JP2001278817A - Continuous method for producing tetracyclododecenes - Google Patents
Continuous method for producing tetracyclododecenesInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明はテトラシクロドデセ
ン類(以下、アルキルテトラシクロドデセンと称するこ
とがある)の連続的製造方法に関するものである。The present invention relates to a method for continuously producing tetracyclododecenes (hereinafter sometimes referred to as alkyltetracyclododecene).
【0002】[0002]
【従来の技術】優れた光学特性、高透明性や耐熱性、吸
油性を有するポリマーとしてシクロオレフィン(コ)ポ
リマーは注目されており、その原料としてテトラシクロ
ドデセン(以下、TCDと称することがある)に代表さ
れる環状オレフィンは有用である。TCD類の代表とし
てのTCDの製造方法としては、シクロペンタジエン
(以下、CPDと称することがある)、ジシクロペンタ
ジエン(以下、DCPDと称することがある)またはこ
れらの混合物、ノルボルネンおよびエチレンを加熱混合
することによりTCDとノルボルネンを含む反応混合液
を製造し、ノルボルネンを回収して循環させる方法が例
示される。エチレンの代わりに他のオレフィン、例えば
プロピレンを用いると、メチルTCDのようなアルキル
TCDが得られる。この方法は、例えば、特開平3−1
28333号公報、特開平6−9437号公報等に提案
されている。2. Description of the Related Art Cycloolefin (co) polymers have attracted attention as polymers having excellent optical properties, high transparency, heat resistance, and oil absorption, and tetracyclododecene (hereinafter, referred to as TCD) as a raw material thereof. Cyclic olefins represented by a) are useful. As a method for producing TCD as a representative of TCDs, cyclopentadiene (hereinafter may be referred to as CPD), dicyclopentadiene (hereinafter may be referred to as DCPD) or a mixture thereof, norbornene and ethylene are mixed by heating. Then, a reaction mixture containing TCD and norbornene is produced, and the norbornene is recovered and circulated. Substitution of other olefins, such as propylene, for ethylene results in alkyl TCDs such as methyl TCD. This method is described in, for example,
No. 28333, Japanese Unexamined Patent Publication No. Hei 6-9437 and the like.
【0003】また、特開平6−72909号公報には、
TCDを蒸留分離したボトム、すなわちTCDよりも高
い沸点を有する高沸点副生物の有効利用を図るために、
高沸点副生物からなる重質液を反応器に循環させること
が提案されている。なお、当該高沸点副生物中には、ト
リシクロペンタジエン(TCPD)やCPDとTCDの
付加体が含まれているとしている。しかしながら、TC
PDが含まれている以上、実際にはCPDの三量体を超
える高重合物が生成することも避けられない。このよう
な四量体以上の高重合物は通常のTCD生成反応条件の
下では分解し難い。その結果、上記特開平6−7290
9号公報に記載されているように、単に高沸点副生物か
らなる重質液を反応器に循環させる方法では、たとえ高
重合体の生成が僅かであっても循環流中に高重合物が蓄
積し、連続運転が困難になることが判明した。[0003] Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-72909 discloses that
In order to effectively use the bottom obtained by distilling and separating TCD, that is, a high-boiling by-product having a higher boiling point than TCD,
It has been proposed to circulate a heavy liquid consisting of high-boiling by-products through the reactor. The high-boiling by-product is said to contain tricyclopentadiene (TCPD) or an adduct of CPD and TCD. However, TC
Since PD is contained, it is unavoidable that a high polymer exceeding the trimer of CPD is actually formed. Such a highly polymerized tetramer or higher is hardly decomposed under ordinary TCD formation reaction conditions. As a result, the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No.
As described in Japanese Patent Publication No. 9 (1999), in a method of simply circulating a heavy liquid composed of high-boiling by-products in a reactor, even if the production of a high polymer is slight, a high polymer is contained in a circulating flow. Accumulated, it was found that continuous operation becomes difficult.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、TC
Dよりも高い沸点を有する高沸点副生物の有効利用を図
るとともに、安定した連続運転を確保することが可能な
TCD類の製造方法を提供することである。An object of the present invention is to provide a TC
An object of the present invention is to provide a method for producing TCDs capable of effectively utilizing a high-boiling by-product having a boiling point higher than that of D and securing stable continuous operation.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明の第1
は、以下の工程(1)〜(3)からなることを特徴とす
る、下記一般式〔III〕で示されるTCD類の連続的製
造方法に関するものである。 (1)下記一般式〔I〕で示される2−ノルボルネン
類、CPDまたはDCPD、および下記一般式〔II〕で
示されるオレフィンを反応器に供給して反応させ、一般
式〔III〕で示されるTCD類を含む反応混合物を得る
工程、That is, the first aspect of the present invention is as follows.
The present invention relates to a method for continuously producing TCDs represented by the following general formula [III], comprising the following steps (1) to (3). (1) A 2-norbornene represented by the following general formula [I], CPD or DCPD, and an olefin represented by the following general formula [II] are supplied to a reactor to be reacted and represented by the following general formula [III]. Obtaining a reaction mixture containing TCDs,
【化3】 (ただし、各式におけるR1、R2は同一または異なる
基であり、それぞれ水素原子、メチル基またはエチル基
のいずれかである。)(2)反応混合物からTCD類を
分離・回収する工程、(3)前記工程(2)の残さとし
ての重質分の少なくとも1質量%を反応系外に廃棄し、
残余の重質分を工程(1)の反応器に循環させる工程。Embedded image (However, R 1 and R 2 in each formula are the same or different groups and are each a hydrogen atom, a methyl group or an ethyl group.) (2) a step of separating and recovering TCDs from the reaction mixture; (3) discarding at least 1% by mass of heavy components remaining as a residue of the step (2) outside the reaction system;
Circulating the remaining heavy fraction to the reactor of step (1).
【0006】本発明の第2は、以下の工程(1)〜
(8)からなることを特徴とする、前記一般式〔III〕
で示されるTCD類の連続的製造方法に関するものであ
る。 (1)前記一般式〔I〕で示される2−ノルボルネン
類、DCPD、および前記一般式〔II〕で示されるオレ
フィンを反応器に連続的に供給し反応させる工程、
(2)反応混合物から一般式〔II〕で示されるオレフィ
ンを分離する工程、(3)前記工程(2)において分離
されたオレフィンの少なくとも一部を前記反応器に循環
する工程、(4)前記工程(2)においてオレフィンを
分離した反応混合物から2−ノルボルネン類を分離する
工程、(5)実質的にC10不飽和炭化水素を含まない
2−ノルボルネン類の少なくとも一部を前記反応器に循
環する工程、(6)前記工程(4)において2−ノルボ
ルネン類を分離した反応混合物から未反応DCPD留分
を分離する工程、(7)前記工程(6)において未反応
DCPD留分を分離した反応混合物からTCD類を分離
・回収する工程、(8)前記工程(7)の残さとしての
重質分の少なくとも1質量%を反応系外に廃棄し、残余
の重質分を前記工程(1)の反応器に循環させる工程。
本発明の方法によれば、重質分を反応工程へ循環させる
ことにより、副生重質分を有効利用して効率よくTCD
を製造することができ、しかも安定して連続的に運転を
継続することができる。A second aspect of the present invention is the following steps (1) to (1).
The general formula [III], characterized by comprising (8).
