직쇄 말단 알켄
Straight-chain terminal alkene |
선형 알파 올레핀(LAO) 또는 정상 알파 올레핀(NAO)이라고도 불리는 직선 사슬 말단 알켄은 화학식을 갖는 알켄(올레핀)입니다. CHn2n, 이중 결합이 알파(α-, 1- 또는 1차) 위치에서 발생하는 말단 알켄 및 선형(분지되지 않은) 탄화수소 사슬을 갖는 것으로 유사한 분자식을 갖는 다른 알켄과 구별되는 것.
선형 알파 올레핀은 1-부텐, 1-헥센, 1-옥텐, 1-데센, 1-도데센, 1-테트라데센, 1-헥사데센, 1-헥사데센, 1-옥타데센 및 C-C202424302030 범위의 더 높은 올레핀 혼합물을 포함하는 산업적으로 중요한 알파 올레핀의 범위입니다.
합성
개요
산업적으로 선형 알파 올레핀은 일반적으로 에틸렌의 올리고머화 및 Fischer-Tropsch 합성 후 정제의 두 가지 주요 경로에 의해 제조됩니다.소규모로 상업적으로 사용되는 선형 알파 올레핀의 또 다른 경로는 알코올의 탈수입니다.약 1970년대 이전에는 선형 알파 올레핀도 왁스의 열분해에 의해 제조된 반면, 선형 내부 올레핀도 선형 파라핀의 염소화/탈염소화에 의해 제조되었습니다.
에틸렌을 선형 알파 올레핀으로 올리고머화하는 7가지 상업적 공정이 있습니다.이러한 공정 중 5개는 선형 알파 올레핀의 광범위한 분포를 생성합니다.Ethyl Corporation (Ineos) 공정, Gulf (Chevron Phillips Chemical Company), Shell Oil Company SHOP 공정, Idemitsu Petrochemical 공정 및 SABIC-Linde α-Sablin 공정입니다.
SAB에 의해 상용화된 최신 선형 알파 올레핀 공정은 Sabic-Linde α-Sablin 공정입니다.사우디아라비아에 있는 IC.α-Sablin 공정은 슬러리 베드에서 이종 촉매 상에서 수행되는 저압 에틸렌 올리고머화 공정입니다.이 공정은 또한 알파 올레핀의 C4-C20+ 분포를 만듭니다.Sabic은 2009년 사우디아라비아 걸프 연안에 있는 Jubail 공장에서 α-Sablin 공정을 사용하여 연간 15만 톤의 공장을 상업화한다고 발표했습니다.[1]공장 건설은 린데의 자회사인 독일 Linde-KCA-Dresden GmbH가 관리했습니다.
두 가지 상업적 공정으로 단일 알파-올레핀 탄소 수를 만듭니다.Phillips(CP Chemical Company) 에틸렌 삼량체화 공정, 1-헥센만 생산합니다.기술 허가자 IFP가 제공하는 또 다른 상업적 공정은 에틸렌을 고순도 1-부텐으로 이량체화합니다.
2010년 2분기 현재 상용화되지 않은 알파-올레핀 공정이 두 가지 있습니다.하나는 기술 라이센서 UOP가 제공하는 광범위한 선형 알파 올레핀 기술에 대한 에틸렌 올리고머화입니다.다른 하나는 듀폰 버시폴 기술입니다.[2]현재까지 UOP나 듀폰의 기술을 이용한 상업용 공장은 건설되지 않았습니다.
합성 원유에서 선형 알파 올레핀을 분리하는 유일한 상업적 공정은 남아프리카 석유 가스 및 석유 화학 회사인 Sasol Ltd.에 의해 실행됩니다.Sasol은 상업적으로 Fischer-Tropsch 합성을 사용하여 석탄에서 파생된 합성 가스로 연료를 만들고 이러한 연료 스트림에서 1-헥센을 회수합니다. 여기서 좁은 증류 컷에서 초기 선형 알파 올레핀 농도는 60%이고 나머지는 비닐리덴, 선형 및 분지형 내부 올레핀입니다.선형 및 분지형 파라핀, 알코올, 알데히드, 카르복실산 및 방향족 화합물.
산성 알루미나 촉매 위의 증기상에서 알코올을 통과시킴으로써 알코올을 선형 알파 올레핀으로 탈수시키는 것은 에틸 코퍼레이션(이후 BP, 현재의 이네오스), 셰브론 필립스, 사솔(구 비스타 케미칼) 및 인도의 석유 및 전문 화학 회사인 Godrej Industries Ltd.에 의해 주기적으로 실행되었습니다.일반적으로 이 과정은 선형 지방 알코올이 해당 선형 알파 올레핀보다 더 가치가 있기 때문에 경제적이지 않습니다.그러나 이 공정은 시장 역학이나 지역 수급 문제로 인해 지방 알코올의 가격이 선형 올레핀보다 낮을 때마다 적용되었습니다.
선형 알파 올레핀 산업의 문제점 중 하나는 대부분의 공정에서 만들어지는 광범위한 제품입니다.에틸 공정이 유사-포이송 분포를 만드는 반면, 사솔 공정을 포함한 대부분의 다른 공정은 플로리-슐츠 분포를 만듭니다.8-10개의 제품이 동시에 만들어지고 있으며 대부분 다른 역학관계를 가진 다른 시장에 판매되고 있어 전체 또는 대부분의 제품에 대한 수요와 공급의 균형을 맞추기가 어렵습니다.
