KR101402386B1 - 이온성 액체를 사용한 나프타 내 방향족 화합물의 분리방법 - Google Patents

이온성 액체를 사용한 나프타 내 방향족 화합물의 분리방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101402386B1
KR101402386B1 KR1020120107667A KR20120107667A KR101402386B1 KR 101402386 B1 KR101402386 B1 KR 101402386B1 KR 1020120107667 A KR1020120107667 A KR 1020120107667A KR 20120107667 A KR20120107667 A KR 20120107667A KR 101402386 B1 KR101402386 B1 KR 101402386B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
bis
group
ionic liquid
imidazolium
carbon atoms
Prior art date
Application number
KR1020120107667A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20140040951A (ko
Inventor
김진형
서영종
최승호
Original Assignee
롯데케미칼 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 롯데케미칼 주식회사 filed Critical 롯데케미칼 주식회사
Priority to KR1020120107667A priority Critical patent/KR101402386B1/ko
Publication of KR20140040951A publication Critical patent/KR20140040951A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101402386B1 publication Critical patent/KR101402386B1/ko

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D403/00—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, having nitrogen atoms as the only ring hetero atoms, not provided for by group C07D401/00
    • C07D403/02—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, having nitrogen atoms as the only ring hetero atoms, not provided for by group C07D401/00 containing two hetero rings
    • C07D403/06—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, having nitrogen atoms as the only ring hetero atoms, not provided for by group C07D401/00 containing two hetero rings linked by a carbon chain containing only aliphatic carbon atoms
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D11/00—Solvent extraction
    • B01D11/04—Solvent extraction of solutions which are liquid

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

본 발명은 나프타 및 비스-이미다졸륨계 이온성 액체 추출용매를 혼합하여 액체-액체 추출법에 의해 C6~C8의 방향족 화합물을 분리하는 방법에 관한 것이다.
본 발명에서는 나프타 내 포함되어 있는 방향족 화합물을 선택적으로 비스-이미다졸륨계 이온성 액체 추출용매로 활발히 물질 이동시키므로, 방향족 화합물에 대한 추출 효율이 높을 뿐만 아니라 방향족 화합물에 대한 추출 성능이 장시간 유지되어 생산성 향상 및 에너지 절감 효과가 도모될 수 있다.