The present invention relates to a method for continuously producing TCDs represented by the formula: (1) a step of continuously supplying 2-norbornenes represented by the general formula [I], DCPD, and an olefin represented by the general formula [II] to a reactor to cause a reaction;
(2) a step of separating the olefin represented by the general formula [II] from the reaction mixture; (3) a step of circulating at least a part of the olefin separated in the step (2) to the reactor; (2) separating 2-norbornenes from the reaction mixture from which the olefin has been separated in step (2), (5) circulating at least a portion of the 2-norbornenes substantially free of C 10 unsaturated hydrocarbons into the reactor. (6) a step of separating an unreacted DCPD fraction from the reaction mixture from which the 2-norbornenes are separated in the step (4), and (7) a reaction in which an unreacted DCPD fraction is separated in the step (6). (8) separating and recovering TCDs from the mixture, (8) discarding at least 1% by mass of heavy residue as a residue of the step (7) outside the reaction system, and removing the remaining heavy fraction by the above-described process. Step of circulating the reactor (1).
According to the method of the present invention, by circulating the heavy components to the reaction step, the TCD is efficiently used by effectively utilizing the by-product heavy components.
Can be manufactured, and the operation can be stably and continuously continued.
【0007】[0007]
【発明の実施の形態】以下本発明を詳細に説明する。本
発明に用いる一般式〔II〕で示されるオレフィンは、具
体的にはエチレン、プロピレン、1−ブテン、トランス
−2−ブテン、シス−2−ブテン等である。本発明に用
いる一般式〔I〕で示される2−ノルボルネン類とは、
具体的には2−ノルボルネン、5−メチル−2−ノルボ
ルネン(メチルノルボルネン)、5−エチル−2−ノル
ボルネン(エチルノルボルネン)、5,6−ジメチル−
2−ノルボルネン(ジメチルノルボルネン)等である。
これらの化合物には、エンド体、エキソ体等の立体異性
体が存在するが、いずれの異性体も採用することができ
る。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below in detail. The olefin represented by the general formula [II] used in the present invention is specifically ethylene, propylene, 1-butene, trans-2-butene, cis-2-butene and the like. The 2-norbornenes represented by the general formula (I) used in the present invention include:
Specifically, 2-norbornene, 5-methyl-2-norbornene (methylnorbornene), 5-ethyl-2-norbornene (ethylnorbornene), 5,6-dimethyl-
2-norbornene (dimethylnorbornene) and the like.
These compounds have stereoisomers such as endo- and exo-forms, and any of the isomers can be employed.
【0008】本発明に用いる一般式〔III〕で示される
TCD類とは、具体的にはTCD(1,4,5,8−ジ
メタノ−1,2,3,4,4a,5,8,8a−オクタ
ヒドロナフタレン)、メチルTCD(2−メチル−1,
4,5,8−ジメタノ−1,2,3,4,4a,5,
8,8a−オクタヒドロナフタレン)、エチルTCD
(2−エチル−1,4,5,8−ジメタノ−1,2,
3,4,4a,5,8,8a−オクタヒドロナフタレ
ン)、およびジメチルTCD(2,3−ジメチル−1,
4,5,8−ジメタノ−1,2,3,4,4a,5,
8,8a−オクタヒドロナフタレン)である。これらの
化合物には、立体異性体としてエンド−エキソ体、エン
ド−エンド体、エキソ−エンド体、エキソ-エキソ体、
さらには置換基による立体異性体が存在し得るが、どの
異性体も採用することができる。The TCDs represented by the general formula [III] used in the present invention are specifically TCD (1,4,5,8-dimethano-1,2,3,4,4a, 5,8, 8a-octahydronaphthalene), methyl TCD (2-methyl-1,
4,5,8-Dimethano-1,2,3,4,4a, 5
8,8a-octahydronaphthalene), ethyl TCD
(2-ethyl-1,4,5,8-dimethano-1,2,2
3,4,4a, 5,8,8a-octahydronaphthalene) and dimethyl TCD (2,3-dimethyl-1,
4,5,8-Dimethano-1,2,3,4,4a, 5
8,8a-octahydronaphthalene). These compounds include, as stereoisomers, endo-exo isomers, endo-endo isomers, exo-endo isomers, exo-exo isomers,
Further, stereoisomers due to substituents may exist, but any isomer may be employed.
【0009】図1は、本発明の一実施態様を示すプロセ
スフローである。なお図1においては反応開始時におけ
るノルボルネン類の供給ラインは省略してある。図1に
おいて、1は溶媒タンクを示す。本発明の方法において
は常圧における沸点が50〜180℃である溶媒を使用
することが好ましい。その目的は、反応における各成分
の濃度を低減し、副生成物である重質分を減少させるこ
と、および特に2−ノルボルネンを使用した場合に、循
環ノルボルネンの固化を防止することにある。すなわ
ち、好ましい方法として、反応混合物から蒸留により溶
媒とともにノルボルネンを回収するが、そのときノルボ
ルネンが溶媒に溶解していれば固化が防止される。した
がって用いる溶媒は、2−ノルボルネンに近接する沸点
を有し、しかも蒸留等により容易に分離し得るものであ
ることが好ましい。炭素数6〜8の芳香族または脂肪族
炭化水素が適当である。FIG. 1 is a process flow showing an embodiment of the present invention. In FIG. 1, the supply line of norbornenes at the start of the reaction is omitted. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a solvent tank. In the method of the present invention, it is preferable to use a solvent having a boiling point at normal pressure of 50 to 180 ° C. The purpose is to reduce the concentration of each component in the reaction, to reduce heavy components which are by-products, and to prevent solidification of circulating norbornene, especially when 2-norbornene is used. That is, as a preferred method, norbornene is recovered together with the solvent from the reaction mixture by distillation. At this time, if the norbornene is dissolved in the solvent, solidification is prevented. Therefore, it is preferable that the solvent used has a boiling point close to that of 2-norbornene and can be easily separated by distillation or the like. Aromatic or aliphatic hydrocarbons having 6 to 8 carbon atoms are suitable.
【0010】具体的な溶媒としては、ベンゼン、トルエ
ン、キシレン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサ
ン、ジメチルシクロヘキサンなどが挙げられる。しか
し、人体や環境に対する安全性の点から、脂環族炭化水
素や分岐脂肪族炭化水素がさらに好ましく、具体的には
イソヘキサン、イソヘプタン、イソオクタン、シクロヘ
キサン、メチルシクロヘキサン、ジメチルシクロヘキサ
ンおよびエチルシクロペンタンが好ましく使用される。
ここで、イソヘキサン、イソヘプタンおよびイソオクタ
ンとは、メチル基以上の分岐を有する化合物を指し、そ
の置換位置、異性体等を問わず使用することができる。
具体的には2−メチルペンタン、3−メチルペンタン、
2,3−ジメチルブタン、2−メチルヘキサン、3−メ
チルヘキサン、2,3−ジメチルペンタン、2,4−ジ
メチルペンタン、2,2,3−トリメチルブタン、2−
メチルヘプタン、3−メチルヘプタン、4−メチルヘプ
タン、2,3−ジメチルヘキサン、2,4−ジメチルヘ
キサン、2,5−ジメチルヘキサン、2,2,3−トリ
メチルペンタン、2,2,4−トリメチルペンタン、
2,3,4−トリメチルペンタンおよび2,3,3−ト
リメチルペンタンが挙げられる。ジメチルシクロヘキサ
ンも用いることができ、例えば1,2−ジメチルシクロ
ヘキサン、1,3−ジメチルシクロヘキサンおよび1,
4−ジメチルシクロヘキサンのいずれも使用可能であ
り、二つのメチル基の相対的な置換位置について制限は
ない。Specific solvents include benzene, toluene, xylene, cyclohexane, methylcyclohexane, dimethylcyclohexane and the like. However, from the viewpoint of safety for the human body and the environment, alicyclic hydrocarbons and branched aliphatic hydrocarbons are more preferable, and specifically, isohexane, isoheptane, isooctane, cyclohexane, methylcyclohexane, dimethylcyclohexane and ethylcyclopentane are preferable. used.
Here, isohexane, isoheptane and isooctane refer to a compound having a methyl group or higher branch, and can be used regardless of the substitution position, isomer and the like.
