[go: up one dir, main page]

RU2830492C2 - Light treatment of chromium catalysts and associated catalyst production systems and polymerisation methods - Google Patents

Light treatment of chromium catalysts and associated catalyst production systems and polymerisation methods Download PDF

Info

Publication number
RU2830492C2
RU2830492C2 RU2021106566A RU2021106566A RU2830492C2 RU 2830492 C2 RU2830492 C2 RU 2830492C2 RU 2021106566 A RU2021106566 A RU 2021106566A RU 2021106566 A RU2021106566 A RU 2021106566A RU 2830492 C2 RU2830492 C2 RU 2830492C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
catalyst
chromium
ethylene
aspects
polymerization
Prior art date
Application number
RU2021106566A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2021106566A (en
Inventor
Кэти С. КЛИЕР
Макс П. МакДэниел
Уилльям К. ЭЛЛИС
Эрик Д. ШВЕРДТФЕГЕР
Делорис Р. ГАГАН
Карлос А. КРУЗ
Масуд М. МОНВАР
Original Assignee
Шеврон Филлипс Кемикал Компани Лп
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Шеврон Филлипс Кемикал Компани Лп filed Critical Шеврон Филлипс Кемикал Компани Лп
Publication of RU2021106566A publication Critical patent/RU2021106566A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2830492C2 publication Critical patent/RU2830492C2/en

Links

Abstract

FIELD: molding.
SUBSTANCE: invention relates to ethylene copolymers intended for molding industrial articles. Disclosed is an ethylene copolymer for molding industrial articles, having a ratio Mw/Mn in range of 50 to 90, ratio Mz/Mw in range from 4 to 10; and parameter CY-a in range from 0.2 to 0.4, found on the basis of rheological measurements carried out at 190 °C, and from 0.5 to 4 long-chain branches per million of all carbon atoms.
EFFECT: said copolymer is suitable for producing molded articles.
9 cl, 4 dwg, 5 tbl, 52 ex

Description

ССЫЛКА НА РОДСТВЕННУЮ ЗАЯВКУLINK TO RELATED APPLICATION

Настоящая заявка испрашивает приоритет на основании предварительной заявки на патент США № 62/732020, поданно\й 17 сентября 2018 года, описание которой в полном объеме включено в настоящий документ посредством ссылки.This application claims priority to U.S. Provisional Patent Application No. 62/732,020, filed September 17, 2018, the disclosure of which is incorporated herein by reference in its entirety.

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕFIELD OF TECHNOLOGY TO WHICH THE INVENTION RELATES

Настоящее изобретение в целом относится к хромовым катализаторам, способам получения хромовых катализаторов, способам применения хромовых катализаторов для полимеризации олефинов, полимерным смолам, полученным с применением таких хромовых катализаторов, и изделиям, изготовленным с применением указанных полимерных смол. Более конкретно, настоящее изобретение относится к облучению катализатора на основе шестивалентного хрома на подложке с помощью света в УФ-видимой области спектра и связанным системам получения катализатора, полимеризационным реакторным системам и способам полимеризации олефинов.The present invention relates generally to chromium catalysts, methods for producing chromium catalysts, methods for using chromium catalysts to polymerize olefins, polymer resins produced using such chromium catalysts, and articles made using said polymer resins. More particularly, the present invention relates to irradiating a supported hexavalent chromium catalyst with UV-visible light and related catalyst production systems, polymerization reactor systems, and olefin polymerization methods.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИLEVEL OF TECHNOLOGY

Хромовые катализаторы относятся к наиболее распространенным катализаторам, применяемым при полимеризации олефинов. Хромовые катализаторы на подложке часто получают путем пропитывания хромом твердого носителя, например, твердого оксида, с последующей стадией прокаливания. В общем случае, прокаливание проводят в окислительной атмосфере с тем, чтобы соединения хрома в хромовом катализаторе на подложке могли быть превращены в шестивалентный хром.Chromium catalysts are among the most common catalysts used in olefin polymerization. Supported chromium catalysts are often prepared by impregnating chromium onto a solid support, such as a solid oxide, followed by a calcination step. Generally, the calcination is carried out in an oxidizing atmosphere so that the chromium compounds in the supported chromium catalyst can be converted to hexavalent chromium.

Существуют способы восстановления хромовых катализаторов на подложке до более низких степеней окисления, таких как Cr(II), Cr(III), Cr(IV) и Cr(V), но такие способы часто требуют применения высокой температуры, уменьшают каталитическую активность и приводят к получению полимеров с низким потенциальным показателем текучести расплава. Было бы полезно получить восстановленные хромовые катализаторы, которые не страдают от перечисленных недостатков. Соответственно, настоящее изобретение, в общем, направлено на решение именно таких задач.There are methods for reducing supported chromium catalysts to lower oxidation states such as Cr(II), Cr(III), Cr(IV) and Cr(V), but such methods often require high temperatures, reduce catalytic activity and result in polymers with low potential melt flow index. It would be useful to obtain reduced chromium catalysts that do not suffer from these disadvantages. Accordingly, the present invention is generally directed to solving such problems.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯESSENCE OF THE INVENTION

Данное краткое описание настоящего изобретения приведено для ознакомления с выбором концепций в упрощенной форме, которые дополнительно представлены ниже в подробном описании. Подразумевается, что данное краткое описание не предназначено для выявления требуемых или ключевых отличительных признаков заявленного объекта изобретения. Также подразумевается, что данное краткое описание не ограничивает объем заявленного объекта изобретения.This summary of the present invention is provided to introduce a selection of concepts in a simplified form that are further presented below in the detailed description. It is intended that this summary is not intended to identify required or key distinguishing features of the claimed subject matter. It is also intended that this summary does not limit the scope of the claimed subject matter.

Один из аспектов настоящего изобретения относится к системам получения катализатора, которые могут включать (a) сосуд для получения катализатора, выполненный с возможностью облучения суспензии хромового катализатора на подложке в разбавителе с помощью светового луча с длиной волны в УФ-видимой области спектра, (b) впускное отверстие для катализатора, выполненное с возможностью введения суспензии хромового катализатора на подложке в сосуд для получения катализатора, при этом по меньшей мере часть хрома находится в шестивалентном окисленном состоянии, и (c) выпускное отверстие для восстановленного катализатора, выполненное с возможностью удаления суспензии восстановленного хромового катализатора из сосуда для получения катализатора. В настоящем документе также описаны полимеризационные реакторные системы, включающие системы получения катализатора.One aspect of the present invention relates to catalyst production systems that may include (a) a catalyst production vessel configured to irradiate a chromium catalyst slurry on a support in a diluent using a light beam with a wavelength in the UV-visible region of the spectrum, (b) a catalyst inlet configured to introduce the chromium catalyst slurry on the support into the catalyst production vessel, wherein at least a portion of the chromium is in a hexavalent oxidation state, and (c) a reduced catalyst outlet configured to remove the reduced chromium catalyst slurry from the catalyst production vessel. The present document also describes polymerization reactor systems that include catalyst production systems.

Согласно другому аспекту настоящего изобретения предложены способы восстановления хромового катализатора для полимеризации олефинов. Типичный способ может включать облучение восстановителя и хромового катализатора на подложке, содержащего хром в шестивалентном окисленном состоянии, с помощью светового луча с длиной волны в УФ-видимой области спектра для восстановления по меньшей мере части хромового катализатора на подложке с получением восстановленного хромового катализатора.According to another aspect of the present invention, methods for reducing a chromium catalyst for the polymerization of olefins are provided. A typical method may include irradiating a reducing agent and a supported chromium catalyst containing chromium in a hexavalent oxidation state with a light beam with a wavelength in the UV-visible region of the spectrum to reduce at least a portion of the supported chromium catalyst to obtain a reduced chromium catalyst.

Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения предложены способы полимеризации олефинов, при этом такие способы могут включать (I) облучение восстановителя и хромового катализатора на подложке, содержащего хром в шестивалентном окисленном состоянии, с помощью светового луча с длиной волны в УФ-видимой области спектра для превращения по меньшей мере части хромового катализатора на подложке с получением восстановленного хромового катализатора и (II) приведение восстановленного хромового катализатора и необязательного совместного катализатора в контакт с олефиновым мономером и необязательным олефиновым сомономером в полимеризационной реакторной системе в условиях реакции полимеризации с получением олефинового полимера.According to another aspect of the present invention, methods of polymerizing olefins are provided, wherein such methods may comprise (I) irradiating a reducing agent and a supported chromium catalyst comprising chromium in a hexavalent oxidation state with a light beam of a wavelength in the UV-visible region of the spectrum to convert at least a portion of the supported chromium catalyst to produce a reduced chromium catalyst and (II) contacting the reduced chromium catalyst and an optional cocatalyst with an olefin monomer and an optional olefin comonomer in a polymerization reactor system under polymerization reaction conditions to produce an olefin polymer.

Восстановленные хромовые катализаторы и олефиновые полимеры, полученные путем применения соответствующих способов и процессов, также включены в настоящее изобретение. Неожиданно и выгодно, восстановленные хромовые катализаторы могут обладать более высокой каталитической активностью и/или производительностью по сравнению с хромовыми катализаторами, полученными без стадии облучения. Более того, олефиновые полимеры, описанные в настоящем документе, часто характеризуются более высокими свойствами показателя текучести расплава и более узким молекулярно-массовым распределением, чем олефиновые полимеры, полученные способами с применением восстановленных хромовых катализаторов, полученных без стадии облучения.Reduced chromium catalysts and olefin polymers obtained by using the corresponding methods and processes are also included in the present invention. Unexpectedly and advantageously, reduced chromium catalysts can have higher catalytic activity and/or productivity compared to chromium catalysts obtained without the irradiation step. Moreover, the olefin polymers described herein are often characterized by higher melt flow properties and a narrower molecular weight distribution than olefin polymers obtained by methods using reduced chromium catalysts obtained without the irradiation step.

В настоящем документе также предложены полимеры на основе этилена, обладающие неожиданным и полезным сочетанием свойств. Согласно одному из аспектов настоящего изобретения полимер этилена можно охарактеризовать отношением Mw/Mn в диапазоне от примерно 30 до примерно 110, отношением Mz/Mw в диапазоне от примерно 4 до примерно 10, и параметром CY-a в диапазоне от примерно 0,2 до примерно 0,4. Согласно другому аспекту настоящего изобретения полимер этилена можно охарактеризовать отношением Mw/Mn в диапазоне от примерно 6 до примерно 15, отношением Mz/Mw в диапазоне от примерно 30 до примерно 70 и показателем текучести расплава в диапазоне от примерно 0,5 до примерно 10 г/10 мин.The present document also provides ethylene-based polymers having an unexpected and useful combination of properties. According to one aspect of the present invention, an ethylene polymer can be characterized by an Mw/Mn ratio in the range of from about 30 to about 110, an Mz/Mw ratio in the range of from about 4 to about 10, and a CY-a parameter in the range of from about 0.2 to about 0.4. According to another aspect of the present invention, an ethylene polymer can be characterized by an Mw/Mn ratio in the range of from about 6 to about 15, an Mz/Mw ratio in the range of from about 30 to about 70, and a melt flow index in the range of from about 0.5 to about 10 g/10 min.

Как в приведенном выше кратком описании изобретения, так и в последующем подробном описании приведены примеры, при этом сами описания являются только пояснительными. Соответственно, приведенное выше краткое описание и последующее подробное описание не следует рассматривать как ограничивающие. Кроме того, могут быть предложены признаки или варианты в дополнение к тем, которые изложены в настоящем документе. Например, некоторые аспекты могут относиться к различным комбинациям и подкомбинациям признаков, рассмотренным в подробном описании.Both the above summary of the invention and the following detailed description provide examples, and the descriptions themselves are illustrative only. Accordingly, the above summary and the following detailed description should not be considered limiting. In addition, features or variations in addition to those set forth herein may be proposed. For example, some aspects may relate to various combinations and subcombinations of the features discussed in the detailed description.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВBRIEF DESCRIPTION OF GRAPHIC MATERIALS

На фиг. 1 показана блок-схема системы получения катализатора и полимеризационной реакторной системы, соответствующие аспектами настоящего изобретения. Fig. 1 is a block diagram of a catalyst production system and a polymerization reactor system consistent with aspects of the present invention.

На фиг. 2 представлен график диапазона длин волн, излучаемых красным, синим и фиолетовым LED-диодами, применяемыми для облучения хромового катализатора на подложке, полученного согласно примеру 27. Fig. 2 shows a graph of the range of wavelengths emitted by red, blue and violet LEDs used to irradiate the chromium catalyst on the substrate obtained according to Example 27.

На фиг. 3 представлен график для отражения ИК-излучения катализатором Cr/диоксид кремния согласно примеру 28, прокаленным при 650°C. Fig. 3 shows a graph of the IR reflectivity of the Cr/silica catalyst according to Example 28 calcined at 650°C.

На фиг. 4 представлен график молекулярно-массовых распределений полимеров, полученных согласно примерам 36, 40 и 42. Fig. 4 shows a graph of the molecular weight distributions of the polymers obtained according to Examples 36, 40 and 42.

ОПРЕДЕЛЕНИЯDEFINITIONS

Для более ясного понимания применяемых в настоящем документе терминов приведены следующие определения. Если не указано иное, приведенные ниже определения применимы к настоящему описанию. Если в описании используют какой-либо термин, который не имеет конкретного определения в настоящем документе, можно использовать определение, приведенное в IUPAC Compendium of Chemical Terminology, 2nd Ed (1997), при условии, что такое определение не противоречит любому другому описанию или определению, используемому в настоящем документе, или не делает неопределенным или недействительным какой-либо пункт формулы изобретения, в которому относится данное определение. В случае, если какое-либо определение или применение, приведенное в любом документе, включенном в настоящее описание посредством ссылки, противоречит приведенному в настоящем документе определению или применению, определение или применение, приведенное в настоящем документе, имеет преимущественное право.For a clearer understanding of the terms used herein, the following definitions are provided. Unless otherwise specified, the following definitions apply to the present specification. Whenever a term is used in the specification that is not specifically defined herein, the definition given in the IUPAC Compendium of Chemical Terminology, 2nd Ed (1997) may be used, provided that such definition does not conflict with any other description or definition used herein or render undefined or invalid any claim to which the definition relates. To the extent that any definition or application given in any document incorporated by reference herein conflicts with a definition or application given herein, the definition or application given herein shall control.

В настоящем документе признаки предмета изобретения могут быть описаны таким образом, чтобы в рамках конкретных аспектов можно было предусмотреть комбинацию различных признаков. Для всех и каждого аспекта и/или признака, описанного в настоящем документе, все комбинации, которые не оказывают вредного воздействия на системы, композиции, процессы и/или способы, описанные в настоящем документе, рассмотрены вместе с подробным описанием конкретной комбинации или без него. Кроме того, если явно не указано иное, любой аспект и/или признак, описанный в настоящем документе, можно комбинировать для описания систем, композиций, процессов и/или способов согласно настоящему изобретению, не противоречащих настоящему изобретению.In this document, the features of the subject invention may be described in such a way that different features may be combined within specific aspects. For each and every aspect and/or feature described herein, all combinations that do not adversely affect the systems, compositions, processes and/or methods described herein are contemplated, with or without a detailed description of the specific combination. Furthermore, unless explicitly stated otherwise, any aspect and/or feature described herein may be combined to describe systems, compositions, processes and/or methods according to the present invention that do not conflict with the present invention.

Хотя системы, композиции, процессы и способы описаны в настоящем документе в терминах «содержащие» различные компоненты или стадии, указанные системы, композиции, процессы и способы также могут «состоять по существу из» или «состоять из» различных компонентов или стадий, если не указано иное.Although systems, compositions, processes and methods are described herein in terms of “comprising” various components or steps, said systems, compositions, processes and methods may also “consist essentially of” or “consist of” the various components or steps, unless otherwise specified.

Подразумевают, что термины в единственном числе включают альтернативные варианты во множественном числе, например, по меньшей мере один. Например, подразумевают, что описание «разбавителя» или «восстановителя» включает один разбавитель или восстановитель или смеси или комбинации более одного разбавителя или восстановителя, если не указано иное.Singular terms are intended to include plural alternatives, such as at least one. For example, a description of a "diluent" or "reducing agent" is intended to include a single diluent or reducing agent or mixtures or combinations of more than one diluent or reducing agent, unless otherwise specified.

В общем случае группы элементов указаны с применением схемы нумерации, приведенной в версии периодической таблицы элементов, опубликованной в Chemical and Engineering News, 63(5), 27, 1985. В некоторых случаях группа элементов может быть указана с применением общего названия, принятого для данной группы; например, щелочные металлы для элементов 1 группы, щелочноземельные металлы для элементов 2 группы, переходные металлы для элементов 3-12 групп и галогены или галогениды для элементов 17 группы.In general, groups of elements are listed using the numbering scheme given in the version of the periodic table of the elements published in Chemical and Engineering News , 63(5), 27, 1985. In some cases, a group of elements may be listed using the common name for that group; for example, the alkali metals for Group 1 elements, the alkaline earth metals for Group 2 elements, the transition metals for Groups 3–12 elements, and the halogens or halides for Group 17 elements.

Термин «углеводород» при применении в настоящем описании и формуле изобретения относится к соединению, содержащему только углерод и водород, независимо от того, является ли данное соединение насыщенным или ненасыщенным. Для обозначения присутствия в углеводороде конкретных групп можно использовать другие идентификаторы (например, галогенированный углеводород указывает на присутствие одного или более атомов галогена, заменяющих в углеводороде эквивалентное количество атомов водорода). В настоящем документе термин «гидрокарбильная группа» используют согласно определению, данному IUPAC: одновалентная группа, образованная путем удаления из углеводорода атома водорода (то есть группа, содержащая только углерод и водород). Неограничивающие примеры гидрокарбильных групп включают, помимо других групп, алкильные, алкенильные, арильные и аралкильные группы.The term "hydrocarbon" as used in the present specification and claims refers to a compound containing only carbon and hydrogen, regardless of whether the compound is saturated or unsaturated. Other identifiers may be used to indicate the presence of specific groups in a hydrocarbon (e.g., a halogenated hydrocarbon indicates the presence of one or more halogen atoms replacing an equivalent number of hydrogen atoms in the hydrocarbon). As used herein, the term "hydrocarbyl group" is defined as a monovalent group formed by removing a hydrogen atom from a hydrocarbon (i.e., a group containing only carbon and hydrogen). Non-limiting examples of hydrocarbyl groups include, among other groups, alkyl, alkenyl, aryl, and aralkyl groups.

Подразумевают, что для любого конкретного соединения или группы, описанных в настоящем документе, любое приведенное название или структура включает все структурные изомеры, конформационные изомеры, региоизомеры, стереоизомеры и их смеси, которые могут возникать в результате конкретного набора заместителей, если не указано иное. Название или структура также включает все энантиомеры, диастереомеры и другие оптические изомеры (если таковые имеются), будь то в энантиомерных или рацемических формах, а также смеси стереоизомеров, как будет понятно квалифицированному специалисту, если не указано иное. Например, общая ссылка на гексен (или гексены) включает все линейные или разветвленные, ациклические или циклические углеводородные соединения, содержащие шесть атомов углерода и 1 двойную связь углерод-углерод; пентан включает н-пентан, 2-метилбутан и 2,2-диметилпропан; и бутильная группа включает н-бутильную группу, втор-бутильную группу, изобутильную группу и трет-бутильную группу.For any particular compound or group described herein, any name or structure given is intended to include all structural isomers, conformational isomers, regioisomers, stereoisomers, and mixtures thereof that may result from the particular set of substituents, unless otherwise specified. The name or structure also includes all enantiomers, diastereomers, and other optical isomers (if any), whether in enantiomeric or racemic forms, as well as mixtures of stereoisomers, as would be understood by one of skill in the art, unless otherwise specified. For example, a general reference to hexene (or hexenes) includes all linear or branched, acyclic or cyclic hydrocarbon compounds containing six carbon atoms and 1 carbon-carbon double bond; pentane includes n-pentane, 2-methylbutane, and 2,2-dimethylpropane; and the butyl group includes n-butyl group, sec-butyl group, isobutyl group and tert-butyl group.

Если не указано иное, термин «замещенный» при применении для описания группы, например, при упоминании замещенного аналога конкретной группы, предназначен для описания любого неводородного фрагмента, который формально заменяет водород в такой группе, и, как подразумевают, является неограничивающим. Кроме того, если не указано иное, группа или группы могут также упоминаться в настоящем документе как «незамещенные» или с применением эквивалентных терминов, таких как «не замещенные», при этом указанный термин относится к исходной группе, в которой неводородный фрагмент не заменяет атом водорода внутри такой группы. Кроме того, если не указано иное, подразумевают, что термин «замещенный» является неограничивающим и включает неорганические заместители или органические заместители, как понятно специалисту в данной области техники.Unless otherwise indicated, the term "substituted" when used to describe a group, such as when referring to a substituted analog of a particular group, is intended to describe any non-hydrogen moiety that formally replaces a hydrogen in such group, and is intended to be non-limiting. Additionally, unless otherwise indicated, a group or groups may also be referred to herein as "unsubstituted" or by equivalent terms such as "not substituted," which term refers to the parent group in which the non-hydrogen moiety does not replace a hydrogen atom within such group. Additionally, unless otherwise indicated, the term "substituted" is intended to be non-limiting and includes inorganic substituents or organic substituents, as understood by one skilled in the art.

В настоящем документе термин «полимер» в общем случае включает олефиновые гомополимеры, сополимеры, тройные сополимеры и т.п., а также их сплавы и смеси. Термин «полимер» также включает ударопрочные сополимеры, блок-сополимеры, привитые, статистические и чередующиеся сополимеры. Сополимер можно получить из олефинового мономера и одного олефинового сомономера, тогда как тройной сополимер можно получить из олефинового мономера и двух олефиновых сомономеров. Соответственно, «полимер» включает сополимеры и терполимеры. Аналогично, область применения термина «полимеризация» включает гомополимеризацию, сополимеризацию и терполимеризацию. Следовательно, полимер этилена будет включать гомополимеры этилена, сополимеры этилена (например, сополимеры этилен/α-олефин), терполимеры этилена и т.п., а также их комбинации или смеси. Таким образом, полимер этилена включает полимеры, часто обозначаемые в данной области техники как ЛПЭНП (линейный полиэтилен низкой плотности) и ПЭВП (полиэтилен высокой плотности). Например, сополимер этилена можно получить из этилена и сомономера, такого как 1-бутен, 1-гексен или 1-октен. Если мономер и сомономер представляли собой этилен и 1-гексен, соответственно, полученный полимер можно классифицировать как сополимер этилен/1-гексен. Термин «полимер» также включает все возможные геометрические конфигурации, если они присутствуют и если не указано иное, при этом такие конфигурации могут включать изотактическую, синдиотактическую и случайную симметрии.As used herein, the term "polymer" generally includes olefin homopolymers, copolymers, terpolymers, and the like, as well as alloys and blends thereof. The term "polymer" also includes impact copolymers, block copolymers, graft copolymers, random copolymers, and alternating copolymers. A copolymer can be prepared from an olefin monomer and one olefin comonomer, while a terpolymer can be prepared from an olefin monomer and two olefin comonomers. Accordingly, "polymer" includes copolymers and terpolymers. Likewise, the scope of the term "polymerization" includes homopolymerization, copolymerization, and terpolymerization. Accordingly, an ethylene polymer will include ethylene homopolymers, ethylene copolymers (e.g., ethylene/α-olefin copolymers), ethylene terpolymers, and the like, as well as combinations or mixtures thereof. Thus, the ethylene polymer includes polymers often referred to in the art as LLDPE (linear low density polyethylene) and HDPE (high density polyethylene). For example, an ethylene copolymer can be prepared from ethylene and a comonomer such as 1-butene, 1-hexene, or 1-octene. If the monomer and comonomer were ethylene and 1-hexene, respectively, the resulting polymer could be classified as an ethylene/1-hexene copolymer. The term "polymer" also includes all possible geometric configurations, if present and unless otherwise specified, wherein such configurations may include isotactic, syndiotactic, and random symmetries.

В настоящем документе полимеры этилена также включают полимеры на основе этилена, содержащие нетрадиционные концевые группы или концевые группы цепи. Традиционные концевые группы или концевые группы цепи включают такие группы, которые обычно образуются (например, насыщенные метильные концевые группы цепи, винильные или винилиденовые концевые группы цепи) в результате полимеризации этилена, либо одного, либо с альфа-олефиновыми сомономерами, такими как 1-бутен, 1-гексен и 1-октен. Нетрадиционные концевые группы или концевые группы цепи, включенные в настоящее изобретение, могут включать различные разветвленные алкановые, циклические алкановые, ароматические и галогенированные углеводородные группы.As used herein, ethylene polymers also include ethylene-based polymers containing non-traditional end groups or chain ends. Traditional end groups or chain ends include those groups that are typically formed (e.g., saturated methyl chain ends, vinyl or vinylidene chain ends) by polymerizing ethylene, either alone or with alpha-olefin comonomers such as 1-butene, 1-hexene and 1-octene. Non-traditional end groups or chain ends included in the present invention may include various branched alkane, cyclic alkane, aromatic and halogenated hydrocarbon groups.

В настоящем документе термин «приведение в контакт» используют для описания систем, композиций, процессов и способов, в которых компоненты объединяют или подвергают реакции в любом порядке, любым способом и в течение любого периода времени, если не указано иное. Например, компоненты можно привести в контакт путем объединения или смешивания с применением любой подходящей технологии.As used herein, the term "contacting" is used to describe systems, compositions, processes, and methods in which components are combined or reacted in any order, in any manner, and for any period of time, unless otherwise specified. For example, components can be contacted by combining or mixing using any suitable technology.

«Растворимое» вещество означает, что указанное вещество растворяется при стандартных температуре (25 оC) и давлении (1 атм (примерно 101 кПА)); при этом визуально не наблюдается осаждения вещества в растворителе (например, воде или углеводородном растворителе). Аналогичным образом, «раствор» означает отсутствие видимого осадка при стандартной температуре и давлении.A "soluble" substance means that the substance dissolves at standard temperature (25 o C) and pressure (1 atm (approximately 101 kPa)), without visible precipitation of the substance in the solvent (e.g., water or a hydrocarbon solvent). Similarly, a "solution" means no visible precipitation at standard temperature and pressure.

В настоящем документе приведены различные диапазоны числовых значений. Когда в настоящем документе приведен или заявлен диапазон любого типа, то цель состоит в том, чтобы описать или заявить по отдельности каждое возможное число, которое может быть обоснованно включено в такой диапазон, в том числе конечные точки диапазона, а также любые включенные в него поддиапазоны и комбинации поддиапазонов, если не указано иное. В качестве типичного примера, согласно некоторым аспектам в настоящей заявке утверждается, что общий объем пор хромового катализатора может лежать в диапазоне от примерно 0,9 до примерно 3 мл/г. При заявлении, что хромовый катализатор может иметь общий объем пор в диапазоне от примерно 0,9 до примерно 3 мл/г, цель состоит в том, чтобы указать, что общий объем пор может иметь любое значение в пределах указанного диапазона и, например, может составлять примерно 0,9, примерно 1,0, примерно 1,1, примерно 1,2, примерно 1,3, примерно 1,4, примерно 1,5, примерно 1,6, примерно 1,7, примерно 1,8, примерно 1,9, примерно 2,0, примерно 2,1, примерно 2,2, примерно 2,3, примерно 2,4, примерно 2,5, примерно 2,6, примерно 2,7, примерно 2,8, примерно 2,9 или примерно 3 мл/г. Кроме того, общий объем пор может находиться в любом диапазоне от примерно 0,9 до примерно 3 мл/г (например, общий объем пор может составлять от примерно 1,2 до примерно 2,5 мл/г), при этом указанный диапазон также включает любую комбинацию диапазонов от примерно 0,9 до примерно 3 мл/г. Кроме того, во всех случаях, когда указано «примерно» конкретное значение, такое значение описано и само по себе. Таким образом, заявление, что объем пор составляет от примерно 0,9 до примерно 3 мл/г, также указывает на диапазон объема пор от 0,9 до 3 мл/г (например, от 1,2 до 2,5 мл/г), при этом такой диапазон также включает любую комбинацию диапазонов от 0,9 до 3 мл/г. Аналогичным образом, все другие диапазоны, описанные в настоящем документе, следует интерпретировать по аналогии с приведенным примером.Various ranges of numerical values are provided herein. When a range of any type is provided or claimed herein, the intent is to describe or claim individually each possible number that could reasonably be included within such range, including the endpoints of the range, as well as any subranges and combinations of subranges included therein, unless otherwise stated. As a typical example, in some aspects, this application states that the total pore volume of a chromium catalyst can range from about 0.9 to about 3 ml/g. When stating that the chromium catalyst can have a total pore volume in the range of from about 0.9 to about 3 ml/g, the intent is to indicate that the total pore volume can have any value within the stated range and, for example, can be about 0.9, about 1.0, about 1.1, about 1.2, about 1.3, about 1.4, about 1.5, about 1.6, about 1.7, about 1.8, about 1.9, about 2.0, about 2.1, about 2.2, about 2.3, about 2.4, about 2.5, about 2.6, about 2.7, about 2.8, about 2.9, or about 3 ml/g. In addition, the total pore volume may be in any range from about 0.9 to about 3 ml/g (e.g., the total pore volume may be from about 1.2 to about 2.5 ml/g), wherein the stated range also includes any combination of ranges from about 0.9 to about 3 ml/g. In addition, in all cases where “about” a particular value is stated, such value is also described per se. Thus, a statement that the pore volume is from about 0.9 to about 3 ml/g also indicates a pore volume range from 0.9 to 3 ml/g (e.g., from 1.2 to 2.5 ml/g), wherein such range also includes any combination of ranges from 0.9 to 3 ml/g. Likewise, all other ranges described herein should be interpreted by analogy with the given example.

Термин «примерно» означает, что количества, размеры, составы, параметры и другие количественные показатели и характеристики не являются и не должны быть точными, но могут иметь приблизительное значение, в том числе большее или меньшее, при необходимости, отражающее допустимые отклонения, переводные коэффициенты, округления, ошибки измерения и т.п., а также другие факторы, известные специалистам в данной области техники. В общем случае, количество, размер, состав, параметр или другой количественный показатель или характеристика являются «примерными» или «приблизительными», независимо от того, указаны ли они явным образом или нет. Термин «примерно» также включает количества, которые различаются вследствие различных условий равновесия для композиции, полученной из конкретной исходной смеси. Независимо от того, модифицировано ли такое значение термином «примерно» или нет, формула изобретения включает эквиваленты таких количественных характеристик. Термин «примерно» может означать в пределах 10% от приведенного числового значения, предпочтительно в пределах 5% от приведенного числового значения.The term "about" means that amounts, sizes, compositions, parameters and other quantities and characteristics are not and do not have to be exact, but may have an approximate value, including more or less, as necessary, reflecting tolerances, conversion factors, rounding, measurement errors and the like, as well as other factors known to those skilled in the art. In general, a quantity, size, composition, parameter or other quantity or characteristic is "about" or "approximate", regardless of whether it is explicitly stated or not. The term "about" also includes amounts that vary due to different equilibrium conditions for a composition obtained from a particular starting mixture. Regardless of whether such a value is modified by the term "about" or not, the claims include equivalents of such quantities. The term "about" can mean within 10% of the recited numerical value, preferably within 5% of the recited numerical value.

Хотя при практической реализации или тестировании настоящего изобретения можно использовать любые способы и материалы, аналогичные или эквивалентные способам и веществам, описанным в настоящем документе, в данном документе описаны типичные способы и материалы.Although any methods and materials similar or equivalent to those described herein can be used in the practice or testing of the present invention, representative methods and materials are described herein.

Все публикации и патенты, упоминаемые в настоящем документе, включены в него посредством ссылки с целью описания и раскрытия, например, концепций и методологий, описанных в публикациях, которые можно использовать совместно с описанным в настоящем документе изобретением.All publications and patents mentioned in this document are herein incorporated by reference for the purpose of describing and disclosing, for example, concepts and methodologies described in the publications that may be used in conjunction with the invention described herein.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

В целом, настоящее изобретение относится к способам восстановления хромовых катализаторов путем облучения светом катализаторов на подложке на основе шестивалентного хрома в присутствии восстановителя. Также предложены системы получения катализатора для восстановления катализаторов на подложке на основе шестивалентного хрома и способы полимеризации олефинов с применением восстановленных хромовых катализаторов.In general, the present invention relates to methods for reducing chromium catalysts by irradiating catalysts on a hexavalent chromium-based support with light in the presence of a reducing agent. Also provided are catalyst preparation systems for reducing catalysts on a hexavalent chromium-based support and methods for polymerizing olefins using reduced chromium catalysts.

СПОСОБЫ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ХРОМОВЫХ КАТАЛИЗАТОРОВMETHODS OF RESTORING CHROMIUM CATALYSTS

Способы восстановления хромовых катализаторов могут включать облучение восстановителя и хромового катализатора на подложке, содержащего хром в шестивалентном окисленном состоянии, с помощью светового луча с длиной волны в УФ-видимой области спектра для восстановления по меньшей мере части хромового катализатора на подложке с получением восстановленного хромового катализатора. Восстановленный хромовый катализатор имеет более низкую среднюю степень окисления, чем хромовый катализатор на подложке. Восстановленные хромовые катализаторы, полученные любыми описанными в настоящем документе способами, также включены в настоящее изобретение.Methods for reducing chromium catalysts may include irradiating a reducing agent and a supported chromium catalyst containing chromium in a hexavalent oxidation state with a light beam of wavelength in the UV-visible region of the spectrum to reduce at least a portion of the supported chromium catalyst to produce a reduced chromium catalyst. The reduced chromium catalyst has a lower average oxidation state than the supported chromium catalyst. Reduced chromium catalysts produced by any of the methods described herein are also included in the present invention.

В общем случае предложенные способы могут быть использованы для восстановления любого хромового катализатора и не ограничиваются восстановлением какого-либо конкретного типа хромового катализатора на подложке. Таким образом, хромовые катализаторы на подложке, рассматриваемые в настоящем документе, включают катализаторы, полученные путем приведения твердого оксида в контакт с хромсодержащим соединением - типичные и неограничивающие примеры соединения хрома включают ацетат хрома (III), основной ацетат хрома (III), ацетилацетонат хрома (III), Cr2(SO4)3, Cr(NO3)3 и CrO3 - и прокаливания в окислительной атмосфере с получением хромового катализатора на подложке. Согласно таким аспектам пропитывание хромом можно осуществить во время или перед стадией прокаливания, которую можно проводить при различных температурах и в течение различных периодов времени, при этом указанные параметры можно в общем случае выбрать таким образом, чтобы перевести весь или часть хрома в шестивалентный хром. Описанные в настоящем документе способы облучения могут включать восстановление по меньшей мере части соединений шестивалентного хрома до пониженной степени окисления - например, до получения соединений Cr(II), Cr(III), Cr(IV) и/или Cr(V), любое из которых может быть каталитически активным в качестве катализатора полимеризации олефинов - при этом восстановленный катализатор можно использовать для получения полимеров с неожиданными свойствами.In general, the disclosed methods can be used to reduce any chromium catalyst and are not limited to reducing any particular type of supported chromium catalyst. Thus, supported chromium catalysts contemplated herein include catalysts prepared by contacting a solid oxide with a chromium-containing compound - typical and non-limiting examples of chromium compounds include chromium(III) acetate, basic chromium(III) acetate, chromium(III) acetylacetonate, Cr2 ( SO4 ) 3 , Cr( NO3 ) 3 , and CrO3 - and calcining in an oxidizing atmosphere to produce a supported chromium catalyst. In such aspects, the chromium impregnation can be performed during or before the calcination step, which can be performed at various temperatures and for various periods of time, wherein said parameters can generally be selected so as to convert all or part of the chromium to hexavalent chromium. The irradiation methods described herein can include reducing at least a portion of the hexavalent chromium compounds to a lower oxidation state - for example, to produce Cr(II), Cr(III), Cr(IV), and/or Cr(V) compounds, any of which can be catalytically active as an olefin polymerization catalyst - wherein the reduced catalyst can be used to produce polymers with unexpected properties.