Ineos(에틸) 공정
에틸 선형 알파 올레핀 공정은 일반적으로 화학량론적 지글러 공정이라고 합니다.두 단계의 과정입니다.첫 번째 단계에서, 올레핀 희석제 중의 화학양론적 양의 트리에틸 알루미늄이 고압(1000psig 이상) 및 비교적 낮은 온도(400 °F 이하)에서 과량의 에틸렌과 반응합니다.평균적으로 에틸렌은 트리에틸 알루미늄 1몰당 9몰이 첨가되어 평균적으로 트리옥틸 알루미늄이 생성됩니다.알루미늄의 알킬 사슬 분포는 통계적 종 곡선 분포에 의해 결정됩니다. 단, 일부는 운동 현상으로 인해 가벼운 쪽으로 도말되고 일부는 무거운 쪽으로 도말되는 것을 제외하고는 더 무거운 올레핀이 사슬에 포함됩니다.과도한 에틸렌과 올레핀 희석제는 깜박입니다.중질 알루미늄 트라이알킬은 변위 또는 트랜스알킬화 반응에서 에틸렌과 다시 반응하지만 고온(400 °F 이상) 및 저압(1000 psig 미만)에서 트리에틸 알루미늄과 선형 알파 올레핀의 통계적 분포를 회수하여 사슬 성장 단계에서 올레핀 희석제 역할을 합니다.
셰브론 필립스 케미컬 컴퍼니 (Gulf) 프로세스
걸프 선형 알파 올레핀 공정은 일반적으로 촉매 지글러 공정이라고 불립니다.트리에틸 알루미늄은 촉매로 사용되지만 촉매량에서는 단일 단계 공정입니다.Tri-ethyl 알루미늄과 과량의 에틸렌은 플러그 흐름 반응기에 공급됩니다.반응은 고압과 고온에서 진행됩니다.과도한 에틸렌이 깜박입니다.트라이에틸 알루미늄 촉매는 가성으로 제품에서 씻어내고 선형 알파 올레핀은 분리됩니다.제품 분포는 촉매 공정의 전형적인 Schultz-Flory 분포입니다.
적용들
선형 알파 올레핀의 용도는 다양합니다.낮은 탄소수, 1-부텐, 1-헥센 및 1-옥텐은 폴리에틸렌 생산의 공단량체로 압도적으로 사용됩니다.고밀도 폴리에틸렌(HDPE)과 선형 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE)은 각각 약 2~4%와 8~10%의 공단량체를 사용합니다.
C-C48 선형 알파 올레핀의 또 다른 중요한 용도는 옥소 합성(하이드로포밀화)을 통한 선형 알데히드의 생산, 중간 알데히드의 산화에 의한 단사슬 지방산의 생산, 또는 알데히드의 수소화에 의한 가소제 적용을 위한 선형 알코올.
1-데센의 주된 용도는 폴리알파올레핀 합성 윤활유 베이스 스톡(PAO)을 만들고 더 높은 선형 알파 올레핀과 혼합하여 계면활성제를 만드는 것입니다.
C-C1014 선형 알파 올레핀은 수성 세제 제형의 계면활성제를 만드는 데 사용됩니다.이러한 탄소수는 벤젠과 반응하여 선형 알킬 벤젠(LAB)을 만들 수 있으며, 이는 선형 알킬 벤젠 술폰산염(LABs)에 추가로 술폰화되며, 이는 가정용 및 산업용 세제 용도로 널리 사용되는 비교적 저렴한 계면활성제입니다.
일부14 C 알파 올레핀은 수성 세제 용도로 판매되지만 C는14 클로로파라핀으로 전환되는 등 다른 용도로 사용됩니다.최근14 C의 적용은 육상 시추 유체 기반재로서, 해당 적용에서 디젤 또는 등유를 대체합니다.C는14 중간 증류액보다 비싸지만 환경적으로 생분해성이 훨씬 높고 물질을 다루는 데 있어 피부에 대한 자극이 훨씬 적고 독성이 적습니다.
C16 - 선형18 올레핀은 주로 유용성 계면활성제 및 윤활 유체 자체의 소수성 역할을 합니다.C16 - C18 알파 또는 내부 올레핀은 주로 오프쇼어 합성 시추 유체를 위한 고부가가치의 합성 시추 유체 베이스로 사용됩니다.합성 드릴링 유체 응용에 바람직한 재료는 선형 내부 올레핀이며, 주로 선형 알파 올레핀을 내부 위치로 이성질화하여 제조됩니다.내부 올레핀이 높을수록 금속 표면에 더 윤활층을 형성하는 것으로 보이며 더 나은 윤활제로 인식됩니다.C16 - Colefins의18 또 다른 중요한 응용 분야는 종이 크기 조정입니다.선형 알파 올레핀은 다시 선형 내부 올레핀으로 이성질화된 다음 말레산 무수물과 반응하여 일반적인 종이 사이징 화학물질인 알킬 숙신산 무수물(ASA)을 만듭니다.
C20 - C30 선형 알파 올레핀 생산 능력은 선형 알파 올레핀 공장 전체 생산량의 5-10%에 불과합니다.왁스의 특성을 향상시키는 데 사용되는 LAB 및 저분자량 중합체를 제조하기 위한 공급원료를 포함하여 많은 반응성 및 비반응성 응용 분야에서 사용됩니다.
참고문헌
- ^ SABIC와 The Linde Group은 Linear Alpha Olefins (LAO)의 첫 번째 성공적인 상용화를 발표합니다. 2009년 11월 25일 2010년 6월 27일 검색
- ^ Naqvi, Syed SRI Consulting, Process Economics Program Report 12E, Linear Alpha Olefins 2008년 12월 18일 접속
더보기
- Lappin, George, ed. (1989). Alpha Olefins Applications Handbook. CRC Press. ISBN 0-8247-7895-2.
