JP2622797B2 - Method for producing linear α-olefin - Google Patents

Method for producing linear α-olefin

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JP2622797B2
JP2622797B2 JP4209522A JP20952292A JP2622797B2 JP 2622797 B2 JP2622797 B2 JP 2622797B2 JP 4209522 A JP4209522 A JP 4209522A JP 20952292 A JP20952292 A JP 20952292A JP 2622797 B2 JP2622797 B2 JP 2622797B2
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Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はポリオレフィン製造用コ
モノマーや合成潤滑油製造原料などとして有用な線状α
ーオレフィンの製造方法に関し、詳しくは炭素数10以
下の線状αーオレフィンの得率が大きく、しかも純度が
高いαーオレフィンを得ることのできる方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a linear α-polymer useful as a comonomer for producing polyolefin or a raw material for producing synthetic lubricating oil.
More specifically, the present invention relates to a method for producing a linear α-olefin having 10 or less carbon atoms, which has a high yield and a high purity α-olefin.

【0002】[0002]

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来か
ら、ジルコニウム成分と有機アルミニウム成分とからな
るジルコニウム系触媒などの触媒の存在下に、エチレン
を溶媒中で重合し、炭素数が4〜20程度の線状αーオ
レフィンを製造することは知られている。炭素数が4か
ら8の線状αーオレフィンは、ポリオレフィン製造用コ
モノマーとして主に使用されている。また、炭素数10
以下の線状αーオレフィンは、合成潤滑油製造原料とし
て近年注目されている。これらの炭素数10以下の線状
αーオレフィンは、炭素数12以上の線状αーオレフィ
ンに比較して、近年需要が多くなっている。しかしなが
ら、従来の方法では、炭素数10以下の線状αーオレフ
ィンの得率は60重量%程度にすぎなかった。このため
炭素数10以下の線状αーオレフィンの得率が大きい製
造方法の開発が望まれていた。
2. Description of the Related Art Conventionally, ethylene has been polymerized in a solvent in the presence of a catalyst such as a zirconium-based catalyst comprising a zirconium component and an organoaluminum component, and has a carbon number of 4 to 20. It is known to produce a degree of linear α-olefin. Linear α-olefins having 4 to 8 carbon atoms are mainly used as comonomers for polyolefin production. In addition, carbon number 10
The following linear α-olefins have recently attracted attention as raw materials for producing synthetic lubricating oils. The demand for these linear α-olefins having 10 or less carbon atoms has increased in recent years as compared with linear α-olefins having 12 or more carbon atoms. However, in the conventional method, the yield of linear α-olefin having 10 or less carbon atoms was only about 60% by weight. For this reason, development of a production method with a high yield of linear α-olefins having 10 or less carbon atoms has been desired.

【0003】[0003]

【課題を解決するための手段】そこで本発明者らは、上
記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、ジルコニウ
ム系触媒のジルコニウム成分と有機アルミニウム成分
を、所定の組成とし、さらに重合反応系を比較的高い圧
力に維持することにより、炭素数10以下の線状αーオ
レフィンの得率を増大させることができることを見出
し、この知見に基づいて本発明を完成するに到った。
The inventors of the present invention have conducted intensive studies to solve the above-mentioned problems. As a result, the zirconium component and the organoaluminum component of the zirconium-based catalyst have a predetermined composition, and the polymerization reaction system It has been found that by maintaining a relatively high pressure, the yield of linear α-olefins having 10 or less carbon atoms can be increased, and the present invention has been completed based on this finding.

【0004】すなわち本発明は、ジルコニウム成分
〔A〕と有機アルミニウム成分〔B〕とからなるジルコ
ニウム系触媒の存在下に、エチレンを有機溶媒中で重合
し、線状αーオレフィンを製造するにあたり、前記ジル
コニウム成分〔A〕として一般式〔I〕
That is, the present invention provides a method for producing a linear α-olefin by polymerizing ethylene in an organic solvent in the presence of a zirconium-based catalyst comprising a zirconium component [A] and an organoaluminum component [B]. General formula [I] as zirconium component [A]

【化4】 (式中、Xは塩素原子,臭素原子,ヨウ素原子又はアル
コキシ基を示し、Aは塩素原子,臭素原子,ヨウ素原子
又はアルコキシ基を示す。それらは同一であってもよい
し、互いに異なっていてもよい。また、kは0又は1か
ら4の範囲の整数を示す。)で表されるジルコニウム化
合物(a)を用い、かつ、前記有機アルミニウム成分
〔B〕として一般式〔II〕
Embedded image (Wherein X represents a chlorine atom, bromine atom, iodine atom or alkoxy group, and A represents a chlorine atom, bromine atom, iodine atom or alkoxy group. They may be the same or different from each other. Further, k represents 0 or an integer in the range of 1 to 4.), and the general formula [II] is used as the organoaluminum component [B].

