説明

残留触媒成分の除去方法

1種または2種以上のハロゲン化アルキル、ハロゲン化アルコキシ、ハロゲン化金属、オキシハロゲン化金属、アルキル金属、アルコキシ金属、ホウ素化合物および配位金属化合物(ここで、金属は第III族、第IV族、第V族、第VI族および/または第VIII族金属である)を含む残留触媒を含有する粗製有機生成物からの当該残留触媒のレベルを減少させる方法を提供し、この方法は粗製有機生成物を吸着システムにおいて固形吸着剤と接触させることを含む。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
(発明の背景)
1.技術分野
本発明は一般に、粗製有機生成物、例えば粗製ポリアルファオレフィン重合生成物から残留触媒成分を実質的に除去する方法に関する。
【背景技術】
【0002】
2.関連技術の説明
一般に、有機合成において、触媒は生成する粗製有機生成物に非常にしばしば可溶性であり、単純な濾過によって除去することはできない。一例として、アルファオレフィン重合後、ポリアルファオレフィン(PAO)重合生成物は溶解した触媒を含有しており、これは水素添加工程に先立ち除去する必要がある。したがって、PAO仕上げ処理において、水素添加触媒および水素処理に多額の費用を消費する。この費用の大部分は未仕上げ処理生成物中に残留する高い残留重合触媒レベルの直接的結果である。この理由は、水素添加触媒に対してハロゲンが有毒であることから、重合触媒からの残留金属およびハロゲンは粗製PAO生成物の水素添加期間中に必要な水素添加触媒の装填量を多くすることにある。
【0003】
液状オレフィンポリマーのような液状有機生成物からの触媒、例えばオレフィン重合触媒、特にそれらの金属成分およびハロゲン成分の不十分な除去はまた、別の望ましくない問題をもたらす。例えば、触媒残留物の存在は生成する重合生成物の変色、触媒の熱分解によるハロゲン化水素ガスの発生、後続の蒸留期間中の構造的変化による有機化合物の劣化または分解、後続のポリマー処理期間中の水素添加触媒のハロゲン夾雑物による毒性汚染、取り扱いが困難である水酸化アルミニウムヘドロの形成などを生じさせることがある。
【0004】
液状オレフィンポリマーからオレフィン重合触媒を除去するために、多くの努力がなされている。例えば、米国特許第4,028,485号明細書には、水素添加触媒残留物を含有する水素添加されたオレフィンまたはオレフィンポリマーの溶液から水素添加触媒残留物を除去する方法が記載されており、この方法はこのような溶液を非水性酸で処理し、次いで無水塩基により中和し、次いで濾過することを含む。米国特許第4,122,126号明細書には、重合生成物からハロゲン化アルミニウムまたはその錯体触媒を除去する方法が記載されており、この方法は重合生成物に中性極性溶媒を、生成物中に存在する触媒中のハロゲン化アルミニウム1モル当たり1〜6モルの量で添加し、次いでこれらを70℃〜150℃の温度において充分に混合し、次いでこの混合物を70℃〜150℃の温度で濾過することを含む。中性極性溶媒の添加は重合生成物からの触媒の分離を促進する。
【0005】
米国特許第4,476,297号明細書には、触媒系に由来するポリオレフィン中のチタニウムおよび軽金属ハロゲン化物ならびにアルミニウム化合物の含有量を炭素原子6〜10個を有する高級、好ましくは分枝鎖状の脂肪族モノカルボン酸で処理することによって格別に減少させることができることが記載されている。
【0006】
米国特許第4,642,408号明細書には、ニッケル、アルミニウムおよび塩素誘導体を含有する触媒の存在下におけるオリゴマー化後のオレフィンオリゴマー中に溶解して残留するこのような誘導体を酸素または酸素含有ガス、無水アンモニアおよび水酸化アルカリ金属の溶液で処理することによって除去することが記載されている。
【0007】
米国特許第4,701,489号明細書は、意図して生成された無定形ポリアルファオレフィン中に存在する触媒残留物の脱活性化が記載されており、この脱活性化は溶融したポリマーを少なくとも3:1水/Alモル比を提供するのに充分な水と接触させ、次いでポリマーをヒンダードフェノール系酸化防止剤により安定化することを含む。
【0008】
米国特許出願公開第2005/0101761公報には、ハロゲンおよび第IIIb族金属を含有する触媒の存在下に重合された粗製ポリ(アルファ−オレフィン)中の残留ハロゲンおよび第IIIb族金属のレベルを減少させる方法が記載されており、この方法は:(a)粗製ポリ(アルファ−オレフィン)を水で洗浄し;(b)水性相と有機相とを分離し;(c)この有機相にケイ酸マグネシウム、ケイ酸カルシウム、ケイ酸アルミニウム、酸化アルミニウムおよびクレイからなる群から選択される吸着剤を添加し、スラリーを形成させ;(d)このスラリーを少なくとも約180℃の温度において減圧下に少なくとも約30分間にわたり加熱し;次いで(e)このスラリーから吸着剤を分離することを含む。しかしながら、この水洗浄方法は非常に複雑であり、追加の工程、例えばデカンテーション、濾過および乾燥を使用し、また大量の水性廃棄物を生成する。この方法はまた、連続式操業が困難である。
