JP5808693B2 - Olefin dehalogenation treatment method and olefin continuous polymerization method using an object to be treated - Google Patents

Olefin dehalogenation treatment method and olefin continuous polymerization method using an object to be treated Download PDF

Info

Publication number
JP5808693B2
JP5808693B2 JP2012038834A JP2012038834A JP5808693B2 JP 5808693 B2 JP5808693 B2 JP 5808693B2 JP 2012038834 A JP2012038834 A JP 2012038834A JP 2012038834 A JP2012038834 A JP 2012038834A JP 5808693 B2 JP5808693 B2 JP 5808693B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
olefin
fluorine
organic solvent
reaction mixture
catalyst
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.)
Active
Application number
JP2012038834A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2013173688A (en
Inventor
佐藤 浩一
浩一 佐藤
飯塚 実
実 飯塚
輝久 黒木
輝久 黒木
隼二 若林
隼二 若林
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
JXTG Nippon Oil and Energy Corp
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 JXTG Nippon Oil and Energy Corp filed Critical JXTG Nippon Oil and Energy Corp
Priority to JP2012038834A priority Critical patent/JP5808693B2/en
Publication of JP2013173688A publication Critical patent/JP2013173688A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5808693B2 publication Critical patent/JP5808693B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Polymerization Catalysts (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Description

本発明は、有機物、無機物またはこれらの混合物の形態で、不純物としてオレフィン性化合物中に微量に残留するフッ素を、アルミナ含有無機処理剤を用いて除去する方法を提供するものである。   The present invention provides a method for removing a small amount of fluorine remaining as an impurity in an olefinic compound in the form of an organic substance, an inorganic substance, or a mixture thereof using an alumina-containing inorganic treatment agent.

特許文献1においては、アルコールを錯化剤とする三フッ化ホウ素錯体触媒を用いてイソブテンを重合することにより、末端ビニリデン構造を有する分子を高い割合で含有するブテンポリマーを得ることが提案されている。この末端二重結合を高い割合で含有するブテンポリマーは、無水マレイン酸等との間でマレイン化反応が高反応率で進行するため工業的に有用である。マレイン化されたブテンポリマーは、最終的には、燃料油または潤滑油の添加剤などとして使用される。   Patent Document 1 proposes to obtain a butene polymer containing a high proportion of molecules having a terminal vinylidene structure by polymerizing isobutene using a boron trifluoride complex catalyst having an alcohol as a complexing agent. Yes. A butene polymer containing a high proportion of these terminal double bonds is industrially useful because the maleation reaction proceeds at a high reaction rate with maleic anhydride and the like. The maleated butene polymer is finally used as an additive for fuel oil or lubricating oil.

上述のブテンポリマーを製造する際、反応に使用されずに残った未反応C4留分は、一般にそのまま燃料として燃焼するか、または高密度ポリエチレンの密度調整のためのコモノマーとして有用な1−ブテンや、メタセシス反応によるプロピレン製造の原料として有用な2−ブテンを分離除去した後に、同じく燃料として使用するか、ブテンポリマー製造の原料として再利用される。   When the above-mentioned butene polymer is produced, the unreacted C4 fraction remaining without being used in the reaction is generally burned directly as a fuel, or 1-butene or a useful monomer as a comonomer for adjusting the density of high-density polyethylene. After 2-butene useful as a raw material for propylene production by the metathesis reaction is separated and removed, it is also used as a fuel or reused as a raw material for butene polymer production.

しかしながら、ナフサ分解から得られるC4留分からブタジエンを抽出した残りのいわゆるブタジエンラフィネートや、ブタジエンラフィネートを精留することによりn-ブテン濃度を低下させたC4留分をイソブテン原料として用い、アルコールを錯化剤とする三フッ化ホウ素錯体触媒により重合する場合等においては、未反応C4留分中に、触媒である三フッ化ホウ素由来のフッ素が残留する。この残留フッ素は、未反応C4留分を燃料とする場合においては環境負荷の観点から、ブテンポリマーの原料として再利用する場合においては反応阻害物として作用する可能性があることから、未反応C4留分中に混入すると問題になる。なお、アルコールを錯化剤とする三フッ化ホウ素錯体触媒を例に取り説明したが、塩化アルミニウムに代表されるハロゲン化アルミニウム触媒によりイソブテンを重合する場合も塩素が残留することがあり、同様の問題がある。   However, the remaining so-called butadiene raffinate obtained by extracting butadiene from the C4 fraction obtained from naphtha cracking, and the C4 fraction in which the n-butene concentration is reduced by rectifying butadiene raffinate are used as the isobutene raw material to complex the alcohol. In the case of polymerization using a boron trifluoride complex catalyst as an agent, fluorine derived from boron trifluoride as a catalyst remains in the unreacted C4 fraction. In the case of using unreacted C4 fraction as fuel, this residual fluorine may act as a reaction inhibitor when reused as a raw material for butene polymer from the viewpoint of environmental load. When mixed in the fraction, it becomes a problem. In addition, although the boron trifluoride complex catalyst which uses alcohol as a complexing agent was described as an example, chlorine may remain even when isobutene is polymerized with an aluminum halide catalyst typified by aluminum chloride. There's a problem.

ここで、たとえば特許文献2においては、未反応C4留分を水で洗浄することにより、残留フッ素濃度を低減させている。しかしながら、上記公報に提案されている水で洗浄する方法では、残留フッ素成分の一部しか低減できないという欠点が存在する。   Here, for example, in Patent Document 2, the residual fluorine concentration is reduced by washing the unreacted C4 fraction with water. However, the method of washing with water proposed in the above publication has a drawback that only a part of the residual fluorine component can be reduced.

未反応C4留分中に残存しうるフッ素成分の形態としては大きく分けて2種類存在する。一つは水溶性触媒残留物であり、もう一つはC4と直接結合したC−F結合を有する有機分子として存在するフッ素である。特許文献3に提案されている、未反応C4留分を水で洗浄する場合には、その処理により除去されうる残存フッ素成分は水溶性触媒残留物のみである。すなわち、水で洗浄するだけではC−F結合を有する有機分子の形態をとった未反応C4留分中の残存フッ素は除去することができないという問題点がある。   There are roughly two types of fluorine components that can remain in the unreacted C4 fraction. One is a water-soluble catalyst residue, and the other is fluorine existing as an organic molecule having a C—F bond directly bonded to C4. When the unreacted C4 fraction proposed in Patent Document 3 is washed with water, the remaining fluorine component that can be removed by the treatment is only the water-soluble catalyst residue. That is, there is a problem that the remaining fluorine in the unreacted C4 fraction in the form of organic molecules having a C—F bond cannot be removed only by washing with water.

米国特許第4,605,808号公報U.S. Pat.No. 4,605,808 特公表2003-513119号公報Special Publication No. 2003-513119 特公平6-28725号公報Japanese Patent Publication No.6-28725

本発明の課題は、ハロゲンを含有する触媒、たとえばフッ素を含有するルイス酸触媒を用いて、C4留分を原料として重合反応を行った際に、生成物から分離した未反応のC4留分中の残留フッ素濃度を低減する場合において、無機系ハロゲン化合物の水溶性触媒残留物だけでなく、C−F結合などを有する有機分子として存在する有機系ハロゲン化合物をも除去する工業的に有用な方法を提供することにある。   An object of the present invention is to provide an unreacted C4 fraction separated from a product when a polymerization reaction is carried out using a C4 fraction as a raw material using a halogen-containing catalyst, for example, a fluorine-containing Lewis acid catalyst. Industrially useful method for removing not only water-soluble catalyst residues of inorganic halogen compounds but also organic halogen compounds present as organic molecules having a C—F bond, etc. Is to provide.

すでに述べたように、残留フッ素分を含む未反応のC4留分を、水で洗浄するのみでは、無機物として存在しているフッ素分が除去できるのみである。本発明者らは、未反応のイソブテンを、アルミナ含有無機処理剤と接触させることにより、無機系ハロゲン化合物および有機系ハロゲン化合物の両者を除去できることを見出し、上記の課題を解決し、本発明の完成に至った。   As already described, only by washing the unreacted C4 fraction containing residual fluorine with water, the fluorine present as an inorganic substance can be removed. The present inventors have found that both the inorganic halogen compound and the organic halogen compound can be removed by bringing unreacted isobutene into contact with an alumina-containing inorganic treatment agent. Completed.

