KR20040033391A - Method for preparing isopropylalcohol using phosphoric acid catalyst having superior catalyst activity - Google Patents
Method for preparing isopropylalcohol using phosphoric acid catalyst having superior catalyst activity Download PDFInfo
- Publication number
- KR20040033391A KR20040033391A KR1020020062460A KR20020062460A KR20040033391A KR 20040033391 A KR20040033391 A KR 20040033391A KR 1020020062460 A KR1020020062460 A KR 1020020062460A KR 20020062460 A KR20020062460 A KR 20020062460A KR 20040033391 A KR20040033391 A KR 20040033391A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- catalyst
- phosphoric acid
- propylene
- isopropyl alcohol
- carrier
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C29/00—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring
- C07C29/17—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by hydrogenation of carbon-to-carbon double or triple bonds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C31/00—Saturated compounds having hydroxy or O-metal groups bound to acyclic carbon atoms
- C07C31/02—Monohydroxylic acyclic alcohols
- C07C31/10—Monohydroxylic acyclic alcohols containing three carbon atoms
Abstract
Description
본 발명은 이소프로필알코올의 제조방법에 대한 것으로, 특히 구형 실리카에 인산이 담지된 인산 담지 촉매를 이용하는 프로필렌의 수화반응을 통한 이소프로필알코올의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing isopropyl alcohol, and more particularly, to a method for producing isopropyl alcohol through hydration of propylene using a phosphoric acid supported catalyst in which phosphoric acid is supported on spherical silica.
일반적으로 에틸렌이나 프로필렌과 같은 올레핀을 함유하는 탄화수소류 들은 각각 촉매존재 하에서 액상, 기상-액상, 또는 기상반응을 통해 그에 해당하는 알코올류로 전환됨이 오래 전부터 알려져 왔다. 프로필렌을 반응 원료로 하여 인산촉매 하에서 수화반응을 시키면 이소프로필알코올이 선택적으로 생성되며, 이렇게 생성된 이소프로필알코올은 대개 용제 또는 각종 첨가제로 사용되는 등 매우 중요한 화학물질의 하나이다.In general, hydrocarbons containing olefins such as ethylene and propylene have been known for a long time to be converted into corresponding alcohols through liquid phase, gas phase-liquid phase or gas phase reaction in the presence of a catalyst. Hydration reaction under a phosphate catalyst using propylene as a reaction raw material selectively produces isopropyl alcohol, and isopropyl alcohol thus produced is one of the most important chemicals, usually used as a solvent or various additives.
프로필렌의 기상 수화반응에 인산이 유용한 촉매로 사용됨은 이미 공지의 사실로 알려져 있으며, 촉매의 효용성을 높이기 위해 인산의 지지체로 실리카를 성분으로 하는 것이 많이 제시되어 왔다. 그 예는 미국특허 제4,351,970호,제4,808,559호, 제5,349,096호 및 한국공개특허공보 제10-2001-0053375호 등 다수이다. 또한 인산 이외에도 헤테로폴리산, 제올라이트 및 이온교환수지 등을 사용하는 예도 있다.The use of phosphoric acid as a useful catalyst for the gas phase hydration of propylene has already been known, and it has been suggested to use silica as a component as a support for phosphoric acid in order to increase the effectiveness of the catalyst. Examples are US Patent Nos. 4,351,970, 4,808,559, 5,349,096, and Korean Patent Publication No. 10-2001-0053375. In addition to phosphoric acid, there are also examples of using heteropoly acid, zeolite, ion exchange resin and the like.
프로필렌 기상 수화반응은 온도범위 150 내지 220 ℃, 압력범위 10 내지 50 바(bar), 반응물인 물 대 프로필렌의 몰비 0.2 대 1 내지 0.8 대 1의 조건에서 행해지는 것이 일반적이다. 기상반응을 이용한 수화반응은 당초 독일의 베바사가 최초 특허 기술을 보유한 이래 현재까지 상업화된 몇 개의 공정은 1 회 전환율이 4 내지 6 중량% 정도로 미반응된 프로필렌 가스의 대부분이 반응기로 재순환되는 등의 비효율적인 면이 있어왔다.The propylene gas phase hydration reaction is generally carried out under conditions of a temperature range of 150 to 220 ° C., a pressure range of 10 to 50 bar, and a molar ratio of reactant water to propylene of 0.2 to 1 to 0.8 to 1. Hydration reactions using gas phase reactions have been carried out since some of Germany's first patented technologies have been commercialized to date, such that most of the unreacted propylene gas is recycled to the reactor at a conversion rate of 4 to 6% by weight. There have been inefficiencies.
