[发明专利]用于通过乙烯低聚制备线性α-烯烃的可溶性催化剂

说明书

本发明涉及一种用于通过乙烯低聚制备线性α-烯烃的可溶性催化剂，它含有一种有机酸的锆盐和一种有机铝化合物。

线性α-烯烃，例如含4至8个碳原子的线性α-烯烃，是被广泛用作例如聚烯烃改性用共聚单体或制备增塑剂，表面活性物质及类似物用的原料并被大批量使用的化合物。

由IT-A-24498A/79已知，乙烯在液相低聚成线性α-烯烃。该反应在提高的温度和压力下于有机溶剂（例如甲苯、苯或庚烷）中进行。一种由两个组分，即一种有机酸的锆盐和一种有机铝化合物组成的催化剂溶于该溶剂中。该已知催化剂含有式Zr（OCOR）₄或Zr（OSO₃R′）₄的有机酸的锆盐作为锆化合物，式中R和R′为烷基、烯基或苯基。作为现有技术，该文献引用一种类似的催化剂，其组成为Zr（OR）_m（NR₂）_nX_p，R=烃和X=卤素，条件是m＋n＋p=4。在两种催化剂中，第二组分都是有机铝化合物，在先提出的锆化合物的情况下，第二组分是烷基倍半氯化铝。

US-PS    4434312公开了用于制备α-烯烃蜡的一种烃可溶性催化剂，它除了一种二烷基卤化铝和一种一烷基二卤化铝外还含有一种锆化合物。该专利文献的构思是，在催化剂中铝和锆组分的特定摩尔比下制备高含量的具有大于20个碳原子的石蜡。该专利文献建议用有机酸的锆盐作为锆组分，例如ZrCl₂（OOCR）₂或ZrCl（OOCR）₃，式中R为烷基或苯基。

因此，该已知催化剂是准确调节了化学计量的化合物，在其制备时必须注意精确的数量比。然而，这对于大工业规模的方法而言是一个缺点。

本发明的任务是，改进已知的催化剂，使得在不丧失催化剂有效性的情况下，一方面可以产生同样质量的产物而不必在制备催化剂时精确地注意催化剂组分的计量，另一方面还可以节约原料组分。

按照本发明，该任务的解决方案是采用下式所示的锆盐：ZrCl_（2－n）X_（2＋n），条件是1.4≤n≤1.7，式中X=OCOR或OSO₃R′，R和R′是烷基、烯基或苯基。

因此，本发明的催化剂可以具有例如

的组成。

本发明已确定，在用通常的ZrCl₄和一种相应的有机化合物制备催化剂时不必精确地按化学计量比进行反应。明显地简化了催化剂的合成。

已证明特别合适的脂肪酸是有4至8个C原子的脂肪酸。磺酸也证明可用于本发明的催化剂。

在制备已知催化剂时，锆的所有四价全要用例如羧酸根饱和，因而通常用过量脂肪酸操作，以使反应能完全完成。其结果是，在此后的低聚方法中反应混合物中也存在游离的脂肪酸。然而，本发明已经确定，未与锆结合的脂肪酸阻碍乙基的低聚，因而会劣化所制备α-烯烃的质量。（由于本发明的催化剂不含过量的脂肪酸，所以在低聚时可以收到较好的产率）。

按本发明制备催化剂还具有其它的优点。

首先，由于使用少量有机组分，节省了化学品。

在通常按式ZrCl₄＋4HOCOR→Zr（OCOR）₄＋4HCl制备催化剂时，每摩尔锆释放出4摩尔HCl。如上所示，在本发明的催化剂中，由于没有完全反应，因而在制备催化剂时产生的HCl较少，这就减少了催化剂合成时的腐蚀问题。

另外还已确定，合成本发明催化剂时反应混合物中的泡沫少于合成已知催化剂时起的泡沫，因而催化剂合成过程明显地加快。

本发明的催化剂合成不一定非在压力容器中进行，原因是新催化剂在常压和低温下就已形成。

本发明业已确定，例如用脂肪酸根完全饱和锆的四价是多余和不利的，这在本发明中因而是无效的。唯一的条件是，催化剂可溶于反应介质，在通常的乙烯低聚中反应介质是甲苯。在本发明的催化剂的整个工艺条件中都满足这一点。

下面借助于一个数值实施例进一步说明本发明。