KR102118800B1 - 비반응성 폴리부텐의 제조방법, 비반응성 폴리부텐의 제조장치 및 이에 의해 제조된 비반응성 폴리부텐 - Google Patents

비반응성 폴리부텐의 제조방법, 비반응성 폴리부텐의 제조장치 및 이에 의해 제조된 비반응성 폴리부텐 Download PDF

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Abstract

본 발명은 낮은 할로겐 원소를 함유하는 폴리부텐 제조 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 물과 같은 비반응성 폴리부텐의 촉매인 염화알루미늄 조촉매의 조성비를 조절하여 할로겐 원소 중 염소의 함량이 낮은 비반응성 폴리부텐(알파 위치의 비닐리덴 함량 40wt% 이하 폴리부텐)의 제조방법에 관한 것이다.

Description

비반응성 폴리부텐의 제조방법, 비반응성 폴리부텐의 제조장치 및 이에 의해 제조된 비반응성 폴리부텐{Method of preparing non-reactive polybutene, device of preparing non-reactive polybutene and non-reactive polybutene preapaed by the same}
본 발명은 수분(물)/촉매의 몰비를 조절하여 염소의 함량이 낮은 비반응성 폴리부텐의 제조방법, 비반응성 폴리부텐의 제조장치 및 이에 의해 제조된 비반응성 폴리부텐에 관한 것이다.
폴리부텐류는 나프타 열분해과정에서 생성되는 C4 잔사유 또는 석유 정제과정에서 중질유의 접촉분해 시 생성되는 C4 유분을 원료로 하여 제조되는 이소부텐 중합체로 무색, 무취, 무독성이며, 열 분해 시 잔사를 남기지 않으며, 점성 및 접착력을 가진 특성이 있어, 일반적으로 접착제, 윤활유, 윤활유 증점제, 연료 첨가제 원료, 플라스틱 가소제, 아스팔트 개질제, 전지 절연유, 씰링제, 코킹제, 분산제 등에 널리 사용되는 점성을 가진 액상 또는 고무상의 고분자이다. 과거에는, 폴리부텐이 점착제, 접착제 또는 절연유로 주로 사용되었으므로, 반응성이 낮은 제품이 선호되었으며, 이와 같이 반응성이 낮은 폴리부텐을 비반응성 폴리부텐(Conventional PIB, Con-PIB, 알파 위치의 비닐리덴 함량 40w%, 이하 폴리부텐)이라 한다.
일반적으로 비반응성 폴리부텐의 촉매로는 염화알루미늄을 사용하는 것이 널리 알려진 방법이다. 촉매인 염화알루미늄은 물 또는 염화수소 등과 반응하여 수소 이온을 발생시키며, 이 수소 이온이 이소부틸렌에 양이온을 야기시켜 중합 개시가 되는 양이온 중합법으로 제조 한다. 이렇게 제조된 비반응성 폴리부텐에는 잔류 염소가 포함될 수 있다. 비반응성 폴리부텐의 용도로 2행정 엔진(Two-stroke engine)의 연료첨가제로 사용되거나, 다양한 형태로 금속과 접촉하는 물질의 첨가제로 많이 사용되는데 이때 폴리부텐의 염소함량이 높을 경우 엔진의 부식을 촉진 시킬 수 있다. 이와 같이 금속의 부식에 큰 영향을 미치는 폴리부텐의 할로겐 함량을 줄이기 위한 다양한 방법이 알려져 있다.
종래기술로 미국특허 7,365,152호에는 루이스산(Lewis acid)계열의 촉매를 이용하여 제조한 고반응성 폴리부텐의 할로겐 원소 중 불소의 제거 방법에 대해 개시되어 있다. 상세방법으로 제조된 고반응성 폴리부텐을 용매에 희석 후 불소제거를 위한 화합물이 함침된 알루미나 컬럼을 통과하여 불소함량이 낮은 고반응성 폴리부텐을 제조하는 방법으로, 폴리부텐 제조 후 추가적인 공정으로 흡착컬럼 설치 및 흡착제의 주기적인 교체가 필요하고 제거된 폴리부텐 용액에서 용매를 제거하는 공정이 추가되어야 하는 단점이 있다. 그리고 이렇게 생성된 고반응성 폴리부텐은 초기 제품과 비교하여 불소의 함량은 낮아지나 고반응성 폴리부텐의 중요 인자인 알파 위치의 비닐리덴 함량이 낮아지는 단점도 있다. 그리고 상기 특허에서는 폴리부텐의 염소제거에 대한 내용은 개시되어 있지 않다.
