JP6855741B2 - Olefin purification method, polyolefin production method - Google Patents
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Description
本発明は、オレフィンの精製方法及び精製されたオレフィンを用いるポリオレフィンの製造方法に関する。詳しくは、原料オレフィン中に不純物の硫化カルボニルを含有する場合に、硫化カルボニルを除去するオレフィンの精製方法及び硫化カルボニルが除去されたオレフィンを用いるポリオレフィンの製造方法に関する。 The present invention relates to a method for purifying an olefin and a method for producing a polyolefin using the purified olefin. More specifically, the present invention relates to a method for purifying an olefin that removes carbonyl sulfide when an impurity carbonyl sulfide is contained in the raw material olefin, and a method for producing a polyolefin using an olefin from which carbonyl sulfide has been removed.
ポリオレフィンの原料となるオレフィンには、硫化カルボニル（ＣＯＳ）等の不純物が含有されていることがある。これら不純物はオレフィンの重合において、触媒毒となり、触媒効率の低下といった問題を引き起こす。そのため、これら不純物を除去するための検討が以前より行われてきた。 The olefin that is the raw material of the polyolefin may contain impurities such as carbonyl sulfide (COS). These impurities become catalytic poisons in the polymerization of olefins and cause problems such as a decrease in catalytic efficiency. Therefore, studies for removing these impurities have been carried out for some time.
ガス中のＣＯＳを除去する方法としては、メタノール及びエタノールの製造、オキソ法によるアルデヒド製造、ロジウム触媒を使用するグリコールの製造などに用いられる合成ガスを酸化亜鉛からなり且つアルカリ金属又はアルカリ土類金属の酸化物を５重量％以下の濃度で含有する吸着剤床に１５０〜２４０℃の温度で接触させる方法が提案されている。しかしながら、ここでの精製対象となる物質はプロピレンでは無く、合成ガスである。またその用途もポリマー原料とは異なる（特許文献１参照）。 As a method for removing COS in the gas, the synthetic gas used for the production of methanol and ethanol, the production of aldehyde by the oxo method, the production of glycol using a rhodium catalyst, etc. is composed of zinc oxide and an alkali metal or alkaline earth metal. A method has been proposed in which the adsorbent bed containing the oxide of rhodium at a concentration of 5% by weight or less is brought into contact with the adsorbent bed at a temperature of 150 to 240 ° C. However, the substance to be purified here is not propylene but syngas. Its use is also different from that of polymer raw materials (see Patent Document 1).
炭素数２〜６の炭化水素を液状状態で酸化亜鉛と０〜１００℃で接触処理する方法が提案されている（特許文献２参照）。プロピレンを予め液状状態にする操作もしくは条件が必要となるため簡便とはいえず、改善の余地があった。 A method of contacting a hydrocarbon having 2 to 6 carbon atoms with zinc oxide in a liquid state at 0 to 100 ° C. has been proposed (see Patent Document 2). It was not convenient because it required an operation or condition to make propylene into a liquid state in advance, and there was room for improvement.
同様に、プロピレンを液状状態で、かつ、０〜８０℃の温度で酸化銅・酸化亜鉛複合酸化物に接触処理させる方法が提案されている（特許文献３参照）。この方法は、プロピレン中に含有されるＣＯ及びＣＯＳを同時に除去することを特徴とするが、プロピレンを液状状態で処理する方法であるため、プロピレンを液状状態にする操作もしくは条件が必要となる。 Similarly, a method of contacting propylene with a copper oxide / zinc oxide composite oxide in a liquid state at a temperature of 0 to 80 ° C. has been proposed (see Patent Document 3). This method is characterized by simultaneously removing CO and COS contained in propylene, but since it is a method of treating propylene in a liquid state, an operation or condition for making propylene into a liquid state is required.
プロピレンをパラジウム・酸化アルミニウムの複合物に接触させる方法（特許文献４）等が提案されている。この方法はプロピレン中のＣＯＳを除去することを特徴とするが、パラジウムが高価であることから、精製コストが高くなり、工業的に有利な条件とは言えず、改善の余地があった。 A method of contacting propylene with a composite of palladium and aluminum oxide (Patent Document 4) and the like have been proposed. This method is characterized by removing COS in propylene, but since palladium is expensive, the purification cost is high, which is not an industrially advantageous condition, and there is room for improvement.
特許文献２、３の方法では、原料オレフィンを液状状態で処理する必要があるため、ポリオレフィンの製造プロセスとして有望な気相重合プロセスへの適用は困難である。さらに、特許文献１から４の方法では、硫化カルボニルの除去能力に改善の余地があった。
本発明は、上記した従来技術の問題点に鑑み、不純物の硫化カルボニルを含有するオレフィンから、より効率高く硫化カルボニルを除去できるオレフィンの精製方法及び硫化カルボニルが除去されたオレフィンを用いるポリオレフィンの製造方法を提供することを、発明が解決すべき課題とするものである。
In the methods of Patent Documents 2 and 3, since the raw material olefin needs to be treated in a liquid state, it is difficult to apply it to a gas phase polymerization process which is promising as a polyolefin production process. Further, in the methods of Patent Documents 1 to 4, there is room for improvement in the ability to remove carbonyl sulfide.
In view of the above-mentioned problems of the prior art, the present invention is a method for purifying an olefin capable of removing carbonyl sulfide more efficiently from an olefin containing an impurity carbonyl sulfide and a method for producing a polyolefin using an olefin from which carbonyl sulfide has been removed. Is a problem to be solved by the invention.
本発明者らは、上記課題を解決すべく、従来技術とは全く異なる視点に立って、種々の吸着剤により、オレフィンから硫化カルボニルを除去する精製手法を勘案試行して、特定の吸着剤を用いることにより、本発明の課題を解決し得ることを見出して、新規なオレフィンの精製方法を創出するに至った。 In order to solve the above problems, the present inventors tried to obtain a specific adsorbent by considering a purification method for removing carbonyl sulfide from an olefin with various adsorbents from a completely different viewpoint from the prior art. By using it, it has been found that the problem of the present invention can be solved, and a novel method for purifying an olefin has been created.
本発明は、発明の主要な特徴として、活性アルミナ、金属酸化物及び水からなる吸着剤を用いることで、オレフィン中、重合用触媒に対する被毒物質の原因となる不純物としての硫化カルボニルを、従来よりも効率的かつ確実に除去して重合活性を大幅に増大させる手法である。
すなわち、本発明の第一の発明によれば、硫化カルボニルを不純物として含むオレフィンを、活性アルミナ、金属酸化物及び水を構成成分とする吸着剤に接触させ、硫化カルボニルを除去することを特徴とするオレフィンの精製方法が提供される。
As a main feature of the present invention, by using an adsorbent composed of activated alumina, a metal oxide and water, carbonyl sulfide as an impurity that causes a toxic substance to a polymerization catalyst in an olefin is conventionally used. It is a method that removes more efficiently and surely and greatly increases the polymerization activity.
That is, according to the first invention of the present invention, an olefin containing carbonyl sulfide as an impurity is brought into contact with an adsorbent containing activated alumina, a metal oxide and water as constituents to remove carbonyl sulfide. A method for purifying an olefin is provided.
また、本発明の別の発明によれば、前記の発明において、前記金属酸化物は、アルカリ金属の酸化物及び／又はアルカリ土類金属の酸化物であることを特徴とするオレフィンの精製方法が、さらに、本発明の別の発明によれば、前記の発明において、前記金属酸化物は、酸化ナトリウムであること特徴とするオレフィンの精製方法が、また、本発明の別の発明によれば、前記の発明において、前記吸着剤は、酸化ナトリウムの含有量が１ｗｔ％以上１０ｗｔ％以下であることを特徴とするオレフィンの精製方法が提供される。 Further, according to another invention of the present invention, in the above invention, there is a method for purifying an olefin, wherein the metal oxide is an oxide of an alkali metal and / or an oxide of an alkaline earth metal. Further, according to another invention of the present invention, the method for purifying an olefin characterized in that the metal oxide is sodium oxide in the above invention, and according to another invention of the present invention. In the above invention, the adsorbent provides a method for purifying an olefin, which comprises a sodium oxide content of 1 wt% or more and 10 wt% or less.
また、本発明の別の発明によれば、前記の発明において、前記吸着剤は、不活性ガス雰囲気下、１００〜３００℃の温度で前処理されたものであることを特徴とするオレフィンの精製方法が、さらに、本発明の別の発明によれば、前記の発明において、前記吸着剤とオレフィンとの接触温度は、０〜１００℃であることを特徴とするオレフィンの精製方法が提供される。 Further, according to another invention of the present invention, in the above invention, the adsorbent is pretreated at a temperature of 100 to 300 ° C. under an inert gas atmosphere for purification of the olefin. Further, according to another invention of the present invention, there is provided a method for purifying an olefin, wherein the contact temperature between the adsorbent and the olefin is 0 to 100 ° C. in the above invention. ..
また、本発明の別の発明によれば、前記の発明において、硫化カルボニルを不純物として含むオレフィンは、気相のプロピレンガスであることを特徴とするオレフィンの精製方法が、さらに、本発明の別の発明によれば、前記の発明において、硫化カルボニルを不純物として含むオレフィンは、エチレンであることを特徴とするオレフィンの精製方法が提供される。 Further, according to another invention of the present invention, in the above invention, the method for purifying an olefin, wherein the olefin containing carbonyl sulfide as an impurity is a vapor phase propylene gas, is further described in another invention of the present invention. According to the above invention, there is provided a method for purifying an olefin, wherein the olefin containing carbonyl sulfide as an impurity is ethylene.
また、本発明の別の発明によれば、前記の発明において、オレフィンを、（イ）モレキュラーシーブを構成成分とする吸着剤及び／又は（ロ）金属酸化物を構成成分とする吸着剤に接触させる接触処理を併用することを特徴とするオレフィンの精製方法が提供される。
また、本発明の別の発明によれば、前記の発明により精製されたオレフィンを重合することを特徴とするオレフィン重合体の製造方法を提供する。
Further, according to another invention of the present invention, in the above invention, the olefin is brought into contact with an adsorbent having (a) a molecular sieve as a constituent and / or (b) an adsorbent having a metal oxide as a constituent. Provided is a method for purifying an olefin, which comprises the combined use of a contact treatment for adsorbing.
Further, according to another invention of the present invention, there is provided a method for producing an olefin polymer, which comprises polymerizing the olefin purified by the above invention.
本発明によれば、オレフィン中の硫化カルボニルをより効率高く除去することが可能となる。また、原料オレフィンを液状状態で処理する必要がなくなるため、ポリオレフィンの製造プロセスとして有望な気相重合プロセスへの適用が可能となり、低コストで（共）重合体の製造が可能となる。 According to the present invention, carbonyl sulfide in an olefin can be removed more efficiently. Further, since it is not necessary to treat the raw material olefin in a liquid state, it can be applied to a gas phase polymerization process which is promising as a polyolefin production process, and a (co) polymer can be produced at low cost.