Description

이온성 액체를 사용한 나프타 내 방향족 화합물의 분리방법{METHOD FOR SEPARATING AROMATIC COMPOUNDS IN NAPHTHA USING IONIC LIQUIDS}
본 발명은 비스-이미다졸륨계 이온성 액체를 사용한 나프타 내 방향족 화합물의 분리 및 제거 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 1종 이상의 비스-이미다졸륨계 이온성 액체를 함유하는 소수성 추출용매를 사용하여 액체-액체 추출법을 통해 나프타 내 주(主) 방향족 화합물(벤젠, 톨루엔, 혼합자일렌, 에틸벤젠)을 효율적으로 분리 및 제거하는 방법에 관한 것이다.
대기오염 유발물질인 휘발성 유기 화합물(VOCs)의 사용 및 배출에 대한 규제가 국내·외에서 강화되고 있고, 이로 인하여 화학 공정에서 용액의 분리 및 회수를 위한 에너지 사용량과 비용이 급증하고 있다. 현재 우리가 겪고 있는 환경과 에너지 문제를 동시에 해결하는 방안으로서, 청정 대체 용매(Green media)가 각광받고 있으며, 특히 친환경 청정 용매로서 이온성 액체(Ionic Liquids, ILs)가 부각되고 있다.
이온성 액체(Ionic liquid, IL)는 문헌[P. Wasserschied, T.Welton, lonic Liquid in Synthesis, 2nd Ed, Wiley-VCH, 2008]에서 정의된 바와 같이 이온으로 구성된 액체이며, 넓은 의미에서 100 ℃ 미만의 비교적 저온에서 액체로 존재하는 용융염(Molten salt)을 의미한다. 상기 이온성 액체는 양이온과 음이온을 용도에 맞게 디자인할 수 있으므로, 촉매, 반응 용매, 분리 매체, 전해질 용매 등 응용 범위가 넓다. 특히 이온성 액체(IL)는 비휘발성, 열적 안전성 뿐만 아니라 금속, 유기물, 유기금속에 대한 높은 용해성 및 선택성을 가지므로, 추출제로서 그 활용가치가 매우 높다.
한편 원유 정제시 발생하는 나프타(naphtha)에는 부탄, 펜탄, 시클로펜탄, 헵탄, 옥탄 등의 지방족 화합물 뿐만 아니라 벤젠, 톨루엔, 혼합 자일렌 및 에틸벤젠과 같은 주(主) 방향족 화합물이 약 4%-15% 정도 포함되어 있다. 나프타 중 주 방향족 화합물을 선택적으로 제거하면, 나프타 열분해시 퍼니스 크래킹(Furnace Cracking) 효율 증대로 인해 에틸렌 및 프로필렌 수율이 증가하고 크래킹시 사용되는 연료량이 감소하여 이산화탄소 발생량이 최대 10% 저감되는 효과가 발휘된다. 일례로, 주 방향족 화합물을 90% 제거하는 경우 에틸렌 및 프로필렌 수율이 약 3% 증가하게 된다. 또한 나프타 크래커 코일(Cracker Coil) 내 쇼트 발생을 줄여 코일 수명이 증가하는 장점이 있다.
전술한 방향족 화합물을 선택적으로 제거하는 방법은 크게 추출 분리, 흡착 분리, 막 분리로 분류된다.
일례로, 미국 등록특허 제5,849,981호는 흡착 분리에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 제올라이트에 하나 또는 그 이상의 바륨 또는 칼륨 이온을 치환시킨 흡착제를 사용하여 방향족 성분을 선택적으로 분리하는 방법이 개시되어 있다. 그러나 이러한 방법을 사용하는 경우 흡착 용량에 한계가 있을 뿐만 아니라 탈착시 고온 및 고진공의 요건을 필요로 하는 단점이 있다.
또한, 미국 등록특허 제4,914,064호는 막 분리에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 폴리우레아/우레탄 공중합체로부터 제조된 이방성의 탄성 중합체 막을 사용하여 방향족 성분과 지방족 성분을 분리하는 방법이 개시되어 있다. 그러나 이러한 액막법은 사용되는 특정 막의 제조방법이 어렵고 비용이 비싸다. 또한 도입되는 기체에 의해서 일부 막 성분이 유실되어 분리효율을 장시간 유지하기 어려워 효율성이 떨어지는 단점이 있다.
이중 추출분리에 의해 방향족 화합물을 제거하는 기술로서, 할라이드계 이온성 액체를 액체-액체 추출법의 추출용매로 사용하기도 하였다. 그러나 상기 이온성 액체의 음이온 부분에 F-, Cl-, Br-, I- 를 가질 경우, 상기 공정 중에 사용되거나 또는 일부 포함된 수분과 반응하여 유독성 및 부식을 일으키는 플루오린화 수소산, 클로린화 수소산, 브로민화 수소산, 아이오딘 수소산으로 분해될 가능성이 높을 뿐만 아니라, 더불어 상대적으로 낮은 전기음성도로 인해 방향족 화합물과의 상호작용이 약해 주(主) 방향족 화합물의 추출 효율이 감소되는 문제점이 있었다.
본 발명은 기존의 추출 분리에 의해 방향족 화합물을 분리하는 방법에서의 문제점을 해결하는 것을 목적으로 한다.
이에, 본 발명은 나프타 내 주 방향족 화합물들, 구체적으로 벤젠, 톨루엔, 혼합 자일렌 및 에틸벤젠을 선택적으로 분리하고 장시간 운전 후에도 분리 및 제거 성능이 저하되지 않는 방향족 화합물 제거용 추출용매를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 비스-이미다졸륨계 이온성 액체를 함유하는 소수성 추출 용매를 사용하여 액체-액체 추출법을 통해 생산성 향상과 에너지 절감 방안의 수립 및 환경 오염 방지를 도모하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
본 발명은 나프타 및 비스-이미다졸륨계 이온성 액체 추출용매를 혼합하여 액체-액체 추출법에 의해 C6~C8의 방향족 화합물을 분리하는 단계를 포함하되, 상기 비스-이미다졸륨계 이온성 액체 추출용매는 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 1종 이상 포함하는 것을 특징으로 하는 방향족 화합물의 분리방법을 제공한다.
Figure 112012078740249-pat00001
상기 화학식에서,
R1, R1 ' , R2, 및 R2 ' 는 서로 같거나 또는 상이하며, 각각 독립적으로 H, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 6의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 6의 알콕시기, 및 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 6의 카르보닐기로 구성된 군으로부터 선택되며,
R3 및 R4는 서로 같거나 또는 상이하며, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 6의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 6의 알케닐기, 및 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 6의 카르보닐기로 구성된 군으로부터 선택되고;
R5, R5', R6, 및 R6'는 서로 같거나 또는 상이하며, 각각 독립적으로 수소, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 6의 알킬기이며,
Y는 (CF3SO2)2N-, BF4 -, 및 PF6 -로 구성된 군으로부터 선택되는 할라이드계 음이온이며,
상기 C1~C6의 알킬기, C2~C6의 알케닐기, C1~C6의 알콕시기, C1~C6의 카르보닐기는 각각 독립적으로 시아노기, 할로겐, 히드록시기, C1~C40의 알킬기, C3~C40의 시클로알킬기, C3~C40의 헤테로시클로알킬기, C1~C6의 알콕시기, C6~C30의 아릴기 및 핵원자수 5 내지 30의 헤테로아릴기로 구성된 군으로부터 선택된 하나 이상의 치환기로 치환될 수 있다.
여기서, 상기 Y는 비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드[(CF3SO2)2N-]가 바람직하다.
