(57)【要約】  本発明は、溶媒および触媒の存在下でオリゴマー化反応器においてエチレンをオリゴマー化して線状アルファ・オレフィンを形成する方法であって、未反応エチレンおよび軽質線状アルファ・オレフィンを含有する反応生成物をオリゴマー化反応器から排出し、反応生成物をエチレンの豊富なガス状分画および軽質線状アルファ・オレフィンの豊富な液体分画に分離するための少なくとも１つの第１の直接冷却装置に通過させる方法において、軽質線状アルファ・オレフィンの豊富な分画の少なくとも一部分を、その温度を低下させるために第２の冷却装置に送り、その後、第１の直接冷却装置に再導入することを特徴とする方法、並びにそのための反応器系に関する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶媒および触媒の存在下でオリゴマー化反応器においてエチレンをオリゴマー化して線状アルファ・オレフィンを形成する方法であって、未反応エチレンおよび軽質線状アルファ・オレフィンを含有する反応生成物を前記オリゴマー化反応器から排出し、該反応生成物をエチレンの豊富なガス状分画および軽質線状アルファ・オレフィンの豊富な液体分画に分離するための少なくとも１つの第１の直接冷却装置（２）に通過させる方法において、得られた前記軽質線状アルファ・オレフィンの豊富な分画の少なくとも一部分を、その温度を低下させるために第２の冷却装置（６）に送り、その後、前記第１の直接冷却装置（２）に再導入することを特徴とする方法。
【請求項２】
前記直接冷却装置（２）の頂部で再導入が行われることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記未反応エチレンを、前記オリゴマー化反応器中に再循環するかまたはさらに処理することを特徴とする請求項１または２記載の方法。
【請求項４】
前記軽質線状アルファ・オレフィンの豊富な分画の別の部分を分離装置に移送することを特徴とする請求項１から３いずれか１項記載の方法。
【請求項５】
前記分離装置が精留塔であることを特徴とする請求項４記載の方法。
【請求項６】
前記第１の直接冷却装置（２）が、ランダム充填、構造化充填および／またはトレイを含有することを特徴とする請求項１から５いずれか１項記載の方法。
【請求項７】
前記第１の直接冷却装置（２）に再導入される前記軽質線状アルファ・オレフィンの豊富な液体分画に、追加の溶媒を加えることを特徴とする請求項１から６いずれか１項記載の方法。
【請求項８】
前記追加の溶媒が、好ましくは前記オリゴマー化方法において得られたより重いアルファ・オレフィン分画であることを特徴とする請求項７記載の方法。
【請求項９】
前記軽質アルファ・オレフィンがＣ4〜Ｃ8−オレフィンであるおよび／または重質アルファ・オレフィンがＣ10〜Ｃ18−オレフィンであることを特徴とする請求項１から８いずれか１項記載の方法。
【請求項１０】
前記軽質線状アルファ・オレフィンの豊富な分画を、前記第２の冷却装置（６）において約３℃の温度に冷却することを特徴とする請求項１から９いずれか１項記載の方法。
【請求項１１】
好ましくは請求項１から１０いずれか１項記載の方法を利用して、エチレンをオリゴマー化して線状アルファ・オレフィンを形成するための反応器系であって、オリゴマー化反応器および軽質アルファ・オレフィンから未反応エチレンを分離するためのそれに連結された分離ユニットを備え、前記分離ユニットが、軽質アルファ・オレフィンに第２の冷却装置（６）を通過させるためのループラインを有する少なくとも１つの直接冷却装置（２）を備えた反応器系。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、溶媒および触媒の存在下でオリゴマー化反応器においてエチレンをオリゴマー化して線状アルファ・オレフィンを形成する方法であって、未反応エチレンおよび軽質線状アルファ・オレフィンを含有する反応生成物を反応器から排出し、その反応生成物をエチレンの豊富なガス状分画および軽質線状アルファ・オレフィンの豊富な液体分画に分離するための少なくとも１つの第１の直接冷却装置に通過させる方法、およびそのための反応器系に関する。
【背景技術】
【０００２】
エチレンのオリゴマー化方法が当該技術分野において広く知られている。例えば、特許文献１には、エチレンのオリゴマー化により線状アルファ・オレフィンを調製するプロセスであって、オリゴマー化が、有機溶媒および均一液体触媒の存在下で行われるプロセスが開示されている。通常、ジルコニウム成分および助触媒として作用する有機アルミニウム成分を含む触媒がそのプロセスにおいて利用される。オリゴマー化は、モノマー、触媒、助触媒および溶媒を含む出発材料が反応設備に移送されて行われるであろう。反応設備における転化後、オリゴマー、未反応モノマー、触媒、助触媒および溶媒を含む生成物材料を、反応設備から排出し、さらに処理することができる。特許文献１によれば、未反応エチレンおよび軽質線状アルファ・オレフィンを含有する反応生成物が排出され、熱交換器に移送され、そこで、混合物は特定の温度、例えば、３５℃に冷却されるであろう。冷却により得られる液体分画（実質的に軽質アルファ・オレフィンを含有する）は、反応器中に再導入される。得られたガス状分画（未反応エチレンを実質的に含有する）は別の熱交換器に移送され、そこで、温度が、例えば、約５℃の温度まで、さらに減少される。第２の熱交換器において、未反応エチレンは、残りの軽質アルファ・オレフィンから実質的に分離される。次いで、分離されたアルファ・オレフィンは、例えば、精留塔において、さらに処理されるであろう。
【０００３】
それゆえ、従来技術のエチレンのオリゴマー化方法において、比較的少量の軽質線状アルファ・オレフィンは一般に、いくつかの熱交換器中の部分凝縮により比較的多量のガス状エチレン流から分離される。ガス状成分の熱伝達係数は比較的小さいので、利用される熱交換器は、比較的大きく、鋼製構造などの複雑な構造内に支持しなければならない。
