KR101379989B1 - A Method For Manufacturing Aldehyde from Olefin, And An Apparatus for the Method - Google Patents
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Abstract
본 발명은 올레핀으로부터의 알데히드 제조방법 및 이에 사용되는 반응 장치에 관한 것으로, 그 구성은 수소와 이산화탄소의 합성가스 존재하에 올레핀을 하이드로포밀화 주 반응기 내에서 하이드로포밀레이션 반응시켜 알데히드를 제조하고, 상기 알데히드 함유 생성물로부터 촉매를 분리해내어 재순환시키되, 상기 합성가스 분위기 하에 상기 알데히드 함유 생성물을 이용하여 하이드로포밀화 추가 반응기 내에서 하이드로포밀화 반응을 추가로 수행하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 추가로 하이드로포밀화 반응을 수행함으로써 반응 전환율이 개선되고 다이머(dimer), 트리머(trimer)와 같은 헤비(heavy) 성분도 적게 생기게 되므로 반응 선택도가 높아지고 반응 수율이 개선되는 이점을 갖는다. The present invention relates to a method for producing aldehyde from olefin and a reaction apparatus used therein, the constitution of which is carried out by hydroformylation reaction of an olefin in a hydroformylation main reactor in the presence of a synthesis gas of hydrogen and carbon dioxide, to produce an aldehyde. The catalyst is separated from the aldehyde-containing product and recycled, wherein the hydroformylation reaction is further performed in the hydroformylation further reactor using the aldehyde-containing product under the syngas atmosphere.
According to the present invention, by further performing the hydroformylation reaction, the reaction conversion rate is improved, and heavy components such as dimer and trimer are also produced, resulting in higher reaction selectivity and improved reaction yield. Have
Description
본 발명은 올레핀으로부터의 알데히드 제조 방법, 및 이에 사용되는 반응장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 기상 전처리 반응을 수행함으로써 반응 전환율이 개선되고 다이머(dimer), 트리머(trimer)와 같은 헤비(heavy) 성분도 적게 생기게 되므로 반응 선택도가 높아지고 반응 수율 또한 개선된 올레핀으로부터의 알데히드 제조 방법, 및 이에 사용되는 반응장치에 관한 것이다. FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a process for preparing aldehydes from olefins, and to reactors used therein, and more particularly, by carrying out a gas phase pretreatment reaction, reaction conversion is improved and heavy such as dimers and trimers It is directed to a process for preparing aldehydes from olefins, and the reaction apparatus used therein, which result in less components, resulting in higher reaction selectivity and improved reaction yield.
일반적으로 옥소(OXO)반응으로 잘 알려진 하이드로포르밀화 (hydroformylation) 반응은 금속촉매와 리간드의 존재 하에서 각종 올레핀과 합성기체(Synthesis Gas, CO/H2)가 반응하여 올레핀에 탄소수가 하나 증가한 선형(linear, normal) 및 가지형(branched, iso) 알데히드(aldehyde)가 생성되는 과정을 말한다. 옥소반응은 1938년 독일의 Otto Roelen에 의해 처음 발견되었으며, 2001년을 기준으로 세계적으로 약 8백 40만 톤의 각종 알데히드(알코올 유도체 포함)가 옥소 공정을 통해 생산 및 소비되고 있다(SRI 보고서, November 2002, 682. 700A).
A hydroformylation reaction, commonly known as an oxo (OXO) reaction, involves the reaction of various olefins with a synthesis gas (CO / H 2 ) in the presence of a metal catalyst and a ligand, linear, normal, branched and iso aldehyde are produced. The oxo reaction was first discovered by Otto Roelen in Germany in 1938 and around 8.4 million tons of various aldehydes (including alcohol derivatives) are produced and consumed worldwide through the oxo process in 2001 ( SRI report , November 2002 , 682 , 700A).
옥소반응에 의해 합성된 각종 알데히드는 산화 또는 환원 과정을 통해 알데히드 유도체인 산과 알코올로 변형된다. 뿐만 아니라 알돌(Aldol) 등의 축합반응 후 산화 또는 환원반응을 통하여 긴 알킬기가 포함된 다양한 산과 알코올로 변형되기도 한다. 이러한 알코올과 산은 용매, 첨가제, 및 각종 가소제의 원료 등으로 사용되고 있다.
Various aldehydes synthesized by oxo reaction are converted to aldehyde derivatives, acid and alcohol, through oxidation or reduction processes. In addition, it may be transformed into various acids and alcohols containing long alkyl groups through oxidation or reduction reaction after condensation reaction such as Aldol. These alcohols and acids are used as raw materials for solvents, additives, and various plasticizers.
하이드로포밀화의 대표적인 예로 프로필렌으로부터 로듐계 촉매를 사용하여 옥탄올(2-에틸헥산올)을 제조하는 것이 있다. 옥탄올은 DOP(Dioctyl Phathalate) 등의 PVC 가소제 원료로 주로 사용되며, 이외에 합성 윤활제, 계면활성제 등의 중간원료로 사용된다. 프로필렌은 합성가스(CO/H2)와 함께 촉매를 사용하는 옥소반응기로 투입되어, 노르말-부틸알데히드 및 이소-부틸알데히드를 생성하게 된다. 생성된 알데히드 혼합물은 촉매 혼합물과 함께 분리계로 보내져 탄화수소와 촉매 혼합물로 분리된 후 촉매 혼합물은 반응기로 순환되고 탄화수소 성분은 스트리퍼로 이송된다. 스트리퍼의 탄화수소는 새로 공급된 합성가스에 의해 스트리핑되어 미반응 프로필렌 및 합성가스는 옥소반응기로 회수되고 부틸알데히드는 분류탑으로 이송되어 노르말- 및 이소-부틸알데히드로 각각 분리된다. 분류탑저의 노르말-부틸알데히드는 알돌축합 반응기로 도입되어 축합, 탈수반응에 의해 2-에틸헥산알을 생성한 후 수첨반응기로 이송되며, 수소첨가에 의해 옥탄올(2-에틸헥산올)이 생성된다. 수첨반응기 출구의 반응물은 분류탑으로 이송되며 연질/경질 말단을 분리 후 옥탄올 제품을 생산한다.
A representative example of hydroformylation is the production of octanol (2-ethylhexanol) from propylene using a rhodium-based catalyst. Octanol is mainly used as PVC plasticizer raw material such as DOP (Dioctyl Phathalate), and is also used as an intermediate raw material for synthetic lubricants and surfactants. Propylene is introduced into the oxo reactor using a catalyst together with syngas (CO / H 2 ) to produce n-butylaldehyde and iso-butylaldehyde. The resulting aldehyde mixture is sent to the separation system together with the catalyst mixture to separate into hydrocarbon and catalyst mixture, then the catalyst mixture is circulated to the reactor and the hydrocarbon component is transferred to the stripper. The stripper's hydrocarbons are stripped by the freshly supplied syngas so that unreacted propylene and syngas are recovered in the oxo reactor and the butylaldehyde is transferred to the column and separated into normal and iso-butylaldehyde, respectively. The n-butylaldehyde in the bottom of the column is introduced into the aldol condensation reactor and condensed and dehydrated to produce 2-ethylhexanoic acid, which is then transferred to a hydrogenation reactor and octanol (2-ethylhexanol) is produced by hydrogenation do. The reactants at the outlet of the hydrogenation reactor are transported to the fractionation column and after separating the soft / hard ends, produce the octanol product.
하이드로포밀화 반응은 연속, 반연속 또는 배치식으로 수행될 수 있으며, 전형적인 하이드로포밀화 반응 공정은 기체 또는 액체 재순환 시스템이다. 하이드로포밀화 반응은 액상 및 기상으로 이루어진 출발물질들이 원활하게 접촉되도록 하여 반응효율을 높이는 것이 중요하다. 이를 위해 종래에는 반응기 내에서 액상 및 기상 성분의 접촉이 골고루 되도록 교반해주는 연속 교반식 반응기(Continuous stirred tank reactor: CSTR)를 주로 사용하였다.
The hydroformylation reaction can be carried out continuously, semicontinuously or batchwise, and a typical hydroformylation process is a gas or liquid recirculation system. It is important that the hydroformylation reaction improves the reaction efficiency by allowing smooth contact of liquid and gaseous starting materials. For this purpose, a continuous stirred tank reactor (CSTR) has been used, which conventionally stirs the liquid and vapor components in the reactor uniformly.
도 1은 연속 교반식 반응기(CSTR)를 단독으로 사용하여 올레핀의 하이드로포밀화 공정을 수행하는 공정도로서, 촉매용액 재순환 배관을 재순환 배관의 사이에 연결하여 촉매분리기에서 알데히드를 제거하고 남은 촉매용액 또는 재활성화된 촉매용액을 반응기 시스템으로 도입하는 예를 보여주고 있다. 1 is a process chart for performing a hydroformylation process of an olefin using a continuous stirred reactor (CSTR) alone, by connecting a catalyst solution recirculation pipe between the recirculation pipes to remove aldehyde from the catalyst separator or the remaining catalyst solution or An example of introducing the reactivated catalyst solution into the reactor system is shown.
즉, 올레핀(예를 들면, 프로필렌)과 합성가스는 각각 올레핀 공급배관 및 합성 가스 공급배관을 통해 내부에 촉매용액이 장입되어 있는 옥소 반응기의 상부에 마련되어 있는 노즐에 공급된다. That is, the olefin (for example, propylene) and the synthesis gas are supplied to the nozzles provided on the upper portion of the oxo reactor through which the catalyst solution is loaded, through the olefin supply pipe and the syngas supply pipe, respectively.
