KR101985985B1 - 직접 에스테르화에 의한 2-옥틸 아크릴레이트의 제조 방법 - Google Patents

직접 에스테르화에 의한 2-옥틸 아크릴레이트의 제조 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101985985B1
KR101985985B1 KR1020147014941A KR20147014941A KR101985985B1 KR 101985985 B1 KR101985985 B1 KR 101985985B1 KR 1020147014941 A KR1020147014941 A KR 1020147014941A KR 20147014941 A KR20147014941 A KR 20147014941A KR 101985985 B1 KR101985985 B1 KR 101985985B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
stream
reaction
rich
octanol
octyl acrylate
Prior art date
Application number
KR1020147014941A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20140091573A (ko
Inventor
알랭 리옹드
꼬랄리 그레르
앙드레 르브레
라인하르트 리네만
Original Assignee
아르끄마 프랑스
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 아르끄마 프랑스 filed Critical 아르끄마 프랑스
Publication of KR20140091573A publication Critical patent/KR20140091573A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101985985B1 publication Critical patent/KR101985985B1/ko

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C67/00Preparation of carboxylic acid esters
    • C07C67/08Preparation of carboxylic acid esters by reacting carboxylic acids or symmetrical anhydrides with the hydroxy or O-metal group of organic compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C67/00Preparation of carboxylic acid esters
    • C07C67/48Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C67/00Preparation of carboxylic acid esters
    • C07C67/48Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives
    • C07C67/52Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives by change in the physical state, e.g. crystallisation
    • C07C67/54Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives by change in the physical state, e.g. crystallisation by distillation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C67/00Preparation of carboxylic acid esters
    • C07C67/48Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives
    • C07C67/58Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives by liquid-liquid treatment
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/582Recycling of unreacted starting or intermediate materials
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/584Recycling of catalysts

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Abstract

본 발명은 직접 에스테르화에 의한 연속적 방법에 따른 높은 효율의 매우 높은 순도의 2-옥틸 아크릴레이트의 산업적 제조에 관한 것이다. 본 발명에 따른 방법은 산 촉매를 제거하는 단계를 포함하여, 증류에 의한 정제 단계 동안 옥텐의 형성을 감소시키는 것을 가능하게 한다.