미국특허 제5,349,096호는 담체의 전구체로 천연계 클레이 형태의 실리케이트를 사용하지 않고 데구사 제품인 고순도이면서 동시에 표면적이 큰 실리카 담체를 이용함으로써 종래의 상업용 촉매보다 우수한 촉매활성을 얻을 수 있음을 개시하였다.U.S. Patent No. 5,349,096 discloses that catalytic activity is superior to that of a conventional commercial catalyst by using silica carrier, a high purity and high surface area product of Degus Co., without using natural clay silicate as a precursor of the carrier.
또한 한국공개특허공보 제10-2001-0053375호는 담체로 몬모릴로나이트의 구조를 갖는 층격자 실리케이트를 이용하였으며, 이 담체는 탈알루미늄화를 통해 담체중 알루미늄의 함량이 0.03 중량%를 함유하게 함으로써 알루미늄의 용해에 의한 하류반응에서의 장치 막힘 현상을 없앤 기술을 개시하였다.In addition, Korean Laid-Open Patent Publication No. 10-2001-0053375 uses a lattice lattice silicate having a montmorillonite structure as a carrier, and the carrier is made of aluminum by 0.03% by weight of aluminum in the carrier through dealumination. Disclosed is a technique that eliminates device clogging in downstream reactions by dissolution.
그러나 종래의 촉매는 담체를 주로 클레이 등을 출발물질로 하는 경우 탈알루미늄화 등을 통한 알루미늄의 사전 제거 공정이 필요하고, 공극부피가 크지 않아 많은 양의 인산을 안정적으로 촉매에 함유시키기 어려운 문제점이 있으며, 실리카분말을 담체로 사용하는 경우 펠렛팅(pelleting)에 의해서만 구형의 담체가 형성되므로 촉매입자 크기의 제한을 받을 뿐만 아니라 제조된 촉매로부터의 분진이 많이 형성되어 촉매 취급시 작업하기 어려운 등의 단점들이 있어 왔다.However, conventional catalysts require a preliminary removal process of aluminum through dealumination when the carrier is mainly made of clay, etc. In the case of using a silica powder as a carrier, since the spherical carrier is formed only by pelleting, not only the catalyst particle size is limited, but also a lot of dust is produced from the prepared catalyst, which makes it difficult to work with the catalyst. There have been disadvantages.
본 발명은 상기 종래기술의 문제점을 고려하여, 프로필렌을 기상에서 수화반응시켜서 이소프로필알코올을 제조하는 단계를 포함하는 이소프로필알코올의 제조방법에 있어서, 촉매성분인 인산이 안정적으로 다량 담지되어 있고 촉매 반응활성이 우수한 인산 담지 촉매를 이용하여 이소프로필알코올을 안정적으로 수율 높게 제조하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention, in consideration of the problems of the prior art, in the production method of isopropyl alcohol comprising the step of producing isopropyl alcohol by hydration reaction of propylene in the gas phase, the catalyst component is phosphoric acid is stably supported a large amount and catalyst It is an object of the present invention to provide a method for stably yielding isopropyl alcohol using a phosphoric acid supported catalyst having excellent reaction activity.
본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여, 프로필렌을 기상에서 수화반응시켜서 이소프로필알코올을 제조하는 단계를 포함하는 이소프로필알코올의 제조방법에 있어서,The present invention provides a method for producing isopropyl alcohol, comprising the step of producing isopropyl alcohol by hydrating propylene in the gas phase in order to achieve the above object,
상기 수화반응이 오일-드롭핑 방법으로 제조된 직경이 1 내지 10 mm이고, 공극부피가 0.1 내지 1.5 ㎖/g 인 구상 실리카 담체에 인산이 담지되어 인산함량이 5 내지 55 중량%인 인산-실리카 담지 촉매 하에 실시되는 이소프로필알코올의 제조방법을 제공한다.Phosphoric acid-silica having a phosphate content of 5 to 55% by weight of phosphoric acid supported on a spherical silica carrier having a diameter of 1 to 10 mm and a pore volume of 0.1 to 1.5 ml / g prepared by the oil-dropping method. It provides a method for producing isopropyl alcohol which is carried out under a supported catalyst.
이하에서 본 발명을 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.
