(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機アルミニウム化合物含有量が０．１〜１００００ｗｔｐｐｍの炭化水素媒体を、含水率０．５〜１５ｗｔ％の酸化ケイ素含有化合物を用いて接触処理することにより、該炭化水素媒体中から有機アルミニウム化合物を除去することを特徴とする炭化水素媒体中の微量有機アルミニウム化合物を除去する方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、炭化水素媒体中の微量有機アルミニウム化合物を除去する方法に関し、詳しくは有機アルミニウムの吸着除去効率に優れ、有機アルミニウムを吸着した状態でも取扱安全性に優れた酸化ケイ素含有化合物を用いた上記方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ポリオレフィン等のスラリー及びバルク重合等において、製造ポリマーを分離した後の未反応モノマー及び有機アルミニウム化合物を含有した溶媒からの該未反応モノマーの分離は蒸留塔により行っていた。しかしながら、蒸留塔による分離では精製後の未反応モノマー及び溶媒中の有機アルミニウム化合物の残存率は、必ずしも十分に低い値とならない場合があり、再利用する際に制限を受ける場合があった。
【０００３】
また、モレキュラーシーブによる除去等も知られているが、十分な除去効果が得られない上に、モレキュラーシーブでの吸着除去では、有機アルミニウム化合物は失活されずにそのまま吸着されるため、モレキュラーシーブ等の吸着除去剤交換時、大気中に有機アルミニウム化合物が暴露され発熱を生じる問題があった。従って、より高い除去性能を有するとともに取扱安全性の面では有機アルミニウム化合物を失活させ、大気中で安定化したアルミニウム化合物として吸着除去方法が望まれていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
すなわち、本発明は有機アルミニウム化合物の吸着除去性能に優れ、吸着除去後の有機アルミニウム化合物を大気中で安定化した形で存在する有機アルミニウム化合物にすることができるため吸着除去剤交換時の取扱安全性に優れる炭化水素媒体中の微量有機アルミニウム化合物を除去する方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は上述の問題点を解決すべく鋭意検討を行った結果、特定の水分量を有する酸化ケイ素含有化合物が、吸着除去剤として有機アルミニウム化合物の除去性能に優れ、かつ吸着した有機アルミニウム化合物を大気中で安定化した形態にすることができることを見いだし本発明に達した。すなわち、本発明は有機アルミニウム化合物含有量が０．１〜１００００ｗｔｐｐｍの炭化水素媒体を、含水率０．５〜１５ｗｔ％かつ平均粒径０．３〜３ｍｍの酸化ケイ素含有化合物を吸着除去剤として用いて接触処理することにより、該炭化水素媒体中から有機アルミニウム化合物を除去することを特徴とする炭化水素媒体中の微量有機アルミニウム化合物を除去する方法である。
【０００６】
本発明で使用する酸化ケイ素含有化合物としては、酸化ケイ素を主成分とする含水した多孔質酸化物が好ましく、具体的にはＳｉＯ２  、ＳｉＯ２  −ＭｇＯ、ＳｉＯ２  −Ａｌ２  Ｏ３  、ＳｉＯ２  −Ｆｅ２  Ｏ３  、ＳｉＯ２  −ＴｉＯ２  、ＳｉＯ２  −ＴｉＯ２  −ＭｇＯ、ＳｉＯ２  −ＣａＯ、ＳｉＯ２  −Ｎａ２  Ｏ等を例示することができる。
【０００７】
含水率は０．５〜１５ｗｔ％好ましくは５〜１５ｗｔ％のものが用いられる。含水率が０．５ｗｔ％未満では有機アルミニウム化合物の吸着除去効率が低下し、また、接触処理した有機アルミニウム化合物を含有する酸化ケイ素含有化合物の大気中での取扱い安全性の効果が低下する。
