FI90231C - Menetelmä 1-buteenin oligomeroimiseksi - Google Patents
Menetelmä 1-buteenin oligomeroimiseksi Download PDFInfo
- Publication number
- FI90231C FI90231C FI913690A FI913690A FI90231C FI 90231 C FI90231 C FI 90231C FI 913690 A FI913690 A FI 913690A FI 913690 A FI913690 A FI 913690A FI 90231 C FI90231 C FI 90231C
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- butene
- oligomerization
- mol
- cocatalyst
- reaction
- Prior art date
Links
- VXNZUUAINFGPBY-UHFFFAOYSA-N 1-Butene Chemical compound CCC=C VXNZUUAINFGPBY-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 66
- 238000006384 oligomerization reaction Methods 0.000 title claims description 22
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 16
- NQPDZGIKBAWPEJ-UHFFFAOYSA-N valeric acid Chemical compound CCCCC(O)=O NQPDZGIKBAWPEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 24
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 claims description 19
- VQTUBCCKSQIDNK-UHFFFAOYSA-N Isobutene Chemical compound CC(C)=C VQTUBCCKSQIDNK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- -1 i-valeric acid Chemical compound 0.000 claims description 13
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims description 11
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 claims description 10
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims description 10
- IMNFDUFMRHMDMM-UHFFFAOYSA-N N-Heptane Chemical compound CCCCCCC IMNFDUFMRHMDMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 claims description 5
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 4
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims description 4
- 239000012442 inert solvent Substances 0.000 claims description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 4
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 4
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 4
- 150000002763 monocarboxylic acids Chemical class 0.000 claims description 3
- 229940005605 valeric acid Drugs 0.000 claims description 3
- 150000001335 aliphatic alkanes Chemical group 0.000 claims description 2
- 150000001924 cycloalkanes Chemical class 0.000 claims description 2
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 claims description 2
- GWYFCOCPABKNJV-UHFFFAOYSA-N isovaleric acid Chemical compound CC(C)CC(O)=O GWYFCOCPABKNJV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 30
- 239000000047 product Substances 0.000 description 24
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 14
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 description 11
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 11
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 10
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 9
- LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N N-Butanol Chemical compound CCCCO LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 8
- 238000005292 vacuum distillation Methods 0.000 description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- IAQRGUVFOMOMEM-UHFFFAOYSA-N butene Natural products CC=CC IAQRGUVFOMOMEM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 5
- KBPLFHHGFOOTCA-UHFFFAOYSA-N 1-Octanol Chemical compound CCCCCCCCO KBPLFHHGFOOTCA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- AMQJEAYHLZJPGS-UHFFFAOYSA-N N-Pentanol Chemical compound CCCCCO AMQJEAYHLZJPGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- VSCWAEJMTAWNJL-UHFFFAOYSA-K aluminium trichloride Chemical compound Cl[Al](Cl)Cl VSCWAEJMTAWNJL-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 4
- 150000001735 carboxylic acids Chemical class 0.000 description 4
- 238000007334 copolymerization reaction Methods 0.000 description 4
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 4
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- BZLVMXJERCGZMT-UHFFFAOYSA-N Methyl tert-butyl ether Chemical compound COC(C)(C)C BZLVMXJERCGZMT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 3
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- WWZKQHOCKIZLMA-UHFFFAOYSA-N octanoic acid Chemical compound CCCCCCCC(O)=O WWZKQHOCKIZLMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N olefin Natural products CCCCCCCC=C JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920001748 polybutylene Polymers 0.000 description 3
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 3
- 150000004996 alkyl benzenes Chemical class 0.000 description 2
- 238000012718 coordination polymerization Methods 0.000 description 2
- DMEGYFMYUHOHGS-UHFFFAOYSA-N cycloheptane Chemical compound C1CCCCCC1 DMEGYFMYUHOHGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 239000003879 lubricant additive Substances 0.000 description 2
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 2
- QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N propylene Natural products CC=C QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000004805 propylene group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([*:1])C([H])([H])[*:2] 0.000 description 2
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 125000004169 (C1-C6) alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 240000007124 Brassica oleracea Species 0.000 description 1
- 235000003899 Brassica oleracea var acephala Nutrition 0.000 description 1
- 235000011301 Brassica oleracea var capitata Nutrition 0.000 description 1
- 235000001169 Brassica oleracea var oleracea Nutrition 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical group [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KZBUYRJDOAKODT-UHFFFAOYSA-N Chlorine Chemical compound ClCl KZBUYRJDOAKODT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N Cyclohexane Chemical compound C1CCCCC1 XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002841 Lewis acid Substances 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910003074 TiCl4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910021627 Tin(IV) chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 150000001350 alkyl halides Chemical class 0.000 description 1