본 발명은 프로필렌을 기상에서 수화반응시켜서 이소프로필알코올을 제조할 때 촉매안정성 및 효율성 향상 방법 등을 예의 주시한 결과, 종래에 알려진 펠렛팅에 의해 제조된 구형의 실리카 담체에 인산을 담지시킨 인산 담지 촉매 하에서 프로필렌을 수화시키는 것보다 오일-드롭핑에 의해 제조된 구상 실리카 담체에 인산을 담지시킨 인산 담지 촉매 하에서 프로필렌을 수화시키는 것이 보다 촉매 활성이 우수하여 높은 수율로 이소프로필알코올을 제조할 수 있음을 발견하여 본 발명을 완성하게 되었다. 특히 오일-드롭핑법에 의해 제조된 구상 실리카 담체는 종래의 탈알루미늄화한 클레이 담체 또는 펠렛팅에 의해 제조된 구형의 실리카 담체보다 공극부피가 커서 인산 촉매 성분을 다량 안정적으로 담지할 수 있으며, 그 크기도 제한을 받지 않으므로 분진이 많이 형성되지 않아서 촉매 취급시의 작업성이 우수하다.In the present invention, as a result of careful consideration of a method for improving catalyst stability and efficiency when preparing isopropyl alcohol by hydrating propylene in the gas phase, phosphoric acid supported on a spherical silica carrier prepared by pelleting is known. Hydration of propylene under a phosphoric acid supported catalyst in which phosphoric acid is supported on a spherical silica carrier prepared by oil-dropping is more excellent in catalytic activity than hydration of propylene under a catalyst, thereby producing isopropyl alcohol in high yield. Discovered to complete the present invention. In particular, the spherical silica carrier produced by the oil-dropping method has a larger pore volume than the conventional dealuminated clay carrier or the spherical silica carrier prepared by pelleting, so that it can support a large amount of phosphate catalyst components stably. Since the size is not limited, too much dust is formed, so the workability of the catalyst is excellent.
이를 위하여 본 발명은 오일-드롭핑법에 의해 제조된 구상 실리카 담체에 인산을 포화시켜 최종적으로 인산이 5 내지 55 중량% 함유된 인산 담지 촉매를 제조하고, 이를 촉매로 하여 프로필렌을 기상에서 수화반응시켜서 이소프로필알코올을 제조한다.To this end, the present invention saturates phosphoric acid on a spherical silica carrier prepared by the oil-dropping method to prepare a phosphoric acid supported catalyst containing 5 to 55% by weight of phosphoric acid. Isopropyl alcohol is prepared.
오일-드롭핑법에 의해 구상 실리카 담체를 제조하는 방법은 실리카졸을 먼저 유기층에 점적하여 구형의 입자를 만든 뒤 자유 하강에 따른 염기층을 통과하면서 겔화되어 구형의 입자로 안정화시키는 것이다. 또한 숙성의 과정을 거치거나 또는 거치지 않은 상태에서 구형 입자를 건조하고 열처리하여 구형의 담체 입자로 형성시킨다. 이와 같이 제조된 구상 실리카 담체는 본 발명의 프로필렌의 기상 수화반응의 인산 촉매의 담체로 적용하기 위하여 직경이 1 내지 10 mm, 보다 바람직하게는 3 내지 7 mm이며, 공극부피가 0.1 내지 1.5 ㎖/g, 더욱 바람직하게는 0.2 내지0.7 ml/g인 것을 선택한다. 이러한 구상 실리카 담체는 직경이 2 mm 미만이면 촉매 충전시 압력손실이 크며, 8 mm를 초과하면 유효촉매 충전량이 적어 바람직하지 못하다. 또한 공극부피가 0.1 ml/g 미만이면 인산을 담지하는 담지량이 적어져서 우수한 촉매활성을 기대하기가 어렵고, 1.5 ml/g를 초과하면 제조된 촉매의 강도가 약해지는 문제가 있다.A method for producing a spherical silica carrier by the oil-dropping method is to first deposit a silica sol on an organic layer to form spherical particles, and then gelate the same through a base layer according to free fall to stabilize the spherical particles. In addition, the spherical particles are dried and heat-treated in a state of undergoing or not aged to form spherical carrier particles. The spherical silica carrier prepared as described above has a diameter of 1 to 10 mm, more preferably 3 to 7 mm, and a pore volume of 0.1 to 1.5 ml / for application as a carrier of the phosphate catalyst in the gas phase hydration reaction of propylene of the present invention. g, more preferably 0.2 to 0.7 ml / g. If the spherical silica carrier is less than 2 mm in diameter, the pressure loss during catalyst filling is large, and if it exceeds 8 mm, the amount of effective catalyst filling is not preferable. In addition, when the pore volume is less than 0.1 ml / g, the amount of the phosphoric acid supporting there is less, so that it is difficult to expect excellent catalytic activity. If the pore volume exceeds 1.5 ml / g, the strength of the prepared catalyst is weakened.
