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Title:
METHOD FOR PRODUCING HIGHLY REACTIVE POLYISOBUTENES
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2002/053601
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for producing highly reactive polyisobutenes consisting of a polymer isobutene in the presence of a complex boron trifluoride and at least one cocatalyst at a reaction temperature of 60 to -4 °C in a liquid organic phase which is mixed with water in two steps for deactivating and extracting the catalyst in the organic phase.

Inventors:
AUER HEINZ (DE)
KANNE ULRICH (DE)
DE VOS ANDRE (BE)
Application Number:
PCT/EP2002/000065
Publication Date:
July 11, 2002
Filing Date:
January 07, 2002
Export Citation:
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Assignee:
BASF AG (DE)
AUER HEINZ (DE)
KANNE ULRICH (DE)
DE VOS ANDRE (BE)
International Classes:
C08F2/22; C08F4/06; C08F4/12; C08F4/14; C08F10/10; C08F110/10; (IPC1-7): C08F2/22; C08F4/14; C08F10/10
Domestic Patent References:
WO1999031151A11999-06-24
Foreign References:
EP0969026A12000-01-05
EP0628575A11994-12-14
DE10028585A12001-12-20
DE19952031A12001-05-03
Attorney, Agent or Firm:
Kinzebach, Werner (Ludwigsplatz 4 Ludwigshafen, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung hochreaktiver Polyisobutene, bei dem man a) Isobuten in Gegenwart eines Komplexes von Bortrifluorid und wenigstens eines Cokatalysators in flüssiger organi scher Phase bei einer Reaktionstemperatur von60 bis 4 OC polymerisiert, b) die im Wesentlichen Reaktionstemperatur aufweisende orga nische Phase mit einer ersten Portion Wasser, deren Tem peratur wenigstens 80 °C über der Reaktionstemperatur liegt, unter Bildung einer Emulsion innig in Kontakt bringt, die fein dispergierte Wassertröpfchen in der or ganischen Phase enthält, c) die Emulsion unter Bildung einer zusammenhängenden, über wiegend organischen Phase und einer zusammenhängenden, überwiegend wässrigen Phase mit einer zweiten Portion Wasser versetzt, und d) die organische Phase von der wässrigen Phase trennt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Summe der ersten und zweiten Portion Wasser 5 bis 100 Gew.%, bezogen auf das Ge wicht der organischen Phase, beträgt und das Gewichtsverhält nis der ersten Portion zur zweiten Portion im Bereich von 1 : 10 bis 10 : 1 liegt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die durch Inkon taktbringen der organischen Phase mit der ersten Portion Was ser erhaltene Emulsion eine Mischtemperatur von +5 bis +50 °C aufweist.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem man als Cokatalysator einen sekundären Alkohol mit 3 bis 20 Kohlenstoffatomen verwendet.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem man in Schritt a) polymerisiert, bis Polyisobutenmoleküle mit einem zahlenmittleren Molekulargewicht von 1800 bis 5000 er halten sind.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem man zur Trennung der organischen Phase von der wässrigen Phase zuerst die Hauptmenge der wässrigen Phase entfernt, die noch dispergierte Wassertröpfchen enthaltende organische Phase durch eine Apparatur mit Koaleszenzfördernden Einbau ten leitet und die koaleszierte wässrige Phase von der orga nischen Phase abtrennt.
7. Verfahren nach Anspruch 6, bei dem man die von der Hauptmenge der wässrigen Phase befreite organische Phase vor dem Durch leiten durch die Apparatur mit Koaleszenzfördernden Einbau ten mit einer dritten Portion Wasser versetzt.
8. Verfahren nach Anspruch 7, bei dem die dritte Portion Wasser 0,5 bis 10 Gew.%, bezogen auf die organische Phase, beträgt.
Description:
Verfahren zur Herstellung hochreaktiver Polyisobutene Beschreibung Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung hochreaktiver Polyisobutene.

Als hochreaktive Polyisobutene werden solche angesprochen, die einen hohen Gehalt an endständigen Vinylidengruppen von vorzugs- weise mehr als 60 Mol-% aufweisen. Hochreaktive Polyisobutene sind als Zwischenprodukte zur Herstellung von Additiven für Schmier-und Kraftstoffe begehrt.

Derartige hochreaktive Polyisobutene sind z. B. nach dem Verfah- ren der EP 0 628 575 durch kationische Polymerisation von Isobu- ten in flüssiger Phase mit Hilfe von Bortrifluorid und eines se- kundären Alkohols bei Temperaturen von 0 °C bis-60 °C erhältlich.

Die älteren Patentanmeldungen DE 199 48 947.5, DE 199 52 031.3, DE 199 52 030.5, DE 100 28 585.6 und DE 100 35 298.7 betreffen Verbesserungen oder vorteilhafte Ausgestaltungen eines derartigen Verfahrens.

Nach Erreichen des angestrebten Molekulargewichts wird der Poly- merisationskatalysator deaktiviert und auf diese Weise die Poly- merisation abgebrochen. Die EP 0 628 575 empfiehlt, den Reak- tionsaustrag zu diesem Zweck in ein Medium, wie Wasser, Alkohole, Acetonitril, Ammoniak oder wässrige Lösungen von Mineralbasen, wie Alkalimetall-und Erdalkalimetallhydroxidlösungen, Lösungen von Carbonaten dieser Metalle, zu leiten.

Für die Herstellung hochreaktiver Polyisobutene ist es kritisch, dass nach Erreichen des angestrebten Molekulargewichts der Poly- merisationskatalysator möglichst rasch und quantitativ deakti- viert wird, um Isomerisierungsreaktionen zu Polyisobutenmolekülen zu verhindern, bei denen die Doppelbindung eine thermodynamisch günstigere Position im Inneren des Moleküls einnimmt.

Organische Abbruchmittel wie Acetonitril und Alkohole weisen den Vorteil auf, dass sie mit der organischen Reaktionsphase mischbar sind und daher in dieser leicht gleichmäßig verteilbar sind. Sie

haben allerdings den Nachteil, dass ihre Affinität zum BF3-Molekül vergleichsweise gering ist und sie daher nur zu einer schleichen- den Katalysatordeaktivierung führen. Da sie außerdem als Phasen- vermittler wirken können, erschweren sie die anschließende Ex- traktion mit Wasser zur Entfernung der Katalysatordeaktivie- rungsprodukte.

Wässrige Abbruchmittel, wie insbesondere Wasser selbst, haben den Vorteil, dass die Katalysatordeaktivierung und extraktive Entfer- nung der Katalysatordeaktivierungs-bzw.-hydrolyseprodukte gleichzeitig erfolgen kann. Nachteilig ist dabei allerdings, dass die wässrige Phase mit der organischen Reaktionsphase nicht mischbar ist und die Katalysatordeaktivierung lediglich an der Phasengrenzfläche stattfinden kann. In zusammenhängenden Berei- chen der organischen Reaktionsphase kann die Polymerisationsreak- tion noch fortschreiten bzw. unerwünschte Isomerisierungen ablau- fen, nachdem die organische Reaktionsphase mit einem wässrigen Abbruchmittel in Kontakt gebracht wurde.

Die JP-A 7196724 offenbart ein Verfahren zur Entfernung eines zur Durchführung einer kationischen Polymerisation verwendeten Lewis- Säure-Katalysators aus der organischen Reaktionsphase, bei dem die Reaktionsphase mit Wasser oder angesäuertem Wasser behandelt wird und eine Auftrennung in eine das Polymer enthaltende organi- sche Phase und eine den gelösten Katalysator enthaltende wässrige Phase erfolgt. Das Wasser oder angesäuerte Wasser wird vorzugs- weise vorerwärmt, um die Entfernung des Katalysators zu begünsti- gen. Die Menge des Wassers oder angesäuerten Wassers beträgt we- nigstens 5 Vol-%, vorzugsweise wenigstens 20 Vol-% und insbeson- dere wenigstens 40 Vol-%, bezogen auf die Reaktionsphase. Die Herstellung hochreaktiver Polyisobutene ist nicht angesprochen.

Die US 4,940,833 beschreibt ein Verfahren zur Aufarbeitung eines flüssigen Polymerisationsreaktionsgemischs, das Olefinmonomer, Katalysatorreste und Katalysatordeaktivierungsprodukte enthält, bei dem das Gemisch mit Wasser gewaschen und die organische und wässrige Phase anschließend getrennt werden. Als bevorzugte Kata- lysatordeaktivatoren sind sauerstoffhaltige Verbindungen, wie Al- kohole, Dicarbonylverbindungen und/oder Alkylenoxide genannt, wo- bei Methanol am stärksten bevorzugt ist.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Ver- fahren zur Herstellung hochreaktiver Polyisobutene bereitzustel- len, das eine rasche und im Wesentlichen quantitative Katalysa- tordeaktivierung und eine einfache Extraktion der Katalysator- deaktivierungsprodukte gestattet.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren zur Her- stellung hochreaktiver Polyisobutene gelöst, bei dem man a) Isobuten in Gegenwart eines Komplexes von Bortrifluorid und wenigstens eines Cokatalysators in flüssiger organischer Phase bei einer Reaktionstemperatur von-60 bis-4 °C polyme- risiert, b) die im Wesentlichen Reaktionstemperatur aufweisende organi- sche Phase mit einer ersten Portion Wasser, deren Temperatur wenigstens 80 °C, vorzugsweise wenigstens 90 °C, über der Reaktionstemperatur liegt, unter Bildung einer Emulsion innig in Kontakt bringt, die fein dispergierte Wassertröpfchen in der organischen Phase enthält, c) die Emulsion unter Bildung einer zusammenhängenden, überwie- gend organischen Phase und einer zusammenhängenden, überwie- gend wässrigen Phase mit einer zweiten Portion Wasser ver- setzt, und d) die organische Phase von der wässrigen Phase trennt.

Die Erfindung beruht auf dem Befund, dass zur weitgehend quanti- tativen Extraktion des Bortrifluorid-Cokatalysator-Komplexes bzw. der Hydrolyseprodukte davon aus der organischen Reaktionsphase eine Mindestmenge an wässriger Phase, bezogen auf die organische Reaktionsphase, nicht unterschritten werden darf. Werden jedoch die organische Reaktionsphase und eine Menge an wässriger Phase, die der erforderlichen Mindestmenge entspricht oder größer ist als diese, in Kontakt gebracht, so zeigt sich, dass die Phasen eine große Tendenz zur Phasentrennung unter Bildung einer zusam- menhängenden organischen Phase und einer zusammenhängenden wäss- rigen Phase aufweisen. Dieser Umstand erschwert eine feine Dis- pergierung der wässrigen Phase in der organischen Reaktionsphase, die nötig ist, um eine rasche, quantitative und gleichmäßige Ka- talysatordeaktivierung zu erreichen. Beim Versuch, die Katalysa- tordeaktivierung mit einer geringeren Menge Wasser durchzuführen, hat sich gezeigt, dass es beim Kontakt der wässrigen Phase mit der Reaktionsphase, die eine Temperatur unterhalb des Gefrier- punkts von Wasser aufweist, zur Bildung von Eiskristallen kommen kann, die zur Verstopfung von Rohrleitungen und/oder Armaturen führen und keine zufriedenstellende Katalysatordeaktivierung ge- statten.

Das erfindungsgemäße Verfahren vermeidet alle vorstehend geschil- derten Probleme. Insbesondere ist es überraschend, dass es beim Kontakt der Reaktionsphäse mit der ersten Portion Wasser, deren

Temperatur wenigstens 80 °C über der Reaktionstemperatur liegt, nicht zu unerwünschten Isomerisierungsreaktionen kommt.

Vorzugsweise beträgt die Summe der ersten und zweiten Portion Wasser 5 bis 100 Gew.-%, insbesondere 20 bis 90 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der organischen Phase. Das Gewichtsverhältnis der ersten Portion zur zweiten Portion liegt vorzugsweise im Bereich von 1 : 10 bis 10 : 1, insbesondere 1 : 5 bis 5 : 1, besonders bevorzugt 1 : 5 bis 1 : 1,5.

Vorzugsweise weist die durch Inkontaktbringen der organischen Phase mit der ersten Portion Wasser erhaltene Emulsion eine Mischtemperatur von +5 bis +50 °C, insbesondere von +10 bis +45 °C, auf.

Die erste und/oder zweite Portion Wasser können gelöste Substan- zen, wie Mineralbasen, z. B. Alkalimetall-oder Erdalkalimetall- hydroxide,-carbonate, Ammoniak oder Säuren, wie Salzsäure etc., enthalten. Da jedoch damit in der Regel kein weitergehender Vor- teil verbunden ist, enthalten die erste und zweite Portion Wasser vorzugsweise keine nennenswerten Mengen gelöster Substanzen. Lei- tungs-oder Flusswasser ist geeignet. Im Allgemeinen wird aber entmineralisiertes Wasser bevorzugt. Der pH-Wert der ersten und zweiten Portion Wasser liegt im Allgemeinen im Bereich von 6 bis 10.

Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich zur Herstellung von Polyisobutenen mit einem zahlenmittleren Molekulargewicht von 500 bis 5000 und ist besonders geeignet zur Herstellung von Polyiso- butenen mit einem zahlenmittleren Molekulargewicht von 1800 bis 5000. Die Polymerisation in Schritt a) des erfindungsgemäßen Ver- fahrens wird daher vorzugsweise so geführt, dass Polyisobutenmo- leküle mit einem zahlenmittleren Molekulargewicht von 1800 bis 5000 erhalten werden.

Die organische Phase weist zum Zeitpunkt des Inkontaktbringens mit der ersten Portion Wasser im Wesentlichen Reaktionstemperatur auf, d. h. sie wird nach Erreichen des gewünschten Polymerisa- tionsgrads nicht nennenswert erwärmt, bevor der Katalysator durch Zugabe der ersten Portion Wasser deaktiviert wird.

Der Zusatz der ersten Portion Wasser erfolgt vorzugsweise mittels einer Düse in eine Rohrleitung, durch die die organische Reak- tionsphase geführt wird. Die Austrittsöffnung der Düse ist vor- zugsweise in Fließrichtung der organischen Phase angeordnet. Die Bildung der Emulsion wird unterstützt, wenn der Strom der organi- schen Phase im Bereich der Zugabe der ersten Portion Wasser eine

turbulente Strömung aufweist. Maßnahmen zur Erzeugung turbulenter Strömungen sind dem Fachmann bekannt. Die erste Portion Wasser weist typischerweise eine Temperatur von 80 bis 160 °C auf. Tempe- raturen von mehr als 100 °C erfordern, dass das Wasser bei einem Druck gehalten wird, der höher als Umgebungsdruck ist.

Die Zugabe der zweiten Portion Wasser kann ebenfalls mit Vorteil über eine Düse in den Strom der durch Inkontaktbringen der orga- nischen Phase mit der ersten Portion Wasser erhaltenen Emulsion erfolgen. Die Düse zur Zugabe der zweiten Portion Wasser ist dann stromabwärts beabstandet zur Düse, über die die erste Portion Wasser zugegeben wird, angeordnet. Einen geeigneten Abstand der Düsen kann der Fachmann anhand einfacher Versuche ohne Weiteres ermitteln. Der optimale Abstand ist in der Regel abhängig von der Strömungsgeschwindigkeit der organischen Phase. Er ist in der Re- gel so bemessen, dass eine Zeitspanne von 2 bis 1000 Sekunden, insbesondere 2 bis 200 Sekunden, vom Inkontaktbringen eines Volu- menelements der organischen Phase mit der ersten Portion Wasser bis zur Zugabe der zweiten Portion Wasser verstreicht. Die zweite Portion Wasser weist typischerweise eine Temperatur von 40 bis 80 °C auf.

Nach der Zugabe der zweiten Portion Wasser kann das Gemisch aus organischer Phase und wässriger Phase zur Trennung der beiden Phasen in eine Beruhigungszone geleitet und aufgetrennt werden.

Dies geschieht zweckmäßigerweise in einem liegenden, kontinuier- lich betriebenen Phasentrenngefäß, das mit geringer Strömungsge- schwindigkeit durchflossen wird. Bedingt durch den Dichteunter- schied der Phasen trennt sich das Gemisch der organischen Phase und wässrigen Phase im Erdschwerefeld, so dass beide Phasen in zusammenhängender Form und weitgehend fremdphasenfrei übereinan- der geschichtet vorliegen.

Während die Abtrennung der Hauptmenge der wässrigen Phase in der Regel keinerlei Probleme bereitet, enthält die organische Phase oft noch dispergierte Wassertröpfchen, die nicht spontan koales- zieren. Eine vollständige Phasentrennung aufgrund der Dichtedif- ferenz erfordert eine sehr lange Verweilzeit, wodurch eine wirt- schaftliche Abtrennung der letzten Mengen an wässriger Phase nicht möglich ist. Um die nach der Abtrennung der Hauptmenge der wässrigen Phasen noch vorhandenen dispergierten Tröpfchen der wässrigen Phase zu entfernen, leitet man die noch dispergierte Wassertröpfchen enthaltende organische Phase mit Vorteil durch eine Apparatur mit Koaleszenz-fördernden Einbauten und trennt die koaleszierte wässrige Phase von der organischen Phase ab. Bei den

Koaleszenz-fördernden Einbauten handelt es sich in der Regel um Füllkörper, Koaleszenzflächen oder feinporige Einbauten.

Bei den Koaleszenzflächeneinbauten handelt es sich im Allgemeinen um Plattenpakete mit gewellten oder schräg gestellten Flächen, an denen sich dispergierte Tröpfchen anlagern und zunächst einen Film ausbilden. Wenn dieser Film die Einzelplatte umschließt und dick genug ist, dann bilden sich große Tropfen der dispergierten Phase an der Plattenkante aus und fallen nach unten. Sie bilden dann eine Schicht, die mechanisch leicht abzutrennen ist. Bei feinporigen Einbauten zwingt die innere Struktur der Einbauten die feindispergierten Tropfen zum Kontakt mit der inneren Ober- fläche, die dann einen Film bilden und als vereinigte größere Tropfen die hohle Struktur der feinporigen Einbauten verlassen.

Als Füllkörper sind die üblicherweise bei der Destillation ver- wendeten Füllkörper geeignet. Vorzugsweise leitet man die disper- gierte Tröpfchen der wässrigen Phase enthaltende organische Phase durch eine Füllkörperschüttung. Durch Benetzung der großen Füll- körperoberfläche kommt es zur Oberflächenkoaleszenz und gleich- zeitig durch Tropfenbewegung zur Tropfen-Tropfen-Koaleszenz.

Besonders bewährt haben sich sogenannte Koaleszierfilter in Form von Filterkerzen, die z. B. aus Polypropylen bestehen.

Es hat sich als günstig erwiesen, die von der Hauptmenge der wässrigen Phase befreite organische Phase vor dem Durchleiten durch die Apparatur mit Koaleszenz-fördernden Einbauten mit einer dritten Portion Wasser zu versetzen. Die dritte Portion Wasser beträgt z. B. 0,5 bis 10 Gew.-%, insbesondere 2 bis 7 Gew.-%, be- zogen auf die organische Phase. Die Temperatur der dritten Por- tion ist nicht kritisch und beträgt üblicherweise 20 bis 60 °C.

Die Polymerisation von Isobuten kann kontinuierlich oder diskon- tinuierlich erfolgen, erfolgt jedoch vorzugsweise kontinuierlich.

Verfahren zur kontinuierlichen Polymerisation in Gegenwart eines Komplexes von Bortrifluorid und wenigstens eines Cokatalysators in flüssiger organischer Phase sind an sich bekannt. Bei einem kontinuierlichen Verfahren wird kontinuierlich ein Teil der im Polymerisationsreaktor entstandenen Reaktionsmischung ausgetra- gen. Eine dem Austrag entsprechende Menge an Einsatzmaterialien, hier Isobuten bzw. Isobuten-haltiger Zulauf, wird dem Polymerisa- tionsreaktor kontinuierlich zugeführt. Das Verhältnis von der im Polymerisationsreaktor befindlichen Stoffmenge zu der Menge, die ausgetragen wird, bestimmt sich durch das Umlauf/Zu'lauf-Verhält- nis, das bei der kontinuierlichen Polymerisation von Isobuten zu Polyisobuten in der Regel im Bereich von 1000 : 1 bis 1 : 1, bevor-

zugt im Bereich von 500 : 1 bis 5 : 1 und insbesondere im Bereich von 50 : 1 bis 200 : 1 liegt. Die mittlere Verweildauer des zu polymer- sierenden Isobutens im Polymerisationsreaktor kann fünf Sekunden bis mehrere Stunden betragen. Verweilzeiten von 1 bis 30 Minuten, insbesondere 2 bis 20 Minuten, sind besonders bevorzugt.

Die Polymerisation des Isobutens erfolgt in den üblichen Reak- toren, wie Rührkessel, Rohr-, Rohrbündel-und Schlaufenreaktoren, wobei Schlaufenreaktoren, d. h. Rohr (bündel) reaktoren mit Rühr- kesselcharakteristik, bevorzugt sind. Besonders günstig sind Rohrreaktoren mit Rohrquerschnitten, die in Teilbereichen zu Tur- bulenzen führen.

Die Polymerisation wird bei einer Reaktionstemperatur von-60 bis -4 °C, insbesondere-25 bis-5 °C, durchgeführt. Die Polymerisa- tionswärme wird entsprechend mit Hilfe einer Kühlvorrichtung ab- geführt. Diese kann beispielsweise mit flüssigem Ammoniak als Kühlmittel betrieben werden. Eine andere Möglichkeit, die Polyme- risationswärme abzuführen, ist die Siedekühlung. Dabei wird die freiwerdende Wärme durch teilweises Verdampfen des Reaktionsge- mischs, z. B. des Isobutens und/oder anderer leicht flüchtiger Bestandteile des Isobutenzulaufs oder eines leicht flüchtigen Verdünnungsmittels, abgeführt. Vorzugsweise arbeitet man unter isothermen Bedingungen, d. h. die Temperatur der flüssigen orga- nischen Reaktionsphase im Polymerisationsreaktor hat einen sta- tionären Wert und ändert sich während des Betriebs des Reaktors nicht oder nur in geringem Maße.

Die Konzentration des Isobutens in der flüssigen Reaktionsphase liegt in der Regel im Bereich von 0,2 bis 50 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 0,5 bis 20 Gew.-%, bezogen auf die flüssige orga- nische Phase.

Als Einsatzstoffe eignen sich sowohl Isobuten selbst als auch Isobuten-haltige C4-Kohlenwasserstoffströme, beispielsweise C4-Raffinate, C4-Schnitte aus der Isobutan-Dehydrierung, C4-Schnitte aus Steamcrackern, FCC-Crackern (fluid catalysed cracking), sofern sie weitgehend von darin enthaltenem 1,3-Buta- dien befreit sind. Geeignete C4-Kohlenwasserstoffströme enthalten in der Regel weniger als 500 ppm, vorzugsweise weniger als 200 ppm, Butadien. Die Anwesenheit von 1-Buten, cis-und trans-2-Buten ist weitgehend unkritisch. Typischerweise liegt die Isobutenkonzentration in den C4-Kohlenwasserstoffströmen im Be- reich von 40 bis 60 Gew.-%. Bei Einsatz von C4-Schnitten als Ein- satzmaterial übernehmen die von Isobuten verschiedenen Kohlenwas- serstoffe die Rolle eines inerten Verdünnungsmittels, wie nach- stehend erläutert wird. Der Isobuten-haltige Zulauf kann geringe

Mengen an Kontaminanten, wie Wasser, Carbonsäuren oder Mineral- säuren enthalten, ohne dass es zu kritischen Ausbeute-oder Se- lektivitätseinbußen kommt. Es ist zweckdienlich, eine Anreiche- rung dieser Verunreinigungen zu vermeiden, indem man solche Schadstoffe beispielsweise durch Adsorption an feste Adsorben- tien, wie Aktivkohle, Molekularsiebe oder Ionenaustauscher, aus dem Isobuten-haltigen Zulauf entfernt.

Aufgrund der hohen Viskosität von Polyisobuten ist es vorteil- haft, die Polymerisation in Gegenwart eines inerten Verdünnungs- mittels durchzuführen. Das verwendete inerte Verdünnungsmittel sollte geeignet sein, die während der Polymerisationsreaktion zu beobachtende Erhöhung der Viskosität der Reaktionslösung soweit zu verringern, dass die Abführung der entstehenden Reaktionswärme gewährleistet werden kann. Als Verdünnungsmittel sind solche Lö- sungsmittel oder Lösungsmittelgemische geeignet, die gegenüber den eingesetzten Reagenzien inert sind. Geeignete Verdünnungsmit- tel sind beispielsweise gesättigte Kohlenwasserstoffe, wie Butan, Pentan, Hexan, Heptan, Octan, z. B. n-Hexan, i-Octan, Cyclopen- tan, halogenierte Kohlenwasserstoffe, wie Methylchlorid, Dichlor- methan oder Trichlormethan, sowie Mischungen der vorgenannten Verdünnungsmittel, wovon n-Hexan besonders bevorzugt ist. Vor- zugsweise werden die Verdünnungsmittel vor ihrem Einsatz von Ver- unreinigungen wie Wasser, Carbonsäuren oder Mineralsäuren be- freit, beispielsweise durch Adsorption an feste Adsorbentien, wie Aktivkohle, Molekularsiebe oder Ionenaustauscher.