本発明は、硫化カルボニルを含むオレフィンを、活性アルミナ、金属酸化物及び水を構成成分とする吸着剤に接触させ、硫化カルボニルを除去するオレフィンの精製方法である。 以下においては、本発明を詳細に説明する。 The present invention is a method for purifying an olefin by contacting an olefin containing carbonyl sulfide with an adsorbent containing activated alumina, a metal oxide and water as constituents to remove carbonyl sulfide. Hereinafter, the present invention will be described in detail.
本発明において、硫化カルボニルを除去するとは、必ずしも完全に除去することのみを表すものではない。 In the present invention, removing carbonyl sulfide does not necessarily mean removing it completely.
〔Ｉ〕オレフィン
本発明のオレフィンは、硫化カルボニルを不純物として含むものである。本発明のオレフィンは、ナフサ分解、重質油の流動接触分解等の各種の手段により取得される工業用オレフィンが使用できる。このような工業用エチレンやプロピレン等を含めたオレフィンを、原料オレフィンとして、本発明に供することができる。工業用オレフィンには、通常、一酸化炭素、二酸化炭素、アセチレン、メチルアセチレン、硫化カルボニルを始め多種の不純物が含まれている。
これらオレフィンを精製する際には、オレフィン中に含有される硫化カルボニルは、好ましくは１０００ｐｐｍ以下、より好ましくは５０〜５００ｐｐｍである。仮に、オレフィン中に１０００ｐｐｍを超える濃度で硫化カルボニルが含有されている場合には、予め蒸留やＰＳＡ（Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｓｗｉｎｇ Ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ）法等の他の手段によって粗精製して、硫化カルボニルの濃度を１０００ｐｐｍ以下に低下させておくことが望ましい。
本発明による精製後のオレフィン（以下「精製オレフィン」ということがある。）の硫化カルボニルの含有量は、好ましくは体積で０．０１〜５ｐｐｍであり、より好ましくは０．０１〜１ｐｐｍ、さらに好ましくは０．０１〜０．８ｐｐｍである。上記範囲にあると、高い重合活性で臭気が少ないオレフィン（共）重合体が得られる。本発明において精製オレフィンとは、後述する活性アルミナ、金属酸化物及び水とからなる吸着剤と接触させる後のオレフィンを指す。
[I] Olefin The olefin of the present invention contains carbonyl sulfide as an impurity. As the olefin of the present invention, industrial olefins obtained by various means such as naphtha cracking and fluid catalytic cracking of heavy oil can be used. Such olefins including industrial ethylene and propylene can be used in the present invention as raw material olefins. Industrial olefins usually contain various impurities such as carbon monoxide, carbon dioxide, acetylene, methylacetylene, and carbonyl sulfide.
When purifying these olefins, the amount of carbonyl sulfide contained in the olefin is preferably 1000 ppm or less, more preferably 50 to 500 ppm. If the olefin contains carbonyl sulfide at a concentration exceeding 1000 ppm, it is roughly purified by other means such as distillation or PSA (Pressure Swing Adsorption) method in advance to reduce the concentration of carbonyl sulfide to 1000 ppm or less. It is desirable to keep it low.
The content of carbonyl sulfide of the purified olefin according to the present invention (hereinafter sometimes referred to as "purified olefin") is preferably 0.01 to 5 ppm by volume, more preferably 0.01 to 1 ppm, still more preferably. Is 0.01 to 0.8 ppm. Within the above range, an olefin (co) polymer having high polymerization activity and less odor can be obtained. In the present invention, the purified olefin refers to an olefin after being brought into contact with an adsorbent composed of activated alumina, a metal oxide and water, which will be described later.
本発明に使用するオレフィンとしては、例えば炭素数２〜４０の、直鎖状、分岐状、若しくは環状のオレフィン又はα−オレフィンが挙げられ、具体的にはエチレン、プロピレン、１−ブテン、１−ペンテン、１−ヘキセン、４−メチル−１−ペンテン、１−オクテン、１−デセン、１−ドデセン、１−テトラデセン、１−ヘキサデセン、１−オクタデセン、１−エイコセン、シクロペンテン、シクロヘキセン、シクロヘプテン、ノルボルネン、５−メチル−２−ノルボルネン、テトラシクロドデセン、２−メチル−１．４，５．８−ジメタノ−１，２，３，４，４ａ，５，８，８ａ−オクタヒドロナフタレン、スチレン、ビニルシクロヘキサン、１，３−ブタジエン、１，４−ペンタジエン、１，５−ヘキサジエン、１，４−ヘキサジエン、１，７−オクタジエン及びシクロヘキサジエン等が挙げられる。本発明は、エチレン、気相のプロピレンガスを精製するのに好適である。 Examples of the olefin used in the present invention include linear, branched or cyclic olefins having 2 to 40 carbon atoms or α-olefins, and specifically, ethylene, propylene, 1-butene and 1-. Penten, 1-hexene, 4-methyl-1-pentene, 1-octene, 1-decene, 1-dodecene, 1-tetradecene, 1-hexadecene, 1-octadecene, 1-eicosene, cyclopentene, cyclohexene, cycloheptene, norbornene, 5-Methyl-2-norbornene, tetracyclopentene, 2-methyl-1.4,5.8-dimethano-1,2,3,4,4a, 5,8,8a-octahydronaphthalene, styrene, vinyl Cyclohexane, 1,3-butadiene, 1,4-pentadiene, 1,5-hexadiene, 1,4-hexadiene, 1,7-octadiene, cyclohexadiene and the like can be mentioned. The present invention is suitable for purifying ethylene and vapor phase propylene gas.
〔ＩＩ〕吸着剤
（１）吸着剤の組成
本発明で用いられる吸着剤は、活性アルミナ、金属酸化物及び水とからなる。本発明で用いられる吸着剤は、本発明の効果を著しく損なわない限り、活性アルミナ、金属酸化物及び水以外の成分を含んでいてもよい。
[II] Adsorbent (1) Composition of Adsorbent The adsorbent used in the present invention is composed of activated alumina, metal oxide and water. The adsorbent used in the present invention may contain components other than activated alumina, metal oxide and water as long as the effects of the present invention are not significantly impaired.
吸着剤を構成する活性アルミナとは、例えば、水酸化アルミナを結晶性の低い多孔質の酸化アルミニウムに転移させて吸着能力を持たせたものをいい、比表面積及び細孔容積が高く、優れた吸着能力を有する。活性アルミナは、市販品を用いてもよいし、公知の方法により製造してもよい。 The activated alumina constituting the adsorbent is, for example, one in which alumina hydroxide is transferred to porous aluminum oxide having low crystallinity to have an adsorbing ability, and has a high specific surface area and pore volume, and is excellent. Has adsorption capacity. The activated alumina may be a commercially available product or may be produced by a known method.
上記活性アルミナの平均細孔径（直径）は通常１〜１００ｎｍ、好ましくは１〜８０ｎｍである。平均細孔径が上記の範囲であると、硫化カルボニルを含む種々の不純物を効率的に吸着させることができるので好ましい。活性アルミナの平均粒径は特に制限はない。
好ましい活性アルミナとしては、特に制限されるものではないが、γ−アルミナ等が挙げられる。
The average pore diameter (diameter) of the activated alumina is usually 1 to 100 nm, preferably 1 to 80 nm. When the average pore diameter is in the above range, various impurities including carbonyl sulfide can be efficiently adsorbed, which is preferable. The average particle size of activated alumina is not particularly limited.
Preferred activated alumina is not particularly limited, and examples thereof include γ-alumina.
平均細孔径の測定方法は、窒素吸脱着法による吸着及び脱離等温線の測定等が用いられる。本測定においては、窒素ガスを使用する脱離等温線の測定を用いる。
脱離等温線は相対圧を減少させた場合に得られる曲線である。脱離等温線の方が、吸着等温線に比べて、同一の吸着ガス量に対してより低い相対圧力を示し、結果的により低い自由エネルギー状態を示すために、より真の熱力学的安定に近い状態であると一般的に考えられている。
分析装置としては、カンタークロム社（オートソーブ）、日本ベル社（ベルソープ）、コールター社（４０オムニソープ）等の市販品が使用可能である。細孔分布の計算方法としては、ＢＪＨ法が最も一般的である。
測定方法の一例を以下具体的に示す。温度７７Ｋで、圧力は相対圧Ｐ／Ｐ０（Ｐ０は、大気圧である）が０．０２〜１の範囲で測定する。ＢＪＨ法により、横軸を細孔直径（単位：オングストローム，Å）、縦軸に細孔容積の微分値（単位：ｃｍ３／ｇ）で表現する。測定回数は通常１回で充分である。
As a method for measuring the average pore diameter, measurement of adsorption and desorption isotherms by a nitrogen adsorption / desorption method or the like is used. In this measurement, the measurement of the desorption isotherm using nitrogen gas is used.
The desorption isotherm is a curve obtained when the relative pressure is reduced. The desorbed isotherm has a lower relative pressure for the same amount of adsorbed gas than the adsorbed isotherm, resulting in a lower free energy state, resulting in more true thermodynamic stability. It is generally considered to be in a close state.
As the analyzer, commercially available products such as Canterchrome (Auto Soap), Nippon Bell (Bell Soap), and Coulter (40 Omni Soap) can be used. The BJH method is the most common method for calculating the pore distribution.
An example of the measurement method is specifically shown below. At a temperature of 77K, the pressure is measured in the range of relative pressure P / P 0 (P 0 is atmospheric pressure) in the range of 0.02-1. By the BJH method, the horizontal axis is represented by the pore diameter (unit: angstrom, Å), and the vertical axis is represented by the differential value of the pore volume (unit: cm 3 / g). Usually, one measurement is sufficient.
吸着剤を構成する金属酸化物は、常温で固体であることが好ましい。
金属酸化物は、好ましくはアルカリ金属の酸化物及び／又はアルカリ土類金属の酸化物である。アルカリ金属としては、ナトリウム、カリウム等が挙げられ、アルカリ土類金属としては、バリウム、カルシウム、マグネシウム、ストロンチウム等が挙げられる。金属酸化物は、より好ましくはアルカリ金属の酸化物であり、さらに好ましくは、酸化ナトリウムである。
The metal oxide constituting the adsorbent is preferably solid at room temperature.
The metal oxide is preferably an alkali metal oxide and / or an alkaline earth metal oxide. Examples of the alkali metal include sodium and potassium, and examples of the alkaline earth metal include barium, calcium, magnesium and strontium. The metal oxide is more preferably an alkali metal oxide, and even more preferably sodium oxide.
