KR101476376B1 - Method for preparing phenol, acetone and alpha methyl styrene - Google Patents
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Abstract
본 발명은 낮은 농도 및 온도의 최대한 안정화된 조건에서 페놀 제조 공정에서 쿠멘의 산화로 얻어진 쿠멘 하이드로퍼옥사이드의 수소화 공정을 통해, 농도 증가에 따른 쿠멘 하이드로퍼옥사이드의 수소화 반응시 폭발 위험성을 낮추고 선택도를 향상시켜 쿠밀 알코올로의 양을 늘림으로써 알파 메틸 스티렌의 양을 선택적으로 증가시키고 쿠멘 하이드로퍼옥사이드의 양을 제어하여 알파 메틸 스티렌의 생산량을 시장 수요에 맞게 제어할 수 있는 알파 메틸 스티렌의 제조방법에 관한 것이다.The present invention lowers the risk of explosion in the hydrogenation reaction of cumene hydroperoxide with increasing concentration through the hydrogenation of cumene hydroperoxide obtained by the oxidation of cumene in the phenol production process under the most stabilized conditions of low concentration and temperature, Which can selectively increase the amount of alpha methyl styrene and increase the amount of cumene hydroperoxide by increasing the amount of cumene alcohol, thereby controlling the production amount of alpha methyl styrene to market demand .
Description
본 발명은 페놀, 아세톤 및 알파 메틸 스티렌의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 페놀의 생산량을 감소시키지 않으면서 알파 메틸 스티렌의 선택적으로 증산할 수 있는 페놀, 아세톤 및 알파 메틸 스티렌의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a process for the production of phenol, acetone and alpha methylstyrene, and more particularly to a process for the production of phenol, acetone and alpha methylstyrene which can selectively produce alphamethylstyrene without reducing the production of phenol .
알파 메틸 스티렌(alpha-methyl styrene)은 ABS와 같은 특정 공중합체 및 신규 중합체의 제조에서 첨가제로 다양하게 사용되고 있다. 또한, 알파 메틸 스티렌에서는 불포화 알파 메틸 스티렌 이량체와 같은 미세 화합물의 제조를 위한 중간체로서의 용도를 갖는다. 이들 이량체는 아크릴리나이트릴-부타디엔-스티렌 수지 및 스티렌-부타디엔 고무와 같은 공중합체의 제조에서 분자량 제어제로서 사용되고 있다. 알파 메틸 스티렌 이량체의 수소화 형태는 윤활 조성물 중의 성분으로서 산업적 가치를 갖는다.Alpha-methyl styrene has been used extensively as a specific copolymer such as ABS and as an additive in the production of novel polymers. In addition, alpha methyl styrene has an application as an intermediate for the production of fine compounds such as unsaturated alpha methyl styrene dimers. These dimers have been used as molecular weight control agents in the preparation of copolymers such as acrylynitrile-butadiene-styrene resins and styrene-butadiene rubbers. The hydrogenated form of the alpha methyl styrene dimer has industrial value as a component in the lubricating composition.
이러한 알파 메틸 스티렌은 일반적으로, 쿠멘을 원료로 이용하여 산화 및 탈수 공정 등을 통해 페놀을 제조하는 페놀 제조 공정의 부산물로 생성된다. Such alpha methyl styrene is generally produced as a by-product of a phenol manufacturing process for producing phenol through oxidation and dehydration processes using cumene as a raw material.
도 1은 종래 페놀 제조 과정을 간략히 나타낸 공정도이다.FIG. 1 is a process diagram schematically showing a conventional process for producing phenol.
도 1을 참조하면, 쿠멘이 공급된 산소반응기(1)에서 산소 존재 하에 쿠멘을 산화시켜 24 중량% 정도의 쿠멘 하이드로퍼옥사이드와 소량의 쿠밀 알코올로 전환시킨 스트림을 제조하고, 이를 저장기(2)로 이송후 스트리퍼(3)에서 상기 24 중량% 정도의 쿠멘 하이드로퍼옥사이드 함유 스트림을 82 중량% 정도로 농축한다. 이후, 농축된 쿠멘 하이드로퍼옥사이드 및 쿠밀 알코올 함유 스트림을 저장기(4)를 거쳐 분해 반응기(5)로 공급하여 산성 촉매하에 탈수화시킴으로써 쿠멘 하이드로퍼옥사이드로부터 페놀과 아세톤을 생성하고 또한 쿠밀 알코올로부터 알파 메틸 스티렌를 생산하고 있다. 하지만, 상기 방법의 경우 쿠멘의 산화 공정에서 쿠밀 알코올은 쿠멘 하이드로퍼옥사이드 1몰에 대하여 0.035 몰만이 생성되므로, 페놀 제조 공정에서의 알파 메틸 스티렌의 생산량은 쿠멘 산화 공정에서 생성되는 극소량의 쿠밀 알코올의 의해 제한되고 있다.Referring to FIG. 1, a cumene is oxidized in the presence of oxygen in an oxygen reactor (1) fed with cumene to convert a cumene hydroperoxide to a small amount of cumyl alcohol by about 24% by weight, ), The stream containing the cumene hydroperoxide of about 24% by weight is concentrated to about 82% by weight in the stripper (3). Thereafter, concentrated cumene hydroperoxide and cumyl alcohol-containing streams are fed to a cracking reactor 5 via a reservoir 4 and dehydrated under acidic catalyst to produce phenol and acetone from cumene hydroperoxide, and from cumyl alcohol Alpha methyl styrene. However, in the case of the above method, only 0.035 moles of cumyl alcohol is produced per 1 mole of cumene hydroperoxide in the oxidation process of cumene, so that the production amount of alpha methyl styrene in the phenol production process is as low as that of cumyl alcohol .
이에, 알파 메틸 스티렌의 생산량을 선택적으로 증가시키고자 하는 연구가 진행된 바 있으며, 분해 반응기(cleavage reactor)전에 스트리퍼(stripper)에서 나온 쿠멘 하이드로퍼옥사이드의 일부를 쿠밀 알코올로 선택적으로 전환하여 알파 메틸 스티렌을 증산하고자 하는 방법이 있다. 하지만, 상기 방법은 전환율과 선택도가 낮아 공정효율이 떨어지고 고농축의 쿠멘 하이드로퍼옥사이드를 사용하여 안정상에 문제가 있다.In order to selectively increase the production amount of alpha methyl styrene, a part of cumene hydroperoxide from a stripper was selectively converted into cumyl alcohol prior to the cleavage reactor to obtain alpha methyl styrene . However, the above method has a low conversion efficiency and low selectivity and thus has a poor process efficiency and has a problem in safety due to the use of highly concentrated cumene hydroperoxide.
또한 종래 방법에서는 주로 상기 알파 메틸 스티렌의 증산의 목적이 아니라, 산화 반응기로의 재순환을 위해 생성된 알파 메틸 스티렌의 수소화 공정을 다시 쿠멘으로 전환하는 방법을 개시하고 있다(미국특허 제5,905,178호). 또는 알파 메틸 스티렌를 페놀 제조 공정의 부산물로 취급하여, 알파 메틸 스티렌의 생성을 최소화하려는 시도가 주로 이루어지고 있을 뿐(미국특허 제5,530,166호), 알파 메틸 스티렌의 생산량을 증가시키고자 하는 연구는 미흡한 실정이다.Also, in the conventional method, a method of converting the hydrogenation process of alpha methyl styrene generated again for recycling to an oxidation reactor into cumene, instead of mainly purifying the above alpha methyl styrene, is disclosed (U.S. Patent No. 5,905,178). Or an attempt to minimize the production of alpha methyl styrene by treating alpha methyl styrene as a byproduct of the phenol manufacturing process (U.S. Patent No. 5,530,166), and studies for increasing the production amount of alpha methyl styrene are insufficient to be.
이에 상기와 같은 과제를 해결하고자, 본 발명은 높은 전환율 및 선택도로 쿠멘 하이드로퍼옥사이드에서 쿠밀 알코올을 제조할 수 있는 쿠밀 알코올의 제조방법을 제공하고자 한다. Accordingly, it is an object of the present invention to provide a process for producing cumyl alcohol which can produce cumyl alcohol from cumene hydroperoxide at a high conversion and selectivity.
또한, 본 발명은 쿠멘 하이드로퍼옥사이드에서 쿠밀 알코올로의 수소화 공정을 통해 페놀 제조 공정에서 부산물로 간주되던 알파 메틸 스티렌의 선택적 증산을 목적으로 하는 페놀, 아세톤 및 알파 메틸 스티렌의 제조방법을 제공하고자 한다.The present invention also provides a process for the production of phenol, acetone and alpha methylstyrene for the selective production of alpha methyl styrene, which is regarded as a by-product in the phenol manufacturing process, through hydrogenation of cumene hydroperoxide to cumyl alcohol .
이에 본 발명은, Accordingly,
쿠멘 하이드로퍼옥사이드를 Pd-Co 촉매하에 수소화반응시켜 쿠밀 알코올을 제조하는 것을 특징으로 하는 쿠밀 알코올의 제조 방법을 제공한다.Wherein cumene hydroperoxide is subjected to hydrogenation reaction under a Pd-Co catalyst to produce cumyl alcohol.