Любое подходящее хромсодержащее соединение (или предшественник хрома) можно использовать в качестве компонента хрома для получения хромового катализатора на подложке. Иллюстративные и неограничивающие примеры соединений хрома (II) могут включать ацетат хрома (II), хлорид хрома (II), бромид хрома (II), иодид хрома (II), сульфат хрома (II) и т.п., а также их комбинации. Аналогичным образом, иллюстративные и неограничивающие примеры соединений хрома (III) могут включать карбоксилат хрома (III), нафтенат хрома (III), галогенид хрома (III), сульфат хрома (III), нитрат хрома (III), дионат хрома (III) и т.п., а также их комбинации. Согласно некоторым аспектам хромсодержащее соединение может включать ацетат хрома (III), ацетилацетонат хрома (III), хлорид хрома (III), бромид хрома (III), сульфат хрома (III), нитрат хрома (III) и т.п., а также их комбинации.Any suitable chromium-containing compound (or chromium precursor) can be used as the chromium component for producing the supported chromium catalyst. Illustrative and non-limiting examples of chromium(II) compounds can include chromium(II) acetate, chromium(II) chloride, chromium(II) bromide, chromium(II) iodide, chromium(II) sulfate, and the like, and combinations thereof. Similarly, illustrative and non-limiting examples of chromium(III) compounds can include chromium(III) carboxylate, chromium(III) naphthenate, chromium(III) halide, chromium(III) sulfate, chromium(III) nitrate, chromium(III) dionate, and the like, and combinations thereof. In some aspects, the chromium-containing compound may include chromium(III) acetate, chromium(III) acetylacetonate, chromium(III) chloride, chromium(III) bromide, chromium(III) sulfate, chromium(III) nitrate, etc., and combinations thereof.

Хотя это и не требуется, может быть полезным, чтобы во время получения катализатора хромсодержащее соединение было растворимым в углеводородном растворителе. В таких случаях хромсодержащее соединение может включать третичный бутилхромат, диареновое соединение хрома (0), бис-циклопентадиенил хрома (II), ацетилацетонат хрома (III), ацетат хрома и т.п. или любую их комбинацию. Аналогичным образом и не обязательно, может быть полезным, чтобы во время получения катализатора хромсодержащее соединение было растворимым в воде. В таких случаях хромсодержащее соединение может включать триоксид хрома, ацетат хрома, нитрат хрома и т.п. или любую их комбинацию.Although not required, it may be advantageous for the chromium-containing compound to be soluble in the hydrocarbon solvent during catalyst preparation. In such cases, the chromium-containing compound may include tertiary butyl chromate, a chromium(0) diarene compound, bis-cyclopentadienyl chromium(II), chromium(III) acetylacetonate, chromium acetate, and the like, or any combination thereof. Similarly, and not necessarily, it may be advantageous for the chromium-containing compound to be soluble in water during catalyst preparation. In such cases, the chromium-containing compound may include chromium trioxide, chromium acetate, chromium nitrate, and the like, or any combination thereof.

Кроме того, в качестве твердого носителя для хромового катализатора на подложке можно использовать любой подходящий твердый оксид. В общем случае твердый оксид может содержать кислород и один или более элементов, выбранных из 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14 или 15 группы периодической таблицы элементов, или может содержать кислород и один или более элементов, выбранных из лантанидов или актинидов (см.: Hawley’s Condensed Chemical Dictionary, 11th Ed., John Wiley & Sons, 1995; Cotton, F.A., Wilkinson, G., Murillo, C. A., и Bochmann, M., Advanced Inorganic Chemistry, 6th Ed., Wiley-Interscience, 1999). Например, твердый оксид может содержать кислород и элемент или элементы, выбранные из Al, B, Be, Bi, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Ga, La, Mn, Mo, Ni, Sb, Si, Sn, Sr, Th, Ti, V, W, P, Y, Zn и Zr. Иллюстративные примеры твердых оксидных материалов или соединений, которые можно использовать в качестве твердого носителя, могут включать, но не ограничиваются ими, Al2O3, B2O3, BeO, Bi2O3, CdO, Co3O4, Cr2O3, CuO, Fe2O3, Ga2O3, La2O3, Mn2O3, MoO3, NiO, P2O5, Sb2O5, SiO2, SnO2, SrO, ThO2, TiO2, V2O5, WO3, Y2O3, ZnO, ZrO2 и т.п., в том числе их смешанные оксиды и их комбинации.In addition, any suitable solid oxide can be used as a solid support for the supported chromium catalyst. In general, the solid oxide can contain oxygen and one or more elements selected from Group 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, or 15 of the periodic table of the elements, or can contain oxygen and one or more elements selected from the lanthanides or actinides (see: Hawley's Condensed Chemical Dictionary, 11th Ed., John Wiley & Sons, 1995; Cotton, F. A., Wilkinson, G., Murillo, C. A., and Bochmann, M., Advanced Inorganic Chemistry, 6thEd., Wiley-Interscience, 1999). For example, the solid oxide may comprise oxygen and an element or elements selected from Al, B, Be, Bi, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Ga, La, Mn, Mo, Ni, Sb, Si, Sn, Sr, Th, Ti, V, W, P, Y, Zn, and Zr. Illustrative examples of solid oxide materials or compounds that can be used as a solid support may include, but are not limited to, Al2O3, B2O3, BeO, Bi2O3, CdO, Co3O4, Cr2O3, CuO, Fe2O3, Ga2O3, La2O3, Mn2O3, MoO3, NiO, P2O5, Sb2O5, SiO2, SnO2, SrO, ThO2, TiO2,V2O5, WO3, Y2O3, ZnO, ZrO2etc., including their mixed oxides and their combinations.

Твердый оксид может включать оксидные материалы, такие как диоксид кремния, их «смешанные оксидные» соединения, такие как диоксид кремния-оксид титана, а также комбинации или смеси более чем одного твердого оксидного материала. Смешанные оксиды, такие как диоксид кремния-диоксид титана, могут представлять собой одну или несколько химических фаз, содержащих более одного металла, объединенного с кислородом с образованием твердого оксида. Примеры смешанных оксидов, которые можно использовать в качестве твердого оксида, включают, но не ограничиваются ими, диоксид кремния-оксид алюминия, оксид алюминия с покрытием из диоксида кремния, диоксид кремния-диоксид титана, диоксид кремния-диоксид циркония, оксид алюминия-диоксид титана, оксид алюминия-диоксид циркония, цинк-алюминат, оксид алюминия-оксид бора, диоксид кремния-оксид бора, фосфат алюминия, алюмофосфат, алюмофосфат-диоксид кремния, диоксид титана-диоксид циркония и т.п. или их комбинацию. Согласно некоторым аспектам твердый носитель может содержать диоксид кремния, диоксид кремния-оксид алюминия, оксид алюминия с покрытием из диоксида кремния, диоксид кремния-диоксид титана, диоксид кремния-диоксид титана-оксид магния, диоксид кремния-диоксид циркония, диоксид кремния-оксид магния, диоксид кремния-оксид бора, алюмофосфат-диоксид кремния и т.п. или любую их комбинацию. В настоящее изобретение включены оксиды алюминия с покрытием из диоксида кремния; такие оксидные материалы описаны, например, в патенте США № 7884163, описание которого в полном объеме включено в настоящий документ посредством ссылки.The solid oxide may include oxide materials such as silica, their "mixed oxide" compounds such as silica-titania, and combinations or mixtures of more than one solid oxide material. Mixed oxides such as silica-titania may be one or more chemical phases containing more than one metal combined with oxygen to form a solid oxide. Examples of mixed oxides that can be used as the solid oxide include, but are not limited to, silica-alumina, silica-coated alumina, silica-titania, silica-zirconia, alumina-titanium dioxide, alumina-zirconia, zinc aluminate, alumina-boron oxide, silica-boron oxide, aluminum phosphate, aluminophosphate, aluminophosphate-silicon dioxide, titanium dioxide-zirconia, and the like, or a combination thereof. In some aspects, the solid support may comprise silica, silica-alumina, silica-coated alumina, silica-titanium dioxide, silica-titanium dioxide-magnesium oxide, silica-zirconia, silica-magnesium oxide, silica-boron oxide, aluminophosphate-silica, and the like, or any combination thereof. Included in the present invention are silica-coated aluminas; such oxide materials are described, for example, in U.S. Patent No. 7,884,163, the disclosure of which is incorporated herein by reference in its entirety.

Процентное содержание каждого оксида в смешанном оксиде может меняться в зависимости от соответствующих оксидных материалов. Например, содержание оксида алюминия в диоксиде кремния-оксиде алюминия обычно составляет от 5% масс. до 95% масс. Согласно одному из аспектов содержание оксида алюминия в диоксиде кремния-оксиде алюминия может составлять от 5% масс. до 50% масс. или от 8% масс. до 30% масс. Согласно другому аспекту можно использовать соединения на основе диоксида кремния-оксида алюминия с высоким содержанием оксида алюминия, при этом содержание оксида алюминия в таких материалах, представляющих собой диоксид кремния-оксид алюминия, обычно составляет от 60% масс. до 90% масс. или от 65% масс. до 80% масс.The percentage of each oxide in the mixed oxide may vary depending on the respective oxide materials. For example, the aluminum oxide content of silica-alumina is typically 5% by weight to 95% by weight. According to one aspect, the aluminum oxide content of silica-alumina may be 5% by weight to 50% by weight or 8% by weight to 30% by weight. According to another aspect, silica-alumina compounds with a high aluminum oxide content may be used, wherein the aluminum oxide content of such silica-alumina materials is typically 60% by weight to 90% by weight or 65% by weight to 80% by weight.

Согласно одному из аспектов твердый оксид может включать диоксид кремния-оксид алюминия, оксид алюминия с покрытием из диоксида кремния, диоксид кремния-диоксид титана, диоксид кремния-диоксид циркония, оксид алюминия-диоксид титана, оксид алюминия-диоксид циркония, цинк-алюминат, оксид алюминия-оксид бора, диоксид кремния-оксид бора, фосфат алюминия, алюмофосфат, алюмофосфат-диоксид кремния, диоксид титана-диоксид циркония или их комбинацию; альтернативно диоксид кремния-оксид алюминия; альтернативно оксид алюминия с покрытием из диоксида кремния; альтернативно диоксид кремния-диоксид титана; альтернативно диоксид кремния-диоксид циркония; альтернативно оксид алюминия-диоксид титана; альтернативно оксид алюминия-диоксид циркония; альтернативно цинк-алюминат; альтернативно оксид алюминия-оксид бора; альтернативно, диоксид кремния-оксид бора; альтернативно фосфат алюминия; альтернативно алюмофосфат; альтернативно алюмофосфат-диоксид кремния; или, альтернативно, диоксид титана-диоксид циркония.According to one aspect, the solid oxide can comprise silica-alumina, silica-coated alumina, silica-titanium dioxide, silica-zirconia, alumina-titanium dioxide, alumina-zirconia, zinc aluminate, alumina-boron oxide, silica-boron oxide, aluminum phosphate, aluminophosphate, aluminophosphate-silicon dioxide, titanium dioxide-zirconia, or a combination thereof; alternatively silica-alumina; alternatively silica-titanium dioxide; alternatively silica-zirconia; alternatively alumina-titanium dioxide; alternatively alumina-zirconia; alternatively zinc aluminate; alternatively alumina-boron oxide; alternatively, silica-boron oxide; alternatively aluminum phosphate; alternatively, aluminophosphate; alternatively, aluminophosphate-silicon dioxide; or, alternatively, titanium dioxide-zirconium dioxide.

Согласно другому аспекту твердый оксид может включать диоксид кремния, оксид алюминия, диоксид титана, диоксид циркония, оксид магния, оксид бора, оксид цинка, их смешанный оксид или любую их смесь. Согласно еще одному из аспектов твердый носитель может включать диоксид кремния, оксид алюминия, диоксид титана или их комбинацию; альтернативно диоксид кремния; альтернативно оксид алюминия; альтернативно диоксид титана; альтернативно диоксид циркония; альтернативно оксид магния; альтернативно оксид бора; или, альтернативно, оксид цинка. Согласно еще одному из аспектов твердый оксид может включать диоксид кремния, оксид алюминия, диоксид кремния-оксид алюминия, оксид алюминия с покрытием из диоксида кремния, фосфат алюминия, алюмофосфат, гетерополивольфрамат, диоксид титана, диоксид циркония, оксид магния, оксид бора, оксид цинка, диоксид кремния-диоксид титана, диоксид кремния- диоксид циркония, оксид алюминия-диоксид титана, оксид алюминия-диоксид циркония, цинк-алюминат, оксид алюминия-оксид бора, диоксид кремния-оксид бора, алюмофосфат-диоксид кремния, диоксид титана-диоксид циркония и т.п., или любую их комбинацию.According to another aspect, the solid oxide may comprise silica, alumina, titanium dioxide, zirconium dioxide, magnesium oxide, boron oxide, zinc oxide, a mixed oxide thereof, or any mixture thereof. According to yet another aspect, the solid support may comprise silica, alumina, titanium dioxide, or a combination thereof; alternatively silica; alternatively aluminum oxide; alternatively titanium dioxide; alternatively zirconium dioxide; alternatively magnesium oxide; alternatively boron oxide; or, alternatively, zinc oxide. According to another aspect, the solid oxide may include silica, alumina, silica-alumina, silica-coated alumina, aluminum phosphate, aluminophosphate, heteropolytungstate, titanium dioxide, zirconia, magnesium oxide, boron oxide, zinc oxide, silica-titanium dioxide, silica-zirconia, aluminum oxide-titanium dioxide, aluminum oxide-zirconia, zinc aluminate, aluminum oxide-boron oxide, silica-boron oxide, aluminophosphate-silicon dioxide, titanium dioxide-zirconia, and the like, or any combination thereof.

Способы восстановления посредством облучения, описанные в настоящем документе, могут дополнительно включать стадию прокаливания для получения хромового катализатора на подложке, содержащего хром в шестивалентном окисленном состоянии. Стадию прокаливания можно проводить при различных температурах и в течение различных периодов времени, которые в общем случае выбирают таким образом, чтобы перевести весь или часть хрома в шестивалентный хром. Часто прокаливание проводят в окислительной атмосфере, но это не является обязательным требованием.The irradiation reduction methods described herein may further comprise a calcination step to produce a supported chromium catalyst comprising chromium in a hexavalent oxidation state. The calcination step may be carried out at various temperatures and for various periods of time, which are generally selected to convert all or part of the chromium to hexavalent chromium. Often, calcination is carried out in an oxidizing atmosphere, but this is not a requirement.

Например, стадию прокаливания можно проводить при максимальной температуре в диапазоне от примерно 300°C до примерно 1000 °C; альтернативно от примерно 500°C до примерно 900 °C; альтернативно, от примерно 600°C до примерно 871 °C; альтернативно, от примерно 550°C до примерно 870 °C; альтернативно, от примерно 700°C до примерно 850 °C; альтернативно, от примерно 725°C до примерно 900 °C; альтернативно, от примерно 725°C до примерно 871 °C; альтернативно, от примерно 725°C до примерно 850 °C; альтернативно, от примерно 750°C до примерно 871 °C; или, альтернативно, от примерно 750°C до примерно 850 °C.For example, the calcining step can be carried out at a maximum temperature in the range of from about 300°C to about 1000°C; alternatively from about 500°C to about 900°C; alternatively, from about 600°C to about 871°C; alternatively, from about 550°C to about 870°C; alternatively, from about 700°C to about 850°C; alternatively, from about 725°C to about 900°C; alternatively, from about 725°C to about 871°C; alternatively, from about 725°C to about 850°C; alternatively, from about 750°C to about 871°C; or, alternatively, from about 750°C to about 850°C.

Продолжительность стадии прокаливания не ограничена каким-либо конкретным периодом времени. Следовательно, такую стадию прокаливания можно проводить, например, в течение периода времени, составляющего от 1 минуты до 12-24 часов или более. Согласно некоторым аспектам стадию прокаливания можно проводить в течение периода времени от примерно 1 минуты до примерно 24 часов, от примерно 1 часа до примерно 12 часов или от примерно 30 минут до примерно 8 часов. Подходящее время прокаливания может зависеть, например, от начальной/максимальной температуры, наряду с прочими переменными параметрами.The duration of the calcination step is not limited to any particular period of time. Therefore, such a calcination step can be carried out, for example, for a period of time of from 1 minute to 12-24 hours or more. According to some aspects, the calcination step can be carried out for a period of time of from about 1 minute to about 24 hours, from about 1 hour to about 12 hours, or from about 30 minutes to about 8 hours. A suitable calcination time can depend, for example, on the initial/maximum temperature, among other variables.

Не ограничиваясь этим, хромовый катализатор на подложке часто может содержать хром/диоксид кремния, хром/диоксид кремния-диоксид титана, хром/диоксид кремния-диоксид титана-оксид магния, хром/диоксид кремния-оксид алюминия, хром/оксид алюминия с покрытием из диоксида кремния, хром/алюмофосфат и т.п. или любую их комбинацию. Согласно одному из аспектов хромовый катализатор на подложке может содержать хром/диоксид кремния, тогда как согласно другому аспекту хромовый катализатор на подложке может содержать хром/диоксид кремния-диоксид титана. Согласно еще одному из аспектов хромовый катализатор на подложке может содержать хром/диоксид кремния-диоксид титана-оксид магния; альтернативно хром/диоксид кремния-оксид алюминия; альтернативно хром/оксид алюминия с покрытием из диоксида кремния; или альтернативно хром/алюмофосфат.Without limitation, the supported chromium catalyst may often comprise chromium/silica, chromium/silica-titanium dioxide, chromium/silica-titanium dioxide-magnesium oxide, chromium/silica-alumina, chromium/alumina with a silica coating, chromium/aluminophosphate, etc., or any combination thereof. According to one aspect, the supported chromium catalyst may comprise chromium/silica, while according to another aspect, the supported chromium catalyst may comprise chromium/silica-titanium dioxide. According to another aspect, the supported chromium catalyst may comprise chromium/silica-titanium dioxide-magnesium oxide; alternatively chromium/silica-alumina; alternatively chromium/alumina with a silica coating; or alternatively chromium/aluminophosphate.

В настоящем документе также рассмотрены подходящие модификации, внесенные в хромовый катализатор на подложке, которые могут включать обработку электроноакцепторным анионом и/или соединением металла. Кроме того, соединение хрома на подложке можно подвергнуть модификациям в любое время во время или после его получения. Например, согласно некоторым аспектам твердый носитель можно модифицировать перед пропиткой соединением хрома и/или стадией прокаливания. Согласно другим аспектам соединение хрома на подложке можно подвергнуть подходящим модификациям после стадии прокаливания. Согласно некоторым аспектам модификации могут включать хромовые катализаторы на подложке или их компоненты, которые были фторированы, хлорированы, бромированы, сульфатированы или фосфатированы, и/или хромовые катализаторы на подложке, которые были пропитаны ионами металлов (например, цинком, никелем, ванадием, титаном (титанированы), серебром, медью, галлием, оловом, вольфрамом, молибденом, цирконием и т.п. или их комбинациями).The present document also discloses suitable modifications made to the supported chromium catalyst, which may include treatment with an electron-withdrawing anion and/or a metal compound. In addition, the supported chromium compound may be modified at any time during or after its preparation. For example, in some aspects, the solid support may be modified prior to impregnation with the chromium compound and/or the calcination step. In other aspects, the supported chromium compound may be subjected to suitable modifications after the calcination step. In some aspects, the modifications may include supported chromium catalysts or components thereof that have been fluorinated, chlorinated, brominated, sulfated, or phosphated, and/or supported chromium catalysts that have been impregnated with metal ions (e.g., zinc, nickel, vanadium, titanium (titaniumized), silver, copper, gallium, tin, tungsten, molybdenum, zirconium, etc., or combinations thereof).

Хромовые катализаторы на подложке, обработанные светом, как описано в настоящем документе, и полученные восстановленные хромовые катализаторы могут иметь любой подходящий объем пор, площадь поверхности и размер частиц. Согласно некоторым аспектам хромовый катализатор на подложке (или восстановленный хромовый катализатор) может иметь объем пор (общий объем пор) в диапазоне от примерно 0,5 до примерно 5 мл/г, от примерно 1 до примерно 5 мл/г, от примерно 0,9 до примерно 3 мл/г или от примерно 1,2 до примерно 2,5 мл/г. Площадь поверхности катализатора не ограничена каким-либо конкретным диапазоном, и согласно некоторым аспектам удельная поверхность по методу БЭТ хромового катализатора на подложке (или восстановленного хромового катализатора) может составлять от примерно 100 до примерно 1000 м2/г, от примерно 200 до примерно 700 м2/г, от примерно 100 до примерно 600 м2/г, от примерно 250 до примерно 600 м2/г, от примерно 250 до примерно 550 м2/г или от примерно 275 до примерно 525 м2/г. Иллюстративные и неограничивающие диапазоны среднего размера (d50) частиц хромового катализатора на подложке (или восстановленного хромового катализатора) могут включать диапазоны от примерно 10 до примерно 500 микрон, от примерно 25 до примерно 250 микрон, от примерно 40 до примерно 160 микрон или от примерно 40 до примерно 120 микрон. Удельные поверхности по методу БЭТ определяют с применением метода адсорбции азота по БЭТ, описанному в Brunauer et al., J. Am. Chem. Soc., 60, 309 (1938). Общий объем пор определяют согласно Halsey, G.D., J. Chem. Phys. (1948), 16, pp. 931. Размер частиц d50, или медианный или средний размер частиц, относится к размеру частиц, при котором 50% частиц в образце имеют меньший размер и 50% частиц в образце имеют больший размер, при этом указанный размер определяют с помощью лазерной дифракции согласно ISO 13320.The supported chromium catalysts treated with light as described herein and the resulting reduced chromium catalysts may have any suitable pore volume, surface area, and particle size. According to some aspects, the supported chromium catalyst (or reduced chromium catalyst) may have a pore volume (total pore volume) in the range of from about 0.5 to about 5 ml/g, from about 1 to about 5 ml/g, from about 0.9 to about 3 ml/g, or from about 1.2 to about 2.5 ml/g. The surface area of the catalyst is not limited to any particular range, and in some aspects, the BET surface area of the supported chromium catalyst (or reduced chromium catalyst) can be from about 100 to about 1000 m2 /g, from about 200 to about 700 m2/g, from about 100 to about 600 m2 /g, from about 250 to about 600 m2 /g, from about 250 to about 550 m2 /g, or from about 275 to about 525 m2 /g. Illustrative and non-limiting ranges of the average particle size ( d50 ) of the supported chromium catalyst (or reduced chromium catalyst) can include ranges of from about 10 to about 500 microns, from about 25 to about 250 microns, from about 40 to about 160 microns, or from about 40 to about 120 microns. BET surface areas are determined using the BET nitrogen adsorption method described in Brunauer et al., J. Am. Chem. Soc. , 60, 309 (1938). Total pore volume is determined according to Halsey, G. D., J. Chem. Phys. (1948), 16, pp. 931. The particle size d50, or median or average particle size, refers to the particle size such that 50% of the particles in a sample are smaller in size and 50% of the particles in a sample are larger in size, the said size being determined by laser diffraction according to ISO 13320.

Количество хрома в хромовом катализаторе на подложке (или восстановленном хромовом катализаторе) особо не ограничено. Однако в общем случае количество хрома в хромовом катализаторе на подложке (или восстановленном хромовом катализаторе) может составлять от примерно 0,01 до примерно 20% масс.; альтернативно от примерно 0,1 до примерно 15% масс.; альтернативно от примерно 0,1 до примерно 10% масс.; альтернативно от примерно 0,2 до примерно 5% масс.; альтернативно от примерно 0,2 до примерно 2,5% масс.; альтернативно от примерно 0,5 до примерно 10% масс.; или альтернативно от примерно 1 до примерно 6% масс. Приведенные массовые проценты основаны на количестве хрома относительно общей массы соответствующего катализатора.The amount of chromium in the supported chromium catalyst (or reduced chromium catalyst) is not particularly limited. However, in general, the amount of chromium in the supported chromium catalyst (or reduced chromium catalyst) may be from about 0.01 to about 20 wt %; alternatively from about 0.1 to about 15 wt %; alternatively from about 0.1 to about 10 wt %; alternatively from about 0.2 to about 5 wt %; alternatively from about 0.2 to about 2.5 wt %; alternatively from about 0.5 to about 10 wt %; or alternatively from about 1 to about 6 wt %. The weight percentages given are based on the amount of chromium relative to the total weight of the respective catalyst.

Аналогичным образом, перед восстановительной обработкой хромовый катализатор на подложке может содержать любое подходящее количество хрома в его шестивалентном состоянии относительно общего количества хрома в хромовом катализаторе на подложке. Согласно некоторым аспектам до облучения доля хрома в хромовом катализаторе на подложке в шестивалентном окисленном состоянии может составлять по меньшей мере примерно 10% масс., по меньшей мере примерно 20% масс., по меньшей мере примерно 40% масс., по меньшей мере примерно 60% масс., по меньшей мере примерно 80% масс., по меньшей мере примерно 90% масс., по меньшей мере примерно 95% масс. или по меньшей мере примерно 99% масс.Similarly, prior to the reduction treatment, the supported chromium catalyst may comprise any suitable amount of chromium in its hexavalent state relative to the total amount of chromium in the supported chromium catalyst. According to some aspects, prior to irradiation, the proportion of chromium in the supported chromium catalyst in the hexavalent oxidized state may be at least about 10 wt. %, at least about 20 wt. %, at least about 40 wt. %, at least about 60 wt. %, at least about 80 wt. %, at least about 90 wt. %, at least about 95 wt. %, or at least about 99 wt.

Таким образом, согласно некоторым аспектам перед восстановительной обработкой количество хрома (VI) в хромовом катализаторе на подложке может составлять от примерно 0,01 до примерно 20% масс.; альтернативно от примерно 0,1 до примерно 15% масс.; альтернативно от примерно 0,1 до примерно 10% масс.; альтернативно от примерно 0,2 до примерно 5% масс.; альтернативно от примерно 0,2 до примерно 2,5% масс.; альтернативно от примерно 0,5 до примерно 10% масс.; или альтернативно от примерно 1 до примерно 6% масс. Приведенные массовые процентные содержания основаны на количестве хрома (VI) относительно общей массы хромового катализатора на подложке.Thus, in some aspects, prior to the reduction treatment, the amount of chromium (VI) in the supported chromium catalyst may be from about 0.01 to about 20 wt. %; alternatively from about 0.1 to about 15 wt. %; alternatively from about 0.1 to about 10 wt. %; alternatively from about 0.2 to about 5 wt. %; alternatively from about 0.2 to about 2.5 wt. %; alternatively from about 0.5 to about 10 wt. %; or alternatively from about 1 to about 6 wt. % The weight percentages given are based on the amount of chromium (VI) relative to the total weight of the supported chromium catalyst.

В общем случае стадию облучения можно осуществлять при любых условиях, достаточных для проведения облучения световым лучом восстановителя и катализатора на основе шестивалентного хрома на подложке и получения восстановленного хромового катализатора (имеющего более низкую степень окисления). Например, относительное количество (или концентрация) восстановителя к количеству хрома (в хромовом катализаторе на подложке) может изменять эффективность процесса восстановления. Согласно некоторым аспектам молярное отношение восстановителя к хрому (в хромовом катализаторе на подложке) может составлять по меньшей мере примерно 0,25:1, по меньшей мере примерно 0,5:1, по меньшей мере примерно 1:1, по меньшей мере примерно 10:1, по меньшей мере примерно 100:1, по меньшей мере примерно 1000:1 или по меньшей мере примерно 10000:1. Таким образом, можно использовать большой избыток восстановителя, при этом конкретное ограничение в отношении максимального количества восстановителя отсутствует.In general, the irradiating step can be carried out under any conditions sufficient to irradiate the reducing agent and the supported hexavalent chromium catalyst with a light beam and to produce a reduced chromium catalyst (having a lower oxidation state). For example, the relative amount (or concentration) of the reducing agent to the amount of chromium (in the supported chromium catalyst) can change the efficiency of the reduction process. According to some aspects, the molar ratio of reducing agent to chromium (in the supported chromium catalyst) can be at least about 0.25:1, at least about 0.5:1, at least about 1:1, at least about 10:1, at least about 100:1, at least about 1000:1, or at least about 10000:1. Thus, a large excess of reducing agent can be used, and there is no particular limitation on the maximum amount of reducing agent.

Любые восстановители и/или разбавители, применяемые в описанных в настоящем документе способах облучения, можно выбрать на основе возможности их применения в последующих реакциях полимеризации олефинов. Согласно одному из аспектов восстановитель и хромовый катализатор на подложке облучают при любом подходящем давлении, при этом восстановитель представляет собой разбавитель (или носитель) для твердого катализатора. Очевидно, что в таких условиях имеет место большой избыток восстановителя. Согласно другому аспекту смесь восстановителя и хромового катализатора на подложке в разбавителе облучают при любом подходящем давлении. В таких случаях восстановитель может присутствовать в гораздо меньших количествах. Таким образом, восстановитель может быть отделен от разбавителя или восстановитель может представлять собой разбавитель. В любом случае разбавитель можно выбрать на основе его полезности и возможности применения в любом из описанных в настоящем документе способов полимеризации олефинов. Соответственно, подходящие разбавители могут включать определенные олефиновые мономеры и сомономеры и/или углеводородные растворители, которые являются жидкостями в условиях, подходящих для восстановления посредством облучения и/или для последующей полимеризации олефинов. Неограничивающие примеры подходящих углеводородных разбавителей, которые могут подойти в качестве восстановителей, могут включать пропан, изобутан, н-бутан, н-пентан, изопентан, неопентан, н-гексан, гептан, октан, циклогексан, циклогептан, метилциклогексан, метилциклогептан, адамантан, декалин, этилен, пропилен, 1-бутен, 1-гексен, 1-октен, 1-децен, бензол, толуол, циклогексен, ксилол, этилбензол и т.п. или их комбинации.Any reducing agents and/or diluents used in the irradiation methods described herein can be selected based on their utility in subsequent olefin polymerization reactions. In one aspect, the reducing agent and the supported chromium catalyst are irradiated at any suitable pressure, wherein the reducing agent is a diluent (or support) for the solid catalyst. It is obvious that under such conditions there is a large excess of reducing agent. In another aspect, a mixture of reducing agent and supported chromium catalyst in a diluent is irradiated at any suitable pressure. In such cases, the reducing agent can be present in much smaller amounts. Thus, the reducing agent can be separated from the diluent, or the reducing agent can be a diluent. In any case, the diluent can be selected based on its utility and utility in any of the olefin polymerization methods described herein. Accordingly, suitable diluents may include certain olefin monomers and comonomers and/or hydrocarbon solvents that are liquid under conditions suitable for the reduction by irradiation and/or for the subsequent polymerization of olefins. Non-limiting examples of suitable hydrocarbon diluents that may be suitable as reducing agents may include propane, isobutane, n-butane, n-pentane, isopentane, neopentane, n-hexane, heptane, octane, cyclohexane, cycloheptane, methylcyclohexane, methylcycloheptane, adamantane, decalin, ethylene, propylene, 1-butene, 1-hexene, 1-octene, 1-decene, benzene, toluene, cyclohexene, xylene, ethylbenzene, and the like, or combinations thereof.

Температура и давление на стадии облучения могут иметь такие значения, чтобы восстановитель и/или разбавитель оставались (остался) жидкостью на протяжении процесса восстановления хромового катализатора. Предпочтительно было обнаружено, что с помощью описанных в настоящем документе стадий облучения возможно восстановление соединений хрома на подложке при более низких температурах, чем температуры, обычно необходимые для восстановления соединений шестивалентного хрома с применением тепла, а не света. Согласно некоторым аспектам стадию облучения можно проводить при температуре менее примерно 200 °C, менее примерно 100 °C, менее примерно 150 °C, менее примерно 40 °C, от примерно 0°C до примерно 200 °C, от примерно 0°C до примерно 100 °C, или от примерно 10°C до примерно 40 °C, при этом на такой стадии облучения можно получить восстановленный хромовый катализатор с превосходными свойствами для последующей полимеризации олефинов.The temperature and pressure in the irradiation step may be such that the reducing agent and/or diluent remains a liquid throughout the reduction process of the chromium catalyst. It has been advantageously discovered that the irradiation steps described herein can reduce chromium compounds on a support at temperatures lower than those typically required to reduce hexavalent chromium compounds using heat rather than light. In some aspects, the irradiation step can be conducted at a temperature of less than about 200 °C, less than about 100 °C, less than about 150 °C, less than about 40 °C, from about 0 °C to about 200 °C, from about 0 °C to about 100 °C, or from about 10 °C to about 40 °C, and such irradiation step can produce a reduced chromium catalyst with excellent properties for subsequent olefin polymerization.

В общем случае восстановители, подходящие для применения в настоящем изобретении, могут представлять собой любые восстановители, способные восстанавливать по меньшей мере часть соединения хрома на подложке при облучении светом, как описано в настоящем документе. Согласно одному из аспектов восстановитель может присутствовать в жидкой фазе, тогда как согласно другому аспекту восстановитель может присутствовать в газовой фазе. Рассматриваемые в настоящем документе восстановители (один или более одного в комбинации) могут включать любое соединение, содержащее связь C-H и/или H-H (H2). Согласно определенным аспектам восстановитель может содержать одну или более связей C-C любого порядка (например, одинарную связь, двойную связь, тройную связь), так что почти любое насыщенное или ненасыщенное углеводородное соединение, содержащее исключительно C-H и C-C связь/связи, может подходить в качестве восстановителя для применения в способах, процессах и системах, предложенных в настоящем документе. Согласно определенным аспектам восстановитель может содержать C1-C36 углеводород, C1-C18 углеводород, C1-C12 углеводород и/или C1-C8 углеводород. Кроме того, рассматриваемые в настоящем документе восстановители могут включать замещенное и/или незамещенное углеводородное соединение. Согласно одному из аспектов восстановитель может включать алкан, олефин, ароматическое соединение или любую их комбинацию (например, C1-C36 алкан, олефин и/или ароматическое соединение (до 36 атомов углерода); C1-C18 алкан, олефин и/или ароматическое соединение (до 18 атомов углерода); C1-C12 алкан, олефин и/или ароматическое соединение (до 12 атомов углерода); или C1-C8 алкан, олефин и/или ароматическое соединение (до 8 атомов углерода)). Алкан может представлять собой линейный алкан, разветвленный алкан или циклический алкан. Согласно другому аспекту восстановитель может включать этилен, 1-бутен, 1-гексен, 1-октен, метан, этан, пропан, изобутан, н-пентан, изопентан, н-гексан, тетрафторэтан, циклогексан, адамантан, декалин, бензол, толуол и т.п. или любую их комбинацию. Согласно еще одному из аспектов восстановитель может включать галогенированный углеводород (галогенированный алкан, галогенированное ароматическое соединение), в котором один или более атомов галогена заменяют эквивалентное количество атомов водорода в углеводороде при условии, что соединение содержит связь C-H.In general, reducing agents suitable for use in the present invention may be any reducing agent capable of reducing at least a portion of a chromium compound on a substrate when irradiated with light, as described herein. In one aspect, the reducing agent may be present in a liquid phase, while in another aspect, the reducing agent may be present in a gas phase. Reducing agents contemplated herein (one or more than one in combination) may include any compound containing a CH and/or HH (H 2 ) bond. In certain aspects, the reducing agent may contain one or more C-C bonds of any order (e.g., single bond, double bond, triple bond), such that almost any saturated or unsaturated hydrocarbon compound containing exclusively CH and C-C bond(s) may be suitable as a reducing agent for use in the methods, processes, and systems provided herein. In certain aspects, a reducing agent can comprise a C1 - C36 hydrocarbon, a C1 - C18 hydrocarbon, a C1 - C12 hydrocarbon, and/or a C1 - C8 hydrocarbon. Additionally, reducing agents discussed herein can comprise a substituted and/or unsubstituted hydrocarbon compound. In one aspect, a reducing agent can comprise an alkane, an olefin, an aromatic compound, or any combination thereof (e.g., a C1 - C36 alkane, olefin, and/or aromatic compound (up to 36 carbon atoms); a C1 - C18 alkane, olefin, and/or aromatic compound (up to 18 carbon atoms); a C1 - C12 alkane, olefin, and/or aromatic compound (up to 12 carbon atoms); or a C1 - C8 alkane, olefin, and/or aromatic compound (up to 8 carbon atoms)). The alkane may be a linear alkane, a branched alkane or a cyclic alkane. According to another aspect, the reducing agent may include ethylene, 1-butene, 1-hexene, 1-octene, methane, ethane, propane, isobutane, n-pentane, isopentane, n-hexane, tetrafluoroethane, cyclohexane, adamantane, decalin, benzene, toluene and the like or any combination thereof. According to another aspect, the reducing agent may include a halogenated hydrocarbon (halogenated alkane, halogenated aromatic compound) in which one or more halogen atoms replace an equivalent number of hydrogen atoms in the hydrocarbon, provided that the compound contains a CH bond.