기-액 반응의 효율을 증대시키기 위해 옥소 반응기 내부에는 노즐이 구비되어 있고, 공급된 올레핀 및 합성가스는 노즐을 통하여 옥소 반응기 내로 연속적으로 분사 및 공급된다. 옥소 반응기 내부로 분사된 올레핀 및 합성가스는 촉매의 존재 하에서 하이드로포밀화 반응을 하여 반응혼합물을 생성하게 된다. 반응혼합물은 목적물질인 알데히드(예를 들면, 노르말- 및 이소-부틸알데히드) 이외에 미전환된 올레핀, 반응부산물 및 촉매용액 등을 포함한다.In order to increase the efficiency of the gas-liquid reaction, a nozzle is provided inside the oxo reactor, and the supplied olefin and synthesis gas are continuously injected and supplied into the oxo reactor through the nozzles. The olefin and synthesis gas injected into the oxo reactor are subjected to a hydroformylation reaction in the presence of a catalyst to produce a reaction mixture. The reaction mixture includes unconverted olefins, reaction by-products and catalyst solutions in addition to the target aldehydes (eg, normal- and iso-butylaldehyde).
알데히드가 포함된 반응혼합물은 순환펌프를 사용하여 재순환 배관을 통해 회수된 후 재순환 배관을 통해 반응기로 순환된다. 이때, 순환되는 반응혼합물의 일부는 알데히드를 분리하기 위해 재순환 배관으로부터 분리배관을 통하여 촉매/알데히드 분리장치로 유도될 수 있다. 즉, 분리 회수 장치 등으로 보내지며 통상의 증류장치 등으로 처리하여 다양한 알데히드 및 축합 생성물을 분리, 회수할 수 있다. 반응 혼합물로부터 목적물질인 알데히드가 회수되고 남은 촉매 혼합물은 촉매 용액 재순환 배관을 거쳐 옥소반응기의 재순환 배관으로 공급된다.
The reaction mixture containing the aldehyde is recovered through the recycle pipe using a circulation pump and then circulated to the reactor through the recycle pipe. At this time, a part of the circulating reaction mixture may be led to the catalyst / aldehyde separator through the separation pipe from the recycle pipe to separate the aldehyde. That is, it is sent to a separation recovery apparatus and the like, and treated with a conventional distillation apparatus or the like to separate and recover various aldehydes and condensation products. Aldehyde, which is a target substance, is recovered from the reaction mixture, and the remaining catalyst mixture is supplied to the recirculation piping of the oxo reactor through the catalyst solution recirculation piping.
더불어, 상기 재순환 배관의 사이에는 열교환기가 구비될 수 있으나, 그 위치는 순환 사이클 상의 특정한 위치에 한정되지 않는다. 이때 열교환기는 옥소반응기로 재순환되는 반응혼합물을 하이드로포밀화 반응조건에 적합한 온도로 유지시켜 주는 역할을 한다.
In addition, a heat exchanger may be provided between the recirculation pipes, but the position is not limited to a specific position on the circulation cycle. At this time, the heat exchanger serves to maintain the reaction mixture recycled to the oxo reactor at a temperature suitable for the hydroformylation reaction conditions.
또한 미국등록특허 제5,763,678호는 일련의 루프(loop) 형태의 반응기를 적용하여 순환을 통해 교반을 대체하는 하이드로포밀화 방법을 개시하고 있다. 그러나 이 또한 반응기의 성상이 바뀌었을 뿐 로듐 촉매를 이용한 액상 반응 메커니즘을 따르고 있기 때문에 여전히 8 내지 10%로 낮은 N/I 선택성 등을 감안할 때 하이드로포밀화 반응의 효율을 향상시키는데 한계가 있었으며, 단일 반응기만으로는 만족할 만한 알데히드 제품을 얻을 수 없기 때문에 일반적으로 반응 체류시간을 크게 주거나 2 이상의 반응기를 직렬로 하여야만 하는 등의 단점을 갖는다.U.S. Patent No. 5,763,678 also discloses a hydroformylation process that replaces agitation through circulation by applying a series of loop shaped reactors. However, this also had a limitation in improving the efficiency of the hydroformylation reaction in view of low N / I selectivity, such as 8 to 10%, since the reactor was changed in shape and followed the liquid phase reaction mechanism using a rhodium catalyst. Since the reactor alone cannot obtain a satisfactory aldehyde product, there are generally disadvantages such as a large reaction residence time or two or more reactors in series.
이에 본 발명의 목적은 하이드로포밀화 반응의 효율을 충분히 개선시킬 수 있는 개선된 방법을 제공하는 것이다. It is therefore an object of the present invention to provide an improved method which can sufficiently improve the efficiency of the hydroformylation reaction.
또한, 본 발명의 다른 목적은 상기 목적을 달성하기 위한 하이드로포밀화 반응장치를 제공하는 것이다. In addition, another object of the present invention is to provide a hydroformylation reaction apparatus for achieving the above object.
상기의 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 본 발명의 올레핀으로부터의 알데히드 제조 방법은,As a means for solving the said subject, the manufacturing method of the aldehyde from the olefin of this invention,
올레핀을 교반 타입 하이드로포밀화 주 반응기 내에서 하이드로포밀화 반응시켜 알데히드를 제조하되, 상기 알데히드 함유 생성물 중 일부는 촉매를 분리해내어 상기 하이드로포밀화 주 반응기로 재순환시키고, The olefin is hydroformylated in a stirred type hydroformylation main reactor to produce an aldehyde, wherein some of the aldehyde containing product separates the catalyst and recycles to the hydroformylation main reactor,
상기 알데히드 함유 생성물을생성물 중 일부는 하이드로포밀화 추가 반응기 내에서 수소와 이산화탄소의 합성가스 분위기 하에 하이드로포밀화 추가 반응을 수행하고 알데히드 함유 반응 혼합물을 형성하며, 상기 알데히드 함유 반응 혼합물은 상기 하이드로포밀화 주 반응기로 순환되는 것을 특징으로 한다.
Some of the product containing the aldehyde-containing product undergoes a hydroformylation further reaction under a syngas atmosphere of hydrogen and carbon dioxide in a hydroformylation further reactor and forms an aldehyde-containing reaction mixture, wherein the aldehyde-containing reaction mixture is hydroformylated. It is characterized in that it is circulated to the main reactor.
또한 상기의 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 본 발명의 올레핀으로부터의 알데히드 제조 장치는,Moreover, as a means for solving the said subject, the aldehyde manufacturing apparatus from the olefin of this invention,
올레핀을 하이드로포밀레이션 반응시켜 알데히드를 제조하기 위한 하이드로포밀화 주 반응기; Hydroformylation main reactor for hydroformylation of olefins to produce aldehydes;
상기 하이드로포밀화 주 반응기에서 수득된 알데히드 함유 생성물을 순환펌프 및 순환배관을 통해 공급받아 합성가스 분위기 하에 하이드로포밀화 추가 반응을 수행하기 위한 하이드로포밀화 추가 반응기; 및 A hydroformylation addition reactor for receiving an aldehyde-containing product obtained in the hydroformylation main reactor through a circulation pump and a circulation pipe to perform hydroformylation addition reaction under a syngas atmosphere; And
상기 하이드로포밀화 주 반응기로부터 배출된 반응 생성물로부터 알데히드 반응 생성물과 촉매 및 미반응 올레핀을 분리하고, 이중 촉매 및 미반응 올레핀은 올레핀 공급 배관까지 이송하기 위한 배관을 구비한 촉매 분리장치;로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
Consisting of a catalyst separation device having a pipe for separating the aldehyde reaction product, the catalyst and the unreacted olefin from the reaction product discharged from the hydroformylated main reactor, the double catalyst and the unreacted olefin to the olefin supply pipe; It features.
이하, 본 발명에 대하여 상세하게 설명한다. Hereinafter, the present invention will be described in detail.
본 발명에서 사용 가능한 올레핀은 이에 제한되는 것은 아니나, 탄소수 2 내지 20의 올레핀을 사용할 수 있고, 보다 구체적으로 에틸렌, 프로필렌, 1-부텐, 1-헥센, 1-옥텐, 1-노넨, 1-데센, 1-운데센, 1-트리데센, 1-테트라데센, 1-펜타데센, 1-헥사데센, 1-헵타데센, 1-옥타데센, 1-노나데센, 1-에이코센, 2-부텐, 2-메틸프로펜, 2-펜텐, 2-헥센, 2-헵텐, 2-에틸헥센, 2-옥텐, 스티렌, 3-페닐-1-프로펜 또는 4-이소프로필스티렌 등이 있으며, 에틸렌, 프로필렌, 1-부텐, 2-부텐 또는 1-옥텐인 것이 보다 바람직하다.
The olefins usable in the present invention are not limited thereto, but olefins having 2 to 20 carbon atoms can be used. More specifically, olefins such as ethylene, propylene, 1-butene, 1-hexene, Hexadecene, 1-heptadecene, 1-octadecene, 1-nonadecene, 1-eicosene, 2-butene, 1-octadecene, 2-hexene, 2-hexene, 2-octene, styrene, 3-phenyl-1-propene or 4-isopropylstyrene, , 1-butene, 2-butene or 1-octene.
본 발명에 이용하기 적절한 촉매로는 이에 한정하는 것은 아니나, 현재 옥소 공정에 주로 사용되는 코발트(Co)와 로듐(Rh) 계열로서, 상기 반응기 내부에 장입되어 있는 헤테로촉매 혼합용액은 일반적으로 하이드로포밀화 반응에 사용되는 것으로, 금속-카르보닐 착물 촉매 및 리간드를 포함할 수 있다.Suitable catalysts suitable for use in the present invention include, but are not limited to, cobalt (Co) and rhodium (Rh) systems currently used in the oxo process, and the hetero- As used in the milling reaction, it may include a metal-carbonyl complex catalyst and a ligand.
금속-카르보닐 착물 촉매는 당업계에 일반적으로 사용되는 것이면 제한없이 사용할 수 있는데, 예를 들면 코발트(Co), 로듐(Rh), 이리듐(Ir), 루테늄(Ru), 오스뮴(Os), 플라티늄(Pt), 팔라듐(Pd), 철(Fe), 또는 니켈(Ni) 등의 전이금속을 중심금속으로 하는 촉매를 사용할 수 있다. 구체적으로는 코발트카보닐[Co2(CO)8], 아세틸아세토네이토디카보닐로듐 [Rh(AcAc)(CO)2], 아세틸아세토네이토카보닐트리페닐포스핀로듐 [Rh(AcAc)(CO)(TPP)], 하이드리도카보닐트리(트리페닐포스핀) 로듐[HRh(CO) (TPP)3], 아세틸아세토네이토디카보닐이리듐[Ir(AcAc)(CO)2] 및 하이드리도카보닐트리(트리페닐포스핀)이리듐[HIr(CO)(TPP)3]로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 착물 촉매를 사용할 수 있다.
The metal-carbonyl complex catalyst can be used without limitation as long as it is commonly used in the art. Examples of the catalyst include cobalt (Co), rhodium (Rh), iridium (Ir), ruthenium (Ru), osmium (Os) A catalyst containing a transition metal such as palladium (Pt), palladium (Pd), iron (Fe), or nickel (Ni) as a central metal may be used. Specifically, there may be mentioned cobalt carbonyl [Co 2 (CO) 8 ], acetylacetonato dicarbonyl rhodium [Rh (AcAc) (CO) 2 ], acetylacetonato carbonyl triphenylphosphine rhodium [Rh (CO) (TPP) 3 ], acetylacetonatedicarbonyl iridium [Ir (AcAc) (CO) 2 ], and hydrido At least one complex catalyst selected from the group consisting of carbonyl tri (triphenylphosphine) iridium [HIr (CO) (TPP) 3 ] can be used.
상기 리간드로는 삼치환 포스핀(Phosphine), 포스핀 옥사이드(Phosphine Oxide), 아민(Amine), 아미드(Amide), 또는 이소니트릴(Isonitrile) 등을 사용할 수 있고, 삼치환 포스핀을 사용하는 것이 바람직하다. 삼치환 포스핀은 이에 제한되는 것은 아니나, 트리아릴 포스핀, 트리아릴포스파이트, 알킬디아릴포스핀 등이 있고, 보다 구체적으로는 트리페닐포스핀(TPP), 트리스-p-톨릴포스핀(TPTP), 트리스-o-톨릴포스핀(TPTP), 1-나프틸디페닐포스핀, 4-메톡시페닐디페닐포스핀, 트리스(2,4,6-트리메톡시페닐)포스핀, 트리스(3,5-디페닐페닐)포스핀, 4-디메틸아미노페닐디-2-나프틸포스핀 등의 트리아릴형의 단좌 포스핀; 디페닐-n-프로필포스핀, n-옥타데실디페닐포스핀, 디(3-t-부틸-2-나프틸)메틸포스핀, 이소프로필-2-나프틸-p-톨릴포스핀, 2-에틸헥실디(4-플루오로페닐)포스핀 등의 디아릴모노알킬형의 단좌 포스핀; 디메틸페닐포스핀, 디에틸-4-메톡시페닐포스핀, 디-n-옥틸페닐포스핀, t-부틸-n-옥틸-3,5-디메틸페닐포스핀, 디이소프로필-2-나프틸포스핀, 이소부틸-n-펜틸-4-아세틸페닐포스핀 등의 모노아릴디알킬형의 단좌 포스핀; 트리메틸포스핀, 트리에틸포스핀, 트리-n-프로필포스핀, 트리-n-부틸포스핀, 트리-n-옥틸포스핀, 트리-n-옥타데실포스핀, n-옥타데실디메틸포스핀, 디에틸-n-옥틸포스핀, 에틸메틸-n-프로필포스핀, 트리-2-에톡시에틸포스핀, 이소부틸네오펜틸-n-헥실포스핀, 트리-2-에틸헥실포스핀, 트리벤질포스핀, 트리네오펜틸포스핀, 트리이소프로필포스핀, 트리-t-부틸포스핀, 트리-2-부틸포스핀, 디-n-헥실-1,1-디메틸프로필포스핀, 3-페닐프로필디-t-부틸포스핀, 2-부틸-n-프로필-3,3-디메톡시프로필포스핀 등의 트리알킬형의 단좌 포스핀 등을 들 수 있다.
The ligand may be a trisubstituted phosphine (Phosphine), phosphine oxide (Phosphine Oxide), amines (Amine), amides (Amide), or isonitrile (Isonitrile), and the use of trisubstituted phosphine desirable. Trisubstituted phosphines include, but are not limited to, triaryl phosphines, triaryl phosphites, alkyldiaryl phosphines, and the like, more specifically triphenylphosphine (TPP), tris-p-tolylphosphine ( TPTP), tris-o-tolylphosphine (TPTP), 1-naphthyldiphenylphosphine, 4-methoxyphenyldiphenylphosphine, tris (2,4,6-trimethoxyphenyl) phosphine, tris ( Triaryl type single seat phosphines, such as 3, 5- diphenylphenyl) phosphine and 4-dimethylaminophenyl di-2- naphthyl phosphine; Diphenyl-n-propylphosphine, n-octadecyldiphenylphosphine, di (3-t-butyl-2-naphthyl) methylphosphine, isopropyl-2-naphthyl-p-tolylphosphine, 2 Single seat phosphine of the diaryl monoalkyl type, such as ethylhexyldi (4-fluorophenyl) phosphine; Dimethylphenylphosphine, diethyl-4-methoxyphenylphosphine, di-n-octylphenylphosphine, t-butyl-n-octyl-3,5-dimethylphenylphosphine, diisopropyl-2-naphthyl Monoaryldialkyl type single-dented phosphines such as phosphine and isobutyl-n-pentyl-4-acetylphenylphosphine; Trimethylphosphine, triethylphosphine, tri-n-propylphosphine, tri-n-butylphosphine, tri-n-octylphosphine, tri-n-octadecylphosphine, n-octadecyldimethylphosphine, Diethyl-n-octylphosphine, ethylmethyl-n-propylphosphine, tri-2-ethoxyethylphosphine, isobutyl neopentyl-n-hexylphosphine, tri-2-ethylhexylphosphine, tribenzyl Phosphine, trineopentylphosphine, triisopropylphosphine, tri-t-butylphosphine, tri-2-butylphosphine, di-n-hexyl-1,1-dimethylpropylphosphine, 3-phenylpropyl Trialkyl type single seat phosphines, such as di-t- butyl phosphine and 2-butyl- n-propyl-3, 3- dimethoxy propyl phosphine, etc. are mentioned.
로듐 촉매는 고가이기는 하지만 코발트나 이리듐 촉매보다 하이드로포밀화 공정에 안정된 반응 조건을 제공하며 우수한 촉매활성 및 높은 선택도를 제공하는 장점으로 인하여 대부분의 상업화된 공정에서 사용하고 있고, 본 발명에서도 로듐 촉매를 사용하는 것이 보다 바람직하다.
The rhodium catalyst is used in most commercialized processes because it provides stable reaction conditions for the hydroformylation process rather than cobalt or iridium catalyst and provides excellent catalytic activity and high selectivity. Is more preferable.
상기 촉매 혼합 용액에 사용되는 용매는 이에 제한되는 것은 아니나, 예를 들면 프로판 알데히드, 부틸 알데히드, 펜틸 알데히드, 또는 발러 알데히드 등의 알데히드류; 아세톤, 메틸 에틸 케톤, 메틸 이소부틸 케톤, 아세토페논, 또는 시클로헥사논 등의 케톤류; 에탄올, 펜탄올, 옥탄올, 텐산올 등의 알콜류; 벤젠, 톨루엔, 크실렌 등의 방향족류; 테트라하이드로푸란, 디메톡시에탄, 디옥산 등의 에테르류; 및 헵탄 등의 파라핀 탄화수소를 사용할 수 있다. 바람직하게는 원료로 사용되는 올레핀으로부터 하이드로포밀화 반응을 통해 생성되는 알데히드를 원료로 사용하는 것이다. 예를 들면, 프로필렌이 원료일 경우에는 부틸알데히드를 사용하며, 부틸렌이 원료일 경우에는 펜틸알데히드를 사용하는 것이다.Examples of the solvent used in the catalyst mixture solution include, but are not limited to, aldehydes such as propanaldehyde, butylaldehyde, pentylaldehyde, and valeraldehyde; Ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, acetophenone, or cyclohexanone; Alcohols such as ethanol, pentanol, octanol, and pentanol; Aromatic compounds such as benzene, toluene and xylene; Ethers such as tetrahydrofuran, dimethoxyethane and dioxane; And paraffin hydrocarbons such as heptane. Preferably, the aldehyde produced through the hydroformylation reaction from the olefin used as the raw material is used as a raw material. For example, butylaldehyde is used when propylene is a raw material, and pentylaldehyde is used when butylen is a raw material.
또한 상기 촉매 혼합 용액의 농도는 금속카보닐 착물 촉매의 경우는 10 내지 2000 ppm, 리간드의 경우는 1~30 wt% 인 것이 바람직하다.
The concentration of the catalyst mixture solution is preferably 10 to 2000 ppm in the case of the metal carbonyl complex catalyst, and 1 to 30 wt% in the case of the ligand.
이때 상기 하이드로포밀화 주 반응기로는 수직 교반형 반응기, 또는 벤투리-루프 반응기 등을 사용할 수 있다. 더불어, 하이드로포밀화 추가 반응기로는 이에 한정하는 것은 아니나 기상 반응기와 액상 반응기의 2단으로 이루어진 것이 바람직하다(도 2 및 3에 도시한 반응기의 일례 참조).In this case, as the hydroformylation main reactor, a vertical stirred reactor or a venturi-loop reactor may be used. In addition, the hydroformylation further reactor is preferably, but not limited to, two stages of a gas phase reactor and a liquid phase reactor (see an example of the reactor shown in FIGS. 2 and 3).
이때 하이드로포밀화 주 반응기로부터 공급되는 알데히드 함유 반응 생성물은 기상 반응기 내로 공급되는 것이 바람직한데, 이는 합성 가스가 공급된 기상 분위기 하에서 알데히드 함유 반응 생성물이 액상으로 노즐을 통해 고속 분사되면 반응 효율을 극대화할 수 있기 때문이다.
In this case, the aldehyde-containing reaction product supplied from the hydroformylation main reactor is preferably supplied into the gas phase reactor, which is maximized when the aldehyde-containing reaction product is injected at high speed through the nozzle into the liquid phase under a gaseous atmosphere supplied with synthesis gas. Because it can.
상기 기상 반응기 내 분사 수단은 하나 또는 그 이상의 노즐이 장착된 이젝터를 포함하는 것이 바람직하고, 상기 단위 노즐의 직경은 0.1 내지 1000mm인 것이 바람직하다. 또한 상기 분사 수단은 이젝터에 결합된 벤투리 관을 포함하는 것이 바람직하다. 상기 벤투리 관은 이젝터에 결합되는 유입부 및 반응기 출구를 향하고 있는 확산부를 포함하는 것으로, 상기 유입부의 직경은 확산부의 직경보다 작은 것이 바람직하다.Preferably, the injection means in the gas phase reactor includes an ejector equipped with one or more nozzles, and the diameter of the unit nozzle is preferably 0.1 to 1000 mm. It is also preferable that the injection means includes a venturi tube coupled to the ejector. The venturi tube includes an inlet coupled to the ejector and a diffuser directed towards the reactor outlet, wherein the diameter of the inlet is smaller than the diameter of the diffuser.
노즐부위에서의 촉매용액의 빠른 유속에 의해 합성가스는 미세기포로 되며, 혼합가스의 미세기포가 올레핀 및 촉매 혼합용액과 접촉하게 되므로 이에 따라 기-액의 접촉면적이 넓어 충분한 반응 면적을 제공하게 된다.
Due to the high flow rate of the catalyst solution at the nozzle area, the synthesis gas becomes microbubbles, and the microbubbles of the mixed gas come into contact with the olefin and the catalyst mixed solution, thereby providing a sufficient reaction area due to the wide contact area of the gas-liquid. .
하이드로포밀화 반응의 또다른 출발물질인 합성가스는 일산화탄소와 수소의 혼합 기체로서, CO:H2 의 혼합비율은 이에 제한되는 것은 아니나, 5:95 내지 70:30 인 것이 바람직하고, 40:60 내지 60:40인 것이 보다 바람직하며, 45:55 내지 55:45인 것이 가장 바람직하다. 상기 올레핀 및 합성가스의 몰비는 95:5 내지 5:95 인 것이 바람직하고, 75:25 내지 25:75인 것이 보다 바람직하다.The synthesis gas, which is another starting material of the hydroformylation reaction, is a mixed gas of carbon monoxide and hydrogen. The mixing ratio of CO: H 2 is not limited thereto, but it is preferably 5:95 to 70:30, More preferably 60:40 to 45:55, and most preferably 45:55 to 55:45. The molar ratio of the olefin to the synthesis gas is preferably 95: 5 to 5:95, and more preferably 75:25 to 25:75.
또한 상기 올레핀 및 합성가스는 각각 1 내지 200bar의 압력으로 분사되는 것이 바람직하다. 상기 올레핀 및 합성가스의 분사되는 선속도는 2 내지 50m/s인 것이 바람직하다.
Further, the olefin and the syngas are preferably injected at a pressure of 1 to 200 bar, respectively. The linear velocity of the olefin and the synthesis gas is preferably 2 to 50 m / s.
상기 올레핀은 합성가스가 기 공급된 분위기 하의 기상 반응 공간에 알데히드 함유 반응 생성물이 순환되는 형태로 포함되어 공급되며, 직접적으로는 하이드로포밀화 주 반응기에 재순환 촉매와 함께 공급되는 것이 바람직하다.
The olefin is supplied in a form in which the aldehyde-containing reaction product is circulated in a gaseous reaction space under a pre-supplied atmosphere of synthesis gas, and is directly supplied to the hydroformylation main reactor together with a recycle catalyst.
한편, 상기 기상 반응 공간은 하부에 연결된 액상 반응 공간의 0.5배 내지 60배의 용량으로 구비되는 것이 운전 조건 및 반응 효율을 함께 고려할 때 바람직하며, 1 내지 4배의 용량으로 구비되는 것이 가장 바람직하다.
On the other hand, the gas phase reaction space is preferably provided with a capacity of 0.5 to 60 times the volume of the liquid reaction space connected to the lower side in consideration of operating conditions and reaction efficiency, it is most preferably provided with a capacity of 1 to 4 times. .
상기 기상 조건하 반응은 50 내지 200 ℃의 온도에서 수행되는 것이 바람직하고, 50 내지 150 ℃의 온도에서 수행되는 것이 보다 바람직하다. 또한 상기 반응은 5 내지 100 bar의 압력에서 수행되는 것이 바람직하고, 5 내지 50 bar의 압력에서 수행되는 것이 보다 바람직하다.
The reaction is preferably carried out at a temperature of 50 to 200 ℃, more preferably at a temperature of 50 to 150 ℃ the gas phase conditions. Further, the reaction is preferably carried out at a pressure of 5 to 100 bar, more preferably at a pressure of 5 to 50 bar.
추가 반응에 의해 형성되는 반응 혼합물로는 합성가스, 미반응 반응물, 알데히드, 촉매 등을 포함한다. 형성된 반응 혼합물은 상기 기상 반응기의 하부 출구를 통하여 연결된 액상 반응기에 공급되어 반응을 수행함으로써 반응 효율을 개선시키게 된다. Reaction mixtures formed by further reactions include syngas, unreacted reactants, aldehydes, catalysts, and the like. The reaction mixture formed is fed to the liquid phase reactor connected through the lower outlet of the gas phase reactor to perform the reaction to improve the reaction efficiency.
액상에서 반응을 수행하는 이점은 반응기의 제어가 비교적 간단하다는 점과 상당히 양호한 열 전달이 일어나는 것으로, 따라서 반응장치 내에 열 교환기를 별도로 구비할 필요가 없다는데 있다. 바람직하게는, 상기 반응시 반응 50~200 ℃의 온도 및 5~100 bar의 압력에서 수행되는 것이 수율 측면에서 바람직하고, 75~120 ℃의 온도 및 5~50 bar의 압력에서 수행되는 것이 보다 바람직하다.
The advantages of carrying out the reaction in the liquid phase are that the control of the reactor is relatively simple and that fairly good heat transfer occurs, thus eliminating the need for a separate heat exchanger in the reactor. Preferably, the reaction is preferably carried out at a temperature of 50 ~ 200 ℃ and a pressure of 5 ~ 100 bar in terms of yield, more preferably at a temperature of 75 ~ 120 ℃ and a pressure of 5 ~ 50 bar. Do.
도 2는 올레핀의 하이드로포밀화 추가 반응을 위한 본 발명에 따른 추가 반응기 내 반응 흐름을 나타낸 도면으로, 도 2에는 당업자라면 용이하게 인식할 수 있는 밸브, 온도측정장치, 압력 조절장치 등과 같은 공장에서 실제 사용되는 여러 가지 표준항목의 장치가 생략되었다.Figure 2 is a view showing the reaction flow in a further reactor according to the present invention for the hydroformylation further reaction of the olefin, Figure 2 is a plant, such as valves, temperature measuring devices, pressure regulators that can be easily recognized by those skilled in the art The devices of various standard items actually used are omitted.
도 2를 참조하여 본 발명에 대하여 구체적으로 살펴보면 다음과 같다: 우선, 본 발명의 하이드로포밀화 추가 반응기(10)은 기상반응기(10a)와 액상반응기(10b)를 포함한다. 상기 기상반응기(10a)와 액상 반응기(10b)는 각각 초임계 조건 하에 작동하도록 되어 있는 반응 챔버로 이루어진다. 하이드로포밀화 주 반응기(1)에서 순환펌프(8)와 순환 배관(7a,7b)를 통해 공급된 알데히드 함유 반응 생성물은 공급 배관(10), 이젝터(미도시) 및 스프레이 노즐(12)을 순차적으로 거쳐 기상 반응기(10 a)내 반응 챔버로 유입되고, 상기 노즐(12)이 구비된 측벽과 대향되는 측벽에 구비된 합성가스 공급배관(11)을 통하여 합성가스가 유입되어 기상 반응을 수행하게 된다. The present invention is described in detail with reference to FIG. 2 as follows: First, the hydroformylation further
이와 같이 하여 스프레이 노즐(12)을 통하여 고속 분산된 알데히드 함유 반응 생성물은 대향하여 공급된 합성가스와 공급 즉시 반응함으로써 하이드로포밀화 반응을 추가로 수행한다.
In this way, the aldehyde-containing reaction product dispersed at high speed through the
그런 다음 상기 반응 혼합물들은 기상 반응기의 출구(20) 및 액상 반응기의 입구(30)로 이루어진 이송 공간을 거쳐 액상 반응기(10b)의 반응 챔버로 유입되게 된다. 이때 상기 기상 반응기의 실제 출구에 해당하는 액상 반응기 2차 유입부(30)는 기상 반응기(10a)의 출구에 해당하는 액상반응기 1차 유입부(20)보다 직경이 0.3 내지 0.9 배 범위, 바람직하게는 0.4 내지 0.7 배인 것이 액상 반응기로 투입시 조밀한 공급을 가능케 하여 반응 효율 개선에 효과적이다.
The reaction mixtures are then introduced into the reaction chamber of the
한편, 상기 액상 반응기(10b) 내에는 이너 루프(30a)로서 하나 이상의 격막을 포함하게 된다. 격막은 액상 반응기 전 영역에 걸쳐 유연한 흐름을 유발하여 혼합 및 반응에 바람직한 역할을 수행하지만 격막이 너무 많거나 간격이 좁게 되면 오히려 혼합 흐름을 저해할 수도 있으므로 2-4개 정도가 적절하다. 이 같은 격막 타입으로 형성됨으로써 반응기 내 반응원료 흐름의 전환에 의하여 반응원료의 반응기 내에서의 체류 시간이 길어지고, 이에 따라 반응효율이 향상된다. 이 같은 액상 반응기 내 평균 체류 시간은 촉매 농도에 의존하는 것으로 통상적으로는 20 분 내지 7 시간 범위 내인 것이 바람직하다.
On the other hand, the liquid phase reactor (10b) is to include one or more diaphragms as the inner loop (30a). The diaphragm plays a desirable role in mixing and reaction by inducing a flexible flow over the entire area of the liquid phase reactor, but if the diaphragm is too large or the gap is too narrow, rather than two to four is appropriate. By the formation of such a diaphragm type, the residence time of the reaction raw material in the reactor is increased by switching the reaction raw material flow in the reactor, thereby improving the reaction efficiency. The average residence time in such a liquid phase reactor depends on the catalyst concentration and is usually within the range of 20 minutes to 7 hours.
한편, 액상 반응기(10b) 최하부에는 액위 제어장치(13)가 구비되어 액상 반응기 내 액위를 일정하게 유지하게 한다. On the other hand, at the bottom of the liquid phase reactor (10b) is provided with a liquid
이같이 하여 추가 반응을 수행한 반응 혼합물들은 액상 반응기 하부를 통해 순환 배관(12)를 거쳐 하이드로포밀화 주 반응기(1)로 공급되어 올레핀 공급 배관(2) 및 재순환 촉매 이송배관(6)을 통해 공급되는 미반응 올레핀 및 재순환 촉매와의 반응을 더 수행할 수 있다. 반응 혼합물은 목적물질인 알데히드(노르말- 및 이소-부틸알데히드) 이외에 미전환된 올레핀, 반응부산물 및 촉매 혼합용액 등을 포함하고 있다.
The reaction mixtures thus subjected to further reaction are fed to the hydroformylation main reactor (1) through the circulation pipe (12) through the bottom of the liquid phase reactor and then through the olefin feed pipe (2) and the recycle catalyst feed pipe (6). The reaction with the unreacted olefin and the recycle catalyst may be further carried out. The reaction mixture contains unconverted olefins, reaction by-products, and catalyst mixed solution in addition to the target aldehydes (normal- and iso-butylaldehyde).
이때 일부 반응액은 순환 펌프(8)에 의해 순환 배관(7a)을 통과한 다음 상술한 바와 같이 공급 배관(7b), 이젝터(미도시) 및 스프레이 노즐(12)을 순차적으로 거쳐 기상 반응기(10a)내 반응 챔버 내로 공급하고 대부분의 생성물은 이송 배관(3)을 통하여 촉매 분리기(4)까지 이송되어 촉매와 잔류 올레핀을 분리한 다음 이들을 순환 배관(6)을 통해 하이드로포밀화 주 반응기(1)로 재투입되고, 알데히드 생성물을 분리배관(5)을 통하여 분리하여 후 공정(수소화 혹은 알돌 축합 등)을 수행할 수도 있다.
At this time, some reaction liquid passes through the circulation pipe 7a by the
앞서 살펴본 바와 같이, 액상반응기 출구(30)를 통하여 배출되는 반응혼합물은 반응기 내부로 공급되는 순환 시스템에 의하여 반응원료가 반응혼합물과 충분히 혼합되어 반응 효율이 향상된 상태로 하이드로포밀화 주 반응기(1)로 공급되어 미반응 올레핀과 반응을 수행함으로써 반응 선택도가 높아지고 결과적으로 전체 반응 수율이 현저하게 개선된다. 이러한 순환 시스템은 기상 반응기 출구, 액상 반응기 출구, 및 반응기의 분사 수단에 결합되어 있는 순환 배관 및 이에 결합된 순환 펌프에 의하여 달성될 수 있다. 순환되는 반응혼합물의 유량은 반응기에 장입되는 촉매용액의 함량에 따라 달라질 수 있으며, 분당 순환되는 반응혼합물의 유량은 반응기 장입 촉매 용량의 0.01 내지 20 배인 것이 바람직하다. 예를 들어 설명하면 반응기 장입 촉매량이 10리터일 경우 분당 순환되는 반응혼합물의 유량은 0.1 ~ 200 L/분이 바람직하다.
As described above, the reaction mixture discharged through the liquid
또한, 상기 액상 반응기 최하부에는 액위 제어장치가 구비되어 액상 반응기 내 액상의 높이를 조절함으로써 일정한 액위를 유지한 채 연속 운전하게끔 한다(도 4 참조).
In addition, the lower portion of the liquid phase reactor is provided with a liquid level control device to continuously operate while maintaining a constant liquid level by adjusting the height of the liquid phase in the liquid phase reactor (see Fig. 4).
상기 액상 반응기로부터 반응 혼합물은 반응기 하부 배관을 통하여 하이드로포밀화 주 반응기 내로 투입되며, 주 반응기로부터 하이드로포밀화 반응을 거쳐 생성된 생성물중 일부는 연속적으로 또는 간헐적으로 순환 펌프를 통해 하이드로포밀화 추가 반응기, 구체적으로는 그중 기상 반응기내로 고속 분산을 통해 재순환된다. 또한 대부분의 반응 생성물은 촉매 분리 장치까지 이송되어 촉매와 분리된 다음 알데히드 반응 생성물만이 수소화 반응기 혹은 알돌 축합 반응기와 분리용 증류탑 등을 순차적으로 거치게 된다. 이때 분리된 촉매와 미반응 올레핀 등은 올레핀 공급 배관으로 공급되어 하이드로포밀화 주 반응기로 직접 공급되는 것으로, 공정의 총 체류 시간 중 미반응 올레핀은 소정 횟수의 사이클이 진행되는 동안 재순환되게 된다.
From the liquid phase reactor, the reaction mixture is introduced into the hydroformylation main reactor through the reactor bottom piping, and some of the product produced through the hydroformylation reaction from the main reactor is continuously or intermittently hydroformylated through the circulation pump. Specifically, it is recycled through the high velocity dispersion into the gas phase reactor. In addition, most of the reaction product is transferred to the catalyst separation device is separated from the catalyst, and then only the aldehyde reaction product passes through the hydrogenation reactor or the aldol condensation reactor and the separation distillation column sequentially. In this case, the separated catalyst and the unreacted olefin are supplied to the olefin feed pipe and directly supplied to the hydroformylation main reactor. During the total residence time of the process, the unreacted olefin is recycled during a predetermined number of cycles.
정리하면, 본 발명에서는 올레핀의 하이드로포밀화 추가 반응기로서, 기상 조건에서의 반응을 수행하기 위한 기상 반응기를 포함하고, 상기 기상 반응기는 촉매와 올레핀으로된 액상 반응물 투입구, 합성가스 투입구 및 반응기 하부 출구를 포함하고, 상기 액상 반응물 투입구는 올레핀 공급 배관으로부터 올레핀이 재순환되는 촉매 용액과 함께 고속 분사되기 위한 스프레이 노즐이 구비되고, 상기 합성가스 투입구는 공급되는 올레핀과 효과적인 반응을 수행할 수 있도록 스프레이 노즐이 구비되는 측벽과 대향되는 측벽에 포함하고, 상기 기상 반응기의 하부 출구는 액상 반응을 수행하기 위한 액상 반응기의 입구에 연결된다.
In summary, in the present invention, as an additional reactor for hydroformylation of olefins, the reactor includes a gas phase reactor for performing a reaction in gas phase conditions, and the gas phase reactor includes a catalyst and an olefin liquid reactant inlet, a synthesis gas inlet, and a reactor bottom outlet. It includes, The liquid reactant inlet is provided with a spray nozzle for high-speed injection with the catalyst solution is olefin is recycled from the olefin supply pipe, the syngas inlet is spray nozzle to perform an effective reaction with the supplied olefin Included in the side wall facing the side wall provided, the lower outlet of the gas phase reactor is connected to the inlet of the liquid phase reactor for performing the liquid phase reaction.
상기 액상 반응기는 반응물 유입부, 이너(inner) 루프 및 반응기 출구를 포함하고, 상기 반응물 유입부는 상기 기상 반응기의 하부 출구에 연결되며, 상기 이너 루프는 공급된 반응 혼합물의 유동성을 높이도록 하나 이상의 격막을 구비하며, 상기 반응기 출구는 반응 혼합물을 반응기 하부 배관을 통하여 하이드로포밀화 반응기 내로 투입하는 것을 특징으로 한다. 이때 이너 루프의 직경은 주 반응기 직경의 0.1배 내지 0.9배인 것이 반응 효율 측면에서 볼 때 바람직하며, 0.2배 내지 0.7배인 것이 보다 바람직하다.
The liquid phase reactor includes a reactant inlet, an inner loop and a reactor outlet, the reactant inlet connected to a lower outlet of the gas phase reactor, and the inner loop is adapted to increase the flowability of the supplied reaction mixture. The reactor outlet is characterized in that the reaction mixture is introduced into the hydroformylation reactor through the reactor bottom pipe. In this case, the inner loop diameter is 0.1 to 0.9 times the diameter of the main reactor in terms of reaction efficiency. It is preferable and it is more preferable that they are 0.2 times-0.7 times.
상술한 하이드로포밀화 추가 반응기의 첫 번째 이점은 기상 조건 및 액상 조건 하에 추가 반응을 수행함으로써 반응 효율을 개선시킬 수 있다는데 있다. 두 번째 이점은 상기 액상 반응기로서 이너 루프를 갖는 반응기를 사용함으로써 달성되는 것으로, 구체적으로는 루프를 통하여 액상 조건하에 반응함으로써 반응 혼합물로부터 양호한 열 전달이 이루어지며, 따라서 균일한 온도 프로파일, 및 더 높은 슬러리 밀도를 가지며 그 결과 보다 양호한 혼합이 이루어진다는 점이다.
The first advantage of the hydroformylation addition reactor described above is that the reaction efficiency can be improved by carrying out the further reaction under gaseous and liquid phase conditions. A second advantage is achieved by using a reactor with an inner loop as the liquid phase reactor, in particular good heat transfer from the reaction mixture by reaction under liquid phase conditions through the loop, thus achieving a uniform temperature profile, and a higher It has a slurry density and results in better mixing.
또한, 본 발명에서 액상 반응기를 더 구비하였지만, 액상 반응기내 루프를 구비함으로써 짧은 체류 시간을 가능하게 하며, 그 결과 촉매가 실활되는 시간을 줄이게 된다. 이는 촉매가 액상 반응기로부터 출구를 통해 배출되어 순환될 때, 촉매가 여전히 높은 활성을 갖음을 의미한다.
In addition, although a liquid phase reactor is further provided in the present invention, a short residence time is possible by providing a loop in the liquid phase reactor, and as a result, the catalyst is deactivated. This means that when the catalyst is withdrawn from the liquid phase reactor through the outlet and circulated, the catalyst still has high activity.
액상 반응기로부터 합성가스, 미반응 반응물, 알데히드 및 용매 등은 하이드로포밀화 주 반응기로 공급되어 재차 반응을 수행한 다음 그중 일부는 순환 펌프를 통해 순환 배관을 통해 추가 반응기까지 이송되어 스프레이 노즐을 통하여 고속 분산되고, 대부분의 혼합물들은 촉매 분리장치까지 이송되어 분리되게 된다.
Syngas, unreacted reactants, aldehydes and solvents from the liquid phase reactor are fed to the hydroformylation main reactor to carry out the reaction again, and some of them are transferred to the additional reactors through circulation pipes through circulation pumps, and then the Dispersed, most of the mixture is transferred to the catalyst separator for separation.
구체적으로 상기 하이드로포밀화 방법의 출발물질인 올레핀이 프로필렌인 경우, 반응혼합물에는 부틸알데히드보다 구체적으로는 최대 99%의 노르말-부틸알데히드 및 최소 1%의 이소-부틸알데히드가 포함되어 있고, 대다수의 노르말-부틸알데히드는 알돌축합 반응기로 도입되어 축합, 탈수반응에 의해 2-에틸헥산알을 생성한 후 수첨반응기로 이송되며, 수소첨가에 의해 옥탄올(2-에틸헥산올)을 생성할 수 있다.Specifically, when the olefin which is a starting material of the hydroformylation method is propylene, the reaction mixture specifically contains up to 99% of normal-butylaldehyde and at least 1% of iso-butylaldehyde than butylaldehyde, and a large number of Normal-butylaldehyde is introduced into an aldol condensation reactor to produce 2-ethylhexanal by condensation and dehydration, and then transferred to a hydrogenation reactor, whereby hydrogenation can produce octanol (2-ethylhexanol). .
물론 회수된 알데히드는 통상의 증류장치 등으로 처리하여 다양한 알데히드 및 축합 생성물을 분리, 회수할 수 있다. Of course, the recovered aldehyde may be treated with a conventional distillation apparatus or the like to separate and recover various aldehydes and condensation products.
본 발명에 따른 올레핀으로부터의 알데히드 제조 방법 및 이에 사용되는 반응 장치는 기상 반응에 이어 액상 반응을 순차적으로 수행하는 하이드로포밀화 추가 반응을 거침으로써 반응 전환율이 개선되고 다이머(dimer) 또는 트리머(trimer)와 같은 헤비(heavy) 성분도 적게 생기게 되므로 반응 선택도가 높아지고 반응 수율이 개선되는 이점을 갖는다. The process for preparing aldehydes from olefins according to the present invention and the reaction apparatus used therewith are subjected to hydroformylation addition reactions which sequentially carry out liquid phase reactions followed by gas phase reactions, thereby improving reaction conversion rate and dimer or trimer. Since fewer heavy components are produced, the reaction selectivity is increased and the reaction yield is improved.
도 1은 종래 기술에 따른 연속 교반식 반응장치(CSTR)를 이용한 올레핀의 하이드로포밀화 공정에 사용되는 반응장치의 개략도이다.
도 2는 본 발명에 따른 올레핀의 하이드로포밀화 추가 반응기(10)의 개략도이다.
도 3은 본 발명에 따른 액상 반응기(10b) 내에 2개의 이너루프(30a)를 구비한 일 예를 도시한 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 도 2 및 3에 도시한 하이드로포밀화 추가 반응기(10)를 이용한 올레핀의 하이드로포밀화 공정에 사용되는 반응장치의 개략도이다.1 is a schematic diagram of a reactor used for the hydroformylation process of an olefin using a continuous stirred reactor (CSTR) according to the prior art.
2 is a schematic view of a hydroformylation
3 is a cross-sectional view showing an example having two
4 is a schematic diagram of a reactor used for the hydroformylation process of olefins using the hydroformylation further
이하, 실시예 및 비교예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하지만, 이는 발명의 구체적 이해를 돕기 위한 것으로 본 발명의 범위가 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples and comparative examples, but the present invention is not limited by the examples in order to facilitate a specific understanding of the invention.
실시예Example (기상 반응+스프레이 노즐->액상 반응->(Gas reaction + spray nozzle-> liquid reaction-> 하이드로포밀화Hydroformylation 주반응) Main reaction)
본 실시예에서는 도 2의 올레핀의 하이드로포밀화 추가 반응기(10) 및 도 3의 액상 반응기(10b) 내 이너루프(30a)를 이용하여 도 4에 도시한 바와 같은 반응을 수행한 경우 얻어지는 결과를 관찰한 것이다. In the present embodiment, the result obtained when the reaction as shown in FIG. 4 is performed using the
즉, 도 2의 반응 장치로서 3리터 용량(직경 200 mm x 높이 200 mm) 크기의 기상 반응기(10a) 반응챔버를 1.5리터 용량(직경 100 mm x 높이 200 mm) 크기의 액상 반응기(10b) 반응챔버에 연결하여 하이드로포밀화 추가 반응기(10)를 구성하였다. That is, the reactor of the
상기 기상 반응기(10a)에 장착된 노즐(이젝터(미도시)에 구비된)의 직경은 3.0 mm, 기상 반응기(10a)의 출구에 대응하는 액상 반응기 1차 유입부(20)의 지름은 200 mm, 기상 반응기 실제 출구에 해당하는 2차 유입부(30)의 지름은 100 mm이었으며, 1차 유입부(20)와 2차 유입부(30) 간 수직 거리는 30 mm였다.The diameter of the nozzle mounted on the
또한, 도 3에 도시한 바와 같이, 액상 반응기(10b) 내 이너루프(30a)는 직경 30 mm, 70 mm로 맞추어 100 mm의 액상 반응기 챔버 내에 2가지 격막을 구비하였다.
3, the
트리페닐포스핀(TPP) 24 g과 로듐트리페닐포스핀 아세틸아세토네이트카르보닐(ROPAC) 0.4 g을 칭량하여 정제된 노르말-부틸알데히드에 녹여 전체 무게 400 g의 노르말-부틸알데히드 촉매 용액을 제조하였다. 24 g of triphenylphosphine (TPP) and 0.4 g of rhodium triphenylphosphine acetylacetonatecarbonyl (ROPAC) were weighed and dissolved in purified normal-butylaldehyde to prepare a total weight of 400 g of normal-butylaldehyde catalyst solution. .
이렇게 제조된 촉매용액을 주 반응기(1)로서 2.1 리터의 내부 용적을 갖는 온도 제어가 가능한 자켓형CSTR내에 투입하고 순환펌프를 가동하여 촉매용액을 분당 0.2 리터의 속도로 천천히 순환시키면서 반응기 상부의 노즐을 통해 정제된 질소 가스로 전체 시스템을 3회 퍼징하였다.
The catalyst solution thus prepared was introduced into a jacketed CSTR having a temperature control of 2.1 liters as a main reactor (1), and a circulating pump was operated to slowly circulate the catalyst solution at a rate of 0.2 liters per minute while the nozzle at the top of the reactor. The entire system was purged three times with purified nitrogen gas.
외부 순환 펌프를 분당 0.4 리터의 속도로 유지시키는 동안 외부 열 교환기를 가동하여 주 반응기(1) 내부의 온도를 90 ℃로 승온시켜 유지하였다. 온도가 90 ℃로 안정화되면 프로필렌을 주 반응기(1)의 내부 압력이 16.2 bar가 될 때까지 분사, 공급하였으며 공급 후 5분간 CSTR 주 반응기(1)의 내부 온도가 90 ℃로 유지되는 것을 확인하였다.
While maintaining the external circulation pump at a rate of 0.4 liters per minute, an external heat exchanger was run to maintain the temperature inside the main reactor 1 at 90 ° C. When the temperature stabilized at 90 ° C., propylene was injected and supplied until the internal pressure of the main reactor 1 became 16.2 bar, and it was confirmed that the internal temperature of the CSTR main reactor 1 was maintained at 90 ° C. for 5 minutes after the supply. .
이와 동시에 상기 주 반응기(1)에서 생성된 알데히드 함유 반응 생성물 중 일부는 간헐적으로 혹은 연속적으로 순환 펌프(8)과 순환 배관(7a,7b)를 통하여 추가 반응기(10) 중 기상 반응기(10a)의 측벽, 특히 합성가스가 공급되는 측과 대향한 측벽에 구비된 노즐(12)을 통하여 6 g/min의 유속으로 분사하였으며, 분사속도는 5 내지 30 m/s 범위 내였다.
At the same time, some of the aldehyde-containing reaction product produced in the main reactor 1 is intermittently or continuously through the
또한, 기상 반응공간에서 생성된 반응 생성물과 미반응 반응물들은 촉매 용액과 함께 기상 반응기 출구에 해당하는 액상 반응기 1차 유입부(20)와 기상 반응기 실제 출구에 해당하는 액상 반응기 2차 유입부(30)로 이루어지는 이송 공간을 거쳐 액상 반응기(10b)의 반응 챔버 내로 투여하였다.
In addition, the reaction product and the unreacted reactants generated in the gas phase reaction space together with the catalyst solution are the liquid phase reactor
투여된 반응 혼합물은 상기 액상 반응기(10b)의 반응 챔버 내에 구비된 2개의 격막 타입의 이너 루프(30a) 사이를 유동상으로 하여 이동하여 추가로 반응이 진행될 수 있도록 하였다. 이때 사용된 두 루프의 직경은 각각 30 mm와 70 mm였다. 이 액상 반응 공간과 주 반응 장치(1)에는 액위 제어 장치를 각각 구비하여 일정한 액위를 유지하며 반응할 수 있도록 하였다.
The administered reaction mixture was moved between the two diaphragm type
이 장치로부터 토출되는 반응 혼합물을 하이드로포밀화 주 반응기(1)에 공급하였으며, 대부분의 생성물은 촉매 분리장치(4)로 이송하여 촉매를 분리하고, 분리된 촉매와 잔류 올레핀은 재순환 촉매 이송 배관(6)을 통하여 하이드로포밀화 주 반응기(1)까지 순환을 시작하였다. The reaction mixture discharged from this apparatus was supplied to the hydroformylation main reactor (1), and most of the product was sent to the catalyst separator (4) to separate the catalyst, and the separated catalyst and the remaining olefin were recycled to the catalyst transfer pipe ( The circulation was started through 6) to the hydroformylation main reactor (1).
1시간 동안 전체 반응 시스템의 온도와 압력이 90 ℃와 18 bar로 일정하게 유지되는 것을 확인한 후에 18.8 bar의 공급 압력으로 미리 설정된 합성가스(일산화탄소와 수소의 몰비가 50:50인 혼합기체)를 추가 반응기(10)의 합성가스 공급배관(11)에 공급함과 동시에 반응을 시작하였다. After confirming that the temperature and pressure of the entire reaction system are kept constant at 90 ° C. and 18 bar for 1 hour, add the pre-set syngas (mixture of 50:50 molar ratio of carbon monoxide and hydrogen) at a feed pressure of 18.8 bar The reaction was started at the same time as supplying to the synthesis gas supply pipe (11) of the reactor (10).
반응이 진행되는 동안 반응 압력은 18 bar를 유지하였으며 이를 위하여 프로필렌과 합성가스는 당량 비로 공급하였다. During the reaction, the reaction pressure was maintained at 18 bar. For this purpose, propylene and syngas were supplied in an equivalent ratio.
이렇게 하여 연속으로 18 시간 동안 반응을 진행하였으며 촉매 분리장치를 통해 얻어진 부틸알데히드의 무게는 2,880 g으로서 단위 시간당 촉매 단위무게 당 부틸알데히드 생성량은 0.40이었으며 생성물을 GC로 분석한 결과, 미반응 프로필렌 등 라이트(light) 성분을 제외한 다이머(dimer), 트리머(trimer)의 성분 함량은 각각 평균 1.2%와 0.7%이었다.
In this way, the reaction proceeded continuously for 18 hours. The weight of butylaldehyde obtained through the catalyst separation device was 2,880 g, and the amount of butylaldehyde produced per unit weight of the catalyst was 0.40. The product was analyzed by GC. Except for the light component, the dimer and trimer contents of the dimer and trimer were 1.2% and 0.7%, respectively.
비교예Comparative Example 1 (도 1에 따른 종래 실험 결과) 1 (previous experiment result according to FIG. 1)
도 1의 공정 흐름도에 따라 하이드로포밀화 추가 반응기(10)를 사용하지 않은 것을 제외하고는 실시에 1과 동일한 공정을 반복하였다. The same process as in Example 1 was repeated except that no hydroformylation further
18 시간동안 연속으로 얻어진 부틸알데히드의 무게는 2,304 g으로서 단위 시간 당 촉매 단위무게 당 부틸알데히드 생성량은 0.32이었으며, GC 분석 결과 light 성분을 제외한 다이머(dimer), 트리머(trimer)의 성분 함량은 각각 평균 2.3%와 1.8%이었다.
The butylaldehyde obtained continuously for 18 hours weighed 2,304 g, and the butylaldehyde production per unit weight of the catalyst was 0.32. The GC analysis showed that the average content of dimer and trimer except for light was average. 2.3% and 1.8%.
시험예Test Example 1(기상 반응공간과 액상 1 (gas reaction space and liquid phase 반응공간간Between reaction spaces 최적 사이즈 선정실험) Optimal Size Selection Experiment)
본 실험은 기상 반응공간과 액상 반응공간간 최적 사이즈를 선정하기 위한 실험 예이다. This experiment is an example to select the optimum size between the gas phase reaction space and the liquid phase reaction space.
우선, 1.0 리터의 기상 반응기(10a)를 1.5 리터의 액상 반응기(10b)에 연결한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 실험을 18시간 동안 반응을 진행한 다음 수득된 부틸알데히드의 중량은 2,664 g이었으며, 단위 시간당 촉매 단위무게 당 부틸알데히드의 생성량은 0.37이었다. First, the same experiment as in Example 1 was carried out for 18 hours except that 1.0 liter of
GC 분석 결과 라이트(light) 성분을 제외한 다이머(dimer), 트리머(trimer)의 성분 함량은 각각 평균 1.4%와 0.6%이었다.
GC analysis showed that the average content of dimer and trimer except for light was 1.4% and 0.6%, respectively.
또한, 기상 반응기(10a)의 사이즈를 1.5 리터로 변경한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 실험을 18시간 동안 반응을 진행한 다음 수득된 부틸알데히드의 중량은 2,736 g이었으며, 단위 시간당 촉매 단위무게 당 부틸알데히드의 생성량은 0.38이었다.Also, except that the size of the
GC 분석 결과, 라이트(light) 성분을 제외한 다이머(dimer), 트리머(trimer)의 성분 함량은 각각 평균 1.3%와 0.7%이었다.
As a result of GC analysis, the content of dimer and trimer except for light was 1.3% and 0.7%, respectively.
또한, 기상 반응기(10a)의 사이즈를 6리터로 변경한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 실험을 18시간 동안 반응을 진행한 다음 수득된 부틸알데히드의 중량은 2,881 g이었으며, 단위 시간당 촉매 단위무게 당 부틸알데히드의 생성량은 0.40이었다. Also, except that the size of the
GC 분석 결과 라이트(light) 성분을 제외한 다이머(dimer), 트리머(trimer)의 성분 함량은 각각 평균 1.5%와 0.7%이었다.
As a result of GC analysis, the content of dimer and trimer except for light was average 1.5% and 0.7%, respectively.
상기 결과들을 종합해볼 때, 기상 반응기는 액상 반응기 대비 0.5 내지 40 배의 용량을 갖는 것이 바람직한 것을 확인할 수 있었다.
In summary, it was confirmed that the gas phase reactor has a capacity of 0.5 to 40 times that of the liquid phase reactor.
비교예Comparative Example 2 (기상 반응기(스프레이 노즐 미사용)->액상 반응기) 2 (gas reactor (without spray nozzle)-> liquid reactor)
실시예 1에서 이젝터(미도시) 및 스프레이 노즐(12)을 사용하지 않고 1/4인치 튜브로만 연결하여 사용한 것을 제외하고는 동일한 공정을 반복하였다. In Example 1, the same process was repeated except that the ejector (not shown) and the
이와 같이 하여 18시간 동안 반응을 진행한 다음 수득된 부틸알데히드의 중량은 2,376 g이었으며, 단위 시간당 촉매 단위무게 당 부틸알데히드의 생성량은 0.33이었다. After the reaction was carried out for 18 hours in this manner, the weight of butylaldehyde obtained was 2,376 g, and the amount of butylaldehyde produced per unit weight of the catalyst was 0.33.
GC 분석 결과 라이트(light) 성분을 제외한 다이머(dimer), 트리머(trimer)의 성분 함량은 각각 평균 2.1%와 1.7%이었다.
GC analysis showed that the average content of dimer and trimer except for light was 2.1% and 1.7%, respectively.
상술한 바로부터 확인할 수 있듯이, 본 발명의 방법에 따른 실시예(기상 반응기+스프레이 노즐->액상 반응->하이드로포밀화 주 반응)의 경우 비교예 1(자켓형 반응기 + 열 교환기), 비교예 2(스프레이 노즐 사용하지 않은 기상 반응기->액상 반응기)의 모든 실험 대비 현저히 개선된 반응 효율을 갖는 것을 확인할 수 있었다. As can be seen from the above, in the case of the embodiment (gas phase reactor + spray nozzle-> liquid phase reaction-> hydroformylation main reaction) according to the method of the present invention, Comparative Example 1 (jacket reactor + heat exchanger), Comparative Example It was confirmed that the reaction efficiency was significantly improved compared to all experiments of 2 (gas phase reactor-> liquid phase reactor without spray nozzle).
1,1' : 하이드로포밀화 주 반응기
2,2' : 올레핀 공급배관
3,3',7a,7b: 반응 생성물 이송배관
4,4' : 촉매 분리기
5,5' : 알데히드 반응 생성물 분리배관
6,6' : 재순환 촉매 이송배관
8: 순환펌프
9,9' : 올레핀 및 촉매 혼합액 공급배관
10: 하이드로포밀화 추가 반응기
10a: 기상 반응기
10b: 액상 반응기
11: 합성가스 공급배관
12: 노즐
13: 액위 제어장치
20 : 액상 반응기 1차 유입부
30: 액상 반응기 2차 유입부
30a : 이너 루프(격막 타입)
40: 반응기 출구 1,1 ': hydroformylation main reactor
2,2 ': Olefin supply piping
3,3 ', 7a, 7b: reaction product delivery piping
4,4 ': catalytic separator
5,5 ': separation of aldehyde reaction product
6,6 ': Recycle catalyst transfer piping
8: circulation pump
9,9 ': Supply of olefin and catalyst mixture liquid
10: hydroformylation further reactor
10a: gas phase reactor
10b: liquid phase reactor
11: Syngas supply piping
12: Nozzle
13: liquid level control
20: liquid phase reactor primary inlet
30: liquid phase reactor secondary inlet
30a: inner loop (diaphragm type)
40: reactor outlet
Claims (13)
올레핀으로부터의 알데히드 제조 방법. The olefin is hydroformylated in a stirred type hydroformylation main reactor to produce an aldehyde, wherein some of the aldehyde containing product is separated off of the catalyst and recycled to the hydroformylated main reactor, and some of the aldehyde containing product Conducting hydroformylation further reaction under a syngas atmosphere of hydrogen and carbon dioxide in a hydroformylation further reactor and forming an aldehyde containing reaction mixture, wherein the aldehyde containing reaction mixture is circulated to the hydroformylation main reactor
Process for preparing aldehydes from olefins.
i)상기 하이드로포밀화 추가 반응기의 상부측 기상 반응기에서, 고속 분산된 상기 알데히드 함유 생성물이 상기 합성가스 분위기 하에 하이드로포밀화 반응을 수행하고 알데히드 함유 반응 혼합물을 형성하는 단계; 및
ii)상기 기상 반응기 하부와 연결된 추가 반응기의 하부측 액상 반응기에서, 상기 알데히드 함유 반응 혼합물을 추가로 하이드로포밀화 반응하는 단계; 의 2단계로 순차적으로 이루어지는 것을 특징으로 하는
올레핀으로부터의 알데히드 제조 방법.The method of claim 1, wherein the hydroformylation further reaction is
i) in a gas phase reactor on the upper side of the hydroformylation further reactor, the high speed dispersed aldehyde containing product conducts a hydroformylation reaction under the syngas atmosphere and forms an aldehyde containing reaction mixture; And
ii) further hydroformylation of the aldehyde-containing reaction mixture in a bottom liquid phase reactor of a further reactor connected to the bottom of the gas phase reactor; Characterized in that sequentially made in two steps
Process for preparing aldehydes from olefins.
올레핀으로부터의 알데히드 제조 방법.The method of claim 1, wherein the olefin is ethylene, propylene, 1-butene, 1-hexene, 1-octene, 1-nonene, 1-decene, 1-undecene, 1-tridecene, 1-tetradecene, 1- Pentadecene, 1-hexadecene, 1-heptadecene, 1-octadecene, 1-nonadecene, 1-eicosene, 2-butene, 2-methylpropene, 2-pentene, 2-hexene, 2-heptene, At least one selected from the group consisting of 2-ethylhexene, 2-octene, styrene, 3-phenyl-1-propene or 4-isopropylstyrene
Process for preparing aldehydes from olefins.
올레핀으로부터의 알데히드 제조 방법. The process of claim 1, wherein the aldehyde-containing reaction mixture is introduced into a hydroformylated main reactor to react with unreacted olefins and recycle catalyst; And some of the reactants are sprayed at high speed by the nozzle into the hydroformylation further reactor through the circulation pump and the circulation piping.
Process for preparing aldehydes from olefins.
올레핀으로부터의 알데히드 제조 방법.3. The high velocity jet linear velocity of the reaction mixture to the gas phase reactor in a hydroformylation further reactor is characterized in that it is in the range of 2 to 50 m / s.
Process for preparing aldehydes from olefins.
올레핀으로부터의 알데히드 제조 방법.The method of claim 2, wherein the gas phase and liquid phase reaction is carried out at a temperature of 50 to 200 ℃ and a pressure of 5 to 100 bar
Process for preparing aldehydes from olefins.
올레핀으로부터의 알데히드 제조 방법.The method of claim 5, wherein the circulating capacity of the reaction mixture is characterized in that 0.01 to 20 times the capacity of the catalyst charged in the gas phase reactor.
Process for preparing aldehydes from olefins.
상기 하이드로포밀화 주 반응기에서 수득된 알데히드 함유 생성물을 순환펌프 및 순환배관을 통해 공급받아 합성가스 분위기 하에 하이드로포밀화 추가 반응을 수행하기 위한 하이드로포밀화 추가 반응기; 및
상기 하이드로포밀화 주 반응기로부터 배출된 반응 생성물로부터 알데히드 반응 생성물과 촉매 및 미반응 올레핀을 분리하고, 이중 촉매 및 미반응 올레핀은 올레핀 공급 배관까지 이송하기 위한 배관을 구비한 촉매 분리장치;로 이루어지는 것을 특징으로 하는
올레핀으로부터 알데히드 제조 장치.Stirred type hydroformylation main reactors for hydroformylation of olefins to produce aldehydes;
A hydroformylation addition reactor for receiving an aldehyde-containing product obtained in the hydroformylation main reactor through a circulation pump and a circulation pipe to perform hydroformylation addition reaction under a syngas atmosphere; And
Consisting of a catalyst separation device having a pipe for separating the aldehyde reaction product and the catalyst and unreacted olefin from the reaction product discharged from the hydroformylated main reactor, the double catalyst and the unreacted olefin to the olefin feed pipe; Characterized
An apparatus for producing aldehyde from olefins.
상기 하이드로포밀화 추가 반응기는 기상 조건에서의 반응을 수행하기 위한 기상 반응기와 액상 조건에서의 반응을 수행하기 위한 액상 반응기를 포함하여 이루어지되,
상기 기상 반응기는
촉매와 올레핀 혼합액의 공급 배관으로부터 상기 혼합액이 고속 분사되기 위한 스프레이 노즐이 구비된 반응물 투입구와, 공급되는 촉매 및 올레핀과 효과적인 반응을 수행할 수 있도록 스프레이 노즐이 구비되는 측벽과 대향되는 측벽에 구비되는 합성가스 투입구와, 반응된 혼합물을 이송하기 위하여 액상 반응기의 입구에 연결되는 기상 반응기의 출구에 해당하는 액상 반응기의 1차 유입부와, 상기 액상 반응기 1차 유입부와 연결되며 기상 반응기의 실제 출구에 해당하는 액상 반응기의 2차 유입부;를 포함하며,
상기 액상 반응기는
반응기 내부에 공급된 반응 혼합물의 유동성을 높이도록 하나 이상의 격막을 구비한 이너 루프(inner loop)와, 반응 혼합물이 순환 펌프에 의해 순환되도록 순환 배관과 연결되는 반응기 출구; 로 이루어지는 것을 특징으로 하는
올레핀으로부터 알데히드 제조 장치.9. The method of claim 8,
The hydroformylation further reactor comprises a gas phase reactor for carrying out the reaction in the gas phase conditions and a liquid phase reactor for carrying out the reaction in the liquid phase conditions,
The gas phase reactor is
A reactant inlet provided with a spray nozzle for high-speed injection of the mixed liquid from a supply pipe of the catalyst and olefin mixed liquid, and a side wall opposite to the side wall provided with a spray nozzle for effective reaction with the supplied catalyst and olefin; Syngas inlet, the primary inlet of the liquid phase reactor corresponding to the outlet of the gas phase reactor connected to the inlet of the liquid phase reactor to transfer the reacted mixture, and the actual outlet of the gas phase reactor connected to the primary phase of the liquid phase reactor Includes; the secondary inlet of the liquid phase reactor corresponding to,
The liquid phase reactor is
An inner loop having one or more diaphragms to increase the fluidity of the reaction mixture supplied into the reactor, and a reactor outlet connected to the circulation pipe so that the reaction mixture is circulated by a circulation pump; Characterized in that consists of
An apparatus for producing aldehyde from olefins.
올레핀으로부터 알데히드 제조 장치.The gas phase reactor has a capacity of 0.5 to 60 times that of the liquid phase reactor.
An apparatus for producing aldehyde from olefins.
올레핀으로부터 알데히드 제조 장치.10. The method of claim 9, wherein in the gas phase reactor, the means for injecting a mixture of catalyst and olefin comprises an ejector equipped with a nozzle having a diameter of 0.1 to 1000 mm.
An apparatus for producing aldehyde from olefins.
올레핀으로부터 알데히드 제조 장치.10. The method of claim 9, wherein the diameter of the liquid phase reactor secondary inlet, which is the actual outlet of the gas phase reactor, is 0.3 to 0.9 times the diameter of the liquid phase reactor primary inlet.
An apparatus for producing aldehyde from olefins.
올레핀으로부터 알데히드 제조 장치.10. The liquid level control device according to claim 9, wherein a lower level of the liquid phase reactor is provided.
An apparatus for producing aldehyde from olefins.
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