Specifically, 2-methylpentane, 3-methylpentane,
2,3-dimethylbutane, 2-methylhexane, 3-methylhexane, 2,3-dimethylpentane, 2,4-dimethylpentane, 2,2,3-trimethylbutane, 2-
Methylheptane, 3-methylheptane, 4-methylheptane, 2,3-dimethylhexane, 2,4-dimethylhexane, 2,5-dimethylhexane, 2,2,3-trimethylpentane, 2,2,4-trimethyl Pentane,
2,3,4-trimethylpentane and 2,3,3-trimethylpentane. Dimethylcyclohexane can also be used, for example, 1,2-dimethylcyclohexane, 1,3-dimethylcyclohexane and 1,1
Any of 4-dimethylcyclohexane can be used, and there is no limitation on the relative substitution positions of two methyl groups.
【0011】上記のように溶媒とともにノルボルネンを
回収する場合には、蒸留コンデンサー(図示せず)の冷
却に水を用いることができ、工業用水や海水が好ましく
使用される。使用する溶媒の種類、量等により異なる
が、冷媒の温度は0〜95℃である。またノルボルネン
の沸点が95℃であるため、蒸留圧力によってはノルボ
ルネンが排気ガス中に流出して損失となる懸念がある。
このような観点から、ノルボルネン回収のための蒸留塔
における塔頂の条件として、圧力は好ましくは10〜2
00kPa、より好ましくは10〜100kPaであ
り、使用する溶媒の種類、量等にもよるが、冷媒の温度
は0〜80℃が適当である。ただし、蒸留の際に排気ガ
ス中に流出して損失となった溶媒等は、原料タンクから
適宜に補充することができる。When norbornene is recovered together with the solvent as described above, water can be used for cooling a distillation condenser (not shown), and industrial water and seawater are preferably used. The temperature of the refrigerant is 0 to 95 ° C., depending on the type and amount of the solvent used. Further, since the boiling point of norbornene is 95 ° C., there is a concern that norbornene flows out into the exhaust gas depending on the distillation pressure, resulting in a loss.
From such a viewpoint, the pressure at the top of the distillation column for recovering norbornene is preferably 10 to 2 times.
The temperature of the refrigerant is preferably from 0 to 80 ° C., although it depends on the type and amount of the solvent used. However, the solvent or the like which has been lost by flowing into the exhaust gas during the distillation can be appropriately replenished from the raw material tank.
【0012】なお、前記式〔I〕においてR1、R2が
いずれも水素原子でない場合、すなわち、オレフィンと
してエチレン以外のものを用いた場合に生成する2−ノ
ルボルネン類は常温において液状であり、R1、R2が
水素原子である場合の2−ノルボルネンのように固化防
止のために溶媒を用いる必要はない。したがって、溶媒
タンクも必要としない。しかしながら、このような場合
であっても、溶媒を使用する限り、循環使用する成分、
すなわちオレフィンまたはノルボルネン類と同時に回収
し得る溶媒であることが好ましく、なかでもノルボルネ
ン類と同時に回収し得る溶媒が好ましい。そのため、ノ
ルボルネン類に近い沸点を有する溶媒を用いることが好
ましく、多くの場合ノルボルネン類と同一の炭素数を有
する溶媒を使用すればよい。In the above formula [I], when both R 1 and R 2 are not hydrogen atoms, that is, when 2- olefins other than ethylene are used as olefins, 2-norbornenes are liquid at room temperature, It is not necessary to use a solvent to prevent solidification as in 2-norbornene where R 1 and R 2 are hydrogen atoms. Therefore, no solvent tank is required. However, even in such a case, as long as the solvent is used, the components to be circulated,
That is, the solvent is preferably a solvent that can be recovered at the same time as the olefin or the norbornene, and among them, a solvent that can be recovered at the same time as the norbornene is preferable. Therefore, it is preferable to use a solvent having a boiling point close to that of the norbornenes, and in many cases, a solvent having the same carbon number as the norbornenes may be used.
【0013】図1の符号2は粗DCPDのタンクであ
る。粗CPDも原料として用いることができる。CPD
はDCPDの熱分解により容易に得られるが、粗DCP
Dから得られるCPDには不純物が混入する。本発明の
反応条件下においてはDCPDはCPDに分解するの
で、CPDの原料として好ましくは次のような工業的に
入手可能な粗DCPDを用いる。すなわち、エチレン等
の低級オレフィンを生産するためにナフサ等の軽質炭化
水素を熱分解または接触分解する際に得られる副生油か
ら回収されるものが、工業的に大量に得られしかも安価
であるので好ましい。Reference numeral 2 in FIG. 1 denotes a tank for coarse DCPD. Crude CPD can also be used as a raw material. CPD
Is easily obtained by thermal decomposition of DCPD, but crude DCP
The CPD obtained from D contains impurities. Under the reaction conditions of the present invention, DCPD decomposes into CPD. Therefore, the following industrially available crude DCPD is preferably used as a raw material for CPD. That is, what is recovered from by-product oil obtained at the time of thermal cracking or catalytic cracking of light hydrocarbons such as naphtha to produce lower olefins such as ethylene is industrially obtained in large quantities and is inexpensive. It is preferred.
【0014】図1の符号3はオレフィンのタンクであ
る。前述のように、具体的なオレフィンはエチレン、プ
ロピレン、1−ブテン、トランス−2−ブテンおよびシ
ス−2−ブテンである。使用するオレフィンの量はDC
PD(CPDを使用したときは、DCPDに換算する)
に対して、モル比で0.5〜50であり、好ましくは1
〜40、より好ましくは1.2〜30である。オレフィ
ンのDCPDに対するモル比が0.5未満であると、生
成するノルボルネン類の量が少なく、TCD類の合成に
使用されるノルボルネン類の量の方が多くなり、循環使
用し得るノルボルネン類の量が減少するので好ましくな
い。また大過剰のオレフィンを添加すると、オレフィン
回収時にエネルギーを大量に消費するため好ましくな
い。Reference numeral 3 in FIG. 1 denotes an olefin tank. As mentioned above, specific olefins are ethylene, propylene, 1-butene, trans-2-butene and cis-2-butene. The amount of olefin used is DC
PD (when using CPD, convert to DCPD)
To 0.5 to 50, preferably 1
~ 40, more preferably 1.2 ~ 30. When the molar ratio of olefin to DCPD is less than 0.5, the amount of norbornenes formed is small, the amount of norbornenes used in the synthesis of TCDs is large, and the amount of norbornenes that can be recycled is increased. Is undesirably reduced. Addition of a large excess of olefin is not preferable because a large amount of energy is consumed during olefin recovery.
【0015】ノルボルネン類は、オレフィンの炭素数に
関係なくオレフィンと粗CPDおよび/またはDCPD
とを原料として反応温度100〜350℃、反応圧力
0.1〜40MPaの条件で合成することができる。し
たがって本発明の製造プロセスのように、反応系中にオ
レフィンとDCPDおよび/またはCPDとを共存させ
れば、TCD類を合成する条件においてノルボルネン類
も同時に合成することができる。[0015] Norbornenes can be used in combination with olefins and crude CPD and / or DCPD regardless of the number of carbon atoms in the olefins.
Can be synthesized under the conditions of a reaction temperature of 100 to 350 ° C. and a reaction pressure of 0.1 to 40 MPa. Therefore, if olefins and DCPD and / or CPD coexist in the reaction system as in the production process of the present invention, norbornenes can be synthesized simultaneously under the conditions for synthesizing TCDs.
【0016】粗DCPDは、タンク2から移送ポンプ4
により反応器5に導入される。なおオレフィンは、昇圧
機(図示せず)等により昇圧され反応器5に連続的に導
入される。The crude DCPD is transferred from the tank 2 to the transfer pump 4
To the reactor 5. The olefin is pressurized by a pressurizer (not shown) or the like and is continuously introduced into the reactor 5.