すなわち、本発明は、不活性有機溶剤中のフッ素を含有するルイス酸触媒の存在下にオレフィンを重合して反応混合物を製造し、前記反応混合物から触媒を分離し、かつ/または前記反応混合物中で不活性化し、得られた反応混合物から蒸留によりポリマーを得るポリオレフィンの製造方法において、前記の触媒を分離および/または不活性化した反応混合物から留去される、微量のフッ素を含む、(未反応)オレフィンまたは(未反応)オレフィンおよび不活性有機溶剤(以下、単に「オレフィンまたはオレフィンおよび不活性有機溶剤」と記載する)を、液相で脱フッ素の組成式Al2O3で表される成分を含む無機固体処理剤に接触させて、前記無機固体処理剤と留去したオレフィンまたはオレフィンおよび不活性有機溶剤のとの接触温度が10〜200℃である、フッ素処理するオレフィン、またはオレフィンおよび不活性有機溶剤の精製方法で、前記脱フッ素処理の際に、アンモニア、または有機アミンを含む有機塩基性化合物が共存する場合を除く前記精製方法に関するものである。
本発明はまた、脱フッ素剤がアルミナであるオレフィン、またはオレフィンおよび不活性有機溶剤の精製方法に関する。
本発明はまた、前記ハロゲンを含有するルイス酸が、三フッ化ホウ素であるオレフィン、またはオレフィンおよび不活性有機溶剤の精製方法に関する。
That is, the present invention provides a reaction mixture by polymerizing an olefin in the presence of a Lewis acid catalyst containing fluorine in an inert organic solvent, separating the catalyst from the reaction mixture, and / or the reaction mixture . In a process for producing polyolefins, wherein the catalyst is deactivated in the reaction mixture obtained by distillation from the resulting reaction mixture, and contains a trace amount of fluorine distilled off from the reaction mixture from which the catalyst has been separated and / or deactivated. An unreacted olefin or an (unreacted) olefin and an inert organic solvent (hereinafter simply referred to as “olefin or olefin and an inert organic solvent”) are components represented by a composition formula Al2O3 of a defluorinating agent in a liquid phase. in contact with an inorganic solid treating agent containing a contact temperature with the inorganic solid treating agent and distilling off the olefin or the olefin and inert organic solvents 1 In the purification method of olefin to be defluorinated or olefin and inert organic solvent at 0 to 200 ° C., excluding the case where an organic basic compound containing ammonia or organic amine coexists in the defluorination treatment The present invention relates to the purification method .
The present invention also relates to an olefin whose defluorinating agent is alumina, or a method for purifying olefin and an inert organic solvent.
The present invention also relates to an olefin in which the Lewis acid containing halogen is boron trifluoride, or a method for purifying an olefin and an inert organic solvent.

本発明はまた、a)不活性有機溶剤中フッ素を含有するルイス酸触媒の存在下に、オレフィンを重合して反応混合物を製造する工程、b)前記反応混合物から触媒を分離し、かつ/または前記反応混合物中で前記触媒を不活性化する工程、c)得られた反応混合物から蒸留工程を経て、ポリマーを得るポリオレフィンの製造方法において、前記の触媒の分離および/または不活性化した反応混合物から留去される、微量のフッ素を含む、オレフィンまたはオレフィンおよび不活性有機溶剤を、液相で脱フッ素剤の組成式Al2O3で表される成分を含む無機固体処理剤に接触させて、脱フッ素処理し、前記無機固体処理剤と留去したオレフィンまたはオレフィンおよび不活性有機溶剤のとの接触温度が10〜200℃であるフッ素処理後の微量のフッ素を含む、オレフィンまたはオレフィンおよび不活性有機溶剤を原料の一部として用いる、前記ポリオレフィンの製造方法で、前記脱フッ素処理の際に、アンモニア、または有機アミンを含む有機塩基性化合物が共存する場合を除く前記製造方法に関するものである。
本発明は、また前記フッ素剤がアルミナであるポリオレフィンの製造方法に関する。
本発明はまた、前記フッ素を含有するルイス酸が、三フッ化ホウ素であるポリオレフィンの製造方法に関する
本発明はまた、ポリオレフィンが、ブテンポリマーであり、特に500〜5000ダルトンの数平均分子量Mnを有し、80モル%を上回る末端二重結合含量を示す高反応性ブテンポリマーであるポリオレフィンの製造方法に関する。
The present invention also provides: a) polymerizing an olefin in the presence of a Lewis acid catalyst containing fluorine in an inert organic solvent to produce a reaction mixture, b) separating the catalyst from the reaction mixture, and / or A step of deactivating the catalyst in the reaction mixture; c) a method for producing a polyolefin by obtaining a polymer from the obtained reaction mixture through a distillation step, wherein the catalyst is separated and / or deactivated. The olefin or olefin and inert organic solvent containing a trace amount of fluorine distilled off from the liquid is brought into contact with an inorganic solid processing agent containing a component represented by the composition formula Al2O3 of the defluorinating agent in a liquid phase, and defluorinated. treated, the contact temperature with the inorganic solid treating agent and distilling off the olefin or the olefin and inert organic solvent traces after defluorination treatment is 10 to 200 ° C. Tsu containing oxygen, an olefin or olefin and inert organic solvent used as part of the raw materials, the production method of the polyolefin, during the defluorination process, coexist organic basic compound containing ammonia or organic amines, The present invention relates to the manufacturing method excluding cases .
The present invention also relates to a method for producing a polyolefin wherein the fluorine agent is alumina.
The present invention also relates to a method for producing a polyolefin, wherein the fluorine-containing Lewis acid is boron trifluoride .
The present invention also relates to a process for producing a polyolefin, wherein the polyolefin is a butene polymer, in particular a highly reactive butene polymer having a number average molecular weight Mn of 500 to 5000 Daltons and a terminal double bond content of more than 80 mol%. About.

本発明の方法によれば、残留ハロゲン、たとえば残留フッ素を不純物として含有するポリイソブテン製造時の未反応C4留分から、無機物の形態で残留するフッ素化合物だけでなく、有機物の形態で残留するフッ素化合物も除去することが可能である。また脱ハロゲン処理を行った未反応C4留分を重合装置に戻すことにより、連続的にポリイソブテンを製造することが可能である。さらに加えて本発明の方法はハロゲン除去性能の持続性が極めて優れているため、工業的有用性が非常に高い。従って、本発明の方法によれば、残留ハロゲンを不純物として含有するブテンポリマー製造時の未反応ガスから、効率的かつ経済的にハロゲンを除去し、回収ブテンを再利用することができる。   According to the method of the present invention, not only fluorine compounds remaining in the form of inorganic substances but also fluorine compounds remaining in the form of organic substances from the unreacted C4 fraction during the production of polyisobutene containing residual halogen, for example, residual fluorine as impurities. It is possible to remove. Moreover, it is possible to produce polyisobutene continuously by returning the unreacted C4 fraction subjected to the dehalogenation treatment to the polymerization apparatus. In addition, since the method of the present invention has extremely excellent halogen removal performance, the industrial utility is very high. Therefore, according to the method of the present invention, halogen can be efficiently and economically removed from an unreacted gas at the time of producing a butene polymer containing residual halogen as an impurity, and recovered butene can be reused.

以下、本発明をさらに詳細に説明する。
本発明において処理の対象とするオレフィン、またはオレフィンおよび不活性有機溶剤は、アルミナに吸着し得る不純物として微量のハロゲン化合物、たとえばフッ素化合物、塩素化合物等を含有するものである。アルミナに対して不活性であれば、上記有機化合物は、分子中に酸素やリンなどのヘテロ原子や、芳香族環などの各種官能基を有することができる。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
The olefin to be treated in the present invention, or the olefin and the inert organic solvent contain a trace amount of a halogen compound such as a fluorine compound and a chlorine compound as impurities that can be adsorbed on alumina. If the organic compound is inert to alumina, the organic compound can have heteroatoms such as oxygen and phosphorus and various functional groups such as an aromatic ring in the molecule.

