JPH0853374A - 線状α−オレフィンの製造方法 - Google Patents
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Abstract
成物の生成が抑制されているため、反応溶媒として優れ
た芳香族系炭化水素溶媒を使用することができ、しかも
不純物の少ない線状α−オレフィンを効率よく製造する
ことのできる方法を提供することを目的とするものであ
る。 【構成】 ハロゲン化ジルコニウム化合物とアルキルア
ルミニウム化合物との混合物からなる触媒と、芳香族系
炭化水素溶媒との存在下に、オレフィン含有ガスを重合
させて線状α−オレフィンを製造するにあたり、前記触
媒中のジルコニウムに対して2倍モル以上の含酸素化合
物の存在下に失活剤を用いて前記触媒を失活させること
を特徴とする線状α−オレフィンの製造方法。
Description
用コモノマーなどとして用いられる線状(直鎖状)α−
オレフィンの製造方法に関し、詳しくは反応溶媒として
の芳香族系炭化水素溶媒からの副生成物の生成が抑制さ
れ、不純物の少ない線状α−オレフィンを効率よく製造
することのできる方法に関する。
の改質用コモノマーとして、或いは合成潤滑油,可塑
剤,界面活性剤等の原料などとして需要が増加してお
り、高純度の線状α−オレフィンが要求されてきてい
る。このような線状α−オレフィンは、一般的にはハロ
ゲン化ジルコニウム化合物とアルキルアルミニウム化合
物との混合物からなる触媒の存在下でエチレンをオリゴ
マー化することにより製造されている。この際に反応溶
媒として芳香族炭化水素は優れたものであり、触媒性能
を著しく向上させることができる。しかしながら、反応
溶媒として芳香族炭化水素溶媒を用いた場合、これから
得られる線状α−オレフィンを用いてさらに誘導体(例
えば低圧法低密度ポリエチレン)を合成する際に触媒毒
になる微量不純物が含まれるため、誘導体を効率的に合
成できないという問題がある。例えば、反応溶媒として
芳香族炭化水素溶媒、例えばベンゼンを用いた場合に
は、副生成物として芳香族アルキル化物であるアルキル
ベンゼンが生成し、製品である線状α−オレフィンの中
に混入し、このため低圧法低密度ポリエチレンを製造し
ようとしたときに、その重合触媒の活性低下をもたらし
たりする。従って、実際上は芳香族炭化水素溶媒の使用
は不可能である。
ルキルアルミニウム化合物との混合物からなる触媒と、
芳香族炭化水素溶媒との存在下に、オレフィン含有ガス
を重合させて線状α−オレフィンを製造するにあたり、
触媒の重合活性を失わせる薬剤(失活剤)を用いて、触
媒の重合活性を失わせ、有害な副反応を防止ないし抑制
することが提案されており、例えば水,アルコール,カ
ルボン酸等の失活剤を用いる方法(特公平2−3789
3号公報)が知られている。また、含窒素化合物を添加
した後に失活剤を加えて触媒を失活させることにより、
触媒に含有されているハロゲンが最終生成物であるα−
オレフィンに付加することを抑制する方法(特公平4−
46929号公報参照)が知られている。
によっても反応溶媒として芳香族炭化水素溶媒を用いた
場合には、副生成物として芳香族アルキル化物が生成す
ることは避けらず、製品である線状α−オレフィンの中
に混入し、このため低圧法低密度ポリエチレンなどを製
造しようとしたときに、その重合触媒の活性低下をもた
らしたりするため、反応溶媒として芳香族炭化水素溶媒
を用いることは不可能であった。
題点を解消し、ハロゲン化ジルコニウム化合物とアルキ
ルアルミニウム化合物との混合物からなる触媒と芳香族
系炭化水素溶媒の存在下に、エチレンをオリゴマー化し
てα−オレフィンを製造する方法において、触媒中のジ
