KR102417077B1 - Process for producing methyl methacrylate - Google Patents

Process for producing methyl methacrylate Download PDF

Info

Publication number
KR102417077B1
KR102417077B1 KR1020190007095A KR20190007095A KR102417077B1 KR 102417077 B1 KR102417077 B1 KR 102417077B1 KR 1020190007095 A KR1020190007095 A KR 1020190007095A KR 20190007095 A KR20190007095 A KR 20190007095A KR 102417077 B1 KR102417077 B1 KR 102417077B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
oxidation
methacrolein
methyl methacrylate
catalyst
reactor
Prior art date
Application number
KR1020190007095A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20200090314A (en
Inventor
김덕기
신현종
최병렬
최영현
임현섭
김중조
박주연
Original Assignee
주식회사 엘지화학
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 주식회사 엘지화학 filed Critical 주식회사 엘지화학
Priority to KR1020190007095A priority Critical patent/KR102417077B1/en
Publication of KR20200090314A publication Critical patent/KR20200090314A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102417077B1 publication Critical patent/KR102417077B1/en

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
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/002Mixed oxides other than spinels, e.g. perovskite
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J27/00Catalysts comprising the elements or compounds of halogens, sulfur, selenium, tellurium, phosphorus or nitrogen; Catalysts comprising carbon compounds
    • B01J27/14Phosphorus; Compounds thereof
    • B01J27/186Phosphorus; Compounds thereof with arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
    • B01J27/195Phosphorus; Compounds thereof with arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium with vanadium, niobium or tantalum
    • B01J27/198Vanadium
    • B01J27/199Vanadium with chromium, molybdenum, tungsten or polonium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C51/00Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides
    • C07C51/16Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by oxidation
    • C07C51/21Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by oxidation with molecular oxygen
    • C07C51/23Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by oxidation with molecular oxygen of oxygen-containing groups to carboxyl groups
    • C07C51/235Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by oxidation with molecular oxygen of oxygen-containing groups to carboxyl groups of —CHO groups or primary alcohol groups
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C51/00Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides
    • C07C51/42Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C57/00Unsaturated compounds having carboxyl groups bound to acyclic carbon atoms
    • C07C57/02Unsaturated compounds having carboxyl groups bound to acyclic carbon atoms with only carbon-to-carbon double bonds as unsaturation
    • C07C57/03Monocarboxylic acids
    • C07C57/04Acrylic acid; Methacrylic acid
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C69/00Esters of carboxylic acids; Esters of carbonic or haloformic acids
    • C07C69/52Esters of acyclic unsaturated carboxylic acids having the esterified carboxyl group bound to an acyclic carbon atom
    • C07C69/533Monocarboxylic acid esters having only one carbon-to-carbon double bond
    • C07C69/54Acrylic acid esters; Methacrylic acid esters
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2523/00Constitutive chemical elements of heterogeneous catalysts
    • B01J2523/10Constitutive chemical elements of heterogeneous catalysts of Group I (IA or IB) of the Periodic Table
    • B01J2523/11Lithium
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2523/00Constitutive chemical elements of heterogeneous catalysts
    • B01J2523/50Constitutive chemical elements of heterogeneous catalysts of Group V (VA or VB) of the Periodic Table
    • B01J2523/54Bismuth
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2523/00Constitutive chemical elements of heterogeneous catalysts
    • B01J2523/60Constitutive chemical elements of heterogeneous catalysts of Group VI (VIA or VIB) of the Periodic Table
    • B01J2523/68Molybdenum
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2523/00Constitutive chemical elements of heterogeneous catalysts
    • B01J2523/80Constitutive chemical elements of heterogeneous catalysts of Group VIII of the Periodic Table
    • B01J2523/84Metals of the iron group
    • B01J2523/842Iron
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2523/00Constitutive chemical elements of heterogeneous catalysts
    • B01J2523/80Constitutive chemical elements of heterogeneous catalysts of Group VIII of the Periodic Table
    • B01J2523/84Metals of the iron group
    • B01J2523/845Cobalt
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2523/00Constitutive chemical elements of heterogeneous catalysts
    • B01J2523/80Constitutive chemical elements of heterogeneous catalysts of Group VIII of the Periodic Table
    • B01J2523/84Metals of the iron group
    • B01J2523/847Nickel

Abstract

본 발명은 메틸메타크릴레이트의 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따르면 공정의 안전성을 확보할 수 있으면서도 촉매 수명의 향상과 메틸메타크릴레이트 생산량의 증대를 가능하게 하는, 메틸메타크릴레이트의 제조 방법이 제공된다.The present invention relates to a process for the preparation of methyl methacrylate. According to the present invention, there is provided a method for producing methyl methacrylate, which enables the improvement of catalyst life and an increase in production of methyl methacrylate while ensuring the safety of the process.

Description

메틸메타크릴레이트의 제조 방법{PROCESS FOR PRODUCING METHYL METHACRYLATE}Method for producing methyl methacrylate {PROCESS FOR PRODUCING METHYL METHACRYLATE}

본 발명은 메틸메타크릴레이트의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a process for the preparation of methyl methacrylate.

무색 투명한 액체인 메틸메타크릴레이트(MMA)는 반응성이 뛰어나 빛, 열, 방사선 등에 의해 쉽게 중합 반응, 에스테르화 반응 등 여러 가지 화학 반응을 일으킨다. 메틸메타크릴레이트의 중합체인 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)는 건설, 전자, 자동차, 항공, 의약, 추출, 도료 등 다양한 산업 분야에서 사용되며, 그 쓰임새가 늘어가고 있다.Methyl methacrylate (MMA), a colorless and transparent liquid, has excellent reactivity and easily causes various chemical reactions such as polymerization and esterification by light, heat, and radiation. Polymethyl methacrylate (PMMA), a polymer of methyl methacrylate, is used in various industries such as construction, electronics, automobiles, aviation, medicine, extraction, and paints, and its uses are increasing.

메틸메타크릴레이트를 제조하는 일반적인 방법으로는, 도 1에 나타낸 공정을 이용한 방법을 들 수 있다.As a general method for producing methyl methacrylate, a method using the process shown in FIG. 1 is exemplified.

상기 방법은, 이소부틸렌, 터셔리-부틸알코올과 같은 C4 화합물인 원료 화합물(1)을 촉매의 존재 하에 기상 접촉 산화 반응시켜 메타크롤레인을 함유한 제1 생성물(P1)을 얻는 제1 산화 공정; 제1 생성물(P1)을 촉매의 존재 하에 기상 접촉 산화 반응시켜 메타크릴산 및 미반응 메타크롤레인을 함유한 제2 생성물(P2)을 얻는 제2 산화 공정; 및 제2 생성물(P2)에서 분리된 메타크릴산을 메탄올과 에스테르화 반응시켜 메틸메타크릴레이트를 함유한 제3 생성물(P3)을 얻는 에스테르화 공정을 포함한다. 여기서, 제2 생성물(P2)에 포함된 미반응 메타크롤레인은 정제 시스템(300)을 통해 회수되어 제1 생성물(P1)과 함께 제2 산화 공정의 원료 화합물로써 공급된다.The above method is a first oxidation of obtaining a first product (P1) containing methacrolein by subjecting a raw material compound (1), which is a C4 compound such as isobutylene and tertiary-butyl alcohol, to a gas phase catalytic oxidation reaction in the presence of a catalyst. process; a second oxidation step of subjecting the first product (P1) to a gas phase catalytic oxidation reaction in the presence of a catalyst to obtain a second product (P2) containing methacrylic acid and unreacted methacrolein; and an esterification process of obtaining a third product (P3) containing methyl methacrylate by esterifying the methacrylic acid separated from the second product (P2) with methanol. Here, unreacted methacrolein included in the second product P2 is recovered through the purification system 300 and supplied as a raw material compound for the second oxidation process together with the first product P1.

그런데, 제2 생성물(P2)에 포함된 미반응 메타크롤레인을 제2 산화 공정의 원료 화합물로써 재순환시킬 경우, 제2 산화 공정에 이용되는 촉매의 수명이 급격히 떨어지는 문제가 있다. 또한, 상기 미반응 메타크롤레인의 재순환에 의해 제2 산화 반응기(200)에서의 유량이 많아져, 공정의 운용시 폭발의 위험성이 증대된다.However, when the unreacted methacrolein included in the second product P2 is recycled as a raw material compound for the second oxidation process, there is a problem in that the life of the catalyst used in the second oxidation process is rapidly reduced. In addition, the flow rate in the second oxidation reactor 200 increases due to the recirculation of the unreacted methacrolein, thereby increasing the risk of explosion during operation of the process.

이러한 문제들을 해결하기 위해서는 제2 생성물(P2)에 포함된 미반응 메타크롤레인의 양을 줄일 필요, 즉 제2 산화 반응기(200)에서 일정 수준 이상의 전환율이 유지 및 관리되어야 할 필요가 있다. 제2 산화 반응기(200)에서 일정 수준 이상의 전환율을 유지하기 위해서는 공정 온도의 보상과 촉매 활성의 유지가 요구된다. 그로 인해 제2 산화 반응기(200)에서 메타크릴산의 선택율이 저하되고, 전체 공정에서의 수율을 향상시키기 어려운 한계가 있다.In order to solve these problems, it is necessary to reduce the amount of unreacted methacrolein contained in the second product P2, that is, it is necessary to maintain and manage a conversion rate of a certain level or more in the second oxidation reactor 200. In order to maintain the conversion rate above a certain level in the second oxidation reactor 200, compensation of the process temperature and maintenance of catalyst activity are required. Therefore, the selectivity of methacrylic acid in the second oxidation reactor 200 is reduced, and there is a limit in that it is difficult to improve the yield in the entire process.

한편, 메틸메타크릴레이트를 제조하는 다른 방법으로, 메타크롤레인을 메탄올 및 분자상 산소 함유 가스와 함께 산화적 에스테르화 반응시켜 메틸메타크릴레이트를 제조하는 방법이 제안된 바 있다.Meanwhile, as another method for preparing methyl methacrylate, a method for preparing methyl methacrylate by oxidative esterification of methacrolein with methanol and a gas containing molecular oxygen has been proposed.

그런데, 상기 방법에서는 과잉 메탄올의 재순환에 대량의 에너지가 소모된다. 상기 문제를 해결하기 위해 재순환되는 과잉 메탄올의 양을 줄일 경우, 메틸메타크릴레이트의 수율이 저하되고 다량의 부생성물(예를 들어 이산화탄소, 포름산 메틸, 목적하지 않은 카르복실산 에스테르 등)이 형성된다. 그로 인해 최종 생성물로부터 메틸메타크릴레이트를 분리하기 위한 복잡한 정제 공정이 요구된다. 그리고, 메틸메타크릴레이트는 매우 불안정하기 때문에, 메틸메타크릴레이트의 중합 반응물에 의한 촉매의 활성 저하를 야기하고, 장기간의 연속 운전이 어려울 수 있다.However, in the above method, a large amount of energy is consumed in the recycling of excess methanol. To solve the above problem, if the amount of recycled excess methanol is reduced, the yield of methyl methacrylate is lowered and a large amount of by-products (such as carbon dioxide, methyl formate, undesired carboxylate esters, etc.) are formed. . Therefore, a complicated purification process for separating methyl methacrylate from the final product is required. And, since methyl methacrylate is very unstable, it causes a decrease in the activity of the catalyst due to a polymerization reaction product of methyl methacrylate, and continuous operation for a long period of time may be difficult.

본 발명은 공정의 안전성을 확보할 수 있으면서도 촉매 수명의 향상과 메틸메타크릴레이트 생산량의 증대를 가능하게 하는, 메틸메타크릴레이트의 제조 방법을 제공하기 위한 것이다.An object of the present invention is to provide a method for producing methyl methacrylate, which enables an improvement in catalyst life and an increase in methyl methacrylate production while ensuring process safety.