【0017】連続的に供給する粗DCPDおよび/また
はCPDの量については、DCPDのモル数に換算して
(すなわち、CPD2モルとDCPD1モルとの混合液
はDCPD2モルとみなす)、ノルボルネン類/DCP
D(モル比)=2〜20、好ましくは3〜15、より好
ましくは4〜10になるように調整する。ノルボルネン
類の量が多いと反応における重質分の収量は比較的少な
くなるが、ノルボルネンの循環使用量が多くなり、蒸留
に際しエネルギーを大量に必要とするため、あまり有利
ではない。一方、DCPDおよび/またはCPDの量が
多いと重質分が多く生成し、原料の有効利用率が低下す
る。The amount of continuously supplied crude DCPD and / or CPD is converted to the number of moles of DCPD (that is, a mixture of 2 moles of CPD and 1 mole of DCPD is regarded as 2 moles of DCPD), and the norbornenes / DCP
It is adjusted so that D (molar ratio) = 2 to 20, preferably 3 to 15, and more preferably 4 to 10. When the amount of norbornenes is large, the yield of heavy components in the reaction is relatively small, but the amount of norbornene used in circulation increases, and a large amount of energy is required for distillation, which is not very advantageous. On the other hand, when the amount of DCPD and / or CPD is large, a large amount of heavy components is generated, and the effective utilization rate of the raw material decreases.
【0018】図の符号5は反応器であり、上記の原料を
反応器5に連続的に供給してTCD類の合成を行う。反
応器5としては、完全混合型およびピストンフロー型の
いずれも使用することができる。ピストンフロー型反応
器の市販品としては、ノリタケカンパニー(株)製「スタ
ティックミキサー」、住友重機械工業(株)製「スルーザ
ーミキサー」、櫻製作所(株)製「スケヤミキサー」など
が挙げられる。反応器は一段でもよく、二段以上の多段
の構造とすることもできる。完全混合型反応器やピスト
ンフロー型反応器は、直列または並列に組み合わせて使
用することができる。Reference numeral 5 in the figure denotes a reactor, which continuously supplies the above-mentioned raw materials to the reactor 5 to synthesize TCDs. As the reactor 5, any of a complete mixing type and a piston flow type can be used. Examples of commercially available products of the piston flow type reactor include "Static Mixer" manufactured by Noritake Co., Ltd., "Sluzer Mixer" manufactured by Sumitomo Heavy Industries, Ltd., and "Skeya Mixer" manufactured by Sakura Seisakusho Co., Ltd. The reactor may have a single stage or a multi-stage structure of two or more stages. The complete mixing type reactor and the piston flow type reactor can be used in combination in series or in parallel.
【0019】反応器5における反応条件として、反応温
度は170〜280℃であり、好ましくは180〜26
0℃、より好ましくは200〜250℃である。反応温
度が高い場合は重質分が生成し易く、また反応温度が低
いときは反応が進行し難くなり、いずれも効率的な生産
を行うことができない。また反応における空間速度は、
LHSV=0.5〜10、好ましくは0.7〜8、より
好ましくは1〜6である。LHSVが10を越えると、
未反応物が多くなり、効率的な生産が不可能になる。ま
たLHSVが0.5未満であると、重質物の生成が多く
なり原料の有効収率が低下し、また時間当たりの生産量
も低下する。As the reaction conditions in the reactor 5, the reaction temperature is 170-280 ° C., preferably 180-26 ° C.
0 ° C, more preferably 200 to 250 ° C. When the reaction temperature is high, heavy components are easily generated, and when the reaction temperature is low, the reaction does not easily proceed, and in either case, efficient production cannot be performed. The space velocity in the reaction is
LHSV = 0.5-10, preferably 0.7-8, more preferably 1-6. When LHSV exceeds 10,
The amount of unreacted substances increases, and efficient production becomes impossible. On the other hand, if the LHSV is less than 0.5, the production of heavy substances increases, the effective yield of the raw material decreases, and the production amount per hour also decreases.
【0020】本発明の方法においては、反応器5におい
て、低沸点のオレフィンがノルボルネン類やCPDおよ
び/またはDCPDに十分溶解していることが好まし
い。溶媒を用いる場合には、もちろん溶媒にも十分溶解
していることが好ましい。このような状態を達成するた
めの条件はノルボルネン類、DCPDおよび/またはC
PD、ならびにオレフィンのモル混合比によっても異な
るが、例えば無溶媒であって、モル混合比がノルボルネ
ン/DCPD/エチレン=8/1/1、温度が180℃
である場合には、約2.5MPa以上の圧力が必要であ
る。これよりもエチレン量が多い場合または温度が高い
場合には、より高い圧力が必要であり、例えば260℃
の場合には約3.9MPa以上が必要である。溶媒を使
用する場合には、これらより低い圧力でもオレフィンを
溶解させることが可能であり、反応圧力の低減を達成す
ることができる。いずれの場合も、反応条件下において
液相を保持し、反応器内に実質的に気相が存在しないよ
うに反応条件を選択することが、TCD類を高い収率で
得るために望ましい。In the method of the present invention, it is preferable that low-boiling olefins are sufficiently dissolved in norbornenes, CPD and / or DCPD in the reactor 5. When a solvent is used, it is preferable that the solvent is sufficiently dissolved in the solvent. Conditions for achieving such a state include norbornenes, DCPD and / or C
Although it depends on the molar mixing ratio of PD and olefin, for example, without solvent, the molar mixing ratio is norbornene / DCPD / ethylene = 8/1/1, and the temperature is 180 ° C.
, A pressure of about 2.5 MPa or more is required. If the ethylene content is higher or the temperature is higher, a higher pressure is required, e.g.
In the case of (1), about 3.9 MPa or more is required. When a solvent is used, the olefin can be dissolved even at a pressure lower than these, and a reduction in the reaction pressure can be achieved. In any case, it is desirable to maintain the liquid phase under the reaction conditions and to select the reaction conditions so that substantially no gas phase is present in the reactor in order to obtain TCDs in high yield.
【0021】反応器5から連続的に抜き出した反応混合
液を、次に精製工程としての蒸留に導く。精製工程は主
としてオレフィンの分離、ノルボルネン類の分離、DC
PD留分の分離およびTCD類の分離からなる。これら
の成分を蒸留塔塔頂から抜き出す場合には、4本の蒸留
塔が必要になる。もちろん他の蒸留塔の組合わせを採用
することもできる。蒸留工程としては、図1においてま
ず反応器5から抜き出した反応混合液を第1蒸留塔6に
導入し、圧力を100〜1000kPaに調整する。こ
こでは主として塔頂から未反応オレフィンを抜き出す。
蒸留条件は、塔頂において圧力100〜1000kP
a、温度25〜45℃の範囲から、塔底では圧力100
〜1000kPa、温度25〜100℃の範囲から任意
に選ばれる。圧力を常圧よりも若干加圧することによ
り、安価な海水や工業用水を用いて塔頂ガスを凝縮する
ことができる。The reaction mixture continuously withdrawn from the reactor 5 is then led to distillation as a purification step. The purification process mainly consists of separation of olefins, separation of norbornenes, DC
It consists of separation of PD fraction and separation of TCDs. To extract these components from the top of the distillation column, four distillation columns are required. Of course, other combinations of distillation columns can be employed. In the distillation step, first, the reaction mixture extracted from the reactor 5 in FIG. 1 is introduced into the first distillation column 6, and the pressure is adjusted to 100 to 1000 kPa. Here, unreacted olefin is mainly extracted from the top of the column.
The distillation conditions are as follows: a pressure of 100 to 1000 kP at the top of the column.
a, from a temperature range of 25 to 45 ° C., a pressure of 100
To 1000 kPa and a temperature of 25 to 100 ° C. By slightly increasing the pressure from the normal pressure, the overhead gas can be condensed using inexpensive seawater or industrial water.
