特表 2024-537046 線状アルファオレフィン生産のためのシステム及び方法

(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】2024-10-10

(54)【発明の名称】線状アルファオレフィン生産のためのシステム及び方法

(51)【国際特許分類】

   C07C 2/06 20060101AFI20241003BHJP

   C07C 11/02 20060101ALI20241003BHJP

   C08F 210/16 20060101ALI20241003BHJP

   C08F 10/00 20060101ALI20241003BHJP

   C08F 2/01 20060101ALI20241003BHJP

【ＦＩ】

C07C2/06

C07C11/02

C08F210/16

C08F10/00 510

C08F2/01

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2024519311

(86)(22)【出願日】2022-09-28

(85)【翻訳文提出日】2024-05-22

(86)【国際出願番号】 EP2022077038

(87)【国際公開番号】W WO2023052464

(87)【国際公開日】2023-04-06

(31)【優先権主張番号】21199661.6

(32)【優先日】2021-09-29

(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】508171804

【氏名又は名称】サビック グローバル テクノロジーズ ベスローテン フェンノートシャップ

(74)【代理人】

【識別番号】110001173

【氏名又は名称】弁理士法人川口國際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】アッシュリー，アブドゥルラフマン

(72)【発明者】

【氏名】ハザー，ザイド・ビン

【テーマコード（参考）】

4H006

4J011

4J100

【Ｆターム（参考）】

4H006AA02

4H006AC21

4H006BA09

4H006BA14

4H006BA32

4H006BA35

4H006BA40

4H006BA41

4H006BB11

4H006BC10

4H006BC11

4H006BC19

4H006BD81

4J011AA05

4J011DA04

4J011DB13

4J011DB32

4J100AA02P

4J100AA16Q

4J100AA19Q

4J100CA04

4J100CA10

4J100DA02

4J100EA01

4J100EA05

4J100FA10

4J100FA19

4J100GA17

4J100GB01

4J100GB12

4J100GC13

4J100GD02

4J100JA15

4J100JA28

4J100JA58

(57)【要約】

オリゴマーを生産するシステム及び方法が開示される。オリゴマーは、ループ反応器において、モノオレフィンを触媒と接触させることによって生産される。このプロセスの間に生成する副生物は、ループ反応器の１つ以上の沈殿レグに収集される。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

オリゴマーを生産する方法であって、
ループ反応器において、モノオレフィンを該モノオレフィンをオリゴマー化するのに十分な反応条件下で触媒と接触させて、（１）１種以上のオリゴマーと（２）１種以上のワックス及び／又はポリマーを含む副生物とを含む生成物ストリームを生産する工程であって、
前記ループ反応器が、その中に前記モノオレフィン及び前記触媒を受け取るように構成されているループ型チューブ容器と前記副生物を沈殿させる及び／又は収集するように構成されている１つ以上の沈殿レグとを備える、工程、及び
未処理副生物を前記１つ以上の沈殿レグに前記ループ型チューブ容器から直接受け取る工程
を含む、方法。

【請求項2】

前記ループ型チューブ容器と前記１つ以上の沈殿レグとの間に位置するバルブが、前記ループ型チューブ容器への逆流を防止する、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記未処理副生物が、前記１つ以上の沈殿レグに入る前に処理流体に接触しない、請求項１に記載の方法。

【請求項4】

前記ループ型チューブ容器から前記モノオレフィン及び触媒をポンプ輸送するように構成されているポンプをさらに含み、前記１つ以上の沈殿レグと前記ポンプの上流側との間の距離が、前記ループ型チューブ容器の総線長の約５パーセント以下である、請求項１に記載の方法。

【請求項5】

前記１つ以上の沈殿レグと前記ポンプの上流側との間の距離が、前記ループ型チューブ容器の総線長の約５メートル以下である、請求項４に記載の方法。

【請求項6】

前記ループ反応器が、その中に前記モノオレフィン及び前記触媒を受け取るように構成されている前記ループ型チューブ容器を含むチューブと加熱媒体及び／又は冷却媒体を受け取るように構成されているシェルとを備えるシェルアンドチューブ構成を含む、請求項１に記載の方法。

【請求項7】

前記ループ反応器が、実質的に一定の温度のプロファイルを有する、請求項１～６のいずれかに記載の方法。

【請求項8】

前記反応条件が、２０～８０℃の範囲の反応温度を含む、請求項７に記載の方法。

【請求項9】

前記反応条件が、６５～７５℃の範囲の反応温度を含む、請求項８に記載の方法。

【請求項10】

前記１種以上のオリゴマーが、１種以上の線状アルファオレフィンを含む、請求項１～６のいずれかに記載の方法。

【請求項11】

前記１種以上のオリゴマーが、１－ヘキセン及び／又は１－オクテンを含む、請求項１０に記載の方法。

【請求項12】

前記反応条件が、１５～３５ｂａｒの反応圧を含む、請求項１～６のいずれかに記載の方法。

【請求項13】

前記生成物ストリームが、０重量％超であるが６０重量％以下の１－ヘキセン及び／又は１－オクテンを含む、請求項１～６のいずれかに記載の方法。

【請求項14】

前記１つ以上の沈殿レグが、前記ループ反応器の動作を妨害することなく、洗浄のために取り外し可能となるようになされている、請求項１～６のいずれかに記載の方法。

【請求項15】

前記触媒が、Ｃｒ（ａｃａｃ）_３、ＰＮＰＮＨ、トリエチルアルミニウム、又はそれらの組合せを含む、請求項１～６のいずれかに記載の方法。

【請求項16】

前記モノオレフィンが、前記ループ反応器に、キシレン、トルエン、ヘプタン、修飾メチルアルミノキサン（ＭＭＡＯ）、ｎ－ヘキサン、シクロヘキサン、又はそれらの組合せを含む溶媒及び／又は希釈剤と共に供給される、請求項１～６のいずれかに記載の方法。