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 제안된 것으로,
비반응성 폴리부텐의 촉매로 사용되는 염화알루미늄과 조촉매로 활용가능한 수분(물)의 조성을 조절하는 방법으로 비반응성 폴리부텐 내 염소의 함량을 조절하여 염소 함량이 낮은 비반응성 폴리부텐의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 비반응성 폴리부텐의 제조장치 및 이에 의해 제조된 비반응성 폴리부텐을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 양상은,
비반응성 폴리부텐의 중합용 촉매 하에서 이소부텐을 포함하는 반응원료와 용매를 반응기에 공급하여 비반응성 폴리부텐을 중합시키는 단계; 및
수분 공급 장치를 이용하여 상기 반응기 내 총 수분 함량을 수분(물)/촉매의 몰비가 1.0 이하가 되도록 조절하는 단계; 를 포함하는 비반응성 폴리부텐의 제조방법을 제공하는 것이다.
또한, 중합용 촉매 공급장치; 이소부텐을 포함하는 반응원료와 용매를 공급하는 장치;
비반응성 폴리부텐으로 중합되는 반응기; 및
상기 반응기 전단 또는 반응기에 수분(물)을 공급하는 수분 공급 장치; 를 포함하는 비반응성 폴리부텐의 제조장치에 있어서,
상기 수분 공급 장치는 반응기 내 총 수분 함량을 수분(물)/촉매의 몰비가 1.0 이하가 되도록 조절하는 비반응성 폴리부텐의 제조장치를 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 비반응성 폴리부텐 제조 방법 및 제조장치에 의하면, 비반응성 폴리부텐의 염소(Cl) 함량 및 색도(APHA)를 조절하여 고품질의 비반응성 폴리부텐을 제조 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 비반응성 폴리부텐의 제조 공정을 나타내는 개략도이다.
이하, 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 그러나 이는 본 발명의 설명을 위한 것이며, 본 발명의 범위를 제한하는 방법으로 해석되어서는 안 된다.
본 발명은 나프타 열분해과정에서 생성되는 C4 잔사유 또는 석유 정제과정에서 중질유의 접촉분해 시 생성되는 C4 유분 내 이소부틸렌을 원료로 하여 폴리부텐을 제조하는 공정에서 물과 염화알루미늄의 조성비를 조절하여 낮은 함량의 할로겐, 특히 할로겐원소 중 염소의 함량이 낮은 비반응성 폴리부텐(알파 위치의 비닐리덴 함량 40wt% 이하 폴리부텐)의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명에서 ‘폴리부텐’ 이라 함은 반응성 폴리부텐(알파 위치의 비닐리덴 함량 70중량% 이상)과 중반응성 폴리부텐(알파 위치의 비닐리덴 함량 40~70중량%)을 제외한 폴리부텐을 의미한다.
즉, 본 발명의 비반응성 폴리부텐의 제조방법은 반응성 폴리부텐과 중반응성 폴리부텐을 제외한 폴리부텐 제조에 사용될 수 있으며, 바람직하게는 비반응성 폴리부텐(알파 위치의 비닐리덴 함량 40% 이하)의 제조방법이다.
본 발명의 비반응성 폴리부텐의 제조방법은 비반응성 폴리부텐의 중합용 촉매 하에서 이소부텐을 포함하는 반응원료와 용매를 반응기에 공급하여 비반응성 폴리부텐을 중합시키는 단계; 및 수분 공급 장치를 이용하여 상기 반응기 내 총 수분 함량을 수분(물)과 촉매의 몰비가 1.0 이하가 되도록 조절하는 단계; 를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 비반응성 폴리부텐을 중합시키는 단계는 비반응성 폴리부텐의 중합용 촉매 하에서 이루어질 수 있다.
상기 비반응성 폴리부텐의 중합용 촉매는 탄화수소 용매에 분산된 염화알루미늄이 바람직하며, 상기 염화알루미늄은 상기 이소부텐 100중량부에 대하여 0.01 내지 0.5 중량부로 포함될 수 있다.
상기 염화알루미늄의 함량이 0.01중량부 미만이면 제조되는 폴리부텐의 수율이 낮아지는 문제가 발생하고, 0.5중량부를 초과하면 중합열 제어 및 촉매잔사 제거가 어려운 문제가 발생할 수 있다.
또한, 상기 이소부텐을 포함하는 반응원료는 나프타의 분해 과정에서 파생되는 탄소수 4(C4)의 올레핀계 성분(C4 유분)일 수 있으며, 상기 용매는 탄소수 4(C4)의 LPG일 수 있다.
