JP5635696B2 - Method for producing α-methylstyrene - Google Patents

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Description

本発明は、αメチルスチレンの選択的増産のためのαメチルスチレンの製造方法に関するものである。   The present invention relates to a method for producing α-methylstyrene for selective production of α-methylstyrene.

αメチルスチレン(alpha−methyl styrene、以下、AMS)は、ABSのような特定の共重合体及び新規重合体の製造において添加剤として多様に用いられている。また、AMSは、不飽和AMS異量体のような微細化合物の製造において中間体としての用途を有するようになる。これら異量体は、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン樹脂及びスチレン−ブタジエンゴムのような共重合体の製造において分子量制御剤として用いられている。AMS異量体の水素化形態は潤滑組成物中の成分として産業的価値を有する。   Alpha-methylstyrene (hereinafter referred to as “AMS”) is variously used as an additive in the production of a specific copolymer such as ABS and a novel polymer. AMS also has application as an intermediate in the production of fine compounds such as unsaturated AMS isomers. These heteromers are used as molecular weight control agents in the production of copolymers such as acrylonitrile-butadiene-styrene resin and styrene-butadiene rubber. The hydrogenated form of AMS heteromer has industrial value as a component in the lubricating composition.

このようなAMSはフェノール製造工程の副産物として生成されるが、一般に、クメンを原料として用いて、酸化及び脱水工程等を通じて、フェノールとAMSを製造している。図1は、従来のフェノール製造過程を簡略に示す工程図である。   Such AMS is produced as a by-product of the phenol production process, but generally, phenol and AMS are produced through the oxidation and dehydration processes using cumene as a raw material. FIG. 1 is a process diagram schematically showing a conventional phenol production process.

図1を参照すると、既存の方法は、クメンが供給された酸素反応器1で、酸素存在下でクメンを酸化させて、24重量%程度のクメンヒドロペルオキシド(CHP)と少量のクミルアルコール(CA)に転換させたストリームを製造し、これを貯蔵器2に移送した後、ストリッパー3で前記24重量%程度のCHP含有ストリームを82重量%程度に濃縮する。この後、濃縮されたCHP及びCA含有ストリームを貯蔵器4を経て、分解反応器5に供給して、酸触媒下に脱水化させることによって、CHPからフェノールとアセトンを生成し、また、CAからαメチルスチレン(AMS)を生産している。しかし、前記方法の場合、クメンの酸化工程において、CAは、CHP1モルに対して0.035モル%のみ生成されるため、フェノール製造工程におけるAMSの生産量は、クメン酸化工程で生成される極少量のクミルアルコールによって制限されている。   Referring to FIG. 1, the existing method is to oxidize cumene in the presence of oxygen in an oxygen reactor 1 fed with cumene, to obtain about 24% by weight cumene hydroperoxide (CHP) and a small amount of cumyl alcohol ( A stream converted into CA) is produced and transferred to the reservoir 2, and then the CHP containing stream of about 24 wt% is concentrated to about 82 wt% by the stripper 3. Thereafter, the concentrated CHP and CA-containing stream is supplied to the cracking reactor 5 via the reservoir 4 and dehydrated under an acid catalyst to produce phenol and acetone from the CHP, and from the CA. It produces α-methylstyrene (AMS). However, in the case of the above-mentioned method, in the cumene oxidation step, CA is produced in an amount of only 0.035 mol% with respect to 1 mol of CHP. Limited by a small amount of cumyl alcohol.

よって、AMSの生産量を選択的に増加させようとする研究が進められたことがあり、分解反応器(cleavage reactor)の前にストリッパー(stripper)から出たCHPの一部をCAに選択的に転換して、αメチルスチレンを増産しようとする方法がある。しかし、前記方法は、転換率と選択度が低くて工程効率が落ち、高濃縮のCHPを使用するため、安定上に問題がある。   Therefore, research to selectively increase the production of AMS has been carried out, and a part of CHP emitted from the stripper before the decomposition reactor is selectively selected for CA. There is a method to increase production of α-methylstyrene. However, this method has a problem in stability because the conversion rate and selectivity are low, the process efficiency is low, and highly concentrated CHP is used.

また既存には、主に前記AMSの増産の目的でなく、酸化反応器への再循環のために生成されたAMSの水素化工程を再びクメンに転換する方法を開示している(米国特許第5,905,178号)。また、従来の方法は、AMSの生成を最少化しようとする試みのみあるだけ(米国特許第5,530,166号)であって、AMSの生産量を増加させようとする研究は不十分な実情である。   Moreover, the existing method discloses a method of converting the hydrogenation process of AMS produced for recycling to the oxidation reactor into cumene again, not mainly for the purpose of increasing the production of AMS (US Pat. 5,905,178). In addition, the conventional method is only an attempt to minimize the generation of AMS (US Pat. No. 5,530,166), and the research for increasing the production of AMS is insufficient. It is a fact.

そこで、本発明は、クメンヒドロペルオキシドからクミルアルコールへの選択的水素化工程を通じて、フェノール製造工程において副産物としてみなされていたAMSの選択的増産を目的とする、ABSなどの添加剤として使用するαメチルスチレンの製造方法を提供しようとする。   Therefore, the present invention is used as an additive such as ABS for the purpose of selectively increasing AMS, which has been regarded as a by-product in the phenol production process, through a selective hydrogenation process from cumene hydroperoxide to cumyl alcohol. An object is to provide a method for producing α-methylstyrene.

本発明はまた、水素化工程で注入されるクメンヒドロペルオキシドストリーム量を制御し、AMSの生産量を市場の需要に応じて制御することのできるαメチルスチレンの製造方法を提供するものである。   The present invention also provides a method for producing α-methylstyrene, which can control the amount of cumene hydroperoxide stream injected in the hydrogenation step and can control the production amount of AMS according to the market demand.

本発明はまた、クメンヒドロペルオキシドストリームを低濃度水素化を進めて、クメンヒドロペルオキシドの発火の可能性を排除して、安定してクミルアルコールを製造することにより、窮極的に、AMSの生産量を増加させることのできるαメチルスチレンの製造方法を提供するものである。   The present invention also significantly reduces the production of AMS by proceeding with low concentration hydrogenation of cumene hydroperoxide stream to eliminate the possibility of cumene hydroperoxide ignition and stably produce cumyl alcohol. An object of the present invention is to provide a method for producing α-methylstyrene capable of increasing the amount.

本発明は、(a)クメンを酸化させてクメンヒドロペルオキシドストリームを製造するステップ、
(b)前記クメンヒドロペルオキシドストリームを濃縮することなく、少なくとも一部を分離して、選択的に貴金属触媒下で水素化反応させて、クミルアルコールを製造するステップ、及び
(c)前記クミルアルコールを含む反応物を濃縮し、酸触媒下に脱水反応させて、αメチルスチレンを含む生成物を製造するステップ
を含むαメチルスチレンの製造方法を提供する。
The present invention comprises (a) oxidizing cumene to produce a cumene hydroperoxide stream;
(B) separating at least a portion of the cumene hydroperoxide stream without concentrating it and selectively subjecting it to a hydrogenation reaction under a noble metal catalyst to produce cumyl alcohol; and (c) the cumyl A method for producing α-methylstyrene is provided, which comprises a step of concentrating a reaction product containing alcohol and subjecting it to dehydration reaction under an acid catalyst to produce a product containing α-methylstyrene.

