JP2000256412A - Preparation of polybutylene - Google Patents

Preparation of polybutylene

Info

Publication number
JP2000256412A
JP2000256412A JP11062607A JP6260799A JP2000256412A JP 2000256412 A JP2000256412 A JP 2000256412A JP 11062607 A JP11062607 A JP 11062607A JP 6260799 A JP6260799 A JP 6260799A JP 2000256412 A JP2000256412 A JP 2000256412A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
boron trifluoride
complex catalyst
boron
complexing agent
reaction mixture
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP11062607A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tsutomu Takashima
務 高嶋
Yuichi Tokumoto
祐一 徳本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Eneos Corp
Original Assignee
Nippon Petrochemicals Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Petrochemicals Co Ltd filed Critical Nippon Petrochemicals Co Ltd
Priority to JP11062607A priority Critical patent/JP2000256412A/en
Priority to PCT/JP1999/006020 priority patent/WO2000026261A1/en
Priority to CN99802384A priority patent/CN1289344A/en
Priority to US09/582,242 priority patent/US6462151B1/en
Priority to EP99951150A priority patent/EP1044990A4/en
Priority to KR1020007007163A priority patent/KR20010033643A/en
Priority to IDW20001460A priority patent/ID25831A/en
Publication of JP2000256412A publication Critical patent/JP2000256412A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/52Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a polybutylene preparation process in which BF3 can be removed and reused through an economical and environmentally non-polluting method by absorbing BF3 selectively on a metal fluoride, which is added to a reaction mixture containing a BF3-based complex catalyst to recover the complexing agent after polymerizing an olefin of 4 carbon atoms. SOLUTION: An olefin of 4 carbon atoms is polymerized in a liquid phase in the presence of a BF3-based complex catalyst consisting of BF3 and a complexing agent. After the polymerization, a metal fluoride shown as MFn (wherein M is Li, Ca, Sr or Ba; and n is 1 or 2) is introduced to the reaction mixture in which at least partially the BF3 complex catalyst is dispersed or dissolved to absorb selectively BF3 in the complex catalyst and recover the complexing agent. Then, by heating the metal tetrafluoroborate shown as M(BF4)n, which is obtained by absorbing BF3, at a temp. of 160-600 deg.C, BF3 and a metal fluoride is obtained. A part of, at least, the recovered BF3 is reused as a catalyst.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する利用分野】本発明は、重合触媒としての
三フッ化ホウ素と錯化剤とからなる三フッ化ホウ素系錯
体触媒を用いるポリブチレンの製造方法に関するもので
あり、さらに詳しくは、Cオレフィンを重合した後に
得られる、ポリブチレンを含有する重合生成物をフッ化
金属類と気相または液相で接触することによって、錯体
触媒中から高価かつ有毒な三フッ化ホウ素を除去し、同
時に錯化剤を回収する方法、および三フッ化ホウ素が吸
着して得られる四フッ化ホウ素金属塩を加熱し、フッ化
金属類と三フッ化ホウ素ガスとに分離して、それぞれ回
収される三フッ化ホウ素と錯化剤とから三フッ化ホウ素
系錯体触媒を再調製し、触媒を再利用する方法に関する
ものである。
The present invention relates to a process for producing polybutylene using a boron trifluoride-based complex catalyst comprising boron trifluoride as a polymerization catalyst and a complexing agent, and more particularly to a method for producing C 4. By contacting a polybutylene-containing polymerization product obtained after polymerizing an olefin with a metal fluoride in a gas phase or a liquid phase, expensive and toxic boron trifluoride is removed from the complex catalyst, and the complex A method of recovering the agent, and heating the boron tetrafluoride metal salt obtained by adsorption of boron trifluoride to separate it into metal fluorides and boron trifluoride gas, and recovering the respective trifluoride. The present invention relates to a method of re-preparing a boron trifluoride-based complex catalyst from boron fluoride and a complexing agent, and reusing the catalyst.

【0002】[0002]

【従来の技術】ポリブチレン中の二重結合構造としてビ
ニリデン構造を有するポリマーは、マレイン酸等と高率
で反応が進行するため有用である。このため、ポリブチ
レン中にビニリデン構造をより多く含有させる技術がい
くつか提案されている。例えば、米国特許第4,152,
499号公報には、重合触媒としてガス状三フッ化ホウ
素、または水もしくはアルコール類と錯体を形成した三
フッ化ホウ素系錯体触媒を用いて、−50℃から+30
℃の温度範囲で、イソブテンを重合し、重合度10〜1
00のポリイソブテンを得る重合技術が開示されている
が、その中において、末端位にビニリデン二重結合を6
0〜90%含有させることができるとしている。また欧
州特許(EP−A)第145,235号公報には、重合
触媒として予備形成された三フッ化ホウ素とC〜C
アルコールとの錯体触媒を用いて重合を行い、ポリイソ
ブテン中の末端位にビニリデン二重結合を70〜90%
含有させることができたことが開示されている。
2. Description of the Related Art A polymer having a vinylidene structure as a double bond structure in polybutylene is useful because a reaction with maleic acid or the like proceeds at a high rate. For this reason, several techniques have been proposed to make polybutylene contain more vinylidene structure. For example, US Pat. No. 4,152,
No. 499 discloses that a gaseous boron trifluoride or a boron trifluoride-based complex catalyst which forms a complex with water or alcohols as a polymerization catalyst is used.
Isobutene is polymerized in a temperature range of
A polymerization technique for obtaining a polyisobutene of 00 is disclosed in which a vinylidene double bond is added at the terminal position.
It is said that it can be contained in an amount of 0 to 90%. EP-A-145,235 also discloses boron trifluoride preformed as a polymerization catalyst and C 1 -C 8.
Polymerization is carried out using a complex catalyst with an alcohol, and 70 to 90% of a vinylidene double bond is located at a terminal position in polyisobutene.
It is disclosed that it could be included.

【0003】このようにポリイソブテンを始めとするポ
リブチレンの製造には、多く三フッ化ホウ素系錯体触媒
が使用されているが、これらの錯体触媒は、それぞれ特
定の錯化剤が選択されているとともに、錯化剤としての
配位モル数も特定の値に制限されている。
As described above, boron trifluoride-based complex catalysts are often used in the production of polybutylene such as polyisobutene, and these complex catalysts have a specific complexing agent selected. The number of coordination moles as a complexing agent is also limited to a specific value.

【0004】一方、これらポリブチレンの重合反応の終
了後には、錯体中の三フッ化ホウ素を反応混合物中から
分離除去する必要がある。このために、従来工業的には
アンモニア、苛性ソーダ、石灰等の塩基性物質の水溶液
で中和した後、水洗する方法が採用されている。しかし
ながら、このような方法では触媒の再使用が不可能であ
り、また中和、水洗工程からは使用したアルカリや三フ
ッ化ホウ素の中和物であるフッ化物を含む廃水が排出さ
れるため、近年は環境汚染の問題を考慮してその除去対
策を講ずることが望まれている。さらに、三フッ化ホウ
素自体は高価であるため、回収して再使用することが経
済的、環境的にも有益であり、これまでに様々な回収手
法が提案されている。
On the other hand, after the completion of the polymerization reaction of polybutylene, it is necessary to separate and remove boron trifluoride in the complex from the reaction mixture. For this reason, conventionally, a method of industrially adopting a method of neutralizing with an aqueous solution of a basic substance such as ammonia, caustic soda, lime or the like, followed by washing with water. However, in such a method, it is impossible to reuse the catalyst, and since the neutralization and washing steps discharge wastewater containing fluoride used as a neutralized product of alkali and boron trifluoride, In recent years, it has been desired to take measures to eliminate the environmental pollution in consideration of the problem. Furthermore, since boron trifluoride itself is expensive, it is economically and environmentally beneficial to recover and reuse it, and various recovery methods have been proposed.

【0005】例えば、三フッ化ホウ素系錯体触媒を、反
応混合物中から加熱分離する方法が提案されており、Ma
dgavkarらの米国特許4,263,467号には、反応生
成物を不活性金属またはセラミックス床上で徐々に移動
させることによって三フッ化ホウ素を気体として取り出
す方法が開示されている。特開平6−287211号公
報には、三フッ化ホウ素系錯体触媒を用いる系におい
て、反応混合物を加熱することにより三フッ化ホウ素ガ
スを発生させ、発生するガスに対して過剰量の錯化剤を
接触させて新たな錯体を形成させ、反応槽へ循環して再
利用することが開示されている。さらに、特開平8−3
33472号公報には、三フッ化ホウ素およびC〜C
アルカノールの反応促進剤で構成される三フッ化ホウ
素系錯体触媒を使用して、α−オレフィンオリゴマーを
製造する際に、生成物流体からの錯体を熱分解すること
により三フッ化ホウ素ガスを得て、促進剤を含有する低
温α−オレフィンオリゴマー流に接触させ再利用する方
法が開示されている。
For example, there has been proposed a method of heating and separating a boron trifluoride-based complex catalyst from a reaction mixture.
U.S. Pat. No. 4,263,467 to dgavkar et al. discloses a process for removing boron trifluoride as a gas by slowly moving the reaction product over an inert metal or ceramic bed. Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-287221 discloses that in a system using a boron trifluoride-based complex catalyst, a boron trifluoride gas is generated by heating a reaction mixture, and an excess amount of a complexing agent with respect to the generated gas. Are contacted to form a new complex, which is recycled to the reaction tank and reused. Further, JP-A-8-3
No. 33472 discloses boron trifluoride and C 1 -C
When producing an α-olefin oligomer using a boron trifluoride-based complex catalyst composed of a reaction accelerator of 8 alkanols, boron trifluoride gas is produced by thermally decomposing the complex from the product fluid. A method is disclosed for obtaining and recycling a low temperature α-olefin oligomer stream containing an accelerator.

【0006】しかし、これらの方法においては、反応活
性の高い三フッ化ホウ素またはその錯体を反応混合物の
共存下で加熱するため、反応混合物の組成に悪影響を及
ぼす可能性がある。特に、前述のビニリデンオレフィン
構造を多く含有するポリブチレンは、錯体との共存下で
加熱することによって、オレフィンの異性化が生じ、結
果として製品の品質が低下する。
However, in these methods, boron trifluoride having high reaction activity or a complex thereof is heated in the presence of the reaction mixture, which may adversely affect the composition of the reaction mixture. In particular, polybutylene containing a large amount of the above-mentioned vinylidene olefin structure causes isomerization of the olefin by heating in the presence of the complex, and as a result, the quality of the product is reduced.

【0007】次に、別の三フッ化ホウ素系錯体触媒の回
収手段として、Vogelらの米国特許4,454,366号
および4,384,162号には、オリゴマー化反応にお
いて三フッ化ホウ素を取り出すためにポリビニルアルコ
ールを使用する方法が開示されている。Vogelらの米国
特許4,433,197号においては、この反応生成物を
シリカと接触させて三フッ化ホウ素を除去している。Mo
rgensonらの米国特許4,429,177号、ならびに Ma
dgavkarらの米国特許4,213,001号および4,30
8,414号においても、オリゴマー化反応において三
フッ化ホウ素の吸収剤としてシリカを用いている。Madg
avkarらの米国特許4,394,296号には、オリゴマ
ー化プロセスにおいて三フッ化ホウ素とともに助触媒と
して含水シリカを用い、次いで含水シリカをろ別して再
使用することが開示されている。
As another means for recovering a boron trifluoride complex catalyst, Vogel et al., US Pat. Nos. 4,454,366 and 4,384,162 disclose boron trifluoride in an oligomerization reaction. A method using polyvinyl alcohol for removal is disclosed. In Vogel et al., U.S. Pat. No. 4,433,197, the reaction product is contacted with silica to remove boron trifluoride. Mo
U.S. Pat. No. 4,429,177 to rgenson et al.
U.S. Pat. Nos. 4,213,001 and 4,30 to dgavkar et al.
No. 8,414 also uses silica as an absorber for boron trifluoride in the oligomerization reaction. Madg
U.S. Pat. No. 4,394,296 to Avkar et al. discloses the use of hydrated silica as a co-catalyst with boron trifluoride in an oligomerization process, followed by filtration and reuse of the hydrated silica.

【0008】しかしながら、上記の方法は、単に三フッ
化ホウ素を吸着させるのみでなく、三フッ化ホウ素を回
収して再使用する場合には、必ずしも満足し得る技術で
はない。すなわち、前者のポリビニルアルコール類を使
用する場合は、ポリビニルアルコール類自体の熱安定性
が乏しく、これを繰り返し使用することが困難である。
米国特許2,997,371号に開示されている、活性炭
上でアクリロニトリルを重合させ、活性炭に担持された
ポリアクリロニトリルによりガス中の三フッ化ホウ素を
分離除去する方法も同様である。すなわち、三フッ化ホ
ウ素の吸着除去能力が十分でないことに加えて、三フッ
化ホウ素の脱着温度がポリアクリロニトリルの融点以上
であり、脱着後に吸着剤として繰り返して使用すること
ができない。後者の助触媒としての含水シリカの場合
は、シリカ分子内に存在するシロキサン、シラノール基
等の官能基が、三フッ化ホウ素の分離の際に三フッ化ホ
ウ素を分解し、その結果再利用可能な状態での三フッ化
ホウ素の回収は困難であることが判明した。
[0008] However, the above method is not always a satisfactory technique when not only adsorbing boron trifluoride but also recovering and reusing boron trifluoride. That is, when the former polyvinyl alcohol is used, the thermal stability of the polyvinyl alcohol itself is poor, and it is difficult to use the polyvinyl alcohol repeatedly.
The same applies to the method disclosed in U.S. Pat. No. 2,997,371 in which acrylonitrile is polymerized on activated carbon and boron trifluoride in gas is separated and removed by polyacrylonitrile supported on activated carbon. That is, in addition to the insufficient ability to adsorb and remove boron trifluoride, the desorption temperature of boron trifluoride is equal to or higher than the melting point of polyacrylonitrile, and cannot be used repeatedly as an adsorbent after desorption. In the case of hydrous silica as the latter co-catalyst, the functional groups such as siloxane and silanol groups present in the silica molecules decompose boron trifluoride during the separation of boron trifluoride, and as a result can be reused It has been found that it is difficult to recover boron trifluoride in a proper state.

【0009】その他の三フッ化ホウ素を除去する方法と
して、Tycerらの米国特許4,981,578号には、オ
リゴマー生成物流を固体または水溶液のKF、NaFま
たはNHFと接触させることによって三フッ化ホウ素
を除去する方法が開示されている。Walkerらの米国特許
4,956,513号には、オリゴマー反応生成物から三
フッ化ホウ素を水で抽出することによる除去方法が開示
されている。
[0009] Another method for removing boron trifluoride is described in US Pat. No. 4,981,578 to Tycer et al. By contacting an oligomer product stream with a solid or aqueous solution of KF, NaF or NH 4 F. A method for removing boron fluoride is disclosed. U.S. Pat. No. 4,956,513 to Walker et al. Discloses a method for removing boron trifluoride from an oligomer reaction product by extracting it with water.

