Oligomerization of ethylene to linear α-olefins in the presence of complex catalytic systems based on zirconium carboxylates

The study considers the process of ethylene oligomerization in a medium of aliphatic and aromatic solvents in the presence of complex catalytic systems based on zirconium carboxylates, which were obtained from the fractions of naphthenic acids recovered from Baku oils and individual carboxylic acids. It was found that the catalytic activity and the molecular weight distribution (MWD) of the produced oligomeric products depend mostly on the solvent nature and the composition of zirconium complex. The ethylene oligomerization rate in the presence of catalytic systems based on zirconium carboxylates is 2–3 times lower in a medium of aliphatic solvents as compared to aromatic solvents; the obtained product has a narrow MWD and consists predominantly of С4-С10 fractions. Oligomeric products obtained in a medium of aromatic solvents have a broad MWD and in the presence of zirconium carboxylates comprise mostly С4-С18, while in the presence of zirconium naphthenates, С12-С18 and С20 fractions.

1. Cornils B., Herrmann W.A., Beller M., Paciello R. Applied Homogeneous Catalysis with Organometallic Compounds: A Comprehensive Handbook in Four Volumes, 3rd Edition, ISBN: 978-3-527-32897-0, 2017, 1872 p.

2. Cornils B., Herrmann W.A., Beller M., Paciello R. Applied Homogeneous Catalysis with Organometallic Compounds. Third Edition. 2002. 1735 p.

3. Плаксунов Т.К., Белов Г.П., Потапов С.С. Высшие линейные α-олефины и сополимеры этилена на их основе. Производство и применение. Черноголовка, ИПХФ, 2008. 293 с.

4. Pierre-Alain R.B., Lionel M., Olivier-Bourbigou H. // Catalysis Letters. 2015. V.145. Is.1, P. 173–192.

5. Антонов А.А. Постметаллоценовые катализаторы полимеризации и олигомеризации олефинов на основе иминопиридиновых комплексов никеля (II). Автореф. дис. ... канд. хим. наук: Новосибирск, 2016, 22 с.

6. Плаксунов Т.К., Белов Г.П., Потапов С.С. Высшие линейные α-олефины и сополимеры этилена на их основе. Производство и применения, 2008. 293 с.

7. Lappin G.R., Nemec L.H., Sauer J.D., Wagner J.D. (2010). Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology doi.org/10.1002/0471238961.1512050612011616.a01.pub2.

8. A. Forestière, H. Olivier-Bourbigou and L. Saussine // Oil & Gas Science and Technology – Rev. IFP, 2009. V. 64. Is. 6. P. 649-667. DOI: 10.2516/ogst/2009027.

9. https://cdn.ihs.com/www/pdf/Linear-Alpha-Olefin-SRProspectus.pdf

10. Цветков О.Н. Поли-α-олефиновые масла. Химия, технология и применение. СПб: Москва, 2006. 190 с.

11. McGuinness D.S. // Chemical Reviews. 2011. V.111. Is. 3. P. 2321-2341.

12. Agapie T. // Coordination Chemistry Reviews. 2011. V. 255. Is. 7-8. P. 861-880.

13. Белов Г.П. // Нефтехимия. 2012. T. 52. № 3. C. 163–178.

14. Dixon J.T., Green M.J., Hess F.M., Morgan D.H. // Organometallic Chemistry. 2004. V. 689. Is. 23. P. 3641-3668.

15. Khamiyev M.J., Khanmetov A.A., Vakhshouri A.R., Aliyeva R.V., Hajıyeva‐Atayi K.Sh., Zeynab Akhundova Z.A., Khamiyeva G.H. //Applied Organometallic Chemistry. 2020. V. 34. Is. 3. P. 1-22. DOI: org/10.1002/aoc.5409.

16. Ханметов А.А., Азизов А.Г., Ибрагимова М.Д., Кулиев Б.В., Алиева Р.В.,

17. Калбалиева Э.С., Багирова Ш.Р., Мамедова Р.З. // Нефтехимия. 2007. T. 47. № 3. C.198–203.

18. G.P. Belov and P.E. Matkovsky // Petroleum Chemistry. 2010. V. 50. Is. 4. P. 283–289.

19. Жуков В.И., Валькович Г.В., Скорик И.Н. и др. // Нефтехимия. 2007. T. 47. № 1. C. 52–57.

20. Vugar O. Aliyev, Atieh Abu-Raqabah, Mohammad Zahoor. Process for the preparation of linear alpha-olefns and catalyst used there in. 2014. US patent 8,653,316 B2.

21. Матковский П.Е., Муссали Г., Бельт Х., Петер-Маттиас Ф. Каталитическая система для олигомеризации этилена в линейные альфа олефины. 1997. РФ патент RU2117012 C1.

22. Аббасов В.М., Зейналов Э.Б., Велиев М.Г., Мустафаев С.А., Мамедова Н.А., Эфендиева Л.М., Шахмaмедова А.Г. Природные нефтяные кислоты и производные на их основе: структура и свойства, синтетические и прикладные аспекты. M.: Элм, 2014. 74 c.

23. Khanmetov A.A., Hajiyeva K.Sh., Khamiyev M.J., Alieva R.V., Azizbeyli H.R., Ahmedbekova S.F. // Azerbaijan Chemical Journal. 2018. № 3. Р. 91-98.

24. Блюменталь У.Б. Химия циркония. М.: Химия, 1963. 287 c.

25. Wu J., Pan Q., Rempel G.L. // Journal of Applied Polymer Science. 2005. V. 96. Is. 3. P. 645 – 649.

26. Sahgal A., La H.M., Hayduk W. // Canadian Journal of Chemical Engineering. 1978. V. 56. Is. 3. P. 354 – 357.

27. Miller S.М. Ethylene and its industrial derivatives. London, Benn. 1969. 1321 p.

28. Самедова Ф.И. Азербайджанские нефти и их компонентный состав. Баку. Элм. 2002. 252 с.

29. Самедова Ф.И. Нефти Азербайджана. Баку. Элм, 2011. 412 с.