【請求項17】

前記触媒が、１０重量％以下の前記ループ反応器内濃度を有する、請求項１～６のいずれかに記載の方法。

【請求項18】

前記ループ反応器が、その中のデッドスポットを非ループ反応器と比べて低減するように構成されている、請求項１～６のいずれかに記載の方法。

【請求項19】

前記ループ反応器が、１０００分未満の滞留時間で動作される、請求項１～６のいずれかに記載の方法。

【請求項20】

オリゴマーを生産するシステムであって、
モノオレフィンの供給部及び触媒の供給部、
前記モノオレフィンの供給部及び前記触媒の供給部と流体連通したループ型チューブ容器を備えるループ反応器であって、前記モノオレフィンをオリゴマー化して、１種以上のオリゴマーを含む生成物と１種以上のワックス及び／又はポリマーを含む副生物とを生産するのに適用するループ反応器、及び
前記ループ型チューブ容器に流体連通し、未処理副生物ストリームを前記ループ型チューブ容器から直接受け取るように配置されている１つ以上の沈殿レグ
を含む、システム。

【請求項21】

前記ループ型チューブ容器と前記１つ以上の沈殿レグとの間に配置され、前記ループ型チューブ容器への逆流を防止するように構成されているバルブをさらに備える、請求項２０に記載のシステム。

【請求項22】

前記ループ型チューブ容器から前記モノオレフィン及び前記触媒をポンプ輸送するように構成されているポンプをさらに含み、前記１つ以上の沈殿レグと前記ポンプの上流側との間の距離が、前記ループ型チューブ容器の総線長の約５パーセント以下である、請求項２０に記載のシステム。

【請求項23】

前記１つ以上の沈殿レグと前記ポンプの上流側との間の距離が、前記ループ型チューブ容器の総線長の約５メートル以下である、請求項２２に記載のシステム。

【請求項24】

前記ループ反応器が、その中に前記モノオレフィン及び前記触媒を受け取るように構成されているループ型チューブ容器を含むチューブと加熱媒体及び／又は冷却媒体を受け取るように構成されているシェルとを備えるシェルアンドチューブ構成を含む、請求項２０に記載のシステム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、概して、オリゴマーを生産するためのシステム及び方法に関する。より詳細には、本発明は、ループ反応器において、線状アルファオレフィンを生産するためのシステム及び方法に関する。

【背景技術】

【0002】

線状アルファオレフィンは、包装、工業用オイル、ワックス、エンジン及び他のスペシャリティケミカルズを含む、幅広い範囲の用途において使用されている。線状アルファオレフィンは、界面活性剤などの新規な化学物質を開発するための出発原料としても使用することができる。

【0003】

現在、線状アルファオレフィンは、フィッシャー・トロプシュ合成又はエチレンのオリゴマー化によって生産されている。フィッシャー・トロプシュ合成の場合、反応速度は、一般に遅く、生産コストは高い。さらに、フィッシャー・トロプシュ合成向けの反応器の設計は、通常、複雑であり、フィッシャー・トロプシュ合成の場合の生成物の精製プロセスは大規模であり、これによって、高い設備投資を必要とする。エチレンのオリゴマー化のプロセスの場合、反応器の汚染及びデッドスポットが、線状アルファオレフィンの場合の効率及び生産コストを制限する主要な問題である。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

総合的に、線状アルファオレフィンを生産するためのシステム及び方法が存在するが、従来のシステム及び方法に対する少なくとも上述の欠点に照らし合わせると、この分野における改善が継続的に必要とされている。

【課題を解決するための手段】

【0005】

（発明の要旨）
線状アルファオレフィンを生産するためのシステム及び方法に関連する上記の問題の少なくとも一部に対する解決策が開示されている。その解決策とは、ループ反応器を使用する、オリゴマーを生産するためのシステム及び方法にある。これは、オレフィンをオリゴマー化するための反応混合物の均一性を少なくとも改善することに利点があり得る。さらに、ループ反応器内の反応物質のすべてが、液相中に存在することができ、したがって、反応器内の温度分布及び温度制御が改善される。さらに、ループ反応器は、デッドスポット（すなわち、物質の蓄積）の形成及び汚染を低減することが可能であり、生産効率が改善する。さらに、ループ反応器は、反応プロセスの間に、反応物質から副生ポリマーを沈殿させるよう及び収集するように構成されている沈殿レグ（ｓｅｔｔｌｉｎｇ ｌｅｇ）を含んでもよく、これによって、下流での精製に対する負荷が軽減される。沈殿レグは、ループ反応器内のオリゴマー化反応を妨害又は停止させることなく、洗浄目的のために取り外し可能であり得、こうして、生産効率がさらに改善される。したがって、本発明のシステム及び方法は、線状アルファオレフィンを生産するための従来のシステム及び方法に関連する問題に対する技術的解決を実現する。

【0006】

本発明の実施形態は、オリゴマーを生産する方法を含む。本方法は、ループ反応器において、モノオレフィンを該モノオレフィンをオリゴマー化するのに十分な反応条件下で触媒と接触させて、（１）１種以上のオリゴマーと（２）１種以上のワックス／ポリマーを含む副生物とを含む生成物ストリームを生産する工程を含む。ループ反応器は、その中にモノオレフィン及び触媒を受け取るように構成されているループ型チューブ容器と副生物を沈殿させる及び／又は収集するように構成されている１つ以上の沈殿レグとを備える。