상기 반응원료 및 용매는 상기 반응기 전단에 형성된 수분정제 컬럼을 통해 수분이 1 ppm 이하로 제거된 상태 즉, 수분이 거의 없는 상태로 반응기에 공급되는 것이 바람직하다.
본 발명의 비반응성 폴리부텐의 제조방법에 있어서, 비반응성 폴리부텐 제조 시 반응기에 투입되는 원료, 용매, 촉매 조성물의 총 수분 함량을 수분(물)/촉매의 몰비로 1.0 이하가 되도록 조절하여 낮은 함량의 할로겐 원소, 특히 할로겐 원소 중 염소의 함량이 낮은 비반응성 폴리부텐을 제조할 수 있다.
보다 상세하게는, 수분공급장치를 이용하여 상기 반응기내 총 수분 함량을 수분(물)/촉매(염화알루미늄)의 몰비가 0.01 내지 1.0이 되도록 조절하는 것이 바람직하며, 0.01 내지 0.3의 몰비로 조절하는 것이 보다 바람직하다.
상기 수분(물)/촉매(염화알루미늄)의 몰비가 0.01 미만이면 중합 활성이 떨어져 수율이 낮아질 수 있으며, 1.0을 초과하면 염화알루미늄과 반응하여 염화알루미늄/물의 착물 형성이 촉진될 수 있다.
따라서 중합 후 염화알루미늄 촉매 잔사 제거가 용이하지 않으면 최종 제품인 폴리부텐에 잔류하여 폴리부텐의 염소 함량을 증가시키며, 색도(APHA)가 높아질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 비반응성 폴리부텐은 저염소 폴리부텐으로 폴리부텐 내에 포함된 염소의 함량이 30ppm 이하일 수 있으며, 바람직하게는 10ppm 이하일 수 있다.
상기 폴리부텐 내에 포함된 염소의 함량이 30ppm을 초과하면 색도가 높아질 수 있고, 촉매 잔사로 인하여 고품질의 비반응성 폴리부텐을 얻을 수 없다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 비반응성 폴리부텐의 수평균 분자량(Mn)은 300 내지 1,000,000g/mol 일 수 있으며, 바람직하게는 300~5,000g/mol이다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 비반응성 폴리부텐은 통상의 반응 조건에서 수행될 수 있으며, 분자량을 고려하여 바람직하게는 0 내지 40℃의 온도에서 중합이 이루어지며, 원료가 액체 상태를 유지할 수 있도록 7kgf/cm2 이상의 압력이 바람직하다. 상기 중합 압력에 따라서 C4-R 및 C4-LPG의 증기압을 고려할 때 반응온도가 정해질 수 있으므로, 통상적으로 7kgf/cm2 이상으로 설정하는 것이 바람직하며, 전환율은 95% 이상, 반응시간은 5 내지 60분, 바람직하게는 10 내지 30분의 체류시간 동안 반응시키는 것이 경제적이다. 이후, 중합품에 대해서는 중화, 세척, 회수, LMPIB 제거, 포장 등의 공정을 거쳐 최종 제품으로 생산된다.
중합 압력에 따라서 C4-R 및 C4-LPG의 증기압을 고려할 때 반응온도가 정해질 수 있으며, 통상적으로 7kgf/cm2 이상의 압력이 바람직하다.
본 발명은 비반응성 폴리부텐의 제조장치를 제공할 수 있다.
상기 제조장치는 중합용 촉매 공급장치; 이소부텐을 포함하는 반응원료와 용매를 공급하는 장치; 비반응성 폴리부텐으로 중합되는 반응기; 및 상기 반응기 전단 또는 반응기에 수분(물)을 공급하는 수분공급장치; 를 포함할 수 있다.
보다 구체적으로 본 발명의 비반응성 폴리부텐의 제조장치를 도 1을 참조하여 설명하나, 본 발명의 모든 것을 포함하는 것은 아니다.