또한 본 발명은,Further, according to the present invention,
(a) 쿠멘을 산화시켜 쿠멘 하이드로퍼옥사이드 스트림을 제조하는 단계;(a) oxidizing cumene to produce a cumene hydroperoxide stream;
(b) 상기 쿠멘 하이드로퍼옥사이드 스트림의 적어도 일부를 분리하여 Pd-Co 촉매하에 수소화 반응시켜 쿠밀 알코올을 제조하는 단계; 및(b) separating at least a portion of the cumene hydroperoxide stream and hydrogenating it under a Pd-Co catalyst to produce cumyl alcohol; And
(c) 상기 쿠밀 알코올을 포함하는 반응물 및 상기 수소화 반응을 거치지 않은 상기 쿠멘 하이드로퍼옥사이드 스트림의 나머지 부분을 산성 촉매하에 탈수반응시키는 단계(c) dehydrating the reaction product containing the cumyl alcohol and the remaining portion of the cumene hydroperoxide stream not subjected to the hydrogenation reaction under an acidic catalyst
를 포함하는 알파 메틸 스티렌의 제조방법을 제공한다.≪ RTI ID = 0.0 > a < / RTI >
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 Pd-Co 촉매에서 Pd: Co의 중량 비율은 1:0.05 내지 1: 1일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the weight ratio of Pd: Co in the Pd-Co catalyst may be 1: 0.05 to 1: 1.
본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 (b)단계에서, 쿠멘 하이드로퍼옥사이드 스트림은 5 내지 25 중량%의 농도로 수소화 반응에 사용할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, in the step (b), the cumene hydroperoxide stream may be used in the hydrogenation reaction at a concentration of 5 to 25% by weight.
또한 본 발명의 다른 실시예에 따르면 상기 (b)단계에서, 쿠멘 하이드로퍼옥사이드 스트림 중 5 내지 50 중량%를 분리하여 수소화 반응에 사용할 수 있다. 상기 쿠멘 하이드로퍼옥사이드 스트림은 쿠밀 알코올을 더 포함할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, in step (b), 5 to 50% by weight of the cumene hydroperoxide stream may be separated and used for the hydrogenation reaction. The cumene hydroperoxide stream may further comprise cumyl alcohol.
본 발명의 일 실시예에 따른 제조방법에 있어서, 상기 수소화 반응의 선택도는 98% 이상이고, 쿠멘 하이드로퍼옥사이드에서 쿠밀 알코올로의 전환율은 99% 이상일 수 있다.In the production method according to an embodiment of the present invention, the selectivity of the hydrogenation reaction is 98% or more, and the conversion of cumene hydroperoxide to cumyl alcohol may be 99% or more.
또한 상기 (b)단계에서는 쿠멘 하이드로퍼옥사이드 스트림의 일부에 대해 수소화 반응이 진행되므로, 상기 (c)단계에서 탈수 반응의 대상물은 상기 수소화 반응을 거치지 않은 쿠멘 하이드로퍼옥사이드의 나머지 스트림을 더 포함한다. In addition, in the step (b), the hydrogenation reaction proceeds on a part of the cumene hydroperoxide stream. Therefore, in the step (c), the object of the dehydration reaction further includes the remaining stream of the cumene hydroperoxide not subjected to the hydrogenation reaction .
또한 상기 쿠밀 알코올을 포함하는 반응물 및 상기 수소화 반응을 거치지 않은 쿠멘 하이드로퍼옥사이드의 나머지 스트림은 80 내지 82 중량%의 농도로 농축하여 탈수 반응에 사용할 수 있다. 상기 방법에서, (c)단계 이후에, 상기 탈수 반응의 생성물을 중화 및 정제하고 증류하는 단계를 더 포함할 수 있다.
In addition, the reactant containing the cumyl alcohol and the remaining stream of cumene hydroperoxide not subjected to the hydrogenation reaction can be concentrated to a concentration of 80 to 82% by weight and used for the dehydration reaction. In the above method, the step (c) may further include neutralizing, purifying and distilling the product of the dehydration reaction.
이하, 본 발명의 쿠밀 알코올의 제조 방법 및 페놀, 아세톤 및 알파 메틸 스티렌의 제조방법에 대해 보다 상세히 설명하기로 한다.
Hereinafter, the process for preparing cumyl alcohol and the process for preparing phenol, acetone and alpha methyl styrene according to the present invention will be described in detail.
쿠밀Cumil 알코올의 제조방법 Method for producing alcohol
본 발명의 쿠밀 알코올의 제조방법은 쿠멘 하이드로퍼옥사이드를 Pd-Co 촉매하에 수소화반응시켜 쿠밀 알코올을 제조하는 것을 포함한다. The process for producing cumyl alcohol according to the present invention comprises hydrogenating cumene hydroperoxide under a Pd-Co catalyst to produce cumyl alcohol.
쿠멘 하이드로퍼옥사이드의 수소화 반응(hydrogenation)에서 Pd-Co 촉매를 사용함으로써 높은 전환율과 선택도로 쿠멘 하이드로퍼옥사이드를 쿠밀 알코올로 전환시킬 수 있다. The use of Pd-Co catalysts in the hydrogenation of cumene hydroperoxide can convert cumene hydroperoxide to cumyl alcohol with high conversion and selectivity.
상기 수소화 반응은 약 40 내지 약 80℃의 온도 조건에서 약 0.2 내지 약 7시간 동안 수행할 수 있으나 이에 한정되지는 않는다. 또한 상기 수소화 반응은 통상의 유체 공간 속도의 조건에서 수행할 수 있다.The hydrogenation reaction may be conducted at a temperature of about 40 to about 80 DEG C for about 0.2 to about 7 hours, but is not limited thereto. Also, the hydrogenation reaction can be carried out under conditions of ordinary fluid space velocity.
상기 수소화 반응은 이 분야에 있어서 잘 알려진 통상의 반응기 내에서 쿠멘 하이드로퍼옥사이드 1몰에 대하여 약 1 내지 약 10몰의 수소를 첨가하여 수행할 수 있다. 이 때 수소의 첨가 몰수가 1몰 미만이면 전환율 및 선택도가 떨어지는 문제가 있고 10몰을 초과하면 과도한 양의 수소를 재순환시켜야 되므로 경제성에 문제가 있을 수 있다.The hydrogenation reaction can be carried out by adding about 1 to about 10 moles of hydrogen to 1 mole of cumene hydroperoxide in a conventional reactor well known in the art. If the molar number of addition of hydrogen is less than 1 mole, there is a problem that the conversion and selectivity are lowered. If the molar number exceeds 10 moles, an excessive amount of hydrogen must be recycled, which may lead to economical problems.
상기 Pd-Co 촉매는 알루미나, 실리카, 클레이, 카본, 지르코니아, 티타니아, 메소포러스 분자체(mesoporous molecular sieve) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 담체를 추가로 포함할 수 있다. The Pd-Co catalyst may further include a carrier selected from the group consisting of alumina, silica, clay, carbon, zirconia, titania, mesoporous molecular sieve, and mixtures thereof.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 Pd-Co 촉매는 카본을 담체로 포함하는 Pd-Co/C 촉매를 사용하는 것이 바람직하다.According to an embodiment of the present invention, the Pd-Co catalyst is preferably a Pd-Co / C catalyst containing carbon as a carrier.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 Pd-Co 촉매는 쿠멘 하이드로퍼옥사이드 스트림 100 중량부에 대하여 0.5 내지 15 중량부로 사용할 수 있다. 상기 Pd-Co 촉매의 양이 0.5 내지 15 중량부일 때 높은 전환율 및 선택도를 나타낸다. According to an embodiment of the present invention, the Pd-Co catalyst may be used in an amount of 0.5 to 15 parts by weight based on 100 parts by weight of the cumene hydroperoxide stream. When the amount of the Pd-Co catalyst is 0.5 to 15 parts by weight, it exhibits high conversion and selectivity.
또한, 본 발명의 Pd-Co 촉매에서 Pd: Co의 중량 비율은 1:0.05 내지 1:1일 수 있으며, 바람직하게는 1:0.2 내지 1:0.5일 수 있다. 특히, Pd: Co의 중량 비율이 1:0.2일 때 동일한 수소화 반응 시간 내에 가장 높은 전환율과 선택도로 쿠밀 알코올로의 전환이 이루어질 수 있다. In addition, the weight ratio of Pd: Co in the Pd-Co catalyst of the present invention may be 1: 0.05 to 1: 1, and preferably 1: 0.2 to 1: 0.5. In particular, when the weight ratio of Pd: Co is 1: 0.2, conversion to cumyl alcohol can be achieved with the highest conversion rate and selectivity within the same hydrogenation reaction time.
본 발명의 제조방법에 따르면, 마일드한 조건에서 쿠멘 하이드로퍼옥사이드의 수소화 공정을 진행하므로, 쿠멘 하이드로퍼옥사이드의 runway 반응 온도시 폭발 위험성을 감소시켜 최대한 안정화된 조건하에서 쿠밀 알코올로의 전환율을 증가시킬 수 있다. According to the production method of the present invention, since the process of hydrogenating cumene hydroperoxide is carried out under mild conditions, the risk of explosion at the runway reaction temperature of cumene hydroperoxide is reduced to increase the conversion to cumyl alcohol under the maximally stabilized condition .
본 발명의 쿠밀 알코올의 제조방법에서 상기 수소화 반응의 선택도는 95% 이상, 더 바람직하게는 98% 이상이 될 수 있다. 종래 사용되는 촉매 환원(catalyst reduction)방법의 경우 전환율이 최대 20 내지 35%이고, 선택도가 80% 수준으로 최대 수율이 40%가 되지 않는데 반해, 본 발명의 수소화 공정은 약 3 시간의 공정 시간 내에 전환율 80% 이상, 선택도 95% 이상 및 수율 80% 이상으로 쿠밀 알코올을 얻을 수 있으며, 약 4 시간의 수소화 반응 시간 내에 전환율 99% 이상, 선택도 98% 이상 및 수율 98% 이상으로 쿠밀 알코올을 얻을 수 있다. 더 나아가, 반응 시간에 따라 실질적으로 100%의 전환율로 쿠밀 알코올을 얻을 수 있다.
