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特表2024-522037ポリ－α－オレフィンを製造するためのプロセスおよび装置
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-06-11
(54)【発明の名称】ポリ－α－オレフィンを製造するためのプロセスおよび装置
(51)【国際特許分類】
C07C 2/06 20060101AFI20240604BHJP
C07C 9/22 20060101ALI20240604BHJP
C07C 11/02 20060101ALI20240604BHJP
C07C 7/04 20060101ALI20240604BHJP
C07C 5/03 20060101ALI20240604BHJP
C07B 61/00 20060101ALN20240604BHJP
【ＦＩ】
C07C2/06
C07C9/22
C07C11/02
C07C7/04
C07C5/03
C07B61/00 300
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2023506129
(86)(22)【出願日】2022-06-14
(85)【翻訳文提出日】2023-12-11
(86)【国際出願番号】 FI2022050414
(87)【国際公開番号】W WO2022263721
(87)【国際公開日】2022-12-22
(31)【優先権主張番号】20215704
(32)【優先日】2021-06-15
(33)【優先権主張国・地域又は機関】FI
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】505081261
【氏名又は名称】ネステ オサケ ユキチュア ユルキネン
(74)【代理人】
【識別番号】110001896
【氏名又は名称】弁理士法人朝日奈特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】ワフルストレム、ヤン
(72)【発明者】
【氏名】ホンカネン、ハンナ
(72)【発明者】
【氏名】プロラ、ベリ－マッチ
(72)【発明者】
【氏名】ティエリエ、フィリプ
【テーマコード（参考）】
4H006
4H039
【Ｆターム（参考）】
4H006AA02
4H006AA04
4H006AC21
4H006BA31
4H006BA37
4H006BA45
4H006BC51
4H006BD53
4H006BD81
4H006BD82
4H039CA19
4H039CB10
4H039CF10
4H039CL10
(57)【要約】
本発明は、ＰＡＯ生成物を形成するために、触媒複合体の存在下、オレフィンモノマーを反応させることを含むポリ－α－オレフィン（ＰＡＯ）を製造するためのプロセスに関する。本反応は、反応器容器と、反応器出口流の一部をリサイクルしおよび冷却するシステムとを備える反応で行われる。少なくとも１つの反応器は、容器の上部に第１の断面積を有し、断面積が下方に向かって第１の断面積よりも小さい第２の断面積まで減少するコーン型反応器である。本発明はまた、本プロセスを実施するための装置に関する。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ポリ－α－オレフィン（ＰＡＯ）を製造するためのプロセスであって、以下の工程ａ）反応器容器（６０）を有する少なくとも１つの反応器（８０）と、反応器容器出口流（６７、７０、７２）の一部をリサイクルし、および冷却するシステムとを備える反応器システム（２０）を提供する工程、
ｂ）前記反応器システム（２０）の少なくとも１つの反応器容器（６０）に、少なくともα－オレフィンモノマー（１０、５０）、リサイクルされた反応器出口流（７２）、触媒および共触媒（１０、５０、３２）を導入する工程であって、前記触媒と共に共触媒が触媒複合体を形成する工程、
ｃ）ポリ－α－オレフィン（ＰＡＯ）生成物の混合物を形成するために、前記α－オレフィンモノマーを前記反応器容器（６０）内で反応させる工程、
ｄ）未反応のモノマー、ＰＡＯ生成物および触媒複合体の混合物を含む出口流（６６）を前記反応器容器から取り出す工程、
ｅ）冷却され、および、リサイクルされる反応器出口流（７２）として前記反応器容器（６０）に戻される第１のストリーム（６７）と生成物流（２５）とに前記出口流（６６）を分割する工程
を含み、ここで
前記反応器システム（２０）内の少なくとも１つの反応器（６０）がコーン型反応器であり、前記コーン型反応器では、前記反応器容器は容器の上部に第１の断面積（６１）を有し、および、前記断面積は、下方に向かって、前記第１の断面積よりも小さい第２の断面積（６２）まで減少する
プロセス。
【請求項2】
前記コーン型反応器が、反応ゾーンおよび前記反応器出口流が取り出される丸みを帯びた出口ゾーンを有し、ならびに、前記反応ゾーンが、前記容器の上部に第１の断面積を有し、および前記断面積が、前記第１の断面積よりも小さい第２の断面積まで下方に向かって減少している請求項１記載のプロセス。
【請求項3】
前記コーン型反応器が反応ゾーンを有し、および、反応器出口流が前記反応ゾーンから直接取り出され、および、前記コーン型反応器が丸みを帯びた出口ゾーンを有さない請求項１記載のプロセス。
【請求項4】
前記コーン型反応器の反応ゾーンが少なくとも２つのセクションに分割され、そのうちの１つのセクションが、前記容器の上部に第１の断面積を有し、および前記断面積が下方に向かって、前記第１の断面積より小さい第２の断面積を有する円錐状セクションである請求項１または２記載のプロセス。
【請求項5】
前記コーン型反応器の反応ゾーンが、前記第１の断面積の部位における前記コーン型反応器の最大直径の０．２～５倍、好ましくは０．３～３倍、より好ましくは０．５～１．５倍の長さを有する請求項１～４のいずれか１項に記載のプロセス。
【請求項6】
前記コーン型反応器の反応ゾーンが、管状セクションであって、前記管状セクションの上部には第３の断面積（６３）を有し、および前記管状セクションの下部には第４の断面積（６４）を有し、ここで、前記第４の断面積は実質的に前記第３の断面積に等しい管状セクション；ならびに、
円錐状セクションであって、前記円錐状セクションの上部に第１の断面積（６１）を有し、および前記断面積は下方に向かって、前記第１の断面積よりも小さい第２の断面積まで減少する円錐状セクション
を備える請求項４記載のプロセス。
【請求項7】
前記管状セクションの長さが、前記管状セクションの断面積の直径の０．１～８倍、好ましくは０．５～４倍、より好ましくは１～３倍であり、および、前記円錐状セクションの長さが、前記第１の断面積の部位における円錐状セクションの最大直径の０．２～５倍、好ましくは０．３～３倍、より好ましくは０．５～１．５倍である請求項６記載のプロセス。
【請求項8】
前記リサイクルされた反応器出口流の前記反応器容器への導入が、エジェクターを用いて行われる請求項１～７のいずれか１項に記載のプロセス。
【請求項9】
前記触媒の少なくとも一部が、それを用いて前記リサイクルされた反応器出口流が前記反応器容器に導入される前記エジェクターを使用して前記反応器容器に導入される請求項８記載のプロセス。
【請求項10】
α－オレフィンモノマーが、Ｃ4～Ｃ20α－オレフィン、好ましくはＣ8～Ｃ12α－オレフィン、およびより好ましくはＣ10α－オレフィンを含む請求項１～９のいずれか１項に記載のプロセス。
【請求項11】
前記触媒が、ハロゲン化アルミニウムまたはハロゲン化ホウ素であり、好ましくは触媒が、ＢＦ3であり、および、共触媒が、Ｃ1～Ｃ10アルコールから選択され、好ましくは共触媒が、ｎ－ブタノールである請求項１～１０のいずれか１項に記載のプロセス。
【請求項12】
前記出口流の第１のストリームと生成物流への分割が、前記出口流の５０～９９％、好ましくは８０～９７％、およびより好ましくは９０～９５％が前記第１のストリームを形成し、ならびに、残りが前記生成物流を形成するように行われる請求項１～１１のいずれか１項に記載のプロセス。
【請求項13】
前記プロセスが、未反応のモノマーおよび触媒複合体からＰＡＯ生成物流を分離するための分離ステップに前記生成物流が付される工程ｆ）をさらに含む請求項１～１２のいずれか１項に記載のプロセス。
【請求項14】
前記工程ｆ）が、減圧下、１０℃～３００℃の温度で蒸留により行われ、および、前記分離がまた、未反応のモノマーから触媒および共触媒としての前記触媒複合体を分離する請求項１３に記載のプロセス。
【請求項15】
前記ＰＡＯ生成物が、さらなるＰＡＯ留分にＰＡＯ生成物が分離され、次いで、貴金属触媒またはニッケル触媒の存在下で前記ＰＡＯ留分が水素化される、または、貴金属触媒またはニッケル触媒の存在下で前記ＰＡＯ生成物が水素化され、次いで、さらなる水素化ＰＡＯ留分に水素化されたＰＡＯ生成物が分離されることによって、さらに処理される請求項１３または１４記載のプロセス。
【請求項16】
請求項１～１５のいずれか１項に記載のプロセスを行うための装置であって、反応器容器を備える少なくとも１つの反応器を含む反応器システムと、反応器容器出口流の一部をリサイクルおよび冷却するためのシステムと、少なくとも１つの反応器容器に、少なくともα－オレフィンモノマー、リサイクルされた反応器出口流、触媒および共触媒を導入するための手段と、前記反応器容器から出口流を取り出すための出口とを備え、ここで、
少なくとも１つの反応器容器がコーン型反応容器であり、前記コーン型反応器は、容器の上部に第１の断面積を有し、および、前記断面積は、下方に向かって、前記第１の断面積よりも小さい第２の断面積まで減少している装置。
【請求項17】
前記出口流を第１のストリームと生成物流とに分割する手段；ならびに、前記第１のストリームを冷却し、および前記第１のストリームを前記反応容器にリサイクルする手段をさらに備える請求項１６に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、α－オレフィンモノマーからポリ－α－オレフィン（または複数のポリ－α－オレフィン、ＰＡＯ）を製造するためのプロセスおよび装置に関する。より特には、本発明は、ＰＡＯが、下方に向かって小さくなっていく断面積を有する少なくとも１つの反応器容器を備える反応器システム内で製造されるプロセスに関する。
【0002】
したがって、本発明は、高収率ならびに原料および触媒材料の効果的な使用を伴う、ＰＡＯの製造のための簡素化された、および効果的なプロセスおよび装置を提供する。開示されるプロセスは、また、最適化された生成物分布および組成を有するＰＡＯ製品を提供する。
【背景技術】
【0003】
合成潤滑油の製造に有用な様々なグレードの成分を形成するためのα－オレフィンのオリゴマー化反応は、よく知られている。この製造方法は、一般に、触媒または触媒複合体を用いたα－オレフィンモノマーのオリゴマー化、反応生成物からの触媒または触媒複合体の除去、およびオリゴマー化生成物の種々の反応後処理を含む。オリゴマー化生成物は一般にポリ－α－オレフィン（ＰＡＯ）と名付けられ、および生成物のＣＳｔで測定される粘度に基づいて分類され得る。様々なＰＡＯ製品の粘度は、例えば２、４、６または８ＣＳｔであり得る。
【0004】
α－オレフィンのオリゴマー化では、二量体、三量体、四量体、五量体などが形成される。より重質な生成物、すなわちオリゴマー中の結合モノマー数が多い生成物は、通常、より軽質な生成物に比べてより高い粘度を有する。ＰＡＯ製品は様々な用途に使用され、用途に応じて様々な粘度およびその他の特性が要求される。種々のオリゴマーはまた、所望の特性を持つ製品を製造するために組み合わせられ得る。
【0005】
特許文献１は、合成潤滑油ベースストックを製造するための低分子量アルファオレフィンのオリゴマー化を記載している。このオリゴマー化は、三フッ化ホウ素およびプロトン性プロモーターであり得る触媒の存在下で行われる。
【0006】
製造プロセスのある重要な側面は、オリゴマー化生成物からの触媒または触媒複合体の分離である。特許文献２は、典型的なＰＡＯ製造プロセスと、三フッ化ホウ素（ＢＦ3）とブタノールとを含む触媒複合体のオリゴマー化された生成物からの減圧下での蒸留を用いる分離を記載する。
【0007】
ＰＡＯ製造プロセスにおける主な課題は、少なくとも、反応の温度制御、効果的な反応を確実なものとするための均一な混合物を形成するための触媒のモノマー混合物との効果的な混合、および最適な生成物分布を確保するための滞留時間の制御に関する。オリゴマー化は発熱反応であり、および、反応および生成物の制御ならびにモノマーの使用のために一連のプロセス条件が制御される必要がある。本発明は、これらの課題に対する解決策を提供するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0008】
【特許文献1】米国特許第４，４３４，３０９号明細書
【特許文献2】欧州特許第４９３０２４号明細書
【発明の概要】
【0009】
したがって、本発明の目的は、上記の課題を解決するための方法およびその方法を実施するための装置を提供することである。本発明の目的は、独立請求項に記載されていることを特徴とする方法および装置によって達成される。本発明の好ましい実施形態は従属請求項に開示されている。
【0010】
したがって、本発明は、ポリ－α－オレフィン（ＰＡＯ）を製造するためのプロセスであって、以下の工程
ａ）反応器容器を有する少なくとも１つの反応器と、反応器容器出口流の一部をリサイクルし、および冷却するシステムとを備える反応器システムを提供する工程、
ｂ）前記反応器システムの少なくとも１つの反応器容器に、少なくともα－オレフィンモノマー、リサイクルされた反応器出口流、触媒および共触媒を導入する工程であって、前記触媒と共に共触媒が触媒複合体を形成する工程、
ｃ）ポリ－α－オレフィン（ＰＡＯ）生成物の混合物を形成するために、前記α－オレフィンモノマーを前記反応器容器内で反応させる工程、
ｄ）未反応のモノマー、ＰＡＯ生成物および触媒複合体の混合物を含む出口流を前記反応器容器から取り出す工程、
ｅ）冷却され、および、リサイクルされる反応器出口流として前記反応器容器に戻される第１のストリームと生成物流とに前記出口流を分割する工程
を含み、ここで
反応器システム内の少なくとも１つの反応器がコーン型反応器であり、このコーン型反応器では、前記反応器容器は容器の上部に第１の断面積を有し、および、前記断面積は、下方に向かって、前記第１の断面積よりも小さい第２の断面積まで減少する
プロセスを提供する。
ａ）反応器容器を有する少なくとも１つの反応器と、反応器容器出口流の一部をリサイクルし、および冷却するシステムとを備える反応器システムを提供する工程、
ｂ）前記反応器システムの少なくとも１つの反応器容器に、少なくともα－オレフィンモノマー、リサイクルされた反応器出口流、触媒および共触媒を導入する工程であって、前記触媒と共に共触媒が触媒複合体を形成する工程、
ｃ）ポリ－α－オレフィン（ＰＡＯ）生成物の混合物を形成するために、前記α－オレフィンモノマーを前記反応器容器内で反応させる工程、
ｄ）未反応のモノマー、ＰＡＯ生成物および触媒複合体の混合物を含む出口流を前記反応器容器から取り出す工程、
ｅ）冷却され、および、リサイクルされる反応器出口流として前記反応器容器に戻される第１のストリームと生成物流とに前記出口流を分割する工程
を含み、ここで
反応器システム内の少なくとも１つの反応器がコーン型反応器であり、このコーン型反応器では、前記反応器容器は容器の上部に第１の断面積を有し、および、前記断面積は、下方に向かって、前記第１の断面積よりも小さい第２の断面積まで減少する
プロセスを提供する。
【0011】
本発明はまた、本発明によるプロセスを行うための装置であって、前記装置は、反応器容器を備える少なくとも１つの反応器を含む反応器システムと、反応器容器出口流の一部をリサイクルおよび冷却するためのシステムと、少なくとも１つの反応器容器に、少なくともα－オレフィンモノマー、リサイクルされた反応器出口流、触媒および共触媒を導入するための手段と、前記反応器容器から出口流を取り出すための出口とを備え、ここで、少なくとも１つの反応器容器がコーン型反応容器であり、このコーン型反応器は、容器の上部に第１の断面積を有し、および、前記断面積は、下方に向かって、前記第１の断面積よりも小さい第２の断面積まで減少する装置を提供する。
【0012】
以下では、図を参照しながら、好ましい実施形態によって本発明がより詳細に説明されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【発明を実施するための形態】
【0014】
本発明は、α－オレフィンのオリゴマー化生成物であるポリ－α－オレフィン（ＰＡＯ）の製造方法に関する。用語「α－オレフィン」は、ここでは、アルファ－オレフィンと同じものを意味し、１－アルケン、すなわちα炭素とも呼ばれる一級炭素に二重結合を有するものである。α－オレフィンの炭素鎖は、好ましくは直鎖状、すなわちｎ－アルケンである。α－オレフィンが分岐していることが特に記載されていない場合、直鎖状α－オレフィンを意味すると仮定される。本発明の一実施態様において、α－オレフィンモノマーは、Ｃ4～Ｃ20α－オレフィン、好ましくはＣ8～Ｃ12α－オレフィン、およびより好ましくはＣ10α－オレフィン（１－デセン）である。オリゴマー化反応のためのフィードストックが、例えばＣ１０－α－オレフィン（１－デセン）を主成分として含むものであっても、フィードストックが完全に純粋な１－デセンであることはなく、および、常に様々な量の他のオレフィンを含むことに注意すべきである。他のオレフィンもまたオリゴマー化反応で反応するであろう。したがって、オリゴマー化反応で生成するＰＡＯ生成物は、常に、オリゴマー化度の異なる生成物（ジ、トリ、テトラマーなど）と、フィードストックの主成分であるα－オレフィン以外のオレフィンモノマーからのオリゴマーを含む混合物である。
【0015】
α－オレフィンモノマーのオリゴマー化反応生成物は、ポリ－α－オレフィン（ＰＡＯ）と命名される。種々のオリゴマー化生成物が、オリゴマー中のモノマーユニットの数、すなわち二量体、三量体、四量体などに基づいて特徴付けられ得る。オリゴマー化生成物は、生成物のＣＳｔで表される粘度値に基づいて特徴付けることもできる。軽質ＰＡＯ製品の典型的な粘度としては、これらに限定されるものではないが、ＣＳｔである１００℃における２、４、６、８等の動粘度が挙げられる。
【0016】
ある動粘度を有する、例えば４ＣＳｔまたは６ＣＳｔのＰＡＯ製品は、ほとんどの場合、様々なオリゴマーの混合物である。これは、モノマーを含むフィードストックが完全に純粋であることはなく、常に様々なα－オレフィンの混合物を含むためであり、また、様々なオリゴマーが常に形成されるためでもある。しかし、純粋な製品、すなわち１種類のオリゴマーしか含まない製品を得る必要はない。なぜなら、重要なのは製品の特性であり、化学構造ではないからである。動粘度などの特定の特性を持つ製品が望まれる。従って、所望の特性を持つ製品を得るためには、通常、製品は分画される必要がある。オリゴマー化反応は、常にオリゴマーの混合物を提供し、最終的なＰＡＯ製品は、通常、例えば粘度および揮発性などの所望の特性を持つ製品を得るために、ＰＡＯ反応混合物を分画することによって形成される。
【0017】
オリゴマー化反応には、触媒または触媒複合体の使用が必要である。通常、オリゴマー化反応は、触媒と共触媒とを含む触媒複合体を用いて行われる。「触媒複合体（catalyst complex）」という用語は、ここでは触媒および共触媒（プロトン促進剤とも呼ばれる）の組み合わせを示すために使用される。触媒複合体は、物理的混合物であってもよく、触媒と共触媒とが互いに結合していてもよく、またはその両方の組み合わせであってもよい。本発明の一実施態様において、α－オレフィンのオリゴマー化に使用される触媒は、ハロゲン化アルミニウムまたはハロゲン化ホウ素であり、三フッ化ホウ素（ＢＦ3）が好ましい触媒である。一実施形態によれば、共触媒はＣ1～Ｃ10アルコール、好ましくはＣ1～Ｃ15アルコール、および最も好ましくはｎ－ブタノールから選択される。
【0018】
本発明の性能および利点は、オリゴマー化に使用されるα－オレフィンまたは触媒複合体の選択には依存しない。しかし、本発明の好ましい一実施形態において、モノマーは直鎖状１－デセンであり、および、触媒複合体は、共触媒としてのｎ－ブタノールを含む触媒としてＢＦ3から形成される。
【0019】
本発明によるプロセスは、反応器容器を有する少なくとも１つの反応器と、反応器容器出口の一部をリサイクルし、および冷却するためのシステムとを含む反応器システムを提供することを含む。「反応器システム」との用語は、ここでは、オリゴマー化反応が行われる１つまたはそれ以上の反応器のシステムを示すために使用される。「反応器」または「ＰＡＯ反応器」という用語は、ここでは、反応器システム内の個々の反応器を示すために使用される。反応器には、反応器容器と、反応器容器出口の一部をリサイクルし、および冷却するためのシステムが含まれる。「反応器容器（reactor vessel）」との用語は、オリゴマー化反応が主に行われる容器を示すために使用される。本明細書で示される反応器は、反応器容器出口流の一部をリサイクルし、および冷却するためのシステムも含む。
【0020】
反応器容器出口流は、反応器容器から取り出され、２つの別個のストリームに分割される。総計の流出流から分離された流出流の一つは、流出流をリサイクルしおよび冷却するシステムに導入される。ストリームの冷却は、反応混合物の温度を制御するために行われる。オリゴマー化反応は発熱反応であり、および、反応混合物の温度は制御しなければ時間とともに上昇する。冷却されたストリームは、さらなる反応のために反応器容器に再導入される。
【0021】
本発明によれば、オリゴマー化反応は、少なくとも１つの反応器を含む反応器システム中で行われ、ここで反応器は、反応器容器と、反応器容器出口の一部をリサイクルし、および冷却するためのシステムとを含む。本発明によれば、反応器システム中の少なくとも１つの反応器は、コーン型反応器であり、このコーン型反応器では、反応器容器は容器の上部に第１の断面積を有し、該断面積は下方に向かって、第１の断面積より小さい第２の断面積まで減少する。
【0022】
反応器システムは、２つ以上の反応器を含み得る。反応器システムが２つ以上の反応器を含む場合、反応器システム内の反応器の少なくとも１つはコーン型反応器である。本発明の一実施形態において、反応器システムは、コーン型反応器である１つの一次反応器を含む。反応器システムがコーン型反応器である１つの一次反応器を備える場合、反応器システムは追加で１つ以上の二次反応器を含むことができ、それらはコーン型反応器であることができるが、コーン型反応器である必要はない。
【0023】
本発明の一実施形態において、反応器システムは、コーン型反応器であるただ１つの反応器を備える。
【0024】
反応器容器は、反応器容器の底部に向かって丸みを帯びている出口底部を構成することもできることに留意すべきである。本発明によるプロセスで使用されるコーン型反応器の反応器容器は、図２Ａ中にＡで描かれている反応ゾーンを有する。反応器はまた、図２ＡにおいてＢで描かれている丸みを帯びた出口ゾーンを有していてもよい。反応器がコーン型反応器である場合、反応ゾーンは容器の上部に第１の断面積を有し、および断面積は下方に向かって第１の断面積より小さい第２の断面積まで減少する。
【0025】
また、円筒形または管状の反応容器は、図２Ｂ中にＢで描かれる丸みを帯びた出口底部と、図２ＢにおいてＡで描かれる反応ゾーンとを有する。従って、本発明によるプロセスおよび装置におけるコーン型反応器は、容器の反応ゾーン（Ａ）を有し、この反応ゾーンは、容器の上部に第１の断面積を有し、および断面積は、第１の断面積よりも小さい第２の断面積まで下方に向かって減少する。図２Ｂの円筒形または管状の反応容器は、反応ゾーンの全高にわたって実質的に同じ断面積のみを有する反応ゾーンを有すると理解される。
【0026】
本発明の一実施形態において、コーン型反応器は反応ゾーンを有し、反応器出口流は反応ゾーンから直接的に取り出され、および、コーン型反応器は丸みを帯びた出口ゾーンを有さない。丸みを帯びた出口ゾーンのないコーン型反応器において、コーンの末端はフランジで出口配管に接続され、これが反応器出口流を形成する。反応器中では大量の冷却およびリサイクルが必要なため、出口配管は大きな直径を持つ必要がある。
【0027】
円筒形または管状の反応器容器は、ほとんどの場合、反応生成物を出口配管に向かわせるために、ある種の丸みを帯びた出口部または垂直出口部を必要とすることに注意すべきである。また、円筒形反応器の直径は出口配管の直径よりはるかに大きい。
【0028】
本発明の一実施形態において、コーン型反応器の反応ゾーンは少なくとも２つのセクションに分割され、そのうちの１つのセクションは容器の上部に第１の断面積を有する円錐状セクションであり、断面積は下方に向かって第１の断面積よりも小さい第２の断面積まで減少する。これにより、いわゆるコーン型反応器においても、反応容器全体がコーン形状である必要はない。その代わりに、コーン型反応器の反応器容器の反応ゾーンの一部は、管状を有し、および一部はコーン形状を有し、ここで、断面積は反応ゾーン中、下方に向かって減少し得る。コーン型反応器の反応ゾーンは、第１の断面積の部位でコーン型反応器の最大直径の０．２～１０倍、好ましくは０．３～８倍、より好ましくは０．５～４倍の長さを有することができる。
【0029】
本発明の一実施態様において、コーン型反応器の反応ゾーンは、管状セクションであって、管状セクションの上部には第３の断面積を有し、管状セクションの下部には第４の断面積を有し、ここで、第４の断面積は実質的に第３の断面積に等しい管状セクション；および、円錐状セクションであって、円錐状セクションの上部に第１の断面積を有し、および断面積は下方に向かって、第１の断面積よりも小さい第２の断面積まで減少する円錐状セクション、を有する。反応が管状セクションおよび円錐状セクションを有する場合、管状セクションの長さは管状セクションの断面積の直径の０．１～８倍、好ましくは０．５～４倍、より好ましくは１～３倍とすることができ、および、円錐状セクションの長さは、第１の断面積の部位における円錐状セクションの最大直径の０．２～５倍、好ましくは０．３～３倍、より好ましくは０．５～１．５倍とすることができる。
【0030】
本発明の一実施形態において、円錐状セクションの容積は、反応器容器出口流の一部をリサイクルし、および冷却するシステムの容積の０．１倍から５倍である。好ましくは、円錐状セクションの容積は、反応容器出口流の一部をリサイクルし、および冷却するためのシステムの容積の０．２倍から４倍、より好ましくは０．３倍から２倍である。
【0031】
一実施形態において、コーン型反応器には試薬と触媒複合体とを混合するための外部混合装置または攪拌装置はない。反応器の円錐形は試薬と触媒複合体との十分な混合を可能にする。
【0032】
反応器容器と反応器容器出口流の一部を冷却しおよびリサイクルするためのシステムとを含む反応器における反応混合物の滞留時間は、１～９０分のあいだ、好ましくは３～６０分のあいだ、より好ましくは５～４０分のあいだであり得る。管状セクションおよび円錐状セクションを有する反応器容器を使用する場合、管状セクションにおける液体滞留時間は、円錐状セクションにおける液体滞留時間と比較して、最大５倍、好ましくは最大４倍、より好ましくは最大２倍とすることができる。
【0033】
したがって、本発明の１つの目的は、ポリ－α－オレフィン（ＰＡＯ）を製造するためのプロセスであって、以下の工程
ａ）反応容器を有する少なくとも１つの反応器と、反応容器出口流の一部をリサイクルし、および冷却するシステムとを備える反応器システムを提供する工程、
ｂ）前記反応器システムの少なくとも１つの反応器容器に、少なくともα－オレフィンモノマー、リサイクルされた反応器出口流、触媒および共触媒を導入する工程であって、前記触媒と共に共触媒が触媒複合体を形成する工程、
ｃ）ポリ－α－オレフィン（ＰＡＯ）生成物の混合物を形成するために、前記α－オレフィンモノマーを前記反応器容器内で反応させる工程、
ｄ）未反応のモノマー、ＰＡＯ生成物および触媒複合体の混合物を含む出口流を前記反応器容器から取り出す工程、
ｅ）冷却され、および、リサイクルされる反応器出口流として前記反応器容器に戻される第１のストリームと生成物流とに前記出口流を分割する工程
を含み、ここで
反応器システム内の少なくとも１つの反応器がコーン型反応器であり、このコーン型反応器では、前記反応器容器は容器の上部に第１の断面積を有し、および、前記断面積は、下方に向かって、前記第１の断面積よりも小さい第２の断面積まで減少する
プロセスを提供することである。
ａ）反応容器を有する少なくとも１つの反応器と、反応容器出口流の一部をリサイクルし、および冷却するシステムとを備える反応器システムを提供する工程、
ｂ）前記反応器システムの少なくとも１つの反応器容器に、少なくともα－オレフィンモノマー、リサイクルされた反応器出口流、触媒および共触媒を導入する工程であって、前記触媒と共に共触媒が触媒複合体を形成する工程、
ｃ）ポリ－α－オレフィン（ＰＡＯ）生成物の混合物を形成するために、前記α－オレフィンモノマーを前記反応器容器内で反応させる工程、
ｄ）未反応のモノマー、ＰＡＯ生成物および触媒複合体の混合物を含む出口流を前記反応器容器から取り出す工程、
ｅ）冷却され、および、リサイクルされる反応器出口流として前記反応器容器に戻される第１のストリームと生成物流とに前記出口流を分割する工程
を含み、ここで
反応器システム内の少なくとも１つの反応器がコーン型反応器であり、このコーン型反応器では、前記反応器容器は容器の上部に第１の断面積を有し、および、前記断面積は、下方に向かって、前記第１の断面積よりも小さい第２の断面積まで減少する
プロセスを提供することである。
【0034】
本発明の一実施形態において、反応器システムは２つ以上の反応器から構成される。反応器システムに複数の反応器がある場合、反応器は、反応器容器出口流の一部が冷却され、および同じ反応器容器にリサイクルされ、ならびに出口流の一部が直列の次の反応器に導入されるように、直列にされ得る。反応器システムが２つ以上の反応器を含む実施形態において、反応器の少なくとも１つはコーン型反応器である。
【0035】
本発明によるプロセスは、未反応のモノマー、ＰＡＯ生成物の混合物および触媒複合体を含む出口流を反応器容器から取り出す工程を含む。取り出された出口流は、第１のストリームと生成物流（第２のストリーム）とに分けられる。第１のストリームは冷却され、およびリサイクルされる反応器出口流として反応器容器に戻される。出口流から分けられた生成物流は、反応生成物流を構成し、および、ＰＡＯ生成物を製造するためのさらなる処理工程に付される。
【0036】
反応器内の温度を制御するため、出口流の２つのストリームへの分離、ならびに、その後の第１のストリームの冷却およびリサイクルが必要とされる。オリゴマー化反応は発熱反応であり、最適なオリゴマー分布のため、反応器中の条件は、好ましくは反応器全体にわたって可能な限り等温または等温に近い状態であるべきである。反応器容器から取り出された出口流の一部を冷却し、およびリサイクルすることは、反応器全体にわたる温度条件のより良好な制御を可能にする。その目的は、反応器容器から取り出された出口流の一部を冷却し、および再利用することを含めて、反応器全体にわたって等温または等温に近い条件を達成することである。
【0037】
本発明の一実施形態において、出口流の第１のストリームと生成物流とへの分割は、出口流の５０～９９％、好ましくは８０～９７％、およびより好ましくは９０～９５％が第１のストリームを形成し、および、残りが生成物流を形成するように行われる。全反応器容器出口流に対する第１のストリームの割合は大きく、５０％より大きく、または９９％まででさえある。リサイクル流（第１のストリーム）の大部分は、反応混合物の十分な冷却を確実なものとし、および、それによって、反応器全体にわたって等温または等温に近い状態を確実なものとする。
【0038】
反応混合物の大部分、一実施形態においては５０％より多い部分が、反応器ループ内にあり、および反応器容器内にはない。これは、以下
－反応器の容積の半分が、乱流の少ない反応器容器内にある代わりに、リサイクルループパイプ内の乱流中にあり、およびすべての反応混合物が高い頻度でリサイクルループを通るであろう；
－反応器入口での触媒混合は、リサイクルループのない単純な反応器よりも１０倍多く起きるであろう；
－反応のあいだの反応温度は、出口のみで冷却する貫流式反応器容器と比較して１０％しか上昇しないであろう
を意味する。
－反応器の容積の半分が、乱流の少ない反応器容器内にある代わりに、リサイクルループパイプ内の乱流中にあり、およびすべての反応混合物が高い頻度でリサイクルループを通るであろう；
－反応器入口での触媒混合は、リサイクルループのない単純な反応器よりも１０倍多く起きるであろう；
－反応のあいだの反応温度は、出口のみで冷却する貫流式反応器容器と比較して１０％しか上昇しないであろう
を意味する。
【0039】
本発明の一実施形態において、リサイクルされた反応器出口流の反応器容器への導入は、エジェクターを用いて行われる。触媒の少なくとも一部もまた、それを用いてリサイクルされた反応器出口流が反応器容器に導入されるエジェクターを使用して反応器容器に導入され得る。
【0040】
本発明の一実施形態において、プロセスは、未反応のモノマーおよび触媒複合体からＰＡＯ生成物流を分離するための分離ステップに生成物流が付される工程ｆ）をさらに含む。生成物流は、反応器出口流から分割されているが、冷却および反応器容器へのリサイクルはされないストリームであることに留意すべきである。その代わりに、生成物流は、ＰＡＯ生成物の製造のためのさらなる工程に付される。
【0041】
ＰＡＯ生成物流の未反応のモノマーおよび触媒複合体からの分離は、生成物流の蒸留によって行われ得る。未反応のモノマーおよび触媒複合体は、ＰＡＯ生成物の混合物に比べてより低い沸点を有しており、およびそれゆえ、蒸留によって容易に分離され得る。また、例えば液－液分離またはそれらの組み合わせなどの他の分離技術も使用され得る。
【0042】
一実施形態において、生成物の混合物からの未反応のモノマーおよび触媒複合体の分離は、減圧下、１０℃～３００℃、好ましくは２０℃～１５０℃の温度で蒸留を用いて行われ、ここで圧力は、１ｍｂａｒａ～２０ｍｂａｒａ、好ましくは２ｍｂａｒａ～１０ｍｂａｒａ（０．１ｋＰａ～２ｋＰａ、好ましくは０．２ｋＰａ～１ｋＰａ）であり得る。
【0043】
本発明の一実施態様において、方法は、ＰＡＯ生成物流が、例えば生成物の動粘度に基づいて、別々のＰＡＯ留分にさらに蒸留される一または複数の追加の工程をさらに含む。全体としてのＰＡＯ生成物流または分離後のＰＡＯ留分のどちらかがまた、水素化工程に付され得る。水素化工程は、好ましくは、貴金属触媒またはニッケル触媒、好ましくはニッケル触媒の存在下で行われる。水素化処理は、固定床反応器内で行われ得る。
【0044】
一般的に、オリゴマー化反応が、例えば粘度および揮発性などの明確に区別できる生成物特性を有するＰＡＯ留分に分離され得る明確に区別できる生成物分布を結果としてもたらすことが有利である。したがって、形成されるオリゴマーに関し、生成物分布ができるだけ狭いことが有利である。例えば、より少ない量の例えば四量体および五量体などの高次オリゴマーしか伴わずに主に三量体を得ることが有利であり得る。もう一つの重要な問題は、未反応のモノマーの量は、ＰＡＯ生成物の混合物中においてできる限り少なくあるべき、すなわち高収率であるべきことである。様々な態様およびプロセス条件が、どの種類のオリゴマーが主に形成されるかに顕著な影響を与える。
【0045】
形成されるオリゴマーは、少なくとも反応の温度、反応条件における試薬の滞留時間、ならびに、モノマーおよび生成物の混合物中への触媒複合体の混合に依存する。少なくともこれらの反応の条件および態様がモニターされること、および、最適なオリゴマー形成および全体的な結果のために制御し、および変えることができることが必要である。より狭い出口部分を備える反応器容器の現在の設計を用いることにより、これらのプロセス条件を制御することが可能である。特に、本質的に等しい反応セクション全体の断面積をもつ反応容器と比較して、より狭い塔底セクションをもつ反応器では滞留時間が制御され得る。反応混合物の広範囲にわたるリサイクルおよび冷却はまた、反応温度の向上された制御を可能にし、および、本発明による反応器容器と組み合わせることにより、反応器全体にわたって等温反応条件を得ることが可能である。試薬および触媒複合体から形成されるレベル（試薬のレベル）もまた、管状の反応器と比較して円錐型の反応器では、種々の反応器容量でより変化する。反応器の円錐形と関連して、必要とされる有効吸込みヘッドを含む機能的なポンプ吸引条件は、反応器容器内の反応容積が低くても、試薬のレベルにおける変動のため維持され得る。これは、ポンプ吸引条件を機能させながら冷却再循環が一定の冷却負荷で維持されることを可能にする。
【0046】
未反応のモノマーを多く含む生成物の混合物は避けられるべきである。生成物混合物中の未反応のモノマーを避ける一つの方法は、例えば蒸留などによって生成物混合物から未反応のモノマーを分離することである。別の方法は、触媒複合体のフィードストック中への十分な混合を確実なものとし、および、反応器内の反応生成物中でも均一な混合物を維持することである。これは、本発明の反応器容器でも可能である。
【0047】
図１Ａは、本発明の一実施形態の概略的なプロセスを示している。前もって混合され得る、少なくともα－オレフィンモノマーおよび触媒複合体（１０）を含むフィードストックが、ＰＡＯ反応器システム（２０）に導入される。ＰＡＯ反応器システムは、１つまたは複数の反応器を備え得る。反応器は、反応器容器と、反応器容器出口流の一部をリサイクルし、および冷却するためのシステムとを備える。反応器の少なくとも１つは、円錐形状を有する反応器容器を備えるコーン型反応器である（図１Ａには示さず）。ＰＡＯ反応器システム（２０）中では、α－オレフィンモノマーが触媒複合体の存在下でオリゴマー化され、そして、未反応のモノマー、反応生成物および触媒複合体を含む反応生成物混合物が形成され、および、ＰＡＯ反応器システム（２０）から生成物流（２５）として除去される。
【0048】
ＰＡＯ反応器システム（２０）から除去された生成物流（２５）は、ＰＡＯ生成物から少なくとも未反応のモノマーおよび触媒複合体を分離するための分離ユニット（３０）に導入される。分離された未反応のモノマーおよび触媒複合体流（３２）は、ＰＡＯ反応器システム（２０）にリサイクルされる。少なくとも未反応のモノマーおよび触媒複合体（ストリーム３２）がそこから除去されるＰＡＯ生成物（３５）は、さらなる処理（４０）のために分離ユニット（３０）から取り出される。さらなる処理は、ＰＡＯ留分（４１、４２および４３）を分離するための様々なＰＡＯ生成物の分離を少なくとも含み得る。概略図１Ａは、３つのＰＡＯ留分の形成を示しているが、これは例示としてのみ解釈されるべきであり、および、留分は３つより多くてもよく、３つより少なくてもよい。ＰＡＯ留分（４１、４２および４３）は、別個の留分として水素化に付され得、または代替的には、ＰＡＯ生成物（３５）は、ＰＡＯ留分に分離される前に水素化され得る。ＰＡＯ生成物（３５）のＰＡＯ留分（４１、４２および４３）への分離は、典型的には、蒸留によって行われる。
【0049】
図１Ｂは、ＰＡＯ反応器容器（６０）と、反応器容器出口（７０およびストリーム６７および７２）の一部を冷却し、およびリサイクルするためのシステムとを含むＰＡＯ反応器（８０）の概略的なプロセスを示す。α－オレフィンモノマーおよび触媒複合体（１０）を含む新鮮なフィードストック、または、反応器上流（５０）からの反応混合物が、ＰＡＯ反応器容器（６０）に導入される。反応器容器出口流（６６）が反応器容器（６０）から引き出され、２つのストリームに分割される。第１のストリーム（６７）は、冷却のために熱交換器（７０）に導かれる。冷却されたリサイクル流（７２）は、さらなる反応のために反応器容器（６０）に戻される。反応器容器出口流（６６）の一部は、生成物流（２５）に分割される。この生成物流（２５）は、ＰＡＯ生成物混合物、未反応のモノマーおよび触媒複合体を含む。この生成物流（２５）は、図１Ａに示されている分離ユニット（３０）に導かれる。図１Ｂはまた、分離された未反応のモノマーおよび触媒複合体を含む、分離ユニット（３０）からのストリーム（３２）も示している。このストリームは、図１Ａおよび図１Ｂでは１つのストリームとして示されているが、２つまたはそれ以上の別個のストリームであり得、あるストリームは未反応のモノマーを含み、および、他のストリームは触媒複合体および／または触媒を含み得る。
【0050】
図３は、本発明の形状を有する２つの異なる反応器３Ａおよび３Ｂと、比較のための円筒形反応器３Ｃとを示している。反応器形状３Ａは、本発明によるものであり、図では丸みを帯びた出口ゾーンＢと、反応ゾーンＡ１およびＡ２が示されている。本発明によれば、円錐形状の反応器容器は丸みを帯びた出口ゾーンを備え得るが、これは必須ではない。反応ゾーンは２つのセクション、円錐状セクションＡ２と管状セクションＡ１とに分離される。円錐状セクションＡ１は第１の断面積（６１）および第２の断面積（６２）を有する。第２の断面積（６２）は、第１の断面積（６１）よりも小さい。管状セクションＡ１は、第３の断面積（６３）および第４の断面積（６４）を有する。第３の断面積（６３）は、第４の断面積（６４）と実質的に等しい。
【0051】
図３Ｂは、反応ゾーンＡ３およびＡ４と丸みを帯びた出口ゾーンＢとを有する本発明による反応器形状を示している。図３Ｂの反応ゾーンは、円錐状セクションＡ３および管状セクションＡ４の２つのセクションに分離されている。比較のために、図３Ｃでは、反応ゾーンＡ５および丸みを帯びた出口ゾーンＢを有する筒状反応器が示されている。円筒形反応器（３Ｃ）の反応ゾーンＡ５は、反応セクションに分離され得ない。
【0052】
本発明はまた、本発明によるプロセスを実施するための装置に関し、ここで、該装置は、反応器容器を備える少なくとも１つの反応器と、反応器容器出口流の一部をリサイクルし、および冷却するためのシステムと、少なくとも１つの反応器容器に少なくともα－オレフィンモノマー、リサイクルされた反応器出口流、触媒および共触媒を導入するための手段と、反応器容器から出口流を取り出すための出口とを備え、ここで、少なくとも１つの反応器容器がコーン型反応器であり、該コーン型反応器は、容器の上部に第１の断面積を有し、ならびに、該断面積は、第１の断面積よりも小さい第２の断面積まで下方に向かって減少している。
【0053】
開示される装置は、出口流を第１のストリームと生成物流とに分割する手段；ならびに、第１のストリームを冷却し、および第１のストリームを反応器容器に再利用する手段をさらに含み得る。
【0054】
技術の進歩に伴い、本発明の概念を様々な方法で実施できることは当業者にとって明らかであろう。本発明およびその実施形態は、上述した例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された範囲内で種々変形可能である。
【実施例】
【0055】
１－デセンのオリゴマー化が、０．００２ｍ3バッチ反応器中で試験された。反応は、１ｍｏｌ－％の三フッ化ホウ素（ＢＦ３）ｎ－ブタノール複合体で触媒された。反応器内の圧力は２００ｋＰａに設定され、そして、ＢＦ３ガスの流れで制御された。温度は冷却ジャケットおよび内部コイルで制御された。バッチ反応器は、タービンミキサーを用いて混合された。バッチ反応器には十分な混合を可能にするであろうリサイクリングが含まれていなかったため、混合が必要であった。生成物はガスクロマトグラフィーおよび質量分析計検出器を用いて分析された。
【0056】
実施例１
様々な温度における反応（オリゴマー化）の速度を試験するために、最初に一連の反応が行われた。１０℃、３０℃、７０℃の３つの異なる温度が選択された。反応は上記のように等温条件下で行われた。反応速度は、モノマーの１－デセンが反応混合物中で減少される速度として測定された。
様々な温度における反応（オリゴマー化）の速度を試験するために、最初に一連の反応が行われた。１０℃、３０℃、７０℃の３つの異なる温度が選択された。反応は上記のように等温条件下で行われた。反応速度は、モノマーの１－デセンが反応混合物中で減少される速度として測定された。
【0057】
様々な温度における、モノマーである１－デセンの減少として示される反応の転換率は、以下の表１に見ることができる。
【0058】
【表1】
【0059】
表１に示される結果から、反応温度１０℃では、３０℃および７０℃のより高い温度に比べて反応は著しく遅かったことがわかる。１０℃での完全な転換には、反応時間約６０分後に達した。結果はまた、３０℃から７０℃へ温度を上昇させることは、転換率は有意には増大させなかったことを示している。反応温度が３０℃および７０℃であった場合、実際に３０分の反応時間で完全な転換に達した。
【0060】
実施例２
実施例１で得られた知見に基づき、３０℃の反応温度が。最適な反応温度として選択された。一連の反応が、実施例１と同じ装置およびパラメーターを用いてを行われた。ここでは、生成物分布が、反応時間の関数として測定された。総計の反応時間は１２０分であった。
実施例１で得られた知見に基づき、３０℃の反応温度が。最適な反応温度として選択された。一連の反応が、実施例１と同じ装置およびパラメーターを用いてを行われた。ここでは、生成物分布が、反応時間の関数として測定された。総計の反応時間は１２０分であった。
【0061】
１－デセンのオリゴマー化ならびに三量体および四量体の形成が以下の表２に示されている。
【0062】
【表2】
【0063】
表２にまとめられた結果は、三量体の選択性は、短い滞留時間で最大化され得ることを示している。より長い滞留時間は、より重質なオリゴマーを与える。この結果に基づき、滞留時間が生成物の形成に影響することは明らかである。したがって、反応滞留時間および重要な操作条件パラメーターが、さまざまな容量においてでさえも、生成物の選択性を最適化するためには作動中変わらずに維持されるべきである。
【0064】
実施例３
これまでの例は、最適な生成物分布を得るための反応温度の重要性、しかし特には滞留時間の重要性を示している。種々の反応器容量で滞留時間を最適化するため、コーン型反応器を用いて計算が行われた。計算では、１００％の容量は１３１２５ｋｇ／ｈで設定された。冷却ループ、ポンプ、および配管の容積は、固定された。シミュレーションでは、試薬のレベルが逆円錐型反応器、円錐状セクションＡ２の頂部であるように１００％容量が設定された。計算は、１００％、９０％、８０％、７０％、および６０％の反応器容量を用いて行われた。計算の結果が表３にまとめられている。
これまでの例は、最適な生成物分布を得るための反応温度の重要性、しかし特には滞留時間の重要性を示している。種々の反応器容量で滞留時間を最適化するため、コーン型反応器を用いて計算が行われた。計算では、１００％の容量は１３１２５ｋｇ／ｈで設定された。冷却ループ、ポンプ、および配管の容積は、固定された。シミュレーションでは、試薬のレベルが逆円錐型反応器、円錐状セクションＡ２の頂部であるように１００％容量が設定された。計算は、１００％、９０％、８０％、７０％、および６０％の反応器容量を用いて行われた。計算の結果が表３にまとめられている。
【0065】
【表3】
【0066】
表３の結果から、総計の滞留時間が、様々な反応器容量で１０分に維持され得ることがわかる。ループ（冷却ループ、ポンプ、および配管を意味する）の容積は、１．５９ｍ3で一定である。反応器の円錐状セクション内の試薬のレベルは容量と共に変化される。ループ循環ポンプ速度を変えることにより（１８０ｍ3／ｈから３００ｍ3／ｈまで）、冷却再循環は、すべての容量において一定の冷却負荷に保たれ得、一方、反応器のコーン形状に関連して、有効吸込みヘッドを含む機能的なポンプ吸込条件は、反応器容器の小さな反応容量においてでさえも維持され得る。
【0067】
図４は、様々な反応器容量におけるコーン型反応器中および管状の反応器中での試薬レベルの違いを示している。図４から、管状の反応器と比較して円錐型の反応器では、レベルはより低い容量でより速く減少することがわかる。したがって、管状の反応器と比較してコーン型反応器では、特により低い反応器容量において、試薬のレベルにおける変動をモニターすることがより容易である。
【図1A】
【図1B】
【図2】
【図3】
【図4】
【手続補正書】
【提出日】2023-12-12
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ポリ－α－オレフィン（ＰＡＯ）を製造するためのプロセスであって、以下の工程ａ）反応器容器（６０）を有する少なくとも１つの反応器（８０）と、反応器容器出口流（６７、７０、７２）の一部をリサイクルし、および冷却するシステムとを備える反応器システム（２０）を提供する工程、
ｂ）前記反応器システム（２０）の少なくとも１つの反応器容器（６０）に、少なくともα－オレフィンモノマー（１０、５０）、リサイクルされた反応器出口流（７２）、触媒および共触媒（１０、５０、３２）を導入する工程であって、前記触媒と共に共触媒が触媒複合体を形成する工程、
ｃ）ポリ－α－オレフィン（ＰＡＯ）生成物の混合物を形成するために、前記α－オレフィンモノマーを前記反応器容器（６０）内で反応させる工程、
ｄ）未反応のモノマー、ＰＡＯ生成物および触媒複合体の混合物を含む出口流（６６）を前記反応器容器から取り出す工程、
ｅ）冷却され、および、リサイクルされる反応器出口流（７２）として前記反応器容器（６０）に戻される第１のストリーム（６７）と生成物流（２５）とに前記出口流（６６）を分割する工程
を含み、ここで
前記反応器システム（２０）内の少なくとも１つの反応器（６０）がコーン型反応器であり、前記コーン型反応器では、前記反応器容器は容器の上部に第１の断面積（６１）を有し、および、前記断面積は、下方に向かって、前記第１の断面積よりも小さい第２の断面積（６２）まで減少する
プロセス。
【請求項2】
前記コーン型反応器が、反応ゾーンおよび前記反応器出口流が取り出される丸みを帯びた出口ゾーンを有し、ならびに、前記反応ゾーンが、前記容器の上部に第１の断面積を有し、および前記断面積が、前記第１の断面積よりも小さい第２の断面積まで下方に向かって減少している請求項１記載のプロセス。
【請求項3】
前記コーン型反応器が反応ゾーンを有し、および、反応器出口流が前記反応ゾーンから直接取り出され、および、前記コーン型反応器が丸みを帯びた出口ゾーンを有さない請求項１記載のプロセス。
【請求項4】
前記コーン型反応器の反応ゾーンが少なくとも２つのセクションに分割され、そのうちの１つのセクションが、前記容器の上部に第１の断面積を有し、および前記断面積が下方に向かって、前記第１の断面積より小さい第２の断面積を有する円錐状セクションである請求項１記載のプロセス。
【請求項5】
前記コーン型反応器の反応ゾーンが、前記第１の断面積の部位における前記コーン型反応器の最大直径の０．２～５倍、好ましくは０．３～３倍、より好ましくは０．５～１．５倍の長さを有する請求項１記載のプロセス。
【請求項6】
前記コーン型反応器の反応ゾーンが、管状セクションであって、前記管状セクションの上部には第３の断面積（６３）を有し、および前記管状セクションの下部には第４の断面積（６４）を有し、ここで、前記第４の断面積は実質的に前記第３の断面積に等しい管状セクション；ならびに、
円錐状セクションであって、前記円錐状セクションの上部に第１の断面積（６１）を有し、および前記断面積は下方に向かって、前記第１の断面積よりも小さい第２の断面積まで減少する円錐状セクション
を備える請求項４記載のプロセス。
【請求項7】
前記管状セクションの長さが、前記管状セクションの断面積の直径の０．１～８倍、好ましくは０．５～４倍、より好ましくは１～３倍であり、および、前記円錐状セクションの長さが、前記第１の断面積の部位における円錐状セクションの最大直径の０．２～５倍、好ましくは０．３～３倍、より好ましくは０．５～１．５倍である請求項６記載のプロセス。
【請求項8】
前記リサイクルされた反応器出口流の前記反応器容器への導入が、エジェクターを用いて行われる請求項１記載のプロセス。
【請求項9】
前記触媒の少なくとも一部が、それを用いて前記リサイクルされた反応器出口流が前記反応器容器に導入される前記エジェクターを使用して前記反応器容器に導入される請求項８記載のプロセス。
【請求項10】
α－オレフィンモノマーが、Ｃ4～Ｃ20α－オレフィン、好ましくはＣ8～Ｃ12α－オレフィン、およびより好ましくはＣ10α－オレフィンを含む請求項１記載のプロセス。
【請求項11】
前記触媒が、ハロゲン化アルミニウムまたはハロゲン化ホウ素であり、好ましくは触媒が、ＢＦ3であり、および、共触媒が、Ｃ1～Ｃ10アルコールから選択され、好ましくは共触媒が、ｎ－ブタノールである請求項１記載のプロセス。
【請求項12】
前記出口流の第１のストリームと生成物流への分割が、前記出口流の５０～９９％、好ましくは８０～９７％、およびより好ましくは９０～９５％が前記第１のストリームを形成し、ならびに、残りが前記生成物流を形成するように行われる請求項１記載のプロセス。
【請求項13】
前記プロセスが、未反応のモノマーおよび触媒複合体からＰＡＯ生成物流を分離するための分離ステップに前記生成物流が付される工程ｆ）をさらに含む請求項１記載のプロセス。
【請求項14】
前記工程ｆ）が、減圧下、１０℃～３００℃の温度で蒸留により行われ、および、前記分離がまた、未反応のモノマーから触媒および共触媒としての前記触媒複合体を分離する請求項１３に記載のプロセス。
【請求項15】
前記ＰＡＯ生成物が、さらなるＰＡＯ留分にＰＡＯ生成物が分離され、次いで、貴金属触媒またはニッケル触媒の存在下で前記ＰＡＯ留分が水素化される、または、貴金属触媒またはニッケル触媒の存在下で前記ＰＡＯ生成物が水素化され、次いで、さらなる水素化ＰＡＯ留分に水素化されたＰＡＯ生成物が分離されることによって、さらに処理される請求項１３記載のプロセス。
【請求項16】
請求項１～１５のいずれか１項に記載のプロセスを行うための装置であって、反応器容器を備える少なくとも１つの反応器を含む反応器システムと、反応器容器出口流の一部をリサイクルおよび冷却するためのシステムと、少なくとも１つの反応器容器に、少なくともα－オレフィンモノマー、リサイクルされた反応器出口流、触媒および共触媒を導入するための手段と、前記反応器容器から出口流を取り出すための出口とを備え、ここで、
少なくとも１つの反応器容器がコーン型反応容器であり、前記コーン型反応器は、容器の上部に第１の断面積を有し、および、前記断面積は、下方に向かって、前記第１の断面積よりも小さい第２の断面積まで減少している装置。
【請求項17】
前記出口流を第１のストリームと生成物流とに分割する手段；ならびに、前記第１のストリームを冷却し、および前記第１のストリームを前記反応容器にリサイクルする手段をさらに備える請求項１６に記載の装置。
【国際調査報告】