JP2579370B2 - α―オレフィンのハロゲン化不純物の除去方法 - Google Patents

α―オレフィンのハロゲン化不純物の除去方法

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【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明はエチレンをオリゴマー化してα−オレフィン
を製造する際にα−オレフィン中に生成するα−オレフ
ィンのハロゲン化不純物の除去方法に関する。
[従来の技術] チーグラー触媒のような含ハロゲン触媒を使用し、エ
チレンのオリゴマー化によりα−オレフィンを製造する
際には、触媒失活時にハロゲン化水素が発生し、これが
α−オレフィンに付加し有機ハロゲン化化合物が副生す
る。特開昭63−41430号公報に記載されているように、
触媒をアンモニア水で失活させると有機ハロゲン化化合
物の生成はα−オレフィン中に最大1ppm程度までに抑え
られるが、特にポリエチレンやポリプロピレンのコモノ
マーとして使用される炭素数6及び8のオレフィンには
有機ハロゲン化化合物が含まれていると重合に支障をき
たすため好ましくなく、これを高度に除去する必要があ
る。
有機ハロゲン化化合物の除去方法としては、イオン交
換樹脂を用いる方法(特開昭53−103411号公報)、アル
ミナ、シリカ、シリカ−アルミナ、活性白土等の吸着剤
を用いる方法(特開昭57−183726号公報)及び有機溶媒
を用いる方法(特開昭57−181024号公報)が知られてい
る。
しかしながら、イオン交換樹脂や前記吸着剤を用いる
方法は有機ハロゲン化化合物の除去に高温を要し、その
ため製品であるα−オレフィンの純度を低下させるとい
う問題点がある。また、有機ハロゲン化化合物の処理能
力も小さく、吸着剤の寿命及び再生法についても問題が
ある。次に、有機溶媒を用いる抽出法は後処理が複雑で
設備的に不利であるという問題点がある。
[発明が解決しようとする課題] 本発明は上記問題点を解決するためになされたもの
で、エチレンをオリゴマー化してα−オレフィンを製造
する際にα−オレフィン中に生成する有機ハロゲン化化
合物を温和な条件下でα−オレフィンの製品純度を低下
することなく高度に除去することができるα−オレフィ
ンのハロゲン化不純物の除去方法を提供することを目的
とするものである。
本発明はまた、吸着剤の吸着能が大きいため有機ハロ
ゲン化化合物の処理能力が大きく、再生を行わなくても
十分採算がとれるα−オレフィンのハロゲン化不純物の
除去方法を提供することを目的とするものである。
[課題を解決するための手段] 本発明者らは前記問題点を解決するために鋭意研究を
行った結果、吸着剤として細孔径5Å以上のゼオライト
を用いることによりα−オレフィン中に存在する有機ハ
ロゲン化化合物をα−オレフィンの純度を低下させるこ
となく温和な条件下で吸着除去できることを見出し、こ
の知見に基づいて本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明はエチレンをオリゴマー化してα−
オレフィンを製造する際にα−オレフィン中に生成する
有機ハロゲン化化合物をα−オレフィンから細孔径5Å
以上のゼオライトを用いて吸着除去することを特徴とす
るαオレフィンのハロゲン化不純物の除去方法を提供す
るものである。
エチレンをオリゴマー化して製造されるα−オレフィ
ンとしては、1−ブテン、1−ヘキセン、1−オクテ
ン、1−デセン等が挙げられる。これらのα−オレフィ
ンとエチレンのオリゴマー化の触媒の失活時に発生した
ハロゲン化水素が反応し、α−オレフィンの2位にハロ
ゲンが付加した有機ハロゲン化化合物が生成し、各α−
オレフィン中に混入する。この有機ハロゲン化化合物の
量は軽質α−オレフィンほど多く存在する。
この有機ハロゲン化化合物の具体例としては、ハロゲ
ンが塩素の場合、1−ヘキセン中に2−クロロブタン、
1−オクテン中に2−クロロヘキサン、1−デセン中に
2−クロロオクタンが各々挙げられるが、各α−オレフ
ィンに含まれるハロゲン分は1−ヘキセン中に3Wtppm、
1−オクテン中に2Wtppm、1−デセン中に1Wtppmという
ような割合で含まれる。特に、1−ヘキセンや1−オク
テンはポリオレフィン製造時のコモノマーとして使用さ
れるので、有機塩素化化合物が含まれると重合に支障を
きたす等の問題を生じる。本発明は特に有機ハロゲン化
化合物が多く含まれる1−ヘキセン及び1−オクテン中
の有機ハロゲン化化合物を除去するのに好適に用いられ
る。
なお、本発明により1−デセン中の有機ハロゲン化化
合物を除去することもできるが、破過するまでの有機ハ
ロゲン化化合物(ハロゲン化オクタン)のゼオライト単
位重量当りの吸着量が1−ヘキセンや1−オクテン中の
有機ハロゲン化化合物の場合より少なくなる。
ゼオライトを用いて吸着除去するα−オレフィンはエ
チレンのオリゴマー化を行った後に、1−ヘキセン、1
−オクテン、1−デセン等に分留されたものであっても
よいし、分留前のα−オレフィンの混合物であってもよ
い。
本発明においては吸着剤として細孔径5Å以上のゼオ
ライト(モレキュラーシーブ)が用いられる。ゼオライ
トを使用すると吸着処理中にα−オレフィンの異性化が
起こらず、高純度のα−オレフィン製品が得られる。ま
た、ゼオライトの細孔径が5Å未満のものはこれら有機
ハロゲン化化合物の吸着能力がない。細孔径が10Åを超
えるものは現在市販されておらず入手が困難である。従
って細孔径5〜10Åものもが好適に用いられる。
ゼオライト以外の吸着剤、例えば活性アルミナを用い
ると化学吸着のため有機ハロゲン化化合物の分子径には
関係なく処理できるが、処理量が少なく、処理量を大き
くするために処理温度を高めると、α−オレフィンの異
性化が進行し、製品の純度が低下する。また、吸着剤を
高温で再生したものを使用すると吸着処理時にα−オレ
フィンの異性化がさらに促進され、製品の純度がさらに
低下する。
また、本発明に用いられるゼオライトは処理能力が大
きいため、再生の必要がなく、1〜2年間は十分使用す
ることができる。さらに半永久的に使用するのであれ
ば、通常の再生処理により再生を行えばよい。
ゼオライトを用いてα−オレフィンから有機ハロゲン
化化合物を吸着処理するための処理条件は、処理温度が
通常0〜60℃、好ましくは20〜40℃であり、処理速度は
通常0.1〜10、好ましくは0.5〜5容積の炭化水素/吸着
剤容積/時の範囲で行われる。
[実施例] 以下本発明を実施例に基づいて説明するが、本発明は
これに限定されるものではない。
実施例1 ハロゲン含有チーグラー触媒[ZrCl4(0.5mM)+(C2
H53Al2Cl3(2.72mM)+(C2H53Al(0.78mM)を使用
し、シクロヘキサン溶媒下で120℃、65kg/cm2・Gのエ
チレン加圧下30分の反応条件でエチレンのオリゴメリゼ
ーションを行い、反応後アンモニア水で触媒を失活さ
せ、生成液を脱水乾燥後、精留し1−ヘキセンを得た。
この1−ヘキセンの純度は99Wt%で有機塩素化化合物
として、2−クロロブタンが1Wtppm含まれていた。
この2−クロロブタンを含む1−ヘキセンを原料に
し、流通系で吸着塩素除去を行った。尚、1−ヘキセン
は流通系に使用する前に、モレキュラーシーブ3A(ユニ
オン昭和(株)製)で脱水処理を行った。
塩素除去は120℃、3時間の条件で加熱前処理した細
孔径10Åのモレキュラーシーブ13X(ユニオン昭和
(株)製)を使用し、充填量70cc(44.3g)、LHSV:1Hr
-1、25℃の条件で行った。
破過するまでの2−クロロブタンの吸着量は0.061g/g
MS−13Xであり、この間の吸着搭出口の2−クロロブタ
ンは0.1Wtppm以下であり、1−ヘキセンの異性化等の副
反応は起こらなかった。
実施例2 十分乾燥した1−ヘキサン(キシダ化学(株))に2
−クロロブタン(東京化成工業(株))を添加し2−ク
ロロブタンの濃度が65Wtppmとなるように調整した後、
実施例1の方法で吸着塩素除去を行った。
破過するまでの2−クロロブタンの吸着量は0.083g/g
MS−13Xであり、この間の吸着搭出口の2−クロロブタ
ンは0.1Wtppm以下であり、1−ヘキセンの異性化等の副
反応は起こらなかった。
実施例3 十分乾燥した1−オクテン(キシダ化学(株))に2
−クロロヘキサン(東京化成工業(株))を添加し2−
クロロヘキサンの濃度が65Wtppmとなるように調整した
後、実施例1の方法で吸着塩素除去を行った。
破過するまでの2−クロロヘキサンの吸着量は0.071g
/gMS−13Xであり、この間の吸着搭出口の2−クロロヘ
キサンは0.1Wtppm以下であり、1−オクテンの異性化等
の副反応は起こらなかった。
実施例4 塩素除去の吸着処理温度を50℃とした以外は実施例1
の方法で行った。
破過するまでの2−クロロブタンの吸着量は0.062g/g
MS−13Xであり、25℃の場合と変らず、この間の吸着搭
出口の2−クロロブタンは0.1Wtppm以下であり、1−ヘ
キセンの異性化等の副反応は起こらなかった。
実施例5 塩素除去の吸着処理に細孔径5Åのモレキュラーシー
ブ5A(ユニオン昭和(株)製)を使用した以外は実施例
2の同様の方法で行った。
破過するまでの2−クロロブタンの吸着量は0.078g/g
MS−5Aであり、この間の吸着搭出口の2−クロロブタン
は0.1Wtppm以下であり、1−ヘキセンの異性化等の副反
応は起こらなかった。
実施例6 塩素除去の吸着処理に細孔径9Åモレキュラーシーブ
10A(ユニオン昭和(株)製)を使用した以外は実施例
2の同様の方法で行った。
破過するまでの2−クロロブタンの吸着量は0.081g/g
MS−10Aであり、この間の吸着搭出口の2−クロロブタ
ンは0.1Wtppm以下であり、1−ヘキセンの異性化等の副
反応は起こらなかった。
比較例1 塩素除去の吸着処理に細孔径3Åのモレキュラーシー
ブ3A(ユニオン昭和(株)製)を使用した以外は実施例
2と同様の方法で行った。
2−クロロブタンはほとんど吸着せず、すぐ破過し
た。
比較例2 塩素除去の吸着処理に細孔径4Åのモレキュラーシー
ブ4A(ユニオン昭和(株)製)を使用した以外は実施例
2と同様の方法で行った。
2−クロロブタンはほとんど吸着せず、すぐ破過し
た。
比較例3 塩素除去の吸着処理に活性アルミナ(水沢化学(株)
製ネオビードGB−13)を使用した。活性アルミナ450cc
(306g)を充填し、LHSV:3Hr-1の流通系で行った。
原料は実施例3で使用したものを用い、活性アルミナ
は500℃、5時間前処理した。塩素除去の処理温度を変
えたときの結果を第1表に示す。
脱塩素率: [{吸着搭入口の有機塩素量(Wtppm) −吸着搭出口の有機塩素量(Wtppm)} /{吸着搭入口の有機塩素量(Wtppm)}]×100 異性化率: [{吸着搭入口の1−オクテン純度(Wt%) −吸着搭出口の1−オクテン純度(Wt%)}/{吸着塔
入口の1−オクテン純度(Wt%)}]×100 活性アルミナでは吸着処理量を増やすには、高温の吸
着処理温度が必要であり、このために製品のα−オレフ
ィンの異性化が促進され、異性化後は内部オレフィンが
多くなり、製品純度が低下した。
比較例4 比較例3の方法で塩素除去の吸着処理温度を200℃に
し、活性アルミナの前処理温度を変えて実施した。
結果を第2表に示す。
前処理温度を低くすることにより、α−オレフィンの
異性化率を抑えることができるが、脱塩素率が低く、満
足する結果は得られなかった。
比較例5 実施例3の原料を使用し、吸着剤として活性白土を使
用し、LHSV:3Hr-1で100℃の吸着処理温度で実施した。
2時間後の脱塩素率は90Wt%で1−オクテンの異性化
率は3Wt%であった。
[発明の効果] 本発明のα−オレフィン類のハロゲン化不純物の除去
方法によれば、α−オレフィン中に不純物として存在す
る有機ハロゲン化化合物を温和な条件下でα−オレフィ
ンの純度を低下させることなく高度に除去することがで
きる。
また、本発明の方法は有機ハロゲン化化合物の処理能
力が大きく、吸着剤の再生を行わなくても十分にハロゲ
ン化不純物の処理を行うことができるという利点も有し
ている。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】エチレンをオリゴマー化してα−オレフィ
    ンを製造する際にα−オレフィン中に生成する有機ハロ
    ゲン化化合物をα−オレフィンから細孔径5Å以上のゼ
    オライトを用いて吸着除去することを特徴とするα−オ
    レフィンのハロゲン化不純物の除去方法。
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