In the method for producing cumyl alcohol according to the present invention, the selectivity of the hydrogenation reaction may be 95% or more, more preferably 98% or more. In the conventional catalyst reduction method, the hydrogenation process of the present invention has a process time of about 3 hours, while the conversion rate is up to 20 to 35% and the selectivity is about 80% and the maximum yield is not 40% , A selectivity of not less than 95% and a yield of not less than 80% in a hydrogenation reaction time of about 4 hours, a conversion of not less than 99%, a selectivity of not less than 98% and a yield of not less than 98% Can be obtained. Furthermore, cumyl alcohol can be obtained at a conversion rate of substantially 100% according to the reaction time.
페놀, 아세톤 및 알파 Phenol, acetone and alpha 메틸methyl 스티렌의 제조방법 Method for producing styrene
본 발명의 페놀, 아세톤 및 알파 메틸 스티렌의 제조방법은, (a) 쿠멘을 산화시켜 쿠멘 하이드로퍼옥사이드 스트림을 제조하는 단계; (b) 상기 쿠멘 하이드로퍼옥사이드 스트림의 적어도 일부를 분리하여 Pd-Co 촉매하에 수소화반응시켜 쿠밀 알코올을 제조하는 단계; 및 (c) 상기 쿠밀 알코올을 포함하는 반응물 및 상기 수소화 반응을 거치지 않은 상기 쿠멘 하이드로퍼옥사이드 스트림의 나머지 부분을 산성 촉매하에 탈수반응시키는 단계를 포함한다.The process for preparing phenol, acetone and alpha methyl styrene of the present invention comprises the steps of: (a) oxidizing cumene to produce cumene hydroperoxide stream; (b) separating at least a portion of the cumene hydroperoxide stream and hydrogenating it under a Pd-Co catalyst to produce cumyl alcohol; And (c) dehydrating the reaction product containing the cumyl alcohol and the remaining portion of the cumene hydroperoxide stream not subjected to the hydrogenation reaction under an acidic catalyst.
일반적인 페놀 제조 공정은 산화반응기를 통해 제조된 25 중량% 정도의 쿠멘 하이드로퍼옥사이드(CHP) 용액을 스트리퍼를 거쳐 80 중량%의 CHP 용액으로 농축하고, 분해반응기를 거쳐 페놀, 아세톤 및 알파 메틸 스티렌을 생산하는 공정으로 이루어진다.In general phenol manufacturing process, 25% by weight cumene hydroperoxide (CHP) solution prepared through an oxidation reactor is concentrated to 80% by weight CHP solution through a stripper, and phenol, acetone and alpha methylstyrene .
그런데, 쿠멘 하이드로퍼옥사이드는 발화점이 57 내지 79 ℃ 로, 공기와 혼합시 폭발 가능하다. 더욱이, 유기 물질, 산, 염기 및 금속성분과 접촉시 폭발 및 화재의 위험이 있다. 또한 쿠멘 하이드로퍼옥사이드의 농도가 증가함에 따라 runway reaction 온도가 낮아져 폭발의 위험성이 증가한다는 보고가 있다 (Thermochimica acta, 501, 2010, 65-71). 따라서, 상기와 같이 고농도의 쿠멘 하이드로퍼옥사이드를 이용하지 않고 안정한 방법으로 페놀 공정을 수행하는 방법이 필요하다. 본 발명의 제조방법은 낮은 농도의 쿠멘 하이드로퍼옥사이드를 사용하여 안정된 상태에서 쿠밀 알코올을 생산할 수 있는 공정을 제공한다.However, cumene hydroperoxide has an ignition point of 57 to 79 ° C and can explode upon mixing with air. Furthermore, there is a risk of explosion and fire when in contact with organic materials, acids, bases and metal components. In addition, there is a report that the runway reaction temperature decreases as the concentration of cumene hydroperoxide increases, thereby increasing the risk of explosion (Thermochimica acta, 501, 2010, 65-71). Therefore, there is a need for a method for performing the phenol process in a stable manner without using high concentration cumene hydroperoxide as described above. The production process of the present invention provides a process capable of producing cumyl alcohol in a stable state using a low concentration of cumene hydroperoxide.
이에, 쿠멘 하이드로퍼옥사이드의 전환 공정은 최대한 안정화된 조건, 즉 낮은 쿠멘 하이드로퍼옥사이드의 농도 및 낮은 온도에서 수행하는 것이 매우 중요하다.Therefore, it is very important to carry out the conversion process of cumene hydroperoxide at the most stabilized condition, that is, at a low concentration of cumene hydroperoxide and at a low temperature.
또한 종래의 페놀 제조 공정에서, 쿠밀 알코올은 쿠멘 하이드로퍼옥사이드 1몰에 대하여 0.035몰 정도만이 생성되어 알파 메틸 스티렌의 생산량을 증가시키기에는 한계가 있었다.Further, in the conventional phenol manufacturing process, only about 0.035 moles of cumyl alcohol is produced per 1 mole of cumene hydroperoxide, which limits the production of alpha methyl styrene.
본 발명의 제조방법에 따르면, 쿠멘 하이드로퍼옥사이드의 쿠밀 알코올로의 수소화공정을 통해 쿠밀 알코올의 생산량을 늘린 후, 상기 쿠밀 알코올을 탈수시킴으로써 알파 메틸 스티렌의 생산량을 증가시킬 수 있다. 즉, 종래 기술에서는 상기 쿠멘의 산화로 얻어진 쿠멘 하이드로퍼옥사이드 스트림을 스트리퍼에서 농축 후 분해 반응기에서 그대로 탈수 반응을 진행하는 반면, 본 발명의 제조방법에 따르면 스트리퍼에서 농축하기 전의 저농도 상태로 상기 산화 반응후 얻어진 쿠멘 하이드로퍼옥사이드의 일부를 분리하여 수소화 공정에 이용함으로써, 쿠멘 하이드로퍼옥사이드의 선택도 및 쿠밀 알코올로의 전환율을 향상시킬 수 있다.According to the production method of the present invention, the production amount of alpha-methyl styrene can be increased by dehydrating the cumyl alcohol after increasing the production amount of cumyl alcohol through hydrogenation of cumene hydroperoxide to cumyl alcohol. That is, in the prior art, the cumene hydroperoxide stream obtained by the oxidation of cumene is concentrated in a stripper and then dehydrated as it is in the decomposition reactor. On the other hand, according to the production method of the present invention, A part of the obtained cumene hydroperoxide is separated and used in the hydrogenation process, whereby the selectivity of cumene hydroperoxide and the conversion to cumyl alcohol can be improved.
따라서 본 발명의 제조방법은 생산 공정 중에서 저농도의 안정성이 확보된 영역에서 쿠멘 하이드로퍼옥사이드를 쿠밀 알코올로 전환하여 기존보다 훨씬 우수한 결과를 나타낸다. 즉, 본 발명의 제조방법에서는 스트리퍼를 거쳐 분해 반응기(cleavage reactor)로 들어가기 전의 쿠멘 하이드로퍼옥사이드의 스트림을 수소화 반응의 반응물로 사용하지 않고, 쿠멘 산화 이후의 쿠멘 하이드로퍼옥사이드를 사용하여 공정의 안정성을 확보한다.Therefore, the production method of the present invention is able to convert cumene hydroperoxide into cumyl alcohol in a region where stability at a low concentration is ensured in the production process, and the result is far superior to the conventional method. That is, in the production method of the present invention, the cumene hydroperoxide stream before entering the cleavage reactor via the stripper is not used as a reactant for the hydrogenation reaction, and cumene hydroperoxide after the cumene oxidation is used to improve process stability .
본 발명의 제조방법에서는 먼저, 쿠멘을 산화시켜 쿠멘 하이드로퍼옥사이드 스트림을 제조한다((a)단계).In the production method of the present invention, cumene hydroperoxide stream is firstly produced by oxidizing cumene (step (a)).
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 (a)단계의 공정을 통해, 5 내지 25 중량% 농도의 쿠멘 하이드로퍼옥사이드 스트림이 생성된다. 또한 상기 스트림 중에는 상기 쿠멘의 산화를 통해 소량의 쿠밀 알코올이 포함될 수 있다.According to one embodiment of the present invention, a cumene hydroperoxide stream having a concentration of 5 to 25% by weight is produced through the process of step (a). In addition, a small amount of cumyl alcohol may be contained in the stream through oxidation of the cumene.