【0010】上記の方法はいずれも、三フッ化ホウ素系
錯体触媒を含有する生成物流から三フッ化ホウ素を除去
することのみを目的としており、それらから再使用可能
な状態で三フッ化ホウ素を回収しようとするものではな
い。さらに、前者の方法においては、KF、NaFまた
はNHFを用いて三フッ化ホウ素を除去しても、除去
後に生成する四フッ化ホウ素ナトリウム塩(NaB
)およびカリウム塩(KBF4)の熱分解温度が、
それぞれ650℃以上および750℃以上であり、三フ
ッ化ホウ素を回収する際の熱分解に要するエネルギーコ
ストを考慮すると、工業生産においては実用に耐えな
い。また、NH4Fについてはそれ自体が熱に対して非
常に弱く、NHとHFに分解するため現実的でない。
[0010] All of the above methods are only intended to remove boron trifluoride from a product stream containing a boron trifluoride-based complex catalyst, from which boron trifluoride can be re-used. It is not intended to be recovered. Further, in the former method, even if boron trifluoride is removed using KF, NaF or NH 4 F, boron tetrafluoride sodium salt (NaB
F 4 ) and the potassium salt (KBF 4 ) have a thermal decomposition temperature of
The temperatures are 650 ° C. or higher and 750 ° C. or higher, respectively, and are not practical in industrial production in consideration of the energy cost required for thermal decomposition when recovering boron trifluoride. Further, NH 4 F itself is very weak to heat and decomposes into NH 3 and HF, which is not practical.

【0011】以上の先行技術における三フッ化ホウ素系
錯体触媒を使用した製造プロセスの開示から、三フッ化
ホウ素を取り出す方法は数多く提案され、開発のために
多大な努力が払われていることが理解される。しかしな
がら現状においては、三フッ化ホウ素系錯体触媒を使用
した製造プロセス、特に、ポリブチレンの製造法におい
て、経済的に、かつ環境汚染を生じない方法により再利
用可能な三フッ化ホウ素を回収する方法は提案されてい
ない。
From the above disclosure of the production process using a boron trifluoride-based complex catalyst in the prior art, many methods for extracting boron trifluoride have been proposed, and great efforts have been made for development. Understood. However, at present, in a production process using a boron trifluoride-based complex catalyst, particularly in a method for producing polybutylene, a method for recovering reusable boron trifluoride by a method that does not cause environmental pollution and economically. Has not been proposed.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、三フ
ッ化ホウ素系錯体触媒を含有する反応混合物中から、高
価な三フッ化ホウ素を経済的かつ環境汚染を生じない方
法により、しかも高い効率で除去し、さらに回収された
三フッ化ホウ素を錯体化して、再度利用することを特徴
とするポリブチレンの製造方法を提供することである。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a method for producing an expensive boron trifluoride from a reaction mixture containing a boron trifluoride-based complex catalyst in an economical manner and without causing environmental pollution. It is an object of the present invention to provide a method for producing polybutylene, which comprises removing the boron trifluoride efficiently, removing the boron trifluoride, and reusing the complex.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、以下に記
載するように、三フッ化ホウ素系錯体触媒を含有するポ
リブチレン反応混合物中から三フッ化ホウ素を除去し、
さらに回収された三フッ化ホウ素を錯体化して再利用す
る、画期的なポリブチレンの製造方法を見出して、本発
明を完成した。すなわち、本発明の第1は、下記(I)
から(III)の工程を含むポリブチレンの製造方法に関
するものである。 (I)三フッ化ホウ素と錯化剤からなる三フッ化ホウ素
系錯体触媒の存在下にCオレフィンを液相重合する工
程、(II)Cオレフィンの重合後、三フッ化ホウ素系
錯体触媒の少なくとも一部が分散および/または溶解し
てなる反応混合物に、下記式(1)に示すフッ化金属を
接触させて、錯体触媒中の三フッ化ホウ素(BF3)を
選択的に吸着させる工程、 MF ・・・・・・・・・・・・・・・・・ 式(1) (Mは、リチウム、カルシウム、ストロンチウムあるい
はバリウムの金属原子を示す。n=1あるいは2) (III)三フッ化ホウ素を吸着除去した錯化剤を含有す
る反応混合物を回収する工程。
Means for Solving the Problems The present inventors removed boron trifluoride from a polybutylene reaction mixture containing a boron trifluoride-based complex catalyst as described below,
Furthermore, the inventors have found an epoch-making method for producing polybutylene, in which the recovered boron trifluoride is complexed and reused, and completed the present invention. That is, the first of the present invention is the following (I)
And (III). (I) a step of liquid-phase polymerization of a C 4 olefin in the presence of a boron trifluoride-based complex catalyst comprising boron trifluoride and a complexing agent; (II) a boron trifluoride-based complex after polymerization of the C 4 olefin A metal fluoride represented by the following formula (1) is brought into contact with a reaction mixture obtained by dispersing and / or dissolving at least a part of the catalyst to selectively adsorb boron trifluoride (BF 3 ) in the complex catalyst. MF n Step of Formula (1) (M represents a metal atom of lithium, calcium, strontium or barium; n = 1 or 2) ( III) A step of recovering a reaction mixture containing a complexing agent from which boron trifluoride has been adsorbed and removed.

【0014】本発明の第2は、下記(I)から(V)の工
程を含むポリブチレンの製造方法に関する。 (I)三フッ化ホウ素と錯化剤からなる三フッ化ホウ素
系錯体触媒の存在下にCオレフィンを液相重合する工
程、(II)Cオレフィンの重合後、三フッ化ホウ素系
錯体触媒の少なくとも一部が分散および/または溶解し
てなる反応混合物に、下記式(1)に示すフッ化金属を
接触させて、錯体触媒中の三フッ化ホウ素(BF)を
選択的に吸着させる工程、 MF ・・・・・・・・・・・・・・・・・ 式(1) (Mは、リチウム、カルシウム、ストロンチウムあるい
はバリウムの金属原子を示す。n=1あるいは2) (III)三フッ化ホウ素を吸着除去した錯化剤を含有す
る反応混合物を回収する工程、(IV)三フッ化ホウ素を
フッ化金属に吸着させて得られる下記式(2)に示す四
フッ化ホウ素金属塩を、160〜600℃の温度範囲で
加熱することによって三フッ化ホウ素とフッ化金属とを
得る工程、 M(BF) ・・・・・・・・・・・・・・ 式(2) (Mは、リチウム、カルシウム、ストロンチウムあるい
はバリウムの金属原子を示す。n=1あるいは2) (V)回収した三フッ化ホウ素の少なくとも一部を触媒
として、Cオレフィンを液相重合する工程。
The second aspect of the present invention relates to a method for producing polybutylene including the following steps (I) to (V). (I) a step of liquid-phase polymerization of a C 4 olefin in the presence of a boron trifluoride-based complex catalyst comprising boron trifluoride and a complexing agent; (II) a boron trifluoride-based complex after polymerization of the C 4 olefin A metal fluoride represented by the following formula (1) is brought into contact with a reaction mixture obtained by dispersing and / or dissolving at least a part of the catalyst to selectively adsorb boron trifluoride (BF 3 ) in the complex catalyst. MF n Step of Formula (1) (M represents a metal atom of lithium, calcium, strontium or barium; n = 1 or 2) ( III) a step of collecting a reaction mixture containing a complexing agent from which boron trifluoride has been adsorbed and removed, and (IV) a tetrafluoride represented by the following formula (2) obtained by adsorbing boron trifluoride to metal fluoride. Boron metal salt, in the temperature range of 160-600 ° C Obtaining a boron trifluoride and the metal fluoride by heating, M (BF 4) n ·············· formula (2) (M is lithium, calcium, strontium Alternatively or .n = 1 indicates a metal atom of barium 2) (V) at least part of the recovered boron trifluoride as a catalyst, the step of liquid phase polymerization of C 4 olefin.

【0015】本発明の第3は、下記(I)から(VI)の工
程を含むポリブチレンの製造方法に関する。 (I)三フッ化ホウ素と錯化剤からなる三フッ化ホウ素
系錯体触媒の存在下にCオレフィンを液相重合する工
程、(II)Cオレフィンの重合後、三フッ化ホウ素系
錯体触媒の少なくとも一部が分散および/または溶解し
てなる反応混合物に、下記式(1)に示すフッ化金属を
接触させて、錯体触媒中の三フッ化ホウ素(BF3)を
選択的に吸着させる工程、 MF ・・・・・・・・・・・・・・・・・ 式(1) (Mは、リチウム、カルシウム、ストロンチウムあるい
はバリウムの金属原子を示す。n=1あるいは2) (III)三フッ化ホウ素を吸着除去した錯化剤を含有す
る反応混合物を回収する工程、(IV)三フッ化ホウ素を
フッ化金属に吸着させて得られる下記式(2)に示す四
フッ化ホウ素金属塩を、160〜600℃の温度範囲で
加熱することによって三フッ化ホウ素とフッ化金属とを
得る工程、 M(BF) ・・・・・・・・・・・・・・ 式(2) (Mは、リチウム、カルシウム、ストロンチウムあるい
はバリウムの金属原子を示す。n=1あるいは2) (V)工程(II)において錯体触媒中の三フッ化ホウ素
を吸着させる際に反応混合物中に遊離した錯化剤を回収
する工程、(VI)前記工程(IV)から回収される三フッ
化ホウ素と前記工程(V)から回収される錯化剤のそれ
ぞれ少なくとも一部を用いて、新たに三フッ化ホウ素系
錯体触媒を形成させ、重合触媒としてCオレフィンを
液相重合する工程。
A third aspect of the present invention relates to a method for producing polybutylene including the following steps (I) to (VI). (I) a step of liquid-phase polymerization of a C 4 olefin in the presence of a boron trifluoride-based complex catalyst comprising boron trifluoride and a complexing agent; (II) a boron trifluoride-based complex after polymerization of the C 4 olefin A metal fluoride represented by the following formula (1) is brought into contact with a reaction mixture obtained by dispersing and / or dissolving at least a part of the catalyst to selectively adsorb boron trifluoride (BF 3 ) in the complex catalyst. MF n Step of Formula (1) (M represents a metal atom of lithium, calcium, strontium or barium; n = 1 or 2) ( III) a step of collecting a reaction mixture containing a complexing agent from which boron trifluoride has been adsorbed and removed, and (IV) a tetrafluoride represented by the following formula (2) obtained by adsorbing boron trifluoride to metal fluoride. Boron metal salt in a temperature range of 160 to 600 ° C A step of obtaining boron trifluoride and metal fluoride by heating, M (BF 4 ) n (2) (M is lithium, calcium, strontium (V) a step of recovering the complexing agent liberated in the reaction mixture when the boron trifluoride in the complex catalyst is adsorbed in the step (II); VI) using at least a part of each of the boron trifluoride recovered from the step (IV) and the complexing agent recovered from the step (V) to newly form a boron trifluoride-based complex catalyst; a step of liquid phase polymerization of C 4 olefin as a polymerization catalyst.

【0016】本発明の第4は、本発明の第1から第3の
いずれかにおいて、液相重合における供給原料中のC
オレフィン濃度が、少なくとも5重量%であるポリブチ
レンの製造方法に関する。本発明の第5は、本発明の第
1から第3のいずれかにおいて、フッ化金属に接触させ
る反応混合物の温度を、−100℃から+160℃、好
ましくは−30℃から+50℃の範囲とすることを特徴
とするポリブチレンの製造方法に関する。本発明の第6
は、本発明の第2または第3において、三フッ化ホウ素
の吸着により形成する四フッ化ホウ素金属塩(M(BF
))を、100〜600℃、好ましくは160〜5
00℃の温度範囲で加熱することによって、三フッ化ホ
ウ素とフッ化金属とに分解することを特徴とするポリブ
チレンの製造方法に関する。本発明の第7は、本発明の
第1から第3のいずれかにおいて、三フッ化ホウ素系錯
体触媒を形成する錯化剤が、水、アルコール類、エーテ
ル類、フェノール類、ケトン類、アルデヒド類、エステ
ル類、有機酸類、酸無水物等の含酸素化合物、含窒素化
合物、含硫黄化合物、含リン化合物または無機酸等の、
有機または無機極性化合物からなる群から選ばれるもの
であることを特徴とするポリブチレンの製造方法に関す
る。本発明の第8は、本発明の第1から第3のいずれか
において、三フッ化ホウ素系錯体触媒における三フッ化
ホウ素と錯化剤のモル比が0.01:1から2:1の範
囲にあることを特徴とするポリブチレンの製造方法に関
する。本発明の第9は、本発明の第1から第3のいずれ
かにおいて、ポリブチレンの分子量が100〜10万の
範囲にあることを特徴とするポリブチレンの製造方法に
関する。
A fourth aspect of the present invention is the method according to any one of the first to third aspects of the present invention, wherein C 4 in the feedstock in the liquid phase polymerization is used.
It relates to a method for producing polybutylene having an olefin concentration of at least 5% by weight. In a fifth aspect of the present invention, in any one of the first to third aspects of the present invention, the temperature of the reaction mixture brought into contact with the metal fluoride is in the range of -100 ° C to + 160 ° C, preferably -30 ° C to + 50 ° C. And a method for producing polybutylene. Sixth Embodiment
Is a metal salt of boron tetrafluoride (M (BF) formed by adsorption of boron trifluoride in the second or third aspect of the present invention.
4 ) n ) at 100-600 ° C, preferably 160-5
The present invention relates to a method for producing polybutylene, which is decomposed into boron trifluoride and metal fluoride by heating in a temperature range of 00 ° C. According to a seventh aspect of the present invention, in any one of the first to third aspects of the present invention, the complexing agent for forming the boron trifluoride-based complex catalyst is water, alcohols, ethers, phenols, ketones, aldehydes. , Esters, organic acids, oxygen-containing compounds such as acid anhydrides, nitrogen-containing compounds, sulfur-containing compounds, phosphorus-containing compounds or inorganic acids,
The present invention relates to a method for producing polybutylene, which is selected from the group consisting of organic or inorganic polar compounds. An eighth aspect of the present invention is the composition according to any one of the first to third aspects, wherein the molar ratio of boron trifluoride to the complexing agent in the boron trifluoride-based complex catalyst is 0.01: 1 to 2: 1. A process for producing polybutylene, characterized by being within the range. A ninth aspect of the present invention relates to the method for producing polybutylene according to any one of the first to third aspects of the present invention, wherein the molecular weight of polybutylene is in the range of 100,000 to 100,000.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
オレフィンのカチオン重合における三フッ化ホウ素の使
用量は、通常、重合可能なオレフィン成分1モルに対し
て0.0001〜0.5モルの割合である。反応の終了後
には、三フッ化ホウ素系錯体触媒は反応混合物中に、少
なくとも一部が溶解および/または分散した形態で安定
に存在している。このように溶解および/または分散し
た錯体触媒を回収することは非常に困難であり、そのま
まで反応混合物中から三フッ化ホウ素系錯体触媒を分離
し、再利用することはできない。本発明は、この反応混
合物中に存在する溶解および/または分散した錯体触媒
中から三フッ化ホウ素と錯化剤をさらに別々に回収し、
三フッ化ホウ素系錯体触媒として再使用することによ
り、触媒コストおよび後続の後処理工程の負荷を大幅に
低減する技術である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described in detail.
The amount of boron trifluoride used in the cationic polymerization of olefins is usually 0.0001 to 0.5 mol per 1 mol of the polymerizable olefin component. After the completion of the reaction, the boron trifluoride-based complex catalyst is stably present in the reaction mixture in a form in which at least a part thereof is dissolved and / or dispersed. It is very difficult to recover the dissolved and / or dispersed complex catalyst, and the boron trifluoride-based complex catalyst cannot be separated and reused from the reaction mixture as it is. The present invention further comprises recovering boron trifluoride and the complexing agent separately from the dissolved and / or dispersed complex catalyst present in the reaction mixture,
This is a technique for greatly reducing the cost of the catalyst and the load of the subsequent post-treatment step by reusing it as a boron trifluoride-based complex catalyst.