本発明で用いられる吸着剤は、活性アルミナと金属酸化物と水の合計１００重量％中、通常、活性アルミナ７５〜９８．９重量％及び金属酸化物１〜１０重量％及び水０.１〜１５重量％からなる混合物であり、好ましくは活性アルミナ８８〜９４．９重量％及び金属酸化物５〜１０重量％及び水０．１〜２重量％の混合物からなる混合物が好ましい。 The adsorbent used in the present invention usually contains 75 to 98.9% by weight of activated alumina, 1 to 10% by weight of metal oxide, and 0.1 to 1% by weight of water in a total of 100% by weight of activated alumina, metal oxide, and water. It is a mixture consisting of 15% by weight, preferably a mixture of 88 to 94.9% by weight of activated alumina, 5 to 10% by weight of metal oxide, and 0.1 to 2% by weight of water.
（２）吸着剤の形状
本発明において用いられる吸着剤の形状は、特に制限は無く、ペレット状、粉末状、粒状の他、円滴状、円盤状等に成形されたものでもよい。吸着剤の形状は、使用態様に応じて適宜選択すればよく、その大きさも、使用条件に応じて適宜選択できる。
(2) Shape of Adsorbent The shape of the adsorbent used in the present invention is not particularly limited, and may be formed into pellets, powders, granules, droplets, disks, or the like. The shape of the adsorbent may be appropriately selected according to the mode of use, and the size thereof can also be appropriately selected according to the conditions of use.
当該吸着剤は、市販品を用いてもよい。ユニオン昭和製ＣＧ−７３１（商品名）等を使用することができる。 As the adsorbent, a commercially available product may be used. Union Showa CG-731 (trade name) or the like can be used.
（３）吸着剤の前処理（活性化処理）
本発明の活性アルミナ、金属酸化物及び水からなる吸着剤は前処理として加熱活性化処理されていることが好ましい。すなわち、本発明の製造方法は、吸着剤を前処理する工程を含んでいることが好ましい。吸着剤を前処理することにより、オレフィンの精製の効率を高めることができる。吸着剤の前処理（活性化処理）は、吸着剤の結晶崩れの影響が生じない条件で、オレフィンの精製の効率アップのメリットと前処理に要するコストのデメリットを考慮して行うとよい。
前処理の温度は、好ましくは１００〜３００℃であり、より好ましくは２００〜３００℃、さらに好ましくは２２０〜２８０℃である。前処理の時間は、所定温度到達後、好ましくは０．１〜１００時間、より好ましくは０．５〜５０時間、さらに好ましくは１〜２５時間である。前処理は、不活性ガス雰囲気下、好ましくは不活性ガス流通下で行うことが好ましい。不活性ガスとしては、窒素、アルゴン、ヘリウム等が使用できる。
(3) Pretreatment of adsorbent (activation treatment)
The adsorbent composed of activated alumina, metal oxide and water of the present invention is preferably heat-activated as a pretreatment. That is, the production method of the present invention preferably includes a step of pretreating the adsorbent. By pretreating the adsorbent, the efficiency of olefin purification can be increased. The pretreatment (activation treatment) of the adsorbent should be carried out under the condition that the effect of crystal collapse of the adsorbent does not occur, in consideration of the merit of improving the efficiency of olefin purification and the demerit of the cost required for the pretreatment.
The temperature of the pretreatment is preferably 100 to 300 ° C, more preferably 200 to 300 ° C, and even more preferably 220 to 280 ° C. The pretreatment time is preferably 0.1 to 100 hours, more preferably 0.5 to 50 hours, and even more preferably 1 to 25 hours after reaching the predetermined temperature. The pretreatment is preferably carried out under an inert gas atmosphere, preferably under an inert gas flow. As the inert gas, nitrogen, argon, helium or the like can be used.
〔ＩＩＩ〕接触条件
オレフィンと吸着剤との接触温度は、好ましくは０〜１００℃、より好ましくは１０〜６０℃、さらに好ましくは２０〜５０℃である。前記範囲であると、除去効率、副反応の抑制の観点から好ましい。
[III] Contact Conditions The contact temperature between the olefin and the adsorbent is preferably 0 to 100 ° C, more preferably 10 to 60 ° C, and even more preferably 20 to 50 ° C. The above range is preferable from the viewpoint of removal efficiency and suppression of side reactions.
オレフィンと吸着剤との接触圧力としては、常圧で行なうことができるが、好ましくは０．２〜５ＭＰａ、より好ましくは、０．５〜４ＭＰａの圧力下においても行なうことができる。 The contact pressure between the olefin and the adsorbent can be normal pressure, but it can also be preferably performed under a pressure of 0.2 to 5 MPa, more preferably 0.5 to 4 MPa.
オレフィンと吸着剤との接触時間は、オレフィン中の硫化カルボニル濃度、活性アルミナ、金属酸化物及び水からなる吸着剤の使用量、接触温度、接触圧力等により適宜選択される。通常は１分〜１００時間である。 The contact time between the olefin and the adsorbent is appropriately selected depending on the concentration of carbonyl sulfide in the olefin, the amount of the adsorbent composed of activated alumina, metal oxide and water, the contact temperature, the contact pressure and the like. It is usually 1 minute to 100 hours.
オレフィンと吸着剤との接触方法としては、通常はオレフィンをガス状で接触させるが、これに限定されるものではなく、液状で接触させても良い。オレフィンと吸着剤との接触方法としては、通常はオレフィンを流通接触させるが、これに限定されるものではなく、回分接触させてもよい。
活性アルミナ、金属酸化物及び水からなる吸着剤は、通常は充填塔に充填して用いる。充填態様としては、充填塔の構造に応じて適宜選択すればよく、一般的には固定床が用いられるが、移動床、流動床等として充填することもできる。
The contact method between the olefin and the adsorbent is usually limited to that, but the contact method is not limited to this, and the olefin may be contacted in a liquid state. The contact method between the olefin and the adsorbent is usually limited to the flow contact of the olefin, but the contact method is not limited to this, and batch contact may be performed.
The adsorbent composed of activated alumina, metal oxide and water is usually used by filling the packing tower. The filling mode may be appropriately selected according to the structure of the filling tower, and a fixed bed is generally used, but it can also be filled as a moving bed, a fluidized bed, or the like.
〔ＩＶ〕追加の精製
オレフィンに硫化カルボニル以外の不純物（例えば、Ｈ２Ｏ、ＣＯ、ＣＯ２等）が含まれている場合には、当該吸着剤を充填した充填塔の前後に別途、モレキュラーシーブ、金属酸化物等を構成成分とする吸着剤及び精製触媒を充填した充填塔を併用しそれらの不純物を除去することができる。
活性アルミナ、金属酸化物及び水からなる吸着剤と併用する、追加可能な吸着剤及び精製触媒としては、モレキュラーシーブ（ＭＳ）３Ａ，４Ａ，５Ａ，１３Ｘ等の合成ゼオライト、酸化銅、酸化亜鉛等の金属酸化物、パラジウム等の貴金属原子を担持した吸着剤及び精製触媒等が挙げられる。
[IV] additional purification olefin impurities other than carbonyl sulfide (e.g., H 2 O, CO, CO 2 , etc.) if it contains will be charged before and after the packed column filled with the adsorbent, a molecular sieve , A packing tower filled with an adsorbent containing a metal oxide or the like as a constituent, and a purification catalyst can be used in combination to remove impurities thereof.
Examples of the adsorbent and purification catalyst that can be added in combination with the adsorbent composed of active alumina, metal oxide and water include synthetic zeolites such as Molecular Sieve (MS) 3A, 4A, 5A and 13X, copper oxide and zinc oxide. Examples thereof include adsorbents and purification catalysts carrying noble metal atoms such as metal oxides and palladium.
具体的には、活性アルミナ、金属酸化物及び水からなる吸着剤の接触と、追加可能な吸着剤及び精製触媒の接触という、いわゆる併用接触による実施態様の例を示すと以下のとおりになる。
（１）モレキュラーシーブに接触後、活性アルミナ、金属酸化物及び水からなる吸着剤に接触
（２）金属酸化物又は金属酸化物の複合酸化物に接触後、活性アルミナ、金属酸化物及び水からなる吸着剤に接触
（３）活性アルミナ、金属酸化物及び水からなる吸着剤に接触後、金属酸化物又は金属酸化物の複合酸化物に接触
（４）金属酸化物又は金属酸化物の複合酸化物に接触後、活性アルミナ、金属酸化物及び水からなる吸着剤に接触、次いで金属酸化物又は金属酸化物の複合酸化物に接触
追加可能な吸着剤及び精製触媒による接触処理は、オレフィンに含まれる不純物は何であるか等の性状を考慮して種々の組み合わせの変更及び回数等を、任意に多段に設定できる。
Specifically, an example of an embodiment by so-called combined contact of contacting an adsorbent composed of activated alumina, metal oxide and water and contacting an addable adsorbent and a purification catalyst is as follows.
(1) After contact with the molecular sieve, contact with an adsorbent consisting of active alumina, metal oxide and water (2) After contact with the metal oxide or composite oxide of metal oxide, from active alumina, metal oxide and water (3) Contact with an adsorbent consisting of active alumina, metal oxide and water, and then contact with a metal oxide or a composite oxide of a metal oxide (4) Composite oxidation of a metal oxide or a metal oxide After contacting an object, contact with an adsorbent consisting of active alumina, metal oxide and water, and then contact with a metal oxide or a composite oxide of metal oxide. Contact treatment with an adsorbent and purification catalyst that can be added is included in the olefin. Various combinations can be changed and the number of times can be arbitrarily set in multiple stages in consideration of the properties such as what the impurities are.
というのも、活性アルミナ、金属酸化物及び水からなる吸着剤による接触は、主に硫化カルボニルの含有量を順次低下させるのに対して、この追加可能な吸着剤及び精製触媒は、例えばそれ以外の有機化合物又は無機化合物（例えば、Ｈ２Ｏ、ＣＯ）のような不純物を順次低下させることにも有益であり、全体のあらゆる不純物を除去することにより、重合活性を全体的に維持又は向上するために有用である。
ということは、オレフィンを、活性アルミナ、金属酸化物及び水からなる吸着剤による接触前後に、モレキュラーシーブに接触、金属酸化物又は金属酸化物の複合酸化物等で接触する併用接触も有益である。また、追加可能な吸着剤及び精製触媒部分を任意に多段に併設すること、その接触前後を任意に変えるいずれの態様も本発明の技術的範囲に含まれる。
This is because contact with an adsorbent consisting of active alumina, metal oxides and water primarily reduces the content of carbonyl sulfide in sequence, whereas this addable adsorbent and purification catalyst is, for example, otherwise. organic or inorganic compounds (e.g., H 2 O, CO) is an impurity beneficial to sequentially reduce the like, by removing any overall impurities, totally maintain or enhance the polymerization activity Useful for
That is, it is also beneficial to contact the olefin with the molecular sieve before and after the contact with the adsorbent composed of activated alumina, the metal oxide and water, and the combined contact with the metal oxide or the composite oxide of the metal oxide. .. Further, the technical scope of the present invention includes any aspect in which the adsorbent and the purification catalyst portion that can be added are arbitrarily arranged in multiple stages, and the front and back of the contact are arbitrarily changed.