이 때 상기 (a)단계에서 산화 조건은 특별히 한정되지 않으며, 일반적인 조건 하에 진행될 수 있다. 예를 들면, 쿠멘의 산화는 통상적으로 공기나 산소 농축 공기 등의 함-산소 가스에 의한 자동 산화로 수행할 수 있다. 또한 상기 산화 반응은 알칼리와 같은 첨가제를 이용하거나 첨가제 없이 행해질 수 있다. 상기 첨가제로는 수산화나트륨(NaOH), 수산화칼륨(KOH)과 같은 알카리 금속 화합물, 알카리 토금속 화합물, 탄산나트륨(Na2CO3), 탄산수소나트륨(NaHCO3)과 같은 알카리 금속 탄산염, 암모니아, 탄산암모늄염 등을 사용할 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다.In this case, the oxidizing conditions in the step (a) are not particularly limited and may be carried out under general conditions. For example, the oxidation of cumene can usually be carried out by autoxidation with air-oxygen gas such as air or oxygen-enriched air. The oxidation reaction can also be carried out with or without an additive such as an alkali. Examples of the additives include alkali metal compounds such as sodium hydroxide (NaOH) and potassium hydroxide (KOH), alkaline earth metal compounds, alkaline metal carbonates such as sodium carbonate (Na 2 CO 3 ), sodium hydrogen carbonate (NaHCO 3 ), ammonia, ammonium carbonate Or the like, but the present invention is not limited thereto.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 약 50 내지 약 200℃의 온도 및 대기압 내지 약 5MPa의 압력조건에서 산화 반응을 수행할 수 있다According to one embodiment of the present invention, the oxidation reaction can be carried out at a temperature of from about 50 to about 200 DEG C and atmospheric pressure to about 5 MPa
또한 (a)단계에서 쿠멘의 산화는 통상의 페놀 공정에 사용되는 다수의 산화반응기, 바람직하게 3개의 산화반응기를 통해 진행될 수 있다. 또한, 상기 (a)단계는 쿠멘의 농도가 80% 이상, 바람직하게 99% 이상인 쿠멘 함유 스트림을 산소 함유 스트림의 존재하에 산화시켜 쿠멘 하이드로퍼옥사이드 함유 스트림을 형성할 수 있다.Also, in step (a), the oxidation of cumene can be carried out through a plurality of oxidation reactors, preferably three oxidation reactors, used in conventional phenol processes. Also, the step (a) may oxidize the cumene-containing stream having a cumene concentration of 80% or more, preferably 99% or more, in the presence of the oxygen-containing stream to form a cumene hydroperoxide-containing stream.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 쿠멘의 산화를 촉진하기 위해 통상의 개시제가 사용될 수 있다. 상기 개시제로는 쿠멘 하이드로퍼옥사이드, t-부틸 하이드로퍼옥사이드 등의 유기 하이드로퍼옥사이드, 퍼옥시계 자유 라디칼 개시제, 또는 아조계 자유 라디칼 개시제 등이 사용될 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다.According to one embodiment of the present invention, conventional initiators may be used to promote oxidation of the cumene. Examples of the initiator include, but are not limited to, organic hydroperoxides such as cumene hydroperoxide and t-butyl hydroperoxide, peroxime free radical initiators, and azo type free radical initiators.
다음에, 상기 (a)단계에서 제조된 쿠멘 하이드로퍼옥사이드 스트림의 적어도 일부를 분리하여 Pd-Co 촉매 하에 수소화 반응시켜 쿠밀 알코올을 제조한다((b)단계). Next, at least a part of the cumene hydroperoxide stream prepared in the step (a) is separated and subjected to a hydrogenation reaction under a Pd-Co catalyst to produce cumyl alcohol (step (b)).
상기 (b)단계에서 분리된 쿠멘 하이드로퍼옥사이드 스트림의 일부는 쿠밀 알코올로 전환되고 이후 알파 메틸 스티렌을 생산하게 되므로, 수소화 반응에 사용되는 상기 쿠멘 하이드로퍼옥사이드 스트림의 비율을 필요에 따라 적절히 조절함으로써 알파 메틸 스티렌의 생산량을 조절할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 쿠멘 하이드로퍼옥사이드 스트림 중 일부, 바람직하게는 약 5 내지 약 50 중량%를 분리하여 수소화 반응에 사용할 수 있다.Since part of the cumene hydroperoxide stream separated in step (b) is converted to cumyl alcohol and then produced as alpha methyl styrene, the proportion of the cumene hydroperoxide stream used in the hydrogenation reaction is appropriately adjusted The yield of alpha methyl styrene can be controlled. According to one embodiment of the present invention, some, preferably about 5 to about 50 weight percent of the cumene hydroperoxide stream may be separated and used in the hydrogenation reaction.
또한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 쿠멘 하이드로퍼옥사이드 스트림 은 농축없이 적어도 일부를 분리하여 수소화 반응을 진행할 수 있다.Also, according to one embodiment of the present invention, the cumene hydroperoxide stream may be subjected to a hydrogenation reaction by separating at least a portion thereof without concentration.
상기 수소화 반응에서는 Pd-Co 촉매를 사용함으로써 더 높은 전환율과 선택도로 쿠멘 하이드로퍼옥사이드를 쿠밀 알코올로 전환시킬 수 있다. 상기 Pd-Co 촉매는 알루미나, 실리카, 클레이, 카본, 지르코니아, 티타니아, 메소포러스 분자체(mesoporous molecular sieve) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 담체를 추가로 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 Pd-Co 촉매는 카본을 담체로 포함하는 Pd-Co/C 촉매일 수 있다.In the hydrogenation reaction, cumene hydroperoxide can be converted to cumyl alcohol with higher conversion and selectivity by using a Pd-Co catalyst. The Pd-Co catalyst may further include a carrier selected from the group consisting of alumina, silica, clay, carbon, zirconia, titania, mesoporous molecular sieve, and mixtures thereof. According to an embodiment of the present invention, the Pd-Co catalyst may be a Pd-Co / C catalyst containing carbon as a carrier.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 Pd-Co 촉매는 쿠멘 하이드로퍼옥사이드 스트림 100 중량부에 대하여 0.5 내지 15 중량부로 사용할 수 있다. 상기 Pd-Co 촉매의 양이 0.5 내지 15 중량부일 때 높은 전환율 및 선택도를 나타낸다. According to an embodiment of the present invention, the Pd-Co catalyst may be used in an amount of 0.5 to 15 parts by weight based on 100 parts by weight of the cumene hydroperoxide stream. When the amount of the Pd-Co catalyst is 0.5 to 15 parts by weight, it exhibits high conversion and selectivity.
또한, 본 발명의 Pd-Co 촉매에서 Pd: Co의 중량 비율은 1:0.05 내지 1:1일 수 있으며, 바람직하게는 1:0.2 내지 1:0.5일 수 있다. 특히, Pd: Co의 중량 비율이 1:0.2일 때 일정한 수소화 반응 시간 내에 가장 높은 전환율과 선택도로 쿠밀 알코올로의 전환이 이루어질 수 있다. In addition, the weight ratio of Pd: Co in the Pd-Co catalyst of the present invention may be 1: 0.05 to 1: 1, and preferably 1: 0.2 to 1: 0.5. In particular, when the weight ratio of Pd: Co is 1: 0.2, conversion to cumyl alcohol can be achieved at the highest conversion rate and selectivity within a constant hydrogenation reaction time.
상기 수소화 반응은 약 40 내지 약 80℃의 온도 조건에서 약 0.2 내지 약 7시간 동안 수행할 수 있으나 이에 한정되지는 않는다. 또한 상기 수소화 반응은 통상의 유체 공간 속도의 조건에서 수행할 수 있다.The hydrogenation reaction may be conducted at a temperature of about 40 to about 80 DEG C for about 0.2 to about 7 hours, but is not limited thereto. Also, the hydrogenation reaction can be carried out under conditions of ordinary fluid space velocity.
또한 상기 수소화 반응은 쿠멘 하이드로퍼옥사이드 1몰에 대하여 약 1몰 내지 약 10몰의 수소를 첨가하여 수행할 수 있다. 이 때 수소의 첨가 몰수가 1몰 미만이면 전환율 및 선택도가 떨어지는 문제가 있고 10몰을 초과하면 과도한 양의 수소를 재순환시켜야 되므로 경제성에 문제가 있을 수 있다.The hydrogenation reaction may be performed by adding about 1 to about 10 moles of hydrogen per mole of cumene hydroperoxide. If the molar number of addition of hydrogen is less than 1 mole, there is a problem that the conversion and selectivity are lowered. If the molar number exceeds 10 moles, an excessive amount of hydrogen must be recycled, which may lead to economical problems.
본 발명의 제조방법에 따르면, 마일드한 조건에서 쿠멘 하이드로퍼옥사이드의 수소화 공정을 진행하므로, 쿠멘 하이드로퍼옥사이드의 runway 반응 온도시 폭발 위험성을 감소시켜 최대한 안정화된 조건하에서 쿠밀 알코올로의 전환율을 증가시킬 수 있다. 또한 고농도의 쿠멘 하이드로퍼옥사이드는 쿠밀 알코올로 전환되어, 이후 단계에서 알파 메틸 스티렌의 함량을 증가시킬 수 있다. According to the production method of the present invention, since the process of hydrogenating cumene hydroperoxide is carried out under mild conditions, the risk of explosion at the runway reaction temperature of cumene hydroperoxide is reduced to increase the conversion to cumyl alcohol under the maximally stabilized condition . In addition, high concentrations of cumene hydroperoxide can be converted to cumyl alcohol, which can increase the content of alpha methyl styrene in subsequent steps.