【0018】本発明は、ポリブチレンの製造において触
媒として使用した三フッ化ホウ素系錯体触媒の少なくと
も一部が溶解および/または分散している反応混合物
に、下記式(1)に示すフッ化金属を接触させることに
より、高価かつ有毒な三フッ化ホウ素を、経済的かつ環
境汚染を生じない方法により、しかも高い効率で化学吸
着を用いて除去し、さらに、形成した下記式(2)に示
す四フッ化ホウ素金属塩を加熱することによって回収さ
れた三フッ化ホウ素を再度利用することを特徴とするポ
リブチレンの製造方法を提供するものである。 MF ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 式(1) M(BF) ・・・・・・・・・・・・・・ 式(2) (Mは、リチウム、カルシウム、ストロンチウムあるい
はバリウムの金属原子を示す。n=1あるいは2)
According to the present invention, a metal fluoride represented by the following formula (1) is added to a reaction mixture in which at least a part of a boron trifluoride complex catalyst used as a catalyst in the production of polybutylene is dissolved and / or dispersed. By contacting, expensive and toxic boron trifluoride is removed by an economical and environmentally clean method and with high efficiency using chemisorption. An object of the present invention is to provide a method for producing polybutylene, which reuses boron trifluoride recovered by heating a boron fluoride metal salt. MF n ... Equation (1) M (BF 4 ) n Equation (2) ( M represents a metal atom of lithium, calcium, strontium or barium, where n = 1 or 2)

【0019】三フッ化ホウ素系錯体触媒は、主としてブ
タジエン、イソブテン、ブテン−1、シス− またはト
ランス−ブテン−2などのCオレフィンの重合に用い
られる。 Cオレフィンには、エチレン、プロピレ
ン、イソプレン、ペンテン、ヘキセン−1等のC〜C
20の脂肪族オレフィン、スチレン、ビニルトルエン等
のC〜C10の芳香族オレフィン、DCPD等の脂環
族オレフィン等も混合して重合に供することができる。
[0019] Boron trifluoride-based complex catalysts, mainly butadiene, isobutene, butene-1, cis - or trans - used in the polymerization of C 4 olefins such as butene-2. C 4 olefins include C 2 -C 4 such as ethylene, propylene, isoprene, pentene, and hexene-1.
20 aliphatic olefin, styrene, aromatic olefins C 8 -C 10, such as vinyl toluene, can be subjected to alicyclic olefins such be mixed polymerization such as DCPD.

【0020】また、重合に際し、供給原料中に存在する
オレフィンの濃度は5〜100重量%の範囲であること
が好ましい。5重量%未満のオレフィン濃度では、実用
上、経済的に損失が大きいため好ましくない。オレフィ
ンのほかに反応に不活性な溶媒、例えばn−ブタン等の
n−パラフィン、イソブタン、イソオクタン等のイソパ
ラフィン等の炭化水素を適宜に用いることもできる。工
業的な原料としては、ピペリレン等の脂肪族オレフィン
を含むC留分、またはイソブテンとともに1−ブテ
ン、トランス− またはシス−2−ブテン等のオレフィ
ンを含み、さらにイソブタン、n−ブタン等も含むC
留分等を用いることができる。
In the polymerization, the concentration of the olefin present in the feed is preferably in the range of 5 to 100% by weight. If the olefin concentration is less than 5% by weight, the loss is practically and economically large, which is not preferable. In addition to the olefin, a solvent inert to the reaction, for example, a hydrocarbon such as n-paraffin such as n-butane and an isoparaffin such as isobutane and isooctane can be appropriately used. The industrial raw material, C 5 fraction containing aliphatic olefins such as piperylene, or with isobutene 1-butene, trans - comprises or olefins cis -2-butene and the like, including further isobutane, also n- butane C 4
A fraction or the like can be used.

【0021】本発明において用いる錯化剤は、物理的あ
るいは化学的な結合力によって三フッ化ホウ素と錯体を
形成するものである。このような錯化剤の具体例として
は、アルコール類、エーテル類、フェノール類、ケトン
類、アルデヒド類、エステル類、有機酸類、酸無水物等
の含酸素化合物、含窒素化合物、含硫黄化合物、含リン
化合物または無機酸類などの有機または無機極性化合物
が挙げられる。
The complexing agent used in the present invention forms a complex with boron trifluoride by physical or chemical bonding. Specific examples of such complexing agents include alcohols, ethers, phenols, ketones, aldehydes, esters, organic acids, oxygen-containing compounds such as acid anhydrides, nitrogen-containing compounds, sulfur-containing compounds, Organic or inorganic polar compounds such as phosphorus-containing compounds or inorganic acids are exemplified.

【0022】より具体的には、アルコール類としては、
芳香族またはC〜C20の脂肪族のアルコールが用い
られ、このC〜C20の炭素骨格は、直鎖アルキル基
でも分岐アルキル基でもよく、n−、sec−、tert−アル
キル基または脂環式アルキル基、あるいは脂環式の環を
含むアルキル基でも差し支えない。具体的には、メタノ
ール、エタノール、プロパノール、ブタノール、ペンタ
ノール、ヘキサノール、ヘプタノール、オクタノール、
ノナノール、デカノールあるいはベンジルアルコール、
シクロヘキサノール等が挙げられるが、これらに限定さ
れるものではない。またジオール、トリオール等の多価
アルコールでもよい。
More specifically, alcohols include:
An aromatic or C 1 to C 20 aliphatic alcohol is used, and the C 1 to C 20 carbon skeleton may be a linear alkyl group or a branched alkyl group, and may be an n-, sec-, tert-alkyl group or An alicyclic alkyl group or an alkyl group containing an alicyclic ring may be used. Specifically, methanol, ethanol, propanol, butanol, pentanol, hexanol, heptanol, octanol,
Nonanol, decanol or benzyl alcohol,
Examples include, but are not limited to, cyclohexanol. Further, polyhydric alcohols such as diol and triol may be used.

【0023】エーテル類としては、芳香族あるいはC
〜C20の脂肪族の炭化水素基を有するエーテルが用い
られ、このC〜C20の炭素骨格は、直鎖アルキル基
でも分岐アルキル基でもよく、n−、sec−、tert−アル
キル基または脂環式アルキル基、あるいは脂環式の環を
含むアルキル基でも差し支えない。具体的には、ジメチ
ルエーテル、ジエチルエーテル、メチルエチルエーテ
ル、ジプロピルエーテル、メチルプロピルエーテル、エ
チルプロピルエーテル、ジブチルエーテル、メチルブチ
ルエーテル、エチルブチルエーテル、プロピルブチルエ
ーテル、ジペンチルエーテル、あるいはフェニルメチル
エーテル、フェニルエチルエーテル、ジフェニルエーテ
ル、シクロヘキシルメチルエーテル、シクロヘキシルエ
チルエーテル等が挙げられる。
As the ethers, aromatic or C 1
Ether is used having an aliphatic hydrocarbon group -C 20, carbon skeleton of the C 1 -C 20 may be either branched alkyl group with a straight chain alkyl group, n-, sec-, tert-alkyl group, or An alicyclic alkyl group or an alkyl group containing an alicyclic ring may be used. Specifically, dimethyl ether, diethyl ether, methyl ethyl ether, dipropyl ether, methyl propyl ether, ethyl propyl ether, dibutyl ether, methyl butyl ether, ethyl butyl ether, propyl butyl ether, dipentyl ether, or phenyl methyl ether, phenyl ethyl ether, Examples thereof include diphenyl ether, cyclohexylmethyl ether, and cyclohexylethyl ether.

【0024】フェノール類としては、1〜3価フェノー
ルが適当であり、具体的には、フェノール、クレゾール
等が好ましい。
As the phenol, 1-3 phenol is suitable, and specifically, phenol, cresol and the like are preferable.

【0025】ケトン類としては、芳香族またはC〜C
の炭化水素基を有するケトンが用いられ、このC
の炭素骨格は、直鎖アルキル基でも分岐アルキル基
でもよく、n−、sec−、tert−アルキル基もしくは脂環
式アルキル基、または脂環式の環を含むアルキル基でも
差し支えない。具体的には、メチルエチルケトン、ジエ
チルケトン、メチルブチルケトン、あるいはシクロヘキ
サノン等が挙げられる。
The ketones include aromatic or C 1 -C
Ketones having 6 hydrocarbon group is used, the C 1 ~
The carbon skeleton of C 6 may be a linear alkyl group or a branched alkyl group, and may be an n-, sec-, tert-alkyl group, an alicyclic alkyl group, or an alkyl group containing an alicyclic ring. Specific examples include methyl ethyl ketone, diethyl ketone, methyl butyl ketone, and cyclohexanone.

【0026】エステル類としては、芳香族もしくはC
〜Cの脂肪族のアルコール成分と、芳香族もしくはC
〜Cの脂肪族カルボン酸またはリン酸成分によって
エステル結合を形成したものが用いられ、このC〜C
の炭素骨格は、直鎖アルキル基でも分岐アルキル基で
もよく、n−、sec−、tert−アルキル基もしくは脂環式
アルキル基、または脂環式の環を含むアルキル基でも差
し支えない。具体的には、ギ酸メチル、ギ酸エチル、酢
酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル、酢
酸ペンチル、酢酸ヘキシル、ヘキサン酸エチル、安息香
酸エチル等、およびリン酸トリブチル等のリン酸の完全
エステル等が挙げられる。
As the esters, aromatic or C 1
Fatty alcohol component of the -C 6, an aromatic or C
Those in which an ester bond is formed by an aliphatic carboxylic acid or phosphoric acid component of 1 to C 6 are used, and the C 1 to C 6
The carbon skeleton of 6 may be a linear alkyl group or a branched alkyl group, and may be an n-, sec-, tert-alkyl group, an alicyclic alkyl group, or an alkyl group containing an alicyclic ring. Specifically, complete esters of phosphoric acid such as methyl formate, ethyl formate, methyl acetate, ethyl acetate, propyl acetate, butyl acetate, pentyl acetate, hexyl acetate, ethyl hexanoate, ethyl benzoate and the like, and tributyl phosphate and the like Is mentioned.

【0027】有機酸類としては、芳香族もしくはC
の脂肪族のカルボン酸、これらのハロゲン置換体、
リン酸、またはリン酸と芳香族もしくはC〜Cの脂
肪族のアルコール成分との部分エステルが用いられ、こ
のC〜Cの炭素骨格は、直鎖アルキル基でも分岐ア
ルキル基でもよく、n−、sec−、tert−アルキル基もし
くは脂環式アルキル基、または脂環式の環を含むアルキ
ル基でも差し支えない。具体的には、ギ酸、酢酸、プロ
ピオン酸、しゅう酸、マロン酸、安息香酸、リン酸ジエ
チル等が挙げられる。また、無機酸類としては、リン
酸、塩酸等が用いられる。
As the organic acids, aromatic or C 1-
C 6 aliphatic carboxylic acids, their halogen-substituted products,
Phosphoric acid or a partial ester of phosphoric acid and an aromatic or C 1 to C 6 aliphatic alcohol component is used, and the C 1 to C 6 carbon skeleton may be a linear alkyl group or a branched alkyl group. , An n-, sec-, tert-alkyl group or an alicyclic alkyl group, or an alkyl group containing an alicyclic ring. Specific examples include formic acid, acetic acid, propionic acid, oxalic acid, malonic acid, benzoic acid, diethyl phosphate and the like. Phosphoric acid, hydrochloric acid, and the like are used as the inorganic acids.

【0028】これら錯化剤は、それぞれの錯体系におい
て1種類のみを用いてもよく、また、2種類以上の錯化
剤を適宜の割合で混合して用いてもよい。錯体自体は従
来公知の方法に従って製造することができる。例えば、
あらかじめ錯体を調製して用いてもよく、また反応系内
へ三フッ化ホウ素と1種以上の錯化剤とを所定の割合で
別々にまたは同時に投入し、反応器内において三フッ化
ホウ素錯体を形成させることもできる。本発明において
はいずれの方法も採用することができる。
One of these complexing agents may be used alone in each complex system, or two or more complexing agents may be mixed and used at an appropriate ratio. The complex itself can be produced according to a conventionally known method. For example,
A complex may be prepared and used in advance, or boron trifluoride and one or more complexing agents may be separately or simultaneously charged into the reaction system at a predetermined ratio, and the boron trifluoride complex may be added in the reactor. Can also be formed. In the present invention, any of the methods can be adopted.

【0029】三フッ化ホウ素と錯化剤とのモル比は、
0.01:1から2:1の範囲であることが好ましい。
錯化剤に対する三フッ化ホウ素のモル比が0.01未満
では触媒活性が低すぎて、目的とするオレフィンの重合
を行うことができない。また、錯化剤に対する三フッ化
ホウ素のモル比が2を超えると、三フッ化ホウ素が錯化
剤に比べて過剰になりすぎ、安定な配位を保つことが困
難になり、回収触媒において三フッ化ホウ素と錯化剤と
のモル比を維持することができない。後に述べるように
回収した三フッ化ホウ素系錯体触媒を再使用する際に
は、上述のモル比調整などの操作が必要であり、従って
回収の際に配位モル比が変化しないように制御すること
が重要である。
The molar ratio of boron trifluoride to the complexing agent is
It is preferably in the range from 0.01: 1 to 2: 1.
If the molar ratio of boron trifluoride to the complexing agent is less than 0.01, the catalytic activity is too low to carry out the intended polymerization of the olefin. On the other hand, if the molar ratio of boron trifluoride to the complexing agent exceeds 2, the boron trifluoride becomes excessive compared to the complexing agent, making it difficult to maintain stable coordination. The molar ratio between boron trifluoride and complexing agent cannot be maintained. When the recovered boron trifluoride-based complex catalyst is reused as described later, an operation such as the above-described molar ratio adjustment is required, and therefore, control is performed so that the coordination molar ratio does not change during the recovery. This is very important.

【0030】工程(I)におけるCオレフィンの重合
は液相重合であり、その温度は−100℃〜+50℃、
好ましくは−40℃〜+10℃の範囲である。この範囲
より低温ではCオレフィン成分の転化率が抑制され
る。一方、これより高温になると転化率が抑制されると
ともに異性化や転位反応等の副反応が起こり、ポリブチ
レンを得ることが困難になる。反応形式としては、連続
式およびバッチ式のいずれも採用することができる。工
業的生産の点からは連続式による方が経済的かつ効率的
である。連続式の場合には供給原料と触媒との接触時間
が重要であり、5分〜4時間の範囲であることが望まし
い。接触時間が5分未満では十分なCオレフィンの転
化率が得られず、一方4時間を超えると経済的な損失も
多く、また触媒と長時間接触させることによって、生成
したブチレンポリマーの異性化や転位反応等の副反応が
促進されるため、いずれも好ましくない。ブチレンポリ
マーの製造における商業的な採算性を良好にするために
は、C留分、例えばCラフィネート中のCオレフ
ィンの転化率がより高いことが望ましいが、本発明の重
合条件を採用すればイソブテンの転化率として80〜1
00%を達成することが可能である。重合後、未反応成
分、生成したブチレンポリマーおよび触媒を含む反応液
が流出する。この反応液としての反応混合物中には、三
フッ化ホウ素系錯体触媒が溶解あるいは分散している。
The polymerization of the C 4 olefin in the step (I) is a liquid phase polymerization, and the temperature is from -100 ° C. to + 50 ° C.
Preferably, it is in the range of -40 ° C to + 10 ° C. At low temperatures below this range the conversion of C 4 olefin component is suppressed. On the other hand, if the temperature is higher than this, the conversion is suppressed and side reactions such as isomerization and rearrangement occur, which makes it difficult to obtain polybutylene. As a reaction system, any of a continuous system and a batch system can be adopted. From the point of industrial production, the continuous method is more economical and efficient. In the case of a continuous system, the contact time between the feed and the catalyst is important, and it is desirable that the contact time be in the range of 5 minutes to 4 hours. If the contact time is less than 5 minutes, a sufficient conversion of C 4 olefin is not obtained, while if it exceeds 4 hours, economical loss is large, and isomerization of the produced butylene polymer by prolonged contact with the catalyst. All of these are not preferred because they promote side reactions such as reaction and rearrangement. In order to improve the commercial profit in the production of butylene polymer, C 4 fractions, for example, C 4 C 4 olefin conversion in the raffinate that higher is desirable, adopted polymerization conditions of the present invention The conversion of isobutene is 80-1.
It is possible to achieve 00%. After the polymerization, the reaction solution containing the unreacted components, the produced butylene polymer, and the catalyst flows out. A boron trifluoride-based complex catalyst is dissolved or dispersed in the reaction mixture as the reaction solution.

【0031】上記の三フッ化ホウ素系錯体触媒の少なく
とも一部が溶解および/または分散している反応混合物
から三フッ化ホウ素を吸着除去するには、反応混合物と
フッ化金属類とを−100℃以上、+160℃以下の範
囲で接触させる。この温度範囲であれば三フッ化ホウ素
の化学吸着効率が高く、上記混合物が気相および/また
は液相で接触する限り160℃以下の任意の温度を採用
することができる。
In order to adsorb and remove boron trifluoride from the reaction mixture in which at least a part of the above-mentioned boron trifluoride complex catalyst is dissolved and / or dispersed, the reaction mixture and the metal fluoride are mixed with each other at −100. The contact is made in the range of not lower than + 160 ° C. Within this temperature range, the chemical adsorption efficiency of boron trifluoride is high, and any temperature of 160 ° C. or lower can be adopted as long as the mixture comes into contact with the gas phase and / or liquid phase.

【0032】反応活性の高い三フッ化ホウ素系錯体触媒
を反応混合物の共存下で加熱すると、前述の通り、ポリ
ブチレン中のビニリデン構造に異性化が生じ、製品品質
の低下が引き起こされる。そのため、より好ましい吸着
温度は、生成物の組成および化学構造等の変化を考慮す
ると+50℃以下、好ましくは−30℃から+50℃の
範囲である。
When a boron trifluoride complex catalyst having high reaction activity is heated in the presence of a reaction mixture, as described above, isomerization occurs in the vinylidene structure in polybutylene, which causes deterioration in product quality. Therefore, a more preferable adsorption temperature is + 50 ° C. or less, and preferably in a range of −30 ° C. to + 50 ° C. in consideration of a change in the composition and chemical structure of the product.

【0033】上述のように三フッ化ホウ素系錯体触媒の
少なくとも一部が溶解および/または分散している反応
混合物に、フッ化金属(MF)を接触させると、下記
式(3)または(4)に示す反応が容易に進行して、フ
ッ化金属は、対象とする反応混合物に対して難溶性の四
フッ化ホウ素金属塩(M(BF))となる。さらに、
その際、触媒中の錯化剤は反応混合物中に遊離の形態で
放出され、その結果、目的とする三フッ化ホウ素のみを
反応混合物中から捕捉して除去することができる。 nBF+MF→ M(BF) ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 式(3) nBF-(錯化剤)+MF → M(BF)+n(錯化剤)・・・・ 式(4) (式(3)または(4)中のMは、リチウム、カルシウ
ム、ストロンチウムあるいはバリウムの金属原子を表
し、リチウム原子の場合はn=1であり、それ以外の金
属の場合はn=2である。)
As described above, when a metal fluoride (MF n ) is brought into contact with a reaction mixture in which at least a part of a boron trifluoride-based complex catalyst is dissolved and / or dispersed, the following formula (3) or (3) The reaction shown in 4) proceeds easily, and the metal fluoride becomes a boron tetrafluoride metal salt (M (BF 4 ) n ) that is hardly soluble in the target reaction mixture. further,
At that time, the complexing agent in the catalyst is released into the reaction mixture in a free form, so that only the target boron trifluoride can be trapped and removed from the reaction mixture. nBF 3 + MF n → M (BF 4 ) n ... formula (3) nBF 3- (complexing agent) + MF n → M (BF 4 ) n + n (complexing agent) Formula (4) (M in the formula (3) or (4) represents a metal atom of lithium, calcium, strontium or barium, and In the case, n = 1, and in the case of other metals, n = 2.)

【0034】ここで、三フッ化ホウ素の吸着に使用され
るフッ化金属類(MF)は、鉄鋼、ニッケル精錬、ガ
ラス、ほうろう、セメント等の多岐の産業にわたって大
量に使用される化学物質であるが、本発明においては、
天然品、合成品あるいは産業廃棄物等から得られるもの
などのいずれを使用しても差し支えない。以下、フッ化
金属として用いるフッ化カルシウム(CaF)につい
て詳細に説明する。
Here, metal fluorides (MF n ) used for the adsorption of boron trifluoride are chemical substances used in large quantities in various industries such as steel, nickel refining, glass, enamel, and cement. However, in the present invention,
Any of natural products, synthetic products, and products obtained from industrial wastes may be used. Hereinafter, calcium fluoride (CaF 2 ) used as the metal fluoride will be described in detail.

【0035】フッ化カルシウムの天然品は、別名蛍石と
して広く知られており、メキシコ、ロシア、フランス、
スペイン、中国、タイ、アメリカ、イタリア、南アフリ
カ等の世界各国から大量に産出される一般的な鉱石であ
る。好ましくは、フッ化カルシウムが98%以上含まれ
る無色の良質鉱石を選ぶことが望ましい。
The natural product of calcium fluoride is widely known as fluorite, and is widely used in Mexico, Russia, France,
It is a common ore produced in large quantities from countries around the world, such as Spain, China, Thailand, the United States, Italy, and South Africa. Preferably, it is desirable to select a colorless high-quality ore containing 98% or more of calcium fluoride.

【0036】また、フッ化水素(HF)と、消石灰(C
a(OH))あるいは塩化カルシウム(CaCl)等か
ら、下記式(5)または(6)に示す反応に従ってフッ
化カルシウムが合成されることが知られているが、この
ような合成品も使用することができる。これらの反応で
合成されるフッ化カルシウムは、自然沈降あるいはろ過
等の操作によって分別されたものをそのまま用いてもよ
いが、フッ化カルシウムが水にほとんど溶解しない性質
を利用して、水あるいはアルカリで洗浄した後、加熱乾
燥したものを使用することがさらに好ましい。 2HF+Ca(OH) → CaF2+2HO ・・・・・・・・・・・・・・・ 式(5) 2HF+CaCl → CaF+2HCl ・・・・・・・・・・・・・・・・・ 式(6)
Further, hydrogen fluoride (HF) and slaked lime (C
It is known that calcium fluoride is synthesized from a (OH) 2 ) or calcium chloride (CaCl 2 ) according to the reaction shown in the following formula (5) or (6). Can be used. Calcium fluoride synthesized by these reactions may be used as it is, separated by an operation such as spontaneous sedimentation or filtration. It is more preferable to use a material which has been washed and dried by heating. 2HF + Ca (OH) 2 → CaF 2 + 2H 2 O (5) 2HF + CaCl 2 → CaF 2 + 2HCl ( 2 ) ... Equation (6)

【0037】さらに、アルキルベンゼン等の製造に触媒
としてフッ化水素(HF)等を使用する例においては、
反応終了後に触媒を失活させるために、通常上記式
(5)または(6)に示すようにフッ化水素の中和処理
を行っており、その際にフッ化カルシウムが産業廃棄物
として副生する。その副生フッ化カルシウムを本発明に
おいて使用しても一向に差し支えない。
Further, in an example where hydrogen fluoride (HF) or the like is used as a catalyst for the production of alkylbenzene or the like,
In order to deactivate the catalyst after the completion of the reaction, hydrogen fluoride is usually neutralized as shown in the above formula (5) or (6). At that time, calcium fluoride is produced as an industrial waste by-product. I do. Even if the by-product calcium fluoride is used in the present invention, there is no problem.

【0038】反応混合物中に含有される三フッ化ホウ素
が上述のように錯体である場合には、三フッ化ホウ素と
しての濃度がかなり高いこともある。しかしながら、吸
着による除去効率を高くするためには、通常三フッ化ホ
ウ素の希薄液体を用いることが好ましい。具体的には、
三フッ化ホウ素として10重量%以下、さらに好ましく
は5重量%以下である。濃度が薄いほど除去効率は高
く、濃度の下限は特に制限されない。
When the boron trifluoride contained in the reaction mixture is a complex as described above, the concentration as boron trifluoride may be considerably high. However, in order to increase the removal efficiency by adsorption, it is usually preferable to use a dilute liquid of boron trifluoride. In particular,
The content of boron trifluoride is 10% by weight or less, more preferably 5% by weight or less. The lower the concentration, the higher the removal efficiency, and the lower limit of the concentration is not particularly limited.

【0039】本発明におけるポリブチレンは、オレフィ
ンを液相重合して得られるが、得られたポリブチレンの
数平均分子量は100〜10万の範囲であることが望ま
しい。三フッ化ホウ素系錯体触媒中の三フッ化ホウ素の
除去効果は反応液の粘度にも大きく依存しており、重合
度の小さいポリブチレンを製造した場合は、重合度の大
きい生成物を製造した場合と比較すると、反応液の粘度
が小さいために、フッ化金属類の分散効率が向上する。
しかしながら、分子量が100未満では分子量が小さす
ぎてポリブチレンとして有用でない。また、反応混合液
の粘度が著しく高い場合には、フッ化金属類の分散、お
よび錯体触媒中の三フッ化ホウ素の吸着除去が不十分に
なる。このような観点から、対象とする反応混合物の粘
度は、フッ化金属類の接触時の温度において10,00
0cP(センチポイズ)以下であることが好ましい。
The polybutylene in the present invention is obtained by liquid phase polymerization of an olefin, and the number average molecular weight of the obtained polybutylene is preferably in the range of 100,000 to 100,000. The removal effect of boron trifluoride in the boron trifluoride-based complex catalyst is also greatly dependent on the viscosity of the reaction solution, and when polybutylene with a small degree of polymerization is produced, when a product with a large degree of polymerization is produced Since the viscosity of the reaction solution is smaller than that of the above, the dispersion efficiency of the metal fluorides is improved.
However, if the molecular weight is less than 100, the molecular weight is too small to be useful as polybutylene. When the viscosity of the reaction mixture is extremely high, dispersion of metal fluorides and adsorption and removal of boron trifluoride in the complex catalyst become insufficient. From such a viewpoint, the viscosity of the reaction mixture of interest is 10,000 at the temperature at the time of contact with metal fluorides.
It is preferably 0 cP (centipoise) or less.

【0040】また、反応混合物に不活性な溶媒を加える
ことにより、系の粘度を上記範囲内に調整して錯体触媒
中の三フッ化ホウ素の除去に供することができる。しか
しながら、分子量が10万を越えると、反応液と吸着剤
との分離に必要な希釈溶剤の量が多くなりすぎて経済的
でない。
Further, by adding an inert solvent to the reaction mixture, it is possible to adjust the viscosity of the system within the above range and to remove boron trifluoride in the complex catalyst. However, when the molecular weight exceeds 100,000, the amount of the diluting solvent required for separating the reaction solution and the adsorbent becomes too large, which is not economical.

【0041】一方、三フッ化ホウ素系錯体触媒中の三フ
ッ化ホウ素がフッ化金属(MF)に吸着して生成する四
フッ化ホウ素金属塩(M(BF))の結晶構造につい
ては、例えば、Jordan, T. H.らによる Acta Crystallo
gr., Sect. B (1975), B 31(3), p. 669-672 の論文に
よれば、無色の斜方晶系結晶であることが知られてい
る。すなわち、フッ化カルシウムおよび四フッ化ホウ素
カルシウム塩の双方ともに無機結晶として非常に安定な
物質である。
On the other hand, the crystal structure of boron tetrafluoride metal salt (M (BF 4 ) n ) formed by adsorption of boron trifluoride in a boron trifluoride complex catalyst on metal fluoride (MF n ) For example, Acta Crystallo by Jordan, TH et al.
According to the papers of gr., Sect. B (1975), B 31 (3), p. 669-672, they are known to be colorless orthorhombic crystals. That is, both calcium fluoride and calcium boron tetrafluoride are very stable substances as inorganic crystals.

【0042】三フッ化ホウ素系錯体触媒の少なくとも一
部が溶解および/または分散している反応混合物とフッ
化金属との接触の方法は特に限定されない。例えば、フ
ッ化金属単独で、あるいはそれに不活性な無機フィラー
等を混合して充填した固定床に、三フッ化ホウ素または
錯体を含有する流体を通過接触させることができる。フ
ッ化金属とともに充填する不活性な無機フィラーとして
は、活性炭あるいはステンレス鋼製パッキング等が挙げ
られるが、材質あるいは形状はこれらに限定されるもの
ではない。また、フッ化金属は完全に焼成されたもので
ある必要はないが、ポリブチレンの製造においては水分
をなるべく除外することが望まれるため、フッ化金属を
焼成することによって水分を除去して用いる方が好まし
い。
The method of contacting the reaction mixture in which at least a part of the boron trifluoride-based complex catalyst is dissolved and / or dispersed with the metal fluoride is not particularly limited. For example, a fluid containing boron trifluoride or a complex can be passed through a fixed bed filled with metal fluoride alone or mixed with an inert inorganic filler or the like. Examples of the inert inorganic filler to be filled together with the metal fluoride include activated carbon and stainless steel packing, but the material or shape is not limited to these. The metal fluoride does not need to be completely calcined, but it is desirable to remove water as much as possible in the production of polybutylene. Is preferred.

