KR101797220B1 - Method for hydrogenation of phthalate compound - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 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 capable of improving the performance and lifetime of a catalyst used in a hydrogenation process.

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 an endocrine system that interferes with or disrupts human hormonal action 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.

본 발명은 프탈레이트계 화합물의 수소화 반응에 사용되는 촉매의 성능을 향상시키고, 활성을 유지하여 촉매의 수명(life time)을 연장시킴으로써 공정 운전성 향상 및 경제성을 높일 수 있는 프탈레이트 화합물의 수소화 방법을 제공하기 위한 것이다.The present invention provides a method for hydrogenating a phthalate compound which improves process performance and economic efficiency by improving the performance of a catalyst used for the hydrogenation reaction of a phthalate compound and maintaining the activity and prolonging the life time of the catalyst .

본 명세서에서는, 전이 금속을 담지하는 다공성 담체를 포함한 담지 촉매 존재 하에, 프탈레이트 화합물과 수소를 반응시켜 사이클로헥산디카복실레이트 화합물을 제조하는 단계를 포함하고, 상기 다공성 담체는 기공 직경 범위 50㎚ 내지 10000㎚의 매크로 기공을 전체 기공 부피의 10 부피% 미만으로 포함하고, 기공 직경 범위 2㎚ 내지 50㎚의 메조 기공을 전체 기공 부피의 90 부피% 초과로 포함하는 프탈레이트 화합물의 수소화 방법이 제공된다. The present invention includes a step of reacting a phthalate compound with hydrogen in the presence of a supported catalyst containing a porous carrier carrying a transition metal to prepare a cyclohexanedicarboxylate compound, wherein the porous carrier has a pore diameter ranging from 50 nm to 10000 Nm of macropores of the total pore volume and less than 10% by volume of the total pore volume, and mesopores having a pore diameter in the range of 2 nm to 50 nm in an amount greater than 90% by volume of the total pore volume.

이하 발명의 구체적인 구현예에 따른 프탈레이트 화합물의 수소화 방법에 대하여 보다 상세하게 설명하기로 한다. Hereinafter, a method for hydrogenating a phthalate compound according to a specific embodiment of the present invention will be described in detail.

발명의 일 구현예에 따르면, 전이 금속을 담지하는 다공성 담체를 포함한 담지 촉매 존재 하에, 프탈레이트 화합물과 수소를 반응시켜 사이클로헥산디카복실레이트 화합물을 제조하는 단계를 포함하고, 상기 다공성 담체는 기공 직경 범위 50㎚ 내지 10000㎚의 매크로 기공을 전체 기공 부피의 10 부피% 미만으로 포함하고, 기공 직경 범위 2㎚ 내지 50㎚의 메조 기공을 전체 기공 부피의 90 부피% 초과로 포함하는 프탈레이트 화합물의 수소화 방법이 제공될 수 있다. According to an embodiment of the present invention, there is provided a process for producing a cyclohexanedicarboxylate compound by reacting a phthalate compound with hydrogen in the presence of a supported catalyst containing a porous carrier carrying a transition metal, wherein the porous carrier has a pore diameter range A process for hydrogenating a phthalate compound comprising macropores of 50 nm to 10000 nm in an amount of less than 10% by volume of the total pore volume and mesopores having a pore diameter in the range of 2 nm to 50 nm in an amount exceeding 90% by volume of the total pore volume Can be provided.

본 발명자들은 상술한 프탈레이트 화합물의 수소화 방법을 이용하면, 표면적이 크게 향상된 다공성 담체를 포함한 촉매를 사용함에 따라, 반응에 사용되는 촉매의 활성을 장기적으로 유지하고 촉매의 성능을 높일 수 있다는 점을 실험을 통하여 확인하고 발명을 완성하였다. The present inventors have experimentally found that the use of a catalyst containing a porous support having a greatly improved surface area can maintain the activity of the catalyst used for the reaction for a long period of time and improve the performance of the catalyst by using the hydrogenation method of the phthalate compound And completed the invention.

구체적으로, 상기 프탈레이트 화합물의 수소화 방법은 전이 금속을 담지하는 다공성 담체를 포함한 담지 촉매 하에 진행될 수 있다. 특히, 상기 다공성 담체는 기공 직경 범위 50㎚ 내지 10000㎚의 매크로 기공을 전체 기공 부피의 10 부피% 미만, 또는 1 부피% 이상 10 부피% 미만으로 포함하고, 기공 직경 범위 2㎚ 내지 50㎚의 메조 기공을 전체 기공 부피의 90 부피% 초과, 또는 90 부피% 초과 99 부피% 이하로 포함할 수 있다.Specifically, the method of hydrogenating the phthalate compound may be carried out under a supported catalyst containing a porous carrier carrying a transition metal. Particularly, the porous carrier preferably has macropores in a pore diameter range of 50 nm to 10000 nm of less than 10% by volume, or more than 1% by volume and less than 10% by volume of the total pore volume, The pores may comprise greater than 90% by volume, or greater than 90% by volume and not greater than 99% by volume of the total pore volume.

상기 매크로 기공 부피에 대한 메조 기공 부피의 비율이 10 내지 99, 또는 20 내지 95, 또는 50 내지 90일 수 있다. 상기 매크로 기공 부피에 대한 메조 기공 부피의 비율이 10 미만으로 지나치게 감소하게 되면, 상대적으로 미세한 메조 기공 비율이 감소함에 따라, 상기 촉매의 표면적이 감소하여 촉매 성능이 감소할 수 있다. 또한, 프탈레이트 화합물의 수소화 반응 전후의 성능 감소 비율이 증가하여, 공정의 효율성 및 경제성을 확보하기 어려울 수 있다.The ratio of the mesopore volume to the macro pore volume may be from 10 to 99, or from 20 to 95, or from 50 to 90. If the ratio of the mesopore volume to the macro pore volume is excessively decreased to less than 10, the surface area of the catalyst may decrease and the catalyst performance may decrease as the relative fine meso pore ratio decreases. In addition, the rate of decrease in the performance before and after the hydrogenation reaction of the phthalate compound increases, and it may be difficult to ensure the efficiency and economy of the process.