본 발명의 제조방법에서 상기 수소화 반응의 선택도는 95% 이상, 더 바람직하게는 98% 이상이 될 수 있다. 종래 사용되는 촉매 환원(catalyst reduction)방법의 경우 전환율이 20 내지 35%이고, 선택도가 80% 수준으로 최대 수율이 40%가 되지 않는다. 이에 비해 본 발명의 수소화 공정(hydrogenation)은 약 3 시간의 공정 시간 내에 전환율 80% 이상, 선택도 95% 이상 및 수율 80% 이상으로 쿠밀 알코올을 얻을 수 있고, 약 4 시간의 수소화 반응 시간 내에 전환율 99% 이상, 선택도 98% 이상 및 수율 98% 이상으로 쿠밀 알코올을 얻을 수 있으며, 반응 시간을 증가시키면 실질적으로 전환율 100%로 쿠밀 알코올을 얻을 수 있다. 또한 수소화 공정에서 쿠멘 하이드로퍼옥사이드와 혼합되어 있는 쿠멘도 일부 쿠밀 알코올로 전환되어 추가적인 수율 향상을 기대할 수 있다.In the production process of the present invention, the selectivity of the hydrogenation reaction may be 95% or more, more preferably 98% or more. In the conventional catalyst reduction method, the conversion is 20 to 35%, the selectivity is 80%, and the maximum yield is not 40%. In contrast, in the hydrogenation process of the present invention, cumyl alcohol can be obtained at a conversion rate of 80% or more, a selectivity of 95% or more and a yield of 80% or more in a process time of about 3 hours, Cumyl alcohol can be obtained at 99% or more, 98% or more in selectivity and 98% or more in yield, and cumyl alcohol can be obtained at 100% conversion rate when the reaction time is increased. In addition, in the hydrogenation process, cumene mixed with cumene hydroperoxide can be converted into some cumyl alcohol and further improvement in yield can be expected.
다음에, 상기 쿠밀 알코올을 포함하는 반응물 및 수소화 반응을 거치지 않은 상기 쿠멘 하이드로퍼옥사이드 스트림의 나머지 부분을 산성 촉매하에 탈수반응시킨다((c)단계).Next, the reaction product containing the cumyl alcohol and the remaining portion of the cumene hydroperoxide stream not subjected to the hydrogenation reaction are dehydrated under an acidic catalyst (step (c)).
상기 (c)단계는 쿠밀 알코올 및 쿠멘 하이드로퍼옥사이드를 탈수 반응시켜 최종적으로 페놀, 아세톤 및 알파 메틸 스티렌을 포함하는 생성물을 얻는 공정이다. 페놀과 아세톤은 상기 수소화 반응을 거치지 않은 쿠멘 하이드로퍼옥사이드의 나머지 스트림이 산성 촉매와 접촉하면서 탈수 공정에 의해 생성될 수 있다. 또한 알파 메틸 스티렌은 쿠밀 알코올이 산성 촉매와 접촉하면서 탈수 공정에 의해 생성된다. 또한 상기 생성물 중에는 미량의 아세토페논, 쿠멘, 및 중질 화합물(heavy)이 더 포함될 수 있다.The step (c) is a step of dehydrating cumyl alcohol and cumene hydroperoxide to obtain a final product containing phenol, acetone and alpha methyl styrene. Phenol and acetone can be produced by a dehydration process while the remaining stream of cumene hydroperoxide that has not undergone the hydrogenation reaction is in contact with the acidic catalyst. Alphamethylstyrene is also produced by a dehydration process in which cumyl alcohol contacts the acidic catalyst. In addition, the product may further contain a trace amount of acetophenone, cumene, and a heavy compound.
필요에 따라 상기 중질 화합물의 생성을 최소화하기 위해 상기 (c)단계를 수행하기 전에, 상기 (b)단계의 수소화 반응에 사용된 쿠멘 하이드로퍼옥사이드 스트림을 제외한 나머지 스트림과 (b)단계에서 얻어진 쿠밀 알코올의 혼합물을 희석할 수도 있다.(C) is carried out in order to minimize the generation of the heavy compound, if necessary, the remaining stream excluding the cumene hydroperoxide stream used in the hydrogenation reaction of step (b) and the cumyl hydroperoxide stream obtained in step (b) A mixture of alcohols may also be diluted.
또한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 쿠밀 알코올을 포함하는 반응물 및 상기 쿠멘 하이드로퍼옥사이드 스트림의 나머지 부분은 80 내지 82 중량%의 농도로 농축하여 탈수 반응에 사용할 수 있다.Also, according to an embodiment of the present invention, the reactant containing the cumyl alcohol and the remaining portion of the cumene hydroperoxide stream may be concentrated to a concentration of 80 to 82% by weight and used for the dehydration reaction.
상기 (c)단계에서 상기 산성 촉매는 액체 또는 고체 산성 촉매일 수 있다. 상기 액체 산성 촉매는 염산, 황산 또는 질산이고, 바람직하게는 황산을 사용할 수 있다. 또한 상기 고체 산성 촉매는 6족 금속 산화물에 의해 개질된 4족 금속 산화물, 황산화된 전이금속 산화물, 세륨 옥사이드와 4족 금속 산화물의 혼합된 금속 산화물, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것이 바람직하다.In the step (c), the acid catalyst may be a liquid or solid acid catalyst. The liquid acid catalyst is hydrochloric acid, sulfuric acid or nitric acid, preferably sulfuric acid. Further, the solid acid catalyst is selected from the group consisting of a Group 4 metal oxide modified by a Group 6 metal oxide, a sulfurized transition metal oxide, a mixed metal oxide of a cerium oxide and a Group 4 metal oxide, and a mixture thereof desirable.
또한 본 발명의 제조방법에서. 상기 (c)단계 이후에, 상기 페놀, 아세톤 및 알파 메틸 스티렌을 포함하는 생성물을 중화, 정제하고 증류하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이러한 과정을 통해, 알파 메틸 스티렌, 페놀 및 아세톤이 각각 분리될 수 있다.Further, in the production method of the present invention. After the step (c), neutralization, purification and distillation of the product containing phenol, acetone and alpha methylstyrene may be further included. Through this process, alpha methyl styrene, phenol, and acetone can be separated, respectively.
상기 중화 단계에서 중화제의 종류와 함량은 특별히 한정되지 않고 통상의 조건으로 사용할 수 있다. 또한 상기 정제 및 증류 조건은 특별히 한정되지 않고 통상의 방법을 통해 이루어질 수 있다.
In the neutralization step, the kind and content of the neutralizing agent are not particularly limited and can be used under ordinary conditions. The purification and distillation conditions are not particularly limited and can be performed by a conventional method.
그러면 본 발명의 바람직한 일 구현예에 따른 페놀, 아세톤 및 알파 메틸 스티렌의 제조방법에 대하여 도면을 참조하여 보다 구체적으로 설명한다. Hereinafter, a method for producing phenol, acetone and alpha methylstyrene according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
도 2는 본 발명의 페놀, 아세톤 및 알파 메틸 스티렌을 생산하기 위한 공정도를 간략히 도시한 것이다.2 is a schematic view showing a process for producing the phenol, acetone and alpha methyl styrene of the present invention.
도 2를 참조하면, 본 발명의 방법은, 쿠멘의 산화를 진행하기 위한 산화 반응기(10); 상기 산화 후 얻어진 쿠멘 하이드로퍼옥사이드 스트림의 일부를 수소화 반응에 사용하기 위한 수소화 반응기(catalyst hydrogenation reactor)(30); 상기 수소화 반응으로 얻어진 쿠밀 알코올 및 상기 수소화 반응에 사용하지 않은 나머지 쿠멘 하이드로퍼옥사이드 스트림을 농축하기 위한 스트리퍼(stripper)(40); 상기 스트리퍼에서 농축된 혼합물의 탈수반응을 진행하기 위한 분해 반응기(cleavage reactor)(60); 상기 탈수 반응으로 얻어진 생성물의 중화를 진행하기 위한 중화 장치(70); 및 생성물을 분리하기 위한 분리 장치(80)를 구비하여 진행될 수 있다. 또한 상기 산화 반응기(10)와 스트리퍼(40) 사이, 및 스트리퍼(40)와 분해 반응기(60) 사이에는 저장기(receiver)(20, 50)가 구비될 수 있다.Referring to Figure 2, the method of the present invention comprises: an oxidation reactor 10 for conducting the oxidation of cumene; A catalyst hydrogenation reactor 30 for using a portion of the cumene hydroperoxide stream obtained after the oxidation in the hydrogenation reaction; A stripper 40 for concentrating the cumyl alcohol obtained by the hydrogenation reaction and the remaining cumene hydroperoxide stream not used for the hydrogenation reaction; A
구체적으로, 본 발명은 쿠멘의 산화로 저농도를 갖는 쿠멘 하이드로퍼옥사이드와 쿠밀 알코올을 제조하고, 상기 쿠멘 하이드로퍼옥사이드의 적어도 일부를 바로 수소화반응시켜 쿠밀 알코올을 제조하고, 상기 수소화반응시 사용되지 않은 쿠멘 하이드로퍼옥사이드의 나머지 잔류물과 상기 수소화 반응으로 얻은 쿠밀 알코올을 혼합하여 쿠밀 알코올을 포함하는 반응물을 준비하고, 이를 산성 촉매하에서 탈수반응시킴으로써, 생산성이 증가된 알파 메틸 스티렌을 포함하는 생성물을 얻을 수 있다. 상기 생성물에는 페놀 및 아세톤도 함께 포함되어 있으므로, 상기 단계 이후에 상기 생성물을 중화 및 정제하고 증류하여 페놀 및 아세톤과 함께 생산성이 증가된 알파 메틸 스티렌을 얻는 특징이 있다. 따라서, 상기 쿠멘 하이드로퍼옥사이드의 선택적 수소화 공정을 통해, 기존보다 쿠멘 하이드로퍼옥사이드의 쿠밀 알코올로의 전환율을 향상시켜 그 함량을 증감시킬 수 있으며, 최종적으로 알파 메틸 스티렌의 양도 증감시킬 수 있다.Specifically, the present invention relates to a process for producing cumene hydroperoxide and cumyl alcohol having a low concentration by the oxidation of cumene, preparing a cumyl alcohol by directly hydrogenating at least a portion of the cumene hydroperoxide, A reaction product containing cumyl alcohol is prepared by mixing the remaining residue of cumene hydroperoxide with cumyl alcohol obtained by the hydrogenation reaction to obtain a product containing increased productivity of alpha methyl styrene by dehydration reaction under acidic catalyst . Since the product also contains phenol and acetone, the product is neutralized, purified and distilled after the above step to obtain alpha methylstyrene with increased productivity together with phenol and acetone. Therefore, through the selective hydrogenation process of cumene hydroperoxide, the conversion of cumene hydroperoxide to cumyl alcohol can be increased to increase or decrease the amount of cumene hydroperoxide, and finally, the amount of alpha methyl styrene can be increased or decreased.
