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"Production de polymères."
La présente invention est relative à un procédé de production de polymères hydrocarbures normalement liquides.
On a décrit un procédé dans lequel des oléfines sous pression sont polymérisées en présence de chlorure d'aluminium anhydre et d'aluminium métallique sous forme finement divisée, de manière à produire des huiles lubrifiantes. Il semblerait que le produit de point d'ébullition élevé est formé à la suite de l'utilsation d'un mélange catalyseur qui comprend principale- ment du chlorure d'aluminium, un rapport spécifié de chlorure
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d'aluminium à l'aluminium métallique étant de 9/1 en poids.
Un but de la présente invention est de procurer un procédé de production de polymères hydrocarbures liquides en bons rendements.
Suivant la présente invention, on a procuré un procédé qui comprend le chauffage d'un hydrocarbure oléfinique à tempé- rature élevée et à une pression supérieure à la pression atmos- phérique en présence d'un @ diluant en phase liquide, de ma- nière à former des polymères hydrocarbures, la réaotion étant mise en oeuvre en présence d'un catalyseur initialement présent sous forme d'un mélange d'un halogénure d'aluminium et d'alumi- nium métallique finement divisé, avec ou sans magésium métallique, mais en l'absence de toute autre matière qui favorise ou modifie la polymérisation de l'hydrocarbure oléfinique sous les oondi- tions de polymérisation.
Le catalyseur est, de p référence, exempt de tout métal ou composé métallique autre que les métaux et com- posés métalliques spécifiés du mélange catalyseur.
La réaction est mise en oeuvre, de façon convenable, en présence, à titre de diluant en phase liquide, d'un hydrocar- bure, de préférence un hydrocarbure aliphatique à chaîne ouverte, comportant 6 à 10 atomes de carbone par molécule, par exemple de l'heptane normal ou de l'iso-octane, à savoir du 2,2,4-trimé- thylpentane.
Le catalyseur consiste, de façon convenable, en chloru- re d ' aluminium et en une poudre d'aluminium métallique. Le rap-
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port molaire de l'aluminium.1à 1"ihalogénure d'aluminium intro- duits dans le réacteur se situe, de préférence, dans la gamme de 10/1 à 2/1. Les dimensions des particules d'aluminium se con- forment, de préférence, à celles des qualités commerciales d'alu- minium, oonnues sous les noms de "poudre fine", "poudre grosse" ou-granules fins".
L'halogénure d'aluminium est, de préférence, une ma-
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tière distillée ou sublimée. Des halogénures d'aluminium qu'on peut employer sont le chlorure, le bromure, l'iodure ou le fluorure d'aluminium. La réaction est amorcée, de façon conve- nable, en présence d'un halogénure d'aluminium, de l'aluminium métallique, ainsi que du magnésium métallique.
La température de réaction se situe, de façon convena- ble, dans la gamme de 250 à 350 C. La pression de réaction est, de façon convenable, de l'ordre de 700 à 2000 livres par pouce carré. Si on le désire, oependant, on peut employer une pression supérieure ou inférieure. dis
La réaction peut être mise en oeuvre de façon continue ble, par exemple dans un autoclave basculent, ou de façon conti- nue, par exemple dans un réacteur tubulaire.
La séparation des polymères désirés à partir du produit s'effectuera habituellement par distillation. L'hydrocarbure oléfinique préféré soumis à polymérisation est l'éthylène; d'au- tres charges d'alimentation convenables sont le propylène et le butène normal.
L'invention est illustrée mais non limitée par l'exemple
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bzz suivant .
EXEMPLE
10 gr de chlorure d'aluminium sublimé, 10 gr d'alumi- nium métallique sous forme d'une poudre grosse et 50 gr d'iso- octane (2,2,4-triméthylp[entane) étaient chargés dans un antocla- ve basculant qui était purgé avec de l'éthylène, puis mis sous pression à 1000 livres par pouce carré. Le système était chauffé jusqu'à 300 C et maintenu à cette température sous une pression d'éthylène de'1500 livres par pouce carré pendant 5 heures.
Après refroidissement jusqu'à température ambiante, l'éthylène était évacué à la pression atmosphérique et le pro- duit liquide était mélangé avec 100 cm3 d'aoide chlorhydrique concentré, ainsi qu'avec de la glace, pour réaliser unehydrolyse
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des composé d'aluminium formés durant la réaction.
Le produit hydrocarbure était lavé à l'eau et séché sur du sulfate de magnésium.
La production de polymères hydrocarbures était de 440 gr.
Expérience
A titre de comparaison, le procédé décrit dans l'exemple était répété sous des conditions identiques, sauf qu'aucun sol- vant n'était employé.
La production de polymères hydrocarbures était de 150 gr.
REVENDICATIONS
1. Un procédé de production de polymères normalement liquides, qui comprend le chauffage d'un hydrocarbure oléfinique à température élevée et à une pression supérieure à la pression atmosphérique en présence d'un diluant en phase liquide, et d'un catalyseur initialement présent sous forme d'un mélange d'un ha- logénure d'aluminium et d'aluminium métallique finement divisé, avec ou sans magnésium métallique, mais en l'absence de toute autre matière qui favorise ou modifie la polymérisation de l'hy- drocarbure oléfinique sous les conditions de polymérisation.