Стадию облучения можно дополнительно охарактеризовать количеством времени, в течение которого восстановитель и хромовый катализатор на подложке подвергаются воздействию светового луча, например, временем воздействия. Будучи не связанными теорией, полагают, что воздействие светового луча в присутствии восстановителя отвечает за восстановление хромового катализатора, и, соответственно, из этого следует, что время воздействия должно быть достаточным, чтобы позволить происходить такому превращению, независимо от того, происходит ли это превращение очень быстро или очень медленно. Таким образом, согласно определенным аспектам время воздействия может составлять от примерно 15 секунд до примерно 10 часов, от примерно 1 минуты до примерно 6 часов, от примерно 5 минут до примерно 1 часа, от примерно 10 минут до примерно 2 часов, от примерно 1 минуты до примерно 1 часа или от примерно 1 минуты до примерно 15 минут. Специалист в данной области техники поймет, что время воздействия может меняться в зависимости от интенсивности светового луча.The irradiation step can be further characterized by the amount of time that the reducing agent and the chromium catalyst on the support are exposed to the light beam, such as the exposure time. Without being bound by theory, it is believed that the exposure to the light beam in the presence of the reducing agent is responsible for the reduction of the chromium catalyst, and accordingly, it follows that the exposure time should be sufficient to allow such a transformation to occur, regardless of whether this transformation occurs very quickly or very slowly. Thus, according to certain aspects, the exposure time can be from about 15 seconds to about 10 hours, from about 1 minute to about 6 hours, from about 5 minutes to about 1 hour, from about 10 minutes to about 2 hours, from about 1 minute to about 1 hour, or from about 1 minute to about 15 minutes. One skilled in the art will understand that the exposure time can vary depending on the intensity of the light beam.

Однако в приведенных ниже примерах неожиданно было установлено, что ограничение времени воздействия может быть выгодным и может обеспечить получение восстановленных хромовых катализаторов с повышенной каталитической активностью и получение олефиновых полимеров с улучшенным потенциальным показателем текучести расплава по сравнению с хромовыми катализаторами, которые подвергались более длительному воздействию. Согласно некоторым аспектам время воздействия может составлять менее примерно 1 мин, менее примерно 5 мин, менее примерно 10 мин, менее примерно 15 мин, менее примерно 30 мин, менее примерно 1 ч, менее примерно 2 часов, или менее примерно 4 часов.However, in the examples below, it has been surprisingly found that limiting the exposure time can be advantageous and can provide reduced chromium catalysts with increased catalytic activity and provide olefin polymers with improved melt flow potential compared to chromium catalysts that have been exposed for longer periods. In some aspects, the exposure time can be less than about 1 minute, less than about 5 minutes, less than about 10 minutes, less than about 15 minutes, less than about 30 minutes, less than about 1 hour, less than about 2 hours, or less than about 4 hours.

В предложенных способах облучение образца хромового катализатора на подложке с помощью светового луча в УФ-видимой области спектра в присутствии восстановителя приводит к получению хромового катализатора с пониженной степенью окисления. Можно использовать широкий диапазон длин волн, источников света и интенсивностей, при условии, что такие длины волн, источники света и интенсивности достаточны для восстановления по меньшей мере части соединений шестивалентного хрома, присутствующих в хромовом катализаторе на подложке. Согласно определенным аспектам, например, свет можно получить из любого подходящего источника, такого как солнечный свет, флуоресцентный белый свет, LED-диод и/или УФ-лампа. Для повышения эффективности облучения расстояние от источников, не связанных с солнечным светом, можно изменять, при необходимости (например, минимизировать).In the proposed methods, irradiating a sample of a chromium catalyst on a support with a light beam in the UV-visible region of the spectrum in the presence of a reducing agent results in obtaining a chromium catalyst with a reduced degree of oxidation. A wide range of wavelengths, light sources and intensities can be used, provided that such wavelengths, light sources and intensities are sufficient to reduce at least a portion of the hexavalent chromium compounds present in the chromium catalyst on the support. According to certain aspects, for example, the light can be obtained from any suitable source, such as sunlight, fluorescent white light, an LED diode and/or a UV lamp. To improve the efficiency of irradiation, the distance from sources other than sunlight can be varied, if necessary (e.g., minimized).

Длина волны света может быть любой в УФ-видимой области спектра. Согласно некоторым аспектам длина волны светового луча может представлять собой одну длину волны или более одной длины волны, например, диапазон длин волн. Например, длина волны светового луча может представлять собой диапазон длин волн, включающий по меньшей мере 25 нм, по меньшей мере 50 нм, по меньшей мере 100 нм, по меньшей мере 200 нм или по меньшей мере 300 нм. Согласно одному из аспектов длина волны светового луча может включать одну длину волны или диапазон длин волн в УФ-области спектра, в видимой области спектра (от 380 нм до 780 нм) или и в той и другой области спектра. Согласно другому аспекту длина волны светового луча может включать одну длину волны или диапазон длин волн, составляющий от 200 нм до 750 нм. Однако согласно другому аспекту длина волны светового луча может включать одну длину волны или диапазон длин волн, составляющий от 300 до 750 нм, от 350 нм до 650 нм, от 300 нм до 600 нм, от 300 нм до 500 нм или от 300 нм до 400 нм. Согласно другим аспектам длина волны светового луча может включать одну длину волны или диапазон длин волн ниже 600 нм, ниже 525 нм или ниже 500 нм; дополнительно или альтернативно, выше 350 нм, выше 400 нм или выше 450 нм.The wavelength of the light can be any in the UV-visible spectrum region. According to some aspects, the wavelength of the light beam can be one wavelength or more than one wavelength, for example, a range of wavelengths. For example, the wavelength of the light beam can be a range of wavelengths including at least 25 nm, at least 50 nm, at least 100 nm, at least 200 nm or at least 300 nm. According to one aspect, the wavelength of the light beam can include one wavelength or a range of wavelengths in the UV spectrum region, in the visible spectrum region (from 380 nm to 780 nm) or in both spectrum regions. According to another aspect, the wavelength of the light beam can include one wavelength or a range of wavelengths from 200 nm to 750 nm. However, according to another aspect, the wavelength of the light beam may include one wavelength or a range of wavelengths from 300 to 750 nm, from 350 nm to 650 nm, from 300 nm to 600 nm, from 300 nm to 500 nm or from 300 nm to 400 nm. According to other aspects, the wavelength of the light beam may include one wavelength or a range of wavelengths below 600 nm, below 525 nm or below 500 nm; additionally or alternatively, above 350 nm, above 400 nm or above 450 nm.

Луч света на стадии облучения также можно охарактеризовать интенсивностью (например, общим количеством света, излучаемым из источника). Согласно определенным аспектам интенсивность светового луча может составлять по меньшей мере примерно 500 люмен, по меньшей мере примерно 1000 люмен, по меньшей мере примерно 2000 люмен, по меньшей мере примерно 5000 люмен, по меньшей мере примерно 10000 люмен, по меньшей мере примерно 20000 люмен, по меньшей мере примерно 50000 люмен, или, по меньшей мере примерно 100000 люмен. Таким образом, верхний предел интенсивности источника света может отсутствовать. Альтернативно, интенсивность светового луча может составлять от примерно 50 до примерно 50000 люмен, от примерно 50 до примерно 10000 люмен, от примерно 100 до примерно 5000 люмен или от примерно 500 до примерно 2000 люмен. Кроме того, световой луч можно охарактеризовать количеством света, достигающим восстановитель и хромовый катализатор на подложке, то есть потоком. Согласно определенным аспектам восстановитель и хромовый катализатор на подложке, содержащий хром в шестивалентном окисленном состоянии, можно облучать с применением по меньшей мере примерно 100 люкс, по меньшей мере примерно 500 люкс, по меньшей мере примерно 1000 люкс, по меньшей мере примерно 2000 люкс, по меньшей мере примерно 5000 люкс, по меньшей мере примерно 10000 люкс, по меньшей мере примерно 20000 люкс, по меньшей мере примерно 100000 люкс или в диапазоне от примерно 10000 до примерно 1000000 люкс, от примерно 50000 до примерно 500000 люкс, или от примерно 50000 до примерно 200000 люкс. Дополнительно или альтернативно, согласно определенным аспектам, восстановитель и хромовый катализатор на подложке, содержащий хром в шестивалентном окисленном состоянии, можно облучать с помощью светового луча мощностью по меньшей мере примерно 50 Вт, по меньшей мере примерно 100 Вт, по меньшей мере примерно 200 Вт, по меньшей мере примерно 500 Вт, по меньшей мере примерно 1000 Вт или по меньшей мере примерно 2000 Вт.The light beam in the irradiation step can also be characterized by intensity (e.g., the total amount of light emitted from the source). According to certain aspects, the intensity of the light beam can be at least about 500 lumens, at least about 1000 lumens, at least about 2000 lumens, at least about 5000 lumens, at least about 10000 lumens, at least about 20000 lumens, at least about 50000 lumens, or at least about 100000 lumens. Thus, there may be no upper limit for the intensity of the light source. Alternatively, the intensity of the light beam can be from about 50 to about 50000 lumens, from about 50 to about 10000 lumens, from about 100 to about 5000 lumens, or from about 500 to about 2000 lumens. In addition, the light beam can be characterized by the amount of light reaching the reducing agent and the chromium catalyst on the substrate, i.e., the flux. According to certain aspects, the reducing agent and the chromium catalyst on the substrate containing chromium in a hexavalent oxidation state can be irradiated using at least about 100 lux, at least about 500 lux, at least about 1000 lux, at least about 2000 lux, at least about 5000 lux, at least about 10000 lux, at least about 20000 lux, at least about 100000 lux, or in the range from about 10000 to about 1000000 lux, from about 50000 to about 500000 lux, or from about 50000 to about 200000 lux. Additionally or alternatively, according to certain aspects, the reducing agent and the supported chromium catalyst comprising chromium in a hexavalent oxidation state can be irradiated with a light beam of at least about 50 W, at least about 100 W, at least about 200 W, at least about 500 W, at least about 1000 W, or at least about 2000 W.

Эффективность предложенных в настоящем документе способов восстановления путем облучения можно охарактеризовать с помощью химического состава восстановленного хромового катализатора по сравнению с исходным материалом хромового катализатора на подложке. В частности, восстановленные хромовые катализаторы могут содержать значительную долю соединений хрома из хромового катализатора на подложке, восстановленных во время стадии облучения, и могут проявлять высокую каталитическую активность. Согласно определенным аспектам можно восстановить по меньшей мере примерно 10% масс., по меньшей мере примерно 20% масс., по меньшей мере примерно 40% масс., по меньшей мере примерно 60% масс., по меньшей мере примерно 80% масс., по меньшей мере примерно 90% масс., по меньшей мере примерно 95% масс. или по меньшей мере примерно 99% масс. хромового катализатора на подложке (или соединений шестивалентного хрома в хромовом катализаторе на подложке) с получением восстановленного хромового катализатора.The effectiveness of the irradiation reduction methods provided herein can be characterized by the chemical composition of the reduced chromium catalyst compared to the starting supported chromium catalyst material. In particular, the reduced chromium catalysts can comprise a significant proportion of chromium compounds from the supported chromium catalyst reduced during the irradiation step and can exhibit high catalytic activity. According to certain aspects, at least about 10 wt. %, at least about 20 wt. %, at least about 40 wt. %, at least about 60 wt. %, at least about 80 wt. %, at least about 90 wt. %, at least about 95 wt. %, or at least about 99 wt. % of the supported chromium catalyst (or hexavalent chromium compounds in the supported chromium catalyst) can be reduced to produce a reduced chromium catalyst.

Таким образом, согласно одному из аспектов в восстановленном хромовом катализаторе менее или примерно 75% масс. хрома может находиться в шестивалентном состоянии, тогда как согласно другому аспекту менее или примерно 50% масс. хрома может находиться в шестивалентном состоянии, при этом согласно еще одному из аспектов менее или примерно 40% масс. хрома может находиться в шестивалентном состоянии, и согласно еще одному из аспектов менее или примерно 30% масс. хрома может находиться в шестивалентном состоянии. Указанные значения основаны на общем количестве хрома в восстановленном хромовом катализаторе.Thus, according to one aspect, in the reduced chromium catalyst, less than or about 75% by weight of the chromium may be in the hexavalent state, while according to another aspect, less than or about 50% by weight of the chromium may be in the hexavalent state, while according to another aspect, less than or about 40% by weight of the chromium may be in the hexavalent state, and according to another aspect, less than or about 30% by weight of the chromium may be in the hexavalent state. The stated values are based on the total amount of chromium in the reduced chromium catalyst.

Дополнительно или альтернативно, хром в восстановленном хромовом катализаторе можно охарактеризовать с помощью средней валентности, меньшей или равной примерно 5,25. Чаще всего средняя валентность хрома в восстановленном хромовом катализаторе меньше или равна примерно 5; альтернативно средняя валентность меньше или равна примерно 4,75; альтернативно средняя валентность меньше или равна примерно 4,5; альтернативно средняя валентность меньше или равна примерно 4,25; или, альтернативно средняя валентность меньше или равна примерно 4.Additionally or alternatively, the chromium in the reduced chromium catalyst can be characterized by an average valence of less than or equal to about 5.25. Most commonly, the average valence of the chromium in the reduced chromium catalyst is less than or equal to about 5; alternatively, the average valence is less than or equal to about 4.75; alternatively, the average valence is less than or equal to about 4.5; alternatively, the average valence is less than or equal to about 4.25; or, alternatively, the average valence is less than or equal to about 4.

Кроме того, эффективность описанных в настоящем документе способов можно охарактеризовать с помощью относительной активности восстановленного хромового катализатора в реакции полимеризации олефинов. Согласно некоторым аспектам каталитическая активность восстановленного хромового катализатора может быть больше (например, больше на по меньшей мере 10%, по меньшей мере 20%, по меньшей мере на 50%, по меньшей мере 80% и т.д.), чем каталитическая активность хромового катализатора на подложке (который не подвергался обработке путем облучения светом или воздействию света, но в отсутствие восстановителя и т.д.). Дополнительно или альтернативно, восстановленный хромовый катализатор (за счет облучения с восстановителем) можно сравнивать с идентичным в остальном катализатором, прокаленным при той же температуре и с применением той же процедуры, но затем обработанным тем же восстановителем при повышенной температуре (например, 300 oC, 350 oC, 400 oC, 450°C или 500 oC) для инициирования восстановления под действием тепловых средств в отсутствие света. Таким образом, восстановленный хромовый катализатор может иметь большую каталитическую активность (например, больше на по меньшей мере 10%, по меньшей мере 20%, по меньшей мере 50%, по меньшей мере 80% и т.д.), чем каталитическая активность идентичного в остальном катализатора, полученного с применением такого же восстановителя при повышенной температуре без облучения светом. Такие сравнения активности проводят в одних и тех же условиях полимеризации, которые представляют собой условия суспензионной полимеризации при температуре 105°C и давлении 550 psig (примерно 3,8 МПа изб.).In addition, the effectiveness of the methods described herein can be characterized by the relative activity of the reduced chromium catalyst in the olefin polymerization reaction. According to some aspects, the catalytic activity of the reduced chromium catalyst can be greater (e.g., greater by at least 10%, at least 20%, at least 50%, at least 80%, etc.) than the catalytic activity of the supported chromium catalyst (which has not been treated by irradiation with light or exposed to light, but in the absence of a reducing agent, etc.). Additionally or alternatively, the reduced chromium catalyst (by irradiation with a reducing agent) can be compared with an otherwise identical catalyst calcined at the same temperature and using the same procedure, but then treated with the same reducing agent at an elevated temperature (e.g., 300 o C, 350 o C, 400 o C, 450 ° C, or 500 o C) to initiate reduction by thermal means in the absence of light. Thus, the reduced chromium catalyst can have a greater catalytic activity (e.g., greater by at least 10%, at least 20%, at least 50%, at least 80%, etc.) than the catalytic activity of an otherwise identical catalyst prepared using the same reducing agent at an elevated temperature without irradiation with light. These activity comparisons are carried out under the same polymerization conditions, which are suspension polymerization conditions at 105°C and 550 psig (approximately 3.8 MPa g).

СИСТЕМЫ ПОЛУЧЕНИЯ КАТАЛИЗАТОРАCATALYST PRODUCTION SYSTEMS

Согласно другому аспекту настоящего изобретения предложена система получения катализатора, при этом согласно такому аспекту указанная система получения катализатора может включать (a) сосуд для получения катализатора, выполненный с возможностью облучения суспензии хромового катализатора на подложке в разбавителе с помощью светового луча с длиной волны в УФ-видимой области спектра, (b) впускное отверстие для катализатора, выполненное с возможностью введения суспензии хромового катализатора на подложке в сосуд для получения катализатора, при этом по меньшей мере часть хрома находится в шестивалентном окисленном состоянии, и (c) выпускное отверстие для восстановленного катализатора, выполненное с возможностью удаления суспензии восстановленного хромового катализатора из сосуда для получения катализатора.According to another aspect of the present invention, a catalyst production system is provided, wherein according to such aspect, said catalyst production system may comprise (a) a catalyst production vessel configured to irradiate a chromium catalyst slurry on a support in a diluent using a light beam with a wavelength in the UV-visible region of the spectrum, (b) a catalyst inlet configured to introduce the chromium catalyst slurry on the support into the catalyst production vessel, wherein at least a portion of the chromium is in a hexavalent oxidation state, and (c) a reduced catalyst outlet configured to remove the reduced chromium catalyst slurry from the catalyst production vessel.

В общем случае особенности любой из описанных в настоящем документе систем получения катализатора (например, в числе прочего, сосуд для получения катализатора, световой луч, впускное отверстие для катализатора и выпускное отверстие для восстановленного катализатора) описаны в настоящем документе независимо, при этом указанные особенности могут быть объединены в любой комбинации для дальнейшего описания предложенных систем получения катализатора. Кроме того, в описанных системах получения катализатора могут присутствовать и другие устройства или компоненты системы получения катализатора, если не указано иное. Например, система получения катализатора может дополнительно включать впускное отверстие для совместного катализатора, выполненное с возможностью введения сырьевого потока любого подходящего совместного катализатора в сосуд для получения катализатора. Дополнительно или альтернативно, система получения катализатора может также включать впускное отверстие для восстановителя, выполненное с возможностью введения сырьевого потока любого подходящего восстановителя в сосуд для получения катализатора. Таким образом, восстановитель можно отдельно подавать в сосуд для получения катализатора. Дополнительно или альтернативно, разбавитель может содержать восстановитель, или разбавитель может представлять собой восстановитель.In general, the features of any of the catalyst production systems described herein (e.g., but not limited to, a catalyst production vessel, a light beam, a catalyst inlet, and a reduced catalyst outlet) are described herein independently, and these features may be combined in any combination to further describe the disclosed catalyst production systems. In addition, other devices or components of the catalyst production system may be present in the described catalyst production systems, unless otherwise specified. For example, the catalyst production system may further include a co-catalyst inlet configured to introduce a feed stream of any suitable co-catalyst into the catalyst production vessel. Additionally or alternatively, the catalyst production system may also include a reductant inlet configured to introduce a feed stream of any suitable reductant into the catalyst production vessel. In this way, the reductant may be separately fed into the catalyst production vessel. Additionally or alternatively, the diluent may comprise a reductant, or the diluent may be a reductant.

Система получения катализатора может быть выполнена с возможностью работы в непрерывном режиме, например, для обеспечения непрерывного сырьевого потока восстановленного хромового катализатора в полимеризационный реактор через выпускное отверстие для восстановленного катализатора системы получения катализатора. Альтернативно, система получения катализатора может быть выполнена с возможностью периодического производства. Фактически, сосуд для получения катализатора сам по себе не ограничен каким-либо конкретным типом и обычно может представлять собой бак с перемешиванием, сосуд проточного реактора или другой подходящий резервуар или сосуд. Сосуд для получения катализатора может быть выполнен с возможностью работы при любой температуре и давлении, подходящих для облучения суспензии хромового катализатора.The catalyst preparation system may be configured to operate in a continuous mode, such as to provide a continuous feed stream of reduced chromium catalyst to the polymerization reactor via a reduced catalyst outlet of the catalyst preparation system. Alternatively, the catalyst preparation system may be configured to operate in a batchwise manner. In fact, the catalyst preparation vessel itself is not limited to any particular type and may typically be a stirred tank, a flow reactor vessel, or other suitable tank or vessel. The catalyst preparation vessel may be configured to operate at any temperature and pressure suitable for irradiating the chromium catalyst slurry.

Независимо от того, является ли производство периодическим или непрерывным, система получения катализатора может быть выполнена с возможностью применения любого времени пребывания, достаточного для облучения суспензии хромового катализатора на подложке, также при одновременной подаче достаточного количества восстановленного катализатора в любой последующий или дополнительный процесс, например, процесс полимеризации. Подходящее время пребывания может быть таким же или отличаться (например, быть более длительным) от приведенного выше времени воздействия, применяемого на стадии облучения в способах восстановления хромового катализатора. Согласно некоторым аспектам предложенная система может быть выполнена с возможностью применения времени пребывания от примерно 15 секунд до примерно 10 часов, от примерно 1 минуты до примерно 6 часов, от примерно 5 минут до примерно 1 часа, от примерно 10 минут до примерно 2 часов, от примерно 1 минуты до примерно 1 часа или от примерно 1 минуты до примерно 15 минут.Regardless of whether the production is batch or continuous, the catalyst preparation system can be configured to use any residence time sufficient to irradiate the chromium catalyst slurry on the support, while also simultaneously feeding a sufficient amount of reduced catalyst to any subsequent or additional process, such as a polymerization process. A suitable residence time can be the same or different (e.g. longer) from the above-mentioned exposure time used in the irradiation step in the chromium catalyst reduction methods. According to some aspects, the proposed system can be configured to use a residence time of from about 15 seconds to about 10 hours, from about 1 minute to about 6 hours, from about 5 minutes to about 1 hour, from about 10 minutes to about 2 hours, from about 1 minute to about 1 hour, or from about 1 minute to about 15 minutes.

В данный документ включены аспекты настоящего изобретения, в которых источником светового луча является солнечный свет. Однако согласно аспектам, в которых источником света является источник искусственного света, например, УФ-лампа, флуоресцентный белый свет и/или LED-диод, система получения катализатора может дополнительно содержать ламповый модуль для размещения источника света и облегчения облучения хромового катализатора на подложке внутри сосуда для получения катализатора. Ламповый модуль может находиться внутри или снаружи сосуда для получения катализатора. В случае нахождения лампового модуля внутри сосуда для получения катализатора указанный ламповый модуль можно разместить в реакционном пространстве сосуда таким образом, чтобы суспензия, содержащая хромовый катализатор на подложке и разбавитель (который может представлять собой восстановитель), или суспензия, разбавитель и восстановитель могли обтекать ламповый модуль, который может быть помещен внутри кварцевой трубки или другого подходящего барьера для защиты лампы от прямого контакта с суспензией и твердым хромовым катализатором. Неограничивающий пример такой конфигурации показан в публикации патента США № 2014/0221692, относящейся к сосудам проточного реактора и реакторным системам и в полном объеме включенной в настоящий документ посредством ссылки.This document includes aspects of the present invention, in which the light beam source is sunlight. However, according to aspects, in which the light source is an artificial light source, for example, a UV lamp, a fluorescent white light and/or an LED diode, the catalyst production system may further comprise a lamp module for placing the light source and facilitating irradiation of the chromium catalyst on the substrate inside the catalyst production vessel. The lamp module may be located inside or outside the catalyst production vessel. In the case of placing the lamp module inside the catalyst production vessel, said lamp module can be placed in the reaction space of the vessel so that the suspension containing the chromium catalyst on the substrate and a diluent (which may be a reducing agent), or the suspension, the diluent and the reducing agent can flow around the lamp module, which can be placed inside a quartz tube or other suitable barrier to protect the lamp from direct contact with the suspension and the solid chromium catalyst. A non-limiting example of such a configuration is shown in U.S. Patent Publication No. 2014/0221692, relating to flow reactor vessels and reactor systems and incorporated herein by reference in its entirety.

Альтернативно, ламповый модуль может быть размещен за пределами сосуда для получения катализатора. Таким образом, сосуд для получения катализатора может содержать окно или экран, что позволяет свету, излучаемому лампой, проходить в сосуд для получения катализатора и облучать (например, восстанавливать) хромовый катализатор на подложке и восстановитель, находящиеся внутри сосуда. Ламповый модуль может быть выполнен с возможностью излучения светового луча с любой длиной волны или диапазоном длин волн в УФ-видимой области спектра, как описано выше для стадии облучения в способах восстановления хромового катализатора.Alternatively, the lamp module can be placed outside the catalyst production vessel. Thus, the catalyst production vessel can comprise a window or a screen that allows light emitted by the lamp to pass into the catalyst production vessel and irradiate (e.g., reduce) the supported chromium catalyst and the reducing agent located inside the vessel. The lamp module can be configured to emit a light beam of any wavelength or wavelength range in the UV-visible region of the spectrum, as described above for the irradiation step in the chromium catalyst reduction methods.

Система получения катализатора может дополнительно включать (d) контроллер, выполненный с возможностью регулирования времени пребывания хромового катализатора на подложке в сосуде для получения катализатора, и/или температуры сосуда для получения катализатора, и/или интенсивности светового луча, и/или длины волны светового луча, и/или количества восстановленного хромового катализатора, и/или молярного отношения восстановителя к хрому. Контроллер также может быть выполнен с возможностью регулирования скорости потока суспензии, поступающей во впускное отверстие для катализатора, и скорости потока, выходящего из выпускного отверстия для восстановленного катализатора. При подаче совместного катализатора в сосуд для получения катализатора контроллер может быть дополнительно выполнен с возможностью регулирования скорости сырьевого потока совместного катализатора. Аналогичным образом, при подаче восстановителя в сосуд для получения катализатора (и отдельно от разбавителя) контроллер может быть также выполнен с возможностью регулирования скорости сырьевого потока восстановителя, поступающего в сосуд для получения катализатора.The catalyst production system may further comprise (d) a controller configured to regulate the residence time of the chromium catalyst on the support in the catalyst production vessel, and/or the temperature of the catalyst production vessel, and/or the intensity of the light beam, and/or the wavelength of the light beam, and/or the amount of reduced chromium catalyst, and/or the molar ratio of the reducing agent to chromium. The controller may also be configured to regulate the flow rate of the slurry entering the catalyst inlet and the flow rate exiting the reduced catalyst outlet. When feeding the co-catalyst to the catalyst production vessel, the controller may be further configured to regulate the flow rate of the co-catalyst feed. Similarly, when feeding the reducing agent to the catalyst production vessel (and separately from the diluent), the controller may also be configured to regulate the flow rate of the reducing agent feed entering the catalyst production vessel.

В качестве неограничивающего примера, если молярное отношение восстановителя к хрому в сосуде для получения катализатора ниже целевого значения (т. е. слишком низкое), то контроллер может уменьшить скорость потока поступающей в сосуд суспензии (содержащей хромовый катализатор на подложке) и/или увеличить скорость поступающего в сосуд сырьевого потока восстановителя.As a non-limiting example, if the molar ratio of reductant to chromium in the catalyst production vessel is below a target value (i.e., too low), the controller may reduce the flow rate of the slurry (containing the supported chromium catalyst) entering the vessel and/or increase the flow rate of the reductant feed stream entering the vessel.

Типичная система получения катализатора, соответствующая аспектам настоящего изобретения, показана на фиг. 1. Система 100 получения катализатора включает сосуд 110 для получения катализатора, впускное отверстие 101 для хромового катализатора на подложке и выпускное отверстие 115 для восстановленного катализатора. Кроме того, на фиг. 1 также показан реактор 120 для демонстрации того, что описанные в настоящем документе системы получения катализатора могут быть встроены в качестве части полимеризационной реакторной системы, такой как любая из описанных в настоящем документе систем. Система 100 получения катализатора также содержит впускное отверстие 103 для совместного катализатора, выполненное с возможностью введения сырьевого потока совместного катализатора в сосуд для получения катализатора (при необходимости), и впускное отверстие 105 для восстановителя для введения сырьевого потока восстановителя в сосуд для получения катализатора (при необходимости). Альтернативно, восстановитель может присутствовать в сырьевом потоке хромового катализатора на подложке, поступающем в сосуд 110 через впускное отверстие 101. Также могут присутствовать дополнительные впускные отверстия и сырьевые потоки, поступающие в сосуд для получения катализатора, хотя отдельные сырьевые потоки, поступающие в сосуд для получения катализатора, не показаны. Ламповый модуль 130 показан как расположенный внутри или снаружи сосуда для получения катализатора, при этом указанный модуль способен облучать внутри сосуда 110. Кроме того, на фиг. 1 показан технологический параметр 132 (например, температура, время пребывания, относительное количество восстановителя и т.д.), значение которого может быть передано из сосуда 110 для получения катализатора в измерительную систему 140 для определения различных технологических и рабочих условий в сосуде 110. В измерительную систему 140 может быть передан технологический параметр 134 из выпускного отверстия 115 для восстановленного катализатора (например, скорость потока, количество восстановленного катализатора и т.д.) и/или технологический параметр 136 из реактора 120.An exemplary catalyst production system according to aspects of the present invention is shown in Fig. 1 . The catalyst production system 100 includes a catalyst production vessel 110, an inlet 101 for supported chromium catalyst and an outlet 115 for reduced catalyst. In addition, a reactor 120 is also shown in Fig. 1 to demonstrate that the catalyst production systems described herein can be integrated as part of a polymerization reactor system, such as any of the systems described herein. The catalyst production system 100 also includes a co-catalyst inlet 103 configured to introduce a co-catalyst feed stream into the catalyst production vessel (if necessary) and a reductant inlet 105 configured to introduce a reductant feed stream into the catalyst production vessel (if necessary). Alternatively, the reducing agent may be present in the supported chromium catalyst feed stream entering the vessel 110 through the inlet 101. Additional inlets and feed streams entering the catalyst production vessel may also be present, although individual feed streams entering the catalyst production vessel are not shown. The lamp module 130 is shown as being located inside or outside the catalyst production vessel, and said module is capable of irradiating within the vessel 110. Furthermore, in Fig. 1 shows a process variable 132 (e.g., temperature, residence time, relative amount of reducing agent, etc.), the value of which can be transmitted from the vessel 110 for producing the catalyst to the measuring system 140 for determining various process and operating conditions in the vessel 110. The process variable 134 from the outlet 115 for the reduced catalyst (e.g., flow rate, amount of reduced catalyst, etc.) and/or the process variable 136 from the reactor 120 can be transmitted to the measuring system 140.

Информация или данные 145 из измерительной системы 140 могут быть переданы контроллеру 150, который затем может контролировать или регулировать 155 скорость потока материала в любом отверстии, выбранном из впускного отверстия 101, впускного отверстия 103, впускного отверстия 105 и выпускного отверстия 115. Альтернативно, или дополнительно контроллер 150 может независимо контролировать или регулировать 155 различных технологических или рабочих условий - например, температуру, время пребывания, относительное количество восстановителя, интенсивность света, длину волны света и т.д. - сосуда 110 для получения катализатора.Information or data 145 from the measuring system 140 can be transmitted to the controller 150, which can then control or adjust 155 the flow rate of the material in any opening selected from the inlet 101, the inlet 103, the inlet 105 and the outlet 115. Alternatively, or additionally, the controller 150 can independently control or adjust 155 various process or operating conditions - for example, temperature, residence time, relative amount of reducing agent, light intensity, wavelength of light, etc. - of the vessel 110 for producing the catalyst.

ПОЛИМЕРИЗАЦИОННЫЕ РЕАКТОРНЫЕ СИСТЕМЫ И СПОСОБЫ ПОЛИМЕРИЗАЦИИPOLYMERIZATION REACTOR SYSTEMS AND POLYMERIZATION METHODS

В настоящий документ включены полимеризационные реакторные системы, при этом согласно одному из аспектов настоящего изобретения указанные полимеризационные реакторные системы могут включать любую из систем получения катализатора, описанных в настоящем документе, и реактор, выполненный с возможностью приведения восстановленного хромового катализатора в контакт с олефиновым мономером и необязательным олефиновым сомономером в условиях полимеризации с получением олефинового полимера. В настоящее изобретение также включены способы полимеризации, при этом согласно другому аспекту настоящего изобретения способ полимеризации может включать (I) облучение восстановителя и хромового катализатора на подложке, содержащего хром в шестивалентном окисленном состоянии, с помощью светового луча с длиной волны в УФ-видимой области спектра для восстановления по меньшей мере части хромового катализатора на подложке с получением восстановленного хромового катализатора, и (II) приведение любого описанного в настоящем документе восстановленного хромового катализатора (например, восстановленного хромового катализатора, полученного любым способом восстановления хромовых катализаторов, описанным выше) и необязательного сокатализатора в контакт с олефиновым мономером и необязательным олефиновым сомономером в полимеризационной реакторной системе в условиях полимеризации с получением олефинового полимера. Любая из особенностей стадии (I) может быть такой же, что и особенности, описанные в настоящем документе (например, восстановитель, источник светового луча, длина волны и т.д.) для способов восстановления хромового катализатора на подложке.Included in the present document are polymerization reactor systems, wherein according to one aspect of the present invention, said polymerization reactor systems can include any of the catalyst production systems described herein and a reactor configured to contact a reduced chromium catalyst with an olefin monomer and an optional olefin comonomer under polymerization conditions to produce an olefin polymer. The present invention also includes polymerization methods, wherein according to another aspect of the present invention, the polymerization method may comprise (I) irradiating a reducing agent and a supported chromium catalyst comprising chromium in a hexavalent oxidation state with a light beam of a wavelength in the UV-visible region of the spectrum to reduce at least a portion of the supported chromium catalyst to produce a reduced chromium catalyst, and (II) contacting any reduced chromium catalyst described herein (e.g., a reduced chromium catalyst obtained by any method for reducing chromium catalysts described above) and an optional cocatalyst with an olefin monomer and an optional olefin comonomer in a polymerization reactor system under polymerization conditions to produce an olefin polymer. Any of the features of step (I) may be the same as the features described herein (e.g., reducing agent, light beam source, wavelength, etc.) for the methods of reducing a chromium catalyst on a support.

Предпочтительно, если применение стадии облучения для получения восстановленного катализатора (перед инициированием полимеризации) может привести к получению более полно активированного катализатора, который был восстановлен и алкилирован перед поступлением в полимеризационный реактор. Достигнутое в результате повышение общей активности (катализатор больше не требует восстановления/алкилирования после поступления в полимеризационный реактор) позволяет использовать меньшее количество катализатора и более низкие температуры полимеризации, что, в свою очередь, может уменьшить набухание полимера и загрязнение и повысить общую эффективность работы.Advantageously, the use of an irradiation step to produce a reduced catalyst (prior to polymerization initiation) may result in a more fully activated catalyst that has been reduced and alkylated prior to entering the polymerization reactor. The resulting increase in overall activity (the catalyst no longer requires reduction/alkylation after entering the polymerization reactor) allows for the use of less catalyst and lower polymerization temperatures, which in turn may reduce polymer swelling and fouling and improve overall operating efficiency.

