃，以及在产物-接收容器的气相中使至少一部分该催化剂成分与至少一部分该催化剂-减活成分接触。

本发明的实施方案还提供产生烯烃低聚物的方法，该方法包括在反应系统中用第一数量的催化剂成分引发烯烃低聚反应以产生低聚产物；将该低聚产物以及稀释剂转移至产物-接收容器；将该低聚产物以及第二数量的催化剂成分与该稀释剂分离；以及在产物接收容器中用一定量的催化剂-减活成分使第二数量的催化剂成分减活，其中该催化剂-减活成分的数量少于减活第一数量的催化剂成分所必需的化学计量数量。优选，该亚化学计量的数量是催化剂-减活成分相对在反应产物料流中催化剂成分的当量比，为0.10:1至0.70:1。