【0022】ここで抜き出したオレフィンは、その少な
くとも一部をライン10により反応器5に循環させ、原
料として再利用することもできる。反応系への導入方法
は、回収オレフィンを反応器に戻す方法である限りいか
なるものでもよく、例えば一旦オレフィンタンク3に戻
した後、供給オレフィンと混合して反応に用いることも
できる。あるいは必要に応じ昇圧機(図示せず)を経由
して、図のようにライン10から反応器5に循環・導入
することもできる。未反応オレフィンを分離回収し、原
料として再利用することによりオレフィン当たりの収率
が向上する。At this time, at least a part of the olefin extracted here can be circulated to the reactor 5 through the line 10 and reused as a raw material. The method of introducing the recovered olefin into the reaction system may be any method as long as it is a method of returning the recovered olefin to the reactor. For example, once the olefin is returned to the olefin tank 3, it can be mixed with the supplied olefin and used for the reaction. Alternatively, it can be circulated and introduced from the line 10 to the reactor 5 as shown in the figure via a booster (not shown) as required. By separating and recovering the unreacted olefin and reusing it as a raw material, the yield per olefin is improved.
【0023】また本反応条件においては、原料として使
用するCPD、またはDCPDの分解で生じたCPDが
反応混合液中に存在している。CPDは反応原料として
再利用が可能であるが、沸点がオレフィンに近いので、
オレフィンを蒸留する際に一部のCPDがオレフィンに
同伴し易い。本発明においては、第1蒸留塔の塔頂から
留出するオレフィンにCPDの少なくとも一部が同伴す
るように、第1蒸留塔の条件を適宜に調整する。CPD
とオレフィンの炭素数が近い場合ほどこのような操作は
容易であり、蒸留条件によってはむしろ同伴現象は避け
られない。したがって、オレフィンを再使用する際に
は、同伴したCPDも同時に原料として再利用し得るこ
とになり、きわめて好ましい。この場合にオレフィンを
脱圧により分離して系外に廃棄する方法を用いると、C
PDもまた廃棄される結果となるため好ましくない。Under the reaction conditions, CPD used as a raw material or CPD generated by decomposition of DCPD is present in the reaction mixture. CPD can be reused as a reaction raw material, but since its boiling point is close to that of olefins,
When distilling olefins, some CPD tends to accompany the olefins. In the present invention, the conditions of the first distillation column are appropriately adjusted so that at least a part of CPD accompanies the olefin distilled from the top of the first distillation column. CPD
This operation is easier as the carbon number of the olefin and the olefin are closer, and the entrainment phenomenon is unavoidable rather depending on the distillation conditions. Therefore, when the olefin is reused, the accompanying CPD can be reused as a raw material at the same time, which is extremely preferable. In this case, if the method of separating olefins by depressurization and discarding them outside the system is used, C
PDs are also not preferred because they also result in being discarded.
【0024】第1蒸留塔6の塔底から、オレフィンと一
部のCPDとを分離除去した反応混合液を抜き出し、第
2蒸留塔7に導入する。第2蒸留塔7においては、塔頂
からノルボルネン類、または溶媒を用いた場合には溶媒
を含むノルボルネン類を分離・回収し、ライン11を介
して反応器5へ循環し使用する。第2蒸留塔の蒸留条件
は、塔頂において圧力0.1〜200kPa、好ましく
は1〜100kPa、および温度35〜96℃であり、
塔底においては圧力0.1〜200kPa、好ましくは
1〜100kPa、および温度40〜190℃である。
蒸留塔には分離効率を向上させるため、適宜に各種充填
物を充填したり、還流を行うことができる。理論段数
は、以下の各蒸留塔において、1〜100段であり、好
ましくは2〜50段、より好ましくは3〜30段であ
る。還流比は各蒸留塔の分離状態に応じて決定されるも
のであるが、1〜50が適当である。From the bottom of the first distillation column 6, a reaction mixture obtained by separating and removing olefin and a part of CPD is withdrawn and introduced into the second distillation column 7. In the second distillation column 7, norbornenes or, in the case of using a solvent, norbornenes containing a solvent are separated and recovered from the top of the column, circulated to the reactor 5 through the line 11, and used. The distillation conditions of the second distillation column are a pressure of 0.1 to 200 kPa at the top, preferably 1 to 100 kPa, and a temperature of 35 to 96 ° C.,
At the bottom of the column, the pressure is 0.1 to 200 kPa, preferably 1 to 100 kPa, and the temperature is 40 to 190 ° C.
In order to improve the separation efficiency, the distillation column can be appropriately filled with various packing materials or refluxed. The theoretical plate number is 1 to 100 plates, preferably 2 to 50 plates, and more preferably 3 to 30 plates in each of the following distillation columns. The reflux ratio is determined according to the separation state of each distillation column, but is suitably 1 to 50.
【0025】循環ノルボルネン類、または溶媒を使用し
た場合には溶媒とノルボルネン類との混合物を、循環ラ
イン11を通して反応器の上流へ戻し、原料として再利
用する。すなわち、このノルボルネン類は、適宜溶媒タ
ンク1およびDCPDタンク2から供給される溶媒やD
CPDと混合して、移送ポンプ4により反応器5へ導入
される。また、第1蒸留塔で完全に分離されなかったC
PDなどの低沸点化合物は、循環ノルボルネン類に混入
することがある。しかしノルボルネン類は回収して循環
再使用するので、結果として混入しているCPDも有効
に再利用することができる。このようにCPDを含むノ
ルボルネン類を原料として再利用することは、CPDま
たはDCPD当たりの収率を向上させることになるた
め、好ましい方法である。The circulating norbornenes or, in the case of using a solvent, a mixture of the solvent and the norbornenes is returned to the upstream of the reactor through the circulation line 11 and reused as a raw material. In other words, the norbornenes can be appropriately supplied from the solvent tank 1 and the DCPD tank 2 with the solvent or D
It is mixed with CPD and introduced into the reactor 5 by the transfer pump 4. In addition, C which was not completely separated in the first distillation column
Low boiling compounds such as PD may be mixed into circulating norbornenes. However, since norbornenes are recovered and recycled for reuse, contaminated CPD can be effectively reused as a result. Reusing norbornenes containing CPD as a raw material as described above is a preferable method because the yield per CPD or DCPD is improved.
【0026】第2蒸留塔の塔頂から回収した循環ノルボ
ルネン類に対し、さらに蒸留などの分離操作(図示せ
ず)を行い、高純度ノルボルネン類および循環ノルボル
ネン類の2つの留分に分離したり、あるいはCPDなど
の低沸点成分、高純度ノルボルネン類および循環ノルボ
ルネン類の3つの留分に分離することにより、回収ノル
ボルネン類から高純度ノルボルネン類を同時に得ること
も可能である。上記において、循環ノルボルネン類に混
合しているCPDのような低沸点化合物を分離した場合
には、循環ノルボルネン類に再混合し併せて循環するこ
とにより、原料として再利用することが好ましい。The circulating norbornenes recovered from the top of the second distillation column are further subjected to a separation operation such as distillation (not shown) to separate them into two fractions of high-purity norbornenes and circulating norbornenes. Alternatively, high purity norbornenes can be simultaneously obtained from recovered norbornenes by separating into three fractions of a low boiling point component such as CPD, a high purity norbornene and a circulating norbornene. In the above, when a low-boiling point compound such as CPD mixed with the circulating norbornenes is separated, it is preferable to re-mix the circulating norbornenes and circulate them together to reuse them as raw materials.