이와 같은 구상 실리카 담체는 촉매활성이 우수한 인산 담지 촉매로 제조되기 위해서 상기 조건 이외에도 비표면적이 50 내지는 500 ㎡/g, 더욱 바람직하게는 100 내지는 400 ㎡/g 이며, 촉매강도가 적어도 50 N/mm, 더욱 바람직하게는 적어도 55 N/mm 이상의 값을 가지며, 공극반경이 25 내지 300 Å, 더욱 바람직하게는 30 내지는 100 Å이며, 기공량이 0.1 내지 2 ㎖/g, 더욱 바람직하게는 0.5 내지 1.5 ㎖/g 이며, 불순물의 함유량이 최대 1 중량%, 더욱 바람직하게는 최대 0.5 중량%인 것을 선택하는 것이 보다 바람직하다. 이러한 담체의 선택 조건은 우수한 강도로 인산을 안정적으로 담지할 수 있는 조건이다.Such spherical silica carrier has a specific surface area of 50 to 500 m 2 / g, more preferably 100 to 400 m 2 / g in addition to the above conditions in order to produce a phosphoric acid supported catalyst having excellent catalytic activity, and has a catalyst strength of at least 50 N / mm. More preferably has a value of at least 55 N / mm or more, the pore radius is 25 to 300 GPa, more preferably 30 to 100 GPa, and the pore amount is 0.1 to 2 mL / g, more preferably 0.5 to 1.5 mL. / g, it is more preferable to select an impurity content of at most 1% by weight, more preferably at most 0.5% by weight. The conditions for selecting such a carrier are those that can stably support phosphoric acid with excellent strength.
이러한 조건을 만족하는 오일-드롭핑법에 의해 제조된 구상 실리카 담체는 표면이 구형으로 매끈하게 마감되어 있어 담체간 접촉에 의한 분진이 거의 발생되지 않는 특징을 갖는다. 또한 오일-드롭핑법으로 구상 실리카 담체를 제조할 때에는 상기 상술한 담체의 물성범위 외에도 담체 제조 조건을 달리함에 따라 담체의 물성을 원하는 대로 조절할 수 있어서 종래의 펠렛팅법으로 제조된 구상 실리카 담체와 차별적인 특징을 가질 수 있다.The spherical silica carrier produced by the oil-dropping method satisfying these conditions has a feature that the surface is spherically smoothly finished so that dust is hardly generated by contact between the carriers. In addition, when preparing the spherical silica carrier by the oil-dropping method, the physical properties of the carrier can be adjusted as desired in addition to the above-described ranges of the carrier properties, which is different from the spherical silica carrier prepared by the conventional pelleting method. May have characteristics.
본 발명의 프로필렌의 수화반응에 사용되는 인산 담지 촉매는 상기 오일-드롭핑법에 의해 제조된 구상 실리카 담체에 인산이 함유된 수용액으로 인산을 함침시켜서 제조한다. 이 때 함침시 적당한 인산 함유 수용액의 인산 함유량은 5 내지는 100 중량%, 바람직하게는 30 내지는 65 중량% 정도이며, 인산의 함침 방법은 일반적인 함침법이나 적심 방법 등이 적용가능하며, 특히 적심 방법이 바람직하다. 이렇게 제조된 인산 담지 촉매 중의 인산함량은 5 내지는 55 중량%, 바람직하게는 20 내지 45 중량%인 것이 프로필렌 수화반응의 활성에 바람직하다.The phosphoric acid supported catalyst used in the propylene hydration reaction of the present invention is prepared by impregnating phosphoric acid with an aqueous solution containing phosphoric acid in a spherical silica carrier prepared by the oil-dropping method. At this time, the phosphoric acid content of the suitable phosphoric acid-containing aqueous solution during impregnation is 5 to 100% by weight, preferably 30 to 65% by weight, and the impregnation method of phosphoric acid may be applied by a general impregnation method or a soaking method. desirable. The phosphoric acid content in the thus prepared phosphoric acid supported catalyst is 5 to 55% by weight, preferably 20 to 45% by weight, which is preferable for the activity of the propylene hydration reaction.
본 발명은 상기에서 설명한 인산 담지 촉매를 촉매로 사용하여 프로필렌을 기상에서 수화반응시켜 이소프로필알코올을 제조한다.In the present invention, isopropyl alcohol is prepared by hydrating propylene in a gas phase using the above-described phosphate supported catalyst as a catalyst.