Ненасыщенные мономеры, которые можно использовать с каталитическими композициями и способами полимеризации согласно настоящему изобретению, как правило, могут включать олефиновые соединения, содержащие от 2 до 30 атомов углерода на молекулу и по меньшей мере одну олефиновую двойную связь. Настоящее изобретение включает способы гомополимеризации с применением одного олефина, такого как этилен или пропилен, а также реакции сополимеризации, терполимеризации и т.д. с применением олефинового мономера с по меньшей мере одним другим олефиновым соединением. Например, полученные этиленовые сополимеры, тройные сополимеры и т.д. могут в общем случае содержать большое количество этилена (>50 мольных процентов) и небольшое количество сомономера (<50 мольных процентов), хотя это не является обязательным требованием. Сомономеры, которые можно сополимеризовать с этиленом, часто могут содержать в своей молекулярной цепи от 3 до 20 атомов углерода или от 3 до 10 атомов углерода.Unsaturated monomers that can be used with the catalyst compositions and polymerization methods of the present invention can generally include olefinic compounds containing from 2 to 30 carbon atoms per molecule and at least one olefinic double bond. The present invention includes homopolymerization processes using a single olefin, such as ethylene or propylene, as well as copolymerization reactions, terpolymerization reactions, etc. using an olefinic monomer with at least one other olefinic compound. For example, the resulting ethylene copolymers, terpolymers, etc. can generally contain a large amount of ethylene (>50 mole percent) and a small amount of comonomer (<50 mole percent), although this is not a requirement. Comonomers that can be copolymerized with ethylene can often contain from 3 to 20 carbon atoms or from 3 to 10 carbon atoms in their molecular chain.

Согласно настоящему изобретению можно использовать ациклические, циклические, полициклические, концевые (α), внутренние, линейные, разветвленные, замещенные, незамещенные, функционализированные и нефункционализированные олефины. Например, типичные ненасыщенные соединения, которые можно подвергнуть полимеризации с каталитическими композициями согласно настоящему изобретению, могут включать, но не ограничиваются ими, этилен, пропилен, 1-бутен, 2-бутен, 3-метил-1-бутен, изобутилен, 1- пентен, 2-пентен, 3-метил-1-пентен, 4-метил-1-пентен, 1-гексен, 2-гексен, 3-гексен, 3-этил-1-гексен, 1-гептен, 2-гептен, 3-гептен, четыре нормальных октена (например, 1-октен), четыре нормальных нонена, пять нормальных деценов и т.п. или смеси двух или более из перечисленных соединений. Циклические и бициклические олефины, в том числе, но не ограничиваясь ими, циклопентен, циклогексен, норборнилен, норборнадиен и т.п., также можно полимеризовать, как описано в настоящем документе. Кроме того, согласно настоящему изобретению в качестве мономера можно использовать стирол. Согласно одному из аспектов олефиновый мономер может включать C2-C20 олефин; альтернативно, C2-C20 альфа-олефин; альтернативно C2-C10 олефин; альтернативно, C2-C10 альфа-олефин; альтернативно, олефиновый мономер может включать этилен; или, альтернативно, олефиновый мономер может включать пропилен.According to the present invention, acyclic, cyclic, polycyclic, terminal (α), internal, linear, branched, substituted, unsubstituted, functionalized and non-functionalized olefins can be used. For example, typical unsaturated compounds that can be polymerized with the catalyst compositions of the present invention can include, but are not limited to, ethylene, propylene, 1-butene, 2-butene, 3-methyl-1-butene, isobutylene, 1-pentene, 2-pentene, 3-methyl-1-pentene, 4-methyl-1-pentene, 1-hexene, 2-hexene, 3-hexene, 3-ethyl-1-hexene, 1-heptene, 2-heptene, 3-heptene, four normal octenes (e.g., 1-octene), four normal nonenes, five normal decenes, and the like, or mixtures of two or more of these compounds. Cyclic and bicyclic olefins, including but not limited to cyclopentene, cyclohexene, norbornylene, norbornadiene, and the like, can also be polymerized as described herein. Additionally, styrene can be used as a monomer according to the present invention. In one aspect, the olefin monomer can comprise a C 2 -C 20 olefin; alternatively, a C 2 -C 20 alpha-olefin; alternatively, a C 2 -C 10 olefin; alternatively, a C 2 -C 10 alpha-olefin; alternatively, the olefin monomer can comprise ethylene; or alternatively, the olefin monomer can comprise propylene.

При необходимости применения сополимера (или альтернативно тройного сополимера) олефиновый мономер и олефиновый сомономер могут независимо включать, например, C2-C20 альфа-олефин. Согласно некоторым аспектам олефиновый мономер может включать этилен или пропилен, который сополимеризуют с по меньшей мере одним сомономером (например, C2-C20 альфа-олефином, C3-C20 альфа-олефином и т.д.). Согласно одному из аспектов настоящего изобретения олефиновый мономер, применяемый в процессе полимеризации, может включать этилен. Согласно такому аспекту примеры подходящих олефиновых сомономеров могут включать, но не ограничиваются ими, пропилен, 1-бутен, 2-бутен, 3-метил-1-бутен, изобутилен, 1-пентен, 2-пентен, 3-метил- 1-пентен, 4-метил-1-пентен, 1-гексен, 2-гексен, 3-этил-1-гексен, 1-гептен, 2-гептен, 3-гептен, 1-октен, 1-децен, стирол, и т.п. или их комбинации. Согласно другому аспекту настоящего изобретения олефиновый мономер может включать этилен, и сомономер может включать C3-C10 альфа-олефин; альтернативно сомономер может включать 1-бутен, 1-пентен, 1-гексен, 1-октен, 1-децен, стирол или любую их комбинацию; альтернативно сомономер может включать 1-бутен, 1-гексен, 1-октен или любую их комбинацию; альтернативно сомономер может включать 1-бутен; альтернативно сомономер может включать 1-гексен; или альтернативно сомономер может включать 1-октен.If a copolymer (or alternatively a terpolymer) is desired, the olefin monomer and the olefin comonomer may independently comprise, for example, a C2 - C20 alpha-olefin. According to some aspects, the olefin monomer may comprise ethylene or propylene, which is copolymerized with at least one comonomer (for example, a C2 - C20 alpha-olefin, a C3 - C20 alpha-olefin, etc.). According to one aspect of the present invention, the olefin monomer used in the polymerization process may comprise ethylene. According to such an aspect, examples of suitable olefin comonomers can include, but are not limited to, propylene, 1-butene, 2-butene, 3-methyl-1-butene, isobutylene, 1-pentene, 2-pentene, 3-methyl-1-pentene, 4-methyl-1-pentene, 1-hexene, 2-hexene, 3-ethyl-1-hexene, 1-heptene, 2-heptene, 3-heptene, 1-octene, 1-decene, styrene, and the like, or combinations thereof. According to another aspect of the present invention, the olefin monomer can comprise ethylene and the comonomer can comprise a C 3 -C 10 alpha olefin; alternatively, the comonomer can comprise 1-butene, 1-pentene, 1-hexene, 1-octene, 1-decene, styrene, or any combination thereof; alternatively, the comonomer may comprise 1-butene, 1-hexene, 1-octene, or any combination thereof; alternatively, the comonomer may comprise 1-butene; alternatively, the comonomer may comprise 1-hexene; or alternatively, the comonomer may comprise 1-octene.

Хромовые катализаторы согласно настоящему изобретению предназначены для любого способа полимеризации олефинов с применением различных типов полимеризационных реакторных систем и реакторов. Полимеризационная реакторная система может включать любой полимеризационный реактор, способный полимеризовать олефиновые мономеры и сомономеры (один или более сомономеров) с получением гомополимеров, сополимеров, тройных сополимеров и т.п. Различные типы реакторов включают реакторы, которые можно назвать реактором периодического действия, суспензионным реактором, газофазным реактором, растворным реактором, реактором высокого давления, трубчатым реактором, автоклавным реактором и т.п., или их комбинации. Условия полимеризации для различных типов реакторов хорошо известны специалистам в данной области техники. Газофазные реакторы могут включать реакторы с псевдоожиженным слоем или многоступенчатые горизонтальные реакторы. Суспензионные реакторы могут содержать вертикальные или горизонтальные петли. Реакторы высокого давления могут включать автоклавные или трубчатые реакторы. Как правило, такие типы реакторов могут работать в непрерывном режиме. В непрерывных процессах можно использовать периодическую или непрерывную выгрузку полимерного продукта. Полимеризационные реакторные системы и способы также могут включать частичную или полную прямую рециркуляцию непрореагировавшего мономера, непрореагировавшего сомономера и/или разбавителя (например, такого же или отличного от разбавителя, применяемого во время восстановления хромового катализатора).The chromium catalysts of the present invention are suitable for any process for polymerizing olefins using various types of polymerization reactor systems and reactors. The polymerization reactor system may include any polymerization reactor capable of polymerizing olefin monomers and comonomers (one or more comonomers) to produce homopolymers, copolymers, terpolymers, and the like. The various types of reactors include reactors that may be referred to as a batch reactor, a slurry reactor, a gas phase reactor, a solution reactor, a high pressure reactor, a tubular reactor, an autoclave reactor, and the like, or combinations thereof. Polymerization conditions for the various types of reactors are well known to those skilled in the art. Gas phase reactors may include fluidized bed reactors or multistage horizontal reactors. Slurry reactors may comprise vertical or horizontal loops. High pressure reactors may include autoclave or tubular reactors. Typically, these types of reactors can be operated in a continuous mode. In continuous processes, batch or continuous discharge of polymer product can be used. Polymerization reactor systems and methods can also include partial or complete direct recycling of unreacted monomer, unreacted comonomer, and/or diluent (e.g., the same or different from the diluent used during chromium catalyst reduction).

Полимеризационные реакторные системы согласно настоящему изобретению могут содержать реактор одного типа в системе или несколько реакторов одного или разных типов (например, один реактор, двойной реактор, более двух реакторов). Например, полимеризационная реакторная система может содержать растворный реактор, газофазный реактор, суспензионный реактор или комбинацию двух или более из перечисленных реакторов. Получение полимеров в нескольких реакторах может включать несколько стадий в по меньшей мере двух отдельных полимеризационных реакторах, соединенных между собой с помощью передаточного устройства, позволяющего переносить полученный полимер из первого полимеризационного реактора во второй реактор. Условия полимеризации в одном из реакторов могут отличаться от рабочих условий в другом реакторе(ах). Альтернативно, полимеризация в нескольких реакторах может включать перенос полимера вручную из одного реактора в последующие реакторы для продолжения полимеризации. Многореакторные системы могут включать любую комбинацию, в том числе, но не ограничиваясь ими, несколько петлевых реакторов, несколько газофазных реакторов, комбинацию петлевых и газофазных реакторов, несколько реакторов высокого давления или комбинацию реакторов высокого давления с петлевыми и/или газофазными реакторами. Несколько реакторов могут работать последовательно или параллельно или/и последовательно и параллельно. Соответственно, настоящее изобретение включает полимеризационные реакторные системы, содержащие один реактор, содержащие два реактора и содержащие более двух реакторов. Согласно некоторым аспектам настоящего изобретения полимеризационная реакторная система может содержать суспензионный реактор, газофазный реактор, растворный реактор, а также их многореакторные комбинации.The polymerization reactor systems of the present invention may comprise a single reactor type in the system or multiple reactors of the same or different types (e.g., a single reactor, a dual reactor, more than two reactors). For example, the polymerization reactor system may comprise a solution reactor, a gas phase reactor, a slurry reactor, or a combination of two or more of these reactors. The production of polymers in multiple reactors may comprise multiple stages in at least two separate polymerization reactors interconnected by a transfer device that allows the produced polymer to be transferred from the first polymerization reactor to the second reactor. The polymerization conditions in one of the reactors may differ from the operating conditions in the other reactor(s). Alternatively, polymerization in multiple reactors may comprise manual transfer of polymer from one reactor to subsequent reactors to continue polymerization. Multi-reactor systems may include any combination, including but not limited to, multiple loop reactors, multiple gas phase reactors, a combination of loop and gas phase reactors, multiple high-pressure reactors, or a combination of high-pressure reactors with loop and/or gas phase reactors. Multiple reactors may operate in series or in parallel or/and in series and in parallel. Accordingly, the present invention includes polymerization reactor systems comprising one reactor, comprising two reactors, and comprising more than two reactors. According to some aspects of the present invention, the polymerization reactor system may comprise a slurry reactor, a gas phase reactor, a solution reactor, and multiple reactor combinations thereof.

Согласно одному из аспектов полимеризационная реакторная система может содержать по меньшей мере один петлевой суспензионный реактор, например, содержащий вертикальные или горизонтальные петли. Мономер, разбавитель, катализатор и необязательный сомономер можно непрерывно подавать в петлевой реактор, в котором происходит полимеризация. В общем случае непрерывные процессы могут включать непрерывное введение мономера/сомономера, катализатора и разбавителя в полимеризационный реактор и непрерывное удаление из такого реактора суспензии, содержащей частицы полимера и разбавитель. Выходящий из реактора поток можно подвергнуть мгновенному испарению для удаления твердого полимера из жидкостей, содержащих разбавитель, мономер и/или сомономер. Для проведения такой стадии разделения можно использовать различные технологии, в том числе, но не ограничиваясь ими, мгновенное испарение, которое может включать любую комбинацию подачи тепла и снижения давления, разделение посредством циклонного воздействия либо в циклоне, либо в гидроциклоне, или разделение посредством центрифугирования. According to one aspect, the polymerization reactor system may comprise at least one loop slurry reactor, such as comprising vertical or horizontal loops. The monomer, diluent, catalyst and optional comonomer may be continuously fed to the loop reactor wherein polymerization occurs. In general, continuous processes may comprise continuously introducing the monomer/comonomer, catalyst and diluent into the polymerization reactor and continuously removing a slurry comprising polymer particles and diluent from such reactor. The reactor effluent may be flashed to remove solid polymer from liquids comprising diluent, monomer and/or comonomer. Various technologies may be used to perform such a separation step, including, but not limited to, flashing, which may comprise any combination of heat and pressure reduction, separation by cyclonic action in either a cyclone or a hydrocyclone, or separation by centrifugation.

Типичный способ суспензионной полимеризации (также известный как процесс получения частиц) описан, например, в патентах США №№ 3248179, 4501885, 5565175, 5575979, 6239235, 6262191, 6833415 и 8822608, каждый из которых в полном объеме включен в настоящий документ посредством ссылки.A typical suspension polymerization process (also known as a particle process) is described, for example, in U.S. Patent Nos. 3,248,179, 4,501,885, 5,565,175, 5,575,979, 6,239,235, 6,262,191, 6,833,415, and 8,822,608, each of which is incorporated herein by reference in its entirety.

Подходящие разбавители, применяемые при суспензионной полимеризации, включают, но не ограничиваются ими, мономер, подвергаемый полимеризации, и углеводороды, представляющие собой жидкости в условиях реакции. Примеры подходящих разбавителей включают, но не ограничиваются ими, углеводороды, такие как пропан, циклогексан, изобутан, н-бутан, н-пентан, изопентан, неопентан и н-гексан. Некоторые реакции полимеризации в петлевом реакторе могут происходить в условиях большого объема, при которых не используют разбавитель, например, в условиях, которые можно использовать при объемной полимеризации пропилена с получением гомополимеров полипропилена.Suitable diluents used in slurry polymerization include, but are not limited to, the monomer being polymerized and hydrocarbons that are liquid under the reaction conditions. Examples of suitable diluents include, but are not limited to, hydrocarbons such as propane, cyclohexane, isobutane, n-butane, n-pentane, isopentane, neopentane, and n-hexane. Some loop reactor polymerization reactions may occur under bulk conditions that do not employ a diluent, such as conditions that may be used in the bulk polymerization of propylene to produce polypropylene homopolymers.

Согласно еще одному из аспектов полимеризационная реакторная система может содержать по меньшей мере один газофазный реактор (например, реактор с псевдоожиженным слоем). В таких реакторных системах можно использовать непрерывный рециркулируемый поток, содержащий один или более мономеров, непрерывно циркулирующих через псевдоожиженный слой в присутствии катализатора в условиях полимеризации. Рециркулируемый поток можно удалить из псевдоожиженного слоя и возвратить обратно в реактор. Одновременно можно удалять из реактора полимерный продукт и добавлять новый или свежий мономер для замены полимеризованного мономера. Такие газофазные реакторы могут включать процесс многостадийной газофазной полимеризации олефинов, при котором олефины полимеризуются в газовой фазе в по меньшей мере двух независимых зонах газофазной полимеризации при одновременной подаче содержащего катализатор полимера, полученного в первой зоне полимеризации, во вторую зону полимеризации. Один из типов газофазного реактора описан в патентах США №№ 5352749, 4588790, 5436304, 7531606 и 7598327, каждый из которых в полном объеме включен в настоящий документ посредством ссылки.According to another aspect, the polymerization reactor system can comprise at least one gas phase reactor (e.g., a fluidized bed reactor). Such reactor systems can employ a continuous recycle stream comprising one or more monomers continuously circulating through a fluidized bed in the presence of a catalyst under polymerization conditions. The recycle stream can be removed from the fluidized bed and returned to the reactor. At the same time, polymer product can be removed from the reactor and new or fresh monomer can be added to replace the polymerized monomer. Such gas phase reactors can comprise a multistage gas phase olefin polymerization process in which olefins are polymerized in the gas phase in at least two independent gas phase polymerization zones while simultaneously feeding a catalyst-containing polymer produced in the first polymerization zone to the second polymerization zone. One type of gas phase reactor is described in U.S. Patent Nos. 5,352,749, 4,588,790, 5,436,304, 7,531,606, and 7,598,327, each of which is incorporated herein by reference in its entirety.

Согласно еще одному из аспектов полимеризационная реакторная система может включать полимеризационный реактор высокого давления, например, может включать трубчатый реактор или автоклавный реактор. Трубчатые реакторы могут иметь несколько зон, в которые добавляют свежий мономер, инициаторы или катализаторы. Мономер может быть увлечен потоком инертного газа и введен в одну из зон реактора. Инициаторы, катализаторы и/или компоненты катализатора могут быть увлечены газовым потоком и введены в другую зону реактора. Для полимеризации газовые потоки можно перемешивать. Для обеспечения оптимальных условий реакции полимеризации в таких полимеризационных реакторах высокого давления можно использовать надлежащим образом тепло и давление.According to another aspect, the polymerization reactor system may include a high-pressure polymerization reactor, for example, may include a tubular reactor or an autoclave reactor. Tubular reactors may have several zones in which fresh monomer, initiators or catalysts are added. The monomer may be entrained in an inert gas stream and introduced into one of the reactor zones. The initiators, catalysts and/or catalyst components may be entrained in a gas stream and introduced into another reactor zone. The gas streams may be mixed for polymerization. Heat and pressure may be used appropriately in such high-pressure polymerization reactors to ensure optimal polymerization reaction conditions.

Согласно еще одному из аспектов полимеризационная реакторная система может содержать растворный полимеризационный реактор, в котором мономер/сомономер могут быть приведены в контакт с каталитической композицией путем подходящего перемешивания или с применением других средств. Можно использовать носитель, содержащий инертный органический разбавитель или избыток мономера. При желании мономер/сомономер можно привести в паровой фазе в контакт с продуктом каталитической реакции в присутствии или отсутствии жидкого вещества. В зоне полимеризации можно поддерживать температуру (например, от 150°C до 180 °C) и давление, которые приведут к получению раствора полимера в реакционной среде. Для обеспечения лучшего контроля температуры и поддержания однородности полимеризационных смесей по всей зоне полимеризации можно использовать перемешивание. Для отвода экзотермического тепла полимеризации используют подходящие средства.According to another aspect, the polymerization reactor system may comprise a solution polymerization reactor in which the monomer/comonomer may be contacted with the catalyst composition by suitable mixing or other means. A support comprising an inert organic diluent or an excess of monomer may be used. If desired, the monomer/comonomer may be contacted in the vapor phase with the catalyst reaction product in the presence or absence of a liquid substance. The polymerization zone may be maintained at a temperature (e.g., 150°C to 180°C) and pressure that will result in a polymer solution in the reaction medium. Mixing may be used to provide better temperature control and maintain homogeneity of the polymerization mixtures throughout the polymerization zone. Suitable means are used to remove the exothermic heat of polymerization.

Согласно некоторым аспектам полимеризационная реакторная система может включать любую комбинацию системы подачи сырьевого материала, системы подачи катализатора и/или компонентов катализатора, и/или системы извлечения полимера, в том числе системы непрерывного действия. Согласно другим аспектам подходящие реакторные системы могут включать системы для очистки исходного сырья, хранения и подготовки катализатора, экструзии, охлаждения реактора, извлечения полимера, фракционирования, рециркуляции, хранения, разгрузки, лабораторного анализа и управления технологическими процессами, в дополнение к системам получения катализатора, описанным в настоящем документе, или в качестве части указанных систем.In some aspects, a polymerization reactor system may include any combination of a feedstock feed system, a catalyst and/or catalyst component feed system, and/or a polymer recovery system, including a continuous system. In other aspects, suitable reactor systems may include systems for feedstock purification, catalyst storage and preparation, extrusion, reactor cooling, polymer recovery, fractionation, recycling, storage, unloading, laboratory analysis, and process control, in addition to or as part of the catalyst production systems described herein.

В описанных в настоящем документе каталитических композициях и/или способах полимеризации часто можно использовать совместный катализатор. Согласно некоторым аспектам совместный катализатор может содержать гидрокарбильное соединение металла, примеры которого включают негалоидные гидрокарбильные соединения металлов, галоидные гидрокарбильные соединения металлов, негалоидные алкильные соединения металлов, галоидные алкильные соединения металлов и так далее, и в которых металл может представлять собой любой подходящий металл, часто металл 13 группы. Следовательно, согласно определенным аспектам настоящего изобретения металл может представлять собой бор или алюминий, при этом совместный катализатор может содержать гидрокарбил или алкил бора, или гидрокарбил или алкил алюминия, а также их комбинации.The catalyst compositions and/or polymerization methods described herein can often employ a cocatalyst. In some aspects, the cocatalyst can comprise a hydrocarbyl metal compound, examples of which include nonhalogen metal hydrocarbyl compounds, halide metal hydrocarbyl compounds, nonhalogen metal alkyl compounds, halide metal alkyl compounds, and so on, and in which the metal can be any suitable metal, often a Group 13 metal. Thus, in certain aspects of the present invention, the metal can be boron or aluminum, wherein the cocatalyst can comprise a hydrocarbyl or alkyl boron, or a hydrocarbyl or alkyl aluminum, as well as combinations thereof.

Согласно одному из аспектов совместный катализатор может включать алюминоксановое соединение, алюминийорганическое соединение или борорганическое соединение, при этом такой совместный катализатор содержит комбинации более чем одного соединения, представляющего собой совместный катализатор. Типичные и неограничивающие примеры алюминоксанов включают метилалюминоксан, модифицированный метилалюминоксан, этилалюминоксан, н-пропилалюминоксан, изопропилалюминоксан, н-бутилалюминоксан, трет-бутилалюминоксан, втор-бутилалюминоксан, изобутилалюминоксан, 1-пентилалюминоксан, 2-пентилалюминоксан, 3-пентилалюминоксан, изопентилалюминоксан, неопентилалюминоксан и т.п. или любую их комбинацию. Типичные и неограничивающие примеры алюминийорганических соединений включают триметилалюминий, триэтилалюминий, три-н-пропилалюминий, три-н-бутилалюминий, триизобутилалюминий, три-н-гексилалюминий, три-н-октилалюминий, гидрид диизобутилалюминия, этилат диэтилалюминия, хлорид диэтилалюминия и т.п. или любую их комбинацию. Типичные и неограничивающие примеры борорганических соединений включают три-н-бутилборан, трипропилборан, триэтилборан и т.п. или любую их комбинацию. Совместные катализаторы, которые можно использовать в каталитических композициях согласно настоящему изобретению, не ограничены совместными катализаторами, описанными выше. Другие подходящие совместные катализаторы (такие как магнийорганические и литийорганические соединения) хорошо известны специалистам в данной области техники, в том числе, например, катализаторы, описанные в патентах США №№ 3242099, 4794096, 4808561, 5576259, 5807938, 5919983, 7294599 7601665, 7884163, 8114946 и 8309485, которые в полном объеме включены в настоящий документ посредством ссылки.In one aspect, the co-catalyst may include an aluminoxane compound, an organoaluminum compound, or an organoboron compound, wherein the co-catalyst comprises combinations of more than one compound comprising the co-catalyst. Typical and non-limiting examples of aluminoxanes include methylaluminoxane, modified methylaluminoxane, ethylaluminoxane, n-propylaluminoxane, isopropylaluminoxane, n-butylaluminoxane, tert-butylaluminoxane, sec-butylaluminoxane, isobutylaluminoxane, 1-pentylaluminoxane, 2-pentylaluminoxane, 3-pentylaluminoxane, isopentyl aluminoxane, neopentyl aluminoxane, and the like, or any combination thereof. Representative and non-limiting examples of organoaluminum compounds include trimethylaluminum, triethylaluminum, tri-n-propylaluminum, tri-n-butylaluminum, triisobutylaluminum, tri-n-hexylaluminum, tri-n-octylaluminum, diisobutylaluminum hydride, diethylaluminum ethylate, diethylaluminum chloride, and the like, or any combination thereof. Representative and non-limiting examples of organoboron compounds include tri-n-butylborane, tripropylborane, triethylborane, and the like, or any combination thereof. Cocatalysts that can be used in the catalytic compositions of the present invention are not limited to the cocatalysts described above. Other suitable cocatalysts (such as organomagnesium and organolithium compounds) are well known to those skilled in the art, including, for example, the catalysts described in U.S. Patent Nos. 3,242,099, 4,794,096, 4,808,561, 5,576,259, 5,807,938, 5,919,983, 7,294,599, 7,601,665, 7,884,163, 8,114,946, and 8,309,485, which are incorporated herein by reference in their entireties.

Условия полимеризации, которые можно отслеживать, регулировать и/или контролировать для повышения эффективности и обеспечения требуемых свойств полимера, могут включать, но не ограничиваться ими, температуру в реакторе, давление в реакторе, скорость потока катализатора в реактор, скорость потока мономера (и сомономера, при применении) в реактор, концентрацию мономера в реакторе, интенсивность выхода олефинового полимера, скорость рециркуляции, скорость потока водорода (при применении), состояние охлаждения реактора и т.п. Температура полимеризации может влиять на производительность катализатора, молекулярную массу полимера и молекулярно-массовое распределение. Подходящая температура полимеризации может представлять собой любую температуру ниже температуры деполимеризации согласно уравнению свободной энергии Гиббса. Как правило, такая температура составляет от примерно 60 °C до примерно 280 °C, например, от примерно 60 °C до примерно 185 °C, от примерно 60 °C до примерно 120 °C или от примерно 130 °C до примерно 180 °C в зависимости от типа полимеризационного реактора, сорта полимера и так далее. В некоторых реакторных системах температура полимеризационного реактора в общем случае может составлять от примерно 70°C до примерно 110°C или от примерно 125°C до примерно 175 °C. Различные условия полимеризации можно поддерживать по существу постоянными, например, для получения олефинового полимера определенного сорта.Polymerization conditions that can be monitored, adjusted and/or controlled to improve efficiency and provide desired polymer properties may include, but are not limited to, reactor temperature, reactor pressure, catalyst flow rate into the reactor, monomer (and comonomer, if used) flow rate into the reactor, monomer concentration in the reactor, olefin polymer yield rate, recycle rate, hydrogen flow rate (if used), reactor cooling status, etc. The polymerization temperature can affect catalyst productivity, polymer molecular weight and molecular weight distribution. A suitable polymerization temperature can be any temperature below the depolymerization temperature according to the Gibbs free energy equation. Typically, such a temperature is from about 60 °C to about 280 °C, such as from about 60 °C to about 185 °C, from about 60 °C to about 120 °C, or from about 130 °C to about 180 °C, depending on the type of polymerization reactor, grade of polymer, etc. In some reactor systems, the temperature of the polymerization reactor may generally be from about 70 °C to about 110 °C or from about 125 °C to about 175 °C. Various polymerization conditions may be maintained substantially constant, such as to produce a particular grade of olefin polymer.

Подходящие давления также будут меняться в зависимости от типа реактора и полимеризации. Давление для проведения жидкофазной полимеризации в петлевом реакторе, как правило, может составлять менее 1000 psig (6,9 МПа). Давление для проведения газофазной полимеризации, как правило, может составлять от 200 до 500 psig (от 1,4 МПа до 3,4 МПа). Полимеризацию под высоким давлением в трубчатых или автоклавных реакторах в общем случае можно проводить при давлении примерно от 20000 до 75000 psig (от 138 до 517 МПа). Полимеризационные реакторы также могут работать в сверхкритической области, обычно возникающей при более высоких температурах и давлениях (например, выше 92°C и 700 psig (4,83 МПа)). Работа в условиях, превышающих критическую точку на диаграмме давление/температура (сверхкритическая фазa), может обеспечить преимущества такому процессу реакции полимеризации.Suitable pressures will also vary depending on the type of reactor and polymerization. Pressures for liquid phase polymerization in a loop reactor can typically be less than 1,000 psig (6.9 MPa). Pressures for gas phase polymerization can typically be between 200 and 500 psig (1.4 MPa and 3.4 MPa). High pressure polymerization in tubular or autoclave reactors can generally be carried out at pressures of approximately 20,000 to 75,000 psig (138 to 517 MPa). Polymerization reactors can also be operated in the supercritical region, which typically occurs at higher temperatures and pressures (e.g., above 92°C and 700 psig (4.83 MPa)). Operating at conditions above the critical point on the pressure/temperature diagram (supercritical phase) can provide advantages to such a polymerization reaction process.

Аспекты настоящего изобретения также относятся к процессам полимеризации олефинов, осуществляемым в отсутствие добавленного водорода. Способ полимеризации олефинов согласно настоящему изобретению может включать приведение восстановленного хромового катализатора и необязательного совместного катализатора в контакт с олефиновым мономером и необязательно олефиновым сомономером в полимеризационной реакторной системе в условиях полимеризации с получением олефинового полимера, при этом такой процесс полимеризации проводят в отсутствие добавленного водорода (в полимеризационную реакторную систему не добавляют водород). Специалисту в данной области техники будет понятно, что водород можно генерировать in situ с помощью определенных каталитических систем в различных процессах полимеризации олефинов, при этом генерируемое количество может меняться в зависимости от конкретных применяемых компонентов катализатора, типа применяемого процесса полимеризации, применяемых условий реакции полимеризации и так далее.Aspects of the present invention also relate to olefin polymerization processes carried out in the absence of added hydrogen. The olefin polymerization process of the present invention may comprise contacting a reduced chromium catalyst and an optional cocatalyst with an olefin monomer and an optional olefin comonomer in a polymerization reactor system under polymerization conditions to produce an olefin polymer, wherein such polymerization process is carried out in the absence of added hydrogen (no hydrogen is added to the polymerization reactor system). One skilled in the art will appreciate that hydrogen may be generated in situ by certain catalyst systems in various olefin polymerization processes, and the amount generated may vary depending on the particular catalyst components used, the type of polymerization process used, the polymerization reaction conditions used, and so on.

Согласно другим аспектам может быть желательно проводить процесс полимеризации в присутствии определенного количества добавленного водорода. Соответственно, способ полимеризации олефинов согласно настоящему изобретению может включать приведение восстановленного хромового катализатора и необязательного совместного катализатора в контакт с олефиновым мономером и необязательно олефиновым сомономером в полимеризационной реакторной системе в условиях полимеризации с получением олефинового полимера, при этом такой процесс полимеризации осуществляют в присутствии добавленного водорода (водород добавляют в полимеризационную реакторную систему). Например, в процессе полимеризации можно регулировать отношение водорода к олефиновому мономеру, часто посредством отношения подаваемого водорода к олефиновому мономеру, поступающему в реактор. Количество водорода, добавляемого в процесс (в расчете на количество олефинового мономера), можно регулировать при молярной процентной концентрации, составляющей в общем случае от примерно 0,05 до примерно 20 мол. %, от примерно 0,1 до примерно 15 мол. %, от примерно 0,25 до примерно 10 мол. % или от примерно 0,5 до примерно 10 мол. %. Согласно некоторым аспектам настоящего изобретения для конкретного сорта полимера во время цикла полимеризации отношение водорода в сырье или реагенте к олефиновому мономеру можно поддерживать по существу постоянным. То есть можно выбрать конкретное значение отношения водород:олефиновый мономер и поддерживать указанное отношение во время цикла полимеризации в пределах примерно +/- 25%. Кроме того, для конкретного сорта полимера добавление сомономера (или сомономеров) может быть и обычно является по существу постоянным на протяжении всего цикла полимеризации.In other aspects, it may be desirable to carry out the polymerization process in the presence of a certain amount of added hydrogen. Accordingly, the method of polymerizing olefins according to the present invention may include contacting a reduced chromium catalyst and an optional cocatalyst with an olefin monomer and, optionally, an olefin comonomer in a polymerization reactor system under polymerization conditions to form an olefin polymer, wherein such polymerization process is carried out in the presence of added hydrogen (hydrogen is added to the polymerization reactor system). For example, the ratio of hydrogen to olefin monomer can be controlled in the polymerization process, often by means of the ratio of the hydrogen fed to the olefin monomer entering the reactor. The amount of hydrogen added to the process (based on the amount of olefin monomer) can be controlled at a molar percentage concentration of generally from about 0.05 to about 20 mol %, from about 0.1 to about 15 mol %, from about 0.25 to about 10 mol %, or from about % or from about 0.5 to about 10 mol %. According to some aspects of the present invention, for a particular grade of polymer, the ratio of hydrogen in the feedstock or reactant to olefin monomer can be maintained substantially constant during the polymerization cycle. That is, a particular value for the hydrogen:olefin monomer ratio can be selected and said ratio can be maintained during the polymerization cycle within about +/- 25%. In addition, for a particular grade of polymer, the addition of comonomer (or comonomers) can be, and typically is, substantially constant throughout the polymerization cycle.

Однако согласно другим аспектам предполагается, что мономер, сомономер (или сомономеры) и/или водород можно периодически подавать в реактор в прерывистом режиме, например, способом, аналогичным способу, применяемому в патенте США № 5739220 и публикации патента США № 2004/0059070, описание которых в полном объеме включено в настоящий документ посредством ссылки.However, in other aspects, it is contemplated that the monomer, comonomer(s) and/or hydrogen may be fed intermittently to the reactor, such as in a manner similar to that employed in U.S. Patent No. 5,739,220 and U.S. Patent Publication No. 2004/0059070, the disclosures of which are incorporated herein by reference in their entirety.

Концентрацию реагентов, поступающих в полимеризационную реакторную систему, можно регулировать таким образом, чтобы получать смолы с определенными физическими и механическими свойствами. Предлагаемый продукт конечного применения, который будет получен из полимерной смолы, и способ получения такого продукта в конечном итоге могут определять требуемые свойства и характеристики полимера. Механические свойства включают испытания на предел прочности при растяжении, изгиб, прочность при ударе, ползучесть, релаксацию напряжений и твердость. Физические свойства включают измерения плотности, молекулярной массы, молекулярно-массового распределения, температуры плавления, температуры стеклования, температуры кристаллизации, плотности, стереорегулярности, трещинообразования, длинноцепочечной разветвленности и реологические измерения.The concentration of reactants entering the polymerization reactor system can be controlled to produce resins with specific physical and mechanical properties. The proposed end-use product to be produced from the polymer resin and the method of producing that product can ultimately determine the desired properties and characteristics of the polymer. Mechanical properties include tensile strength, flexural strength, impact strength, creep, stress relaxation, and hardness tests. Physical properties include measurements of density, molecular weight, molecular weight distribution, melting point, glass transition temperature, crystallization temperature, density, stereoregularity, crack formation, long-chain branching, and rheological measurements.