즉, 본 발명은 쿠멘을 산화 반응기(10)로 공급하여 산소 존재하에 쿠멘의 산화 반응을 진행한다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 산화 반응기(10)는 도면에 표시하지는 않았지만 복수 개를 구비하여 단계적으로 산화 반응을 진행할 수 있다. 예를 들어, 3개의 산화 반응기에서 3단계에 걸쳐 산화 반응을 진행할 수 있다. 산화 반응기(10)에서는 상기 쿠멘의 산화를 통해 5 내지 25 중량% 농도의 쿠멘 하이드로퍼옥사이드 스트림이 생성되며, 여기에는 쿠밀 알코올이 포함되어 있을 수 있다.That is, in the present invention, cumene is supplied to the oxidation reactor (10), and the oxidation reaction of cumene proceeds in the presence of oxygen. According to an embodiment of the present invention, although not shown in the drawings, the oxidation reactor 10 may include a plurality of oxidation reactors in a stepwise manner. For example, the oxidation reaction can be carried out in three stages in three oxidation reactors. In the oxidation reactor 10, a cumene hydroperoxide stream having a concentration of 5 to 25% by weight is produced through oxidation of the cumene, which may include cumyl alcohol.
이후, 본 발명은 상기 스트림 중 일부를 분리하여 저장기(20)로 이송한 후 수소화 반응기(30)에 공급하여 수소화 반응을 진행시킨다. 이때, 저장기(20)에 이송된 저농도의 쿠멘 하이드로퍼옥사이드 스트림은 촉매 수소화 반응기(30) 상단(top-down) 또는 하단(bottom-up)으로 공급하여 수소화 반응으로 쿠밀 알코올을 제조한다. 상기 수소화 반응에 이용하는 반응기는 CSTR 반응기(Continuous stirred-tank reactor)를 통하여 반응을 진행할 수 있으나, 이에 한정되지 않고 통상의 수소화 반응 조건에 이용되는 것이라면 모두 사용가능하다. 예를 들면, 수소화 반응기(30)에는 촉매가 충전되어 있고, 수소를 주입하고 내부 온도가 유지되도록 하여 반응을 진행하는 것이 바람직하다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 수소화 반응기(30)에는 Pd-Co/C 촉매를 충전하여 반응을 수행할 수 있다. 또한 상기 반응물인 농축된 쿠멘 하이드로퍼옥사이드 스트림은 가압펌프를 이용하여 반응기 상단으로 주입할 수 있다. 상기 수소화 반응에 의해 쿠멘 하이드로퍼옥사이드는 쿠밀 알코올로 전환된다.In the present invention, a part of the stream is separated and transferred to the
수소화 반응이 완료되면, 제조된 쿠밀 알코올은 다시 저장기(20)로 공급되도록 하고, 이를 통해 스트리퍼(40)로 이송한다. 또한, 상기 수소화 반응에 진행하지 않은 5 내지 25 중량% 농도의 쿠멘 하이드로퍼옥사이드 스트림은 스트리퍼(40)로 바로 이송시킨다.When the hydrogenation reaction is completed, the prepared cumyl alcohol is supplied again to the
이에 따라, 스트리퍼(40)에는 상기 수소화 반응으로 얻은 쿠밀 알코올과 상기 수소화 반응에 이용하지 않은 쿠밀 알코올 및 쿠멘 하이드로퍼옥사이드의 나머지 스트림의 혼합물을 포함한다.Accordingly, the stripper 40 includes a mixture of the cumyl alcohol obtained by the hydrogenation reaction and the remaining stream of cumyl alcohol and cumene hydroperoxide not used for the hydrogenation reaction.
이후, 스트리퍼(40)에서는 상기 혼합물을 80 내지 82 중량%의 농도로 농축한 후 저장기(50)를 거쳐 분해 반응기(60)로 이송되도록 한다.Thereafter, in the stripper 40, the mixture is concentrated to a concentration of 80 to 82% by weight, and then is transferred to the
그런 다음, 상기 분해 반응기(60)에서 상기 혼합물에 대하여 연속적으로 탈수를 수행하여 산성 촉매가 쿠멘 하이드로퍼옥사이드를 페놀 및 아세톤으로 분해시키고, 쿠밀 알코올을 알파 메틸 스티렌으로 탈수시키도록 한다.Subsequently, dehydration is continuously performed on the mixture in the
또한, 상기 분해 반응기(60)에서 생성된 페놀, 아세톤 및 알파 메틸 스티렌의 혼합물은 중화 장치(70)로 이송하고, 여기에 중화 반응을 진행한다. Further, the mixture of phenol, acetone and alpha methylstyrene produced in the
마지막으로, 생성물을 분리 장치(80)로 이송하여 정제 및 증류를 통해 각각 페놀, 아세톤 및 알파 메틸 스티렌으로 분리한다.Finally, the product is transferred to a
이때, 본 발명에 있어서, 각 반응단계에 이용되는 반응기는 그 조건이 특별히 한정되지 않고, 이 분야에 있어서 잘 알려진 통상의 반응기를 사용할 수 있다. 또한 각 반응기는 별도의 이송라인을 통해 연결 설치될 수 있다. 또한 최종적으로 분리되는 페놀, 아세톤 및 알파 메틸 스티렌은 별도로 연결 설치된 배출구를 통해 수집 저장조로 모아질 수 있다.At this time, in the present invention, the condition of the reactor used in each reaction step is not particularly limited, and a well-known conventional reactor in this field can be used. In addition, each reactor can be connected via a separate transfer line. Finally, the finally separated phenol, acetone and alpha methyl styrene can be collected into a collection reservoir through a separately connected outlet.
본 발명은 낮은 농도 및 낮은 온도의 최대한 안정화된 조건에서 쿠멘의 산화로 얻은 쿠멘 하이드로퍼옥사이드의 수소화 반응을 진행하여, 쿠멘 하이드로퍼옥사이드의 폭발위험성 없이 보다 안정된 상태에서 쿠밀 알코올을 생산할 수 있다. 그 뿐만 아니라, 본 발명은 Pd-Co촉매를 이용한 수소화 공정을 통해 높은 선택율 및 전환율로 쿠멘 하이드로퍼옥사이드를 쿠밀 알코올로 전환시킴으로써, 페놀 플랜트에서 알파 메틸 스티렌의 생산량을 증가시키고 수소화 공정으로 주입되는 쿠멘 하이드로퍼옥사이드 스트림의 양을 제어함으로써 알파 메틸 스티렌의 생산량을 시장 수요에 따라 제어할 수 있다.The present invention promotes the hydrogenation reaction of cumene hydroperoxide obtained by the oxidation of cumene under the most stabilized conditions of low concentration and low temperature to produce cumyl alcohol in a more stable state without the danger of explosion of cumene hydroperoxide. In addition, the present invention provides a process for increasing the yield of alpha methyl styrene in a phenol plant by converting cumene hydroperoxide to cumyl alcohol with a high selectivity and conversion rate through a hydrogenation process using a Pd-Co catalyst, By controlling the amount of hydroperoxide stream, the production of alpha methyl styrene can be controlled according to market demand.
도 1은 종래 페놀 제조 과정을 간략히 도시한 공정도이다.
도 2는 본 발명의 페놀, 아세톤 및 알파 메틸 스티렌을 생산하기 위한 제조 과정을 간략히 도시한 공정도이다.
도 3은 Pd-Co촉매의 Pd : Co의 중량 비율에 따른 쿠멘 하이드로퍼옥사이드의 전환율, 쿠밀 알코올의 선택도 및 수득율을 나타내는 그래프이다.1 is a process diagram schematically showing a conventional process for producing phenol.
2 is a process diagram briefly showing a production process for producing the phenol, acetone and alpha methyl styrene of the present invention.
3 is a graph showing the conversion of cumene hydroperoxide, the selectivity and yield of cumyl alcohol according to the weight ratio of Pd: Co in the Pd-Co catalyst.
이하, 발명의 구체적인 실시예를 통해, 발명의 작용 및 효과를 보다 상세히 상술하기로 한다. 다만, 이러한 실시예는 발명의 예시로 제시된 것에 불과하며, 이에 의해 발명의 권리범위가 정해지는 것은 아니다.
Best Mode for Carrying Out the Invention Hereinafter, the function and effect of the present invention will be described in more detail through a specific embodiment of the present invention. It is to be understood, however, that these embodiments are merely illustrative of the invention and are not intended to limit the scope of the invention.
