KR101556340B1 - Method for hydrogenation of phthalate compound - Google Patents

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Abstract

본 발명은 프탈레이트 화합물의 수소화 방법에 관한 것이다. 본 발명의 수소화 방법에 따르면, 반응에 사용되는 촉매의 활성을 장기적으로 유지하고 촉매의 성능을 높여줌으로써, 수소화 공정의 안정성 및 경제성을 높일 수가 있다. 따라서, 반응에 요구되는 촉매 사용량의 총량을 저감할 수 있고 교체 주기를 연장시키게 되어, 공정의 운전 안정성 및 상업적 규모에서의 공정 운행시 경제성을 향상시킬 수가 있다.The present invention relates to a process for the hydrogenation of phthalate compounds. According to the hydrogenation process of the present invention, the activity of the catalyst used for the reaction is maintained for a long period of time and the performance of the catalyst is increased, thereby improving the stability and economical efficiency of the hydrogenation process. Therefore, the total amount of the catalyst required for the reaction can be reduced and the replacement period can be extended, which can improve the operation stability of the process and the economical efficiency in the process operation in a commercial scale.

Description

프탈레이트 화합물의 수소화 방법{METHOD FOR HYDROGENATION OF PHTHALATE COMPOUND}[0001] METHOD FOR HYDROGENATION OF PHTHALATE COMPOUND [0002]

본 발명은 프탈레이트 화합물의 수소화 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 수소화 방법에서 사용되는 촉매의 성능 및 수명을 향상시킬 수 있는 프탈레이트 화합물의 수소화 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a process for hydrogenating a phthalate compound, and more particularly, to a process for hydrogenating a phthalate compound capable of improving the performance and lifetime of a catalyst used in a hydrogenation process.

프탈레이트(phthalate)계 화합물은 플라스틱, 특히 폴리염화비닐(PVC)의 가소제로 널리 사용되는 물질이다. 예를 들면 전기전자제품, 의약품, 페인트 안료, 윤활제, 바인더, 계면활성제, 접착제, 타일, 식품용기, 포장재 등 실로 그 사용 용도가 매우 다양하다. Phthalate-based compounds are widely used as plastics, especially as plasticizers for polyvinyl chloride (PVC). For example, electric and electronic products, medicines, paint pigments, lubricants, binders, surfactants, adhesives, tiles, food containers, packaging materials and the like.

그러나 몇몇 프탈레이트계 화합물이 환경오염 및 인간의 내분비계 장애 문제를 초래할 수 있는 물질로 알려지면서 그 사용을 줄이기 위한 노력이 유럽, 미국 등 선진국을 중심으로 사용 규제의 강화가 되고 있다. 특히 프탈레이트계 가소제 중 di(2-ethylhexyl) phthalate (DEHP), butyl benzyl phthalate (BBP), di-n-butyl phthalate (DBP)와 같은 일부 제품은 사회적으로 사람의 호르몬 작용을 방해하거나 혼란시키는 내분비계 교란물질(endocrine disrupter)로서 환경 호르몬으로 의심받고 있어 이를 규제하는 움직임이 있다.However, as several phthalate compounds are known to cause environmental pollution and problems with endocrine disruption in humans, efforts to reduce their use have been strengthened in advanced countries such as Europe and the United States. Some products such as di (2-ethylhexyl) phthalate (DEHP), butyl benzyl phthalate (BBP) and di-n-butyl phthalate (DBP) among the phthalate plasticizers have socially an endocrine system As endocrine disrupters, environmental hormones are suspected and there is a movement to regulate them.

이에, 종래의 가소제와 동등한 성능을 나타내면서 환경 호르몬 논쟁에서 자유로운 친환경 가소제를 개발하기 위한 노력이 이루어지고 있는데, 이 중 하나로 프탈레이트계 화합물에 포함되어 있는 벤젠 고리를 수소화한(hydrogenation) 화합물을 이용하는 방안이 있다. Accordingly, efforts have been made to develop environmentally friendly plasticizers which are equivalent to conventional plasticizers and free from environmental hormone controversy. One of them is a method of using a hydrogenation compound which is a benzene ring contained in a phthalate compound have.

벤젠 고리와 같은 방향족 화합물의 수소화 반응은, 루테늄과 같은 전이 금속을 활성 성분으로 지지체에 포함한 촉매를 이용하는 방법이 알려져 있다. A hydrogenation reaction of an aromatic compound such as a benzene ring is known to use a catalyst containing a transition metal such as ruthenium as an active component in a support.

그러나, 상기 전이 금속의 촉매는 반응이 진행됨에 따라 활성이 급격히 감소되어 수율의 저하를 초래하므로, 촉매 활성의 유지는 상업적 측면에서 매우 중요한 문제가 된다. 촉매 활성의 감소는 촉매에 대한 다양한 물리적 및 화학적 영향, 예를 들어 열적, 기계적 또는 화학적 처리의 결과로서 촉매 활성 부위의 차단 또는 촉매 활성 부위의 손실에 의하여 야기된다. 예를 들어, 촉매 불활성화 또는 노화는 일반적으로 촉매 활성 부위의 소결, 침착물의 결과로서 금속의 손실, 또는 활성 부위의 피독(poisoning)에 의해 야기되며 다양한 메커니즘이 존재한다. 이와 같은 촉매의 활성 감소로 인한 교체 및 재생 공정은 제품 생산 비용으로 이어진다. However, since the catalytic activity of the transition metal is drastically reduced as the reaction progresses, the yield is lowered. Therefore, maintenance of catalytic activity is a very important problem in terms of commercial activity. Reduction of the catalytic activity is caused by various physical and chemical influences on the catalyst, such as blockage of catalytically active sites or loss of catalytically active sites as a result of thermal, mechanical or chemical treatment. For example, catalyst deactivation or aging is generally caused by sintering of the catalytically active sites, loss of metal as a result of deposits, or poisoning of the active sites, and a variety of mechanisms exist. Such replacement and regeneration processes due to reduced activity of the catalyst lead to product production costs.

따라서, 친환경 가소제로 사용 가능한 물질을 상업적인 규모로 생산하기 위하여, 수소화 반응에 사용되는 촉매의 성능을 향상시키고 활성을 유지하여 촉매의 수명(life time)을 증가시키기 위한 방안이 요구되고 있다. Accordingly, in order to produce a substance usable as an environmentally friendly plasticizer on a commercial scale, there is a demand for improving the performance of the catalyst used in the hydrogenation reaction and maintaining the activity thereof, thereby increasing the life time of the catalyst.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 목적은 프탈레이트계 화합물의 수소화 반응에 사용되는 촉매의 성능을 향상시키고, 활성을 유지하여 촉매의 수명(life time)을 연장시킴으로써 공정 운전성 향상 및 경제성을 높일 수 있는 수소화 방법을 제공하기 위한 것이다.It is an object of the present invention to improve the performance of the catalyst used for the hydrogenation reaction of the phthalate compound and to prolong the lifetime of the catalyst by maintaining the activity thereof, To a hydrogenation process.