前記(b)ステップにおいて、クメンヒドロペルオキシドストリームは、約5ないし25重量%の濃度で水素化反応に使用することができる。また、前記(b)ステップにおいて、クメンヒドロペルオキシドストリームのうち約5ないし50重量%を分離して水素化反応に使用することができる。前記クメンヒドロペルオキシドストリームはクミルアルコールをさらに含む。   In step (b), the cumene hydroperoxide stream can be used in the hydrogenation reaction at a concentration of about 5 to 25% by weight. In the step (b), about 5 to 50% by weight of the cumene hydroperoxide stream can be separated and used for the hydrogenation reaction. The cumene hydroperoxide stream further comprises cumyl alcohol.

本発明の方法により、前記水素化反応の選択度は95%以上であり、クメンヒドロペルオキシドの転換率は約95%以上である。   According to the method of the present invention, the selectivity of the hydrogenation reaction is 95% or more, and the conversion rate of cumene hydroperoxide is about 95% or more.

また、前記(b)ステップでは、クメンヒドロペルオキシドストリームの一部に対して水素化反応が進められ、前記(c)ステップにおいて、前記クミルアルコールを含む反応物は、前記水素化反応を経ないクメンヒドロペルオキシドストリームをさらに含む。また前記(c)ステップにおいて、αメチルスチレンを含む生成物は、フェノール及びアセトンをさらに含む。また、前記クミルアルコールを含む反応物は、80ないし82重量%の濃度に濃縮して、脱水反応に使用することができる。前記方法は、αメチルスチレン、フェノール及びアセトンを得るために、(c)ステップ以降に、前記αメチルスチレンを含む生成物を中和し、蒸留するステップをさらに含む。   In the step (b), a hydrogenation reaction is performed on a part of the cumene hydroperoxide stream. In the step (c), the reactant containing the cumyl alcohol does not undergo the hydrogenation reaction. Further comprising a cumene hydroperoxide stream. In the step (c), the product containing α-methylstyrene further contains phenol and acetone. The reactant containing cumyl alcohol can be concentrated to a concentration of 80 to 82% by weight and used for dehydration reaction. The method further includes neutralizing and distilling the product containing α-methylstyrene after step (c) to obtain α-methylstyrene, phenol and acetone.

以下、本発明の具体的な具現例によるαスチレンの製造方法について説明する。   Hereinafter, a method for producing α-styrene according to a specific embodiment of the present invention will be described.

一般的なフェノール工程は、3個の酸化反応器によって製造された約24〜25重量%程度のクメンヒドロペルオキシド(CHP)溶液をストリッパーを経て、約80〜82重量%のCHP溶液に濃縮し、分解反応器を経て、フェノール、アセトン及びAMSに生産される工程である。   A typical phenol process concentrates about 24-25% by weight cumene hydroperoxide (CHP) solution produced by three oxidation reactors through a stripper to about 80-82% by weight CHP solution, It is a process that is produced into phenol, acetone and AMS via a cracking reactor.

ところで、クメンヒドロペルオキシドは、空気と混合時、爆発可能な物質であり、約57ないし79℃の間で発火点を有する。さらに、有機物質、酸、塩基及び金属性分と接触時に爆発及び火災の危険がある。また、クメンヒドロペルオキシドの濃度が増加することによって、runway reaction温度が低くなり、爆発の危険性が増加するという報告がある(Thermochimica acta、501、2010、65−71)。したがって、前記のように高濃度のクメンヒドロペルオキシドを用いることなく安定した方法でフェノール工程を行う方法が必要である。   By the way, cumene hydroperoxide is an explosive substance when mixed with air and has an ignition point between about 57-79 ° C. In addition, there is a risk of explosion and fire when in contact with organic substances, acids, bases and metallic components. In addition, it has been reported that increasing the concentration of cumene hydroperoxide lowers the runway reaction temperature and increases the risk of explosion (Thermochimica acta, 501, 2010, 65-71). Therefore, there is a need for a method of performing the phenol process in a stable manner without using a high concentration of cumene hydroperoxide as described above.

よって、クメンヒドロペルオキシドの転換工程は最大限安定化した条件、つまり、低いクメンヒドロペルオキシドの濃度及び低い温度で行うことが非常に重要である。   Thus, it is very important that the cumene hydroperoxide conversion process be carried out at the most stable conditions, i.e. low cumene hydroperoxide concentration and low temperature.

また既存のクメンの酸化工程において、クミルアルコールは、クメンヒドロペルオキシド1モルに対して約0.035モル%のみ生成され、αメチルスチレンの生産量を増加させるには限界があった。   In addition, in the existing cumene oxidation process, cumyl alcohol is produced in an amount of only about 0.035 mol% with respect to 1 mol of cumene hydroperoxide, and there is a limit in increasing the production amount of α-methylstyrene.

したがって、本発明は、低濃度のクメンヒドロペルオキシドを使用して、安定した状態でクミルアルコールを生産することのできる工程を提供する。また本発明は、クメンヒドロペルオキシドのクミルアルコールへの水素化工程を通じてクミルアルコールの生産量を増やした後、前記クミルアルコールを脱水させ、窮極的に、αメチルスチレンの生産量を増加させることのできる方法を提供しようとする。   Thus, the present invention provides a process that can produce cumyl alcohol in a stable state using low concentrations of cumene hydroperoxide. In addition, the present invention increases the production amount of cumyl alcohol through the hydrogenation process of cumene hydroperoxide to cumyl alcohol, and then dehydrates the cumyl alcohol to significantly increase the production amount of α-methylstyrene. Try to provide a way that can be.

このような本発明の好ましい一具現例によれば、(a)クメンを酸化させてクメンヒドロペルオキシドストリームを製造するステップ、(b)前記クメンヒドロペルオキシドストリームを濃縮することなく、少なくとも一部を分離して、選択的に貴金属触媒下で水素化反応させて、クミルアルコールを製造するステップ、及び(c)前記クミルアルコールを含む反応物を濃縮し、酸触媒下に脱水反応させて、αメチルスチレンを含む生成物を製造するステップを含むαメチルスチレンの製造方法が提供される。   According to such a preferred embodiment of the present invention, (a) a step of oxidizing cumene to produce a cumene hydroperoxide stream, (b) separating at least a part without concentrating the cumene hydroperoxide stream. A hydrogenation reaction selectively under a noble metal catalyst to produce cumyl alcohol; and (c) a reaction product containing the cumyl alcohol is concentrated and subjected to a dehydration reaction under an acid catalyst, α There is provided a process for producing alpha methyl styrene comprising the step of producing a product comprising methyl styrene.

本発明の方法は、既存のように前記クメンの酸化で得られたクメンヒドロペルオキシドストリームをストリッパーで濃縮した後、分解反応器でそのまま脱水反応を進めるのではなく、ストリッパーで濃縮する前の低濃度状態で、前記酸化反応後に得られたクメンヒドロペルオキシドの一部を分離して、触媒水素化工程に用いることによって、選択度及びクミルアルコールへの転換率を向上させることができる。   In the method of the present invention, the cumene hydroperoxide stream obtained by the cumene oxidation as described above is concentrated by a stripper, and then the dehydration reaction is not proceeded as it is in the decomposition reactor, but the concentration before the concentration by the stripper is reduced. In this state, by separating a part of cumene hydroperoxide obtained after the oxidation reaction and using it in the catalytic hydrogenation step, the selectivity and the conversion rate to cumyl alcohol can be improved.

したがって、本発明は、生産工程中で低濃度の安定性が確保された領域でクメンヒドロペルオキシドをクミルアルコールに転換して、既存よりはるかに優れた結果を示す。つまり、本発明では、ストリッパーを経て、分解反応器(cleavage reactor)に入る前のクメンヒドロペルオキシドのストリームを水素化反応の反応物として使用せずに、クメンの酸化後のクメンヒドロペルオキシドを使用して、工程の安定性を確保する。   Therefore, the present invention converts cumene hydroperoxide to cumyl alcohol in the region where low concentration stability is ensured in the production process, and shows much better results than existing. That is, the present invention uses cumene hydroperoxide after oxidation of cumene without using the stream of cumene hydroperoxide before entering the cleavage reactor via a stripper as a reactant in the hydrogenation reaction. To ensure process stability.

本発明によると、前記(a)ステップの工程を通じて、5ないし25重量%濃度のクメンヒドロペルオキシドストリームが生成される。また前記ストリーム中には、前記クメンの酸化によって少量のクミルアルコールが含まれることがある。   According to the present invention, a cumene hydroperoxide stream having a concentration of 5 to 25% by weight is produced through the step (a). The stream may contain a small amount of cumyl alcohol due to oxidation of the cumene.

このとき、前記(a)ステップで酸化条件は特に限定されず、一般的な条件下で進められる。例えば、クメンの酸化は、通常、空気や酸素濃縮空気などの含酸素ガスによる自動酸化で行われる。この酸化反応は、アルカリのような添加剤を用いたりあるいは添加剤なしに行われる。通常の酸化反応温度は約50〜200℃であり、反応圧力は大気圧ないし約5MPaの条件である。前記添加剤を用いる場合、NaOH、KOHのようなアルカリ金属化合物;アルカリ土類金属化合物;NaCO、NaHCOのようなアルカリ金属炭酸塩;アンモニア;アルカリ金属炭酸アンモニウム塩などが使用可能である。 At this time, the oxidation conditions are not particularly limited in the step (a), and the process proceeds under general conditions. For example, cumene is usually oxidized by auto-oxidation with an oxygen-containing gas such as air or oxygen-enriched air. This oxidation reaction is performed with or without an additive such as an alkali. The normal oxidation reaction temperature is about 50 to 200 ° C., and the reaction pressure is atmospheric pressure to about 5 MPa. When the additive is used, alkali metal compounds such as NaOH and KOH; alkaline earth metal compounds; alkali metal carbonates such as Na 2 CO 3 and NaHCO 3 ; ammonia; alkali metal ammonium carbonates and the like can be used. is there.

また、(a)ステップにおいて、クメンの酸化は、通常のフェノール工程に使用される多数の酸化反応器、好ましく3個の酸化反応器によって進められる。また、前記(a)ステップは、クメンの濃度が約80%以上、より好ましくは約98%以上のクメン含有ストリームを酸素含有ストリームの存在下で酸化させて、クメンヒドロペルオキシド含有ストリームを形成するステップを含む。   In step (a), the oxidation of cumene is carried out by a number of oxidation reactors, preferably three oxidation reactors, used in a normal phenol process. In the step (a), a cumene-containing stream having a cumene concentration of about 80% or more, more preferably about 98% or more is oxidized in the presence of an oxygen-containing stream to form a cumene hydroperoxide-containing stream. including.

また、前記クメンの酸化を促進するために通常の開始剤を使用してもよく、例えば、クメンヒドロペルオキシド、t−ブチルヒドロペルオキシドなどの有機ヒドロペルオキシド、パーオキシ系自由ラジカル開始剤、またはアゾ系自由ラジカル開始剤などを使用してもよい。   In addition, usual initiators may be used to promote the oxidation of cumene, such as organic hydroperoxides such as cumene hydroperoxide, t-butyl hydroperoxide, peroxy-based free radical initiators, or azo-based free initiators. A radical initiator or the like may be used.

また(b)ステップは、前記(a)ステップで得られたクメンヒドロペルオキシドストリームを用いて水素化反応を行い、クミルアルコールの含有量を増進させる工程である。   Step (b) is a step of increasing the content of cumyl alcohol by performing a hydrogenation reaction using the cumene hydroperoxide stream obtained in step (a).

このために、前記(b)ステップでは、クメンヒドロペルオキシドストリームの一部に対して水素化反応が進行される。また、前記(b)クミルアルコールを製造するステップにおいて、前記クメンヒドロペルオキシドストリームのうち約5ないし50重量%を分離して水素化反応に使用するのが好ましい。   For this reason, in the step (b), a hydrogenation reaction proceeds on a part of the cumene hydroperoxide stream. In the step (b) of producing cumyl alcohol, it is preferable that about 5 to 50% by weight of the cumene hydroperoxide stream is separated and used in the hydrogenation reaction.

前記水素化反応に使用する貴金属触媒は、金、銀、白金、パラジウム、イリジウム、ルテニウム、レニウム、ロジウム及びオスミウムからなる群より選択される1種以上を含んでもよい。また、前記貴金属触媒は、アルミナ、シリカ、クレー、カーボン、ジルコニア、チタニア、メソポーラス分子体(mesoporous molecular sieve)及びこれらの混合物からなる群より選択される担体を追加的に含んでもよい。   The noble metal catalyst used in the hydrogenation reaction may include one or more selected from the group consisting of gold, silver, platinum, palladium, iridium, ruthenium, rhenium, rhodium and osmium. The noble metal catalyst may additionally include a support selected from the group consisting of alumina, silica, clay, carbon, zirconia, titania, mesoporous molecular sieves, and mixtures thereof.

前記貴金属触媒は、クメンヒドロペルオキシドストリーム100重量部に対して約1ないし15重量部で使用し、より好ましくは約2ないし12重量部で使用し、最も好ましくは5ないし10重量部で使用する。前記貴金属触媒の量が約1重量部未満であると、転換率が落ちる問題があり、約15重量部を超えると、選択度が落ちる問題がある。   The noble metal catalyst is used in an amount of about 1 to 15 parts by weight, more preferably about 2 to 12 parts by weight, and most preferably 5 to 10 parts by weight, based on 100 parts by weight of cumene hydroperoxide stream. When the amount of the noble metal catalyst is less than about 1 part by weight, there is a problem that the conversion rate is lowered, and when it exceeds about 15 parts by weight, there is a problem that the selectivity is lowered.

前記水素化反応の条件は、約40ないし80℃の温度、及びCHP対比モル比により約1:1ないし約1:10の水素流量で、約1ないし5時間行うことが好ましい。また前記水素化反応は、通常の流体空間速度の条件で行ってもよい。   The hydrogenation reaction is preferably performed at a temperature of about 40 to 80 ° C. and a hydrogen flow rate of about 1: 1 to about 1:10 depending on the molar ratio of CHP to about 1 to 5 hours. The hydrogenation reaction may be carried out under normal fluid space velocity conditions.

また前記水素化反応は、クメンヒドロペルオキシド1モルに対して約1ないし10モルの水素を添加して行ってもよい。このとき、水素の添加モル数が約1モル未満であると、転換率及び選択度が落ちる問題があり、約10モルを超えると、過度な量の水素を再循環しなければならないため、経済性に問題があり得る。   The hydrogenation reaction may be performed by adding about 1 to 10 moles of hydrogen to 1 mole of cumene hydroperoxide. At this time, if the number of moles of hydrogen added is less than about 1 mole, there is a problem that the conversion rate and selectivity decrease, and if it exceeds about 10 moles, an excessive amount of hydrogen must be recycled. There may be a problem with sex.

本発明は、(b)ステップのように、低濃度及び低い温度でクメンヒドロペルオキシドの水素化工程を進行するため、クメンヒドロペルオキシドのrunway反応温度時の爆発の危険性を減少させ、最大限安定化した条件下でクミルアルコールへの転換率を増加させることができる。また高濃度のクメンヒドロペルオキシドはクミルアルコールに転換されて、その含有量が増加し、以降のステップでαメチルスチレンの含有量を増加させることができる。前記水素化反応の選択度は、好ましくは約90%以上、さらに好ましくは約95%以上になってもよい。つまり、既存に使用される触媒還元(catalyst reduction)の場合、転換率約20ないし35%であり、選択度約80%水準で、最大収率が約40%にならないの対し、本発明の触媒水素化工程(catalyst hydrogenation)は、転換率約95%以上、選択度約95%以上及び収率約90%以上にクミルアルコールを得ることができる。また水素化工程で、クメンヒドロペルオキシドと混合されているクメンも一部クミルアルコールに転換されて、追加的な収率向上を期待することができる。   Since the hydrogenation process of cumene hydroperoxide proceeds at a low concentration and a low temperature as in step (b), the present invention reduces the risk of explosion at the runway reaction temperature of cumene hydroperoxide and is maximally stable. The conversion rate to cumyl alcohol can be increased under converted conditions. Further, cumene hydroperoxide at a high concentration is converted to cumyl alcohol, the content thereof is increased, and the content of α-methylstyrene can be increased in the subsequent steps. The selectivity of the hydrogenation reaction may be about 90% or more, more preferably about 95% or more. That is, in the case of catalyst reduction used in the past, the conversion rate is about 20 to 35%, the selectivity is about 80%, and the maximum yield is not about 40%. The hydrogenation process can yield cumyl alcohol with a conversion of about 95% or higher, a selectivity of about 95% or higher, and a yield of about 90% or higher. In addition, in the hydrogenation step, cumene mixed with cumene hydroperoxide is also partially converted to cumyl alcohol, and additional yield improvement can be expected.

前記(c)ステップは、クミルアルコールを用いてαメチルスチレンを製造する工程である。このとき、前記(c)ステップにおいて、前記クミルアルコールを含む反応物は、前記水素化反応を経ないクメンヒドロペルオキシドストリームをさらに含む。したがって、前記αメチルスチレンを含む生成物は、前記反応物の脱水反応を通じて、αメチルスチレンと共にフェノール及びアセトンをさらに含む。好ましく、前記フェノールとアセトンは、前記反応物中のクメンヒドロペルオキシドストリームが酸触媒と接触した後、脱水工程によって生成される。また、αメチルスチレンは、反応物中のクミルアルコールが酸触媒と接触した後、脱水工程によって生成される。また、前記生成物中には、微量のアセトフェノン、クメン、及び重質化合物(heavy)がさらに含まれる。   The step (c) is a process for producing α-methylstyrene using cumyl alcohol. At this time, in the step (c), the reactant containing the cumyl alcohol further includes a cumene hydroperoxide stream that does not undergo the hydrogenation reaction. Accordingly, the product including α-methylstyrene further includes phenol and acetone together with α-methylstyrene through the dehydration reaction of the reactant. Preferably, the phenol and acetone are produced by a dehydration step after the cumene hydroperoxide stream in the reactants has contacted the acid catalyst. Moreover, alpha methyl styrene is produced | generated by a dehydration process, after the cumyl alcohol in a reaction material contacts an acid catalyst. The product further includes trace amounts of acetophenone, cumene, and heavy compounds.

また前記クミルアルコールを含む反応物は、約80ないし82重量%の濃度に濃縮して、脱水反応に使用する。   The reaction product containing cumyl alcohol is concentrated to a concentration of about 80 to 82% by weight and used for the dehydration reaction.

本発明の場合、必要に応じて中質化合物の生成を最少化するために、前記(c)ステップを行う前に、前記(b)ステップの水素化反応に使用されたクメンヒドロペルオキシドストリームを除いた残りのストリームの残留物と、(b)ステップで得られたクミルアルコールとの混合物を希釈することもできる。   In the case of the present invention, in order to minimize the production of intermediate compounds as necessary, before performing the step (c), the cumene hydroperoxide stream used in the hydrogenation reaction of the step (b) is removed. It is also possible to dilute the mixture of the remaining stream residues and the cumyl alcohol obtained in step (b).

前記(c)ステップにおいて、前記酸触媒は液体または固体の酸触媒であるのが好ましい。前記液体酸触媒は、塩酸、硫酸または硝酸であり、好ましくは硫酸を使用してもよい。また前記固体酸触媒は、6族金属酸化物によって改質された4族金属酸化物、硫酸化された遷移金属酸化物、セリウムオキシドと4族金属酸化物の混合された金属酸化物、及びこれらの混合物からなる群より選択されるのが好ましい。   In the step (c), the acid catalyst is preferably a liquid or solid acid catalyst. The liquid acid catalyst is hydrochloric acid, sulfuric acid or nitric acid, and preferably sulfuric acid may be used. The solid acid catalyst includes a group 4 metal oxide modified by a group 6 metal oxide, a sulfated transition metal oxide, a metal oxide mixed with cerium oxide and a group 4 metal oxide, and these Preferably, it is selected from the group consisting of:

また本発明は、(c)ステップ以降に、前記αメチルスチレンを含む生成物を中和し、蒸留するステップをさらに含む。このような過程を通じて、αメチルスチレン、フェノール及びアセトンが分離される。   Further, the present invention further includes a step of neutralizing and distilling the product containing α-methylstyrene after step (c). Through such a process, α-methylstyrene, phenol and acetone are separated.

前記蒸留条件は、特に限定されず、通常の方法によってなされる。前記中和するステップにおいて、中和剤の種類と含有量は特に限定されず、通常の条件で使用することができる。   The distillation conditions are not particularly limited, and are performed by an ordinary method. In the neutralization step, the type and content of the neutralizing agent are not particularly limited and can be used under normal conditions.

以下、本発明の好ましい一具現例によるαメチルスチレンの製造方法について、図面を参照しながらより具体的に説明する。図2は、本発明のαメチルスチレンを生産するためのフェノール工程図を簡略に示したものである。   Hereinafter, a method for producing α-methylstyrene according to a preferred embodiment of the present invention will be described more specifically with reference to the drawings. FIG. 2 is a simplified diagram showing a phenol process for producing α-methylstyrene of the present invention.

図2を参照すると、本発明の方法は、クメンの酸化を進行するための酸化反応器10、前記酸化後に得られたクメンヒドロペルオキシドストリームの一部を水素化反応に使用するための水素化反応器(catalyst hydrogenation reactor)30、前記水素化反応で得られたクミルアルコール及び前記水素化反応に使用しない残りのクメンヒドロペルオキシドストリームを濃縮するためのストリッパー(stripper)40、前記ストリッパーで濃縮された混合物の脱水反応を進行するための分解反応器(cleavage reactor)60、前記脱水反応で得られた生成物の中和を進行するための中和反応器70、及び生成物を分離するための蒸留装置80を備えて進められる。また、前記酸化反応器10とストリッパー40との間、及びストリッパー40と分解反応器60との間には、貯蔵器(receiver)20,50が備えられる。   Referring to FIG. 2, the method of the present invention includes an oxidation reactor 10 for proceeding the oxidation of cumene, and a hydrogenation reaction for using a part of the cumene hydroperoxide stream obtained after the oxidation for the hydrogenation reaction. A hydrogenation reactor 30, a stripper 40 for concentrating the cumyl alcohol obtained in the hydrogenation reaction and the remaining cumene hydroperoxide stream not used in the hydrogenation reaction, concentrated in the stripper A decomposition reactor 60 for proceeding with the dehydration reaction of the mixture, a neutralization reactor 70 for proceeding with the neutralization of the product obtained by the dehydration reaction, and a distillation for separating the product Proceed with apparatus 80. Receivers 20 and 50 are provided between the oxidation reactor 10 and the stripper 40 and between the stripper 40 and the decomposition reactor 60.

具体的に、本発明は、クメンの酸化で低濃度を有するクメンヒドロペルオキシドとクミルアルコールを製造し、前記クメンヒドロペルオキシドの少なくとも一部を濃縮することなく直ちに水素化反応させて、クミルアルコールを製造し、前記水素化反応時に使用されないクメンヒドロペルオキシドの残りの残留物と前記水素化反応で得られたクミルアルコールととを混合して、クミルアルコールを含む反応物を準備し、これを酸触媒下で脱水反応させることによって、生産性が増加されたαメチルスチレンを含む生成物を得ることができる。前記生成物にはフェノール及びアセトンも共に含まれているため、前記ステップ以降に、前記生成物を中和し、蒸留して、フェノール及びアセトンと共に生産性が増加されたAMSが得られる特徴がある。したがって、前記クメンヒドロペルオキシドの選択的水素化工程を通じて、既存よりクメンヒドロペルオキシドのクミルアルコールへの転換率を向上させて、その含有量を増減させることができ、最終的に、αメチルスチレンの量も増減させることができる。   Specifically, the present invention provides a cumene hydroperoxide and cumyl alcohol having a low concentration in the oxidation of cumene, and immediately hydrogenating the cumene hydroperoxide without concentrating the cumene hydroperoxide. And preparing a reactant containing cumyl alcohol by mixing the remaining cumene hydroperoxide residue not used in the hydrogenation reaction with cumyl alcohol obtained by the hydrogenation reaction, Is subjected to a dehydration reaction in the presence of an acid catalyst, whereby a product containing α-methylstyrene with increased productivity can be obtained. Since the product contains both phenol and acetone, after the step, the product is neutralized and distilled to obtain AMS with increased productivity together with phenol and acetone. . Therefore, through the selective hydrogenation process of cumene hydroperoxide, the conversion rate of cumene hydroperoxide to cumyl alcohol can be improved from the existing one, and the content thereof can be increased or decreased. The amount can also be increased or decreased.

つまり、本発明は、クメンを酸化反応器10に供給して、酸素存在下でクメンの酸化反応を進行する。前記クメンの酸化によって、約5ないし25重量%の濃度、好ましくは約10ないし25重量%の濃度、最も好ましくは約20ないし25重量%濃度のクメンヒドロペルオキシドストリームが生成され、ここにはクミルアルコールが含まれている。   That is, according to the present invention, cumene is supplied to the oxidation reactor 10 and the oxidation reaction of cumene proceeds in the presence of oxygen. Oxidation of the cumene produces a cumene hydroperoxide stream at a concentration of about 5 to 25% by weight, preferably about 10 to 25% by weight, most preferably about 20 to 25% by weight. Contains alcohol.

この後、本発明は、前記ストリームのうちの一部を分離して、貯蔵器20に移送した後、水素化反応器30に供給して、水素化反応を進行させる。このとき、貯蔵器20に移送された低濃度のクメンヒドロペルオキシドストリームは、触媒水素化反応器30の上段(top−down)または下段(bottom−up)に供給して、水素化反応でクミルアルコールを製造する。前記水素化反応に用いる反応器は、CSTR反応器(Continuous stirred−tank reactor)によって反応を進行することができるが、これに限定されず、通常の水素化反応条件に用いられるものであればいずれも使用可能である。例えば、水素化反応器には触媒がじ充填されており、水素を注入し、内部の温度が維持されるようにして反応を進行することが好ましい。また、前記反応物である濃縮されたクメンヒドロペルオキシドストリームは、加圧ポンプを用いて反応器の上段に注入することができる。   Thereafter, according to the present invention, a part of the stream is separated and transferred to the reservoir 20 and then supplied to the hydrogenation reactor 30 to advance the hydrogenation reaction. At this time, the low-concentration cumene hydroperoxide stream transferred to the reservoir 20 is supplied to the top-down or bottom-up of the catalytic hydrogenation reactor 30, and cumylated by the hydrogenation reaction. Produce alcohol. The reactor used for the hydrogenation reaction can be advanced by a CSTR reactor (Continuous straight-tank reactor), but is not limited thereto, and any reactor can be used as long as it is used for normal hydrogenation reaction conditions. Can also be used. For example, the hydrogenation reactor is preferably filled with a catalyst, and it is preferable to inject hydrogen and proceed the reaction so that the internal temperature is maintained. In addition, the concentrated cumene hydroperoxide stream, which is the reactant, can be injected into the upper stage of the reactor using a pressure pump.

水素化反応が完了されると、製造されたクミルアルコールは再び貯蔵器20に供給されるようにし、これを介してストリッパー40に移送する。また、前記水素化反応に進行しない5ないし25重量%濃度のCHPストリームはストリッパー40に直ちに移送させる。   When the hydrogenation reaction is completed, the produced cumyl alcohol is supplied to the reservoir 20 again and transferred to the stripper 40 through this. Also, the CHP stream having a concentration of 5 to 25% by weight that does not proceed to the hydrogenation reaction is immediately transferred to the stripper 40.

これにより、ストリッパー40には、前記水素化反応で得られたクミルアルコールと、前記水素化反応に使用しないクミルアルコール及びクメンヒドロペルオキシドを含むストリームの混合物が含まれる。   Thereby, the stripper 40 contains a mixture of cumyl alcohol obtained by the hydrogenation reaction and a stream containing cumyl alcohol and cumene hydroperoxide not used in the hydrogenation reaction.

この後、ストリッパー40では前記混合物を約80ないし82重量%の濃度に濃縮した後、貯蔵器50を経て、分解反応器60に移送されるようにする。   Thereafter, the stripper 40 concentrates the mixture to a concentration of about 80 to 82% by weight, and then transfers the mixture to the decomposition reactor 60 via the reservoir 50.

その後、前記分解反応器60で前記混合物に対して連続的に脱水を行って、酸性触媒がクメンヒドロペルオキシドをフェノール及びアセトンに分解し、クミルアルコールをAMSに脱水させるようにする。   Thereafter, the mixture is continuously dehydrated in the decomposition reactor 60 so that the acidic catalyst decomposes cumene hydroperoxide into phenol and acetone and dehydrates cumyl alcohol into AMS.

また、前記分解反応器60で生成されたフェノール、アセトン及びAMSの混合物は中和反応器70に移送し、ここに中和剤を投入して中和反応を進行する。   Further, the mixture of phenol, acetone and AMS produced in the decomposition reactor 60 is transferred to the neutralization reactor 70, where a neutralizing agent is added to proceed with the neutralization reaction.

最後に、生成物を蒸留装置80に移送し、蒸留によって、それぞれ、フェノール、アセトン及びAMSに分離する。   Finally, the product is transferred to the distillation apparatus 80 and separated into phenol, acetone and AMS, respectively, by distillation.

このとき、本発明において、各反応ステップに用いられる反応器は、その条件が特に限定されず、この分野においてよく知られた通常の反応器を用いることができる。また、各反応器は別途の移送ラインを介して連設することができる。また、最終的に分離されるフェノール、アセトン及びAMSは、別途に連設された排出口を介して収集貯蔵槽に集められる。   At this time, in the present invention, the conditions of the reactor used for each reaction step are not particularly limited, and ordinary reactors well known in this field can be used. Each reactor can be connected through a separate transfer line. Further, phenol, acetone and AMS that are finally separated are collected in a collection storage tank through a separate outlet.

本発明は、低濃度及び低い温度の最大限安定化した条件でクメンの酸化で得られたクメンヒドロペルオキシドの水素化反応を進行して、クメンヒドロペルオキシドの爆発の危険性なしに、より安定した状態でクミルアルコールを生産することができる。それだけでなく、本発明は、水素化工程を通じて高い選択率でクメンヒドロペルオキシドをクミルアルコールに転換させることによって、フェノールプラントでAMSの生産量を増加させ、水素化工程に注入されるクメンヒドロペルオキシドストリームの量を制御することによって、AMSの生産量を市場の需要に応じて制御することができる。   The present invention proceeds with the hydrogenation reaction of cumene hydroperoxide obtained in the oxidation of cumene under the maximum stabilized conditions at low concentration and low temperature, and is more stable without the danger of cumene hydroperoxide explosion. Cumyl alcohol can be produced in the state. In addition, the present invention increases the production of AMS in a phenol plant by converting cumene hydroperoxide to cumyl alcohol with high selectivity through the hydrogenation process, and cumene hydroperoxide injected into the hydrogenation process. By controlling the amount of streams, AMS production can be controlled according to market demand.

従来のフェノール製造過程を簡略に示す工程図である。It is process drawing which shows the conventional phenol manufacturing process simply. 本発明のαメチルスチレンを生産するためのフェノール工程図を簡略に示すものである。The phenol process diagram for producing the alpha methyl styrene of this invention is shown simply.

以下、本発明の具体的な実施例により本発明の作用及び効果をより詳しく説明する。ただし、このような実施例は発明の例示として提示されたものに過ぎず、これによって、本発明の権利範囲が定められるのではない。   Hereinafter, the operation and effect of the present invention will be described in more detail with reference to specific examples of the present invention. However, such embodiments are merely presented as examples of the invention, and do not define the scope of rights of the present invention.

[実施例1及び2]
図2に示された工程図によりαメチルスチレンを製造した。
[Examples 1 and 2]
Α-methylstyrene was produced according to the process diagram shown in FIG.

まず、フェノール工程に3個の酸化反応器を用いて、下記条件で酸化剤を用いたクメンの酸化を進行し、25重量%濃度のクメンヒドロペルオキシド(CHP)を含むストリームを製造した。   First, using three oxidation reactors in the phenol process, the oxidation of cumene using an oxidant proceeded under the following conditions to produce a stream containing 25% by weight of cumene hydroperoxide (CHP).

(1)第1の酸化剤(first oxidizer)を投入する条件
供給(CHP0.4%+クメン99.6%)1ml/min、02:100ml/min、圧力:3bar、反応温度:100℃
(2)第2の酸化剤(second oxidizer)を投入する条件
供給(CHP8.42%+クメン91.58%)1ml/min、02:100ml/min、圧力:3bar、反応温度:96℃
(3)第3の酸化剤(third oxidizer)を投入する条件
供給(CHP16.27%+クメン83.73%)1ml/min、02:100ml/min、圧力:3bar、反応温度:94℃
このとき、CHPストリームの濃度は、下記表1のように、3個の酸化反応器を経ながら8.4ないし24重量%に変更された。
(1) Conditions for charging first oxidizer Supply (CHP 0.4% + cumene 99.6%) 1 ml / min, 02: 100 ml / min, pressure: 3 bar, reaction temperature: 100 ° C.
(2) Conditions for charging the second oxidizer (second oxidizer) Supply (CHP 8.42% + cumene 91.58%) 1 ml / min, 02: 100 ml / min, pressure: 3 bar, reaction temperature: 96 ° C.
(3) Conditions for charging a third oxidizer Supply (CHP 16.27% + cumene 83.73%) 1 ml / min, 02: 100 ml / min, pressure: 3 bar, reaction temperature: 94 ° C.
At this time, the concentration of the CHP stream was changed from 8.4 to 24% by weight through three oxidation reactors as shown in Table 1 below.

この後、前記低濃度のストリームのうち25重量%を分離して、貯蔵器20に移送した後、触媒水素化反応器30に供給した。   Thereafter, 25% by weight of the low-concentration stream was separated and transferred to the reservoir 20 and then supplied to the catalytic hydrogenation reactor 30.

前記水素化反応器は、触媒でPd/Cを満たし、水素を注入し、内部温度が維持されるようにして反応を進行した。また反応物である25重量%濃度のクメンヒドロペルオキシドストリームは、加圧ポンプを用いて反応器の上段(top−down)に注入した。前記水素化反応は、25重量%濃度のクメンヒドロペルオキシド(CHP)150g、1重量%Pd/C1g、水素流量150cc/minの条件で水素化反応を進行した。また、クメンヒドロペルオキシドストリームと投入される水素のモル比は1:8になるように維持した。水素化反応時間は、それぞれ、7時間及び3時間で進行して、実施例1及び2にした。その結果、クメンヒドロペルオキシド(CHP)転換率99.97%、CA増加率960.5%、CA濃度25%の最終結果物を得た。   In the hydrogenation reactor, Pd / C was filled with a catalyst, hydrogen was injected, and the reaction proceeded to maintain the internal temperature. Moreover, the 25 wt% concentration cumene hydroperoxide stream as the reactant was injected into the top-down of the reactor using a pressure pump. The hydrogenation reaction proceeded under conditions of 150 g of cumene hydroperoxide (CHP) having a concentration of 25% by weight, 1 g of Pd / C of 1% by weight, and a hydrogen flow rate of 150 cc / min. In addition, the molar ratio of cumene hydroperoxide stream to hydrogen input was maintained at 1: 8. The hydrogenation reaction time proceeded in 7 hours and 3 hours, respectively, to be Examples 1 and 2. As a result, a final product having a cumene hydroperoxide (CHP) conversion rate of 99.97%, a CA increase rate of 960.5%, and a CA concentration of 25% was obtained.

反応完了後、クメンヒドロペルオキシドのクミルアルコールへの転換率は液体クロマトグラフィーで分析し、その結果は表2に示した。   After completion of the reaction, the conversion rate of cumene hydroperoxide to cumyl alcohol was analyzed by liquid chromatography, and the results are shown in Table 2.

水素化反応が完了されると、製造されたクミルアルコールは貯蔵器20に供給されるようにし、これを介してストリッパー40に移送した。これによって、ストリッパー40には、前記水素化反応で得られたクミルアルコールと前記水素化反応に使用しないクミルアルコール及びクメンヒドロペルオキシドを含むストリームの混合物が満たされている。   When the hydrogenation reaction was completed, the produced cumyl alcohol was supplied to the reservoir 20 and transferred to the stripper 40 through this. Thus, the stripper 40 is filled with a mixture of cumyl alcohol obtained in the hydrogenation reaction and a stream containing cumyl alcohol and cumene hydroperoxide not used in the hydrogenation reaction.

この後、ストリッパー40で前記混合物を濃縮し、貯蔵器50を経て、分解反応器60に移送し、残りは直ちに分解反応器に移送した。   Thereafter, the mixture was concentrated by the stripper 40, transferred to the cracking reactor 60 through the reservoir 50, and the rest was immediately transferred to the cracking reactor.

その後、前記分解反応器60に酸触媒を投入して、前記混合物に対して連続的に脱水を行い、酸性触媒がクメンヒドロペルオキシドをフェノール及びアセトンに分解し、クミルアルコールをAMSに脱水させるようにした。   Thereafter, an acid catalyst is added to the decomposition reactor 60, and the mixture is continuously dehydrated. The acidic catalyst decomposes cumene hydroperoxide into phenol and acetone, and cumyl alcohol is dehydrated into AMS. I made it.

このとき、分解反応器(Cleavage condition)には供給物(CHP72重量%、CA8重量%、クメン20重量%)100g及びHSO1gを投入して、反応を進行させた。また、反応温度は65℃に維持して、CHPの濃度が1%未満であるまで転換させた後、110℃に温度を増加させてCAをAMSに転換させた。 At this time, 100 g of feed (CHP 72% by weight, CA 8% by weight, cumene 20% by weight) and 1 g of H 2 SO 4 were put into the cracking reactor to proceed the reaction. The reaction temperature was maintained at 65 ° C., and the CHP concentration was converted to less than 1%, and then the temperature was increased to 110 ° C. to convert CA to AMS.

前記分解反応器60で生成されたフェノール、アセトン及びAMSの混合物を中和反応器70に移送し、ここに中和剤を投入して、中和反応を進行した。中和後、生成物を蒸留反応器80に移送し、蒸留によって、それぞれ、フェノール、AMS及びアセトンに分離した。   The mixture of phenol, acetone and AMS produced in the decomposition reactor 60 was transferred to the neutralization reactor 70, where a neutralizing agent was added to proceed with the neutralization reaction. After neutralization, the product was transferred to a distillation reactor 80 and separated into phenol, AMS and acetone, respectively, by distillation.

前記反応により、CHPからフェノールに変換時、収率99.36%、CHPからアセトンに変換時、収率98.30%、CAからAMSに変換時、収率82.45%を示した。

Figure 0005635696
According to the above reaction, the yield was 99.36% when CHP was converted to phenol, the yield was 98.30% when CHP was converted to acetone, and the yield was 82.45% when CA was converted to AMS.
Figure 0005635696

上記表1において、1st分解反応器で、CHPの大部分がフェノールとアセトンに分解されて、濃度が82重量%から1重量%に減少することを示し、2nd分解反応器で、1重量%のCHPが1重量%以下に減少することを示した。 In Table 1, in 1 st decomposition reactor, the majority of the CHP is decomposed into phenol and acetone, the concentration showed that decreases from 82 wt% to 1 wt%, with 2 nd decomposition reactor, 1 weight % CHP was reduced to 1% by weight or less.

[比較例1ないし2]
製造された25重量%濃度のクメンヒドロペルオキシド150gと1gのCo/Al/PO(Co:7wt%、Al:25wt%、P:3wt%)触媒を使用して、水素なしに還元反応を進行して、クミルアルコールを製造した。また反応時間は、それぞれ、7時間及び3時間とし、比較例1及び2とした。
[Comparative Examples 1 and 2]
The reduction reaction proceeds without hydrogen using 150 g of the prepared 25 wt% cumene hydroperoxide and 1 g of Co / Al / PO 4 (Co: 7 wt%, Al: 25 wt%, P: 3 wt%) catalyst. Thus, cumyl alcohol was produced. The reaction times were 7 hours and 3 hours, respectively, and Comparative Examples 1 and 2 were used.

そのほか、他の条件は実施例1と同様な方法で進行してAMSを製造した。クメンヒドロペルオキシドの転換率及びクミルアルコールの増加率の結果を表2に示した。   In addition, other conditions proceeded in the same manner as in Example 1 to produce AMS. The results of the conversion rate of cumene hydroperoxide and the increase rate of cumyl alcohol are shown in Table 2.

[比較例3ないし4]
クメンの酸化反応及びストリッパーを経て濃縮された80重量%濃度のクメンヒドロペルオキシド50gをアセトン100gに希釈して、水素化反応を進行せずに、下記表2の触媒を使用して還元反応でクミルアルコールを製造した。クメンヒドロペルオキシドの転換率及びクミルアルコールの増加率の結果を表2に示した。

Figure 0005635696
[Comparative Examples 3 to 4]
50 g of 80% strength cumene hydroperoxide concentrated through cumene oxidation reaction and stripper was diluted to 100 g of acetone, and the hydrogenation reaction did not proceed. Mill alcohol was produced. The results of the conversion rate of cumene hydroperoxide and the increase rate of cumyl alcohol are shown in Table 2.
Figure 0005635696

上記表2の結果から、本発明の実施例1及び2は、酸化反応器を経て出る25重量%のCHP溶液を水素化反応の供給物として使用することによって、比較例1ないし4に比べてクメンヒドロペルオキシド(CHP)の転換率に優れており、クミルアルコールの生産量が増加した。また、クミルアルコールを用いて、脱水によって、フェノール、アセトン及びαメチルスチレンの製造するにおいて、本発明の実施例1−2の場合、比較例1−4よりAMSの生産量が100ないし1200%程度に増加した。   From the results in Table 2 above, Examples 1 and 2 of the present invention are compared to Comparative Examples 1 to 4 by using a 25 wt% CHP solution exiting the oxidation reactor as the feed for the hydrogenation reaction. The conversion rate of cumene hydroperoxide (CHP) was excellent, and the production amount of cumyl alcohol was increased. Further, in the production of phenol, acetone and α-methylstyrene by dehydration using cumyl alcohol, in the case of Example 1-2 of the present invention, the production amount of AMS is 100 to 1200% as compared with Comparative Example 1-4. Increased to a degree.

[実験例]
上記実施例1において、水素化工程時CHPの添加が完了した後、時間経過に応じて反応物溶液の組成を分析した。このような組成分析により、触媒水素化工程におけるCHP転換率及びCA増加率は下記方法で測定し、その結果を表3に示した。
[Experimental example]
In Example 1 above, after the addition of CHP during the hydrogenation step was completed, the composition of the reactant solution was analyzed over time. By such composition analysis, the CHP conversion rate and the CA increase rate in the catalytic hydrogenation step were measured by the following methods, and the results are shown in Table 3.

[数式1]
CHP
転換率(%)=(CHP供給物(重量%)−CHP生成物(重量%))/(CHP供給物(重量%))
[Formula 1]
CHP
Conversion (%) = (CHP feed (wt%)-CHP product (wt%)) / (CHP feed (wt%))

[数式2]
CA増加率(%)=(CA生成物(重量%)−CA供給物(重量%))/(CA供給物(重量%))
[Formula 2]
CA increase rate (%) = (CA product (wt%)-CA feed (wt%)) / (CA feed (wt%))

Figure 0005635696
Figure 0005635696

1,10 酸化反応器
2,4,20,50 貯蔵器(receiver)
30 触媒水素化反応器(catalytic hydrogenation reactor)
3,40 ストリッパー(stripper)
5,60 分解反応器(cleavage reactor)
6,70 中和反応器(neutralizer reactor)
7,80 蒸留(distillation)装置
1,10 Oxidation reactor 2,4,20,50 Receiver
30 Catalytic hydrogenation reactor
3,40 stripper
5,60 Cleavage reactor
6,70 neutralizer reactor
7,80 Distillation equipment

Claims (15)

αメチルスチレンの製造方法であって、
(a)クメンを酸化させてクメンヒドロペルオキシドストリームを製造するステップと、
(b)前記クメンヒドロペルオキシドストリームを濃縮することなく、少なくとも一部を分離して、選択的に貴金属触媒下で水素化反応させて、クミルアルコールを製造するステップと、
(c)前記クミルアルコールを含む反応物を濃縮し、酸触媒下に脱水反応させて、αメチルスチレンを含む生成物を製造するステップとを含んでなり、
前記(b)ステップにおいて、クメンヒドロペルオキシドストリームが、5ないし25重量%濃度で水素化反応に使用することを特徴とする、αメチルスチレンの製造方法。
A method for producing α-methylstyrene,
(A) oxidizing cumene to produce a cumene hydroperoxide stream;
(B) separating at least a portion of the cumene hydroperoxide stream without concentrating and selectively hydrogenating it under a noble metal catalyst to produce cumyl alcohol;
(C) the reaction was concentrated containing cumyl alcohol by dehydration reaction in the presence of an acid catalyst, Ri name and a step of producing a product comprising α-methylstyrene,
In the step (b), the cumene hydroperoxide stream is used in a hydrogenation reaction at a concentration of 5 to 25% by weight .
前記(b)ステップにおいて、クメンヒドロペルオキシドストリームのうち5ないし50重量%を分離して水素化反応に使用することを特徴とする、請求項1に記載のαメチルスチレンの製造方法。   2. The method for producing α-methylstyrene according to claim 1, wherein in the step (b), 5 to 50 wt% of the cumene hydroperoxide stream is separated and used for the hydrogenation reaction. 前記貴金属触媒が、金、銀、白金、パラジウム、イリジウム、ルテニウム、レニウム、ロジウム及びオスミウムからなる群より選択される1種以上を含むことを特徴とする、請求項1又は2に記載のαメチルスチレンの製造方法。   The α-methyl according to claim 1 or 2, wherein the noble metal catalyst includes one or more selected from the group consisting of gold, silver, platinum, palladium, iridium, ruthenium, rhenium, rhodium and osmium. A method for producing styrene. 前記貴金属触媒が、アルミナ、シリカ、クレー、カーボン、ジルコニア、チタニア、メソポーラス分子体(mesoporous molecular sieve)及びこれらの混合物からなる群より選択される担体を追加的に含むことを特徴とする、請求項3に記載のαメチルスチレンの製造方法。   The noble metal catalyst additionally comprises a support selected from the group consisting of alumina, silica, clay, carbon, zirconia, titania, mesoporous molecular sieves and mixtures thereof. 3. The method for producing α-methylstyrene according to 3. 前記貴金属触媒が、クメンヒドロペルオキシドストリーム100重量部に対して1ないし15重量部で使用することを特徴とする、請求項1〜4の何れか一項に記載のαメチルスチレンの製造方法。   The method for producing α-methylstyrene according to any one of claims 1 to 4, wherein the noble metal catalyst is used in an amount of 1 to 15 parts by weight with respect to 100 parts by weight of cumene hydroperoxide stream. 前記水素化反応が、40ないし80℃の温度、及びクメンヒドロペルオキシド(CHP)対比モル比により1:1ないし1:10の水素流量で、1ないし5時間行うことを特徴とする請求項1〜5の何れか一項に記載のαメチルスチレンの製造方法。   The hydrogenation reaction is performed for 1 to 5 hours at a temperature of 40 to 80 ° C and a hydrogen flow rate of 1: 1 to 1:10 depending on a molar ratio of cumene hydroperoxide (CHP). The method for producing α-methylstyrene according to any one of 5. 前記水素化反応の選択度が、95%以上であることを特徴とする、請求項1〜6の何れか一項に記載のαメチルスチレンの製造方法。   The method for producing α-methylstyrene according to any one of claims 1 to 6, wherein the selectivity of the hydrogenation reaction is 95% or more. 前記クメンヒドロペルオキシドの転換率が、95%以上であることを特徴とする、請求項1〜7の何れか一項に記載のαメチルスチレンの製造方法。   The method for producing α-methylstyrene according to any one of claims 1 to 7, wherein a conversion rate of the cumene hydroperoxide is 95% or more. 前記クメンヒドロペルオキシドストリームが、クミルアルコールをさらに含むことを特徴とする、請求項1〜8の何れか一項に記載のαメチルスチレンの製造方法。   The method for producing α-methylstyrene according to any one of claims 1 to 8, wherein the cumene hydroperoxide stream further contains cumyl alcohol. 前記酸触媒が、液体または固体酸触媒であることを特徴とする、請求項1〜9の何れか一項に記載のαメチルスチレンの製造方法。   The method for producing α-methylstyrene according to any one of claims 1 to 9, wherein the acid catalyst is a liquid or solid acid catalyst. 前記液体酸触媒が、塩酸、硫酸または硝酸であり、
前記固体酸触媒が、6族金属酸化物によって改質された4族金属酸化物、硫酸化された遷移金属酸化物、セリウムオキシドと4族金属酸化物の混合された金属酸化物、及びこれらの混合物からなる群より選択されることを特徴とする、請求項10に記載のαメチルスチレンの製造方法。
The liquid acid catalyst is hydrochloric acid, sulfuric acid or nitric acid;
The solid acid catalyst is a group 4 metal oxide modified with a group 6 metal oxide, a sulfated transition metal oxide, a mixed metal oxide of cerium oxide and a group 4 metal oxide, and these The method for producing α-methylstyrene according to claim 10, wherein the method is selected from the group consisting of a mixture.
前記(b)ステップにおいて、クメンヒドロペルオキシドストリームの一部に対して水素化反応が進められ、
前記(c)ステップにおいて、前記クミルアルコールを含む反応物が、前記水素化反応を経ないクメンヒドロペルオキシドストリームをさらに含むことを特徴とする、請求項1〜11の何れか一項に記載のαメチルスチレンの製造方法。
In the step (b), a hydrogenation reaction proceeds on a part of the cumene hydroperoxide stream,
The said (c) step WHEREIN: The reaction material containing the said cumyl alcohol further contains the cumene hydroperoxide stream which does not pass through the said hydrogenation reaction, It is any one of Claims 1-11 characterized by the above-mentioned. A method for producing α-methylstyrene.
前記(c)ステップにおいて、αメチルスチレンを含む生成物が、フェノール及びアセトンをさらに含むことを特徴とする、請求項1〜12の何れか一項に記載のαメチルスチレンの製造方法。   The method for producing α-methylstyrene according to any one of claims 1 to 12, wherein in the step (c), the product containing α-methylstyrene further contains phenol and acetone. 前記クミルアルコールを含む反応物が、80ないし82重量%の濃度に濃縮して脱水反応に使用することを特徴とする、請求項1〜13の何れか一項に記載のαメチルスチレンの製造方法。   The production of α-methylstyrene according to any one of claims 1 to 13, wherein the reaction product containing cumyl alcohol is concentrated to a concentration of 80 to 82% by weight and used in a dehydration reaction. Method. (c)ステップ後に、前記αメチルスチレンを含む生成物を中和し、蒸留するステップをさらに含んでなることを特徴とする、請求項1〜14に記載のαメチルスチレンの製造方法。   The method for producing α-methylstyrene according to claim 1, further comprising a step of neutralizing and distilling the product containing α-methylstyrene after step (c).
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