上記の不活性有機溶剤の例としては、好適には、例えば飽和炭化水素、例えばブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、例えばn−ヘキサン、i−オクタン、シクロ−ブタンまたはシクロペンタン、ハロゲン化炭化水素、例えば塩化メチル、ジクロロメタンまたはトリクロロメタンならびに前記化合物の混合物である。
上記オレフィンの例としては、非共役炭素−炭素二重結合を少なくとも1個有する不飽和炭化水素が挙げられ、このようなオレフィン性化合物の例としては、1−ブテン、2−メチル−1−ブテン、3−メチル−1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、ビニルシクロヘキサン、4−メチル−1−ペンテン、2,4,4−トリメチル−1−ペンテン、1−デセンなどの低分子量モノオレフィンが例示される。
Examples of the inert organic solvent are preferably saturated hydrocarbons such as butane, pentane, hexane, heptane, octane, such as n-hexane, i-octane, cyclo-butane or cyclopentane, halogenated carbonization. Hydrogen, such as methyl chloride, dichloromethane or trichloromethane and mixtures of said compounds.
Examples of the olefin include unsaturated hydrocarbons having at least one non-conjugated carbon-carbon double bond. Examples of such olefinic compounds include 1-butene, 2-methyl-1-butene. Low molecular weight monoolefins such as 3-methyl-1-butene, 1-pentene, 1-hexene, vinylcyclohexane, 4-methyl-1-pentene, 2,4,4-trimethyl-1-pentene and 1-decene. Illustrated.

また、上記有機化合物に含まれる不純物としての微量のハロゲン化合物は、主として有機化合物を用いた反応時に使用される含ハロゲン系触媒に起因して生成したものであるが、その他に原料中の触媒以外の不純物に起因するものが含まれることもある。
フッ素化合物の場合には、無機フッ素化合物、有機フッ素化合物またはこれらの混合物があり、たとえば、フッ化水素、三フッ化ホウ素、四フッ化珪素などの無機フッ素化合物や、2−フルオロ−2,4,4−トリメチルペンタンなどの有機フッ素化合物が挙げられるが、特にこれらに限定されるものではない。
またハロゲンが塩素である場合には,無機塩素化合物、有機塩素化合物またはこれらの混合物があり、たとえば、塩化水素、塩化アルミニウム等の無機塩素化合物や、2−クロロ−2,4,4−トリメチルペンタンなどの有機塩素化合物が挙げられる。
これらのハロゲン化合物、たとえばフッ素化合物の含有量は通常微量であり、また沸点等も上記有機化合物の沸点と近接しているために、蒸留等の通常の分離手段では分離除去が困難である。
In addition, a trace amount of halogen compounds as impurities contained in the organic compound is mainly generated due to the halogen-containing catalyst used in the reaction using the organic compound, but other than the catalyst in the raw material. In some cases, it is caused by impurities.
In the case of a fluorine compound, there are inorganic fluorine compounds, organic fluorine compounds, or a mixture thereof. For example, inorganic fluorine compounds such as hydrogen fluoride, boron trifluoride, and silicon tetrafluoride, and 2-fluoro-2,4 An organic fluorine compound such as 1,4-trimethylpentane can be mentioned, but it is not particularly limited thereto.
In addition, when the halogen is chlorine, there are inorganic chlorine compounds, organic chlorine compounds, or mixtures thereof. For example, inorganic chlorine compounds such as hydrogen chloride and aluminum chloride, 2-chloro-2,4,4-trimethylpentane, and the like. And organic chlorine compounds.
The content of these halogen compounds, such as fluorine compounds, is usually very small, and the boiling point is close to the boiling point of the organic compound, so that it is difficult to separate and remove by ordinary separation means such as distillation.

微量に含まれるハロゲン化合物の量は特に限定されないが、一般的にはハロゲン原子に換算して最高で数百質量ppmであり、場合により数質量%程度まで含有してもよい。いずれも主体である有機化合物に対していわば不純物であるため、前述のように除去する必要がある。一般にppmレベルの含有量のハロゲン化合物を除去することは、量が僅少であるために困難であるが、本発明の方法はこのような低含量の場合にも好ましく適用することができる。   Although the amount of the halogen compound contained in a trace amount is not particularly limited, it is generally at most several hundred ppm by mass in terms of halogen atoms, and may be contained up to several percent by mass in some cases. Since both are so-called impurities with respect to the main organic compound, they must be removed as described above. In general, it is difficult to remove a halogen compound having a ppm level content due to its small amount, but the method of the present invention can be preferably applied to such a low content.

本発明において用いるオレフィンのうち、未反応C4留分としては、前記のように含フッ素系触媒によりC4留分を重合することにより得られる末端二重結合を有するブテンポリマー製造時の未反応物が挙げられる。この未反応C4留分は、不純物としてフッ素をフッ素原子換算で数質量ppm以上、通常は5〜30質量ppm程度含み、そのフッ素は有機フッ素化合物、具体的にはフッ化炭化水素を形成していると考えられる。   Among the olefins used in the present invention, as the unreacted C4 fraction, the unreacted product at the time of producing the butene polymer having a terminal double bond obtained by polymerizing the C4 fraction with a fluorine-containing catalyst as described above is used. Can be mentioned. This unreacted C4 fraction contains fluorine as an impurity in terms of fluorine atoms of several ppm by mass or more, usually about 5 to 30 ppm by mass, and the fluorine forms an organic fluorine compound, specifically, a fluorinated hydrocarbon. It is thought that there is.

次に、上記ブテンポリマーの製造について説明する。
ブテンポリマーは、反応器を備えた重合帯域(反応帯域)において、イソブテンまたはそれを含むC4供給原料を連続的に重合することにより製造される。連続反応器としては、攪拌型反応器、ループ型反応器など、適切な除熱と攪拌を行うことができる任意の形式のものを採用することができる。重合帯域からは未反応成分、生成したブテンポリマーおよび触媒を含む反応液が流出する。
Next, production of the butene polymer will be described.
The butene polymer is produced by continuously polymerizing isobutene or a C4 feedstock containing it in a polymerization zone (reaction zone) equipped with a reactor. As the continuous reactor, any type capable of performing appropriate heat removal and stirring, such as a stirring reactor and a loop reactor, can be adopted. From the polymerization zone, a reaction solution containing unreacted components, the produced butene polymer and the catalyst flows out.

C4供給原料の代表例としては、たとえばエチレンやプロピレン等の低級オレフィンを製造するために、ナフサ、灯油、軽油、ブタン等の炭化水素を熱分解するクラッカーまたは接触分解する流動接触分解(FCC)装置から流出するC4留分から、ブタジエンを抽出等により除去したもの(ブタジエンラフィネート)、さらにはブタジエンラフィネートを精製することにより、イソブテン濃度を高めたC4留分が想定される。
C4留分の代表的な組成は、不飽和成分として、約0.1〜40質量%、好ましくは約0.1〜20質量%の1−ブテン、約0.1〜1質量%の2−ブテン、約10〜80質量%、好ましくは約40〜70質量%のイソブテン、および約10質量%未満、好ましくは約0.5質量%以下のブタジエン、ならびに飽和成分として約10〜60質量%のブタン類からなるものである(C4留分の合計を100質量%とする)。この組成範囲である限り特に限定されるものではなく、クラッカーのほか前記のようにFCCからの分解生成物などに含有されるイソブテンを含むC4留分であってもよい。
そのほか、上記組成範囲にある限り、組成を適宜の手段により変更したものも使用することができる。具体的には、蒸留により組成を変更したり、イソブテンを追加してイソブテン濃度を増加させたり、軽度の重合によりイソブテンをオリゴマー化してイソブテン濃度を低減し、あるいは接触ヒドロ異性化等の反応により1−ブテン濃度を低減したもの、各種の物理的または化学的操作により組成を変化させたものなどを使用することができる。
C4留分は、イソブテンの含有率が大きいほど好ましい。しかしながら、たとえばブタジエンラフィネートにおいても、イソブテンの含有量は最大70質量%程度である。FCCなどからのC4留分では通常さらに低い。
Typical examples of C4 feedstock include crackers that thermally crack hydrocarbons such as naphtha, kerosene, light oil, butane, etc., or fluid catalytic cracking (FCC) equipment that catalytically cracks to produce lower olefins such as ethylene and propylene. From the C4 fraction flowing out from the reactor, one obtained by removing butadiene by extraction or the like (butadiene raffinate), and further purifying butadiene raffinate, a C4 fraction having an increased isobutene concentration is assumed.
The typical composition of the C4 fraction is about 0.1 to 40% by weight, preferably about 0.1 to 20% by weight of 1-butene, about 0.1 to 1% by weight of 2- Butene, about 10-80% by weight, preferably about 40-70% by weight isobutene, and less than about 10% by weight, preferably about 0.5% by weight or less butadiene, and about 10-60% by weight as a saturated component. It consists of butanes (the total of C4 fractions is 100% by mass). It is not particularly limited as long as it is within this composition range, and may be a C4 fraction containing isobutene contained in cracking products and the like from FCC as described above in addition to crackers.
In addition, as long as it exists in the said composition range, what changed the composition by the appropriate means can also be used. Specifically, the composition is changed by distillation, isobutene is added to increase the isobutene concentration, isobutene is oligomerized by light polymerization to reduce the isobutene concentration, or a reaction such as catalytic hydroisomerization is performed. -What reduced butene density | concentration, what changed the composition by various physical or chemical operation, etc. can be used.
The C4 fraction is more preferable as the isobutene content is larger. However, even in butadiene raffinate, for example, the content of isobutene is about 70% by mass at maximum. The C4 fraction from FCC etc. is usually even lower.