이러한 수화반응은This hydration reaction
A) 반응기로 주입되는 물 대 프로필렌의 몰비 0.4 내지 0.8, 더욱 바람지하게는 0.45 내지 0.60;A) a molar ratio of 0.4 to 0.8, more preferably 0.45 to 0.60 of water to propylene injected into the reactor;
B) 프로필렌 수화반응의 온도 150 내지 300 ℃, 더욱 바람직하게는 180 내지 230 ℃;B) the temperature of the propylene hydration reaction 150 to 300 ℃, more preferably 180 to 230 ℃;
C) 프로필렌 수화반응의 압력 20 내지 50 bar, 더욱 바람직하게는 25 내지 45 bar;C) the pressure of propylene hydration 20 to 50 bar, more preferably 25 to 45 bar;
D) 프로필렌 수화반응 도중 연속적 또는 불연속적으로 인산 담지 촉매를 촉매층 상단으로부터 주입하는 것; 및D) injecting the phosphate supported catalyst from the top of the catalyst bed continuously or discontinuously during the propylene hydration reaction; And
E) 프로필렌 수화반응 도중 일부 생성된 반응생성물을 버리지 않고 반응기로 재순환하는 것E) recycle to the reactor without discarding some of the reaction product produced during propylene hydration
을 포함하는 조건으로 수화반응을 시키는 것이 바람직하다.It is preferable to perform the hydration reaction under the conditions including.
구체적인 프로필렌 수화반응은 촉매를 먼저 반응기에 장착한 후 반응물인 프로필렌과 물을 점진적으로 주입하며 물 대 프로필렌의 몰비가 0.4 내지는 0.8, 바람직하게는 0.45 내지는 0.60의 범위까지 증대시킨다. 반응이 진행됨에 따라 촉매층의 온도도 또한 점진적으로 증가하는 것을 볼 수 있으나 필요시에는 역간의 온도를 외부에서 보충할 필요도 있다. 이때 물 대 프로필렌의 몰비가 0.4 미만이면 촉매를 코킹 또는 과도한 부생물의 증대 등으로 인해 바람직하지 않으며, 반면에 물 대 프로필렌의 몰비가 0.8을 초과할 경우에는 촉매를 물로 적시게 하여 유효성분의 유출의 우려가 있으므로 바람직하지 않다.The specific propylene hydration reaction involves first loading the catalyst into the reactor and then gradually injecting the reactant propylene and water and increasing the molar ratio of water to propylene in the range of 0.4 to 0.8, preferably 0.45 to 0.60. It can be seen that the temperature of the catalyst layer also gradually increases as the reaction proceeds, but if necessary, the temperature between the stations needs to be supplemented externally. At this time, if the molar ratio of water to propylene is less than 0.4, it is not preferable due to caulking the catalyst or excessive increase of by-products, etc. On the other hand, if the molar ratio of water to propylene exceeds 0.8, the catalyst is soaked with water to release the active ingredient. It is not preferable because there is concern.
상기 수화반응에 있어서, 촉매의 수명을 증대시키기 위해서는 촉매의 유효성분인 인산을 반응기에 연속적으로 또는 비연속적으로 첨가할 수 있다. 반응기에 주입되는 인산의 양은 유출물의 분석결과에 따라 결정할 수도 있으며 또는 주입되는 인산의 양이 분석결과에 따라 자동적으로 조작될 수 있다.In the above hydration reaction, to increase the life of the catalyst, phosphoric acid, which is an active ingredient of the catalyst, may be added continuously or discontinuously to the reactor. The amount of phosphoric acid injected into the reactor may be determined according to the analysis result of the effluent or the amount of phosphoric acid injected may be automatically manipulated according to the analysis result.
본 발명의 이소프로필알코올의 제조방법은 오일-드로핑법으로 제조된 구상 실리카를 인산 담지 촉매의 담체에 사용하므로, 종래의 인산 담지 촉매보다 높은 활성으로 수율 높게 이소프로필알코올을 제조할 수 있으며, 활성 뿐만 아니라 촉매강도가 우수하여 높은 농도의 인산 함유 상태에서도 반응시에 인산의 유출양이 낮다. 따라서 촉매의 안정성을 유지한 상태로 이소프로필알코올을 안정적으로 제조할 수 있다.In the method for producing isopropyl alcohol of the present invention, since spherical silica prepared by oil-dropping method is used for a carrier of a phosphoric acid supported catalyst, isopropyl alcohol can be produced with higher yield with higher activity than a conventional phosphoric acid supported catalyst. In addition, the catalyst strength is excellent, so the amount of phosphoric acid is low during the reaction even in a high concentration of phosphoric acid. Therefore, isopropyl alcohol can be stably prepared while maintaining the stability of the catalyst.