【0009】
さらにまた、スチレン(この化合物はまた、フェニルエチレンまたはビニルベンゼンとしても知られている)の製造において、先ず、アルキル化触媒、例えば塩化アルミニウムの存在下にベンゼンをアルキル化するか、またはポリエチルベンゼン(PEBs)をアルキル交換するか、またはその両方を行なうことによって、エチルベンゼン(EB)を生成し、次いでこのEBを脱水素し、スチレンを生成させる。スチレンは、例えばプラスティックの製造に使用される重要なモノマーである。上記で言及したオレフィン重合触媒を使用する場合、液状エチルベンゼンからのアルキル化触媒、特にそれらのハロゲン成分の不十分な除去は、問題の多い水を要求する追加の工程をもたらす。
【0010】
後続の処理および/またはこのような生成物の使用に可能な限り充分に先立って、オレフィン重合生成物またはアルキル化反応生成物などの反応生成物から触媒残留物を除去するための改良された方法を提供することが望まれている。
【0011】
(発明の要旨)
本発明の態様に従い、1種または2種以上のハロゲン化アルキル、ハロゲン化アルコキシ、ハロゲン化金属、オキシハロゲン化金属、アルキル金属、アルコキシ金属、ホウ素化合物および配位金属化合物(ここで、金属は第III族、第IV族、第V族、第VI族および/または第VIII族金属である)を含む残留触媒を含む粗製有機生成物からこのような残留触媒のレベルを減少させる方法が提供され、この方法は粗製有機生成物を吸着システムにおいて固形吸着剤と接触させることを含む。
【0012】
本発明の方法は、水洗浄工程、デカンテーション工程および乾燥工程の使用を回避することによって有利に短縮され、連続的に行なうことができ、および比較的無害な固形廃棄物のみを生成する。
【0013】
(好適態様の詳細な説明)
本発明は、1種または2種以上のハロゲン化アルキル、ハロゲン化アルコキシ、ハロゲン化金属、オキシハロゲン化金属、アルキル金属、アルコキシ金属、ホウ素化合物および配位金属化合物(ここで、金属は第III族、第IV族、第V族、第VI族および/または第VIII族金属である)を含む残留触媒を含む粗製有機生成物、すなわちこのような触媒を使用する有機合成から生成される有機生成物、例えばポリアルファオレフィン重合生成物、アルキル化芳香族化合物、アルキル化アミン化合物などからこのような残留触媒のレベルを減少させる方法に関する。一般に、一つの態様において、粗製有機生成物は単独で、またはいずれかの組合わせで使用されるハロゲン化アルキル、ハロゲン化アルコキシ、ハロゲン化金属、オキシハロゲン化金属、アルキル金属、アルコキシ金属、ホウ素化合物および配位金属化合物(ここで、金属は第III族、第IV族、第V族、第VI族および/または第VIII族金属である)を含むオレフィン重合触媒の存在下に少なくとも1種のアルファオレフィンを適当な重合反応条件において重合または共重合させることによって得られるポリアルファオレフィン重合生成物であることができる。
【0014】
本明細書で使用されているものとして、アルファオレフィンの用語は、その二重結合がモノオレフィンの炭素鎖のアルファ位置にある直鎖状または分枝鎖状モノオレフィンを意味するものと理解される。本明細書に記載されているポリアルファオレフィン重合生成物の製造に使用するのに適するアルファオレフィンは、炭素原子2個〜約20個を有することができる。このようなアルファオレフィンの例は、これらに制限されないものとして、エチレン、プロピレン、2−メチルプロペン、1−ブテン、3−メチル−1−ブテン、1−ペンテン、4−メチル−1−ペンテン、1−ヘキセン、1−ヘプテン、1−オクテン、1−ノネン、1−デセン、1−ウンデセン、1−ドデセン、1−トリデセン、1−テトラデセン、1−ペンタデセン、1−ヘキサデセン、1−ヘプタデセン、1−オクタデセン、1−ノナデセン、1−エイコセンなど、ならびにスチレン、α−メチルスチレンなどのビニル芳香族モノマー、およびその混合物を含む。本発明の方法のポリアルファオレフィン重合生成物の製造に使用されるアルファオレフィンは、実質的に1種、すなわち1分子当たりの炭素原子数の点で1種のアルファオレフィンを含有することができ、またはこれは2種または3種以上のアルファオレフィンの混合物であることもできる。
【0015】