Description

직접 에스테르화에 의한 2-옥틸 아크릴레이트의 제조 방법 {METHOD FOR PRODUCING 2-OCTYL ACRYLATE BY DIRECT ESTERIFICATION}
본 발명은 직접 에스테르화에 의한 연속 과정에 따른 2-옥틸 아크릴레이트의 제조에 관한 것이다.
알코올과 아크릴산 사이에 에스테르화 반응을 수행함으로써 아크릴산 에스테르를 제조하는 것은 알려진 관습이다. 이러한 반응은 평형이 유지되는 촉매화되는 반응으로서 물을 생성한다:
CH2=CH-COOH + R-OH ⇔ CH2=CH-COOR + H2O
아크릴산 에스테르의 생성 방향으로 평형을 이동시키기 위해 반응 동안 생성되는 물을 제거해야 한다.
이러한 반응은 일반적으로 불순물을 생성하는 부반응을 동반하며, 아크릴산 에스테르를 다수의 응용 분야에서 사용가능한 중합체를 제조하기 위한 단량체로서의 그것의 최종 용도와 연관되는 기술적 요건을 만족하도록 높은 순도로 수득하기 위해 상기 불순물을 제거해야 한다.
더욱이, 명백한 경제적 이유로, 미가공 반응 혼합물에 존재하는 이용가능한 생성물, 특히 미반응 시약 및 촉매는 과정 동안 가능한 한 재순환된다.
이들 목적을 위해, 한 세트의 증류, 추출 및/또는 침강에 의한 분리를 포함하는 분리/정제 과정이 일반적으로 수행되는데, 이 과정은, 특히 공비 혼합물의 존재로 인해, 비교적 실행하기 복잡하고, 에너지 면에서 비용이 많이 든다.
문헌 US 6 072 076 은 산 촉매의 존재 하에, 1 ~ 8 개 탄소 원자 범위의 사슬 길이를 갖는 알코올과 (메트)아크릴산의 에스테르화에 의한 알킬 (메트)아크릴레이트의 제조 과정을 기술한다. 이 과정에서, 반응 구역의 상부의 정류 유닛 III 에서 물 및 알코올을 포함하는 혼합물의 제거에 의해 반응의 평형이 이동된다. 수성 혼합물은, 응축 후에, 알코올을 정제하여 정류 칼럼 III 을 사용하는 반응으로 재순환시킬 목적으로 분리기 17 에서 처리되고, 분리된 수성상은 정류 유닛 III 으로 부분적으로 복귀된다.
이 과정에서, 반응 구역에서 유래하는 반응 혼합물은 정류 유닛 I 로 보내지고, 정류 유닛 I 에서 혼합물은 요망되는 에스테르, 잔류 알코올 및 잔류 산을 포함하는 생성물 (I), 및 촉매를 포함하는 생성물 (II) 로 분리되고; 생성물 (I) 은 두번째 정류 유닛 II 로 보내지고, 정류 유닛 II 에서 요망되는 에스테르가 잔류 알코올로부터 분리되고, 산 생성물은 반응 구역으로 재순환되고, 정제된 에스테르는 측면에서 인출된다.
이 과정은 상이한 열 수준에서 작동되는 직렬로 배치된 2 개의 반응기 5 및 6 을 사용하여 수행되는, 알코올 2-에틸헥산올로부터의 2-에틸헥실 아크릴레이트의 제조로 설명된다. 정류 칼럼 III 은 첫번째 반응기 위에 얹혀 있고, 정류 칼럼 III 의 환류액 13 은 부분적으로 재순환된 물을 함유한다. 70 % 의 2-에틸헥실 아크릴레이트를 함유하는 미가공 반응 혼합물은 이러한 첫번째 반응기 5 에서 유래한다. 정류 유닛 III 을 사용하는 반응으로 생성되는 물의 연속적 인출로 두번째 반응기 6 에서 반응이 계속되어, 최종 2-에틸헥실 아크릴레이트 함량 82% 가 달성된다.
문헌 US 6 072 076 에 기재된 과정에서, 재순환된 물이 정류 칼럼에 도입되기 때문에, 반응으로 생성된 물의 제거는 반응의 평형을 이동시키기에 완전하지 않다. 그러므로 만족스러운 수율을 달성하기 위해 두번째 반응기를 사용할 필요가 있음이 입증되었다.
문헌 US 6 072 076 에 기재된 과정은 아크릴산과 2-옥탄올의 에스테르화 반응을 통한 2-옥틸 아크릴레이트의 제조에 적용할 수 없다. 그 이유는 2-옥탄올은 2 차 알코올이므로, 옥텐 및 물의 형성을 초래하는 산 촉매의 존재 하의 탈수 반응에 2-에틸헥산올과 같은 1 차 알코올보다 훨씬 더 민감성이기 때문이다. 에스테르화 반응으로 생성되는 수성상의 하나 이상의 부분을 시스템에 재도입하여 축적되는, 물의 이러한 형성은, 요망되는 2-옥틸 아크릴레이트를 가수분해에 의해 2-옥탄올 및 아크릴산으로 더욱 용이하게 역행시킬 위험이 있다. 더욱이, 상기 문헌에 따르면, 요망되는 아크릴레이트 및 잔류 알코올을 포함하는 미가공 반응 혼합물의 정제는 정류 유닛 I 에서 증류에 의해 산 촉매의 존재 하에 긴 체류 시간으로 수행된다. 2-옥탄올을 이용하는 합성의 경우, 이러한 증류가 옥텐 및 물을 생성하고, 2-옥틸 아크릴레이트를 적어도 부분적으로 분해할 위험도 있다.
출원인 회사는 아크릴산과의 에스테르화 반응에서 2-옥탄올의 사용과 연관되는 이들 다양한 문제를 해결하려고 노력했다.
문헌 US 2008/0087196 에서, p-톨루엔술폰산의 존재 하에 2-옥탄올과의 에스테르화 반응에 따른 2-옥틸 아크릴레이트의 합성이 기술되어 있다. 상기 반응은 생성되는 물을 톨루엔/물 공비혼합물의 형태로 제거하기 위해 용매 매질에서 수행된다. 그럼에도 불구하고 그러한 과정은 산업적 규모로 실시하기 복잡하다.
더욱이, 문헌 EP 1 027 322 및 EP 1 028 936 은 아크릴레이트, 특히 부틸 아크릴레이트, 2-에틸헥실 아크릴레이트 또는 폴리올 아크릴레이트의 생성 과정에서 술폰산 촉매의 사용에서 비롯되는 황의 제거 과정을 기술한다. 그러나, 그러한 과정을 2-옥틸 아크릴레이트의 합성에 적용하는 것은 결코 제안되지 않았다.
그러므로 여전히 산업적 규모의 제조와 생산성이 비슷하고, 최종 용도와 연관되는 순도 요건을 충족시키는 2-옥틸 아크릴레이트를 초래하는 2-옥틸 아크릴레이트의 제조 과정이 필요하다.
본 발명의 목적은 이용가능한 생성물 예컨대, 한편으로는, 미반응 시약 및, 다른 한편으로는, 산 촉매, 특히 황을 포함하는, 특히 술폰산 유형의, 산 촉매의 재순환을 포함하는, 단일 반응기를 사용하는, 높은 수율의 매우 높은 순도의 2-옥틸 아크릴레이트의 제조이다.
제안된 해법은 반응의 평형을 에스테르 생성 방향으로 최대한 이동시키기 위해 반응으로 생성되는 수성상을 정류 칼럼에 직접 재도입하는 것에 있지 않고, 요망되는 2-옥틸 아크릴레이트의 전체 정제 과정 전에 산 촉매를 재순환시킬 목적으로 분리하는 것에 있다.
본 발명에 따르면, 촉매, 특히 황을 포함하는 산 촉매는 반응 과정에서 재사용된다. 이에 따라 술폰산 유형의 촉매를 사용하는 2-옥틸 아크릴레이트의 생성 과정 동안 유기황 화합물의 배출이 감소되어, 본 발명에 따른 과정을 환경 친화적으로 만든다.
본 발명은 또한 식물질에서 유래하는 알코올인 2-옥탄올의 사용과 연관되는 재생가능한 기원의 탄소를 포함하는 아크릴산 에스테르의 생성을 가능하게 한다.