이하의 실시예 및 비교예를 통하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 단, 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것이지 이들만으로 한정하는 것이 아니다.The present invention will be described in more detail with reference to the following examples and comparative examples. However, an Example is for illustrating this invention and is not limited only to these.
[실시예]EXAMPLE
실시예 1, 및 비교예 1, 2Example 1 and Comparative Examples 1 and 2
(반응실험용 장비)(Reaction test equipment)
중심부가 등온적으로 가열되는 길이 180 mm, 직경 28 mm 인 관 모양의 반응기를 포함하는 파일럿 플랜트 내에서 실험을 수행하였다.Experiments were carried out in a pilot plant comprising a tubular reactor with a length of 180 mm and a diameter of 28 mm with isothermal heating.
1 회 충전되는 촉매의 양은 50 mm로 하였으며, 반응기 상단부와 하단부에 열전대를 설치하여 반응중 온도의 변화를 즉각적으로 관찰할 수 있게 하였다. 반응물인 프로필렌은 액화된 프로필렌을 고압/정량 펌프로 가압하여 반응기로 공급하였고, 물은 양을 정확히 측정할 수 있는 메스실린더로부터 미량/정량 펌프를 통해 반응기로 가압시켜 공급하였으며, 이들 모두는 전기적으로 외부의 통제 컴퓨터에 연결되어 온-라인 조작인 가능하도록 구성하였다.The amount of catalyst charged once was 50 mm, and thermocouples were installed at the top and bottom of the reactor so that the change in temperature during the reaction could be immediately observed. The reactant propylene was supplied to the reactor by pressurizing the liquefied propylene with a high pressure / quantitative pump, and the water was supplied by pressurizing the reactor through a micro / quantitative pump from a measuring cylinder capable of accurately measuring the quantity, all of which were electrically It is configured to enable on-line operation by connecting to an external control computer.
물과 프로필렌 혼합물은 전기적으로 가열되는 기화기를 거쳐 반응기 상단부로 공급되었으며, 반응기 입구온도는 상단부의 촉매층위에 설치된 열전대를 통해 조절되었으며, 모든 반응온도는 반응기 입구온도로 조절하였다.Water and propylene mixtures were fed to the top of the reactor via an electrically heated vaporizer, and the reactor inlet temperature was controlled via a thermocouple installed on the catalyst bed at the top, and all reaction temperatures were controlled to the reactor inlet temperature.
기체 생성물의 조성은 반응기 출구로부터 나오는 성분들을 반응시작 후 매 15 분마다 반응기 출구관과 직접 연결된 가스분석기를 통해 자동적으로 분석하였으며, 액체 생성물은 반응기에서 일단 감압한 뒤 냉각시켜 채취하여 분석하였다.The composition of the gas product was analyzed automatically through a gas analyzer connected directly to the reactor outlet tube every 15 minutes after the reaction from the reactor outlet, the liquid product was collected by depressurizing and then cooled in the reactor.
(촉매)(catalyst)
본 발명의 우수성을 입증하기 위해 종래의 촉매와 비교되는 2가지 종류의 촉매를 제조하여 반응에 사용하였다.In order to demonstrate the superiority of the present invention, two kinds of catalysts were prepared and used in the reaction compared to the conventional catalysts.
비교예 1의 촉매 : 종래에 상용화되어 있는 인산 담지 촉매로, 펠렛팅법에 의해 제조된 탈알루미늄화 된 클레이를 담체로 사용한 인산 담지 촉매(인산함량 190 g/ℓ; 휼스사 제조)Catalyst of Comparative Example 1: A phosphoric acid-supported catalyst which is conventionally commercialized, and a phosphoric acid-supported catalyst using dealuminated clay produced by pelleting as a carrier (phosphoric acid content 190 g / L; manufactured by Heuls)
비교예 2의 촉매 : 상기 비교예 1의 촉매를 인산용액에 재 포화시켜 인산 함량을 늘린 촉매(인산함량 259 g/ℓ)Catalyst of Comparative Example 2: A catalyst in which the catalyst of Comparative Example 1 was resaturated in a phosphoric acid solution to increase the phosphoric acid content (phosphate content 259 g / L)
실시예 1의 촉매 : 본 발명의 오일-드롭핑법에 의해 제조된 구상 실리카를 담체로 사용한 인산 담지 촉매(인산함량 260 g/ℓ)Catalyst of Example 1: A phosphate supported catalyst using a spherical silica prepared by the oil-dropping method of the present invention as a carrier (phosphate content 260 g / L)
이들 촉매는 반응기 안에서 압력은 35 bar, 온도는 반응기 입구온도 185 ℃인 조건하에서, 주입되는 몰 대 프로필렌의 몰비를 비교예 1의 촉매는 0.4, 비교예 2의 촉매와 실시예 1의 촉매는 각각 0.5를 적용하여 시험하였다.These catalysts were prepared under a pressure of 35 bar and a reactor inlet temperature of 185 DEG C. The molar ratio of injected moles to propylene was 0.4 for Comparative Example 1, 0.4 for Comparative Example 2, and 1 for Catalyst 1, respectively. Test was applied with 0.5.
(시험 결과)(Test result)
사용한 인산 담지 촉매의 물리적 특성 및 반응 특성을 표 1에 나타내었다.Table 1 shows the physical and reaction characteristics of the supported phosphoric acid catalyst.
상기 결과를 살펴보면, 본 발명의 오일드롭핑법으로 제조된 구상실리카를 담체로 사용한 인산 담지 촉매를 사용할 때가 촉매의 반응 활성이 매우 우수함을 알수 있으며, 높은 인산함유량을 유지하면서도 낮은 인산 유출량을 보이는 등, 촉매 안정성 면에서도 매우 우수함을 알 수 있다.Looking at the results, it can be seen that when the phosphate supported catalyst using the spherical silica prepared by the oil dropping method of the present invention as a carrier, the reaction activity of the catalyst is very excellent, while showing a low phosphoric acid outflow while maintaining a high phosphoric acid content, It can be seen that the catalyst stability is also very good.
본 발명의 오일-드롭핑법에 의해 제조된 구상 실리카 담체는 종래의 탈알루미늄화한 클레이 담체 또는 펠렛팅에 의해 제조된 구형의 실리카 담체보다 공극부피가 커서 인산 촉매 성분을 다량 안정적으로 담지할 수 있으며, 그 크기도 제한을 받지 않으므로 분진이 많이 형성되지 않아서 촉매 취급시의 작업성이 우수하며, 이와 같은 실리카를 인산 담지 촉매의 담체로 하는 인산 담지 촉매를 프로필렌의 기상 수화반응의 촉매로 사용하면, 종래의 인산 담지 촉매보다 높은 활성으로 수율 높게 안정성을 유지하면서 이소프로필알코올을 제조할 수 있다.The spherical silica carrier prepared by the oil-dropping method of the present invention has a larger void volume than a conventional dealuminated clay carrier or a spherical silica carrier prepared by pelleting, so that it can support a large amount of phosphate catalyst components stably. Since the size is not limited, too much dust is formed, and the workability in handling the catalyst is excellent, and when the phosphate supported catalyst using silica as a carrier of the phosphate supported catalyst is used as a catalyst for the gas phase hydration reaction of propylene, Isopropyl alcohol can be prepared while maintaining stability with high yield with higher activity than the conventional phosphoric acid supported catalyst.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR10-2002-0062460A KR100515586B1 (en) | 2002-10-14 | 2002-10-14 | Method for preparing isopropylalcohol using phosphoric acid catalyst having superior catalyst activity |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR10-2002-0062460A KR100515586B1 (en) | 2002-10-14 | 2002-10-14 | Method for preparing isopropylalcohol using phosphoric acid catalyst having superior catalyst activity |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20040033391A true KR20040033391A (en) | 2004-04-28 |
| KR100515586B1 KR100515586B1 (en) | 2005-09-16 |
Family
ID=37332826
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR10-2002-0062460A KR100515586B1 (en) | 2002-10-14 | 2002-10-14 | Method for preparing isopropylalcohol using phosphoric acid catalyst having superior catalyst activity |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR100515586B1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116212906A (en) * | 2022-12-05 | 2023-06-06 | 中国人民解放军军事科学院系统工程研究院 | Phosphorylated immobilized binary catalyst, preparation method and application thereof |
| WO2024034794A1 (en) * | 2022-08-11 | 2024-02-15 | 주식회사 엘지화학 | Method and apparatus for preparing isopropyl alcohol |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB9423648D0 (en) * | 1994-11-23 | 1995-01-11 | Bp Chem Int Ltd | Olefin hydration process |
| DE19619961A1 (en) * | 1996-05-17 | 1997-11-20 | Degussa | Compacts based on pyrogenic silicon dioxide |
| US6359185B1 (en) * | 1997-12-08 | 2002-03-19 | Uop Llc | Selective aromatics disproportionation process |
| DE19829747A1 (en) * | 1998-07-03 | 2000-01-05 | Huels Infracor Gmbh | Dealuminated catalyst support, process for the preparation of the catalyst support and process for hydrating C2 or C3 olefins with water in the presence of a catalyst consisting of this catalyst support impregnated with acid |
| US6063977A (en) * | 1998-12-17 | 2000-05-16 | Uop Llc | Selective aromatics disproportionation process |
| US6143941A (en) * | 1999-03-03 | 2000-11-07 | Uop Llc | Selective xylenes isomerization and ethylbenzene conversion |
| KR100652514B1 (en) * | 2000-03-30 | 2006-12-01 | 유오피 엘엘씨 | Selective aromatics disproportionation process |