【0027】なお、原料DCPD中には、イソプレン、
ピペリレンに起因するDCPDと同一炭素数の化合物
(炭素数10)が不純物として含まれている。これら
は、反応器5における反応の際に骨格異性化を起こし、
一部がメチルテトラヒドロインデン(以下、MTHIと
称することがある)に変換される。MTHIは、ディー
ルス−アルダー反応における反応性は低いので、循環さ
せるノルボルネン留分に混入させないことが好ましい。
すなわち、本発明においては、MTHI等のC10不飽
和炭化水素を実質的に含まないノルボルネン類を循環・
再使用する。反応器5への循環流としては、前記未反応
オレフィンの循環流もあるが、いずれの場合も、本発明
においては、反応器5へ循環される循環流がC10不飽
和炭化水素を実質的に含まないような蒸留操作を行う。
図の蒸留工程では、第2蒸留塔7の塔底から抜き出す留
分中に上記C10成分が含まれるように操作を行う。The raw material DCPD contains isoprene,
A compound (carbon number: 10) having the same carbon number as DCPD caused by piperylene is contained as an impurity. These cause skeletal isomerization during the reaction in the reactor 5,
Some are converted to methyltetrahydroindene (hereinafter sometimes referred to as MTHI). Since MTHI has low reactivity in the Diels-Alder reaction, it is preferable not to mix MTHI in the circulating norbornene fraction.
That is, in the present invention, and circulation of norbornenes containing no C 10 unsaturated hydrocarbons such as MTHI substantially
Reuse. The recycle stream to the reactor 5, the there is also circulation of unreacted olefin, in any case, in the present invention, substantial circulating flow is a C 10 unsaturated hydrocarbon to be recycled to the reactor 5 The distillation operation is performed so as not to be included in the above.
In Figure distillation step, performs operations to include the C 10 components to the distillate during the withdrawing from the bottom of the second distillation column 7.
【0028】第2蒸留塔7の塔底から抜き出した反応混
合物を、第3蒸留塔8へ送入し、その塔頂より未反応分
としてのDCPDを主とする留分を分離する。その際の
圧力は50kPa以下であることが好ましい。第3蒸留
塔8の塔底からは、未反応DCPDを除去した留分を抜
き出し、第4蒸留塔9に送入する。第4蒸留塔9では、
塔頂より目的物のTCD類を、また塔底からはより重質
な成分を含む留分をそれぞれ抜き出す。第4蒸留塔9の
運転条件としては、塔底において圧力が30kPa以
下、温度は200℃以下であることが好ましい。The reaction mixture extracted from the bottom of the second distillation column 7 is sent to the third distillation column 8, and a fraction mainly composed of DCPD as an unreacted component is separated from the top of the third distillation column 8. The pressure at that time is preferably 50 kPa or less. A fraction from which unreacted DCPD has been removed is withdrawn from the bottom of the third distillation column 8 and sent to the fourth distillation column 9. In the fourth distillation column 9,
The target TCDs are extracted from the top of the column, and a fraction containing heavier components is extracted from the bottom of the column. As the operating conditions of the fourth distillation column 9, it is preferable that the pressure at the bottom of the column is 30 kPa or less and the temperature is 200 ° C. or less.
【0029】第4蒸留塔の塔底から抜き出された液は、
TCDよりも高い沸点を有する高沸点副生物を含み、そ
の組成は主としてTCD類にCPDが付加した付加体や
TCPDであるが、その他CPDの四量体以上の重質物
を含むこともある。本発明の方法においては、TCDよ
りも高い沸点を有する高沸点副生物の少なくとも1質量
%を反応系外に廃棄する。当該廃棄は図のライン12を
介して行うことができる。前述のように全量を反応器に
戻すと、重質物の蓄積が起こり、長期間の運転が不可能
になるが、系外へ一部を排出することにより、連続運転
が可能になる。すなわち、重質物を反応器へ循環させる
と、反応器中で逆ディールス−アルダー反応を起こし、
TCD類やCPD、DCPDなどの原料や目的生成物を
生成するため、原料の有効収率が向上する。また前述の
ように一部はさらに重質化が進行する。なお、重質分中
のTCD類にCPDが付加した付加体やTCPDのみを
重質分から蒸留で分離することは、高温蒸留を必要とし
て分解や重合等を生起するため、実施が困難である。し
たがって、TCDを分離回収した後は、特に蒸留等を行
うことなく、TCDよりも高い沸点を有する高沸点副生
物として回収し、少なくともその一部を廃棄した後、ラ
イン13を介してTCD製造工程へ循環させる。The liquid withdrawn from the bottom of the fourth distillation column is
It contains high-boiling by-products having a higher boiling point than TCD, and its composition is mainly an adduct or TCPD obtained by adding CPD to TCDs, but it may also contain other heavy substances such as CPD tetramers or more. In the method of the present invention, at least 1% by mass of high-boiling by-products having a higher boiling point than TCD is discarded outside the reaction system. The disposal can take place via line 12 in the figure. When the entire amount is returned to the reactor as described above, heavy substances accumulate and long-term operation becomes impossible. However, continuous operation becomes possible by discharging part of the system out of the system. That is, when heavy matter is circulated to the reactor, a reverse Diels-Alder reaction occurs in the reactor,
Since the raw materials such as TCDs, CPD, and DCPD and the target products are produced, the effective yield of the raw materials is improved. Further, as described above, some parts are further heavier. In addition, it is difficult to separate only the adduct or TCPD obtained by adding CPD to the TCDs in the heavy component from the heavy component by distillation, because high-temperature distillation is required to cause decomposition, polymerization, and the like. Therefore, after the TCD is separated and recovered, it is recovered as a high-boiling by-product having a boiling point higher than that of the TCD without performing distillation or the like, and at least a part thereof is discarded. Circulate to
【0030】すなわち、本発明の方法においては、TC
Dよりも高い沸点を有する高沸点副生物の少なくとも1
質量%を反応系外に廃棄し、残余の高沸点副生物を反応
器へ循環させる。反応器へ循環させる量は1〜99%で
ある。1%未満では原料の有効収率の向上が期待でき
ず、また99%を越えると重質物が蓄積する。重質物の
生成はCPDがディールス−アルダー反応により付加し
ていくことにより起こり、したがって重質物が増えるこ
とは、原料DCPDおよび/またはCPDの有効収率の
低下を意味する。常に一定量の重質物が循環しているこ
とが好ましい。ただし原料組成、反応温度、空間速度な
どにより重質物の生成する割合が異なるため、これらを
勘案して系外へ排出する量を決定すればよい。That is, in the method of the present invention, TC
At least one of the high-boiling by-products having a boiling point higher than D
The mass% is discarded outside the reaction system and the remaining high-boiling by-products are circulated to the reactor. The amount circulated to the reactor is 1-99%. If it is less than 1%, the effective yield of the raw material cannot be expected to improve, and if it exceeds 99%, heavy substances accumulate. The formation of heavy matter is caused by the addition of CPD by the Diels-Alder reaction, so that an increase in heavy matter means a decrease in the effective yield of raw material DCPD and / or CPD. It is preferable that a certain amount of heavy matter is always circulated. However, since the rate of formation of heavy substances varies depending on the raw material composition, reaction temperature, space velocity, and the like, the amount discharged to the outside of the system may be determined in consideration of these factors.
【0031】排出量については、以下のようにして概略
の目安を得ることができる。例えば、1回目の反応にお
いて全新規原料1部に対し重質物A部が生成すると仮定
する。この重質物を全量再利用して同様に2回目の反応
を行う場合には、全原料供給量は(1+A)部である。
2回目の反応後に得られる重質物の量は、新規原料1部
から生成するA部と、再利用した重質物A部が変化した
xA部の合計(A+xA)部であると考えられる。ここ
でxは重質物の変化率を示し、反応器の温度、滞留時
間、重質の組成により変化するものである。したがって
常に一定量(=A部)の重質物が存在しているために
は、xA部だけ、系外に排出することが必要である。x
の値は、上記のように、(1+A)部の原料を用いて所
定温度、所定空間速度で反応を行い、重質物の増加量x
A部をAで除すことにより求めることができる。As for the discharge amount, a rough guide can be obtained as follows. For example, suppose that part A of heavy matter is generated for one part of all new raw materials in the first reaction. When the second reaction is similarly performed by reusing all of the heavy materials, the total raw material supply amount is (1 + A) parts.