이에, 본 발명의 일 측면에 따르면, 수소화 촉매 및 탄소수 2 이상의 알코올의 존재 하에, 프탈레이트 화합물과 수소를 반응시키는 단계를 포함하는 수소화 방법을 제공한다.Thus, according to one aspect of the present invention, there is provided a hydrogenation method comprising reacting a phthalate compound with hydrogen in the presence of a hydrogenation catalyst and an alcohol having 2 or more carbon atoms.

본 발명의 수소화 방법에 따르면, 반응에 사용되는 촉매의 활성을 장기적으로 유지하고 촉매의 성능을 높여줌으로써, 수소화 공정의 안정성 및 경제성을 높을 수가 있다. According to the hydrogenation process of the present invention, the activity of the catalyst used in the reaction is maintained for a long period of time and the performance of the catalyst is enhanced, thereby improving the stability and economical efficiency of the hydrogenation process.

또한, 수소화 반응이 진행되는 반응기 내에서 반응열에 의한 고온 발생을 억제할 수 있고, 반응 원료의 점도를 낮게 하여 액상의 흐름이 정체되는 것을 억제할 뿐만 아니라, 촉매 표면에 얇은 액상 막을 보다 얇게 형성함으로써, 반응성을 향상시킬 수가 있다.In addition, it is possible to suppress the generation of high temperature due to the reaction heat in the reactor in which the hydrogenation reaction proceeds, to lower the viscosity of the reaction raw material to suppress stagnation of the flow of the liquid phase and to form a thin liquid- , The reactivity can be improved.

또한, 원료인 프탈레이트 화합물 내에 함유되어 있는 금속 이온, 금속염 화합물 또는 기타 불순물 성분이 촉매에 물리적, 화학적으로 흡착하는 것을 억제하여 촉매의 수명을 연장시킬 수 있다.In addition, the lifetime of the catalyst can be prolonged by suppressing physical and chemical adsorption of metal ions, metal salt compounds or other impurity components contained in the raw phthalate compound to the catalyst.

따라서, 반응에 요구되는 촉매 사용량의 총량을 저감할 수 있고 교체 주기를 연장시키게 되어, 공정의 운전 안정성 및 상업적 규모에서의 공정 운전시 경제성을 향상시킬 수가 있다.Therefore, the total amount of catalyst required for the reaction can be reduced and the replacement period can be extended, so that the operation stability of the process and the economical efficiency in the process operation in commercial scale can be improved.

도 1은 본 발명의 수소화 방법에 사용되는 수소화 반응 장치를 간략히 도시한 도면이다.
도 2 및 3은 비교예 1에 따른 수소화 반응 후 촉매 표면에 흡착된 성분에 대해 NMR(Nuclear Magnetic Resonance) 분석을 한 결과이다.
BRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS FIG. 1 is a schematic view showing a hydrogenation reactor used in the hydrogenation process of the present invention. FIG.
2 and 3 are the results of NMR (Nuclear Magnetic Resonance) analysis of components adsorbed on the catalyst surface after the hydrogenation reaction according to Comparative Example 1.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.The present invention is capable of various modifications and may have various embodiments, and specific embodiments are illustrated and described in detail. It is to be understood, however, that the invention is not to be limited to the specific embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

또한, 이하에서 사용될 제 1, 제 2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 명명될 수 있다.Furthermore, terms including an ordinal number such as first, second, etc. to be used below can be used to describe various elements, but the constituent elements are not limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, the terms "comprises" or "having" and the like are used to specify that there is a feature, a number, a step, an operation, an element, a component or a combination thereof described in the specification, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 프탈레이트 화합물의 수소화 방법을 상세히 설명하도록 한다.
Hereinafter, a method of hydrogenating a phthalate compound of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

본 발명의 수소화 방법은 수소화 촉매 및 탄소수 2 이상의 알코올의 존재 하에, 프탈레이트 화합물과 수소를 반응시키는 단계를 포함한다.The hydrogenation process of the present invention comprises reacting a phthalate compound with hydrogen in the presence of a hydrogenation catalyst and an alcohol having 2 or more carbon atoms.

본 발명의 수소화 방법의 반응 대상물은 프탈레이트 화합물이며, 수소화 반응(hydrogenation)에 의해 상기 프탈레이트 화합물의 벤젠 고리에 수소가 첨가되어 이에 상응하는 사이클로헥산 디카르복실레이트 화합물로 전환되는 반응이다.The reaction object of the hydrogenation process of the present invention is a phthalate compound, and hydrogen is added to the benzene ring of the phthalate compound by hydrogenation to convert it into the corresponding cyclohexane dicarboxylate compound.

상기 프탈레이트 화합물은 프탈레이트(phthalate), 테레프탈레이트(terephthalate), 이소프탈레이트(isophthalate) 및 이에 상응하는 카르복실산 화합물(carboxylic acid) 중 선택되는 1종 이상일 수 있다. The phthalate compound may be at least one selected from the group consisting of phthalate, terephthalate, isophthalate and the corresponding carboxylic acid.

먼저, 상기 프탈레이트 화합물은 하기와 같은 화학식 1로 표시될 수 있다. First, the phthalate compound may be represented by the following formula (1).

[화학식 1][Chemical Formula 1]

Figure 112013116659219-pat00001
Figure 112013116659219-pat00001

상기 화학식 1에서, R1 및 R1'는 각각 독립적으로 상이하거나 동일하며, 수소, 탄소수 1 내지 20, 바람직하게는 탄소수 4 내지 20, 보다 바람직하게는 탄소수 5 내지 20, 더욱 바람직하게는 탄소수 5 내지 10의 직쇄 또는 분지쇄 알킬기이다.In Formula 1, R 1 and R 1 'are independently the same or different and each represents a hydrogen atom, a C 1-20, preferably a C 4-20, more preferably a C 5-20, more preferably a C 5-10 Of straight or branched chain alkyl groups.

상기 프탈레이트 화합물의 구체적인 예로는 디부틸 프탈레이트(DBP; dibutyl phthalate), 디헥실 프탈레이트(DHP; dihexyl phthalate), 디옥틸 프탈레이트(DOP; dioctyl phthalate), 디-n-옥틸 프탈레이트(DnOP; di-n-octyl phthalate), 디이소노닐 프탈레이트(diisononyl phthalate), 또는 디이소데실 프탈레이트(DIDP; diisodecyl phthalate) 등을 들 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 이들 화합물은 단독으로 또는 혼합하여 사용할 수 있다.Specific examples of the phthalate compound include dibutyl phthalate (DBP), dihexyl phthalate (DHP), dioctyl phthalate (DOP), di-n-octyl phthalate (DnOP) octyl phthalate, diisononyl phthalate, diisodecyl phthalate (DIDP), and the like, but the present invention is not limited thereto. These compounds may be used alone or in combination.

상기 테레프탈레이트 화합물은 하기와 같은 화학식 2로 표시될 수 있다. The terephthalate compound may be represented by the following general formula (2).

[화학식 2](2)

Figure 112013116659219-pat00002
Figure 112013116659219-pat00002

상기 화학식 2에서, R2 및 R2'는 각각 독립적으로 상이하거나 동일하며, 수소, 탄소수 1 내지 20, 바람직하게는 탄소수 4 내지 20, 보다 바람직하게는 탄소수 5 내지 20, 더욱 바람직하게는 탄소수 5 내지 10의 직쇄 또는 분지쇄 알킬기이다.In the above formula (2), R 2 and R 2 'are each independently the same or different and represent hydrogen, a C 1-20, preferably C 4-20, more preferably C 5-20, more preferably C 5-10 Of straight or branched chain alkyl groups.

상기 테레프탈레이트 화합물의 구체적인 예로는 디부틸 테레프탈레이트(DBTP; dibutyl terephthalate), 디옥틸 테레프탈레이트(DOTP; dioctyl terephthalate), 디이소노닐 테레프탈레이트(DINTP; diisononyl terephthalate), 또는 디이소데실 테레프탈레이트(DIDTP; diisodecyl terephthalate) 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 이들 화합물은 단독으로 또는 혼합하여 사용할 수 있다.Specific examples of the terephthalate compound include dibutyl terephthalate (DBTP), dioctyl terephthalate (DOTP), diisononyl terephthalate (DINTP), or diisodecyl terephthalate (DIDTP ; diisodecyl terephthalate), but are not limited thereto. These compounds may be used alone or in combination.

상기 이소프탈레이트 화합물은 하기와 같은 화학식 3로 표시될 수 있다. The isophthalate compound may be represented by the following general formula (3).

[화학식 3](3)

Figure 112013116659219-pat00003
Figure 112013116659219-pat00003

상기 화학식 3에서, R3 및 R3'는 각각 독립적으로 상이하거나 동일하며, 수소, 탄소수 1 내지 20, 바람직하게는 탄소수 4 내지 20, 보다 바람직하게는 탄소수 5 내지 20, 더욱 바람직하게는 탄소수 5 내지 10의 직쇄 또는 분지쇄 알킬기이다.In the above formula (3), R3 and R3 'are each independently the same or different and represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, preferably 4 to 20 carbon atoms, more preferably 5 to 20 carbon atoms, Of straight or branched chain alkyl groups.

상기 이소프탈레이트 화합물의 구체적인 예로는 디부틸 이소프탈레이트(DBIP; dibutyl isophthalalate), 디옥틸 이소프탈레이트(DOIP; dioctyl isophthalate), 디이소노닐 이소프탈레이트(DINIP; diisononyl isophthalate), 또는 디이소데실 이소프탈레이트(DIDIP; diisodecyl isophthalate) 등을 들 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 이들 화합물은 단독으로 또는 혼합하여 사용할 수 있다.Specific examples of the isophthalate compound include dibutyl isophthalalate (DBIP), dioctyl isophthalate (DOIP), diisononyl isophthalate (DINIP), and diisodecyl isophthalate (DIDIP ; diisodecyl isophthalate), but are not limited thereto. These compounds may be used alone or in combination.

바람직하게는, 상기 프탈레이트 화합물로 디옥틸 테레프탈레이트(dioctyl terephthalate, DOTP)를 사용할 수 있다.Preferably, dioctyl terephthalate (DOTP) may be used as the phthalate compound.

상기 프탈레이트 화합물의 순도는 약 98% 이상, 바람직하게는 약 99% 이상일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 상업적으로 이용가능한 모든 품질 및 순도의 프탈레이트 화합물을 사용할 수 있다. The purity of the phthalate compound may be about 98% or more, preferably about 99% or more, but is not limited thereto and phthalate compounds of any quality and purity commercially available can be used.

상기와 같은 프탈레이트 화합물은, 프탈산(phthalic acid), 테레프탈산(terephthalic acid), 또는 이소프탈산(isophthalic acid)과 같은 산 또는 이의 무수물을 알코올과 에스테르화 반응시킴으로써 얻어질 수 있다. 이러한 에스테르화 반응 후 상기 에스테르화 반응에 사용되는 촉매 및 잔류하는 산 성분을 중화시키기 위해 탄산나트륨(Na2CO3), 수산화나트륨(NaOH), 탄산칼슘(CaCO3), 수산화나트륨(KOH)과 같은 염기성 화합물이 사용된다. 이에 따라, 이러한 염기성 화합물로부터 유리된 Na+, K+, Ca2 +와 같은 금속 이온, 상기 금속 이온과의 결합에 의해 생성된 금속염 화합물, 또는 기타 반응 부산물과 같은 불순물이 프탈레이트 화합물에 미량으로 잔류하게 될 수 있다. The phthalate compound may be obtained by esterifying an acid such as phthalic acid, terephthalic acid, or isophthalic acid or an anhydride thereof with an alcohol. After the esterification reaction, a catalyst such as sodium carbonate (Na 2 CO 3 ), sodium hydroxide (NaOH), calcium carbonate (CaCO 3 ), sodium hydroxide (KOH) or the like is added to neutralize the catalyst used in the esterification reaction and the residual acid component Basic compounds are used. Accordingly, impurities such as metal ions such as Na + , K + , and Ca 2 + released from such basic compounds, metal salt compounds formed by binding with the metal ions, or other reaction byproducts remain in the phthalate compound in a trace amount .

이러한 금속 이온 또는 금속염 화합물의 미량 함유는 프탈레이트 화합물의 품질 자체에는 큰 영향이 없지만, 상기 프탈레이트 화합물의 수소화 반응시 사용되는 수소화 촉매에는 촉매독으로 작용하여, 촉매의 활성을 저하시키는 주요한 원인 중 하나가 된다. 보다 구체적으로, 금속 이온 또는 금속염 화합물은 충분히 용해되지 않거나 분산된 상태로 존재하며, 수소화 촉매에 물리적으로 또는 화학적으로 흡착이 되기 쉬운 성질이 있어 이에 의해 촉매의 활성이 급격히 감소하게 된다. Such a small amount of the metal ion or the metal salt compound does not greatly affect the quality of the phthalate compound. However, the hydrogenation catalyst used in the hydrogenation reaction of the phthalate compound acts as a catalyst poison, do. More specifically, the metal ion or the metal salt compound is not sufficiently dissolved or dispersed and has a property of being physically or chemically adsorbed on the hydrogenation catalyst, whereby the activity of the catalyst is drastically reduced.

그러나, 본 발명의 수소화 방법에 따르면, 탄소수 2 이상의 알코올이 상기 금속 이온, 금속염 화합물 또는 기타 불순물 성분을 효과적으로 용해하여 수소화 촉매로의 흡착을 방지함으로써, 상기 수소화 촉매의 활성을 유지하는 역할을 할 수 있다. However, according to the hydrogenation method of the present invention, an alcohol having two or more carbon atoms effectively dissolves the metal ion, the metal salt compound or other impurity components to prevent the adsorption to the hydrogenation catalyst, thereby maintaining the activity of the hydrogenation catalyst have.

상기 알코올은 탄소수 2개 이상의 알코올, 예를 들어 탄소수 2 내지 12, 바람직하게는 탄소수 2 내지 10의 지방족 알코올인 에탄올, n-프로판올, 이소프로판올, n-부탄올, 이소부탄올, 펜탄올, 헥사놀, 헵탄올, 옥탄올(n-octanol, 2-ethylhexanol), 노나놀, 데칸올, 운데칸올, 도데칸올 등에서 선택되는 1종 또는 이의 혼합물을 사용할 수 있다. The alcohol may be an alcohol having 2 or more carbon atoms, for example, ethanol, n-propanol, isopropanol, n-butanol, isobutanol, pentanol, hexanol, heptanol N-octanol, 2-ethylhexanol, nonanol, decanol, undecanol, dodecanol, and the like, or a mixture thereof.

사용 가능한 알코올은 반응 대상물인 프탈레이트 화합물의 구체적인 종류에 따라 다르게 선택할 수 있다. 예를 들어, 디옥틸 테레프탈레이트를 대상으로 수소화 반응을 진행할 때, 상기 알코올 중 에탄올, 부탄올 또는 옥탄올과 같은 탄소수 2 내지 8의 알코올을 사용할 때 촉매의 반응성 향상 및 수명 연장 효과가 더욱 높아질 수 있다. The usable alcohol may be selected depending on the specific kind of the phthalate compound to be reacted. For example, when a hydrogenation reaction is carried out on dioctyl terephthalate, the use of an alcohol having 2 to 8 carbon atoms such as ethanol, butanol or octanol in the alcohol may improve the reactivity and extend the lifetime of the catalyst .

본 발명에 따르면 상기 알코올은 상기 프탈레이트 화합물과 혼합되어 반응기에 공급되기 전의 액상 상태에서는 혼합물의 점도를 낮추어 액상 상태의 혼합물의 흐름을 좋게 한다. 또한, 반응기에 주입되어 상기 프탈레이트 화합물의 수소화 반응이 진행되는 동안 반응열을 흡수하여, 상기 반응열에 의한 고온 발생을 억제하는 역할을 한다. 더하여, 수소화 촉매 표면에 얇은 막을 형성하게 함으로써, 촉매의 반응성을 향상시키고, 원료인 프탈레이트 화합물 내에 함유되어 있는 금속 이온, 금속염 화합물 또는 기타 불순물 성분이 촉매에 물리적, 화학적으로 흡착하는 것을 억제하여 촉매의 수명을 연장시킬 수 있다. According to the present invention, the alcohol is mixed with the phthalate compound to lower the viscosity of the mixture in a liquid phase before being fed to the reactor, thereby improving the flow of the mixture in a liquid state. In addition, it absorbs the reaction heat during the hydrogenation reaction of the phthalate compound injected into the reactor, thereby suppressing the generation of high temperature due to the reaction heat. In addition, by forming a thin film on the surface of the hydrogenation catalyst, it is possible to improve the reactivity of the catalyst and suppress physical and chemical adsorption of metal ions, metal salt compounds or other impurity components contained in the raw material phthalate compound to the catalyst, The life span can be prolonged.

상기 알코올은 반응물인 상기 프탈레이트 화합물 100 중량부에 대하여 약 5 내지 약 60 중량부, 바람직하게는 약 10 내지 약 50 중량부, 보다 바람직하게는 약 10 내지 약 40 중량부로, 더욱 바람직하게는 약 10 내지 30 중량부로 포함될 수 있다. 상기 알코올이 5 중량부 미만으로 적게 포함되면, 촉매 성능 향상 효과가 거의 나타나지 않고, 60 중량부를 초과하여 너무 많이 포함될 경우에는, 반응기 사이즈를 증가시킬 필요가 있고, 분리 공정에서 많은 에너지가 소모되어 경제성이 낮아질 수 있다.The alcohol is used in an amount of about 5 to about 60 parts by weight, preferably about 10 to about 50 parts by weight, more preferably about 10 to about 40 parts by weight, more preferably about 10 To 30 parts by weight. When the amount of the alcohol is less than 5 parts by weight, the effect of improving the catalyst performance is hardly exhibited. When the amount of the alcohol is more than 60 parts by weight, it is necessary to increase the reactor size, Can be lowered.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 알코올에 더하여, 수소화 반응의 반응 생성물인 사이클로헥산 디카르복실레이트 화합물을 더 혼합하여 수소화 반응을 진행할 수도 있다. 이와 같이 반응 생성물을 더 혼합하여 반응을 진행할 경우, 반응기 내 격렬한 반응을 억제하여, 반응 온도 제어 및 촉매 상의 국부적인 촉매 성능 저하가 발생하는 현상을 줄일 수 있다. According to an embodiment of the present invention, in addition to the alcohol, a cyclohexanedicarboxylate compound, which is a reaction product of the hydrogenation reaction, may be further mixed to conduct the hydrogenation reaction. When the reaction product is further mixed by the reaction as described above, the intense reaction in the reactor can be suppressed, and the phenomenon of the reaction temperature control and local catalyst degradation on the catalyst can be reduced.

상기 프탈레이트 화합물의 수소화 공정은 액체 상 또는 기체 상에서 수행될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 프탈레이트 화합물 및 알코올은 액체 상태로, 수소는 기체 상태로 수소화 반응이 진행될 수 있다. The hydrogenation process of the phthalate compound may be carried out in a liquid phase or a gas phase. According to an embodiment of the present invention, the phthalate compound and the alcohol may be in a liquid state, and hydrogen may be hydrogenated in a gaseous state.

상기 프탈레이트 화합물과 알코올은 반응기에 투입하기 전, 균일한 농도가 되도록 혼합하는 단계를 더 거칠 수 있다.The phthalate compound and the alcohol may be further mixed to have a uniform concentration before being added to the reactor.

본 발명의 일 실시에 따르면, 상기 프탈레이트 화합물과 알코올은 반응기에 투입하기 전에는 혼합되며, 상기 프탈레이트 화합물과 알코올을 포함하는 혼합물을 승압 및 승온하여 반응기 내에 투입할 수 있다. According to one embodiment of the present invention, the phthalate compound and the alcohol may be mixed before being added to the reactor, and the mixture containing the phthalate compound and the alcohol may be step-up and heated to be introduced into the reactor.

보다 구체적으로, 상기 프탈레이트 화합물과 알코올을 포함하는 혼합물을 승압 및 승온하는 단계는 동시에 또는 순서대로 수행될 수 있으며, 한번에 또는 복수의 단계로 여러 번에 걸쳐 승압 및 승온함으로써 원하는 압력과 온도에 도달할 수도 있다. 예를 들어, 먼저 프탈레이트 화합물과 알코올을 포함하는 혼합물의 압력을 높이고, 승압된 혼합물을 승온시켜 적절한 점도를 갖는 액상 상태로 반응기에 유입할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 혼합물의 점도는 상기 반응기로 유입될 때의 압력 및 온도 조건 범위에서 약 0.5 내지 약 20.0 cps일 수 있다. 혼합물의 점도가 상기 범위 내에 있을 때, 반응기 내에서 적절한 흐름성 및 반응성을 나타낼 수 있다. More specifically, the step of raising and lowering the mixture comprising the phthalate compound and the alcohol may be carried out simultaneously or sequentially, and the desired pressure and temperature may be reached by raising and raising the temperature several times in one or more steps It is possible. For example, the pressure of the mixture containing the phthalate compound and alcohol can be increased first, and the temperature of the mixture can be raised to the liquid phase having an appropriate viscosity. According to one embodiment of the present invention, the viscosity of the mixture can range from about 0.5 to about 20.0 cps in the range of pressure and temperature conditions when entering the reactor. When the viscosity of the mixture is within the above range, it can exhibit proper flow and reactivity in the reactor.

반응기 내로 유입되기 위해 승압하는 목표 압력은 약 50 내지 약 500 bar, 바람직하게는 약 100 내지 약 300 bar일 수 있다. 압력이 50 bar 미만이면 반응성이 떨어지게 되어 원하는 수준의 전환율을 얻기 어려우며, 500 bar를 초과하여 너무 높을 경우 반응기 제작이 어렵거나, 제작 비용이 크게 증가 할 수 있다. The target pressure to be boosted to enter the reactor may be from about 50 to about 500 bar, preferably from about 100 to about 300 bar. If the pressure is less than 50 bar, the reactivity is lowered, and it is difficult to obtain a desired level of conversion. If the pressure is excessively higher than 500 bar, the reactor may be difficult to manufacture or the manufacturing cost may be greatly increased.

또한, 반응기 내로 유입되기 위해 승온하는 목표 온도는 약 50 내지 약 500℃, 바람직하게는 약 100 내지 약 300℃의 범위일 수 있다. 온도가 50℃ 미만이면, 낮은 온도로 인해 촉매가 미활성화되고, 혼합물의 점도가 높아 반응기 내 흐름이 나빠지고, 액상 상태에 있는 프탈레이트 화합물과 알코올에 대한 수소의 침투성이 낮아져서 반응기 내에서도 반응이 제대로 일어나지 않게 되며, 온도가 500℃를 초과하여 너무 높을 경우 반응물의 분해가 많이 발생하고, 반응기 제작에 어려움이 있으며, 급격한 반응으로 제열 등이 어려워질 수 있다. Further, the target temperature for raising the temperature to be introduced into the reactor may be in the range of about 50 to about 500 캜, preferably about 100 to about 300 캜. If the temperature is lower than 50 캜, the catalyst becomes inactive due to the low temperature, the flow of the mixture in the reactor is deteriorated due to the high viscosity of the mixture, and the hydrogen permeability to the phthalate compound and alcohol in the liquid phase is lowered, If the temperature is higher than 500 ° C, the reaction product is decomposed to a large extent, which makes it difficult to produce the reactor, and rapid reaction may cause difficulty in heat removal.

상술한 과정에 의해 승압 및 승온된 프탈레이트 화합물과 알코올을 포함하는 혼합물은 수소화 촉매가 충진된 반응기 내로 유입된다. 또한, 별도의 공급 라인을 통해 기체 상태의 수소(H2)가 반응기 내로 유입되어 수소화 반응이 수행된다. The mixture containing the phthalate compound and the alcohol which have been raised and raised by the above-mentioned process is introduced into the reactor filled with the hydrogenation catalyst. In addition, hydrogen (H 2 ) in gaseous state flows into the reactor through a separate feed line, and a hydrogenation reaction is performed.

이때, 수소의 압력 및 온도 조건은 상기 프탈레이트 화합물과 알코올을 포함하는 혼합물의 온도 및 압력 조건과 동일하게, 약 50 내지 약 500 bar, 바람직하게는 약 100 내지 약 300 bar의 압력 및 약 50 내지 약 500℃, 바람직하게는 약 100 내지 약 300℃의 범위가 되도록 조절할 수 있다. The pressure and temperature conditions of the hydrogen are the same as the temperature and pressure conditions of the mixture comprising the phthalate compound and the alcohol, at a pressure of about 50 to about 500 bar, preferably about 100 to about 300 bar, 500 < 0 > C, preferably about 100 to about 300 < 0 > C.

상기 수소화 촉매는 활성 성분으로써 8족의 전이금속을 포함할 수 있으며, 바람직하게는 루테늄(Ru), 니켈(Ni), 팔라듐(Pd), 로듐(Rh), 백금(Pt) 등에서 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있다. The hydrogenation catalyst may contain a transition metal of Group 8 as an active component and is preferably one selected from the group consisting of ruthenium (Ru), nickel (Ni), palladium (Pd), rhodium (Rh) Or more.

이러한 수소화 반응에 의해, 상기 프탈레이트 화합물의 방향족 고리가 수소화되어 이에 상응하는 사이클로헥산 디카르복실레이트 화합물로 전환된다. By this hydrogenation reaction, the aromatic ring of the phthalate compound is hydrogenated and converted into the corresponding cyclohexanedicarboxylate compound.

상기 반응기는 본 발명이 속하는 기술분야에서 사용될 수 있는 것이면 특별히 제한되지 않으며, 회분식 반응기 또는 연속식 반응기 어느 것이나 사용가능하다. 또한, 상기 반응기는 반응 중 발생하는 열을 제열하는 제열 장치를 포함할 수 있다. The reactor is not particularly limited as long as it can be used in the technical field to which the present invention belongs, and either a batch reactor or a continuous reactor can be used. In addition, the reactor may include an exothermic apparatus for releasing heat generated during the reaction.

반응이 종료된 후, 생성된 액상의 수소화 반응 생성물과, 미반응된 기상의 원료를 분리한다. 상기 분리된 기상의 원료는 수소화 공정으로 재순환할 수 있다. 회수된 수소화 반응 생성물은 감압 및 냉각 과정을 거쳐 최종적으로 분리할 수 있다. After completion of the reaction, the resulting liquid hydrogenation product and unreacted gaseous raw material are separated. The separated gaseous feed can be recycled to the hydrogenation process. The recovered hydrogenation product can be finally separated by decompression and cooling.

도 1은 본 발명의 수소화 방법에 사용되는 수소화 반응 장치를 예시적으로 도시한 도면이다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a view showing an example of a hydrogenation reactor used in the hydrogenation process of the present invention. FIG.

도 1을 참조하면, 상기 수소화 반응 장치는 액상 원료 혼합기(1), 촉매 반응기(2), 기액 분리기(3), 해압 장치(4), 열교환기(5), 및 분리 장치(6)로 이루어질 수 있다.1, the hydrogenation apparatus comprises a liquid raw material mixer 1, a catalytic reactor 2, a gas-liquid separator 3, a depressurizing device 4, a heat exchanger 5, and a separator 6 .

상기 수소화 반응 장치를 이용한 공정에 대해 상세히 설명하면, 먼저 프탈레이트 화합물(10)과 알코올(20)이 액상 원료 혼합기(1)에서 균일하게 혼합된다. 혼합된 액상 원료(40)는 승온 및 승압되어 적절한 온도 및 압력 상태로 촉매 반응기(2)로 공급된다. 별도로, 수소(30) 역시 승온 및 승압되어 기상 상태의 수소 원료가 촉매 반응기(2) 상단으로 전달되어, 수소화 반응이 진행된다. The phthalate compound (10) and the alcohol (20) are mixed uniformly in the liquid raw material mixer (1). The mixed liquid raw material 40 is heated and raised and supplied to the catalytic reactor 2 at appropriate temperature and pressure. In addition, the hydrogen 30 is also heated and raised, and the hydrogen raw material in the gaseous state is transferred to the upper end of the catalytic reactor 2, and the hydrogenation reaction proceeds.

촉매 반응기(2)로부터 나온 반응 혼합물(50)은 기액 분리기(3)로 전달되며, 기액 분리기(3)에 의해 액상의 반응 생성물(60)은 해압 장치(4)로 전달되고, 기상의 미반응물(70)은 배출 또는 재사용을 위해 순환된다. 해압 장치(4)를 거쳐 감압된 액상의 반응 생성물(80)은 열교환기(5)를 통해 냉각하게 된다. 냉각된 반응 생성물(90)은 최종적으로 분리 장치(6)를 통하여 추가의 정제 작업을 거쳐 불순물(100)을 제거함으로써 최종 반응 생성물(110)을 수득하게 된다. The reaction mixture 50 from the catalytic reactor 2 is transferred to the gas-liquid separator 3 and the liquid reaction product 60 is transferred to the depressurization device 4 by the gas-liquid separator 3, (70) is circulated for discharge or reuse. The liquid reaction product 80, which has been decompressed via the pressure control device 4, is cooled through the heat exchanger 5. The cooled reaction product 90 is finally subjected to further purification through a separation device 6 to remove the impurity 100 to obtain the final reaction product 110.

단, 상기 도 1에서 각 장치의 위치는 변경 가능하며 필요에 따라 도 1에 도시되지 않은 다른 장치도 포함 가능하므로, 본 발명의 수소화 방법이 도 1에 도시한 장치 및 공정 순서로 한정되는 것인 아니다. 예를 들어, 해압 장치(4)는 기액 분리기(3) 전단에 위치할 수도 있다. 1, since the position of each device can be changed and other devices not shown in FIG. 1 can be included if necessary, the hydrogenation method of the present invention is limited to the apparatus and process sequence shown in FIG. 1 no. For example, the pelletizing device 4 may be placed in front of the gas-liquid separator 3.

상술한 본 발명의 수소화 방법에 의하면, 알코올을 포함하지 않고 수소화 반응을 진행했을 때보다, 프탈레이트 화합물의 수소화 반응 전환율이 약 10% 이상, 바람직하게는 약 20% 이상 향상될 수 있다. 또한, 반응이 진행된 후에도 높은 수소화 반응 전환율을 유지하여 촉매 수명 향상에도 기여할 수 있다.According to the above-described hydrogenation method of the present invention, the hydrogenation conversion rate of the phthalate compound can be improved by about 10% or more, preferably about 20% or more, as compared with the case where the hydrogenation reaction is carried out without the alcohol. Further, even after the reaction proceeds, a high hydrogenation reaction conversion rate can be maintained and the catalyst life can be improved.

이하, 발명의 구체적인 실시예를 통해, 발명의 작용 및 효과를 보다 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 specific examples 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.

<< 실시예Example >>

실시예Example 1 One

순도 99 %인 디옥틸 테레프탈레이트(dioctyl terephthalate, DOTP) 100 중량부에 대하여, 옥탄올(octanol) 20 중량부를 혼합한 후 펌프를 통해 촉매 반응기 내에 주입하였다. 150 bar의 압력 및 120℃온도로 예열하고, 수소(H2)도 동일한 압력 및 온도로 예열한 후에 각각 반응기 상단으로 공급하였다.20 parts by weight of octanol was mixed with 100 parts by weight of dioctyl terephthalate (DOTP) having a purity of 99%, and then injected into a catalytic reactor through a pump. Preheated to a pressure of 150 bar and a temperature of 120 ° C, and hydrogen (H 2 ) was also preheated to the same pressure and temperature, and then fed to the top of the reactor.

반응기는 단일 튜브이며, 외부 자켓에서는 핫 오일(hot oil)을 통해 반응기 내에서 발생하는 열을 제열하여 온도를 유지하면서 수소화 반응을 수행하였다.The reactor was a single tube. In the outer jacket, the heat generated in the reactor was removed through hot oil, and the hydrogenation reaction was performed while maintaining the temperature.

반응기에 사용된 촉매는 루테늄(Ru) 촉매이며, 실린더형으로 직경 3.2 mm, 높이 3 mm의 사이즈를 사용하였다.
The catalyst used in the reactor was a ruthenium (Ru) catalyst, having a cylinder size of 3.2 mm in diameter and 3 mm in height.

실시예Example 2 2

실시예 1에서, 옥탄올 대신 부탄올(n-butanol)을 20 중량부로 혼합한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 수소화 반응을 수행하였다.
In Example 1, hydrogenation was carried out in the same manner as in Example 1, except that 20 parts by weight of butanol (n-butanol) was used instead of octanol.

실시예Example 3 3

실시예 1에서, 옥탄올 대신 에탄올(ethanol)을 20 중량부로 혼합한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 수소화 반응을 수행하였다.
In Example 1, hydrogenation was carried out in the same manner as in Example 1 except that 20 parts by weight of ethanol was used instead of octanol.

실시예Example 4 4

디옥틸 테레프탈레이트 100 중량부에 대하여, 옥탄올(octanol) 20 중량부를 혼합하여 회분식 촉매 반응기에 채운 후, 2 시간 동안 수소를 1 NLPM(Normal Liter Per Minute)로 지속적으로 공급하였다. 이 때 반응기 내부 교반기를 통해 지속적으로 혼합을 수행하였으며, 반응 압력 및 반응 온도는 각각 150 bar, 140℃로 반응을 유지하였다.20 parts by weight of octanol was mixed with 100 parts by weight of dioctyl terephthalate, and the batch catalyst reactor was charged with hydrogen and continuously supplied with 1 NLPM (Normal Liter Per Minute) for 2 hours. At this time, mixing was continuously carried out through a stirrer inside the reactor, and the reaction pressure and the reaction temperature were maintained at 150 bar and 140 ° C., respectively.

반응기는 단일 튜브이며, 외부 자켓에서는 핫 오일(hot oil)을 통해 반응기 내에서 발생하는 열을 제열하여 온도를 유지하면서 수소화 반응을 수행하였다.The reactor was a single tube. In the outer jacket, the heat generated in the reactor was removed through hot oil, and the hydrogenation reaction was performed while maintaining the temperature.

반응기에 사용된 촉매는 루테늄(Ru) 촉매이며, 실린더형으로 직경 3.2 mm, 높이 3 mm의 사이즈를 사용하였다.
The catalyst used in the reactor was a ruthenium (Ru) catalyst, having a cylinder size of 3.2 mm in diameter and 3 mm in height.

비교예Comparative Example 1 One

실시예 1에서, 알코올류를 혼합하지 않은 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 수소화 반응을 수행하였다.
In Example 1, the hydrogenation reaction was carried out in the same manner as in Example 1, except that the alcohols were not mixed.

비교예Comparative Example 2 2

실시예 1에서, 옥탄올 대신 메탄올(methanol)을 20 중량부로 혼합한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 수소화 반응을 수행하였다.
In Example 1, hydrogenation was carried out in the same manner as in Example 1, except that 20 parts by weight of methanol was used instead of octanol.

비교예Comparative Example 3 3

실시예 4에서, 알코올류를 혼합하지 않은 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 수소화 반응을 수행하였다.
In Example 4, hydrogenation was carried out in the same manner as in Example 1, except that the alcohols were not mixed.

상기 실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 3의 반응 조건은 하기 표 1과 같이 정리하였다.The reaction conditions of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 3 are summarized as shown in Table 1 below.

  반응기 타입Reactor type 알코올 종류 및 함량Alcohol type and content 실시예 1Example 1 연속식Continuous 옥탄올 20 중량부20 parts by weight of octanol 실시예 2Example 2 연속식Continuous 부탄올 20 중량부Butanol 20 parts by weight 실시예 3Example 3 연속식Continuous 에탄올 20중량부Ethanol 20 parts by weight 실시예 4Example 4 회분식Batch 옥탄올 20 중량부20 parts by weight of octanol 비교예 1Comparative Example 1 연속식Continuous 미포함Without 비교예 2Comparative Example 2 연속식Continuous 메탄올 20중량부Methanol 20 parts by weight 비교예 3Comparative Example 3 회분식Batch 미포함Without

<< 실험예Experimental Example >>

촉매 성능의 평가Evaluation of catalyst performance

상기 실시예들 및 비교예들의 촉매 성능을 하기와 같은 방법으로 평가하였다. The catalyst performance of the above Examples and Comparative Examples was evaluated by the following method.

초기 성능: 한번도 사용되지 않은 촉매를 이용하여 수소화 반응을 수행한 후, 투입된 디옥틸 테레프탈레이트 100 중량부에 대해 디(2-에틸헥실)사이클로헥산-1,4-디카르복실레이트(di(2-ethylhexyl)cyclohexane-1,4-dicarboxylate, DEHCH)로 전환된 중량부의 비율(%)을 계산하였다.Initial performance: Hydrogenation was carried out using a catalyst which had not been used before, and di (2-ethylhexyl) cyclohexane-1,4-dicarboxylate di (2 -ethylhexyl) cyclohexane-1,4-dicarboxylate, DEHCH) was calculated.

상대적 초기 성능: 알코올을 포함하지 않은 상태에서 진행한 수소화 반응의 초기 성능을 1로 할 때의 각 실시예의 초기 성능의 상대값을 계산하였다.Relative initial performance: Relative value of the initial performance of each example when the initial performance of the hydrogenation reaction proceeded without containing alcohol was set to 1 was calculated.

DOTP 100 kg 반응 후 성능: DOTP 100 kg 에 대하여 수소화 반응을 수행한 후, 투입된 DOTP 100 중량부에 대해 디(2-에틸헥실)사이클로헥산-1,4-디카르복실레이트로 전환된 중량부의 비율(%)을 계산하였다.DOTP 100 kg Performance after reaction: After performing a hydrogenation reaction on 100 kg of DOTP, the ratio of the weight portion converted to di (2-ethylhexyl) cyclohexane-1,4-dicarboxylate relative to 100 parts by weight of the charged DOTP (%) Was calculated.

DOTP 100 kg 반응 후 상대적 성능: 알코올을 포함하지 않은 상태에서 DOTP 100 kg 반응 후 수소화 반응의 성능을 1로 할 때, 각 실시예의 DOTP 100 kg 반응 후 성능의 상대값을 계산하였다.Relative performance after DOTP 100 kg reaction : Relative value of performance after 100 kg of DOTP reaction of each example was calculated when hydrogenation reaction performance was 1 after 100 kg of DOTP without alcohol.

촉매 수명: 100kg 반응 후 상대적 성능을 초기 반응의 상대적 성능으로 나누어 계산하였다. Catalyst lifetime: 100 kg The reaction was calculated by dividing the relative performance by the relative performance of the initial reaction.

초기 성능
(단위: %)
Initial Performance
(unit: %)
상대적 성능Relative performance DOTP 100kg 반응 후 성능
(단위: %)
Performance after DOTP 100kg reaction
(unit: %)
100kg 반응 후 상대적 성능Relative performance after 100kg reaction 촉매수명Catalyst life
실시예 1Example 1 44.244.2 1.3001.300 30.230.2 3.5453.545 2.7272.727 실시예 2Example 2 41.541.5 1.2201.220 21.8021.80 2.5592.559 2.0972.097 실시예 3Example 3 43.543.5 1.2791.279 30.9030.90 3.6273.627 2.8352.835 비교예 1Comparative Example 1 34.034.0 1.0001,000 8.528.52 1.0001,000 1.0001,000 비교예 2Comparative Example 2 5.65.6 0.1650.165 2.302.30 0.2700.270 1.6391.639

초기 성능
(단위: %)
Initial Performance
(unit: %)
상대적 성능Relative performance DOTP 100kg 반응 후 성능
(단위: %)
Performance after DOTP 100kg reaction
(unit: %)
100kg 반응 후 상대적 성능Relative performance after 100kg reaction 촉매수명Catalyst life
실시예 4Example 4 54.254.2 1.2151.215 48.748.7 1.3301.330 1.0941.094 비교예 3Comparative Example 3 44.644.6 1.0001,000 36.636.6 1.0001,000 1.0001,000

표 2 및 3을 참조하면, 탄소수 2 이상의 알코올을 혼합하여 수소화 반응을 진행한 실시예의 경우 반응기 타입에 관계없이 알코올을 포함하지 않았을 경우보다 적어도 20% 이상으로 전환율이 증가하여 촉매의 성능이 향상되었음을 알 수 있다. 또한, 본 발명 실시예에 따른 수소화 방법은 반응 경과에 따른 전환율을 보았을 때에도, 비교예에 비하여 여전히 높은 상대적 전환율을 나타내어 촉매 수명 또한 증가되는 효과가 있었다.In Table 2 and 3, it can be seen that, in the case of an example in which the hydrogenation reaction was carried out by mixing an alcohol having 2 or more carbon atoms, the conversion rate was increased to at least 20% Able to know. In addition, the hydrogenation method according to the present invention exhibits a still higher relative conversion ratio than the comparative example, even when the conversion rate according to the progress of the reaction is observed, and the catalyst life is also increased.

그러나, 메탄올을 혼합한 비교예 2의 경우 알코올류를 혼합하지 않은 비교예 1보다 상대적 성능이 떨어져, 촉매 성능의 향상 효과가 없는 것으로 나타났다.However, in Comparative Example 2 in which methanol was mixed, the relative performance was lower than that in Comparative Example 1 in which no alcohol was mixed, showing no improvement in catalytic performance.

도 2는 상기 비교예 1에 따른 수소화 반응 후 촉매 표면에 흡착된 성분을 회수하여 NMR(Nuclear Magnetic Resonance) 분석을 한 결과이며, 도 3은 도 2의 NMR그래프를 보다 확대하여 나타낸 것이다.FIG. 2 shows the result of NMR (Nuclear Magnetic Resonance) analysis of the component adsorbed on the catalyst surface after the hydrogenation reaction according to Comparative Example 1, and FIG. 3 shows the NMR graph of FIG. 2 in an enlarged manner.

도 2 및 3을 참조하면, 촉매 표면에 테레프탈산의 Na염 화합물이 흡착되어 있음을 알 수 있다. 따라서, 이러한 금속염 화합물이 촉매독으로 작용하여 촉매 활성을 저하시키는 원인이 되는 것으로 추정할 수 있다. 2 and 3, it can be seen that the Na salt compound of terephthalic acid is adsorbed on the surface of the catalyst. Therefore, it can be assumed that such a metal salt compound acts as a catalyst poison and causes a decrease in catalytic activity.

그러나, 본 발명에 따른 수소화 반응 후 촉매 표면에서 회수된 성분에서는 이러한 금속염 화합물이 분석가능한 수준으로 검출되지 않았다. 따라서 탄소수 2 이상의 알코올 성분이 이러한 금속염 화합물을 효과적으로 용해하여 촉매로의 흡착을 방지함으로써, 촉매의 활성 및 수명을 유지시켜 성능 향상에 기여하는 것을 알 수 있다.However, in the components recovered on the catalyst surface after the hydrogenation reaction according to the present invention, such a metal salt compound was not detected at an analytical level. Therefore, it can be seen that an alcohol component having two or more carbon atoms effectively dissolves such a metal salt compound to prevent adsorption to the catalyst, thereby contributing to improvement of performance by maintaining the activity and lifetime of the catalyst.

1: 액상 원료 혼합기
2: 촉매 반응기
3: 기액 분리기
4: 해압 장치
5: 열교환기
6: 분리 장치
1: Liquid raw material mixer
2: Catalytic reactor
3: gas-liquid separator
4: Pneumatic device
5: Heat exchanger
6: Separation device

Claims (12)

수소화 촉매 및 탄소수 2 내지 8의 알코올의 존재 하에,
프탈레이트, 테레프탈레이트, 이소프탈레이트 및 이의 카르복실산 화합물 중 선택되는 1종 이상의 프탈레이트 화합물과 수소를 반응시키는 단계를 포함하며,
상기 알코올은 상기 프탈레이트 화합물 100 중량부에 대하여 10 내지 40 중량부로 포함되는, 프탈레이트 화합물의 수소화 방법.
In the presence of a hydrogenation catalyst and an alcohol having 2 to 8 carbon atoms,
Reacting at least one phthalate compound selected from phthalate, terephthalate, isophthalate and a carboxylic acid compound thereof with hydrogen,
Wherein the alcohol is contained in an amount of 10 to 40 parts by weight based on 100 parts by weight of the phthalate compound.
삭제delete 제1항에 있어서, 상기 프탈레이트 화합물은 금속 이온, 또는 금속염 화합물을 불순물로 포함하는 프탈레이트 화합물의 수소화 방법.
The method for hydrogenating a phthalate compound according to claim 1, wherein the phthalate compound contains a metal ion or a metal salt compound as an impurity.
제3항에 있어서, 상기 프탈레이트 화합물의 순도는 98% 이상인 프탈레이트 화합물의 수소화 방법.
The method for hydrogenating a phthalate compound according to claim 3, wherein the purity of the phthalate compound is 98% or more.
제1항에 있어서, 상기 프탈레이트 화합물은 디옥틸 테레프탈레이트(dioctyl terephthalate, DOTP)인 프탈레이트 화합물의 수소화 방법.
The method for hydrogenating a phthalate compound according to claim 1, wherein the phthalate compound is dioctyl terephthalate (DOTP).
삭제delete 제1항에 있어서, 상기 알코올은 에탄올, 부탄올 또는 옥탄올인 프탈레이트 화합물의 수소화 방법.
The method according to claim 1, wherein the alcohol is ethanol, butanol or octanol.
삭제delete 제1항에 있어서, 상기 수소화 촉매는 루테늄(Ru), 팔라듐(Pd), 로듐(Rh), 백금(Pt) 및 니켈(Ni)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함하는 프탈레이트 화합물의 수소화 방법.
The hydrogenation catalyst according to claim 1, wherein the hydrogenation catalyst is selected from the group consisting of hydrogenation of a phthalate compound containing at least one selected from the group consisting of ruthenium (Ru), palladium (Pd), rhodium (Rh), platinum (Pt) Way.
제1항에 있어서, 50 내지 500 bar의 압력, 및 50 내지 500℃의 온도에서 수행되는 프탈레이트 화합물의 수소화 방법.
A process according to claim 1, wherein the process is carried out at a pressure of from 50 to 500 bar and at a temperature of from 50 to 500 ° C.
제1항에 있어서, 상기 알코올 및 프탈레이트 화합물은 액상 상태(liquid phase)에서, 수소는 기상 상태(gas phase)에서 반응하는 프탈레이트 화합물의 수소화 방법.
The method according to claim 1, wherein the alcohol and the phthalate compound react in a liquid phase and hydrogen reacts in a gas phase.
제11항에 있어서, 상기 프탈레이트 화합물과 알코올을 혼합하여 액상의 혼합물을 형성하는 단계;
상기 액상의 혼합물을 승압 및 승온하는 단계;
상기 승압 및 승온된 액상의 혼합물 및 기상의 수소를 반응기 내에 공급하는 단계; 및
상기 프탈레이트 화합물과 수소를 반응시키는 단계를 포함하는 프탈레이트 화합물의 수소화 방법.
12. The method of claim 11, further comprising: mixing the phthalate compound with an alcohol to form a liquid mixture;
Elevating and raising the liquid mixture;
Supplying the mixture of the pressurized and warmed liquid phase and gaseous hydrogen into the reactor; And
And hydrogenating the phthalate compound with hydrogen.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR102484658B1 (en) * 2019-09-19 2023-01-04 한화솔루션 주식회사 Process for hydrogenation of phthalate compound
KR102490098B1 (en) * 2019-10-14 2023-01-18 한화솔루션 주식회사 Process for hydrogenation of phthalate compound
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KR20220091268A (en) * 2020-12-23 2022-06-30 한화솔루션 주식회사 Process for hydrogenation of phthalate compound

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019107771A1 (en) 2017-11-29 2019-06-06 한화케미칼 주식회사 Method for hydrogenation of phthalate compound
WO2019107770A1 (en) 2017-11-29 2019-06-06 한화케미칼 주식회사 Method for hydrogenation of phthalate compound
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