KR100348988B1 - Process for producing diarylethane having high quality - Google Patents

Process for producing diarylethane having high quality Download PDF

Info

Publication number
KR100348988B1
KR100348988B1 KR1019990045725A KR19990045725A KR100348988B1 KR 100348988 B1 KR100348988 B1 KR 100348988B1 KR 1019990045725 A KR1019990045725 A KR 1019990045725A KR 19990045725 A KR19990045725 A KR 19990045725A KR 100348988 B1 KR100348988 B1 KR 100348988B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
aromatic hydrocarbon
dae
xylene
pressure
hydrogenation
Prior art date
Application number
KR1019990045725A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20010037949A (en
Inventor
최선
곽병성
최준태
강신철
양일모
Original Assignee
에스케이 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 에스케이 주식회사 filed Critical 에스케이 주식회사
Priority to KR1019990045725A priority Critical patent/KR100348988B1/en
Publication of KR20010037949A publication Critical patent/KR20010037949A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100348988B1 publication Critical patent/KR100348988B1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C1/00Preparation of hydrocarbons from one or more compounds, none of them being a hydrocarbon
    • C07C1/20Preparation of hydrocarbons from one or more compounds, none of them being a hydrocarbon starting from organic compounds containing only oxygen atoms as heteroatoms
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C1/00Preparation of hydrocarbons from one or more compounds, none of them being a hydrocarbon
    • C07C1/20Preparation of hydrocarbons from one or more compounds, none of them being a hydrocarbon starting from organic compounds containing only oxygen atoms as heteroatoms
    • C07C1/24Preparation of hydrocarbons from one or more compounds, none of them being a hydrocarbon starting from organic compounds containing only oxygen atoms as heteroatoms by elimination of water
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C15/00Cyclic hydrocarbons containing only six-membered aromatic rings as cyclic parts
    • C07C15/12Polycyclic non-condensed hydrocarbons
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C7/00Purification; Separation; Use of additives
    • C07C7/04Purification; Separation; Use of additives by distillation

Abstract

본 발명은 고순도 디아릴에탄의 제조방법에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 고체산 촉매하에서 알파메틸벤질알콜과 방향족 탄화수소의 반응공정, 디아릴에탄 제품의 수율저하 원인이 되는 스티렌 및 기타 올레핀을 제거하기 위한 수소첨가 반응공정, 미반응 방향족 탄화수소 회수공정, C6∼C9 나프텐과 같은 불순물 퍼지(Purge) 방법, 디아릴에탄 분리공정 등으로 구성된 99% 이상의 고순도 디아릴에탄을 제조하는 공정에 관한 것이다.The present invention relates to a method for preparing high purity diaryl ethane, and more particularly, to removing styrene and other olefins, which are responsible for the reaction process of alphamethylbenzyl alcohol and aromatic hydrocarbon under the solid acid catalyst and lowering the yield of the diaryl ethane product. The present invention relates to a process for producing at least 99% high-purity diaryl ethane consisting of a hydrogenation reaction process, an unreacted aromatic hydrocarbon recovery process, an impurity purge method such as C6 to C9 naphthene, and a diaryl ethane separation process. .

Description

고순도 디아릴에탄의 제조방법{Process for producing diarylethane having high quality}Process for producing diarylethane having high quality

본 발명은 고순도 디아릴에탄(Diarylethane, 이하 'DAE'라 함)의 제조방법에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 알파메틸벤질알콜(α-Methyl Benzyl Alcohol, 이하 'MBA'라 함)과 벤젠, 톨루엔, 에틸벤젠, 오르소-자일렌, 메타-자일렌, 파라-자일렌, 및 트리메틸벤젠으로 이루어진 군으로부터 하나 또는 그 이상 선택된 방향족 탄화수소를 고체산 촉매하에서 반응시켜 DAE를 합성하고, 반응 생성물로부터 불순물을 제거하여 99% 이상의 고순도 DAE를 제조하는 공정에 관한 것이다.The present invention relates to a method for preparing high-purity diarylethane (hereinafter referred to as 'DAE'), more specifically alpha-methylbenzyl alcohol (hereinafter referred to as 'MBA') and benzene, DAE is synthesized by reacting one or more aromatic hydrocarbons selected from the group consisting of toluene, ethylbenzene, ortho-xylene, meta-xylene, para-xylene, and trimethylbenzene under a solid acid catalyst, The present invention relates to a process for producing high purity DAE of 99% or more by removing impurities.

통상적으로 DAE는 감압지 용제, 플라스틱 가소제 및 열매체유 등으로 사용되는 고비점 용제로서, 그 제조공정으로 다양한 방법이 제시되고 있다. 첫번째 방법으로는 스티렌과 탄소수 6∼9인 알킬벤젠 혼합유분을 촉매하에서 반응시켜 DAE를 제조하는 방법이다. 일본특개평 제4-257530호, 일본특개소 제48-97858호에서는촉매로 황산을 사용하는데, 비교적 양호한 품질의 제품을 얻을 수 있는 장점에 비해, 황산의 분리, 회수 문제와 장치 부식 등의 문제가 있고, 미국특허 제5,068,482호, 미국특허 제5,866,733호에서는 제올라이트 촉매하에서 반응시켜 DAE를 제조하는 방법을 기술하고 있는데, 제품의 회수가 용이하고, 장치 부식 문제가 없다. 그러나, 스티렌을 원료로 사용하는 상기 방법들은 스티렌이 반응 중 올리고머 (oligomer)로 전환되는 부반응을 막기위해 스티렌을 희석시켜야 하고, 반응기 주입속도를 매우 느리게하여 반응기 내의 스티렌 농도를 매우 낮게 유지해야 하므로 대량 생산에 부적합하다.In general, DAE is a high boiling point solvent used as a pressure-sensitive paper solvent, a plastic plasticizer, and a heat medium oil. In the first method, DAE is prepared by reacting styrene with an alkylbenzene mixed fraction having 6 to 9 carbon atoms under a catalyst. In Japanese Patent Laid-Open No. 4-257530 and Japanese Patent Laid-Open No. 48-97858, sulfuric acid is used as a catalyst, but there are problems such as separation and recovery of sulfuric acid and corrosion of equipment compared to the advantage of obtaining a relatively good quality product. U.S. Patent No. 5,068,482 and U.S. Patent No. 5,866,733 describe a method for producing DAE by reacting under a zeolite catalyst, which facilitates the recovery of the product and no device corrosion problems. However, the above methods using styrene as a raw material have to dilute styrene to prevent side reactions in which styrene is converted into oligomers during the reaction, and the reactor injection rate must be very slow to keep the concentration of styrene in the reactor very low. Not suitable for production