ルコニウムに対して2倍モル以上の含酸素化合物の存在
下に失活剤を用いて前記触媒を失活させることにより、
芳香族系炭化水素溶媒からの副生成物の生成が抑制され
ているため、反応溶媒として優れた芳香族系炭化水素溶
媒を使用することができ、しかも不純物の少ない線状α
−オレフィンを効率よく製造することのできる方法を提
供することを目的とするものである。
ゲン化ジルコニウム化合物とアルキルアルミニウム化合
物との混合物からなる触媒と、芳香族系炭化水素溶媒と
の存在下に、オレフィン含有ガスを重合させて線状α−
オレフィンを製造するにあたり、前記触媒中のジルコニ
ウムに対して2倍モル以上の含酸素化合物の存在下に失
活剤を用いて前記触媒を失活させることを特徴とする線
状α−オレフィンの製造方法を提供するものである。
ゲン化ジルコニウム化合物とアルキルアルミニウム化合
物との混合物からなる触媒を用いる。ここでハロゲン化
ジルコニウム化合物としては、次式〔1〕 ZrXa Y4-a ・・・〔1〕 で表される化合物が用いられる。式〔1〕中、XとYと
は同一のものであっても異なったものであっても良く、
それぞれ、塩素,臭素又はヨウ素を示す。また、aは0
〜4の整数を示す。このようなハロゲン化ジルコニウム
化合物として、具体的には例えば、ZrCl4,ZrBr
4,ZrI4,ZrBrCl3,ZrBr2 Cl等が挙げら
れ、これらのいずれか1種又は2種以上を用いる。本発
明においては、これらの中でもZrCl4 (四塩化ジル
コニウム)を用いることが好ましい。
は、次式〔2〕 Al2 R3 Q3 ・・・〔2〕 で表されるアルキルアルミニウム化合物、及び/又は、
次式〔3〕 AlR' b Q'3-b・・・〔3〕 で表されるアルキルアルミニウム化合物が用いられる。
式〔2〕中、Rは炭素数1〜20のアルキル基を示し、
Qは塩素,臭素又はヨウ素を示す。また、式〔3〕中、
R' は前記Rと同様の意味を示し、Q' は前記Qと同様
の意味を示す。また、bは1〜3の整数を表す。
ウム化合物としては、Rがメチル基,エチル基,プロピ
ル基及びブチル基であるものが好ましく、エチル基であ
るものが特に好ましい。また、前記式〔2〕で表される
アルキルアルミニウム化合物としては、Qが塩素である
ものが好ましい。式〔2〕で表されるアルキルアルミニ
ウム化合物として、具体的には例えば、Al2(CH3)3
Cl3 , Al2(CH3)3 Br3 , Al2(C2 H5)3 Cl
3,Al2(C2 H5)3 Br3 , Al2(C2 H5)3 I3 , A
l2(C2 H5)3 BrCl2 , Al 2(n−C3 H7)3 Cl
3 , Al2(iso-C3 H7)3 Cl3 , Al2(n−C4 H9)
3Cl3 , Al2(iso-C4 H9)3 Cl3 , Al2(n−C
5 H11)3 ,Al2(n−C8H17)3Cl3 , Al2(C
2 H5)2(CH3)Cl3 等が挙げられ、これらのいずれか
1種又は2種以上を用いる。本発明においては、これら
の中でもエチルアルミニウムセスキクロライド〔Al
2(C2 H5)3 Cl3 〕を用いるのが好ましい。
ルミニウム化合物としては、bが3又は2であるものが
好ましく、R’がエチル基,プロピル基,ブチル基及び
イソブチル基であるものが好ましく、エチル基であるも
のが特に好ましい。また、前記式〔2〕で表されるアル
キルアルミニウム化合物としては、Q’が塩素であるも
のが好ましい。前記式〔3〕で表されるアルキルアルミ
ニウム化合物として、具体的には例えば、Al( CH3)
3 , Al( C2 H5)3 , Al( n−C3 H7)3 , Al(i
so- C3 H7)3 , Al( n−C4 H9)3 , Al(iso- C
4 H9)3 , Al( n−C5 H11)3 ,Al( n−C
6 H13)3 ,Al( n−C8 H17)3 ,Al( C2 H5)2 C
l, Al( C2 H5)2 Br, Al( C2 H5)2 I,Al
( C2 H5)Cl2 , Al( C2H5)Br2 , Al( C2
H5)I2 等が挙げられ、これらのいずれか1種又は2種
以上を用いる。本発明においては、これらの中でもトリ
エチルアルミニウム,ジエチルアルミニウムクロライド
を用いるのが好ましい。
ニウム化合物と式〔3〕で表されるアルキルアルミニウ
ム化合物とを併用する場合には、両者の割合を通常、式
〔3〕で表されるアルキルアルミニウム化合物が50%
(Al基準)以下、好ましくは30%(Al基準)以下
に設定するのが望ましい。
ハロゲン化ジルコニウムとアルキルアルミニウム化合物
との混合物に加えて、有機イオウ化合物,有機リン化合
物及び有機窒素化合物よりなる群から選択される少なく
とも一種の化合物を併用することが好ましい。ここで有
機イオウ化合物としては例えば、硫化ジメチル,硫化ジ
エチル,硫化ジプロピル,硫化ジヘキシル,硫化ジシク
ロヘキシル,ジフェニルチオエーテル等のチオエーテル
類、二硫化ジメチル[(CH3)2 S2],二硫化ジエチル,
二硫化ジプロピル,二硫化ジブチル,二硫化ジヘキシ
ル,二硫化ジシクロヘキシル,二硫化エチルメチル等の
二硫化ジアルキル化合物、チオフエン,2−メチルチオ
フエン,3−メチルチオフエン,2,3−ジメチルチオ
フエン,2−エチルチオフエン,ベンゾチオフエン等の
チオフエン類、テトラヒドロチオフエン,チオピラン等
のヘテロ環イオウ化合物、二硫化ジフエニル,二硫化メ
チルフエニル,メチルフエニルイオウ等の芳香族イオウ
化合物、チオ尿素[(NH2)2 CS] ,メチルスルフイ
ド,エチルスルフイド,ブチルスルフイド等のスルフイ
ド類等を挙げることができる。
リフエニルホスフイン,トリエチルホスフイン,トリブ
チルホスフイン,トリプロピルホスフイン,トリオクチ
ルホスフイン,トリシクロヘキシルホスフイン等のホス
フイン類を挙げることができる。
メチルアミン,エチルアミン,プロピルアミン,ブチル
アミン,ペンチルアミン,ヘキシルアミン,シクロヘキ
シルアミン,オクチルアミン,デシルアミン,アニリ
ン,ベンジルアミン,ナフチルアミン,ジメチルアミ
ン,ジエチルアミン,ジブチルアミン,ジフエニルアミ
ン,メチルフエニルアミン,トリメチルアミン,トリエ
チルアミン,トリブチルアミン,トリフエニルアミン,
ピリジン,ピコリン等の有機アミン類を挙げることがで
きる。
び有機窒素化合物の中でも特に二硫化ジメチル,チオフ
エン,チオ尿素,トリフエニルホスフイン,トリブチル
ホスフイン,トリオクチルホスフイン及びアニリンより
なる群から選択される少なくとも一種の化合物を使用す
ることが好ましい。
炭化水素溶媒を用いる。ここで芳香族系炭化水素溶媒と
しては例えば、ベンゼン,トルエン,キシレン,クロロ
ベンゼン,エチルベンゼン,クロロトルエン等の芳香族
炭化水素又はそのハロゲン置換体が挙げられ、これらの
いずれか1種又は2種以上を用いる。これらの中でもベ
ンゼン,キシレン,クロロベンゼンが好ましく、ベンゼ
ンが特に好ましい。
レンを含有するガス、プロピレンを含有するガス、ブテ
ン−1を含有するガスなどが用いられ、特にエチレンを
含有するガスが好ましい。エチレンを含有するガスとし
ては例えば、エチレンを含有する不活性ガス,重合用精
製エチレンガス,高純度エチレン等の重合用精製エチレ
ンガスなどを挙げることができる。これらの中でも、特
に高純度エチレンが好ましい。
化ジルコニウム化合物とアルキルアルミニウム化合物と
の混合物からなる触媒と、前記芳香族系炭化水素溶媒と
の存在下に、前記オレフィン含有ガスを重合させて線状
α−オレフィンを製造するにあたり、前記触媒中のジル
コニウムに対して2倍モル以上の含酸素化合物の存在下
に失活剤を用いて前記触媒を失活させることが必要であ
る。
チルエーテル,ジエチルエーテル,ジプロピルエーテル
等の脂肪族エーテル類、ジフエニルエーテル,フエニル
メチルエーテル等の芳香族エーテル類、プロピレンオキ
サイド,テトラヒドロフラン,フラン等の環状エーテル
類、分子酸素、一酸化炭素等を挙げることができる。こ
れら含酸素化合物は、1種を単独で用いても、或いは2
種以上を組み合わせて用いてもよい。また、必要に応じ
て、含酸素化合物と共に、アンモニアやアミン類等の含
窒素化合物を用いることもできる。
コール(例えば、一価アルコール,多価アルコール,環
状アルコール,非環状アルコール,脂肪族アルコール,
芳香族アルコール),カルボン酸,フエノール類等を挙
げることができ、特開昭58−109428号公報に記
載されたものを用いることができる。これらの中でも特
に水及びメタノール,エタノール等のアルコールが好ま
しい。
ウムに対して2倍モル以上、好ましくは4倍モル以上の
含酸素化合物の存在下に失活剤を用いて前記触媒を失活
させればよく、含酸素化合物の添加時期については特に
制限はないが、失活剤は必ず含酸素化合物の存在下に用
いることが必要である。すなわち、含酸素化合物をま
ず添加し、次いで失活剤を添加する方法と、含酸素化
合物と失活剤とを同時に添加する方法がある。また、失
活剤はオレフイン含有ガスの反応後に添加するものであ
るが、含酸素化合物の添加時期は原則として制限がな
い。つまり、の方法においてはさらに、重合反応前
の前記触媒中に含酸素化合物を添加する方法(含酸素化
合物を添加した触媒を用いる方法)、重合反応中に含
酸素化合物を添加し、重合反応後に失活剤を添加する方
法、重合反応後に含酸素化合物を添加してから失活剤
を添加する方法とがある。これらの中でも,の方法
が好ましい。
香族系炭化水素溶媒と生成α−オレフインとの混合物に
失活剤を加えて触媒を失活させる際の失活温度は、通
常、常温〜150℃、好ましくは110〜130℃であ
る。また、失活圧力は、常圧〜5MPa、好ましくは常
圧〜1MPaである。失活時間は1分以下である。
製する場合、前記各触媒成分と前記芳香族系炭化水素溶
媒との配合の順序、方法については特に制限はない。例
えば、ハロゲン化ジルコニウム化合物とアルキルアルミ
ニウム化合物とをそれぞれ、或いは同時に、適量の触媒
調製用溶媒に溶解して触媒調製溶液を調製しておき、重
合に先立って、この触媒調製溶液に、或いはこの触媒調
製溶液に有機イオウ化合物,有機リン化合物及び有機窒
素化合物よりなる群から選択される少なくとも一種の化
合物を加えたものに、前記芳香族系炭化水素溶媒を加え
て触媒溶液を調製しておく方法が好適である。また、こ
の際に、触媒に公知の活性化処理を施しておくことが好
ましい。なお、触媒調製用溶媒としては、通常、前記芳
香族系炭化水素溶媒として例示したものを用いればよ
く、特にベンゼン,キシレン,クロロベンゼンが好適で
ある。
は触媒溶液とオレフイン含有ガスとを、前記芳香族系炭
化水素溶媒の存在下で接触させた後、含酸素化合物と失
活剤とを添加し、前記溶媒の重合活性を失わせることに
より、オレフィンの重合(オリゴマー化)を効率よく行
なうことができる。
度は、通常、50〜200℃、好ましくは100〜15
0℃である。また、反応圧力は通常、0.5MPa以
上、好ましくは2.5MPa以上である。さらに、反応
時間は15分〜2時間、好ましくは30〜60分であ
る。
不活性ガス雰囲気下で行なうことが好適である。また、
触媒調製原料,溶媒,反応原料等は、充分に乾燥してお
くことが望ましい。触媒の調製から重合反応終了までの
操作は、水分,空気を避けて行なうことが望ましい。
族炭化水素溶媒からの副生成物の生成が抑制され、不純
物の少ない線状α−オレフィンを効率よく製造すること
ができる。
る。 実施例1〜3 (1)触媒の調製(触媒溶液の調製) 1リットル容の攪拌機付きフラスコにアルゴン雰囲気
下、50ミリモルの無水四塩化ジルコニウムと乾燥した
ベンゼン472mlとを導入し、30分間攪拌した。こ
れにエチルアルミニウムセスキクロライド(〔Al2(C
2 H5)3 Cl3 〕210ミリモル及びトリエチルアルミ
ニウム40ミリモルを添加し、70℃で3時間加熱攪拌
し、触媒溶液を調製した。次に、500ml容の三ツ口
フラスコにアルゴン雰囲気下、乾燥したベンゼン50m
lと前記触媒溶液の一部を導入した。実施例1,2で
は、これにさらにイオウ化合物としてチオフェンを所定
量加えて、室温で10分間攪拌し、触媒溶液を調製し
た。また、実施例3では、これにさらに含酸素化合物と
してテトラヒドロフラン(THF)を所定量加えて、室
温で10分間攪拌し、触媒溶液を調製した。
オリゴマー化) 1リットル容の攪拌機付きオートクレーブに乾燥したア
ルゴン雰囲気下、ベンゼン200mlを導入した。その
後、攪拌を開始し、反応温度(120℃)まで昇温し
た。設定温度に達した後、オートクレーブ内に高純度の
エチレンガスを反応圧力(7MPa)まで昇圧し、前記
(1)で調製した触媒溶液を圧送し、反応を開始した。
エチレンは、前記圧力を維持するのに必要な量を導入し
続けた。1時間反応を続けた後、オートクレーブ内を冷
却、脱圧し、第1表に示した条件下、表示量の含酸素化
合物を攪拌しながらオートクレーブ内に張り込んだ。そ
の後第1表に示した量の失活剤を加え、触媒を失活させ
た。さらにその後、水洗し、廃触媒を除去し、生成物を
ガスクロマトグラフィーで分析した。第2表に得られた
生成物分布を示した。また、第1表に生成α−オレフィ
ンの代表として、1−デセン中に混合する不純物(アル
キルベンゼン)量を示した。
法で行なった。結果を第1表に示す。
様の方法で行なった。結果を第1表に示す。
様の方法で行なった。結果を第1表に示す。
様の方法で行なった。結果を第1表に示す。
て示した。 *2:C10中に含まれるアルキルベンゼン量 *3:アンモニア濃度28%
ム化合物とアルキルアルミニウム化合物との混合物から
なる触媒と芳香族系炭化水素溶媒の存在下に、エチレン
をオリゴマー化してα−オレフィンを製造する方法にお
いて、触媒中のジルコニウムに対して2倍モル以上の含
酸素化合物の存在下に失活剤を用いて前記触媒を失活さ
せることにより、芳香族系炭化水素溶媒からの副生成物
の生成が抑制されているため、反応溶媒として優れた芳
香族系炭化水素溶媒を使用することができる。このた
め、本発明によれば、触媒性能を飛躍的に向上させるこ
とができる。しかも本発明によれば、不純物の少ない線
状α−オレフィンを効率よく製造することができる。
りである。 (1).ハロゲン化ジルコニウム化合物とアルキルアル
ミニウム化合物との混合物からなる触媒と、芳香族系炭
化水素溶媒との存在下に、オレフィン含有ガスを重合さ
せて線状α−オレフィンを製造するにあたり、前記触媒
中のジルコニウムに対して2倍モル以上の含酸素化合物
の存在下に失活剤を用いて前記触媒を失活させることを
特徴とする線状α−オレフィンの製造方法。
が、前記式〔1〕で表される化合物である、前記(1)
記載の線状α−オレフィンの製造方法。
前記式〔2〕で表されるアルキルアルミニウム化合物、
及び/又は、前記式〔3〕で表されるアルキルアルミニ
ウム化合物である、前記(1)記載の線状α−オレフィ
ンの製造方法。
アルミニウム化合物がエチルアルミニウムセスキクロラ
イドである、前記(3)記載の線状α−オレフィンの製
造方法。
アルミニウム化合物がジエチルアルミニウムクロライド
又はトリエチルアルミニウムである、前記(3)記載の
線状α−オレフィンの製造方法。
物,分子酸素又は一酸化炭素である、前記(1)記載の
線状α−オレフィンの製造方法。
ン,トルエン,キシレン,クロロベンゼン,エチルベン
ゼン,クロロトルエン、及びそのハロゲン置換体から選
ばれた1種又は2種以上のものである、前記(1)記載
の線状α−オレフィンの製造方法。
することを特徴とする前記(1)記載の線状α−オレフ
ィンの製造方法。
Claims (4)
- 【請求項1】 ハロゲン化ジルコニウム化合物とアルキ
ルアルミニウム化合物との混合物からなる触媒と、芳香
族系炭化水素溶媒との存在下に、オレフィン含有ガスを
重合させて線状α−オレフィンを製造するにあたり、前
記触媒中のジルコニウムに対して2倍モル以上の含酸素
化合物の存在下に失活剤を用いて前記触媒を失活させる
ことを特徴とする線状α−オレフィンの製造方法。 - 【請求項2】 ハロゲン化ジルコニウム化合物が、次式
〔1〕 ZrXa Y4-a ・・・〔1〕 (式中、XとYとは同一のものであっても異なったもの
であっても良く、それぞれ、塩素,臭素又はヨウ素を示
す。また、aは0〜4の整数を示す。)で表される化合
物である請求項1記載の線状α−オレフィンの製造方
法。 - 【請求項3】 アルキルアルミニウム化合物が、次式
〔2〕 Al2 R3 Q3 ・・・〔2〕 (式中、Rは炭素数1〜20のアルキル基を示し、Qは
塩素,臭素又はヨウ素を示す。)で表されるアルキルア
ルミニウム化合物、及び/又は、次式〔3〕 AlR' b Q'3-b・・・〔3〕 (式中、R' は前記Rと同様の意味を示し、Q' は前記
Qと同様の意味を示す。また、bは1〜3の整数を表
す。)で表されるアルキルアルミニウム化合物である請
求項1記載の線状α−オレフィンの製造方法。 - 【請求項4】 含酸素化合物が、エーテル化合物,分子
酸素又は一酸化炭素である請求項1記載の線状α−オレ
フィンの製造方法。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013500240A (ja) * | 2009-07-24 | 2013-01-07 | リンデ アーゲー | 直鎖状アルファオレフィンを調製する方法 |
| US9593055B2 (en) | 2008-01-30 | 2017-03-14 | Saudi Basic Industries Corporation | Method for preparing linear alpha-olefins |
| JP2021504295A (ja) * | 2017-11-30 | 2021-02-15 | エスケー イノベーション カンパニー リミテッドSk Innovation Co.,Ltd. | オレフィンのオリゴマー化方法 |
-
1994
- 1994-08-11 JP JP20937294A patent/JP3832869B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| US9593055B2 (en) | 2008-01-30 | 2017-03-14 | Saudi Basic Industries Corporation | Method for preparing linear alpha-olefins |
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