-
2002
- 2002-10-14 KR KR10-2002-0062460A patent/KR100515586B1/en active IP Right Grant
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2024034794A1 (en) * | 2022-08-11 | 2024-02-15 | 주식회사 엘지화학 | Method and apparatus for preparing isopropyl alcohol |
| CN116212906A (en) * | 2022-12-05 | 2023-06-06 | 中国人民解放军军事科学院系统工程研究院 | Phosphorylated immobilized binary catalyst, preparation method and application thereof |
| CN116212906B (en) * | 2022-12-05 | 2023-12-22 | 中国人民解放军军事科学院系统工程研究院 | Phosphorylated immobilized binary catalyst, preparation method and application thereof |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR100515586B1 (en) | 2005-09-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101217957B1 (en) | Dehydration of alcohols on crystalline silicates | |
| RU2173677C2 (en) | Two-stage method of alkylating benzene to form linear alkyl benzenes | |
| CN102482177A (en) | Carbohydrate route to para-xylene and terephthalic acid | |
| JP2006514085A (en) | Method for producing dimethyl ether from methanol | |
| JP2014237645A (en) | Solid acid catalyst and method for decomposition of cumene hydroperoxide | |
| CN101657256A (en) | Modified Y-85 and LZ-210 zeolites | |
| KR20190078594A (en) | How to make dienes | |
| KR20190071695A (en) | Process for preparing oxidative dehydrogenation catalyst using hydrothermal treatment and peroxide treatment | |
| CN101844079B (en) | Catalyst for preparing glycol through oxalate hydrogenation and preparation and application thereof | |
| CN105618095A (en) | Porous nano-SiC loaded platinum catalyst as well as preparation and application thereof in selective hydrogenation reaction of Alpha-Beta-unsaturated aldehyde | |
| KR20010080126A (en) | Alkylation of Benzene to Form Linear Alkylbenzenes Using Fluorine-containing Mordenites | |
| JP5895705B2 (en) | Propylene production method | |
| WO2014129248A1 (en) | Method for producing 1,3-butadiene from ethanol in selective manner | |
| Yan et al. | Selective propylene epoxidation in liquid phase using highly dispersed Nb catalysts incorporated in mesoporous silicates | |
| KR100515586B1 (en) | Method for preparing isopropylalcohol using phosphoric acid catalyst having superior catalyst activity | |
| CN102247885B (en) | Method for preparing AlCl3/zeolite molecular sieve solid acid catalyst | |
| US20160318007A1 (en) | Catalyst Containing Phosphorus For Converting Oxygenates Into Olefins | |
| CN107445788B (en) | Method for liquid-phase transalkylation of polyethylbenzene and benzene | |
| CN109311780A (en) | Method for oligomerization of acetylene in the presence of hydrogen and solid catalyst | |
| JP7023382B2 (en) | A catalyst for producing a light olefin, a method for producing the same, and a method for producing a light olefin using the catalyst. | |
| EP0195013B1 (en) | Preparation and use of co-formed catalyst | |
| Zhu et al. | A comparative study of the catalytic behavior of SBA-15 supported heteropoly acid H3PW12O40 and HY catalysts in the alkylation of benzene with 1-dodecene | |
| CN113457723B (en) | Ruthenium-zirconium composite alkylation catalyst and preparation method thereof | |
| RU2734985C1 (en) | Method of preparing catalyst and method of producing isopropylbenzene (versions) | |
| CN113117725B (en) | Solid acid alkylation process |
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 | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20130830 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20140716 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20150716 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20160817 Year of fee payment: 12 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20170718 Year of fee payment: 13 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20180619 Year of fee payment: 14 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20190625 Year of fee payment: 15 |