Как обсуждалось выше, типичная полимеризационная реакторная система, соответствующая аспектам настоящего изобретения, проиллюстрирована на фиг. 1. Полимеризационная реакторная система содержит систему 100 получения катализатора (содержащую сосуд 110 для получения катализатора, ламповый модуль 130, измерительную систему 140 и контроллер 150) и реактор 120. Система 100 получения катализатора функционирует, как описано выше. Технологические параметры 132, 134, 136 передают в измерительную систему 140 для определения различных технологических и рабочих условий, и, соответственно, измерительная система 140 может включать любое подходящее измерительное устройство или оборудование (например, расходомер, термопару и т.д.) для определения конкретных технологических и рабочих условий в сосуде 110 для получения катализатора, выпускном отверстии 115 для восстановленного катализатора и/или реакторе 120. Как указано выше, полимеризационная реакторная система содержит выпускное отверстие 115 для восстановленного катализатора, выполненное с возможностью удаления суспензии восстановленного хромового катализатора из сосуда 110 для получения катализатора и подачи в реактор 120.As discussed above, a typical polymerization reactor system consistent with aspects of the present invention is illustrated in Fig. 1. The polymerization reactor system comprises a catalyst production system 100 (comprising a catalyst production vessel 110, a lamp module 130, a measuring system 140, and a controller 150) and a reactor 120. The catalyst production system 100 operates as described above. The process parameters 132, 134, 136 are transmitted to the measuring system 140 for determining various process and operating conditions, and, accordingly, the measuring system 140 can include any suitable measuring device or equipment (for example, a flow meter, a thermocouple, etc.) for determining specific process and operating conditions in the catalyst production vessel 110, the reduced catalyst outlet 115 and/or the reactor 120. As indicated above, the polymerization reactor system comprises a reduced catalyst outlet 115 configured to remove the reduced chromium catalyst slurry from the catalyst production vessel 110 and feed it into the reactor 120.

ПОЛИМЕРЫ И ИЗДЕЛИЯPOLYMERS AND PRODUCTS

Настоящее изобретение также относится к полимерам, полученным с применением любых из описанных в настоящем документе способов полимеризации, и включает указанные полимеры. Изделия промышленного производства могут быть изготовлены из полимеров, полученных согласно настоящему изобретению, и/или могут содержать их.The present invention also relates to polymers obtained using any of the polymerization processes described herein and includes said polymers. Articles of industrial production may be made from and/or contain polymers obtained according to the present invention.

Предложенные в настоящем изобретении олефиновые полимеры могут включать любой полимер, полученный из любого олефинового мономера и необязательного сомономера(ов), описанных в настоящем документе. Например, олефиновый полимер может включать гомополимер этилена, сополимер этилена (например, этилен/α-олефин, этилен/1-бутен, этилен/1-гексен, этилен/1-октен и т.д.), гомополимер пропилена, сополимер пропилена, тройной сополимер этилена, тройной сополимер пропилена и т.п., в том числе любые их комбинации. Согласно одному из аспектов олефиновый полимер может представлять собой сополимер этилен/1-бутен, сополимер этилен/1-гексен или сополимер этилен/1-октен, тогда как согласно другому аспекту олефиновый полимер представлять собой сополимер этилен/1-гексен.The olefin polymers provided herein may include any polymer formed from any olefin monomer and optional comonomer(s) described herein. For example, an olefin polymer may include an ethylene homopolymer, an ethylene copolymer (e.g., ethylene/α-olefin, ethylene/1-butene, ethylene/1-hexene, ethylene/1-octene, etc.), a propylene homopolymer, a propylene copolymer, an ethylene terpolymer, a propylene terpolymer, and the like, including any combinations thereof. In one aspect, the olefin polymer may be an ethylene/1-butene copolymer, an ethylene/1-hexene copolymer, or an ethylene/1-octene copolymer, while in another aspect, the olefin polymer may be an ethylene/1-hexene copolymer.

Если образовавшийся полимер, полученный согласно настоящему изобретению, представляет собой, например, полимер этилена, его свойства можно охарактеризовать с помощью различных аналитических способов, известных и применяемых в полиолефиновой промышленности. Изделия промышленного производства могут быть изготовлены из олефиновых полимеров (например, полимеров этилена) согласно настоящему изобретению и/или могут содержать их, при этом типичные свойства указанных полимеров приведены ниже.If the resulting polymer obtained according to the present invention is, for example, an ethylene polymer, its properties can be characterized using various analytical methods known and used in the polyolefin industry. Articles of industrial production can be made from olefin polymers (for example, ethylene polymers) according to the present invention and/or can contain them, whereby typical properties of said polymers are given below.

Иллюстративный и неограничивающий пример полимера этилена (например, гомополимера этилена и/или сополимера этилена), соответствующего настоящему изобретению, может иметь отношение Mw/Mn в диапазоне от примерно 30 до примерно 110, отношение Mz/Mw в диапазоне от примерно 4 до примерно 10, и параметр CY-a в диапазоне от примерно 0,2 до примерно 0,4. Другие подходящие диапазоны отношения Mw/Mn полимера этилена включают диапазоны от примерно 35 до примерно 105, от примерно 40 до примерно 100, от примерно 45 до примерно 95 или от примерно 50 до примерно 90. Аналогичным образом, другие подходящие диапазоны отношения Mz/Mw включают диапазоны от примерно 5 до примерно 9, от примерно 5 до примерно 8, от примерно 5,5 до примерно 7,5 или от примерно 6 до примерно 7. Кроме того, другие подходящие диапазоны параметра CY-a включают диапазоны от примерно 0,23 до примерно 0,38, от примерно 0,25 до примерно 0,35 или от примерно 0,27 до примерно 0,34. Кроме того, полимер этилена можно дополнительно охарактеризовать с помощью Mn, составляющей от примерно 3000 до примерно 12000 г/моль, от примерно 4000 до примерно 11000 г/моль, от примерно 4000 до примерно 10000 г/моль, от примерно 5000 до примерно 10000 г/моль или от примерно 5500 до примерно 9500 г/моль. Дополнительно или альтернативно, Mw полимера этилена может составлять от примерно 250000 до примерно 700000 г/моль, от примерно 300000 до примерно 675000 г/моль, от примерно 350000 до примерно 625000 г/моль или от примерно 375000 до примерно 600000 г/моль. Дополнительно или альтернативно, HLMI полимера этилена может быть меньше или равен примерно 10, меньше или равен примерно 8, меньше или равен примерно 5, или меньше или равен примерно 4 г/10 мин. Дополнительно или альтернативно, полимер этилена можно охарактеризовать количеством длинноцепочечных разветвлений (LCBs), составляющим от примерно 0,5 до примерно 4, от примерно 0,5 до примерно 3, от примерно 0,7 до примерно 2,8 или от примерно 1 до примерно 2,5 LCBs на миллион всех атомов углерода.An illustrative and non-limiting example of an ethylene polymer (e.g., an ethylene homopolymer and/or an ethylene copolymer) according to the present invention can have an Mw/Mn ratio in the range of from about 30 to about 110, an Mz/Mw ratio in the range of from about 4 to about 10, and a CY-a parameter in the range of from about 0.2 to about 0.4. Other suitable ranges of the Mw/Mn ratio of the ethylene polymer include ranges from about 35 to about 105, from about 40 to about 100, from about 45 to about 95, or from about 50 to about 90. Similarly, other suitable ranges of the Mz/Mw ratio include ranges from about 5 to about 9, from about 5 to about 8, from about 5.5 to about 7.5, or from about 6 to about 7. Further, other suitable ranges of the CY-a parameter include ranges from about 0.23 to about 0.38, from about 0.25 to about 0.35, or from about 0.27 to about 0.34. In addition, the ethylene polymer can be further characterized by an Mn of from about 3000 to about 12000 g/mol, from about 4000 to about 11000 g/mol, from about 4000 to about 10000 g/mol, from about 5000 to about 10000 g/mol, or from about 5500 to about 9500 g/mol. Additionally or alternatively, the Mw of the ethylene polymer can be from about 250000 to about 700000 g/mol, from about 300000 to about 675000 g/mol, from about 350000 to about 625000 g/mol, or from about 375000 to about 600000 g/mol. Additionally or alternatively, the HLMI of the ethylene polymer can be less than or equal to about 10, less than or equal to about 8, less than or equal to about 5, or less than or equal to about 4 g/10 min. Additionally or alternatively, the ethylene polymer can be characterized by a long chain branching (LCBs) amount of from about 0.5 to about 4, from about 0.5 to about 3, from about 0.7 to about 2.8, or from about 1 to about 2.5 LCBs per million total carbon atoms.

Другой иллюстративный и неограничивающий пример полимера этилена, соответствующий настоящему изобретению, может иметь отношение Mw/Mn в диапазоне от примерно 6 до примерно 15, отношение Mz/Mw в диапазоне от примерно 30 до примерно 70, и показатель текучести расплава в диапазоне от примерно 0,5 до примерно 10 г/10 мин. Другие подходящие диапазоны отношения Mw/Mn включают диапазоны от примерно 7 до примерно 14, от примерно 8 до примерно 13, от примерно 8 до примерно 12 или от примерно 9 до примерно 10. Аналогичным образом, другие подходящие диапазоны отношения Mz/Mw включают диапазоны от примерно 35 до примерно 65, от примерно 40 до примерно 60, от примерно 45 до примерно 55 или от примерно 47 до примерно 51. Кроме того, другие подходящие диапазоны показателя текучести расплава включают диапазоны от примерно 0,5 до примерно 5, от примерно 0,7 до примерно 7 или от примерно 1 до примерно 5 г/10 мин. Кроме того, полимер этилена можно дополнительно охарактеризовать с помощью Mn, составляющей от примерно 10000 до примерно 25000 г/моль, от примерно 13000 до примерно 22000 г/моль, от примерно 15000 до примерно 20000 г/моль или от примерно 16000 до примерно 18000 г/моль. Дополнительно или альтернативно, Mw полимера этилена может составлять от примерно 100000 до примерно 400000 г/моль, от примерно 100000 до примерно 300000 г/моль, от примерно 110000 до примерно 250000 г/моль или от примерно 140000 до примерно 200000 г/моль. Дополнительно или альтернативно, полимер этилена можно охарактеризовать с помощью LCBs, количество которых меньше или равно примерно 2, меньше или равно 1, меньше или равно примерно 0,8, меньше или равно примерно 0,5 или меньше или равно примерно 0,2 LCBs на миллион всех атомов углерода.Another illustrative and non-limiting example of an ethylene polymer according to the present invention can have an Mw/Mn ratio in the range of from about 6 to about 15, an Mz/Mw ratio in the range of from about 30 to about 70, and a melt flow index in the range of from about 0.5 to about 10 g/10 min. Other suitable ranges of the Mw/Mn ratio include ranges from about 7 to about 14, from about 8 to about 13, from about 8 to about 12, or from about 9 to about 10. Similarly, other suitable ranges of the Mz/Mw ratio include ranges from about 35 to about 65, from about 40 to about 60, from about 45 to about 55, or from about 47 to about 51. Further, other suitable ranges of the melt flow index include ranges from about 0.5 to about 5, from about 0.7 to about 7, or from about 1 to about 5 g/10 min. In addition, the ethylene polymer can be further characterized by an Mn of from about 10,000 to about 25,000 g/mol, from about 13,000 to about 22,000 g/mol, from about 15,000 to about 20,000 g/mol, or from about 16,000 to about 18,000 g/mol. Additionally or alternatively, the Mw of the ethylene polymer can be from about 100,000 to about 400,000 g/mol, from about 100,000 to about 300,000 g/mol, from about 110,000 to about 250,000 g/mol, or from about 140,000 to about 200,000 g/mol. Additionally or alternatively, the ethylene polymer can be characterized by LCBs that are less than or equal to about 2, less than or equal to 1, less than or equal to about 0.8, less than or equal to about 0.5, or less than or equal to about 0.2 LCBs per million total carbon atoms.

Если ранее не указано, такие иллюстративные и неограничивающие примеры полимеров этилена, соответствующие настоящему изобретению, также могут иметь любые из свойств полимеров, перечисленные ниже, и в любой комбинации.Unless previously indicated, such illustrative and non-limiting examples of ethylene polymers of the present invention may also have any of the polymer properties listed below, and in any combination.

Олефиновые полимеры (например, гомополимеры и/или сополимеры этилена), полученные согласно некоторым аспектам настоящего изобретения, могут в общем случае иметь показатель текучести расплава (MI) от 0 до примерно 100 г/10 мин. Согласно другим аспектам настоящего изобретения предложены показатели расплава в диапазоне от 0 до примерно 50 г/10 мин, от 0 до примерно 25 г/10 мин или от 0 до примерно 10 г/10 мин. Например, полимер согласно настоящему изобретению может иметь показатель текучести расплава в диапазоне от 0 до примерно 5, от 0 до примерно 3, от 0 до примерно 1 или от 0 до примерно 0,5 г/10 мин.Olefin polymers (e.g., ethylene homopolymers and/or copolymers) produced according to some aspects of the present invention may generally have a melt flow index (MI) of from 0 to about 100 g/10 min. According to other aspects of the present invention, melt values in the range of from 0 to about 50 g/10 min, from 0 to about 25 g/10 min, or from 0 to about 10 g/10 min are provided. For example, a polymer according to the present invention may have a melt flow index in the range of from 0 to about 5, from 0 to about 3, from 0 to about 1, or from 0 to about 0.5 g/10 min.

Олефиновые полимеры, полученные согласно настоящему изобретению, могут иметь показатель текучести расплава при высокой нагрузке (HLMI), меньший или равный примерно 200, меньший или равный примерно 150, или меньший или равный примерно 100 г/10 мин. Подходящие диапазоны HLMI могут включать, но не ограничиваются ими, диапазоны от 0 до примерно 150, от примерно 2 до примерно 120, от примерно 1 до примерно 100, от примерно 1 до примерно 80, от примерно 2 до примерно 80, от примерно 4 до примерно 60, от примерно 8 до примерно 60, от примерно 1 до примерно 50, от примерно 4 до примерно 50, от примерно 3 до примерно 40 или от примерно 6 до примерно 40 г/10 мин.The olefin polymers produced according to the present invention can have a high load melt flow index (HLMI) of less than or equal to about 200, less than or equal to about 150, or less than or equal to about 100 g/10 min. Suitable HLMI ranges can include, but are not limited to, ranges from 0 to about 150, from about 2 to about 120, from about 1 to about 100, from about 1 to about 80, from about 2 to about 80, from about 4 to about 60, from about 8 to about 60, from about 1 to about 50, from about 4 to about 50, from about 3 to about 40, or from about 6 to about 40 g/10 min.

Кроме того, олефиновые полимеры, полученные согласно настоящему изобретению, можно охарактеризовать с помощью свойств их показателя текучести расплава по сравнению с олефиновыми полимерами, полученными с применением сопоставимых (в остальном идентичных) катализаторов, полученных без стадии облучения (например, восстановленный хромовый катализатор можно получить с применением стадии нагревания для восстановления соединений шестивалентного хрома; хромовый катализатор на подложке без восстановления и т.д.). Согласно определенным аспектам MI (или HLMI) олефинового полимера, полученного предложенным способом, может составлять более 50%, более 80%, более 90%, более 100%, более 120%, более 150% или более 200% от MI (или HLMI) олефинового полимера, полученного без стадии облучения при тех же условиях полимеризации.In addition, the olefin polymers produced according to the present invention can be characterized by their melt flow index properties as compared to olefin polymers produced using comparable (otherwise identical) catalysts produced without an irradiation step (e.g., a reduced chromium catalyst can be produced using a heating step to reduce hexavalent chromium compounds; a supported chromium catalyst without reduction, etc.). According to certain aspects, the MI (or HLMI) of the olefin polymer produced by the inventive method can be greater than 50%, greater than 80%, greater than 90%, greater than 100%, greater than 120%, greater than 150%, or greater than 200% of the MI (or HLMI) of an olefin polymer produced without an irradiation step under the same polymerization conditions.

Плотность олефиновых полимеров, полученных с применением описанных в настоящем документе хромовых катализаторов и способов, часто больше или равна примерно 0,89 г/см3. Согласно одному из аспектов настоящего изобретения плотность олефинового полимера может составлять от примерно 0,89 до примерно 0,96 г/см3. Однако согласно другому аспекту плотность может составлять от примерно 0,91 до примерно 0,95 г/см3, например, от примерно 0,91 до примерно 0,94 г/см3, от примерно 0,92 до примерно 0,955 г/см3, или от примерно 0,93 до примерно 0,955 г/см3.The density of the olefin polymers produced using the chromium catalysts and methods described herein is often greater than or equal to about 0.89 g/ cm3 . According to one aspect of the present invention, the density of the olefin polymer can be from about 0.89 to about 0.96 g/ cm3 . However, in another aspect, the density can be from about 0.91 to about 0.95 g/ cm3 , such as from about 0.91 to about 0.94 g/ cm3 , from about 0.92 to about 0.955 g/ cm3 , or from about 0.93 to about 0.955 g/ cm3 .

Согласно одному из аспектов олефиновые полимеры, описанные в настоящем документе, могут иметь средневесовую молекулярную массу (Mw) в диапазоне от примерно 50000 до примерно 2000000, от примерно 50000 до примерно 1000000, от примерно 50000 до примерно 700000, от примерно 75000 до примерно 500000, от примерно 100000 до примерно 500000, от примерно 100000 до примерно 400000 или от примерно 150000 до примерно 300000 г/моль.In one aspect, the olefin polymers described herein can have a weight average molecular weight (Mw) in the range of from about 50,000 to about 2,000,000, from about 50,000 to about 1,000,000, from about 50,000 to about 700,000, from about 75,000 to about 500,000, from about 100,000 to about 500,000, from about 100,000 to about 400,000, or from about 150,000 to about 300,000 g/mol.

Согласно одному из аспектов олефиновые полимеры, описанные в настоящем документе, могут иметь среднечисленную молекулярную массу (Mn) в диапазоне от примерно 2000 до примерно 250000, от примерно 2000 до примерно 100000, от примерно 2000 до примерно 50000, от примерно 5000 до примерно 200000, от примерно 5000 до примерно 150000 или от примерно 5000 до примерно 50000 г/моль. Согласно другому аспекту Mn описанных в настоящем документе олефиновых полимеров может составлять от примерно 10000 до примерно 100000, от примерно 10000 до примерно 75000, от примерно 25000 до примерно 150000 или от примерно 50000 до примерно 150000 г/моль.In one aspect, the olefin polymers described herein can have a number average molecular weight (Mn) in the range of from about 2,000 to about 250,000, from about 2,000 to about 100,000, from about 2,000 to about 50,000, from about 5,000 to about 200,000, from about 5,000 to about 150,000, or from about 5,000 to about 50,000 g/mol. In another aspect, the Mn of the olefin polymers described herein can be from about 10,000 to about 100,000, from about 10,000 to about 75,000, from about 25,000 to about 150,000, or from about 50,000 to about 150,000 g/mol.

Олефиновые полимеры, будь то гомополимеры, сополимеры и так далее, можно формовать с получением различных изделий промышленного производства. Изделия, которые могут содержать полимеры согласно настоящему изобретению, включают, но не ограничиваются, сельскохозяйственную пленку, деталь автомобиля, бутылку, барабан, волокно или ткань, упаковочную пленку или контейнер для пищевых продуктов, изделие для применения в общепите, топливный бак, геомембрану, бытовой контейнер, подкладочный материал, формованное изделие, медицинское устройство или материал, трубу, лист или ленту, игрушку и т.п. Для изготовления перечисленных изделий можно использовать различные способы. Неограничивающие примеры таких способов включают литье под давлением, формование с раздувом, центробежное формование, экструзию пленок, экструзию листов, экструзию профилированных изделий, термоформование и т.п. Кроме того, к указанным полимерам часто вводят добавки и модификаторы для обеспечения эффективной обработки полимера или полезных свойств конечного продукта. Такие способы и материалы описаны в Modern Plastics Encyclopedia, Mid-November 1995 Issue, Vol. 72, No. 12; и Film Extrusion Manual - Process, Materials, Properties, TAPPI Press, 1992; описания которых в полном объеме включены в настоящий документ посредством ссылки.Olefin polymers, whether homopolymers, copolymers, etc., can be molded to form various articles of industrial manufacture. Articles that can contain the polymers of the present invention include, but are not limited to, an agricultural film, an automobile part, a bottle, a drum, a fiber or fabric, a food packaging film or container, an article for use in food service, a fuel tank, a geomembrane, a household container, a lining material, a molded article, a medical device or material, a pipe, a sheet or tape, a toy, and the like. Various methods can be used to produce the listed articles. Non-limiting examples of such methods include injection molding, blow molding, rotomolding, film extrusion, sheet extrusion, profile extrusion, thermoforming, etc. In addition, additives and modifiers are often added to these polymers to ensure efficient processing of the polymer or useful properties of the final product. Such methods and materials are described in Modern Plastics Encyclopedia , Mid-November 1995 Issue, Vol. 72, No. 12; and Film Extrusion Manual - Process, Materials, Properties , TAPPI Press, 1992; the disclosures of which are incorporated herein by reference in their entirety.

Кроме того, в настоящем документе предложен способ формования или изготовления изделия промышленного производства, содержащего полимер, полученный любым из способов полимеризации, описанных в настоящем документе. Например, способ может включать (i) приведение хромового катализатора (например, полученного, как описано в настоящем документе) и необязательного совместного катализатора в контакт с олефиновым мономером и необязательным олефиновым сомономером в условиях полимеризации в полимеризационной реакторной системе с получением олефинового полимера; и (ii) формование изделия промышленного производства, содержащего олефиновый полимер (например, обладающий любым из свойств полимеров, описанных в настоящем документе). Стадия формования может включать смешивание, формование из расплава, экструзию, литье или термоформование и т.п., в том числе их комбинации.Additionally, provided herein is a method of forming or manufacturing an article of manufacture comprising a polymer produced by any of the polymerization processes described herein. For example, the method may comprise (i) contacting a chromium catalyst (e.g., prepared as described herein) and an optional cocatalyst with an olefin monomer and an optional olefin comonomer under polymerization conditions in a polymerization reactor system to produce an olefin polymer; and (ii) forming an article of manufacture comprising the olefin polymer (e.g., having any of the properties of the polymers described herein). The forming step may comprise mixing, melt molding, extrusion, casting, or thermoforming, and the like, including combinations thereof.

ПРИМЕРЫEXAMPLES

Далее настоящее изобретение проиллюстрировано с помощью следующих примеров, которые никоим образом не следует рассматривать как ограничения, налагаемые на объем настоящего изобретения. После прочтения приведенного в настоящем документе описания специалист в данной области техники сможет предложить различные другие аспекты, модификации и их эквиваленты, не выходящие за рамки сущности настоящего изобретения или объема прилагаемой формулы изобретения.The present invention is further illustrated by the following examples, which should in no way be considered as limitations imposed on the scope of the present invention. After reading the description provided herein, a person skilled in the art will be able to suggest various other aspects, modifications and their equivalents that do not depart from the spirit of the present invention or the scope of the appended claims.

Показатель текучести расплава (MI, г/10 мин) определяли согласно ASTM D1238 при 190°C с нагрузкой 2,16 кг, I10 (г/10 мин) определяли согласно ASTM D1238 при 190°C с нагрузкой 10 кг, и показатель текучести расплава при высокой нагрузке (HLMI, г/10 мин) определяли согласно ASTM D1238 при 190°C с нагрузкой 21,6 кг. Площадь поверхности по методу БЭТ можно определить с применением метода адсорбции азота по БЭТ, описанному Brunaur et al., J. Am. Chem. Soc., 60, 309 (1938). Общий объем пор можно определить согласно Halsey, G.D., J. Chem. Phys. (1948), 16, pp. 931.The melt flow index (MI, g/10 min) was determined according to ASTM D1238 at 190°C with a load of 2.16 kg, I 10 (g/10 min) was determined according to ASTM D1238 at 190°C with a load of 10 kg, and the high load melt flow index (HLMI, g/10 min) was determined according to ASTM D1238 at 190°C with a load of 21.6 kg. The BET surface area can be determined using the BET nitrogen adsorption method described by Brunaur et al., J. Am. Chem. Soc. , 60, 309 (1938). The total pore volume can be determined according to Halsey, G. D., J. Chem. Phys. (1948), 16, pp. 931.

В приведенных примерах хромовые катализаторы на подложке, содержащие соединения шестивалентного хрома, облучали УФ-видимым светом в присутствии различных восстановителей и при различных условиях обработки. Перед облучением хромовые катализаторы на подложке прокаливали при заданной температуре в сухом воздухе (окислительная атмосфера) в псевдоожиженном слое в течение трех часов для перевода соединений хрома в их соответствующее шестивалентное окисленное состояние.In the examples given, supported chromium catalysts containing hexavalent chromium compounds were irradiated with UV-visible light in the presence of various reducing agents and under various processing conditions. Prior to irradiation, the supported chromium catalysts were calcined at a given temperature in dry air (oxidizing atmosphere) in a fluidized bed for three hours to convert the chromium compounds to their corresponding hexavalent oxidation state.

Для каждого из примеров, приведенных ниже, примерно два грамма катализатора на подложке сначала загружали в воздухонепроницаемый стеклянный контейнер при 25 °C, необязательно в присутствии восстановителя. Затем стеклянный контейнер облучали светом, как указано ниже в таблицах I-IV. В примерах, в которых стеклянный контейнер подвергали воздействию солнечного света, контейнер выносили на улицу и помещали под прямые солнечные лучи, медленно вращая контейнер для обеспечения равномерного облучения смеси с хромовым катализатором на подложке. В примерах, в которых стеклянный контейнер подвергали воздействию искусственного света, образец помещали в ящик, содержащий источник флуоресцентного света, излучающий свет в УФ-видимой области спектра. Примеры, не подвергавшиеся облучению светом, хранили при тусклом освещении или заворачивали в фольгу, чтобы свет не попадал в стеклянный контейнер. За восстановлением хромовых катализаторов на подложке следили по изменению цвета. Для каждого катализатора исходный катализатор на основе шестивалентного хрома на подложке был оранжевого цвета, который значительно темнел при воздействии на катализатор света в присутствии восстановителя, что указывало на восстановление исходного вещества на подложке, представляющего собой хромовый катализатор.For each of the examples below, approximately two grams of supported catalyst were first loaded into an airtight glass container at 25°C, optionally in the presence of a reducing agent. The glass container was then exposed to light as indicated in Tables I through IV below. For examples in which the glass container was exposed to sunlight, the container was taken outside and placed in direct sunlight, with the container rotated slowly to ensure uniform exposure of the supported chromium catalyst mixture. For examples in which the glass container was exposed to artificial light, the sample was placed in a box containing a fluorescent light source emitting light in the UV-visible region of the spectrum. Examples not exposed to light were stored in dim light or wrapped in foil to block light from entering the glass container. The reduction of the supported chromium catalysts was monitored by color change. For each catalyst, the original hexavalent chromium catalyst on the support was orange in color, which darkened significantly when the catalyst was exposed to light in the presence of a reducing agent, indicating reduction of the original chromium catalyst on the support.

Восстановленные хромовые катализаторы, полученные, как описано выше, использовали в экспериментах по полимеризации, проводимых в автоклавном реакторе из нержавеющей стали объемом 2 л, содержащем 1,2 л изобутана в качестве разбавителя. Реакции полимеризации проводили в темноте, при этом этилен подавали по мере необходимости для поддержания давления в реакторе 550 psig (примерно 3,8 МПа изб.). Температуру в реакторе поддерживали на уровне 105 °C (если не указано иное) на протяжении всего эксперимента с помощью автоматической системы нагрева и охлаждения. Для экспериментов по сополимеризации вместе с исходной загрузкой этилена нагнетали 1-гексен. В конце каждого эксперимента полученный полимер высушивали при 60°C при пониженном давлении.The recovered chromium catalysts prepared as described above were used in polymerization experiments conducted in a 2 L stainless steel autoclave reactor containing 1.2 L of isobutane as a diluent. The polymerization reactions were carried out in the dark with ethylene supplied as needed to maintain a reactor pressure of 550 psig (approximately 3.8 MPa g). The reactor temperature was maintained at 105 °C (unless otherwise noted) throughout the experiment by an automatic heating and cooling system. For the copolymerization experiments, 1-hexene was injected with the initial ethylene feed. At the end of each experiment, the resulting polymer was dried at 60 °C under reduced pressure.

ПРИМЕРЫ 1-20EXAMPLES 1-20

В примерах 1-20 использовали хромовый катализатор на подложке, содержащий диоксид кремния-диоксид титана (2,5% масс. Ti и 1,0% масс. Cr). Катализатор на основе Cr/диоксида кремния-диоксида титана имел удельную поверхность по методу БЭТ 500 м2/г, объем пор 2,5 мл/г и средний размер частиц 130 мкм. Катализаторы на основе Cr/диоксида кремния-диоксида титана прокаливали при 850 °C (если не указано иное) в сухом воздухе (окислительная атмосфера) для перевода соответствующих соединений хрома в шестивалентное окисленное состояние. В таблицах I-II приведены различные условия восстановления катализаторов, производительность катализаторов (граммы полиэтилена (ПЭ) на грамм катализатора), активность катализаторов (граммы полиэтилена на грамм катализатора в час) и HLMI, I10 и MI (г/10 мин) полученных полимеров.In Examples 1-20, a supported chromium catalyst comprising silica-titania (2.5 wt. % Ti and 1.0 wt. % Cr) was used. The Cr/silica-titania catalyst had a BET surface area of 500 m2 /g, a pore volume of 2.5 ml/g, and an average particle size of 130 μm. The Cr/silica-titania catalysts were calcined at 850 °C (unless otherwise specified) in dry air (oxidizing atmosphere) to convert the corresponding chromium compounds to the hexavalent oxidation state. Tables I-II list various catalyst reduction conditions, catalyst productivity (grams of polyethylene (PE) per gram of catalyst), catalyst activity (grams of polyethylene per gram of catalyst per hour), and HLMI, I 10 , and MI (g/10 min) of the resulting polymers.

В сравнительных примерах 1-6 описаны попытки восстановления шестивалентного хрома, присутствующего в катализаторах на основе Cr/диоксида кремния-диоксида титана, без облучения катализатора светом в присутствии восстановителя. Как показано в примерах 1-2, при отсутствии восстановителя свет не оказывал влияние на катализатор (оранжевый цвет). Напротив, в присутствии различных восстановителей каждый из образцов 9-20 претерпевал изменение цвета после облучения светом уже через 10 минут, при этом изменение цвета сохранялось после прекращения воздействия света. Неожиданно оказалось, что в присутствии восстановителя даже кратковременное облучение светом приводило к изменению цвета, что указывает на восстановление хрома до соединений хрома с более низкой валентностью. Фактически, каталитическая активность и потенциальный показатель текучести расплава катализаторов повысились при относительно кратковременном воздействии света, как показано в примерах 9, 13 и 17 согласно настоящему изобретению.Comparative Examples 1-6 describe attempts to reduce the hexavalent chromium present in Cr/silica-titania catalysts without irradiating the catalyst with light in the presence of a reducing agent. As shown in Examples 1-2, in the absence of a reducing agent, the catalyst was unaffected by light (orange color). In contrast, in the presence of various reducing agents, each of Samples 9-20 underwent a color change after irradiation with light after only 10 minutes, and the color change persisted after the light exposure ceased. Surprisingly, in the presence of a reducing agent, even brief irradiation with light resulted in a color change, indicating the reduction of chromium to lower valence chromium compounds. In fact, the catalytic activity and potential melt flow index of the catalysts were enhanced by relatively brief exposure to light, as shown in Examples 9, 13, and 17 according to the present invention.

Наряду со способами восстановления с помощью этилена стадия восстановления неожиданно оказалась эффективной при применении углеводородов, которые относительно трудно поддаются окислению, таких как метан и бензол. В примерах 3-6 продемонстрирована сложность восстановления катализаторов на основе Cr(VI) в присутствии углеводорода метан при применении обычных способов. В примерах 3-6 метан пропускали через катализаторы в псевдоожиженном слое (в отсутствие света), при этом требовалось нагревание до 350°C и выше (примеры 4-6), прежде чем наблюдалось изменение цвета. Напротив и неожиданно, воздействие на образцы катализатора солнечного света в присутствии метана, без нагревания, вызывало изменение цвета каталитической смеси в течение нескольких минут (пример 13). Еще более неожиданно, что восстановление в присутствии метана способом согласно настоящему изобретению не сопровождалось значительным снижением каталитической активности и потенциального показателя текучести расплава, что указывает на то, что катализатор, полученный в присутствии света, принципиально отличается от катализатора, полученного обычными способами. Следует обратить внимание на более высокую каталитическую активность и свойства показателя текучести расплава примеров 13-14 по сравнению с примерами 3-6.In addition to the ethylene reduction methods, the reduction step has surprisingly proven effective with hydrocarbons that are relatively difficult to oxidize, such as methane and benzene. Examples 3-6 demonstrate the difficulty of reducing Cr(VI) catalysts in the presence of the hydrocarbon methane using conventional methods. In Examples 3-6, methane was passed through the catalysts in a fluidized bed (in the absence of light), requiring heating to 350°C and above (Examples 4-6) before a color change was observed. In contrast, and surprisingly, exposing catalyst samples to sunlight in the presence of methane, without heating, caused a color change in the catalyst mixture within a few minutes (Example 13). Even more surprisingly, reduction in the presence of methane by the process of the present invention did not significantly reduce the catalytic activity and potential melt flow index, indicating that the catalyst prepared in the presence of light is fundamentally different from the catalyst prepared by conventional methods. Noteworthy is the higher catalytic activity and melt flow rate properties of Examples 13-14 compared to Examples 3-6.

Примеры 15-17 являются дополнительными примерами способов восстановления с применением соединений, которые традиционно относятся к плохим восстановителям, включающим тетрафторэтан и бензол. Каждый образец продемонстрировал отчетливое и быстрое изменение цвета при облучении светом. Применение бензола приводило к повышенной каталитической активности и свойствам показателя текучести расплава, сопоставимым со сравнительными примерами 1-2.Examples 15-17 are additional examples of reduction processes using compounds that are traditionally considered poor reducing agents, including tetrafluoroethane and benzene. Each sample showed a distinct and rapid color change upon irradiation with light. The use of benzene resulted in increased catalytic activity and melt flow properties comparable to Comparative Examples 1-2.

В примерах 18-19 согласно настоящему изобретению восстановление осуществляли с применением H2 в качестве восстановителя. Неожиданно оказалось, что такое восстановление в течение нескольких минут приводило к получению активного катализатора, имеющего повышенный потенциал MI и сопоставимую активность по сравнению со сравнительным примером 7. Такой результат является неожиданным, особенно потому, что термическое восстановление в водороде обычно приводит к получению относительно неактивного катализатора с низким потенциальным MI.In examples 18-19 according to the present invention, the reduction was carried out using H 2 as the reducing agent. Surprisingly, such reduction within a few minutes resulted in an active catalyst having an increased MI potential and comparable activity compared to comparative example 7. This result is unexpected, especially since thermal reduction in hydrogen typically results in a relatively inactive catalyst with a low MI potential.

Сравнительный пример 8 приведен для прямого сравнения с примером 20, в котором катализатор на основе Cr/диоксида кремния-диоксида титана прокаливали при слегка повышенных температурах (871 °C) перед восстановлением в присутствии метана в течение 6 часов. Полученные катализаторы на основе восстановленного Cr/диоксида кремния-диоксида титана использовали в реакции сополимеризации этилена/1-гексена, при этом неожиданно оказалось, что как каталитическая активность, так и свойства показателя текучести расплава катализатора, восстановленного в присутствии света, были выше, чем аналогичные характеристики катализатора на основе Cr(VI)/диоксида кремния-диоксида титана, полученного согласно сравнительному примеру 8.Comparative Example 8 is provided for direct comparison with Example 20, in which the Cr/silica-titania catalyst was calcined at slightly elevated temperatures (871 °C) before being reduced in the presence of methane for 6 hours. The resulting reduced Cr/silica-titania catalysts were used in the copolymerization of ethylene/1-hexene, and surprisingly, both the catalytic activity and the melt flow index properties of the catalyst reduced in the presence of light were higher than those of the Cr(VI)/silica-titania catalyst prepared according to Comparative Example 8.