두번째 방법은 대한민국특허출원 제98-1061호에서 제시한 방법으로, 고체산 촉매하에서 MBA와 방향족 탄화수소를 반응시켜 DAE를 제조하는 방법이다. 이 방법은 장치 부식 문제가 없고, 부반응을 유발하는 스티렌을 원료로 사용하지 않으므로 비교적 높은 전환율과 수율을 제공해 준다. 그러나, 반응 중 부반응에 의해 일부 생성되는 스티렌 등의 올레핀 성분들이 반응기로 리사이클 (recycle)되어 반응기의 활성을 급격히 떨어뜨리고, 분리, 정제 등에 어려움이 있어, 상용공정 설계에 문제가 있다.The second method is a method proposed in Korean Patent Application No. 98-1061, which is a method of preparing DAE by reacting MBA with an aromatic hydrocarbon under a solid acid catalyst. This method has no device corrosion problems and does not use styrene, which causes side reactions, as a raw material, providing a relatively high conversion and yield. However, olefin components such as styrene, which are partially produced by side reactions during the reaction, are recycled to the reactor, which drastically degrades the activity of the reactor, and there is a difficulty in separation and purification, thereby causing a problem in designing a commercial process.

이에, 본 발명자들은 상기 문제점을 해결하기 위하여 광범위한 연구를 수행한 결과, MBA와 방향족 탄화수소를 고체 촉매하에서 반응시켜 DAE를 제조하는 방법에 있어서, 상용공정 설계시 문제가 되는 스티렌 등의 올레핀 성분들을 수소첨가반응에 의해 제거하고, 두번의 증류를 통해 DAE를 효과적으로 분리 및 정제하는 방법을 발견하였으며, 본 발명은 이에 기초하여 완성되었다.Accordingly, the present inventors have conducted extensive research to solve the above problems, and as a result, in the method for producing DAE by reacting MBA with an aromatic hydrocarbon under a solid catalyst, olefin components such as styrene, which is a problem in the design of a commercial process, are hydrogen. A method of removing by addition reaction and effectively separating and purifying DAE through two distillations was found, and the present invention was completed based on this.

따라서, 본 발명의 목적은 MBA와 방향족 탄화수소를 고체 촉매하에서 반응시켜 DAE를 제조하는 방법에 있어서, 상용공정 설계시 문제가 되는 스티렌 등의 올레핀 성분들을 제거하고, DAE를 효과적으로 분리 및 정제하는 방법을 제공하는데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to prepare a DAE by reacting MBA with an aromatic hydrocarbon under a solid catalyst, and to remove olefin components such as styrene, which is a problem in designing a commercial process, and to effectively separate and purify DAE. To provide.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 방법은 고순도 디아릴에탄의 제조방법에 있어서,In the method of the present invention for achieving the above object in the production method of high purity diarylethane,

a) 고체산 촉매 존재하에서, 알파메틸벤질알콜과 방향족 탄화수소를 1 : 5∼20의 부피비로 반응시켜 디아릴에탄을 합성하는 단계;a) synthesizing diarylethane by reacting alphamethylbenzyl alcohol and an aromatic hydrocarbon in a volume ratio of 1: 5-20 in the presence of a solid acid catalyst;

b) 상기 반응물중 함유된 물을 제거하는 단계;b) removing the water contained in the reactants;

c) 금속촉매 존재하에서, 상기 물이 제거된 유출물에 수소를 투입하여 수소첨가반응에 의해 상기 유출물 중 스티렌 및 기타 올레핀 성분을 제거하는 단계;c) in the presence of a metal catalyst, introducing hydrogen into the effluent from which the water has been removed to remove styrene and other olefin components in the effluent by hydrogenation;

d) 상기 반응물로부터 미반응된 방향족 탄화수소가 90% 이상 포함된 유분을 회수하여 상기 a) 단계의 디아릴에탄 반응에 공급하고, 남은 디아릴에탄의 농축 유분을 1차 증류시켜 디아릴에탄보다 비점이 낮은 성분을 제거하는 단계; 및d) recovering the oil containing 90% or more of the unreacted aromatic hydrocarbon from the reactant and supplying it to the diaryl ethane reaction in step a), and distilling the concentrated fraction of the remaining diaryl ethane to boiling point than the diaryl ethane. Removing this low component; And

e) 상기 1차 증류된 농축 유분을 2차 증류시켜 디아릴에탄보다 비점이 높은 성분을 제거하는 단계로 이루어진다.e) removing the component having a higher boiling point than diarylethane by distilling the first distilled concentrated fraction.

도 1은 본 발명에 따른 디아릴에탄을 제조하는 공정을 개략적으로 도시한 도면이다.1 is a view schematically showing a process for producing a diarylethane according to the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 좀 더 구체적으로 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

전술한 바와 같이, 도 1은 본 발명에 따른 DAE 제조공정을 개략적으로 도시한 도면으로서, MBA와 벤젠, 톨루엔, 에틸벤젠, 오르소-자일렌, 메타-자일렌, 파라-자일렌 및 트리메틸벤젠으로 이루어진 군으로부터 하나 또는 그 이상 선택된 방향족 탄화수소를 고체산 촉매가 적재된 DAE 반응기에 투입하여 반응시킨다. 이때, 방향족 탄화수소 회수탑에서 회수된 방향족 탄화수소 농축 유분도 같이 공급된다. 상기 고체산 촉매는 Y형 제올라이트, X형 제올라이트, 제올라이트 베타(β), 모더나이트, L형 제올라이트, ZSM-5, ZSM-11, ZSM-18, ZSM-12, 매자이트, 또는 오프레타이트 등의 제올라이트 촉매계, MCM-41, KIT-1, KIT-2, AIKIT-3, 클레이, 및 실리카-알루미나로 이루어진 군으로부터 선택된 하나이다. MBA와 방향족 탄화수소는 부피비로 1 : 5∼20의 비율을 유지하여 공급되며, DAE 반응기 내에서 유분의 원활한 흐름과 반응성을 높이기 위해, 반응에는 참여하지 않는 수소나 질소를 투입되는 원료양의 100∼400배 부피로 공급한다. DAE 반응기의 반응온도는 100∼300℃, 바람직하게는 150∼250℃이며, 상기 반응온도가 100℃ 미만이면, 반응이 일어나기 어렵고, 300℃를 초과하면, MBA의 부반응이 활발해져서 촉매수명 단축 및 수율 저하를 초래한다.As described above, FIG. 1 schematically illustrates a DAE manufacturing process according to the present invention, wherein MBA and benzene, toluene, ethylbenzene, ortho-xylene, meta-xylene, para-xylene and trimethylbenzene One or more aromatic hydrocarbons selected from the group consisting of are added to the DAE reactor loaded with the solid acid catalyst and reacted. At this time, the aromatic hydrocarbon concentrated fraction recovered from the aromatic hydrocarbon recovery tower is also supplied. The solid acid catalyst may be Y-type zeolite, X-type zeolite, zeolite beta (β), mordenite, L-type zeolite, ZSM-5, ZSM-11, ZSM-18, ZSM-12, magnesite, or off-rectite. Zeolite catalyst system, MCM-41, KIT-1, KIT-2, AIKIT-3, clay, and one selected from the group consisting of silica-alumina. MBA and aromatic hydrocarbons are supplied in a volume ratio of 1: 5 to 20, and in order to increase the smooth flow and reactivity of the oil in the DAE reactor, 100 to the amount of raw material to which hydrogen or nitrogen is added does not participate in the reaction. Feed at 400 times volume. The reaction temperature of the DAE reactor is 100 to 300 ° C., preferably 150 to 250 ° C., when the reaction temperature is less than 100 ° C., the reaction is less likely to occur, and when it exceeds 300 ° C., the side reaction of MBA becomes active to shorten the catalyst life and Resulting in lower yield.

상기 DAE 반응기의 반응압력은 1∼45kg/㎠G, 바람직하게는 15∼25kg/㎠G이며, 상기 압력이 1kg/㎠G 이만이면, 반응이 일어나기 어렵고, 45kg/㎠G를 초과하면, MBA의 부반응이 심해진다.The reaction pressure of the DAE reactor is 1 to 45 kg / cm 2 G, preferably 15 to 25 kg / cm 2 G. When the pressure is less than 1 kg / cm 2 G, the reaction is less likely to occur. Side reactions are aggravated.

DAE 반응기 유출물에는 부반응으로 생성된 스티렌이 촉매의 상태에 따라 0.01∼2중량%정도 포함되며, 이때 스티렌을 제거해 주지 않을 경우 방향족 탄화수소 회수탑에서 회수되는 방향족 탄화수소 농축 유분 중에 스티렌이 포함되어 DAE 반응기로 리사이클되게 된다. 이렇게 되면, DAE 반응기 내에 스티렌이 급격히 농축되어, DAE 수율감소, 부반응 증가 등의 문제가 발생하며, 스티렌 농도가 일정량 이상을 넘을 경우, 올리고머 생성에 따른 촉매의 비활성화가 급격히 진행되어 공정 운전이 불가능해 진다. 따라서, 스티렌은 DAE 반응기 후단에서 수소첨가반응을 통해 제거하여야 하며, DAE 반응기 유출물에 수소를 공급하여 수소첨가반응을 시킨다. DAE 반응기 유출물에는 스티렌 외에 DAE와 유사한 증류범위를 갖는 올레핀 성분들이 포함되어 있으며, 이들은 DAE 제조 반응에는 영향을 미치지 않으나, 고순도의 DAE 제품을 얻는데 어려움이 생기므로, 스티렌과 함께 수소첨가 반응기에서 제거해야만 한다. 특히, 이들 올레핀 성분은 수소첨가 후 DAE 제품으로 전환되므로 DAE 수율도 증가되는 이점이 있다.DAE reactor effluent contains 0.01 to 2% by weight of styrene produced as a side reaction depending on the state of the catalyst, and if the styrene is not removed, the styrene is included in the aromatic hydrocarbon concentrated fraction recovered from the aromatic hydrocarbon recovery tower. Will be recycled. In this case, styrene is rapidly concentrated in the DAE reactor, causing problems such as a decrease in DAE yield and an increase in side reactions.If the styrene concentration exceeds a certain amount, deactivation of the catalyst due to oligomer formation rapidly progresses the process operation. Lose. Therefore, styrene should be removed by hydrogenation at the rear end of the DAE reactor, and hydrogenation is performed by supplying hydrogen to the DAE reactor effluent. DAE reactor effluent contains olefin components with distillation range similar to DAE in addition to styrene, which do not affect the DAE production reaction, but are difficult to obtain high purity DAE products, and therefore are removed from the hydrogenation reactor with styrene must do it. In particular, since these olefin components are converted to DAE products after hydrogenation, DAE yield is also increased.

수소첨가 반응은 금속성분이 포함된 촉매를 사용하는데, 상기 촉매는 니켈 (Nickel), 팔라듐 (Palladium) 및 백금 (Platinum)으로 이루어진 군으로부터 하나 또는 2종 이상 선택되며, 바람직하게는 니켈이다. 금속 성분은 고체 담체에 담지된 형태로 존재할 수 있으며, 담지체의 예로는 제올라이트, 알루미나, 실리카, 또는 실리카알루미나 등이 있다. 운전 온도는 40∼150℃이고, 바람직하게는 60∼120℃이며, 운전 압력은 1∼20kg/㎠G이며, 바람직하게는 압력이 5∼15kg/㎠G이고, 수소와 올레핀 비율은 몰비로 2~15 : 1이며, 바람직하게는 2~10 : 1이다. 만일 상기 운전 온도가 40℃ 미만이고, 압력이 1 kg/㎠G 미만이며, 수소와 올레핀 비율이 몰비로 2:1 미만이면, 반응이 잘 일어나지 않고, 상기 운전 온도가 150℃를초과하고, 압력이 20 kg/㎠G를 초과하며, 수소와 올레핀 비율이 몰비로 15:1를 초과할 경우, 올레핀뿐만 아니라 DAE, 방향족 탄화수소 등 방향족 성분의 수소첨가 반응도 동시에 일어나는 문제가 생긴다.The hydrogenation reaction uses a catalyst containing a metal component, and the catalyst is selected from the group consisting of nickel, palladium and platinum, and is preferably nickel. The metal component may be present in a form supported on a solid carrier, and examples of the support include zeolite, alumina, silica, or silica alumina. The operating temperature is 40 to 150 ° C., preferably 60 to 120 ° C., the operating pressure is 1 to 20 kg / cm 2 G, preferably the pressure is 5 to 15 kg / cm 2 G, and the hydrogen and olefin ratio is 2 in molar ratio. It is -15: 1, Preferably it is 2-10: 1. If the operating temperature is less than 40 ° C., the pressure is less than 1 kg / cm 2 G, and the hydrogen and olefin ratio is less than 2: 1 in molar ratio, the reaction does not occur well, and the operating temperature exceeds 150 ° C. and the pressure If the ratio exceeds 20 kg / cm 2 G and the hydrogen-olefin ratio exceeds 15: 1 in molar ratio, the hydrogenation reaction of not only olefins but also aromatic components such as DAE and aromatic hydrocarbons occurs simultaneously.

DAE 반응기 유출물에는 반응에서 생성된 물이 약 1∼2중량% 정도 존재하며, 이러한 물은 수소첨가 반응기 및 방향족 탄화수소 회수탑의 운전에 영향을 주게 되므로, 수소첨가 반응기로 보내지기 전에 분리기에서 분리해야 한다. DAE 반응기 유출물은 200℃ 정도의 고온이며, 분리기 전단에서 약 50℃까지 냉각되어, 반응기 내부에서 유분의 원활한 흐름을 위해 투입된 수소나 질소를 제외한 대부분의 성분이 응축된다. 이때, 물과 물을 제외한 DAE 반응기 유출물은 섞이지 않고 층분리가 일어나므로, 아래쪽에 층분리된 물은 제거하고, 응축되지 않고 남아있는 수소나 질소 등은 회수되어 DAE 반응기로 되돌려 보낸다.The DAE reactor effluent contains about 1 to 2% by weight of the water produced in the reaction, and this water affects the operation of the hydrogenation reactor and the aromatic hydrocarbon recovery tower, so it is separated from the separator before being sent to the hydrogenation reactor. Should be. The DAE reactor effluent is at a high temperature of about 200 ° C. and is cooled to about 50 ° C. at the front of the separator, condensing most of the components except hydrogen or nitrogen introduced for smooth flow of oil inside the reactor. At this time, since the effluent of the DAE reactor except for water and water is not mixed, the delamination occurs, and the water separated in the lower part is removed, and hydrogen or nitrogen remaining without condensation is recovered and returned to the DAE reactor.

수소첨가 반응기를 통해 스티렌 등의 올레핀 성분들을 제거한 후, 수소첨가 반응기 유출물은 방향족 탄화수소 회수탑으로 보내진다. 방향족 탄화수소 회수탑에서는 과잉으로 공급되었던 방향족 탄화수소를 회수하는 공정으로, 100∼250℃의 온도와 0.1∼5kg/㎠G의 압력에서 운전된다.After removing the olefin components such as styrene through the hydrogenation reactor, the hydrogenation reactor effluent is sent to an aromatic hydrocarbon recovery tower. The aromatic hydrocarbon recovery tower is a process for recovering the excess aromatic hydrocarbon, which is operated at a temperature of 100 to 250 ° C. and a pressure of 0.1 to 5 kg / cm 2 G.

방향족 탄화수소 회수탑에서 회수된 방향족 탄화수소 농축 유분은 대부분 DAE 반응기 전단에서 새로 공급되는 방향족 탄화수소 유분과 혼합되어 반응기로 공급되고, 일부는 C6∼C9 나프텐 (Naphthene) 성분의 축적을 막기 위해 외부로 퍼지시킨다. C6∼C9 나프텐 성분은 새로 공급된 방향족 탄화수소에 일부 포함되어 있으나, 대부분은 수소첨가 반응기에서 부반응으로 생성된 것으로, 수소첨가 반응기유출물의 반응 조건에 따라 약 0.1∼2중량% 정도 포함되어 있고, 공정 내에 축적될 경우, DAE 반응 촉매의 활성에는 영향을 미치지 않으나, DAE 수율 및 선택성을 저하시킨다.Most of the aromatic hydrocarbon concentrate recovered from the aromatic hydrocarbon recovery tower is mixed with the newly supplied aromatic hydrocarbon fraction at the front of the DAE reactor and fed to the reactor, and some of it is purged to the outside to prevent accumulation of C6 to C9 naphthene components. Let's do it. Some of the C6 to C9 naphthenes are included in the newly supplied aromatic hydrocarbons, but most of them are produced by side reactions in the hydrogenation reactor, and are contained in about 0.1 to 2% by weight depending on the reaction conditions of the hydrogenated reactor effluent. When accumulated in the process, it does not affect the activity of the DAE reaction catalyst, but lowers the DAE yield and selectivity.

방향족 탄화수소 회수탑 탑저로는 DAE가 농축된 유분이 생산되고, 이 유분은 DAE 분리탑으로 직접 공급하거나 DAE 분리탑의 처리량 및 운전 효율을 높이기 위해 저장탱크에 모아두었다가 DAE 분리탑으로 공급할 수 있다. DAE 분리탑은 보통 2개의 증류탑으로 구성되며, 1차 증류탑의 탑정으로는 DAE 보다 비점이 낮은 성분이 제거되고, 2차 증류탑의 탑저로는 DAE 보다 비점이 높은 성분이 분리되어 고농도의 DAE가 2차 증류탑의 탑정에서 제조된다. 상기 1차 증류탑은 100∼350℃ 온도 및 0.2∼1 kg/㎠G 압력으로 운전되며, 2차 증류탑은 200∼350℃의 온도 및 0.1∼0.8 kg/㎠G의 압력으로 운전된다.The aromatic hydrocarbon recovery column bottoms produce DAE-concentrated fractions, which can be fed directly to the DAE separation tower or collected in a storage tank for increased throughput and operating efficiency. The DAE separation column is usually composed of two distillation columns, and the lower boiling point component than the DAE is removed from the top of the first distillation column, and the higher boiling point component than the DAE is separated from the bottom of the secondary distillation column so that the high concentration of DAE is 2 It is prepared in the top of a tea distillation column. The primary distillation column is operated at a temperature of 100 to 350 ° C. and a pressure of 0.2 to 1 kg / cm 2 G, and the secondary distillation column is operated at a temperature of 200 to 350 ° C. and a pressure of 0.1 to 0.8 kg / cm 2 G.

이하 실시예를 통하여 본 발명을 좀 더 구체적으로 설명하지만, 하기 예에 본 발명의 범주가 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, but the scope of the present invention is not limited to the following Examples.

실시예Example

실시예 1Example 1

실리카 알루미나 고체산 촉매로 충진된 페닐자일릴에탄 (Phenyl Xylyl Ethane, 이하 'PXE'라 함) 반응기에 온도 200℃, 압력 21kg/㎠G에서 80% 순도의 수소를 1200 N㎥/hr로 투입하고, 에틸벤젠, 오르소-자일렌, 메타-자일렌, 파라-자일렌의 혼합자일렌과 MBA를 부피비로 10 : 1로 혼합한 원료를 11500 kg/hr로 공급하여 반응시켰다. PXE 반응기 유출물에서 물을 제거한 후, 알루미나 담체에 니켈이15중량% 담지된 촉매가 적재된 수소첨가반응기에 공급하고, 수소첨가 반응을 위한 수소를 80%의 순도로 5 kg/hr로 공급하여, 온도 80℃, 압력 5kg/㎠G에서 반응시켰다. 수소첨가 반응기 유출물을 11300 kg/hr로 자일렌 회수탑에 공급하고, 회수된 혼합 자일렌 농축 유분 중 470 kg/hr은 퍼지시키고, 나머지 유분을 PXE 반응기에 다시 공급하였다. 이때, 자일렌 회수탑은 탑저온도 240℃에서 탑정온도 140℃까지 및 탑저압력 2 kg/㎠G에서 탑정압력 1 kg/㎠G에서 운전되었다. 혼합자일렌 농축 유분을 회수하고 남은 PXE 성분이 농축된 유분을 저장 탱크로 보내어 저장시켰다. 저장된 유분을 PXE 분리탑에 3500kg/hr로 공급하여, 99.7%의 고순도 PXE를 제조하였고, 이때, PXE 분리탑 중 1차 분리탑은 탑저온도 300℃에서 탑정온도 140℃까지 및 탑저압력 0.9 kg/㎠G 에서 탑정압력 0.3 kg/㎠G로 운전되고, 2차 분리탑은 탑저온도 310℃에서 탑정온도 240℃까지 및 탑저압력 0.7 kg/㎠G 에서 탑정압력 0.2 kg/㎠G로 운전되었다.Phenyl Xylyl Ethane (hereinafter referred to as 'PXE') filled with silica alumina solid acid catalyst was charged with 1200 Nm3 / hr of 80% pure hydrogen at a temperature of 200 ° C and a pressure of 21 kg / cm2G. , A mixture of ethylbenzene, ortho-xylene, meta-xylene, para-xylene and MBA in a volume ratio of 10: 1 was supplied at 11500 kg / hr to react. After the water was removed from the effluent of the PXE reactor, it was fed to a hydrogenation reactor loaded with a catalyst loaded with 15% by weight of nickel on an alumina carrier, and hydrogen was supplied at 5 kg / hr with a purity of 80%. The reaction was carried out at a temperature of 80 ° C. and a pressure of 5 kg / cm 2 G. The hydrogenation reactor effluent was fed to the xylene recovery tower at 11300 kg / hr, 470 kg / hr of the recovered mixed xylene concentrate fraction was purged and the remaining fraction was fed back to the PXE reactor. At this time, the xylene recovery column was operated at a column top pressure of 1 kg / cm 2 G from a column bottom temperature of 240 ° C. to a column top temperature of 140 ° C. and a column bottom pressure of 2 kg / cm 2 G. The mixed xylene concentrate was recovered and the remaining PXE component was sent to a storage tank for storage. By supplying the stored oil to the PXE separation tower 3500kg / hr, 99.7% high-purity PXE was produced, wherein the primary separation tower of the PXE separation tower from the bottom temperature 300 ℃ to the top temperature 140 ℃ and 0.9 kg top pressure The tower separation pressure was operated at 0.3 kg / cm2G at / cm2G, and the secondary separation column was operated at the bottom temperature of 310 ° C to the tower temperature of 240 ° C and the tower static pressure at 0.2kg / cm2G at the tower bottom pressure of 0.7kg / cm2G. .

각 공정단계별 주요 성분의 조성을 가스크로마토그래피로 분석하여 그 변화를 하기 표 1에 나타내었다.The composition of the main components of each process step was analyzed by gas chromatography and the change is shown in Table 1 below.

PXE반응기 원료PXE Reactor Raw Material PXE반응기 유출물PXE Reactor Effluent 수소첨가 반응기 유출물Hydrogenation reactor effluent 회수된 자일렌 농축유분Recovered Xylene Concentrate 자일렌 회수탑 탑저유분Xylene Recovery Tower Top Oil 고순도 PXE제품High Purity PXE Products 수소Hydrogen 0.820.82 0.830.83 0.010.01 0.000.00 0.000.00 0.000.00 water 0.130.13 1.321.32 0.090.09 0.090.09 0.000.00 0.000.00 톨루엔toluene 0.040.04 0.040.04 0.040.04 0.050.05 0.000.00 0.000.00 C8 나프텐C8 naphthene 0.280.28 0.240.24 0.280.28 0.330.33 0.000.00 0.000.00 에틸벤젠Ethylbenzene 21.4821.48 20.2020.20 21.0021.00 24.0424.04 0.200.20 0.000.00 파라-자일렌Para-xylene 15.5215.52 14.7614.76 15.0815.08 17.2317.23 0.400.40 0.000.00 메타-자일렌Meta-xylene 34.5134.51 32.8832.88 33.5733.57 38.2938.29 1.251.25 0.000.00 스티렌Styrene 0.000.00 0.090.09 0.000.00 0.000.00 0.000.00 0.000.00 오르소-자일렌Ortho-Xylene 17.7717.77 17.7417.74 18.1018.10 19.5819.58 7.987.98 0.000.00 이소프로필벤젠Isopropylbenzene 0.390.39 0.490.49 0.500.50 0.390.39 1.241.24 0.000.00 아세토페논Acetophenone 0.740.74 0.980.98 0.200.20 0.000.00 1.591.59 0.000.00 알파메틸벤질알콜Alphamethylbenzyl alcohol 8.318.31 0.000.00 0.470.47 0.000.00 3.663.66 0.000.00 페닐자일릴에탄Phenyl xylylethane 0.000.00 8.998.99 9.869.86 0.000.00 77.3277.32 99.9799.97 고 비중 물질* High specific gravity material * 0.000.00 1.451.45 0.810.81 0.000.00 6.366.36 0.030.03 합계Sum 100.00100.00 100.00100.00 100.00100.00 100.00100.00 100.00100.00 100.00100.00

* 페닐자일릴에탄보다 비점이 높은 성분들.* Components having a higher boiling point than phenylxylylethane.

상기 표 1의 각 성분의 단위는 중량%이다.The unit of each component of the said Table 1 is weight%.

실시예 2~4Examples 2-4

PXE 반응기 유출물에는 스티렌 및 PXE와 유사한 증류 성상을 갖는 올레핀 성분이 포함되어 있어 수소첨가 반응기에서 제거해야 한다. 하기 표 2에는 온도 40℃, 압력 10 kg/㎠G, 수소와 올레핀 비율은 몰비로 5:1에서 각 유분들을 반응시켰을 때의 반응 결과를 나타내었다.PXE reactor effluent contains olefins with distillation similar to styrene and PXE and must be removed from the hydrogenation reactor. In Table 2, the temperature 40 ℃, pressure 10 kg / ㎠G, the ratio of hydrogen and olefin shows the reaction results when the respective fractions reacted at 5: 1 in a molar ratio.

실시예2Example 2 실시예3Example 3 실시예4Example 4 DAE 반응기 유출물DAE reactor effluent 수소첨가 반응기 유출물Hydrogenation reactor effluent DAE 반응기 유출물DAE reactor effluent 수소첨가 반응기 유출물Hydrogenation reactor effluent DAE 반응기 유출물DAE reactor effluent 수소첨가 반응기 유출물Hydrogenation reactor effluent 에틸사이클로헥산Ethylcyclohexane 0.130.13 0.170.17 0.120.12 0.130.13 0.120.12 0.120.12 에틸벤젠Ethylbenzene 21.0521.05 21.021.0 20.7520.75 21.6721.67 20.9120.91 21.8821.88 파라-자일렌Para-xylene 25.125.1 24.924.9 25.025.0 25.025.0 25.425.4 25.225.2 메타-자일렌Meta-xylene 26.126.1 26.026.0 25.5225.52 25.5525.55 25.5625.56 25.4525.45 스티렌Styrene 0.020.02 00 0.820.82 00 1.171.17 00 오르소-자일렌Ortho-Xylene 19.1819.18 19.0519.05 18.8718.87 18.9318.93 19.1319.13 19.0819.08 아세토페논Acetophenone 0.890.89 0.290.29 0.860.86 0.270.27 0.850.85 0.320.32 알파메틸벤질알콜Alphamethylbenzyl alcohol 00 0.550.55 00 0.590.59 00 0.540.54 페닐자일릴에탄Phenyl xylylethane 5.825.82 6.896.89 6.346.34 6.656.65 4.934.93 6.356.35 고 비중 물질* High specific gravity material * 1.061.06 0.510.51 1.171.17 0.510.51 1.311.31 0.420.42 합계Sum 99.3599.35 99.3699.36 99.4599.45 99.399.3 99.3899.38 99.3699.36

* 페닐자일릴에탄보다 비점이 높은 성분들.* Components having a higher boiling point than phenylxylylethane.

상기 표 2의 각 성분의 단위는 중량%이고, 나머지는 측정불가능한 성분이다.The unit of each component in Table 2 is weight percent, and the rest are unmeasurable components.

상기 표 2는 수소첨가 반응기에서 제거하고자 하는 스티렌 및 고 비중 물질 중 일부 올레핀 성분의 제거 정도를 보여주며, 스티렌은 농도가 1.17 중량%까지 증가해도 모두 제거됨을 알 수 있다.Table 2 shows the degree of removal of some olefin components of the styrene and the high specific gravity material to be removed in the hydrogenation reactor, it can be seen that the styrene is all removed even when the concentration is increased to 1.17% by weight.

실시예 5Example 5

수소첨가 반응기 유출물에 포함된 C8 나프텐같은 불순물들을 제거하기 위해 방향족 탄화수소 회수탑에서 회수된 유분중 일부를 퍼지시켰다. 하기 표 3에는 원료중 포함된 C8 나프텐 성분 함량이 0.12중량%이고, 수소첨가 반응기를 거친 후, 0.04% 만큼의 함량이 증가하는 운전조건에서 연속 퍼지하였을 때, 공정내에 축적된 C8 나프텐 성분의 최종 농도이다.Some of the fraction recovered from the aromatic hydrocarbon recovery tower was purged to remove impurities such as C8 naphthenes from the hydrogenation reactor effluent. In Table 3 below, the C8 naphthene component content contained in the raw material is 0.12% by weight, and the C8 naphthene component accumulated in the process is continuously purged under operating conditions of which the content is increased by 0.04% after passing through the hydrogenation reactor. Is the final concentration.

실시예5Example 5 퍼지방법Fuzzy Method 시간당 1톤씩 연속 퍼지Continuous purge 1 ton per hour 최초 농도Initial concentration 0.120.12 결과result 최초 농도에서 서서히 증가후 0.54에서 일정해짐Gradually increases at initial concentration, then becomes constant at 0.54

상기 표 3의 성분 단위는 중량%이다.The component unit in Table 3 above is weight percent.

상기 실시예를 통해 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 기술된 방법에 따라 스티렌 등의 올레핀 성분을 제거하고, 공정 내에 축적되는 불순물의 농도를 일정 수준 이하로 낮춰 안정적인 공정 운전을 하였고, 99% 이상의 DAE 제품을 용이하게 제조할 수 있었다.As can be seen through the above examples, according to the method described in the present invention, olefin components such as styrene were removed, and the concentration of impurities accumulated in the process was lowered to a predetermined level or less, and thus stable process operation was performed. DAE products could be easily manufactured.

Claims (9)

고순도 디아릴에탄의 제조방법에 있어서,In the manufacturing method of high purity diaryl ethane, a) 고체산 촉매 존재하에서, 알파메틸벤질알콜과 방향족 탄화수소를 1 : 5∼20의 부피비로 반응시켜 디아릴에탄을 합성하는 단계;a) synthesizing diarylethane by reacting alphamethylbenzyl alcohol and an aromatic hydrocarbon in a volume ratio of 1: 5-20 in the presence of a solid acid catalyst; b) 상기 반응물중 함유된 물을 제거하는 단계;b) removing the water contained in the reactants; c) 금속촉매 존재하에서, 상기 물이 제거된 유출물에 수소를 투입하여 수소첨가반응에 의해 상기 유출물 중 스티렌 및 기타 올레핀 성분을 제거하는 단계;c) in the presence of a metal catalyst, introducing hydrogen into the effluent from which the water has been removed to remove styrene and other olefin components in the effluent by hydrogenation; d) 상기 반응물로부터 미반응된 방향족 탄화수소가 90% 이상 포함된 유분을 회수하여 상기 a) 단계의 디아릴에탄 반응에 공급하고, 남은 디아릴에탄의 농축 유분을 1차 증류시켜 디아릴에탄보다 비점이 낮은 성분을 제거하는 단계; 및d) recovering the oil containing 90% or more of the unreacted aromatic hydrocarbon from the reactant and supplying it to the diaryl ethane reaction in step a), and distilling the concentrated fraction of the remaining diaryl ethane to boiling point than the diaryl ethane. Removing this low component; And e) 상기 1차 증류된 농축 유분을 2차 증류시켜 디아릴에탄보다 비점이 높은 성분을 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 고순도 디아릴에탄의 제조방법.e) a second distillation of the first distilled concentrated fraction to remove components having a higher boiling point than diarylethane. 제1항에 있어서, 상기 d) 단계는 C6∼C9 나프텐 성분의 축적을 막기 위해 회수된 방향족 탄화수소 농축 유분의 일부를 외부로 퍼지시키는 단계를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.The method of claim 1, wherein step d) further comprises purging a portion of the aromatic hydrocarbon concentrate fraction recovered to prevent accumulation of C6 to C9 naphthenic components. 제1항에 있어서, 상기 방향족 탄화수소가 벤젠, 톨루엔, 에틸벤젠, 오르소-자일렌, 메타-자일렌 및 파라-자일렌으로 이루어진 군으로부터 하나 또는 그 이상 선택됨을 특징으로 하는 고순도 디아릴에탄의 제조방법.The method of claim 1, wherein the aromatic hydrocarbon is one or more selected from the group consisting of benzene, toluene, ethylbenzene, ortho-xylene, meta-xylene and para-xylene. Manufacturing method. 제1항에 있어서, 상기 b) 단계는 수소첨가 반응기 및 방향족 탄화수소 회수탑의 운전에 영향을 주는 물을 냉각 및 층분리를 통해 분리하는 것을 특징으로 하는 방법.The method of claim 1, wherein step b) is characterized in that the water affecting the operation of the hydrogenation reactor and the aromatic hydrocarbon recovery tower is separated by cooling and bed separation. 제1항에 있어서, 상기 수소첨가반응은 상기 유출물 중 함유된 스티렌 및 디아릴에탄과 유사한 증류 범위를 갖는 올레핀 성분 1몰에 대하여 2∼15몰의 수소를 투입하여 40∼150℃의 온도 및 1∼20kg/㎠G의 압력하에서 이루어짐을 특징으로 하는 방법.According to claim 1, wherein the hydrogenation reaction 2 to 15 mol of hydrogen per 1 mol of the olefin component having a distillation range similar to the styrene and diaryl ethane contained in the effluent in a temperature of 40 to 150 ℃ Characterized in that under a pressure of 1 to 20 kg / cm 2 G. 제1항 또는 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 수소첨가반응은 니켈, 팔라듐 및 백금으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 또는 2종 이상의 금속촉매 존재하에서 수행됨을 특징으로 하는 방법.The method according to any one of claims 1 to 5, wherein the hydrogenation is carried out in the presence of one or two or more metal catalysts selected from the group consisting of nickel, palladium and platinum. 제1항에 있어서, 상기 방향족 탄화수소는 100∼250℃의 온도 및 0.1∼5kg/㎠G의 압력하에서 회수됨을 특징으로 하는 방법.The method of claim 1 wherein the aromatic hydrocarbon is recovered at a temperature of 100-250 ° C. and a pressure of 0.1-5 kg / cm 2 G. 제1항에 있어서, 상기 1차 증류는 100∼350℃의 온도 및 0.2∼1kg/㎠G의 압력하에서 수행됨을 특징으로 하는 방법.The method according to claim 1, wherein the first distillation is performed at a temperature of 100 to 350 ° C and a pressure of 0.2 to 1 kg / cm 2 G. 제1항에 있어서, 상기 2차 증류는 200∼350℃의 온도 및 0.1∼0.8kg/㎠G의 압력하에서 수행됨을 특징으로 하는 방법.The method according to claim 1, wherein the second distillation is performed at a temperature of 200 to 350 ° C and a pressure of 0.1 to 0.8 kg / cm 2 G.
KR1019990045725A 1999-10-21 1999-10-21 Process for producing diarylethane having high quality KR100348988B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019990045725A KR100348988B1 (en) 1999-10-21 1999-10-21 Process for producing diarylethane having high quality

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019990045725A KR100348988B1 (en) 1999-10-21 1999-10-21 Process for producing diarylethane having high quality

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20010037949A KR20010037949A (en) 2001-05-15
KR100348988B1 true KR100348988B1 (en) 2002-08-22

Family

ID=19616253

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019990045725A KR100348988B1 (en) 1999-10-21 1999-10-21 Process for producing diarylethane having high quality

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100348988B1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
KR20010037949A (en) 2001-05-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100977501B1 (en) Integrated process for aromatics production
JP4275739B2 (en) Alkylation method using zeolite β
US7615197B2 (en) Processes for producing xylenes using isomerization and transalkylation reactions and apparatus therefor
KR100977817B1 (en) Process for coproduction of paraxylene and styrene
US4039599A (en) Xylene isomerization process
JP4360909B2 (en) Method for selective disproportionation of toluene, disproportionation of toluene with C9, C9 + aromatic hydrocarbon, and alkyl exchange reaction method
KR101354279B1 (en) Integrated apparatus for aromatics production
CN101830772A (en) Combined method for producing p-xylene
JPH10511942A (en) Continuous method for producing ethylbenzene using liquid-phase alkylation and gas-phase transalkylation reactions
US6060632A (en) Process for producing ethylbenzene
US20060247479A1 (en) Ethyl benzene from refinery grade feedstocks
KR101520523B1 (en) Apparatus and method for producing cumene for low consumption of energy
CA1110666A (en) Process for producing high purity benzene
KR100348988B1 (en) Process for producing diarylethane having high quality
JPS63196528A (en) Manufacture of xylene by use of both isomerizing/transalkylating zone
US4079093A (en) Aromatic hydrocarbon alkylation process
US20080119677A1 (en) Process and Apparatus for Alkylation of Aromatic with Olefin Using Impure Aromatic Recycle
JPH10508300A (en) Method for producing ethylbenzene or cumene
JPH11199526A (en) Production of ethylbenzene
KR100319301B1 (en) Process for the Preparation of High Purity Benzene and High Purity Para-Xylene from Aromatics
CN114716292B (en) Process system and process method for producing paraxylene in high yield
US5559274A (en) Production of phenol from a hydrocarbon feedstock
EP0158503B1 (en) High selectivity process for dehydrogenation of paraffinic hydrocarbons
CN114716291B (en) Process system and process method for producing paraxylene by mixed aromatic hydrocarbon
CN114716293B (en) Process system and process method for increasing yield of paraxylene

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20131010

Year of fee payment: 12

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140603

Year of fee payment: 13

LAPS Lapse due to unpaid annual fee