JPH10218799A - α−オレフィン低重合体の製造方法 - Google Patents
α−オレフィン低重合体の製造方法Info
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Abstract
率でα−オレフィン低重合体を製造する方法を提供す
る。 【解決手段】 クロム系触媒として、少なくとも、クロ
ム化合物(a)、アミン、アミド及びイミドからなる群
から選ばれる1種以上の窒素含有化合物(b)、及びア
ルキルアルミニウム化合物(c)から形成された触媒を
使用し、該クロム化合物(a)としてカルボン酸とクロ
ムとの塩からなり、遊離カルボン酸を0.5〜10重量
%含有するものを用いる。
Description
合体の製造方法に関する。本発明は特にエチレンから1
−ヘキセンを主体としたα−オレフィン低重合体を高収
率かつ高選択率で製造することができる工業的に有利な
α−オレフィン低重合体の製造方法に関する。
重合方法として、クロム化合物と有機アルミニウム化合
物とから成るクロム系触媒を使用する方法が知られてい
る。例えば、特公昭43−18707号公報には、クロ
ムを含む6族の遷移金属化合物とポリヒドロカルビルア
ルミニウムオキシドとから成るクロム系触媒を用いて、
エチレンから1−ヘキセン及びポリエチレンを得る方法
が記載されている。
は、クロム−ピロリル結合を有する化合物と金属アルキ
ル又はルイス酸とを予め反応させて得られたクロム系触
媒を使用してα−オレフィンを三量化する方法が記載さ
れている。更に、南アフリカ特許ZA93/0350号
明細書には、クロム塩、ピロール環含有化合物、金属ア
ルキル及びハライド源を共通の溶媒中で混合することに
より得られたクロム系触媒を使用して、エチレンを三量
化する方法が記載されている。
41号公報において、クロム−ピロリル結合を持つ化合
物及びアルキルアルミニウムの組合せから成るクロム系
触媒を使用し、α−オレフィンと接触する前にはクロム
含有化合物とアルキルアルミニウム化合物とが接触しな
い態様を採用したα−オレフィンの低重合反応を提案し
た。この方法に従えば、特に、エチレンの低重合反応に
より、1−ヘキセンを高活性で得ることができる。
55号公報において、炭化水素溶媒中、クロム塩とピロ
ール環含有化合物とを反応させて得られる化合物とアル
キルアルミニウム化合物とを上記と同様の方法で接触さ
せるα−オレフィンの低重合反応を提案した。この方法
に従えば、特に、エチレンの三量化反応を高活性で行
い、純度の高い1−ヘキセンを製造することができる。
216号公報において、クロム含有化合物、ピロール環
含有化合物、金属アルキル化合物及びハライド源の組合
せから成るクロム系触媒を使用し、α−オレフィンと接
触する前にはクロム含有化合物と金属アルキル化合物と
が接触しない態様を採用したα−オレフィンの低重合反
応を提案した。この方法に従えば、特に、エチレンの低
重合反応により、1−ヘキセンをより高活性で得ること
ができる。
43−18707号公報に記載された方法では、1−ヘ
キセンと同時に生成するポリエチレンの量が多く、ポリ
エチレンの副生量を少なくした条件では、触媒活性が低
下するという問題がある。また、特開平3−12890
4号公報に記載された方法では、高分子量重合体の生成
量は少ないが、触媒活性が十分でないという問題があ
る。
号明細書に記載された方法では、1−ヘキセンの選択率
は高いが、工業的なα−オレフィン低重合体の製造方法
という観点からは、触媒活性が未だ不十分である。更
に、特開平6−145241号公報及び特開平6−15
7655号公報に記載された方法でも、工業的なα−オ
レフィン低重合体の製造方法という観点からは、触媒性
能が必ずしも十分でない。一方、特開平8−3216号
公報に記載された方法では、工業的なα−オレフィン低
重合体の製造方法という観点からは、十分に高い活性が
達成されているが、1−ヘキセンの選択率は必ずしも十
分でない。
あり、その目的は、高い触媒活性を維持して1−ヘキセ
ン等のα−オレフィン低重合体を極めて高収率かつ高選
択率で製造することができる工業的に有利なα−オレフ
ィン低重合体の製造方法を提供することにある。
を達成すべく鋭意検討を重ねた結果、クロム系触媒を形
成する触媒成分としてカルボン酸を特定量含有するクロ
ム化合物を使用することにより、α−オレフィンの低重