単独で、またはいずれかの組合わせでポリアルファオレフィン重合生成物の製造に使用される少なくとも1種のハロゲン化アルキル、ハロゲン化アルコキシ、ハロゲン化金属、オキシハロゲン化金属、アルキル金属、アルコキシ金属、ホウ素化合物および配位金属化合物(ここで、金属は第III族、第IV族、第V族、第VI族および/または第VIII族金属である)を含有する適当なオレフィン重合触媒および補助触媒は当技術で周知である。このような触媒の代表的例は、これらに制限されないものとして、フリーデル−クラフツ型酸触媒、例えばハロゲン化アルミニウム、ハロゲン化ホウ素、オキシハロゲン化チタン、オキシハロゲン化バナジウムなどのハロゲン化金属化合物、例えばAlCl、AlBr、AlF、BF、BCl、BBr、TiClなど、ハロゲン化アルキルアルミニウム化合物、例えば一般式RAlClおよびRAlCl(式中、Rは水素または炭素原子1個〜約10個を有するアルキル基である)を有する化合物、ならびにアルキルアルミニウム化合物、例えば一般式RAl(式中、Rは水素または炭素原子1個〜約10個を有するアルキル基のどちらかである)を有する化合物、式RX(式中、Rは一般に4個〜約100個またはそれ以上の炭素原子を有する、しかしさらに代表的には、炭素原子約10個〜約40個を有するアルキル基である)で表されるハロゲン化アルキル化合物、例えば塩化アルキルなどの塩化有機化合物を包含する。また、触媒は、単独で、またはフリーデル−クラフツ触媒との組合わせとして、イオン性液体、例えば一般式Q(式中、Qは四級アンモニウム、四級ホスホニウム、または四級スルホニウムであり、そしてAは負に帯電しているイオン、例えばCl、Br、OCl、NO、BF、BCl、Pf、SbF、AlCl、ArF、TaF、CuCl、FeCl、SOCFなどである)を有する化合物を包含することができる。
【0016】
ここで使用するのに適するもう一種のオレフィン重合触媒は、支持されているか、または支持されていないメタロセン触媒を包含する。本明細書で使用されているものとして、「メタロセン」および「メタロセンプロ触媒」の用語は、第IV族、第V族または第V族金属の遷移金属M、少なくとも1種の非環状ペンタジエニル−誘導リガンドXおよび0個または1個のヘテロ原子−含有リガンドYを有し、このリガンドがMに配位されており、および数はその原子価に対応する化合物を表すものと理解される。このような化合物、ポリオレフィンホモポリマーおよびコポリマーを得るためにオレフィンの重合に使用することができるメタロセン触媒を得るためにそれらの活性化に有用な補助触媒、および/または1種または2種以上のメタロセン触媒を用いるオレフィンの重合方法は、中でも、下記特許文献に記載されている:米国特許第4,752,597号;同第4,892,851号;同第4,931,417号;同第4,931,517号;同第4,993,403号;同第5,001,205号;同第5,017,714号;同第5,026,798号;同第5,034,549号;同第5,036,034号;同第5,055,438号;同第5,064,802号;同第5,086,134号;同第5,087,677号;同第5,126,301号;同第5,126,303号;同第5,132,262号;同第5,132,380号;同第5,132,381号;同第5,145,819号;同第5,153,157号;同第5,155,080号;同第5,225,501号;同第5,227,478号;同第5,241,025号;同第5,243,002号;同第5,278,119号;同第5,278,265号;同第5,281,679号;同第5,296,434号;同第5,304,614号;同第5,308,817号;同第5,324,800号;同第5,328,969号;同第5,329,031号;同第5,330,948号;同第5,331,057号;同第5,349,032号;同第5,372,980号;同第5,374,753号;同第5,385,877号;同第5,391,629号;同第5,391,789号;同第5,399,636号;同第5,401,817号;同第5,406,013号;同第5,416,177号;同第5,416,178号;同第5,416,228号;同第5,247,991号;同第5,439,994号;同第5,441,920号;同第5,442,020号;第5,449,651号;同第5,453,410号;同第5,455,365号;同第5,455,366号;同第5,459,117号;同第5,466,649号;同第5,470,811号;同第5,470,927号;同第5,477,895号;同第5,491,205号;および同第5,491,207号;これらの特許の内容をここに引用して組み入れる。
【0017】
ここで用いられるメタロセン触媒組成物はメタロセンプロ触媒を適当な補助触媒または活性化剤により活性化することによって生成される。メタロセンプロ触媒は好ましくは、下記一般式IまたはIIで表されるメタロセン化合物の1種または混合物である:
(Cp)R(CP)MX (I)
(Cp)(CP)MX (II)