【0043】用いるフッ化金属の粒径は特に限定されな
い。例えば、市販試薬のフッ化金属の粒径分布を詳細に
調査すると1〜10μmの範囲の微細粒状であるが、そ
れを成型して粒径分布を揃えたものでもよい。三フッ化
ホウ素の吸着効率をより高くするためには、吸着剤であ
るフッ化金属の表面積を大きくすることが好ましい。
The particle size of the metal fluoride used is not particularly limited. For example, when the particle size distribution of the metal fluoride of a commercial reagent is examined in detail, it is in the form of fine particles in the range of 1 to 10 μm, but it may be molded to have a uniform particle size distribution. In order to further increase the adsorption efficiency of boron trifluoride, it is preferable to increase the surface area of metal fluoride as an adsorbent.

【0044】また、用いるフッ化金属の形状も特に限定
されず、例えば、フッ化金属の断面形状は通常の円形の
ほか、中空に成形されたもの、または多孔性の特殊形状
であっても好ましく使用することができ、目的に応じて
適宜選択することが好ましい。
The shape of the metal fluoride to be used is not particularly limited. For example, the cross-sectional shape of the metal fluoride may be an ordinary circular shape, a hollow shape, or a special porous shape. It can be used and is preferably selected appropriately according to the purpose.

【0045】接触操作は、流通式およびバッチ式のいず
れの形式で実施することもできる。接触時間も特に限定
されず、適宜に決定される。通常、流通式では、空間速
度として0.01〜10hr-1の範囲から選択することが
できる。バッチ式で三フッ化ホウ素を完全に去するため
に用いるフッ化金属の量は、対象とする反応混合物に含
まれる三フッ化ホウ素量の0.5倍モル以上(リチウム
原子の場合は1.0倍モル以上)であることが必要であ
り、除去効率を高めるためにはフッ化金属の量をさらに
多く用いることが好ましいが、使用量は適宜に選択する
ことができる。
The contact operation can be carried out in any of a flow system and a batch system. The contact time is not particularly limited, either, and is appropriately determined. Usually, in the flow type, the space velocity can be selected from the range of 0.01 to 10 hr -1 . The amount of the metal fluoride used to completely remove the boron trifluoride in a batch system is at least 0.5 times the molar amount of the boron trifluoride contained in the target reaction mixture. (0 times or more), and it is preferable to use a larger amount of the metal fluoride in order to increase the removal efficiency, but the amount used can be appropriately selected.

【0046】以上の方法によって、三フッ化ホウ素系錯
体触媒中の三フッ化ホウ素は、フッ化金属との接触によ
り化学吸着されて反応混合物中から分離除去される。こ
のような吸着処理により三フッ化ホウ素を除去した後
は、適宜の分離手段、例えば蒸留操作などにより反応混
合物中から目的のポリブチレンを得ることができる。ま
た必要に応じ、製造したポリブチレンに含まれる錯体触
媒を、従来公知の方法、例えば適宜の中和工程により除
去することができる。このようなポリブチレン中の錯体
触媒の除去は、すでに大部分の錯体触媒が除去されてい
るので容易に行うことができる。
According to the above method, boron trifluoride in the boron trifluoride-based complex catalyst is chemically adsorbed by contact with the metal fluoride and separated and removed from the reaction mixture. After removing the boron trifluoride by such an adsorption treatment, the target polybutylene can be obtained from the reaction mixture by an appropriate separation means, for example, a distillation operation. If necessary, the complex catalyst contained in the produced polybutylene can be removed by a conventionally known method, for example, an appropriate neutralization step. Such removal of the complex catalyst in polybutylene can be easily performed because most of the complex catalyst has already been removed.

【0047】次に、吸着した三フッ化ホウ素をフッ化金
属から脱着させて再利用可能な状態で回収するために、
吸着により生成した四フッ化ホウ素金属塩(M(BF)
)の加熱を行う。すなわち、下記式(7)に示す反応
が進行して、純粋な三フッ化ホウ素ガスと、元の吸着物
質であるフッ化金属の形態に戻すことができる。 M(BF) → nBF+ MF ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 式(7) (式(7)中のMは、リチウム、カルシウム、ストロン
チウムあるいはバリウムの金属原子を表し、リチウム原
子の場合はn=1であり、それ以外の金属の場合はn=
2である。)
Next, in order to desorb the adsorbed boron trifluoride from the metal fluoride and recover it in a reusable state,
Boron tetrafluoride metal salt generated by adsorption (M (BF 4 )
n ) heating is performed. That is, the reaction represented by the following formula (7) proceeds, and it is possible to return to the form of pure boron trifluoride gas and the original metal fluoride as the adsorbing substance. M (BF 4 ) n → nBF 3 + MF n Equation (7) (M in Equation (7) is lithium, Represents a metal atom of calcium, strontium or barium, n = 1 for a lithium atom, and n = for other metals
2. )

【0048】加熱は、適宜の不活性ガス、例えば窒素な
どの存在下で行うことができる。不活性なものであれ
ば、適宜の有機溶媒中で加熱することも可能である。三
フッ化ホウ素ガスの脱着温度は100℃以上であり、脱
着速度を十分大きくするために160℃以上の温度範囲
であることが望ましい。しかし、次に示すように、選択
するフッ化金属によって、三フッ化ホウ素の十分な脱着
に必要な温度が異なるため、脱着温度は適宜選択するこ
とが望ましい。各金属における脱着所要温度 リチウム: 160℃以上 カルシウム: 210℃以上 ストロンチウム:260℃以上 バリウム: 240℃以上
The heating is performed by using an appropriate inert gas such as nitrogen.
Which can be done in the presence. Be inert
For example, heating in an appropriate organic solvent is also possible. three
The desorption temperature of the boron fluoride gas is 100 ° C. or higher,
Temperature range of 160 ° C or higher for sufficiently high deposition speed
It is desirable that However, as shown below,
Desorption of boron trifluoride by metal fluoride
The temperature required for desorption is different, so the desorption temperature should be selected appropriately.
Is desirable.Required desorption temperature for each metal  Lithium: 160 ° C or higher Calcium: 210 ° C or higher Strontium: 260 ° C or higher Barium: 240 ° C or higher

【0049】また、脱着に必要な温度の上限は、本発明
において用いるフッ化金属のすべてが約1,000℃ま
で融解が起こらない安定な結晶であることから特に限定
されず、高温であるほど脱着が速やかに進行するため好
ましい。しかしながら、600℃を越える著しく高い温
度は、本質的に必要でなく、しかもエネルギーコストの
増大、有機溶媒の分解、あるいは高温における三フッ化
ホウ素ガスによる装置腐食などが問題となるので好まし
くない。三フッ化ホウ素の脱着は、上記の加熱温度条件
に保持することにより完全に達成できるが、吸着剤であ
るフッ化金属を繰り返し使用する場合は、三フッ化ホウ
素の脱着率を適宜な段階に留める方が経済的な面から好
ましい。
The upper limit of the temperature required for desorption is not particularly limited because all of the metal fluorides used in the present invention are stable crystals that do not melt until about 1,000 ° C. This is preferable because desorption proceeds quickly. However, a remarkably high temperature exceeding 600 ° C. is not essentially required, and is not preferable because it causes problems such as an increase in energy cost, decomposition of an organic solvent, and corrosion of the device by boron trifluoride gas at a high temperature. Desorption of boron trifluoride can be completely achieved by maintaining the above heating temperature conditions, but when metal fluoride as an adsorbent is used repeatedly, the desorption rate of boron trifluoride is adjusted to an appropriate stage. Fastening is preferable from an economical point of view.

【0050】さらに、本発明の方法により三フッ化ホウ
素の吸着および脱着を行ったフッ化金属は、繰り返し使
用することができる。なお、本発明の方法により回収さ
れる三フッ化ホウ素は、通常は気体状であり、しかも高
純度である。従って、脱着した三フッ化ホウ素を適宜の
手段で回収し、これをCオレフィンの重合用触媒とし
て再使用することもできる。
Further, the metal fluoride to which the boron trifluoride has been adsorbed and desorbed by the method of the present invention can be used repeatedly. The boron trifluoride recovered by the method of the present invention is usually in a gaseous state and has high purity. Thus, the desorbed boron trifluoride is recovered by an appropriate means, which can be reused as a catalyst for polymerization of C 4 olefin.

【0051】さらに、三フッ化ホウ素の脱着による分離
回収と同時に、三フッ化ホウ素系錯体触媒中の錯化剤も
反応混合物中から全量回収することが可能である。すな
わち、三フッ化ホウ素系錯体触媒中から三フッ化ホウ素
が吸着除去される際に、錯体は分解し、三フッ化ホウ素
がフッ化金属に捕捉されると同時に、錯化剤は反応混合
物中に遊離する。ここで遊離した錯化剤は、蒸留等によ
って回収することが可能である。従って、製造コストを
より安価にする目的で、反応混合物中から遊離した錯化
剤を回収し、回収した錯化剤と、別途の工程から回収さ
れる三フッ化ホウ素とを用い、再び三フッ化ホウ素系錯
体触媒を調製することも可能である。なお錯化剤は必ず
しも全量を回収する必要がなく、新鮮な錯化剤の必要量
を適宜に補充してもよい。
Further, simultaneously with the separation and recovery by desorption of boron trifluoride, the complexing agent in the boron trifluoride-based complex catalyst can be recovered in its entirety from the reaction mixture. That is, when boron trifluoride is adsorbed and removed from the boron trifluoride-based complex catalyst, the complex is decomposed and the boron trifluoride is captured by the metal fluoride, and at the same time, the complexing agent is added to the reaction mixture. To be liberated. The complexing agent released here can be recovered by distillation or the like. Therefore, in order to reduce the production cost, the complexing agent released from the reaction mixture is recovered, and the recovered complexing agent and boron trifluoride recovered from a separate step are used to recover the trifluoride again. It is also possible to prepare a boron halide complex catalyst. It is not always necessary to collect the entire amount of the complexing agent, and the necessary amount of fresh complexing agent may be appropriately replenished.

【0052】さらに、ポリブチレン製造用の触媒として
再使用する場合には、錯体触媒中の錯化剤の配位数を変
化させることがないように注意を払わなければならな
い。錯体に配位する錯化剤は、その配位数も含めて特定
することにより所望の触媒機能を発揮するものである
が、錯化剤の配位数は温度その他の環境条件により変化
し易い。配位数が変化すれば触媒機能が相違するため、
別の工程でそれぞれ回収される三フッ化ホウ素および錯
化剤を用いて、所望の触媒性能が発揮される配位数にな
るように、再度錯体を調製する必要がある。以上の操作
により、配位数が特定された三フッ化ホウ素系錯体触媒
をポリブチレンの重合工程に再度使用することが可能に
なる。
Furthermore, when reusing as a catalyst for producing polybutylene, care must be taken not to change the coordination number of the complexing agent in the complex catalyst. The complexing agent that coordinates to the complex exhibits a desired catalytic function by specifying the coordination number, but the coordination number of the complexing agent is liable to change depending on temperature and other environmental conditions. . If the coordination number changes, the catalytic function will differ,
It is necessary to prepare the complex again using the boron trifluoride and the complexing agent recovered in different steps so that the coordination number exhibits the desired catalytic performance. Through the above operation, the boron trifluoride-based complex catalyst whose coordination number is specified can be reused in the polybutylene polymerization step.

【0053】[0053]

【実施例】以下、実施例により本発明をさらに説明す
る。本発明の方法により脱着される三フッ化ホウ素ガス
の特定は、従来公知の以下の分析手法に準拠して行う。
三フッ化ホウ素またはその錯体を塩化カルシウム水溶液
と反応させると、下記式(8)に示す反応に従って、1
モルの三フッ化ホウ素から3モルの塩酸と1モルのホウ
酸が生成し、生成した塩酸を水酸化ナトリウムあるいは
水酸化カリウム等の規定度既知のアルカリ水溶液で中和
滴定することにより、存在するフッ素濃度を知ることが
できる。さらに、式(8)に従って生成するホウ酸を、
日本工業標準規格(JIS)K8863−199のホウ
酸含有量の試験法に準拠して測定することにより、存在
するホウ素の濃度を知ることができる。すなわち、ホウ
酸とマンニトールとが水溶性の強酸性錯体を形成する性
質を利用する手法であり、生成する強酸性錯体を規定度
既知のアルカリ水溶液で中和滴定することによってホウ
酸含有量を知ることができ、その値から存在するホウ素
の濃度を求める。 2BF+3CaCl+6HO → 2HBO+6HCl+3CaF ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・式(8)
The present invention will be further described with reference to the following examples.
You. Boron trifluoride gas desorbed by the method of the present invention
Is determined in accordance with a conventionally known analysis method described below.
Boron trifluoride or its complex is converted to an aqueous solution of calcium chloride
Is reacted with 1 according to the reaction shown in the following formula (8).
3 moles of hydrochloric acid and 1 mole of boron from moles of boron trifluoride
Acid is generated, and the generated hydrochloric acid is converted to sodium hydroxide or
Neutralized with aqueous alkali solution of known normality such as potassium hydroxide
By titration, it is possible to know the concentration of existing fluorine
it can. Further, boric acid produced according to the formula (8) is
Japanese Industrial Standards (JIS) K8861-199
Determined according to the acid content test method
The concentration of boron to be obtained. That is, Ho
Of acid and mannitol to form a water-soluble strongly acidic complex
Is a method that utilizes the quality of
Hoe by neutralization titration with a known alkaline aqueous solution
The acid content can be known, and the value
Find the concentration of 2BF3+ 3CaCl2+ 6H2O → 2H3BO3+ 6HCl + 3CaF2  ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Equation (8)

【0054】本発明において三フッ化ホウ素の特定に用
いた実際の手法は以下の通りである。まず、三フッ化ホ
ウ素系錯体触媒を含有する反応混合物中の三フッ化ホウ
素をフッ化金属に吸着させて四フッ化ホウ素金属塩(M
(BF))の形態にした後、その吸着塩を加熱して、
遊離した三フッ化ホウ素を水、低級アルコールあるいは
ジエチルエーテル等の溶液中に吸収させる。次いで、そ
の吸収液を塩化カルシウム水溶液と反応させ、上述の2
段の中和滴定を行い、フッ素とホウ素の含有量を調べ
て、各原子組成比と三フッ化ホウ素濃度を求める。本発
明において得られた遊離ガスは、いずれの場合において
もフッ素とホウ素の原子モル比が3:1であり、三フッ
化ホウ素(BF)の形態が保持されていることが確認
された。
The actual method used for specifying boron trifluoride in the present invention is as follows. First, boron trifluoride in a reaction mixture containing a boron trifluoride-based complex catalyst is adsorbed on a metal fluoride to form a boron tetrafluoride metal salt (M
(BF 4 ) n ) and then heating the adsorbed salt to form
The released boron trifluoride is absorbed in a solution such as water, lower alcohol or diethyl ether. Next, the absorbing solution was reacted with an aqueous solution of calcium chloride,
The neutralization titration of the stage is performed, and the contents of fluorine and boron are examined to obtain the respective atomic composition ratios and the boron trifluoride concentration. The free gas obtained in the present invention had an atomic molar ratio of fluorine to boron of 3: 1 in any case, and it was confirmed that the form of boron trifluoride (BF 3 ) was maintained.

