[发明专利]防污寡聚催化剂系统

说明书

描述一种催化剂系统，所述催化剂系统减少烯烃寡聚反应，特别是乙烯二聚为1‑丁烯中的聚合污垢并包含至少一种钛酸酯化合物、至少一种铝化合物和至少一种防污剂。所述防污剂包含一种结构，所述结构包含键结到R1基团、键结到R2基团和键结到R3基团的中心铝原子。化学基团R1、R2和R3中的一个或多个是包含结构‑O((CH₂)_nO)_mR4的防污基团，其中n是1到20的整数；m是1到100的整数；并且R4是烃基。若存在，不包含防污基团的化学基团R1、R2或R3是烃基。

相关申请的交叉引用

本申请要求2016年1月7日提交并且名为“防污寡聚催化剂系统”的美国临时专利申请第62/275,932号的优先权，所述申请以全文引用的方式并入到本公开中。

技术领域

本公开的实施例通常涉及用于乙烯寡聚的催化剂系统，并且更具体地说，涉及用于减少不当聚合的乙烯寡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(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，从这类流出物回收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为如1-丁烯和1-己烯的α烯烃。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寡聚(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(Oil&Science and Technology-Review de l'lnstitute Francais du Petrole)》，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为1-丁烯。

寡聚系统存在已知问题：聚合物形成。长停留时间和不良高放热反应除热导致聚乙烯基残余物的形成。持续积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余物的较高维护成本。聚合物残余物可逐层形成并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并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括促进包括聚合反应的副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

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，同时维持所要寡聚速率和选择率以形成反应产物。

根据一个实施例，减少聚合污垢的催化剂系统可以包含至少一种钛酸酯化合物、至少一种铝化合物和至少一种防污剂或其衍生物。防污剂可以包含结构，所述结构包含键结到R1基团、键结到R2基团和键结到R3基团的中心铝分子。化学基团R1、R2和R3中的一个或多个可以是包含结构-O((CH₂)_nO)_mR4的防污基团，其中n是1到20的整数；m是1到100的整数；并且R4是烃基。若存在，不包含防污基团的化学基团R1、R2或R3可以是烃基。