含水率が０．５〜１５ｗｔ％の酸化ケイ素含有化合物の調整方法としては、例えばシリカゲルを常温（２５℃）、温度４０〜６５％の雰囲気下で４８時間放置する方法等が挙げられる。
【０００８】
上述の酸化ケイ素含有化合物の平均粒径は０．３〜３ｍｍのものが用いられる。平均粒径が０．３ｍｍ未満では取扱上不便をきたす場合があり、さらに平均粒径が３ｍｍを越えると単位重量当たりの吸着除去効率が低下する。
本発明で使用する酸化ケイ素含有化合物の表面積及び細孔容積については特に制限はないが、通常表面積は５０〜１０００ｍ２  ／ｇのものが用いられ、好ましくは１００〜１０００ｍ２  ／ｇ、特に好ましくは３００〜８００ｍ２  ／ｇである。細孔容積は、通常０．２〜３ｃｍ２  ／ｇ、好ましくは０．３〜２ｃｍ２  ／ｇのものが用いられる。
【０００９】
本発明が好適に適用される炭化水素媒体中の有機アルミニウム化合物濃度はＡｌとして、０．１〜１００００ｗｔｐｐｍ、好ましくは０．５〜５０００ｗｔｐｐｍである。含有率が０．１ｗｔｐｐｍ未満では吸着除去効率が低下する。含有率が１００００ｗｔｐｐｍを越えると、酸化ケイ素化合物の吸着除去剤としての寿命が低下し実用上支障をきたす。
【００１０】
炭化水素媒体中に含まれる有機アルミニウム化合物は、一般式ＡｌＲｍ  Ｘ３−ｍ  （ただし、Ｒは炭素数１〜１２個のアルキル基、アリール基、Ｘは水素、ハロゲン、アルコキシ基、ｍは１≦ｍ≦３を示す）で示されるものであり、例えばトリメチルアルミニウム、トリエチルアルミニウム、トリプロピルアルミニウム、トリイソプロピルアルミニウム、トリｎ−ブチルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウム、トリｓｅｃ−ブチルアルミニウム、トリｔｅｒｔ−ブチルアルミニウム、トリペンチルアルミニウム、トリヘキシルアルミニウム、トリオクチルアルミニウム、トリデシルアルミニウム、ジエチルアルミニウムモノクロライド、ジ−ｉｓｏ−ブチルアルミニウムモノクロライド、エチルアルミニウムセスキクロライド、エチルアルミニウムセスキクロライド、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モノブロマイド、ジエチルアルミニウムハライド、ジエチルアルミニウムエトキシド等が挙げられる。
【００１１】
本発明で適応可能な炭化水素媒体は、飽和または不飽和の脂肪族炭化水素あるいは飽和または不飽和基を有していてもよい芳香族炭化水素である。具体的にはエタン、プロパン、ブタン、ｉｓｏ−ブタン、ペンタン、ｉｓｏ−ペンタン、ヘキサン、ｉｓｏ−ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノナン、デカン、エチレン、プロピレン、ブテン、ペンテン、ヘキセン、ヘプテン、オクテン、ノネン、デセン、ベンゼン、トルエン、ｏ−キシレン、ｍ−キシレン、ｐ−キシレン、スチレン等が挙げられる。
【００１２】
炭化水素媒体中の有機アルミニウム化合物と酸化ケイ素化合物の接触は、例えば円筒内に詰めた酸化ケイ素化合物中を、有機アルミニウム化合物含有の炭化水素媒体を流通させることにより行う。流通条件は、塔高、マストランスファーゾーンを各々Ｚ（ｃｍ）、ＭＴＺ（ｃｍ）とすると、Ｚ＞ＭＴＺを満たす条件下にて行うが、好ましくはＺ（ｃｍ）がＭＴＺ（ｃｍ）に対して十分大きな領域、例えばＺ≧１．３ＭＴＺ程度以上で行うのがよい。
この時、ＺとＭＴＺとの間には、次の河添の式が成り立つ。
【００１３】
【数１】
ＭＴＺ＝４＊（Ｚ＊ＬＶ／ＫＦａｖ  ）０．５  
【００１４】
ここで、ＬＶは空塔ベースの線速度（ｃｍ／ｓｅｃ）、ＫＦａｖ  は総括物質移動係数（１／ｓｅｃ）である。実用に際しては、所定流量の有機アルミニウム化合物含有の炭化水素媒体に対し、現実的な塔寿命を持たせるよう塔設計を行い、Ｚ≧ＭＴＺを満たす条件下にて炭化水素媒体を流通させる。