【0007】

本発明の実施形態は、１種以上の線状アルファオレフィンを生産する方法を含む。本方法は、ループ反応器において、モノオレフィンを該モノオレフィンをオリゴマー化するのに十分な反応条件下で触媒と接触させて、（１）１種以上のオリゴマーと（２）１種以上のポリマーを含む副生物をと含む生成物ストリームを生産する工程を含む。ループ反応器は、（ａ）その中にモノオレフィン及び触媒を受け取るように構成されているループ型チューブ容器と（ｂ）ループ型チューブ容器に流体連通した１つ以上の沈殿レグとを備える。本方法は、１つ以上の沈殿レグにおいて、生成物ストリームから副生物の少なくとも一部を収集する工程を含む。

【0008】

本発明の実施形態は、１－ヘキセン及び／又は１－オクテンを生産する方法を含む。本方法は、ループ反応器において、エチレンを該エチレンをオリゴマー化するのに十分な反応条件下で触媒と接触させて、（１）１－ヘキセン及び／又は１－オクテンと（２）１種以上のエチレンポリマーを含む副生物とを含む生成物ストリームを生産する工程を含む。ループ反応器は、（ａ）その中にエチレン及び触媒を受け取るように構成されているループ型チューブ容器と（ｂ）ループ型チューブ容器に流体連通した１つ以上の沈殿レグとを備える。本方法は、１つ以上の沈殿レグにおいて、生成物ストリームから副生物の少なくとも一部を収集する工程を含む。本明細書において明記されている任意の実施形態において、ループ反応器は、その中での汚染を制限するように構成されている、１つ以上のノズル及び／又は１つ以上のフィルターを備えることができる。本明細書において明記されている任意の実施形態において、反応条件は、２０～８０℃の範囲の反応温度、及び／又は１５～３５ｂａｒの反応圧を含んでもよい。

【0009】

本開示は、非限定的に、以下の例となる実施形態を含む：
実施形態１：オリゴマーを生産する方法であって、
ループ反応器において、モノオレフィンを該モノオレフィンをオリゴマー化するのに十分な反応条件下で触媒と接触させて、（１）１種以上のオリゴマーと（２）１種以上のワックス及び／又はポリマーを含む副生物とを含む生成物ストリームを生産する工程であって、
ループ反応器が、その中にモノオレフィン及び触媒を受け取るように構成されているループ型チューブ容器と及び副生物を沈殿させる及び／又は収集するように構成されている１つ以上の沈殿レグを備える、工程、及び
未処理副生成物を１つ以上の沈殿レグにループ型チューブ容器から直接受け取る工程
を含む、方法。

【0010】

実施形態２：ループ型チューブ容器と１つ以上の沈殿レグとの間に位置するバルブが、ループ型チューブ容器への逆流を防止する、実施形態１に記載のの方法。

【0011】

実施形態３：未処理副生物が、１つ以上の沈殿レグに入る前に処理流体に接触しない、実施形態１又は２に記載の方法。

【0012】

実施形態４：ループ型チューブ容器からモノオレフィン及び触媒をポンプ輸送するように構成されているポンプをさらに含み、１つ以上の沈殿レグとポンプの上流側との間の距離が、ループ型チューブ容器の総線長の約５パーセント以下である、実施形態１～３のいずれかに記載の方法。

【0013】

実施形態５：１つ以上の沈殿レグとポンプの上流側との間の距離が、ループ型チューブ容器の総線長の約５メートル以下である、実施形態１～４のいずれかに記載の方法。

【0014】

実施形態６：ループ反応器が、その中にモノオレフィン及び触媒を受け取るように構成されているループ型チューブ容器を含むチューブと加熱媒体及び／又は冷却媒体を受け取るように構成されているシェルとを備えるシェルアンドチューブ構成を含む、実施形態１～５のいずれかに記載の方法。

【0015】

実施形態７：ループ反応器が、実質的に一定の温度のプロファイルを有する、実施形態１～６のいずれかに記載の方法。

【0016】

実施形態８：反応条件が、２０～８０℃の範囲の反応温度を含む、実施形態１～７のいずれかに記載の方法。

【0017】

実施形態９：反応条件が、６５～７５℃の範囲の反応温度を含む、実施形態１～８のいずれかに記載の方法。

【0018】

実施形態１０：１種以上のオリゴマーが、１種以上の線状アルファオレフィンを含む、実施形態１～９のいずれかに記載の方法。

【0019】

実施形態１１：１種以上のオリゴマーが、１－ヘキセン及び／又は１－オクテンを含む、実施形態１～１０のいずれかに記載の方法。

【0020】

実施形態１２：反応条件が、１５～３５ｂａｒの反応圧を含む、実施形態１～１１のいずれかに記載の方法。

【0021】

実施形態１３：生成物ストリームが、０重量％超であるが、６０重量％以下の１－ヘキセン及び／又は１－オクテンを含む、実施形態１～１２のいずれかに記載の方法。

【0022】

実施形態１４：１つ以上の沈殿レグが、ループ反応器の動作を妨害することなく、洗浄のために取り外し可能となるようになされている、実施形態１～１３のいずれかに記載の方法。