〔Ｖ〕オレフィン重合体の製造方法
本発明のオレフィン重合体の製造方法は、前記オレフィンの精製方法で得られる精製オレフィンを、オレフィン重合用触媒によって重合するものである。ここで、オレフィンの重合には、前記精製オレフィンのみを用いることに限られず、任意にその他のオレフィンを併用してもよい。
[V] Method for Producing Olefin Polymer The method for producing an olefin polymer of the present invention is to polymerize the purified olefin obtained by the method for purifying an olefin with a catalyst for olefin polymerization. Here, the polymerization of the olefin is not limited to using only the purified olefin, and other olefins may be optionally used in combination.
（１）オレフィン重合用触媒
オレフィン重合用触媒としては、チーグラー・ナッタ触媒、メタロセン触媒、ポストメタロセン触媒等が挙げられる。
(1) Catalyst for olefin polymerization Examples of the catalyst for olefin polymerization include a Ziegler-Natta catalyst, a metallocene catalyst, a post-metallocene catalyst and the like.
（ｉ）チーグラー・ナッタ触媒
チーグラー・ナッタ触媒の例としては、下記の触媒成分（Ａ）、触媒成分（Ｂ）を含む触媒が挙げられる。
触媒成分（Ａ）：チタン、マグネシウム及びハロゲンを必須成分として含有する固体成分（Ａ１）
触媒成分（Ｂ）：有機アルミニウム化合物
(I) Ziegler-Natta catalyst Examples of the Ziegler-Natta catalyst include catalysts containing the following catalyst component (A) and catalyst component (B).
Catalyst component (A): Solid component (A1) containing titanium, magnesium and halogen as essential components
Catalyst component (B): Organoaluminium compound
触媒成分（Ａ）は、チタン、マグネシウム及びハロゲンを必須成分として含有する固体成分（Ａ１）に、必要に応じて成分（Ａ２）、成分（Ａ３）又は成分（Ａ４）を接触させてなるものである。 The catalyst component (A) is formed by contacting a solid component (A1) containing titanium, magnesium and halogen as essential components with a component (A2), a component (A3) or a component (A4), if necessary. is there.
固体成分（Ａ１）は、チタン、マグネシウム及びハロゲンを必須成分として含有する固体成分である。任意成分として電子供与体等を含有することができる。ここで、「必須成分として含有する」ということは、挙示の三成分以外に、本発明の効果を損なわない範囲で任意の成分を任意の形態で含んでもよいということを示すものである。チタン、マグネシウム及びハロゲンを必須成分として含有する固体成分は公知のものである。 The solid component (A1) is a solid component containing titanium, magnesium and halogen as essential components. An electron donor or the like can be contained as an optional component. Here, "containing as an essential component" indicates that, in addition to the three components listed, any component may be contained in any form as long as the effects of the present invention are not impaired. Solid components containing titanium, magnesium and halogen as essential components are known.
成分（Ａ２）としては、特開平３−２３４７０７号公報及び特開２００３−２９２５２２号公報に開示されたビニルシラン化合物等を用いることができる。ビニルシラン化合物はモノシラン（ＳｉＨ４）の水素原子の少なくとも一つがビニル基類で置換され、残りの水素原子の一部ないし全部がその他の遊離基に置き換えられた構造を持つ化合物であり、下記一般式（１）で表すことができる。
［ＣＨ２＝ＣＨ−］ａＳｉＸｂＲ１ ｃ（ＯＲ２）ｄ・・・（１）
（一般式（１）中、Ｘはハロゲン、Ｒ１は水素又は炭化水素基、Ｒ２は水素、炭化水素基又は有機ケイ素基を表す。ａ≧１，０≦ｂ≦３，０≦ｃ≦３，０≦ｄ≦２，ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＝４である。）
ビニルシラン化合物は単独で用いるだけでなく、複数の化合物を併用することもできる。
As the component (A2), vinylsilane compounds disclosed in JP-A-3-234707 and JP-A-2003-292522 can be used. A vinylsilane compound is a compound having a structure in which at least one hydrogen atom of monosilane (SiH 4 ) is replaced with a vinyl group and a part or all of the remaining hydrogen atoms are replaced with other free radicals. It can be represented by (1).
[CH 2 = CH-] a SiX b R 1 c (OR 2 ) d ... (1)
(In the general formula (1), X represents a halogen, R 1 represents a hydrogen or hydrocarbon group, and R 2 represents a hydrogen, a hydrocarbon group or an organosilicon group. A ≧ 1,0 ≦ b ≦ 3,0 ≦ c ≦ 3,0 ≦ d ≦ 2, a + b + c + d = 4)
The vinylsilane compound can be used not only alone but also in combination with a plurality of compounds.
成分（Ａ３）としては、アルコキシ基を有する有機ケイ素化合物（Ａ３ａ）、少なくとも二つのエーテル結合を有するエーテル化合物（Ａ３ｂ）が挙げられる。 Examples of the component (A3) include an organosilicon compound (A3a) having an alkoxy group and an ether compound (A3b) having at least two ether bonds.
アルコキシ基を有する有機ケイ素化合物（Ａ３ａ）としては、特開２００４−１２４０９０号公報に開示された化合物等を用いることができる。一般的には、下記一般式（２）にて表される化合物を用いることが望ましい。
Ｒ３Ｒ４ ｆＳｉ（ＯＲ５）ｇ・・・（２）
（一般式（２）中、Ｒ３は炭化水素基又はヘテロ原子含有炭化水素基、Ｒ４は水素、ハロゲン、炭化水素基及びヘテロ原子含有炭化水素基から選ばれる任意の遊離基、Ｒ５は炭化水素基を表す。０≦ｆ≦２，１≦ｇ≦３，ｆ＋ｇ＝３である。）
有機ケイ素化合物は単独で用いるだけでなく、複数の化合物を併用することもできる。
As the organosilicon compound (A3a) having an alkoxy group, a compound disclosed in JP-A-2004-124090 can be used. In general, it is desirable to use a compound represented by the following general formula (2).
R 3 R 4 f Si (OR 5 ) g ... (2)
(In the general formula (2), R 3 is a hydrocarbon group or a hetero atom-containing hydrocarbon group, R 4 is an arbitrary free group selected from hydrogen, halogen, hydrocarbon group and hetero atom-containing hydrocarbon group, and R 5 is. Represents a hydrocarbon group. 0 ≦ f ≦ 2, 1 ≦ g ≦ 3, f + g = 3)
The organosilicon compound can be used not only alone but also in combination with a plurality of compounds.
少なくとも二つのエーテル結合を有するエーテル化合物（Ａ３ｂ）としては、特開平３−２９４３０２号公報及び特開平８−３３３４１３号公報に開示された化合物等を用いることができる。一般的には、下記一般式（３）にて表される化合物を用いることが望ましい。
Ｒ８Ｏ−Ｃ（Ｒ７）２−Ｃ（Ｒ６）２−Ｃ（Ｒ７）２−ＯＲ８・・・（３）
（一般式（３）中、Ｒ６及びＲ７は水素、炭化水素基及びヘテロ原子含有炭化水素基から選ばれる任意の遊離基、Ｒ８は炭化水素基又はヘテロ原子含有炭化水素基を表す。）
少なくとも二つのエーテル結合を有する化合物は単独で用いるだけでなく、複数の化合物を併用することもできる。
As the ether compound (A3b) having at least two ether bonds, the compounds disclosed in JP-A-3-294302 and JP-A-8-333413 can be used. In general, it is desirable to use a compound represented by the following general formula (3).
R 8 OC (R 7 ) 2- C (R 6 ) 2- C (R 7 ) 2- OR 8 ... (3)
(In the general formula (3), R 6 and R 7 represent any free group selected from hydrogen, a hydrocarbon group and a heteroatom-containing hydrocarbon group, and R 8 represents a hydrocarbon group or a heteroatom-containing hydrocarbon group. )
A compound having at least two ether bonds can be used alone, or a plurality of compounds can be used in combination.
成分（Ａ４）としては、特開２００４−１２４０９０号公報に開示された有機アルミニウム化合物等を用いることができる。一般的には、下記一般式（４）にて表される化合物を用いることが望ましい。
Ｒ９ ｈＡｌＸｉ（ＯＲ１０）ｊ・・・（４）
（一般式（４）中、Ｒ９は炭化水素基、Ｘはハロゲン又は水素、Ｒ１０は炭化水素基又はＡｌによる架橋基を表す。ｈ≧１、０≦ｉ≦２、０≦ｊ≦２、ｈ＋ｉ＋ｊ＝３である。）
As the component (A4), an organoaluminum compound disclosed in JP-A-2004-124090 can be used. In general, it is desirable to use a compound represented by the following general formula (4).
R 9 h AlX i (OR 10 ) j ... (4)
(In the general formula (4), R 9 represents a hydrocarbon group, X represents a halogen or hydrogen, and R 10 represents a hydrocarbon group or a cross-linking group by Al. H ≧ 1, 0 ≦ i ≦ 2, 0 ≦ j ≦ 2. , H + i + j = 3.)
有機アルミニウム化合物の例としては、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、トリオクチルアルミニウム、ジエチルアルミニウムクロライド、エチルアルミニウムジクロライド、ジエチルアルミニウムエトキサイド、メチルアルミノキサン等を挙げることができる。中でも、トリエチルアルミニウムが好ましい。有機アルミニウム化合物は単独の化合を用いるだけでなく、複数の化合物を併用することもできる。 Examples of organoaluminum compounds include trimethylaluminum, triethylaluminum, triisobutylaluminum, trioctylaluminum, diethylaluminum chloride, ethylaluminum dichloride, diethylaluminum ethoxide, methylaluminoxane and the like. Of these, triethylaluminum is preferable. As the organoaluminum compound, not only a single compound can be used, but also a plurality of compounds can be used in combination.
触媒成分（Ａ）は、（Ａ１）、（Ａ２）、（Ａ３）、（Ａ４）の各構成成分を、例えば、接触温度を−５０〜２００℃程度、好ましくは−１０〜１００℃、より好ましくは０〜７０℃、さらに好ましくは１０℃〜６０℃として、回転ボールミルや振動ミル等の機械的な方法又は不活性希釈剤の存在下に撹拌により接触させる方法、好ましくは不活性希釈剤の存在下に撹拌により接触させる方法等により接触させることによって得ることができる。 The catalyst component (A) is a component of (A1), (A2), (A3), and (A4), for example, the contact temperature is about −50 to 200 ° C., preferably −10 to 100 ° C., more preferably. Is 0 to 70 ° C., more preferably 10 ° C. to 60 ° C., by a mechanical method such as a rotary ball mill or a vibration mill, or a method of contacting with stirring in the presence of an inert diluent, preferably the presence of the inert diluent. It can be obtained by contacting the bottom with stirring or the like.
触媒成分（Ｂ）の有機アルミニウム化合物としては、特開２００４−１２４０９０号公報に開示された化合物等を用いることができる。好ましくは、触媒成分（Ａ）を調製する際に用いることができる成分（Ａ４）の有機アルミニウム化合物における例示と同じ群から選択することができる。この際、触媒成分（Ｂ）の有機アルミニウム化合物と成分（Ａ４）の有機アルミニウム化合物は、同一であっても異なってもよい。また、単独の化合を用いるだけでなく、複数の化合物を併用することもできる。 As the organoaluminum compound of the catalyst component (B), a compound disclosed in JP-A-2004-124090 can be used. Preferably, it can be selected from the same group as in the example of the organoaluminum compound of the component (A4) that can be used in preparing the catalyst component (A). At this time, the organoaluminum compound of the catalyst component (B) and the organoaluminum compound of the component (A4) may be the same or different. Moreover, not only a single compound can be used, but also a plurality of compounds can be used in combination.
触媒成分（Ｂ）の有機アルミニウム化合物の具体例としては、一般式（５）で表されるものである。
Ｒ１１ ｋＡｌＸｍ（ＯＲ１２）ｎ ・・・（５）
（一般式（５）中、Ｒ１１及びＲ１２は炭素数２〜１０の炭化水素基、Ｘはハロゲン又は水素原子を表す。ｋ≧１、０≦ｍ≦２、０≦ｎ≦２、ｋ＋ｍ＋ｎ＝３である。）
Specific examples of the organoaluminum compound of the catalyst component (B) are those represented by the general formula (5).
R 11 k AlX m (OR 12 ) n ... (5)
(In the general formula (5), R 11 and R 12 represent a hydrocarbon group having 2 to 10 carbon atoms, and X represents a halogen or a hydrogen atom. K ≧ 1, 0 ≦ m ≦ 2, 0 ≦ n ≦ 2, k + m + n = 3.)
触媒成分（Ｂ）の例としてはトリエチルアルミニウムが挙げられる。 Examples of the catalyst component (B) include triethylaluminum.
触媒成分（Ｂ）の使用量は、触媒成分（Ａ）を構成するチタン原子に対するモル比（有機アルミニウム化合物のモル数／チタン原子のモル数）で、好ましくは１〜１，０００であり、より好ましくは１０〜５００である。 The amount of the catalyst component (B) used is a molar ratio (number of moles of organoaluminum compound / number of moles of titanium atoms) to titanium atoms constituting the catalyst component (A), preferably 1 to 1,000, and more. It is preferably 10 to 500.
（ｉｉ）メタロセン触媒
メタロセン触媒の例としては、一般に、共役五員環配位子を有する周期表第４〜６族の遷移金属化合物からなるメタロセン錯体（Ｗ）、助触媒（Ｘ）を含む触媒が挙げられる。
(Ii) Metallocene catalyst Examples of the metallocene catalyst generally include a metallocene complex (W) and a co-catalyst (X) composed of transition metal compounds of groups 4 to 6 of the periodic table having a conjugated five-membered ring ligand. Can be mentioned.
メタロセン錯体（Ｗ）としては、代表的なものとして共役五員環配位子を有する周期表第４〜６族の遷移金属化合物のメタロセン錯体が挙げられる。これらのうち、下記一般式（１）で表される架橋メタロセン錯体であることが好ましい。 A typical example of the metallocene complex (W) is a metallocene complex of a transition metal compound of Group 4 to 6 of the periodic table having a conjugated five-membered ring ligand. Of these, a crosslinked metallocene complex represented by the following general formula (1) is preferable.
式（１）中、Ｍは、周期表第４〜６族から選ばれる遷移金属の金属原子である。Ｆ及びＧは、補助配位子であり、助触媒（Ｘ）と反応してオレフィン重合能を有する活性なメタロセンを生成させるものである。Ｅ及びＥ‘は、置換基を有していてもよいシクロペンタジエニル基、インデニル基、フルオレニル基又はアズレニル基である。Ｑは、ＥとＥ‘を架橋する基である。Ｅ及びＥ‘は、さらに副環上に置換基を有していてもよい。 In formula (1), M is a metal atom of a transition metal selected from groups 4 to 6 of the periodic table. F and G are co-ligands that react with the co-catalyst (X) to produce active metallocenes capable of olefin polymerization. E and E'are cyclopentadienyl groups, indenyl groups, fluorenyl groups or azurenyl groups which may have a substituent. Q is a group that crosslinks E and E'. E and E'may further have a substituent on the accessory ring.
Ｅ及びＥ‘としては、インデニル基又はアズレニル基が好ましく、特にアズレニル基が好ましい。
Ｑは、二つの共役五員環等の配位子間を任意の位置で架橋する結合性基を表し、アルキレン基、シリレン基又はゲルミレン基であるのが好ましい。
Ｍは、周期表第４〜６族から選ばれる遷移金属の金属原子、好ましくは、チタン、ジルコニウム、ハフニウム等である。ジルコニウム又はハフニウムが好ましい。
Ｆ及びＧは、補助配位子であり、助触媒（Ｘ）と反応して、オレフィン重合能を有する活性なメタロセンを生成させ、したがって、この目的が達成される限りＦ及びＧは、配位子の種類が制限されるものではなく、各々水素原子、ハロゲン原子、炭化水素基、ヘテロ原子を有していてもよい炭化水素基等が例示できる。これらのうち好ましいものは炭素数１〜１０の炭化水素基、ハロゲン原子である。
As E and E', an indenyl group or an azulenyl group is preferable, and an azrenyl group is particularly preferable.
Q represents a binding group that crosslinks a ligand such as two conjugated five-membered rings at an arbitrary position, and is preferably an alkylene group, a silylene group, or a gelmilene group.
M is a metal atom of a transition metal selected from Groups 4 to 6 of the periodic table, preferably titanium, zirconium, hafnium or the like. Zirconium or hafnium is preferred.
F and G are co-ligands and react with co-catalyst (X) to produce active metallocenes capable of olefin polymerization, thus F and G are coordinated as long as this objective is achieved. The type of child is not limited, and examples thereof include a hydrogen atom, a halogen atom, a hydrocarbon group, and a hydrocarbon group which may have a hetero atom. Of these, hydrocarbon groups having 1 to 10 carbon atoms and halogen atoms are preferable.
助触媒（Ｘ）は、メタロセン錯体（Ｗ）を活性化する成分で、メタロセン錯体の補助配位子と反応して当該錯体を、オレフィン重合能を有する活性種に変換させ得る化合物であり、具体的には、下記（Ｘ−１）〜（Ｘ−４）のものが挙げられる。
（Ｘ−１）アルミニウムオキシ化合物
（Ｘ−２）メタロセン錯体（Ｗ）と反応して、メタロセン錯体（Ｗ）をカチオンに変換することが可能なイオン性化合物又はルイス酸
（Ｘ−３）固体酸
（Ｘ−４）イオン交換性層状珪酸塩
The co-catalyst (X) is a component that activates the metallocene complex (W), and is a compound capable of reacting with the co-ligand of the metallocene complex to convert the complex into an active species having an olefin polymerization ability. Examples thereof include the following (X-1) to (X-4).
(X-1) An ionic compound or a Lewis acid (X-3) solid acid capable of reacting with an aluminum oxy compound (X-2) metallocene complex (W) to convert the metallocene complex (W) into a cation. (X-4) Ionic exchangeable layered silicate
助触媒（Ｘ）は、ｐＫａが−８．２以下の酸点を持ち、その量がそれを中和するために助触媒（Ｘ）１ｇ当たり、２，６−ジメチルピリジンを０．００１ミリモル以上要するものであることが好ましく、さらに好ましくは０．０１ミリモル以上のものである。
ｐＫａが−８．２以下の酸点の量は、特開２００２−５３６０９号公報に記載の方法で測定する。
ここで、酸とは、物質の分類のカテゴリーの一つであり、ブレンステッド酸又はルイス酸である物質を指すと定義する。また、酸点とはその物質が酸としての性質を示す構成単位であると定義し、その量は、滴定法等の分析手段により、単位重量当たりの中和に要する２，６−ジメチルピリジン量のモル量で把握される。ｐＫａが−８．２以下の酸点は、「強酸点」と呼ばれる。
本発明で用いる助触媒（Ｘ）は、強い酸点を特定量以上含有することによって重合活性が格段に向上する。
The co-catalyst (X) has an acid point with a pKa of -8.2 or less, and the amount of the co-catalyst (X) is 0.001 mmol or more per 1 g of the co-catalyst (X) to neutralize it. It is preferably required, and more preferably 0.01 mmol or more.
The amount of acid points having a pKa of −8.2 or less is measured by the method described in JP-A-2002-53609.
Here, an acid is defined as one of the categories of substance classification and refers to a substance which is Bronsted acid or Lewis acid. The acid point is defined as a structural unit that exhibits the properties of the substance as an acid, and the amount thereof is the amount of 2,6-dimethylpyridine required for neutralization per unit weight by an analytical means such as a titration method. It is grasped by the molar amount of. Acid points with a pKa of -8.2 or less are called "strong acid points".
The co-catalyst (X) used in the present invention has a significantly improved polymerization activity when it contains a specific amount or more of strong acid points.
（Ｘ−１）のアルミニウムオキシ化合物がメタロセン錯体を活性化できることは、周知であり、そのような化合物としては、具体的には次の一般式（２）〜（４）で表される化合物が挙げられる。 It is well known that the aluminum oxy compound (X-1) can activate the metallocene complex, and specific examples of such a compound include compounds represented by the following general formulas (2) to (4). Can be mentioned.
上記の（２）〜（４）の各一般式中、Ｒ１は、水素原子又は炭化水素基、好ましくは炭素数１〜１０、中でも炭素数１〜６の炭化水素基を示す。また、複数のＲ１はそれぞれ同一でも異なっていてもよい。また、ｐは０〜４０、好ましくは２〜３０の整数を示す。
上記一般式のうち、（２）及び（３）で表される化合物は、アルミノキサンとも称される化合物であって、これらの中では、メチルアルミノキサン又はメチルイソブチルアルミノキサンが好ましい。上記のアルミノキサンは、各群内及び各群間で複数種併用することも可能である。そして、上記のアルミノキサンは、公知の様々な条件下に調製することができる。
上記一般式（４）で表される化合物は、一種類のトリアルキルアルミニウム又は二種類以上のトリアルキルアルミニウムと、一般式：Ｒ２Ｂ（ＯＨ）２で表されるアルキルボロン酸との１０：１〜１：１（モル比）の反応により得ることができる。一般式中、Ｒ１及びＲ２は、炭素数１〜１０、好ましくは炭素数１〜６の炭化水素基を示す。
In each of the general formulas (2) to (4) above, R 1 represents a hydrogen atom or a hydrocarbon group, preferably a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, particularly 1 to 6 carbon atoms. Further, the plurality of R 1s may be the same or different from each other. Further, p represents an integer of 0 to 40, preferably 2 to 30.
Of the above general formulas, the compounds represented by (2) and (3) are compounds also called aluminoxane, and among these, methylaluminoxane or methylisobutylaluminoxane is preferable. It is also possible to use a plurality of types of the above-mentioned aluminoxane in combination within each group and between each group. Then, the above-mentioned aluminoxane can be prepared under various known conditions.
The general compound represented by the formula (4) is one kind of a trialkylaluminum or two or more kinds of trialkyl aluminum, the general formula: 10 with R 2 B (OH) alkyl boronic acid represented by 2: It can be obtained by a reaction of 1 to 1: 1 (molar ratio). In the general formula, R 1 and R 2 represent hydrocarbon groups having 1 to 10 carbon atoms, preferably 1 to 6 carbon atoms.
（Ｘ−２）の化合物は、メタロセン錯体（Ｗ）と反応して、メタロセン錯体（Ｗ）をカチオンに変換することが可能なイオン性化合物又はルイス酸であり、このようなイオン性化合物としては、カルボニウムカチオン、アンモニウムカチオン等の陽イオンと、トリフェニルホウ素、トリス（３，５−ジフルオロフェニル）ホウ素、トリス（ペンタフルオロフェニル）ホウ素等の有機ホウ素化合物との錯化物等が挙げられる。
また、上記のようなルイス酸としては、種々の有機ホウ素化合物、例えば、トリス（ペンタフルオロフェニル）ホウ素等が例示される。さらに、塩化アルミニウム、塩化マグネシウム等の金属ハロゲン化物等が例示される。
なお、上記のルイス酸のある種のものは、メタロセン錯体（Ｗ）と反応して、メタロセン錯体（Ｗ）をカチオンに変換することが可能なイオン性化合物として把握することもできる。
The compound (X-2) is an ionic compound or Lewis acid capable of reacting with the metallocene complex (W) to convert the metallocene complex (W) into a cation, and such an ionic compound includes , Carbonium cation, ammonium cation and other cations with organic boron compounds such as triphenylboron, tris (3,5-difluorophenyl) boron and tris (pentafluorophenyl) boron and the like.
Further, examples of the Lewis acid as described above include various organic boron compounds, for example, tris (pentafluorophenyl) boron and the like. Further, metal halides such as aluminum chloride and magnesium chloride are exemplified.
In addition, a certain kind of Lewis acid described above can be grasped as an ionic compound capable of reacting with the metallocene complex (W) and converting the metallocene complex (W) into a cation.
（Ｘ−３）の固体酸としては、アルミナ、シリカ−アルミナ、シリカ−マグネシア、モリブデン酸、ニオブ酸、チタン酸、タングステン酸やこれらの複合酸、ヘテロポリ酸等が挙げられる。 Examples of the solid acid of (X-3) include alumina, silica-alumina, silica-magnesia, molybdic acid, niobic acid, titanic acid, tungonic acid, complex acids thereof, heteropolyacids and the like.
（Ｘ−４）のイオン交換性層状化合物は、粘土鉱物の大部分を占めるものであり、好ましくはイオン交換性層状珪酸塩である。
イオン交換性層状珪酸塩（以下、単に「珪酸塩」と略記する場合がある。）は、イオン結合等によって構成される面が互いに結合力で平行に積み重なった結晶構造を有し、かつ、含有されるイオンが交換可能である珪酸塩化合物をいう。大部分の珪酸塩は、天然には主に粘土鉱物の主成分として産出されるため、イオン交換性層状珪酸塩以外の夾雑物（石英、クリストバライト等）が含まれることが多いが、それらを含んでいてもよい。
The ion-exchangeable layered compound of (X-4) occupies most of the clay mineral, and is preferably an ion-exchangeable layered silicate.
The ion-exchangeable layered silicate (hereinafter, may be simply abbreviated as "silicate") has a crystal structure in which surfaces formed by ionic bonds and the like are stacked in parallel by bonding force, and is contained. A silicate compound in which the ions to be exchanged are exchangeable. Since most silicates are naturally produced mainly as the main component of clay minerals, they often contain impurities (quartz, cristobalite, etc.) other than ion-exchange layered silicates, but they are included. You may be.
珪酸塩は、各種公知のものが使用できる。具体的には、白水春雄著「粘土鉱物学」朝倉書店（１９９５年）に記載されている次のような層状珪酸塩が挙げられる。モンモリロナイト、ザウコナイト、バイデライト、ノントロナイト、サポナイト、ヘクトライト、スチーブンサイト等のスメクタイト族；バーミキュライト等のバーミキュライト族；雲母、イライト、セリサイト、海緑石等の雲母族；パイロフィライト、タルク等のパイロフィライト−タルク族；Ｍｇ緑泥石等の緑泥石族、セピオライト、パリゴルスカイト等である。
珪酸塩は、上記の混合層を形成した層状珪酸塩であってもよい。主成分の珪酸塩が２：１型構造を有する珪酸塩であるのが好ましく、スメクタイト族であることがより好ましく、モンモリロナイトが特に好ましい。
As the silicate, various known silicates can be used. Specific examples thereof include the following layered silicates described in "Clay Mineralogy" by Haruo Shiramizu, Asakura Shoten (1995). Smectite tribes such as montmorillonite, zauconite, biderite, nontronite, saponite, hectrite, stephensite; vermiculite tribes such as vermiculite; mica tribes such as mica, illite, sericite, sea chlorite; pyrophyllite, talc, etc. Pyrophyllite-talc; chlorite group such as Mg chlorite, sepiolite, vermiculite, etc.
The silicate may be a layered silicate having the above mixed layer formed. The main component silicate is preferably a silicate having a 2: 1 type structure, more preferably a smectite group, and particularly preferably montmorillonite.
珪酸塩については、天然品又は工業原料として入手したものは、特に処理を行うことなくそのまま用いることができるが、化学処理を施すのが好ましい。具体的には、酸処理、アルカリ処理、塩類処理、有機物処理等が挙げられる。好ましくは酸処理である。これらの処理を互いに組み合わせて用いてもよい。これらの処理条件には特に制限はなく、公知の条件が使用できる。
また、これらイオン交換性層状珪酸塩には、通常、吸着水及び層間水が含まれるため、不活性ガス流通下で加熱脱水処理する等して、水分を除去してから使用するのが好ましい。なお、これらの化学処理の程度によってはイオン交換性が小さくなっている場合があるが、化学処理前の原料がイオン交換性層状珪酸塩であれば、特に問題ない。
As for silicates, those obtained as natural products or industrial raw materials can be used as they are without any special treatment, but it is preferable to carry out chemical treatment. Specific examples thereof include acid treatment, alkali treatment, salt treatment, and organic substance treatment. Acid treatment is preferred. These processes may be used in combination with each other. These processing conditions are not particularly limited, and known conditions can be used.
Further, since these ion-exchangeable layered silicates usually contain adsorbed water and interlayer water, it is preferable to remove the water by heat dehydration treatment under the flow of an inert gas before use. The ion exchange property may be reduced depending on the degree of these chemical treatments, but there is no particular problem if the raw material before the chemical treatment is an ion exchangeable layered silicate.
メタロセン触媒は、担体に担持して用いることができる。メタロセン触媒において用いられる担体としては、各種公知の無機又は有機の微粒子状固体を挙げることができる。
無機固体の例示としては、多孔質酸化物が挙げられ、必要に応じて１００〜１，０００℃、好ましくは１５０〜７００℃で焼成して用いられる。
具体的には、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＭｇＯ、ＺｒＯ２、ＴｉＯ２、Ｂ２Ｏ３、ＣａＯ、ＺｎＯ、ＢａＯ、ＴｈＯ２等、又はこれらの混合物、例えばＳｉＯ２−ＭｇＯ、ＳｉＯ２−Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２−ＴｉＯ２、ＳｉＯ２−Ｖ２Ｏ５、ＳｉＯ２−Ｃｒ２Ｏ３、ＳｉＯ２−ＴｉＯ２−ＭｇＯ等が挙げられる。これらのうち、ＳｉＯ２又はＡｌ２Ｏ３を主成分とするものが好ましい。
The metallocene catalyst can be used by supporting it on a carrier. Examples of the carrier used in the metallocene catalyst include various known inorganic or organic fine particle solids.
An example of the inorganic solid is a porous oxide, which is used by firing at 100 to 1,000 ° C., preferably 150 to 700 ° C., if necessary.
Specifically, SiO 2 , Al 2 O 3 , MgO, ZrO 2 , TiO 2 , B 2 O 3 , CaO, ZnO, BaO, ThO 2, etc., or a mixture thereof, for example, SiO 2- MgO, SiO 2- Examples thereof include Al 2 O 3 , SiO 2- TiO 2 , SiO 2- V 2 O 5 , SiO 2- Cr 2 O 3 , SiO 2- TiO 2- MgO and the like. Of these, those containing SiO 2 or Al 2 O 3 as the main component are preferable.
また、上記助触媒（Ｘ）が固体のものであれば、担体兼助触媒として使用することが可能であり、かつ好ましい。担体兼助触媒の具体例としては、（Ｘ−３）固体酸や（Ｘ−４）イオン交換性層状珪酸塩等が挙げられる。共重合体の粒子性状を向上させるためには、各種公知の造粒を行うのが好ましい。
有機の微粒子状固体としては、エチレン、プロピレン、１−ブテン、４−メチル−１−ペンテン等の炭素原子数が２〜１４のα−オレフィンを主成分として生成される（共）重合体、ビニルシクロヘキサン、スチレンを主成分として生成される（共）重合体等の固体を例示することができる。
Further, if the co-catalyst (X) is solid, it can be used as a carrier and co-catalyst, and is preferable. Specific examples of the carrier / co-catalyst include (X-3) solid acid and (X-4) ion-exchangeable layered silicate. In order to improve the particle properties of the copolymer, it is preferable to carry out various known granulations.
As the organic fine particle solid, a (co) polymer produced mainly of α-olefin having 2 to 14 carbon atoms such as ethylene, propylene, 1-butene and 4-methyl-1-pentene, vinyl. Examples of solids such as (co) polymers produced by using cyclohexane and styrene as main components can be exemplified.
担体の平均粒径は、通常５〜３００μｍ、好ましくは１０〜２００μｍ、より好ましくは３０〜１００μｍである。担体の比表面積は、通常５０〜１，０００ｍ２／ｇ、好ましくは１００〜５００ｍ２／ｇである。担体の細孔容積は、通常０．１〜２．５ｃｍ３／ｇ、好ましくは０．２〜０．５ｃｍ３／ｇである。
また、担体兼助触媒として使用する助触媒（Ｘ）についても上記と同じ範囲の平均粒径及び比表面積のものが好ましい。
The average particle size of the carrier is usually 5 to 300 μm, preferably 10 to 200 μm, and more preferably 30 to 100 μm. The specific surface area of the support is usually 50~1,000m 2 / g, preferably from 100 to 500 m 2 / g. The pore volume of the carrier is usually 0.1 to 2.5 cm 3 / g, preferably 0.2 to 0.5 cm 3 / g.
Further, the co-catalyst (X) used as the carrier and co-catalyst is preferably one having an average particle size and a specific surface area in the same range as described above.
メタロセン錯体（Ｗ）と助触媒（Ｘ）と担体の接触において、接触順番に制限は無いが、例えば、下記のような方法がある。
（ｉ）メタロセン錯体（Ｗ）と助触媒（Ｘ）を接触させた後に、担体を接触させる。
（ｉｉ）メタロセン錯体（Ｗ）と担体を接触させた後に、助触媒（Ｘ）を接触させる。
（ｉｉｉ）担体と助触媒（Ｘ）を接触させた後に、メタロセン錯体（Ｗ）を接触させる
（なお、イオン交換性層状珪酸塩等の固体の助触媒を担体兼助触媒として使用する場合、担体と助触媒（Ｘ）は、もともと接触担持されていることになるため、この接触順番となる）。
（ｉｖ）メタロセン錯体（Ｗ）と助触媒（Ｘ）と担体を、同時に接触させる。
この中で好ましいのは（ｉｉｉ）の順番である。
また、必要に応じて、有機アルミニウム化合物を使用することができる。有機アルミニウム化合物を使用する場合についても、上記のいずれの段階で有機アルミニウム化合物を接触させてもよい。好ましくは、担体と助触媒（Ｘ）を接触させた後に、有機アルミニウム化合物を接触させ、その後、メタロセン錯体（Ｗ）を接触させる方法である。
In the contact between the metallocene complex (W), the cocatalyst (X) and the carrier, the contact order is not limited, and for example, there are the following methods.
(I) The metallocene complex (W) and the co-catalyst (X) are brought into contact with each other, and then the carrier is brought into contact with the catalyst.
(Ii) The metallocene complex (W) is brought into contact with the carrier, and then the co-catalyst (X) is brought into contact with the carrier.
(Iii) When the carrier and the co-catalyst (X) are brought into contact with each other and then the metallocene complex (W) is brought into contact with the metallocene complex (W) (when a solid co-catalyst such as an ion-exchangeable layered silicate is used as the carrier and co-catalyst, the carrier And the co-catalyst (X) are originally contact-supported, so this contact order is used).
(Iv) The metallocene complex (W), the cocatalyst (X) and the carrier are brought into contact at the same time.
Of these, the order of (iii) is preferable.
In addition, an organoaluminum compound can be used if necessary. When the organoaluminum compound is used, the organoaluminum compound may be brought into contact with each other at any of the above steps. A preferred method is to contact the carrier with the cocatalyst (X), then the organoaluminum compound, and then the metallocene complex (W).
メタロセン錯体（Ｗ）と有機アルミニウム化合物を接触させる（その場合、助触媒（Ｘ）が存在していてもよい）温度は、好ましくは０〜１００℃、より好ましくは２０〜８０℃、特に好ましくは３０〜６０℃である。この温度範囲より低い場合は、反応が遅くなるし、また、高い場合は、メタロセン錯体（Ｗ）の分解反応が進行する。
また、メタロセン錯体（Ｗ）と有機アルミニウム化合物を接触させる（その場合、助触媒（Ｘ）が存在していてもよい）場合には、有機溶媒を溶媒として存在させるのが好ましい。この場合のメタロセン錯体（Ｗ）の有機溶媒中での濃度は、高い方が良く、好ましくは３ｍＭ以上、より好ましくは４ｍＭ以上、特に好ましくは６ｍＭ以上である。
The temperature at which the metallocene complex (W) is brought into contact with the organoaluminum compound (in which case, the co-catalyst (X) may be present) is preferably 0 to 100 ° C, more preferably 20 to 80 ° C, particularly preferably. It is 30 to 60 ° C. If it is lower than this temperature range, the reaction will be slow, and if it is higher than this temperature range, the decomposition reaction of the metallocene complex (W) will proceed.
Further, when the metallocene complex (W) and the organoaluminum compound are brought into contact with each other (in that case, the co-catalyst (X) may be present), it is preferable to allow an organic solvent to be present as a solvent. In this case, the concentration of the metallocene complex (W) in the organic solvent is preferably high, preferably 3 mM or more, more preferably 4 mM or more, and particularly preferably 6 mM or more.
上記の触媒成分のうちメタロセン錯体（Ｗ）と助触媒（Ｘ）の使用量は、それぞれの組み合わせの中で最適な量比で用いられる。
助触媒（Ｘ）がアルミニウムオキシ化合物の場合は、Ａｌ／遷移金属のモル比は、通常１０〜１００，０００、好ましくは１００〜２０，０００、より好ましくは１００〜１０，０００である。一方、助触媒（Ｘ）としてイオン性化合物又はルイス酸を用いた場合は、対遷移金属のモル比は、０．１〜１，０００、好ましくは１〜１００、より好ましくは２〜１０である。
Among the above catalyst components, the amount of the metallocene complex (W) and the co-catalyst (X) used is the optimum amount ratio in each combination.
When the co-catalyst (X) is an aluminum oxy compound, the molar ratio of Al / transition metal is usually 10-100,000, preferably 100-20,000, more preferably 100-10,000. On the other hand, when an ionic compound or a Lewis acid is used as the co-catalyst (X), the molar ratio of the transition metal is 0.1 to 1,000, preferably 1 to 100, and more preferably 2 to 10. ..
（ｉｉｉ）予備重合
オレフィン重合用触媒は、（共）重合体の粒子性状の改良のために、予めオレフィンを接触させて少量重合されることからなる予備重合して用いることが好ましい。予備重合に使用するオレフィンは、特に限定はないが、エチレン、プロピレン、１−ブテン、１−ヘキセン、１−オクテン、４−メチル−１−ペンテン、３−メチル−１−ブテン、ビニルシクロアルカン、スチレン等を使用することが可能であり、特にプロピレンを使用するのが好ましい。
予備重合時のオレフィンの供給方法は、オレフィンを反応槽に定速的に又は定圧状態になるように維持する供給方法やその組み合わせ、段階的な変化をさせる等、任意の方法が可能である。
(Iii) Prepolymerization The catalyst for olefin polymerization is preferably used by prepolymerization consisting of contacting olefins in advance and polymerizing in a small amount in order to improve the particle properties of the (co) polymer. The olefin used for the prepolymerization is not particularly limited, but ethylene, propylene, 1-butene, 1-hexene, 1-octene, 4-methyl-1-pentene, 3-methyl-1-butene, vinylcycloalkane, etc. It is possible to use styrene or the like, and it is particularly preferable to use propylene.
The olefin supply method at the time of prepolymerization can be any method such as a supply method for maintaining the olefin in the reaction vessel at a constant speed or a constant pressure state, a combination thereof, and a stepwise change.
予備重合時間は、特に限定されないが、５分〜２４時間であるのが好ましい。また、予備重合量は、予備重合ポリマー量がオレフィン重合用触媒１重量部に対し、好ましくは０．０１〜１００重量部、より好ましくは０．１〜５０重量部である。予備重合を終了した後に、触媒の使用形態に応じ、そのまま使用することが可能であるが、必要ならば乾燥を行ってもよい。
予備重合温度は、特に制限されないが、通常０℃〜１００℃、好ましくは１０〜７０
℃、より好ましくは２０〜６０℃、である。この範囲を下回ると反応速度が低下したり、活性化反応が進行しないという弊害が生じる可能性があり、上回ると予備重合ポリマーが溶解したり、予備重合速度が速すぎて粒子性状が悪化したり、副反応のため活性点が失活するという弊害が生じる可能性がある。
予備重合時には、有機溶媒等の液体中で予備重合を実施することもでき、むしろそうするのが好ましい。予備重合時の固体触媒の濃度は、特に制限されないが、好ましくは５０ｇ／Ｌ以上、より好ましくは６０ｇ／Ｌ以上、特に好ましくは７０ｇ／Ｌ以上である。濃度が高い方が触媒の活性化が進行し、高活性触媒となる。
さらに、上記各成分の接触の際、又は接触の後に、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン等の重合体やシリカ、チタニア等の無機酸化物固体を共存させることも可能である。
The prepolymerization time is not particularly limited, but is preferably 5 minutes to 24 hours. The amount of prepolymerized polymer is preferably 0.01 to 100 parts by weight, more preferably 0.1 to 50 parts by weight, based on 1 part by weight of the catalyst for olefin polymerization. After the prepolymerization is completed, it can be used as it is depending on the usage pattern of the catalyst, but it may be dried if necessary.
The prepolymerization temperature is not particularly limited, but is usually 0 ° C. to 100 ° C., preferably 10 to 70 ° C.
° C., more preferably 20-60 ° C. If it is below this range, the reaction rate may decrease or the activation reaction may not proceed. If it exceeds this range, the prepolymerized polymer may be dissolved, or the prepolymerization rate may be too fast and the particle properties may deteriorate. , There is a possibility that the active site will be deactivated due to a side reaction.
At the time of prepolymerization, the prepolymerization can be carried out in a liquid such as an organic solvent, and it is preferable to do so. The concentration of the solid catalyst at the time of prepolymerization is not particularly limited, but is preferably 50 g / L or more, more preferably 60 g / L or more, and particularly preferably 70 g / L or more. The higher the concentration, the more the catalyst is activated, resulting in a highly active catalyst.
Further, it is also possible to allow a polymer such as polyethylene, polypropylene or polystyrene or an inorganic oxide solid such as silica or titania to coexist at the time of or after the contact of each of the above components.
（２）オレフィンの重合
オレフィンの重合は、オレフィン重合用触媒とモノマーが効率良く接触するならば、あらゆる様式の方法を採用することができる。具体的な重合形態として、炭化水素溶媒を用いるスラリー重合、液化させたモノマー中でのバルク重合、又は実質的に溶媒を用いない気相重合等に適用される。
スラリー重合の場合、重合溶媒としては、ヘキサン、ヘプタン、ペンタン、シクロヘキサン等の炭化水素溶媒が用いられる。
重合反応は連続式重合、半連続式重合、回分式重合に適用される。さらに、重合反応は反応条件の異なる二段以上分けて行う多段重合法も可能である。
(2) Polymerization of olefins For the polymerization of olefins, any method can be adopted as long as the catalyst for olefin polymerization and the monomer are in efficient contact with each other. As a specific polymerization form, it is applied to slurry polymerization using a hydrocarbon solvent, bulk polymerization in a liquefied monomer, vapor phase polymerization using substantially no solvent, and the like.
In the case of slurry polymerization, a hydrocarbon solvent such as hexane, heptane, pentane, or cyclohexane is used as the polymerization solvent.
The polymerization reaction is applied to continuous polymerization, semi-continuous polymerization, and batch polymerization. Further, a multi-stage polymerization method in which the polymerization reaction is carried out in two or more stages with different reaction conditions is also possible.