式中、リガンド(Cp)のCpおよびリガンド(CP)のCpは同一であるかまたは相違しており、シクロペンタジエニル含有環であり、RおよびRは同一であるかまたは相違しており、水素または約20個までの炭素原子を含有するヒドロカルビル、ハロカルビル、ヘテロカルビル、ヒドロカルビル−置換有機メタロイドまたはハロカルビル−置換有機メタロイド基であり、mは0〜5であり、pは0〜5であり、およびそこに結合しているシクロペンタジエニル環の隣接する炭素原子上の2個のRおよび/またはR置換基は一緒に結合してシクロペンタジエニル環に環縮合していることができ、この縮合環は炭素原子4個〜約20個を含有しており、RはCpおよびCpを架橋している架橋基であることができ、Mは周期律表の第IV族、第V族または第VI族からの金属、例えばチタニウム、ジルコニウム、ハフニウム、バナジウム、ニオビウム、タンタリウム、クロミウム、モリブデニウムまたはタングステン、好ましくはジルコニウム、ハフニウムまたはチタニウムであり、各Xは非環状シクロペンタンジエニルリガンドであって、独立して、ハロゲンまたは約20個までの炭素原子を含有するヒドロカルビル、オキシヒドロカルビル、ハロカルビル、ヒドロカルビル−置換有機メタロイド、オキシカルビル−置換有機メタロイドまたはハロカルビル−置換有機メタロイド基であり、およびqはMから2を引いた数値に等しい。架橋基Rの例は下記式で表される構造を有する架橋基であることができる:
【化1】


式中、RおよびRはそれぞれ独立して、約20個までの炭素原子および0個〜3個のヘテロ原子、例えば酸素、イオウ、第三窒素、ホウ素またはリンを含有するヒドロカルビルまたはシクロヒドロカルビル基であるか、またはこれらの基を含有しており、およびMは、例えばケイ素またはゲルマニウムである。
【0018】
本発明の方法で用いられる式Iで表される架橋したメタロセン化合物の例は、これらに制限されないものとして、下記化合物を包含する:
ジメチルシリル(2−メチルインデニル)(2−メチルインデニル)ジルコニウムジクロライド、ジフェニルメチレン(シクロペンタジエニル)(フルオレニル)ジルコニウムジクロライド、ジフェニルメチレン(インデニル)(フルオレニル)ジルコニウムジクロライド、ジフェニルメチレン(シクロペンタジエニル)(4,5,6,7−テトラヒドロ−インデニル)ジルコニウムジクロライド、ジフェニルメチレン(シクロペンタジエニル)(2−メチルインデニル)ジルコニウムジクロライド、ジフェニルメチレン(2,4−ジメチルシクロ−ペンタジエニル)(3’,5’−ジメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、ジフェニルメチレン(2−メチル−4−tert−ブチルシクロ−ペンタジエニル)(3’−tert−ブチル−5’−メチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、ジキシリルメチレン(2,3,5,−トリメチルシクロペンタジエニル)(2’,4’,5’−トリメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、ジキシリルメチレン(2,4−ジメチルシクロペンタジエニル)(3’,5’−ジメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、ジキシリルメチレン(2−メチル−4−tert−ブチルシクロペンタジエニル)(3’−tert−ブチル−5−メチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、ジキシリルメチレン(シクロペンタジエニル)(フルオレニル)ジルコニウムジクロライド、ジ−o−トリルメチレン(シクロペンタジエニル)(3,4−ジメチル−シクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、ジ−o−トリルメチレン(シクロペンタジエニル)(3,4−ジメチル−シクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、ジ−o−トリルメチレン(シクロペンタジエニル)(3,4−ジメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、ジ−o−トリルメチレン(シクロペンタジエニル)(インデニル)ジルコニウムジクロライド、ジベンジルメチレン(シクロペンタジエニル)(テトラメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、ジベンジルメチレン(シクロペンタジエニル)(インデニル)ジルコニウムジクロライド、ジベンジルメチレン(シクロペンタジエニル)(フルオレニル)ジルコニウムジクロライド、ジシクロヘキシルメチレン(シクロペンタジエニル)(インデニル)ジルコニウムジクロライド、ジシクロヘキシル(シクロペンタジエニル)(フルオレニル)ジルコニウムジクロライド、ジシクロヘキシルメチレン(2−メチルシクロペンタジエニル)(フルオレニル)ジルコニウムジクロライド、ジフェニルシリル(2,4−ジメチルシクロペンタジエニル)(3’,5’−ジメチル−シクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、ジフェニルシリル(2,4−ジメチルシクロペンタジエニル)(3’,5’−ジメチル−シクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、ジフェニルシリル(2,3,5−トリメチルシクロペンタジエニル)(2,4,5−トリメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、テトラフェニルジシリル(シクロペンタジエニル)(インデニル)ジルコニウムジクロライド、テトラフェニルジシリル(3−メチルシクロペンタジエニル)(インデニル)ジルコニウムジクロライド、テトラフェニルジシリル(シクロペンタジエニル)(フルオレニル)ジルコニウムジクロライド、ジ−o−トリルシリル(シクロペンタジエニル)(トリメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、ジ−o−トリルシリル(シクロペンタジエニル)(テトラメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、ジ−o−トリルシリル(シクロペンタジエニル)(3,4−ジエチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、ジ−o−トリルシリル(シクロペンタジエニル)(トリエチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、ジベンジルシリル(シクロペンタジエニル)(フルオレニル)ジルコニウムジクロライド、ジベンジルシリル(シクロペンタジエニル)(2,7−ジ−t−ブチル−フルオレニル)ジルコニウムジクロライド、ジシクロヘキシルシリル(シクロペンタジエニル)(フルオレニル)ジルコニウムジクロライド、類似チタニウム化合物など、およびその組合わせ。
【0019】
本発明の方法に使用される式IIで表される非架橋メタロセン化合物の例は、これらに制限されないものとして、下記化合物を包含する:
(2−メチルインデニル)(2−メチルインデニル)ジルコニウムジクロライド、(シクロペンタジエニル)(フルオレニル)ジルコニウムジクロライド、(インデニル)(フルオレニル)ジルコニウムジクロライド、(シクロペンタジエニル)(4,5,6,7−テトラヒドロ−インデニル)ジルコニウムジクロライド、(シクロペンタジエニル)(2−メチルインデニル)ジルコニウムジクロライド、(2,4−ジメチルシクロ−ペンタジエニル)(3’,5’−ジメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、(2−メチル−4−tert−ブチルシクロ−ペンタジエニル)(3’−tert−ブチル−5’−メチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、(2,3,5−トリメチルシクロペンタジエニル)(2’,4’,5’−トリメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、(シクロペンタジエニル)(3,4−ジメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、(シクロペンタジエニル)(インデニル)ジルコニウムジクロライド、(シクロペンタジエニル)(テトラメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、(シクロペンタジエニル)(フルオレニル)ジルコニウムジクロライド、(シクロペンタジエニル)(トリメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、(シクロペンタジエニル)(トリエチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、(シクロペンタジエニル)(2,7−ジ−t−ブチル−フルオレニル)ジルコニウムジクロライド、(2−メチルシクロペンタジエニル)(フルオレニル)ジルコニウムジクロライド、(3−メチルシクロペンタジエニル)(インデニル)ジルコニウムジクロライド、類似チタニウム化合物など、およびその組合わせ。
【0020】
メタロセン触媒組成物を生成するために架橋または非架橋メタロセンプロ触媒とともに使用される補助触媒または活性化剤は、メタロセンプロ触媒の活性化に公知のアルミノオキサン化合物のいずれかを使用することができる。MAOなどのアルキルアルミノオキサン化合物を包含するアルミノオキサン補助触媒のさらなる詳細は、例えば米国特許第5,229,478号を参照されたい。所望により、メタロセン触媒はあらゆる公知の支持体上に支持されていてもよい。
【0021】
アルミノオキサン補助触媒を使用する場合、メタロセンプロ触媒の適当な活性化に要するアルミノオキサンの量を減少させるために、トリアルキルアルミニウム化合物、例えばトリメチルアルミニウム、トリエチルアルミニウム、トリ(n−プロピル)アルミニウム、トリイソプロピルアルミニウム、トリ(n−ブチル)アルミニウム、トリイソブチル−アルミニウムなどを有利に含めることができる。
【0022】
メタロセンプロ触媒、ならびに支持されているメタロセン触媒組成物および支持されていないメタロセン触媒組成物の製造方法は当技術で知られており、本発明の一部を構成するものではない。
【0023】
本発明のもう一つの態様において、粗製反応生成物はアルキル化反応生成物および/またはアルキル交換反応生成物である。一般に、アルキル化反応生成物および/またはアルキル交換反応生成物は、アルキル化触媒の存在下に有機分子をアルキル化および/またはアルキル交換することによって得られる。アルキル化またはアルキル交換することができる適当な有機分子の例は、芳香族化合物、例えばベンゼン、トルエン、キシレン、ナフタレン、アントラセン、ナフタセン、ペリレン、コロネン、フェナントレンなど、およびその混合物を包含する。好適な芳香族炭化水素化合物はベンゼンである。芳香族炭化水素化合物の混合物もまた、使用することができる。
【0024】
芳香族炭化水素化合物のアルキル化に適するアルキル化剤は、アルキル化可能な芳香族化合物と反応することができる1個または2個以上の利用可能なアルキル化性脂肪族基を有するいずれかの脂肪族または芳香族有機化合物を包含する。好ましくは、本発明で使用するアルキル化剤は、炭素原子1個〜約10個を有する少なくとも1個のアルキル化性脂肪族基を有する。
【0025】
アルキル化剤のもう一種の例は、炭素原子2個〜5個を有するオレフィンなどのオレフィン類、例えばエチレン、プロピレン、ブテン−1、トランス−ブテン−2およびシス−ブテン−2、またはその混合物を包含する。好適なオレフィンはエチレンおよびプロピレンである。
【0026】
アルキル交換が望まれる場合、アルキル交換反応生成物は、それぞれが炭素原子2個〜約4個を有する2個または3個以上のアルキル基を含有するポリアルキル芳香族炭化水素化合物であることができる。一例として、適当なポリアルキル芳香族炭化水素化合物は、ジ−、トリ−およびテトラ−アルキル芳香族炭化水素化合物、例えばジエチルベンゼン、トリエチルベンゼン、ジエチルメチルベンゼン(ジエチルトルエン)、ジイソプロピルベンゼン、トリイソプロピルベンゼン、ジイソプロピルトルエン、ジブチルベンゼンなどを包含する。好適なポリアルキル芳香族炭化水素化合物はジアルキルベンゼンである。特に好適なポリアルキル芳香族炭化水素化合物はジイソプロピルベンゼンである。
【0027】
アルキル化方法に使用するのに適するアルキル化剤は、少なくとも1種のハロゲン、第III族、第IV族、第V族および/または第VI族金属を含有するものである。このような触媒の例は前記されており、この態様で使用することができる。好適なアルキル化触媒は塩化アルミニウムである。
【0028】
本発明による方法で使用することができる好適な有機反応生成物は、ベンゼンとエチレンまたはポリエチルベンゼンとの反応からのエチルベンゼン、ベンゼンとプロピレンまたはポリイソプロピルベンゼンとの反応からのクメン、トルエンとエチレンまたはポリエチルトルエンとの反応からのエチルトルエン、トルエンとプロピレンまたはポリイソプロピルトルエンとの反応からのシメン、およびベンゼンとn−ブテンまたはポリブチルベンゼンとの反応からのsec−ベンゼンを包含する。
【0029】
アミン化合物のアルキル化の例としては、ノニル化ジフェニルアミンの製造がある。
【0030】
本発明による方法で使用されるアルキル化および/またはアルキル交換反応生成物の製造方法は当技術で公知であり、本発明の一部を構成するものではない。
【0031】
本発明の方法において、粗製有機生成物、例えば単独で、または組合わせて用いられるハロゲン化アルキル化合物、ハロゲン化アルコキシ化合物、ハロゲン化金属、オキシハロゲン化金属、アルキル金属、アルコキシ金属、ホウ素化合物および配位金属化合物(ここで、金属は第III族、第IV族、第V族および/または第VI族からの金属である)を含む残留触媒を含有する粗製アルキル化および/またはアルキル交換反応生成物または粗製PAO重合生成物は吸着システムにおいて固形吸着剤と接触させ、残留触媒レベルを減少させる。適当な吸着剤は、これらに制限されないものとして、塩基性物質、例えばアルカリ土類金属の塩基性化合物、酸性物質、例えばシリカゲルなど、およびその混合物を包含する。有用なアルカリ土類金属の塩基性化合物は、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウムまたはバリウム、特に好ましくはカルシウムの酸化物、水酸化物、炭酸塩、重炭酸塩またはその混合物を包含する。好適な塩基性化合物は酸化カルシウムまたは水酸化カルシウムである(例えば、生石灰または消石灰)。
【0032】
