JPS595128A - 2段階オレフインろう製造法 - Google Patents

2段階オレフインろう製造法

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JPS595128A
JPS595128A JP58104067A JP10406783A JPS595128A JP S595128 A JPS595128 A JP S595128A JP 58104067 A JP58104067 A JP 58104067A JP 10406783 A JP10406783 A JP 10406783A JP S595128 A JPS595128 A JP S595128A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 オレフィンおよびろうの改良製造方法であって、第1段
堅が、全エチレンオリゴマ−生成物が一〇θ〜70θの
Mn  を有するオリゴ9メリ化工程である、鎖状、高
融点ろうの一段階製造法からなる改良製造方法を提供す
る。オリゴマーは、第a段階に於ける高度の反応性およ
び選択性を得るため、C,2ーC2。分画の鎖状アルフ
ァオレフィンがタθチ以上、好ましくは9Sチ以上、最
も好ましくけタざ一以上の純度を有する。第コ工程は、
二重結合異性化を避けるかあるいは最小にし、それによ
って高分子量生成物への最高の選択性を生じるメタセシ
ス工程である。このコ段階法によって、C.。+ろうに
対する選択性は、現時点で知られている最良のオリゴメ
リ化法を用いて得られる最高りO〜!r,1%に比べて
、70〜ざθチ以上に達する。ろうは、中心付近に二重
結合を有する鎖状オレフィンろうであり、ろうのMn 
 はSOθ〜SOOθである。二重結合は、性質に対し
てほんの少しの影Wtもってろう中に残して置いてもよ
く、あるいは化学的に変性させてろうの性質を変えるこ
とも′でき、あるいは別法では、融点および安定性をさ
らに増加するために水素添加することもできる。
本発明では、第コ段階で所要な分子量および鎖状アルフ
ァオレフィン純度、すなわち全生成物のMnt−Jθθ
〜700にすることができるとんなオリゴメリ化方法で
も使用することができる。理論的には、低温に於て、M
n>200の全生成物を生成することができるAtE 
t s触媒によるオリゴメリ化を用いることができる。
しかし、オリゴメリ化速度が低すぎて、経済的に魅力が
ない。種々のニッケル錯体触媒は、二重結合異性化を避
ける条件下で使用するとき適当であるが、これは一般に
低活性になってしまう。その上、ニッケル触媒では、高
率で尚Mn 全生成物を生成することができなかった。
エチレンオリゴメジ化は、低分子量、鎖状アルファオレ
フィン製造のための既知の反応である。
7つの商業的な方法に於て、ガルフ( Gulf ) 
U、主として液状オレフィンを製造するために、AtE
 t 5を高温、高圧で用いている。ランジャー( L
anger )  i!、低温、低圧で作用しかつ高純
度のオレフィンを高率で生成する、アルキル金員化合物
とある種のIVB属金川ハ用ゲン化物とを用いる接触方
法を開発した(米国特許第3,弘II/ 、l,、30
号;同第3.1,lI7.97.2号;同第3.t/)
、x.pai号:米国特許出願第1θ1!rコ7号、他
)。ランジャー( Langer )  法は、go一
以上が高品質の高融点の、鎖状アルファオレフィンろう
として回収することができるよう、ガルフ( Gulf
 )  法よりも高分子量生成物を生成するように調節
することができる。残念な,がら、これらのおよび他の
接触オリゴメリ化方法は、Mw / Mn =Jのフロ
ーリ− ( Flory )分布をもつポリマーを生成
する。かくして、全生成物の分子量を増加することはで
きるが、分布を狭めてろうへの選択性をさらに増加させ
ることはできない。連鎖移動が水素によってなされる飽
和ポリエチレンろうにも同じ制限があてはまる、しかし
、これらのパラフィンろうは、選択性を増加することが
できる七の後の反応管受けにくい。
本発明のオリゴメリ化段階は、好ましくは、本発明者ら
のうちの7人が開示した(米11%許第3、pai.i
:、3o号;同第.3.A.29..3!;左号;同第
3.6ダ7,タ/.2号;同第J.Ak!;.g/一号
;同第3,6乙コ.0.2/号;米国特許出願第、2.