Bortrifluorid wird zweckmäßigerweise in Form von gasförmigem Bor- trifluorid eingesetzt, wobei technisches, noch geringe Mengen Schwefeldioxid und SiF4 enthaltendes, vorzugsweise aber hochreines Bortrifluorid mit einer Reinheit von etwa 99,5 Gew.-% verwendet werden kann.

Geeignete Cokatalysatoren sind in der Regel sauerstoffhaltige Verbindungen, die vorzugsweise wenigstens ein zweibindiges Sauer- stoffatom enthalten. Geeignete sauerstoffhaltige Verbindungen sind neben Wasser organische Verbindungen bis zu 30 Kohlen- stoffatomen. Beispiele hierfür sind Cl-C30-Alkanole und-Cycloal- kanole, C2-Clo-Diole, Cl-C20-Carbonsäuren, C4-Cl2-Carbonsäureanhy- dride sowie C2-C2O-Dialkylether. Hierunter bevorzugt werden ein- wertige Alkanole mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, insbesondere mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, die gegebenenfalls zusammen mit den Cl-C20-Dialkylethern eingesetzt werden können. Als Cokatalysator sind einwertige sekundäre C3-C20-Alkanole besonders bevorzugt.

Beispielhaft seien genannt Isopropanol, 2-Butanol, sec-Pentanol, sec-Hexanol, sec-Heptanol, sec-Octanol und dergleichen. Besonders

bevorzugt werden 2-Butanol und insbesondere Isopropanol verwen- det.

Vorzugsweise beträgt das Molverhältnis von Bortrifluorid zu Coka- talysator 1 : 1 bis 1 : 10, insbesondere 1 : 1,1 bis 1 : 5 und besonders bevorzugt 1 : 1,2 bis 1 : 2,5.

Die Konzentration des Komplexes von Bortrifluorid und Cokatalysa- tor im Reaktor liegt in der Regel im Bereich von 0,01 bis 1 Gew.-%, bezogen auf die flüssige organische Phase, insbesondere im Bereich von 0,02 bis 0,7 Gew.-% und besonders bevorzugt im Be- reich von 0,03 bis 0,5 Gew.-%.

Nach Erreichen des gewünschten Polymerisationsgrads wird die im Wesentlichen Reaktionstemperatur aufweisende organische Phase wie beschrieben mit einer ersten Portion Wasser und die erhaltene Emulsion anschließend mit einer zweiten Portion Wasser versetzt.

Das Isobutenpolymerisat weist in der Regel ein Gehalt an endstän- digen Vinylidengruppen von mehr als 60 Mol-%, insbesondere mehr als 80 Mol-% auf. Die Dispersität MW/Mn beträgt vorzugsweise nicht mehr als 1,8, insbesondere nicht mehr als 1,6.

Die Aufarbeitung der von der wässrigen Phase befreiten organi- schen Phase zur Isolierung des gewünschten Polyisobutens erfolgt in üblicher Weise. Das Polyisobuten wird, in der Regel destilla- tiv, von nicht umgesetzten Isobuten, inertem Verdünnungsmittel und gegebenenfalls Isobutenoligomeren befreit und fällt als De- stillationsrückstand, z. B. als Sumpfprodukt einer Destillations- kolonne, an.

Die vorliegende Erfindung wird durch die nachfolgenden Beispiele und Vergleichsbeispiele näher veranschaulicht.