본 발명에 있어서, 상기 비반응성 폴리부텐의 제조장치는 슬러리(염화알루미늄이 탄화수소 용매에 분산된 상태) 촉매 공급 장치(a), 반응기의 압력 조절과 용매 조절을 위한 라인으로 용매 공급 장치(b), 원료 공급을 위한 반응원료 공급 장치(c), 수분 공급 장치(d) 및 반응기(e)들을 포함하고, 상기 용매 공급 장치와 반응원료 공급 장치는 수분 정제 컬럼을 포함되고, 중합물 배출라인(f), 중합물의 촉매 잔사 제거를 위한 중화 및 수세척 공정(g)으로 유기물((h), 폴리부텐과 C4-LPG의 혼합물)과 세척물(촉매 잔사, 물 등)으로 분리되며, 분리된 유기물은 제품과 공정(i)에서 용매인 C4-LPG는 회수, 물성에 영향을 미치는 저분자 폴리부텐(LMPIB)은 제거하여 제조 된 최종 폴리부텐 중합물은 포장공정(j)으로 보내져 포장 및 출하하게 된다. 또한 잔류 세척물(k)은 폐수처리 공정(l)으로 보내 처리하는 것을 특징으로 한다.
이때, 수분 공급장치는 촉매의 활성 저하를 막기 위해 촉매 공급라인을 제외한 수분이 제거된 C4-Raffinate 또는 C4-LPG라인으로 투입 하거나 반응기로 직접 투입하여야 한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 수분 공급 장치는 비반응성 폴리부텐 제조 시 반응기에 투입되는 원료, 용매, 촉매 조성물의 총 수분 함량을 수분(물)/촉매의 몰비로 1.0 이하가 되도록 조절하여 낮은 할로겐 원소를 함유할 수 있으며, 특히 할로겐 원소 중 염소의 함량이 낮은 비반응성 폴리부텐을 제조할 수 있다.
보다 상세하게는, 수분 공급 장치를 이용하여 상기 반응기내 총 수분 함량을 수분(물)/촉매의 몰비가 0.01 내지 1.0이 되도록 조절하는 것이 바람직하며, 0.01 내지 0.3의 몰비로 조절하는 것이 보다 바람직하다
상기 수분(물)/촉매의 몰비가 0.01 미만이면 중합 활성이 떨어져 수율이 낮아질 수 있으며, 1.0을 초과하면 염화알루미늄과 반응하여 염화알루미늄/물의 착물 형성이 촉진될 수 있다.
따라서 중합 후 염화알루미늄 촉매 잔사 제거가 용이하지 않으면 최종 제품인 폴리부텐에 잔류하여 폴리부텐의 염소 함량을 증가시키며, 색도(APHA)가 높아질 수 있다.
본 발명의 비반응성 폴리부텐의 제조장치에 있어서, 상기 반응원료와 용매를 공급하는 장치는 수분 정제 컬럼을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 투입되는 원료 및 용매는 반응기 전단에 수분 정제 컬럼을 통하여 수분이 거의 제거 된 상태로 반응기에 투입하는 것을 특징으로 한다. 특히, 물 주입 펌프는 용매인 C4-LPG 또는 원료인 C4-raffinate라인에 수분제거 컬럼을 통과한 후 반응기 전단에 위치하거나 반응기에 직접 주입하는 것을 특징으로 한다. 물 주입 펌프가 촉매 슬러리 주입 라인에 위치하게 되면 반응 전 염화알루미늄/물 착물 형성으로 촉매의 활성을 저하 시키기 때문이다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 중합용 촉매는 탄화수소 용매에 분산된 염화알루미늄이 바람직하며, 상기 염화알루미늄은 상기 이소부텐 100중량부에 대하여 0.01 내지 0.5 중량부로 포함될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 비반응성 폴리부텐은 저염소 폴리부텐으로 폴리부텐 내에 포함된 염소의 함량이 30ppm 이하일 수 있으며, 바람직하게는 10ppm 이하일 수 있다.
본 발명은 상기 비반응성 폴리부텐의 제조방법으로 제조되거나 또는 상기 비반응성 폴리부텐의 제조장치에 의해 제조되는 비반응성 폴리부텐을 제공할 수 있다.
이하, 구체적인 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명한다. 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것으로서, 본 발명이 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
C4 유분 조성 성분
Figure 112018103252646-pat00001
실시예 1
30L CSTR형 폴리부텐 반응기를 포함하는 파이로트 설비를 이용하여 수분이 제거된 상기 표 1의 조성 성분의 C4 유분 16 kg/hr과 C4-LPG 32 kg/hr을 20℃로 온도가 유지된 반응기로 연속적으로 주입하였다. 비반응성 폴리부텐 중합용 촉매인 염화알루미늄을 C4 유분 내 이소부텐량 대비 0.05 wt%/hr가 되도록 주입하였으며, 20℃ 온도에서 7 kgf/cm2 압력으로 20분 동안 중합이 이루어졌다.