3.2.41g号;同第gg2 、 ?4/,号;同第
1θ,327号;および特許出願ケース第C−Aよ?号
)、ト1族金属アルキルまた1ま金属ハルダン化物化合
物で活性化された■B族金縞化合物を用いて行われる。
オリゴメリ化工程で用いられる遷移金FA成分は、一般
式 %式%) (上記一般式中、M=ZrまfC Id. Hf 、 
X = Ct  またはSr,n=O−ダであシ R/
はアルキルまたはアリールまたはアルアルキルまたにシ
クロアルキル基であることができる) を有する4価のジルコニウムもし,<ハハフニウムのハ
ロゲン化物ま7′cはアルコキシドまたはカルボキシレ
ート誘導体であることができる。これらの成分を過剰の
塩化アルキルアルミニウムと反応させると、ハロゲン化
物、アルキル、アルコキシド、カルボキシレート基金含
む配位子の交換が起こる。
アルキルアルミニウム基と遷移金属配位子との交換に加
えて、ハロダン化アルミニウム基も遷移金属化合物のア
ルコキシ基、カルボキシル本ト交換することができる。
これらの遷移金属化合物は、より容易に入手できるMX
4とR’ OHまたはR’ C0OHとを反応させるこ
とにより、その場で製造することもできる。アルコール
は、アセチルアセトンのようなカルボニル化合物のエノ
ール形である場合のように不飽和であってもよい。典型
的な例は、ZrCl4、ZrBr 4、ZrCA(OE
t)、、ZrC1,(QCl、H2,)2、ZrBr、
OBu 1  Zr(OPr)4 、  Zr(OBu
)4  、  ZrCL、(OP)2  、ZrCt、
(00CG、H,、)2、ZrC1(00Cj21)、
 、ZrC42(OEt)、、ZrC4,0OCCH,
、’1rctt2りIJ コ* シ)”、Zr7 セー
F−ルアセトナト、ZrCt、 −(0−シクロヘキシ
/I/)、Hfにt4、Hfer4、Hf、(OElu
)4  な1どを含む。
メタセシス反応は、オリがメリ化段階からの純粋なオレ
フィンあるいは適当な溶媒中の溶液音用いて行うことが
できる。全オリゴマー生成物を用いて行う場合には、生
成したろう生成物から畿らかのCso軟質端(ends
 )  f除去することが必要であるが、このことはろ
うに対する最高の選択性を生じる。この軽質オレフィン
生成物は、高純度でかつ大規模な用途があるので、メタ
セシスを行う前に軽質オレフィン生成物の幾らかを分離
することは好ましい。かくして、メタセシスへの供給物
は、オリゴマー分布のトッピングからの残留物分画であ
ることができ、好ましくは尤。以上、最も好ましくはC
44+またはC16+である。典型的な、但し限定的で
はないメタセシス触媒は、Coo・MOO,・At20
.、Re、0.−At20.、WO,・SIO,、Mo
(Go)6@A720s、 WCl、−3nBu4、W
Cl6−E t AtCt2−EtOH、MoC1,−
R,At−0,、RAtct2−R4N+Mo(GO)
5Tを含む。二重結合異性化反応を最小にするメタセシ
ス触媒が好ましい。反応性、選択性、生成物純度の点で
特に好ましいメタセシス触媒は、米国特許第3 、/、
gA 、/、3A++に記載されているような Re2
0.−八t203 、 Co0−Mo05At205 
、 WCl−6−SnBu4 、RAzcz2−R,’