본 발명에 따르면,According to the present invention,

(a) 이소부틸렌, 터셔리-부틸알코올 또는 이들의 혼합물을 촉매의 존재 하에 분자상 산소 함유 가스와 기상 접촉 산화 반응시켜 메타크롤레인(MACR)을 함유한 제1 생성물을 얻는 제1 산화 공정,(a) a first oxidation process for obtaining a first product containing methacrolein (MACR) by subjecting isobutylene, tert-butyl alcohol or a mixture thereof to a gas phase catalytic oxidation reaction with a gas containing molecular oxygen in the presence of a catalyst ,

(b) 상기 공정(a)에서 얻은 제1 생성물을 촉매의 존재 하에 분자상 산소 함유 가스와 기상 접촉 산화 반응시켜 메타크릴산(MAA) 및 미반응 메타크롤레인(MACR)을 함유한 제2 생성물을 얻는 제2 산화 공정,(b) a second product containing methacrylic acid (MAA) and unreacted methacrolein (MACR) by subjecting the first product obtained in step (a) to a gas phase catalytic oxidation reaction with a gas containing molecular oxygen in the presence of a catalyst a second oxidation process to obtain

(c) 상기 공정(b)에서 얻은 제2 생성물로부터 메타크릴산(MAA) 및 미반응 메타크롤레인(MACR)을 분리하는 정제 공정,(c) a purification process of separating methacrylic acid (MAA) and unreacted methacrolein (MACR) from the second product obtained in step (b);

(d) 상기 공정(c)에서 얻은 메타크릴산(MAA)을 메탄올과 에스테르화 반응시켜 메틸메타크릴레이트(MMA)를 함유한 제3 생성물을 얻는 에스테르화 공정, 및(d) an esterification step of esterifying the methacrylic acid (MAA) obtained in the step (c) with methanol to obtain a third product containing methyl methacrylate (MMA), and

(e) 상기 공정(c)에서 얻은 미반응 메타크롤레인(MACR)을 메탄올 및 분자상 산소 함유 가스와 산화적 에스테르화(oxidative esterification) 반응시켜 메틸메타크릴레이트(MMA)를 함유한 제4 생성물을 얻는 산화적 에스테르화 공정(e) a fourth product containing methyl methacrylate (MMA) by oxidative esterification reaction of unreacted methacrolein (MACR) obtained in step (c) with methanol and a gas containing molecular oxygen Oxidative esterification process to obtain

을 포함하는, 메틸메타크릴레이트의 제조 방법이 제공된다.A method for producing methyl methacrylate is provided, comprising a.

이하, 본 발명의 구현 예에 따른 메틸메타크릴레이트의 제조 방법에 대하여 보다 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, a method for producing methyl methacrylate according to an embodiment of the present invention will be described in more detail.

*본 명세서에 사용되는 전문 용어는 단지 특정 구현예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 그리고, 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다.*Terminology used herein is for the purpose of referring to specific embodiments only, and is not intended to limit the present invention. And, as used herein, the singular forms also include the plural forms unless the phrases clearly indicate the opposite.

본 명세서에서 사용되는 '포함' 또는 '함유'의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 또는 성분의 부가를 제외시키는 것은 아니다.As used herein, the meaning of 'comprising' or 'containing' specifies a particular characteristic, region, integer, step, operation, element, or component, and of another particular characteristic, region, integer, step, operation, element, or component. It does not exclude additions.

본 명세서에서 '제1' 및 '제2'와 같이 서수를 포함한 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로 사용되며, 상기 서수에 의한 구성요소의 한정을 의도하지 않는다.In this specification, terms including ordinal numbers such as 'first' and 'second' are used for the purpose of distinguishing one component from other components, and do not intend to limit the components by the ordinal number.

본 발명은 이소부틸렌, 터셔리-부틸알코올 또는 이들의 혼합물을 포함한 원료 화합물로부터 메틸메타크릴레이트를 제조하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for preparing methyl methacrylate from a raw material compound including isobutylene, tert-butyl alcohol, or a mixture thereof.

도 1에 나타낸 바와 같이, 메틸메타크릴레이트를 제조하는 일반적인 공정에서는 제2 생성물(P2)에 포함된 미반응 메타크롤레인을 정제 시스템(300)을 통해 회수하고, 이를 제1 생성물(P1)과 함께 제2 산화 공정의 원료 화합물로써 공급한다.As shown in FIG. 1, in a general process for producing methyl methacrylate, unreacted methacrolein contained in the second product (P2) is recovered through the purification system 300, and this is combined with the first product (P1) and Together, it is supplied as a raw material compound for the second oxidation process.

그런데, 이러한 미반응 메타크롤레인의 재순환으로 인해 제2 산화 공정에 이용되는 촉매의 수명이 급격히 떨어질 뿐만 아니라, 제2 산화 반응기(200)에서의 유량이 많아져 공정의 운용시 폭발의 위험성이 증대된다.However, due to the recirculation of unreacted methacrolein, the lifespan of the catalyst used in the second oxidation process is rapidly reduced, and the flow rate in the second oxidation reactor 200 is increased, thereby increasing the risk of explosion during operation of the process. do.

이러한 문제를 해결하기 위해서는 제2 산화 반응기(200)에서 일정 수준 이상의 전환율이 유지되도록 하여 제2 생성물(P2)에 포함된 미반응 메타크롤레인의 양을 줄일 필요가 있다. 그런데, 상기 전환율의 유지 및 관리를 위한 조치(예를 들어 공정 온도의 보상과 촉매 활성의 유지)는 제2 산화 반응기(200)에서의 메타크릴산 선택율의 저하와 전체 공정에서의 수율 저하를 야기한다.In order to solve this problem, it is necessary to reduce the amount of unreacted methacrolein included in the second product P2 by maintaining a conversion rate above a certain level in the second oxidation reactor 200 . However, measures for maintaining and managing the conversion rate (for example, compensation of process temperature and maintenance of catalytic activity) cause a decrease in methacrylic acid selectivity in the second oxidation reactor 200 and a decrease in yield in the entire process do.

본 발명자들의 연구 결과, 도 2에 나타낸 바와 같이, 제1 및 제2 산화 공정 이후 정제 시스템(300)을 통해 회수된 미반응 메타크롤레인을 별도의 반응기에서 산화적 에스테르화 반응시킴으로써, 도 1과 같은 공정의 문제점을 해결할 수 있음이 확인되었다.As a result of the inventors' research, as shown in FIG. 2, unreacted methacrolein recovered through the purification system 300 after the first and second oxidation processes was subjected to an oxidative esterification reaction in a separate reactor, as shown in FIG. It was confirmed that the problems of the same process can be solved.

도 2를 참고하면, 본 발명에 따른 메틸메타크릴레이트의 제조 방법에서 정제 시스템(300)을 통해 회수된 미반응 메타크롤레인은 제2 산화 공정의 원료 화합물로 재순환되지 않는다. 그에 따라, 제2 산화 반응기(200)에서의 유량 증가로 인한 폭발 위험성을 낮출 수 있고, 제2 산화 공정에 이용되는 촉매의 수명을 비약적으로 향상시킬 수 있다. 나아가, 제2 산화 반응기(200)에서 도 1과 같은 공정에서 요구되는 수준의 높은 전환율을 유지 및 관리할 필요가 없기 때문에, 제1 산화 반응기(100)에 공급되는 원료 화합물(1)의 양을 충분히 늘려 생산량을 증대시킬 수 있다. 그리고, 상기 미반응 메타크롤레인을 별도의 반응기에서 팔라듐-비스무트 함유 촉매의 존재 하에 산화적 에스테르화 반응시켜 추가적인 메틸메타크릴레이트를 얻음으로써, 메틸메타크릴레이트의 전체적인 생산량 증대가 가능하다.Referring to FIG. 2 , unreacted methacrolein recovered through the purification system 300 in the method for producing methyl methacrylate according to the present invention is not recycled as a raw material compound in the second oxidation process. Accordingly, the risk of explosion due to an increase in the flow rate in the second oxidation reactor 200 can be reduced, and the lifespan of the catalyst used in the second oxidation process can be dramatically improved. Furthermore, since there is no need to maintain and manage a high conversion rate at the level required in the process shown in FIG. 1 in the second oxidation reactor 200, the amount of the raw material compound 1 supplied to the first oxidation reactor 100 is reduced. It can be increased enough to increase production. In addition, the unreacted methacrolein is subjected to an oxidative esterification reaction in the presence of a palladium-bismuth-containing catalyst in a separate reactor to obtain additional methyl methacrylate, thereby increasing the overall production of methyl methacrylate.

발명의 일 구현 예에 따르면,According to one embodiment of the invention,

(a) 이소부틸렌, 터셔리-부틸알코올 또는 이들의 혼합물을 촉매의 존재 하에 분자상 산소 함유 가스와 기상 접촉 산화 반응시켜 메타크롤레인(MACR)을 함유한 제1 생성물을 얻는 제1 산화 공정,(a) a first oxidation process for obtaining a first product containing methacrolein (MACR) by subjecting isobutylene, tert-butyl alcohol or a mixture thereof to a gas phase catalytic oxidation reaction with a gas containing molecular oxygen in the presence of a catalyst ,

(b) 상기 공정(a)에서 얻은 제1 생성물을 촉매의 존재 하에 분자상 산소 함유 가스와 기상 접촉 산화 반응시켜 메타크릴산(MAA) 및 미반응 메타크롤레인(MACR)을 함유한 제2 생성물을 얻는 제2 산화 공정,(b) a second product containing methacrylic acid (MAA) and unreacted methacrolein (MACR) by subjecting the first product obtained in step (a) to a gas phase catalytic oxidation reaction with a gas containing molecular oxygen in the presence of a catalyst a second oxidation process to obtain

(c) 상기 공정(b)에서 얻은 제2 생성물로부터 메타크릴산(MAA) 및 미반응 메타크롤레인(MACR)을 분리하는 정제 공정,(c) a purification process of separating methacrylic acid (MAA) and unreacted methacrolein (MACR) from the second product obtained in step (b);

(d) 상기 공정(c)에서 얻은 메타크릴산(MAA)을 메탄올과 에스테르화 반응시켜 메틸메타크릴레이트(MMA)를 함유한 제3 생성물을 얻는 에스테르화 공정, 및(d) an esterification step of esterifying the methacrylic acid (MAA) obtained in the step (c) with methanol to obtain a third product containing methyl methacrylate (MMA), and

(e) 상기 공정(c)에서 얻은 미반응 메타크롤레인(MACR)을 메탄올 및 분자상 산소 함유 가스와 산화적 에스테르화(oxidative esterification) 반응시켜 메틸메타크릴레이트(MMA)를 함유한 제4 생성물을 얻는 산화적 에스테르화 공정(e) a fourth product containing methyl methacrylate (MMA) by oxidative esterification reaction of unreacted methacrolein (MACR) obtained in step (c) with methanol and a gas containing molecular oxygen Oxidative esterification process to obtain

을 포함하는, 메틸메타크릴레이트의 제조 방법이 제공된다.A method for producing methyl methacrylate is provided, comprising a.

상기 메틸메타크릴레이트의 제조 방법은 도 2의 공정에 따라 수행될 수 있다.The method for preparing methyl methacrylate may be performed according to the process of FIG. 2 .

(a) 제1 산화 공정(a) first oxidation process

상기 제1 산화 공정은, 원료 화합물(1)을 촉매의 존재 하에 분자상 산소 함유 가스와 기상 접촉 산화 반응시켜 메타크롤레인(MACR)을 함유한 제1 생성물(P1)을 얻는 공정이다.The first oxidation step is a step for obtaining a first product (P1) containing methacrolein (MACR) by subjecting the raw material compound (1) to a gas phase catalytic oxidation reaction with a molecular oxygen-containing gas in the presence of a catalyst.

상기 원료 화합물(1)로는 이소부틸렌, 터셔리-부틸알코올 또는 이들의 혼합물을 포함한 C4 화합물이 사용될 수 있다.As the raw material compound (1), a C4 compound including isobutylene, tert-butyl alcohol, or a mixture thereof may be used.

상기 제1 산화 공정은 촉매가 충진된 제1 산화 반응기(100)에서 수행될 수 있다.The first oxidation process may be performed in the first oxidation reactor 100 filled with a catalyst.

상기 제1 산화 반응기(100)로는 기상 접촉 산화 반응의 수행에 이용 가능한 것으로 알려진 통상적인 구성의 반응기가 이용될 수 있다.As the first oxidation reactor 100 , a reactor having a conventional configuration known to be usable for performing a gas phase catalytic oxidation reaction may be used.