2. Un procédé de production de polymères normalement liquides, qui comprend le chauffage d'un hydrocarbure oléfinique à température élevée et à une pression supérieure à la pression atmosphérique en présence d'un solvant et d'un catalyseur ini- tialement présent sous forme d'un mélange d'un halogénure d'alu- minium et d'aluminium métallique finement divisé, avec ou sans magnésium métallique mais en l'absence de tout autre métal ou composé métallique.
3. Un procédé suivant les revendications 1 ou 2, dans lequel le diluant est un hydrocarbure.
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"Polymer production."
The present invention relates to a process for the production of normally liquid hydrocarbon polymers.
A process has been described in which olefins under pressure are polymerized in the presence of anhydrous aluminum chloride and metallic aluminum in finely divided form, so as to produce lubricating oils. It would appear that the high boiling point product is formed as a result of the use of a catalyst mixture which mainly comprises aluminum chloride, a specified ratio of chloride.
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aluminum to metallic aluminum being 9/1 by weight.
An object of the present invention is to provide a process for producing liquid hydrocarbon polymers in good yields.
In accordance with the present invention there has been provided a process which comprises heating an olefinic hydrocarbon at elevated temperature and at a pressure above atmospheric pressure in the presence of a liquid phase diluent, such as: in forming hydrocarbon polymers, the reaction being carried out in the presence of a catalyst initially present in the form of a mixture of an aluminum halide and finely divided aluminum metal, with or without metallic magnesium, but in the absence of any other material which promotes or modifies the polymerization of the olefinic hydrocarbon under the polymerization conditions.
The catalyst is, by reference, free of any metal or metal compound other than the specified metals and metal compounds of the catalyst mixture.
The reaction is suitably carried out in the presence, as a liquid phase diluent, of a hydrocarbon, preferably an open-chain aliphatic hydrocarbon, having 6 to 10 carbon atoms per molecule, for example. normal heptane or iso-octane, namely 2,2,4-trimethylpentane.
The catalyst conveniently consists of aluminum chloride and metallic aluminum powder. Rap-
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The molar port of the aluminum. 1 to 1 aluminum halide introduced into the reactor is preferably in the range of 10/1 to 2/1. The sizes of the aluminum particles conform. preferably, to those of the commercial grades of aluminum, known as "fine powder", "coarse powder" or "fine granules".
The aluminum halide is preferably a ma-
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distilled or sublimated tière. Aluminum halides which can be employed are aluminum chloride, bromide, iodide or fluoride. The reaction is suitably initiated in the presence of an aluminum halide, metallic aluminum, as well as metallic magnesium.
The reaction temperature is suitably in the range of 250 to 350 ° C. The reaction pressure is suitably in the range of 700 to 2000 pounds per square inch. If desired, however, higher or lower pressure can be employed. say
The reaction can be carried out continuously, for example in a tilting autoclave, or continuously, for example in a tubular reactor.
Separation of the desired polymers from the product will usually be accomplished by distillation. The preferred olefinic hydrocarbon subjected to polymerization is ethylene; other suitable feedstocks are propylene and normal butene.
The invention is illustrated but not limited by the example
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next bzz.
EXAMPLE
10 gr of sublimated aluminum chloride, 10 gr of metallic aluminum in the form of a coarse powder and 50 gr of isoctane (2,2,4-trimethylp [entan) were loaded into an antoclave. rocker which was purged with ethylene and then pressurized to 1000 pounds per square inch. The system was heated to 300 ° C and maintained at that temperature under 1500 psi ethylene pressure for 5 hours.
After cooling to room temperature, the ethylene was removed at atmospheric pressure and the liquid product was mixed with 100 cm3 of concentrated hydrochloric acid, as well as with ice, to effect hydrolysis.
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aluminum compounds formed during the reaction.
The hydrocarbon product was washed with water and dried over magnesium sulfate.
The production of hydrocarbon polymers was 440 gr.
Experience
For comparison, the process described in the example was repeated under identical conditions except that no solvent was employed.
The production of hydrocarbon polymers was 150 gr.
CLAIMS
1. A process for the production of normally liquid polymers, which comprises heating an olefinic hydrocarbon at elevated temperature and at a pressure above atmospheric pressure in the presence of a liquid phase diluent, and a catalyst initially present under form of a mixture of a finely divided aluminum and aluminum metal halide, with or without metallic magnesium, but in the absence of any other material which promotes or modifies the polymerization of the olefinic hydrocarbon under the conditions of polymerization.
2. A process for the production of normally liquid polymers, which comprises heating an olefinic hydrocarbon at elevated temperature and at a pressure above atmospheric pressure in the presence of a solvent and a catalyst initially present as a catalyst. A mixture of a finely divided aluminum and metallic aluminum halide, with or without metallic magnesium but in the absence of any other metal or metallic compound.
3. A process according to claims 1 or 2, wherein the diluent is a hydrocarbon.