【特許文献１】独国特許発明第４３３８４１４Ｃ１号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の課題は、従来技術の欠点を克服したエチレンのオリゴマー化方法を提供することにある。特に、複雑な構造内に収容する必要のないより小さな熱交換器を利用した方法を提供すべきであろう。
【０００５】
さらに、本発明の課題は、本発明の方法を実施するための反応器系を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の課題は、軽質線状アルファ・オレフィンの豊富な液体分画の少なくとも一部分を、その温度を低下させるために第２の冷却装置に送り、その後、直接冷却装置に再導入することにより達成される。
【０００７】
再導入は、直接冷却装置の頂部で行われることが好ましい。
【０００８】
さらに、未反応エチレンは、オリゴマー化反応器中に再循環されるか、またはさらに処理されることも好ましい。
【０００９】
好ましい実施の形態において、軽質線状アルファ・オレフィンの別の部分が分離装置に移送される。
【００１０】
分離装置が精留塔であることが好ましい。
【００１１】
さらに、第１の直接冷却装置が、ランダム充填、構造化充填および／またはトレイを含有することも好ましい。
【００１２】
ある態様において、第１の直接冷却装置に再導入される軽質線状アルファ・オレフィンの豊富な液体分画に、追加の溶媒が加えられる。
【００１３】
好ましい実施の形態において、追加の溶媒は、好ましくはオリゴマー化方法において得られる、より重いアルファ・オレフィン分画である。
【００１４】
ある態様において、軽質アルファ・オレフィンはＣ4〜Ｃ8−オレフィンであるおよび／または重質アルファ・オレフィンはＣ10〜Ｃ18−オレフィンである。
【００１５】
さらに、軽質アルファ・オレフィンの豊富な分画は、約３℃の温度に第２の冷却装置内で冷却される。エチレンと軽質線状アルファ・オレフィンの混合物は、好ましくは約８℃の温度に、第１の直接冷却装置内で冷却される。
【００１６】
第２の課題は、好ましくは本発明の方法を利用した、エチレンをオリゴマー化して線状アルファ・オレフィンを形成するための反応器系であって、オリゴマー化反応器および軽質アルファ・オレフィンから未反応エチレンを分離するためのそれに連結された分離ユニットを備え、この分離ユニットが、軽質アルファ・オレフィンに第２の冷却装置を通過させるためのループラインを有する少なくとも１つの直接冷却装置を備えた反応器系により達成される。
【００１７】
本発明によれば、従来技術においてこれまで行われていたガス状流の代わりに、液体流（軽質線状アルファ・オレフィン）から、熱が都合よく除去される。実際は、熱は、形質液体アルファ・オレフィンを循環させるループから除去される。それにより、実質的に高い熱伝達係数が実現される。それゆえ、本発明の方法において利用される熱交換器および冷却装置は、実質的に小さく設計され、複雑な構造に組み込む必要がない。本発明の方法はさらに、分離効率を増加させる。何故ならば、直接冷却装置において、複数の理論分離段階が適用できるからである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明の方法および反応奇形の追加の特徴および利点を、添付の図面を参照してさらに説明する。
【００１９】
図１は、第１の直接冷却装置２を含む分離ユニット１を示している。オリゴマー化反応器（図示せず）から、未反応エチレンおよび軽質線状アルファ・オレフィンが、ライン３を介して第１の直接冷却装置２に直接的または間接的に移送される。第１の直接冷却装置２において、未反応エチレンおよび軽質線状アルファ・オレフィンの混合物は、反応生成物が、エチレンの豊富なガス状分画および軽質アルファ・オレフィンの豊富な液体分画に分離されるように、特定の温度、例えば、８℃に冷却される。エチレンの豊富な分画は、ライン４を介して第１の直接冷却装置２から排出され、オリゴマー化反応器中に再導入されてもよい。軽質アルファ・オレフィンの豊富な液体分画は、ライン５を介して、第１の直接冷却装置２から排出される。しかしながら、その分画の少なくとも一部分は、軽質アルファ・オレフィンの豊富な液体分画が、例えば約３℃の温度に、さらに冷却される、好ましくは適切な冷却剤を利用する、第２の冷却装置６に送られる。次いで、そのように冷却された軽質アルファ・オレフィンの豊富な液体分画は、第１の直接冷却装置２に、好ましくはその頂部で再導入される。それゆえ、この再導入された軽質アルファ・オレフィン分画は、未反応エチレンのガス状流中に存在する線状アルファ・オレフィンの量をさらに減少させるために洗浄剤として用いられる。
【００２０】
反応生成物の熱が本発明により、ガス流の代わりに、液体流から除去されるので、関連する熱交換器または冷却装置のサイズが著しく減少する。これにより、費用とエネルギーが節約される。
【００２１】
冷却されず、第１の直接冷却装置２に再導入されない軽質アルファ・オレフィンの豊富な分画の別の部分は、得られた線状アルファ・オレフィンを分別するために、精留塔などの分離装置（図示せず）に移送される。
【００２２】
先の説明、特許請求の範囲および図面に開示された特徴は、別々とその任意の組合せの両方において、本発明をその多種多様な形態で実施するための素材である。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の反応器系の一部を形成する分離ユニットの概略図
【符号の説明】
【００２４】
１    分離ユニット
２    直接冷却装置
【図１】
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【国際調査報告】
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