It is considered that the amount of heavy matter obtained after the second reaction is the total (A + xA) part of the part A generated from one part of the new raw material and the xA part in which the recycled heavy part A has changed. Here, x indicates the rate of change of the heavy matter, which varies depending on the temperature of the reactor, the residence time, and the composition of the heavy matter. Therefore, in order for a certain amount (= part A) of heavy matter to be always present, it is necessary to discharge only part xA out of the system. x
As described above, the reaction is carried out at a predetermined temperature and a predetermined space velocity using the (1 + A) part of the raw material, and
It can be obtained by dividing part A by A.
【0032】なお、重質物の全量を廃棄することは、重
質物の有効利用が達成できないので好ましくない。しか
しながら、前述のように重質分は反応器内の加熱により
更に重質化が進行することがあり、このような重質化に
より得られたポリマーは不溶不融の性質を有するため、
反応器を閉塞させる懸念がある。そこで、反応器の閉塞
を防止するため、連続運転中適宜に任意の頻度で重質物
を全量廃棄することができる。すなわち、循環させる重
質物の組成中にCPD四量体の生成が明瞭に確認された
後に、一旦その全量廃棄を行い、その後循環を再開する
ことが好ましい。Discarding the entire amount of heavy materials is not preferable because effective use of heavy materials cannot be achieved. However, as described above, the heavy components may be further heavier due to heating in the reactor, and the polymer obtained by such heavier has insoluble and infusible properties.
There is a concern that the reactor may be blocked. Therefore, in order to prevent the reactor from being clogged, the heavy substances can be completely discarded at an arbitrary frequency as appropriate during continuous operation. That is, it is preferable to once discard the entire amount of CPD tetramer after clearly confirming the formation of the CPD tetramer in the composition of the heavy matter to be circulated, and then restart circulation.
【0033】また本発明に用いる反応においては、反応
原料中に適宜に酸化防止剤や重合禁止剤を加えることが
できる。例えば、ハイドロキノン、2,6−ジ−tert−
ブチルフェノール、2,6−ジ−tert−ブチル−p−ク
レゾール、4−メトキシフェノール等のフェノール系化
合物、N,N−ジメチルヒドロキシルアミン、N,N−
ジエチルヒドロキシルアミン等のヒドロキシルアミン系
化合物などが好適に添加される。その添加量は、反応器
中に供給される反応原料全量に対して、通常10〜1
0,000ppm、好ましくは50〜5,000ppmの
範囲である。もちろん製品としてのTCDにも同様に添
加することができる。このようにして、原料を有効利用
し、効率よく目的物であるTCD類を製造することがで
きる。In the reaction used in the present invention, an antioxidant and a polymerization inhibitor can be appropriately added to the reaction raw materials. For example, hydroquinone, 2,6-di-tert-
Phenolic compounds such as butylphenol, 2,6-di-tert-butyl-p-cresol, 4-methoxyphenol, N, N-dimethylhydroxylamine, N, N-
A hydroxylamine compound such as diethylhydroxylamine is preferably added. The addition amount is usually 10 to 1 to the total amount of the reaction raw materials supplied into the reactor.
It is in the range of 0.00000 ppm, preferably 50-5,000 ppm. Of course, it can be similarly added to TCD as a product. In this way, the TCDs as the target can be efficiently produced by effectively utilizing the raw materials.
【0034】[0034]
【実施例】以下、本発明を実施例により説明する。 <実施例1>エチルテトラシクロドデセンの連続製造を
図1に示す装置を用いて行った。5−エチル−2−ノル
ボルネン、市販のジシクロペンタジエンおよび1−ブテ
ンを連続的に反応器5へ導入した。その際エチルノルボ
ルネン/ジシクロペンタジエン/ブテンのモル比は3/
1/8であった。なお初めに仕込んだエチルノルボルネ
ンの純度は99.7%であり、連続供給する市販のジシ
クロペンタジエンおよびブテンの純度は、それぞれ9
4.7%および99.9%であった。連続運転におい
て、空間速度は2h−1であり、反応器5における温度
は250℃であった。反応圧力は5MPaとした。The present invention will be described below with reference to examples. <Example 1> Continuous production of ethyltetracyclododecene was performed using the apparatus shown in FIG. 5-Ethyl-2-norbornene, commercially available dicyclopentadiene and 1-butene were continuously introduced into the reactor 5. At that time, the molar ratio of ethyl norbornene / dicyclopentadiene / butene was 3 /
It was 1/8. The purity of ethyl norbornene initially charged was 99.7%, and the purity of continuously supplied commercially available dicyclopentadiene and butene was 9% each.
4.7% and 99.9%. In the continuous operation, the space velocity was 2 h −1 and the temperature in the reactor 5 was 250 ° C. The reaction pressure was 5 MPa.
【0035】反応器5から抜き出した反応混合物を第1
蒸留塔6へ送入した。第1蒸留塔6の理論段数は20段
であり、200kPaで連続運転を行うことにより、塔
頂よりブテンを連続的に分離した。分離したブテンは昇
圧機により昇圧して反応器5へ戻し、循環使用した。第
1蒸留塔6の塔底より抜き出した混合液を理論段数10
段の第2蒸留塔7に送り、20kPa、塔頂温度80〜
90℃の蒸留条件でエチルノルボルネンを回収した。こ
の回収液は原料として再使用するため、連続的に原料ジ
シクロペンタジエンと混合し、移送ポンプ4により反応
器5へ送った。第2蒸留塔7の塔底より抜き出した混合
液をは第3蒸留塔8に送り、塔頂からジシクロペンタジ
エンおよびメチルテトラヒドロインデンを分離した。第
3蒸留塔8の塔底より抜き出した混合液を第4蒸留塔9
へ送り、ここで塔頂よりエチルテトラシクロドデセンを
抜き出した。第4蒸留塔の塔底より得られた液の50%
を重質分循環ライン13により移送ポンプ4に送り、反
応器5へ循環させ、残りを重質分循環ライン12を経て
系外へ排出した。以上の運転においては、第4蒸留塔の
塔底液の全量廃棄を行わなくてもなんら経時変化を示す
ことなく、250日以上にわたって安定な連続運転が可
能であった。その結果、純度97.0%のエチルテトラ
シクロドデセンが得られ、その収率は75%(仕込みジ
シクロペンタジエン基準)であった。The reaction mixture withdrawn from the reactor 5 is
It was sent to the distillation column 6. The number of theoretical plates of the first distillation column 6 was 20, and the butene was continuously separated from the top of the column by performing continuous operation at 200 kPa. The separated butene was pressurized by a pressurizer and returned to the reactor 5 for circulating use. The mixed liquid extracted from the bottom of the first distillation column 6 was cooled to 10 theoretical plates.
To the second distillation column 7 of the stage, 20 kPa, the top temperature of 80 to
Ethyl norbornene was recovered under distillation conditions at 90 ° C. This recovered liquid was continuously mixed with the raw material dicyclopentadiene and sent to the reactor 5 by the transfer pump 4 for reuse as a raw material. The mixed liquid extracted from the bottom of the second distillation column 7 was sent to the third distillation column 8 to separate dicyclopentadiene and methyltetrahydroindene from the top. The mixed liquid extracted from the bottom of the third distillation column 8 is mixed with the fourth distillation column 9
And ethyl tetracyclododecene was extracted from the top of the column. 50% of the liquid obtained from the bottom of the fourth distillation column
Was sent to the transfer pump 4 by the heavy circulation line 13 and circulated to the reactor 5, and the remainder was discharged out of the system through the heavy circulation line 12. In the above operation, stable continuous operation was possible over 250 days or more without any change over time without disposing of the entire bottom liquid of the fourth distillation column. As a result, ethyltetracyclododecene having a purity of 97.0% was obtained, and the yield was 75% (based on charged dicyclopentadiene).