그러므로 본 발명의 목적은 황을 함유하는 산 유형의 에스테르화 촉매 및 하나 이상의 중합 저해제의 존재 하의 아크릴산과 2-옥탄올의 반응에 의한 2-옥틸 아크릴레이트의 연속 제조 방법으로서, 에스테르화 반응으로 형성되는 물은 반응기 위에 얹혀 있는 칼럼에서 증류에 의해 2-옥탄올과의 불균일공비혼합물 형태로 비말동반되고, 그 후 상기 불균일공비혼합물은, 응축 후에, 디캔터에서 분리에 적용되어 위쪽 유기상 및 아래쪽 수성상을 초래하고, 한편으로는, 순수한 2-옥틸 아크릴레이트를, 다른 한편으로는, 재순환이 의도된 미반응 2-옥탄올 및 아크릴산 화합물, 및 또한 재순환이 의도된 촉매를 수득하기 위해, 반응 생성물 및 잔류 부생성물을 함유하는 반응 혼합물이 분리 수단에 의한 정제 처리에 적용되고, 하기를 특징으로 하는 방법이다:
- 디캔터에서 유래하는 수성상은 연속적으로 인출되어 제거되고;
- 디캔터에서 유래하는 유기상은 반응기 위에 얹혀 있는 증류 칼럼의 바닥으로 연속적으로 재순환되고;
- 반응 혼합물의 정제 처리는 (i) 촉매-풍부 스트림 (이는 적어도 부분적으로 반응 단계로 재순환됨) 의 분리, (ii) 미반응 2-옥탄올이 풍부한 스트림 (이는 적어도 부분적으로 반응 단계로 재순환됨) 의 분리, 및 (iii) 요망되는 순수한 2-옥틸 아크릴레이트의 회수를 포함함.
발명의 정의에서 사용되는 표현 "풍부" 는 스트림들을 서로 구별하기 위해 상대적 의미로 이용된다. 이에 따라, "2-옥틸 아크릴레이트가 풍부한 스트림" 은 "2-옥탄올이 풍부한 스트림" 및 "촉매 및 중합 저해제가 풍부한 스트림" 보다 더 많은 2-옥틸 아크릴레이트를 포함하는 스트림이고; "2-옥탄올이 풍부한 스트림" 은 "2-옥틸 아크릴레이트가 풍부한 스트림" 보다 더 많은 2-옥탄올 화합물을 포함하는 스트림이다.
본 발명에 따르면, 반응 혼합물은 반응 생성물 (2-옥틸 아크릴레이트) 및 잔류 부생성물 (비등점이 높은 중질 부생성물 및 올리고머; 미반응 시약, 촉매 및 중합 저해제) 을 함유한다.
본 발명은 이제 하기 설명에서 본 발명에 따른 방법의 3 개의 구현예를 실현할 수 있는 장비를 도식적으로 나타내는 도 1, 2 및 3 을 참조하여 더욱 상세히 비제한적 방식으로 기술된다.
도 1: 반응 혼합물에 대해 수행되는, 필름 증발기를 사용하는 촉매가 풍부한 스트림의 사전 분리, 및 그 후 2 개의 증류 칼럼을 사용하는 2-옥틸 아크릴레이트의 정제에 기초하는 첫번째 구현예를 보여준다.
도 2: 반응 혼합물의 부분적 증발에 의한 반응 생성물이 풍부한 스트림의 분리에 뒤이어, 한편으로는, 증류 칼럼을 사용하는 반응 생성물의 정제 및 순수한 2-옥틸 아크릴레이트의 측면 인출, 및, 다른 한편으로는, 반응 혼합물의 잔류물에 존재하는 산 촉매의 물을 이용한 추출 및 그의 반응으로의 재순환을 실행하는 두번째 구현예를 보여준다.
도 3: 반응 혼합물에 존재하는 촉매의 물을 이용한 추출 및 그의 반응으로의 재순환에 뒤이어, 2 개의 증류 칼럼을 사용하는 촉매-없는 반응 혼합물의 정제와 순수한 2-옥틸 아크릴레이트의 측면 인출을 실행하는 세번째 구현예를 보여준다.
본 발명의 목적 중 하나는 천연 및 재생가능한 기원의, 즉 생물을 기반으로 하는 출발 재료를 사용하는 것이다.
본 발명에 따른 방법에서 사용되는 2-옥탄올은 재생가능한 기원의 알코올이며, 특히 그것은 피마자유에서 유래하는 리시놀레산의 알칼리 처리에 의해 수득될 수 있다.
본 발명에 따른 방법에서 출발 재료로서 사용되는 아크릴산은 본질적으로 프로필렌으로부터 산업적으로 제조된다.
그러나, 본 발명은, 재생가능한 기원의 알코올의 사용과 독립적으로, 에스테르화 동안, 재생가능한 기원의 아크릴산의 사용까지 확장되며, 상기 재생가능한 기원의 아크릴산은 특히 글리세롤로부터, 글리세롤의 탈수로 아크롤레인을 수득하는 첫번째 단계에 뒤이어, 결과로서 수득되는 아크롤레인의 기체-상 산화 단계를 포함하는 과정에 따라 수득되거나; 또는 2-히드록시프로피온산 (락트산) 또는 3-히드록시프로피온산 및 그의 에스테르의 탈수에 의해 수득될 수 있다.
에스테르화 반응은 시약을 사용하여 2-옥탄올/아크릴산 몰비 0.5 ~ 3, 특히 1 ~ 1.5 로, 일반적으로 80℃ ~ 130℃, 바람직하게는 90℃ ~ 120℃ 의 온도에서, 정상 압력 또는 감소된 압력에서, 예를 들어 50 ~ 200 mbar 및 대기압에서 수행된다.
산 에스테르화 촉매, 일반적으로 황을 포함하는 산 화합물, 예컨대 술폰 유기 산, 예를 들어 메탄술폰산, 파라-톨루엔술폰산, 벤젠술폰산, 도데실술폰산, 크실렌술폰산, 또는 그들의 혼합물, 또는 황산이 사용된다. 에스테르화 촉매로서 바람직하게는 메탄술폰산이 사용된다. 촉매는 유리하게는 2-옥탄올 1 mole 당 5×10-4 mol ~ 5×10-2 mol 의 비율로 도입된다.
반응은 하나 이상의 중합 저해제의 존재 하에 수행되며, 상기 하나 이상의 중합 저해제는 미가공 반응 혼합물에 대해 500 ~ 5000 ppm 의 비율로 반응기에 도입된다. 사용될 수 있는 중합 저해제로서, 예를 들어, 페노티아진, 히드로퀴논, 히드로퀴논 모노메틸 에테르, 디(tert-부틸)-파라-크레솔 (BHT), 파라-페닐렌디아민, TEMPO (2,2,6,6-테트라메틸-1-피페리디닐옥시), 디(tert-부틸)카테콜, 또는 TEMPO 유도체, 예컨대 OH-TEMPO, 단독 또는 그들의 임의의 비율의 혼합물이 언급될 수 있다. 중합 저해제의 부가적 첨가는 일반적으로 후속 정제 처리의 단계에서 수행된다.
도 1, 2 및 3 에 나타낸 도식에 따르면, 에스테르화 반응은 위에 증류 칼럼 (CD) 이 얹혀 있는 반응기 (R1) 에서 수행된다.
반응기는 외부 교환기로 가열되는, 완벽하게 교반되는 반응기이다. 반응기 위에는, 예를 들어, 약 10 개의 이론적 플레이트를 포함하는, 플레이트 (plate) 증류 칼럼 (CD) 또는 스택드-패킹 (stacked-packing) 증류 칼럼 (CD) 이 얹혀 있다. 상기 조립체는 압력 50 ~ 350 mbar 및 대기압에서 작동한다.
아크릴산은 라인 (10) 을 통해 반응기에 직접 도입되고, 촉매 및 중합 저해제는 라인 (30) 을 통해 반응기에 직접 도입된다. 2-옥탄올은 부분적으로 라인 (20) 을 통해 반응기에 직접 도입되고, 부분적으로 라인 (21) 을 통해 칼럼 (CD) 의 상부에 도입되어 칼럼의 환류를 보장한다. 후속 정제 단계에서 유래하는 2-옥탄올이 풍부한 재순환된 스트림은 라인 (22) 를 통해 도입될 수 있다.
반응 동안, 주로 불균일공비혼합물 2-옥탄올/물 및 적은 양의 아크릴산을 함유하는 혼합물이 증류되고, 응축 후에, 디캔터 (D) 에서 2 개의 상으로 분리된다. 이러한 효과를 위해, 장비는 25℃ 의 물이 공급되는 응축기, 및 응축된 불균일공비혼합물을 수령하는 디캔터를 포함하며, 상기 디캔터에는 반응 물을 그것이 형성되는 동안 솔레노이드 밸브를 열어 자동으로 인출함으로써 아래쪽 수성상을 일정한 수준으로 임의로 유지할 수 있는 시스템이 갖춰져 있다. 조절되는 진공 시스템은 감소된 압력 하에 작업하는 것을 가능하게 한다.
