一种烷氧基镁颗粒及其制备方法和应用与流程

    专利2025-04-29  15


    本发明属于催化剂,具体涉及一种烷氧基镁颗粒及其制备方法和应用。


    背景技术:

    1、圆形颗粒物烷氧基镁的制作方法主要有以下几种:1)先经过醇和金属镁反应制作二烷氧基镁,然后用机械粉碎来调整粒子大小的方法;2)在金属镁和乙醇的反应中,将镁/乙醇的最终添加比例控制在9/1-1/15的范围,乙醇和镁在乙醇回流时,采用间断、或者连续地发生反应的制造方法(特开平3-74341);3)将羧化后的羧化镁的酒精溶液进行喷雾干燥,继续进行脱羧化,以此来获得圆形微细粒子的制造方法(特开平6-87773);4)金属镁与乙醇在饱和碳化氢的共存条件下发生反应的制造方法(特公昭63-4815);5)mg(or)2在r'oh中分散后进行喷雾干燥得到的固体粒子悬浊在roh中,在进行蒸馏,除去r'oh,得到由化学式mg(or)2-&(or')&表示的圆形物的制造方法(特开昭62-51633)。

    2、在方法1)中,粒子的形状被粉碎破坏了,如果想要得到表面形态与粒子大小分布都完备的粒子,不得不以产出率低下为代价。在方法2)中,虽然规定了最终的镁/乙醇的添加比例的范围是9/1-1/15,但是,根据研究人员的讨论和试验的结果,如果一直将添加比例固定在9/1,在反应的后半期发生急剧的黏度上升,在反应率超过80%的时候,如果不进行充分的搅拌,粒子就会发生凝聚,不能得到均一的圆形粒子;如果强行搅拌,就会导致粒子的形状被破坏(特许平6-239521)。另一方面,如果将最初的添加比例定为1/15,使得在乙醇量比较多的条件下发生反应,在反应的最终阶段黏度上升时,搅拌虽然能够顺利进行,但得到的粒子形状不够圆,而且容量密度也很低,不能得到满足条件的粒子。方法3)-5)的各种方法中,除了mg和roh以外,还需要其他的原料,而且操作也很复杂,所以可以说作为制造想要得到的微粒物的方法是不足取的。另外,考虑形状以及颗粒的直径等方面,也并不是一种理想的制造方法。

    3、因此,制备一种颗粒形态良好的烷氧基镁颗粒,是一项非常有价值的工作。


    技术实现思路

    1、为了解决现有技术中的上述问题,本发明提出了一种烷氧基镁颗粒及其制备方法和应用。

    2、第一方面,本发明提出了一种烷氧基镁颗粒,所述烷氧基镁颗粒结构如式(i)所示:

    3、mg(c2h5o)x(r1o)y(r2o)z式(i)

    4、式(i)中,x、y、z的数值取自0~2的有理数,r1为碳数大于20的烷基,r2碳数不大于10的烷基。

    5、第二方面,本发明提供了所述烷氧基镁颗粒的制备方法,包括:

    6、在惰性气氛下,将镁粉、混合醇a、混合醇b和卤化剂混合进行反应;

    7、所述混合醇a为乙醇与碳数大于20的醇类化合物的混合物;所述混合醇b为碳数不大于10的醇类化合物。

    8、作为本发明的具体实施方式,所述镁粉平均粒径<360μm,优选为100-300μm。具体地,本发明所使用的镁粉,在其反应性能良好的情况下,无论什么形状的镁粉均可以,例如颗粒状、丝带状或者粉末状等均可以使用。为了保证生成的烷氧基镁的平均粒径大小保持在10-80μm,且颗粒形态优良,要求镁粉的平均粒径优选在360μm以下的球形粒子,更优选地,平均粒径为100-300μm,这样可以维持比较均一的反应性能。另外,镁粉的表面并无特别限定,但在镁粉的表面形成氢氧化物等被膜会使反应变慢,因此优选表面没有氢氧化物等被膜的镁粉。

    9、作为本发明的具体实施方式,所述碳数大于20的醇类化合物选自1-二十一烷醇及其醇类的同分异构体、1-二十二烷醇及其醇类的同分异构体、1-二十三烷醇及其醇类的同分异构体、1-二十四烷醇及其醇类的同分异构体、1-二十五烷醇及其醇类的同分异构体、1-二十六烷醇及其醇类的同分异构体、1-二十七烷醇及其醇类的同分异构体、1-二十八烷醇及其醇类的同分异构体、1-二十九烷醇及其醇类的同分异构体、1-三十烷醇及其醇类的同分异构体、4-甲基-3-二十三烷醇及其醇类同分异构体、4-甲基-3,5-二十五烷二醇及其醇类同分异构体、6-甲基-3,5,7-二十七烷三醇及其醇类同分异构体;

    10、所述混合醇a为乙醇与所述碳数大于20的醇类化合物的混合物,优选为乙醇与1-二十二烷醇和/或1-二十八烷醇的混合物,其中,乙醇占80-99.8wt%,1-二十二烷醇和/或1-二十八烷醇占0.1-15wt%。

    11、本发明对醇的水含量并无特别限定,为了获得良好的烷氧基镁的性能,要求水分含量越少越好。优选地,所述混合醇a中水含量<1000ppm,更优选地,水含量<200ppm。

    12、作为本发明的具体实施方式,所述混合醇b为直链或支链的一元醇或多元醇的混合物,优选选自甲醇、乙醇、正丙醇、正丁醇、正戊醇、正己醇、正庚醇、正辛醇、正壬醇、正癸醇、2-丙醇、2-丁醇、2-戊醇、2-己醇、2-庚醇、2-辛醇、2-壬醇、2-癸醇、2-乙基丁醇、2-乙基己醇、4-甲基-2-戊醇、3,3,5-三甲基戊醇、4-甲基-3-庚醇、苯甲醇、2-苯基乙醇、1-苯基-1-丙醇、乙二醇、丙三醇、苯酚;

    13、优选地,混合醇b为乙醇与异辛醇和/或异丙醇和/或异丁醇的混合物,所述乙醇占80-99.8wt%,异辛醇和/或异丙醇和/或异丁醇占0.2-20wt%;

    14、本发明对醇的水含量并无特别限定,为了获得良好的烷氧基镁的性能,要求水分含量越少越好。优选地,所述混合醇b中水含量<1000ppm,更优选地,水含量<200ppm。

    15、作为本发明的具体实施方式,所述混合醇a与镁粉的摩尔比为(2-50):1,优选为(2.5-18):1;

    16、所述混合醇b与镁粉的摩尔比为(2-50):1,优选为(2.5-18):1。

    17、作为本发明的具体实施方式,所述卤化剂为卤单质和/或无机卤化物;优选选自碘、溴、氯、氯化镁、溴化镁、碘化镁、氯化钙、溴化钙、碘化钙、氯化汞、溴化汞、碘化汞和烷氧基卤化镁中的至少一种;更优选选自碘、碘化镁、氯化镁和烷氧基卤化镁中的至少一种,特别优选为碘和氯化镁的混合物,其中碘原子与氯原子的摩尔比为(0.01~99):1,优选为(0.05~50):1。

    18、作为本发明的具体实施方式,所述以卤原子计,所述卤化剂与镁粉的摩尔比为(0.0002-0.2):1,优选为(0.0025-0.05):1。发明人发现,卤原子加入的量影响最终烷氧基镁的颗粒形态和粒径。当使用的卤原子的量过少时,所得的烷氧基镁的颗粒形态极差;如果卤原子的使用量过多,不仅制备烷氧基镁的成本会增加,而且烷氧基镁的颗粒大小会很不均匀,反应也很难被控制。

    19、作为本发明的具体实施方式,所述惰性气氛包括氩气、氮气、氦气,优选为氮气。

    20、作为本发明的具体实施方式,优选地,所述制备方法包括首先使用金属镁、混合醇a、卤化剂进行反应,待反应进度超过80%时,再加入一定量的金属镁、混合醇b、卤化剂进行反应,至反应完全为止,即得到烷氧基镁载体。

    21、作为本发明的具体实施方式,所述反应条件包括:反应温度为0-30℃,反应压力为0-0.3mpa,反应时间为2-30h。具体地,本发明反应温度可以在0℃-反应体系的回流温度下进行,反应压力的微小变化会使回流温度发生变化,反应温度选择的越高,反应进行的越快,优选压力0~0.3mpa。反应期间反应温度也可以发生变化,通过选择反应温度可以改变粒径和颗粒形态。本发明优选的反应温度为30℃-反应体系的回流温度。通过观察反应产生的氢气的排放量来判断反应进行程度,反应时间通常是2-30小时。

    22、作为本发明的具体实施方式,所述混合方式,将镁粉、混合醇a、混合醇b和卤化剂的加入,可以最初将反应物一次性投入,也可以选择分次投入。分次投入原料可以防止瞬时产生大量的氢气,及防止由于瞬时大量的氢气产生而引起的醇或卤素的飞沫,从安全性角度考虑,优选这种加料方式。分割的次数可以根据反应槽的规模和各种物料的用量来确定。反应物质的加入顺序可以根据需要确定。具体地说,对于卤化剂加入方法没有特别的限制,可以溶解在乙醇中加入,也可以直接以固体或液体形态加入到镁粉和醇中,也可以采用在加热镁粉和醇溶液的过程中,滴入卤化剂的醇溶液的方法进行制备。

    23、作为本发明的具体实施方式,反应之后,产物可以用制备烷氧基镁的醇和/或醇的混合物进行洗涤;也可以用惰性有机溶剂进行洗涤;根据具体情况也可以选择不洗涤,洗涤处理的方式和次数并无特别限定。

    24、第三方面,本发明提供了所述烷氧基镁颗粒在催化剂领域中的应用。

    25、本发明中的上述原料均可自制,也可商购获得,本发明对此不作特别限定。

    26、与现有技术相比,本发明的有益效果在于:

    27、1、本发明使用了混合醇a和混合醇b,使烷氧基镁制备过程更加平稳,颗粒形态更好。

    28、2、本发明的烷氧基镁颗粒粒径大,分布窄,是用于制备聚烯烃催化剂组分性能良好的载体,应用前景广阔。


    技术特征:

    1.一种烷氧基镁颗粒,其特征在于,所述烷氧基镁颗粒结构如式(i)所示:

    2.一种权利要求1所述的烷氧基镁颗粒的制备方法,其特征在于,包括:在惰性气氛下,将镁粉、混合醇a、混合醇b和卤化剂混合进行反应;

    3.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述镁粉平均粒径<360μm,优选为100-300μm。

    4.根据权利要求2或3所述的制备方法,其特征在于,所述碳数大于20的醇类化合物选自1-二十一烷醇及其醇类的同分异构体、1-二十二烷醇及其醇类的同分异构体、1-二十三烷醇及其醇类的同分异构体、1-二十四烷醇及其醇类的同分异构体、1-二十五烷醇及其醇类的同分异构体、1-二十六烷醇及其醇类的同分异构体、1-二十七烷醇及其醇类的同分异构体、1-二十八烷醇及其醇类的同分异构体、1-二十九烷醇及其醇类的同分异构体、1-三十烷醇及其醇类的同分异构体、4-甲基-3-二十三烷醇及其醇类同分异构体、4-甲基-3,5-二十五烷二醇及其醇类同分异构体、6-甲基-3,5,7-二十七烷三醇及其醇类同分异构体;

    5.根据权利要求2-4任一项所述的制备方法,其特征在于,所述混合醇b为直链或支链的一元醇或多元醇的混合物,优选选自甲醇、乙醇、正丙醇、正丁醇、正戊醇、正己醇、正庚醇、正辛醇、正壬醇、正癸醇、2-丙醇、2-丁醇、2-戊醇、2-己醇、2-庚醇、2-辛醇、2-壬醇、2-癸醇、2-乙基丁醇、2-乙基己醇、4-甲基-2-戊醇、3,3,5-三甲基戊醇、4-甲基-3-庚醇、苯甲醇、2-苯基乙醇、1-苯基-1-丙醇、乙二醇、丙三醇、苯酚中的至少两种;

    6.根据权利要求2-5任一项所述的制备方法,其特征在于,所述混合醇a与镁粉的摩尔比为(2-50):1,优选为(2.5-18):1;

    7.根据权利要求2-6任一项所述的制备方法,其特征在于,所述卤化剂为卤单质和/或无机卤化物;优选选自碘、溴、氯、氯化镁、溴化镁、碘化镁、氯化钙、溴化钙、碘化钙、氯化汞、溴化汞、碘化汞和烷氧基卤化镁中的至少一种;更优选选自碘、碘化镁、氯化镁和烷氧基卤化镁中的至少一种,特别优选为碘和氯化镁的混合物,其中碘原子与氯原子的摩尔比为(0.01~99):1,优选为(0.05~50):1;

    8.根据权利要求2-7任一项所述的制备方法,其特征在于,所述惰性气氛包括氩气、氮气、氦气,优选为氮气。

    9.根据权利要求2-8任一项所述的制备方法,其特征在于,所述反应条件包括:反应温度为0-30℃,反应压力为0-0.3mpa,反应时间为2-30h。

    10.权利要求1所述的烷氧基镁颗粒或权利要求2-9任一项所述的制备方法制得的烷氧基镁颗粒在催化剂领域中的应用。


    技术总结
    本发明提出了一种烷氧基镁颗粒及其制备方法和应用。该烷氧基镁颗粒,包括下述组分的反应产物:镁粉、碳数不大于10的醇类化合物、乙醇与碳数大于20的醇类化合物的混合物、卤化剂。本发明的烷氧基镁颗粒粒径大,分布窄,是用于制备聚烯烃催化剂组分性能良好的载体,应用前景广阔。

    技术研发人员:徐秀东,周奇龙,张锐,宋维玮,李凤奎,于金华,尹珊珊,郎旭东
    受保护的技术使用者:中国石油化工股份有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/4/29
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