이때 수분 공급 장치를 이용하여 원료, 용매, 촉매 내 총 수분 함량이 물/촉매의 몰비로 0.03이 되도록 C4-LPG 라인으로 반응기 전단에 물을 주입하였으며, 원료가 액상을 유지하기 위해 반응기내 압력을 7 kgf/cm2 이상으로 유지하였다.
이후 중합물은 중화조로 옮겨져 수산화나트륨 수용액으로 중화 및 세척을 진행하였으며, 세틀러(settler)에서 상층부 유기물만 회수 정제타워로 이동하여 용매인 C4-LPG를 회수하고 남은 폴리부텐은 감압 폴리부텐 정제타워로 이동하여 210℃, 20 mbar 조건하에서 저분자 폴리부텐(LMPIB)를 제거하여 비반응성 폴리부텐을 제조 하였다.
이때 원료, 용매, 촉매에 포함된 총 수분의 함량은 수분측정기(Karl Fischer 적정법)로 분석 하였으며, 수율은 투입된 C4 유분과 회수되는 C4 유분의 이소부텐의 성분 차이를 GC(Gas chromatography)로 분석하여 측정하였다.
GPC(Gel permeation chromatography)를 이용하여, 제조된 비반응성 폴리부텐의 수평균 분자량(Mn) 및 분자량분포(MWD)를 측정하였으며, 폴리부텐 내 염소함량은 C-IC(Combustion Ion Chromatography)로 측정하였고, 색도(APHA)는 색도 분석기를 이용하여 측정하였다. 그 결과는 하기 표 2에 나타내었다.
실시예 2
수분 공급 장치를 이용하여 원료, 용매, 촉매 내 총 수분 함량이 물/촉매의 몰비로 0.1이 되도록 C4-LPG라인으로 반응기 전단에 물을 주입한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 비반응성 폴리부텐을 제조 하였다.
실시예 3
수분 공급 장치를 이용하여 원료, 용매, 촉매 내 총 수분 함량이 물/촉매의 몰비로 0.3이 되도록 C4-LPG라인으로 반응기 전단에 물을 주입한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 비반응성 폴리부텐을 제조 하였다.
실시예 4
수분 공급 장치를 이용하여 원료, 용매, 촉매 내 총 수분 함량이 물/촉매의 몰비로 0.5가 되도록 C4-LPG라인으로 반응기 전단에 물을 주입한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 비반응성 폴리부텐을 제조 하였다.
실시예 5
수분 공급 장치를 이용하여 원료, 용매, 촉매 내 총 수분 함량이 물/촉매의 몰비로 1.0이 되도록 C4-LPG라인으로 반응기 전단에 물을 주입한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 비반응성 폴리부텐을 제조 하였다.
실시예 6
중합 온도를 35℃로 유지 하였으며, 수분 공급 장치를 이용하여 원료, 용매, 촉매 내 총 수분 함량이 물/촉매의 몰비로 1.0이 되도록 C4-LPG라인으로 반응기 전단에 물을 주입한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 비반응성 폴리부텐을 제조 하였다.
실시예 7
중합 온도를 15℃로 유지 하였으며, 수분 공급 장치를 물 주입펌프를 이용하여 원료, 용매, 촉매 내 총 수분 함량이 물/촉매의 몰비로 1.0이 되도록 C4-LPG라인으로 반응기 전단에 물을 주입한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 비반응성 폴리부텐을 제조 하였다.
실시예 8
중합 온도를 5℃로 유지 하였으며, 수분 공급 장치를 이용하여 원료, 용매, 촉매 내 총 수분 함량이 물/촉매의 몰비로 1.0이 되도록 C4-LPG라인으로 반응기 전단에 물을 주입한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 비반응성 폴리부텐을 제조 하였다.
비교예 1
30L CSTR형 폴리부텐 반응기를 포함하는 파이로트 설비를 이용하여 수분이 제거된 표 1의 조성 성분의 C4 유분 16 kg/hr과 C4-LPG 32 kg/hr을 20℃로 온도가 유지된 반응기로 연속적으로 주입하였다. 비반응성 폴리부텐 중합용 촉매인 염화알루미늄을 C4 유분 내 이소부텐량 대비 0.05 wt%/hr가 되도록 주입하였으며, 20℃ 온도에서 7 kgf/cm2 압력으로 20분 동안 중합이 이루어졌다.
이때 수분 공급 장치를 이용하여 원료, 용매, 촉매 내 총 수분 함량이 물/촉매의 몰비로 1.2가 되도록 C4-LPG라인으로 반응기 전단에 물을 주입하였으며, 원료가 액상을 유지하기 위해 반응기내 압력을 7 kgf/cm2 이상으로 유지하였다.
이후 중합된 중합물은 중화조로 옮겨져 수산화나트륨 수용액으로 중화 및 세척을 진행하였으며, 세틀러(settler)에서 상층부 유기물만 회수 정제타워로 이동하여 용매인 C4-LPG를 회수하고 남은 폴리부텐은 감압 폴리부텐 정제타워로 이동하여 210℃, 20 mbar 조건하에서 저분자폴리부텐(LMPIB)를 제거하여 비반응성 폴리부텐을 제조 하였다.
비교예 2
수분 공급 장치를 이용하여 원료, 용매, 촉매 내 총 수분 함량이 물/촉매의 몰비로 1.5가 되도록 C4-LPG라인으로 반응기 전단에 물을 주입한 것을 제외하고는 비교예 1과 동일한 방법으로 비반응성 폴리부텐을 제조 하였다.
비교예 3
수분 공급 장치를 이용하여 원료, 용매, 촉매 내 총 수분 함량이 물/촉매의 몰비로 2.0이 되도록 C4-LPG라인으로 반응기 전단에 물을 주입한 것을 제외하고는 비교예 1과 동일한 방법으로 비반응성 폴리부텐을 제조 하였다.
　 물/촉매
몰비		 중합온도
(℃)		 수율
(%)		 Mn
(g/mol)		 MWD 폴리부텐 內 염소함량
(ppm)		 색도
(APHA)
실시예 1 0.03 20 94 1020 1.74 <1 5
실시예 2 0.1 20 96 980 1.72 2 6
실시예 3 0.3 20 99 950 1.70 5 6
실시예 4 0.5 20 97 960 1.73 18 8
실시예 5 1.0 20 95 980 1.75 25 10
실시예 6 1.0 35 92 580 1.64 22 10
실시예 7 1.0 15 96 1320 1.86 29 10
실시예 8 1.0 5 90 2380 2.39 24 10
비교예 1 1.2 20 87 1010 1.91 33 16
비교예 2 1.5 20 86 1140 2.21 38 17
비교예 3 2.0 20 83 1380 2.49 54 33
상기 표 2에서 보는 바와 같이 실시예 1 내지 8의 물/촉매의 몰비가 1.0 이하일 경우 폴리부텐 안에 포함된 염소 함량은 30ppm 이하인 것을 확인 할 수 있다. 그러나, 비교예 1 내지 3을 보면, 물/촉매의 몰비가 1.0을 초과 하는 경우 염소의 함량이 30ppm을 초과하여 촉매의 활성을 나타내는 수율이 낮아지고, 색도도 높아지는 것을 확인 할 수 있었다.

Claims (13)

  1. 비반응성 폴리부텐의 중합용 촉매로서 염화알루미늄 존재 하에서 이소부텐을 포함하는 반응원료와 용매를 반응기에 공급하여 비반응성 폴리부텐을 중합시키는 단계; 및
    수분 공급 장치를 이용하여 상기 반응기 내 총 수분 함량을 수분(물)/촉매의 몰비가 0.01~1.0이 되도록 조절하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 비반응성 폴리부텐의 제조방법.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 염화알루미늄은 이소부텐 100중량부에 대하여 0.01 내지 0.5중량부로 포함되는 것을 특징으로 하는 비반응성 폴리부텐의 제조방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 반응원료는 탄소수 4(C4)의 올레핀계 유분이고, 상기 용매는 탄소수 4(C4)의 LPG인 것을 특징으로 하는 비반응성 폴리부텐의 제조방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 반응원료 및 용매는 상기 반응기 전단에 형성된 수분정제 컬럼을 통하여 수분이 1ppm 이하로 공급되는 것을 특징으로 하는 비반응성 폴리부텐의 제조방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 비반응성 폴리부텐은 저염소 폴리부텐으로 염소의 함량이 30ppm 이하인 것을 특징으로 하는 비반응성 폴리부텐의 제조방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 비반응성 폴리부텐은 수평균 분자량(Mn)이 300 내지 1,000,000g/mol인 것을 특징으로 하는 비반응성 폴리부텐의 제조방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 비반응성 폴리부텐의 중합반응은 0 내지 40℃의 온도에서 7kgf/cm2 이상의 압력으로, 반응시간은 5 내지 60분 동안 수행되는 것을 특징으로 하는 비반응성 폴리부텐의 제조방법.
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 삭제
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