상기 제1 산화 공정의 상기 촉매로는 하기 화학식 1로 표시되는 복합 금속 산화물이 이용될 수 있다:As the catalyst in the first oxidation process, a composite metal oxide represented by the following Chemical Formula 1 may be used:

[화학식 1][Formula 1]

MoaBibFecCodXeYfOh Mo a Bi b Fe c Co d X e Y f O h

상기 화학식 1에서,In Formula 1,

Mo는 몰리브덴, Bi는 비스무트, Fe는 철, Co는 코발트, O는 산소이고,Mo is molybdenum, Bi is bismuth, Fe is iron, Co is cobalt, O is oxygen,

X는 리튬(Li), 나트륨(Na), 칼륨(K), 루비듐(Rb), 세슘(Cs), 프랑슘(Fr), 및 티타늄(Ti)으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 원소이고,X is at least one element selected from the group consisting of lithium (Li), sodium (Na), potassium (K), rubidium (Rb), cesium (Cs), francium (Fr), and titanium (Ti),

Y는 니켈(Ni), 주석(Sn), 아연(Zn), 텅스텐(W), 크로뮴(Cr), 망간(Mn), 마그네슘(Mg), 안티몬(Sb), 세륨(Ce), 및 티타늄(Ti)으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 원소이고,Y is nickel (Ni), tin (Sn), zinc (Zn), tungsten (W), chromium (Cr), manganese (Mn), magnesium (Mg), antimony (Sb), cerium (Ce), and titanium ( Ti) is at least one element selected from the group consisting of,

a, b, c, d, e, f, 및 h는 각 원소의 원자 비율이고,a, b, c, d, e, f, and h are the atomic ratios of each element,

a=12일 때, b는 0.1 내지 10, c는 0.1 내지 10, d는 1 내지 10, e는 0.01 내지 2, f는 0 내지 3, h는 각 원소의 산화 상태에 의해 정해지는 수이다.When a=12, b is 0.1 to 10, c is 0.1 to 10, d is 1 to 10, e is 0.01 to 2, f is 0 to 3, and h is a number determined by the oxidation state of each element.

상기 제1 산화 공정용 촉매의 형성에 사용되는 원료 화합물에 대해서는 특별한 제한이 없으며, 상기 금속 원소의 암모늄염, 질산염, 탄산염, 염화물, 유산염, 수산화물, 유기산염, 산화물, 또는 이들의 혼합물을 조합하여 적용될 수 있다.There is no particular limitation on the raw material compound used in the formation of the catalyst for the first oxidation process, and an ammonium salt, nitrate, carbonate, chloride, lactate, hydroxide, organic acid salt, oxide, or mixture thereof of the metal element may be applied in combination. can

상기 제1 산화 공정용 촉매는, 상기 원료 화합물을 물에 용해 또는 분산시킨 현탁액을 준비하는 단계; 상기 현탁액을 건조하여 고형물을 얻는 단계; 상기 고형물을 적절한 형상으로 성형하는 단계; 및 상기 성형된 고형물을 소성하는 단계를 포함하는 방법으로 제조될 수 있다.The catalyst for the first oxidation process may include: preparing a suspension in which the raw material compound is dissolved or dispersed in water; drying the suspension to obtain a solid; shaping the solid into an appropriate shape; And it may be prepared by a method comprising the step of calcining the molded solid.

그리고, 상기 제1 산화 공정용 촉매는 불활성 담체에 지지시켜 사용될 수 있다. 상기 불활성 담체를 사용할 경우에는, 상기 건조 단계를 수행하기 전에 상기 현탁액을 불활성 담체와 접촉시켜 담지시키는 단계가 추가로 수행될 수 있다.In addition, the catalyst for the first oxidation process may be used by being supported on an inert carrier. When the inert carrier is used, the step of bringing the suspension into contact with the inert carrier before carrying out the drying step may be additionally performed.

상기 제1 산화 공정용 촉매의 형상에 대해서는 특별한 제한이 없고, 구형, 실린더형, 중공형, 링형, 부정형 등이 적용될 수 있다.There is no particular limitation on the shape of the catalyst for the first oxidation process, and a spherical shape, a cylindrical shape, a hollow shape, a ring shape, an irregular shape, etc. may be applied.

상기 제1 산화 공정용 촉매의 크기는, 실린더형의 경우 촉매의 길이(L)와 외경(D)의 비(L/D)가 0.5 내지 1.3인 것이 바람직하고; 실린더형 및 구형의 경우 촉매의 외경(D)은 3 내지 10 mm인 것이 바람직하다.The size of the catalyst for the first oxidation process is, in the case of a cylindrical shape, the ratio (L/D) of the length (L) to the outer diameter (D) of the catalyst is preferably 0.5 to 1.3; In the case of cylindrical and spherical shapes, the outer diameter (D) of the catalyst is preferably 3 to 10 mm.

상기 제1 산화 공정에서 상기 기상 접촉 산화 반응은 통상적인 조건 하에서 수행될 수 있다.In the first oxidation process, the gas phase catalytic oxidation reaction may be performed under conventional conditions.

일 예로, 상기 원료 화합물(1), 분자상 산소 및 불활성 기체(예컨대 질소, 이산화탄소, 수증기 등)를 함유하는 혼합 기체를 제1 산화 반응기(100)에 공급하여 고정 촉매층을 통과시키는 방법으로 수행될 수 있다.As an example, the raw material compound (1), molecular oxygen, and a mixed gas containing an inert gas (eg, nitrogen, carbon dioxide, water vapor, etc.) is supplied to the first oxidation reactor 100 and passed through a fixed catalyst bed. can

상기 제1 산화 공정을 통해 메타크롤레인(MACR)을 함유한 제1 생성물(P1)이 얻어진다.A first product (P1) containing methacrolein (MACR) is obtained through the first oxidation process.

(b) 제2 산화 공정(b) second oxidation process

상기 제2 산화 공정은, 상기 (a) 제1 산화 공정에서 얻은 제1 생성물(P1)을 촉매의 존재 하에 분자상 산소 함유 가스와 기상 접촉 산화 반응시켜 메타크릴산(MAA) 및 미반응 메타크롤레인(MACR)을 함유한 제2 생성물(P2)을 얻는 공정이다.In the second oxidation step, (a) the first product (P1) obtained in the first oxidation step is subjected to a gas phase catalytic oxidation reaction with a molecular oxygen-containing gas in the presence of a catalyst to obtain methacrylic acid (MAA) and unreacted methacrole It is a process of obtaining the second product (P2) containing the lane (MACR).

상기 제2 산화 공정은 촉매가 충진된 제2 산화 반응기(200)에서 수행될 수 있다.The second oxidation process may be performed in the second oxidation reactor 200 filled with the catalyst.

상기 제2 산화 반응기(200)로는 기상 접촉 산화 반응의 수행에 이용 가능한 것으로 알려진 통상적인 구성의 반응기가 이용될 수 있다.As the second oxidation reactor 200 , a reactor having a conventional configuration known to be usable for performing a gas phase catalytic oxidation reaction may be used.

바람직하게는, 상기 (b) 제2 산화 공정은 상기 (a) 제1 산화 공정이 수행되는 반응기 내에서 고정 촉매층의 대역을 달리하여 수행될 수 있다.Preferably, the (b) second oxidation process may be performed by changing the zone of the fixed catalyst bed in the reactor in which the (a) first oxidation process is performed.

상기 제2 산화 공정의 상기 촉매로는 하기 화학식 2로 표시되는 복합 금속 산화물이 이용될 수 있다:As the catalyst of the second oxidation process, a composite metal oxide represented by the following Chemical Formula 2 may be used:

[화학식 2][Formula 2]

MoaPbCucVdXeYfOh Mo a P b Cu c V d X e Y f O h

상기 화학식 2에서,In Formula 2,

Mo는 몰리브덴, P는 인, Cu는 구리, V는 바나듐, O는 산소이고,Mo is molybdenum, P is phosphorus, Cu is copper, V is vanadium, O is oxygen,

X는 철(Fe), 코발트(Co), 니켈(Ni), 아연(Zn), 마그네슘(Mg), 칼슘(Ca), 스트론튬(Sr), 바륨(Ba), 티타늄(Ti), 크로뮴(Cr), 텅스텐(W), 망간(Mn), 은(Ag), 붕소(B), 규소(Si), 주석(Sn), 납(Pb), 비소(As), 안티몬(Sb), 비스무트(Bi), 니오븀(Nb), 탄탈럼(Ta), 지르코늄(Zr), 인듐(In), 황(S), 셀레늄(Se), 텔루륨(Te), 란타넘(La), 및 세륨(Ce)으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 원소이고,X is iron (Fe), cobalt (Co), nickel (Ni), zinc (Zn), magnesium (Mg), calcium (Ca), strontium (Sr), barium (Ba), titanium (Ti), chromium (Cr) ), tungsten (W), manganese (Mn), silver (Ag), boron (B), silicon (Si), tin (Sn), lead (Pb), arsenic (As), antimony (Sb), bismuth (Bi) ), niobium (Nb), tantalum (Ta), zirconium (Zr), indium (In), sulfur (S), selenium (Se), tellurium (Te), lanthanum (La), and cerium (Ce) At least one element selected from the group consisting of

Y는 칼륨(K), 루비듐(Rb), 세슘(Cs), 및 탈륨(Tl)으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 원소이고,Y is at least one element selected from the group consisting of potassium (K), rubidium (Rb), cesium (Cs), and thallium (Tl);

a, b, c, d, e, f, 및 h는 각 원소의 원자 비율이고,a, b, c, d, e, f, and h are the atomic ratios of each element,

a=12일 때, b는 0.1 내지 3, c는 0.01 내지 3, d는 0.01 내지 3, e는 0 내지 10, f는 0.01 내지 3, h는 각 원소의 산화 상태에 의해 정해지는 수이다.When a=12, b is 0.1 to 3, c is 0.01 to 3, d is 0.01 to 3, e is 0 to 10, f is 0.01 to 3, and h is a number determined by the oxidation state of each element.

상기 제2 산화 공정용 촉매의 형성에 사용되는 원료 화합물에 대해서는 특별한 제한이 없으며, 상기 금속 원소의 암모늄염, 질산염, 탄산염, 염화물, 유산염, 수산화물, 유기산염, 산화물, 또는 이들의 혼합물을 조합하여 적용될 수 있다.There is no particular limitation on the raw material compound used to form the catalyst for the second oxidation process, and the ammonium salt, nitrate, carbonate, chloride, lactate, hydroxide, organic acid salt, oxide, or mixture thereof of the metal element may be applied in combination. can

상기 제2 산화 공정용 촉매는, 상기 원료 화합물을 물에 용해 또는 분산시킨 현탁액을 준비하는 단계; 상기 현탁액을 건조하여 고형물을 얻는 단계; 상기 고형물을 적절한 형상으로 성형하는 단계; 및 상기 성형된 고형물을 소성하는 단계를 포함하는 방법으로 제조될 수 있다.The catalyst for the second oxidation process may include: preparing a suspension in which the raw material compound is dissolved or dispersed in water; drying the suspension to obtain a solid; shaping the solid into an appropriate shape; And it may be prepared by a method comprising the step of calcining the molded solid.

그리고, 상기 제2 산화 공정용 촉매는 불활성 담체에 지지시켜 사용될 수 있다. 상기 불활성 담체를 사용할 경우에는, 상기 건조 단계를 수행하기 전에 상기 현탁액을 불활성 담체와 접촉시켜 담지시키는 단계가 추가로 수행될 수 있다.In addition, the catalyst for the second oxidation process may be used by being supported on an inert carrier. When the inert carrier is used, the step of bringing the suspension into contact with the inert carrier before carrying out the drying step may be additionally performed.

상기 제2 산화 공정용 촉매의 형상에 대해서는 특별한 제한이 없고, 구형, 실린더형, 중공형, 링형, 부정형 등이 적용될 수 있다.There is no particular limitation on the shape of the catalyst for the second oxidation process, and a spherical shape, a cylindrical shape, a hollow shape, a ring shape, an irregular shape, etc. may be applied.

상기 제2 산화 공정용 촉매의 크기는, 실린더형의 경우 촉매의 길이(L)와 외경(D)의 비(L/D)가 0.5 내지 1.3인 것이 바람직하고; 실린더형 및 구형의 경우 촉매의 외경(D)은 3 내지 10 mm인 것이 바람직하다.The size of the catalyst for the second oxidation process is, in the case of a cylindrical shape, the ratio (L/D) of the length (L) to the outer diameter (D) of the catalyst is preferably 0.5 to 1.3; In the case of cylindrical and spherical shapes, the outer diameter (D) of the catalyst is preferably 3 to 10 mm.

상기 제2 산화 공정에서 상기 기상 접촉 산화 반응은 통상적인 조건 하에서 수행될 수 있다.In the second oxidation process, the gas phase catalytic oxidation reaction may be performed under conventional conditions.

일 예로, 상기 제1 산화 공정에서 얻은 제1 생성물(P1)을 제2 산화 반응기(200)에 공급하여 고정 촉매층을 통과시키는 방법으로 수행될 수 있다.For example, the first product P1 obtained in the first oxidation process may be supplied to the second oxidation reactor 200 and passed through a fixed catalyst bed.

