BE610901A - - Google Patents

Description

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  " Catalyseur amélioré et procédé de polymérisation l'utilisant" 
La présente invention est relative à un catalyseur amélioré et à 'un procédé de polymérisation utilisant un tel catalyseur. 



   Suivant un aapect de cette invention, on procure un   ...catalyseur   .consistant. en ou contenant   .un   .métal alcalin,   élé-...   mentaire déposé sur un complexe lamellaire ce complexe consis-   : tant   en ou contenant un métal alcalin et du carbone. 



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Le complexe consiste en ou contient, ae préférence, du potassium, du rubidium ou du césium, ou deux de ces métaux ou les trois. Le métal alcalin élémentaire déposé sur le complexe est de préférence, le sodium ou le lithium ou ces deux métaux. La quantité de métal élémentaire déposé est, de préférence, de l'ordre de 1 à   20%   en poids par rapport au complexe. 



   Un catalyseur spécialement préféré consiste en sodium élémentaire déposé sur un complexe de potassium et de carbone. 



  Les complexes de potassium préférés ont les formules KC8 Kc16 KC24 KC36'KC48 et KC60 ou des mélanges, mais, si on le désire, on.. peut employer des complexes analogues de rapport carbone/potassium supérieur. La production de complexes de potassium est décrite par W. Rudoff et E. Schulze dans Zeitung Anorg.u ;   allgem.Chem.Vol.277,   pages 156 et suivantes(1954). 



   Suivant un autre aspeut de la présente invention, on prévoit un procédé de production d'un catalyseur,qui comprend le dépôt d'un métal alcalin élémentaire sur un complexe lamellaire consistant en ou contenant un métal alcalin et du carbone. 



   Le catalyseur sera réalisé,de façon convenable, en préformant un complexe lamellaire par chauffage d'un mélange de métal alsalin et de carbone, et chauffage ensuite du complexe ainsi formé avec un métal alcalin différent. 



   Suivant un autre aspect dela présente invention, on procure un procédé de production d'un catalyseur, qui comprend le   mélange (a)   d'un métal alcalin choisi parmi le souiu et le lithium, (b) d'un métal alcalin choisi parmi le potassium,   le rubidium et le césium, et (c) carbone sous une forme   capable de former un complexe lamelleave/cun métal alcalin, et le maintien du mélange sous des conditions telles que la formation du complexe lamellaire se réalise. 



   Le carbone uitlisé suivant .la présente invention 

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 sera, de préférence, totalement ou partiellement sous forme de graphite naturel ou synthétique. Cependant, d'autres for- mes de carbone peuvent être employées, en prévoyant qu'elles soient capables de réagir avec un métal alcalin pour former un complexe lamellaire. C'est ainsi qu'on peut employer des formes de carbone qui   contiennent   du graphita cous forme   si-   crocristalline en même temps que du carbone d'une nature lui ne forme pas de complexes lamellaires avec les métaux alcalins. 



  Le carbone employé peut contenir des traces d'impuretés sous la forme de composés métalliques. Les métaux dérivant des traces d'impuretés, par exemple le fer et l'aluminium, peuvent former une association avec ces structures lamellaires et peuvent exercer un effet modifiant sur les réactions suivant la présente invention. 



   Suivant un autre aspect de la présente invention, un composé organique non saturé est polymérisé en contact avec un catalyseur, tel que décrit ci-avant. 



   Habituellement, un catalyseur préformé sera. amené en   contact avec le composé organique non saturé ; n'est pas   essentiel si les conditions de polymérisation sont telles que le catalyseur se formera in situ et, dans ce cas, (a) un complexe lamellaire et un métal alcalin élémentaire, ou (b) un mélange de métaux alcalins et de carbone, peuvent être amenés en contact avec le composé organique ron saturé. 



   Le catalyseur peut   conser   totalement en un métal alcalin déposé sur un complexe lamellaire ou peut consister en ou contenir un mélange de cette matière avec (a) un métal alcalin et/ou (b) du carbone et/ou(c) un complexe lamellaire. 



   Pour obtenir des rendements élevés du polymère initialement formé, c'est-à-dire, pour éviter les réactions d'isomérisation ou réduire leur importance, la température de la réaction devrait être fixée à une valeur basse dans la gamme des températures utilisables; après réglage de cette tempéra- 

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 ture, la durée de contact utilisée devrait être maintenue aussi courte que techniquement praticable. 



   Habituellement, des tempéra-cures de l'ordre   de-1000   à
400 C, par exemple 160 C seront employées pour réaliser la polymérisation de composés mono-oléfiniques à chaîne ouverte. 



  Habituellement, de basses températures seront employées pour la polymérisation de diènes ou de styrène; c'est ainsi qu'on peut employer des températures   d'environ-10 C   ou supérieures. 



  D'une manière générale, une température d'environ 20 C sera satisfaisante pour la polymérisation de diènes ou de styrène. 



   Le procédé peut être employé pour la production de dimères en proportion majeure à partir de propylène, auquel cas la température de réaction préférée se situera dans la gamme de 100 .à 200 . A température supérieure, des polymères supérieurs sont formés; pour la production de trimère et de tétramère de propylène, la température de réaction préférée se situe dans la gamme de 200  à 300 C. 



   Habituellement.   la   pression de réaction sera supérieure à la pression atmosphérique, de préférence de l'ordre de 50 à 4000 livres par pouce carré. La combinaison de conditions de polymérisation employée sera choisie suivant la réactivité du composé oléfinique et la nature du produit requis. 



   Le procédé peut être mis en oeuvre, en présence ou non d'un solvant. Les solvants préférés sont les hydrocarbures, par exemple les paraffines normalement liquides ; l'heptone normal est un solvant spécialement convenable. 



   Le procédé peut être employé pour la polymérisation de   composésoléfiniques   ou acétyléniques. 



   Les composés oléfiniques préférés pour l'utilisation dans le procédé de la présente invention sont les   hydrocarbu-   res oléfiniques; si on le désire, cependant, on peut employer des composés,contenan un ou plusieurs groupes fonctionnels. 

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   Les hydrocarbures oléfiniques préférés sont les mono- oléfines; d'autres hydrocarbures pouvant être employés sont les diènes ou les polyènes. Des oléfines ayant 3 ou 4 atomes de carbone par molécule sont spécialement préférées. 



   Lorsqu'on utilise du propylène, cet hydrocarbure sera de préférence employé exempt d'eau ou ayant une teneur en eau   non supérieure à 0,001% en poids ; comparaison avec un pro-   cédé utilisant du propylène saturé d'eau, l'amélioration du rendement da dimère de propylène, en utilisant des conditions de réaction convenable, est habituellement très marquée et, cas dans certains/ elle peut atteindre 30% en poids. 



   De plus, lorsqu'on utilise du propylène, cet hydrocar- bure sera, de préférence, employé en l'absence d'allène et de méthacétylène ou en présence d'un faible pourcentage   seulement   de ces matières par rapport à la charge d'alimentation. La te- neur totale d'allène et de méthacétylène   est.,   de préférence, inférieure à 0,02% en poids du propylène. 



   Le catalyseur préféré pour réaliser La   dimérisation   de propylène en 4-méthylpentène-l est le sodium déposé sur un com- plexe de potassium-graphite. 



   Suivant un autre   aspeçt   de la présente invention, on prévoit un procédé de production de 4-méthylpentène-l, qui   de propylène comprend la polymérisation/en contact avec un catalyseur con-     sistant   en ou contenant du sodium élémentaire déposé sur un complexe de la formule KCx dans laquelle x est égal à 8,16, 
24, 36,48 ou 60, ou des mélanges de ces complexes, et la      récupération à partir du produit, d'une fraction C6 consis tant en ou contenant du 4-méthylpentène-l. 



   D'une manière générale, des rendements élevés de 4- méthlpentène-1 seront obtenus lorsque la valeur de x est basse. Des variations de rendement une valeur donnée de x Ajouté 3 mots .Approuvé: doivent être attendues lorsqu'on utilise des composés KC1 dé- 

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 rivant de sources différentes de carbone. D'une manière géné- rale, les composés KCx dérivant de carbone de faible teneur en cendres favorisent des rendements élevés de 4-méthylpentè- ne-1. La teneur en cendres du carbone utilisé pour la forma- tion de composé KC1 se situe de préférence en dessous de 0,2p en poids.

   Lorsqu'on utilise du KC24 il est spécialement né- cessaire d'éviter des composés Kc24 d'impureté élevée si on car désire du 4-méthylpentène-1/en présence de certains éléments, la réaction donnant du   2-méthylpentène-2   sera favorisée. 



   L'invention est illustrée, sans être limitée, par l'exemple suivant. 



   A 33 g. de graphite, séchés à 400 C et à une pression de 0,1 mm et agités sous une atmosphère d'azote sec pur à 275 C on ajoutait 4,3 g. de potassium métallique. A la fin de la réac- tion, on ajoutait 4 g. de sodium métallique et on poursuivait l'agitation jusqu'à obtention d'une fine dispersion. 



   Ge catalyseur était chargé dans un autoclave bascu- lant de 1 litre et mis en réaction avec du propylène à 140 C et à une pression effective de 1700 livres par pouce carré. 



   Après 20 heures, on obtenait le produit par distilla- tion et le/séparait de l'excès de propylène par évaporation. 

**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.

Claims (1)

1. La production d'hexènes était de 170 g. Une analyse du mélan- ge d'hexènes montrait la présence des isomères suivants: 4-méthylpentène-l 29 4-méthylpentène-2 60 2-méthylpentène-l 2 2-méthylpentène-2 5 n-hexène 4 REVENDICATIONS Ajouté 2 mots 1 Un catalyseur consistant en ou contenant un métal Approuvé: Approuvé: alcalin élémentaire déposé sur un complexe lamellaire, ce com- @ à plexe consistant en ou contenant un métal alcalin et du. car- <Desc/Clms Page number 7> 2. Un catalyseur suivant la revendication 1, dans le- quel le métal alcalin faisant partie de ce complexe consiste des en un ou plusieurs/métaux potassium, rubidium et césium, et le métal alcalin élémentaire déposé sur le complexe est le co dium et/ou le lithium.

   3. Un catalyseur suivant les revendications 1 ou 2, comprenant du sodium élémentaire déposé sur un complexe de EMI7.1 potassium et de carbone de la formule ICC8? Kcl6l KC24' KC36' KC 481 ou KC6cfu<V/élange8 de ceux-ci.

   4. Un catalyseur suivant l'une quelconque des reven- dications 1 à 3, dans lequel le carbone est du graphite natu- rel ou synthétique.

   5. Un catalyseur, tel que décrit ci-dessus.

   6. Un procédé de préparation d'un catalyseur, compre- nant la préformation d'un complexe lamellaire par chauffage d'un mélange d'un métal alcalin et de carbone, et ensuite le chauffage de ce complexe avec un métal alcalin différent.

   7. Un procédé de polymérisation d'un composé orga- nique non saturé, dans lequel la réaction est réalisée en pré- sence d'un catalyseur suivant l'une quelconque des revendica- tions 1 à 5.

   8. Un procédé suivant la revendication 7, dans le- quel le composé organique non saturé est mis en contact avec un catalyseur préformé.

   9. Un procédé suivant les revendications 7 ou 8, dans lequel le composé organique non saturé est un composé mono-oléfinique à chaîne ouverte.

   Ajouté mot 10. Un procédé suivant la revendication 9, dans leApprouvé quel le composé non saturé est un hydrocarbure mono-oléfinique @ C3 ou C4 à chaîne ouverte.

   ' 11. Un procédé suivant la revendication 10, dans lequel l'hydrocarbure est le propylène et la température de <Desc/Clms Page number 8> réaction est de l'ordre de-10 à 200 C EMI8.1 12. Un procédé de production de 4-méthylpentène-1, qui comprend la polymérisation de propylène en contact avec un catalyseur consistant en ou contenant du sodium élémentaire déposé sur un complexe de la formule KCs dans laquelle x est égal à 8, 16, 24, 36, 48 ou 60, ou des mélanges de ces complexes, et la récupération à partir du produit, d'une fraction C6 consitant en ou contenant du 4-méthylpentène-l.

   13. Un procédé suivant l'une queloonque des revendications 7 à 12, tel que décrit ci-dessus avec référence spéciale à l'exemple.