Beispiele Zur Herstellung eines Polyisobutens wurde gemäß der EP-A 628 575, Beispiel 1, verfahren : Der eingesetzte Isobuten-haltige Zulauf entsprach folgender Zusammensetzung : Isobutan < 1 Gew.-% n-Butan < 1 Gew.-% 1-Buten < 1 Gew.-% trans-2-Buten < 1 Gew.-% cis-2-Buten < 1 Gew.-% Isobuten etwa 45 Gew.-% Hexan etwa 54 Gew.-%

Butadien < 50 ppm Wasser etwa 2 ppm Im Verlauf von einer Stunde wurden 6000 g des obigen Zulaufs auf der Saugseite eines Schlaufenreaktors zugeführt, der mit einer integrierten Umwälzpumpe ausgestattet war, dessen Rohrdurchmesser 30 mm und dessen Volumen 1000 ml betrug. Bezogen auf das Bortri- fluorid (7,1 mmol/1) wurde die 1,6-fache molare Menge iso-Propa- nol zugesetzt. Der Reaktor wurde so gekühlt, dass die Temperatur im Reaktionsmedium-17 °C betrug. Die mittlere Verweilzeit des Reaktionsmediums im Reaktor lag bei 6,6 Minuten.

Der Reaktionsaustrag wurde daraufhin mit Hilfe einer Düse zu- nächst kontinuierlich mit X g pro Stunde Wasser von 90 °C intensiv vermischt und dadurch auf eine Temperatur von A °C gebracht. An- schließend wurde im Reaktionsaustrag/Wasser-Gemisch nach rund 12 Sekunden durch kontinuierliche Zugabe einer weiteren Menge von Y g pro Stunde 60 °C warmem Wasser eine mittlere Temperatur des Reaktionsaustrag/Wasser-Gemischs von B °C erreicht.

In einem 500 ml großen kontinuierlichen Phasentrenngefäß trennte man daraufhin die wässrige Phase von der organischen Produktphase ab und gab in letztere erneut mittels einer Düse eine dritte Menge Wasser von Z g pro Stunde und einer Temperatur von 40 °C kontinuierlich zu.

Das so erhaltene Gemisch leitete man kontinuierlich durch einen 100 ml Kerzenfilter und ein weiteres 500 ml Phasentrenngefäß, in dem erneut wässrige und organische Phase getrennt wurden.

Die organische Phase war nach dem Kerzenfilter und der beschrie- benen letzten Phasentrennung völlig klar.

Von dem so behandelten Reaktionsaustrag wurden Analysen zur Beur- teilung der Fluorabtrennung aus dem Reaktionsaustrag durchge- führt.

Des Weiteren wurden die für die Beurteilung der Produktqualität relevanten analytischen Daten des nach dem destillativen Entfer- nen der flüchtigen Bestandteile erhaltenen Polyisobutens ermit- telt und nachfolgend in Tabellenform aufgelistet.

Tabelle

Bsp. A B X Y Z F Mn D Vin. oc °C g/h g/h g/h ppm % 1 4 32 700 1700 0 38 2236 1,766 86,2 2 4 35 700 1900 0 37 2229 1,763 86,5 3 6 38 800 1900 0 34 2270 1,756 85,9 4 4 32 700 1700 50 26 2287 1,759 86,3 5 4 32 700 1700 100 21 2281 1,773 86,9 6 4 32 700 1700 150 17 2278 1,698 87,1 Vgl.- Bsp. 7 4 4 26001) 0 0 1216) 2132 1,811 69,2 8-17 32 0 26002) 0 42 2118 1,809 82,3 9 5) 32 7003) 19004) 0---- mit A = Temperatur des Reaktionsaustrag/Wasser-Gemischs nach der ersten Wasserzugabe B = Temperatur des Reaktionsaustrag/Wasser-Gemischs nach der zweiten Wasserzugabe X = Menge der ersten Wasserzugabe Y = Menge der zweiten Wasserzugabe Z = Menge der dritten Wasserzugabe Mn = zahlengewichtetes mittleres Molekulargewicht D = Dispersizität Vin. = Vinylidengehalt 1) 2600 g/h Wasser von 23 °C 2) 2600 g/h Wasser von 54 °C 3) 700 g/h Wasser von 50 °C 4) 1900 g/h Wasser von 65 °C 5) Die Leitung zwischen erster und zweiter Wasserdosierung setzte sich im Verlauf von 4 h mit Eis zu. Die Anlage konnte mit diesen Zulaufmengen und Temperaturen nicht weiter betrie- ben werden.

6) Deutliche Trübung in der organischen Phase erkennbar.