<< 쿠밀Cumil 알코올의 제조> Production of alcohol>
실시예Example 1 One
수소화 반응기에 촉매로 Pd-Co/C를 채우고, 수소를 주입하고 내부 온도가 유지되도록 하여 반응을 진행하였다. 반응물은 25 중량% 농도의 쿠멘 하이드로퍼옥사이드 스트림을 가압펌프를 이용하여 반응기 하단(bottom-up)으로 주입하였다. 상기 수소화 반응은 25 중량% 농도의 쿠멘 하이드로퍼옥사이드(CHP) 150g, Pd : Co의 중량 비율이 1 : 1 인 Pd-Co/C 촉매 1g를 투입하여 실시하였다. 또한, 쿠멘 하이드로퍼옥사이드 스트림과 투입되는 수소의 몰비는 1:8이 되도록 유지하였다. 반응 시간은 3시간으로 진행하였다.
The hydrogenation reactor was filled with Pd-Co / C as a catalyst, hydrogen was injected, and the internal temperature was maintained. The reactants were injected at the bottom of the reactor with a pressure pump at a concentration of 25% by weight of cumene hydroperoxide. The hydrogenation reaction was carried out by adding 150 g of cumene hydroperoxide (CHP) having a concentration of 25 wt% and 1 g of a Pd-Co / C catalyst having a weight ratio of Pd: Co of 1: 1. In addition, the molar ratio of the cumene hydroperoxide stream to the hydrogen charged was maintained at 1: 8. The reaction time was 3 hours.
실시예Example 2 내지 5 2 to 5
Pd : Co의 중량 비율을 변화시킨 Pd-Co/C 촉매를 사용한 것 외에는 실시예 1과 동일하게 실시하였다. Pd : Co의 중량 비율은 하기 표 1에 나타내었다.The procedure of Example 1 was repeated except that a Pd-Co / C catalyst in which the weight ratio of Pd: Co was changed was used. The weight ratios of Pd: Co are shown in Table 1 below.
<페놀, 아세톤 및 알파 <Phenol, acetone and alpha 메틸methyl 스티렌의 제조> Production of styrene>
실시예Example 6 6
도 2에 도시된 공정도에 따라 페놀, 아세톤 및 알파 메틸 스티렌을 제조하였다.Phenol, acetone and alpha methyl styrene were prepared according to the process diagram shown in Fig.
먼저, 페놀 공정에 3개의 산화반응기를 이용하여 하기 조건으로 산화제를 이용한 쿠멘의 산화를 진행하여 25 중량% 농도의 쿠멘 하이드로퍼옥사이드(CHP)를 포함하는 스트림을 제조하였다.First, in the phenol process, the oxidation of cumene was carried out using an oxidizing agent under the following conditions using three oxidation reactors to prepare a stream containing cumene hydroperoxide (CHP) at a concentration of 25 wt%.
(1) 첫번째 산화제(first oxidizer)를 투입하는 조건(1) Conditions for introducing the first oxidizer
공급 (CHP 0.4% + 쿠멘 99.6%) 1 ml/min, 02: 100 ml/min, 압력: 3bar, 반응온도: 100 ℃(CHP 0.4% + cumene 99.6%) 1 ml / min, 02: 100 ml / min, pressure: 3 bar, reaction temperature: 100 ° C
(2) 두번째 산화제(second oxidizer)를 투입하는 조건(2) Conditions for introducing a second oxidizer
공급 (CHP 8.42% + 쿠멘 91.58%) 1 ml/min, 02: 100 ml/min, 압력: 3bar, 반응온도: 96 ℃(CHP 8.42% + cumene 91.58%) 1 ml / min, 02: 100 ml / min, pressure: 3 bar, reaction temperature: 96 ° C
(3) 세번째 산화제(third oxidizer)를 투입하는 조건(3) Conditions for introducing a third oxidizer
공급 (CHP 16.27% + 쿠멘 83.73%) 1 ml/min, 02: 100 ml/min, 압력: 3bar, 반응온도: 94 ℃(CHP 16.27% + cumene 83.73%) 1 ml / min, 02: 100 ml / min, pressure: 3 bar, reaction temperature: 94 ° C
이때, 쿠멘 하이드로퍼옥사이드 스트림의 농도는 3개의 산화반응기를 거치면서 8.4 내지 25 중량%로 변경되었다. At this time, the concentration of cumene hydroperoxide stream was changed from 8.4 to 25% by weight through three oxidation reactors.
이후, 상기 저농도의 스트림 중 25 중량%를 분리하여 저장기(20)로 이송후 촉매 수소화 반응기(30)로 공급하였다.Then, 25 wt% of the low-concentration stream was separated and transferred to the
상기 수소화 반응기는 촉매로 Pd-Co/C를 채우고, 수소를 주입하고 내부 온도가 유지되도록 하여 반응을 진행하였다. 또한 반응물인 25 중량% 농도의 쿠멘 하이드로퍼옥사이드 스트림은 가압펌프를 이용하여 반응기 하단(bottom-up)으로 주입하였다. 상기 수소화 반응은 25 중량% 농도의 쿠멘 하이드로퍼옥사이드(CHP) 150g, Pd : Co의 중량 비율이 1 : 1 인 Pd-Co/C 촉매 1g를 투입하였다. 또한, 쿠멘 하이드로퍼옥사이드 스트림과 투입되는 수소의 몰비는 1:8이 되도록 유지하였다. 수소화 반응시간은 3시간으로 진행하였다. The hydrogenation reactor was filled with Pd-Co / C as a catalyst, and hydrogen was injected to maintain the internal temperature. A cumene hydroperoxide stream with a 25 wt% concentration of reactant was also injected at the bottom of the reactor using a pressure pump. In the hydrogenation reaction, 150 g of cumene hydroperoxide (CHP) having a concentration of 25 wt% and 1 g of a Pd-Co / C catalyst having a weight ratio of Pd: Co of 1: 1 were charged. In addition, the molar ratio of the cumene hydroperoxide stream to the hydrogen charged was maintained at 1: 8. The hydrogenation reaction time was 3 hours.
수소화 반응이 완료되면, 제조된 쿠밀 알코올을 포함하는 반응물은 저장기(20)로 공급되도록 하고, 이를 통해 스트리퍼(40)로 이송하였다. 이에 따라, 스트리퍼(40)에는 상기 수소화 반응으로 얻은 쿠밀 알코올과 상기 수소화 반응에 이용하지 않은 쿠밀 알코올 및 쿠멘 하이드로퍼옥사이드를 포함하는 스트림의 혼합물이 채워져 있다.Upon completion of the hydrogenation reaction, the reaction product containing the prepared cumyl alcohol was supplied to the
이후, 스트리퍼(40)에서 상기 혼합물을 농축하고, 저장기(50)를 거쳐 분해 반응기(60)로 이송하고 나머지는 바로 분해 반응기로 이송하였다.Thereafter, the mixture was concentrated in the stripper 40, transferred to the
그런 다음, 상기 분해 반응기(60)에 산성 촉매를 투입하여 상기 혼합물에 대하여 탈수를 수행하여 산성 촉매가 쿠멘 하이드로퍼옥사이드를 페놀 및 아세톤으로 분해시키고 쿠밀 알코올을 알파 메틸 스티렌으로 탈수시키도록 하였다.Then, the acid catalyst is added to the
이때 분해 반응기(60)에는 공급물(쿠멘 하이드로퍼옥사이드 72 중량%, 쿠밀 알코올 8 중량%, 쿠멘 20 중량%) 100 g에 대하여 황산(H2SO4) 1g을 투입하여 반응을 진행시켰다. 또한, 반응온도는 65℃로 유지하여 쿠멘 하이드로퍼옥사이드의 농도가 1% 미만일 때까지 전환시킨 후에 110 ℃로 온도를 증가시켜 쿠밀 알코올을 알파 메틸 스티렌으로 전환시켰다.At this time, to the
상기 분해 반응기(60)에서 생성된 페놀, 아세톤 및 알파 메틸 스티렌의 혼합물을 중화 장치(70)로 이송하고, 여기에 중화제를 투입하여 중화 반응을 진행하였다. 중화 후, 생성물을 분리 장치(80)로 이송하여 증류를 통해 각각 페놀, 알파 메틸 스티렌 및 아세톤으로 분리하였다.The mixture of phenol, acetone and alpha methylstyrene produced in the
상기 제조방법에 따라 최종 생성물의 수율은 각각, 쿠멘 하이드로퍼옥사이드에서 페놀로 변환시 수율 99.36%, 쿠멘 하이드로퍼옥사이드에서 아세톤으로 변환시 수율 98.30%, 쿠밀 알코올에서 알파 메틸 스티렌로 변환시 수율 82.45%를 나타내었다.
According to the above production method, the yields of the end products were respectively 99.36% in conversion from cumene hydroperoxide to phenol, 98.30% in conversion to cumene hydroperoxide in acetone, and 82.45% in conversion to cumene alcohol to alpha methylstyrene .
비교예Comparative Example 1 One
25 중량% 농도의 쿠멘 하이드로퍼옥사이드 150g과 1g의 Co/Al/PO4 (Co: 7wt%, Al: 25wt%, P: 3wt%) 촉매를 사용하여 수소 없이 환원 반응을 진행하여 쿠밀 알코올을 제조하였다. 반응시간은 3시간으로 하였다. 그 밖에 다른 조건은 실시예 1과 동일한 방법으로 진행하여 쿠밀 알코올을 제조하였다.
150 g of cumene hydroperoxide having a concentration of 25% by weight and 1 g of Co / Al / PO 4 (Co: 7 wt%, Al: 25 wt%, P: 3 wt%) were used to conduct a reduction reaction without hydrogen to produce cumyl alcohol Respectively. The reaction time was 3 hours. The other conditions were the same as in Example 1 to prepare cumyl alcohol.
비교예Comparative Example 2 내지 3 2 to 3
농축된 80 중량% 농도의 쿠멘 하이드로퍼옥사이드 50g을 아세톤 100g의 용매에 희석하여 27wt%의 농도로 맞춘 후 수소화 반응을 진행하지 않고 1g의 Co/Al/PO4 및 Co/ZrO2 촉매를 사용하여 사용하여 환원 반응으로 쿠밀알코올을 제조하였다. 반응시간은 3시간으로 하였다. 그 밖에 다른 조건은 실시예 1과 동일한 방법으로 진행하여 쿠밀 알코올을 제조하였다.50 g of condensed 80% by weight cumene hydroperoxide was diluted with 100 g of acetone to a concentration of 27 wt%, and then 1 g of Co / Al / PO 4 And Co / ZrO 2 catalyst to produce cumyl alcohol by reduction reaction. The reaction time was 3 hours. The other conditions were the same as in Example 1 to prepare cumyl alcohol.
실시예 1 내지 5 및 비교예 1 내지 3의 실험 조건을 하기 표 2에 정리하여 나타내었다.The experimental conditions of Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 3 are summarized in Table 2 below.
(g)Amount of catalyst
(g)
(cc/min)Hydrogen
(cc / min)
실험예Experimental Example
상기 실시예 1 내지 5 및 비교예 1 내지 3의 쿠멘 하이드로퍼옥사이드(CHP)의 전환율, 쿠밀 알코올(CA)의 선택도 및 수율을 하기 수학식 1 내지 3에 따라 계산하여 표 3에 나타내었다. The conversion of cumene hydroperoxide (CHP), the selectivity and yield of cumyl alcohol (CA) in Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 3 were calculated in accordance with the following equations (1) to (3)
또한, 실시예 1 내지 5의 전환율, 선택도 및 수득율의 그래프를 도 3에 나타내었다.
Further, graphs of conversion ratios, selectivities and yield ratios of Examples 1 to 5 are shown in Fig.
[수학식 1][Equation 1]
CHP 전환율(%)=(CHP공급물(중량%)-CHP생성물(중량%))/(CHP공급물(중량%))CHP conversion (%) = (CHP feed (wt%) - CHP product (wt%)) / (CHP feed (wt%))
[수학식 2]&Quot; (2) "
CA 선택도(%)= (CA 생성물(몰%)/(CHP 공급물(몰%) - CHP 생성물(몰%))CA selectivity (%) = (CA product (mol%) / (CHP feed (mol%) - CHP product (mol%
[수학식 3]&Quot; (3) "
CA 수득율(%)=CHP 전환율(%) * CA 선택도(%)
CA yield (%) = CHP conversion (%) * CA selectivity (%)
선택도(%)CA
Selectivity (%)
상기 표 3의 결과로부터, 본 발명의 실시예 1 내지 5는 Pd-Co/C를 촉매로 사용하는 수소화 반응을 수행함으로써, 쿠멘 하이드로퍼옥사이드(CHP)의 전환율 및 쿠밀 알코올(CA)의 선택도가 수소화 반응을 진행하지 않고 촉매로 Co/Al/PO4 및 Co/ZrO2을 사용하여 환원 반응을 진행한 비교예 1 내지 3보다 현저히 우수하고, 이에 따라 쿠밀 알코올의 수득율이 현저하게 증가하였음을 알 수 있다. From the results of Table 3, Examples 1 to 5 of the present invention show that the conversion of cumene hydroperoxide (CHP) and the selectivity of cumyl alcohol (CA) are improved by performing hydrogenation reaction using Pd-Co / The hydrogenation reaction does not proceed but the Co / Al / PO 4 And Co / ZrO 2 The yield of cumyl alcohol was remarkably increased compared to Comparative Examples 1 to 3 in which the reduction reaction was carried out.
또한 도 3을 참조하면, Pd-Co 촉매 중에서도 특히 Pd : Co의 중량 비율이 1:0.2일 때 동일한 반응 시간 내에 가장 우수한 전환율, 선택도 및 수득율을 나타냄을 알 수 있다.Also, referring to FIG. 3, it can be seen that the Pd-Co catalyst exhibits the best conversion rate, selectivity and yield within the same reaction time, especially when the weight ratio of Pd: Co is 1: 0.2.
1, 10: 산화 반응기
2, 4, 20, 50: 저장기 (receiver)
30: 수소화 반응기 (catalytic hydrogenation reactor)
3, 40: 스트리퍼 (stripper)
5, 60: 분해 반응기 (cleavage reactor)
6, 70: 중화 장치 (neutralizer reactor)
7, 80: 분리 장치1, 10: oxidation reactor
2, 4, 20, 50: the receiver,
30: Catalytic hydrogenation reactor
3, 40: stripper
5, 60: a cleavage reactor
6, 70: Neutralizer reactor
7, 80: Separation device
Claims (20)
Characterized in that cumene hydroperoxide is hydrogenated under a Pd-Co catalyst at a hydrogen flow rate of 1: 1 to 1:10 for 0.2 to 7 hours at a temperature of 40 to 80 DEG C and a molar ratio to cumene hydroperoxide, By weight.
The method of claim 1, wherein the weight ratio of Pd to Co in the Pd-Co catalyst is 1: 0.05 to 1: 1.
3. The method of claim 2, wherein the weight ratio of Pd to Co in the Pd-Co catalyst is 1: 0.2 to 1: 0.5.
The method of claim 1, wherein the Pd-Co catalyst further comprises a carrier selected from the group consisting of alumina, silica, clay, carbon, zirconia, titania, mesoporous molecular sieve, ≪ / RTI >
The method of claim 1, wherein the Pd-Co catalyst is used in an amount of 0.5 to 15 parts by weight based on 100 parts by weight of cumene hydroperoxide.
(b) 상기 쿠멘 하이드로퍼옥사이드 스트림의 적어도 일부를 분리하여 Pd-Co 촉매하에, 40 내지 80℃의 온도 및 쿠멘 하이드로퍼옥사이드 대비 몰비에 따라 1:1 내지 1:10의 수소 유량에서 0.2 내지 7시간 동안 수소화반응시켜 쿠밀 알코올을 제조하는 단계; 및
(c) 상기 쿠밀 알코올을 포함하는 반응물 및 상기 수소화 반응을 거치지 않은 상기 쿠멘 하이드로퍼옥사이드 스트림의 나머지 부분을 산성 촉매하에 탈수반응시키는 단계를 포함하고,
상기 산성 촉매는 염산, 황산 및 질산으로 이루어진 군으로부터 선택되는 액체 산성 촉매; 또는 6족 금속 산화물에 의해 개질된 4족 금속 산화물, 황산화된 전이금속 산화물, 세륨 옥사이드와 4족 금속 산화물의 혼합된 금속 산화물, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 고체 산성 촉매인,
페놀, 아세톤 및 알파 메틸 스티렌의 제조방법.
(a) oxidizing cumene to produce a cumene hydroperoxide stream;
(b) separating at least a portion of the cumene hydroperoxide stream and, under a Pd-Co catalyst, at a hydrogen flow rate of from 1: 1 to 1:10 from 0.2 to 7 Hydrogenation reaction for a period of time to produce cumyl alcohol; And
(c) dehydrating the reaction product containing the cumyl alcohol and the remaining portion of the cumene hydroperoxide stream not subjected to the hydrogenation reaction under an acidic catalyst,
Wherein the acidic catalyst is selected from the group consisting of hydrochloric acid, sulfuric acid, and nitric acid; Or a Group VIII metal oxide modified by a Group 6 metal oxide, a sulfurized transition metal oxide, a mixed metal oxide of a cerium oxide and a Group 4 metal oxide, and mixtures thereof.
Phenol, acetone and alpha methyl styrene.
7. The method of claim 6, wherein the weight ratio of Pd to Co in the Pd-Co catalyst is from 1: 0.05 to 1: 1.
The method of claim 7, wherein the weight ratio of Pd to Co in the Pd-Co catalyst is 1: 0.2 to 1: 0.5.
The method of claim 6, wherein the Pd-Co catalyst further comprises a carrier selected from the group consisting of alumina, silica, clay, carbon, zirconia, titania, mesoporous molecular sieve, Characterized in that phenol, acetone and alpha methylstyrene are prepared.
7. The method of claim 6, wherein the Pd-Co catalyst is used in an amount of 0.5 to 15 parts by weight based on 100 parts by weight of the cumene hydroperoxide stream.
7. The process according to claim 6, wherein in step (a), the cumene hydroperoxide stream produces a cumene hydroperoxide stream at a concentration of from 5 to 25% by weight.
7. The method of claim 6, wherein in step (b), the cumene hydroperoxide stream separates at least a portion of the phenol, acetone, and alpha methylstyrene without concentration.
7. The process according to claim 6, wherein 5 to 50% by weight of the cumene hydroperoxide stream is separated and used in the hydrogenation reaction in the step (b).
7. The process for producing phenol, acetone and alpha methylstyrene according to claim 6, wherein the selectivity of cumyl alcohol in the hydrogenation reaction is 98% or more.
7. The process for producing phenol, acetone and alpha methylstyrene according to claim 6, wherein the conversion of cumene hydroperoxide in the hydrogenation reaction is 99% or more.
7. The method of claim 6, wherein in step (c), the reaction product containing the cumyl alcohol and the remaining part of the cumene hydroperoxide stream not subjected to the hydrogenation reaction are concentrated to a concentration of 80 to 82 wt% Acetone, and alpha methylstyrene.
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