본 발명의 일례에 따르면, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 1,1'-(1,2-에탄딜)비스(3-메틸이미다졸리움) 비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드, 1,1'-(1,4-부탄딜)비스(3-에틸이미다졸리움) 비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드, 1,1'-(2,4-부텐딜)비스(3-부틸이미다졸리움) 비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드, 1,1'-(1,4-부탄딜-2-온)비스(3-에틸이미다졸리움) 비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드, 1,1'-(1,4-부탄딜-2,3-디온)비스(3-부틸이미다졸리움) 비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드, 1,1'-(1,4-부탄딜-2-올)비스(3-메틸이미다졸리움) 비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드, 1,1'-(1,4-부탄딜-2,3-디올)비스(3-에틸이미다졸리움) 비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드, 1,1'-(1,2-에탄딜)비스(3-메틸이미다졸리움) 비스(테트라플루오로보레이트), 1,1'-(1,4-부탄딜)비스(3-에틸이미다졸리움) 비스(테트라플루오로보레이트), 1,1'-(2,4-부텐딜)비스(3-부틸이미다졸리움) 비스(테트라플루오로보레이트), 1,1'-(1,4-부탄딜-2-온)비스(3-에틸이미다졸리움) 비스(테트라플루오로보레이트), 1,1'-(1,4-부탄딜-2,3-디온)비스(3-에틸이미다졸리움) 비스(테트라플루오로보레이트), 1,1'-(1,4-부탄딜-2-올)비스(3-에틸이미다졸리움) 비스(테트라플루오로보레이트), 1,1'-(1,4-부탄딜-2,3-디올)비스(3-에틸이미다졸리움) 비스(테트라플루오로보레이트), 1,1'-(1,2-에탄딜)비스(3-메틸이미다졸리움) 비스(헥사플루오로포스페이트), 1,1'-(1,4-부탄딜)비스(3-에틸이미다졸리움) 비스(헥사플루오로포스페이트), 1,1'-(2,4-부텐딜)비스(3-부틸이미다졸리움) 비스(헥사플루오로포스페이트), 1,1'-(1,4-부탄딜-2-온)비스(3-에틸이미다졸리움) 비스(헥사플루오로포스페이트), 1,1'-(1,4-부탄딜-2,3-디온)비스(3-부틸이미다졸리움) 비스(헥사플루오로포스페이트), 1,1'-(1,4-부탄딜-2-올)비스(3-에틸이미다졸리움) 비스(헥사플루오로포스페이트), 및 1,1'-(1,4-부탄딜-2,3-디올)비스(3-에틸이미다졸리움) 비스(헥사플루오로포스페이트)로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다.
본 발명에서, 상기 C6~C8의 방향족 화합물은 벤젠, 톨루엔, 혼합 자일렌 및 에틸벤젠으로 구성된 군으로부터 선택되는 것일 수 있다. 또한 상기 방향족 화합물의 분리단계는 20℃ 내지 100℃의 온도 범위에서 수행될 수 있다.
본 발명의 일례에 따르면, 상기 나프타의 처리량은 비스-이미다졸륨계 이온성 액체 추출 용매에 대하여 중량 기준으로 0.05 내지 5 중량배 범위일 수 있다. 또한 상기 나프타로부터 방향족 화합물을 분리하는 단계는 1회 이상, 바람직하게는 1회 내지 4회 반복 수행될 수 있다.
본 발명의 또 다른 일례에 따르면, 상기 방향족 화합물의 분리방법은 상기 액체-액체 추출법에 의해 분리된 방향족 화합물과 비스-이미다졸륨계 이온성 액체 추출용매와의 혼합층을 탈기(脫氣)하는 단계를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 탈기(脫氣) 단계는 20 내지 150 ℃의 온도, 1 내지 200 mmHg의 압력, 및 10분 내지 2시간 조건 하에서 수행될 수 있다.
본 발명에 따른 비스-이미다졸륨계 이온성 액체 추출용매는 나프타 내 방향족 화합물을 선택적으로 이온성 액체쪽으로 물질 이동시키므로, 분리하고자 하는 방향족 화합물에 대한 추출 효율을 증대시킬 수 있다.
또한 상기 비스-이미다졸륨계 이온성 액체는 매우 안정한 구조를 가지기 때문에, 나프타 내 방향족 화합물에 대한 추출 성능이 장시간 유지되어 생산성 향상 및 에너지 절감 효과를 도모할 수 있다.
이하, 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.
본 발명에서는 액체-액체 추출법에 의해 방향족 화합물과 비(非)방향족 화합물을 포함하는 나프타(naphtha)로부터 방향족 화합물만을 선택적으로 분리하기 위해서, 상기 액체-액체 추출법의 추출 용매로서 상기 화학식 1로 표시되는 화합물, 예컨대 비스-이미다졸륨계 이온성 액체를 적어도 1종 이상 사용하는 것을 특징으로 한다.
상기 화학식 1로 표시되는 비스-이미다졸륨계 이온성 액체는 이온성 액체를 구성하는 양이온과 음이온의 수가 각각 2개씩 존재하기 때문에, 분리하고자 하는 주 방향족 화합물들과 상호작용(수소결합 및 π-interaction)하는 부분이 많아지게 되고, 이로 인해 나프타 내 방향족 화합물들에 대한 선택적인 추출효율이 증가하게 된다.
여기서, 2개의 이미다졸륨계 양이온(cation)은 방향족 구조를 가지는데, 이러한 양이온은 분리하고자 하는 방향족 화합물과 π-interaction을 형성하게 된다. 또한 이미다졸륨계 양이온 내에 존재하는 N의 비공유 전자쌍은 분리하고자 하는 방향족 화합물과의 상호작용에 기여하게 된다. 특히, 본 발명의 소수성 할라이드계 음이온(Y)은 종래 F-, Cl-, Br-, I-계 음이온에 비해 전기음성도가 상대적으로 클 뿐만 아니라 2개가 동시에 존재하므로, 방향족 화합물과의 상호작용 및 이로 인한 방향족 화합물에 대한 추출 효율이 보다 상승하게 된다.
또한 상기 비스-이미다졸륨계 이온성 액체는 점성이 거의 없어 방향족 성분들의 물질 이동(mass transfer: 나프타로부터 이온성 액체로 이동)이 활발해 방향족 성분에 대한 추출효율이 높을 뿐만 아니라, 매우 안정한 구조를 가지기 때문에 나프타 내 주 방향족 화합물에 대한 추출 성능이 장시간 유지되는 장점이 있다.
아울러, 상기 비스-이미다졸륨계 이온성 액체 추출 용매는 소수성(疏水性)을 나타내므로 물에 대한 친화력이 거의 없다. 따라서 종래 F-, Cl-, Br-, I-계 음이온을 포함하는 이온성 액체와는 달리, 물과 전혀 반응하지 않으므로 할라이드계 수소산(예, 플루오린화 수소산)과 같은 유해물질을 배출하지 않는다.
나아가, 본 발명에 따른 비스-이미다졸륨계 이온성 액체 추출용매는 약 400 ℃ 이상의 끓는점(bp)으로 인해 자체 증기압이 없으므로, 재사용시 기존의 유기용매 추출제에 비해 용매가 유실될 위험이 없으며 별도의 공정이 필요 없어 경제적이다. 또한, 환경오염을 일으키지 않으므로 친환경적이다.
< 비스 - 이미다졸륨계 이온성 액체>
본 발명의 비스-이미다졸륨계 이온성 액체는 하기 화학식 2로 보다 구체화될 수 있다.
Figure 112012078740249-pat00002
상기 화학식 1에서
R1, R1 ' , R2, 및 R2 ' 는 서로 같거나 또는 상이하며, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 6의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 6의 알콕시기, 및 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 6의 카르보닐기로 구성된 군으로부터 선택되며,
R3 및 R4는 서로 같거나 또는 상이하며, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 6의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 6의 알케닐기, 및 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 6의 카르보닐기로 구성된 군으로부터 선택되고;
Y는 소수성을 띄는 할라이드계 음이온으로서, (CF3SO2)2N-, BF4 -, 및 PF6 -로 구성된 군에서 선택된다.
한편 상기 화학식 1~2에서, '치환 또는 비치환된'이라는 용어가 기재된 치환기, 일례로 C1~C6의 알킬기, C2~C6의 알케닐기, C1~C6의 알콕시기, C1~C6의 카르보닐기는 각각 독립적으로 시아노기, 할로겐, 히드록시기, C1~C40의 알킬기, C3~C40의 시클로알킬기, C3~C40의 헤테로시클로알킬기, C1~C6의 알콕시기, C6~C30의 아릴기 및 핵원자수 5 내지 30의 헤테로아릴기로 구성된 군으로부터 선택된 하나 이상의 치환기로 치환될 수 있다.
본 발명에 따른 화학식 1에서, 상기 Y는 당 업계에 알려진 통상적인 소수성을 띄는 할라이드(halide)계 음이온을 사용할 수 있다. 본 발명에서 할라이드계 음이온의 소수성 (疏水性) 판단 여부는 할로겐이 단독으로 존재하는 F-, Cl-, Br-, I- 형태의 할라이드계 음이온을 기준으로 사용하며, 상기 Y는 할로겐이 단독 존재하는 형태의 할라이드계 음이온에 비해 높은 소수성을 나타내는 음이온을 사용할 수 있다.
사용 가능한 이온성 액체의 음이온(Y-)의 비제한적인 예로는 (CF3SO2)2N-, BF4 -, PF6 - 등이 있으며, 바람직하게는 비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드[(CF3SO2)2N-]이다.
또한 상기 화학식 1에서, 상기 R1, R1'는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 6의 알킬기인 것이 바람직하며, R2, R2', R5, R5', R6, 및 R6'는 각각 독립적으로 수소인 것이 바람직하다.
상기 R3 및 R4는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 6의 알킬기, 탄소수 2 내지 6의 알케닐기, 및 탄소수 1 내지 6의 카르보닐기로 구성된 군에서 선택되는 것이 바람직하다. 이때 전술한 알킬기, 알케닐기, 카르보닐기는 히드록시기 및 C1~C6의 알콕시기로 구성된 군으로부터 선택된 하나 이상의 치환기로 치환되거나 또는 비치환될 수 있다.
본 발명에서 사용되는 "알킬기"라는 용어는, 단지 탄소 및 수소 원자만을 함유하는 포화 관능기를 의미한다. 이때 상기 "알킬기"는 선형, 분지형 또는 시클릭 알킬기를 의미할 수 있다. 상기 선형 알킬기의 예로는 비제한적으로 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기 등을 들 수 있다. 또한 상기 분지형 알킬기의 예로는 비제한적으로 t-부틸을 들 수 있다. 상기 시클릭 알킬기의 예로는 비제한적으로 시클로프로필기, 시클로펜틸기, 시클로헥실기 등을 들 수 있다.
또한 아릴기(Ar)는 π-전자들이 비편재화(delocalized) 되어 있는 당 업계에 알려진 통상적인 탄소수 6 ~ 30개의 아릴기를 제한 없이 사용할 수 있다. 또한 질소 (N), 산소 (O) 등의 헤테로원자가 포함된 탄소수 5 내지 30의 헤테로아릴기를 사용할 수도 있다.
본 발명에 따른 상기 화학식 1의 화합물은 하기 화학식 3 내지 화학식 7로 표시되는 화합물 중 어느 하나로 보다 구체화될 수 있다. 그러나 하기 예시된 화학식으로만 한정되는 것은 아니다.
Figure 112012078740249-pat00003
Figure 112012078740249-pat00004
Figure 112012078740249-pat00005
Figure 112012078740249-pat00006
Figure 112012078740249-pat00007
본 발명에 따른 비스-이미다졸륨계 이온성 액체 추출용매는 상기 화학식 1로 표시되는 비스-이미다졸륨 화합물, 바람직하게는 화학식 2 내지 화학식 7로 표시되는 화합물 군에서 선택되는 적어도 1종 이상을 포함하여 구성될 수 있다.
사용 가능한 상기 화학식 1로 표시되는 화합물의 비제한적인 예로는, 1,1'-(1,2-에탄딜)비스(3-메틸이미다졸리움) 비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드, 1,1'-(1,4-부탄딜)비스(3-에틸이미다졸리움) 비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드, 1,1'-(2,4-부텐딜)비스(3-부틸이미다졸리움) 비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드, 1,1'-(1,4-부탄딜-2-온)비스(3-에틸이미다졸리움) 비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드, 1,1'-(1,4-부탄딜-2,3-디온)비스(3-부틸이미다졸리움) 비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드, 1,1'-(1,4-부탄딜-2-올)비스(3-메틸이미다졸리움) 비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드, 1,1'-(1,4-부탄딜-2,3-디올)비스(3-에틸이미다졸리움) 비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드, 1,1'-(1,2-에탄딜)비스(3-메틸이미다졸리움) 비스(테트라플루오로보레이트), 1,1'-(1,4-부탄딜)비스(3-에틸이미다졸리움) 비스(테트라플루오로보레이트), 1,1'-(2,4-부텐딜)비스(3-부틸이미다졸리움) 비스(테트라플루오로보레이트), 1,1'-(1,4-부탄딜-2-온)비스(3-에틸이미다졸리움) 비스(테트라플루오로보레이트), 1,1'-(1,4-부탄딜-2,3-디온)비스(3-에틸이미다졸리움) 비스(테트라플루오로보레이트), 1,1'-(1,4-부탄딜-2-올)비스(3-에틸이미다졸리움) 비스(테트라플루오로보레이트), 1,1'-(1,4-부탄딜-2,3-디올)비스(3-에틸이미다졸리움) 비스(테트라플루오로보레이트), 1,1'-(1,2-에탄딜)비스(3-메틸이미다졸리움) 비스(헥사플루오로포스페이트), 1,1'-(1,4-부탄딜)비스(3-에틸이미다졸리움) 비스(헥사플루오로포스페이트), 1,1'-(2,4-부텐딜)비스(3-부틸이미다졸리움) 비스(헥사플루오로포스페이트), 1,1'-(1,4-부탄딜-2-온)비스(3-에틸이미다졸리움) 비스(헥사플루오로포스페이트), 1,1'-(1,4-부탄딜-2,3-디온)비스(3-부틸이미다졸리움) 비스(헥사플루오로포스페이트), 1,1'-(1,4-부탄딜-2-올)비스(3-에틸이미다졸리움) 비스(헥사플루오로포스페이트), 및 1,1'-(1,4-부탄딜-2,3-디올)비스(3-에틸이미다졸리움) 비스(헥사플루오로포스페이트) 등이 있다. 이들을 1종 사용하거나 또는 2종 이상을 혼용할 수 있다.
본 발명에 따른 비스-이미다졸륨계 이온성 액체는 당 업계에 알려진 통상적인 방법에 따라 제조될 수 있다. 일례로, 이온화 가능한 이미다졸륨염과 할라이드염을 화학양론적인 비(예, 몰비, 당량비)로 조절하여 용매에 투입하고 교반한 후, work-up하여 미반응물질을 제거하고 건조하여 제조될 수 있다. 이때 상기 이미다졸륨염과 할라이드염으로는 당 업계에 알려진 통상적인 이온화 가능한 염을 제한 없이 사용할 수 있으며, 비스-이미다졸륨염 및 비스-할라이드염을 사용하는 것이 바람직하다.
상기 화학식 1로 표시되는 이온성 액체로서 여타의 작용기를 가진 비스-이미다졸륨계 이온성 액체는 전술한 방법을 이용하거나 또는 일부 변형하여 합성될 수 있다.
본 발명에 따라 화학식 1로 표시되는 비스-이미다졸륨계 이온성 액체는 비점이 400℃ 이상일 수 있으며, 바람직하게는 420 내지 520 ℃ 일 수 있다. 이러한 높은 비점으로 인해, 이후 고온 및/또는 진공을 이용한 탈기(脫氣) 단계를 거치게 되면 액체-액체 추출법에 의해 분리된 방향족 화합물을 효율적으로 제거하면서, 이온성 액체의 유실 없이 추출용매로 재사용될 수 있다.
<나프타로부터 C6 ~ C8 의 방향족 화합물을 분리하는 방법>
또한, 본 발명은 상기 화학식 1로 표시되는 비스-이미다졸륨 화합물로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상의 소수성(疏水性) 이온성 액체 추출용매를 사용하여 나프타 내 C6~C8의 방향족 화합물들을 선택적으로 분리 및 제거하는 방법을 제공한다.
전술한 나프타 내 주 방향족 화합물들의 분리/제거방법은 액체-액체 추출 방법을 통해 이루어질 수 있다. 액체-액체 추출법(液體液體抽出, liquid-liquid extraction)은 액체시료 중의 특정 성분 물질을 해당 액체와 불혼화(不混和) 용매에 용해시켜 분리하는 방법으로서, 용매 추출이라고도 한다.
본 발명에서 탄소수가 6 내지 8인 주 방향족 화합물들은 상온에서 액체이므로 에너지 소모가 적은 액상 추출공정에 의해 분리되어 제거될 수 있다. 여기서, 상기 C6~C8의 주 방향족 화합물은 벤젠, 톨루엔, 혼합 자일렌, 에틸벤젠 또는 이들의 1종 이상 혼합물을 의미한다.
본 발명에 따른 방향족 화합물의 분리방법의 바람직한 일례에 따르면, 나프타와 1종 이상의 비스-이미다졸륨계 이온성 액체 추출용매를 혼합하여 일정 시간 동안 교반한 후 상층액과 하층액을 분리하는 단계로 구성될 수 있다.
본 발명에서 사용되는 나프타(naphtha) 시료는, 당 업계에 알려진 통상적인 나프타 성분을 제한 없이 사용할 수 있다.
일례로 논문[Conceptual Process Design for Aromatic/Aliphatic Separation with Ionic Liquids Proceedings of European Congress of Chemical Engineering (ECCE-6) Copenhagen, 16-20 September 2007]을 토대로 제조될 수 있다. 보다 상세하게는, 나프타를 이루는 지방족 탄화수소 화합물, 일례로 부탄(2.3wt%), 펜탄(30.1wt%), 헥산(31.8wt%), 헵탄(8.7 wt%), 옥탄(8.1wt%), 노난(2.0wt%), 데칸(7.0wt%) 등으로 구성된 지방족 혼합물에 벤젠(1.8wt%), 톨루엔(3.0wt%), 혼합자일렌(3.2wt%), 에틸벤젠(2.0wt%) 등의 주 방향족 화합물을 첨가함으로써 일반적으로 알려진 나프타 시료가 제조될 수 있다.