바람직하게는, 상기 원료 화합물(1), 분자상 산소 및 불활성 기체(예컨대 질소, 이산화탄소, 수증기 등)를 함유하는 혼합 기체를 제1 산화 공정용 고정 촉매층 및 제2 산화 공정용 고정 촉매층이 순차로 충전된 반응기에 공급하여, 각 고정 촉매층을 통과시키는 방법으로 수행될 수 있다.Preferably, the mixed gas containing the raw material compound (1), molecular oxygen, and an inert gas (eg, nitrogen, carbon dioxide, water vapor, etc.) is added to the fixed catalyst layer for the first oxidation process and the fixed catalyst layer for the second oxidation process sequentially It can be carried out by feeding the packed reactor through each fixed catalyst bed.

상기 제2 산화 공정을 통해 메타크릴산(MAA) 및 미반응 메타크롤레인(MACR)을 함유한 제2 생성물(P2)이 얻어진다.A second product (P2) containing methacrylic acid (MAA) and unreacted methacrolein (MACR) is obtained through the second oxidation process.

상기 제2 산화 공정은 하기 식 1에 따른 메타크롤레인의 전환율이 40 % 이상 60 % 이하가 되도록 수행될 수 있다.The second oxidation process may be performed so that the conversion rate of methacrolein according to Equation 1 is 40% or more and 60% or less.

[식 1][Equation 1]

메타크롤레인의 전환율(%) = [(제2 산화 공정에서 반응한 메타크롤레인의 몰 수)/(제2 산화 공정에 공급된 메타크롤레인의 몰 수)] × 100Conversion rate (%) of methacrolein = [(number of moles of methacrolein reacted in the second oxidation process)/(number of moles of methacrolein supplied to the second oxidation process)] × 100

발명의 구현 예에 따르면, 상기 제2 산화 공정에서는 도 1과 같은 공정에서 요구되는 높은 수준의 전환율(예컨대 75 % 이상 혹은 80 % 이상)의 유지가 요구되지 않기 때문에, 공정 운용의 부담을 경감시킬 수 있다.According to an embodiment of the invention, in the second oxidation process, the high level of conversion (eg, 75% or more or 80% or more) required in the process as shown in FIG. 1 is not required to be maintained, so the burden of process operation can be reduced. can

다만, 상기 제2 산화 공정에서 상기 식 1에 따른 메타크롤레인의 전환율이 너무 낮을 경우 상기 (e) 산화적 에스테르화 공정으로의 유입량이 증가하여 상기 산화적 에스테르화 공정의 증대와 전체 공정의 효율 저하를 야기할 수 있다. 그러므로, 상기 제2 산화 공정은 상기 식 1에 따른 40 % 이상의 메타크롤레인의 전환율이 유지되도록 수행되는 것이 바람직하다.However, when the conversion rate of methacrolein according to Equation 1 in the second oxidation process is too low, the amount of inflow into the (e) oxidative esterification process increases, thereby increasing the oxidative esterification process and overall process efficiency. may cause degradation. Therefore, it is preferable that the second oxidation process is performed so that the conversion rate of methacrolein according to Equation 1 is maintained at 40% or more.

(c) 정제 공정(c) purification process

상기 정제 공정은 상기 (b) 제2 산화 공정에서 얻은 제2 생성물(P2)로부터 메타크릴산(MAA) 및 미반응 메타크롤레인(MACR)을 분리하는 공정이다.The purification process is a process of separating methacrylic acid (MAA) and unreacted methacrolein (MACR) from the second product (P2) obtained in the (b) second oxidation process.

상기 정제 공정은 증류탑과 같은 통상적인 정제 수단을 포함하는 정제 시스템(300) 하에서 수행될 수 있다.The purification process may be performed under the purification system 300 including a conventional purification means such as a distillation column.

일 예로, 상기 정제 공정에는 다단 컬럼, 충전제가 포함된 팩 컬럼, 시브 트레이 컬럼(sieve tray column), 듀얼플로우 트레이 컬럼(dual flow tray column), 스크러빙 컬럼(scrubbing column) 등의 증류탑이 이용될 수 있다.For example, in the purification process, a distillation column such as a multi-stage column, a pack column containing a filler, a sieve tray column, a dual flow tray column, a scrubbing column, etc. may be used. have.

상기 정제 공정을 통해 제2 생성물(P2)로부터 분리된 메타크릴산(MAA)은 후속되는 (d) 에스테르화 공정의 반응물로써 공급된다.Methacrylic acid (MAA) separated from the second product (P2) through the purification process is supplied as a reactant of the subsequent (d) esterification process.

그리고, 상기 정제 공정을 통해 제2 생성물(P2)로부터 분리된 미반응 메타크롤레인(MACR)은 (b) 제2 산화 공정의 반응물로써 재순환되지 않는다.And, unreacted methacrolein (MACR) separated from the second product (P2) through the purification process is not recycled as a reactant of the second oxidation process (b).

즉, 상기 정제 공정을 통해 제2 생성물(P2)로부터 분리된 미반응 메타크롤레인(MACR)은 전부는 후속되는 공정(e)에 반응물로써 공급된다.That is, all unreacted methacrolein (MACR) separated from the second product (P2) through the purification process is supplied as a reactant to the subsequent process (e).

(d) (d) 에스테르화esterification 공정 process

상기 에스테르화 공정은 상기 (c) 정제 공정에서 얻은 메타크릴산(MAA)을 메탄올과 에스테르화 반응시켜 메틸메타크릴레이트(MMA)를 함유한 제3 생성물(P3)을 얻는 공정이다.The esterification step is a step of obtaining a third product (P3) containing methyl methacrylate (MMA) by esterifying the methacrylic acid (MAA) obtained in the purification step (c) with methanol.

상기 에스테르화 공정은 통상적인 에스테르화 반응기(400)에서 수행될 수 있다.The esterification process may be performed in a conventional esterification reactor 400 .

상기 에스테르화 반응기(400)의 구성은 특별히 제한되지 않는다.The configuration of the esterification reactor 400 is not particularly limited.

상기 에스테르화 공정은 통상의 기술자에게 공지되어 있고 적합한 것으로 여겨지는 임의의 방식으로 수행될 수 있다. 이때, 메타크릴산(MAA)의 중합을 막기 위한 중합 억제제가 사용될 수 있다.The esterification process can be carried out in any manner known to the person skilled in the art and considered suitable. In this case, a polymerization inhibitor to prevent polymerization of methacrylic acid (MAA) may be used.

상기 에스테르화가 메타크릴산과 메탄올 사이의 직접적 반응에 의해 일어나는 경우, 반응에 적합한 에스테르화 촉매가 이용될 수 있다. 예를 들어, 상기 에스테르화 촉매로는 산성 이온 교환 수지, 황산 등이 이용될 수 있다.When the esterification occurs by a direct reaction between methacrylic acid and methanol, an esterification catalyst suitable for the reaction may be used. For example, an acidic ion exchange resin, sulfuric acid, etc. may be used as the esterification catalyst.

(e) (e) 산화적oxidative 에스테르화esterification 공정 process

상기 산화적 에스테르화 공정은 상기 (c) 정제 공정에서 얻은 미반응 메타크롤레인(MACR)을 메탄올 및 분자상 산소 함유 가스와 산화적 에스테르화(oxidative esterification) 반응시켜 메틸메타크릴레이트(MMA)를 함유한 제4 생성물(P4)을 얻는 공정이다.In the oxidative esterification process, unreacted methacrolein (MACR) obtained in the (c) purification process is reacted with methanol and molecular oxygen-containing gas by oxidative esterification to produce methyl methacrylate (MMA). This is a process of obtaining the contained fourth product (P4).

상기 산화적 에스테르화 공정은 통상적인 산화적 에스테르화 반응기(500)에서 수행될 수 있다.The oxidative esterification process may be performed in a conventional oxidative esterification reactor 500 .

상기 산화적 에스테르화 반응기(500)의 구성은 특별히 제한되지 않는다.The configuration of the oxidative esterification reactor 500 is not particularly limited.

상기 산화적 에스테르화 공정은 연속식 반응기 또는 회분식 반응기에서 수행될 수 있다.The oxidative esterification process may be performed in a continuous reactor or a batch reactor.

상기 산화적 에스테르화 공정은 통상의 기술자에게 공지되어 있고 적합한 것으로 여겨지는 임의의 방식으로 수행될 수 있다. 이때, 메타크릴산(MAA)의 중합을 막기 위한 중합 억제제가 사용될 수 있다.The oxidative esterification process can be carried out in any manner known to the person skilled in the art and considered suitable. In this case, a polymerization inhibitor to prevent polymerization of methacrylic acid (MAA) may be used.

발명의 구현 예에 따르면, 상기 (e) 공정에서 상기 산화적 에스테르화 반응은 팔라듐 및 비스무트를 함유한 고체 촉매의 존재 하에 수행될 수 있다.According to an embodiment of the invention, the oxidative esterification reaction in step (e) may be performed in the presence of a solid catalyst containing palladium and bismuth.

상기 산화적 에스테르화 반응은 팔라듐-비스무트 함유 촉매의 존재 하에 수행됨에 90 % 이상, 혹은 95 % 이상, 혹은 98 % 이상, 혹은 99 % 이상의 높은 선택율로 메타크릴산을 얻을 수 있다.Since the oxidative esterification reaction is performed in the presence of a palladium-bismuth-containing catalyst, methacrylic acid can be obtained with a high selectivity of 90% or more, or 95% or more, or 98% or more, or 99% or more.

바람직하게는, 상기 산화적 에스테르화 공정의 상기 촉매로는, 팔라듐(Pd) 및 비스무트(Bi)를 활성 금속으로 포함하는 고체 촉매가 이용될 수 있다. 상기 고체 촉매는 철(Fe), 아연(Zn), 게르마늄(Ge), 및 납(Pb)으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나의 원소를 더 포함할 수 있다.Preferably, as the catalyst in the oxidative esterification process, a solid catalyst including palladium (Pd) and bismuth (Bi) as active metals may be used. The solid catalyst may further include at least one element selected from the group consisting of iron (Fe), zinc (Zn), germanium (Ge), and lead (Pb).

상기 고체 촉매는 실리카, 알루미나, 실리카-알루미나, 실리콘 카바이드, 및 칼슘 카보네이트로 이루어진 군에서 선택된 불활성 담체를 캐리어로써 더 포함할 수 있다.The solid catalyst may further include an inert carrier selected from the group consisting of silica, alumina, silica-alumina, silicon carbide, and calcium carbonate as a carrier.

본 발명에 따르면 공정의 안전성을 확보할 수 있으면서도 촉매 수명의 향상과 메틸메타크릴레이트 생산량의 증대를 가능하게 하는, 메틸메타크릴레이트의 제조 방법이 제공된다.According to the present invention, there is provided a method for producing methyl methacrylate, which enables the improvement of catalyst life and an increase in production of methyl methacrylate while ensuring the safety of the process.

도 1은 메틸메타크릴레이트를 제조하는 일반적인 공정을 모식적으로 나타낸 공정도이다.
도 2는 본 발명의 일 구현 예에 따라 메틸메타크릴레이트를 제조하는 공정을 모식적으로 나타낸 공정도이다.
1 is a process diagram schematically showing a general process for producing methyl methacrylate.
2 is a process diagram schematically illustrating a process for producing methyl methacrylate according to an embodiment of the present invention.

이하, 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예들이 제시된다. 그러나 하기의 실시예들은 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐, 본 발명을 이들만으로 한정하는 것은 아니다.Hereinafter, preferred embodiments are presented to help the understanding of the invention. However, the following examples are only for illustrating the present invention, and the present invention is not limited thereto.

하기 실시예 및 비교예에서 각 반응 공정에서의 전환율, 선택율, 및 수율은 각각 다음 계산식에 따라 산출되었다.In the following Examples and Comparative Examples, the conversion rate, selectivity, and yield in each reaction process were calculated according to the following formulas, respectively.

*제1 산화 공정에서 이소부틸렌의 전환율(%) = [(제1 산화 공정에서 반응한 이소부틸렌의 몰 수)/(제1 산화 공정에 공급된 이소부틸렌의 몰 수)] × 100*Conversion rate (%) of isobutylene in the first oxidation step = [(number of moles of isobutylene reacted in the first oxidation step)/(number of moles of isobutylene supplied to the first oxidation step)] × 100

*제1 산화 공정에서 메타크롤레인의 선택율(%) = [(제1 산화 공정에서 생성된 메타크롤레인의 몰 수)/(제1 산화 공정에서 반응한 이소부틸렌의 몰 수)] × 100*Selectivity (%) of methacrolein in the first oxidation step = [(number of moles of methacrolein produced in the first oxidation step)/(number of moles of isobutylene reacted in the first oxidation step)] × 100

*제1 산화 공정에서 메타크릴산의 선택율(%) = [(제1 산화 공정에서 생성된 메타크릴산의 몰 수)/(제1 산화 공정에서 반응한 메타크롤레인의 몰 수)] × 100*Selectivity (%) of methacrylic acid in the first oxidation step = [(number of moles of methacrylic acid produced in the first oxidation step)/(number of moles of methacrolein reacted in the first oxidation step)] × 100

*제2 산화 공정에서 메타크롤레인의 전환율(%) = [(제2 산화 공정에서 반응한 메타크롤레인의 몰 수)/(제2 산화 공정에 공급된 메타크롤레인의 몰 수)] × 100*Conversion rate (%) of methacrolein in the second oxidation step = [(number of moles of methacrolein reacted in the second oxidation step)/(number of moles of methacrolein supplied to the second oxidation step)] × 100

*제2 산화 공정에서 메타크릴산의 선택율(%) = [(제2 산화 공정에서 생성된 메타크릴산의 몰 수)/(제2 산화 공정에서 반응한 메타크롤레인의 몰 수)] × 100* Selectivity (%) of methacrylic acid in the second oxidation step = [(number of moles of methacrylic acid produced in the second oxidation step)/(number of moles of methacrolein reacted in the second oxidation step)] × 100

*제2 산화 공정에서 메타크릴산의 수율(%) = [(제2 산화 공정에서 메타크롤레인의 전환율)×(제2 산화 공정에서 메타크릴산의 선택율)]/100*Yield (%) of methacrylic acid in the second oxidation step = [(conversion rate of methacrolein in the second oxidation step) × (selectivity of methacrylic acid in the second oxidation step)]/100

*에스테르화 공정에서 메타크롤레인의 전환율(%) = [(에스테르화 공정에서 반응한 메타크롤레인의 몰 수)/(에스테르화 공정에 공급된 메타크롤레인의 몰 수)] × 100*Conversion rate (%) of methacrolein in the esterification process = [(number of moles of methacrolein reacted in the esterification process)/(number of moles of methacrolein supplied to the esterification process)] × 100

*에스테르화 공정에서 메타크릴산의 선택율(%) = [(에스테르화 공정에서 생성된 메타크릴산의 몰 수)/(에스테르화 공정에 반응한 메타크롤레인의 몰 수)] × 100*Selectivity of methacrylic acid in the esterification process (%) = [(number of moles of methacrylic acid produced in the esterification process)/(number of moles of methacrolein reacted in the esterification process)] × 100

*에스테르화 공정에서 메타크릴산의 수율(%) = [(에스테르화 공정에서 메타크롤레인의 전환율)×(에스테르화 공정에서 메타크릴산의 선택율)]/100*Yield (%) of methacrylic acid in the esterification process = [(conversion of methacrolein in the esterification process) × (selectivity of methacrylic acid in the esterification process)]/100

*산화적 에스테르화 공정에서 메타크롤레인의 전환율(%) = [(산화적 에스테르화 공정에서 반응한 메타크롤레인의 몰 수)/(산화적 에스테르화 공정에 공급된 메타크롤레인의 몰 수)] × 100*Conversion rate (%) of methacrolein in oxidative esterification process = [(number of moles of methacrolein reacted in oxidative esterification process)/(number of moles of methacrolein supplied to oxidative esterification process) ] × 100

*산화적 에스테르화 공정에서 메타크릴산의 선택율(%) = [(산화적 에스테르화 공정에서 생성된 메타크릴산의 몰 수)/(산화적 에스테르화 공정에 반응한 메타크롤레인의 몰 수)] × 100*Selectivity of methacrylic acid in the oxidative esterification process (%) = [(number of moles of methacrylic acid produced in the oxidative esterification process)/(number of moles of methacrolein reacted in the oxidative esterification process) ] × 100

*산화적 에스테르화 공정에서 메타크릴산의 수율(%) = [(산화적 에스테르화 공정에서 메타크롤레인의 전환율)×(산화적 에스테르화 공정에서 메타크릴산의 선택율)]/100*Yield (%) of methacrylic acid in oxidative esterification process = [(conversion of methacrolein in oxidative esterification process) × (selectivity of methacrylic acid in oxidative esterification process)]/100

제조예production example 1 One

증류수 3,000 ml를 80 ℃로 가열 교반하면서 몰리브덴산암모늄 1,000 g을 용해시켜 용액 (1)을 준비하였다. 증류수 400 ml에 질산 70 g 및 질산비스무트 183 g을 넣고 교반하여 투명한 용액 (2)를 준비 하였다. 증류수 400 ml에 질산철 380 g, 질산세슘 111 g 질산코발트 1098 g을 혼합 교반하여 용액(3)을 준비 하였다.Solution (1) was prepared by dissolving 1,000 g of ammonium molybdate while heating and stirring 3,000 ml of distilled water at 80°C. A transparent solution (2) was prepared by adding 70 g of nitric acid and 183 g of bismuth nitrate to 400 ml of distilled water and stirring. A solution (3) was prepared by mixing and stirring 380 g of iron nitrate, 111 g of cesium nitrate, and 1098 g of cobalt nitrate in 400 ml of distilled water.

상기 용액 (1)에 상기 용액(2) 및 상기 용액(3)을 순차로 적가하여 연갈색을 현탁액을 제조하였다.The solution (2) and the solution (3) were sequentially added dropwise to the solution (1) to prepare a light brown suspension.

상기 현탁액을 250 ℃ 기류상의 spray dryer를 이용하여 건조시켜 촉매 분말을 제조하였다. 제조된 촉매 분말에 유리섬유 200 g을 혼합하고, 직경 3 mm의 ball에 코팅 성형하여 직경 6 mm의 구형 촉매를 제조하였다.The suspension was dried at 250° C. using a spray dryer in an air stream to prepare a catalyst powder. A spherical catalyst having a diameter of 6 mm was prepared by mixing 200 g of glass fiber with the prepared catalyst powder and coating and molding a ball having a diameter of 3 mm.

상기 구형 촉매를 공기 분위기에서 480 ℃로 5시간 동안 소성하여, 촉매 원재료 기준 Mo12Bi0 . 8Fe2 . 0Co8 . 0Cs1 . 0Ox으로 표시되는 복합 금속 산화물 촉매(제1 산화 공정용 촉매)를 얻었다.The spherical catalyst was calcined at 480° C. for 5 hours in an air atmosphere, based on the raw material of the catalyst Mo 12 Bi 0 . 8 Fe 2 . 0 Co 8 . 0 Cs 1 . A composite metal oxide catalyst (catalyst for the first oxidation process) represented by 0 O x was obtained.

제조예production example 2 2

반응기에 MoO3 1650 g, V2O5 43.5 g, 85 %의 H3PO4 146.8 g, 및 증류수 12 L를 투입한 후, 90 ℃에서 500 rpm으로 교반하여 투명한 수용액을 제조하였다.MoO 3 1650 g, V 2 O 5 43.5 g, 85% H 3 PO 4 146.8 g, and distilled water 12 L were put into the reactor, and then stirred at 90 ° C. at 500 rpm to prepare a transparent aqueous solution.

상기 수용액을 90 ℃에서 7 시간 동안 상압 기화시켜 수용액의 부피가 3000 ml가 되도록 농축하여, MoO3 및 V2O5를 포함한 금속 전구체의 함량 1 g에 대하여 증류수의 함량이 1.77 ml인 농축액을 얻었다.The aqueous solution was evaporated under atmospheric pressure at 90° C. for 7 hours, and the volume of the aqueous solution was concentrated to 3000 ml, and a concentrated solution having a content of 1.77 ml of distilled water with respect to 1 g of a metal precursor including MoO 3 and V 2 O 5 was obtained. .

상기 농축액을 18 시간 동안 더욱 교반하여 헤테로폴리산을 제조하였다. 상기 헤테로폴리산에피리딘 265 g, Cu(NO3)2·3H2O 69.4 g, TaO2 105.8 g, CsNO3 187 g, 및 증류수 5000 ml를 첨가하고, 이것을 상온에서 교반하여 균일한 푸른색의 슬러리를 제조하였다.The concentrate was further stirred for 18 hours to prepare a heteropoly acid. 265 g of the heteropoly acid epiridine, Cu(NO 3 ) 2 ·3H 2 O 69.4 g, TaO 2 105.8 g, CsNO 3 187 g, and 5000 ml of distilled water were added, and stirred at room temperature to obtain a uniform blue slurry prepared.

제조된 슬러리를 반응용매와 분리한 후 120 ℃의 오븐에서 12 시간 동안 건조하였다. 건조한 슬러리에 상기 슬러리의 총 함량에 대하여 5 중량%의 유리섬유와 혼합하고, 이것을 직경 3 mm ball에 코팅 성형하여 직경 6 mm의 구형 촉매를 제조하였다. The prepared slurry was separated from the reaction solvent and dried in an oven at 120° C. for 12 hours. A spherical catalyst having a diameter of 6 mm was prepared by mixing the dry slurry with 5 wt % of glass fiber based on the total content of the slurry, and coating and molding this on a 3 mm diameter ball.

상기 구형 촉매를 공기 분위기에서 400 ℃로 5 시간 동안 소성하여, 촉매 원재료 기준 Mo12P1 . 3Cu0 .3V0. 5Ta0 . 25Cs1 . 0O40으로 표시되는 복합 금속 산화물 촉매(제2 산화 공정용 촉매)를 얻었다.The spherical catalyst was calcined at 400 ° C. for 5 hours in an air atmosphere, based on the raw material of the catalyst Mo 12 P 1 . 3 Cu 0.3 V 0.5 Ta 0 . 25 Cs 1 . A composite metal oxide catalyst (catalyst for a second oxidation process) represented by 0 O 40 was obtained.

제조예production example 3 3

염화팔라듐 5 g과 질산비스무트 0.5 g을 왕수(염산과 질산의 비율을 3:1로 혼합하여 만든 혼산 용액)에 용해하고, 산(acid)을 증발 건조한 다음, 잔사를 물에 용해하여 500 ml 용량의 팔라듐-비스무트 혼합액을 제조하였다.5 g of palladium chloride and 0.5 g of bismuth nitrate are dissolved in aqua regia (a mixed acid solution made by mixing hydrochloric acid and nitric acid at a ratio of 3:1), the acid is evaporated to dryness, and the residue is dissolved in water to a capacity of 500 ml of palladium-bismuth mixture was prepared.

교반형 반응기에서 이용하여 염화팔라듐 10 ml 및 에틸렌글리콜 100 ml를 실온에서 30 분간 교반한 후, 여기에 상기 팔라듐-비스무트 혼합액을 첨가하고, 105 내지 110 ℃ 하에서 3 내지 7 분간 혼합하여 흑색의 콜로이드 용액을 얻었다.After using in a stirred reactor, 10 ml of palladium chloride and 100 ml of ethylene glycol were stirred at room temperature for 30 minutes, the palladium-bismuth mixture was added thereto, and mixed at 105 to 110 ° C. for 3 to 7 minutes to obtain a black colloidal solution. got

상기 콜로이드 용액에 알루미나:팔라듐의 비율이 100:1인 콜로이드 용액을 첨가하고 1 시간 동안 교반한 다음 24 시간 동안 방치하였다. 이것을 원심분리하고 500 ℃에서 1 시간 동안 하소하여 알루미나에 팔라듐 및 비스무트가 담지된 촉매(산화적 에스테르화 공정용 촉매)를 얻었다.A colloidal solution having an alumina:palladium ratio of 100:1 was added to the colloidal solution, stirred for 1 hour, and then left for 24 hours. This was centrifuged and calcined at 500° C. for 1 hour to obtain a catalyst (catalyst for oxidative esterification process) in which palladium and bismuth were supported on alumina.

비교예comparative example 1 One

산화 반응기(100, 200), 정제 스시템(300), 및 에스테르화 반응기(400)가 구비된, 도 1과 같은 반응 장치를 준비하였다.An oxidation reactor (100, 200), a purification system (300), and an esterification reactor (400) equipped with a reaction apparatus as shown in FIG. 1 was prepared.

제1 산화 반응기(100)는 내경 1 인치, 길이 300 cm인 스테인레스 재질의 반응기에 열매체를 순환시키는 구조로 구성되어 있다. 제1 반응기(100)에서는 반응 온도 340 ℃ 이상의 조건에서 이소부틸렌의 전환율 99.5 % 이상을 유지하기 위해 반응 온도를 조절하면서 산화 반응이 실시된다.The first oxidation reactor 100 is configured to circulate a heating medium in a stainless steel reactor having an inner diameter of 1 inch and a length of 300 cm. In the first reactor 100, the oxidation reaction is carried out while controlling the reaction temperature in order to maintain the conversion rate of isobutylene of 99.5% or more at the reaction temperature of 340 °C or higher.

제1 산화 반응기(100)를 거쳐 나온 유체는 길이 300 cm의 스테인레스 재질의 병렬로 연결된 제2 산화 반응기(200)로 유입된다. 제2 산화 반응기(200)에서는 반응 온도 290 ℃ 이상의 조건에서 MACR 반응율 75 % 이상을 유지하며 연속 반응이 실시된다.The fluid flowing out of the first oxidation reactor 100 flows into the second oxidation reactor 200 connected in parallel made of stainless steel with a length of 300 cm. In the second oxidation reactor 200, a continuous reaction is carried out while maintaining a MACR reaction rate of 75% or more at a reaction temperature of 290 °C or higher.

제1 산화 반응기(100)의 원료 투입구에는 6 부피%의 이소부틸렌, 12 부피%의 산소, 10 부피%의 수증기, 72 부피%의 질소를 함유한 혼합 가스가 1000 hr-1의 공간 속도로 연속하여 투입되었다. 투입된 혼합 가스가 제1 산화 반응기(100)의 제1 고정 촉매층 및 제2 산화 반응기(200)의 제2 고정 촉매층을 순차로 통과하면서 제1 및 제2 산화 공정이 연속적으로 수행되었다.At the raw material inlet of the first oxidation reactor 100, a mixed gas containing 6% by volume isobutylene, 12% by volume oxygen, 10% by volume water vapor, and 72% by volume nitrogen is provided at a space velocity of 1000 hr -1 were introduced successively. The first and second oxidation processes were continuously performed while the introduced mixed gas sequentially passed through the first fixed catalyst bed of the first oxidation reactor 100 and the second fixed catalyst bed of the second oxidation reactor 200 .

상기 제1 고정 촉매층을 통과한 혼합 가스를 분석한 결과, 이소부틸렌의 전환율은 99.5 %, 메타크롤레인(MACR)의 선택율은 83 %, 메타크릴산(MAA)의 선택율은 4.2 %로 확인되었다.As a result of analyzing the mixed gas passing through the first fixed catalyst layer, it was confirmed that the conversion rate of isobutylene was 99.5%, the selectivity of methacrolein (MACR) was 83%, and the selectivity of methacrylic acid (MAA) was 4.2%. .

상기 제2 고정 촉매층에서의 유량이 많아지는 것을 방지하기 위하여, 상기 제2 산화 공정은 하기 식 1에 따른 메타크롤레인의 전환율이 적어도 75 %가 되도록 수행되었다. 상기 제2 고정 촉매층을 통과한 혼합 가스를 분석한 결과, 메타크릴산(MAA)의 선택율은 79 %, 메타크릴산(MAA)의 리사이클 수율은 67.5 %로 확인되었다.In order to prevent the flow rate in the second fixed catalyst layer from being increased, the second oxidation process was performed so that the conversion rate of methacrolein according to Equation 1 below was at least 75%. As a result of analyzing the mixed gas passing through the second fixed catalyst layer, it was confirmed that the selectivity of methacrylic acid (MAA) was 79%, and the recycling yield of methacrylic acid (MAA) was 67.5%.

[식 1][Equation 1]

메타크롤레인의 전환율(%) = [(제2 산화 공정에서 반응한 메타크롤레인의 몰 수)/(제2 산화 공정에 공급된 메타크롤레인의 몰 수)] × 100Conversion rate (%) of methacrolein = [(number of moles of methacrolein reacted in the second oxidation process)/(number of moles of methacrolein supplied to the second oxidation process)] × 100

제2 산화 반응기(200)에서 얻어진 생성물은 정제 시스템(300)인 스크러빙 컬럼(scrubbing column)으로 도입되어 ??칭된다. 상기 정제 시스템(300)에서 대부분의 고비점 물질과 메타크릴산(MAA)은 하부 액상으로 응축된다. 상기 하부 액상을 여과하여 부유물을 제거한 후 메타크릴산(MAA)을 추출하기 위한 flash 증발기로 공급되었다.The product obtained in the second oxidation reactor 200 is introduced into a scrubbing column that is a purification system 300 and quenched. In the purification system 300 , most of the high boiling point substances and methacrylic acid (MAA) are condensed into the lower liquid phase. After filtering the lower liquid phase to remove suspended solids, it was supplied to a flash evaporator for extracting methacrylic acid (MAA).

상기 정제를 통해 얻어진 메타크릴산(MAA)은 packed bed type의 에스테르화 반응기(400)에 공급되었다.Methacrylic acid (MAA) obtained through the purification was supplied to the esterification reactor 400 of the packed bed type.

상기 스크러빙 컬럼에서 얻어진 미반응 메타크롤레인(MACR)은 메타크롤레인 흡수탑 및 냉동기를 거친 후 탈기탑 순환액에 흡수된다. 상기 과정을 통해 얻어진 미반응 메타크롤레인(MACR)은 제2 산화 반응기(200)의 제2 고정 촉매층의 전단으로 재순환되어 제2 산화 공정의 원료로써 공급된다.The unreacted methacrolein (MACR) obtained from the scrubbing column is absorbed into the circulating fluid of the degassing tower after passing through the methacrolein absorption tower and the refrigerator. The unreacted methacrolein (MACR) obtained through the above process is recycled to the front end of the second fixed catalyst bed of the second oxidation reactor 200 and supplied as a raw material for the second oxidation process.

에스테르화 반응기(400)에는 메타크릴산(MAA): 메탄올의 몰 비가 1: 1.5인 흐름으로 공급되어, 양이온 교환 수지 촉매의 존재 하에 90 ℃에서 연속적으로 에스테르화 반응이 진행된다.The esterification reactor 400 is supplied as a flow having a molar ratio of methacrylic acid (MAA): methanol of 1: 1.5, and the esterification reaction is continuously performed at 90° C. in the presence of a cation exchange resin catalyst.

에스테르화 반응기(400)에서 미반응한 메타크릴산(MAA)은 리사이클을 통해 에스테르화 반응기의 반응부로 유입되었다. 정상상태에서 50 %의 리사이클 전환율 및 약 100 %에 가까운 메틸메타크릴레이트(MMA)의 선택율을 나타내었다. 최종적으로 메틸메타크릴레이트(MMA)의 수율은 유입된 이소부틸렌을 기준으로 67.5 %로 확인되었다.The unreacted methacrylic acid (MAA) in the esterification reactor 400 was introduced into the reaction part of the esterification reactor through recycling. In the steady state, the recycling conversion rate of 50% and the selectivity of methyl methacrylate (MMA) close to about 100% were exhibited. Finally, the yield of methyl methacrylate (MMA) was confirmed to be 67.5% based on the introduced isobutylene.

실시예Example 1 One

산화 반응기(100, 200), 정제 스시템(300), 에스테르화 반응기(400), 산화적 에스테르화 반응기(500)가 구비된, 도 2와 같은 반응 장치를 준비하였다.An oxidation reactor 100 and 200, a purification system 300, an esterification reactor 400, and an oxidative esterification reactor 500 equipped with a reaction apparatus as shown in FIG. 2 were prepared.

제1 산화 반응기(100)는 내경 1 인치, 길이 300 cm인 스테인레스 재질의 반응기에 열매체를 순환시키는 구조로 구성되어 있다. 제1 반응기(100)에서는 반응 온도 340 ℃ 이상의 조건에서 이소부틸렌의 전환율 99.5 % 이상을 유지하기 위해 반응 온도를 조절하면서 산화 반응이 실시된다.The first oxidation reactor 100 is configured to circulate a heating medium in a stainless steel reactor having an inner diameter of 1 inch and a length of 300 cm. In the first reactor 100, the oxidation reaction is carried out while controlling the reaction temperature in order to maintain the conversion rate of isobutylene of 99.5% or more at the reaction temperature of 340 °C or higher.

제1 산화 반응기(100)를 거쳐 나온 유체는 길이 300 cm의 스테인레스 재질의 병렬로 연결된 제2 산화 반응기(200)로 유입된다. 제2 산화 반응기(200)에서는 반응 온도 290 ℃ 이상의 조건에서 MACR 반응율 75 % 이상을 유지하며 연속 반응이 실시된다.The fluid flowing out of the first oxidation reactor 100 flows into the second oxidation reactor 200 connected in parallel made of stainless steel with a length of 300 cm. In the second oxidation reactor 200, a continuous reaction is carried out while maintaining a MACR reaction rate of 75% or more at a reaction temperature of 290 °C or higher.

제1 산화 반응기(100)의 원료 투입구에는 6 부피%의 이소부틸렌, 12 부피%의 산소, 10 부피%의 수증기, 72 부피%의 질소를 함유한 혼합 가스가 1000 hr-1의 공간 속도로 연속하여 투입되었다. 투입된 혼합 가스가 제1 산화 반응기(100)의 제1 고정 촉매층 및 제2 산화 반응기(200)의 제2 고정 촉매층을 순차로 통과하면서 제1 및 제2 산화 공정이 연속적으로 수행되었다.At the raw material inlet of the first oxidation reactor 100, a mixed gas containing 6% by volume isobutylene, 12% by volume oxygen, 10% by volume water vapor, and 72% by volume nitrogen is provided at a space velocity of 1000 hr -1 were introduced successively. The first and second oxidation processes were continuously performed while the introduced mixed gas sequentially passed through the first fixed catalyst bed of the first oxidation reactor 100 and the second fixed catalyst bed of the second oxidation reactor 200 .

상기 제1 고정 촉매층을 통과한 혼합 가스를 분석한 결과, 이소부틸렌의 전환율은 99.5 %, 메타크롤레인(MACR)의 선택율은 83 %, 메타크릴산(MAA)의 선택율은 4.2 %로 확인되었다.As a result of analyzing the mixed gas passing through the first fixed catalyst layer, it was confirmed that the conversion rate of isobutylene was 99.5%, the selectivity of methacrolein (MACR) was 83%, and the selectivity of methacrylic acid (MAA) was 4.2%. .

상기 제2 산화 공정은 하기 식 1에 따른 메타크롤레인의 전환율이 50 % 내지 55 %가 되도록 수행되었다. 상기 제2 고정 촉매층을 통과한 혼합 가스를 분석한 결과, 메타크릴산(MAA)의 선택율 87.5 % 및 이소부틸렌 유입 기준 메타크릴산의 수율 44.1 %로 확인되었다.The second oxidation process was performed so that the conversion rate of methacrolein according to Equation 1 was 50% to 55%. As a result of analyzing the mixed gas passing through the second fixed catalyst layer, it was confirmed that the selectivity of methacrylic acid (MAA) was 87.5% and the yield of methacrylic acid based on isobutylene inflow was 44.1%.

[식 1][Equation 1]

메타크롤레인의 전환율(%) = [(제2 산화 공정에서 반응한 메타크롤레인의 몰 수)/(제2 산화 공정에 공급된 메타크롤레인의 몰 수)] × 100Conversion rate (%) of methacrolein = [(number of moles of methacrolein reacted in the second oxidation process)/(number of moles of methacrolein supplied to the second oxidation process)] × 100

제2 산화 반응기(200)에서 얻어진 생성물은 정제 시스템(300)인 스크러빙 컬럼(scrubbing column)으로 도입되어 ??칭된다. 상기 정제 시스템(300)에서 대부분의 고비점 물질과 메타크릴산(MAA)은 하부 액상으로 응축된다. 상기 하부 액상을 여과하여 부유물을 제거한 후 메타크릴산(MAA)을 추출하기 위한 flash 증발기로 공급되었다.The product obtained in the second oxidation reactor 200 is introduced into a scrubbing column that is a purification system 300 and quenched. In the purification system 300 , most of the high boiling point substances and methacrylic acid (MAA) are condensed into the lower liquid phase. After filtering the lower liquid phase to remove suspended matter, it was supplied to a flash evaporator for extracting methacrylic acid (MAA).