【0023】

実施形態１５：触媒が、Ｃｒ（ａｃａｃ）_３、ＰＮＰＮＨ、トリエチルアルミニウム又はそれらの組合せを含む、実施形態１～１４のいずれかに記載の方法。

【0024】

実施形態１６：モノオレフィンが、ループ反応器に、キシレン、トルエン、ヘプタン、修飾メチルアルミノキサン（ＭＭＡＯ）、ｎ－ヘキサン、シクロヘキサン、又はそれらの組合せを含む溶媒及び／又は希釈剤と共に供給される、実施形態１～１５のいずれかに記載の方法。

【0025】

実施形態１７：触媒が、ループ反応器において、１０重量％以下の濃度を有する、実施形態１～１６のいずれかに記載の方法。

【0026】

実施形態１８：ループ反応器が、その中のデッドスポットを非ループ反応器と比べて低減するように構成されている、実施形態１～１７のいずれかに記載の方法。

【0027】

実施形態１９：ループ反応器が、１０００分未満の滞留時間で動作される、実施形態１～１８のいずれかに記載の方法。

【0028】

実施形態２０：オリゴマーを生産するシステムであって、
モノオレフィンの供給部及び触媒の供給部、
モノオレフィンの供給部及び触媒の供給部と流体連通したループ型チューブ容器を備えるループ反応器であって、モノオレフィンをオリゴマー化して、１種以上のオリゴマーを含むと及び１種以上のワックス及び／又はポリマーを含む副生物とを生産するのに適用する、ループ反応器、及び
ループ型チューブ容器に流体連通し、未処理副生物ストリームをループ型チューブ容器から直接受け取るように配置されている１つ以上の沈殿レグ
を含む、システム。

【0029】

実施形態２１：ループ型チューブ容器と１つ以上の沈殿レグとの間に配置され、ループ型チューブ容器への逆流を防止するように構成されているバルブをさらに備える、実施形態２０に記載のシステム。

【0030】

実施形態２２：ループ型チューブ容器からモノオレフィン及び触媒をポンプ輸送するように構成されているポンプをさらに含み、１つ以上の沈殿レグとポンプの上流側との間の距離が、ループ型チューブ容器の総線長の約５パーセント以下である、実施形態２０又は２１に記載システム。

【0031】

実施形態２３：１つ以上の沈殿レグとポンプの上流側との間の距離が、ループ型チューブ容器の総線長の約５メートル以下である、実施形態２０～２２のいずれかに記載のシステム。

【0032】

実施形態２４：ループ反応器が、その中にモノオレフィン及び触媒を受け取るように構成されているループ型チューブ容器を含むチューブと加熱媒体及び／又は冷却媒体を受け取るように構成されているシェルとを備えるシェルアンドチューブ構成を含む、実施形態２０～２３のいずれかに記載のシステム。

【0033】

本開示のこれら及び他の特徴、態様及び利点は、添付の図面と一緒に以下の詳細説明を一読すると明白になり、これらが、以下に手短に記載されている。本発明は、２つ、３つ、４つ又はそれより多い上記の実施形態の任意の組合せ、及び任意の特徴又は要素が、本明細書における特定の実施形態の説明において明示的に組み合わされているかに関わらず、本開示において説明されている２つ、３つ、４つ又はそれより多くのこのような特徴又は要素の組合せを含む。本開示は、開示されている発明の任意の個別の特徴又は要素が、その様々な態様及び実施形態のいずれかにおいて、文脈が特に明瞭に指示しない限り、組合せ可能であることが意図されていると見なされるべきであるよう、総合的に読み込まれることが意図されている。

【0034】

以下は、本明細書全体を通じて使用されている、様々な用語及び言い回しの定義を含む。

【0035】

用語「約」又は「ほぼ」は、当業者によって理解されるものと近いものとして定義される。非限定的な一実施形態において、これらの用語は、１０％以内、好ましくは５％以内、より好ましくは１％以内、最も好ましくは０．５％以内と定義される。

【0036】

用語「重量％」、「体積％」又は「ｍｏｌ％」とは、構成成分を含む物質の総重量、全体積又は合計モル数に基づいて、それぞれ、構成成分の重量、体積又はモル濃度の百分率を指す。非限定例において、物質１００モル中の１０モルの構成成分は、１０ｍｏｌ％の構成成分となる。

【0037】

用語「実質的に」及びその変形は、１０％以内、５％以内、１％以内又は０．５％以内の範囲を含むと定義される。

【0038】

用語「阻害する」若しくは「低下させる」若しくは「防止する」若しくは「回避する」、又はこれらの用語のいかなる変形形態も、特許請求の範囲及び／又は本明細書において使用される場合、所望の結果を実現するための、なんらかの測定可能な低下又は完全防止を含む。

【0039】

用語「有効な」とは、この用語が本明細書及び／又は特許請求の範囲において使用される場合、所望の結果、期待する結果又は所期の結果の達成に適正であることを意味する。

【0040】

用語「ループ反応器」は、この用語が本明細書及び／又は特許請求の範囲において使用される場合、連続的なチューブ又はパイプ形状の反応器であって、反応混合物がループ内で循環される、上記の反応器を意味する。

【0041】

用語「反応物質」とは、この用語が本明細書及び／又は特許請求の範囲において使用される場合、反応器に入れられている物質を意味する。本発明の実施形態において、反応物質は、ループ反応器のチューブ内に入れられている物質の全部を含む。本発明の実施形態において、反応物質は、１種以上のモノオレフィン、１種以上のオリゴマー、１種以上の溶媒及び／又は希釈剤、及び１種以上の副生物を含む。

【0042】

語「ａ」又は「ａｎ」の使用は、特許請求の範囲又は本明細書における、「を含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「を含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、「を含有する（ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ）」又は「を有する（ｈａｖｉｎｇ）」という用語と関係付けて使用される場合、「１つ」を意味することができるが、「１つ以上の」、「少なくとも１つの」及び「１つ又は１つ超」という意味とやはり一致する。

【0043】

語「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」（及び「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）」及び「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」などの含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）の任意の形態）、「有する（ｈａｖｉｎｇ）」（及び「有する（ｈａｖｅ）」及び「有する（ｈａｓ）」などの有する（ｈａｖｉｎｇ）の任意の形態）、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」（及び「含む（ｉｎｃｌｕｄｅｓ）」及び「含む（ｉｎｃｌｕｄｅ）などの含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）の任意の形態」）、又は「含有する（ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ）」（及び、「含有する（ｃｏｎｔａｉｎｓ）」及び「含有する（ｃｏｎｔａｉｎ）」などの含有する（ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ）の任意の形態）は、包括的又はオープンエンドであり、追加の、非列挙の要素又は方法工程を除外するものではない。

【0044】

本発明のプロセスは、本明細書全体を通して開示されている、特定の成分、構成成分、組成物など「を含み（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）」、これら「から実質的になり（ｃｏｎｓｉｓｔ ｅｓｓｅｎｔｉａｌｌｙ ｏｆ）」又はこれら「からなり（ｃｏｎｓｉｓｔ ｏｆ）」得る。

【0045】

用語「主要な」とは、この用語が本明細書及び／又は特許請求の範囲において使用される場合、５０重量％、５０ｍｏｌ％及び５０体積％のいずれかより大きいことを意味する。例えば、「主要な」は、５０．１重量％～１００重量％及びそれらの間のすべての値及び範囲、５０．１ｍｏｌ％～１００ｍｏｌ％及びそれらの間のすべての値及び範囲、又は５０．１体積％～１００体積％及びそれらの間のすべての値及び範囲を含んでもよい。

【0046】

本発明の他の目的、特徴及び利点が、以下の図及び詳細説明から明白になろう。しかし、図及び詳細説明は、本発明の特定の実施形態を示すが、単なる例示目的に示されているに過ぎず、限定を意図するわけではないことが理解されるべきである。さらに、本発明の趣旨及び範囲内の変更及び修正は、この詳細説明から当業者に明白となることが企図されている。さらなる実施形態において、特定の実施形態に由来する特徴は、他の実施形態に由来する特徴と組み合わされてもよい。例えば、一実施形態に由来する特徴は、他の実施形態のいずれかに由来する特徴と組み合わされてもよい。さらなる実施形態において、追加の特徴が、本明細書に記載されている特定の実施形態に追加されてもよい。

【0047】

一層完全な理解のために、添付の図面と関係付けられた以下の説明をこれより参照する。

【図面の簡単な説明】

【0048】

【図1】図１は、本発明の実施形態による、オリゴマーを生産するシステムに関する模式図を示す。

【図2】図２は、本発明の実施形態による、オリゴマーを生産する概略フロー図を示す。

【発明を実施するための形態】

【0049】

現在、線状アルファオレフィンは、フィッシャー・トロプシュ合成又はエチレンのオリゴマー化によって生産されている。フィッシャー・トロプシュ合成は、多くの場合、反応速度が低いこと及び反応器の設計が複雑であることを含む問題がある。一方、線状アルファオレフィンを生産するエチレンのオリゴマー化は、多くの場合、反応器内における反応器の汚染及びデッドスポットという欠点に対処しなければならない。本発明は、これらの問題の少なくとも一部に対する解決を実現する。この解決は、反応器内において、反応物質の均一性の改善を容易にして、反応器内の温度分布及び温度制御の改善をもたらす、ループ反応器におけるオリゴマーの生産方法が前提である。したがって、本開示方法において使用されるループ反応器は、反応器内でのデッドスポットの形成（すなわち、物質の蓄積）及び付着を制限し、これによって、線状アルファオレフィンの生産効率を改善するように構成されている。本発明のこれらの及び他の非限定的な態様が、以下の項目にさらに詳細に議論されている。

【0050】

Ａ．オリゴマーを生産するためのシステム
本発明の実施形態において、線状アルファオレフィンを含むオリゴマーを生産するためのシステムは、非ループ反応器に比べて、デッドスポットを低減し、かつ汚染を制限するのに適用するループ反応器を含む。図１を参照すると、模式図は、オリゴマーを生産するための反応器１００に関して示されている。

【0051】

本発明の実施形態によれば、反応器１００は、１種以上のオレフィンからオリゴマーを生産するように構成されているループ反応器である。本発明の実施形態において、オリゴマーは、１種以上の線状アルファオレフィンを含んでもよい。１種以上のオレフィンは、エチレンを含んでもよい。例示的な線状アルファオレフィンは、１－ヘキセン及び／又は１－オクテンを含んでもよい。

【0052】

本発明の実施形態によれば、反応器１００は、その中に反応物質を含むように構成されている、反応器本体１０１を含んでもよい。本発明の実施形態において、反応器本体１０１は、ループ型チューブ容器を含む。反応器本体１０１は、チューブ（すなわち、チューブ容器）に入れられた反応物質（プロセス流体）、及び反応器本体１０１のシェルに入れられた加熱媒体及び／又は冷却媒体を備える、シェルアンドチューブ構成を有してもよい。本発明の実施形態において、反応器本体１０１は、ステンレス鋼、炭素鋼又はそれらの組合せから作製され得る。本発明の実施形態において、反応器本体１０１は、２０～２０００の範囲の全長対内径（チューブの場合、直径）の比を有する。反応器本体１０１は、２～２０の範囲、及び２～４、４～６、６～８、８～１０、１０～１２、１２～１４、１４～１６、１６～１８及び１８～２０の範囲を含む、全範囲及びそれらの間の値のシェル対チューブ径の比を有してもよい。