Таблица I. Сравнительные примеры 1-8, в которых используют Cr/диоксид кремния-диоксид титана без восстановления под действием светаTable I. Comparative Examples 1-8 using Cr/silicon dioxide-titanium dioxide without light reduction

ПримерExample ВосстановительReducing agent ОбработкаProcessing ЦветColor Производительность
(г ПЭ/г катализатора)
Performance
(g PE/g catalyst)
Активность
(г/г/час)
Activity
(g/g/hour)
HLMI
(г/10 мин)
HLMI
(g/10 min)
I10
(г/10
мин)
I 10
(g/10
min)
MI
(г/10
мин)
MI
(g/10
min)
11 отсутствуетabsent отсутствует, 1 неделяmissing, 1 week оранжевыйorange 23152315 33073307 110110 27,227.2 1,971.97 22 отсутствуетabsent свет,
1 неделя
light,
1 week
оранжевыйorange 24342434 33193319 9696 23,723.7 1,751.75
33 метанmethane отсутствует (300 °C)none (300 °C) оранжевыйorange 30873087 37053705 3939 8,78.7 0,550.55 44 метанmethane отсутствует
(350 °C)
absent
(350 °C)
зеленыйgreen 22092209 34883488 2828 6,56.5 0,460.46
55 метанmethane отсутствует
(400 °C)
absent
(400 °C)
зеленыйgreen 18231823 36463646 2222 5,25.2 0,320.32
66 метанmethane отсутствует
(450 °C)
absent
(450 °C)
зеленыйgreen 23382338 26462646 1717 3,83.8 0,230.23
7*7* отсутствуетabsent отсутствуетabsent оранжевыйorange 29192919 34343434 4747 10,310.3 0,640.64 8*† 8 *† отсутствуетabsent отсутствуетabsent оранжевыйorange 30953095 1237912379 6262 14,214.2 0,910.91

* Катализатор прокаливали при температуре 871 °C.* The catalyst was calcined at a temperature of 871 °C.

† Реакцию полимеризации проводили при 100°C в присутствии 5 мл 1-гексена.† The polymerization reaction was carried out at 100°C in the presence of 5 ml 1-hexene.

Таблица II. Примеры 9-20 согласно настоящему изобретению, в которых используют Cr/диоксид кремния-диоксид титана с восстановлением под действием светаTable II. Examples 9-20 according to the present invention, in which Cr/silicon dioxide-titanium dioxide with light reduction is used

ПримерExample ВосстановительReducing agent ОбработкаProcessing ЦветColor Производительность
(г ПЭ/г катализатора)
Performance
(g PE/g catalyst)
Активность
(г/г/час)
Activity
(g/g/hour)
HLMI
(г/10 мин)
HLMI
(g/10 min)
I10
(г/10
мин)
I 10
(g/10
min)
MI
(г/10
мин)
MI
(g/10
min)
99 10 psig (примерно 69 кПа) этилена10 psig (approximately 69 kPa) ethylene солнечный свет, 10 минsunlight, 10 min синий/серыйblue/gray 29802980 54305430 8888 23,123.1 1,721.72 1010 12 psig (примерно 83 кПа) этилена12 psig (approximately 83 kPa) ethylene солнечный свет, 4 часаsunlight, 4 hours синий/серыйblue/gray 22312231 24342434 7171 17,617.6 1,381.38 1111 12 psig (примерно 83 кПа) этилена12 psig (approximately 83 kPa) ethylene солнечный свет, 4 часаsunlight, 4 hours синий/серыйblue/gray 24432443 38583858 5757 14,614.6 1,101.10 1212 10 psig (примерно 69 кПа) этилена (× 2)10 psig (approximately 69 kPa) ethylene (× 2) солнечный свет 6 часов, 3 часаsunlight 6 hours, 3 hours синий/серыйblue/gray 22122212 23282328 3030 7,17.1 0,500.50 1313 10 psig (примерно 69 кПа) метана10 psig (approximately 69 kPa) methane солнечный свет, 10 минsunlight, 10 min зеленыйgreen 29152915 67806780 114114 26,326.3 1,951.95 1414 10 psig (примерно 69 кПа) метана10 psig (approximately 69 kPa) methane солнечный свет, 6 часовsunlight, 6 hours зеленыйgreen 30993099 54695469 7070 16,716.7 1,171.17 1515 10 psig (примерно 69 кПа) фреона10 psig (approximately 69 kPa) freon солнечный свет, 2 часаsunlight, 2 hours зеленыйgreen 15541554 16361636 2929 7,17.1 0,540.54 1616 10 psig (примерно 69 кПа) фреона10 psig (approximately 69 kPa) freon солнечный свет, 2 часаsunlight, 2 hours зеленыйgreen 28202820 19451945 2929 7,07.0 0,550.55 1717 4 капли бензола4 drops of benzene солнечный свет 15 минsunlight 15 min красный/фиолетовыйred/purple 39513951 52685268 8989 20,820.8 1,461.46 18* 18 * 10 psig (примерно 69 кПа) H2 10 psig (approx. 69 kPa) H2 солнечный свет, 15 минsunlight, 15 min зеленыйgreen 32973297 29532953 5252 11,911.9 0,880.88 19* 19 * 10 psig (примерно 69 кПа) H2 10 psig (approx. 69 kPa) H2 солнечный свет 2 часаsunlight 2 hours серый/зеленыйgrey/green 34373437 31243124 3131 7,37.3 0,500.50 20*† 20 *† 10 psig (примерно 69 кПа) метана10 psig (approximately 69 kPa) methane солнечный свет 6 часовSunlight 6 hours зеленыйgreen 32393239 1495114951 6767 14,714.7 0,920.92

* Катализатор прокаливали при температуре 871 °C.* The catalyst was calcined at a temperature of 871 °C.

† Реакцию полимеризации проводили при 100°C в присутствии 5 мл 1-гексена.† The polymerization reaction was carried out at 100°C in the presence of 5 ml 1-hexene.

ПРИМЕРЫ 21-26EXAMPLES 21-26

В примерах 21-26 в качестве катализатора на подложке использовали катализатор на основе Cr/диоксида кремния, содержащий соединения шестивалентного хрома (1,0% масс. Cr). Катализаторы на основе Cr/диоксида кремния прокаливали при 650°C в сухом воздухе (окислительная атмосфера) для перевода хрома в шестивалентное окисленное состояние. Катализатор на основе Cr/диоксида кремния имел удельную поверхность по методу БЭТ 500 м2/г, объем пор 1,6 мл/г и средний размер частиц 100 мкм. В таблице III приведены различные условия восстановления катализаторов, производительность катализаторов (граммы полиэтилена на грамм катализатора), каталитическая активность (граммы полиэтилена на грамм катализатора в час) и HMLI, I10 и MI (г/10 мин) полученных полимеров.In Examples 21-26, a Cr/silica catalyst containing hexavalent chromium compounds (1.0 wt.%) was used as a supported catalyst. The Cr/silica catalysts were calcined at 650°C in dry air (oxidizing atmosphere) to convert the chromium to the hexavalent oxidation state. The Cr/silica catalyst had a BET surface area of 500 m2 /g, a pore volume of 1.6 ml/g, and an average particle size of 100 μm. Table III lists various catalyst reduction conditions, catalyst productivity (grams of polyethylene per gram of catalyst), catalytic activity (grams of polyethylene per gram of catalyst per hour), and HMLI, I 10 , and MI (g/10 min) of the resulting polymers.

При применении этилена в качестве восстановителя примеры 22-23 продемонстрировали каталитическую активность, сопоставимую с активностью в примере 21, а также неожиданное повышение потенциального показателя текучести расплава. Также неожиданно катализаторы, полученные с применением метана в качестве восстановителя при солнечном свете, обладали значительно повышенной каталитической активностью, сопоставимым потенциальным показателем текучести расплава при гомополимеризации этилена (пример 24) и превосходным потенциальным показателем текучести расплава при сополимеризации этилена/1-гексена (пример 26).Using ethylene as the reducing agent, Examples 22-23 demonstrated catalytic activity comparable to that of Example 21, as well as an unexpected increase in melt flow potential. Also unexpectedly, catalysts prepared using methane as the reducing agent under sunlight had significantly increased catalytic activity, comparable melt flow potential in ethylene homopolymerization (Example 24), and superior melt flow potential in ethylene/1-hexene copolymerization (Example 26).

Таблица III. Примеры применения катализаторов на основе Cr/диоксида кремнияTable III. Examples of application of Cr/silicon dioxide based catalysts

ПримерExample ВосстановительReducing agent ОбработкаProcessing ЦветColor Производительность
(г ПЭ/г катализатора)
Performance
(g PE/g catalyst)
Активность
(г/г/час)
Activity
(g/g/hour)
HLMI
(г/10 мин)
HLMI
(g/10 min)
I10
(г/10
мин)
I 10
(g/10
min)
MI
(г/10
мин)
MI
(g/10
min)
2121 отсутствуетabsent отсутствуетabsent оранжевыйorange 23472347 29962996 4,84.8 0,820.82 0,0090,009 2222 10 psig (примерно 69 кПа) этилена (× 2)10 psig (approximately 69 kPa) ethylene (× 2) солнечный свет 6 часов, 3 часаsunlight 6 hours, 3 hours синий/серыйblue/gray 14091409 30193019 6,16.1 1,221.22 ---- 2323 10 psig (примерно 69 кПа) этилена (× 2)10 psig (approximately 69 kPa) ethylene (× 2) солнечный свет 6 часов, 3 часаsunlight 6 hours, 3 hours синий/серыйblue/gray 18141814 14321432 7,47.4 1,531.53 0,0330.033 2424 10 psig (примерно 69 кПа) метана10 psig (approximately 69 kPa) methane солнечный свет, 6 часовsunlight, 6 hours зеленыйgreen 26032603 42224222 4,04.0 0,660.66 ---- 25 25 отсутствуетabsent отсутствуетabsent оранжевыйorange 29232923 54805480 2,42.4 0,210.21 00 26 26 10 psig (примерно 69 кПа) метана10 psig (approximately 69 kPa) methane солнечный свет, 6 часовsunlight, 6 hours зеленыйgreen 30943094 71407140 3,63.6 0,600.60 0,0140,014

† Реакцию полимеризации проводили при 100°C в присутствии 5 мл 1-гексена.† The polymerization reaction was carried out at 100°C in the presence of 5 ml 1-hexene.

ПРИМЕРЫ 27-29EXAMPLES 27-29

Некоторые приведенные выше примеры проводили при солнечном свете или альтернативно под источником флуоресцентного света, излучающем в УФ-видимой области спектра. В примере 27 для оценки, какая длина волны света может быть наиболее эффективной с точки зрения восстановления шестивалентных соединений, катализатор на основе Cr/диоксида кремния-диоксида титана, описанный выше, получали путем прокаливания в течение 3 часов при 650°C и обработки прокаленного катализатора небольшим количеством (0,5 мл) н-гексана. Образцы катализатора в стеклянных бутылях подвергали стадии восстановления, как описано выше, с применением одного из светодиодов, выбранного из красного LED (631 нм), синего LED (450 нм) или фиолетового LED (392 нм). Интенсивность и распределение длин волны каждого источника света показано на фиг. 2. В качестве показателя прохождения и эффективности стадии восстановления отслеживали цвет каждого образца. Из перечисленных трех светодиодов синий свет несомненно был самым эффективным, тогда как применение красного света почти не привело ни к каким результатам. Фиолетовый свет также был эффективен, но несколько меньше, чем синий свет. Поскольку указанные эксперименты проводили в стеклянных контейнерах, которые могут поглощать самые короткие длины волн видимого света, полагают, что значительная часть света, излучаемого фиолетовым LED, могла быть поглощена стеклом.Some of the above examples were carried out in sunlight or alternatively under a fluorescent light source emitting in the UV-visible region of the spectrum. In Example 27, to evaluate which wavelength of light may be most effective in terms of reducing hexavalent compounds, the Cr/silica-titania catalyst described above was prepared by calcining for 3 hours at 650°C and treating the calcined catalyst with a small amount (0.5 ml) of n-hexane. Samples of the catalyst in glass bottles were subjected to the reduction step as described above using one of the light emitting diodes selected from a red LED (631 nm), a blue LED (450 nm) or a violet LED (392 nm). The intensity and wavelength distribution of each light source are shown in Fig. 2 . The color of each sample was monitored as an indication of the progress and efficiency of the reduction step. Of the three LEDs listed, blue light was by far the most effective, while red light produced almost no results. Violet light was also effective, but somewhat less so than blue light. Since these experiments were conducted in glass containers, which can absorb the shortest wavelengths of visible light, it is believed that a significant portion of the light emitted by the violet LED may have been absorbed by the glass.

В примере 28 для образца Cr/диоксид кремния, полученного, как описано выше в примерах 21-26, были измерены спектры отражения в ИК-области. Как показано на фиг. 3, указанные спектры демонстрируют сильное поглощение при примерно 600 нм, приписываемое соединениям Cr(III), и еще одну полосу поглощения при примерно 340 нм, приписываемую соединениям Cr(VI). Таким образом, не желая быть связанными теорией, более эффективный источник света для восстановления катализатора должен включать длины волн менее 500 нм (например, если сравнить синий свет с красным светом на фиг. 2).In Example 28, IR reflectance spectra were measured for the Cr/silica sample prepared as described above in Examples 21-26. As shown in Fig. 3 , said spectra show a strong absorption at about 600 nm, attributed to Cr(III) compounds, and another absorption band at about 340 nm, attributed to Cr(VI) compounds. Thus, without wishing to be bound by theory, a more efficient light source for catalyst reduction should include wavelengths less than 500 nm (e.g., comparing blue light with red light in Fig. 2 ).

В примере 29 была проведена оценка перфторгексана в качестве восстановителя способом, аналогичным способу, применяемому для оценки бензола (пример 17), но применение перфторгексана не приводило к изменению цвета. Перфторгексан содержит только связи C-F и C-C. Не желая быть связанными теорией, полагают, что соединения со связями C-H более подвержены окислению в условиях облучения.In Example 29, perfluorohexane was evaluated as a reducing agent in a manner similar to that used for the evaluation of benzene (Example 17), but the use of perfluorohexane did not result in a color change. Perfluorohexane contains only C-F and C-C bonds. Without wishing to be bound by theory, it is believed that compounds with C-H bonds are more susceptible to oxidation under irradiation conditions.

ПРИМЕРЫ 30-45EXAMPLES 30-45

Примеры 30-45 осуществляли тем же способом, что и примеры 1-20, и, за исключением примеров 36 и 42, использовали тот же хромовый катализатор на подложке, содержащий диоксид кремния-диоксид титана (2,5% масс. Ti и 1,0% масс. Cr). Катализаторы на основе Cr/диоксида кремния-диоксида титана прокаливали при 871°C в сухом воздухе. В примерах 36 и 42 использовали катализатор на основе 10% Cr/диоксида кремния, который прокаливали при 400°C в сухом воздухе в течение 3 часов. В примерах 30-45 масса катализатора составляла от 0,04 до 0,26 грамма, и время реакции полимеризации составляло от 30 до 240 часов. В таблице IV приведены различные условия восстановления катализаторов, каталитическая активность, параметры молекулярной массы полимеров, реологические характеристики полимеров, а также MI, I10 и HLMI полимеров (г/10 мин).Examples 30-45 were carried out in the same manner as Examples 1-20 and, with the exception of Examples 36 and 42, used the same supported chromium catalyst comprising silica-titania (2.5 wt.% Ti and 1.0 wt.% Cr). The Cr/silica-titania catalysts were calcined at 871°C in dry air. Examples 36 and 42 used a 10% Cr/silica catalyst that was calcined at 400°C in dry air for 3 hours. In Examples 30-45, the catalyst weight was from 0.04 to 0.26 grams and the polymerization reaction time was from 30 to 240 hours. Table IV shows the various catalyst reduction conditions, catalytic activity, polymer molecular weight parameters, polymer rheological characteristics, and polymer MI, I 10 , and HLMI (g/10 min).

Молекулярные массы и молекулярно-массовые распределения определяли с применением системы PL-GPC 220 (Polymer Labs, Agilent Company), оборудованной детектором IR4 (Polymer Char, Испания) и тремя колонками Styragel HMW-6E GPC (Waters, Массачусетс), работающими при 145 °C. Скорость потока подвижной фазы 1,2,4-трихлорбензола (TCB), содержащей 0,5 г/л 2,6-ди-трет-бутил-4-метилфенола (BHT), устанавливали на уровне 1 мл/мин, при этом концентрации раствора полимера составляли от 1,0 до 1,5 мг/мл в зависимости от молекулярной массы. Подготовку образцов проводили при 150°C в течение номинально 4 часов с периодическим и осторожным перемешиванием, после чего растворы переносили во флаконы для ввода пробы. Использовали объем пробы примерно 200 мкл. Для определения молекулярных масс и молекулярно-массовых распределений применяли интегральный метод калибровки с применением смолы на основе полиэтилена высокой плотности (ПЭВП) MARLEX® (Марлекс) BHB5003 от компании Chevron Phillips Chemical Company в качестве стандарта с широким молекулярно-массовым распределением. В отдельном эксперименте с применением SEC-MALS предварительно получали таблицу с интегрированными значениями для стандарта с широким молекулярно-массовым распределением. Mn представляет собой среднечисловую молекулярную массу, Mw представляет собой средневзвешенную молекулярную массу, Mz представляет собой z-среднюю молекулярную массу Mv представляет собой средневязкостную молекулярную массу и Mp представляет собой максимальную молекулярную массу (положение точки максимума кривой молекулярно-массового распределения на оси молекулярной массы).Molecular weights and molecular weight distributions were determined using a PL-GPC 220 system (Polymer Labs, Agilent Company) equipped with an IR4 detector (Polymer Char, Spain) and three Styragel HMW-6E GPC columns (Waters, MA) operated at 145 °C. The flow rate of the mobile phase 1,2,4-trichlorobenzene (TCB) containing 0.5 g/L 2,6-di-tert-butyl-4-methylphenol (BHT) was set at 1 mL/min, with polymer solution concentrations ranging from 1.0 to 1.5 mg/mL depending on molecular weight. Sample preparation was carried out at 150 °C for nominally 4 h with occasional gentle mixing, after which the solutions were transferred to sample injection vials. A sample volume of approximately 200 μL was used. An integrated calibration method was used to determine the molecular weights and molecular weight distributions using MARLEX® BHB5003 high-density polyethylene (HDPE) resin from Chevron Phillips Chemical Company as a broad molecular weight distribution standard. A table of integrated values for the broad molecular weight distribution standard was previously generated in a separate SEC-MALS experiment. Mn is the number average molecular weight, Mw is the weight average molecular weight, Mz is the z-average molecular weight, Mv is the viscosity average molecular weight, and Mp is the maximum molecular weight (the position of the maximum point of the molecular weight distribution curve on the molecular weight axis).

Определение реологических характеристик расплава проводили следующим образом. Измерения колебательного сдвига при малой деформации (10%) проводили на реометре Anton Paar MCR 501 с применением геометрии параллельных пластин. Все реологические испытания проводили при 190°С. Затем проводили подстановку данных в кривую комплексной вязкости |ƞ*| от частоты (ω) с использованием модифицированной трехпараметрической эмпирической модели Карро-Ясуда (CY) для получения значения вязкости при нулевом сдвиге - ƞ0, характеристического времени вязкой релаксации - τƞ и параметра реологической ширины - a (параметр CY-a). Упрощенная эмпирическая модель Карро-Ясуда (CY) представлена следующим образом.The rheological properties of the melt were determined as follows. The oscillatory shear measurements at low strain (10%) were performed on an Anton Paar MCR 501 rheometer using parallel plate geometry. All rheological tests were performed at 190°C. The data were then substituted into the complex viscosity curve |ƞ * | versus frequency (ω) using a modified three-parameter empirical Carreau-Yasuda (CY) model to obtain the zero-shear viscosity value - ƞ 0 , the characteristic viscous relaxation time - τ ƞ and the rheological width parameter - a (CY-a parameter). The simplified empirical Carreau-Yasuda (CY) model is presented as follows.

| η * ( ω ) | = η 0 [ 1 + ( τ η ω ) a ] ( 1 n ) / a | η * ( ω ) | = η 0 [ 1 + ( τ η ω ) a ] ( 1 - n ) / a

где: |ƞ*(ω) | = величина комплексной вязкости при сдвиге; where: | ƞ* ( ω ) | = value of complex shear viscosity;

ƞ 0 = вязкость при нулевом сдвиге; ƞ 0 = zero shear viscosity;

τ ƞ = время вязкой релаксации (Tau(η) в сек); τ ƞ = viscous relaxation time (Tau(η) in sec);

a=параметр «реологической ширины» (параметр CY-a); a = “rheological width” parameter (CY-a parameter);

n=корректирует конечный коэффициент наклона степенной функции, заданное значение 2/11; и n = adjusts the final slope of the power function, given by 2/11; and

ω = угловая частота деформации при колебательном сдвиге. ω = angular frequency of deformation under oscillatory shear.

Подробное описание значимости и разъяснение модели CY и выводимые из нее параметры можно найти в: C. A. Hieber и H. H. Chiang, Rheol. Acta, 28, 321 (1989); C.A. Hieber и H.H. Chiang, Polym. Eng. Sci., 32, 931 (1992); и R. B. Bird, R. C. Armstrong и O. Hasseger, Dynamics of Polymeric Liquids, Volume 1, Fluid Mechanics, 2nd Edition, John Wiley & Sons (1987); каждый из которых в полном объеме включен в настоящий документ посредством ссылки.A detailed description of the significance and explanation of the CY model and the parameters derived from it can be found in: C. A. Hieber and H. H. Chiang, Rheol. Acta , 28, 321 (1989); C. A. Hieber and H. H. Chiang, Polym. Eng. Sci. , 32, 931 (1992); and R. B. Bird, R. C. Armstrong, and O. Hasseger, Dynamics of Polymeric Liquids, Volume 1, Fluid Mechanics , 2nd Edition, John Wiley & Sons (1987); each of which is incorporated herein by reference in its entirety.

Количество длинноцепочечных разветвлений (LCBs) на 1000000 всех атомов углерода полимера в целом рассчитывали с применением способа Янцена и Колби (Janzen и Colby) (J. Mol. Struct., 485/486, 569-584 (1999), в полном объеме включено в настоящий документ посредством ссылки), исходя из значений вязкости при нулевом сдвиге (определяли на основе модели Карро-Ясуда (CY)) и измеренных значений Mw, полученных с помощью многоуглового детектора светорассеяния Dawn EOS (Wyatt).The number of long chain branches (LCBs) per 1,000,000 total carbon atoms of the polymer as a whole was calculated using the method of Janzen and Colby (J. Mol. Struct., 485/486, 569-584 (1999), incorporated herein by reference in its entirety) based on zero shear viscosity values (determined based on the Carreau-Yasuda (CY) model) and measured Mw values obtained with a Dawn EOS multi-angle light scattering detector (Wyatt).

Как показано в таблице IV, стадия восстановления под действием света неожиданно оказалась эффективной при применении нескольких различных углеводородных восстановителей: метана, этана, н-пентана, н-гексана, толуола, декалина, адамантана и циклогексана. В примере 34 (34 мин) и примере 35 (91 мин) использовали разное время полимеризации, как и в примере 43 (61 мин) и примере 44 (37 мин). За исключением примеров 36 и 42, катализаторы обладали неожиданными каталитической активностью и потенциальным показателем текучести расплава. Примеры 30-33 в таблице IV продемонстрировали, что обработка катализатора путем облучения светом в присутствии восстановителя уменьшает содержание длинноцепочечных разветвлений в полученном полимере при неожиданном увеличении параметра CY-a.As shown in Table IV, the light reduction step was unexpectedly effective with several different hydrocarbon reducing agents: methane, ethane, n-pentane, n-hexane, toluene, decalin, adamantane, and cyclohexane. Example 34 (34 min) and Example 35 (91 min) used different polymerization times, as did Example 43 (61 min) and Example 44 (37 min). With the exception of Examples 36 and 42, the catalysts had unexpected catalytic activity and melt flow potential. Examples 30-33 in Table IV demonstrated that treating the catalyst by irradiating it with light in the presence of a reducing agent reduced the long chain branching content of the resulting polymer while unexpectedly increasing the CY-a parameter.

На фиг. 4 показаны молекулярно-массовые распределения полимеров, полученных согласно примерам 36, 40 и 42. Как показано в таблице IV и на фиг. 4, полимеры, полученные согласно примеру 36 (0,26 г катализатора, время реакции 151 мин) и согласно примеру 42 (0,2 г катализатора, время реакции 240 мин), неожиданно имели очень широкие молекулярно-массовые распределения (Mw/Mn в диапазоне от 50 до 90) в сочетании с относительно высокими значениями CY-a (от 0,29 до 0,33) и очень низкими уровнями LCBs (менее 3 LCBs на миллион всех атомов углерода). Также неожиданно, результаты, приведенные в таблице IV и на фиг. 4, продемонстрировали, что полимер, полученный согласно примеру 40 (0,057 г катализатора, время реакции 57 мин), имел длинный высокомолекулярный хвост, в результате чего значение Mz/Mw составляло от 45 до 50, несмотря на наличие относительно узкого молекулярно-массового распределения (Mw/Mn менее 10) и по существу отсутствие LCBs. Figure 4 shows the molecular weight distributions of the polymers prepared according to Examples 36, 40, and 42. As shown in Table IV and Figure 4 , the polymers prepared according to Example 36 (0.26 g catalyst, reaction time 151 min) and according to Example 42 (0.2 g catalyst, reaction time 240 min) unexpectedly had very broad molecular weight distributions (Mw/Mn in the range from 50 to 90) combined with relatively high CY-a values (from 0.29 to 0.33) and very low LCBs levels (less than 3 LCBs per million total carbon atoms). Also unexpectedly, the results shown in Table IV and Figure 4 demonstrated that the polymer prepared according to Example 40 (0.057 g catalyst, reaction time 57 min) had a long high molecular weight tail, resulting in an Mz/Mw value of 45 to 50, despite having a relatively narrow molecular weight distribution (Mw/Mn less than 10) and essentially no LCBs.

Таблица IV. Примеры 30-45Table IV. Examples 30-45

ПримерExample ВосстановительReducing agent ОбработкаProcessing ЦветColor Производительность
(г ПЭ/г катализатора)
Performance
(g PE/g catalyst)
Активность
(г/г/
час)
Activity
(g/g/
hour)
HLMI
(г/
10 мин)
HLMI
(G/
10 min)
I10
(г/
10 мин)
I 10
(G/
10 min)
MI
(г/
10 мин)
MI
(G/
10 min)
CY-aCY-a
3030 отсутствуетabsent отсутствуетabsent -- -- -- -- -- 4,454.45 0,1990.199 3131 отсутствуетabsent отсутствуетabsent -- -- -- -- -- 0,160.16 0,1930.193 3232 н-пентанn-pentane Солнечный свет
1 час
Sunlight
1 hour
синий/серыйblue/gray 31883188 32983298 154154 36,436.4 3,653.65 0,2260.226
3333 н-гексанn-hexane Белый свет
3 часа
White light
3 hours
синий/серыйblue/gray 22512251 29362936 139139 32,832.8 3,223.22 0,2190.219
3434 толуолtoluene Синий свет
1,5 часа
Blue light
1.5 hours
синий/черныйblue/black 14811481 30653065 203203 46,846.8 3,63.6 0,1990.199
3535 толуолtoluene Синий свет
1,5 часа
Blue light
1.5 hours
синий/черныйblue/black 42354235 34343434 6767 15,215.2 1,11,1 0,2010.201
3636 н-пентанn-pentane УФ излучение
3 часа
UV radiation
3 hours
черныйblack 238238 107107 3,43.4 0,50.5 -- 0,2940.294
3737 10 psig (примерно 69 кПа) этана10 psig (approximately 69 kPa) ethane УФ излучение
4 часа
UV radiation
4 hours
темно-синий/серыйdark blue/gray 22672267 26162616 113113 26,826.8 2,12.1 0,1960.196
3838 толуолtoluene Синий свет
2,5 часа
Blue light
2.5 hours
черныйblack 23122312 20702070 153153 33,433.4 2,92.9 0,2050.205
3939 декалинdecalin Синий свет
2 часа
Blue light
2 hours
синийblue 19541954 23452345 198198 34,734.7 4,24.2 0,2040.204
4040 адамантанadamantane Синий свет
2 часа
Blue light
2 hours
синийblue 22052205 26462646 166166 30,630.6 3,53.5 0,2000,200
4141 циклогексанcyclohexane Синий свет
2 часа
Blue light
2 hours
синийblue 24232423 10691069 4747 7,37.3 0,80.8 0,2100,210
4242 отсутствуетabsent отсутствуетabsent темно-красныйdark red 262262 8181 0,50.5 -- -- 0,3270.327 4343 метанmethane Синий свет
2 часа
Blue light
2 hours
зеленыйgreen 26922692 28842884 157157 36,536.5 3,43.4 0,2290.229
4444 метанmethane Синий свет
2 часа
Blue light
2 hours
синий/серыйblue/gray 10241024 19201920 8282 18,618.6 1,51.5 0,1740.174
4545 отсутствуетabsent отсутствуетabsent оранжевыйorange 26682668 25412541 220220 51,751.7 4,64.6 0,2190.219

Таблица IV. Примеры 30-45 (продолжение)Table IV. Examples 30-45 (continued)

ПримерExample ВосстановительReducing agent Mn
(кг/моль)
Mn
(kg/mol)
Mw
(кг/моль)
Mw
(kg/mol)
Mz
(кг/моль)
Mz
(kg/mol)
Mw/MnMw/Mn Mz/MwMz/Mw η0
(Па-сек)
η 0
(Pa-sec)
τ ƞ
(сек)
τ ƞ
(sec)
J-C LCB
(на млн C)
JC LCB
(per million C)
3030 отсутствует absent -- -- -- -- -- -- -- -- 3131 отсутствует absent -- -- -- -- -- -- -- -- 3232 н-пентанn-pentane 14,714.7 100100 579579 6,86.8 5,85.8 9,68E+039.68E+03 0,0160,016 8,88.8 3333 н-гексанn-hexane 9,89.8 102102 962962 10,310.3 9,59.5 1,24E+041.24E+04 0,0220.022 9,99.9 3434 толуолtoluene 11,111.1 107107 10601060 9,69.6 9,99.9 1,24E+041.24E+04 0,0200,020 7,87.8 3535 толуолtoluene 14,314.3 142142 11291129 9,99.9 8,08.0 4,42E+044.42E+04 0,0810.081 6,46.4 3636 н-пентанn-pentane 8,38.3 416416 28102810 50,350.3 6,86.8 4,11E+064.11E+06 50,450.4 2,22,2 3737 этанethane 9,69.6 120120 11591159 12,512.5 9,69.6 2,29E+042.29E+04 0,0340.034 7,77.7 3838 толуолtoluene 14,714.7 101101 760760 6,96.9 7,57.5 1,26E+041.26E+04 0,0200,020 10,310.3 3939 декалинdecalin 14,414.4 108108 835835 7,57.5 7,77.7 9,74E+039.74E+03 0,0140,014 5,95.9 4040 адамантанadamantane 17,217.2 166166 80768076 9,69.6 48,648.6 1,20E+041.20E+04 0,0150,015 <0,01<0.01 4141 циклогексанcyclohexane 15,715.7 162162 14531453 10,410.4 9,09.0 5,23E+045.23E+04 0,1110,111 4,24.2 4242 отсутствуетabsent 6,36.3 557557 33423342 88,588.5 6,06.0 7,01E+067.01E+06 49,649.6 1,21,2 4343 метанmethane 13,813.8 104104 726726 7,57.5 7,07.0 8,20E+038.20E+03 0,0140,014 6,26.2 4444 метанmethane 14,314.3 130130 11651165 9,19.1 9,09.0 3,31E+043.31E+04 0,0240.024 7,47.4 4545 отсутствует absent 12,912.9 102102 843843 7,97.9 8,38.3 8,01E+038.01E+03 0,0130,013 6,66.6

ПРИМЕРЫ 46-52EXAMPLES 46-52

Примеры 46-52 осуществляли для определения степени восстановления шестивалентного хрома и средней валентности после восстановления типичного хромового катализатора на подложке. Полученные результаты приведены в таблице V. Образец 52 представлял собой катализатор на основе хрома/диоксида кремния-диоксида титана, содержащий приблизительно 0,8% масс. хрома и 7% масс. диоксида титана и имеющий удельную поверхность по методу БЭТ 530 м2/г, объем пор 2,6 мл/г и средний размер частиц 130 мкм, который прокаливали в сухом воздухе при 850°C в течение 3 часов для перевода хрома в шестивалентное окисленное состояние (оранжевый цвет). Такая процедура позволила перевести более 86% масс. хрома в шестивалентное состояние. В примерах 46-47 приблизительно 2 г образцов катализатора, полученного согласно примеру 52, загружали отдельно в стеклянный реакционный сосуд и подавали в указанный сосуд 0,5 мл жидкого изопентана. В примерах 48-49 в стеклянную бутыль нагнетали примерно 1,5 атм газообразного метана (примерно 152 кПа). Затем бутыль помещали в светонепроницаемый ящик под источник синего флуоресцентного света (с интенсивностью приблизительно в 2 раза большей, чем ожидаемая интенсивность солнечного света) и непрерывно вращали указанную бутыль таким образом, чтобы весь катализатор подвергался облучению светом в течение 24 часов. Конечный цвет катализатора указан в таблице V. После этого в бутыль с катализатором вводили примерно 20 мл раствора 2 М H2SO4. К полученной смеси добавляли 5 капель индикатора ферроин Fe(+3). Обычно такой индикатор окрашивался в сине-зеленый цвет, что указывало на присутствие ионов Fe(III). Далее раствор титровали до конечной точки ферроина (красный цвет) с применением раствора железоаммонийных квасцов, предварительно откалиброванного с помощью реакции со стандартизованным 0,1 М раствором дихромата натрия. Когда раствор становился красным, отмечали конечную точку и регистрировали объем титранта для расчета окислительной способности катализатора, выраженной как % масс. Cr(VI) и как процент восстановленного хрома, то есть процент от исходной окислительной способности Cr(VI), который был удален в результате восстановительной обработки. Среднюю валентность также вычисляли путем умножения процента восстановленного хрома на +3 и вычитания полученного числа из +6.Examples 46-52 were carried out to determine the degree of reduction of hexavalent chromium and the average valence after reduction of a typical supported chromium catalyst. The results are shown in Table V. Sample 52 was a chromium/silica-titania catalyst containing approximately 0.8 wt. % chromium and 7 wt. % titania and having a BET surface area of 530 m2 /g, a pore volume of 2.6 ml/g and an average particle size of 130 μm, which was calcined in dry air at 850°C for 3 hours to convert the chromium to the hexavalent oxidation state (orange color). This procedure converted more than 86 wt. % of the chromium to the hexavalent state. In Examples 46-47, approximately 2 g of the catalyst samples prepared according to Example 52 were separately loaded into a glass reaction vessel and 0.5 ml of liquid isopentane was added to the vessel. In Examples 48-49, approximately 1.5 atm of methane gas (approximately 152 kPa) was pressurized into the glass bottle. The bottle was then placed in a light-tight box under a blue fluorescent light source (with an intensity approximately 2 times greater than the expected intensity of sunlight) and the bottle was continuously rotated so that all of the catalyst was exposed to the light for 24 hours. The final color of the catalyst is shown in Table V. Approximately 20 ml of a 2 M H 2 SO 4 solution were then added to the bottle with the catalyst. To the resulting mixture were added 5 drops of ferroin Fe(+3) indicator. Typically, this indicator turned blue-green, indicating the presence of Fe(III) ions. The solution was then titrated to the ferroin endpoint (red) using a ferric alum solution previously calibrated by reaction with standardized 0.1 M sodium dichromate. When the solution turned red, the endpoint was noted and the volume of titrant was recorded to calculate the oxidizing power of the catalyst, expressed as wt % Cr(VI) and as percent reduced chromium, i.e., the percentage of the original oxidizing power of Cr(VI) that was removed by the reduction treatment. The average valence was also calculated by multiplying the percent reduced chromium by +3 and subtracting this number from +6.