- PQLAYKMGZDUDLQ-UHFFFAOYSA-K aluminium bromide Chemical compound Br[Al](Br)Br PQLAYKMGZDUDLQ-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 150000008064 anhydrides Chemical class 0.000 description 1
- 125000001743 benzylic group Chemical group 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- WTEOIRVLGSZEPR-UHFFFAOYSA-N boron trifluoride Chemical compound FB(F)F WTEOIRVLGSZEPR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000013844 butane Nutrition 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 239000002537 cosmetic Substances 0.000 description 1
- 239000006184 cosolvent Substances 0.000 description 1
- KZNICNPSHKQLFF-UHFFFAOYSA-N dihydromaleimide Natural products O=C1CCC(=O)N1 KZNICNPSHKQLFF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 1
- 238000007323 disproportionation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010292 electrical insulation Methods 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000001153 fluoro group Chemical group F* 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 238000004817 gas chromatography Methods 0.000 description 1
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 1
- 238000005984 hydrogenation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 1
- 239000000543 intermediate Substances 0.000 description 1
- 239000010985 leather Substances 0.000 description 1
- 239000011968 lewis acid catalyst Substances 0.000 description 1
- 150000007517 lewis acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 150000007522 mineralic acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000002808 molecular sieve Substances 0.000 description 1
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 1
- IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N n-butane Chemical class CCCC IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 1
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 1
- 230000003606 oligomerizing effect Effects 0.000 description 1
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- YWAKXRMUMFPDSH-UHFFFAOYSA-N pentene Chemical class CCCC=C YWAKXRMUMFPDSH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002989 phenols Chemical class 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 230000000379 polymerizing effect Effects 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 238000009877 rendering Methods 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N sodium aluminosilicate Chemical compound [Na+].[Al+3].[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 229960002317 succinimide Drugs 0.000 description 1
- 150000003871 sulfonates Chemical class 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- 125000000383 tetramethylene group Chemical group [H]C([H])([*:1])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[*:2] 0.000 description 1
- HPGGPRDJHPYFRM-UHFFFAOYSA-J tin(iv) chloride Chemical compound Cl[Sn](Cl)(Cl)Cl HPGGPRDJHPYFRM-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 1
- XJDNKRIXUMDJCW-UHFFFAOYSA-J titanium tetrachloride Chemical compound Cl[Ti](Cl)(Cl)Cl XJDNKRIXUMDJCW-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 1
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005829 trimerization reaction Methods 0.000 description 1
- 239000004711 α-olefin Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C2/00—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a smaller number of carbon atoms
- C07C2/02—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a smaller number of carbon atoms by addition between unsaturated hydrocarbons
- C07C2/04—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a smaller number of carbon atoms by addition between unsaturated hydrocarbons by oligomerisation of well-defined unsaturated hydrocarbons without ring formation
- C07C2/06—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a smaller number of carbon atoms by addition between unsaturated hydrocarbons by oligomerisation of well-defined unsaturated hydrocarbons without ring formation of alkenes, i.e. acyclic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond
- C07C2/08—Catalytic processes
- C07C2/14—Catalytic processes with inorganic acids; with salts or anhydrides of acids
- C07C2/20—Acids of halogen; Salts thereof ; Complexes thereof with organic compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C2527/00—Catalysts comprising the elements or compounds of halogens, sulfur, selenium, tellurium, phosphorus or nitrogen; Catalysts comprising carbon compounds
- C07C2527/06—Halogens; Compounds thereof
- C07C2527/08—Halides
- C07C2527/12—Fluorides
- C07C2527/1213—Boron fluoride
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C2531/00—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
- C07C2531/02—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C2531/00—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
- C07C2531/02—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides
- C07C2531/04—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides containing carboxylic acids or their salts
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
Description
90231
Menetelmå 1-buteenin oligomeroimiseksi Forfarande for oligomerisering av 1-buten 5 * Tåmå keksinto koskee menetelmåå 1-buteenin oligomeroimiseksi.
TUNNETTU TEKNIIKKA
10 Perinteisesti on buteenin oligomeereja valmistettaessa buteenina kåytetty iso- eli tert-buteenia, jota on oligomeroitu sopivan moolimassan omaavaksi oligomeeriksi. Nåitå iso-buteenin oligomeroinnissa syntyviå oligo- ja polymeerejå kutsutaan yhteisellå nimellå poly-i-buteeneiksi tai polybutyleeneiksi riippuen låhtoaineen koostumuksesta.
i-Buteenin låhteenå on pååasiassa ollut ns. raffinaatti I virta. Tåsså raffinaatti I 15 virrassa on iso-buteenin lisaksi 1- ja 2-buteeneja sekå butaaneja. Vaihtoehtoisesti låhtoaineena on kåytetty puhdistettua iso-buteenia.
Tårkeimpiå mekanismeja olefiinien polymeroimiseksi ovat kationinen mekanismi ja koordinaatiopolymerointi. Nåistå koordinaatiopolymerointia kaytetåån låhinnå poly-1-20 buteenimuovien valmistukseen, jossa halutaan ennalta mååråtå hyvin tarkkaan syntyvån tuotteen rakenne. Kationinen mekanismi tuottaa 1-buteenin polymeroinnissa vain oligomeereja tai viskooseja nesteitå, ns. nestepolymeerejå.
Kationisessa mekanismissa katalyytteinå on kåytetty Lewis-happoja kuten BF3, A1C13, 25 AlBr3, TiCl4, SnCl4 etc. On tunnettua, ettei Lewis-happokatalyytit voi yksinåån aloittaa polymerointireaktiota, vaan tarvitsevat protonin luovuttajan eli kokatalyytin. Tållaisia kokatalyyttejå ovat mm. vesi, alkoholit, karboksyylihapot, epåorgaaniset hapot, tietyt alkyylihalidit tai halogeenit. Oligomerointi voidaan suorittaa bulkissa, eli ilman apuliuo-tinta, tai inertin liuottimen låsnåollessa. Tållaisia inerttejå liuottimia ovat mm. alkaanit, 30 kuten heksaani ja heptaani, ja sykloalkaanit, kuten sykloheksaani ja syklohcptaani.
2 90231
Erilaisiin kayttokohteisiin soveltuvia oligomeereja on perinteisesti valmistettu siis iso-buteenin tai raffinaatti I virran oligomeroinnilla. Katalyyttinå on kåytetty mm. BF3:a ja AlCI3:a. Kokatalyyttinå on yleenså mainittu vesi, lyhytketjuiset aikoholit ja orgaaniset hapot. BF3:n kanssa on yleisesti kåytetty 1-butanoli kokatalyyttiå, kun tavoitteena on S ollut tuottaa voiteluaineiksi ja niiden lisåaineiksi sopivia fraktioita. Nåitå fraktioita on tuotettu pååasiassa kopolymeroinnilla. Larkin et al. (US 4 417 082, 4 395 578 ja 4 434 309) kåyttivåt kopolymeroinnissa lyhytketjuisena olefiinina 1-buteenia ja pitkåket-juisena olefiinina C6...C18-alkeenia. Katalyyttisysteemi koostui BF3:sta ja 1-butanolista sekå mahdollisesta siirtymåmetallikationista. Nipe et al. (US 4 225 739) kayttivåt myos 10 BF3- 1-butanoli -katalyyttiå kopolymerointiin, mutta lyhytketjuinen olefiini oli 1-buteenin sijasta propeeni. Watts et al. (US 4 413 156) kayttivåt låhtoaineena C3-C4-olefiinien seosta, josta disproportionaatioreaktion avulla valmistettiin C9...C24- sisåisiå olefiineja. Tåtå fraktiota edelleen oligomeroimalla BF3- 1-butanoli -katalyytillå tuotteeksi saatiin voiteluaineiden lisåaineiden valmistukseen soveltuvia fraktioita. Edellå-15 mainituissa patenteissa kuvatut prosessit ovat joko kaksivaiheisia tai kopolymerointeja.
Raffinaatti I virran oligomerointiin kåytetyt katalyytit riippuvat osittain halutusta tuotejakautumasta. Torck et al. (GB 1 312 950) kåyttivåt di- ja trimerointikatalyyttinå mm. BF3-HF -kompleksia tetrametyleenisulfoniliuoksessa. Chen et al. (US 4 849 572) 20 kayttivåt kokatalyyttinå vettåja/tai metanolia, jolloin tuotteen Mn= 520...1500 g/mol. Raffinaatti II virran, joka sisåltåå pååkomponentteina 1-ja 2-buteeneja, oligomerointiin Halaska et al. (EP 337 737) kåyttivåt BF3:a tai alkyylialumiiniklorideja joilla on yleinen kaava R2A1C1 tai RA1C12, joissa R on Cj.g -alkyyli. Kokatalyytteinå he kåyttivåt HF:a, HCl:a tai yhdisteitå joissa on reaktiivinen kloori- tai fluoriatomi sidottuna tertiaariseen, 25 bentsyyliseen tai allyyliseen hiiliatomiin. Nåmå katalyyttisysteemit ovat samat kuin Loveless et al. (US 4 041 098) C3...Ci4-olefiinien, mieluummin C8...C10-olefiinien, oligomerointiin kåyttåmåt katalyytit.
Karboksyylihappokokatalyyttejå tunnetaan våhån lyhytketjuisten olefiinien oligomeroin-30 nissa. Sheng et al. (US 4 263 465) kåyttivåt kokatalyyttinå karboksyylihappoa, jossa on enintåån viisi hiiliatomia. Heidån prosessinsa oli kaksivaiheinen. Ensimmåinen 3 90231 vaihe kasitti 1-buteenin oligomeroinnin jakeeksi, jonka lukukeskimaarainen hiiliketjun pituus on 8... 18, mieluummin 10...16 hiiliatomia. Toisessa vaiheessa ko-oligomeroidaan ensimmaisen vaiheen tuotefraktio C8...C18- alfaolefiinin kanssa. Karboksyylihappoja, • mm. viisi hiiliatomia sisaltaviå, on kåytetty pitempiketjuisten olefiinien oligomeroin- 5 tiin. Esimerkiksi patenttijulkaisun GB 1 378 449 mukaan on kaytetty n- ja i-valeri-aanahappoa, metyylibutaanihappoa tai niiden seoksia katalysoimaan C6...Ci2-olefiinien oligomerointia yhdessa BF3:n kanssa.
Viimeisen kymmenen vuoden aikana voimakkaasti kasvanut ja edelleen kasvava MTBE:n 10 eli metyyli-tert-butyylieetterin tuotanto rajoittaa iso-buteenin saatavuutta (nostaen samalla tuotantokustannuksia). Taman keksinnon tarkoitus on osoittaa, etta 1-buteenia oligome-roimalla poly-n-buteeniksi on mahdollista tuottaa iso-buteenin keveita oligomeereja (Mn= ΙΙΟ.,.η. 650 g/mol tai jopa 850 g/mol) korvaavia fraktioita. Poly-i-buteenia ja polybutyleenia on tuotettu jo usean vuoden ajan teollisessakin mittakaavassa, mutta poly-15 n-buteenin tuottamista 1-buteenin oligomeroinnilla ei tunneta.
Tåssa keksinnossa 1-buteenin oligomerointi suoritetaan yksivaiheisella prosessilla kayttaen katalyyttina booritrifluoridi-kokatalyytti-kompleksia, jossa kokatalyytti on C2 - C10-monoalkoholi tai C2 - C8-monokarboksyylihappo, edullisesti valeriaanahappo. 20 Lisåksi tassa keksinnossa osoitetaan, etta i-buteenia on mahdollista oligomeroida raskaiksi hiilivetyjakeiksi ilman komonomeereja ja yksivaiheisella prosessilla.
Taman keksinnon mukaisella menetelmållå voidaan korvata poly-i-buteenien ja polybutyleenien keveita jakeita, joiden lukukeskimaarainen moolimassa on 110...n. 650 25 tai jopa 850 g/mol.
Taman keksinnon kohde on 1-buteenin oligomerointimenetelma, jolla voidaan tuottaa poly-n-buteeneja, joiden lukukeskimaarainen moolimassa on edellamainitulla alueella.
30 4 90231 ΚλΥΤΓό
Lyhytketjuisten olefiinien oligomeerit ovat teknisesti tarkeita vålituotteita, joita voidaan kayttaa hyvinkin erilaisten lopputuotteiden valmistamiseen. Lyhytketjuisista olefiineista 5 tarkeimmat ovat propeeni seka buteenin ja penteenin eri isomeerit. Buteenin oligomeereja, joiden Mn= 110...2500 g/mol, kåytetaan mm. liuottimina, polttoaineina, kemi-kaalien valmistuksessa seka voiteluaineiden ja niiden lisaaineiden valmistuksessa.
Tåmån keksinnon mukaisesti valmistetut 1-buteenin oligomeerit, jotka tunnetaan myos 10 nimellå poly-n-buteenit, sisaltåvåt polymeeriketjussa olefiinisen kaksoissidoksen, jonka reaktiivisuus on kasvanut. Niiden moolimassojen polydispersiteetti on Mw/Mn = 1,02...1,5. Oligomeerien ominaisuuksista voidaan mainita mm. keståvyys lammonvai-kutuksesta tapahtuvaa hapettumista vastaan, alhainen jahmepiste, alhainen haihtuvuus, hyvå låmpotila-viskositeetti -riippuvuus. Edellåmainitut ominaisuudet ovat tarkeita 15 etenkin, jos oligomeereja kåytetaan voiteluaineiden ja niiden lisaaineiden tuotantoon. Reaktiivisen kaksoissidoksen johdosta oligomeereja voidaan kayttaa valituotteina erilaisten kemiallisten yhdisteiden tuotannossa. Kemikaalien valmistuksessa 1-buteenin oligomeereja kåytetaan mm. alkyylibentseenien, alkyylifenolien ja alkyylimeripihka-happoanhydridin valmistukseen. Alkyylibentseeneista ja -fenoleista valmistetaan 20 sulfonoimalla pinta-aktiivisia aineita. Voiteluaineiden lisåaineissa 1-buteenin oligomeereja voidaan kayttaa mm. sulfonaatteja, fenaatteja, tiofosfonaatteja ja tuhkattomia disper-gointiaineita, alkenyylisukkinimidejå, valmistettaessa. Nåissa yhdisteisså hiilivetyosan moolimassa on n. 350...1200 g/mol, alkenyylisukkinimidissa jopa 2500 g/mol. Muita kåyttokohteita ovat mm. voiteluaineena kaksitahtisissa kipinasytytysmoottoreissa, 25 metallurgisten materiaalien tyosto-oljynå valssauksessa ja vetamisessa, nahka- ja kumiteollisuudessa ja erilaisten pintojen hydrofobiseksi tekemisessa. Oligomeereja hydraamalla voidaan saada korkealaatuisia muuntajaoljyjå, såhkoeristys- ja kaapelioljy-jå sekå myrkyttomiå kosmeettisia oljyjå ja valkooljyjå.
30 5 90231
ESIMERKIT
Tåmån keksinnon mukaisen 1-buteenin oligomeroimisen yksityiskohtaiseksi kuvaami-, seksi on esitetty seuraavat esimerkit, jotka eivåt kuitenkaan rajoita keksinnon aluetta 5 millåån tavoin.
1-buteenin oligomerointireaktiot suoritettiin, ellei muuta mainita, seuraavasti: Teråksista reaktoria, jonka tilavuus oli 300 ml, jååhdytettiin sisaisesti jåahdytyskieru-kalla ja låmmitettiin tarvittaessa ulkoisesti sahkohauteella. Reaktori oli varustettu sekoittimella. 1-Buteeni ja katalyytti annosteltiin reaktoriin ventdilin kautta nestefaasiin. 10 Reaktioseoksen låmpotilaa seurattiin termoparilla. Reaktioseoksen lampotila pyrittiin pitåmåån ± 1 °C:n tarkkuudella asetusarvosta. Reaktoriin ladattiin typpiatmosfåarisså 100 ml n-heptaania liuottimeksi ja kokatalyyttiå, jonka måårå on mainittu esimerkissa. Liuotin oli kuivattu molekyyliseuloilla. Tåmån jålkeen reaktoriin syotettiin nestemåistå 1-buteenia 60...70g. Monomeerin lisåyksen jålkeen reaktori paineistettiin BF3-kaasulla, 15 jolloin katalyyttikompleksi muodostui in situ ja reaktio kåynnistyi vålittomåsti. Reaktorin paine pidettiin vakiona BF3-kaasun avulla. Reaktioparametreinå kåytettiin seuraavasti: paine 2,5...10 bar ylipaineena ilmoitettuna, reaktiolåmpotila 10...70 °C ja reaktioaika 1...121 minuuttia tai 1...6 tuntia. Reaktio lopetettiin lisååmållå reaktoriin ylimåårin joko NaOH-liuosta tai vettå. Tuotefraktio pestiin NaOH-liuoksella ja tåmån 20 jålkeen vedellå, kunnes fraktion pH oli neutraalilla alueella. Tuotejakautuma selvitettiin GC-menetelmållå.
Esimerkit 1 ja 2.
25 Kokatalyyttinå kåytettiin n-valeriaanahappoa 14,2 mmol yhtå moolia 1-buteenia kohden. Reaktorin paine oli 4,0 baria ja låmpotila 20 °C. Esimerkissa 1 reaktioaikana oli 9 minuuttia ja esimerkisså 2 49 minuuttia. Mainittujen reaktioaikojen jålkeen reaktiot pysåytettiin NaOH-liuoksen avulla. Hiilivetyfaasit analysoitiin, jolloin tulokset olivat seuraavat: 30 6 90231
Selektiivisyydet C4-konver. Cg C12 C16 C20 C24 C28 C32 +
Esim. 1 77,4 % - 10,5 51,5 28,2 8,0 1,8
Esim. 2 91,0 % 0,3 5,0 15,8 15,3 22,8 18,5 22,3 5
Esimerkkien mukaisten tuotejakautumien lukukeskimååråiset moolimassat olivat 237 g/mol ja 310 g/mol. Esimerkin 2 tuotteesta erotettiin kevyet jakeet (C16_) vakuumitis-lauksella, jolloin Mn= 360 g/mol.
10 Esimerkit 3 ja 4,
Kokatalyyttinå kåytettiin n-valeriaanahappoa 5,1 mmol yhtå moolia 1-buteenia kohden. Reaktorin paine oli 4,0 baria ja låmpotila 20 °C. Esimerkissa 3 reaktioaikana oli 9 minuuttia ja esimerkissa 4 49 minuuttia. Mainittujen reaktioaikojen jålkeen reaktiot 15 pysåytettiin NaOH-liuoksen avulla. Hiilivetyfaasit analysoitiin, jolloin tulokset olivat seuraavat:
Selektiivisyydet C4-konver. C8 C,2 C16 C20 C24 C28 C32+ 20 Esim. 3 84,6 % - 7,7 23,2 36,2 24,0 8,9
Esim. 4 92,7 % 0,4 1,2 4,1 12,8 18,9 14,8 47,0
Esimerkkien mukaisten tuotejakautumien lukukeskimååråiset moolimassat olivat 268 g/mol ja 383 g/mol. Esimerkin 4 tuotteesta erotettiin kevyet jakeet (C16_) vakuumitis-25 lauksella, jolloin Mn= 407 g/mol. Tålle hydraamattomalle tuotteelle mååritettiin viskositeetti-indeksiksi 81 kinemaattisen viskositeetin ollessa 4,3 cSt mitattuna 100 °C:ssa.
30
Esimerkit 5 ia 6.
7 90231
Kokatalyyttinå kaytettiin n-valeriaanahappoa 37,8 mmol yhta moolia 1-buteenia kohden. . Reaktorin paine oli 4,0 baria ja lampotila 20 °C. Esimerkissa 5 reaktioaikana oli 9 5 minuuttia ja esimerkissa 6 49 minuuttia. Mainittujen reaktioaikojen jålkeen reaktiot pysaytettiin NaOH-liuoksen avulla. Hiilivetyfaasit analysoitiin, jolloin tulokset olivat seuraavat:
Selektiivisyydet 10 C4-konver. C8 C12 C16 C20 C24 C28 C32+
Esim. 5 72,5 % 0,5 34,3 32,4 10,4 16,9 5,5
Esim. 6 97,0 % 0,7 9,2 11,2 14,8 25,5 23,0 15,6
Esimerkkien mukaisten tuotejakautumien lukukeskimååraiset moolimassat olivat 220 15 g/mol ja 302 g/mol. Esimerkin 6 tuotteesta erotettiin kevyet jakeet (C16_) vakuumitis-lauksella, jolloin Mn= 357 g/mol.
Esimerkki 7.
20 Kokatalyyttinå kaytettiin n-valeriaanahappoa 13,4 mmol yhta moolia 1-buteenia kohden. Reaktorin paine oli 2,5 baria ja lampotila 20 °C. Esimerkissa 7 reaktioaikana oli 49 minuuttia. Mainitun reaktioajan jålkeen reaktio pysåytettiin NaOH-liuoksen avulla. Hiilivetyfaasi analysoitiin, jolloin tulos oli seuraava: 25 Selektiivisyydet C4-konver. C8 C12 C16 C20 C24 C28 C32+
Esim. 7 81,8% 0,6 43,3 40,7 10,5 3,9 1,0
Esimerkin mukaisen tuotejakautuman lukukeskimååråinen mooli massa oli 202 g/mol. 30
Bsimerkki 8.
8 90231
Kokatalyyttinå kåytettiin n-valeriaanahappoa 13,0 mmol yhta moolia 1-buteenia kohden. Reaktorin paine oli 4,0 baria ja låmpotila 20 °C. Reaktioaika oli 6 tuntia. Mainitun 5 reaktioaijan jålkeen reaktio pysåytettiin NaOH-liuoksen avulla. Hiilivetyfaasi analysoi-tiin, jolloin tulos oli seuraava:
Selektiivisyydet C4-konver. Cg C12 C]6 C20 C24 C2g C32+ 10 Esim. 8 n.99 % 0,9 4,2 9,0 8,0 7,5 8,4 58,4
Esimerkin mukaisen tuotejakautuman lukukeskimååråinen moolimassa oli 386 g/mol. Esimerkin 8 tuotteesta erotettiin kevyet jakeet (C16_) vakuumitislauksella, jolloin Mn= 467 g/mol.
15
Esimerkit 9 ia 10.
Kokatalyyttinå kaytettiin n-valeriaanahappoa 4,8 mmol yhtå moolia 1-buteenia kohden. Reaktorin paine oli 10 baria ja låmpotila 10 °C. Esimerkisså 9 reaktioaikana oli 9 20 minuuttia ja esimerkisså 10 121 minuuttia. Mainittujen reaktioaikojen jålkeen reaktiot pysåytettiin NaOH-liuoksen avulla. Hiilivetyfaasit analysoitiin, jolloin tulokset olivat seuraavat:
Selektiivisyydet 25 C4-konver. Cg C12 C16 C20 C24 C2g C32+
Esim. 9 53,5 % 0,3 7,6 43,3 36,8 7,1 5,0
Esim. 10 n.99 % 0,1 1,2 4,7 23,5 21,0 18,2 31,3
Esimerkkien mukaisten tuotejakautumien lukukeskimååråiset moolimassat olivat 247 30 g/mol ja 349 g/mol. Esimerkin 10 tuotteesta erotettiin kevyet jakeet (C16_) vakuumitislauksella, jolloin Mn= 365 g/mol.
Esimerkit 11 ja 12.
9 90231
Kokatalyyttinå kåytettiin n-valeriaanahappoa 4,9 mmol yhtå moolia 1-buteenia kohden. Reaktorin paine oli 10 baria ja låmpotila 40 °C. Esimerkisså 11 reaktioaikana oli 4 5 minuuttia ja esimerkisså 12 121 minuuttia. Mainittujen reaktioaikojen jålkeen reaktiot pysaytettiin NaOH-liuoksen avulla. Hiilivetyfaasit analysoitiin, jolloin tulokset olivat seuraavat:
Selektiivisyydet 10 C4-konver. Cg C12 C16 C20 C24 C28 C32 +
Esim.ll 60,6% - 6,1 21,6 36,2 23,9 12,2
Esim.12 n.99 % - 5,7 7,3 9,3 13,3 13,1 51,4
Esimerkkien mukaisten tuotejakautumien lukukeskimååråiset moolimassat olivat 275 15 g/mol ja 371 g/mol. Esimerkin 12 tuotteesta erotettiin kevyetjakeet (C16.) vakuumitis-lauksella, jolloin Mn= 429 g/mol. Tålle hydraamattomalle tuotteelle mååritettiin viskositeetti-indeksiksi 82 kinemaattisen viskositeetin ollessa 7,0 cSt mitattuna 100 °C:ssa.
20 Esimerkit 13 ja 14.
Kokatalyyttinå kåytettiin n-valeriaanahappoa 5,0 mmol yhta moolia 1-buteenia kohden. Reaktorin paine oli 10 baria ja låmpotila 70 °C. Esimerkisså 13 reaktioaikana oli 9 minuuttia ja esimerkisså 14 121 minuuttia. Mainittujen reaktioaikojen jålkeen reaktiot 25 pysaytettiin NaOH-liuoksen avulla. Hiilivetyfaasit analysoitiin, jolloin tulokset olivat seuraavat: Λ - ·
Selektiivisyydet C4-k°nver. C8 Cj2 C16 C20 C24 C28 C32+ 30 Esim.13 63,2 % 0,9 27,1 40,3 24,4 7,3
Esim. 14 n.98 % - 8,8 19,7 19,0 29,5 13,4 9,6 10 90231
Esimerkkien mukaisten tuotejakautumien lukukeskimååråiset moolimassat olivat 219 g/mol ja 286 g/mol. Esimerkin 14 tuotteesta erotettiin kevyet jakeet (C16_) vakuumitis-lauksella, jolloin Mn= 341 g/mol.
5
Esimerkit 15...21.
1-Buteeni on oligomeroitavissa myos muilla orgaanisilla happokokatalyyteillå kuin n-valeriaanahapolla, sekå alkoholeilla ja vedellå kuten esimerkit 15...21 osoittavat. Reak-10 torin paineena kåytettiin 4,0 baria ja låmpotilana 20 °C reaktioajan ollessa 36 minuut-tia. Kokatalyytteinå kaytettiin etikkahappoa (esim. 15), n-oktaanihappoa (esim. 16), etanolia (17), 1-pentanolia (18), 1-oktanolia (19) ja vetta (20). Vertailuesimerkkina on n-valeriaanahapolla samoissa olosuhteissa suoritettu reaktio. Kokatalyyttiå kaytettiin 14,5... 15,9 mmol kokatalyyttiå yhta 1-buteeni moolia kohden.
15 kokatal. ^kk C2g. ·. C2 j ^ C2Q...C28 ^32+ C^-konversio C2-happo 15,1 57,0 43,0 - 77,0 % C8-happo 14,8 17,4 59,4 23,2 83,9 % etanoli 14,5 5,4 75,4 19,2 80,4 % 20 pentanoli 15,9 10,0 69,9 20,1 74,8 % oktanoli 14,5 22,7 61,1 16,2 79,2 % vesi 15,0 12,7 87,3 - 61,2 % n-valer.h. 15,0 18,3 59,7 22,0 86,7 % 25
Claims (7)
1. Menetelmå 1-buteenin oligomeroimiseksi, tunnettu siita, ettå i-buteeni oligomeroidaan yhdessa vaiheessa BF3:n ja C2 - C10-monoalkoholin tai
2. Vaatimuksen 1 mukainen menetelmå, tunnettu siita, etta mainittu monokar-10 boksyylihappo on n-valeriaanahappo, i-valeriaanahappo, metyylibutaanihappo tai niiden seos.
3. Vaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmå, tunnettu siita, ettå låmpotila oligomerointireaktiossa on 0 - 90°C 15
4. Vaatimuksen 1, 2 tai 3 mukainen menetelmå, tunnettu siita, ettå oligomeroin-tireaktion kokonaispaine on 1 - 15 bar.
5. Jonkin vaatimuksen 1 - 4 mukainen menetelmå, tunnettu siita, etta oligome-20 rointireaktion reaktioaika on 0,5 - 10 tuntia.
5 C2 - Cg-monokarboksyylihapon muodostaman kompleksin avulla 12-48 hiiliatomia sisåltåvåksi hiilivedyksi siten, etta BF3-kompleksi on tehty in situ BF3-vakiopaineessa lataamalla inertti liuotin, kokatalyytti ja i-buteeni ensin reaktoriin.
6. Jonkin vaatimuksen 1-5 mukainen menetelmå, tunnettu siita, ettå inertti liuotin on alkaani tai sykloalkaani, edullisesti n-heptaani.
7. Jonkin vaatimuksen 1 - 6 mukaisella menetelmållå valmistetun 1-buteenin oligomo- meerin kaytto liuottimena tai vålituotteena voiteluaineita tai niiden lisaaineita valmistet- • ... taessa. 12 90231
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI913690A FI90231C (fi) | 1991-08-02 | 1991-08-02 | Menetelmä 1-buteenin oligomeroimiseksi |
PCT/FI1992/000199 WO1993002993A1 (en) | 1991-08-02 | 1992-06-26 | Method of oligomerization of 1-butene |
EP92912983A EP0641298A1 (en) | 1991-08-02 | 1992-06-26 | Method of oligomerization of 1-butene |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI913690 | 1991-08-02 | ||
FI913690A FI90231C (fi) | 1991-08-02 | 1991-08-02 | Menetelmä 1-buteenin oligomeroimiseksi |
Publications (4)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FI913690A0 FI913690A0 (fi) | 1991-08-02 |
FI913690A FI913690A (fi) | 1993-02-03 |
FI90231B FI90231B (fi) | 1993-09-30 |
FI90231C true FI90231C (fi) | 1994-01-10 |
Family
ID=8532953
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FI913690A FI90231C (fi) | 1991-08-02 | 1991-08-02 | Menetelmä 1-buteenin oligomeroimiseksi |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0641298A1 (fi) |
FI (1) | FI90231C (fi) |
WO (1) | WO1993002993A1 (fi) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FI93828C (fi) * | 1992-12-31 | 1995-06-12 | Neste Oy | Menetelmä olefiiniseoksien oligomeroimiseksi, menetelmällä valmistettu oligomeeri ja sen käyttö |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4263465A (en) * | 1979-09-10 | 1981-04-21 | Atlantic Richfield Company | Synthetic lubricant |
-
1991
- 1991-08-02 FI FI913690A patent/FI90231C/fi not_active IP Right Cessation
-
1992
- 1992-06-26 WO PCT/FI1992/000199 patent/WO1993002993A1/en not_active Application Discontinuation
- 1992-06-26 EP EP92912983A patent/EP0641298A1/en not_active Withdrawn
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO1993002993A1 (en) | 1993-02-18 |
FI90231B (fi) | 1993-09-30 |
EP0641298A1 (en) | 1995-03-08 |
FI913690A0 (fi) | 1991-08-02 |
FI913690A (fi) | 1993-02-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA1236125A (en) | Cationic polymerisation of 1-olefins | |
EP0613873A2 (en) | Oligomerisation process | |
JP3119452B2 (ja) | イソブチレン重合のためのbf▲下3▼・第三エーテレート錯体 | |
US20110287927A1 (en) | Process for oligomerization of olefins that uses a catalytic composition that comprises an organometallic complex that contains an alkoxy ligand that is functionalized by a heteroatom | |
JP2913506B2 (ja) | 潤滑性をもつオレフィン系オリゴマー類および該オリゴマー類の製造法 | |
US4469910A (en) | Method for the oligomerization of alpha-olefins | |
FI90231C (fi) | Menetelmä 1-buteenin oligomeroimiseksi | |
US4395578A (en) | Oligomerization of olefins over boron trifluoride in the presence of a transition metal cation-containing promoter | |
US5053568A (en) | Lubricant compositions comprising copolymers of 1-vinyladamantane and 1-alkenes and methods of preparing the same | |
JPH06316538A (ja) | オリゴマー化法 | |
US4642410A (en) | Catalytic poly alpha-olefin process | |
US4594469A (en) | Method for the oligomerization of alpha-olefins | |
US5516958A (en) | Preparation of α, ω-diene oligomers and derivatives thereof | |
CS209406B2 (en) | Method of making the high quality lubricating oils | |
FI93369C (fi) | Menetelmä C4-olefiinien oligomeroimiseksi yhdessä lineaaristen alfa-olefiinien kanssa | |
CS272398B1 (en) | Method of poly-n-butene oils production | |
US11370987B2 (en) | Method of controlling kinematic viscosity of polyalphaolefin | |
EP0677033A1 (en) | Method for oligomerization of olefins and olefin mixtures | |
WO1996026913A1 (en) | Process for preparation of poly-n-butenes having high viscosity | |
RU2666725C1 (ru) | Способ получения полиальфаолефинов с кинематической вязкостью 10-25 сСт | |
US5233116A (en) | Process for preparing oligomers having low unsaturation | |
EP0552527A1 (en) | Dimerization of long-chain olefins using a fluorocarbonsulfonic acid polymer on an inert support | |
FI95239C (fi) | Menetelmä olefiinisen ryhmän sisältävien aromaattisten ja alisyklisten hiilivetyjen oligomeroimiseksi booritrifluoridikatalyytilla | |
WO1995026991A1 (en) | A method to oligomerize c4 olefins together with long chain olefins | |
USH1407H (en) | Synthetic lubricant base stocks by co-reaction of vinylcyclohexene and long-chain olefins |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FG | Patent granted |
Owner name: NESTE OY |
|
BB | Publication of examined application | ||
MM | Patent lapsed |