상기 정제를 통해 얻어진 메타크릴산(MAA)은 packed bed type의 에스테르화 반응기(400)에 공급되었다. 에스테르화 반응기(400)에는 메타크릴산(MAA): 메탄올의 몰 비가 1: 1.5인 흐름으로 공급되어, 양이온 교환 수지 촉매의 존재 하에 90 ℃에서 연속적으로 에스테르화 반응이 진행된다.Methacrylic acid (MAA) obtained through the purification was supplied to the esterification reactor 400 of the packed bed type. The esterification reactor 400 is supplied as a flow having a molar ratio of methacrylic acid (MAA): methanol of 1: 1.5, and the esterification reaction is continuously performed at 90° C. in the presence of a cation exchange resin catalyst.

에스테르화 반응기(400)에서 미반응한 메타크릴산(MAA)은 리사이클을 통해 에스테르화 반응기의 반응부로 유입되었다. 정상 상태에서 50 %의 리사이클 전환율 및 약 100 %에 가까운 메틸메타크릴레이트(MMA)의 선택율을 나타내었다. 최종적으로 메틸메타크릴레이트(MMA)의 수율은 유입된 이소부틸렌을 기준으로 44.1 %로 확인되었다.The unreacted methacrylic acid (MAA) in the esterification reactor 400 was introduced into the reaction part of the esterification reactor through recycling. In the steady state, the recycling conversion rate of 50% and the selectivity of methyl methacrylate (MMA) close to about 100% were exhibited. Finally, the yield of methyl methacrylate (MMA) was confirmed to be 44.1% based on the introduced isobutylene.

상기 정제를 통해 얻어진 미반응 메타크롤레인(MACR)의 전부는 산화적 에스테르화 반응기(500)에 공급되었다. 연속식 반응기인 산화적 에스테르화 반응기(500)에서는 상기 제조예 3에 따른 팔라듐-비스무트 함유 고체 촉매의 존재 하에 메타크롤레인(MACR), 메탄올 및 분자상 산소 함유 가스의 산화적 에스테르화 반응이 수행되었다.All of the unreacted methacrolein (MACR) obtained through the purification was supplied to the oxidative esterification reactor (500). In the oxidative esterification reactor 500 which is a continuous reactor, the oxidative esterification reaction of methacrolein (MACR), methanol, and molecular oxygen-containing gas is performed in the presence of the palladium-bismuth-containing solid catalyst according to Preparation Example 3 above. became

구체적으로, 촉매 분리기가 구비된 1.2 L 용량의 외부 순환형 스테인리스 반응기에 상기 제조예 3의 고체 촉매 500 g을 투입하였다. 상기 반응기에 상기 미반응 메타크롤레인(MACR) 5.4 L/hr 및 메탄올 2L/hr를 공급하고, 반응 온도 85 ℃ 및 반응 압력 7 kg/cm2로 유지하면서 산화적 에스테르화 반응이 수행되었다. 미반응한 용액은 전량 리사이클하였다. 정상 상태가 된 후 5 시간의 반응 시간이 경과했을 때, 메틸메타크릴레이트(MMA)의 선택율은 91.2 %, 유입된 이소부틸렌의 몰 수을 기준으로 한 메틸메타크릴레이트(MMA)의 수율은 34.1 %로 확인되었다.Specifically, 500 g of the solid catalyst of Preparation Example 3 was added to a 1.2 L capacity external circulation stainless steel reactor equipped with a catalyst separator. The unreacted methacrolein (MACR) 5.4 L/hr and methanol 2L/hr were supplied to the reactor, and the oxidative esterification reaction was performed while maintaining the reaction temperature at 85° C. and the reaction pressure at 7 kg/cm 2 . All unreacted solutions were recycled. When the reaction time of 5 hours elapsed after the steady state, the selectivity of methyl methacrylate (MMA) was 91.2%, and the yield of methyl methacrylate (MMA) based on the number of moles of isobutylene introduced was 34.1 % was confirmed.

실시예Example 2 2

상기 제2 산화 공정에서 상기 식 1에 따른 메타크롤레인의 전환율이 60 %가 되도록 한 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일한 반응 장치와 동일한 방법 하에서 제1 및 제2 산화 공정이 수행되었다.The first and second oxidation processes were performed under the same method as in Example 1, except that the conversion rate of methacrolein according to Equation 1 was 60% in the second oxidation process.

상기 제2 고정 촉매층을 통과한 혼합 가스를 분석한 결과, 메타크릴산(MAA)의 선택율 86.9 % 및 이소부틸렌 유입 기준 메타크릴산의 수율 47.5 %로 확인되었다.As a result of analyzing the mixed gas passing through the second fixed catalyst layer, it was confirmed that the selectivity of methacrylic acid (MAA) was 86.9% and the yield of methacrylic acid based on isobutylene inflow was 47.5%.

제2 산화 반응기(200)에서 얻어진 생성물에 대해 상기 실시예 1에서와 동일한 방법으로 정제가 수행되었다.Purification was performed on the product obtained in the second oxidation reactor 200 in the same manner as in Example 1 above.

상기 정제를 통해 얻어진 메타크릴산(MAA)은 packed bed type의 에스테르화 반응기(400)에 공급되어 상기 실시예 1에서와 동일한 방법으로 에스테르화 반응이 진행되었다.Methacrylic acid (MAA) obtained through the purification was supplied to the packed bed type esterification reactor 400, and the esterification reaction was performed in the same manner as in Example 1.

에스테르화 반응기(400)에서 미반응한 메타크릴산(MAA)은 리사이클을 통해 에스테르화 반응기의 반응부로 유입되었다. 정상 상태에서 50 %의 리사이클 전환율 및 약 100 %에 가까운 메틸메타크릴레이트(MMA)의 선택율을 나타내었다. 최종적으로 메틸메타크릴레이트(MMA)의 수율은 유입된 이소부틸렌을 기준으로 47.5 %로 확인되었다.The unreacted methacrylic acid (MAA) in the esterification reactor 400 was introduced into the reaction part of the esterification reactor through recycling. In the steady state, the recycling conversion rate of 50% and the selectivity of methyl methacrylate (MMA) close to about 100% were exhibited. Finally, the yield of methyl methacrylate (MMA) was confirmed to be 47.5% based on the introduced isobutylene.

상기 정제를 통해 얻어진 미반응 메타크롤레인(MACR)의 전부는 산화적 에스테르화 반응기(500)에 공급되어 상기 실시예 1에서와 동일한 방법으로 산화적 에스테르화 반응이 수행되었다. 정상 상태가 된 후 5 시간의 반응 시간이 경과했을 때, 메틸메타크릴레이트(MMA)의 선택율은 91.2 %, 유입된 이소부틸렌의 몰 수을 기준으로 한 메틸메타크릴레이트(MMA)의 수율은 30.3 %로 확인되었다.All of the unreacted methacrolein (MACR) obtained through the purification was supplied to the oxidative esterification reactor 500, and the oxidative esterification reaction was performed in the same manner as in Example 1. When the reaction time of 5 hours has elapsed after the steady state, the selectivity of methyl methacrylate (MMA) is 91.2%, and the yield of methyl methacrylate (MMA) based on the number of moles of isobutylene introduced is 30.3 % was confirmed.

고찰Review

비교예 1에 따른 공정에서는, 제1 및 제2 산화 공정 후 정제 공정에서 얻어진 미반응 메타크롤레인을 제2 산화 공정의 전단으로 재순환시킴에 따라, 제2 산화 공정에서의 메타크롤레인의 전환율을 75 % 이상으로 유지해야 했다. 그리고, 비교예 1에 따른 공정에서 에스테르화 반응기(400)를 통해 얻어지는 메틸메타크릴레이트의 수율은 67.5 %로 확인되었다.In the process according to Comparative Example 1, as unreacted methacrolein obtained in the purification process after the first and second oxidation processes is recycled to the previous stage of the second oxidation process, the conversion rate of methacrolein in the second oxidation process is increased It had to be kept above 75%. And, the yield of methyl methacrylate obtained through the esterification reactor 400 in the process according to Comparative Example 1 was confirmed to be 67.5%.

실시예 1 및 실시예 2에 따른 공정에서는, 제1 및 제2 산화 공정 후 정제 공정에서 얻이진 미반응 메타크롤레인을 산화적 에스테르화 반응기로 공급함에 따라, 제2 산화 공정에서의 메타크롤레인의 전환율을 55 내지 60 %로 유지하여도 안정적인 공정 운용이 가능했다. 그리고, 실시예 1 및 실시예 2에 따른 공정에서 에스테르화 반응기(400) 및 산화적 에스테르화 반응기(500)에서 얻어지는 메틸메타크릴레이트의 수율은 총 78.2 % (실시예 1) 및 77.8 % (실시예 2)로 확인되었다.In the process according to Examples 1 and 2, as unreacted methacrolein obtained in the purification process after the first and second oxidation processes is supplied to the oxidative esterification reactor, methacrolein in the second oxidation process Stable process operation was possible even when the conversion rate was maintained at 55 to 60%. And, the yield of methyl methacrylate obtained in the esterification reactor 400 and the oxidative esterification reactor 500 in the process according to Examples 1 and 2 is 78.2% (Example 1) and 77.8% (Example 1) (Example 1) Example 2) was confirmed.

투입된 이소부틸렌의 몰 수 100을 기준으로 환산한 공정별 수율을 아래 표 1에 나타내었다.The yields for each process converted based on the number of moles of the input isobutylene 100 are shown in Table 1 below.

공정process 생성물product 수율 (%)transference number (%) 비교예 1Comparative Example 1 실시예 1Example 1 실시예 2Example 2 제1 산화first oxidation MAAMAA 4.24.2 4.24.2 4.24.2 MACRMACR 83.083.0 83.083.0 83.083.0 제2 산화secondary oxidation MAAMAA 67.567.5 44.144.1 47.547.5 MACRMACR 28.528.5 37.637.6 33.233.2 에스테르화esterification MMAMMA 67.567.5 44.144.1 47.547.5 산화적 에스테르화oxidative esterification MMAMMA -- 34.134.1 30.330.3

1: 원료 화합물
100: 제1 산화 반응기
200: 제2 산화 반응기
300: 정제 시스템
400: 에스테르화 반응기
500: 산화적 에스테르화 반응기
P1: 메타크롤레인 함유 제1 생성물
P2: 메타크릴산 및 미반응 메타크롤레인 함유 제2 생성물
MAA: 메타크릴산
MACR: 메타크롤레인
P3: 메틸메타크릴레이트 함유 제3 생성물
P4: 메틸메타크릴레이트 함유 제4 생성물
MMA: 메틸메타크릴레이트
1: raw material compound
100: first oxidation reactor
200: second oxidation reactor
300: purification system
400: esterification reactor
500: oxidative esterification reactor
P1: first product containing methacrolein
P2: second product containing methacrylic acid and unreacted methacrolein
MAA: methacrylic acid
MACR: methacrolein
P3: methyl methacrylate-containing third product
P4: methyl methacrylate-containing fourth product
MMA: methyl methacrylate

Claims (8)