【００１５】
接触条件は通常接触温度−２０（℃）〜５０（℃）、好ましくは０（℃）〜４０（℃）である。また、本発明の方法における接触圧力は、減圧下又は加圧下の制限はなく０〜５０（ｋｇ／ｃｍ２  ）の範囲で行われる。
尚、本発明では内容物に悪影響を及ぼさない範囲で帯電防止剤、滑材等を添加してもよい。
以下実施例により更に詳細に説明する。
【００１６】
【実施例】
（実施例１）
直径：４３ｍｍ、高さ：６３５ｍｍの吸着塔（空塔体積＝０．９２Ｌ）に富士シリシア化学社品シリカゲルＲＤ型（平均粒径＝２．３ｍｍ、表面積＝７２０ｍ２  ／ｇ、細孔容積＝０．４ｍｌ／ｇ、細孔径＝２２Å、含水率＝４．６ｗｔ％）を７５３ｇ仕込み、十分に窒素置換を行う。
【００１７】
上記吸着塔にジエチルアルミニウムモノクロライドのノルマルヘキサン溶液
（Ａｌ含有量＝単位重量溶液当り３０００ｗｔｐｐｍの調製品）を空塔ベースで流量１．６７Ｌ／ｈｒ（ＬＶ＝０．０３２（ｃｍ／ｓｅｃ））にて流通させた。この時、ＭＴＺは河添の式からＭＴＺ＝４０ｃｍ＜（塔高）である。ノルマルヘキサン溶液流通開始直後の塔出側でのノルマルヘキサン溶液中のＡｌ含有量は０．４ｗｔｐｐｍであった。そして、ノルマルヘキサン溶液流通開始２．９５ｈｒ後に、塔出側でのノルマルヘキサン溶液中のＡｌ含有量が急激に上昇した。（塔寿命＝２．９５ｈｒ）
また、塔解体時、大気中の酸素と有機アルミニウム除去後の酸化ケイ素化合物との反応による発熱はなく、安全に取り扱うことができた。
【００１８】
（実施例２）
実施例１において、ジエチルアルミニウムモノクロライドのノルマルヘキサン溶液中のＡｌ含有量が単位重量溶液当り１０ｗｔｐｐｍの調製品を使用した以外は、実施例１と同様に行った。この時も、ＭＴＺは河添の式からＭＴＺ＝４０ｃｍ（＜塔高）である。ノルマルヘキサン溶液流通開始直後の塔出側でのノルマルヘキサン溶液中のＡｌ含有量は０．０１ｗｔｐｐｍであった。そして、本実施例では１４ｈｒ流通を行ったが、塔出側でのノルマルヘキサン溶液中のＡｌ含有量の急激な上昇は見られなかった。（計算によると塔寿命＝８８５ｈｒになる）
また、塔解体時、大気中の酸素と有機アルミニウム除去後の酸化ケイ素化合物との反応による発熱はなく、安全に取り扱うことができた。
【００１９】
（比較例１）
実施例１において吸着剤としてユニオン昭和社品モリキュラーシーブ１３Ｘ（平均粒径＝１．６ｍｍ）を６２０ｇ仕込んだ以外は、実施例１と同様に行った。（実験よりこの時のＫＦａｖ  は酸化ケイ素化合物系（実施例）とほぼ同等でＫＦａｖ  ＝０．０２（１／ｓｅｃ）であった。）この時も、ＭＴＺは河添の式からＭＴＺ＝４０ｃｍ（＜塔高）である。
ノルマルヘキサン溶液流通開始直後の塔出側でのノルマルヘキサン溶液中のＡｌ含有量は１６４０ｗｔｐｐｍであった。
また、塔解体時、大気中の酸素と有機アルミニウム除去後の酸化ケイ素化合物との反応による相当な発熱を生じ、取扱安全上不便をきたした。
【００２０】
（比較例２）
比較例１において、ジエチルアルミニウムモノクロライドのノルマルヘキサン溶液中のＡｌ含有量が単位重量溶液当り１０ｗｔｐｐｍの調製品を使用した以外は、比較例１と同様に行った。この時も、ＭＴＺは河添の式からＭＴＺ＝４０ｃｍ（＜塔高）である。
ノルマルヘキサン溶液流通開始直後の塔出側でのノルマルヘキサン溶液中のＡｌ含有量は４ｗｔｐｐｍであった。
また、塔解体時、大気中の酸素と有機アルミニウム除去後の酸化ケイ素化合物との反応による相当な発熱を生じ、取扱安全上不便をきたした。
【００２１】
【発明の効果】
本発明によれば、炭化水素媒体中から、高効率かつ安全に微量有機アルミニウム化合物を吸着除去する方法が提供される。従って、例えばポリオレフィン等のスラリーかバルク重合において、重合後の溶媒を精製して再利用する場合などに本発明方法が利用でき、工業的に有用である。