Конечно, при такой обработке получают только среднюю степень окисления. Следует отметить, что хотя в таблице V указана окислительная способность, измеренная как % масс. Cr(VI), в действительности весь хром может присутствовать в более низких валентных состояниях, таких как Cr(IV) или Cr(V). Таким образом, значение Cr(VI) в таблице V указывает только максимальное количество Cr(VI), которое может присутствовать. Более вероятно, что восстановленные катализаторы характеризуются комбинацией нескольких валентных состояний, обеспечивающих измеренную окислительную способность. Следует отметить, что часть восстановленного хрома, и, в частности, те катализаторы, которые восстановлены с помощью CO, могут находиться в двухвалентном состоянии, которое не может быть обнаружено в указанном испытании, минимальным пороговым значением для которого является трехвалентное состояние.Of course, this treatment only produces a moderate oxidation state. It should be noted that although Table V gives the oxidation power as wt% Cr(VI), in reality all the chromium may be present in lower valence states such as Cr(IV) or Cr(V). Thus, the Cr(VI) value in Table V only indicates the maximum amount of Cr(VI) that may be present. It is more likely that the reduced catalysts are characterized by a combination of several valence states that produce the measured oxidation power. It should be noted that some of the reduced chromium, and in particular those catalysts reduced with CO, may be in the divalent state, which cannot be detected in the test specified, the minimum threshold for which is the trivalent state.

В примере 52 было продемонстрировано, что прокаленный на воздухе хромовый катализатор содержал по существу большую часть хрома (0,69/0,80=86% масс.) в форме Cr(VI), и именно это количество Cr(VI) восстанавливается при обработке светом. Следовательно, указанное количество Cr(VI) служит в качестве исходного количества, которое имело среднюю валентность +6 и которое служит в качестве эталонного значения, с которым затем сравнивают восстановленные катализаторы. Образцы 46-47 представляли собой восстановленные хромовые катализаторы со средней валентностью приблизительно +3,3, содержащие не более 0,06% масс. Cr(VI), в которых менее 10% масс. исходного шестивалентного хрома все еще оставалось в шестивалентном окисленном состоянии. Образцы 48-49 представляли восстановленные хромовые катализаторы со средней валентностью приблизительно +4,1, содержащие не более 0,26% масс. Cr(VI) и менее 40% масс. хрома в шестивалентном окисленном состоянии. В примерах 50-51 катализатор восстанавливали в атмосфере CO с применением либо источника синего света, либо повышенной температуры, в результате чего окислительная способность не поддавалась измерению (0% масс. Cr(VI) в таблице). Таким образом, средняя валентность должна составлять не более +3. Однако известно, что катализатор, восстановленный посредством CO обычными способами (пример 51), имеет валентность, соответствующую в основном Cr(II), который не определяется в таком испытании. Соответственно, образцы 50 и 51 приведены как имеющие среднюю валентность, меньшую или равную +3. Примечательно, что при применении указанного испытания невозможно различить соединения Cr(II) и Cr(III), но в примерах 50-51 измеримое количество шестивалентного хрома отсутствовало.In Example 52, it was demonstrated that the air-calcined chromium catalyst contained substantially most of the chromium (0.69/0.80 = 86 wt.%) in the form of Cr(VI), and it is this amount of Cr(VI) that is reduced by treatment with light. This amount of Cr(VI) therefore serves as the starting amount, which had an average valence of +6, and which serves as a reference value to which the reduced catalysts are then compared. Samples 46-47 were reduced chromium catalysts with an average valence of approximately +3.3, containing no more than 0.06 wt.% Cr(VI), in which less than 10 wt.% of the starting hexavalent chromium still remained in the hexavalent oxidation state. Samples 48-49 were reduced chromium catalysts with an average valence of approximately +4.1, containing no more than 0.26 wt.% Cr(VI) and less than 40 wt.% chromium in the hexavalent oxidation state. In Examples 50-51, the catalyst was reduced in a CO atmosphere using either a blue light source or elevated temperature, resulting in an oxidizing power that was not measurable (0 wt.% Cr(VI) in the table). Thus, the average valence should be no greater than +3. However, the catalyst reduced with CO by conventional means (Example 51) is known to have a valence corresponding primarily to Cr(II), which is not detectable in such a test. Accordingly, Examples 50 and 51 are listed as having an average valence of less than or equal to +3. Notably, it is not possible to distinguish between Cr(II) and Cr(III) compounds using this test, but no measurable amount of hexavalent chromium was present in Examples 50-51.

Таблица V. Примеры 46-52Table V. Examples 46-52

ПримерExample ВосстановительReducing agent ОбработкаProcessing ЦветColor Катализатор
(г)
Catalyst
(G)
Cr(VI)
(% масс.)
Cr(VI)
(% mass)
Восстановленный хром
(% масс.)
Reclaimed Chrome
(% mass)
Средняя валентностьAverage valence
4646 изопентанisopentane синий свет
24 часа
blue light
24 hours
синийblue 2,052.05 0,060.06 90,890.8 3,283.28
4747 изопентанisopentane синий свет
24 часа
blue light
24 hours
синийblue 2,082.08 0,060.06 90,990.9 3,273.27
4848 метанmethane синий свет
24 часа
blue light
24 hours
оливково-зеленыйolive green 2,142.14 0,260.26 62,362.3 4,134.13
4949 метанmethane синий свет
24 часа
blue light
24 hours
оливково-зеленыйolive green 2,302.30 0,260.26 61,961.9 4,144.14
5050 COCO синий свет
2 часа
blue light
2 hours
цвет морской волныceladon 2,332.33 0,000,00 100100 < 3 < 3
5151 COCO восстановление с помощью CO
30 мин - 350 °C
CO2 recovery
30 min - 350 °C
синийblue 2,522.52 0,000,00 100100 < 3 < 3
5252 отсутствуетabsent отсутствуетabsent оранжевыйorange -- 0,690.69 00 6,006.00

Настоящее изобретение описано выше со ссылкой на многочисленные аспекты и конкретные примеры. В свете приведенного выше подробного описания специалисты в данной области техники смогут предложить многие варианты реализации изобретения. Все такие очевидные варианты находятся в пределах полного предполагаемого объема прилагаемой формулы изобретения. Другие аспекты настоящего изобретения могут включать, но не ограничиваются ими, следующие аспекты (аспекты описаны как «содержащие», но альтернативно могут «состоять по существу из» или «состоять из»):The present invention has been described above with reference to numerous aspects and specific examples. In light of the above detailed description, those skilled in the art will recognize many embodiments of the invention. All such obvious embodiments are within the full intended scope of the appended claims. Other aspects of the present invention may include, but are not limited to, the following aspects (aspects are described as "comprising" but may alternatively "consist essentially of" or "consist of"):

Аспект 1. Способ восстановления хромового катализатора полимеризации олефинов, включающий облучение восстановителя и хромового катализатора на подложке, содержащего хром в шестивалентном окисленном состоянии, с помощью светового луча с длиной волны в УФ-видимой области спектра для восстановления по меньшей мере части хромового катализатора на подложке с получением восстановленного хромового катализатора.Aspect 1. A method for reducing a chromium catalyst for the polymerization of olefins, comprising irradiating a reducing agent and a chromium catalyst on a support containing chromium in a hexavalent oxidized state, using a light beam with a wavelength in the UV-visible region of the spectrum to reduce at least a portion of the chromium catalyst on the support to obtain a reduced chromium catalyst.

Аспект 2. Способ, определенный согласно аспекту 1, отличающийся тем, что указанный способ включает облучение смеси хромового катализатора на подложке и восстановителя в разбавителе при любом подходящем давлении.Aspect 2. The method defined according to aspect 1, characterized in that said method includes irradiating a mixture of a chromium catalyst on a support and a reducing agent in a diluent at any suitable pressure.

Аспект 3. Способ, определенный согласно аспекту 2, в котором разбавитель содержит любой подходящий углеводородный растворитель или любой углеводородный растворитель, описанный в настоящем документе, например, 1-гексен, гексан, изобутан, толуол или циклогексен, а также их смеси или комбинации.Aspect 3. The method defined according to aspect 2, wherein the diluent comprises any suitable hydrocarbon solvent or any hydrocarbon solvent described herein, such as 1-hexene, hexane, isobutane, toluene or cyclohexene, as well as mixtures or combinations thereof.

Аспект 4. Способ, определенный согласно любому из предыдущих аспектов, в котором хромовый катализатор на подложке содержит любой подходящий твердый оксид или любой твердый оксид, описанный в настоящем документе, например, диоксид кремния, оксид алюминия, диоксид кремния-оксид алюминия, оксид алюминия с покрытием из диоксида кремния, фосфат алюминия, алюмофосфат, гетерополивольфрамат, диоксид титана, диоксид циркония, оксид магния, оксид бора, оксид цинка, диоксид кремния-диоксид титана, диоксид кремния-диоксид циркония, оксид алюминия-диоксид титана, оксид алюминия-диоксид циркония, цинк-алюминат, оксид алюминия-оксид бора, диоксид кремния-оксид бора, алюмофосфат-диоксид кремния, диоксид титана-диоксид циркония и т. д., или любую их комбинацию.Aspect 4. The method defined according to any of the previous aspects, wherein the supported chromium catalyst comprises any suitable solid oxide or any solid oxide described herein, such as silica, alumina, silica-alumina, silica-coated alumina, aluminum phosphate, aluminophosphate, heteropolytungstate, titanium dioxide, zirconia, magnesium oxide, boron oxide, zinc oxide, silica-titania, silica-zirconia, aluminum oxide-titanium dioxide, aluminum oxide-zirconia, zinc aluminate, aluminum oxide-boron oxide, silica-boron oxide, aluminophosphate-silica, titanium dioxide-zirconia, etc., or any combination thereof.

Аспект 5. Способ, определенный согласно любому из аспектов 1-3, в котором хромовый катализатор на подложке содержит диоксид кремния, диоксид кремния-оксид алюминия, оксид алюминия с покрытием из диоксида кремния, диоксид кремния-диоксид титана, диоксид кремния-диоксид титана-оксид магния, диоксид кремния-диоксид циркония, оксид кремния-оксид магния, диоксид кремния-оксид бора, алюмофосфат-диоксид кремния и т.д. или любую их комбинацию.Aspect 5. The method defined according to any one of aspects 1-3, wherein the supported chromium catalyst comprises silica, silica-alumina, silica-coated alumina, silica-titanium dioxide, silica-titanium dioxide-magnesium oxide, silica-zirconia, silica-magnesium oxide, silica-boron oxide, aluminophosphate-silicon dioxide, etc. or any combination thereof.

Аспект 6. Способ, определенный согласно любому из аспектов 1-3, в котором хромовый катализатор на подложке содержит хром/диоксид кремния, хром/диоксид кремния-диоксид титана, хром/диоксид кремния-диоксид титана-оксид магния, хром/диоксид кремния-оксид алюминия, хром/оксид алюминия с покрытием из диоксида кремния, хром/алюмофосфат и т.д. или любую их комбинацию.Aspect 6. The method defined according to any one of aspects 1-3, wherein the supported chromium catalyst comprises chromium/silica, chromium/silica-titanium dioxide, chromium/silica-titanium dioxide-magnesium oxide, chromium/silica-alumina, chromium/alumina with a coating of silica, chromium/aluminophosphate, etc., or any combination thereof.

Аспект 7. Способ, определенный согласно любому из предыдущих аспектов, в котором указанный катализатор имеет общий объем пор в любом подходящем диапазоне или любом диапазоне, приведенном в настоящем документе, например, от примерно 0,5 до примерно 5 мл/г, от примерно 1 до примерно 5 мл/г, от примерно 0,9 до примерно 3 мл/г, от примерно 1,2 до примерно 2,5 мл/г и т.д.Aspect 7. The method defined according to any of the previous aspects, wherein said catalyst has a total pore volume in any suitable range or any range given herein, such as from about 0.5 to about 5 ml/g, from about 1 to about 5 ml/g, from about 0.9 to about 3 ml/g, from about 1.2 to about 2.5 ml/g, etc.

Аспект 8. Способ, определенный согласно любому из предыдущих аспектов, в котором указанный катализатор имеет удельную поверхность по методу БЭТ в любом подходящем диапазоне или любом диапазоне, приведенном в настоящем документе, например, от примерно 100 до примерно 1000 м2/г, от примерно 200 до примерно 700 м2/г, от примерно 250 до примерно 600 м2/г, от примерно 275 до примерно 525 м2/г и т. д.Aspect 8. The method defined according to any of the previous aspects, wherein said catalyst has a BET surface area in any suitable range or any range given herein, such as from about 100 to about 1000 m2 /g, from about 200 to about 700 m2 /g, from about 250 to about 600 m2 /g, from about 275 to about 525 m2 /g, etc.

Аспект 9. Способ, определенный согласно любому из предыдущих аспектов, в котором указанный катализатор дополнительно включает любую подходящую модификацию или любую модификацию, описанную в настоящем документе, например, титанированую, фторированную, сульфатированую, фосфатированую модификацию и т.д.Aspect 9. The method defined according to any of the previous aspects, wherein said catalyst further comprises any suitable modification or any modification described herein, for example titanated, fluorinated, sulfated, phosphated modification, etc.

Аспект 10. Способ, определенный согласно любому из предыдущих аспектов, дополнительно включающий стадию прокаливания для получения хромового катализатора на подложке, содержащего хром в шестивалентном окисленном состоянии, при этом прокаливание включает применение любых подходящих максимальных температур и временных условий или любых максимальных температур и временных условий, описанных в настоящем документе, например, максимальную температуру от примерно 300°C до примерно 1000 °C, от примерно 500°C до примерно 900 °C, от примерно 550°C до примерно 870°C и т.д., в течение периода времени от примерно 1 минуты до примерно 24 часов, от примерно 1 часа до примерно 12 часов, от примерно 30 минут до примерно 8 часов и т.д.Aspect 10. The method defined according to any of the previous aspects, further comprising a calcination step for obtaining a supported chromium catalyst comprising chromium in a hexavalent oxidation state, wherein the calcination comprises applying any suitable maximum temperatures and time conditions or any maximum temperatures and time conditions described herein, such as a maximum temperature of from about 300°C to about 1000°C, from about 500°C to about 900°C, from about 550°C to about 870°C, etc., for a period of time of from about 1 minute to about 24 hours, from about 1 hour to about 12 hours, from about 30 minutes to about 8 hours, etc.

Аспект 11. Способ, определенный согласно любому из предыдущих аспектов, в котором хромовый катализатор на подложке (или восстановленный хромовый катализатор) содержит любое подходящее количество хрома или любое количество, описанное в настоящем документе, например, от примерно 0,01 до примерно 20% масс., от примерно 0,1 до примерно 10% масс., от примерно 0,2 до примерно 5% масс., от примерно 0,2 до примерно 2,5% масс. и т.д. в расчете на массу катализатора.Aspect 11. The method defined according to any of the previous aspects, wherein the supported chromium catalyst (or reduced chromium catalyst) comprises any suitable amount of chromium or any amount described herein, such as from about 0.01 to about 20 wt.%, from about 0.1 to about 10 wt.%, from about 0.2 to about 5 wt.%, from about 0.2 to about 2.5 wt.%, etc., based on the weight of the catalyst.

Аспект 12. Способ, определенный согласно любому из предыдущих аспектов, в котором длина волны включает одну длину волны или диапазон длин волн в видимой области спектра.Aspect 12. The method defined according to any of the previous aspects, wherein the wavelength comprises one wavelength or a range of wavelengths in the visible spectrum.

Аспект 13. Способ, определенный согласно любому из аспектов 1-11, в котором длина волны включает одну длину волны или диапазон длин волн от 200 нм до 750 нм.Aspect 13. The method defined according to any of aspects 1-11, wherein the wavelength comprises one wavelength or a range of wavelengths from 200 nm to 750 nm.

Аспект 14. Способ, определенный согласно любому из аспектов 1-11, в котором длина волны включает одну длину волны или диапазон длин волн от 300 до 750 нм, от 350 до 650 нм, от 300 до 500 нм или от 300 до 400 нм.Aspect 14. The method defined according to any of aspects 1-11, wherein the wavelength comprises one wavelength or a range of wavelengths from 300 to 750 nm, from 350 to 650 nm, from 300 to 500 nm or from 300 to 400 nm.

Аспект 15. Способ, определенный согласно любому из аспектов 1-11, в котором длина волны включает одну длину волны или диапазон длин волн ниже 600 нм, ниже 525 нм или ниже 500 нм.Aspect 15. The method defined according to any of aspects 1-11, wherein the wavelength comprises one wavelength or a range of wavelengths below 600 nm, below 525 nm or below 500 nm.

Аспект 16. Способ, определенный согласно любому из предыдущих аспектов, в котором длина волны представляет собой одну длину волны.Aspect 16. The method defined according to any of the previous aspects, wherein the wavelength is a single wavelength.

Аспект 17. Способ, определенный согласно любому из аспектов 1-15, в котором длина волны представляет собой диапазон длин волн, включающий по меньшей мере 25 нм, по меньшей мере 50 нм, по меньшей мере 100 нм, по меньшей мере 200 нм и т.д.Aspect 17. The method defined according to any of aspects 1-15, wherein the wavelength is a wavelength range comprising at least 25 nm, at least 50 nm, at least 100 nm, at least 200 nm, etc.

Аспект 18. Способ, определенный согласно любому из предыдущих аспектов, в котором стадию облучения проводят при любой подходящей температуре или любой температуре, описанной в настоящем документе, составляющей, например, менее примерно 200 °C, менее примерно 100 °C, менее примерно 40 °C, от примерно 0°C до примерно 100 °C, от примерно 10°C до примерно 40°C и т.д.Aspect 18. The method defined according to any of the previous aspects, wherein the irradiating step is carried out at any suitable temperature or any temperature described herein, such as less than about 200 °C, less than about 100 °C, less than about 40 °C, from about 0 °C to about 100 °C, from about 10 °C to about 40 °C, etc.

Аспект 19. Способ, определенный согласно любому из предыдущих аспектов, в котором стадию облучения проводят в течение любого подходящего времени воздействия или в течение любого времени воздействия, описанного в настоящем документе, например, от примерно 15 секунд до примерно 10 часов, от примерно 1 минуты до примерно 6 часов, от примерно 1 минуты до примерно 15 минут, от примерно 5 минут до примерно 1 часа и т.д.Aspect 19. The method defined according to any of the previous aspects, wherein the irradiating step is carried out for any suitable exposure time or for any exposure time described herein, such as from about 15 seconds to about 10 hours, from about 1 minute to about 6 hours, from about 1 minute to about 15 minutes, from about 5 minutes to about 1 hour, etc.

Аспект 20. Способ, определенный согласно любому из предыдущих аспектов, в котором световой луч имеет любую подходящую интенсивность или интенсивность в любом диапазоне, приведенном в настоящем документе, например, по меньшей мере примерно 500 люмен, по меньшей мере примерно 1000 люмен, по меньшей мере примерно 2000 люмен, по меньшей мере примерно 5000 люмен, по меньшей мере примерно 10000 люмен, по меньшей мере примерно 20000 люмен и т.д.Aspect 20. The method defined according to any of the previous aspects, wherein the light beam has any suitable intensity or intensity in any range given herein, such as at least about 500 lumens, at least about 1000 lumens, at least about 2000 lumens, at least about 5000 lumens, at least about 10000 lumens, at least about 20000 lumens, etc.

Аспект 21. Способ, определенный согласно любому из предыдущих аспектов, в котором световой луч имеет любую подходящую мощность или любую мощность, описанную в настоящем документе, например, по меньшей мере примерно 50 Вт, по меньшей мере примерно 100 Вт, по меньшей мере примерно 200 Вт, по меньшей мере примерно 500 Вт, по меньшей мере 1000 Вт, по меньшей мере 2000 Вт и т.д.Aspect 21. The method defined according to any of the previous aspects, wherein the light beam has any suitable power or any power described herein, such as at least about 50 W, at least about 100 W, at least about 200 W, at least about 500 W, at least 1000 W, at least 2000 W, etc.

Аспект 22. Способ, определенный согласно любому из предыдущих аспектов, в котором хромовый катализатор на подложке облучают с применением любой подходящей освещенности или любой освещенности, описанной в настоящем документе, например, по меньшей мере примерно 100 люкс, по меньшей мере примерно 500 люкс, по меньшей мере примерно 1000 люкс, по меньшей мере примерно 2000 люкс, по меньшей мере примерно 5000 люкс, по меньшей мере примерно 10000 люкс, по меньшей мере примерно 20000 люкс, по меньшей мере примерно 100000 люкс и т.д.Aspect 22. The method defined according to any of the previous aspects, wherein the chromium catalyst on the support is irradiated using any suitable illumination or any illumination described herein, such as at least about 100 lux, at least about 500 lux, at least about 1000 lux, at least about 2000 lux, at least about 5000 lux, at least about 10,000 lux, at least about 20,000 lux, at least about 100,000 lux, etc.

Аспект 23. Способ, определенный согласно любому из предыдущих аспектов, в котором доля хрома в хромовом катализаторе на подложке в шестивалентном окисленном состоянии составляет по меньшей мере примерно 10% масс., по меньшей мере примерно 20% масс., по меньшей мере примерно 40% масс., по меньшей мере примерно 60% масс., по меньшей мере примерно 80% масс., по меньшей мере примерно 90% масс. и т.д., и/или доля хрома в восстановленном хромовом катализаторе в шестивалентном окисленном состоянии меньше или равна примерно 75% масс., меньше или равна примерно 50% масс., меньше или равна примерно 40% масс., меньше или равна примерно 30% масс. и т.д.Aspect 23. The method defined according to any of the previous aspects, wherein the proportion of chromium in the supported chromium catalyst in the hexavalent oxidation state is at least about 10 wt.%, at least about 20 wt.%, at least about 40 wt.%, at least about 60 wt.%, at least about 80 wt.%, at least about 90 wt.%, etc., and/or the proportion of chromium in the reduced chromium catalyst in the hexavalent oxidation state is less than or equal to about 75 wt.%, less than or equal to about 50 wt.%, less than or equal to about 40 wt.%, less than or equal to about 30 wt.%, etc.

Аспект 24. Способ, определенный согласно любому из предыдущих аспектов, в котором хром в восстановленном хромовом катализаторе имеет среднюю валентность, меньшую или равную примерно 5,25, меньшую или равную примерно 5, меньшую или равную примерно 4,75, меньшую или равную примерно 4,5, меньшую или равную примерно 4,25, меньшую или равную примерно 4 и т.д.Aspect 24. The method defined according to any of the previous aspects, wherein the chromium in the reduced chromium catalyst has an average valence of less than or equal to about 5.25, less than or equal to about 5, less than or equal to about 4.75, less than or equal to about 4.5, less than or equal to about 4.25, less than or equal to about 4, etc.

Аспект 25. Способ, определенный согласно любому из предыдущих аспектов, в котором восстановленный хромовый катализатор имеет каталитическую активность, большую (на любую величину, приведенную в настоящем документе, например, на по меньшей мере 10%, на по меньшей мере 20%, на по меньшей мере 50% и т.д.) чем каталитическая активность хромового катализатора на подложке, в условиях суспензионной полимеризации при температуре 105°C и давлении 550 psig (примерно 3,8 МПа изб.), и/или восстановленный хромовый катализатор имеет каталитическую активность, большую (на любую величину, приведенную в настоящем документе, например, на по меньшей мере 10%, на по меньшей мере 20%, на по меньшей мере 50% и т.д.) чем каталитическая активность идентичного в остальном катализатора, полученного с применением такого же восстановителя при повышенной температуре (например, 300 °C, 350 °C, 400 °C, 450°C или 500 °C) без облучения светом, в условиях суспензионной полимеризации при температуре 105°C и давлении 550 psig (примерно 3,8 МПа изб.).Aspect 25. The method defined in any of the previous aspects, wherein the reduced chromium catalyst has a catalytic activity that is greater (by any amount recited herein, such as at least 10%, at least 20%, at least 50%, etc.) than the catalytic activity of the supported chromium catalyst, under slurry polymerization conditions at a temperature of 105°C and a pressure of 550 psig (about 3.8 MPa g), and/or the reduced chromium catalyst has a catalytic activity that is greater (by any amount recited herein, such as at least 10%, at least 20%, at least 50%, etc.) than the catalytic activity of an otherwise identical catalyst prepared using the same reductant at an elevated temperature (e.g., 300 °C, 350 °C, 400 °C, 450°C or 500°C) without light irradiation, under suspension polymerization conditions at a temperature of 105°C and a pressure of 550 psig (approximately 3.8 MPa g).

Аспект 26. Восстановленный хромовый катализатор, полученный способом согласно любому из предыдущих аспектов.Aspect 26. A reduced chromium catalyst obtained by the method according to any of the previous aspects.

Аспект 27. Система получения катализатора, содержащая:Aspect 27. A catalyst production system comprising:

(a) сосуд для получения катализатора, выполненный с возможностью осуществления способа восстановления хромового катализатора, определенного согласно любому из аспектов 1-25;(a) a catalyst production vessel configured to perform a method for reducing a chromium catalyst defined according to any one of aspects 1-25;

(b) впускное отверстие для катализатора, выполненное с возможностью введения суспензии хромового катализатора на подложке в сосуд для получения катализатора, при этом по меньшей мере часть хрома находится в шестивалентном окисленном состоянии; и(b) a catalyst inlet configured to introduce a slurry of supported chromium catalyst into a catalyst preparation vessel, wherein at least a portion of the chromium is in a hexavalent oxidation state; and

(c) выпускное отверстие для восстановленного катализатора, выполненное с возможностью удаления суспензии восстановленного хромового катализатора из сосуда для получения катализатора.(c) a regenerated catalyst outlet configured to remove the regenerated chromium catalyst slurry from the catalyst production vessel.

Аспект 28. Система получения катализатора, содержащая:Aspect 28. A catalyst production system comprising:

(a) сосуд для получения катализатора, выполненный с возможностью облучения суспензии хромового катализатора на подложке в разбавителе с помощью светового луча с длиной волны в УФ-видимой области спектра;(a) a vessel for producing a catalyst, configured to irradiate a suspension of a chromium catalyst on a support in a diluent using a light beam with a wavelength in the UV-visible region of the spectrum;

(b) впускное отверстие для катализатора, выполненное с возможностью введения суспензии хромового катализатора на подложке в сосуд для получения катализатора, при этом по меньшей мере часть хрома находится в шестивалентном окисленном состоянии; и(b) a catalyst inlet configured to introduce a slurry of supported chromium catalyst into a catalyst preparation vessel, wherein at least a portion of the chromium is in a hexavalent oxidation state; and

(c) выпускное отверстие для восстановленного катализатора, выполненное с возможностью удаления суспензии восстановленного хромового катализатора из сосуда для получения катализатора.(c) a regenerated catalyst outlet configured to remove the regenerated chromium catalyst slurry from the catalyst production vessel.

Аспект 29. Система, определенная согласно аспекту 27 или 28, в которой разбавитель содержит любой подходящий восстановитель или любой восстановитель, описанный в настоящем документе, например, замещенные или незамещенные углеводороды, насыщенные или ненасыщенные углеводороды и т.д.Aspect 29. The system defined according to aspect 27 or 28, wherein the diluent comprises any suitable reducing agent or any reducing agent described herein, such as substituted or unsubstituted hydrocarbons, saturated or unsaturated hydrocarbons, etc.

Аспект 30. Система, определенная согласно любому из аспектов 27-29, отличающаяся тем, что указанная система получения катализатора дополнительно содержит впускное отверстие для восстановителя, выполненное с возможностью введения сырьевого потока восстановителя в сосуд для получения катализатора.Aspect 30. A system defined according to any of aspects 27-29, characterized in that said catalyst production system further comprises an inlet for a reducing agent configured to introduce a feed stream of reducing agent into a vessel for producing a catalyst.

Аспект 31. Система, определенная согласно любому из аспектов 27-30, в которой сосуд для получения катализатора представляет собой любой подходящий сосуд или любой сосуд, описанный в настоящем документе, например, бак с перемешиванием, сосуд проточного реактора и т.д.Aspect 31. A system defined according to any of aspects 27-30, wherein the catalyst preparation vessel is any suitable vessel or any vessel described herein, such as a stirred tank, a flow reactor vessel, etc.

Аспект 32. Система, определенная согласно любому из аспектов 27-31, отличающаяся тем, что указанная система получения катализатора выполнена с возможностью работы в периодическом или непрерывном режиме.Aspect 32. A system defined according to any of aspects 27-31, characterized in that said catalyst production system is designed to operate in a periodic or continuous mode.

Аспект 33. Система, определенная согласно любому из аспектов 27-32, в которой суспензию хромового катализатора на подложке облучают в течение любого подходящего времени пребывания (или времени воздействия) или в течение любого периода времени, приведенного в настоящем документе, например, от примерно 15 секунд до примерно 10 часов, от примерно 1 минуты до примерно 6 часов, от примерно 1 минуты до примерно 15 минут, от примерно 5 минут до примерно 1 часа и т.д.Aspect 33. A system defined according to any one of aspects 27-32, wherein the chromium catalyst slurry on the support is irradiated for any suitable residence time (or exposure time) or for any period of time given herein, such as from about 15 seconds to about 10 hours, from about 1 minute to about 6 hours, from about 1 minute to about 15 minutes, from about 5 minutes to about 1 hour, etc.

Аспект 34. Система, определенная согласно любому из аспектов 27-33, отличающаяся тем, что указанная система получения катализатора дополнительно содержит ламповый модуль, расположенный внутри или снаружи сосуда для получения катализатора.Aspect 34. A system defined according to any of aspects 27-33, characterized in that said catalyst production system further comprises a lamp module located inside or outside the catalyst production vessel.

Аспект 35. Система, определенная согласно любому из аспектов 27-34, в которой сосуд для получения катализатора содержит любой подходящий источник светового луча или любой источник светового луча, описанный в настоящем документе, например, солнечный свет, флуоресцентный белый свет, УФ-лампу и т.д.Aspect 35. A system defined according to any of aspects 27-34, wherein the vessel for producing the catalyst comprises any suitable light beam source or any light beam source described herein, such as sunlight, fluorescent white light, a UV lamp, etc.

Аспект 36. Система, определенная согласно любому из аспектов 27-35, отличающаяся тем, что указанная система получения катализатора дополнительно содержит впускное отверстие для совместного катализатора, выполненное с возможностью введения сырьевого потока совместного катализатора в сосуд для получения катализатора.Aspect 36. A system defined according to any of aspects 27-35, characterized in that said catalyst production system further comprises a co-catalyst inlet configured to introduce a co-catalyst feed stream into a catalyst production vessel.

Аспект 37. Система, определенная согласно любому из аспектов 27-36, отличающаяся тем, что указанная система получения катализатора дополнительно содержит (d) контроллер, выполненный с возможностью регулирования времени пребывания хромового катализатора на подложке в сосуде для получения катализатора, и/или температуры сосуда для получения катализатора, и/или интенсивности светового луча, и/или длины волны светового луча, и/или количества восстановленного хромового катализатора, и/или молярного отношения восстановителя к хрому.Aspect 37. A system defined according to any of aspects 27-36, characterized in that said catalyst production system further comprises (d) a controller configured to regulate the residence time of the chromium catalyst on the support in the catalyst production vessel, and/or the temperature of the catalyst production vessel, and/or the intensity of the light beam, and/or the wavelength of the light beam, and/or the amount of reduced chromium catalyst, and/or the molar ratio of the reducing agent to chromium.

Аспект 38. Полимеризационная реакторная система, содержащая:Aspect 38. Polymerization reactor system comprising:

систему получения катализатора, определенную согласно любому из аспектов 27-37; иa catalyst production system defined according to any one of aspects 27-37; and

реактор, выполненный с возможностью приведения восстановленного хромового катализатора в контакт с олефиновым мономером и необязательным олефиновым сомономером в условиях реакции полимеризации с получением олефинового полимера.a reactor configured to contact the reduced chromium catalyst with an olefin monomer and an optional olefin comonomer under polymerization reaction conditions to produce an olefin polymer.

Аспект 39. Способ полимеризации олефинов, включающий:Aspect 39. A method for polymerizing olefins, comprising:

приведение восстановленного хромового катализатора, определенного согласно аспекту 26, и необязательного совместного катализатора в контакт с олефиновым мономером и необязательным олефиновым сомономером в полимеризационной реакторной системе в условиях реакции полимеризации с получением олефинового полимера.contacting the reduced chromium catalyst defined according to aspect 26 and the optional cocatalyst with the olefin monomer and the optional olefin comonomer in a polymerization reactor system under polymerization reaction conditions to produce an olefin polymer.

Аспект 40. Способ полимеризации олефинов, включающий:Aspect 40. A method for polymerizing olefins, comprising:

(I) облучение восстановителя и хромового катализатора на подложке, содержащего хром в шестивалентном окисленном состоянии, с помощью светового луча с длиной волны в УФ-видимой области спектра для восстановления по меньшей мере части хромового катализатора на подложке с получением восстановленного хромового катализатора; и(I) irradiating a reducing agent and a supported chromium catalyst comprising chromium in a hexavalent oxidation state with a light beam having a wavelength in the UV-visible region of the spectrum to reduce at least a portion of the supported chromium catalyst to obtain a reduced chromium catalyst; and

(II) приведение восстановленного хромового катализатора и необязательного совместного катализатора в контакт с олефиновым мономером и необязательным олефиновым сомономером в полимеризационной реакторной системе в условиях реакции полимеризации с получением олефинового полимера.(II) contacting the reduced chromium catalyst and the optional cocatalyst with the olefin monomer and the optional olefin comonomer in a polymerization reactor system under polymerization reaction conditions to produce an olefin polymer.

Аспект 41. Способ полимеризации олефинов, определенный согласно аспекту 39 или 40, или полимеризационная реакторная система, определенная согласно аспекту 38, в котором(ой) олефиновый мономер включает любой олефиновый мономер, описанный в настоящем документе, например, любой C2-C20 олефин.Aspect 41. The method for polymerizing olefins defined according to aspect 39 or 40, or the polymerization reactor system defined according to aspect 38, wherein the olefin monomer comprises any olefin monomer described herein, for example any C2 - C20 olefin.

Аспект 42. Способ полимеризации олефинов, определенный согласно любому из аспектов 39-41, или полимеризационная реакторная система, определенная согласно аспекту 38, в котором(ой) олефиновый мономер включает этилен.Aspect 42. A method for polymerising olefins as defined in any one of aspects 39-41, or a polymerisation reactor system as defined in aspect 38, wherein the olefin monomer comprises ethylene.

Аспект 43. Способ полимеризации олефинов, определенный согласно любому из аспектов 39-42, или полимеризационная реакторная система, определенная согласно аспекту 38, в котором(ой) олефиновый мономер и необязательный олефиновый сомономер независимо включают C2-C20 альфа-олефин.Aspect 43. The method for polymerising olefins defined according to any of aspects 39-42, or the polymerisation reactor system defined according to aspect 38, wherein the olefin monomer and the optional olefin comonomer independently comprise a C2 - C20 alpha-olefin.

Аспект 44. Способ полимеризации олефинов, определенный согласно любому из аспектов 39-43, или полимеризационная реакторная система, определенная согласно аспекту 38, в котором(ой) указанный катализатор приведен в контакт с этиленом и олефиновым сомономером, включающим C3-C10 альфа-олефин.Aspect 44. A method for polymerising olefins as defined in any one of aspects 39-43, or a polymerisation reactor system as defined in aspect 38, wherein said catalyst is contacted with ethylene and an olefin comonomer comprising a C3 - C10 alpha-olefin.