이에 따라, 상기 담지 촉매의 BET(Brunauer, Emmett and Teller) 비표면적은 50 ㎡/g 이상, 또는 90 ㎡/g 내지 160 ㎡/g일 수 있다. 상기 비표면적은 입자의 단위 질량 당의 표면적을 의미하며, BET 측정 방법은 고체의 표면에 분자나 이온을 흡착시켜 그 흡착량에서 표면적을 측정하는 기상 흡착법의 일종이다. BET 비표면적 측정방법의 예가 크게 한정되는 것은 아니나, 예를 들어, 하기 수학식 1로부터 계산될 수 있다.Accordingly, the BET (Brunauer, Emmett and Teller) specific surface area of the supported catalyst may be 50 m 2 / g or more, or 90 m 2 / g to 160 m 2 / g. The specific surface area refers to the surface area per unit mass of the particles. The BET measurement method is a type of vapor adsorption method in which molecules or ions are adsorbed on a solid surface and the surface area is measured at the adsorption amount. An example of the BET specific surface area measurement method is not limited, but can be calculated from the following Equation 1, for example.

[수학식1][Equation 1]

Figure 112015083287198-pat00001
Figure 112015083287198-pat00001

상기 수학식 1에서, V=압력 P에서의 흡착 기체량, P0=포화 증기압, Vm=단분자 흡착이 완성되었을 때의 흡착량, C=BET 상수(시료에 흡착되는 흡착가스의 흡착열에 관련된 상수), P/P0=흡착제의 상관압력이다.In Equation 1, V = amount of adsorbed gas at pressure P, P0 = saturated vapor pressure, Vm = adsorption amount when monomolecular adsorption is completed, C = BET constant (constant relating to adsorption heat of adsorbed gas adsorbed on the sample ), P / P0 = correlation pressure of the adsorbent.

상기 담지 촉매의 비표면적이 50 ㎡/g 미만으로 감소하게 되면, 촉매의 활성성분과의 접촉면적이 감소함에 따라, 촉매의 성능 또한 감소할 수 있다.If the specific surface area of the supported catalyst is reduced to less than 50 m < 2 > / g, the catalytic performance may also decrease as the contact area of the catalyst with the active component decreases.

상기 다공성 담체에 포함된 기공의 평균 직경은 2㎚ 내지 30㎚, 또는 5㎚ 내지 25㎚, 또는 8㎚ 내지 19 ㎚일 수 있다. 상기 다공성 담체에 포함된 기공의 평균 직경은 상기 다공성 담체에 포함된 모든 기공, 예를 들어, 매크로 기공, 메조 기공, 마이크로 기공을 모두 포함한 전체 기공의 평균 직경을 의미한다. 상기 다공성 담체의 경우, 상대적으로 높은 메조 기공의 함량을 나타냄에 따라, 상기 기공의 평균 직경은 메조기공의 직경 범위에 포함될 수 있다.The average diameter of the pores contained in the porous carrier may be 2 nm to 30 nm, or 5 nm to 25 nm, or 8 nm to 19 nm. The average diameter of the pores included in the porous carrier means an average diameter of all the pores including all pores included in the porous carrier, for example, macro pores, mesopores, and micro pores. In the case of the porous carrier, the average diameter of the pores may be included in the diameter range of the mesopore, as it indicates a relatively high mesopore content.

상기 다공성 담체는 활성 탄소, 규소 카바이드, 산화알루미늄, 이산화규소, 이산화티탄, 이산화지르코늄, 이산화마그네슘 및 산화아연으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다. The porous carrier may include at least one selected from the group consisting of activated carbon, silicon carbide, aluminum oxide, silicon dioxide, titanium dioxide, zirconium dioxide, magnesium dioxide, and zinc oxide.

상기 담지 촉매는 활성 성분으로써 전이금속을 포함할 수 있으며, 상기 전이 금속은 루테늄(Ru), 니켈(Ni), 팔라듐(Pd), 로듐(Rh), 백금(Pt) 등에서 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있다. 상기 전이금속의 함량은 상기 담지 촉매 전체 중량에 대해 0.01 중량% 내지 30 중량%일 수 있다.The supported catalyst may contain a transition metal as an active component and the transition metal may include at least one selected from ruthenium (Ru), nickel (Ni), palladium (Pd), rhodium (Rh) . The content of the transition metal may be 0.01 wt% to 30 wt% with respect to the total weight of the supported catalyst.

상기 담지 촉매는 나트륨(Na), 칼륨(K), 세슘(Cs), 칼슘(Ca), 스트론튬(Sr) 및 바륨(Ba)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 조촉매를 더 포함할 수 있다.The supported catalyst may further include at least one cocatalyst selected from the group consisting of sodium (Na), potassium (K), cesium (Cs), calcium (Ca), strontium (Sr), and barium .

상기 담지 촉매 전체 중량에 대하여 조촉매의 함량은 0.01% 내지 10%일 수 있다.The content of the cocatalyst may be 0.01% to 10% based on the total weight of the supported catalyst.

상기 프탈레이트 화합물의 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 object to be reacted in the method of hydrogenating the phthalate compound is a phthalate compound and hydrogen is added to the benzene ring of the phthalate compound by hydrogenation to convert it into the corresponding cyclohexanedicarboxylate compound.

상기 프탈레이트 화합물은 프탈레이트(phthalate), 테레프탈레이트(terephthalate), 이소프탈레이트(isophthalate) 및 이에 상응하는 카르복실산 화합물(carboxylic acid) 중 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있다. 상기 이에 상응하는 카르복실산 화합물(carboxylic acid)이란 상기 프탈레이트(phthalate), 테레프탈레이트(terephthalate) 또는 이소프탈레이트(isophthalate)의 에스테르 작용기를 카르복시산 작용기로 치환한 화합물을 의미하며, 구체적으로 예를 들면, 프탈산(phthalic acid), 테레프탈산(terephthalic acid) 또는 이소프탈산(isophthalic acid) 등을 들 수 있다. The phthalate compound may include at least one selected from the group consisting of phthalate, terephthalate, isophthalate and a corresponding carboxylic acid. The corresponding carboxylic acid means a compound in which an ester functional group of phthalate, terephthalate or isophthalate is substituted with a carboxylic acid functional group, and specifically, for example, Phthalic acid, terephthalic acid, isophthalic acid, and the like.

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 112015083287198-pat00002
Figure 112015083287198-pat00002

상기 화학식 1에서, R1 및 R1'는 각각 독립적으로 상이하거나 동일하며, 수소, 탄소수 1 내지 20, 또는 탄소수 4 내지 20, 또는 탄소수 5 내지 20, 또는 탄소수 5 내지 10의 직쇄 또는 분지쇄 알킬기이다.In Formula 1, R 1 and R 1 'are each independently the same or different and are a hydrogen atom, a straight chain or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, or 4 to 20 carbon atoms, 5 to 20 carbon atoms, or 5 to 10 carbon atoms to be.

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 112015083287198-pat00003
Figure 112015083287198-pat00003

상기 화학식 2에서, R2 및 R2'는 각각 독립적으로 상이하거나 동일하며, 수소, 탄소수 1 내지 20, 또는 탄소수 4 내지 20, 또는 탄소수 5 내지 20, 또는 탄소수 5 내지 10의 직쇄 또는 분지쇄 알킬기이다.In Formula 2, R 2 and R 2 'are each independently the same or different and are a hydrogen atom, a straight chain or branched chain alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, or 4 to 20 carbon atoms, 5 to 20 carbon atoms, or 5 to 10 carbon atoms to be.

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 112015083287198-pat00004
Figure 112015083287198-pat00004

상기 화학식 3에서, R3 및 R3'는 각각 독립적으로 상이하거나 동일하며, 수소, 탄소수 1 내지 20, 또는 탄소수 4 내지 20, 또는 탄소수 5 내지 20, 또는 탄소수 5 내지 10의 직쇄 또는 분지쇄 알킬기이다.In Formula 3, R 3 and R 3 'are each independently the same or different and are a hydrogen atom, a straight chain or branched chain alkyl group having from 1 to 20 carbon atoms, or from 4 to 20 carbon atoms, or from 5 to 20 carbon atoms, or from 5 to 10 carbon atoms to be.

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 있고, 이 경우, 제조되는 사이클로헥산디카복실레이트 화합물은 디(2-에틸헥실)사이클로헥산-1,4-디카르복실레이트(Di 2-ethylhexyl cyclohexane-1,4-dicarboxylate, DEHCH)일 수 있다.Preferably, dioctyl terephthalate (DOTP) may be used as the phthalate compound. In this case, the cyclohexanedicarboxylate compound to be produced may be di (2-ethylhexyl) cyclohexane-1,4-dicar Di-ethylhexyl cyclohexane-1,4-dicarboxylate (DEHCH).

상기 프탈레이트 화합물의 순도는 98% 이상, 또는 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 98% or more, or 99% or more. However, the present invention is not limited thereto, and phthalate compounds of commercially available quality and purity 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 .

상기 프탈레이트 화합물의 수소화 방법은 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. The method of hydrogenating the phthalate compound may further include adding a cyclohexane dicarboxylate compound, which is a reaction product of the hydrogenation reaction, to 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 전이 금속을 담지하는 다공성 담체를 포함한 담지 촉매 존재 하에, 프탈레이트 화합물과 수소를 반응시켜 사이클로헥산 디카복실레이트 화합물을 제조하는 단계는, 상기 프탈레이트 화합물을 승압 및 승온하는 단계; 상기 승압 및 승온된 프탈레이트 화합물 및 기상의 수소를 촉매가 채워져 있는 반응기 내에 공급하는 단계; 및 상기 프탈레이트 화합물과 수소를 반응시키는 단계를 포함할 수 있다.The step of reacting a phthalate compound with hydrogen in the presence of a supported catalyst containing a porous carrier carrying the transition metal to produce a cyclohexanedicarboxylate compound comprises: elevating and raising the phthalate compound; Supplying the step-up and step-up phthalate compound and gaseous hydrogen into a reactor filled with a catalyst; And reacting the phthalate compound with hydrogen.

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

또한, 반응기 내로 유입되기 위해 상기 프탈레이트 화합물을 승온하는 목표 온도는 50 내지 500℃, 또는 100 내지 300℃의 범위일 수 있다. 상기 프탈레이트 화합물의 온도가 50℃ 미만이면, 낮은 온도로 인해 촉매가 미활성화 되고, 혼합물의 점도가 높아 반응기 내 흐름이 나빠지고, 액상 상태에 있는 프탈레이트 화합물에 대한 수소의 침투성이 낮아져서 반응기 내에서도 반응이 제대로 일어나지 않게 되며, 상기 프탈레이트 화합물의 온도가 500℃를 초과하여 너무 높을 경우 반응물의 분해가 많이 발생하고, 반응기 제작에 어려움이 있으며, 급격한 반응으로 제열 등이 어려워질 수 있다. The target temperature for raising the phthalate compound to be introduced into the reactor may be in the range of 50 to 500 ° C, or 100 to 300 ° C. If the temperature of the phthalate compound is less than 50 캜, the catalyst is inactivated due to the low temperature, the viscosity of the mixture is high and the flow in the reactor is deteriorated, and the permeability of hydrogen to the phthalate compound in the liquid phase is lowered, If the temperature of the phthalate compound is excessively higher than 500 ° C, decomposition of the reaction product occurs to a great extent, which makes it difficult to produce a reactor, and rapid reaction may lead to difficulty in heat removal.

보다 구체적으로, 상기 프탈레이트 화합물을 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.More specifically, the step of raising and raising the phthalate compound may be carried out simultaneously or sequentially, and the desired pressure and temperature may be reached by increasing the pressure and increasing the temperature several times in one or more steps.

상술한 과정에 의해 승압 및 승온된 프탈레이트 화합물은 수소화 촉매가 충진된 반응기 내로 유입된다. 또한, 별도의 공급 라인을 통해 기체 상태의 수소(H2)가 반응기 내로 유입되어 수소화 반응이 수행된다.The phthalate compound which has 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 화합물의 온도 및 압력 조건과 동일하게, 50 내지 500 bar, 또는 100 내지 300 bar의 압력 및 50 내지 500℃, 또는 80 내지 300℃의 범위가 되도록 조절할 수 있다.At this time, the pressure and temperature conditions of hydrogen can be controlled to be 50 to 500 bar, or 100 to 300 bar, and 50 to 500 ° C or 80 to 300 ° C, in the same manner as the temperature and pressure conditions of the phthalate compound have.

즉, 상기 프탈레이트 화합물과 수소를 반응시키는 단계는 50 내지 500 bar의 압력, 및 50 내지 500℃의 온도에서 수행될 수 있다. 그리고, 상기 프탈레이트 화합물의 수소화 방법에서, 상기 프탈레이트 화합물은 액상 상태(liquid phase)에서, 수소는 기상 상태(gas phase)에서 반응할 수 있다. That is, the step of reacting the phthalate compound with hydrogen may be performed at a pressure of 50 to 500 bar and a temperature of 50 to 500 ° C. In the method of hydrogenating the phthalate compound, the phthalate compound may react in a gas phase in a liquid phase.

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 프탈레이트 화합물의 수소화 방법에 사용되는 반응기의 예가 크게 한정되는 것은 아니나, 예를 들어 관형(tube type) 반응기로서 튜브 형태의 반응기로서, 내부에 고체의 수소화 촉매가 충진된 반응기를 사용할 수 있다.Examples of the reactor used in the method of hydrogenating the phthalate compound are not limited. For example, a tube type reactor as a tube type reactor and a reactor in which a solid hydrogenation catalyst is filled can be used.

구체적으로, 하기 도1에 나타난 바와 같이, 프탈레이트 화합물과 수소는 프탈레이트 화합물 원료 공급부(10) 및 수소함유가스 공급부(20)에서 승온 및 승압되어 적절한 온도 및 압력 상태로 촉매 반응기(30) 상단으로 공급된다. 공급된 프탈레이트 화합물과 수소를 포함하는 반응 원료는 이러한 반응기(30) 상부로 유입되어 트리클(trickle) 유동 흐름을 형성하며 상기 반응기(30) 내부에 충진된 수소화 촉매 하에 수소화 반응이 진행되며, 반응 생성물은 반응기 하부로 배출되게 된다. 이후, 반응기 하부에 위치한 분리장치(40)에서 생성된 액상의 수소화 반응 생성물과, 미반응된 기상의 원료를 분리한다. 상기 분리된 기상의 원료는 수소화 공정으로 재순환할 수 있다. 회수된 수소화 반응 생성물은 추가 정제공정을 거쳐 최종적으로 분리할 수 있다.1, the phthalate compound and hydrogen are heated and pressurized in the phthalate compound feedstock supply unit 10 and the hydrogen-containing gas supply unit 20, and fed to the top of the catalytic reactor 30 in an appropriate temperature and pressure state. do. The feedstock containing the supplied phthalate compound and hydrogen enters the upper portion of the reactor 30 to form a trickle flow and the hydrogenation reaction proceeds under the hydrogenation catalyst filled in the reactor 30, Is discharged to the lower portion of the reactor. Thereafter, the liquid hydrogenation product produced in the separator 40 located in the lower portion of the reactor is separated from the unreacted gaseous raw material. The separated gaseous feed can be recycled to the hydrogenation process. The recovered hydrogenation product can be finally separated through an additional purification process.

반응은 연속식 공정으로 수행가능하며 반응기 내에서 액상은 방울 흐름(trickle flow) 유동을 나타내며, 액상 원료 및 기상원료가 병류형태로 반응기 상부로 유입되는 구조이다.The reaction can be carried out by a continuous process, wherein the liquid phase represents a trickle flow flow in the reactor, and the liquid raw material and the gaseous raw material flow into the upper part of the reactor in the form of cocurrent.

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. 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.

상기 전이 금속을 담지하는 다공성 담체를 포함한 담지 촉매 존재 하에, 프탈레이트 화합물과 수소를 반응시켜 사이클로헥산 디카복실레이트 화합물을 제조하는 단계는, 상기 전이 금속을 담지하는 다공성 담체를 포함한 담지 촉매 존재 하에, 상온에서 점도 20cP 이상인 프탈레이트 화합물에 대하여, 반응기 내에서의 점도를 10cP 이하로 낮춘 후 수소를 반응시키는 단계를 포함할 수 있다. The step of reacting a phthalate compound with hydrogen in the presence of a supported catalyst containing a porous carrier carrying the transition metal to produce a cyclohexanedicarboxylate compound can be carried out in the presence of a supported catalyst containing a porous carrier carrying the transition metal, To a viscosity of 20 cP or more and lowering the viscosity of the phthalate compound in the reactor to 10 cP or less and then reacting with hydrogen.

상기 프탈레이트 화합물을 수소화 반응에 그대로 이용하는 것이 아니라, 상온(20℃)에서 점도 20cP 이상인 프탈레이트 화합물의 점도를 10 cP 이하로 낮춘 상태에서 프탈레이트 화합물만을 기상의 수소와 반응시킴으로써, 수소화 반응공정의 수율 향상 및 hot spot 제어를 통한 운전 안정성과 상업규모의 경제성을 높일 수가 있다.The phthalate compound is not directly used for the hydrogenation reaction but the phthalate compound having a viscosity of 20 cP or more at room temperature (20 ° C) is lowered to 10 cP or less and the phthalate compound is reacted with gaseous hydrogen, It is possible to increase the stability of operation and economy of commercial scale through hot spot control.

상기 프탈레이트 화합물은 1종 이상의 열 교환기를 사용하여 승압 및 승온하는 단계를 통해 점도를 10cP이하로 낮추어 반응에 사용될 수 있다. 상기 승압 및 승온하는 단계는, 50 내지 500 bar, 또는 100 내지 300 bar의 압력 및 50 내지 500℃, 또는 80 내지 300℃의 온도에서 1종 이상의 열교환기를 사용하여 수행할 수 있다. 또한 상기 열교환기는 그 수가 한정되지는 않으며, 액상원료에 대한 열교환 방법에 따라 변경될 수 있다. 본 발명에서 상기 열교환 방법은 다관 원통형 구조의 형태를 통해 반응 후 반응생성물 혹은 반응기 자켓을 통해 회수한 반응열을 통한 방법을 사용할 수 있지만, 이에 한정되지 않는다.The phthalate compound can be used for the reaction by lowering the viscosity to 10 cP or less through the step of increasing and raising the temperature using one or more heat exchangers. The step-up and step-up may be performed using one or more heat exchangers at a pressure of 50 to 500 bar, or 100 to 300 bar and at a temperature of 50 to 500 ° C, or 80 to 300 ° C. The number of the heat exchangers is not limited, and may be changed according to the heat exchange method for the liquid raw material. In the present invention, the heat exchange method may be performed through a reaction product after the reaction or a reaction heat recovered through the reactor jacket through a multi-tube cylindrical structure, but the present invention is not limited thereto.

상기 프탈레이트 화합물을 반응기에 공급되기 전 액상 상태에서 일련의 공정을 통해 점도를 낮추어 액상 상태의 흐름을 좋게 한다. 또한, 반응기에 주입되어 상기 프탈레이트 화합물의 수소화 반응이 진행되는 동안에 각 촉매 표면의 액상원료의 막 두께가 얇아짐으로 인해 반응기 내 전체적으로 균일한 반응이 발생하게 되며, 프탈레이트 화합물의 낮은 점도로 인해 반응기 내 반응열이 냉각 매체를 통해 빠르게 제거 될 수 있다. 또한, 상기 효과에 의해 반응기 내 hot spot 발생이 억제 뿐만 아니라, 촉매가 균일하게 반응에 참여하게 됨으로써, 반응기 효율이 증가하고, 촉매 성능 저하 억제 및 반응 수율을 향상시킬 수 있다.Before the phthalate compound is fed to the reactor, the viscosity is lowered through a series of processes in the liquid phase to improve the flow of the liquid phase. Further, since the film thickness of the liquid raw material on each catalyst surface is thinned during the hydrogenation reaction of the phthalate compound injected into the reactor, uniform reaction occurs throughout the reactor, and due to the low viscosity of the phthalate compound, The reaction heat can be quickly removed through the cooling medium. In addition, not only the occurrence of hot spots in the reactor is suppressed by the above effect, but also the catalyst is uniformly participated in the reaction, thereby increasing the reactor efficiency, suppressing catalyst performance deterioration, and improving the reaction yield.

보다 구체적으로, 상기 프탈레이트 화합물을 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 화합물의 압력을 높이고, 승압된 혼합물을 열교환기를 통해 승온시켜 적절한 점도를 갖는 액상 상태로 반응기에 유입할 수 있다.More specifically, the step of raising and raising the phthalate compound may be carried out simultaneously or sequentially, and the desired pressure and temperature may be reached by increasing the pressure and increasing the temperature several times in one or more steps. For example, the pressure of the phthalate compound may be increased first, and the pressure of the mixture may be raised through a heat exchanger to flow into the reactor in a liquid phase having an appropriate viscosity.

상기 프탈레이트 화합물의 점도는 반응기에 투입되기 전에는 일반적으로 상온에서 20cP 이상의 점도를 가진다. 프탈레이트 화합물은 승압 및 승온하는 단계를 수행함으로써, 상기 반응기로 유입될 때의 압력 및 온도 조건 범위에서 0.2 내지 10.0 cP, 또는2 내지 5 cP일 수 있다. 상기 프탈레이트 화합물의 점도가 상기 범위 내에 있을 때, 반응기 내에서 일정 시간 경과 후에도 우수한 흐름성을 나타내고 수소와의 반응성을 증가시킬 수 있다.The viscosity of the phthalate compound generally has a viscosity of 20 cP or higher at room temperature before being added to the reactor. The phthalate compound can be 0.2 to 10.0 cP, or 2 to 5 cP, in the range of pressure and temperature conditions when entering the reactor, by performing the step of increasing the pressure and raising the temperature. When the viscosity of the phthalate compound is in the above range, it exhibits excellent flowability even after a lapse of a certain time in the reactor and can increase the reactivity with hydrogen.

본 발명의 수소화 방법에 따르면, 반응에 사용되는 촉매의 활성을 장기적으로 유지하고 촉매의 성능을 높여줌으로써, 수소화 공정의 안정성 및 경제성을 높일 수가 있다.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.

도 1은 본 발명의 수소화 공정 반응 장치를 개략적으로 나타낸 것이다. 1 schematically shows a hydrogenation process reaction apparatus of the present invention.

발명을 하기의 실시예에서 보다 상세하게 설명한다. 단, 하기의 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기의 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다. The invention will be described in more detail in the following examples. However, the following examples are illustrative of the present invention, and the present invention is not limited by the following examples.

<실시예><Examples>

실시예 1Example 1

순도 99 %이고, 디옥틸 테레프탈레이트(dioctyl terephthalate, DOTP) 100 중량부를 150 bar의 압력 및 120℃온도로 예열하고, 펌프를 통해 촉매 반응기 내에 주입하였다.(이 때, DOTP의 점도는 4.62cP) 수소(H2)도 동일한 압력 및 온도로 예열한 후에 각각 반응기 상단으로 공급하였다.100 parts by weight of dioctyl terephthalate (DOTP) having a purity of 99% was preheated at a pressure of 150 bar and a temperature of 120 ° C and injected into the catalytic reactor through a pump (the viscosity of the DOTP was 4.62 cP) Hydrogen (H 2 ) was also fed to the top of the reactor after preheating to the same pressure and temperature.

반응기는 단일 튜브이며, 외부 자켓에서는 핫 오일(hot oil)을 통해 반응기 내에서 발생하는 열을 제열하여 온도를 유지하면서 수소화 반응을 수행하여, 디(2-에틸헥실)사이클로헥산-1,4-디카르복실레이트(Di 2-ethylhexyl cyclohexane-1,4-dicarboxylate)를 제조하였다.The reactor is a single tube. In the outer jacket, the heat generated in the reactor is removed through hot oil, and the hydrogenation reaction is carried out while maintaining the temperature to obtain di (2-ethylhexyl) cyclohexane- Di-ethylhexyl cyclohexane-1,4-dicarboxylate.

반응기에 사용된 촉매의 종류는 하기 표1과 같고, 상기 촉매는 실린더형으로 직경 3.2 mm, 높이 3 mm의 사이즈를 사용하였다.The types of catalyst used in the reactor were as shown in Table 1 below, and the catalysts were cylinders of 3.2 mm in diameter and 3 mm in height.

<< 비교예Comparative Example >>

비교예 1Comparative Example 1

하기 표1과 같이 촉매를 달리한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 수소화 반응을 수행하였다.The hydrogenation reaction was carried out in the same manner as in Example 1, except that the catalyst was changed as shown in Table 1 below.

실시예 및 비교예에서 사용한 촉매 Catalysts used in Examples and Comparative Examples 구분division 활성성분Active ingredient 담체(산화알루미늄)Carrier (aluminum oxide) 실시예 1Example 1 루테늄ruthenium 매크로 기공 1.11 부피%, 메조 기공 98.88 부피%Macro pore 1.11 vol%, mesopores 98.88 vol% 비교예 1Comparative Example 1 루테늄ruthenium 매크로 기공 11.38 부피%, 메조 기공 88.47 부피%Macro pores 11.38 vol%, mesopores 88.47 vol%

<< 실험예Experimental Example > >

촉매 성능의 평가Evaluation of catalyst performance

상기 실시예 및 비교예의 촉매 성능을 하기와 같은 방법으로 평가하고, 그 결과를 하기 표2에 기재하였다. The catalyst performances of the above Examples and Comparative Examples were evaluated by the following methods, and the results are shown in Table 2 below.

실험예1 : 초기 성능Experimental Example 1: Initial performance

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.(2-ethylhexyl) cyclohexane-1,4-dicarboxylate was added to 100 parts by weight of dioctyl terephthalate after the hydrogenation reaction was carried out using a catalyst which had never been used. cyclohexane-1,4-dicarboxylate, DEHCH) was calculated.

실험예2 : DOTP 30 kg 반응 후 성능Experimental Example 2: Performance after 30 kg of DOTP

DOTP 30 kg 에 대하여 수소화 반응을 수행한 후, 투입된 DOTP 100 중량부에 대해 디(2-에틸헥실)사이클로헥산-1,4-디카르복실레이트로 전환된 중량부의 비율(%)을 계산하였다.After carrying out a hydrogenation reaction on 30 kg of DOTP, the ratio (%) of the part converted into di (2-ethylhexyl) cyclohexane-1,4-dicarboxylate to the amount of 100 parts by weight of the charged DOTP was calculated.

실험예3 : 성능 감소Experimental Example 3: Performance reduction

초기 성능과 30kg 반응 후 성능의 차이값을 계산하였다. The difference between the initial performance and the performance after 30kg reaction was calculated.

실험예 4: 상대적 성능감소 비율Experimental Example 4: Relative performance reduction ratio

성능감소량에 대하여 실시예 성능감소를 1로 보았을 때 상대적인 성능감소 비율(비교예의 성능감소값을 실시예 1의 성능감소값으로 나눈 값)을 계산하였다.Example 1 With respect to the amount of reduction in performance, when the reduction in performance is taken as 1, the relative reduction ratio (the reduction value of the comparative example divided by the reduction value of the embodiment 1) is calculated.

실시예 및 비교예의 실험예 결과Experimental Example Results of Examples and Comparative Examples 구분division 초기 성능
(단위: %)
Initial Performance
(unit: %)
DOTP 30kg 반응 후 성능
(단위: %)
Performance after DOTP 30kg reaction
(unit: %)
성능감소(%)Performance Decrease (%) 상대적 성능감소 비율Relative performance reduction ratio
실시예 1Example 1 99.999.9 99.899.8 0.10.1 1One 비교예 1Comparative Example 1 99.799.7 99.199.1 0.60.6 66

상기 표2에 나타난 바와 같이, 실시예의 경우, 반응 초기와 반응 종료 후 성능의 감소값이 0.1%인 반면, 비교예는 0.6%를 나타내어 촉매 성능이 급격히 감소하는 것을 확인할 수 있었다.As shown in Table 2, in the case of the examples, the decrease in performance was 0.1% at the beginning of the reaction and at the end of the reaction, while the value of the comparative example was 0.6%.

즉, 상기 실시예의 프탈레이트 화합물의 수소화 방법을 이용하게 되면, 비교예에 비해 촉매 성능의 감소율이 6배로 감소하여, 공정 운전성 및 경제성이 향상됨을 확인할 수 있다.That is, when the hydrogenation method of the phthalate compound of the above-mentioned example is used, the reduction rate of the catalytic performance is reduced to six times as compared with the comparative example, and the processability and economy are improved.

10: 테레프탈레이트 혹은 프탈레이트 화합물 원료 공급부
20: 수소함유가스 공급부
30: 수소화 반응을 수행하는 반응기
40: 분리장치
10: Terephthalate or phthalate compound raw material supply part
20: hydrogen-containing gas supply unit
30: Reactor performing hydrogenation reaction
40: Separator

Claims (19)

전이 금속을 담지하는 다공성 담체를 포함한 담지 촉매 존재 하에, 프탈레이트 화합물과 수소를 반응시켜 사이클로헥산 디카복실레이트 화합물을 제조하는 단계를 포함하고,
상기 다공성 담체는 기공 직경 범위 50㎚ 내지 10000㎚의 매크로 기공 및 기공 직경 범위 2㎚ 내지 50㎚의 메조 기공을 포함하며,
상기 다공성 담체는 기공 직경 범위 50㎚ 내지 10000㎚의 매크로 기공을 전체 기공 부피의 10 부피% 미만으로 포함하고, 기공 직경 범위 2㎚ 내지 50㎚의 메조 기공을 전체 기공 부피의 90 부피% 초과로 포함하고,
상기 담지 촉매의 BET 비표면적이 90 ㎡/g 내지 160 ㎡/g이고,
상기 다공성 담체에 포함된 기공의 평균 직경이 2 ㎚ 내지 30 ㎚인, 프탈레이트 화합물의 수소화 방법.
Reacting a phthalate compound with hydrogen in the presence of a supported catalyst containing a porous carrier carrying a transition metal to prepare a cyclohexanedicarboxylate compound,
Wherein the porous carrier comprises macropores having a pore diameter ranging from 50 nm to 10000 nm and mesopores having a pore diameter ranging from 2 nm to 50 nm,
Wherein said porous carrier comprises macropores in a pore diameter range of 50 nm to 10000 nm in an amount of less than 10% by volume of the total pore volume and mesopores in a pore diameter range of 2 nm to 50 nm in an amount greater than 90% by volume of the total pore volume and,
The BET specific surface area of the supported catalyst is from 90 m &lt; 2 &gt; / g to 160 m &
Wherein the average diameter of the pores contained in the porous carrier is 2 nm to 30 nm.
제1항에 있어서,
상기 매크로 기공 부피에 대한 메조 기공 부피의 비율이 10 내지 99인, 프탈레이트 화합물의 수소화 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the ratio of the mesopore volume to the macropore volume is 10 to 99.
삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 다공성 담체는 활성 탄소, 규소 카바이드, 산화알루미늄, 이산화규소, 이산화티탄, 이산화지르코늄, 이산화마그네슘 및 산화아연으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함하는, 프탈레이트 화합물의 수소화 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the porous carrier comprises at least one selected from the group consisting of activated carbon, silicon carbide, aluminum oxide, silicon dioxide, titanium dioxide, zirconium dioxide, magnesium dioxide and zinc oxide.
제1항에 있어서,
상기 프탈레이트 화합물은 프탈레이트, 테레프탈레이트, 이소프탈레이트 및 이의 카르복실산 화합물로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함하는, 프탈레이트 화합물의 수소화 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the phthalate compound comprises at least one selected from the group consisting of phthalate, terephthalate, isophthalate and a carboxylic acid compound thereof.
제1항에 있어서,
상기 프탈레이트 화합물은 금속 이온, 또는 금속염 화합물을 불순물로 포함하는, 프탈레이트 화합물의 수소화 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the phthalate compound contains a metal ion or a metal salt compound as an impurity.
제1항에 있어서,
상기 프탈레이트 화합물의 순도는 98% 이상인, 프탈레이트 화합물의 수소화 방법.
The method according to claim 1,
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 according to claim 1,
Wherein the phthalate compound is dioctyl terephthalate (DOTP).
제1항에 있어서,
상기 사이클로헥산디카복실레이트 화합물은 디(2-에틸헥실)사이클로헥산-1,4-디카르복실레이트(Di 2-ethylhexyl cyclohexane-1,4-dicarboxylate, DEHCH)인, 프탈레이트 화합물의 수소화 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the cyclohexanedicarboxylate compound is di (2-ethylhexyl) cyclohexane-1,4-dicarboxylate (DEHCH).
제1항에 있어서,
상기 전이 금속은 루테늄(Ru), 팔라듐(Pd), 로듐(Rh), 백금(Pt) 및 니켈(Ni)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함하는, 프탈레이트 화합물의 수소화 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the transition metal comprises at least one selected from the group consisting of Ru, Pd, Rh, Pt and Ni.
제1항에 있어서,
상기 담지 촉매는 나트륨(Na), 칼륨(K), 세슘(Cs), 칼슘(Ca), 스트론튬(Sr) 및 바륨(Ba)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 조촉매를 더 포함하는, 프탈레이트 화합물의 수소화 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the supported catalyst comprises at least one cocatalyst selected from the group consisting of sodium (Na), potassium (K), cesium (Cs), calcium (Ca), strontium (Sr) &Lt; / RTI &gt;
제12항에 있어서,
상기 담지 촉매 전체 중량에 대하여 조촉매의 함량은 0.01% 내지 10%인, 프탈레이트 화합물의 수소화 방법.
13. The method of claim 12,
Wherein the content of the cocatalyst is 0.01% to 10% with respect to the total weight of the supported catalyst.
제1항에 있어서,
상기 전이 금속을 담지하는 다공성 담체를 포함한 담지 촉매 존재 하에, 프탈레이트 화합물과 수소를 반응시켜 사이클로헥산 디카복실레이트 화합물을 제조하는 단계는,
상기 프탈레이트 화합물을 승압 및 승온하는 단계;
상기 승압 및 승온된 프탈레이트 화합물 및 기상의 수소를 촉매가 채워져 있는 반응기 내에 공급하는 단계; 및
상기 프탈레이트 화합물과 수소를 반응시키는 단계를 포함하는, 프탈레이트 화합물의 수소화 방법.
The method according to claim 1,
The step of reacting a phthalate compound with hydrogen in the presence of a supported catalyst containing a porous carrier carrying the transition metal to produce a cyclohexanedicarboxylate compound,
Elevating and raising the phthalate compound;
Supplying the step-up and step-up phthalate compound and gaseous hydrogen into a reactor filled with a catalyst; And
And hydrogenating the phthalate compound with hydrogen.
제14항에 있어서,
상기 프탈레이트 화합물은 액상 상태에서, 수소는 기상 상태에서 반응하는, 프탈레이트 화합물의 수소화 방법.
15. The method of claim 14,
Wherein the phthalate compound reacts in a liquid state and hydrogen reacts in a vapor phase state.
제1항에 있어서,
상기 프탈레이트 화합물과 수소를 반응시키는 단계는 50 내지 500 bar의 압력, 및 50 내지 500℃의 온도에서 수행되는, 프탈레이트 화합물의 수소화 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the step of reacting the phthalate compound with hydrogen is carried out at a pressure of 50 to 500 bar and a temperature of 50 to 500 ° C.
제1항에 있어서,
상기 전이 금속을 담지하는 다공성 담체를 포함한 담지 촉매 존재 하에, 프탈레이트 화합물과 수소를 반응시켜 사이클로헥산 디카복실레이트 화합물을 제조하는 단계는,
상기 전이 금속을 담지하는 다공성 담체를 포함한 담지 촉매 존재 하에, 상온에서 점도 20cP 이상인 프탈레이트 화합물에 대하여, 반응기 내에서의 점도를 10cP 이하로 낮춘 후 수소를 반응시키는 단계를 포함하는, 프탈레이트 화합물의 수소화 방법.
The method according to claim 1,
The step of reacting a phthalate compound with hydrogen in the presence of a supported catalyst containing a porous carrier carrying the transition metal to produce a cyclohexanedicarboxylate compound,
A method for hydrogenating a phthalate compound, which comprises reacting a phthalate compound having a viscosity of 20 cP or more at room temperature in the presence of a supported catalyst containing a porous carrier for supporting the transition metal, wherein the viscosity of the phthalate compound is lowered to 10 cP or less, .
제17항에 있어서,
상기 프탈레이트 화합물은 1종 이상의 열 교환기를 사용하여 승압 및 승온하는 단계를 통해 점도를 10cP이하로 낮추어 반응에 사용하는, 프탈레이트 화합물의 수소화 방법.
18. The method of claim 17,
Wherein the phthalate compound is used in the reaction by lowering the viscosity to 10 cP or lower through the step of increasing and raising the temperature by using at least one heat exchanger.
제17항에 있어서,
반응기 내 투입되는 액상 원료인 프탈레이트 화합물의 점도가 0.2 내지 10cP인 상태에서 수소화 반응에 사용되는, 프탈레이트 화합물의 수소화 방법.
18. The method of claim 17,
A method for hydrogenating a phthalate compound, wherein the phthalate compound as a liquid raw material to be fed into the reactor is used in a hydrogenation reaction at a viscosity of 0.2 to 10 cP.
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Cited By (7)

* 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
WO2019107772A1 (en) * 2017-11-29 2019-06-06 한화케미칼 주식회사 Method for hydrogenation of phthalate compound
WO2019107773A1 (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
KR20210033678A (en) * 2019-09-19 2021-03-29 한화솔루션 주식회사 Process for hydrogenation of phthalate compound
KR20210043880A (en) * 2019-10-14 2021-04-22 한화솔루션 주식회사 Process for hydrogenation of phthalate compound
WO2021133136A1 (en) * 2019-12-27 2021-07-01 한화솔루션 주식회사 Method for producing 1,4-cyclohexane dicarboxylic acid

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI704132B (en) * 2019-02-13 2020-09-11 台灣中油股份有限公司 Process for hydrogenation of benzene polycarboxylic esters to the corresponding alicyclic ploycarboxylic esters
CN109970559A (en) * 2019-03-19 2019-07-05 凯凌化工(张家港)有限公司 A kind of preparation method of 1,4- cyclohexane dicarboxylic acid di-isooctyl

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015093849A1 (en) * 2013-12-19 2015-06-25 한화케미칼 주식회사 Hydrogenation method of phthalate compound

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19927978A1 (en) * 1999-06-18 2000-12-21 Basf Ag New esters of cyclohexane-1,3- and -1,4-dicarboxylic acid, useful as toxicologically acceptable plasticizers, e.g. for PVC, obtained by hydrogenation of corresponding isophthalate and terephthalate esters
DE10232868A1 (en) * 2002-07-19 2004-02-05 Oxeno Olefinchemie Gmbh Fine-pore catalyst and process for the hydrogenation of aromatic compounds
US8598060B2 (en) * 2006-07-31 2013-12-03 Basf Se Method of regenerating ruthenium catalysts for the ring hydrogenation of phthalates
KR101833077B1 (en) * 2009-12-15 2018-02-27 바스프 에스이 Catalyst and method for hydrogenating aromatics
EP2716623A1 (en) * 2012-10-05 2014-04-09 Basf Se Method for the preparation of cyclohexane polycarboxylic acid derivatives with low proportion of by-product

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015093849A1 (en) * 2013-12-19 2015-06-25 한화케미칼 주식회사 Hydrogenation method of phthalate compound

Cited By (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11192845B2 (en) 2017-11-29 2021-12-07 Hanwha Solutions Corporation Process for hydrogenation of phthalate compound
KR102506281B1 (en) * 2017-11-29 2023-03-06 한화솔루션 주식회사 Process for hydrogenation of phthalate compound
KR102496349B1 (en) * 2017-11-29 2023-02-03 한화솔루션 주식회사 Process for hydrogenation of phthalate compound
WO2019107770A1 (en) * 2017-11-29 2019-06-06 한화케미칼 주식회사 Method for hydrogenation of phthalate compound
KR20190063107A (en) * 2017-11-29 2019-06-07 한화케미칼 주식회사 Process for hydrogenation of phthalate compound
KR20190063106A (en) * 2017-11-29 2019-06-07 한화케미칼 주식회사 Process for hydrogenation of phthalate compound
KR20190063105A (en) * 2017-11-29 2019-06-07 한화케미칼 주식회사 Process for hydrogenation of phthalate compound
KR20190063104A (en) * 2017-11-29 2019-06-07 한화케미칼 주식회사 Process for hydrogenation of phthalate compound
WO2019107773A1 (en) * 2017-11-29 2019-06-06 한화케미칼 주식회사 Method for hydrogenation of phthalate compound
WO2019107772A1 (en) * 2017-11-29 2019-06-06 한화케미칼 주식회사 Method for hydrogenation of phthalate compound
US11136284B2 (en) 2017-11-29 2021-10-05 Hanwha Solutions Corporation Process for hydrogenation of phthalate compound
KR102465863B1 (en) * 2017-11-29 2022-11-09 한화솔루션 주식회사 Process for hydrogenation of phthalate compound
WO2019107771A1 (en) * 2017-11-29 2019-06-06 한화케미칼 주식회사 Method for hydrogenation of phthalate compound
KR102458721B1 (en) * 2017-11-29 2022-10-26 한화솔루션 주식회사 Process for hydrogenation of phthalate compound
KR102484658B1 (en) 2019-09-19 2023-01-04 한화솔루션 주식회사 Process for hydrogenation of phthalate compound
KR20210033678A (en) * 2019-09-19 2021-03-29 한화솔루션 주식회사 Process for hydrogenation of phthalate compound
KR102490098B1 (en) 2019-10-14 2023-01-18 한화솔루션 주식회사 Process for hydrogenation of phthalate compound
KR20210043880A (en) * 2019-10-14 2021-04-22 한화솔루션 주식회사 Process for hydrogenation of phthalate compound
WO2021133136A1 (en) * 2019-12-27 2021-07-01 한화솔루션 주식회사 Method for producing 1,4-cyclohexane dicarboxylic acid

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