【化5】 (式中、Rは炭素数1〜20のアルキル基を示し、Qは
塩素原子,臭素原子,ヨウ素原子を示す。次に、mは
0,1,1.5及び2の中から選ばれ、また、nは1,
1.5,2及び3の中から選ばれたものであり、かつ、
m+n=3を満たすものである。)で表される有機アル
ミニウム化合物(b)と、一般式〔III 〕
Embedded image (Wherein, R represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, Q represents a chlorine atom, a bromine atom, or an iodine atom. Then, m is selected from 0, 1, 1.5 and 2; Also, n is 1,
1.5, 2 and 3; and
m + n = 3. An organoaluminum compound (b) represented by the general formula [III]

【化6】 (式中、R’は炭素数1〜20のアルキル基を示す。)
で表される有機アルミニウム化合物(c)とを用いると
共に、前記有機アルミニウム成分〔B〕のうちの有機ア
ルミニウム化合物(b)と前記ジルコニウム化合物
(a)とのモル比(b)/(a)を10以上とし、前記
有機アルミニウム成分〔B〕のうちの有機アルミニウム
化合物(b)と有機アルミニウム化合物(c)とのモル
比(b)/(c)を2〜10の範囲とし、65kg/cm2G
以上の圧力で重合反応を行なうことを特徴とする線状α
ーオレフィンの製造方法を提供するものである。
Embedded image (In the formula, R ′ represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms.)
And the molar ratio (b) / (a) between the organoaluminum compound (b) and the zirconium compound (a) in the organoaluminum component [B] is used. 10 or more, and the molar ratio (b) / (c) of the organoaluminum compound (b) to the organoaluminum compound (c) in the organoaluminum component [B] is in the range of 2 to 10, and 65 kg / cm 2. G
A linear α characterized by conducting a polymerization reaction at the above pressure
The present invention provides a method for producing an olefin.

【0005】本発明では、触媒として、ジルコニウム成
分〔A〕と有機アルミニウム成分〔B〕とからなるジル
コニウム系触媒を用い、エチレンをオリゴマー化して線
状αーオレフィンを製造する。ここで遷移金属成分とし
てのジルコニウム成分〔A〕としては、前記一般式
〔I〕で表されるジルコニウム化合物(a)が用いられ
る。一般式〔I〕において、Xは塩素原子,臭素原子,
ヨウ素原子又はアルコキシ基を示し、Aは塩素原子,臭
素原子,ヨウ素原子又はアルコキシ基を示しており、そ
れらは同一であってもよいし、互いに異なっていてもよ
い。なお、アルコキシ基としては、炭素数1〜20のも
のが好ましい。また、kは0又は1から4の範囲の整数
を示す。このようなジルコニウム化合物としては、例え
ば、ZrCl4 ,ZrBr4 ,ZrI4 ,ZrBrCl
3 ,ZrBr2 Cl2 ,Zr(OBu)4 ,Zr(OC
2 CH3 3 ,Zr(OCH2 CH2 CH3 3 など
を挙げることができ、ハロゲン化ジルコニウム、特にZ
rCl4 を用いることが好ましい。これらのジルコニウ
ム化合物は一種類のみを用いてもよいし、二種類以上を
組み合わせて用いてもよい。なお、OBuはブトキシ基
を示している。
In the present invention, a zirconium-based catalyst comprising a zirconium component [A] and an organoaluminum component [B] is used as a catalyst, and ethylene is oligomerized to produce a linear α-olefin. Here, as the zirconium component [A] as the transition metal component, a zirconium compound (a) represented by the general formula [I] is used. In the general formula [I], X represents a chlorine atom, a bromine atom,
A represents an iodine atom or an alkoxy group, and A represents a chlorine atom, a bromine atom, an iodine atom or an alkoxy group, which may be the same or different from each other. The alkoxy group preferably has 1 to 20 carbon atoms. K represents 0 or an integer in the range of 1 to 4. Such zirconium compounds include, for example, ZrCl 4 , ZrBr 4 , ZrI 4 , ZrBrCl
3 , ZrBr 2 Cl 2 , Zr (OBu) 4 , Zr (OC
H 2 CH 3 ) 3 , Zr (OCH 2 CH 2 CH 3 ) 3 and the like.
Preferably, rCl 4 is used. One of these zirconium compounds may be used alone, or two or more thereof may be used in combination. OBu represents a butoxy group.

【0006】一方、本発明の触媒の他の成分である有機
アルミニウム成分〔B〕としては、前記一般式〔II〕で
表される有機アルミニウム化合物(b)と、前記一般式
〔III 〕で表される有機アルミニウム化合物(c)の二
種類の有機アルミニウム化合物を用いることが必要であ
る。ここで前記一般式〔II〕で表される有機アルミニウ
ム化合物(b)のみを用いたとしても触媒活性が低く、
一方、前記一般式〔III 〕で表される有機アルミニウム
化合物(c)のみを用いたとしてもポリエチレンを生成
するのみで、低級α−オレフィンは得られない。
On the other hand, the organoaluminum component [B], which is another component of the catalyst of the present invention, includes an organoaluminum compound (b) represented by the above general formula [II] and an organoaluminum compound (b) represented by the above general formula [III]. It is necessary to use two kinds of organoaluminum compounds (c). Here, even when only the organoaluminum compound (b) represented by the general formula [II] is used, the catalytic activity is low,
On the other hand, even when only the organoaluminum compound (c) represented by the general formula [III] is used, only a polyethylene is produced, and a lower α-olefin cannot be obtained.

【0007】まず前記一般式〔II〕で表される有機アル
ミニウム化合物(b)について説明すると、前記一般式
〔II〕において、Rは炭素数1〜20のアルキル基を示
しており、中でもメチル基,エチル基,プロピル基,ブ
チル基が好ましく、エチル基が特に好ましいが、これら
の2種類以上が混在するものであってもよい。また、Q
は塩素原子,臭素原子,ヨウ素原子を示しており、これ
らのいずれか1種のみであってもよいし、2種類以上が
混在するものであってもよい。これらの中でも塩素原子
が好ましい。次に、mは0,1,1.5及び2の中から
選ばれ、また、nは1,1.5,2及び3の中から選ば
れたものであり、かつ、m+n=3を満たすものであ
る。
First, the organoaluminum compound (b) represented by the general formula [II] will be described. In the general formula [II], R represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, and among them, a methyl group , An ethyl group, a propyl group, and a butyl group are preferred, and an ethyl group is particularly preferred, but a mixture of two or more of these may be used. Also, Q
Represents a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom, and any one of them may be used alone, or two or more of them may be mixed. Among these, a chlorine atom is preferred. Next, m is selected from 0, 1, 1.5 and 2, and n is selected from 1, 1.5, 2 and 3, and satisfies m + n = 3 Things.

【0008】このような前記一般式〔II〕で表される有
機アルミニウム化合物(b)として具体的には例えば、
AlCl3 ,AlBr3 ,AlCl2 Br,Al(C2
5)Cl2 ,Al(C2 5 )Br2 ,Al(C2
5 )I2 ,Al(C2 51.5 Cl1.5 ,Al(C
2 5 1.5 Br1.5 ,Al(C2 5 1.5 1.5
Al(C3 7 1.5 Cl1.5 ,Al(iso-C3 7
1.5 Cl1.5 ,Al(C4 9 1.5 Cl1.5 ,Al
(iso-C4 9 1.5 Cl1.5 ,Al(C6 131.5
Cl1.5 ,Al(C8 171.5 Cl1.5 ,Al(C2
5 1.5 Br0.5 Cl,Al(C2 5 )(CH3
0.5 Cl1.5 ,Al(C2 5 2 Cl,Al(C2
5 2 Br,Al(C2 5 2 Iなどが挙げられる。
これらの中でも、特にAl(C2 5 1.5 Cl1.5
好適である。また、AlCl3 を用いた場合には、副生
ポリマー量が増加するが、極めて安価であるので、多用
されている。以上の如き一般式〔II〕で表される有機ア
ルミニウム化合物(b)は、一種類のみを用いてもよい
し、二種類以上を組み合わせて用いてもよい。
Specific examples of the organoaluminum compound (b) represented by the general formula [II] include:
AlCl 3 , AlBr 3 , AlCl 2 Br, Al (C 2
H 5) Cl 2, Al ( C 2 H 5) Br 2, Al (C 2
H 5) I 2, Al ( C 2 H 5) 1.5 Cl 1.5, Al (C
2 H 5) 1.5 Br 1.5, Al (C 2 H 5) 1.5 I 1.5,
Al (C 3 H 7 ) 1.5 Cl 1.5 , Al (iso-C 3 H 7 )
1.5 Cl 1.5 , Al (C 4 H 9 ) 1.5 Cl 1.5 , Al
(Iso-C 4 H 9 ) 1.5 Cl 1.5 , Al (C 6 H 13 ) 1.5
Cl 1.5 , Al (C 8 H 17 ) 1.5 Cl 1.5 , Al (C 2
H 5) 1.5 Br 0.5 Cl, Al (C 2 H 5) (CH 3)
0.5 Cl 1.5 , Al (C 2 H 5 ) 2 Cl, Al (C 2 H
5 ) 2 Br, Al (C 2 H 5 ) 2 I and the like.
Among them, Al (C 2 H 5 ) 1.5 Cl 1.5 is particularly preferable. Further, when AlCl 3 is used, the amount of by-produced polymer increases, but it is extremely inexpensive, so it is frequently used. As described above, the organoaluminum compound (b) represented by the general formula [II] may be used alone or in combination of two or more.

【0009】次に、前記一般式〔III 〕で表される有機
アルミニウム化合物(c)について説明すると、前記一
般式〔III 〕において、R’は炭素数1〜20のアルキ
ル基を示し、中でもメチル基,エチル基,プロピル基,
ブチル基が好ましく、特にエチル基が好ましいが、これ
らの2種類以上が混在するものであってもよい。このよ
うな前記一般式〔III 〕で表される有機アルミニウム化
合物(c)としては例えば、Al(CH3 3 ,Al
(C2 5 3 ,Al(C3 7 3 ,Al(iso-C3
7 3 ,Al(C4 9 3 ,Al(iso-C4 9
3 ,Al(C5 113 ,Al(C6 133 ,Al
(C8 173 などが挙げられる。これらの中でも、A
l(CH3 3 やAl(C2 5 3 が好ましく、特に
Al(C2 5 3 が好ましい。以上の如き一般式〔II
I 〕で表される有機アルミニウム化合物(c)は、一種
類のみを用いてもよいし、二種類以上を組み合わせて用
いてもよい。
Next, the organoaluminum compound (c) represented by the general formula [III] will be described. In the general formula [III], R ′ represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, Group, ethyl group, propyl group,
A butyl group is preferred, and an ethyl group is particularly preferred, but two or more of these may be mixed. Examples of such an organoaluminum compound (c) represented by the general formula [III] include Al (CH 3 ) 3 , Al
(C 2 H 5 ) 3 , Al (C 3 H 7 ) 3 , Al (iso-C 3
H 7) 3, Al (C 4 H 9) 3, Al (iso-C 4 H 9)
3, Al (C 5 H 11 ) 3, Al (C 6 H 13) 3, Al
(C 8 H 17 ) 3 and the like. Among these, A
l (CH 3) 3 and Al (C 2 H 5) 3 is preferable, in particular Al (C 2 H 5) 3 preferred. The general formula [II
One type of the organoaluminum compound (c) represented by I] may be used alone, or two or more types may be used in combination.

【0010】本発明においては、基本的には上記した如
き触媒成分を用いるが、このような触媒成分を次のよう
な割合で用いることが必要である。すなわち、前記有機
アルミニウム成分〔B〕のうちの有機アルミニウム化合
物(b)と前記ジルコニウム化合物(a)とのモル比
(b)/(a)を10以上、好ましくは15以上とす
る。このモル比が10より少ないと、炭素数12以上の
線状αーオレフィンの得率が 増加するので好ましくな
い。また、前記有機アルミニウム成分〔B〕のうちの有
機アルミニウム化合物(b)と有機アルミニウム化合物
(c)とのモル比(b)/(c)を2〜10の範囲、好
ましくは3〜4の範囲とする。このモル比が2より少な
いと活性は高くなるが、副生ポリマーが増加するので好
ましくない。一方、このモル比が10より多くなると、
生成する線状αーオレフィンの純度は向上するものの、
活性が低下するので好ましくない。
In the present invention, the above-mentioned catalyst components are basically used, but it is necessary to use such catalyst components in the following ratios. That is, the molar ratio (b) / (a) between the organoaluminum compound (b) and the zirconium compound (a) in the organoaluminum component [B] is 10 or more, preferably 15 or more. If the molar ratio is less than 10, the yield of linear α-olefins having 12 or more carbon atoms increases, which is not preferable. The molar ratio (b) / (c) of the organoaluminum compound (b) and the organoaluminum compound (c) in the organoaluminum component [B] is in the range of 2 to 10, preferably in the range of 3 to 4. And If the molar ratio is less than 2, the activity becomes high, but the amount of by-produced polymer increases, which is not preferable. On the other hand, when this molar ratio is more than 10,
Although the purity of the resulting linear α-olefin improves,
It is not preferable because the activity is reduced.

【0011】上記した如きジルコニウム成分〔A〕と有
機アルミニウム成分〔B〕とから、本発明で用いるジル
コニウム系触媒が調製される。触媒の調製の際には、通
常、溶媒が用いられる。ここで用いる溶媒としては、シ
クロヘキサン,デカリン等の脂環族炭化水素系溶媒、ペ
ンタン,ヘキサン,ヘプタン,オクタン,ノナン,デカ
ン,ジクロロエタン,ジクロロブタン等の脂肪族炭化水
素系溶媒、ベンゼン,トルエン,キシレン,クロロベン
ゼン,エチルベンゼン,ジクロロベンゼン,クロロトル
エン等の芳香族炭化水素系溶媒が挙げられ、特に、脂環
族炭化水素系溶媒を用いることが好ましい。
The zirconium catalyst used in the present invention is prepared from the zirconium component [A] and the organoaluminum component [B] as described above. In preparing the catalyst, a solvent is usually used. Examples of the solvent used herein include alicyclic hydrocarbon solvents such as cyclohexane and decalin, aliphatic hydrocarbon solvents such as pentane, hexane, heptane, octane, nonane, decane, dichloroethane and dichlorobutane, benzene, toluene and xylene. And aromatic hydrocarbon solvents such as chlorobenzene, ethylbenzene, dichlorobenzene, and chlorotoluene. Particularly, it is preferable to use an alicyclic hydrocarbon solvent.

【0012】また、触媒を調製する際に、所望に応じて
第三成分を添加してもよい。第三成分としては、αーオ
レフィンの純度向上の見地から、イオウ化合物,リン化
合物,窒素化合物及びアルコールの中から選ばれた少な
くとも1種の化合物が挙げられる。
In preparing the catalyst, a third component may be added as required. The third component includes at least one compound selected from a sulfur compound, a phosphorus compound, a nitrogen compound and an alcohol from the viewpoint of improving the purity of the α-olefin.

【0013】ここでイオウ化合物としては有機イオウ化
合物であればよく、特に制限はないが、例えば、硫化ジ
メチル,硫化ジエチル,硫化ジプロピル等のチオエーテ
ル、二硫化ジメチル,二硫化ジエチル,二硫化ジプロピ
ル,二硫化ジブチル等の二硫化ジアルキル化合物、チオ
フェン,2,3−ジエチルチオフェン,2−エチルチオ
フェン等のチオフェン類、テトラヒドロチオフェン,チ
オピラン等のヘテロ環イオウ化合物、ジフェニルイオ
ウ,二硫化ジフェニル等の芳香族イオウ化合物、チオ尿
素、メチルスルフィド,エチルスルフィド,ブチルスル
フィド等のスルフィド類等が挙げられる。これらの中で
も特に、二硫化ジメチル,チオフェン,チオ尿素を用い
ることが好ましい。
The sulfur compound may be any organic sulfur compound, and is not particularly limited. Examples thereof include thioethers such as dimethyl sulfide, diethyl sulfide and dipropyl sulfide, dimethyl disulfide, diethyl disulfide, dipropyl disulfide, and dipropyl disulfide. Dialkyl disulfide compounds such as dibutyl sulfide; thiophenes such as thiophene, 2,3-diethylthiophene and 2-ethylthiophene; heterocyclic sulfur compounds such as tetrahydrothiophene and thiopyran; aromatic sulfur compounds such as diphenyl sulfur and diphenyl disulfide Thiourea, sulfides such as methyl sulfide, ethyl sulfide and butyl sulfide. Among these, it is particularly preferable to use dimethyl disulfide, thiophene, and thiourea.

【0014】またリン化合物としては有機リン化合物で
あればよく、特に制限はないが、例えば、トリフェニル
ホスフィン,トリエチルホスフィン,トリブチルホスフ
ィン,トリオクチルホスフィン等のホスフィン類を用い
ることが好ましい。さらに、窒素化合物としては有機窒
素化合物であればよく、特に制限はないが、例えば、メ
チルアミン,エチルアミン,プロピルアミン,ブチルア
ミン,アニリン,ベンジルアミン,ジエチルアミン,ジ
ブチルアミン,トリメチルアミン,トリエチルアミン,
トリブチルアミン等の有機アミン類が挙げられる。これ
らの中でも特にアニリンを用いることが好ましい。ま
た、アルコールとしては例えば、メタノール,エタノー
ル,プロパノール等が挙げられる。これらの第三成分の
使用割合は、前記ジルコニウム成分〔A〕のジルコニウ
ム化合物(a)1モルに対して、通常、0.1〜6モル
である。
The phosphorus compound is not particularly limited as long as it is an organic phosphorus compound. For example, phosphines such as triphenylphosphine, triethylphosphine, tributylphosphine and trioctylphosphine are preferably used. Further, the nitrogen compound is not particularly limited as long as it is an organic nitrogen compound. For example, methylamine, ethylamine, propylamine, butylamine, aniline, benzylamine, diethylamine, dibutylamine, trimethylamine, triethylamine,
Organic amines such as tributylamine are exemplified. Among them, it is particularly preferable to use aniline. Examples of the alcohol include methanol, ethanol, and propanol. The use ratio of these third components is usually 0.1 to 6 mol per 1 mol of the zirconium compound (a) of the zirconium component [A].

【0015】本発明においては、上記した如き触媒を用
いてエチレンを重合する。重合反応は、有機溶媒中にお
いて行なわれる。この有機溶媒としては例えば、脂環族
炭化水素系溶媒,芳香族炭化水素系溶媒,脂肪族炭化水
素系溶媒等種々の溶媒を用いることができるが、不純物
の生成や後処理のし易さから、特に脂肪族炭化水素系溶
媒を用いるのが好ましい。このような溶媒としては、前
記した触媒の調製の際に用いる溶媒と同様のものを挙げ
ることができる。
In the present invention, ethylene is polymerized using the above-mentioned catalyst. The polymerization reaction is performed in an organic solvent. As the organic solvent, for example, various solvents such as alicyclic hydrocarbon solvents, aromatic hydrocarbon solvents, and aliphatic hydrocarbon solvents can be used. It is particularly preferable to use an aliphatic hydrocarbon solvent. Examples of such a solvent include the same solvents as those used in the preparation of the catalyst described above.

【0016】本発明においては、このような有機溶媒2
50ml当たり、通常、前記方法で調製した触媒中のジ
ルコニウム成分〔A〕が0.01〜0.25ミリモル、
好ましくは0.02〜0.1ミリモルの割合で含まれる
触媒を用いる。
In the present invention, such an organic solvent 2
Usually, the zirconium component [A] in the catalyst prepared by the above method is 0.01 to 0.25 mmol per 50 ml,
Preferably, a catalyst contained in a ratio of 0.02 to 0.1 mmol is used.

【0017】また、重合温度は、通常、90〜150
℃、好ましくは100〜130℃である。重合温度が低
すぎると、副生するポリαーオレフィンが、重合中に析
出し易くなるので好ましくない。一方、重合温度が高す
ぎると、不純物の生成量が増加するので好ましくない。
次に、本発明においては、重合圧力は、65kg/cm2G 以
上が必要であり、好ましくは90kg/cm2G 以上である。
重合圧力が、65kg/cm2G よりも低いと、副生物が多く
なり、製品の純度が低下する。
The polymerization temperature is usually from 90 to 150.
° C, preferably 100 to 130 ° C. If the polymerization temperature is too low, undesired poly-α-olefin tends to precipitate during polymerization, which is not preferable. On the other hand, if the polymerization temperature is too high, the amount of generated impurities is undesirably increased.
Next, in the present invention, the polymerization pressure needs to be 65 kg / cm 2 G or more, preferably 90 kg / cm 2 G or more.
If the polymerization pressure is lower than 65 kg / cm 2 G, the by-products increase and the purity of the product decreases.

【0018】なお、重合時間は、重合温度や重合圧力に
より変わるので、一律に決めることはできないが、通
常、10分間ないし1時間程度で充分である。重合反応
終了後、反応生成物を断熱フラッシュして未反応エチレ
ンを除去し、次いで触媒の失活処理を施し、さらに溶媒
及び各種線状αーオレフィンを蒸留により分離すればよ
い。また、未反応エチレンと溶媒は、通常、反応系にリ
サイクルされる。ここで触媒の失活処理は、例えば反応
生成液に、アミン類やアンモニア水などの失活を添加す
ることにより行なえばよい。以上の如くして、目的とす
る線状α−オレフィンを製造することができる。
Since the polymerization time varies depending on the polymerization temperature and the polymerization pressure, it cannot be determined uniformly, but usually about 10 minutes to 1 hour is sufficient. After completion of the polymerization reaction, the reaction product may be adiabatically flashed to remove unreacted ethylene, then subjected to a catalyst deactivation treatment, and the solvent and various linear α-olefins may be separated by distillation. Unreacted ethylene and the solvent are usually recycled to the reaction system. Here, the catalyst deactivation treatment may be performed, for example, by adding deactivation such as amines or aqueous ammonia to the reaction product liquid. As described above, the desired linear α-olefin can be produced.

【0019】[0019]

【実施例】次に、本発明を実施例により詳しく説明す
る。 実施例1 (1) 触媒懸濁液の調製 攪拌機付きの500ミリリットル容のフラスコに、アル
ゴン雰囲気下で、有機ジルコニウム化合物(a)として
の25ミリモルの無水四塩化ジルコニウムと、乾燥した
シクロヘキサン250ミリリットルを導入し、さらに有
機アルミニウム化合物(c)としてトリメチルアルミニ
ウム〔Al(CH3 3 〕を添加し、次いで有機アルミ
ニウム化合物(b)としてエチルアルミニウムセスキク
ロライド〔Al(C2 5 1.5 Cl1.5 〕を添加し
た。なお、各添加量は、第1表に表示されるモル比に調
整した。その後、70℃で3時間攪拌し、触媒懸濁液を
調製した。
Next, the present invention will be described in detail with reference to examples. Example 1 (1) Preparation of Catalyst Suspension In a 500-ml flask equipped with a stirrer, under an argon atmosphere, 25 mmol of anhydrous zirconium tetrachloride as the organic zirconium compound (a) and 250 ml of dry cyclohexane were added. Then, trimethylaluminum [Al (CH 3 ) 3 ] is added as the organoaluminum compound (c), and then ethylaluminum sesquichloride [Al (C 2 H 5 ) 1.5 Cl 1.5 ] is added as the organoaluminum compound (b). Was added. In addition, each addition amount was adjusted to the molar ratio shown in Table 1. Thereafter, the mixture was stirred at 70 ° C. for 3 hours to prepare a catalyst suspension.

【0020】(2) エチレンのオリゴマー化反応 攪拌機付きの1リットル容のオートクレーブに、アルゴ
ン雰囲気下で、乾燥シクロヘキサン250ミリリットル
を導入し、次いでジルコニウム成分として0.1ミリモ
ル量を含有する前記触媒懸濁液を導入した。次いで、攪
拌を行ないながら120℃まで昇温した後、エチレンを
急速に吹き込み、オートクレーブの圧力を65kg/cm2G
に維持した。これらの反応条件下に30分間反応を行な
った後、オートクレーブ内に失活剤としてアンモニア水
を添加し、冷却し、脱圧した。反応生成物は、以下の手
順に従って処理した。オートクレーブ中に残存した生成
液を取り出し、ガスクロマトグラフィー用内部標準物質
のn−ウンデカンを、20g添加してから、濾紙を用い
てワックス分を濾別した。得られた濾液をガスクロマト
グラフィーによって分析した。なお、C4 〜C8 留分
は、処理中に揮発して損失が避けられないので、これら
の得率はシュルツ・フローリー分布から推算した。ワッ
クス分は炭素数12以上の留分(C12 + 留分)の得率に
合算した。C4 〜C10までの各留分及び炭素数12以上
の留分(C12 + 留分)の各得率を、第1表に示す。な
お、第1表中の「製品純度」は、同一炭素数留分中の線
状αーオレフィンの割合を示し、各留分の「製品得率」
は、全生成物中の各留分の割合を示す。
(2) Ethylene Oligomerization Reaction Under an argon atmosphere, 250 ml of dry cyclohexane was introduced into a 1-liter autoclave equipped with a stirrer, and then the catalyst suspension containing 0.1 mmol as a zirconium component was added. The liquid was introduced. Next, after the temperature was raised to 120 ° C. while stirring, ethylene was rapidly blown in, and the pressure of the autoclave was increased to 65 kg / cm 2 G
Maintained. After performing the reaction for 30 minutes under these reaction conditions, aqueous ammonia was added as an inactivator into the autoclave, cooled, and depressurized. The reaction product was processed according to the following procedure. The product liquid remaining in the autoclave was taken out, 20 g of n-undecane, an internal standard substance for gas chromatography, was added, and the wax was filtered off using a filter paper. The obtained filtrate was analyzed by gas chromatography. Incidentally, C 4 -C 8 fraction, since the volatile to loss is inevitable during the process, these resulting rate was estimated from the Schulz-Flory distribution. The wax content was added to the yield of a fraction having 12 or more carbon atoms (C 12 + fraction). C 4 -C respective fractions of up to 10 and having 12 or more fractions carbon each resulting ratio of (C 12 + fraction) are shown in Table 1. The "product purity" in Table 1 indicates the ratio of linear α-olefins in the same carbon fraction, and the "product yield" of each fraction.
Indicates the proportion of each fraction in the total product.

【0021】実施例2 (1) 触媒懸濁液の調製 トリメチルアルミニウムの代わりにトリエチルアルミニ
ウムを用い、かつ、有機アルミニウム化合物(b),
(c)の添加量を、第1表に表示されるモル比に調整し
たこと以外は、実施例1と同様にして触媒懸濁液を調製
した。 (2) エチレンのオリゴマー化反応 上記(1) で得られた触媒懸濁液を用いたこと以外は、実
施例1と同様にしてオリゴマー化反応を行なった。その
結果を第1表に示す。
Example 2 (1) Preparation of catalyst suspension Triethylaluminum was used instead of trimethylaluminum, and organoaluminum compound (b) was used.
A catalyst suspension was prepared in the same manner as in Example 1, except that the amount of (c) added was adjusted to the molar ratio shown in Table 1. (2) Ethylene oligomerization reaction An oligomerization reaction was performed in the same manner as in Example 1 except that the catalyst suspension obtained in the above (1) was used. Table 1 shows the results.

【0022】実施例3 (1) 触媒懸濁液の調製 有機アルミニウム化合物(b),(c)の添加量を、第
1表に表示されるモル比に調整したこと以外は、実施例
2と同様にして触媒懸濁液を調製した。 (2) エチレンのオリゴマー化反応 上記(1) で得られた触媒懸濁液を用い、かつ、反応圧力
を90kg/cm2G としたこと以外は、実施例2と同様にし
てオリゴマー化反応を行なった。その結果を第1表に示
す。
Example 3 (1) Preparation of Catalyst Suspension Example 2 was prepared in the same manner as in Example 2 except that the amounts of the organoaluminum compounds (b) and (c) were adjusted to the molar ratios shown in Table 1. Similarly, a catalyst suspension was prepared. (2) Ethylene oligomerization reaction The oligomerization reaction was carried out in the same manner as in Example 2 except that the catalyst suspension obtained in the above (1) was used and the reaction pressure was set to 90 kg / cm 2 G. Done. Table 1 shows the results.

【0023】比較例1 (1) 触媒懸濁液の調製 有機アルミニウム化合物(b),(c)の添加量を、第
1表に表示されるモル比に調整したこと以外は、実施例
2と同様にして触媒懸濁液を調製した。 (2) エチレンのオリゴマー化反応 上記(1) で得られた触媒懸濁液を用いたこと以外は、実
施例2と同様にしてオリゴマー化反応を行なった。その
結果を第1表に示す。
Comparative Example 1 (1) Preparation of Catalyst Suspension Example 2 was prepared in the same manner as in Example 2 except that the amounts of the organoaluminum compounds (b) and (c) were adjusted to the molar ratios shown in Table 1. Similarly, a catalyst suspension was prepared. (2) Ethylene oligomerization reaction An oligomerization reaction was carried out in the same manner as in Example 2 except that the catalyst suspension obtained in the above (1) was used. Table 1 shows the results.

【0024】比較例2 実施例3と同様にして調整した触媒懸濁液を用い、か
つ、反応圧力を50kg/cm2G としたこと以外は、実施例
3と同様にしてオリゴマー化反応を行なった。その結果
を第1表に示す。
Comparative Example 2 An oligomerization reaction was carried out in the same manner as in Example 3 except that the catalyst suspension prepared in the same manner as in Example 3 was used and the reaction pressure was set to 50 kg / cm 2 G. Was. Table 1 shows the results.

【0025】実施例4 (1) 触媒懸濁液の調製 有機アルミニウム化合物(c)として、トリメチルアル
ミニウムの代わりにトリエチルアルミニウムを用いると
共に、有機アルミニウム化合物(b),(c)の添加量
を、第1表に表示されるモル比に調整し、かつ、ジルコ
ニウム化合物として、無水四塩化ジルコニウムの代わり
にジルコニウムテトラブトキシド〔Zr(OC4 9
4 〕を用いたこと以外は、実施例1と同様にして触媒懸
濁液を調製した。 (2) エチレンのオリゴマー化反応 上記(1) で得られた触媒懸濁液を用いたこと以外は、実
施例1と同様にしてオリゴマー化反応を行なった。その
結果を第1表に示す。なお、このようにジルコニウム化
合物として、ジルコニウムテトラブトキシドを用いた場
合には、四塩化ジルコニウムのようなハロゲン化ジルコ
ニウムを用いた場合よりも、多量のポリエチレン(副生
ポリマー)が生成した。
Example 4 (1) Preparation of Catalyst Suspension As the organoaluminum compound (c), triethylaluminum was used in place of trimethylaluminum, and the addition amount of the organoaluminum compounds (b) and (c) was changed. The molar ratio is adjusted to the value shown in Table 1, and zirconium tetrabutoxide [Zr (OC 4 H 9 )] is used as the zirconium compound instead of anhydrous zirconium tetrachloride.
A catalyst suspension was prepared in the same manner as in Example 1 except that 4 ) was used. (2) Ethylene oligomerization reaction An oligomerization reaction was performed in the same manner as in Example 1 except that the catalyst suspension obtained in the above (1) was used. Table 1 shows the results. When zirconium tetrabutoxide was used as the zirconium compound, a larger amount of polyethylene (by-product polymer) was generated than when zirconium halide such as zirconium tetrachloride was used.

【0026】[0026]

【表1】 [Table 1]

【0027】*1:TMA=トリメチルアルミニウム TEA=トリエチルアルミニウム *2:EASC=エチルアルミニウムセスキクロリド* 1: TMA = trimethyl aluminum TEA = triethyl aluminum * 2: EASC = ethyl aluminum sesquichloride

【0028】[0028]

【発明の効果】本発明の方法によれば、特定の触媒を用
い、重合圧力を65kg/cm2 G以上に高くすること
により、炭素数10以下の線状αーオレフィンの得率を
70重量%以上と極めて大きくすることができる。しか
も本発明の方法によれば、得られる線状αーオレフィン
の純度が高い。本発明の方法により得られる線状αーオ
レフィンは、ポリオレフィン製造用コモノマーや合成潤
滑油製造原料などとして有用である。したがって、本発
明は、ポリオレフィン製造分野や合成潤滑油製造分野な
どにおいて有効に利用することができる。
According to the method of the present invention, by using a specific catalyst and increasing the polymerization pressure to 65 kg / cm 2 G or more, the yield of linear α-olefin having 10 or less carbon atoms can be reduced to 70% by weight. This can be extremely large. Moreover, according to the method of the present invention, the purity of the obtained linear α-olefin is high. The linear α-olefin obtained by the method of the present invention is useful as a comonomer for producing a polyolefin or a raw material for producing a synthetic lubricating oil. Therefore, the present invention can be effectively used in the field of polyolefin production, the field of synthetic lubricating oil production, and the like.

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

【図1】第1図は、本発明の方法で用いる触媒の調製工
程を表した図面である。
FIG. 1 is a drawing showing a process for preparing a catalyst used in the method of the present invention.

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 ジルコニウム成分〔A〕と有機アルミニ
ウム成分〔B〕とからなるジルコニウム系触媒の存在下
に、エチレンを有機溶媒中で重合し、線状αーオレフィ
ンを製造するにあたり、前記ジルコニウム成分〔A〕と
して一般式〔I〕 【化1】 (式中、Xは塩素原子,臭素原子,ヨウ素原子又はアル
コキシ基を示し、Aは塩素原子,臭素原子,ヨウ素原子
又はアルコキシ基を示す。それらは同一であってもよい
し、互いに異なっていてもよい。また、kは0又は1か
ら4の範囲の整数を示す。)で表されるジルコニウム化
合物(a)を用い、かつ、前記有機アルミニウム成分
〔B〕として一般式〔II〕 【化2】 (式中、Rは炭素数1〜20のアルキル基を示し、Qは
塩素原子,臭素原子,ヨウ素原子を示す。次に、mは
0,1,1.5及び2の中から選ばれ、また、nは1,
1.5,2及び3の中から選ばれたものであり、かつ、
m+n=3を満たすものである。)で表される有機アル
ミニウム化合物(b)と、一般式〔III 〕 【化3】 (式中、R’は炭素数1〜20のアルキル基を示す。)
で表される有機アルミニウム化合物(c)とを用いると
共に、前記有機アルミニウム成分〔B〕のうちの有機ア
ルミニウム化合物(b)と前記ジルコニウム化合物
(a)とのモル比(b)/(a)を10以上とし、前記
有機アルミニウム成分〔B〕のうちの有機アルミニウム
化合物(b)と有機アルミニウム化合物(c)とのモル
比(b)/(c)を2〜10の範囲とし、65kg/cm2G
以上の圧力で重合反応を行なうことを特徴とする線状α
ーオレフィンの製造方法。
1. A method for producing a linear α-olefin by polymerizing ethylene in an organic solvent in the presence of a zirconium-based catalyst comprising a zirconium component [A] and an organoaluminum component [B]. A] has the general formula [I] (Wherein X represents a chlorine atom, bromine atom, iodine atom or alkoxy group, and A represents a chlorine atom, bromine atom, iodine atom or alkoxy group. They may be the same or different from each other. Further, k represents 0 or an integer in the range of 1 to 4.) and a zirconium compound (a) represented by the following general formula [II]: ] (Wherein, R represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, Q represents a chlorine atom, a bromine atom, or an iodine atom. Then, m is selected from 0, 1, 1.5 and 2; Also, n is 1,
1.5, 2 and 3; and
m + n = 3. An organoaluminum compound (b) represented by the formula (III): (In the formula, R ′ represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms.)
And the molar ratio (b) / (a) between the organoaluminum compound (b) and the zirconium compound (a) in the organoaluminum component [B] is used. 10 or more, and the molar ratio (b) / (c) of the organoaluminum compound (b) to the organoaluminum compound (c) in the organoaluminum component [B] is in the range of 2 to 10, and 65 kg / cm 2. G
A linear α characterized by conducting a polymerization reaction at the above pressure
-Method for producing olefins.
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