또한 상기 나프타 내 방향족 화합물들을 제거하기 위해 비스-이미다졸륨계 이온성 액체 추출용매에 적용되는 나프타의 처리량은, 비스-이미다졸륨계 이온성 액체 추출용매에 대하여 중량 기준으로 0.05 내지 5 중량배 범위일 수 있으며, 바람직하게는 0.1 내지 3 중량배 범위일 수 있다. 이때 상기 방향족 화합물들의 처리량이 상기 범위 미만으로 너무 적게 사용되면 생산성에 문제가 생기고, 나프타의 처리량이 상기 범위를 초과하여 너무 많은 경우에는 방향족 화합물들의 추출율이 감소하여 제거 효율이 저하된다.
상기 액체-액체 추출법에 의해 나프타로부터 방향족 화합물을 분리하는 단계는 나프타의 처리량을 고려하여 1회 이상, 바람직하게는 1회 내지 4회 정도 반복 수행될 수 있다. 일례로, 상기 나프타 처리량을 비스-이미다졸륨계 이온성 액체 추출용매에 대하여 4 내지 5 중량배 범위로 사용하는 경우, 주 방향족 화합물들의 추출 제거량을 증가시키기 위해서 2회 내지 4회 정도 반복하여 다단계(多段階) 추출공정을 거칠 수 있다.
본 발명에서 나프타 내 주 방향족 화합물의 제거를 위한 액체-액체 추출 공정은 20 내지 100 ℃ 온도 범위에서 수행될 수 있으며, 바람직하게는 25 내지 80 ℃ 범위에서 수행되는 것이다. 상기 공정에 적용되는 온도가 너무 낮거나 높게 유지될 경우 에너지의 소모로 인해 생산비가 상승되는 원인이 될 수 있다.
상기와 같이 혼합된 나프타와 비스-이미다졸륨계 이온성 액체 추출용매의 혼합물을 일정 시간 동안 교반하게 되면, 비스-이미다졸륨계 이온성 액체 내 각각 2개씩 존재하는 양이온과 음이온이 나프타 내 주 방향족 화합물들과 약한 물리적 결합을 하게 되고, 이로 인해 상기 방향족 화합물들은 이온성액체 추출용매층으로 활발하게 물질 이동하게 된다. 이때 상기 비스-이미다졸륨계 이온성 액체는 방향족 화합물과 서로 혼합되지 않는 특성이 있기 때문에, 액체-액체 추출 후에는 간단한 층 분리를 통해 유효성분(지방족 탄화수소류: 위층)과 이온성 액체 추출용매(아래층)을 용이하게 분리할 수 있다.
또한 추출 후 분리된 이온성 액체 추출용매 내 주 방향족 화합물들은 이온성 액체 추출용매와의 물리적 결합으로 비교적 약하게 결합되어 있으므로, 고온 또는 진공을 이용한 탈기 과정을 통해 분리된 방향족 화합물을 쉽게 제거할 수 있다. 이때 전술한 비스-이미다졸륨계 이온성 액체 추출용매는 유실 없이 재사용될 수 있다.
이에 따라, 본 발명에 따른 방향족 화합물의 분리방법은, 액체-액체 추출법에 의해 분리된 방향족 화합물과 비스-이미다졸륨계 이온성 액체 추출용매와의 혼합층을 탈기(脫氣)하는 단계를 더 포함할 수 있다.
이때, 상기 탈기 단계는 20 내지 150 ℃의 온도, 1 내지 200 mmHg의 압력, 및 10분 내지 2시간 조건 하에서 수행될 수 있으며, 바람직하게는 50 내지 120℃의 온도, 50 내지 100 mmHg의 압력, 및 30분 내지 1시간 범위일 수 있다. 공업적 측면에서 온도가 낮거나 진공도가 높고 탈기 시간이 짧으면 탈기 성능이 떨어질 수 있고, 온도가 높거나 진공도가 낮고 탈기 시간이 길면 에너지 소비가 늘어나는 문제가 있다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명은 하기의 비교예 및 실시예에 의거하여 더욱 구체적으로 설명하겠다. 그러나, 하기 실시예들은 본 발명의 이해를 돕기 위해 예시된 것으로, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것으로 해석되어져서는 안되며, 본 발명의 사상을 일탈하지 않고 하기의 실시예들로부터 다양한 변형 및 변경이 가능하다.
[ 제조예 . 1,1'-(1,4- 부탄딜 ) 비스 (3- 에틸이미다졸리움 ) 비스( 트리플루오로메탄술포닐 ) 이미드 제조]
1,1'-(1,4-부탄딜)비스(3-에틸이미다졸리움) 비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드 화합물은, 환류 장치가 부착된 250 ml 2구 플라스크에 물을 용매로 30 g의 1,1'-(1,4-부탄딜)비스(3-에틸이미다졸리움) 디브로마이드와 23 g의 비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드 리튬염 (2.3 당량)을 넣고, 실온에서 두 시간 정도 교반한 후 생성물을 work-up하여 미 반응물질들을 제거한 후, 60℃에서 진공 건조하여 98%의 수율로 얻을 수 있다.
[ 실시예 1]
나프타 시료 5g과 1,1'-(1,2-에탄딜)비스(3-메틸이미다졸리움) 비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드 10 g을 혼합하고, 25℃에서 1시간 동안 교반한 후 30분 동안 안정시켜, 상층액 및 하층액을 각각 분리하였다. 이후 분리된 상층액은 FID 및 FFAP column이 부착된 Gas Chromatography(영린기기, model #: YL6100)를 이용하여 분석하였고, 하층액은 Bruker Nuclear Magnetic Resonance(400MHz/52MM, Coil No: 944067A)를 이용하여 주 방향족 화합물들의 추출율을 분석하였다. 추출 후에 1,1'-(1,2-에탄딜)비스(3-메틸이미다졸리움) 비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드에 포함된 주 방향족 화합물들의 추출 제거율은 하기 표 1에 나타내었다.
[ 실시예 2 ~ 10]
상기 화학식 1로 표시되는 비스-이미다졸륨 이온성 액체의 종류를 하기 표 1과 같이 변화시켜 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법을 수행하여 나프타 내 방향족 화합물들을 추출하였다. 추출 후에 이온성 액체 추출용매에 포함된 주 방향족 화합물들의 추출 제거율은 하기 표 1에 각각 나타내었다.
[ 비교예 ]
이온성 액체로서 1,1'-(1,2-에탄딜)비스(3-메틸이미다졸리움) 비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드 대신 1,1'-(1,2-에탄딜)비스(3-메틸이미다졸리움) 디클로라이드를 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법을 수행하여 나프타 내 방향족 화합물들을 추출하였다.
구분 이온성 액체(화학식 2)의 종류 추출율 (%)
R1, R1 R2, R2 R3, R4 Y 벤젠 톨루엔 혼합
자일렌		 에틸
벤젠
비교예 CH3 H CH2 Cl 72 70 68 70
실시예1 CH3 H CH2 (CF3SO2)2N 98 95 92 93
실시예2 C2H5 H CH2 (CF3SO2)2N 97 93 90 92
실시예3 C3H7 H C2H4 (CF3SO2)2N 95 92 88 90
실시예4 C4H9 H C3H6 (CF3SO2)2N 92 90 85 88
실시예5 C2H5 H CH2CH (CF3SO2)2N 97 93 91 92
실시예6 C2H5 H CH2CH(OH) (CF3SO2)2N 97 94 91 93
실시예7 CH3 H CH2C(=O) (CF3SO2)2N 98 95 92 93
실시예8 CH2OCH3 CH3 CH2 (CF3SO2)2N 98 96 92 93
실시예9 CH2C(=O)CH3 H CH2CH(OH) (CF3SO2)2N 95 92 89 91
실시예10 CH2CO(=O)CH3 H CH2C(=O) (CF3SO2)2N 96 92 90 92
실험 결과, 전기음성도가 큰 비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드 음이온을 함유하는 실시예 1~10의 이온성 액체계 추출용매를 사용하는 경우, 주 방향족 화합물들과의 상호작용이 활발하여 상대적으로 전기음성도가 작은 염소 음이온을 함유하는 비교예의 이온성 액체계 추출제를 사용한 경우보다 우수한 추출 효과를 발휘함을 확인할 수 있었다(표 1 참조).
[ 실시예 11 ~ 15]
추출 용매로서, 1종의 이미다졸륨계 이온성 액체 대신 서로 다른 2종의 이미다졸륨계 이온성 액체를 혼용(混用)한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법을 수행하여 나프타 내 방향족 화합물들을 추출하였다. 추출 후에 이온성 액체계 추출 용매에 포함된 주 방향족 화합물들의 추출 제거율은 하기 표 2에 각각 나타내었다.

구분		 이온성 액체(화학식 1)의 종류* 추출율 (%)
A B 벤젠 톨루엔 혼합
자일렌		 에틸
벤젠
실시예 1 1,1′-(1,2-에탄딜)비스(3-메틸이미다졸리움) 비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드 98 95 92 93
실시예 11 1,1′-(1,4-부탄딜)비스(3-에틸이미다졸리움) 비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드 1,1′-(1,4-부탄딜)비스(3-부틸이미다졸리움) 비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드 98 96 92 94
실시예 12 1,1′-(1,4-부탄딜)비스(3-에틸이미다졸리움) 비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드 1,1′-(2,4-부텐딜)비스(3-에틸이미다졸리움) 비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드 97 93 89 91
실시예 13 1,1′-(1,4-부탄딜)비스(3-에틸이미다졸리움) 비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드 1,1′-(1,4-부탄딜-2,3-디온)-비스(3-에틸이미다졸리움) 비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드 97 94 90 92
실시예 14 1,1′-(2,4-부텐딜)비스(3-부틸이미다졸리움) 비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드 1,1′-(1,4-부탄딜-2,3-디온)비스(3-에틸이미다졸리움) 비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드 96 92 88 90
실시예 15 1,1′-(1,4-부탄딜-2-올)비스(3-에틸이미다졸리움) 비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드 1,1′-(1,4-부탄딜-2,3-디올)비스(3-에틸이미다졸리움) 비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드 98 95 93 94
*이온성 액체의 사용 비율(A : B) = 1:1 (중량비)
실험 결과, 서로 다른 2종의 이미다졸륨계 이온성 액체를 혼용하는 경우, 1종의 이미다졸륨계 이온성 액체를 단독으로 사용하는 경우와 비교하여 대등한 추출 효과를 발휘함을 확인할 수 있었다(표 2 참조).
[ 실시예 16 ~22]
나프타의 시료 사용량을 하기 표 3과 같이 변화시킨 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법을 수행하여 나프타 내 방향족 화합물들을 추출하였다. 추출 후에 이온성 액체계 추출용매에 포함된 주 방향족 화합물들의 추출 제거율은 하기 표 3에 각각 나타내었다.
구분 나프타 시료(g)* 추출율 (%)
벤젠 톨루엔 혼합
자일렌		 에틸
벤젠
실시예 16 0.5 100 100 100 100
실시예 17 1 100 100 97 98
실시예 1 5 98 95 92 93
실시예 18 10 88 85 81 83
실시예 19 20 79 73 69 72
실시예 20 30 70 66 60 62
실시예 21 40 62 55 51 53
실시예 22 50 53 45 42 43
* 이온성 액체 추출용매 10 g을 기준으로 적용된 나프타 시료의 양
[ 실시예 23 ~ 25]
비스-이미다졸륨계 이온성 액체에 대하여 나프타 처리량을 5 중량배로 변경하고, 추출 단계를 달리하여 추출한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법을 수행하여 나프타 내 방향족 화합물들을 추출하였다. 추출 후에 이온성 액체계 추출용매에 포함된 주 방향족 화합물들의 추출 제거율은 하기 표 4에 각각 나타내었다.
구분 추출 단계*
(횟수)		 추출율 (%)
벤젠 톨루엔 혼합
자일렌		 에틸벤젠
실시예 22 1 53 45 42 43
실시예 23 2 70 66 60 63
실시예 24 3 89 84 78 82
실시예 25 4 100 100 95 98
실험 결과, 나프타 내 주 방향족 화합물들의 제거량을 증가시키기 위해서 나프타 처리량을 4~5배 정도 증가시키는 경우, 2 ~ 4회의 다단계 추출공정을 수행함으로써 우수한 추출 효과를 발휘함을 확인할 수 있었다(표 4 참조).
[ 실시예 26 ~ 33]
추출 온도를 하기 표 5와 같이 변화시킨 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법을 수행하여 나프타 내 방향족 화합물들을 추출하였다. 추출 후에 이온성 액체계 추출 용매에 포함된 주 방향족 화합물들의 추출 제거율은 하기 표 5에 각각 나타내었다.
구분 추출온도
(℃)		 추출율 (%)
벤젠 톨루엔 혼합
자일렌		 에틸벤젠
실시예 1 25 98 95 92 93
실시예 26 30 96 94 90 91
실시예 27 40 95 92 87 89
실시예 28 50 92 90 85 87
실시예 29 60 89 88 83 86
실시예 30 70 87 86 82 84
실시예 31 80 86 84 80 83
실시예 32 90 84 82 79 81
실시예 33 100 83 81 78 80
실험 결과, 추출 온도를 25℃에서 100℃까지 변화시키더라도, 나프타 내 방향족 화합물들의 추출율이 거의 80% 이상을 나타내어 우수한 추출 효과를 발휘함을 확인할 수 있었다(표 5 참조).
[ 실시예 34 ~ 40]
상기 실시예 1과 동일한 조건 및 방법으로 나프타 내 주 방향족 화합물들을 제거하였으며, 추출한 후 이온성 액체 추출용매에 포함된 주 방향족 화합물들의 탄화수소를 감압시켜 탈기하였다. 이때 탈기온도와 압력 및 시간 조건에 따른 탈기율은 표 6에 각각 나타내었다.

구분		 탄화수소의 탈기조건 탈기율 (%)
온도
(℃)		 압력
(mmHg)		 시간
(h)		 벤젠 톨루엔 혼합
자일렌		 에틸
벤젠
실시예 34 20 70 2 88 92 95 93
실시예 35 50 20 1 100 100 100 100
실시예 36 70 70 1 100 100 100 100
실시예 37 80 150 1 83 85 88 86
실시예 38 100 50 1 100 100 100 100
실시예 39 120 100 1 93 96 100 98
실시예 40 150 30 0.5 100 100 100 100
실험 결과, 본 발명에서 주 방향족 화합물들의 제거 과정에 사용된 비스-이미다졸륨계 이온성 액체는 온도, 압력, 시간 등의 조건을 다양화하여 탈기(脫氣)함으로써, 추출공정에 다시 재사용할 수 있을 뿐만 아니라 방향족 화합물을 용이하게 제거할 수 있다는 것을 확인할 수 있었다(표 6 참조).

Claims (9)

  1. 나프타 및 비스-이미다졸륨계 이온성 액체 추출용매를 혼합하여 액체-액체 추출법에 의해 C6~C8의 방향족 화합물을 분리하는 단계를 포함하되,
    상기 비스-이미다졸륨계 이온성 액체 추출용매는 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 1종 이상 포함하는 것을 특징으로 하는 방향족 화합물의 분리방법.
    [화학식 1]
    Figure 112014008415119-pat00008

    상기 화학식에서,
    R1, R1 ' , R2, 및 R2 ' 는 서로 같거나 또는 상이하며, 각각 독립적으로 H, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 6의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 6의 알콕시기, 및 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 6의 카르보닐기로 구성된 군으로부터 선택되며,
    R3 및 R4는 서로 같거나 또는 상이하며, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 6의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 6의 알케닐기, 및 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 6의 카르보닐기로 구성된 군으로부터 선택되고;
    R5, R5', R6, 및 R6'는 서로 같거나 또는 상이하며, 각각 독립적으로 수소, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 6의 알킬기이며,
    Y는 (CF3SO2)2N-, BF4 -, 및 PF6 -로 구성된 군으로부터 선택되는 할라이드계 음이온이며,
    상기 C1~C6의 알킬기, C2~C6의 알케닐기, C1~C6의 알콕시기, C1~C6의 카르보닐기는 각각 독립적으로 시아노기, 할로겐, 히드록시기, C1~C40의 알킬기, C3~C40의 시클로알킬기, C3~C40의 헤테로시클로알킬기, C1~C6의 알콕시기, C6~C60의 아릴기 및 핵원자수 5 내지 30의 헤테로아릴기로 구성된 군으로부터 선택된 하나 이상의 치환기로 치환될 수 있다.
  2. 제1항에 있어서, 상기 R1, R1'는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 6의 알킬기이며, 상기 R2, R2', R5, R5', R6, 및 R6'는 각각 독립적으로 수소이며,
    상기 R3 및 R4는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 6의 알킬기, 탄소수 2 내지 6의 알케닐기, 및 탄소수 1 내지 6의 카르보닐기로 구성된 군에서 선택되며,
    여기서 상기 C1~C6의 알킬기, C2~C6의 알케닐기, C1~C6의 알콕시기, C1~C6의 카르보닐기는 하나 이상의 히드록시기 또는 C1~C6의 알콕시기로 치환되거나 또는 비치환되는 것을 특징으로 하는 방향족 화합물의 분리방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 이온성 액체는 1,1'-(1,2-에탄딜)비스(3-메틸이미다졸리움) 비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드, 1,1'-(1,4-부탄딜)비스(3-에틸이미다졸리움) 비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드, 1,1'-(2,4-부텐딜)비스(3-부틸이미다졸리움) 비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드, 1,1'-(1,4-부탄딜-2-온)비스(3-에틸이미다졸리움) 비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드, 1,1'-(1,4-부탄딜-2,3-디온)비스(3-부틸이미다졸리움) 비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드, 1,1'-(1,4-부탄딜-2-올)비스(3-메틸이미다졸리움) 비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드, 1,1'-(1,4-부탄딜-2,3-디올)비스(3-에틸이미다졸리움) 비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드, 1,1'-(1,2-에탄딜)비스(3-메틸이미다졸리움) 비스(테트라플루오로보레이트), 1,1'-(1,4-부탄딜)비스(3-에틸이미다졸리움) 비스(테트라플루오로보레이트), 1,1'-(2,4-부텐딜)비스(3-부틸이미다졸리움) 비스(테트라플루오로보레이트), 1,1'-(1,4-부탄딜-2-온)비스(3-에틸이미다졸리움) 비스(테트라플루오로보레이트), 1,1'-(1,4-부탄딜-2,3-디온)비스(3-에틸이미다졸리움) 비스(테트라플루오로보레이트), 1,1'-(1,4-부탄딜-2-올)비스(3-에틸이미다졸리움) 비스(테트라플루오로보레이트), 1,1'-(1,4-부탄딜-2,3-디올)비스(3-에틸이미다졸리움) 비스(테트라플루오로보레이트), 1,1'-(1,2-에탄딜)비스(3-메틸이미다졸리움) 비스(헥사플루오로포스페이트), 1,1'-(1,4-부탄딜)비스(3-에틸이미다졸리움) 비스(헥사플루오로포스페이트), 1,1'-(2,4-부텐딜)비스(3-부틸이미다졸리움) 비스(헥사플루오로포스페이트), 1,1'-(1,4-부탄딜-2-온)비스(3-에틸이미다졸리움) 비스(헥사플루오로포스페이트), 1,1'-(1,4-부탄딜-2,3-디온)비스(3-부틸이미다졸리움) 비스(헥사플루오로포스페이트), 1,1'-(1,4-부탄딜-2-올)비스(3-에틸이미다졸리움) 비스(헥사플루오로포스페이트), 및 1,1'-(1,4-부탄딜-2,3-디올)비스(3-에틸이미다졸리움) 비스(헥사플루오로포스페이트)로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 방향족 화합물의 분리방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 C6~C8의 방향족 화합물은 벤젠, 톨루엔, 혼합 자일렌 및 에틸벤젠으로 구성된 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 방향족 화합물의 분리방법.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 나프타의 처리량은 비스-이미다졸륨계 이온성 액체 추출 용매에 대하여 중량 기준으로 0.05 내지 5 중량배 범위인 것을 특징으로 하는 방향족 화합물의 분리방법.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 나프타로부터 방향족 화합물의 분리 단계는 1회 내지 4회 수행되는 것을 특징으로 하는 방향족 화합물의 분리방법.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 방향족 화합물의 분리단계는 20 내지 100℃의 온도 범위에서 수행되는 것을 특징으로 하는 방향족 화합물의 분리방법.
  8. 제1항에 있어서, 상기 액체-액체 추출법에 의해 분리된 방향족 화합물과 비스-이미다졸륨계 이온성 액체 추출용매와의 혼합층을 탈기하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방향족 화합물의 분리방법.
  9. 제 8항에 있어서, 상기 탈기 단계는 20 내지 150 ℃의 온도, 1 내지 200 mmHg의 압력, 및 10분 내지 2시간 조건 하에서 수행되는 것을 특징으로 하는 방향족 화합물의 분리방법.
KR1020120107667A 2012-09-27 2012-09-27 이온성 액체를 사용한 나프타 내 방향족 화합물의 분리방법 KR101402386B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120107667A KR101402386B1 (ko) 2012-09-27 2012-09-27 이온성 액체를 사용한 나프타 내 방향족 화합물의 분리방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120107667A KR101402386B1 (ko) 2012-09-27 2012-09-27 이온성 액체를 사용한 나프타 내 방향족 화합물의 분리방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140040951A KR20140040951A (ko) 2014-04-04
KR101402386B1 true KR101402386B1 (ko) 2014-06-27

Family

ID=50650864

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120107667A KR101402386B1 (ko) 2012-09-27 2012-09-27 이온성 액체를 사용한 나프타 내 방향족 화합물의 분리방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101402386B1 (ko)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20160075952A1 (en) * 2013-05-20 2016-03-17 Lotte Chemical Corporation Method for separating aromatic compounds contained in naphtha
KR101588009B1 (ko) * 2014-04-25 2016-01-25 롯데케미칼 주식회사 이온성 액체를 이용한 나프타에 함유된 방향족 화합물의 분리 방법
ES2611780B1 (es) * 2015-11-10 2017-11-15 Universitat De Lleida Sales de bisimidazolio para el almacenamiento de energía

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005019137A1 (de) 2003-07-21 2005-03-03 Basf Aktiengesellschaft Verfahren zur extraktion von verunreinigungen mit ionischen flüssigkeiten
US20060025598A1 (en) 2004-07-23 2006-02-02 Advanced Separation Technologies Inc. High stability diionic liquid salts
KR100944804B1 (ko) 2009-05-19 2010-02-26 삼성엔지니어링 주식회사 방향족 화합물과 지방족 화합물을 포함하는 혼합액으로부터의 방향족 화합물의 분리방법

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005019137A1 (de) 2003-07-21 2005-03-03 Basf Aktiengesellschaft Verfahren zur extraktion von verunreinigungen mit ionischen flüssigkeiten
US20060025598A1 (en) 2004-07-23 2006-02-02 Advanced Separation Technologies Inc. High stability diionic liquid salts
KR100944804B1 (ko) 2009-05-19 2010-02-26 삼성엔지니어링 주식회사 방향족 화합물과 지방족 화합물을 포함하는 혼합액으로부터의 방향족 화합물의 분리방법

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
CHEMISTRY OF MATERIALS, 2008 *

Also Published As

Publication number Publication date
KR20140040951A (ko) 2014-04-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101035799B (zh) 提纯含磷螯合配体的方法
CN107032949A (zh) 一种六氟丁二烯的纯化方法
KR101402386B1 (ko) 이온성 액체를 사용한 나프타 내 방향족 화합물의 분리방법
WO2003037835A2 (de) Verfahren zur entfernung polarisierbarer verunreinigungen aus kohlenwasserstoffen mit ionischen flüssigkeiten
JP6490578B2 (ja) 硫化水素の選択的な吸収のための吸収剤組成物およびそれらを使用する方法
EP3000801A1 (en) Method for separating aromatic compounds contained in naphtha
EP3257844A1 (en) Method of preparing a high purity imidazolium salt
JP2007505072A (ja) アルコールからハロゲンアルカンを製造するための方法
US9073049B2 (en) Adsorbents for the recovery of catalyst from block co-polymer process and method for regenerating of the same
KR101542298B1 (ko) 비이미다졸륨계 이온성 액체를 이용한 나프타 내 방향족 화합물의 분리방법
KR101014886B1 (ko) 이온성 액체계 용액을 사용한 올레핀으로부터 아세틸렌류의 제거방법
KR101330074B1 (ko) 이온성 액체, 이의 제조 방법 및 이를 이용하여 아세틸렌계 화합물을 제거하는 방법
KR101588009B1 (ko) 이온성 액체를 이용한 나프타에 함유된 방향족 화합물의 분리 방법
KR101551928B1 (ko) 나프타에 함유된 방향족 화합물의 분리 방법
KR101123214B1 (ko) 구리(ⅰ) 할로겐화물 함유 피롤리디늄계 또는 피페리디늄계 이온성 액체를 이용한 올레핀 정제방법
KR101621465B1 (ko) 나프타에 함유된 방향족 화합물의 분리 방법
CN113811526B (zh) 制备丙烯腈二聚体的方法
KR101102444B1 (ko) 이미다졸륨계 이온성 액체를 이용한 올레핀으로부터 아세틸렌류의 제거방법
KR102723566B1 (ko) 아크릴로니트릴 이량체 제조 방법
CN108504382B (zh) 从石脑油中分离环烷烃和芳烃的复配溶剂及其制备方法和应用
KR100979685B1 (ko) 이온성 액체계 흡수제를 이용한 올레핀으로부터 아세틸렌류의 제거방법
CN116199560B (zh) 一种反式-1-氯-3,3,3-三氟丙烯与1,1,1,3,3-五氟丙烷混合物的分离方法
JP2005314332A (ja) イオン性液体およびその製造方法
KR101022818B1 (ko) 아연을 함유하는 이미다졸륨계 이온성 액체를 사용하여 탄화수소 유분으로부터 질소 화합물을 제거하는 방법
CN115634470B (zh) 一种从石脑油中分离环烷烃和芳烃的方法及所用复合溶剂

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
LAPS Lapse due to unpaid annual fee