(a) 이소부틸렌, 터셔리-부틸알코올 또는 이들의 혼합물을 촉매의 존재 하에 분자상 산소 함유 가스와 기상 접촉 산화 반응시켜 메타크롤레인(MACR)을 함유한 제1 생성물을 얻는 제1 산화 공정,
(b) 상기 공정(a)에서 얻은 제1 생성물을 촉매의 존재 하에 분자상 산소 함유 가스와 기상 접촉 산화 반응시켜 메타크릴산(MAA) 및 미반응 메타크롤레인(MACR)을 함유한 제2 생성물을 얻는 제2 산화 공정,
(c) 상기 공정(b)에서 얻은 제2 생성물로부터 메타크릴산(MAA) 및 미반응 메타크롤레인(MACR)을 분리하는 정제 공정,
(d) 상기 공정(c)에서 얻은 메타크릴산(MAA)을 메탄올과 에스테르화 반응시켜 메틸메타크릴레이트(MMA)를 함유한 제3 생성물을 얻는 에스테르화 공정, 및
(e) 상기 공정(c)에서 얻은 미반응 메타크롤레인(MACR)을 메탄올 및 분자상 산소 함유 가스와 산화적 에스테르화(oxidative esterification) 반응시켜 메틸메타크릴레이트(MMA)를 함유한 제4 생성물을 얻는 산화적 에스테르화 공정을 포함하고,
상기 (b) 제2 산화 공정은 하기 식 1에 따른 메타크롤레인의 전환율이 40 % 이상 60 % 이하가 되도록 수행되는, 메틸메타크릴레이트의 제조 방법:
[식 1]
메타크롤레인의 전환율(%) = [(제2 산화 공정에서 반응한 메타크롤레인의 몰 수)/(제2 산화 공정에 공급된 메타크롤레인의 몰 수)] × 100
(a) a first oxidation process for obtaining a first product containing methacrolein (MACR) by subjecting isobutylene, tert-butyl alcohol or a mixture thereof to a gas phase catalytic oxidation reaction with a gas containing molecular oxygen in the presence of a catalyst ,
(b) a second product containing methacrylic acid (MAA) and unreacted methacrolein (MACR) by subjecting the first product obtained in step (a) to a gas phase catalytic oxidation reaction with a gas containing molecular oxygen in the presence of a catalyst a second oxidation process to obtain
(c) a purification process of separating methacrylic acid (MAA) and unreacted methacrolein (MACR) from the second product obtained in step (b);
(d) an esterification step of esterifying the methacrylic acid (MAA) obtained in the step (c) with methanol to obtain a third product containing methyl methacrylate (MMA), and
(e) a fourth product containing methyl methacrylate (MMA) by oxidative esterification reaction of unreacted methacrolein (MACR) obtained in step (c) with methanol and a gas containing molecular oxygen Including an oxidative esterification process to obtain
The (b) second oxidation process is performed so that the conversion rate of methacrolein according to the following formula 1 is 40% or more and 60% or less, a method for producing methyl methacrylate:
[Equation 1]
Conversion rate (%) of methacrolein = [(number of moles of methacrolein reacted in the second oxidation process)/(number of moles of methacrolein supplied to the second oxidation process)] × 100
삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 (c) 정제 공정에서 분리된 미반응 메타크롤레인(MACR)의 전부는 상기 공정(e)에 반응물로써 공급되는, 메틸메타크릴레이트의 제조 방법.
The method of claim 1,
All of unreacted methacrolein (MACR) separated in the (c) purification process is supplied as a reactant to the process (e), a method for producing methyl methacrylate.
제 1 항에 있어서,
상기 (e) 공정에서 상기 산화적 에스테르화 반응은 팔라듐 및 비스무트를 함유한 고체 촉매의 존재 하에 수행되는, 메틸메타크릴레이트의 제조 방법.
The method of claim 1,
In the step (e), the oxidative esterification reaction is performed in the presence of a solid catalyst containing palladium and bismuth.
제 4 항에 있어서,
상기 고체 촉매는 실리카, 알루미나, 실리카-알루미나, 실리콘 카바이드, 및 칼슘 카보네이트로 이루어진 군에서 선택된 불활성 담체를 캐리어로써 더 포함하는, 메틸메타크릴레이트의 제조 방법.
5. The method of claim 4,
The solid catalyst further comprises, as a carrier, an inert carrier selected from the group consisting of silica, alumina, silica-alumina, silicon carbide, and calcium carbonate.
제 1 항에 있어서,
상기 (e) 산화적 에스테르화 공정은 연속식 반응기 또는 회분식 반응기에서 수행되는, 메틸메타크릴레이트의 제조 방법.
The method of claim 1,
The (e) oxidative esterification process is carried out in a continuous reactor or a batch reactor, a method for producing methyl methacrylate.
제 1 항에 있어서,
상기 (a) 제1 산화 공정의 상기 촉매는 하기 화학식 1로 표시되는 복합 금속 산화물인, 메틸메타크릴레이트의 제조 방법:
[화학식 1]
MoaBibFecCodXeYfOh
상기 화학식 1에서,
Mo는 몰리브덴, Bi는 비스무트, Fe는 철, Co는 코발트, O는 산소이고,
X는 리튬(Li), 나트륨(Na), 칼륨(K), 루비듐(Rb), 세슘(Cs), 프랑슘(Fr), 및 티타늄(Ti)으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 원소이고,
Y는 니켈(Ni), 주석(Sn), 아연(Zn), 텅스텐(W), 크로뮴(Cr), 망간(Mn), 마그네슘(Mg), 안티몬(Sb), 세륨(Ce), 및 티타늄(Ti)으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 원소이고,
a, b, c, d, e, f, 및 h는 각 원소의 원자 비율이고,
a=12일 때, b는 0.1 내지 10, c는 0.1 내지 10, d는 1 내지 10, e는 0.01 내지 2, f는 0 내지 3, h는 각 원소의 산화 상태에 의해 정해지는 수이다.
The method of claim 1,
The method for producing methyl methacrylate, wherein the catalyst in the (a) first oxidation process is a composite metal oxide represented by the following formula (1):
[Formula 1]
Mo a Bi b Fe c Co d X e Y f O h
In Formula 1,
Mo is molybdenum, Bi is bismuth, Fe is iron, Co is cobalt, O is oxygen,
X is at least one element selected from the group consisting of lithium (Li), sodium (Na), potassium (K), rubidium (Rb), cesium (Cs), francium (Fr), and titanium (Ti),
Y is nickel (Ni), tin (Sn), zinc (Zn), tungsten (W), chromium (Cr), manganese (Mn), magnesium (Mg), antimony (Sb), cerium (Ce), and titanium ( Ti) is at least one element selected from the group consisting of,
a, b, c, d, e, f, and h are the atomic ratios of each element,
When a=12, b is 0.1 to 10, c is 0.1 to 10, d is 1 to 10, e is 0.01 to 2, f is 0 to 3, and h is a number determined by the oxidation state of each element.
제 1 항에 있어서,
상기 (b) 제2 산화 공정의 상기 촉매는 하기 화학식 2로 표시되는 복합 금속 산화물인, 메틸메타크릴레이트의 제조 방법:
[화학식 2]
MoaPbCucVdXeYfOh
상기 화학식 2에서,
Mo는 몰리브덴, P는 인, Cu는 구리, V는 바나듐, O는 산소이고,
X는 철(Fe), 코발트(Co), 니켈(Ni), 아연(Zn), 마그네슘(Mg), 칼슘(Ca), 스트론튬(Sr), 바륨(Ba), 티타늄(Ti), 크로뮴(Cr), 텅스텐(W), 망간(Mn), 은(Ag), 붕소(B), 규소(Si), 주석(Sn), 납(Pb), 비소(As), 안티몬(Sb), 비스무트(Bi), 니오븀(Nb), 탄탈럼(Ta), 지르코늄(Zr), 인듐(In), 황(S), 셀레늄(Se), 텔루륨(Te), 란타넘(La), 및 세륨(Ce)으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 원소이고,
Y는 칼륨(K), 루비듐(Rb), 세슘(Cs), 및 탈륨(Tl)으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 원소이고,
a, b, c, d, e, f, 및 h는 각 원소의 원자 비율이고,
a=12일 때, b는 0.1 내지 3, c는 0.01 내지 3, d는 0.01 내지 3, e는 0 내지 10, f는 0.01 내지 3, h는 각 원소의 산화 상태에 의해 정해지는 수이다.
The method of claim 1,
The method for producing methyl methacrylate, wherein the catalyst in the (b) second oxidation process is a composite metal oxide represented by the following Chemical Formula 2:
[Formula 2]
Mo a P b Cu c V d X e Y f O h
In Formula 2,
Mo is molybdenum, P is phosphorus, Cu is copper, V is vanadium, O is oxygen,
X is iron (Fe), cobalt (Co), nickel (Ni), zinc (Zn), magnesium (Mg), calcium (Ca), strontium (Sr), barium (Ba), titanium (Ti), chromium (Cr) ), tungsten (W), manganese (Mn), silver (Ag), boron (B), silicon (Si), tin (Sn), lead (Pb), arsenic (As), antimony (Sb), bismuth (Bi) ), niobium (Nb), tantalum (Ta), zirconium (Zr), indium (In), sulfur (S), selenium (Se), tellurium (Te), lanthanum (La), and cerium (Ce) At least one element selected from the group consisting of
Y is at least one element selected from the group consisting of potassium (K), rubidium (Rb), cesium (Cs), and thallium (Tl);
a, b, c, d, e, f, and h are the atomic ratios of each element,
When a=12, b is 0.1 to 3, c is 0.01 to 3, d is 0.01 to 3, e is 0 to 10, f is 0.01 to 3, and h is a number determined by the oxidation state of each element.
KR1020190007095A 2019-01-18 2019-01-18 Process for producing methyl methacrylate KR102417077B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190007095A KR102417077B1 (en) 2019-01-18 2019-01-18 Process for producing methyl methacrylate

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190007095A KR102417077B1 (en) 2019-01-18 2019-01-18 Process for producing methyl methacrylate

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20200090314A KR20200090314A (en) 2020-07-29
KR102417077B1 true KR102417077B1 (en) 2022-07-04

Family

ID=71893533

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190007095A KR102417077B1 (en) 2019-01-18 2019-01-18 Process for producing methyl methacrylate

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102417077B1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112844356A (en) * 2021-02-02 2021-05-28 中国科学院过程工程研究所 Catalyst for synthesizing methyl methacrylate and application method thereof

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016516732A (en) * 2013-03-18 2016-06-09 エボニック レーム ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングEvonik Roehm GmbH Method for producing methacrylic acid and methacrylic acid ester

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4132684A1 (en) * 1991-10-01 1993-04-08 Basf Ag METHOD FOR CATALYTIC GAS PHASE OXIDATION FROM METHACROLEIN TO METHACRYLIC ACID
JP5130562B2 (en) * 2007-11-06 2013-01-30 日本化薬株式会社 Method for producing methacrolein and / or methacrylic acid
KR20120022559A (en) * 2010-08-04 2012-03-12 닛뽄 가야쿠 가부시키가이샤 Catalyst for producing methacrolein and methacrylic acid, and process for producing the same
WO2015043861A1 (en) * 2013-09-26 2015-04-02 Evonik Industries Ag Method for producing methacrolein and the conditioning/draining thereof for direct oxidative esterification
JP6661629B2 (en) * 2014-10-31 2020-03-11 ローム アンド ハース カンパニーRohm And Haas Company Oxidative esterification method for making methyl methacrylate

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016516732A (en) * 2013-03-18 2016-06-09 エボニック レーム ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングEvonik Roehm GmbH Method for producing methacrylic acid and methacrylic acid ester

Also Published As

Publication number Publication date
KR20200090314A (en) 2020-07-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9174910B2 (en) Method for producing acrylic acid with a fixed-bed multitubular reactor
RU2440188C2 (en) Method for heterogeneous catalytic gas-phase partial oxidation of at least one initial organic compound
JP4764338B2 (en) Molybdenum recovery method and catalyst production method
KR100986898B1 (en) Multi-metal oxide catalyst and method for producing methacrylic acid by using the same
KR20000077433A (en) A process for producing acrylic acid
WO2012102411A2 (en) Catalyst for selectively reducing saturated aldehyde, and production method therefor
US8586499B2 (en) Method for producing catalyst for preparation of methacrylic acid and method for preparing methacrylic acid
JP3948837B2 (en) Acrylic acid production method
JPH04210937A (en) Production of methacrylic acid
WO2013084258A1 (en) Catalyst for the manufacturing of acrylic acid and a process for producing acrylic acid by using the catalyst
US7262148B2 (en) Catalyst for production of unsaturated aldehyde and unsaturated carboxylic acid, and process for its production
JP5030438B2 (en) Method for producing catalyst and method for producing methacrylic acid
US6960684B2 (en) Production process for unsaturated aldehyde
KR102417077B1 (en) Process for producing methyl methacrylate
KR100972944B1 (en) Method for reactivating catalyst for production of methacrylic acid
JP4442317B2 (en) Method for producing composite oxide catalyst
JP2021120333A (en) Method of producing heteropolyacid compound, heteropolyacid compound, and method of producing methacrylic acid
KR101987482B1 (en) Process for producing alkyl methacrylate
JP4424180B2 (en) Process for producing catalyst for producing unsaturated aldehyde and unsaturated carboxylic acid
US4416803A (en) Process for the manufacture of catalysts useful for the oxidation of butane to malelic anhydride
JP5069152B2 (en) Unsaturated carboxylic acid synthesis catalyst, method for producing the same, and method for producing unsaturated carboxylic acid using the catalyst
JP3316881B2 (en) Method for producing catalyst for producing methacrylic acid
US5420091A (en) Method of preparing catalyst used for producing methacrylic acids
JPH0679666B2 (en) Catalyst for methacrylic acid synthesis and its production method with excellent reproducibility
KR20210039216A (en) Process for producing methacrylic acid and methylmethacylate

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant