KR0144346B1 - Process for production of sec-butylbenzene - Google Patents

Process for production of sec-butylbenzene

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KR0144346B1
KR0144346B1 KR1019900005725A KR900005725A KR0144346B1 KR 0144346 B1 KR0144346 B1 KR 0144346B1 KR 1019900005725 A KR1019900005725 A KR 1019900005725A KR 900005725 A KR900005725 A KR 900005725A KR 0144346 B1 KR0144346 B1 KR 0144346B1
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모리 히데오
스미토모 가가쿠고교 가부시키가이샤
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Abstract

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Description

2급-부틸벤젠의 제조방법Process for the preparation of secondary-butylbenzene

본 발명은 벤젠과 n-부텐으로부터 2급-부틸벤젠을 제조하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a process for preparing secondary-butylbenzene from benzene and n-butenes.

본 발명에 의해 제조된 2급-부틸벤젠은 공기 산화 및 분해의 각 단계를 통한 페놀과 메틸 에틸 케톤의 제조를 위한 출발물질로서의 용도에 특히 유용하다. 페놀은 합성수지 및 산화 방지제의 제조를 위한 출발물질로서 사용할 수 있으며, 메틸에틸 케톤은 윤활유의 용매 또는 탈랍(dewaxing)을 위해 사용할 수 있다.Secondary-butylbenzene prepared by the present invention is particularly useful for use as starting material for the preparation of phenol and methyl ethyl ketone through each stage of air oxidation and decomposition. Phenol can be used as a starting material for the preparation of synthetic resins and antioxidants, and methylethyl ketone can be used for solvents or dewaxing of lubricating oils.

벤젠과 n-부텐으로부터 2급-부틸벤젠을 제조하는데 있어서의 액체 염화알루미늄 착물 촉매의 용도는 현재 공지되어 있다. 예를들어, JP-A-50-137933 (용어 JP-A는 본원에서 미심사된 채로 공개된 일본국 특허원을 의미한다)은 액체염화알루미늄 착물 촉매를 염화알루미늄의 양이 반응 혼합물의 중량을 기준으로 하여 0.05 내지 0.25%중량인 양으로 사용되는 방법이 기술되어 있다.The use of liquid aluminum chloride complex catalysts in the preparation of secondary-butylbenzene from benzene and n-butene is now known. For example, JP-A-50-137933 (term JP-A means Japanese Patent Application, published unexamined herein) refers to a liquid aluminum chloride complex catalyst in which the amount of aluminum chloride Described is a method used in an amount of 0.05 to 0.25% by weight on the basis of.

벤젠과 n-부텐으로부터 알길화법에 의한 2급-부틸벤젠의 제조시, 생성물은 주로 2급-부틸벤젠(SBB), 이소부틸벤젠(IBB), 디부틸벤젠(DSBB) 및 트리부틸벤젠(TSBB) 함유하는 혼합물이다.In the preparation of secondary-butylbenzene from benzene and n-butene by alkylation, the products are mainly secondary-butylbenzene (SBB), isobutylbenzene (IBB), dibutylbenzene (DSBB) and tributylbenzene (TSBB). ) It is a mixture containing.

이들 화합물 중, 디부틸벤젠과 트리부틸벤젠을 각각 반응 혼합물부터 분리한 후, 2급-부틸벤젠으로 알킬 교환반응시킨다. 이 반응은 하기와 같이 기술할 수 있다:Of these compounds, dibutylbenzene and tributylbenzene are separated from the reaction mixture, respectively, and then subjected to alkyl-exchange reaction with secondary-butylbenzene. This reaction can be described as follows:

Figure kpo00001
Figure kpo00001

이소부틸벤젠 및 2급-부틸벤젠의 비점은 각각 172.8 ℃ 및 173.5 ℃ 로 서로 근사치이다. 따라서, 이들 두 화합물을 증류에 의해 서로 분리하기는 어렵다. 반응 중 부산물로서 생성된 이소부틸벤젠을 그 자체로 2급-부틸벤젠과 함께 공기산화 단계로 보낸다. 그러나, 2급-부틸벤젠이 이소부틸벤젠을 함유할 경우, 공기 산화 단계 중 반응 속도는 현저히 감소됨이 밝혀졌다[참조: JP-A-48-80524]. 예를 들어, 2급-부틸벤젠이 1중량%의 이소부틸벤젠을 함유할 경우, 2급-부틸벤젠의 산화속도는, 2급-부틸 벤젠이 이소부틸벤젠을 전혀 함유하지 않을 경우의 약 91%로 감소한다. 유사하게, 이소부틸벤젠의 함량이 1.65중량%일 경우, 산화속도는 약 86%로 감소하고: 이소부틸벤젠의 함량이 2중량%일 경우, 산화속도는 약 84%로 감소하며 : 이소부틸벤젠의 함량이 3.5중량%일 경우, 산화 속도는 약 82%로 감소하다.The boiling points of isobutylbenzene and secondary-butylbenzene are approximate to each other at 172.8 ° C and 173.5 ° C, respectively. Therefore, it is difficult to separate these two compounds from each other by distillation. The isobutylbenzene produced as a by-product during the reaction is sent to the air oxidation stage with secondary-butylbenzene by itself. However, it was found that when the secondary-butylbenzene contains isobutylbenzene, the reaction rate is significantly reduced during the air oxidation step (JP-A-48-80524). For example, when secondary-butylbenzene contains 1% by weight of isobutylbenzene, the oxidation rate of secondary-butylbenzene is about 91 when secondary-butylbenzene contains no isobutylbenzene at all. Decreases in% Similarly, when the content of isobutylbenzene is 1.65% by weight, the oxidation rate is reduced to about 86%; when the content of isobutylbenzene is 2% by weight, the oxidation rate is reduced to about 84%: isobutylbenzene When the content of is 3.5% by weight, the oxidation rate is reduced to about 82%.

따라서, 공기 산화 단계를 효율적으로 경유하기 위해, 이소부틸벤젠 함량이 가능한한 많이 감소된 2급-부틸벤젠의 사용이 필요하다. 이러한 이유로 인해, 벤젠과 n-부텐으로부터의 2급-부틸벤젠의 제조단계에서 부산물로서 생성된 이소부틸벤젠의 양을 최소화시킬 필요가 있다.Thus, in order to efficiently pass through the air oxidation step, the use of secondary-butylbenzene in which the isobutylbenzene content is reduced as much as possible is necessary. For this reason, it is necessary to minimize the amount of isobutylbenzene produced as a byproduct in the preparation of secondary-butylbenzene from benzene and n-butene.

그러나, 통상의 알킬화 방법에서는, 반응을 저농도 범위의 염화알루미늄 촉매중에서 수행하므로, 반응온도를 고온에 유지시켜서 반응을 충분히 진행시켜야 한다. 이 경우, 부산물로서 생성된 이소부틸벤젠의 양은 생성된 2급-부틸벤젠의 1 내지 4중량%에 이르고, 다량의 이소부틸벤젠이 공기산화 단계에 불가피하게 공급된다는 점에서 문제점이 발생하다.However, in the conventional alkylation method, since the reaction is performed in a low concentration aluminum chloride catalyst, the reaction must be kept at a high temperature to sufficiently proceed with the reaction. In this case, the amount of isobutylbenzene produced as a by-product reaches 1 to 4% by weight of the produced secondary-butylbenzene, and a problem arises in that a large amount of isobutylbenzene is inevitably supplied to the air oxidation step.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위함이며, 따라서 본 발명의 목적은 부산물로서 생성된 이소부틸벤젠의 양을 저농도로 유지시키면서 2급-부틸벤젠을 고수율로 제조하는 방법을 제공하는 것이다.The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is therefore to provide a method for producing secondary-butylbenzene in high yield while keeping the amount of isobutylbenzene produced as a byproduct at low concentrations.

본 발명에 이르러 상기 목적은 촉매의 양 및 반응온도를 최적화시킴에 의해 달성됨이 밝혀졌다.It has now been found that this object is achieved by optimizing the amount of catalyst and the reaction temperature.

본 발명은 액체 염화알루미늄 착물 촉매의 존재하에 벤젠과 n-부텐으로부터 2급-부틸벤젠을 제조하는 방법에 관한 것이며, 이때 착물 촉매의 성분으로서 사용된 염화알루미늄의 양은 반응중에 사용될 벤젠의 중량을 기준으로 하여 0.3 내지 5중량%이며, 반응온도는 20 내지 90 ℃ 이고, 부산물로서 생성된 이소부틸벤젠의 양은 생성된 2급-부틸벤젠의 1중량% 이하가 되도록 조절한다.The present invention relates to a process for preparing secondary-butylbenzene from benzene and n-butene in the presence of a liquid aluminum chloride complex catalyst, wherein the amount of aluminum chloride used as a component of the complex catalyst is based on the weight of benzene to be used during the reaction. 0.3 to 5% by weight, the reaction temperature is 20 to 90 ℃, the amount of isobutylbenzene produced as a by-product is adjusted to be 1% by weight or less of the secondary-butylbenzene produced.

본 발명에서 사용된 액체 염화알루미늄 착물 촉매(이후 착물 촉매라 칭함)는 염화알루미늄, 염화수소 및 방향족 탄화수소를 포함하는 균질한 착물 촉매를 언급한다. 방향족 탄화수소로서, 2급-부틸벤젠, 에틸벤젠, 디-2급-부틸벤젠 및 트리-2급-부틸벤젠을 단독으로 또는 둘 이상의 혼합물로 사용할 수 있다. 이들 중, 2급-부틸 벤젠이 가장 적합하다.The liquid aluminum chloride complex catalyst (hereinafter referred to as the complex catalyst) used in the present invention refers to a homogeneous complex catalyst comprising aluminum chloride, hydrogen chloride and aromatic hydrocarbons. As aromatic hydrocarbons, secondary-butylbenzene, ethylbenzene, di-tert-butylbenzene and tri-tert-butylbenzene can be used alone or in mixture of two or more. Of these, secondary-butyl benzene is most suitable.

염화알루미늄, 염화수소 및 방향족 탄화수소의 상대적 양과 관련하여, 염화수소 및 방향족 탄화수소를 염화알루미늄 1몰당 각각 약 1몰 및 2 내지 10몰의 양으로 사용한다.Regarding the relative amounts of aluminum chloride, hydrogen chloride and aromatic hydrocarbons, hydrogen chloride and aromatic hydrocarbons are used in amounts of about 1 mole and 2 to 10 moles per mole of aluminum chloride, respectively.

착물 촉매의 제조시, 상기 성분들은 혼합하여 균질한 용액으로 교반하면 충분하다. 이는 실온에서 약 20분 내지 3시간 동안 교반함에 의해 달성된다. 이렇게 제조된 착물 촉매는 벤젠과 n-부텐의 반응 중에 그 자체로서 사용될 수 있다.In the preparation of the complex catalyst, it is sufficient for the components to be mixed and stirred in a homogeneous solution. This is accomplished by stirring at room temperature for about 20 minutes to 3 hours. The complex catalyst thus prepared can be used as such during the reaction of benzene and n-butene.

반응 중에 일단 사용한 후, 착물 촉매를 반응 혼합물로 부터 분리하여 반응에 재사용할 수 있다.Once used during the reaction, the complex catalyst can be separated from the reaction mixture and reused in the reaction.

본 발명에서 사용될 n-부텐에는 1-부텐, 시스-2-부텐 및 트랜스-2-부텐이 포함된다. 또한, 상기 화합물의 혼합물을 사용할 수 있으며, n-부텐과 반응에 불활성인 화합물(예: 부탄)의 혼합물을 사용할 수 있다.N-butenes to be used in the present invention include 1-butene, cis-2-butene and trans-2-butene. It is also possible to use mixtures of these compounds, and mixtures of compounds (eg butane) which are inert to the reaction with n-butene.

본 발명의 방법에 따른 벤젠과 n-부텐으로부터의 2급-부틸벤젠의 제조에서는, 벤젠, n-부텐 및 상기 착물 촉매를 혼합하여 교반시킨다.In the production of secondary-butylbenzene from benzene and n-butene according to the process of the invention, benzene, n-butene and the complex catalyst are mixed and stirred.

사용된 n-부텐의 양은 벤젠 1몰당 바람직하게는 0.1 내지 1.2몰, 더욱 바람직하게는 0.4 내지 1.1몰이다. 사용된 n-부텐의 양이 너무 적을 경우, 반응의 용적 효율성이 감소하고 반응 혼합물로 부터 2급-부틸벤젠의 분리에 드는 비용이 증가한다. 반면, 사용된 n-부텐의 양이 너무 많을 경우, 둘 이상의 부틸그룹을 지닌 알킬벤젠의 부생성이 바람직하지 않게 증가한다.The amount of n-butene used is preferably 0.1 to 1.2 moles, more preferably 0.4 to 1.1 moles per mole of benzene. If the amount of n-butene used is too small, the volumetric efficiency of the reaction decreases and the cost of separating secondary-butylbenzene from the reaction mixture increases. On the other hand, if the amount of n-butene used is too high, by-products of alkylbenzenes having two or more butyl groups undesirably increase.

사용된 착물 촉매의 양에 관련하여, 착물촉매 중 염화알루미늄의 양은, 반응 중 사용된 벤젠의 양을 기준으로 하여, 0.3 내지 5중량%, 더욱 바람직하게는 0.3 내지 1중량%이다. 사용된 착물 촉매의 양이 상기 정의된 범위 미만일 경우. 이 반응은 승온에서 수행하여 반응을 충분히 진행시켜야 한다. 이 경우,바람직하지 않은 부산물인 이소부틸벤젠의 생성이 증가한다. 반면, 사용된 착물촉매의 양이 상기 정의된 범위를 초과할 경우, 촉매 비용이 바람직하지 않게 증가한다. 또한, 이 경우 바람직하지 않은 부산물인 이소부틸벤젠의 생성이 증가한다.Regarding the amount of complex catalyst used, the amount of aluminum chloride in the complex catalyst is 0.3 to 5% by weight, more preferably 0.3 to 1% by weight, based on the amount of benzene used in the reaction. The amount of complex catalyst used is less than the range defined above. This reaction should be carried out at elevated temperature to allow the reaction to proceed sufficiently. In this case, the production of isobutylbenzene, an undesirable byproduct, increases. On the other hand, if the amount of complex catalyst used exceeds the above defined range, the catalyst cost undesirably increases. Also in this case the production of isobutylbenzene, an undesirable byproduct, increases.

반응온도는 20 내지 90 ℃, 바람직하게는 20 내지 70 ℃이다. 반응온도가 이 범위보다 높을 경우, 이소부틸벤젠의 생성이 증가한다. 반면, 반응온도가 상기 정의된 범위보다 낮을 경우, 2급-부틸벤젠의 생성을 위한 반응은 완전하게 진행하지 않는다. 이 경우, 반응을 완전히 진행시키기 위해 사용하는 촉매의 양을 증가시키면, 이소부틸벤젠의 생성이 바람직하지 않게 증가한다.Reaction temperature is 20-90 degreeC, Preferably it is 20-70 degreeC. If the reaction temperature is higher than this range, the production of isobutylbenzene increases. On the other hand, when the reaction temperature is lower than the above defined range, the reaction for the production of secondary-butylbenzene does not proceed completely. In this case, increasing the amount of catalyst used to fully advance the reaction leads to an undesirably increased production of isobutylbenzene.

본 발명의 가장 현저한 특징은 통상의 기술에서의 반응온도 및 촉매량과 비교하여 상대적으로 낮은 반응온도와 상대적으로 많은 촉매량을 가장 적절하게 조합하는 것에 있어서의 성공에 있으며, 바람직하지 않은 부산물의 생성을 억제할 뿐 아니라 바람직한 반응을 완전히 진행시키는데 있다.The most prominent feature of the present invention is its success in the most suitable combination of relatively low reaction temperature and relatively large amount of catalyst compared to reaction temperature and amount of catalyst in the conventional art, and suppresses the formation of undesirable by-products. As well as to complete the desired reaction.

반응 압력은 중요하지 않다.The reaction pressure is not important.

본 발명에 의해 수득된 반응 혼합물 중 부산물로서 생성된 이소부틸벤젠의 양은 생성된 2급-부틸벤젠의 1중량% 미만, 바람직하게는 0.8중량% 미만으로 유지시킬 수 있다. 생성된 2급-부틸벤젠에 대한 이소부틸벤젠의 비를 저수준으로 유지시키는 의의는 하기 기술한 바와 같다.The amount of isobutylbenzene produced as a by-product in the reaction mixture obtained by the present invention can be maintained at less than 1% by weight, preferably less than 0.8% by weight of the resulting secondary-butylbenzene. The significance of keeping the ratio of isobutylbenzene to the resulting secondary-butylbenzene at a low level is as described below.

본 반응은 배취식으로 또는 연속적으로 수행할수 있다.The reaction can be carried out batchwise or continuously.

본 발명에서 벤젠과 n-부텐의 반응으로 수득된 반응 혼합물로부터 2급-부틸벤젠의 분리 및 회수는 통상의 기술로 수행할수 있다. 예를 들어, 액체-분리 조작에 의해 반응 혼합물로부터 착물 촉매를 분리한 후, 또는 반응 혼합물로부터 착물 촉매를 분리하지 않고, 반응 혼합물을 물로 세척하여 착물 촉매를 불활성화시킨다. 불활성화된 착물촉매를 제거한 후, 잔사를 수산화나트륨 수용액으로 추가 세척하여 착물 촉매를 완전히 제거하고 나서, 오일 층 및 수성층으로 분리시킨다. 그후, 이렇게 수득된 오일층을 2급-부틸벤젠을 주로 함유하는 분획, 디부틸벤젠과 트리부틸벤젠을 주로 함유하는 분획, 무거운 물질을 주로 함유하는 분획 및 미반응된 벤젠을 주로 함유하는 분획 내로 증류시킨다. 이후, 경우에 따라, 디부틸벤젠과 트리부틸벤젠을 함유하는 분획을 이들이 2급-부틸벤젠으로 전환되는 상기 언급한 알킬 교환반을 단계로 재순환시킨다. 미반응된 벤젠은 벤젠과 n-부텐으로부터 2급-부틸벤젠이 제조되는 단계로 되돌린다.In the present invention, the separation and recovery of the secondary-butylbenzene from the reaction mixture obtained by the reaction of benzene and n-butene can be carried out by conventional techniques. For example, after separating the complex catalyst from the reaction mixture by a liquid-separation operation, or without separating the complex catalyst from the reaction mixture, the reaction mixture is washed with water to deactivate the complex catalyst. After removing the inactivated complex catalyst, the residue is further washed with an aqueous sodium hydroxide solution to completely remove the complex catalyst and then separated into an oil layer and an aqueous layer. The oil layer thus obtained is then taken into fractions containing mainly secondary-butylbenzene, fractions containing mainly dibutylbenzene and tributylbenzene, fractions containing mainly heavy material and fractions containing mainly unreacted benzene. Distill. Thereafter, if necessary, the fractions containing dibutylbenzene and tributylbenzene are recycled to the abovementioned alkyl exchange groups in which they are converted to secondary-butylbenzene. Unreacted benzene is returned to the stage where secondary-butylbenzene is prepared from benzene and n-butene.

또한, 디부틸벤젠과 트리부틸벤젠을 주로 함유하는 분획을, 상기 분리된 벤젠과 함께 벤젠과 n-부텐의 반응 영역으로 되돌리는 것이 바람직하다.It is also preferable to return the fraction containing mainly dibutylbenzene and tributylbenzene back to the reaction zone of benzene and n-butene together with the separated benzene.

반응의 완결 후, 반응중 사용된 착물 촉매를 액체-분리 조작에 의해 반응 혼합물로부터 분리하고 회수하여, 이렇게 분리된 착물 촉매를 벤젠과 n-부텐의 반응 영역으로 재순환시키는 것이 또한 바람직하다.After completion of the reaction, it is also preferred that the complex catalyst used during the reaction is separated and recovered from the reaction mixture by a liquid-separation operation, and the complex catalyst thus separated is recycled to the reaction zone of benzene and n-butene.

본 발명의 방법으로 수득된 2급-부틸벤젠은 페놀의 제조를 위한 출발물질로서 적합하게 사용할 수 있다, 2급-부틸벤젠으로부터 페놀의 제조방법은 예를 들면, 문헌[참조 : JP-A-48-80524]에 기술되어 있다. 즉, 2급-부틸벤젠을 약 75 내지 140 ℃ 에서 2급-주틸벤젠 하이드로퍼옥사이드로 산화시킨다. 그후, 2급-부틸벤젠 하이드로퍼옥사이드를 농축시키고, 산 촉매로 분해시켜서 페놀 및 메틸 에틸케톤을 제조한다.Secondary-butylbenzene obtained by the process of the present invention can be suitably used as a starting material for the production of phenol. For the production of phenol from secondary-butylbenzene, for example, see JP-A-. 48-80524. That is, secondary-butylbenzene is oxidized to secondary-jutylbenzene hydroperoxide at about 75 to 140 ° C. The secondary-butylbenzene hydroperoxide is then concentrated and broken down with an acid catalyst to produce phenol and methyl ethyl ketone.

본 발명에 따라, 상기 기술한 바와 같이, 벤젠과 n-부텐으로부터 2급-부틸벤젠의 재조방법이 재공되며, 이 방법은 생성된 2급-부틸벤젠에 대한 이소부틸벤젠의 비를 저수준에서 유지시키고, 반응의 정도를 충분히 증가시킬 수 있다.According to the invention, as described above, there is provided a process for the preparation of secondary-butylbenzene from benzene and n-butene, which maintains the ratio of isobutylbenzene to the secondary-butylbenzene produced at a low level. And the degree of reaction can be sufficiently increased.

본 발명을 하기 실시예를 참조로 더욱 상세히 기술하나, 본 발명은 이에 제한되지 않는다.Although the present invention is described in more detail with reference to the following examples, the present invention is not limited thereto.

[실시예 1]Example 1

2급-부틸벤젠 61.64g 및 염화알루미늄 26.79g을 교반기 및 가스 유입 튜브가 장착된 200ml 용량의 3-구 플라스크 중에 넣는다. 가스 유입 튜브를 통해, 염화수소가스를 교반시키며 2시간에 걸쳐 블로잉(blowing)시킨다. 시간의 경과에 따라, 염화알루미늄을 2급-부틸벤젠 중에 용해시키고, 균질한 용액으로서 액체 염화알루미늄 착물촉매(95g, 염화알루미늄 농도 : 28중량%)를 수득한다.61.64 g of secondary-butylbenzene and 26.79 g of aluminum chloride are placed in a 200 ml three-necked flask equipped with a stirrer and a gas inlet tube. Through the gas inlet tube, the hydrogen chloride gas is blown over 2 hours with stirring. Over time, aluminum chloride is dissolved in secondary-butylbenzene and a liquid aluminum chloride complex catalyst (95 g, aluminum chloride concentration: 28% by weight) is obtained as a homogeneous solution.

별도로, 벤젠 78g (1몰) 및 상기 착물 촉매 1.43g(3.0밀리몰)을 교반기 및 가스 유입 튜브가 장탁된 200 ml 용량의 3-구 프라스크 중에 넣는다. 매스 유동 조절기로 유동속도를 조절하면서, 1-부텐을 시간당 1몰의 속도로 1시간에 거쳐가스 유입 튜브를 통해 교반시키면서 블로잉 시킨다. 이때 프라스크를 수욕 상에서 냉각시키고, 반응 온도를 36 ℃ 로 조절한다. 반응을 완결한 후, 반응 혼합물을 실온으로 냉각시키고, 반을 혼합물을 프라스크에서 꺼내어 30중량% 수산화나트륨 수용액 30g 으로 세척하여 촉매를 불활성화시킨 후, 액체를 분리한다. 그리고 나서, 반응 혼합물을 하기 나타낸 조건하에 가스 크로마토그래피로 분석하여 조성을 측정한다. 결과를 표 2에 나타낸다. 분석 조건Separately, 78 g (1 mol) of benzene and 1.43 g (3.0 mmol) of the complex catalyst are placed in a 200 ml three-necked flask containing a stirrer and a gas inlet tube. While controlling the flow rate with a mass flow controller, 1-butene is blown with stirring through the gas inlet tube over 1 hour at a rate of 1 mole per hour. The flask is then cooled on a water bath and the reaction temperature is adjusted to 36 ° C. After completion of the reaction, the reaction mixture is cooled to room temperature, half is taken out of the flask and washed with 30 g of 30% by weight aqueous sodium hydroxide solution to inactivate the catalyst, and then the liquid is separated. The reaction mixture is then analyzed by gas chromatography under the conditions shown below to determine the composition. The results are shown in Table 2. Analysis condition

컬럼 : DB-1 모세관 칼럼, 60mColumn: DB-1 capillary column, 60m

온도 : 10분 동안 100℃에 유지시키고, 분당 10℃의 속도로 100℃에서 200℃로 상승시킨다.Temperature: Hold at 100 ° C. for 10 minutes and raise from 100 ° C. to 200 ° C. at a rate of 10 ° C. per minute.

[실시예 2 내지 5][Examples 2 to 5]

착물 촉매의 양 및 반응 온도를 표2에 나타낸 바와 같이 변화시켜서 실시예 1의 방법을 반복한다. 이 결과를 표2에 나타낸다.The method of Example 1 is repeated with varying amounts of complex catalyst and reaction temperature as shown in Table 2. The results are shown in Table 2.

[실시예 6]Example 6

착물 촉매의 양 및 반응 온도를 표 2에 나타낸 바와 같이 변화시키고, 1-부텐 대신에 표 1에 나타낸 혼합 부텐을 사용하는 것을 제와하고는 실시예 1의 방법을 반복한다. 결과를 표 2에 나타낸다.The amount of the complex catalyst and the reaction temperature were varied as shown in Table 2, and the method of Example 1 was repeated except using the mixed butenes shown in Table 1 instead of 1-butene. The results are shown in Table 2.

사용된 1-부텐, 시스-2-부텐 및 트랜스-2부텐의 총량은 1몰이다.The total amount of 1-butene, cis-2-butene and trans-2butene used is 1 mole.

Figure kpo00002
Figure kpo00002

[비교실시예 1 및 2]Comparative Examples 1 and 2

착물 촉매의 양 및 반응 온도를 표 2에 나타낸 바와 같이 변화시키는 것을 제외하고는 실시예 1의 방법을 반복한다.The method of Example 1 is repeated except changing the amount of complex catalyst and the reaction temperature as shown in Table 2.

이 결과를 표 2에 나타낸다.The results are shown in Table 2.

[실시예 7]Example 7

벤젠 78g (1몰) 및 실시예 1에서 사용한 것과 동일한 착물 촉매 1.43g(3.0밀리몰)을 교반기 및 가스 유입 튜브가 장착된 200ml 용랑의 3-구 플라스크 중에 넣는다. 대기압 하에 교반시키고, 매스 유동 조절기로 유동속도를 조절하면서, 가스 유입 튜브를 통해 50 ℃의 반응온도에서 1시간에 걸쳐 시간당 0.67몰의 속도로 1-부텐을 블로잉시킨다. 블로잉을 완결한 후, 50 ℃에서 30분에 걸쳐 교반을 수행한다. 반응이 완결된 후, 반응 환합물을 실온으로 냉각시키고, 플라스크에서 꺼내어 30중량% 수산화나트륨 수용액 30g 으로 세척하여 촉매를 불활성화 시킨 후, 분리한다. 반응 혼합물의 조성을 가스 크로마토 그래피에 의해 분석한다. 이 결과를 표 2에 나타낸다.78 g (1 mol) of benzene and 1.43 g (3.0 mmol) of the same complex catalyst as used in Example 1 are placed in a 200 ml eluent three-necked flask equipped with a stirrer and a gas inlet tube. Stir under atmospheric pressure and blow the 1-butene at a rate of 0.67 moles per hour over 1 hour at a reaction temperature of 50 ° C. through a gas inlet tube while controlling the flow rate with a mass flow controller. After blowing is complete, stirring is carried out at 50 ° C. over 30 minutes. After the reaction was completed, the reaction mixture was cooled to room temperature, taken out of the flask, washed with 30 g of 30% by weight aqueous sodium hydroxide solution to inactivate the catalyst, and then separated. The composition of the reaction mixture is analyzed by gas chromatography. The results are shown in Table 2.

[실시예 8]Example 8

반응 혼합물로부터 분리시킨 디부틸벤젠이 재순화 됨을 가정하면서, 반응를 하기와 같이 수행한다.The reaction is carried out as follows, assuming that dibutylbenzene separated from the reaction mixture is recycled.

벤젠 339.0g (4.34몰), 디-2급-부틸벤젠 50.6g(0.27) 및 착물 촉매 6.59g (0.0138몰)을 교반기 및 가스유입 튜브가 장착된 1ℓ 용량의 3-구 플라스크 중에 넣는다. 대기압하에 교반시키면서, 1-부텐을 66 ℃의 반응 온도에서 1시간 동안 시간당 1.81몰의 유동속도로 가스유입 튜브를 통해 블로잉시킨다. 블로잉을 완결한 후, 66 ℃ 에서 4시간 동안 교반을 수행한다. 반응이 완결된 후, 실시예 1에서와 동일한 방법으로 후 처리하고 분석한다.339.0 g (4.34 mole) benzene, 50.6 g (0.27) di-tert-butylbenzene and 6.59 g (0.0138 mole) complex catalyst are placed in a 1 L three-necked flask equipped with a stirrer and gas inlet tube. While stirring under atmospheric pressure, 1-butene is blown through a gas inlet tube at a flow rate of 1.81 moles per hour at a reaction temperature of 66 ° C. for 1 hour. After blowing is complete, stirring is carried out at 66 ° C. for 4 hours. After the reaction is complete, it is post-treated and analyzed in the same manner as in Example 1.

반응 혼합물의 조성Composition of reaction mixture

벤젠 : 39.81중량%: SBB: 47.28중량%: IBB 0.39중량%Benzene: 39.81 wt%: SBB: 47.28 wt%: IBB 0.39 wt%

DSBB: 10.76중량% : TSBB : 0.53중량%DSBB: 10.76% by weight: TSBB: 0.53% by weight

벤젠 전화율 : 41.6%Benzene conversion rate: 41.6%

SBB 선택율 =SBB selectivity =

Figure kpo00003
Figure kpo00003

IBB/SBB = 0.0083IBB / SBB = 0.0083

TBB/SBB = 0TBB / SBB = 0

본 발명에서 정의된 착물, 촉매의 양 및 반응온도로 반응을 수행하는 모든 실시예에서, 반응을 충분히 진행하며(벤젠 전화율이 높다), 바람직하지 않은 부산물인 이소부틸벤젠은 덜 생설되므로 본 발명의 목적은 충분히 달성된다.In all embodiments where the reaction is carried out with complexes, amounts of catalyst and reaction temperatures defined in the present invention, the reaction proceeds sufficiently (benzene conversion is high) and the undesirable by-product isobutylbenzene is less present and therefore The object is fully achieved.

반면, 착물 촉매의 양이 본 발명에서 정의된 범위 미만인 비교실시예 1에서, 반응은 불충분하게 진행한다. (벤젠 전환율은 낮다), 또한, 착물 촉매의 양이 본 발명에서 정의된 범위 이상인 비교실시예 2에서는, 바람직하지 않은 부산물인 이소부틸벤젠이 현저하게 생성된다.On the other hand, in Comparative Example 1, where the amount of the complex catalyst is less than the range defined in the present invention, the reaction proceeds insufficiently. (Low benzene conversion is low) In addition, in Comparative Example 2 in which the amount of the complex catalyst is greater than or equal to the range defined in the present invention, isobutylbenzene, which is an undesirable by-product, is produced significantly.

Figure kpo00004
Figure kpo00004

Figure kpo00005
Figure kpo00005

(1) SBB : 2급-부틸벤젠(1) SBB: Secondary-Butylbenzene

(2) IBB : 이소부틸벤젠(2) IBB: Isobutylbenzene

(3) TBB : 3급-부틸벤젠(3) TBB: tert-butylbenzene

(4) DSBB : 디부틸벤젠(4) DSBB: Dibutylbenzene

(5) TSBB : 트리부틸벤젠(5) TSBB: tributylbenzene

(6) 벤젠 전환율 =반응된 벤젠(몰)/사용된 벤젠 (몰)×100(6) Benzene Conversion = Reacted Benzene (mol) / Benzene Used (mol) x 100

(7) SBB 선택율=생성된 SBB(몰)/반응된 벤젠 (몰)×100(7) SBB selectivity = generated SBB (mol) / reacted benzene (mol) × 100

본 발명을 이의 특정 양태를 참조로 상세히 기술하였으나, 다양한 변화 및 변형이 이의 취지 및 영역으로부터 벗어남이 없이 이루어질 수 있음은 본 기술분야의 숙련가에게 명백할 것이다.While the invention has been described in detail with reference to specific embodiments thereof, it will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made without departing from the spirit and scope thereof.

Claims (9)

액체 염화알루미늄 착물 촉매 (여기서, 착물 촉매의 성분으로서 사용된 염화알루미늄의 양은 사용된 벤젠의 중량을 기준으로 하여 0.3 내지 5중량% 이다)의 존재하에 20 내지 90 ℃ 의 반응온도에서, 부산물로서 생성된 이소부틸벤젠의 양이 생성된 이소부틸벤젠 대 2급-부틸벤젠의 중량비가 0.01:1 이하가 되도록 하여, 벤젠과 n-부텐으로부터 2급-부틸벤젠을 제조하는 방법.Produced as a byproduct at a reaction temperature of 20 to 90 ° C. in the presence of a liquid aluminum chloride complex catalyst, wherein the amount of aluminum chloride used as component of the complex catalyst is 0.3 to 5% by weight based on the weight of benzene used. A process for producing secondary-butylbenzene from benzene and n-butene, such that the weight ratio of isobutylbenzene to secondary-butylbenzene produced is not greater than 0.01: 1. 제 1항에 있어서, 착물촉매의 성분으로서 사용된 염화알루미늄의 양이, 사용된 벤젠의 중량을 기준으로 하여 0.3 내지 1중량%인 방법.The process according to claim 1, wherein the amount of aluminum chloride used as a component of the complex catalyst is 0.3 to 1% by weight based on the weight of benzene used. 제 1항에 있어서, 반응될 벤젠 대 n-부텐의 몰비가 1:0.1 내지 1:1.2 인 방법The process of claim 1 wherein the molar ratio of benzene to n-butene to be reacted is from 1: 0.1 to 1: 1.2. 제 3항에 있어서, 반응될 벤젠 대 n-부텐의 몰비가 1:0.1 내지 1:1.1 인 방법.The process of claim 3 wherein the molar ratio of benzene to n-butene to be reacted is from 1: 0.1 to 1: 1.1. 제 1항에 있어서, 벤젠과 n-부텐을 반응시켜 수득한 반응 혼합물을, 벤젠을 주로 함유하는 분획, 2급-부틸벤젠을 주로 함유하는 분획, 디부틸벤젠과 트리부틸벤젠을 주로 함유하는 분획 및 무거운 물질을 주로 함유하는 분획으로 분리하고, 벤젠을 주로 함유하는 분획 및 디부틸벤젠과 트리부틸벤젠을 주로 함유하는 분획을 벤젠과 n-부텐의 반응 영역내로 재순화시키는 방법.The reaction mixture obtained by reacting benzene with n-butene is a fraction mainly containing benzene, a fraction mainly containing secondary-butylbenzene, and a fraction mainly containing dibutylbenzene and tributylbenzene. And separating into a fraction containing mainly heavy material and recycling the fraction containing mainly benzene and the fraction containing mainly dibutylbenzene and tributylbenzene into the reaction zone of benzene and n-butene. 제 1항에 있어서, 수득된 2급-부틸벤젠이 페놀의 제조를 위한 출발물질로서 사용되는 2급-부틸벤젠인 방법.2. Process according to claim 1, wherein the secondary-butylbenzene obtained is secondary-butylbenzene used as starting material for the preparation of phenol. 제 1항에 있어서, 반응온도가 20 내지 70 ℃인 방법The process according to claim 1, wherein the reaction temperature is 20 to 70 ° C. 제 1항에 있어서, 착물촉매가 염화 알루미늄, 염화수소 및 방향족 탄화수소를 포함하는 균질한 착물 촉매인 방법.The process of claim 1 wherein the complex catalyst is a homogeneous complex catalyst comprising aluminum chloride, hydrogen chloride and aromatic hydrocarbons. 제 1항에 있어서, 부산물로서 생성된 이소부틸 벤젠의 양이, 생성된 이소부틸벤젠 대 2 급-부틸벤젠의 중량비가 0.008:1 이하가 되도록 하는 양인 방법.The process of claim 1 wherein the amount of isobutyl benzene produced as a by-product is such that the weight ratio of resulting isobutylbenzene to secondary-butylbenzene is no greater than 0.008: 1.
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