Аспект 45. Способ полимеризации олефинов, определенный согласно любому из аспектов 39-44, или полимеризационная реакторная система, определенная согласно аспекту 38, в котором(ой) указанный катализатор приведен в контакт с этиленом и олефиновым сомономером, включающим 1-бутен, 1-гексен, 1-октен или их смесь.Aspect 45. A method for polymerising olefins as defined in any one of aspects 39-44, or a polymerisation reactor system as defined in aspect 38, wherein said catalyst is contacted with ethylene and an olefin comonomer comprising 1-butene, 1-hexene, 1-octene or a mixture thereof.

Аспект 46. Способ полимеризации олефинов, определенный согласно любому из аспектов 39-41, или полимеризационная реакторная система, определенная согласно аспекту 38, в котором(ой) олефиновый мономер включает пропилен.Aspect 46. A method for polymerising olefins as defined in any one of aspects 39-41, or a polymerisation reactor system as defined in aspect 38, wherein the olefin monomer comprises propylene.

Аспект 47. Способ полимеризации олефинов, определенный согласно любому из аспектов 39-46, или полимеризационная реакторная система, определенная согласно аспекту 38, в котором указанная полимеризационная реакторная система содержит реактор периодического действия, суспензионный реактор, газофазный реактор, растворный реактор, реактор высокого давления, трубчатый реактор, автоклавный реактор или их комбинацию.Aspect 47. A method for polymerising olefins as defined in any one of aspects 39-46, or a polymerisation reactor system as defined in aspect 38, wherein said polymerisation reactor system comprises a batch reactor, a slurry reactor, a gas phase reactor, a solution reactor, a high pressure reactor, a tubular reactor, an autoclave reactor or a combination thereof.

Аспект 48. Способ полимеризации олефинов, определенный согласно любому из аспектов 39-47, или полимеризационная реакторная система, определенная согласно аспекту 38, в котором указанная полимеризационная реакторная система содержит суспензионный реактор, газофазный реактор, растворный реактор или их комбинацию.Aspect 48. A method for polymerising olefins as defined in any one of aspects 39-47, or a polymerisation reactor system as defined in aspect 38, wherein said polymerisation reactor system comprises a slurry reactor, a gas phase reactor, a solution reactor or a combination thereof.

Аспект 49. Способ полимеризации олефинов, определенный согласно любому из аспектов 39-48, или полимеризационная реакторная система, определенная согласно аспекту 38, в котором указанная полимеризационная реакторная система содержит петлевой суспензионный реактор.Aspect 49. A method for polymerising olefins as defined in any one of aspects 39-48, or a polymerisation reactor system as defined in aspect 38, wherein said polymerisation reactor system comprises a loop slurry reactor.

Аспект 50. Способ полимеризации олефинов, определенный согласно любому из аспектов 39-49, или полимеризационная реакторная система, определенная согласно аспекту 38, в котором указанная полимеризационная реакторная система содержит один реактор.Aspect 50. A method for polymerising olefins as defined in any one of aspects 39-49, or a polymerisation reactor system as defined in aspect 38, wherein said polymerisation reactor system comprises one reactor.

Аспект 51. Способ полимеризации олефинов, определенный согласно любому из аспектов 39-49, или полимеризационная реакторная система, определенная согласно аспекту 38, в котором указанная полимеризационная реакторная система содержит два реактора.Aspect 51. A method for polymerising olefins as defined in any one of aspects 39-49, or a polymerisation reactor system as defined in aspect 38, wherein said polymerisation reactor system comprises two reactors.

Аспект 52. Способ полимеризации олефинов, определенный согласно любому из аспектов 39-49, или полимеризационная реакторная система, определенная согласно аспекту 38, в котором(ой) полимеризационная реакторная система содержит более двух реакторов.Aspect 52. A method for polymerizing olefins defined according to any of aspects 39-49, or a polymerization reactor system defined according to aspect 38, wherein the polymerization reactor system comprises more than two reactors.

Аспект 53. Способ полимеризации олефинов, определенный согласно любому из аспектов 39-52, или полимеризационная реакторная система, определенная согласно аспекту 38, в котором(ой) олефиновый полимер включает любой олефиновый полимер, описанный в настоящем документе.Aspect 53. A method for polymerizing olefins defined according to any of aspects 39-52, or a polymerization reactor system defined according to aspect 38, wherein the olefin polymer comprises any olefin polymer described herein.

Аспект 54. Способ полимеризации олефинов, определенный согласно любому из аспектов 39-45 или 47-53, или полимеризационная реакторная система, определенная согласно аспекту 38, в котором(ой) олефиновый полимер включает сополимер этилен/1-бутен, сополимер этилен/1-гексен и/или сополимер этилен/1-октен.Aspect 54. A method for polymerising olefins as defined according to any of aspects 39-45 or 47-53, or a polymerisation reactor system as defined according to aspect 38, wherein the olefin polymer comprises an ethylene/1-butene copolymer, an ethylene/1-hexene copolymer and/or an ethylene/1-octene copolymer.

Аспект 55. Способ полимеризации олефинов, определенный согласно любому из аспектов 39-41 или 46-53, или полимеризационная реакторная система, определенная согласно аспекту 38, в котором(ой) олефиновый полимер включает гомополимер полипропилена и/или сополимер на основе пропилена.Aspect 55. A method for polymerising olefins as defined in any of aspects 39-41 or 46-53, or a polymerisation reactor system as defined in aspect 38, wherein the olefin polymer comprises a polypropylene homopolymer and/or a propylene-based copolymer.

Аспект 56. Способ полимеризации олефинов, определенный согласно любому из аспектов 39-55, или полимеризационная реакторная система, определенная согласно аспекту 38, в котором(ой) условия полимеризации включают температуру реакции полимеризации в диапазоне от примерно 60 °C до примерно 120 °C и давление реакции полимеризации в диапазоне от примерно 200 до примерно 1000 psig (от примерно 1,4 до примерно 6,9 МПа).Aspect 56. A method for polymerizing olefins defined according to any of aspects 39-55, or a polymerization reactor system defined according to aspect 38, wherein the polymerization conditions comprise a polymerization reaction temperature in the range of from about 60 °C to about 120 °C and a polymerization reaction pressure in the range of from about 200 to about 1000 psig (from about 1.4 to about 6.9 MPa).

Аспект 57. Способ полимеризации олефинов, определенный согласно любому из аспектов 39-56, или полимеризационная реакторная система, определенная согласно аспекту 38, в котором(ой) условия полимеризации являются по существу постоянными, например, для определенного сорта полимера.Aspect 57. A method for polymerising olefins as defined in any of aspects 39-56, or a polymerisation reactor system as defined in aspect 38, wherein the polymerisation conditions are substantially constant, for example for a particular grade of polymer.

Аспект 58. Способ полимеризации олефинов, определенный согласно любому из аспектов 39-57, в котором в полимеризационную реакторную систему не добавляют водород.Aspect 58. A method for polymerizing olefins defined according to any of aspects 39-57, wherein no hydrogen is added to the polymerization reactor system.

Аспект 59. Способ полимеризации олефинов, определенный согласно любому из аспектов 39-57, в котором в полимеризационную реакторную систему добавляют водород.Aspect 59. A method for polymerizing olefins as defined in any one of aspects 39-57, wherein hydrogen is added to the polymerization reactor system.

Аспект 60. Способ полимеризации олефинов, определенный согласно любому из аспектов 39-59, в котором длина волны включает одну длину волны или диапазон длин волн в видимой области спектра (от 380 нм до 780 нм).Aspect 60. A method for polymerizing olefins defined according to any of aspects 39-59, wherein the wavelength comprises one wavelength or a range of wavelengths in the visible region of the spectrum (from 380 nm to 780 nm).

Аспект 61. Способ полимеризации олефинов, определенный согласно любому из аспектов 39-59, в котором длина волны включает одну длину волны или диапазон длин волн от 200 нм до 750 нм.Aspect 61. A method for polymerizing olefins defined according to any of aspects 39-59, wherein the wavelength comprises a single wavelength or a range of wavelengths from 200 nm to 750 nm.

Аспект 62. Способ полимеризации олефинов, определенный согласно любому из аспектов 39-59, в котором длина волны включает одну длину волны или диапазон длин волн от 300 до 750 нм, от 350 до 650 нм, от 300 до 500 нм, от 300 до 400 нм.Aspect 62. A method for polymerizing olefins defined according to any of aspects 39-59, wherein the wavelength comprises one wavelength or a range of wavelengths from 300 to 750 nm, from 350 to 650 nm, from 300 to 500 nm, from 300 to 400 nm.

Аспект 63. Способ полимеризации олефинов, определенный согласно любому из аспектов 39-59, в котором длина волны включает одну длину волны или диапазон длин волн ниже 600 нм, ниже 525 нм или ниже 500 нм.Aspect 63. A method for polymerizing olefins defined according to any of aspects 39-59, wherein the wavelength comprises one wavelength or a range of wavelengths below 600 nm, below 525 nm, or below 500 nm.

Аспект 64. Способ полимеризации олефинов, определенный согласно любому из аспектов 39-63, в котором длина волны представляет собой одну длину волны.Aspect 64. A method for polymerizing olefins defined according to any of aspects 39-63, wherein the wavelength is a single wavelength.

Аспект 65. Способ полимеризации олефинов, определенный согласно любому из аспектов 39-63, в котором длина волны представляет собой диапазон длин волн, включающий по меньшей мере 25 нм, по меньшей мере 50 нм, по меньшей мере 100 нм, по меньшей мере 200 нм и т.д.Aspect 65. A method for polymerizing olefins defined according to any of aspects 39-63, wherein the wavelength is a wavelength range comprising at least 25 nm, at least 50 nm, at least 100 nm, at least 200 nm, etc.

Аспект 66. Способ полимеризации олефинов, определенный согласно любому из аспектов 39-65, в котором среднечисловая молекулярная масса (Mn) олефинового полимера находится в любом диапазоне, приведенном в настоящем документе, например, от примерно 5000 до примерно 150000 г/моль, от примерно 5000 до примерно 50000 г/моль, от примерно 10000 до примерно 100000 г/моль и т.д.Aspect 66. A method for polymerizing olefins defined according to any of aspects 39-65, wherein the number average molecular weight (Mn) of the olefin polymer is in any range given herein, such as from about 5000 to about 150000 g/mol, from about 5000 to about 50000 g/mol, from about 10000 to about 100000 g/mol, etc.

Аспект 67. Способ полимеризации олефинов, определенный согласно любому из аспектов 39-66, в котором средневесовая молекулярная масса (Mw) олефинового полимера находится в любом диапазоне, приведенном в настоящем документе, например, от примерно 50000 до примерно 700000 г/моль, от примерно 75000 до примерно 500000 г/моль, от примерно 100000 до примерно 400000 г/моль и т.д.Aspect 67. A method for polymerizing olefins defined according to any of aspects 39-66, wherein the weight average molecular weight (Mw) of the olefin polymer is in any range given herein, such as from about 50,000 to about 700,000 g/mol, from about 75,000 to about 500,000 g/mol, from about 100,000 to about 400,000 g/mol, etc.

Аспект 68. Способ полимеризации олефинов, определенный согласно любому из аспектов 39-67, в котором плотность олефинового полимера находится в любом диапазоне, приведенном в настоящем документе, например, от примерно 0,89 до примерно 0,96 г/см3, от примерно 0,91 до примерно 0,95 г/см3, от примерно 0,91 до примерно 0,94 г/см3 и т.д.Aspect 68. A method for polymerizing olefins defined according to any of aspects 39-67, wherein the density of the olefin polymer is in any range given herein, such as from about 0.89 to about 0.96 g/ cm3 , from about 0.91 to about 0.95 g/ cm3 , from about 0.91 to about 0.94 g/ cm3 , etc.

Аспект 69. Способ полимеризации олефинов, определенный согласно любому из аспектов 39-68, в котором показатель текучести расплава (MI) олефинового полимера находится в любом диапазоне, приведенном в настоящем документе, например, от 0 до примерно 25 г/10 мин, от 0 до примерно 5 г/10 мин, от 0 до примерно 1 г/10 мин и т.д.Aspect 69. A method for polymerizing olefins defined according to any one of aspects 39-68, wherein the melt flow index (MI) of the olefin polymer is in any range given herein, such as from 0 to about 25 g/10 min, from 0 to about 5 g/10 min, from 0 to about 1 g/10 min, etc.

Аспект 70. Способ полимеризации олефинов, определенный согласно любому из аспектов 39-69, в котором показатель текучести расплава при высокой нагрузке (HLMI) олефинового полимера находится в любом диапазоне, приведенном в настоящем документе, например, от 0 до примерно 150 г/10 мин, от примерно 2 до примерно 120 г/10 мин, от примерно 4 до примерно 50 г/10 мин и т.д.Aspect 70. A method for polymerizing olefins defined according to any one of aspects 39-69, wherein the high load melt index (HLMI) of the olefin polymer is in any range given herein, such as from 0 to about 150 g/10 min, from about 2 to about 120 g/10 min, from about 4 to about 50 g/10 min, etc.

Аспект 71. Способ полимеризации олефинов, определенный согласно любому из аспектов 39-70, в котором MI (или HLMI) олефинового полимера, полученного предложенным способом, составляет более 50%, более 80%, более 100%, более 120%, более 150% и т.д. от MI (или HLMI) олефинового полимера, полученного с применением хромового катализатора на подложке (без стадии облучения), и/или олефинового полимера, полученного с применением идентичного в остальном катализатора, полученного с применением такого же восстановителя при повышенной температуре (например, 300 °C, 350 °C, 400 °C, 450°C или 500 °C) без облучения светом в таких же условиях полимеризации.Aspect 71. A method for polymerising olefins as defined in any one of aspects 39-70, wherein the MI (or HLMI) of the olefin polymer obtained by the inventive method is greater than 50%, greater than 80%, greater than 100%, greater than 120%, greater than 150%, etc. of the MI (or HLMI) of an olefin polymer obtained using a supported chromium catalyst (without an irradiation step) and/or an olefin polymer obtained using an otherwise identical catalyst obtained using the same reducing agent at an elevated temperature (e.g. 300°C, 350°C, 400°C, 450°C or 500°C) without light irradiation under the same polymerisation conditions.

Аспект 72. Олефиновый полимер, полученный способом полимеризации олефинов, определенным согласно любому из аспектов 39-71.Aspect 72. An olefin polymer obtained by the olefin polymerization process defined according to any of aspects 39-71.

Аспект 73. Изделие промышленного производства, содержащее олефиновый полимер, определенный согласно аспекту 72.Aspect 73. An article of industrial manufacture containing an olefin polymer defined according to aspect 72.

Аспект 74. Способ, система или процесс, определенные согласно любому из аспектов 1-25 или 27-71, в которых восстановитель включает соединение со связью C-H или связью H-H.Aspect 74. A method, system or process defined according to any of aspects 1-25 or 27-71, wherein the reducing agent comprises a compound with a C-H bond or an H-H bond.

Аспект 75. Способ, система или процесс, определенные согласно аспекту 74, в которых восстановитель включает соединение со связью C-H.Aspect 75. The method, system or process defined according to aspect 74, wherein the reducing agent comprises a compound with a C-H bond.

Аспект 76. Способ, система или процесс, определенные согласно аспекту 74 или 75, в которых восстановитель включает соединение со связью C-C.Aspect 76. A method, system or process defined according to aspect 74 or 75, wherein the reducing agent comprises a compound with a C-C bond.

Аспект 77. Способ, система или процесс, определенные согласно аспекту 74, в которых восстановитель включает H2.Aspect 77. The method, system or process defined according to aspect 74, wherein the reducing agent comprises H 2 .

Аспект 78. Способ, система или процесс, определенные согласно аспекту 74, в которых восстановитель включает алкан, олефин, ароматическое соединение или любую их комбинацию (например, C1-C36 алкан, олефин и/или ароматическое соединение; C1-C18 алкан, олефин и/или ароматическое соединение; C1-C12 алкан, олефин и/или ароматическое соединение; или C1-C8 алкан, олефин и/или ароматическое соединение); альтернативно восстановитель включает линейное, разветвленное или циклическое алкановое соединение, содержащее до 18 атомов углерода; или альтернативно восстановитель включает углеводородное ароматическое соединение, содержащее до 18 атомов углерода.Aspect 78. The method, system or process defined according to aspect 74, wherein the reducing agent comprises an alkane, an olefin, an aromatic compound or any combination thereof (e.g., a C1 - C36 alkane, olefin and/or aromatic compound; a C1 - C18 alkane, olefin and/or aromatic compound; a C1 - C12 alkane, olefin and/or aromatic compound; or a C1 - C8 alkane, olefin and/or aromatic compound); alternatively, the reducing agent comprises a linear, branched or cyclic alkane compound containing up to 18 carbon atoms; or alternatively, the reducing agent comprises a hydrocarbon aromatic compound containing up to 18 carbon atoms.

Аспект 79. Способ, система или процесс, определенные согласно аспекту 74, в которых восстановитель включает этилен, 1-бутен, 1-гексен, 1-октен, метан, этан, пропан, изобутан, н-пентан, изопентан, н-гексан, тетрафторэтан, циклогексан, адамантан, декалин, бензол, толуол и т.д. или любую их комбинацию.Aspect 79. The method, system or process defined according to aspect 74, wherein the reducing agent comprises ethylene, 1-butene, 1-hexene, 1-octene, methane, ethane, propane, isobutane, n-pentane, isopentane, n-hexane, tetrafluoroethane, cyclohexane, adamantane, decalin, benzene, toluene, etc. or any combination thereof.

Аспект 80. Способ, система или процесс, определенные согласно любому из аспектов 1-25, 27-71 или 74-79, в которых молярное отношение восстановителя к хрому находится в любом подходящем диапазоне или любом диапазоне, приведенном в настоящем документе, например, по меньшей мере примерно 0,25:1, по меньшей мере примерно 0,5:1, по меньшей мере примерно 1:1, по меньшей мере примерно 10:1, по меньшей мере примерно 100:1, по меньшей мере примерно 1000:1, по меньшей мере примерно 10000:1 и т.д.Aspect 80. A method, system or process defined according to any of aspects 1-25, 27-71 or 74-79, wherein the molar ratio of reducing agent to chromium is in any suitable range or any range given herein, such as at least about 0.25:1, at least about 0.5:1, at least about 1:1, at least about 10:1, at least about 100:1, at least about 1000:1, at least about 10000:1, etc.

Аспект 81. Полимер этилена, имеющий (или характеризующийся):Aspect 81. A polymer of ethylene having (or characterized by):

отношение Mw/Mn в диапазоне от примерно 30 до примерно 110;Mw/Mn ratio in the range of about 30 to about 110;

отношение Mz/Mw в диапазоне от примерно 4 до примерно 10; иa Mz/Mw ratio in the range of from about 4 to about 10; and

параметр CY-a в диапазоне от примерно 0,2 до примерно 0,4.CY-a parameter in the range from about 0.2 to about 0.4.

Аспект 82. Полимер, определенный согласно аспекту 81, отличающийся тем, что отношение Mw/Mn находится в любом диапазоне, приведенном в настоящем документе, например, от примерно 35 до примерно 105, от примерно 40 до примерно 100, от примерно 45 до примерно 95 или от примерно 50 до примерно 90.Aspect 82. The polymer defined according to aspect 81, characterized in that the Mw/Mn ratio is in any range given herein, for example from about 35 to about 105, from about 40 to about 100, from about 45 to about 95, or from about 50 to about 90.

Аспект 83. Полимер, определенный согласно аспекту 81 или 82, отличающийся тем, что соотношение Mz/Mw находится в любом диапазоне, приведенном в настоящем документе, например, от примерно 5 до примерно 9, от примерно 5 до примерно 8, от примерно 5,5 до примерно 7,5, или от примерно 6 до примерно 7.Aspect 83. A polymer defined according to aspect 81 or 82, characterized in that the ratio Mz/Mw is in any range given herein, for example from about 5 to about 9, from about 5 to about 8, from about 5.5 to about 7.5, or from about 6 to about 7.

Аспект 84. Полимер, определенный согласно любому из аспектов 81-83, отличающийся тем, что параметр CY-a находится в любом диапазоне, приведенном в настоящем документе, например, от примерно 0,23 до примерно 0,38, от примерно 0,25 до примерно 0,35 или от примерно 0,27 до примерно 0,34.Aspect 84. A polymer defined according to any of aspects 81-83, characterized in that the parameter CY-a is in any range given herein, for example from about 0.23 to about 0.38, from about 0.25 to about 0.35, or from about 0.27 to about 0.34.

Аспект 85. Полимер, определенный согласно любому из аспектов 81-84, отличающийся тем, что полимер этилена имеет Mn в любом диапазоне, приведенном в настоящем документе, например, от примерно 3000 до примерно 12000 г/моль, от примерно 4000 до примерно 11000 г/моль, от примерно 4000 до примерно 10000 г/моль, от примерно 5000 до примерно 10000 г/моль или от примерно 5500 до примерно 9500 г/моль.Aspect 85. A polymer defined according to any of aspects 81-84, characterized in that the ethylene polymer has a Mn in any range given herein, such as from about 3000 to about 12000 g/mol, from about 4000 to about 11000 g/mol, from about 4000 to about 10000 g/mol, from about 5000 to about 10000 g/mol, or from about 5500 to about 9500 g/mol.

Аспект 86. Полимер, определенный согласно любому из аспектов 81-85, отличающийся тем, что полимер этилена имеет Mw в любом диапазоне, приведенном в настоящем документе, например, от примерно 250000 до примерно 700000 г/моль, от примерно 300000 до примерно 675000 г/моль, от примерно 350000 до примерно 625000 г/моль или от примерно 375000 до примерно 600000 г/моль.Aspect 86. A polymer defined according to any of aspects 81-85, characterized in that the ethylene polymer has a Mw in any range given herein, such as from about 250,000 to about 700,000 g/mol, from about 300,000 to about 675,000 g/mol, from about 350,000 to about 625,000 g/mol, or from about 375,000 to about 600,000 g/mol.

Аспект 87. Полимер, определенный согласно любому из аспектов 81-86, отличающийся тем, что полимер этилена содержит длинноцепочечные разветвления (LCBs) в количестве, лежащем в любом диапазоне, приведенном в настоящем документе, например, от примерно 0,5 до примерно 4, от примерно 0,5 до примерно 3, от примерно 0,7 до примерно 2,8 или от примерно 1 до примерно 2,5 LCBs на миллион всех атомов углерода.Aspect 87. A polymer defined according to any of aspects 81-86, characterized in that the ethylene polymer contains long chain branches (LCBs) in an amount lying in any range given herein, for example from about 0.5 to about 4, from about 0.5 to about 3, from about 0.7 to about 2.8, or from about 1 to about 2.5 LCBs per million of total carbon atoms.

Аспект 88. Полимер, определенный согласно любому из аспектов 81-87, отличающийся тем, что полимер этилена имеет HLMI в любом диапазоне, приведенном в настоящем документе, например, менее или примерно 10, менее или примерно 8, менее или примерно 5 или менее или примерно 4 г/10 мин.Aspect 88. A polymer defined according to any of aspects 81-87, characterized in that the ethylene polymer has an HLMI in any range given herein, such as less than or about 10, less than or about 8, less than or about 5, or less than or about 4 g/10 min.

Аспект 89. Полимер этилена, имеющий (или характеризующийся):Aspect 89. A polymer of ethylene having (or characterized by):

отношение Mw/Mn в диапазоне от примерно 6 до примерно 15;Mw/Mn ratio in the range of from about 6 to about 15;

отношение Mz/Mw в диапазоне от примерно 30 до примерно 70; иa Mz/Mw ratio in the range of from about 30 to about 70; and

показатель текучести расплава в диапазоне от примерно 0,5 до примерно 10 г/10 мин.melt flow rate in the range of from about 0.5 to about 10 g/10 min.

Аспект 90. Полимер, определенный согласно аспекту 89, отличающийся тем, что отношение Mw/Mn находится в любом диапазоне, приведенном в настоящем документе, например, от примерно 7 до примерно 14, от примерно 8 до примерно 13, от примерно 8 до примерно 12 или от примерно 9 до примерно 10.Aspect 90. The polymer defined according to aspect 89, characterized in that the Mw/Mn ratio is in any range given herein, for example from about 7 to about 14, from about 8 to about 13, from about 8 to about 12, or from about 9 to about 10.

Аспект 91. Полимер, определенный согласно аспекту 89 или 90, отличающийся тем, что отношение Mz/Mw находится в любом диапазоне, приведенном в настоящем документе, например, от примерно 35 до примерно 65, от примерно 40 до примерно 60, от примерно 45 до примерно 55 или от примерно 47 до примерно 51.Aspect 91. A polymer defined according to aspect 89 or 90, characterized in that the ratio Mz/Mw is in any range given herein, for example from about 35 to about 65, from about 40 to about 60, from about 45 to about 55, or from about 47 to about 51.

Аспект 92. Полимер, определенный согласно любому из аспектов 89-91, отличающийся тем, что показатель текучести расплава находится в любом диапазоне, приведенном в настоящем документе, например, от примерно 0,5 до примерно 5, от примерно 0,7 до примерно 7 или от примерно 1 до примерно 5 г/10 минут.Aspect 92. A polymer defined according to any of aspects 89-91, characterized in that the melt flow index is in any range given herein, for example from about 0.5 to about 5, from about 0.7 to about 7, or from about 1 to about 5 g/10 minutes.

Аспект 93. Полимер, определенный согласно любому из аспектов 89-92, отличающийся тем, что полимер этилена имеет Mn в любом диапазоне, приведенном в настоящем документе, например, от примерно 10000 до примерно 25000 г/моль, от примерно 13000 до примерно 22000 г/моль, от примерно 15000 до примерно 20000 г/моль или от примерно 16000 до примерно 18000 г/моль.Aspect 93. A polymer defined according to any of aspects 89-92, characterized in that the ethylene polymer has a Mn in any range given herein, such as from about 10,000 to about 25,000 g/mol, from about 13,000 to about 22,000 g/mol, from about 15,000 to about 20,000 g/mol, or from about 16,000 to about 18,000 g/mol.

Аспект 94. Полимер, определенный согласно любому из аспектов 89-93, отличающийся тем, что полимер этилена имеет Mw в любом диапазоне, приведенном в настоящем документе, например, от примерно 100000 до примерно 400000 г/моль, от примерно 100000 до примерно 300000 г/моль, от примерно 110000 до примерно 250000 г/моль или от примерно 140000 до примерно 200000 г/моль.Aspect 94. A polymer defined according to any of aspects 89-93, characterized in that the ethylene polymer has a Mw in any range given herein, such as from about 100,000 to about 400,000 g/mol, from about 100,000 to about 300,000 g/mol, from about 110,000 to about 250,000 g/mol, or from about 140,000 to about 200,000 g/mol.

Аспект 95. Полимер, определенный согласно любому из аспектов 89-94, отличающийся тем, что полимер этилена содержит длинноцепочечные разветвления (LCBs) в количестве, лежащем в любом диапазоне, приведенном в настоящем документе, например, менее или примерно 2, менее или примерно 1, менее или примерно 0,8, менее или примерно 0,5 или менее или примерно 0,2 LCBs на миллион всех атомов углерода.Aspect 95. A polymer defined according to any of aspects 89-94, characterized in that the ethylene polymer contains long chain branches (LCBs) in an amount lying in any range given herein, for example, less than or about 2, less than or about 1, less than or about 0.8, less than or about 0.5, or less than or about 0.2 LCBs per million total carbon atoms.

Аспект 96. Изделие промышленного производства включает полимер, определенный согласно любому из аспектов 81-95.Aspect 96. The manufactured article comprises a polymer defined according to any of aspects 81-95.

Claims (17)

1. Сополимер этилена, предназначенный для формования изделий промышленного производства, имеющий:1. An ethylene copolymer intended for the formation of industrial products, having: отношение Mw/Mn в диапазоне от 50 до 90;Mw/Mn ratio in the range from 50 to 90; отношение Mz/Mw в диапазоне от 4 до 10; иMz/Mw ratio in the range from 4 to 10; and параметр CY-a в диапазоне от 0,2 до 0,4, найденный на основании реологических измерений, проведенных при 190°С; иparameter CY-a in the range from 0.2 to 0.4, found on the basis of rheological measurements carried out at 190°C; and от 0,5 до 4 длинноцепочечных разветвлений на миллион всех атомов углерода.from 0.5 to 4 long-chain branches per million total carbon atoms. 2. Сополимер по п. 1, отличающийся тем, что отношение Mz/Mw составляет от 5 до 9, от 5 до 8, от 5,5 до 7,5 или от 6 до 7.2. The copolymer according to claim 1, characterized in that the ratio Mz/Mw is from 5 to 9, from 5 to 8, from 5.5 to 7.5, or from 6 to 7. 3. Сополимер по п. 1 или 2, отличающийся тем, что параметр CY-a имеет значение в диапазоне от 0,23 до 0,38, от 0,25 до 0,35 или от 0,27 до 0,34. 3. A copolymer according to claim 1 or 2, characterized in that the parameter CY-a has a value in the range from 0.23 to 0.38, from 0.25 to 0.35, or from 0.27 to 0.34. 4. Сополимер по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что данный сополимер этилена имеет Mn, составляющую от 3000 до 12000 г/моль, от 4000 до 11000 г/моль, от 4000 до 10000 г/моль, от 5000 до 10000 г/моль или от 5500 до 9500 г/моль.4. A copolymer according to any one of paragraphs. 1-3, characterized in that this ethylene copolymer has an Mn of from 3000 to 12000 g/mol, from 4000 to 11000 g/mol, from 4000 to 10000 g/mol, from 5000 to 10000 g/mol, or from 5500 to 9500 g/mol. 5. Сополимер по любому из пп. 1-4, отличающийся тем, что данный сополимер этилена имеет Mw, составляющую от 250000 до 700000 г/моль, от 300000 до 675000 г/моль, от 350000 до 625000 г/моль или от 375000 до 600000 г/моль.5. A copolymer according to any one of paragraphs 1-4, characterized in that this ethylene copolymer has an Mw of from 250,000 to 700,000 g/mol, from 300,000 to 675,000 g/mol, from 350,000 to 625,000 g/mol, or from 375,000 to 600,000 g/mol. 6. Сополимер по любому из пп. 1-5, отличающийся тем, что данный сополимер этилена имеет количество длинноцепочечных разветвлений (LCBs), составляющее от 0,5 до 3, от 0,7 до 2,8 или от 1 до 2,5 LCBs на миллион всех атомов углерода.6. A copolymer according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the ethylene copolymer has a number of long chain branches (LCBs) of from 0.5 to 3, from 0.7 to 2.8, or from 1 to 2.5 LCBs per million of all carbon atoms. 7. Сополимер по любому из пп. 1-6, отличающийся тем, что данный сополимер этилена имеет показатель текучести расплава при высокой нагрузке (HLMI), меньший или равный 10 г/10 мин, меньший или равный 8 г/10 мин, меньший или равный 5 г/10 мин или меньший или равный 4 г/10 мин, причем HLMI определен согласно ASTM D1238 при 190°C с нагрузкой 21,6 кг.7. The copolymer of any one of claims 1 to 6, wherein the ethylene copolymer has a high load melt index (HLMI) of less than or equal to 10 g/10 min, less than or equal to 8 g/10 min, less than or equal to 5 g/10 min, or less than or equal to 4 g/10 min, wherein the HLMI is determined according to ASTM D1238 at 190°C with a load of 21.6 kg. 8. Сополимер по п. 1, отличающийся тем, что полимер этилена имеет: 8. The copolymer according to claim 1, characterized in that the ethylene polymer has: HLMI, меньший или равный 10 г/10 мин, причем HLMI определен согласно ASTM D1238 при 190°C с нагрузкой 21,6 кг; HLMI less than or equal to 10 g/10 min, where HLMI is determined according to ASTM D1238 at 190°C with a load of 21.6 kg; Mn в диапазоне от 3000 до 12000 г/моль; Mn in the range from 3000 to 12000 g/mol; Mw в диапазоне от 250000 до 700000 г/моль; иMw in the range from 250,000 to 700,000 g/mol; and от 0,5 до 4 длинноцепочечных разветвлений на миллион всех атомов углерода.from 0.5 to 4 long-chain branches per million total carbon atoms. 9. Сополимер по любому из пп. 1-8, отличающийся тем, что сополимер этилена включает сополимер этилен/1-бутен, и/или сополимер этилен/1-гексен, и/или сополимер этилен/1-октен.9. A copolymer according to any one of claims 1 to 8, characterized in that the ethylene copolymer comprises an ethylene/1-butene copolymer and/or an ethylene/1-hexene copolymer and/or an ethylene/1-octene copolymer.
RU2021106566A 2018-09-17 2019-09-16 Light treatment of chromium catalysts and associated catalyst production systems and polymerisation methods RU2830492C2 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US62/732,020 2018-09-17

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2021106566A RU2021106566A (en) 2022-10-19
RU2830492C2 true RU2830492C2 (en) 2024-11-20

Family

ID=

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2509088C2 (en) * 2007-11-15 2014-03-10 Юнивейшн Текнолоджиз, Ллк Polymerisation catalysts, methods for production and use thereof and polyolefin products obtained using same
US9493589B1 (en) * 2015-09-09 2016-11-15 Chevron Phillips Chemical Company Lp Polymers with improved ESCR for blow molding applications
US9975976B1 (en) * 2017-04-17 2018-05-22 Chevron Phillips Chemical Company Lp Polyethylene compositions and methods of making and using same
US10000594B2 (en) * 2016-11-08 2018-06-19 Chevron Phillips Chemical Company Lp Dual catalyst system for producing LLDPE copolymers with a narrow molecular weight distribution and improved processability

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2509088C2 (en) * 2007-11-15 2014-03-10 Юнивейшн Текнолоджиз, Ллк Polymerisation catalysts, methods for production and use thereof and polyolefin products obtained using same
US9493589B1 (en) * 2015-09-09 2016-11-15 Chevron Phillips Chemical Company Lp Polymers with improved ESCR for blow molding applications
US10000594B2 (en) * 2016-11-08 2018-06-19 Chevron Phillips Chemical Company Lp Dual catalyst system for producing LLDPE copolymers with a narrow molecular weight distribution and improved processability
US9975976B1 (en) * 2017-04-17 2018-05-22 Chevron Phillips Chemical Company Lp Polyethylene compositions and methods of making and using same

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11338278B2 (en) Light treatment of chromium catalysts and related catalyst preparation systems and polymerization processes
US10858459B2 (en) Chromium (III) catalyst systems with activator-supports
RU2642434C2 (en) Method for controlling polymerization of olefins with use of two-component catalyst
CN106414522A (en) Processes for preparing metallocene-based catalyst systems
US12297310B2 (en) Methods for chromium catalyst activation using oxygen-enriched fluidization gas
CN107922542B (en) Method for controlling die swell in a two-catalyst olefin polymerization system
KR20250042848A (en) Methods for making supported chromium catalysts with increased polymerization activity
RU2830492C2 (en) Light treatment of chromium catalysts and associated catalyst production systems and polymerisation methods
KR102922934B1 (en) Photo-treatment of chromium catalysts, related catalyst manufacturing systems, and polymerization processes
KR20260021818A (en) Light treatment of chromium catalysts and related catalyst preparation systems and polymerization processes
CA3208489A1 (en) Methods for determining the activity of an activated chemically-treated solid oxide in olefin polymerizations
BR122023013298B1 (en) OLEFIN POLYMERIZATION PROCESS AND METHOD FOR REDUCING A CHROMIUM CATALYST FOR OLEFIN POLYMERIZATION
BR112021004956B1 (en) ETHYLENE POLYMER AND ARTICLE
RU2827812C2 (en) Methods of producing chromium catalysts on substrate with high polymerisation activity
RU2782224C1 (en) Methods for production of fluorinated solid oxides and their use in metallocene-based catalytic systems
BR122023012517B1 (en) OLEFIN POLYMERIZATION PROCESS
BR112021005598A2 (en) processes for producing solid fluorinated oxides and uses thereof in metallocene-based catalyst systems