rJ+Mo(co)、C7’r:包tr。C4−74オ
レフインけ、重合、オキソアルコール合成、合成泄滑剤
、生分解性洗剤などへの供給原料として用いられ、主生
成物rま、Sθθ〜5oooのMn  を有する高品質
ろうそのものであり、あるいはこの高品翼ろうを水素添
加してろうの性質を変えることもできる。ろうの水素添
加は、適当な触媒の存仕下に於ける水素添加によって行
うことができる。クラッキングおよびその他の削反応を
最小にする触媒が好ましい。ハーシャウ(Harsha
w ) N l−C10弘のよりな塊状または担持ニッ
ケル触媒が特に適当であることがわかった。
本発明に於て、エチレンは、他のオレフィンが鎖状アル
ファAレフインを与える工うに反応しないので、特異的
である。従って、本質的に純粋なエチレンまたンまエチ
レンと不活性ガスとの混合物を、本発明の方法のための
供給原料として使用することが望ましい。他のオレフィ
ンの少量を含むエチレン供給原料1ま、共重合の程展が
生成物の鎖状性(1inearity ) 690%未
満に下げないという条件で使用することができる、 オリゴメリ化段階に於ける重合希釈剤1;1、本発明の
臨界的特徴ではない。使用できる希釈剤は、約3〜約3
θ個の炭素原子を有する不活性炭化水素およびハロ芳香
族溶媒1、ならびに脂肪族炭化水素およびナフテン系炭
化水素である。好ましさの程度が低い溶媒は、鎖状アル
ファオレフィンの製造方法には使用できるが、好ましい
#媒と同程度の平均分子側、を得るために、より高い圧
力を必要とするハロゲン化脂肪族化合物である。好まし
い希釈剤としては、炭化水素溶媒、C22’2BまたI
r1C3゜十残留物のような高級オレフィン生成物分画
、ベンゼン、トルエン、キシレン、テトジヒドロナフタ
レンなどのような芳香族炭化水素、4ンタン、ヘプタン
、イソオクタンなどのような脂肪族炭化水素、シクロヘ
キサン、メチルシクロヘキサン、デカヒドロナフタレン
などのようなナフテン類が含まれる。飽和炭化水素が最
も好ましい。
C−C,好ましくはC−Cの範囲の再循環4    2
8             22    28生成物
オレフインも、より多欲の軽質オレフィンを鎖状ろうへ
転化させるジルコニウム触°媒と共に、希釈剤として用
いることもできる。
先行技術、例えば英国特許第9711.、j77号では
、0.’492/ 〜!、109 K9 / cm2ダ
ージ圧(7〜、30 pslg)の圧力下で、可溶性チ
タン触媒を用いるとき、高度枝分かれオレフィン(乙θ
v+)t−得ている◎本発明の3.k MPa以上のエ
チレン圧力は、高い選択性で鎖状オレフィンを製造する
ために本質的である。触媒組成、希釈剤、温度によっで
ある程度の変化は許されるが、90モルチ以上の純度を
有する鎖状アルファオレフィンを商業的に魅力的な収率
(反応器vIF、出物中、少なくとも、txtチ以上、
好貫しくはlθ重量係以上のオレフィン)で得るために
好ましい圧力はjJMPa乃至/θ、5MPa以上であ
る。非常に高いエチレン圧力では、装置の必要条件およ
びエチレン再循環のために不経済になる可能性がある。
それにも拘らず、圧力が高い程、反応の鎖状アルファオ
レフィンへの選択性が増加する傾向がある。
本発明の触媒は、鎖状アルファオレフィン・の製造方法