吸着は、液状粗製有機生成物を或る割合で吸着剤と混合し、次いで分離(例えば、濾過、遠心分離、沈降)により吸着剤を除去することによって、または液状粗製有機生成物を吸着剤を含有する固定床、例えば充填カラムに通すことによって、達成することができる。適当なフィルターは吸着剤の分離に適する有孔度を有するいずれかの加圧フィルターまたは減圧フィルターであることができる。適当なカラムは適度の滞在時間および吸着剤の充填により生じる吸着速度が得られる大きさのカラムであることができる。所望により、フィルターを用いる場合、粗製反応生成物の濾出が予測される場合には、フィルター助剤、例えば珪藻土を用いることもできる。一般に、吸着システムに用いられる吸着剤の量は、処理に使用される液状粗製有機生成物の量に応じて広く変えることができ、当業者によって容易に決定することができる。吸着の温度は室温から約150℃、好ましくは約40℃〜約60℃であるべきであり、滞在時間は約1分〜約60分、好ましくは約15分〜約30分である。吸着剤の量は触媒約1モル当たり少なくとも約1.1モルであることができる。
【0033】
AlClおよび別種のハロゲン化金属およびオキシハロゲン化金属を除去する場合、粗製生成物を先ず、少量の水で処理して塩基性塩、例えばAl(OH)(5−x)Cl(ここで、xは1〜4である)およびHClを生成させ、次いで石灰で処理し、HClを実質的に除去することができる。この添加によって生成された水相は分離しない。水の量は粗製生成物の重量に基づき約0.001重量%〜約10重量%の範囲であることができる。
【0034】
下記の非制限的例は本発明を例示するものである。
【実施例1】
【0035】
348ppmのアルミニウムを含有するメタロセン触媒およびメチルアルモキサン(MAO)補助触媒を用いて生成された粗製ポリデセン物質100gを、50℃において10分間にわたり磁気攪拌機を備えたビーカー中で固形CaO(−20メッシュ)2gで処理した。固形物質を次いで、20〜80psi窒素圧を用いる10ミクロンアスベスト加圧フィルターに通して濾過した。濾過速度は10L/m/分であった。濾過後の粗製ポリデセン物質中のアルミニウムレベルはアルミニウム6ppm以下に減少された。濾過されたCaOはAl0.54%(5400ppm)を含有していた。
【0036】
比較例A
348ppmのアルミニウムを含有するメタロセン触媒およびメチルアルモキサン(MAO)補助触媒を用いて生成された粗製ポリデセン物質100gを、室温において15分間にわたり水25mlで洗浄し、分離し、次いでアスベストの細かいフィルター(1μm)に通して濾過した。有機相を分離し、次いで蒸発させた。最終粗製ポリデセン物質は6ppmより少ない量のアルミニウムを含有していた。
【実施例2】
【0037】
例1の方法と実質的に同一の方法により、392ppmのアルミニウムを含有する粗製ポリデセン物質200gを50℃において15分間かけてシリカゲル1gで処理した。濾過後の粗製ポリデセン物質中のアルミニウムレベルはアルミニウム2ppm以下に減少されており、シリカゲルはアルミニウム1.66%を含有していた。
【実施例3】
【0038】
アルミニウム0.086%(860ppm)および臭素2.24%を含有するトリアルキルアルミニウム/臭化イソブチル触媒を用いて生成された粗製ポリデセン物質150gをデセン50gで希釈し、次いで50℃において15分間にわたり例1の方法と実質的に同一の方法によってCaO5gで処理した。濾過後のポリデセン物質中のアルミニウムレベルおよび臭素レベルは、アルミニウム5ppmおよび臭素0.27%に減少された。濾過されたCaOはAl1.71%を含有していた。回収されたアルミニウムおよび臭素の量はそれぞれ、99.42%および89.3%であった。
【実施例4】
【0039】
Al145ppmを含有する粗製ポリデセン(200g)を50℃で30分間にわたりMgO粉末(0.65g)で処理した。濾過後、ポリデセン生成物はAl<0.5ppmを含有していた;MgO沈殿(0.84g)はAl3.2%を含有していた。
【実施例5】
【0040】
Al0.39%およびCl1.7%(AlCl触媒から)を含有する粗製ノニル化ジフェニルアミン(DPA)(100g)を、CaO10gおよび水1gと混合し、50℃で1時間にわたり攪拌した。この混合物を次いで、濾過した。濾過後、ノニル化DPA生成物は15ppmよりも少ない(<0.0015%)AlおよびCl0.17%を含有していた。石灰沈殿の分析はAl3.3%およびCl11.1%を示した。したがって、Al100%およびCl88.2%が除去された。
【実施例6】
【0041】
Al0.39%およびCl1.7%(AlCl触媒から)を含有する粗製ノニル化DPA(100g)を、200メッシュの消石灰(Ca(OH))7gおよび水1gと混合し、50℃で1時間にわたり攪拌した。この混合物を次いで、濾過した。濾過後、ノニル化DPAは15ppmよりも少ない(<0.0015%)Alおよび10ppmよりも少ない(<0.001%)Clを含有していた。したがって、AlおよびClの両方の除去は100%であった。