重合時の条件としては、重合温度は、通常、３０〜１５０℃、好ましくは５０〜１００℃、である。また、重合圧力は、常圧〜５ＭＰａ、好ましくは常圧〜４ＭＰａである。本発明の重合時にはポリマーの分子量を調節する目的で水素を用いることができる。
また、用いられるモノマーとしては、活性アルミナ、金属酸化物及び水とからなる吸着剤と接触させ、硫化カルボニルを除去した精製オレフィンを使用するが、それだけには限定されず、本発明の効果を損なわない範囲で、他の精製方法によって精製されたモノマー、精製していないモノマーを付加的に使用することもできる。用いられるモノマーとしては、エチレン、プロピレン単独の場合だけでなく、エチレン及びプロピレンと共重合可能なモノマー、例えば共重合において、エチレン、プロピレン、１−ブテン、１−ヘキセン等も使用することができる。
As a condition at the time of polymerization, the polymerization temperature is usually 30 to 150 ° C., preferably 50 to 100 ° C. The polymerization pressure is normal pressure to 5 MPa, preferably normal pressure to 4 MPa. Hydrogen can be used for the purpose of adjusting the molecular weight of the polymer during the polymerization of the present invention.
Further, as the monomer used, a purified olefin obtained by contacting with an adsorbent composed of activated alumina, a metal oxide and water to remove carbonyl sulfide is used, but the present invention is not limited thereto and the effect of the present invention is not impaired. In the range, monomers purified by other purification methods and unpurified monomers can be additionally used. As the monomer used, not only ethylene and propylene alone, but also a monomer copolymerizable with ethylene and propylene, for example, ethylene, propylene, 1-butene, 1-hexene and the like can be used in the copolymerization.
本発明のオレフィン（共）重合体の製造方法としては、具体的には、活性アルミナ、金属酸化物及び水とからなる吸着剤と接触させ、硫化カルボニルを除去した精製エチレンを重合して、エチレン単独重合体を製造する方法、活性アルミナ、金属酸化物及び水とからなる吸着剤と接触させ、硫化カルボニルを除去した精製プロピレンを重合して、プロピレン単独重合体を製造する方法、活性アルミナ、金属酸化物及び水とからなる吸着剤と接触させ、硫化カルボニルを除去した精製エチレンと活性アルミナ、金属酸化物及び水とからなる吸着剤と接触させ、硫化カルボニルを除去した精製プロピレンとを共重合して、エチレン・プロピレン共重合体を製造する方法、活性アルミナ、金属酸化物及び水とからなる吸着剤と接触させ、硫化カルボニルを除去した精製エチレンと他の精製方法によって精製された又は精製していないプロピレンとを共重合して、エチレン・プロピレン共重合体を製造する方法、活性アルミナ、金属酸化物及び水とからなる吸着剤と接触させ、硫化カルボニルを除去した精製プロピレンと他の精製方法によって精製された又は精製していないエチレンとを共重合して、エチレン・プロピレン共重合体を製造する方法等が挙げられる As a method for producing an olefin (co) polymer of the present invention, specifically, purified ethylene from which carbonyl sulfide has been removed is polymerized by contacting with an adsorbent composed of active alumina, metal oxide and water to produce ethylene. Method for producing a homopolymer, method for producing a propylene homopolymer by contacting with an adsorbent consisting of active alumina, metal oxide and water to polymerize purified propylene from which carbonyl sulfide has been removed, active alumina, metal The purified ethylene from which carbonyl sulfide has been removed by contact with an adsorbent consisting of oxide and water is brought into contact with an adsorbent consisting of active alumina, metal oxide and water, and the purified propylene from which carbonyl sulfide has been removed is copolymerized. It is purified or purified by a method for producing an ethylene / propylene copolymer, purified ethylene from which carbonyl sulfide has been removed by contacting with an adsorbent composed of active alumina, metal oxide and water, and another purification method. By a method of copolymerizing with no propylene to produce an ethylene / propylene copolymer, purified propylene from which carbonyl sulfide has been removed by contacting with an adsorbent consisting of active alumina, metal oxide and water, and another purification method. Examples thereof include a method of producing an ethylene / propylene copolymer by copolymerizing with purified or unpurified ethylene.
（３）オレフィン（共）重合体
本発明において、オレフィン（共）重合体とは、オレフィン単独重合体、オレフィン共重合体等を表す。
(3) Olefin (co) polymer In the present invention, the olefin (co) polymer represents an olefin homopolymer, an olefin copolymer, or the like.
本発明において、オレフィン（共）重合体として、エチレン含有量が６ｗｔ％以下、好ましくは０．２〜５ｗｔ％のエチレン・プロピレン共重合体とすることができる。ここで、モノマーであるエチレン及びプロピレンは、少なくとも一方が、活性アルミナ、金属酸化物及び水とからなる吸着剤と接触して精製されている。 In the present invention, the olefin (co) polymer can be an ethylene / propylene copolymer having an ethylene content of 6 wt% or less, preferably 0.2 to 5 wt%. Here, at least one of the monomers ethylene and propylene is purified by contacting with an adsorbent composed of activated alumina, metal oxide and water.
本発明のオレフィン（共）重合体は、２３０℃、荷重２．１６ｋｇのメルトフローレート（ＭＦＲ）（ｇ／１０ｍｉｎ）は、０．１〜１，０００程度のものが任意に重合できる。 As the olefin (co) polymer of the present invention, a melt flow rate (MFR) (g / 10 min) at 230 ° C. and a load of 2.16 kg can be arbitrarily polymerized at about 0.1 to 1,000.
以下、本発明を実施例によって具体的に説明するが、本発明の実施例と比較例との対照において、本発明の構成要件の合理性と有意性及び本発明の卓越性を実証するものである Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to Examples, but the rationality and significance of the constituent requirements of the present invention and the excellence of the present invention will be demonstrated in comparison between the examples of the present invention and the comparative examples. is there
［実施例１］
標準ガスとして、硫化カルボニル１００ｐｐｍ含有のヘリウムガスをプロピレンガスにて希釈し、硫化カルボニルを１０ｐｐｍ含むプロピレンガスを調製した。
吸着剤（精製触媒）としてユニオン昭和製ＣＧ−７３１を用い、吸着剤０．３ｇを内径７ｍｍ、長さ５２ｍｍのＳＵＳ３０４製のカラムに仕込み、２４０℃、Ｈｅガス流通下で前処理を行った。吸着剤の組成は、アルミナ９２．５％、酸化ナトリウム７．２％、水０．１％、残部０．２％であった。その後、吸着剤に、３０℃にて６０ｃｃ／ｍｉｎの速度で１０分間硫化カルボニル含有の標準ガスを流した。１０分経過時の通過ガスをサンプリングボトルに採取し、Ｈｅ気流下、ｏｎ−ｌｉｎｅでＧＣ／ＭＳへ導入した。ＧＣカラムとしてパックドカラム（ｓｈｉｎｃａｒｂｏｎＳＴ）を用いた。吸着剤通過後のガス中の硫化カルボニル濃度を表１に示す。
[Example 1]
As a standard gas, helium gas containing 100 ppm of carbonyl sulfide was diluted with propylene gas to prepare propylene gas containing 10 ppm of carbonyl sulfide.
Using CG- 731 manufactured by Union Showa as an adsorbent (purification catalyst), 0.3 g of the adsorbent was charged into a column made of SUS304 having an inner diameter of 7 mm and a length of 52 mm, and pretreatment was performed at 240 ° C. under He gas flow. The composition of the adsorbent was 92.5% alumina, 7.2% sodium oxide, 0.1% water, and 0.2% balance. Then, a standard gas containing carbonyl sulfide was flowed through the adsorbent at a rate of 60 cc / min at 30 ° C. for 10 minutes. The passing gas after 10 minutes was collected in a sampling bottle and introduced into GC / MS on-line under the He air flow. A packed column (shincarbonST) was used as the GC column. Table 1 shows the concentration of carbonyl sulfide in the gas after passing through the adsorbent.
［比較例１］
吸着剤（精製触媒）として、パラジウム、酸化アルミニウムを構成成分とする０．５％Ｐｄアルミナペレット（エヌ・イーケムキャト製）を用いた以外は、実施例１と同様に実験を行った。
［比較例２］
吸着剤（精製触媒）として、酸化銅、酸化亜鉛を構成成分とするＮ２１８（日揮触媒化成製）を用いた以外は、実施例１と同様に実験を行った。
[Comparative Example 1]
An experiment was carried out in the same manner as in Example 1 except that 0.5% Pd alumina pellets (manufactured by N.E. Chemcat) containing palladium and aluminum oxide as constituents were used as the adsorbent (purification catalyst).
[Comparative Example 2]
The experiment was carried out in the same manner as in Example 1 except that N218 (manufactured by JGC Catalysts and Chemicals Co., Ltd.) containing copper oxide and zinc oxide as constituents was used as the adsorbent (purification catalyst).
この結果、上記表１から明らかなように、本発明のオレフィンの精製方法を用いた実施例１では、硫化カルボニルの濃度を大幅に下げることができる。
一方、比較例１，２においては硫化カルボニルの濃度を満足に下げることができない。
以上の本発明の実施例と比較例との対照において、本発明の構成要件の合理性と有意性及び本発明の卓越性が実証されている。
As a result, as is clear from Table 1 above, in Example 1 using the method for purifying the olefin of the present invention, the concentration of carbonyl sulfide can be significantly reduced.
On the other hand, in Comparative Examples 1 and 2, the concentration of carbonyl sulfide cannot be lowered satisfactorily.
In the above comparison between the examples of the present invention and the comparative examples, the rationality and significance of the constituent elements of the present invention and the excellence of the present invention are demonstrated.
本発明の精製方法は、オレフィン中の硫化カルボニルを簡便かつ極めて効率的に除去できる。そのため、精製されたオレフィンは重合体製造用原料として使用した場合に、重合用触媒、特にメタロセン触媒の被毒が極めて少ないため、飛躍的に安定した触媒効率での生産が可能となる。使用する触媒の持続性が高く維持できるため、ポリプロピレン単独重合体、プロピレン・α−オレフィン共重合体、プロピレンブロック共重合体等々の製造や、プロピレンを接触反応原料として用いる有機化合物（例えばフェノールやアクリル酸等々）の製造におけるコストを大幅に低減できる。重合用モノマー材料や接触反応原料としての利用が格段に広がる。 The purification method of the present invention can easily and extremely efficiently remove carbonyl sulfide in an olefin. Therefore, when the purified olefin is used as a raw material for polymer production, the catalyst for polymerization, particularly the metallocene catalyst, is extremely less poisoned, so that production with dramatically stable catalyst efficiency becomes possible. Since the catalyst used can be maintained with high sustainability, it is possible to produce polypropylene homopolymers, propylene / α-olefin copolymers, propylene block copolymers, etc., and organic compounds using propylene as a contact reaction raw material (for example, phenol or acrylic). The cost in manufacturing acid etc.) can be significantly reduced. Its use as a monomer material for polymerization and a raw material for contact reaction is greatly expanded.
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