【0036】<比較例1>重質分循環ライン12を使用
せず、第4蒸留塔の塔底より得られた重質液の全量を反
応器5に循環させること以外は、実施例1と同様に行っ
た。反応開始後2日を経過すると、第4蒸留塔の塔底よ
り抜き出し循環させている重質液中にシクロペンタジエ
ンの四量体が認められ、その量が次第に増加した。その
ため反応開始から4日後に運転を停止した。なお、運転
停止時点では、純度97.0%のエチルテトラシクロド
デセンが得られ、その収率は65%(仕込みジシクロペ
ンタジエン基準)であった。Comparative Example 1 The procedure of Example 1 was repeated, except that the heavy liquid circulation line 12 was not used and the entire amount of the heavy liquid obtained from the bottom of the fourth distillation column was circulated to the reactor 5. Performed similarly. Two days after the start of the reaction, tetramers of cyclopentadiene were found in the heavy liquid extracted from the bottom of the fourth distillation column and circulated, and the amount gradually increased. Therefore, the operation was stopped four days after the start of the reaction. When the operation was stopped, ethyltetracyclododecene having a purity of 97.0% was obtained, and the yield was 65% (based on the charged dicyclopentadiene).
【0037】[0037]
【発明の効果】本発明の方法によれば、重質分を反応工
程へ循環させることにより、副生重質分を有効利用して
効率よくTCDを製造することができ、しかも安定して
連続的に運転を継続することができる。According to the method of the present invention, by circulating the heavy components to the reaction step, TCD can be efficiently produced by effectively utilizing the by-produced heavy components, and the TCD can be stably continuously produced. The operation can be continuously continued.
【図1】本発明の実施態様の一例を示すプロセスフロー
である。FIG. 1 is a process flow showing an example of an embodiment of the present invention.
1 溶媒タンク 2 粗DCPDタンク 3 オレフィンタンク 4 移送ポンプ 5 反応器 6 第1蒸留塔 7 第2蒸留塔 8 第3蒸留塔 9 第4蒸留塔 10 オレフィン回収・循環ライン 11 ノルボルネン類回収・循環ライン 12 重質分廃棄ライン 13 重質分循環ライン DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Solvent tank 2 Crude DCPD tank 3 Olefin tank 4 Transfer pump 5 Reactor 6 1st distillation column 7 2nd distillation column 8 3rd distillation column 9 4th distillation column 10 Olefin collection and circulation line 11 Norbornene collection and circulation line 12 Heavy waste disposal line 13 Heavy waste circulation line
Claims (2)
を特徴とする、下記一般式〔III〕で示されるテトラシ
クロドデセン類の連続的製造方法、(1)下記一般式
〔I〕で示される2−ノルボルネン類、シクロペンタジ
エンまたはジシクロペンタジエン、および下記一般式
〔II〕で示されるオレフィンを反応器に供給して反応さ
せ、一般式〔III〕で示されるテトラシクロドデセン類
を含む反応混合物を得る工程、 【化1】 (ただし、各式におけるR1、R2は同一または異なる
基であり、それぞれ水素原子、メチル基またはエチル基
のいずれかである。)(2)反応混合物からテトラシク
ロドデセン類を分離・回収する工程、(3)前記工程
(2)の残さとしての重質分の少なくとも1質量%を反
応系外に廃棄し、残余の重質分を工程(1)の反応器に
循環させる工程。1. A method for continuously producing tetracyclododecenes represented by the following general formula [III], comprising the following steps (1) to (3): (1) the following general formula [ 2-norbornenes represented by the formula (I), cyclopentadiene or dicyclopentadiene, and an olefin represented by the following general formula [II] are supplied to a reactor to react with each other, and tetracyclododecene represented by the general formula [III] is reacted. Obtaining a reaction mixture containing the following: (However, R 1 and R 2 in each formula are the same or different groups and are each a hydrogen atom, a methyl group or an ethyl group.) (2) Separation and recovery of tetracyclododecenes from the reaction mixture And (3) a step of discarding at least 1% by mass of the heavy matter remaining as a residue of the step (2) outside the reaction system, and circulating the remaining heavy matter to the reactor of the step (1).
特徴とする、下記一般式〔III〕で示されるテトラシク
ロドデセン類の連続的製造方法、(1)下記一般式
〔I〕で示される2−ノルボルネン類、ジシクロペンタ
ジエン、および下記一般式〔II〕で示されるオレフィン
を反応器に連続的に供給し反応させる工程、 【化2】 (2)反応混合物から一般式〔II〕で示されるオレフィ
ンを分離する工程、(3)前記工程(2)において分離
されたオレフィンの少なくとも一部を前記反応器に循環
する工程、(4)前記工程(2)においてオレフィンを
分離した反応混合物から2−ノルボルネン類を分離する
工程、(5)実質的にC10不飽和炭化水素を含まない
2−ノルボルネン類の少なくとも一部を前記反応器に循
環する工程、(6)前記工程(4)において2−ノルボ
ルネン類を分離した反応混合物から未反応ジシクロペン
タジエン留分を分離する工程、(7)前記工程(6)に
おいて未反応ジシクロペンタジエン留分を分離した反応
混合物からテトラシクロドデセン類を分離・回収する工
程、(8)前記工程(7)の残さとしての重質分の少な
くとも1質量%を反応系外に廃棄し、残余の重質分を前
記工程(1)の反応器に循環させる工程。2. A method for continuously producing tetracyclododecenes represented by the following general formula [III], comprising the following steps (1) to (8): A process of continuously supplying 2-norbornenes, dicyclopentadiene, and olefins represented by the following general formula [II] to the reactor to react them: (2) a step of separating the olefin represented by the general formula [II] from the reaction mixture; (3) a step of circulating at least a part of the olefin separated in the step (2) to the reactor; (2) separating 2-norbornenes from the reaction mixture from which the olefin has been separated in step (2), (5) circulating at least a portion of the 2-norbornenes substantially free of C 10 unsaturated hydrocarbons into the reactor. (6) a step of separating an unreacted dicyclopentadiene fraction from the reaction mixture from which the 2-norbornenes are separated in the step (4); (7) an unreacted dicyclopentadiene fraction in the step (6) Separating and recovering tetracyclododecenes from the reaction mixture obtained by separating (8) at least 1% by mass of the heavy component remaining as the residue in the step (7). Discarded outside reaction system, the step of circulating the heavies remaining in the reactor of the step (1).
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000096203A JP2001278817A (en) | 2000-03-31 | 2000-03-31 | Continuous method for producing tetracyclododecenes |
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JP2000096203A JP2001278817A (en) | 2000-03-31 | 2000-03-31 | Continuous method for producing tetracyclododecenes |
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Publication Number | Publication Date |
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ID=18610997
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Country | Link |
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JP (1) | JP2001278817A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100964788B1 (en) | 2007-10-04 | 2010-06-21 | 주식회사 엘지화학 | Preparation method of cyclic olefin compound |
KR101053507B1 (en) | 2009-09-28 | 2011-08-03 | 코오롱인더스트리 주식회사 | Method for preparing tetracyclododecene derivative |
-
2000
- 2000-03-31 JP JP2000096203A patent/JP2001278817A/en active Pending
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KR101053507B1 (en) | 2009-09-28 | 2011-08-03 | 코오롱인더스트리 주식회사 | Method for preparing tetracyclododecene derivative |
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