イソブテンの重合反応における触媒としては含フッ素系触媒が用いられるが、この場合には生成物であるブテンポリマー中に微量のフッ素化合物が混入する。
なお、塩化アルミニウムに代表される含塩素系触媒を使用することもでき、この場合には塩素化合物が不純物として混入する。
用いる含フッ素系触媒としては、その使用により生成物中に微量のフッ素化合物が混入する限り特に限定されない。具体的には三フッ化ホウ素系触媒のほか、二価ニッケル化合物をハロゲン化ヒドロカルビルアルミニウムおよびトリフルオロ酢酸と接触させて得られる触媒、たとえば、ニッケル・ヘプタノエートとジクロロエチルアルミニウムおよびトリフルオロ酢酸との相互作用により形成されたもの等が例示される。なお、この二価ニッケル系の含フッ素系触媒は特開昭57−183726号公報に提案されている。
A fluorine-containing catalyst is used as a catalyst in the isobutene polymerization reaction. In this case, a trace amount of a fluorine compound is mixed in the product butene polymer.
In addition, a chlorine-containing catalyst represented by aluminum chloride can also be used, and in this case, a chlorine compound is mixed as an impurity.
The fluorine-containing catalyst to be used is not particularly limited as long as a trace amount of a fluorine compound is mixed into the product by use. Specifically, in addition to a boron trifluoride-based catalyst, a catalyst obtained by contacting a divalent nickel compound with hydrocarbyl aluminum halide and trifluoroacetic acid, for example, nickel-heptanoate, dichloroethylaluminum, and trifluoroacetic acid Those formed by the action are exemplified. This divalent nickel-based fluorine-containing catalyst has been proposed in JP-A-57-183726.

好ましい含フッ素触媒は三フッ化ホウ素触媒であり、この場合には三フッ化ホウ素として、原料のイソブテン1モルに対して0.1〜500ミリモルの割合で重合帯域中に供給する。この手法により得られるブテンポリマーの分子量の調整は、反応温度と触媒投入量を調節することにより行うことができる。触媒としての三フッ化ホウ素がこの範囲より少ないと反応が進行し難く、一方これより多いときはブテンポリマーの分子量が低くなる上に触媒コストが増大して経済的でないため、いずれも好ましくない。   A preferred fluorine-containing catalyst is a boron trifluoride catalyst. In this case, boron trifluoride is fed into the polymerization zone at a ratio of 0.1 to 500 mmol with respect to 1 mol of raw material isobutene. The molecular weight of the butene polymer obtained by this method can be adjusted by adjusting the reaction temperature and the amount of catalyst input. If the amount of boron trifluoride as the catalyst is less than this range, the reaction is difficult to proceed. On the other hand, if it is more than this range, the molecular weight of the butene polymer becomes low and the catalyst cost increases, which is not economical.

さらに好ましい三フッ化ホウ素系触媒は、含酸素化合物を錯化剤とする錯体触媒である。三フッ化ホウ素と錯体を形成する含酸素化合物としては、水、アルコール類、エーテル類、たとえばジアルキルエーテル類が例示される。水、アルコール類、ジアルキルエーテル類またはそれらの混合物は、錯化剤として、触媒である含ハロゲン触媒1モルに対し合計で0.1〜10モルの割合で重合帯域に供給することができる。錯化剤がこの範囲より多いと反応が進行し難く、一方これより少ないと副反応等が頻発するため、いずれも好ましくない。   A more preferable boron trifluoride-based catalyst is a complex catalyst using an oxygen-containing compound as a complexing agent. Examples of the oxygen-containing compound that forms a complex with boron trifluoride include water, alcohols, ethers such as dialkyl ethers. Water, alcohols, dialkyl ethers or a mixture thereof can be supplied to the polymerization zone as a complexing agent at a ratio of 0.1 to 10 mol in total with respect to 1 mol of the halogen-containing catalyst as a catalyst. If the amount of the complexing agent is more than this range, the reaction is difficult to proceed, while if it is less than this range, side reactions and the like frequently occur.

上記の水、アルコール類、ジアルキルエーテル類等はいずれも反応系内において三フッ化ホウ素と錯体を形成する。したがって、水、アルコール類、ジアルキルエーテル類またはその混合物等の錯化剤と三フッ化ホウ素とからなる錯体を重合帯域外において別途に予備調製し、これを反応系に供給する方法を採用してもよいが、さらに、三フッ化ホウ素と上記錯化剤とを別個に供給し、重合帯域内において錯体を形成させる方法も本願の重合態様の一つとして採用することができる。このように別個に三フッ化ホウ素および錯化剤を重合系に供給する場合においても、C4炭化水素供給原料に対する錯体成分としての三フッ化ホウ素、水、アルコール類およびジアルキルエーテル類の供給割合は、それぞれ前記と同様の範囲にすることができる。
原料中の水分やイソブテン濃度の変動にすばやく対応して安定した性状のブテンポリマーを製造するためには、三フッ化ホウ素の量および錯化剤とのモル比を迅速に上記の変化に対応して調整することが有利である。そのためにはこのように錯化剤を、三フッ化ホウ素とは別個に反応系に供給する方法や、あらかじめ三フッ化ホウ素と少量の錯化剤を混合させた三フッ化ホウ素濃度の高い錯体を調整しておき、それと錯化剤とを別途反応供給する方法がより好ましい。
All of the above water, alcohols, dialkyl ethers and the like form a complex with boron trifluoride in the reaction system. Therefore, a method comprising separately preparing a complex composed of a complexing agent such as water, alcohols, dialkyl ethers or a mixture thereof and boron trifluoride outside the polymerization zone and supplying this to the reaction system is adopted. However, a method in which boron trifluoride and the complexing agent are separately supplied to form a complex in the polymerization zone can also be adopted as one of the polymerization modes of the present application. Even when boron trifluoride and the complexing agent are separately supplied to the polymerization system in this way, the supply ratio of boron trifluoride, water, alcohols and dialkyl ethers as complex components to the C4 hydrocarbon feedstock is , Each can be in the same range as described above.
In order to produce a butene polymer with stable properties by quickly responding to fluctuations in moisture and isobutene concentration in the raw material, the amount of boron trifluoride and the molar ratio with the complexing agent must be quickly adjusted to the above changes. Adjustment is advantageous. For this purpose, a method of supplying the complexing agent to the reaction system separately from boron trifluoride as described above, or a complex having a high boron trifluoride concentration in which boron trifluoride and a small amount of complexing agent are mixed in advance. It is more preferable to adjust the amount of the complexing agent and the complexing agent separately.

具体的な錯化剤としてのアルコール類およびジアルキルエーテル類は以下の通りである。
アルコール類としては、芳香族またはC1〜C20の脂肪族アルコールが例示され、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、1,4−ブタンジオール等が挙げられる。上記C1〜C20の脂肪族アルコール類の炭素骨格は、分岐度に制限がなく、直鎖アルキル基、sec−、tert−等の分岐アルキル基または脂環式アルキル基、あるいは環を含むアルキル基でも差し支えない。これらのアルコールは、単独でまたは適宜の割合で混合して使用することができる。
Specific alcohols and dialkyl ethers as complexing agents are as follows.
Examples of alcohols include aromatic or C1-C20 aliphatic alcohols, specifically, methanol, ethanol, propanol, butanol, pentanol, hexanol, heptanol, octanol, nonanol, decanol or benzyl alcohol, cyclohexanol. 1,4-butanediol and the like. The carbon skeleton of the C1-C20 aliphatic alcohols is not limited in the degree of branching, and may be a linear alkyl group, a branched alkyl group such as sec- or tert- or an alicyclic alkyl group, or an alkyl group containing a ring. There is no problem. These alcohols can be used alone or mixed at an appropriate ratio.

ジアルキルエーテル類としては、芳香族またはC1〜C20の脂肪族の同一または異なる炭化水素基を有するジアルキルエーテルが例示される。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。上記C1〜C20の炭化水素基の骨格は、分岐度に制限がなく、直鎖アルキル基、sec−、tert−等の分岐アルキル基または脂環式アルキル基、あるいは環を含むアルキル基でも差し支えない。これらジアルキルエーテルは、単独でまたは適宜の割合で混合して使用することができる。
なお、水、上記アルコール類およびジアルキルエーテル類等の錯化剤は、その一種以上を適宜の割合で混合して使用することもできる。
Examples of the dialkyl ethers include dialkyl ethers having the same or different aromatic or C1-C20 aliphatic hydrocarbon groups. 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 , Diphenyl ether, cyclohexyl methyl ether, cyclohexyl ethyl ether and the like. The backbone of the C1-C20 hydrocarbon group is not limited in the degree of branching, and may be a linear alkyl group, a branched alkyl group such as sec- or tert- or an alicyclic alkyl group, or an alkyl group containing a ring. . These dialkyl ethers can be used alone or in admixture at an appropriate ratio.
Note that one or more complexing agents such as water, the above alcohols, and dialkyl ethers can be mixed and used at an appropriate ratio.

三フッ化ホウ素系触媒による重合は、液相重合であり、重合温度は−100℃〜+50℃、好ましくは−50℃〜+20℃の範囲である。この範囲より低温ではイソブテンの重合速度が抑制される。一方、これより高温になると異性化や転位反応等の副反応が頻発する。   The polymerization with a boron trifluoride catalyst is liquid phase polymerization, and the polymerization temperature is in the range of −100 ° C. to + 50 ° C., preferably −50 ° C. to + 20 ° C. Below this range, the polymerization rate of isobutene is suppressed. On the other hand, at higher temperatures, side reactions such as isomerization and rearrangement occur frequently.

重合の形式は、回分式および連続式のいずれによっても、末端二重結合の含有率の高いブテンポリマーを製造することができる。しかし、工業的生産の観点からは、連続式による方法がより経済的かつ効率的であるので、以下、連続式重合を例に取り説明する。一般に連続式では供給原料の触媒との接触時間が重要であり、本発明による重合反応においては、接触時間として5分〜4時間の範囲であることが望ましい。
接触時間が5分間未満では十分なイソブテンの転化率が得られず、また、反応熱の除去に過大な設備が必要になる。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するため、生成したブテ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。したがって、いずれの場合も好ましくない。
The polymerization method can be a butene polymer having a high content of terminal double bonds, either batchwise or continuously. However, since the continuous process is more economical and efficient from the viewpoint of industrial production, the following description will be given by taking continuous polymerization as an example. In general, the contact time of the feedstock with the catalyst is important in the continuous system, and in the polymerization reaction according to the present invention, the contact time is desirably in the range of 5 minutes to 4 hours.
If the contact time is less than 5 minutes, sufficient conversion of isobutene cannot be obtained, and excessive equipment is required to remove reaction heat. On the other hand, if it exceeds 4 hours, there are many economical losses and contact with the catalyst for a long time, so that side reactions such as isomerization and rearrangement of the produced butene polymer are promoted. Therefore, either case is not preferable.

重合後、重合帯域からは、前記の通り未反応成分ならびに生成したブテンポリマーおよび触媒を含む反応液が流出する。次の工程においては、上記反応液について、常法に従い、適宜の失活剤、たとえば水、アルカリ水、アルコール等により触媒を失活させる。触媒の失活後、必要に応じ中和および水洗を行って触媒残渣を除去し、適宜に蒸留を行うことにより未反応C4留分を除去してブテンポリマーを得る。またこのようにして得たブテンポリマーは、さらに適宜に通常、減圧蒸留を行って軽質分と重質分に分けることができる。   After the polymerization, the reaction solution containing unreacted components and the generated butene polymer and catalyst flows out from the polymerization zone as described above. In the next step, the catalyst is deactivated with an appropriate deactivator, for example, water, alkaline water, alcohol, etc., for the reaction solution according to a conventional method. After deactivation of the catalyst, neutralization and water washing are performed as necessary to remove the catalyst residue, and distillation is performed appropriately to remove the unreacted C4 fraction to obtain a butene polymer. The butene polymer thus obtained can be further divided into a light part and a heavy part, usually by distillation under reduced pressure as appropriate.

上記のように、重合触媒として三フッ化ホウ素を、錯化剤として水、アルコール、ジアルキルエーテル等を用い、イソブテンを液相重合することによって、好ましくは、500〜5,000ダルトンの範囲、より好ましくは300〜3,000ダルトンの範囲の数平均分子量Mnを有し、全末端基に対して末端二重結合を好ましくは60モル%以上、より好ましくは80モル%以上の高い割合で含むブテンポリマーを得ることができる。しかしながら、蒸留工程においてポリマーから分離される未反応C4留分には触媒に由来する残留フッ素がフッ素原子換算で1質量ppm以上、通常は5質量ppm以上、場合によっては最高数百質量ppmの濃度で含まれている。この残留フッ素は、常法により失活およびそれに続く水洗を行っても除去することが困難な有機フッ素である。
次に、本発明において行う脱フッ素のためのアルミナ処理について説明する。
As described above, boron trifluoride is used as a polymerization catalyst, and water, alcohol, dialkyl ether or the like is used as a complexing agent, and isobutene is subjected to liquid phase polymerization, preferably in the range of 500 to 5,000 daltons, and more. Preferably a butene having a number average molecular weight Mn in the range of 300 to 3,000 daltons and containing a high proportion of terminal double bonds to all terminal groups, preferably 60 mol% or more, more preferably 80 mol% or more. A polymer can be obtained. However, in the unreacted C4 fraction separated from the polymer in the distillation step, the residual fluorine derived from the catalyst has a concentration of 1 ppm by mass or more in terms of fluorine atoms, usually 5 ppm by mass or more, and sometimes up to several hundred ppm by mass. Included. This residual fluorine is an organic fluorine that is difficult to remove even if it is deactivated and subsequently washed with water by a conventional method.
Next, the alumina treatment for defluorination performed in the present invention will be described.

本発明においては、脱ハロゲン剤に接触させることにより有機化合物中に含まれるハロゲン化合物を除去する。脱ハロゲン剤は好ましくはアルミニウム原子を含む処理剤である。この場合、ハロゲン化合物中のハロゲン原子は、アルミニウムを含む処理剤中に固定化され、その結果としてハロゲン除去が行われる。アルミニウム原子を含む処理剤は、より好ましくは組成式Al2O3で表わされる成分を含む無機固体処理剤である。Al2O3で表わされる成分を含む限り、天然または合成の無機物を用いることができる。具体的な無機固体処理剤としては例えば、アルミナ、シリカ・アルミナなどを例示することができる。
さらに好ましくはアルミナである。これらは適宜のバインダーを用いて成型したものでもよい。たとえば、市販のアルミナを適宜に粉砕し、分級して用いることができる。固体処理剤としての表面積は特に限定されないが、通常は1〜500m/gの範囲である。
また、本発明の効果を阻害しない限り、アルミナに適宜にアルカリ金属、アルカリ土類金属またはその他の金属を、酸化物、水酸化物あるいはその他の形態で含浸しあるいはその他の方法により適宜担持させて変性したものを用いることもできる。しかしながら、通常は、特にこのような担持・変性は必要がなく、ナトリウム等のアルカリ金属またはアルカリ土類金属の含有量が0.5重量%以下のアルミナが用いられる。このように担持・変性を全くまたはほとんど行わないアルミナは安価であり、この点においても本発明は有利な方法である。
In the present invention, the halogen compound contained in the organic compound is removed by contacting with a dehalogenating agent. The dehalogenating agent is preferably a treating agent containing aluminum atoms. In this case, the halogen atom in the halogen compound is immobilized in the treatment agent containing aluminum, and as a result, halogen removal is performed. The treatment agent containing an aluminum atom is more preferably an inorganic solid treatment agent containing a component represented by the composition formula Al2O3. As long as the component represented by Al2O3 is included, a natural or synthetic inorganic substance can be used. Specific examples of the inorganic solid treatment agent include alumina and silica / alumina.
More preferred is alumina. These may be molded using an appropriate binder. For example, commercially available alumina can be appropriately pulverized and classified for use. Although the surface area as a solid processing agent is not specifically limited, Usually, it is the range of 1-500 m < 2 > / g.
In addition, unless the effect of the present invention is hindered, the alumina is appropriately impregnated with an alkali metal, alkaline earth metal or other metal in an oxide, hydroxide or other form, or appropriately supported by other methods. A modified one can also be used. However, normally, such loading / modification is not particularly required, and alumina having an alkali metal or alkaline earth metal content such as sodium of 0.5% by weight or less is used. Thus, alumina with little or no loading / modification is inexpensive, and the present invention is an advantageous method also in this respect.

オレフィン、またはオレフィンおよび不活性有機溶剤と脱ハロゲン剤は液相で接触させる。気相での接触は接触時間が短く効率的ではない。オレフィン、またはオレフィンおよび不活性有機溶剤を接触させる際の温度は、処理剤の種類および接触させるオレフィン、またはオレフィンおよび不活性有機溶剤中のハロゲン残留量によって異なるが、好ましくは0〜350℃、より好ましくは10〜300℃、さらに好ましくは10〜200℃の範囲である。この範囲より処理温度が高い場合には、処理にかかるエネルギーが大きくなりすぎ経済性が低下し、一方、温度が低い場合には残留ハロゲン濃度が低減されなかったり、十分な低減効果が得られないため、いずれも好ましくない。   The olefin, or olefin and inert organic solvent, and the dehalogenating agent are contacted in the liquid phase. Contact in the gas phase is not efficient due to the short contact time. The temperature at which the olefin or the olefin and the inert organic solvent are brought into contact varies depending on the kind of the treating agent and the residual amount of halogen in the olefin or the olefin and the inert organic solvent to be contacted. Preferably it is 10-300 degreeC, More preferably, it is the range of 10-200 degreeC. If the treatment temperature is higher than this range, the energy required for the treatment becomes too large and the economic efficiency is lowered. On the other hand, if the temperature is low, the residual halogen concentration cannot be reduced or a sufficient reduction effect cannot be obtained. Therefore, neither is preferable.

脱ハロゲン剤とオレフィン、またはオレフィンおよび不活性有機溶剤との接触時間は、好ましくは1分〜10時間、より好ましくは30分〜5時間の範囲である。この範囲より短い場合は接触が一般に不十分であり、長い場合は設備費が増大して好ましくない。
接触のための方法としては、回分式または連続式のいずれも可能である。連続式の場合は、固定床式、流動床式などの方法によることができる。流れの方向もアップフローおよびダウンフローのいずれも採用することができる。
本発明を用いた脱ハロゲン装置を、室温付近、接触時間1時間程度で運転すれば、容易に1年以上の連続運転が可能であり、本発明の工業的有用性は極めて高い。
The contact time between the dehalogenating agent and the olefin, or the olefin and the inert organic solvent is preferably in the range of 1 minute to 10 hours, more preferably 30 minutes to 5 hours. When it is shorter than this range, contact is generally insufficient, and when it is longer, the equipment cost increases, which is not preferable.
As a method for contacting, either a batch type or a continuous type is possible. In the case of a continuous type, a fixed bed type, a fluidized bed type or the like can be used. As the flow direction, either an upflow or a downflow can be adopted.
If the dehalogenation apparatus using the present invention is operated at around room temperature and with a contact time of about 1 hour, continuous operation for one year or more can be easily performed, and the industrial utility of the present invention is extremely high.

このように脱ハロゲン剤との接触による脱フッ素処理を行ったオレフィン、またはオレフィンおよび不活性有機溶剤は、そのまま燃料として燃焼するか、または反応原料として再利用することが出来る。例えば、C4留分については、上述のとおり、高密度ポリエチレンの密度調整のためのコモノマーとして有用な1−ブテンや、メタセシス反応によるプロピレン製造の原料として有用な2−ブテンを分離除去した後に、同じく燃料として使用するか、ブテンポリマー製造の原料として再利用することができる。
本発明の脱ハロゲン処理により、未反応C4留分中の残留ハロゲン濃度がハロゲン原子換算で1質量ppm以下、好ましくは1質量ppm未満まで低減される。
このように実質的に残留ハロゲンとして、たとえばフッ素などが存在しないので、得られた未反応C4留分を燃焼する場合においては、大気中へのハロゲン、たとえばフッ素の放出が少なく、したがって環境保全の面においても有用である。また、ブテンポリマー製造の原料として再利用する場合においては、反応を阻害することなく使用することが可能である。
The olefin or the olefin and the inert organic solvent subjected to the defluorination treatment by contact with the dehalogenating agent in this way can be burned as fuel as they are or reused as a reaction raw material. For example, for the C4 fraction, as described above, after separating and removing 1-butene useful as a comonomer for adjusting the density of high-density polyethylene and 2-butene useful as a raw material for propylene production by metathesis reaction, It can be used as a fuel or reused as a raw material for butene polymer production.
By the dehalogenation treatment of the present invention, the residual halogen concentration in the unreacted C4 fraction is reduced to 1 mass ppm or less, preferably less than 1 mass ppm in terms of halogen atoms.
In this way, since, for example, fluorine is not substantially present as residual halogen, when the obtained unreacted C4 fraction is combusted, release of halogen, for example fluorine, into the atmosphere is small, so that environmental conservation is not necessary. It is also useful in terms of the aspect. Moreover, when reusing as a raw material for butene polymer production, it can be used without inhibiting the reaction.

<実施例1>
(重合工程)
0.5リットルの連続式槽型反応器に、イソブテン、イソブタン、およびエチレンクラッカーからのC4留分のブタジエンラフィネートを混合した原料を、毎時1.5リットルで供給し、イソブテン1モルに対して三フッ化ホウ素が0.7ミリモルとなるように、あらかじめ三フッ化ホウ素1モルに対しメタノールが2モルとなるように調整した三フッ化ホウ素メタノール錯体を、反応槽に供給した。反応温度−10℃で、連続的に重合を行った。使用原料の組成を第1表に示す。分析はガスクロマトグラフィーにより行った(以下同様)。
<Example 1>
(Polymerization process)
A 0.5 liter continuous tank reactor was fed with a mixture of isobutene, isobutane, and C4 fraction butadiene raffinate from an ethylene cracker at 1.5 liters per hour, and 3 parts per mole of isobutene. A boron trifluoride methanol complex prepared in advance so that the amount of boron fluoride was 0.7 mmol so that methanol was 2 mol with respect to 1 mol of boron trifluoride was supplied to the reaction vessel. Polymerization was continuously carried out at a reaction temperature of -10 ° C. The composition of the raw materials used is shown in Table 1. Analysis was performed by gas chromatography (the same applies hereinafter).

Figure 0005808693
Figure 0005808693

(ポリマーの性状)
重合工程において得られた有機相から減圧蒸留により未反応の供給原料と軽質分を留去した。残った生成物から得られたブテンポリマーの分子量および末端二重結合含量を求めた。ブテンポリマーの分子量はゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)により求め、分子骨格および分子末端のオレフィン構造の同定および定量は、核磁気共鳴装置(NMR)による測定を用いて行った。得られたブテンポリマーの数平均分子量Mnは960であり、末端二重結合量は88モル%であった。
(Polymer properties)
Unreacted feed and light components were distilled off from the organic phase obtained in the polymerization step by vacuum distillation. The molecular weight and terminal double bond content of the butene polymer obtained from the remaining product were determined. The molecular weight of the butene polymer was determined by gel permeation chromatography (GPC), and the identification and quantification of the molecular skeleton and the olefin structure at the molecular terminal were performed by measurement with a nuclear magnetic resonance apparatus (NMR). The number average molecular weight Mn of the obtained butene polymer was 960, and the amount of terminal double bonds was 88 mol%.

(脱C4ガス工程)
上記の重合工程で得られた反応液を容器に受け、静置することにより未反応C4ガス成分を生成したポリマーから分離し、回収した。回収した未反応C4ガス成分を分析した結果、残留フッ素濃度は7ppmであった。その組成を第2表に示す。残留フッ素濃度は、ウィックボルト燃焼装置で未反応C4ガス成分を燃焼し、吸収液に吸収させたのち、イオンクロマトグラフを用いて測定した。
また、前記未反応ガスをガスクロマトグラフ質量分析計(GC-mass spectroscopy)を用いて分析し、フッ素が結合したC4分子の存在を示す質量数76のピークを確認した。
(De-C4 gas process)
The reaction liquid obtained in the above polymerization step was received in a container and allowed to stand to separate from the polymer that produced the unreacted C4 gas component and recovered. As a result of analyzing the recovered unreacted C4 gas component, the residual fluorine concentration was 7 ppm. The composition is shown in Table 2. The residual fluorine concentration was measured using an ion chromatograph after burning the unreacted C4 gas component with a wick bolt combustion apparatus and absorbing it in the absorbent.
The unreacted gas was analyzed using a gas chromatograph mass spectrometer (GC-mass spectroscopy), and a peak of mass number 76 indicating the presence of fluorine-bound C4 molecules was confirmed.

Figure 0005808693
Figure 0005808693

(脱フッ素工程)
次いで、上部に流体入口および下部に流体出口を設けた容量0.25リットルの流通型反応管に110℃で24時間乾燥した活性アルミナ(La Roche Chemicals社、商品名:A-203 Cl)を粉砕して粒径2mmから3.5mmに分級したものを充填し、この流通型反応管の流体入口に、先に回収した未反応C4ガスを供給するラインを取り付けた。反応管温度を20℃、未反応C4ガスの流速を接触時間が4時間となるよう毎時20gとし、脱フッ素処理開始後には、出口のガスを任意の時間ごとに2,000時間までサンプリングしてC4成分の組成と残留フッ素濃度を測定した。
2,000時間通油後における処理後の残留フッ素濃度および組成を第3表に示す。
(Defluorination process)
Next, activated alumina (La Roche Chemicals, trade name: A-203 Cl) dried at 110 ° C. for 24 hours is pulverized into a 0.25 liter flow-through reaction tube having a fluid inlet at the top and a fluid outlet at the bottom. Then, the particles classified into particle diameters of 2 mm to 3.5 mm were filled, and a line for supplying the previously collected unreacted C4 gas was attached to the fluid inlet of the flow type reaction tube. The reaction tube temperature is 20 ° C., the flow rate of unreacted C4 gas is 20 g / hour so that the contact time is 4 hours, and after starting the defluorination treatment, the outlet gas is sampled up to 2,000 hours every arbitrary time. The composition of C4 component and residual fluorine concentration were measured.
Table 3 shows the residual fluorine concentration and composition after treatment after oil passage for 2,000 hours.

Figure 0005808693
Figure 0005808693

各通油時間を経過した後における処理後の残留フッ素濃度を第4表に示す。   Table 4 shows the residual fluorine concentration after treatment after each oil passage time.

Figure 0005808693
Figure 0005808693

<実施例2>
反応管温度を180℃とし、それ以外は実施例1と同様にして脱フッ素処理を行った。処理後のC4成分の組成は処理前と比べて変化しておらず、残留フッ素濃度は1質量ppm以下となった。
<Example 2>
The reaction tube temperature was 180 ° C., and the defluorination treatment was performed in the same manner as in Example 1 except that. The composition of the C4 component after the treatment was not changed compared with that before the treatment, and the residual fluorine concentration was 1 ppm by mass or less.

<実施例3>
接触時間を30分間とし、それ以外は実施例1と同様にして脱フッ素処理を行った。処理後のC4成分の組成は処理前と比べて変化しておらず、残留フッ素濃度は1質量ppm以下となった。
<Example 3>
The contact time was set to 30 minutes, and the defluorination treatment was performed in the same manner as in Example 1 except that. The composition of the C4 component after the treatment was not changed compared with that before the treatment, and the residual fluorine concentration was 1 ppm by mass or less.

<比較例1>
アルミナの代わりに乾燥窒素気流下において150℃であらかじめ加熱乾燥したシリカゲル(商品名:シルビード(Silbead)N、水澤化学工業(株)製)を反応管に充填し、それ以外は実施例1と同様にして脱フッ素処理を行った。
処理後のC4成分の組成は処理前と比べて変化しておらず、残留フッ素濃度は処理の開始後20時間後においても7質量ppmであり除去効果は得られなかった。
<Comparative Example 1>
Instead of alumina, silica gel (trade name: Silbead N, manufactured by Mizusawa Chemical Co., Ltd.) preliminarily heated and dried at 150 ° C. in a dry nitrogen stream was filled in the reaction tube, and the other cases were the same as in Example 1. Then, defluorination treatment was performed.
The composition of the C4 component after the treatment was not changed as compared with that before the treatment, and the residual fluorine concentration was 7 ppm by mass even 20 hours after the start of the treatment, and the removal effect was not obtained.

ハロゲン含有触媒を用いて、イソブテンモノマーを主に含むC4留分を原料として重合反応を行った際に、生成物から分離した未反応のC4留分中の残留ハロゲン濃度を低減する場合において、無機系ハロゲン化合物だけでなく、有機系ハロゲン化合物をも除去する方法を提供し、未反応オレフィンの再利用において環境負荷を上げ反応を阻害する可能性のあるハロゲンを含まない高純度の再生オレフィンの利用に供される。   In the case where the residual halogen concentration in the unreacted C4 fraction separated from the product is reduced when a polymerization reaction is carried out using a halogen-containing catalyst and a C4 fraction mainly containing isobutene monomer as a raw material, Use of high-purity regenerated olefins that do not contain halogens, which may not only prevent halogenated halogen compounds but also remove organic halogenated compounds and increase the environmental impact in reusing unreacted olefins. To be served.

Claims (8)

a)不活性有機溶剤中フッ素を含有するルイス酸触媒の存在下に、オレフィンを重合して反応混合物を製造する工程、b)前記反応混合物から触媒を分離しかつ/または前記反応混合物中で前記触媒を不活性化する工程、c)得られた反応混合物から蒸留によって、ポリマーを得る工程からなるポリオレフィンの製造方法に含まれる、上記c)工程で、前記反応混合物から留去されたオレフィンまたはオレフィンおよび不活性有機溶剤の精製方法において、前記の触媒の分離および/または不活性化した反応混合物から留去される、微量のフッ素を含む、オレフィンまたはオレフィンおよび不活性有機溶剤を、液相で脱フッ素剤に接触させて、脱フッ素処理し、前記脱フッ素剤が組成式Al2O3で表される成分を含む無機固体処理剤であり、前記無機固体処理剤と留去したオレフィンまたはオレフィンおよび不活性有機溶剤のとの接触温度が10〜200℃であ微量のフッ素を含む、オレフィンまたはオレフィンおよび不活性有機溶剤の精製方法で、前記脱フッ素処理の際に、アンモニア、または有機アミンを含む有機塩基性化合物が共存する場合を除くa) in the presence of a Lewis acid catalyst containing an inert organic solvent fluorine, process for producing the reaction mixture by polymerizing an olefin, b) the catalyst was separated from the reaction mixture, and / or the reaction mixture The olefin distilled off from the reaction mixture in the step c), which is included in the method for producing a polyolefin comprising the step of deactivating the catalyst in step c), and the step of obtaining the polymer by distillation from the reaction mixture obtained. Alternatively, in the method for purifying an olefin and an inert organic solvent , the olefin or olefin and the inert organic solvent containing a trace amount of fluorine distilled off from the reaction mixture separated and / or deactivated as described above is liquid phase. in in contact with the defluorination agent, and defluorination treatment, an inorganic solid treating agent containing a component the defluorination agent represented by the composition formula Al2O3, before The contact temperature of the inorganic solid treating agent and distilling off the olefin or the olefin and inert organic solvent Ru der 10 to 200 ° C., containing fluorine traces in the olefin or olefins and purification method of an inert organic solvent, wherein Except when ammonia or an organic basic compound containing an organic amine coexists in the defluorination treatment . 前記脱フッ素剤がアルミナである請求項1に記載の微量のフッ素を含む、オレフィンまたはオレフィンおよび不活性有機溶剤の精製方法。 The method for purifying an olefin or an olefin and an inert organic solvent containing a trace amount of fluorine according to claim 1, wherein the defluorinating agent is alumina. 前記フッ素を含有するルイス酸が、三フッ化ホウ素である請求項1または2に記載の微量のフッ素を含む、オレフィンまたはオレフィンおよび不活性有機溶剤の精製方法。 The method for purifying an olefin or an olefin and an inert organic solvent containing a trace amount of fluorine according to claim 1 or 2 , wherein the Lewis acid containing fluorine is boron trifluoride. a)不活性有機溶剤中フッ素を含有するルイス酸触媒の存在下に、オレフィンを重合して反応混合物を製造する工程、b)前記反応混合物から触媒を分離し、かつ/または前記反応混合物中で前記触媒を不活性化する工程、c)得られた反応混合物から蒸留工程を経て、ポリマーを得るポリオレフィンの製造方法において、前記の触媒の分離および/または不活性化した反応混合物から留去される、微量のフッ素を含む、オレフィンまたはオレフィンおよび不活性有機溶剤を、液相で脱フッ素剤の組成式Al2O3で表される成分を含む無機固体処理剤に接触させて、脱フッ素処理し、前記無機固体処理剤と留去したオレフィンまたはオレフィンおよび不活性有機溶剤のとの接触温度が10〜200℃であるフッ素処理後の微量のフッ素を含む、オレフィンまたはオレフィンおよび不活性有機溶剤を原料の一部として用いる、前記ポリオレフィンの製造方法で、前記脱フッ素処理の際に、アンモニア、または有機アミンを含む有機塩基性化合物が共存する場合を除く a) polymerizing an olefin in the presence of a Lewis acid catalyst containing fluorine in an inert organic solvent to produce a reaction mixture; b) separating the catalyst from the reaction mixture and / or in the reaction mixture; C) a step of deactivating the catalyst, and c) a distillation process from the resulting reaction mixture to obtain a polymer. In the polyolefin production method, the catalyst is separated and / or distilled off from the deactivated reaction mixture. The olefin or olefin containing a trace amount of fluorine and an inert organic solvent are brought into contact with an inorganic solid processing agent containing a component represented by the composition formula Al2O3 of the defluorinating agent in a liquid phase, defluorinated, and the inorganic the contact temperature of the solid processing agent and distilling off the olefin or the olefin and inert organic solvent containing a fluorine traces after defluorination treatment is 10 to 200 ° C., The olefin or olefins and inert organic solvent used as part of the raw materials, the production method of the polyolefin, during the defluorination process, except when ammonia or organic basic compound containing an organic amine, coexist. 前記フッ素剤がアルミナである請求項4に記載のポリオレフィンの製造方法。The method for producing a polyolefin according to claim 4, wherein the fluorine agent is alumina. 前記フッ素を含有するルイス酸が、三フッ化ホウ素である請求項4または5に記載のポリオレフィンの製造方法 The method for producing a polyolefin according to claim 4 or 5, wherein the Lewis acid containing fluorine is boron trifluoride . ポリオレフィンが、ブテンポリマーである、請求項4〜6の何れかに記載のポリオレフィンの製造方法。 The method for producing a polyolefin according to any one of claims 4 to 6 , wherein the polyolefin is a butene polymer. ポリオレフィンが、500〜5,000ダルトンの数平均分子量Mnを有し、80モル%を超える末端二重結合含量を示す高反応性ブテンポリマーである、請求項に記載のポリオレフィンの製造方法。 The method for producing a polyolefin according to claim 7 , wherein the polyolefin is a highly reactive butene polymer having a number average molecular weight Mn of 500 to 5,000 daltons and having a content of terminal double bonds exceeding 80 mol%.
JP2012038834A 2012-02-24 2012-02-24 Olefin dehalogenation treatment method and olefin continuous polymerization method using an object to be treated Active JP5808693B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012038834A JP5808693B2 (en) 2012-02-24 2012-02-24 Olefin dehalogenation treatment method and olefin continuous polymerization method using an object to be treated

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012038834A JP5808693B2 (en) 2012-02-24 2012-02-24 Olefin dehalogenation treatment method and olefin continuous polymerization method using an object to be treated

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2013173688A JP2013173688A (en) 2013-09-05
JP5808693B2 true JP5808693B2 (en) 2015-11-10

Family

ID=49266974

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012038834A Active JP5808693B2 (en) 2012-02-24 2012-02-24 Olefin dehalogenation treatment method and olefin continuous polymerization method using an object to be treated

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5808693B2 (en)

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5107061A (en) * 1990-04-06 1992-04-21 Exxon Chemical Patents Inc. Removal of organochlorides from hydrocarbon feed streams
JP4557194B2 (en) * 1999-10-29 2010-10-06 Jx日鉱日石エネルギー株式会社 Process for dehalogenation of hydrocarbons containing carbon-carbon double bonds
DE19952031A1 (en) * 1999-10-28 2001-05-03 Basf Ag Process for the production of highly reactive polyisobutenes

Also Published As

Publication number Publication date
JP2013173688A (en) 2013-09-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5175104B2 (en) Method for preparing polyolefin synthetic oil
KR20090014372A (en) Preparation of reactive, essentially halogen-free polyisobutenes from c4-hydrocarbon mixtures which are low in isobutene
JPH05279422A (en) Preparation of butene polymer
WO2013192186A1 (en) Polyisobutylene composition having internal vinylidene and process for preparing the polyisobutylene polymer composition
JP4546685B2 (en) Production of highly reactive polyisobutene
JP2013067613A (en) Method for separating 2-butene from c4 fraction containing 2-butene and 1-butene by selective oligomerization of 1-butene
US6476284B1 (en) Method of dehalogenating hydrocarbon containing carbon-carbon double bond
JP7078953B2 (en) Polymerization Initiation Systems and Methods for Producing Highly Reactive Olefin Functional Polymers
US11214637B2 (en) Processes for making polyisobutylene compositions
JP5808693B2 (en) Olefin dehalogenation treatment method and olefin continuous polymerization method using an object to be treated
KR102658500B1 (en) Method for producing butene polymer
JP4489202B2 (en) Method for producing butene polymer
JP4557194B2 (en) Process for dehalogenation of hydrocarbons containing carbon-carbon double bonds
JP2012001670A (en) Manufacturing method of olefin polymer
RU2452567C1 (en) Catalyst and method for oligomerisation of alpha-olefins
JP5185323B2 (en) Method for regenerating alumina used for dehalogenation of hydrocarbons containing carbon-carbon double bonds
RU2429216C2 (en) Method of producing butene-1
CA3105355C (en) Processes for the manufacture of isobutylene, polyisobutylene, and derivatives thereof
KR100827273B1 (en) Method for preparing bf3 complex catalyst and method for preparing polybutene with high reactivity using the same
JP3849021B2 (en) Method for producing olefin oligomer
JPS628110B2 (en)
JP2017088639A (en) Manufacturing method of butene polymer
JPH1080639A (en) Production of acid catalyst and production of olefin oligomer by using the catalyst
EP2861637A1 (en) Polyisobutylene composition having internal vinylidene and process for preparing the polyisobutylene polymer composition

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20140901

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20150513

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20150519

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20150721

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20150811

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20150909

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5808693

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250