合反応が、高活性に進行して、高純度のα−オレフィン
低重合体、例えばエチレンの三量化を主体とする低重合
反応においては高純度の1−ヘキセンが生成することを
見い出して本発明に到達した。
反応液中で、α−オレフィンを低重合させてα−オレフ
ィンの低重合体を製造する方法において、クロム系触媒
として、少なくとも、クロム化合物(a)、アミン、ア
ミド及びイミドからなる群から選ばれる1種以上の窒素
含有化合物(b)、及びアルキルアルミニウム化合物
(c)から形成された触媒を使用し、該クロム化合物
(a)としてカルボン酸とクロムとの塩からなり、遊離
カルボン酸を0.5〜10重量%含有するものを用いる
ことを特徴とするα−オレフィン低重合体の製造方法、
に存する。
説明する。本発明においては、クロム系触媒として、少
なくとも、クロム化合物(a)、特定の窒素含有化合物
(b)、及びアルキルアルミニウム化合物(c)から形
成された触媒、さらに好ましくは前記(a)〜(c)及
びハロゲン含有化合物(d)から形成された触媒を使用
する。
(a)は、カルボン酸とクロムとの塩(以下、「クロム
カルボン酸塩」という)からなり、遊離カルボン酸を
0.5〜10wt%含有するものである。クロムカルボ
ン酸塩を構成するカルボン酸と遊離カルボン酸とは同一
であっても異なっていてもよいが、両者とも、炭素数が
通常1〜30のカルボン酸、特に炭素数が5〜30のカ
ルボン酸が溶媒に対する溶解性、及び反応成績の面から
好ましい。
的には、クロム(III)−2−エチルヘキサノエート、ク
ロム(III)ベンゾエート、クロム(III)ナフテネート等
が挙げられる。一般的に該クロムカルボン酸塩は無機又
は有機クロム塩と過剰のカルボン酸との反応により合成
し、未反応のカルボン酸を除去して精製することにより
製造される。
触媒成分として上記の遊離カルボン酸を特定量含有する
クロム化合物を用いることにより該触媒を高活性の状態
に維持してα−オレフィンの低重合反応を行うことがで
きる。上記クロム化合物が含有する遊離カルボン酸の量
はあまりに多すぎるとα−オレフィンの低重合反応にお
いてクロム系触媒の触媒活性の向上を阻害する。この原
因については遊離カルボン酸が他の触媒成分、特にアル
キルアルミニウム化合物と反応してしまう為であると考
えられる。
媒の安定性が低下して触媒活性が徐々に低下してくると
いう問題がある。この原因については明らかではないが
遊離カルボン酸が少なすぎることによりクロムカルボン
酸塩の安定性が低下し活性の低い構造に変化するためで
はないかと考えられる。
る遊離カルボン酸の量は、0.5〜10wt%、好まし
くは0.5〜8wt%、さらに好ましくは0.5〜5w
t%の範囲である。
形成する各触媒成分として上記クロム化合物(a)以外
の(b)〜(d)成分については特開平8−13413
1号公報の[0018]〜[0041]に詳記された各
化合物を使用することができるが、その幾つかの例を挙
げれば次の通りである。
選ばれる窒素含有化合物(b)として、代表的には、2
級アミンが挙げられ、その具体例としては、ピロール、
2,5−ジメチルピロール、3,4−ジメチルピロー
ル、3,4−ジクロロピロール、2,3,4,5−テト
ラクロロピロール、2−アセチルピロールが挙げられ
る。これらの中では、2,5−ジメチルピロールが最も
好ましい。
て、代表的には、トリアルキルアルミニウム化合物が挙
げられ、その具体例としては、トリメチルアルミニウ
ム、トリエチルアルミニウム、トリイソブチルアルミニ
ウムが挙げられる。これらの中では、トリエチルアルミ
ニウムが最も好ましい。
に、特開平8−134131号公報に記載された、3個
以上のハロゲン原子で置換された炭素数2以上の直鎖状
炭化水素類が好適である。そして、その具体例として
は、1,1,1−トリクロロエタン、1,1,2,2−
テトラクロロエタン、ペンタクロロエタン、ヘキサクロ
ロエタン等が挙げられる。
α−オレフィンとしては、炭素数が2〜30の置換また
は非置換のα−オレフィンが使用される。具体的には、
エチレン、プロピレン、1−ブテン、1−ヘキセン、1
−オクテン、3−メチル−1−ブテン、4−メチル−1
−ペンテン等が挙げられる。特に、原料α−オレフィン
としてエチレンが好適であり、エチレンからその三量体
である1−ヘキセンを高収率かつ高選択率で得ることが
出来る。
ン、ペンタン、3−メチルペンタン、ヘキサン、ヘプタ
ン、2−メチルヘキサン、オクタン、シクロヘキサン、
メチルシクロヘキサン、2,2,4−トリメチルペンタ
ン、デカリン等の炭素数3〜20の鎖状または脂環式の
飽和炭化水素、ベンゼン、トルエン、キシレン、エチル
ベンゼン、メシチレン、テトラリン等の芳香族炭化水素
などが使用される。これらは、単独で使用する他、混合
溶媒として使用することも出来る。
レフィン自体または主原料以外のα−オレフィンを使用
することも出来る。反応溶媒用としては、炭素数が4〜
30のα−オレフィンが使用されるが、常温で液状のα
−オレフィンを用いるのが好ましい。
が4〜10の鎖状飽和炭化水素または脂環式飽和炭化水
素である。これらの溶媒を使用することにより、ポリマ
ーの副生を抑制することが出来、更に、脂環式炭化水素
を使用した場合は、高い触媒活性が得られるという利点
がある。
アルキルアルミニウム化合物(c)とが予め接触しない
態様でα−オレフィンとクロム系触媒とを接触させるの
が好ましい。かかる特定の接触態様により、選択的に三
量化反応を行わせ、原料エチレンから1−ヘキセンを高
収率で得ることが出来る。上記の特定の接触態様は、例
えば、特開平7−118174号公報の[0029]〜
[0031]、特開平8−3216号公報の[002
9]〜[0032]、特開平8−134131号公報の
[0045]〜[0050]に詳記されているが、その
幾つかの例を挙げれば次の通りである。
ルミニウム化合物(c)、及びハロゲン含有化合物
(d)を含む溶液中に、クロム化合物(a)及びα−オ
レフィンを導入する方法。 (2)クロム化合物(a)、ハロゲン含有化合物
(d)、及び窒素含有化合物(b)を含む溶液中に、ア
ルキルアルミニウム化合物(c)及びα−オレフィンを
導入する方法。 (3)クロム化合物(a)及びハロゲン含有化合物
(d)を含む溶液中に、窒素含有化合物(b)、アルキ
ルアルミニウム化合物(c)、及びα−オレフィンを導
入する方法。
従って反応器中で触媒形成を行う他、別途に調製したク
ロム系触媒を反応器に供給して低重合反応を行ってもよ
い。例えば、先ず、α−オレフィンの不存在下、炭化水
素および/またはハロゲン化炭化水素溶媒中、窒素含有
化合物(b)(特にピロール環含有化合物)、アルキル
アルミニウム化合物(c)及びハロゲン含有化合物
(d)を接触させ、次いで、得られた触媒調製用反応液
とクロム化合物(a)とを反応させることにより、優れ
た性能のクロム系触媒を調製することが出来る。
用量は、溶媒1リットル当たり、通常1.0×10-7〜
0.5mol、好ましくは1.0×10-6〜0.2mo
l、更に好ましくは1.0×10-5〜0.05molの
範囲である。窒素含有化合物(b)の使用量は、クロム
化合物1mol当たり、通常0.001mol以上であ
り、好ましくは0.005〜1000mol、更に好ま
しくは0.01〜100molの範囲である。アルキル
アルミニウム化合物(c)の使用量は、クロム化合物1
mol当たり、通常50mmol以上であるが、触媒活
性および三量体の選択率の観点から、0.1〜1.0×
104 molとするのが好ましい。また、ハロゲン含有
化合物(d)の使用量は、窒素含有化合物(b)の使用
量と同一の範囲である。
窒素含有化合物(b)、アルキルアルミニウム化合物
(c)及びハロゲン含有化合物(d)のモル比(a):
(b):(c):(d)を1:1〜50:1〜200:
1〜50とするのが好ましく、1:1〜30:10〜1
50:1〜30とするのが特に好ましい。このような比
率を用いて形成された触媒を用いると、α−オレフィン
低重合体として、例えば、エチレンからヘキセンを90
%以上(全生成量に対する割合)の収率で製造すること
が出来、しかも、ヘキセン中の1−ヘキセンの純度を9
9%以上に高めることが出来る。
反応時の反応温度は、通常0〜250℃、好ましくは1
0〜150℃、更に好ましくは20〜100℃である。
一方、反応圧力は、通常、3〜250kg/cm2 の範
囲から選択し得るが、好ましくは、約5〜100kg/
cm2 である。また、滞留時間は、通常1分から20時
間、好ましくは0.5〜6時間の範囲である。
と、触媒活性及び三量体の選択率の向上が認められるの
で好ましい。共存させる水素の量は、水素分圧として、
通常0.1〜100kg/cm2 、好ましくは1〜80
kg/cm2 の範囲とする。
反応方式、すなわち反応帯域に原料α−オレフィンが連
続的に供給され、かつ生成した低重合体が反応帯域から
連続的に排出される方式で行われる。反応器としては、
攪拌槽、管式反応器、気泡塔など、連続反応に常用され
る任意のものを用いることができる。
生成物の分離は常法に従って行うことができる。例えば
先ず適宜の固液分離装置を用いて反応液中の副生ポリマ
ーを除去し、次いで蒸留によりα−オレフィン低重合体
を分離・回収する。
に詳細に説明するが、本発明は、その要旨を越えない限
り以下の実施例によって限定されるものではない。 (実施例1)温度120℃の乾燥器内で加熱乾燥した容
量2Lのオートクレーブを熱時に組み立て、次いで真空
窒素置換した。このオートクレーブには5kg/cm2
G耐圧の破裂板を備えた触媒フィード管を取り付けてお
いた。このオートクレーブの胴側にn−ヘプタン(73
0ml)、2,5−ジメチルピロール(0.028mm
ol)のn−ヘプタン溶液、ヘキサクロロエタン(0.
019mmol)のn−ヘプタン溶液、およびトリエチ
ルアルミニウム(0.19mmol)のn−ヘプタン溶
液をこの順で仕込み、一方、触媒フィード管からクロム
化合物として1.8wt%の遊離2−エチルヘキサン酸
を含有するクロム(III)−2−エチルヘキサノエート
(2.25mg、0.0047mmol)をn−ヘプタ
ン溶液として供給した。n−ヘプタンの全体量は20m
lであった。
し、次いで、エチレンを触媒フィード管より導入した。
エチレン圧により破裂板が破裂し、クロム化合物がオー
トクレーブの胴側に導入され、エチレンの低重合が開始
された。エチレンを全圧が50kg/cm2 になるまで
導入し、以後、全圧を50kg/cm2 に、反応温度を
120℃に維持した。
の圧力を解除して脱ガスを行った。得られた反応液をサ
ンプリングし、反応液中の副生ポリマー(主としてポリ
エチレン)量の測定、及びガスクロマトグラフィーによ
るα−オレフィン低重合体の組成分析を行った。結果を
表−1に示す。
ルヘキサン酸の含有量を15wt%としたこと以外は実
施例1と同様に反応を行った。
ルヘキサン酸の含有量を0.2wt%としたこと以外は
実施例1と同様に反応を行った。
ある。 2,5−DMP :2,5−ジメチルピロール Et3 Al :トリエチルアルミニウム Cr(2EHA)3 :クロム(III)−2−エチルヘキサ
ノエート HP :n−ヘプタン
体を高収率かつ高選択率で製造することができる。
Claims (5)
- 【請求項1】 クロム系触媒を含む反応液中で、α−オ
レフィンを低重合させてα−オレフィンの低重合体を製
造する方法において、クロム系触媒として、少なくと
も、クロム化合物(a)、アミン、アミド及びイミドか
らなる群から選ばれる1種以上の窒素含有化合物
(b)、及びアルキルアルミニウム化合物(c)から形
成された触媒を使用し、該クロム化合物(a)としてカ
ルボン酸とクロムとの塩からなり、遊離カルボン酸を
0.5〜10重量%含有するものを用いることを特徴と
するα−オレフィン低重合体の製造方法。 - 【請求項2】 クロム系触媒として、少なくとも、クロ
ム化合物(a)、アミン、アミド及びイミドからなる群
から選ばれる1種以上の窒素含有化合物(b)、アルキ
ルアルミニウム化合物(c)、及びハロゲン含有化合物
(d)から形成された触媒を使用する請求項1に記載の
α−オレフィン低重合体の製造方法。 - 【請求項3】 クロム化合物(a)が、2−エチルヘキ
サン酸とクロムとの塩である請求項1又は2に記載のα
−オレフィン低重合体の製造方法。 - 【請求項4】 クロム系触媒が、クロム化合物(a)と
アルキルアルミニウム化合物(c)とをα−オレフィン
の存在下に初めて接触させる過程を経て形成されたもの
である請求項1ないし3のいずれかに記載のα−オレフ
ィン低重合体の製造方法。 - 【請求項5】 α−オレフィンがエチレンであり、α−
オレフィン低重合体が主として1−ヘキセンである請求
項1ないし4のいずれかに記載のα−オレフィン低重合
体の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP02890397A JP3849199B2 (ja) | 1997-02-13 | 1997-02-13 | α−オレフィン低重合体の製造方法 |
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Publication Number | Publication Date |
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JPH10218799A true JPH10218799A (ja) | 1998-08-18 |
JP3849199B2 JP3849199B2 (ja) | 2006-11-22 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP02890397A Expired - Fee Related JP3849199B2 (ja) | 1997-02-13 | 1997-02-13 | α−オレフィン低重合体の製造方法 |
Country Status (1)
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JP (1) | JP3849199B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10256926B4 (de) * | 2001-12-10 | 2013-04-11 | IFP Energies Nouvelles | Verbesserte katalytische Zusammensetzung und verbessertes Verfahren zur Oligomerisierung von Ethylen, insbesondere zu 1-Hexen |
US8993822B2 (en) | 2004-02-20 | 2015-03-31 | Chevron Phillips Chemical Company Lp | Methods of preparation of an olefin oligomerization catalyst |
US9550841B2 (en) | 2004-02-20 | 2017-01-24 | Chevron Phillips Chemical Company Lp | Methods of preparation of an olefin oligomerization catalyst |
US9586872B2 (en) | 2011-12-30 | 2017-03-07 | Chevron Phillips Chemical Company Lp | Olefin oligomerization methods |
-
1997
- 1997-02-13 JP JP02890397A patent/JP3849199B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE10256926B4 (de) * | 2001-12-10 | 2013-04-11 | IFP Energies Nouvelles | Verbesserte katalytische Zusammensetzung und verbessertes Verfahren zur Oligomerisierung von Ethylen, insbesondere zu 1-Hexen |
US8993822B2 (en) | 2004-02-20 | 2015-03-31 | Chevron Phillips Chemical Company Lp | Methods of preparation of an olefin oligomerization catalyst |
US9550841B2 (en) | 2004-02-20 | 2017-01-24 | Chevron Phillips Chemical Company Lp | Methods of preparation of an olefin oligomerization catalyst |
US9586872B2 (en) | 2011-12-30 | 2017-03-07 | Chevron Phillips Chemical Company Lp | Olefin oligomerization methods |
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JP3849199B2 (ja) | 2006-11-22 |
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