【実施例7】
【0042】
Al0.38%およびCl1.7%(AlCl触媒から)を含有する粗製ノニル化DPA(100g)を、水2gと混合し、50℃で1時間にわたり攪拌した。沈殿が形成された。濾過後、ノニル化DPAをCa(OH)吸着剤5gと混合し、50℃で1時間にわたり攪拌した。最終生成物のAlおよびCl含有量は両方共に15ppmよりも少なかった。沈殿は3.6gであり、Al11.2%およびCl39.96%を含有していた。生成する水酸化カルシウム吸着剤の重量は5.6gであり、Al0.18%およびCl6.02%を含有していた。
【実施例8】
【0043】
FeCl・6HO2.66gをエタノール100gに溶解した。この溶液を磁気攪拌機を備えたビーカーで40℃においてCaO3gで30分間にわたり処理した。沈殿が生成された。濾過後、最終エタノール溶液は15ppmよりも少ないFeを含有しており、また沈殿はFe14.1%を含有していた。したがって、溶液から沈殿への鉄の分離は100%であった。エタノール溶液中に残る残留塩素は0.09%であり、したがって塩素の91.2%が沈殿により吸着された。
【0044】
本明細書に記載の態様に対し種々の修正をなすことができることは理解されるであろう。したがって、上記記載は制限を意図するものではなく、好適態様を単に例示するものである。一例として、本発明の操作にかかわる最良の形式として上記され、実行されている機能は例示の目的のためのみのものである。その他の配慮および方法が本発明の範囲および精神から逸脱することなく当業者によって実施することができる。さらにまた、当業者は特許請求の範囲の範囲および精神の範囲内で別の修正を考えることができる。


【特許請求の範囲】
【請求項1】
1種または2種以上のハロゲン化アルキル、ハロゲン化アルコキシ、ハロゲン化金属、オキシハロゲン化金属、アルキル金属、アルコキシ金属、ホウ素化合物および配位金属化合物(ここで、金属は第III族、第IV族、第V族、第VI族および/または第VIII族金属である)を含む残留触媒を含む粗製有機生成物から当該残留触媒のレベルを減少させる方法であって、粗製有機生成物を吸着システムにおいて固形吸着剤と接触させることを含む方法。
【請求項2】
粗製有機生成物がポリマーである、請求項1に記載の方法。
【請求項3】
粗製有機生成物がポリオレフィンである、請求項1に記載の方法。
【請求項4】
粗製有機生成物がポリアルファオレフィンである、請求項1に記載の方法。
【請求項5】
粗製有機生成物がポリデセンである、請求項1に記載の方法。
【請求項6】
粗製有機生成物がアルキル化反応またはアルキル交換反応に由来する、請求項1に記載の方法。
【請求項7】
粗製有機生成物がアルキル化ベンゼンまたはアルキル化ジフェニルアミンである、請求項1に記載の方法。
【請求項8】
粗製有機生成物がエチルベンゼンまたはノニル化ジフェニルアミンである、請求項1に記載の方法。
【請求項9】
ハロゲン化物が塩素、臭素およびその混合物からなる群から選択される、請求項1に記載の方法。
【請求項10】
第III族金属がアルミニウムであり、第VIII族金属が鉄であり、および第IV族〜第VI族金属がチタニウム、ジルコニウム、ハフニウム、バナジウム、ニオビウム、タンタリウム、クロミウム、モリブデニウム、タングステンおよびその混合物からなる群から選択される、請求項1に記載の方法。
【請求項11】
吸着剤がアルカリ金属またはアルカリ土類金属の塩基性化合物である、請求項1に記載の方法。
【請求項12】
吸着剤が、酸性化合物、シリカゲル、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウムまたはバリウムのアルカリ土類金属の酸化物または水酸化物、またはナトリウムもしくはカリウムの酸化物または水酸化物である、請求項1に記載の方法。
【請求項13】
触媒量の水を添加することをさらに含む、請求項1に記載の方法。
【請求項14】
粗製有機生成物を触媒量の水および吸着剤で処理する、請求項12に記載の方法。
【請求項15】
粗製有機生成物がポリデセンであり、当該方法がポリデセンへのデセンの添加をさらに含む、請求項1に記載の方法。
【請求項16】
請求項1の方法によって得られる有機生成物。


【公表番号】特表2010−502815(P2010−502815A)
【公表日】平成22年1月28日(2010.1.28)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−527365(P2009−527365)
【出願日】平成19年8月30日(2007.8.30)
【国際出願番号】PCT/US2007/019101
【国際公開番号】WO2008/030387
【国際公開日】平成20年3月13日(2008.3.13)
【出願人】(508201282)ケムチュア コーポレイション (69)
【Fターム(参考)】