【0053】

本発明の実施形態によれば、反応器１００は、反応器本体１０１にフィードストリーム１１を受け取るように構成されている、フィード入口１０２を含む。本発明の実施形態において、フィードストリーム１１は、オリゴマー化のためのフィードガス及び／又は触媒を含む。フィードストリーム１１は、溶媒及び／又は希釈剤をさらに含んでもよい。例示的なフィードガスは、エチレン、水素、窒素、イソペンタン、及びそれらの組合せを含んでもよい。触媒は、Ｃｒ（ａｃａｃ）_３、ＰＮＰＮＨ、トリエチルアルミニウム（ＴＥＡＬ）又はそれらの組合せを含んでもよい。溶媒及び／又は希釈剤は、キシレン、トルエン、ヘプタン、修飾メチルアルミノキサン（ＭＭＡＯ）、ｎ－ヘキサン、シクロヘキサン又はそれらの組合せを含んでもよい。

【0054】

本発明の実施形態によれば、反応器１００は、反応器本体１０１のチューブに流体連通した少なくとも１つの沈殿レグ１０３を備えており、こうして、反応器本体１０１のチューブ内で生産された少なくとも一部の副生物が、沈殿レグ１０３において収集される。本発明の実施形態において、沈殿レグ１０３の出口は、収集ドラム１０４と流体連通しており、こうして、沈殿レグ１０３に収集された副生物は、収集ドラム１０４へとさらに流される。本発明の実施形態において、反応器１００は、１つ以上の沈殿レグ１０３を備えており、１つ以上の沈殿レグ１０３は、１つの収集ドラム１０４を共有してもよく、又は代替として、各沈殿レグ１０３は、個別の収集ドラム１０４に連結されている。

【0055】

本発明の実施形態において、１つ以上の沈殿レグ１０３は、反応器１００の動作を妨害することなく洗浄のために取り外し可能となるようになされている。図１に示されている通り、ある特定の実施形態において、複数の沈殿レグ１０３は、反応器本体１０１のチューブと流体連通した沈殿レグの各々と並行して配置されている。このように、複数の沈殿レグ１０３の１つは、反応器１００の動作を中断させることなく洗浄のために、システムから取り外され得る／着脱され得る。

【0056】

図１に示されている通り、沈殿レグ１０３は、これと反応器本体１０１のチューブとの間に介在ユニット動作構造又は処理なしに、反応器本体１０１のチューブと直接的な流体連通を有するのが有利である。このように、反応器本体１０１からの副生物は、反応器本体１０１への逆流をもたらす恐れのある介在処理なしに、沈殿レグ１０３に収集され得る。例えば、反応器本体１０１を出た副生物は、沈殿レグに入る前に、溶媒に接触される場合、反応器１０１内において反応物質が混入する可能性がある。このような混入は、望ましくないさらなるポリマー副生物の形成及び／又は結晶化をもたらす恐れがある。したがって、本明細書において使用する場合、「未処理副生物」と言及する場合、副生物の特徴を変化させることを意図した及び／又は反応器本体１０１への逆流を意図した、いかなる処理流体にも接触することなく、反応器本体１０１から直接、沈殿レグ１０３に入る副生物を指す。

【0057】

バルブ１１２は、沈殿レグ１０３と反応器本体１０１との間に配置されている。バルブ１１２により、未処理副生成物が、反応器本体１０１から沈殿レグ１０３に流れることが可能となり、通常、沈殿レグから反応器への逆流を防止するように構成されている。このように、沈殿レグからのポリマー副生物による反応器の汚染が、防止又は低減され得る。したがって、バルブ１１２の構造は多機能を発揮することができる、又は反応器本体１０１と沈殿レグ１０３との間の流体接続部を開口及び閉鎖すること、及び沈殿レグから反応器本体への逆流を防止することを含む、様々な機能を発揮する構成要素の組立体からなってもよい。バルブ１１２の部分として使用され得る例となるバルブ及び逆流構造は、ダブルチェックバルブ、圧力バキュームブレーカー、スイングチェックバルブ、ダブルディスクバルブ、リフトチェックバルブ及びボールチェックバルブを含んでもよい。バルブ１１２は、機械的又は電気的のどちらかで動作され得る、又はその他には制御され得る。

【0058】

本発明の実施形態によれば、反応器本体１０１のチューブの生成物出口は、生成物ドラム１０５と流体連通しており、こうして、オリゴマーを含む生成物ストリーム１２は、チューブから生成物ドラム１０５に流れる。本発明の実施形態において、反応器１００は、反応器本体１０１の生成物出口及び生成物ドラム１０５と流体連通した試料導入口１０６を備えており、こうして、反応器本体１０１のチューブからの生成物の少なくとも試料は、試料導入口１０６から流れ出る。

【0059】

本発明の実施形態によれば、反応器１００は、反応器本体１０１のシェルに加熱媒体を受け取るように構成されている、加熱媒体入口１０７を備える。例示的な加熱媒体は水を含んでもよい。本発明の実施形態において、反応器１００は、反応器本体１０１のシェルから加熱媒体を放出するように構成されている、加熱媒体出口１０８を備えることができる。本発明の実施形態において、反応器１００は、反応器本体１０１のチューブにおいて、チューブの内側を物質が移動するように構成されているポンプ１０９を含んでもよい。ポンプ１０９は、軸ポンプ、遠心ポンプ又は容積式ポンプを含んでもよい。本発明の実施形態によれば、反応器１００は、反応器本体１０１のチューブに流体連通したベント１１０を備えており、こうして、未反応フィードガス、窒素、酸素又はそれらの組合せ物は、反応器１００から放出される。

【0060】

本発明の実施形態によれば、沈殿レグ１０３は、ポンプ１０９より前に配置されており、こうして、副生物は、反応器本体１０１から取り出され、これによって、副生物によるポンプ１０９の汚染が軽減及び／又は防止される。ポンプ１０９の上流及び近位における沈殿レグ１０３の設置は、ポンプのポリマー副生物による汚染の低減に有利であり、ポンプの下流での生成物回収率を増大させるようにも働く。ある特定の実施形態において、反応器本体１０１と沈殿レグ１０３との間の流体接続部は、沈殿レグとの流体接続部とポンプの上流側（すなわち、入口の側）との間の反応器本体１０１の線長に関して測定されると、ポンプ１０９の上流側の約５メートル以内（例えば、約４メートル以内、又は約３メートル以内、又は約２メートル以内）に配置する。別の実施形態において、沈殿レグ１０３との流体接続部とポンプの上流側との間の距離は、沈殿レグとポンプとの間に置かれている、反応器本体１０１の総線長の百［１００］分率で数値化され得る。例えば、ある特定の実施形態において、沈殿レグとポンプとの間の反応器の総線長の百［１００］分率は、約５パーセント以下、又は約４パーセント以下、又は約３パーセント以下、又は約２パーセント以下である。言い換えると、反応器本体１０１の総線長が２００メートルである場合、沈殿レグとポンプとの間の距離は、約１０メートル以下である。

【0061】

本発明の実施形態において、反応器１００は、副生物によってポンプ１０９における汚染を制限するように構成されている沈殿レグ１０３に１つ以上のノズル及び／又は１つ以上のフィルターを備える。例えば、メッシュスクリーンは、固体粒子が沈殿レグに進入するのを回避するため、沈殿レグ１０３の上流、及びバルブ１１２の上流又は下流のどちらか一方に置かれ得る。

【0062】

Ｂ．オリゴマー生産方法
線状アルファオレフィンを含むオリゴマーを生産する方法が発見された。図２に示されている通り、本発明の実施形態は、従来の方法に比べて、生産効率の改善及び反応器内での汚染及びデッドスポットの低減を伴う、オリゴマーを生産するための方法２００を含む。方法２００は、図１に示されている通り、及び上記の通り、反応器１００によって実施され得る。

【0063】

本発明の実施形態によれば、ブロック２０１に示されている通り、方法２００は、反応器１００において、モノオレフィンを該モノオレフィンをオリゴマー化するのに十分な反応条件下で、触媒と接触させて、１種以上のオリゴマーと１種以上のポリマーを含む副生物をと含む生成物ストリーム１２を生産する工程を含む。本発明の実施形態において、オリゴマーは、１種以上の線状アルファオレフィンを含む。例示的な線状アルファオレフィンは、１－ヘキセン、１－オクテン、１－ブテン、１－デセン、及びそれらの組合せを含む。本発明の実施形態において、モノオレフィンはエチレンを含む。例示的な触媒は、Ｃｒ（ａｃａｃ）_３、ＰＮＰＮＨ、ＴＥＡＬ、及びそれらの組合せを含む。

【0064】

本発明の実施形態において、ブロック２０１において、モノオレフィン及び触媒は、溶媒及び／又は希釈剤と混合される。例示的な溶媒及び／又は希釈剤は、キシレン、ヘプタン、ＭＭＡＯ、トルエン、ｎ－ヘキサン、シクロヘキサン、及びそれらの組合せを含む。本発明の実施形態において、ブロック２０１における接触工程の前に、フィードストリーム１１は、反応器本体１０１のチューブに流される。フィードストリーム１１は、１～１００重量％のモノオレフィン、０～５０重量％の触媒及び０～１００重量％の溶媒を含んでもよい。本発明の実施形態において、副生物は、ポリエチレンを含む。

【0065】

本発明の実施形態において、生成物は１－ヘキセンであり、ブロック２０１における反応条件は、２０～８０℃の反応温度、及び２０～２５℃、２５～３０℃、３０～３５℃、３５～４０℃、４０～４５℃、４５～５０℃、５０～５５℃、５５～６０℃、６０～６５℃、６５～７０℃、７０～７５℃及び７５～８０℃の範囲を含む、それらの間のすべての範囲及び値を含む。本発明の実施形態において、生成物は１－ヘキセンであり、ブロック２０１における反応条件は、１５～３５ｂａｒの反応圧、及び１５～１７ｂａｒ、１７～１９ｂａｒ、１９～２１ｂａｒ、２１～２３ｂａｒ、２３～２５ｂａｒ、２５～２７ｂａｒ、２７～２９ｂａｒ、２９～３１ｂａｒ、３１～３３ｂａｒ及び３３～３５ｂａｒの範囲を含む、それらの間のすべての範囲及び値を含む。本発明の実施形態において、生成物は１－ヘキセンであり、ブロック２０１における反応条件は、１０～１０００分間の滞留時間を含む。本発明の実施形態において、生成物は１－オクテンであり、ブロック２０１における反応条件は、２０～８０℃の反応温度、及び２０～２５℃、２５～３０℃、３０～３５℃、３５～４０℃、４０～４５℃、４５～５０℃、５０～５５℃、５５～６０℃、６０～６５℃、６５～７０℃、７０～７５℃及び７５～８０℃の範囲を含む、それらの間のすべての範囲及び値を含む。ある特定の実施形態において、反応器は、上記の範囲の１つの範囲内に温度を維持する実質的に一定の温度のプロファイルなどの実質的に一定の温度のプロファイルを維持する。本発明の実施形態において、生成物は１－オクテンであり、ブロック２０１における反応条件は、１５～３５ｂａｒの反応圧、及び１５～１７ｂａｒ、１７～１９ｂａｒ、１９～２１ｂａｒ、２１～２３ｂａｒ、２３～２５ｂａｒ、２５～２７ｂａｒ、２７～２９ｂａｒ、２９～３１ｂａｒ、３１～３３ｂａｒ及び３３～３５ｂａｒの範囲を含む、それらの間のすべての範囲及び値を含む。本発明の実施形態において、生成物は１－オクテンであり、ブロック２０１における反応条件は、１０～１０００分間の滞留時間を含む。本発明の実施形態において、反応器１００における反応動力学は、連続撹拌式槽反応器（ＣＳＴＲ）の反応動力学に実質的に従う。本発明の実施形態によれば、ブロック２０１における接触工程は、液相中において行われる。反応器１００は、その中において実質的に一定の温度のプロファイル（すなわち、ループ反応器全体に、実質的に一様な温度）を有してもよい。本発明の実施形態において、生成物ストリーム１２は、０重量％超であるが６０重量％以下の生成物、及び０～５０重量％の副生物を含む。本発明の実施形態において、生成物ストリーム１２は、生成物ドラム１０５に流される。本発明の実施形態において、生成物ストリーム１２は、０重量％超であるが、６０重量％以下、及び０．００００１重量％～５重量％、５～１０重量％、１０～１５重量％、１５～２０重量％、２０～２５重量％、２５～３０重量％、３０～３５重量％、３５～４０重量％、４０～４５重量％、４５～５０重量％、５０～５５重量％及び５５～６０重量％の範囲を含む、それらの間のすべての範囲及び値の１－ヘキセンを含む。本発明の実施形態において、生成物ストリーム１２は、０重量％超であるが、６０重量％以下、及び０．００００１重量％～５重量％、５～１０重量％、１０～１５重量％、１５～２０重量％、２０～２５重量％、２５～３０重量％、３０～３５重量％、３５～４０重量％、４０～４５重量％、４５～５０重量％、５０～５５重量％及び５５～６０重量％の範囲を含む、それらの間のすべての範囲及び値の１－オクテンを含む。

【0066】

本発明の実施形態によれば、方法２００は、ブロック２０２に示されている通り、１つ以上の沈殿レグ１０３において、反応物質から副生物の少なくとも一部を収集する工程を含む。沈殿レグ１０３における副生物は、沈殿レグ１０３から収集ドラム１０４にさらに流されてもよい。本発明の実施形態において、方法２００におけるエチレンの変換率は、０～１００％の範囲にある。本発明の実施形態によれば、方法２００は、ブロック２０３において示されている通り、生成物ストリーム１２を分離して、１種以上のオリゴマーを得る工程を含む。本発明の実施形態において、ブロック２０３における分離する工程は、回分蒸留、カラム蒸留又はそれらの組合せを使用して行われる。本発明の実施形態によれば、方法２００の場合、線状アルファオレフィンを生産する選択性は、０～１００の間である。

【0067】

本発明の実施形態によれば、方法２００の場合の目標生成物を切り替える際に、反応器本体１０１のチューブは、洗浄用媒体を使用する加熱沸騰又はホットフラッシング（ｈｏｔ ｆｌｕｓｈｉｎｇ）により洗浄される。本発明の実施形態において、洗浄用媒体は、ヘプタン、キシレン、イソペンタン又はそれらの組合せを含んでもよい。加熱沸騰又はホットフラッシングは、２０～２００℃の範囲の温度において行われ得る。

【0068】

本発明の実施形態が、図２のブロックを参照して記載されているが、本発明の動作は、特定のブロック、及び／又は図２に例示されているブロックの特定の順序に限定されないことが理解されるべきである。したがって、本発明の実施形態は、図２の順序とは異なる順序の様々なブロックを使用して、本明細書に記載されている通りの機能を実現することができる。

【0069】

本明細書において記載されているシステム及び方法はまた、化学加工の当業者に公知ではない及び公知である様々な装置を含んでもよい。例えば、制御装置、パイプ、コンピュータ、バルブ、ポンプ、ヒータ、熱電対、圧力表示器、混合機、熱交換器などの一部が示されていないことがある。

【0070】

本出願の実施形態及びその利点が詳細に記載されているが、様々な変更、置き換え及び改変が、添付の特許請求の範囲によって規定されている実施形態の趣旨及び範囲から逸脱することなく、本明細書において行われ得ることを理解すべきである。さらに、本出願の範囲は、本明細書において記載されている、プロセス、機械、製造、物質の組成、手段、方法及び工程の特定の実施形態に限定されることを意図するものでない。当業者は、上記の開示から容易に理解するので、本明細書に記載されている対応する実施形態と同じ機能を実質的に発揮する又は同じ結果を実質的に実現する、現在、存在する又は今後に開発されるプロセス、機械、製造、物質の組成、手段、方法又は工程が利用されてもよい。したがって、添付の特許請求の範囲は、このようなプロセス、機械、製造、物質の組成、手段、方法又は工程をそれらの範囲内に含むことが意図されている。

【図1】

【図2】

【国際調査報告】