【0055】<三フッ化ホウ素系錯体触媒の製造>0℃
以下に保持した錯化剤に、温度上昇を抑制しながら所定
の配位モル比に達するまで三フッ化ホウ素(純度99.
7%)を吹き込み、錯体触媒を調製した。また、特に示
していないが、分解が懸念される錯体は、分解温度以下
で調整および保存を行い反応に供した。
<Production of boron trifluoride-based complex catalyst>
The complexing agent held below was mixed with boron trifluoride (purity 99.
7%) to prepare a complex catalyst. Although not specifically shown, the complex which is likely to decompose was prepared and stored at a decomposition temperature or lower and used for the reaction.

【0056】<実験装置の仕様>重合装置としては、窒
素ガス導入管、撹拌装置、三フッ化ホウ素ガス貯蔵用ボ
ンベ、ガス吹込み管、温度計および低温冷却槽を備えた
1リットルの耐圧容器を使用した。添加するフッ化金属
はすべて市販の試薬を用いた。
<Specifications of Experimental Apparatus> As the polymerization apparatus, a 1-liter pressure-resistant vessel equipped with a nitrogen gas introduction pipe, a stirrer, a cylinder for storing boron trifluoride gas, a gas injection pipe, a thermometer and a low-temperature cooling tank was used. It was used. Commercially available reagents were used for all the metal fluorides to be added.

【0057】<実施例1> (ポリイソブチレンの重合反応)窒素気流下で、上記フ
ラスコ内に希釈溶剤として特級試薬イソオクタン100
gを仕込み、フラスコ内を撹拌して−25℃に保ちなが
ら、純イソブテン100gを供給し、その中へ三フッ化
ホウ素ジエチルエーテル錯体(1:1モル付加物)2.
09gを投入し、30分間激しく撹拌しながら重合反応
を行った。
<Example 1> (Polymerization reaction of polyisobutylene) In a nitrogen stream, 100 g of a special grade reagent, isooctane, was used as a diluting solvent in the flask.
g of pure isobutene was supplied while stirring and keeping the temperature of the flask at -25 ° C., and boron trifluoride diethyl ether complex (1: 1 mol adduct) was added therein.
Then, the polymerization reaction was carried out with vigorous stirring for 30 minutes.

【0058】(三フッ化ホウ素の吸着除去)重合終了後
に、三フッ化ホウ素ジエチルエーテラートが分散された
反応混合物に、温度25℃の恒温で撹拌を維持した状態
で、フッ化カルシウム(純度98%以上)4.59g
(三フッ化ホウ素の4倍モル相当量)を添加して、30
分間撹拌を行った。撹拌を停止して分散液を静置分離す
ると、吸着剤と反応混合物とが比重差によって2相に分
離し、反応混合物相を別容器に分取して、前記式(8)
について説明した分析法により、反応混合物内に残留す
る三フッ化ホウ素濃度を測定した。残留する三フッ化ホ
ウ素濃度は零であり、三フッ化ホウ素が完全に吸着除去
されていることが確認された。さらに、反応混合物につ
いて、ガスクロマトグラフィー分析を実施したところ、
三フッ化ホウ素ジエチルエーテラート錯体の投入量に相
当するジエチルエーテルが全量検出された。また、反応
混合物について、減圧蒸留によりイソオクタンと軽質分
とを留去し、重合反応に関与したイソブテンの転化率お
よび生成したポリイソブテンの収率を求めた。次に、吸
着剤をろ別し、減圧下で乾燥して重量変化を確認した。
フッ化カルシウムへの吸着前の重量との差を求めた結
果、添加したフッ化カルシウム中に吸着保持された三フ
ッ化ホウ素の量は21.7g/100g-フッ化カルシウムであ
ることが判明した。また、乾燥した三フッ化ホウ素が吸
着保持されたフッ化カルシウム吸着剤について、X線回
折分析を実施したところ、フッ化カルシウム(CaF)
および四フッ化ホウ素カルシウム塩(Ca(BF)
の二種類の結晶構造が確認された。
(Adsorption Removal of Boron Trifluoride) After the polymerization was completed, calcium fluoride (purity 98%) was added to the reaction mixture in which boron trifluoride diethyl etherate was dispersed at a constant temperature of 25 ° C. while stirring. %) 4.59g
(Equivalent to 4 times the molar amount of boron trifluoride) and 30
Stirring was performed for minutes. When the dispersion is allowed to stand and the stirring is stopped, the adsorbent and the reaction mixture are separated into two phases due to a difference in specific gravity.
The concentration of boron trifluoride remaining in the reaction mixture was measured by the analytical method described for. The concentration of the remaining boron trifluoride was zero, and it was confirmed that the boron trifluoride was completely absorbed and removed. Further, when gas chromatography analysis was performed on the reaction mixture,
The total amount of diethyl ether corresponding to the input amount of the boron trifluoride diethyl etherate complex was detected. Isooctane and light components were distilled off from the reaction mixture by distillation under reduced pressure, and the conversion of isobutene involved in the polymerization reaction and the yield of polyisobutene produced were determined. Next, the adsorbent was separated by filtration and dried under reduced pressure to confirm a change in weight.
As a result of calculating the difference from the weight before adsorption to calcium fluoride, it was found that the amount of boron trifluoride adsorbed and held in the added calcium fluoride was 21.7 g / 100 g-calcium fluoride. . Further, when an X-ray diffraction analysis was performed on the dried calcium fluoride adsorbent onto which the dried boron trifluoride was adsorbed and held, it was found that calcium fluoride (CaF 2 )
And boron tetrafluoride calcium salt (Ca (BF 4 ) 2 )
The two types of crystal structures were confirmed.

【0059】(加熱脱着)三フッ化ホウ素が吸着保持さ
れたフッ化カルシウム吸着剤をステンレス鋼製管型容器
に充填し、1ml/分(標準状態)の流量で窒素を供給
し、供給窒素の加熱を開始して温度を270℃に維持し
た。出口から流出する窒素は、三フッ化ホウ素の吸着後
に蒸留によって回収されたジエチルエーテル溶液中に導
入した。この状態で、出口からの窒素を観察し、三フッ
化ホウ素による白煙が認められなくなるまで、加熱した
窒素の導入を続けた。その後、冷却して残存粉体の重量
を秤量したところ、三フッ化ホウ素の残存量は零であ
り、吸着した三フッ化ホウ素の100%が脱着したこと
が確認された。さらに、残存粉体について吸着時と同様
にX線回折分析を実施したところ、フッ化カルシウム
(CaF)の結晶構造のみが観察され、元の形態に回
復していることが確認された。また、加熱による脱着ガ
スを吸収したジエチルエーテル溶液について、前記2段
の中和滴定を行い、フッ素とホウ素の含有量を調べた。
得られた値からフッ素とホウ素の原子モル比を算出し、
同時に残留する三フッ化ホウ素量を決定したところ、フ
ッ素とホウ素の原子モル比が3:1である三フッ化ホウ
素(BF)の形態が確認され、三フッ化ホウ素ジエチ
ルエーテル錯体触媒が2.05g再調製されたことが分
かった。結局、重合時に仕込んだ三フッ化ホウ素ジエチ
ルエーテル錯体触媒が、吸脱着処理を経た後も、再利用
可能な錯体の形態において98%以上の高率で回収し得
ることを確認した。
(Heat Desorption) A calcium fluoride adsorbent on which boron trifluoride is adsorbed and held is filled in a stainless steel tubular container, and nitrogen is supplied at a flow rate of 1 ml / min (standard state). Heating was started and the temperature was maintained at 270 ° C. The nitrogen flowing out of the outlet was introduced into the diethyl ether solution recovered by distillation after the adsorption of boron trifluoride. In this state, nitrogen from the outlet was observed, and the introduction of heated nitrogen was continued until no white smoke due to boron trifluoride was observed. Thereafter, the powder was cooled and the weight of the remaining powder was weighed. As a result, the remaining amount of boron trifluoride was zero, and it was confirmed that 100% of the adsorbed boron trifluoride was desorbed. Further, when the remaining powder was subjected to X-ray diffraction analysis in the same manner as at the time of adsorption, only the crystal structure of calcium fluoride (CaF 2 ) was observed, and it was confirmed that the powder had recovered to the original form. The two-stage neutralization titration was performed on the diethyl ether solution having absorbed the desorbed gas by heating, and the contents of fluorine and boron were examined.
Calculate the atomic molar ratio of fluorine and boron from the obtained value,
At the same time, the amount of the remaining boron trifluoride was determined. As a result, the form of boron trifluoride (BF 3 ) in which the atomic molar ratio of fluorine to boron was 3: 1 was confirmed. .05 g was found to be reconstituted. As a result, it was confirmed that the boron trifluoride diethyl ether complex catalyst charged during the polymerization can be recovered at a high rate of 98% or more in the form of a reusable complex even after the adsorption and desorption treatment.

【0060】さらに、三フッ化ホウ素ジエチルエーテル
錯体触媒について、13C−NMRによる分析を実施し
た。図1は、三フッ化ホウ素ジエチルエーテル錯体の反
応に使用する前、および使用後回収した後における13
C−NMRスペクトルの測定結果を示すグラフである。
横軸の数字は、内標準物質であるテトラメチルシラン
(TMS)のピークに対する化学シフトを ppm で表し
た値である。1.0:1.0のモル比で配位した三フッ化
ホウ素ジエチルエーテル錯体では、13C−NMR測定
において、12.9ppm と69.9ppm に2本のジエチル
エーテルの炭素に由来するピークが検出される。モル比
が変化するとともに2本のピークはシフトするが、再調
製された三フッ化ホウ素ジエチルエーテル錯体について
13C−NMR測定を行うと、未使用の錯体触媒の検出
ピークと同じ位置にピークが認められ、反応前と同一の
モル比を保持していることがわかった。
Further, the boron trifluoride-diethyl ether complex catalyst was analyzed by 13 C-NMR. Figure 1 is a definitive after previous, and recovered after use to be used in the reaction of boron trifluoride-diethyl ether complex 13
It is a graph which shows the measurement result of a C-NMR spectrum.
The numbers on the horizontal axis are the chemical shifts with respect to the peak of tetramethylsilane (TMS), which is an internal standard, expressed in ppm. In the boron trifluoride diethyl ether complex coordinated at a molar ratio of 1.0: 1.0, two peaks derived from carbon of diethyl ether were found at 12.9 ppm and 69.9 ppm in 13 C-NMR measurement. Is detected. As the molar ratio changes, the two peaks shift, but for the reconstituted boron trifluoride diethyl etherate
When 13 C-NMR measurement was performed, a peak was observed at the same position as the detection peak of the unused complex catalyst, and it was found that the same molar ratio as before the reaction was maintained.

【0061】(錯体触媒の再利用性)重合容器内に再び
希釈溶剤のイソオクタン100gを仕込み、フラスコ内
を撹拌して−25℃に保ちながら、イソブテン100g
を新たに容器内に供給し、次いで、1回目の反応で回
収、再調製した三フッ化ホウ素ジエチルエーテル錯体を
容器内に投入し、重合反応を行った。反応終了後、1回
目と同様にフッ化カルシウム4.59g(三フッ化ホウ
素の4倍モル相当量)を添加して、撹拌を30分間行っ
た。その吸着後に同様の処理を施し、転化率および収率
を求めた。反応混合物の蒸留処理および吸着剤の加熱脱
着処理等は1回目と同様の条件で行った。上記の三フッ
化ホウ素の回収操作を3回繰り返して、連続4回の重合
反応を行い、第1回目と第4回目の反応におけるイソブ
テンの転化率、ポリイソブテンの収率、および回収され
た錯体触媒の仕込み量に対する割合(回収率)を表1に
示す。 表 1 反応回数 イソブテンの転化率 ポリイソブテンの収率 錯体触媒の回収率 1 98.0モル% 94.7重量% 98.5% 4 97.7モル% 93.8重量% 98.2%
(Recyclability of complex catalyst)
100 g of isooctane as a diluting solvent is charged and placed in a flask.
While stirring and maintaining at -25 ° C, isobutene 100g
Is newly supplied into the container, and then
Collected and reconstituted boron trifluoride diethyl ether complex
It was charged in a container to perform a polymerization reaction. Once after reaction
4.59 g of calcium fluoride (boron trifluoride)
And the mixture is stirred for 30 minutes.
Was. The same treatment is performed after the adsorption, and the conversion rate and yield
I asked. Distillation of reaction mixture and heat removal of adsorbent
The dressing process and the like were performed under the same conditions as the first time. The above three foot
The operation of recovering boron iodide is repeated three times, and four continuous polymerizations
The reaction was carried out, and the isobutane in the first and fourth reactions was
Conversion of polythene, yield of polyisobutene, and recovered
Table 1 shows the ratio (recovery rate) to the amount of charged complex catalyst.
Show. Table 1Number of reactions Isobutene conversion Polyisobutene yield Complex catalyst recovery rate  1 98.0% by mole 94.7% by weight 98.5% 4 97.7% by mole 93.8% by weight 98.2%

【0062】<実施例2>実施例1と同様に重合反応を
行い、反応終了後に添加する吸着剤をフッ化カルシウム
からフッ化ストロンチウムに変更した。すなわち、反応
終了後にフッ化ストロンチウム7.39g(三フッ化ホ
ウ素の4倍モル相当量)を添加して、実施例1と同様に
吸着を行った。吸着後に実施例1と同様の処理を施し、
イソブテンの転化率および生成したポリブチレンの収率
を求めた。その後の反応混合物の蒸留処理は実施例1と
同様の条件で行い、吸着剤から三フッ化ホウ素を加熱脱
着する際の処理温度は270℃から320℃に変更して
行った。上記の三フッ化ホウ素の回収操作を3回繰り返
して、連続4回の重合反応を行い、第1回目と第4回目
の反応におけるイソブテンの転化率、ポリイソブテンの
収率および錯体触媒の回収率を表2に示す。 表 2 反応回数 イソブテンの転化率 ポリイソブテンの収率 錯体触媒の回収率 1 97.5モル% 94.1重量% 65.3% 4 97.8モル% 94.8重量% 63.9%
Example 2 A polymerization reaction was carried out in the same manner as in Example 1.
After the reaction is completed, the adsorbent to be added is calcium fluoride.
Was changed to strontium fluoride. That is, the reaction
After completion, 7.39 g of strontium fluoride (e.g.
In the same manner as in Example 1
Adsorption was performed. After the adsorption, the same treatment as in Example 1 is performed.
Conversion of isobutene and yield of polybutylene formed.
I asked. The subsequent distillation of the reaction mixture was the same as in Example 1.
Perform under the same conditions to remove boron trifluoride from the adsorbent by heating.
Change the processing temperature when wearing from 270 ° C to 320 ° C
went. Repeat the above boron trifluoride recovery operation three times
Then, the polymerization reaction is continuously performed four times, and the first and fourth polymerization reactions are performed.
Conversion of isobutene in the reaction of
Table 2 shows the yield and the recovery of the complex catalyst. Table 2Number of reactions Isobutene conversion Polyisobutene yield Complex catalyst recovery rate  1 97.5% by mole 94.1% by weight 65.3% 4 97.8% by mole 94.8% by weight 63.9%

【0063】<実施例3>実施例1と同様に重合反応を
行い、反応終了後に添加するフッ化ストロンチウムの添
加量を変更した。すなわち、反応終了後にフッ化ストロ
ンチウム14.80g(三フッ化ホウ素の8倍モル相当
量)を添加して、実施例1と同様に吸着を行った。その
後の反応混合物の蒸留処理および吸着剤からの三フッ化
ホウ素の加熱脱着は実施例2と同様に行った。上記の三
フッ化ホウ素の回収操作を3回繰り返して、連続4回の
重合反応を行い、第1回目と第4回目の反応におけるイ
ソブテンの転化率、ポリイソブテンの収率および錯体触
媒の回収率を表3に示す。 表 3 反応回数 イソブテンの転化率 ポリイソブテンの収率 錯体触媒の回収率 1 97.9モル% 94.1重量% 98.3% 4 98.0モル% 94.0重量% 97.1%
Example 3 A polymerization reaction was carried out in the same manner as in Example 1.
And add strontium fluoride to be added after the end of the reaction.
The weight was changed. That is, after the reaction is completed,
14.80 g (corresponding to 8 times mol of boron trifluoride)
Amount) was added, and adsorption was performed in the same manner as in Example 1. That
Subsequent distillation of the reaction mixture and trifluoridation from the adsorbent
The thermal desorption of boron was performed in the same manner as in Example 2. The above three
The operation of recovering boron fluoride is repeated three times, and four times
A polymerization reaction was carried out, and the reaction in the first and fourth reactions was performed.
Sobutene conversion, yield of polyisobutene and complex catalyst
Table 3 shows the recovery of the medium. Table 3Number of reactions Isobutene conversion Polyisobutene yield Complex catalyst recovery rate  1 97.9% by mole 94.1% by weight 98.3% 4 98.0% by mole 94.0% by weight 97.1%

【0064】<実施例4>錯体触媒として三フッ化ホウ
素エタノール錯体(1:1モル付加物)1.69gを加
え、実施例1と同様に重合反応を行った。反応終了後
に、実施例1と同様にフッ化カルシウム4.59g(三
フッ化ホウ素の4倍モル相当量)を添加して、撹拌を3
0分間行い、吸着を行った。吸着後の反応混合物の蒸留
処理および吸着剤からの三フッ化ホウ素の加熱脱着を実
施例1と同様に行い、回収されるエタノールと三フッ化
ホウ素の間で、再度、三フッ化ホウ素エタノール錯体を
調製した。上記の三フッ化ホウ素の回収操作を3回繰り
返して、連続4回の重合反応を行い、第1回目と第4回
目の反応におけるイソブテンの転化率、ポリイソブテン
の収率おおび錯体触媒の回収率を表4に示す。 表 4 反応回数 イソブテンの転化率 ポリイソブテンの収率 錯体触媒の回収率 1 98.2モル% 95.1重量% 98.5% 4 98.1モル% 95.0重量% 97.4%
Example 4 Boron trifluoride as a complex catalyst
1.69 g of an ethanolic complex (1: 1 mol adduct) was added.
A polymerization reaction was performed in the same manner as in Example 1. After the reaction
In the same manner as in Example 1, 4.59 g of calcium fluoride (3
(Equivalent to 4 times the molar amount of boron fluoride).
The adsorption was performed for 0 minutes. Distillation of reaction mixture after adsorption
Treatment and thermal desorption of boron trifluoride from adsorbent
Performed in the same manner as in Example 1 to recover ethanol and trifluoride.
Again between boron, the boron trifluoride ethanol complex
Prepared. Repeat the above boron trifluoride recovery operation three times
Then, the polymerization reaction was performed four times in succession, and the first and fourth
Conversion of isobutene in eye reaction, polyisobutene
Table 4 shows the yield and the recovery of the complex catalyst. Table 4Number of reactions Isobutene conversion Polyisobutene yield Complex catalyst recovery rate  1 98.2% by mole 95.1% by weight 98.5% 4 98.1% by mole 95.0% by weight 97.4%

【0065】<実施例5>イソブタンを溶媒として、実
施例1と同様にイソブテンの重合を行った。すなわち、
イソブタンで希釈したイソブテン200.0gをフラス
コ内に供給し、−25℃に保持した状態で、その中へ三
フッ化ホウ素ジエチルエーテル錯体(1:1モル付加
物)1.64gを投入し、30分間激しく撹拌しながら
重合反応を行った。反応終了後に、実施例1と同様にフ
ッ化カルシウム4.59g(三フッ化ホウ素の5倍モル
相当量)を添加して、撹拌を30分間行い、吸着を行っ
た。吸着後に実施例1と同様に三フッ化ホウ素の回収操
作を3回繰り返して、連続4回の重合反応を行い、第1
回目と第4回目の反応におけるイソブテンの転化率、ポ
リイソブテンの収率および錯体触媒の回収率を表5に示
す。 表 5 反応回数 イソブテンの転化率 ポリイソブテンの収率 錯体触媒の回収率 1 98.2モル% 95.1重量% 97.9% 4 98.1モル% 95.2重量% 98.1%
Example 5 Using isobutane as a solvent,
Polymerization of isobutene was carried out in the same manner as in Example 1. That is,
20.0 g of isobutene diluted with isobutane was
And keep it at -25 ° C.
Boron fluoride diethyl ether complex (1: 1 mole addition
Thing) 1.64g is added and vigorously stirred for 30 minutes
A polymerization reaction was performed. After completion of the reaction,
4.59 g of calcium iodide (5 times mol of boron trifluoride
) And stirred for 30 minutes to perform adsorption.
Was. After the adsorption, the recovery operation of boron trifluoride was performed in the same manner as in Example 1.
The reaction is repeated three times, and the polymerization reaction is continuously performed four times.
Conversion of isobutene in the 4th and 4th reactions
Table 5 shows the yield of lysobutene and the recovery of the complex catalyst.
You. Table 5Number of reactions Isobutene conversion Polyisobutene yield Complex catalyst recovery rate  1 98.2% by mole 95.1% by weight 97.9% 4 98.1% by mole 95.2% by weight 98.1%

【0066】<比較例1〜5>比較例1〜5は、それぞ
れ実施例1〜5における1回目の重合反応と同一の条件
で重合を行ったが、反応混合物にフッ化金属類の添加を
行わなかった。その結果、反応後に温度を保持した状態
で静置すると、いずれの場合も三フッ化ホウ素系錯体触
媒はポリイソブテンを含む反応液中に分散した状態に保
持され、そのままでは錯体触媒の沈降分離が生じなかっ
た。
<Comparative Examples 1 to 5> In Comparative Examples 1 to 5, polymerization was carried out under the same conditions as in the first polymerization reaction in Examples 1 to 5, respectively. Did not do. As a result, when the temperature is maintained after the reaction, the boron trifluoride-based complex catalyst is kept dispersed in the reaction solution containing polyisobutene in any case, and sedimentation of the complex catalyst occurs as it is. Did not.

【0067】<比較例6>アクリロニトリルの5重量%
トルエン溶液に、重合開始剤としてアクリロニトリルに
対し1重量%の tert−ブチルパーオキシドおよび0.5
重量%のチオウレアを溶解し、得られた溶液を、あらか
じめ150℃で乾燥した60〜80メッシュの活性炭に
含浸させ、窒素気流中において100℃で2時間加熱し
て重合を行った。加熱終了後、沸点まで加熱したトルエ
ンにより洗浄し、アクリロニトリルの未反応物および低
重合物を除去した。実施例1において、フッ化カルシウ
ムの代わりに、上記で得られたアクリロニトリル重合物
を担持した活性炭の同重量を充填したほかは、同様にし
て三フッ化ホウ素の吸着を行った。三フッ化ホウ素の吸
着効率を求めたところ、2.6g/100g-活性炭であり、吸
着効率の低いことが確認された。
Comparative Example 6 5% by weight of acrylonitrile
1% by weight, based on acrylonitrile, of tert-butyl peroxide and 0.5% of acrylonitrile as a polymerization initiator were added to a toluene solution.
By weight, thiourea was dissolved, and the obtained solution was impregnated with 60-80 mesh activated carbon previously dried at 150 ° C., and heated at 100 ° C. for 2 hours in a nitrogen stream to perform polymerization. After the heating was completed, washing with toluene heated to the boiling point was performed to remove unreacted acrylonitrile and low-polymerized products. In Example 1, boron trifluoride was adsorbed in the same manner except that the same weight of the activated carbon carrying the acrylonitrile polymer obtained above was charged instead of calcium fluoride. When the adsorption efficiency of boron trifluoride was determined, it was 2.6 g / 100 g-activated carbon, and it was confirmed that the adsorption efficiency was low.

【0068】<比較例7> (三フッ化ホウ素の吸着除去)実施例1において、フッ
化カルシウムの代わりに、粉末状フッ化カリウム3.4
3g(投入した三フッ化ホウ素の4倍モル相当量)を添
加したほかは、同様にして三フッ化ホウ素の吸着を行っ
た。その結果、4.7g/100g-フッ化カリウムの効率で吸
着が行われ、吸着効率の低いことが確認された。 (加熱脱着)実施例1と同様に、三フッ化ホウ素が一部
吸着保持されたフッ化カリウム吸着剤について加熱脱着
を行った。加熱温度を当初270℃に維持したが、出口
から三フッ化ホウ素による白煙がほとんど認められなか
った。そこで、加熱温度を徐々に上昇させたところ、約
700℃付近の高温に達したときから出口に白煙が検出
された。
Comparative Example 7 (Adsorption Removal of Boron Trifluoride) In Example 1, powdered potassium fluoride 3.4 was used instead of calcium fluoride.
The adsorption of boron trifluoride was performed in the same manner except that 3 g (equivalent to 4 times the molar amount of boron trifluoride charged) was added. As a result, adsorption was performed at an efficiency of 4.7 g / 100 g-potassium fluoride, and it was confirmed that the adsorption efficiency was low. (Heat Desorption) As in Example 1, the potassium fluoride adsorbent on which boron trifluoride was partially adsorbed and held was subjected to heat desorption. The heating temperature was initially maintained at 270 ° C., but almost no white smoke due to boron trifluoride was observed from the outlet. Then, when the heating temperature was gradually increased, white smoke was detected at the outlet from when the temperature reached a high temperature of about 700 ° C.

【0069】<比較例8> (三フッ化ホウ素の吸着除去)実施例1において、フッ
化カルシウムの代わりに、同容量のシリカゲル1.15
gを添加したほかは、実施例1と同様にして三フッ化ホ
ウ素の吸着を行った。その結果、8.5g/100g-シリカゲ
ルの効率で吸着したが、反応混合物中に遊離する三フッ
化ホウ素錯体が検出され、吸着効率の低いことが確認さ
れた。さらに、吸着時に、反応混合物の気相部において
HFガスが遊離していることが確認された。また、三フ
ッ化ホウ素が吸着保持されたと思われるシリカゲル吸着
剤について、光電子分光(ESCA)分析を実施したと
ころ、吸着剤中にはフッ素とホウ素が原子モル比2:1
で存在しており、三フッ化ホウ素(BF)の形態が保
持されていないことが確認された。すなわち、吸着時に
シリカゲル中のシラノール基(−SiOH基)が三フッ
化ホウ素と反応して、−SiOBF基と遊離のHFガ
スに分解したためと考えられ、再利用可能な三フッ化ホ
ウ素は回収できないことが判明した。
Comparative Example 8 (Adsorption Removal of Boron Trifluoride) In Example 1, the same volume of silica gel 1.15 was used instead of calcium fluoride.
The adsorption of boron trifluoride was performed in the same manner as in Example 1 except that g was added. As a result, although adsorbed at an efficiency of 8.5 g / 100 g-silica gel, a boron trifluoride complex released in the reaction mixture was detected, confirming that the adsorption efficiency was low. Furthermore, it was confirmed that HF gas was released in the gas phase of the reaction mixture during the adsorption. In addition, when the silica gel adsorbent, to which boron trifluoride was considered to be adsorbed and held, was subjected to photoelectron spectroscopy (ESCA) analysis, the adsorbent contained fluorine and boron in an atomic molar ratio of 2: 1.
And it was confirmed that the form of boron trifluoride (BF 3 ) was not retained. That is, by reacting the silanol groups in the silica gel during adsorption (-SiOH groups) and boron trifluoride, probably because decomposed into HF gas free and 2 group -SiOBF, reusable boron trifluoride recovered It turned out to be impossible.

【0070】[0070]

【発明の効果】本発明のポリブチレンの製造方法によれ
ば、フッ化金属類を吸着剤として使用することにより、
オレフィンあるいはCオレフィンを含有する炭化
水素混合物を重合して得た重合生成物から、重合触媒と
して使用した三フッ化ホウ素と錯化剤からなる三フッ化
ホウ素系錯体触媒を、高効率で吸着回収することが可能
であり、活性を損なわずに多数回繰り返して利用するこ
とができるため、ポリブチレンの製造における触媒コス
トの低減に寄与することができる。また、従来のプロセ
スでは、使用触媒を分離除去する際に、アンモニア、苛
性ソーダ等の塩基性物質の水溶液で中和して水洗除去す
る方法が採用されており、この洗浄工程から、使用した
アルカリや三フッ化ホウ素の中和物であるフッ化物を含
む廃水が多量に排出されていたが、本発明の方法によれ
ば、触媒を高率に回収することによって、産業廃棄物の
処理等に付随する環境汚染の問題を大幅に軽減すること
ができる。
According to the method for producing polybutylene of the present invention, by using a metal fluoride as an adsorbent,
From a polymerization product obtained by polymerizing a C 4 olefin or a hydrocarbon mixture containing a C 4 olefin, a boron trifluoride complex catalyst comprising boron trifluoride used as a polymerization catalyst and a complexing agent is converted into a highly efficient boron trifluoride complex catalyst. And can be used repeatedly many times without impairing the activity, which can contribute to a reduction in catalyst cost in the production of polybutylene. Further, in the conventional process, when separating and removing the used catalyst, a method of neutralizing with an aqueous solution of a basic substance such as ammonia or caustic soda and washing with water is adopted. A large amount of wastewater containing fluoride, which is a neutralized product of boron trifluoride, was discharged. However, according to the method of the present invention, by recovering the catalyst at a high rate, the wastewater accompanying the treatment of industrial waste, etc. Environmental pollution problems can be greatly reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】三フッ化ホウ素ジエチルエーテル錯体の反応に
使用する前、および使用後回収した後における13C−
NMRスペクトルの測定結果を示すグラフである。
FIG. 1. 13 C- before and after use in the reaction of boron trifluoride diethyl etherate complex and after recovery
It is a graph which shows the measurement result of an NMR spectrum.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) // C07B 61/00 300 C07B 61/00 300 Fターム(参考) 4H006 AA02 AC21 AD17 BA31 BA37 BA39 BA43 BA45 BA46 BA48 BA67 BA83 BA84 BC32 BD36 BD52 BE61 4H039 CA29 CF10 CL19 4J015 DA14 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI theme coat ゛ (reference) // C07B 61/00 300 C07B 61/00 300 F term (reference) 4H006 AA02 AC21 AD17 BA31 BA37 BA39 BA43 BA45 BA46 BA48 BA67 BA83 BA84 BC32 BD36 BD52 BE61 4H039 CA29 CF10 CL19 4J015 DA14

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 下記(I)から(III)の工程を含むポリ
ブチレンの製造方法、(I)三フッ化ホウ素と錯化剤か
らなる三フッ化ホウ素系錯体触媒の存在下にCオレフ
ィンを液相重合する工程、(II)Cオレフィンの重合
後、三フッ化ホウ素系錯体触媒の少なくとも一部が分散
および/または溶解してなる反応混合物に、下記式
(1)に示すフッ化金属を接触させて、該錯体触媒中の
三フッ化ホウ素(BF)を選択的に吸着させる工程、 MF ・・・・・・・・・・・・・・・・・ 式(1) (Mは、リチウム、カルシウム、ストロンチウムあるい
はバリウムの金属原子を示す。n=1あるいは2) (III)三フッ化ホウ素を吸着除去した錯化剤を含有す
る反応混合物を回収する工程。
1. A method for producing polybutylene, including the steps from the following (I) (III), a C 4 olefin in the presence of a boron trifluoride-based complex catalyst consisting (I) boron trifluoride and a complexing agent A liquid phase polymerization step, (II) after polymerization of the C 4 olefin, a metal fluoride represented by the following formula (1) is added to a reaction mixture obtained by dispersing and / or dissolving at least a part of the boron trifluoride-based complex catalyst. In order to selectively adsorb boron trifluoride (BF 3 ) in the complex catalyst, MF n ... Formula (1) (1) M represents a metal atom of lithium, calcium, strontium or barium, n = 1 or 2) (III) A step of recovering a reaction mixture containing a complexing agent from which boron trifluoride has been adsorbed and removed.
【請求項2】 下記(I)から(V)の工程を含むポリブ
チレンの製造方法、(I)三フッ化ホウ素と錯化剤から
なる三フッ化ホウ素系錯体触媒の存在下にCオレフィ
ンを液相重合する工程、(II)Cオレフィンの重合
後、三フッ化ホウ素系錯体触媒の少なくとも一部が分散
および/または溶解してなる反応混合物に、下記式
(1)に示すフッ化金属を接触させて、該錯体触媒中の
三フッ化ホウ素(BF)を選択的に吸着させる工程、 MF ・・・・・・・・・・・・・・・・・ 式(1) (Mは、リチウム、カルシウム、ストロンチウムあるい
はバリウムの金属原子を示す。n=1あるいは2) (III)三フッ化ホウ素を吸着除去した錯化剤を含有す
る反応混合物を回収する工程、(IV)三フッ化ホウ素を
フッ化金属に吸着させて得られる下記式(2)に示す四
フッ化ホウ素金属塩を、160〜600℃の温度範囲で
加熱することによって三フッ化ホウ素とフッ化金属とを
得る工程、 M(BF) ・・・・・・・・・・・・・・ 式(2) (Mは、リチウム、カルシウム、ストロンチウムあるい
はバリウムの金属原子を示す。n=1あるいは2) (V)回収した三フッ化ホウ素の少なくとも一部を触媒
として、Cオレフィンを液相重合する工程。
2. A method for producing polybutylene comprising the following steps (I) to (V): (I) a process for producing a C 4 olefin in the presence of a boron trifluoride-based complex catalyst comprising boron trifluoride and a complexing agent; A liquid phase polymerization step, (II) after polymerization of the C 4 olefin, a metal fluoride represented by the following formula (1) is added to a reaction mixture obtained by dispersing and / or dissolving at least a part of the boron trifluoride-based complex catalyst. In order to selectively adsorb boron trifluoride (BF 3 ) in the complex catalyst, MF n ... Formula (1) (1) M represents a metal atom of lithium, calcium, strontium or barium, n = 1 or 2) (III) a step of recovering a reaction mixture containing a complexing agent from which boron trifluoride has been adsorbed and removed, (IV) a step of recovering Obtained by adsorbing boron fluoride on metal fluoride Step serial formula tetrafluoroborate metal salt shown in (2) to give the boron trifluoride and the metal fluoride by heating at a temperature range of 160~600 ℃, M (BF 4) n ···· (2) (M represents a metal atom of lithium, calcium, strontium or barium. N = 1 or 2) (V) At least a part of the collected boron trifluoride as the catalyst, the step of the C 4 olefins to liquid phase polymerization.
【請求項3】 下記(I)から(VI)の工程を含むポリブ
チレンの製造方法、(I)三フッ化ホウ素と錯化剤から
なる三フッ化ホウ素系錯体触媒の存在下にCオレフィ
ンを液相重合する工程、(II)Cオレフィンの重合
後、三フッ化ホウ素系錯体触媒の少なくとも一部が分散
および/または溶解してなる反応混合物に、下記式
(1)に示すフッ化金属を接触させて、該錯体触媒中の
三フッ化ホウ素(BF)を選択的に吸着させる工程、 MF ・・・・・・・・・・・・・・・・・ 式(1) (Mは、リチウム、カルシウム、ストロンチウムあるい
はバリウムの金属原子を示す。n=1あるいは2) (III)三フッ化ホウ素を吸着除去した錯化剤を含有す
る反応混合物を回収する工程、(IV)三フッ化ホウ素を
フッ化金属に吸着させて得られる下記式(2)に示す四
フッ化ホウ素金属塩を、160〜600℃の温度範囲で
加熱することによって三フッ化ホウ素とフッ化金属とを
得る工程、 M(BF) ・・・・・・・・・・・・・・ 式(2) (Mは、リチウム、カルシウム、ストロンチウムあるい
はバリウムの金属原子を示す。n=1あるいは2) (V)工程(II)において錯体触媒中の三フッ化ホウ素
を吸着させる際に反応混合物中に遊離した錯化剤を回収
する工程、(VI)前記工程(IV)から回収される三フッ
化ホウ素と前記工程(V)から回収される錯化剤のそれ
ぞれ少なくとも一部を用いて、新たに三フッ化ホウ素系
錯体触媒を形成させ、重合触媒としてCオレフィンを
液相重合する工程。
3. A process for producing polybutylene comprising the following steps (I) to (VI): (I) a process for producing a C 4 olefin in the presence of a boron trifluoride-based complex catalyst comprising boron trifluoride and a complexing agent; A liquid phase polymerization step, (II) after polymerization of the C 4 olefin, a metal fluoride represented by the following formula (1) is added to a reaction mixture obtained by dispersing and / or dissolving at least a part of the boron trifluoride-based complex catalyst. In order to selectively adsorb boron trifluoride (BF 3 ) in the complex catalyst, MF n ... Formula (1) (1) M represents a metal atom of lithium, calcium, strontium or barium, n = 1 or 2) (III) a step of recovering a reaction mixture containing a complexing agent from which boron trifluoride has been adsorbed and removed, (IV) a step of recovering Under the condition obtained by adsorbing boron fluoride on metal fluoride The boron tetrafluoride metal salt represented by the formula (2) to obtain a boron trifluoride and the metal fluoride by heating at a temperature range of 160~600 ℃, M (BF 4) n ····· (2) (M represents a metal atom of lithium, calcium, strontium or barium. N = 1 or 2) (V) In the step (II), the trifluoride in the complex catalyst is used. Recovering the complexing agent released into the reaction mixture when the boron fluoride is adsorbed, (VI) the boron trifluoride recovered from the step (IV) and the complexing agent recovered from the step (V) A new boron trifluoride complex catalyst is formed using at least a part of each of the above, and a liquid phase polymerization of C 4 olefin as a polymerization catalyst.
【請求項4】 前記液相重合における供給原料中のC
オレフィン濃度が、少なくとも5重量%である請求項1
から3のいずれかに記載のポリブチレンの製造方法。
4. C 4 in feedstock in said liquid phase polymerization
The olefin concentration is at least 5% by weight.
4. The method for producing polybutylene according to any one of items 1 to 3.
【請求項5】 前記フッ化金属に接触させる反応混合物
の温度を、−100℃から+160℃、好ましくは−3
0℃から+50℃の範囲とすることを特徴とする請求項
1から3のいずれかに記載のポリブチレンの製造方法。
5. The temperature of the reaction mixture brought into contact with said metal fluoride is from -100 ° C. to + 160 ° C., preferably -3 ° C.
The method for producing polybutylene according to any one of claims 1 to 3, wherein the temperature is in a range of 0 ° C to + 50 ° C.
【請求項6】 前記三フッ化ホウ素の吸着により形成す
る四フッ化ホウ素金属塩(M(BF4))を、100〜
600℃、好ましくは160〜500℃の温度範囲で加
熱することによって、三フッ化ホウ素とフッ化金属とに
分解することを特徴とする請求項2または3に記載のポ
リブチレンの製造方法。
6. The method according to claim 6, wherein the boron tetrafluoride metal salt (M (BF 4 ) n ) formed by the adsorption of boron trifluoride is 100 to
The method for producing polybutylene according to claim 2 or 3, wherein the polybutylene is decomposed into boron trifluoride and metal fluoride by heating in a temperature range of 600 ° C, preferably 160 to 500 ° C.
【請求項7】 前記三フッ化ホウ素系錯体触媒を形成す
る錯化剤が、水、アルコール類、エーテル類、フェノー
ル類、ケトン類、アルデヒド類、エステル類、有機酸
類、酸無水物等の含酸素化合物、含窒素化合物、含硫黄
化合物、含リン化合物または無機酸等の、有機または無
機極性化合物からなる群から選ばれるものであることを
特徴とする請求項1から3のいずれかに記載のポリブチ
レンの製造方法。
7. The complexing agent forming the boron trifluoride-based complex catalyst includes water, alcohols, ethers, phenols, ketones, aldehydes, esters, organic acids, acid anhydrides and the like. The compound according to any one of claims 1 to 3, wherein the compound is selected from the group consisting of organic or inorganic polar compounds, such as an oxygen compound, a nitrogen-containing compound, a sulfur-containing compound, a phosphorus-containing compound, or an inorganic acid. A method for producing polybutylene.
【請求項8】 前記三フッ化ホウ素系錯体触媒におい
て、三フッ化ホウ素と錯化剤のモル比が0.01:1か
ら2:1の範囲にあることを特徴とする請求項1から3
のいずれかに記載のポリブチレンの製造方法。
8. The boron trifluoride complex catalyst according to claim 1, wherein the molar ratio of boron trifluoride to the complexing agent is in the range of 0.01: 1 to 2: 1.
The method for producing polybutylene according to any one of the above.
【請求項9】 前記ポリブチレンの分子量が100〜1
0万の範囲にあることを特徴とする請求項1から3のい
ずれかに記載のポリブチレンの製造方法。
9. The polybutylene having a molecular weight of 100 to 1
The method for producing polybutylene according to any one of claims 1 to 3, wherein the number is in the range of 10,000.
JP11062607A 1998-10-29 1999-03-10 Preparation of polybutylene Pending JP2000256412A (en)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11062607A JP2000256412A (en) 1999-03-10 1999-03-10 Preparation of polybutylene
PCT/JP1999/006020 WO2000026261A1 (en) 1998-10-29 1999-10-29 Method of removing and recovering boron trifluoride with metal fluoride and process for polyolefin production using the same
CN99802384A CN1289344A (en) 1998-10-29 1999-10-29 Method of removing and recovering boron trifluoride with metal fluoride and process for polyolefin production using the same
US09/582,242 US6462151B1 (en) 1998-10-29 1999-10-29 Method of removing and recovering boron trifluoride with metal fluoride and process for polyolefin production using the same
EP99951150A EP1044990A4 (en) 1998-10-29 1999-10-29 Method of removing and recovering boron trifluoride with metal fluoride and process for polyolefin production using the same
KR1020007007163A KR20010033643A (en) 1998-10-29 1999-10-29 Method of removing and recovering boron trifluoride with metal fluoride and process for polyolefin production using the same
IDW20001460A ID25831A (en) 1998-10-29 1999-10-29 METHOD OF RELEASE AND RE-TAKING BORON TRIFLUORIDE WITH METAL AND PROCESS FOR PRODUCTION OF POLIOLEFINE WITH THE SAME WAY

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11062607A JP2000256412A (en) 1999-03-10 1999-03-10 Preparation of polybutylene

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2000256412A true JP2000256412A (en) 2000-09-19

Family

ID=13205184

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP11062607A Pending JP2000256412A (en) 1998-10-29 1999-03-10 Preparation of polybutylene

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2000256412A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015002509A1 (en) * 2013-07-05 2015-01-08 대림산업 주식회사 Device and method for processing waste water generated when manufacturing polybutene

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015002509A1 (en) * 2013-07-05 2015-01-08 대림산업 주식회사 Device and method for processing waste water generated when manufacturing polybutene

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105597630B (en) Used ionic-liquid catalyst is hydrolyzed for disposal
WO2000026261A1 (en) Method of removing and recovering boron trifluoride with metal fluoride and process for polyolefin production using the same
CN101448568A (en) Organometallic aluminum fumarate backbone material
CN1063863A (en) Produce the method for light alkene
CZ114594A3 (en) Regeneration process based on solvent extraction of defined acid catalysts for the conversion of hydrocarbons and the use of such catalysts
JP6731848B2 (en) Apparatus and method for recycling raw materials used in the production of polybutene
CN105492470B (en) The apparatus and method for removing the halogen produced in polybutene preparation process
JP4546685B2 (en) Production of highly reactive polyisobutene
JPH1045636A (en) Improved conversion of ethylene to 1-butene using additive based on quaternary ammonium salt
JPH03212405A (en) Removal of bf3 from olefinoligomer by bf3 catalyst
KR101872798B1 (en) Ionic liquid-solvent complex, preparation and applications thereof
MX2013015205A (en) Method for the isolation of olefin oligomerization products and the decomposition of oligomerization catalyst residues.
KR101692130B1 (en) Method for utilizing fluoroalkyl iodide
JP2000128522A (en) Removing method and recovering method of boron trifluoride using lithium fluoride
JPS6031522B2 (en) How to remove acidic substances from reaction products
US6084144A (en) Method of recovering boron trifluoride complex and process for producing olefin oligomer using the same
US4357479A (en) Production of alcohols
JP2000256412A (en) Preparation of polybutylene
US20150133691A1 (en) Recovery method and recycling method for boron trifluoride complex
JP2000135402A (en) Removal of boron trifluoride using strontium fluoride and its recovery
JP2000135403A (en) Removal of boron trifluoride using barium fluoride and its recovery
JP2000256416A (en) Preparation of olefin oligomer
JP2000109313A (en) Removing method and recovering method of boron trifluoride using calcium fluoride
JP4489202B2 (en) Method for producing butene polymer
EP2123353B1 (en) Extraction of boron trifluoride or complexes thereof from a mixture of reaction products by using hydrofluorocarbon or oxygenic hydrofluorocarbon as the extraction solvent

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20060222

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712

Effective date: 20061020

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20061226

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090203

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20090406

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20100209