を、SO−コ00℃、好ましくFi/θθ〜/!fO℃
の温度で行うことを可能にする。特別な温度を選択する
ことによって、ろう生成物の数平均分子量を調節するこ
とができる。ジルコニウム触媒では、過剰量のポリエチ
レンを製造することなく、:200℃のような高温を用
いることができる。
しかし、高温は生成物の異性化をひき起こすので、魅力
を減じる共重合を防ぐために、より商いエチレン圧力が
所要となる。ジルコニウム触媒で高純度鎖状アルファオ
レフィンを得るために好ましい温度は、Mn が230
より大きい全生成物を得るためには30〜コOO℃、よ
シ好ましくは75〜/SO℃である。
オリがミリ化段階の反応時間は、好ましい条件下で操作
する場合には特に臨界的ではなく、希釈剤中に3重量−
以上の生成物濃度を得るためには、通常o、i−s時間
の範囲である。本発明の方法は、パッチ操作または連続
操作で実施することができる。しかし、高生成物純度お
よび高濃度は、パッチ反応で、あるいは本質的に栓流条
件下に於ける連続方式操作で最も容易に得られるみ反応
器は長い管からなシ、この管を通して、希釈剤と触媒と
を、所望のエチレン濃度を保つために管に沿って多数の
点から導入されるエチレンと共に流すことができる。か
かる系では、モノマー濃度は一定である必要はないが、
活性と分子量と生成物純度との最良のバランスを得るた
め、反応の異なる部分に於て別々にモノマー濃度を調節
することができる。攪拌されているタンク反応器を直列
で操作して栓流に近づけることができる。
本発明の方法のメタセシス段階は、好ましくは、第1段
階のオリゴミリ化工程からのC14+残留物分画を集め
、このC16+残留物分画をクロロベンセン溶媒のよう
な適当な溶媒に溶解することによって実施される。ヘキ
サン中のRAtC12−R4N+Mo(CO)IIC4
−ま7’j In WCt、−9nBu4のような適当
なメタセシス触媒をC14+残留物分画と溶媒との溶成
中に入れ、メタセシス反応t−1,tθ〜10θ℃、好
ましくは約?l’Cで十分な時間(例え#iコ時間)行
って、ろう選択性が70チ以上に増加するようにする。
メタセシス段階からの生成物をメタノールで急冷した後
、濾過、洗浄して触媒を除去し、次いで乾燥する。この
溶融したろうを、次に濾過して、不溶性の触媒残留物を
除去する。
下記の実施例は、本発明を、より%別に説明するために
示すものであるが、特許請求の範囲に記載した本発明の
範囲を限定するためのものではない。
実施例/ /lの磁気攪拌付きオートクレーブ中で、33θmlの
n−へブタン中のOo、2ミリモルのEtAtC22(
EADC) 、0 、 OA;ミリモルのE t 2A
B:、t(DEAC)、θ、03ミリモ# Zr(OP
r)a  k用い、110℃に於て、り0 、.3 K
r/ an2  ゲージ圧(/ 000 pslg) 
ノxチvン圧力で、30分IY、よりシンのオリゴミリ
化を行った。G、C,分析用に取った試料Fi/Jkf
の収量(内部標に対して)、Mn−=241=2を示し
% C12−20分1iiKツイ−[測定した純度は、
9g、l、チ鎖状アルファオレフィンであった。
このオリゴミリ化反応生成物を9θ℃に冷却し、エチレ
ンを排気した。メタセシス触媒の一部分〔3ミリ−1?
ルの(CH) NMe+Mo(Go)、Ct−および1
1 17 s 、2qミリモルのEtAtct、 )を添加し、b o
 −gocで2.3時間攪拌したが、反応の兆候はほと
んどなかツタ。qミリモルのBu4N+Mo(GO)I
C6−’k Its加すると、急速にエチレンが発生し
た。さらに/時□間後、G、C0試料は、オリゴミリ化
の場合< vtwAn=コ)と同じ分子量分布(C,。
−C8゜に対して)を示したが、−vn  =3y q
であった。かくして、C3゜+ ろうへの選択性は、劾
n=−ダーに於けるt/凰曾チから靭n=JQダに於け
る6/重量−へ増加した。
実施例コ 実施例/のオリゴミリ化方法に従った。但し旭触媒址は
、0.2QミリそルのEADC,0、0Aミリ%#ノD
EACs O、Oisミリモ/l/のZr(OPr)4
であり、操作温度は100Lであった。30分後、コθ
―のクロロベンゼン中の0.2ミリモルのメトキシエタ
ノールを添加してオリゴミリ化触媒を急冷し、G、C,
試料を取り、分析して、2//fの生成物、Mn コ、
1−II、純度ワワ、/チを得た。
エチレンおよび軽質端を100Cでフラッシュし、トラ
ップした軽質端を分析したところ、C4−8オレフィン
が存在することを示し次。
メタセシス触媒Cgowtのクロロベンゼン中のaミリ
モにのBu4N+Mo(Go) 、C1−お工び/6ミ
IJ モルのMeAtC22) ’k A OCに於て
添加し、混合物をコク分間反応させた。a、C,試料は
、MnがII/、3に増し、純度が9g、1%鎖状オレ
フィンであることを示した。
反応生成物をメタノールから2回再結晶し、真空乾燥し
てMn=7/(7(気相オスモメトリーによる)のろう
/ダコtを得九。G、C,分析は、生成物中にCIf 
−C28の軽質端が依然とし、て少量存在する仁とを示
した。奇数オレフィンはtlんの痕跡しか存在しなかっ
たが、これは、メタセンス中に異性化がほとんど起こら
なかったことを示している。
界IUラノ 実施例−のオリゴミリ化方法に従った=但し、触媒のミ
リモル量は、第1実験では、θ、01s EADC/θ
、θl、D E A C/θ、C6ZrC1,(OPr
)2テあり、第、2実験ではθ、0II10.0IIt
/θ、θlであった。両実験の生成物を合わせ、gθ〜
?θ℃に於てコ回水洗して触媒を除去し、/θOcに於
て不溶性?リエチレン(J、7.3?)tl−除去し、
/θθ〜/2左℃に於て窒素掃引によって水と軽質端と
をストリッピングした。04〜C4オレフインは大体除
去され、C8、C4゜、む、2  の一部分も一緒に除
去された。全生成物拗nは、軽質端の除去前には、2j
9であり、ストリッピング後には33θであった。
上記生成物(//3t)の試料を、約//!r′Cに加
熱し、ろうを透明液体に溶融しながら、窒素で・や−ジ
した。/コ、tcic於て、!fvのRe、O,−Az
2o、触媒(350℃に於て、窒気中で7時1la1N
2  中テ/ffi?iil活性化) (Re  9 
、2% )を添加した。直ちにガスが発生し、ガス発生
はS時間続いた。回1■された生成物(gg、3f)は
、硬いろうで、”n =77g (VPOで)であった
実施例ダ 、3.7g!;t(/ガロン)の連続式ノ臂イロットプ
ラントで、720℃、9ざ y 2Kg / cm2 
 ゲージ圧(7410091g)で、エチレンのオリゴ
ミリ化を行った。触媒成分のモル比は、QEADC//
D E A C/ / Zr(OPr)4  であシ、
Zr(OPr)4  の供給速度は0..2’l!;f
/時であった。ラインアラ) (1ined out 
)条件下で、生成物濃度は、ヘゲタン溶媒中−3,2重
量−であシ、エチレン転化率はグよ、コチであp1オリ
ゴメリ化速度はJO,コθOfオリゴ−r−/ gZr
(OPr)4/時であり、生成物勧n=コ32であり、
純度は79.0愛であった。
メタセシスは、上記オリヅメリ化のC16+残留物分画
りStを用いて行った。ろうを、73℃に於て30−の
クロロベンゼンに溶解した後、i、sti、yのBu、
N”Mo(Co)、CL−と2.7/fのMeAtC4
2とを添加した。7.kCでコ時間後、生成物をメタノ
ールで急冷し、濾過かつ洗浄して触媒を除去し、乾燥し
、溶融させたろうを濾過して不溶性触媒残留物を除去し
た。
メタセシスしたろうの試料をヘプタンに溶解し、ハーシ
ャウ(Harshaw )θ1olIニッケル触媒を用
いて1.200℃、10!r、1I3Kf/備2 ゲー
ジ圧(/ 300 pslg)に於て6時間水素添加し
た。
水素添加したろうを含む溶液を、固体触媒粒子からデカ
ンテーションした後、約100Cに加熱して溶媒を除去
した。
それ以上n製または分別することなく、水素添加した全
ろう試料は下記の特性を有していた。凝固点10弘、l
I+C(2,20+?)、溶融滴点//、2.gC(2
3!t″F)、針入度t−1/、2.!i’c(77”
F)IC於てll、37.1℃(100”F)に於てダ
であシ、/11t3.9℃(3θ0”F)に於ける粘度
はり、 II cp であった。これらの特性は、競合
する市販ろうに匹敵するか、それより優れている。
実施例3 オリゴミリ化工程からの014+ アルファオレフィン
7り、Iltを10θdのヘン0タンに添加した後、/
/IIcの塔頂温度までヘプタンを留去して、アルファ
オレフィンを乾燥させた。温度を//θCに調節し、反
応器へ、0.70りVのWCt、  を添加し、次いで
0.077ミリモルのAtEt2Ctと0、コロミリモ
ルの5nBu4とを添加した。//!fCに於てコ時間
攪拌後、G、C,試料は、C2oアルフアオレフインの
初期仕込物のgII重jir、%かメタセシスされたこ
とを示し、低分子量オレフィンの篩分子量住成物への全
転化率がg4を重量%であることを示した。
第1頁の続き 0発 明 者 ジエラルド・ドイル アメリカ合衆国ニューシャーシ ー州ホワイトハウス・スティン ョン・アール・ディ1ボツクス 0 0発 明 者 テリー・ジエイ・バークハートアメリカ
合衆国ニューシャーシ ー州クランフォード・ビララフ イールド・ストリート8 0発 明 者 ラルフ・ダブリュー・ローニイアミリカ
合衆国ルイジアナ州ペ イトン・ルーシュ・レイク・う ・ベルシュ3735

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (11(a)  エチレンをオリゴメリ化して1.:2
    00〜70θのMn  を有するオリゴメリ化生成物に
    する工程と、 (b)  該オリゴメリ化生成物をメタセシスして鎖状
    オレフィンろうを生成させる工程と、((J  該鎮状
    オレフィンろうかも、本質的にすべての約Cgo未満の
    炭素数を有する生成物を除去する工程と t、aむ、soo〜5oooのMnf、有する鎖状ろう
    の製造方法。 (2)鎖状オレフィンろうを水素添加する工程をも含む
    特許請求の範囲第(11項記載の方法。 (3)  オリゴメリ化のための接触系が、n−m族金
    属アルキル化合物または金属水素化物化合物で活性化さ
    れた■B族金属化合物である特許請求の範囲第(1)項
    記載の方法。 +411VB族金属化合物が式 %式%) (上記式中、Mは2「またはHfであり、XはCtまた
    はBrであシ、nはO−ダであり R/はアルキル、ア
    リール、アルアルキル、シフロア     ニルキルか
    らなる群から選ばれる) を有する特許請求の範囲第(3)項記載の方法。 (5)  メタセシス工程のための触媒がCoo・鴨−
    Atps、ト□=I3e、O,−At20.  、 〜
    シO,−8IO,、Mo(cO)6・At、Oll %
    WCl6−5n8u4、WCl2−EtAtCl、−E
    tOH。 Moct、−R,At−0,、RAAt2−R4N+M
    o(Co) 、Ct−からなる群から選ばれる特許請求
    の範囲第(1)項記載の方法。
JP58104067A 1982-06-10 1983-06-10 2段階オレフインろう製造法 Granted JPS595128A (ja)

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JPH0440364B2 JPH0440364B2 (ja) 1992-07-02

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