2-옥탄올이 풍부하고 적은 양의 아크릴산을 포함하는 위쪽 유기상 (3) 은 오버플로우 (overflow) 에 의해 칼럼 (CD) 의 맨 아래 부분으로 복귀된다.
수성상 (2) 는 연속적으로 인출되고, 증류 칼럼 (CD) 에 재도입되지 않는다. 이러한 수성상의 연속적 인출은 에스테르화 반응의 평형을 2-옥틸 아크릴레이트의 형성 방향으로 연속적으로 이동시켜, 그것의 선택성을 개선할 수 있다.
하나의 임의적 구현예에 따르면, 수성상은 그것의 생물학적 처리 및 배출 전에, 낮은 함량으로 존재하는 2-옥탄올 및 아크릴산을 회수하는 것을 가능하게 하는 증류에 적용될 수 있다.
체류 시간이 일반적으로 2 ~ 5 시간인 반응 후에, 반응 혼합물 (1) 은 60 중량% ~ 90 중량% 의 반응 생성물 (2-옥틸 아크릴레이트) 과, 미반응 2-옥탄올 및 아크릴산, 촉매 및 중합 저해제, 및 또한 중질 부생성물을 포함한다.
본 발명에 따르면, 반응 혼합물은 높은 순도의 2-옥틸 아크릴레이트를 회수하고, 이용가능한 생성물을 재순환시키고, 오염물질 스트림의 배출을 회피하는 동시에, 장비의 에너지 균형을 최소화하는 것을 목적으로 하는 정제 처리에 적용된다.
정제 처리는 상이한 변이형에 따라 수행될 수 있다.
도 1 에 나타낸 첫번째 구현예에 따르면, 반응 혼합물 (1) 의 정제 처리는 하기 하위단계들을 포함한다:
- 필름 증발기 (E) 를 사용하는 촉매의 분리의 첫번째 단계, 이 단계의 마지막에, 바닥에서, 촉매 및 중합 저해제가 풍부한 스트림 (4) 및, 상부에서, 2-옥틸 아크릴레이트가 풍부한 스트림 (5) 가 분리되고, 상기 스트림 (4) 는 적어도 부분적으로 반응으로 재순환됨;
- 2-옥틸 아크릴레이트가 풍부한 스트림 (5) 는 첫번째 증류 칼럼 (C1) 로 보내지고, 첫번째 증류 칼럼 (C1) 은, 상부에서, 2-옥탄올이 풍부한 스트림 (6) 및, 바닥에서, 2-옥틸 아크릴레이트가 풍부한 스트림 (7) 을 회수하는 것을 가능하게 하고, 상기 스트림 (6) 은 반응으로 재순환되고, 상기 스트림 (7) 은 두번째 증류 칼럼 (C2) 로 보내지고, 두번째 증류 칼럼 (C2) 는, 상부에서 (8), 순수한 2-옥틸 아크릴레이트 및, 바닥에서, 중질 불순물 및 중합 저해제를 함유하는 분획을 분리하는 것을 가능하게 하고, 상기 중질 불순물 및 중합 저해제를 함유하는 분획은 첫번째 증류 칼럼으로 재순환되거나, 또는 제거됨.
필름 증발기로서 특히 강하 필름 증발기 (falling film evaporator) 또는 와이프 필름 증발기 (wiped film evaporator) 가 사용될 수 있다. 이러한 유형의 증발기는 감소된 체류 시간을 가져서, 반응 구획의 하류에서 부가적 중질 화합물의 형성을 제한하는 이점을 갖는다. 이러한 증발기는 자켓으로 가열되는 원통형 부분, 증기를 분리하는데 사용되는 위쪽 부분 및 높은 속도로 회전하는 회전자로 본질적으로 구성된다. 처리되는 반응 혼합물의 스트림은 높은 난류에서 전체 가열 표면 위에 필름 형태로 확산된다. 형성되는 증기는 장비의 상부를 향해 향류 방식으로 상승한다. 증발되지 않는 생성물, 본질적으로 촉매 및 중합 저해제는, 증발기의 아래쪽 부분에 도달하고 스트림 (4) 형태로 배출된다. 증발기의 상부에서, 기체 스트림 (5) 는 정제 시퀀스의 첫번째 칼럼 (C1) 에 대한 공급물을 구성한다. 필름 증발기는 칼럼 (C1) 의 작동 조건 하에 작동한다.
거의 모든 촉매 및 중합 저해제를 함유하는 스트림 (4) 는 유리하게는, 바람직하게는 반응 동안 생성되는 중질 불순물, 특히 2-옥탄올을 2-옥틸 아크릴레이트에 부가하여 초래되는 Michael 부가생성물, 또는 아크릴산 이량체의 에스테르를 플러싱한 후에, 반응으로 재순환된다.
2-옥틸 아크릴레이트가 풍부한 스트림 (5) 는 첫번째 증류 칼럼 (C1) 로 보내져서, 상부에서, 2-옥탄올이 풍부한 스트림 (6) 이 수득된다. 칼럼 (C1) 은 일반적으로 감소된 압력, 예를 들어 20 ~ 80 mbar 하에 작동하는, 약 15 개의 이론적 플레이트를 포함하는 플레이트 칼럼 또는 스택드-패킹 칼럼이고, 열사이폰 (thermosiphon) 또는 강제 재순환 외부 교환기로 가열된다. 이러한 칼럼 (C1) 의 상부에서, 2-옥탄올 중 용액 중 중합 저해제가 일반적으로 도입된다.
스트림 (6) 은 주로 2-옥탄올, 뿐만 아니라 잔류 아크릴산 및 낮은 함량의 2-옥틸 아크릴레이트를 함유한다. 스트림 (6) 은 유리하게는 라인 (22) 를 통해 반응으로 재순환된다. 필름 증발기를 사용하는 산 촉매의 사전 제거는 칼럼 (C1) 에서 경질 화합물의 증류 동안 이러한 스트림 (6) 중 옥텐의 형성을 최소화한다.
2-옥틸 아크릴레이트가 풍부한, (C1) 칼럼 바닥 스트림 (7) 의 정제는 두번째 증류 칼럼 (C2) 를 사용하여 계속되고, 두번째 증류 칼럼 (C2) 는, 바닥에서, 여전히 존재하는 불순물 및 중합 저해제를 제거하는 것을 가능하게 하고, 상기 중합 저해제는 부분적으로, 라인 (75) 를 통해, 칼럼 (C1) 의 위쪽 부분으로 재순환되거나 또는 부분적으로, 라인 (80) 을 통해, 처리 유닛으로 보내진다. 칼럼 (C2) 는, 칼럼의 상부에서 예를 들어 10 mbar 에서 작동하고 열사이폰 또는 강제 재순환 외부 교환기로 가열되는, 약 5 ~ 10 개의 이론적 플레이트를 포함하는 플레이트 칼럼 또는 스택드-패킹 칼럼이다. 이러한 칼럼 (C2) 의 상부에서, 2-옥틸 아크릴레이트 중 용액 중 중합 저해제가 일반적으로 도입된다.
순수한 2-옥틸 아크릴레이트가 칼럼 (C2) 의 상부에서 회수된다 (스트림 (8)).
도 2 에 나타낸 두번째 구현예에 따르면, 반응 혼합물 (1) 의 정제 처리는 하기 하위단계들을 포함한다:
- 반응 혼합물 (1) 의 플래시 증발 (flash evaporation) 로, 반응 생성물이 풍부한 스트림 (5) 및 반응 혼합물 잔류물 (40) 의 분리를 초래하는 단계;
- 교반하면서, 반응 혼합물 잔류물 (40) 을 물 또는 수성 스트림과 접촉시켜, 촉매를 포함하는 수성상 (4) 및 반응으로 초래되는 중질 부생성물이 풍부한 유기상 (45) 로 이루어지는 2-상 시스템을 형성하는 단계;
- 상기 수성상 (4) 를 분리하여 반응으로 재순환시키는 단계;
- 상기 유기상 (45) 를 분리하여 필름 증발기 (E) 로 보내고, 필름 증발기 (E) 는 이용가능한 생성물, 예컨대 반응 생성물 및 미반응 시약의 스트림을 분리하는 것을 가능하게 하고, 상기 스트림은 스트림 (5) 와 혼합되는 단계;
- 2-옥틸 아크릴레이트가 풍부한 스트림 (5) 를 증류 칼럼 (C1') 로 보내고, 증류 칼럼 (C1') 는 하기를 회수하는 것을 가능하게 하는 단계:
o 상부에서, 2-옥탄올이 풍부한 스트림 (6) (상기 스트림 (6) 은 반응으로 재순환됨),
o 측면 인출을 통해 순수한 2-옥틸 아크릴레이트, 및
o 바닥에서, 중질 부생성물이 풍부하고 2-옥틸 아크릴레이트를 함유하는 스트림 (7) (상기 스트림 (7) 은 중질 부생성물을 함유하는 분획 및 이용가능한 화합물이 제거되었던 필름 증발기 (E) 로 보내지고, 제거됨).
이러한 두번째 구현예에 따르면, 대부분의 반응 생성물이 제거되었던 반응 혼합물 (스트림 (40)) 로부터 산 촉매가 추출된다.
반응 생성물이 풍부한 스트림 (5) 의 분리는 반응 혼합물의 가열에 뒤이어 상기 스트림 (5) 가 보내지는 칼럼 (C1') 의 작동 압력에서의 팽창을 포함하는 플래시 증발에 의해 수행된다. 특히 반응 매질을 3 bar 의 압력에서 약 180℃ 의 온도로 가열하고, 그 후 약 110℃ 의 온도에서 플래시 포트 (flash pot) 에서 65 mbar 에서 팽창을 수행하는 것이 가능하다.
반응 혼합물 잔류물 (40) 은 추출기에서 물 또는 수성 스트림과 접촉 및 혼합된다. 유리하게는, 반응으로 생성되는 불균일공비혼합물을 분리하기 위한 디캔터 (D) 로부터의 수성상이 수성 추출 스트림으로서 사용된다. 혼합은 임의의 혼합 수단에 의해 잔류물로부터 산 화합물의 추출에 필요한 물질 전달, 및 수성/유기 2-상 시스템의 형성을 허용하기에 충분한 혼합 속도에서 수행된다.
대부분의 촉매를 포함하는, 침강에 의해 분리되는 수성상 (4) 는 침강에 의한 분리 후에 반응기 (R1) 로, 또는 바람직하게는 칼럼 (CD) 의 바닥 부분으로 보내진다.
이용가능한 생성물 예컨대 반응 생성물, 중합 저해제 및 잔류 시약을 포함할 수 있는, 유기상 (45) 는 필름 증발기 (E) 로 보내지고, 필름 증발기 (E) 는 이용가능한 생성물의 스트림을 회수하는 것을 가능하게 하고, 상기 스트림은 칼럼 (C1') 의 단계에서 수행되는 정제 전에 스트림 (5) 와 혼합된다.
칼럼 (C1') 는 일반적으로 20 mmHg 에서 작동하는 15 ~ 20 개의 이론적 플레이트를 포함하는 칼럼이다.
칼럼 (C1') 는 테일링 (tailing)/토핑 (topping) 칼럼으로서 작동하고, 즉, 상부에서, 경질 화합물 예컨대 미반응 2-옥탄올이 풍부한 스트림 (6), 및, 바닥에서, 중질 부생성물이 풍부한 스트림 (7) 을 분리하는 것을 가능하게 하고, 상기 스트림 (7) 은 필름 증발기 (E) 로 보내진 후에 제거된다.
순수한 2-옥틸 아크릴레이트는 이러한 칼럼 (C1') 의 단계에서 일반적으로 칼럼의 바닥 부분에 위치하는 중간 수준에서, 특히 이론적 플레이트 (12) 와 (18) 사이에서 액체상 또는 기체상, 바람직하게는 기체상으로, 측면 인출을 통해 직접 회수된다.
이러한 구현예는 단 1 개의 증류 칼럼 (C1') 를 사용하는 이점을 갖는다.
도 3 에 나타낸 세번째 구현예에 따르면, 반응 혼합물 (1) 의 정제 처리는 하기 하위단계들을 포함한다:
- 반응 혼합물 (1) 을 물 또는 수성 스트림과 접촉시켜, 촉매를 포함하는 수성상 (4), 및 반응 생성물이 풍부한 유기상 (5) 로 이루어지는 2-상 시스템을 형성하는 단계;
- 상기 수성상 (4) 를 분리하여 반응으로 재순환시키는 단계;
- 상기 유기상 (5) 를 분리하여 첫번째 증류 칼럼 (C1) 로 보내고, 첫번째 증류 칼럼 (C1) 은 하기를 수득하는 것을 가능하게 하는 단계:
o 상부에서, 반응 생성물이 풍부한 스트림 (50); 및
o 바닥에서, 중질 부생성물이 풍부하고 2-옥틸 아크릴레이트를 함유하는 스트림 (7) (상기 스트림 (7) 은 중질 부생성물을 함유하는 분획 및 칼럼 (C1) 로 재순환된 이용가능한 화합물이 제거되었던 필름 증발기 (E) 로 보내지고, 제거됨);
- 반응 생성물이 풍부한 스트림 (50) 을 두번째 증류 칼럼 (C2) 로 보내고, 두번째 증류 칼럼 (C2) 는 하기를 회수하는 것을 가능하게 하는 단계:
o 상부에서, 2-옥탄올이 풍부한 스트림 (6) (상기 스트림 (6) 은 반응으로 재순환됨);
o 측면 인출을 통해 순수한 2-옥틸 아크릴레이트; 및
o 바닥에서, 2-옥틸 아크릴레이트와 중합 저해제가 풍부한 스트림 (이 스트림은 적어도 부분적으로, 라인 (75) 를 통해, 칼럼 (C1) 로 재순환됨).
상기 두번째 구현예와 같이, 반응 혼합물에서 직접 물에 의한 촉매의 추출은 강산 화합물의 정제 과정에의 도입 및, 결과적인 옥텐의 형성을 최소화한다.
반응기 (R1) 로부터의 반응 혼합물은 추출기에서 물, 또는 수성 스트림과 직접 접촉 및 혼합된다. 유리하게는, 반응으로 생성되는 불균일공비혼합물을 분리하기 위한 디캔터 (D) 로부터의 수성상이 수성 추출 스트림으로서 사용된다. 혼합은 임의의 혼합 수단에 의해 잔류물로부터 산 화합물의 추출에 필요한 물질 전달, 및 수성/유기 2-상 시스템의 형성을 허용하기에 충분한 혼합 속도에서 수행된다.
대부분의 촉매를 포함하는, 침강에 의해 분리되는 수성상 (4) 는 침강에 의한 분리 후에 반응기 (R1) 로, 또는 바람직하게는 칼럼 (CD) 의 바닥 부분으로 보내진다.
유기상 (5) 의 정제는 테일링 칼럼 (중질 부생성물의 분리) 으로서 작동하는 첫번째 증류 칼럼 (C1), 및 토핑 칼럼으로서 작동하는 두번째 증류 칼럼 (C2) 를 사용하여 수행된다.
칼럼 (C1) 및 (C2) 는, 예를 들어, 상부에서 20 mmHg 에서 작동하는 10 ~ 20 개의 이론적 플레이트를 포함하는 칼럼이다.
칼럼 (C2) 의 작동은 칼럼의 바닥 부분에 위치하는 중간 수준에서, 특히 이론적 플레이트 (12) 와 (18) 사이에서 순수한 2-옥틸 아크릴레이트를 수득하는 것을 가능하게 한다.
상이한 변이형에 따른 본 발명의 방법은 2-옥틸 아크릴레이트를 99.5% 초과, 또는 심지어는 99.8% 초과의 순도로 수득하는 것을 가능하게 한다.
하기 실시예는 본 발명을 제한하지 않으면서 설명한다.
실험 섹션
하기 실시예에서, 다르게 명시되지 않으면 백분율은 중량 백분율이고, 하기 약어를 사용했다:
AA: 아크릴산
2OCTA: 2-옥틸 아크릴레이트
PTZ: 페노티아진
MSA: 메탄술폰산
실시예 1 (본 발명에 따름, 도 1 에 나타낸 첫번째 구현예를 참조함)
2-옥탄올, MSA 촉매, 아크릴산 AA 및 PTZ 안정화제를 딥 파이프 (dip pipe) 를 사용하여 반응기 (R1) 에 연속적으로 도입한다. 2-옥탄올을 또한 반응기 위에 얹혀 있는 증류 칼럼 (CD) 의 상부에 도입한다. 이들 다양한 구성성분은 중량 비율이 63.9/1/35/0.1 이다.
에스테르화 반응을 감소된 압력 하에 100 mbar 에서 온도 115℃ 에서, 체류 시간 3 h 으로 수행한다. 이 단계 동안, 칼럼 (CD) 의 상부에서, 물을 중량 조성이 10/90 인 2-옥탄올/물 불균일공비혼합물 형태로 인출함으로써 반응의 평형이 이동되고, 상기 불균일공비혼합물은 응축 후에, 디캔터 (D) 에서의 상 분리에 적용된다. 이러한 디캔터로부터 소량의 2-옥탄올을 함유하는 아래쪽 수성상 A 는 연속적으로 인출되고, 2-옥탄올이 증류 칼럼을 사용하여 회수된 후에 제거된다 (도식에 나타내지 않음). 디캔터 (D) 로부터의 상청액 유기상 O 는 칼럼 (CD) 의 바닥으로 연속적으로 복귀된다.
반응기 (R1) 의 배출구에서 미가공 반응 혼합물 (1) 은 하기 중량 조성을 갖는다:
- 2OCTA: 85.6%
- 2-옥탄올: 11.3%
- AA: 1%
- PTZ + MSA: 2.1%.
반응기 (R1) 로부터의 스트림 (1) 은 필름 증발기 (E) 로 보내지고, 필름 증발기 (E) 는, 상부에서, MSA 이 제거된 스트림 (5), 및, 바닥에서, 주로 MSA 촉매 및 PTZ 안정화제를 함유하는 스트림 (4) 를 분리한다.
스트림 (4) 는 2OCTA, 2-옥탄올, AA, 및 MSA 와 안정화제를 중량 비율 79.3/4/0.1/16.6 으로 포함한다. 이러한 스트림 (4) 의 대부분은 반응으로 재순환되고, 기타 소부분은 중질 화합물의 처리로 보내진다 (도식에 나타내지 않음).
산 촉매 및 안정화제가 제거된, 스트림 (5) 는 2OCTA, 2-옥탄올 및 AA 를 중량 비율 86.9/12/1.1 로 함유한다. 이러한 스트림 (5) 는 첫번째 증류 칼럼 (C1) 로 보내지고, 첫번째 증류 칼럼 (C1) 은, 상부에서, 미반응 알코올이 풍부한 스트림 (6) 및, 바닥에서, 요망되는 2OCTA 를 주로 함유하는 스트림 (7) 을 분리한다.
스트림 (6) 은 2-옥탄올, 미전환 AA 및 2OCTA 로 중량 조성 80.7/7.1/12.2 로 이루어진다. 이러한 스트림 (6) 은 에스테르화 반응으로 재순환된다.
칼럼 (C1) 의 바닥에서, 스트림 (7) 은 두번째 증류 칼럼 (C2) 로 보내지고, 두번째 증류 칼럼 (C2) 는, 상부에서, 하기 조성을 갖는 순수한 2OCTA (8):
2OCTA: 99.8%
AA: 100 ppm
2-옥탄올: 0.1%
기타 불순물: < 0.1%
및, 바닥에서, 중질 화합물을 분리하고, 중질 화합물은 중질 화합물 처리 스테이션으로 보내지거나, 또는 칼럼 (C1) 의 위쪽 부분으로 재순환된다.
실시예 2 (비교)
미가공 반응 혼합물 (1) 은 증류 칼럼 (C1) 로 직접 보내진다. 이 경우, 산 촉매의 존재는 칼럼에서 옥텐의 형성을 촉진하고, 칼럼 (C1) 의 상부에서 떠나는 스트림 (6) 은 10% 의 옥텐을 함유한다. 그러므로 이러한 스트림은 그대로 반응으로 재순환될 수 없고, 옥텐을 제거하기 위해 부가적 정제가 필요하다.
칼럼 (C1) 의 바닥에서 2OCTA, MSA 촉매 및 PTZ 안정화제를 함유하는 스트림 (7) 은 증류 칼럼 (C2) 로 보내져서, 상부에서, 정제된 2OCTA 를 분리한다. 이 경우, 2OCTA 의 순도는 오직 98.5% 이다. 그것은 1% 의 옥텐 및 5000 ppm 의 2-옥탄올을 함유한다. 수득되는 2-옥틸 아크릴레이트는 압력 접착제 중합체 (pressure adhesive polymer) 의 제조를 위한 단량체로서 사용될 수 없다.
실시예 3 (본 발명에 따름, 도 2 에 나타낸 두번째 구현예를 참조함)
반응기 (R1) 로부터의 스트림 (1) 은 교환기에서 3 bar eff/180℃ 에서 예비가열되고, 그 후 플래시 포트에서 65 mbar abs/110℃ 에서 팽창된다. 플래시 포트의 상부 스트림 (5) 는 증류 칼럼 (C1') 로 공급된다. 플래시 바닥은 칼럼 (CD) 의 상부에서 나오는 반응 물 전부와 혼합된다. 침강에 의한 분리 후에, 물 및 MSA 로 이루어지는 수성상 (4), 및 2OCTA, 미전환 시약 및 중질 화합물 및 안정화제로 이루어지는 유기상 (45) 가 회수되고, 상기 수성상 (4) 는 반응기 위에 얹혀 있는 증류 칼럼의 바닥 부분으로 재순환된다. 이러한 스트림은 65 mbar abs/135℃ 에서 작동하는 증발기 (E) 로 공급된다. 중질 화합물이 바닥에서 떠나고, 처리를 위한 생산 유닛 외부로 보내지고, 2OCTA 가 풍부한 스트림이 상부에서 회수되고, 상기 스트림은 스트림 (5) 와 혼합되어 칼럼 (C1') 에 공급된다.
칼럼 (C1') 는 20 mmHg 의 진공 하에 작동하고, 17 개의 이론적 플레이트를 포함한다. 칼럼 (C1') 는, 상부에서, 2-옥탄올이 풍부한 스트림 (6), 바닥에서, 2OCTA 및 안정화제가 풍부한 스트림 (7), 및 측면에서, 순수한 2OCTA (스트림 (8)) 를 분리한다.
하기 조성을 갖는 반응 혼합물 (1) 에서 출발하여:
- 2OCTA: 65%
- 2-옥탄올: 14%
- AA: 9%
- PTZ + MSA: 2%
하기 조성을 갖는 스트림이 수득된다:
스트림 (5):
- 2OCTA: 68.3%
- 2-옥탄올: 14.2%
- AA: 9.2%
스트림 (6):
- 2OCTA: 4.9%
- 2-옥탄올: 43.3%
- AA: 28.1%.
이러한 스트림 (6) 은 반응으로 재순환될 수 있다.
스트림 (8):
- 2OCTA: 99.8%
- 2-옥탄올: 0.1%
- AA: 100 ppm
기타 불순물: < 0.1%.
스트림 (8) 은 고도로 순수한 요망되는 생성물로 이루어진다.
실시예 4 (본 발명에 따름, 도 3 에 나타낸 세번째 구현예를 참조함)
반응기 (R1) 로부터의 스트림 (1) 은 80℃ 에서 작동하는 혼합기-디캔터로 이루어지는 촉매 추출 구획으로 보내진다. 이러한 구획에서, 촉매는 디캔터 (D) 로부터 수성상 A 에 의해 스트림 (1) 로부터 분리된다.
침강에 의한 분리 후에, 하기가 회수된다:
- 아래쪽 상에서, 25% ~ 30% 의 MSA 를 함유하는 수성상 (이는 칼럼 (CD) 의 바닥 부분으로 보내짐으로써 반응으로 재순환됨),
- 위쪽 상에서, 이제 오직 200 ppm 의 MSA 을 함유하는 하기 중량 조성을 갖는 유기상 (5):
- 2OCTA: 86.5%
- 2-옥탄올: 11.8%
- AA: 1.5%
- PTZ + MSA: 0.2%.
이러한 스트림 (5) 는 칼럼 (C1) 로 보내지고, 칼럼 (C1) 은, 상부에서, 하기 조성을 갖는 혼합물 (50):
2OCTA: 87%
2-옥탄올: 12%
AA: 1%
및, 바닥에서, 2OCTA 및 중질 부생성물이 풍부한 혼합물 (7) 을 분리하고, 혼합물 (7) 은 증발기 (E) 로 보내져서, 상부에서, 2OCTA 및 2-옥탄올을 주로 함유하는 스트림 (이는 칼럼 (C1) 로 보내짐), 및, 바닥에서, 중질 부생성물 (이는 제거됨) 이 회수된다.
혼합물 (50) 은 칼럼 (C2) 로 보내지고, 칼럼 (C2) 는, 상부에서, 2-옥탄올이 풍부한 혼합물 (6) 및, 바닥에서, 2OCTA 이 풍부한 혼합물 (이의 일부는 라인 (75) 를 통해 칼럼 (C1) 로 재순환됨) 을 분리한다.
칼럼 (C2) 의 측면에서 인출되어 수득되는 순수한 2OCTA 는 하기 순도를 갖는다:
2OCTA: 99.8%
AA: 100 ppm
2-옥탄올: 0.1%
기타 불순물: < 0.1%.

Claims (9)

  1. 황을 함유하는 산 유형의 에스테르화 촉매 및 하나 이상의 중합 저해제의 존재 하의 아크릴산과 2-옥탄올의 반응에 의한 2-옥틸 아크릴레이트의 연속 제조 방법으로서, 에스테르화 반응으로 형성되는 물은 반응기 위에 얹혀 있는 칼럼에서 증류에 의해 2-옥탄올과의 불균일공비혼합물 형태로 비말동반되고, 그 후 상기 불균일공비혼합물은, 응축 후에, 디캔터에서 분리에 적용되어 위쪽 유기상 및 아래쪽 수성상을 초래하고, 한편으로는, 순수한 2-옥틸 아크릴레이트를, 다른 한편으로는, 재순환이 의도된 미반응 2-옥탄올 및 아크릴산 화합물, 및 또한 재순환이 의도된 촉매를 수득하기 위해, 반응 생성물 및 잔류 부생성물을 함유하는 반응 혼합물이 분리 수단에 의한 정제 처리에 적용되고, 하기를 특징으로 하는 방법:
    - 디캔터에서 유래하는 수성상은 연속적으로 인출되어 제거되고;
    - 디캔터에서 유래하는 유기상은 반응기 위에 얹혀 있는 증류 칼럼의 바닥으로 연속적으로 재순환되고;
    - 반응 혼합물의 정제 처리는 (i) 촉매-풍부 스트림 (이는 일부 이상이 반응 단계로 재순환됨) 의 분리, (ii) 미반응 2-옥탄올이 풍부한 스트림 (이는 일부 이상이 반응 단계로 재순환됨) 의 분리, 및 (iii) 요망되는 순수한 2-옥틸 아크릴레이트의 회수를 포함함.
  2. 제 1 항에 있어서, 반응 혼합물 (1) 의 정제 처리가 하기 하위단계들을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법:
    - 필름 증발기 (E) 를 사용하는 촉매의 분리의 첫번째 단계, 이 단계의 마지막에, 바닥에서, 촉매 및 중합 저해제가 풍부한 스트림 (4) 및, 상부에서, 2-옥틸 아크릴레이트가 풍부한 스트림 (5) 가 분리되고, 상기 스트림 (4) 는 일부 이상이 반응으로 재순환됨;
    - 2-옥틸 아크릴레이트가 풍부한 스트림 (5) 는 첫번째 증류 칼럼 (C1) 로 보내지고, 첫번째 증류 칼럼 (C1) 은, 상부에서, 2-옥탄올이 풍부한 스트림 (6) 및, 바닥에서, 2-옥틸 아크릴레이트가 풍부한 스트림 (7) 을 회수하는 것을 가능하게 하고, 상기 스트림 (6) 은 반응으로 재순환되고, 상기 스트림 (7) 은 두번째 증류 칼럼 (C2) 로 보내지고, 두번째 증류 칼럼 (C2) 는, 상부에서 (8), 순수한 2-옥틸 아크릴레이트 및, 바닥에서, 중질 불순물 및 중합 저해제를 함유하는 분획을 분리하는 것을 가능하게 하고, 상기 중질 불순물 및 중합 저해제를 함유하는 분획은 첫번째 증류 칼럼으로 재순환되거나, 또는 제거됨.
  3. 제 1 항에 있어서, 반응 혼합물 (1) 의 정제 처리가 하기 하위단계들을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법:
    - 반응 혼합물 (1) 의 플래시 증발 (flash evaporation) 로, 반응 생성물이 풍부한 스트림 (5) 및 반응 혼합물 잔류물 (40) 의 분리를 초래하는 단계;
    - 교반하면서, 반응 혼합물 잔류물 (40) 을 물 또는 수성 스트림과 접촉시켜, 촉매를 포함하는 수성상 (4) 및 반응으로 초래되는 중질 부생성물이 풍부한 유기상 (45) 로 이루어지는 2-상 시스템을 형성하는 단계;
    - 상기 수성상 (4) 를 분리하여 반응으로 재순환시키는 단계;
    - 상기 유기상 (45) 를 분리하여 필름 증발기 (E) 로 보내고, 필름 증발기 (E) 는 반응 생성물 및 미반응 시약을 포함하는 이용가능한 생성물의 스트림을 분리하는 것을 가능하게 하고, 상기 스트림은 스트림 (5) 와 혼합되는 단계;
    - 2-옥틸 아크릴레이트가 풍부한 스트림 (5) 를 첫번째 증류 칼럼 (C1') 로 보내고, 첫번째 증류 칼럼 (C1') 는 하기를 회수하는 것을 가능하게 하는 단계:
    o 상부에서, 2-옥탄올이 풍부한 스트림 (6) (상기 스트림 (6) 은 반응으로 재순환됨),
    o 측면 인출을 통해 순수한 2-옥틸 아크릴레이트, 및
    o 바닥에서, 중질 부생성물이 풍부하고 2-옥틸 아크릴레이트를 함유하는 스트림 (7) 은 필름 증발기 (E) 로 보내진 후에 제거됨.
  4. 제 1 항에 있어서, 반응 혼합물 (1) 의 정제 처리가 하기 하위단계들을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법:
    - 반응 혼합물 (1) 을 물 또는 수성 스트림과 접촉시켜, 촉매를 포함하는 수성상 (4), 및 반응 생성물이 풍부한 유기상 (5) 로 이루어지는 2-상 시스템을 형성하는 단계;
    - 상기 수성상 (4) 를 분리하여 반응으로 재순환시키는 단계;
    - 상기 유기상 (5) 를 분리하여 첫번째 증류 칼럼 (C1) 로 보내고, 첫번째 증류 칼럼 (C1) 은 하기를 수득하는 것을 가능하게 하는 단계:
    o 상부에서, 반응 생성물이 풍부한 스트림 (50); 및
    o 바닥에서, 중질 부생성물이 풍부하고 2-옥틸 아크릴레이트를 함유하는 스트림 (7) 은 필름 증발기 (E) (이로부터 이용가능한 화합물이 분리되고 칼럼 (C1) 에 재순환됨)로 보내진 후에 제거됨;
    - 반응 생성물이 풍부한 스트림 (50) 을 두번째 증류 칼럼 (C2) 로 보내고, 두번째 증류 칼럼 (C2) 는 하기를 회수하는 것을 가능하게 하는 단계:
    o 상부에서, 2-옥탄올이 풍부한 스트림 (6) (상기 스트림 (6) 은 반응으로 재순환됨);
    o 측면 인출을 통해 순수한 2-옥틸 아크릴레이트; 및
    o 바닥에서, 2-옥틸 아크릴레이트와 중합 저해제가 풍부한 스트림 (이 스트림은 일부 이상이, 라인 (75) 를 통해, 칼럼 (C1) 로 재순환됨).
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 촉매가 메탄술폰산인 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 반응이 단일 반응기에서 수행되고, 2-옥탄올이 부분적으로 반응기에 직접 도입되고, 부분적으로 반응기 위에 얹혀 있는 증류 칼럼에 도입되는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 디캔터로부터의 수성상이 그것이 제거되기 전에 소량으로 존재하는 2-옥탄올을 회수하는 것을 가능하게 하는 증류에 적용되는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제 2 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 필름 증발기가 첫번째 증류 칼럼의 조건 하에 작동하는 강하 필름 증발기 (falling film evaporator) 또는 와이프 필름 증발기 (wiped film evaporator) 인 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 아크릴산이 생물을 기반으로 하는 재생가능한 기원을 갖는 것을 특징으로 하는 방법.
KR1020147014941A 2011-11-04 2012-10-30 직접 에스테르화에 의한 2-옥틸 아크릴레이트의 제조 방법 KR101985985B1 (ko)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1159983 2011-11-04
FR1159983A FR2982258B1 (fr) 2011-11-04 2011-11-04 Procede de production d'acrylate de 2-octyle par esterification directe
FR1256457A FR2982259B1 (fr) 2011-11-04 2012-07-05 Procede de production d'acrylate de 2-octyle par esterification directe
FR1256457 2012-07-05
PCT/FR2012/052502 WO2013064775A1 (fr) 2011-11-04 2012-10-30 Procédé de production d'acrylate de 2-octyle par estérification directe

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140091573A KR20140091573A (ko) 2014-07-21
KR101985985B1 true KR101985985B1 (ko) 2019-06-04

Family

ID=46650816

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020147014941A KR101985985B1 (ko) 2011-11-04 2012-10-30 직접 에스테르화에 의한 2-옥틸 아크릴레이트의 제조 방법

Country Status (10)

Country Link
US (1) US9403750B2 (ko)
EP (1) EP2773608B1 (ko)
JP (1) JP6043800B2 (ko)
KR (1) KR101985985B1 (ko)
CN (1) CN104024210B (ko)
BR (1) BR112014010416B1 (ko)
FR (2) FR2982258B1 (ko)
MY (1) MY166880A (ko)
SG (1) SG11201402013YA (ko)
WO (1) WO2013064775A1 (ko)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3024143B1 (fr) * 2014-07-28 2016-07-15 Arkema France Procede perfectionne de fabrication de (meth)acrylates d'alkyle
US20190301027A1 (en) 2016-07-18 2019-10-03 Basf Se Low corrosion alkane sulfonic acids for condensation reactions
KR102683132B1 (ko) * 2019-09-27 2024-07-10 주식회사 엘지화학 디에스터계 물질의 정제 유닛 및 이를 포함하는 디에스터계 물질의 정제 시스템
CN113045421A (zh) * 2019-12-26 2021-06-29 江苏怡达化学股份有限公司 一种己二酸二异丙酯的制备工艺及其设备
CN113045411A (zh) * 2019-12-26 2021-06-29 江苏怡达化学股份有限公司 一种乙酸正戊酯的制备工艺及其设备
CN113045412A (zh) * 2019-12-26 2021-06-29 江苏怡达化学股份有限公司 一种己二酸二元酯的制备工艺及其设备
CN118302404A (zh) 2021-11-25 2024-07-05 巴斯夫欧洲公司 用于生产(甲基)丙烯酸2-辛酯的方法
EP4335878A1 (en) 2022-09-07 2024-03-13 Arkema France Copolymers, compositions and uses thereof
WO2023249129A2 (ja) * 2022-11-18 2023-12-28 株式会社日本触媒 (メタ)アクリル酸エステルの製造方法
WO2023249130A2 (ja) * 2022-11-18 2023-12-28 株式会社日本触媒 (メタ)アクリル酸エステルの製造方法
WO2024133358A1 (de) 2022-12-21 2024-06-27 Basf Se Weichmacher-verbindung
WO2024153687A1 (de) 2023-01-19 2024-07-25 Basf Se Verfahren zur herstellung von 1,2-cyclohexandicarbonsäuredialkylestern

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010506979A (ja) * 2006-10-13 2010-03-04 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー 2−オクチル(メタ)アクリレート接着剤組成物

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19604253A1 (de) * 1996-02-06 1997-08-07 Basf Ag Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Alkylestern der (Meth)acrylsäure
EP1028936B1 (en) 1997-10-31 2003-03-26 Celanese International Corporation Sulfur removal process from an acrylate stream
US6084122A (en) 1997-10-31 2000-07-04 Celanese International Corporation Sulfur removal process from an acrylate waste stream
DE19851984A1 (de) * 1998-11-11 2000-05-18 Basf Ag Verfahren zum Verestern von (Meth)acrylsäure mit einem Alkanol
CN1090610C (zh) * 2000-12-06 2002-09-11 北京化学工业集团有限责任公司东方化工厂 丙烯酸辛酯的生产方法
DE102005010588A1 (de) * 2005-03-08 2006-05-24 Basf Ag Verfahren zur Herstellung von Alkylestern der (Meth)acrylsäure
JP4160087B2 (ja) * 2006-07-11 2008-10-01 株式会社日本触媒 アクリル酸エステルの製造方法
CN102428065B (zh) * 2009-05-15 2014-02-26 株式会社日本触媒 制备(甲基)丙烯酸的方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010506979A (ja) * 2006-10-13 2010-03-04 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー 2−オクチル(メタ)アクリレート接着剤組成物

Also Published As

Publication number Publication date
KR20140091573A (ko) 2014-07-21
EP2773608B1 (fr) 2015-10-21
FR2982259B1 (fr) 2014-06-06
SG11201402013YA (en) 2014-11-27
EP2773608A1 (fr) 2014-09-10
FR2982259A1 (fr) 2013-05-10
WO2013064775A1 (fr) 2013-05-10
FR2982258A1 (fr) 2013-05-10
US20150299093A1 (en) 2015-10-22
MY166880A (en) 2018-07-24
US9403750B2 (en) 2016-08-02
CN104024210B (zh) 2015-12-02
JP6043800B2 (ja) 2016-12-14
JP2014534972A (ja) 2014-12-25
BR112014010416A2 (pt) 2017-04-25
CN104024210A (zh) 2014-09-03
FR2982258B1 (fr) 2013-11-15
BR112014010416B1 (pt) 2021-06-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101985985B1 (ko) 직접 에스테르화에 의한 2-옥틸 아크릴레이트의 제조 방법
KR101891680B1 (ko) 아크릴레이트 제조 방법
KR102079840B1 (ko) 알킬 아크릴레이트의 제조 방법
KR20160036627A (ko) 미정제 에스테르-등급 아크릴산의 에스테르화에 의한 경질 아크릴레이트의 연속 제조 방법
KR20150123882A (ko) 트랜스에스테르화에 의한 2-프로필헵틸 아크릴레이트 제조 방법
KR102017925B1 (ko) 트랜스에스테르화에 의한 2-옥틸 아크릴레이트 제조 방법
EP1192120B1 (en) Processes for conducting equilibrium-limited reactions
JP7449877B2 (ja) 軽質アクリレートを精製するための方法
US7569721B2 (en) Process for conducting equilibrium-limited reactions
WO2000078702A1 (en) Processes for conducting equilibrium-limited reactions
KR20230144064A (ko) 고순도 알킬 아크릴레이트의 개선된 생산 공정
JP6030150B2 (ja) エステル交換による2−オクチルアクリレートの生成のための方法
KR20220012305A (ko) 고순도 알킬 아크릴레이트의 개선된 제조 방법
US12122746B2 (en) Method for manufacturing high-purity alkyl acrylates
CN117836266A (zh) 生产高纯度丙烯酸丁酯的改进的方法

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant