KR20050073926A - Method for regenerating silica supported ruthenium catalysts - Google Patents

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Abstract

실리카에 담지된 루테늄 촉매의 재생 방법이 개시된다. 본 발명에 따른 실리카에 담지된 루테늄 촉매의 재생 방법은, 실리카에 담지된 루테늄 촉매의 존재하에서 비스페놀-A을 연속 수소화 반응시킴으로써 수소화 비스페놀-A을 제조하는 공정에서 선택도가 감소한 촉매를, 아민이 용해된 유기 용매를 사용하여, 상온 이상의 온도 및 상압 내지 200 기압의 압력하에서 처리하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따르면, 선택도가 감소하여 사용할 수 없게 된 촉매를 별다른 시설 없이 재생하여 재사용할 수 있어 촉매의 사용시간을 극대화 할 수 있고, 고정층 반응기를 사용한 연속 반응에 용이하게 적용할 수 있다. Disclosed is a method for regenerating a ruthenium catalyst supported on silica. In the method for regenerating a ruthenium catalyst supported on silica according to the present invention, a catalyst having reduced selectivity in the process of producing hydrogenated bisphenol-A by continuously hydrogenating bisphenol-A in the presence of a ruthenium catalyst supported on silica, The dissolved organic solvent is used for treatment under a temperature of normal temperature or higher and a pressure of from normal pressure to 200 atmospheres. According to the present invention, it is possible to regenerate and reuse a catalyst that has been reduced in selectivity and cannot be used without any other facility, thereby maximizing the use time of the catalyst, and can be easily applied to a continuous reaction using a fixed bed reactor.

Description

실리카에 담지된 루테늄 촉매의 재생 방법{Method for regenerating silica supported ruthenium catalysts}Method for regenerating silica supported ruthenium catalysts

본 발명은 실리카에 담지된 루테늄 촉매의 재생 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 실리카에 담지된 루테늄 촉매의 존재하에서 비스페놀-A(이하 'BPA'라 함)을 연속 수소화 반응시킴으로써 수소화 비스페놀-A을 제조하는 공정에서 선택도가 감소한 촉매를, 아민이 용해된 유기용매를 사용하여, 상온 이상의 온도 및 상압 내지 200 기압의 압력하에서 처리함으로써 촉매의 선택도를 재생시키는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a regeneration method of a ruthenium catalyst supported on silica, and more particularly, to a hydrogenated bisphenol-A by continuously hydrogenating bisphenol-A (hereinafter referred to as 'BPA') in the presence of a ruthenium catalyst supported on silica. It relates to a method for regenerating the selectivity of the catalyst by treating the catalyst having a reduced selectivity in the process of preparing a amine in an organic solvent in which the amine is dissolved under a temperature above normal temperature and a pressure of from atmospheric pressure to 200 atm.

수소화 비스페놀-A, 즉 2,2-비스(4-히드록시시클로헥실)프로판(이하 'HBPA'라 함)은 폴리머 원료로서 유용한 물질이다. 예를 들면, HBPA를 프탈산, 말레인산 등의 이염기산과 중축합시켜 얻어진 폴리에르테르 수지는 내열 및 내습성을 가지며, 또한, HBPA를 에피클로로히드린과 반응시켜 얻어진 에폭시 수지는 전기적 특성이 우수하고 방향족 고리가 없어 황변성이 적으므로 내후성이 요구되는 곳에 사용되며, 저점도에 있어서의 조작성이 좋은 장점을 가진다. Hydrogenated bisphenol-A, ie 2,2-bis (4-hydroxycyclohexyl) propane (hereinafter referred to as 'HBPA') is a useful material as a polymer raw material. For example, the polyether resin obtained by polycondensing HBPA with dibasic acids such as phthalic acid and maleic acid has heat resistance and moisture resistance, and the epoxy resin obtained by reacting HBPA with epichlorohydrin has excellent electrical properties. Since there is no aromatic ring and there is little yellowing property, it is used where weather resistance is required, and it has the advantage of good operability in low viscosity.

HBPA를 제조하기 위하여, 금속 담지 촉매의 존재하에서 BPA의 방향족 고리에 수소를 첨가하는 방법은 수 십 년간 여러 연구자들에 의해 연구되어 왔다. 금속 담지 촉매를 BPA 접촉 수소화 반응에 사용한 선행기술의 예는 다음과 같다. To prepare HBPA, the addition of hydrogen to the aromatic ring of BPA in the presence of a metal supported catalyst has been studied by several researchers for decades. Examples of the prior art using a metal supported catalyst for the BPA catalytic hydrogenation reaction are as follows.

미국 특허번호 제5,936,126호는 활성금속으로서 루테늄 또는 IB족, VIIB족, VIIIB족 금속 중 적어도 하나가 지지체에 담지된 촉매의 존재하에서 유기화합물을 반응시키되, 이때 지지체로는 활성탄, 실리콘 카바이드, 알루미나, 실리카, 티타니아, 지르코니아, 산화마그네슘, 산화아연 등이 사용되며, 평균 공극 직경이 적어도 50nm이고 BET 표면적이 30 m2/g이하이며, 루테늄의 함량이 촉매의 총 중량을 기준으로 0.01~30 중량% 범위를 갖는 점을 개시한다. 미국 특허번호 제5,942,645 호에서도, 루테늄 담지 촉매의 존재하에서 방향족 화합물을 수소화시키는 공정을 개시하고 있는데, 이 때 평균 공극 직경이 적어도 0.1㎛ 이고, BET 표면적이 15 m2/g 이하인 활성탄, 실리콘카바이드, 알루미나, 실리카, 티타니아, 지르코니아, 산화마그네슘,산화아연 등의 거대다공정 지지체를 사용하고 있다. 그러나, 이러한 예는 모두 회분식 반응기를 사용한 예로서 촉매 수명에 관한 언급이 없다.US Pat. No. 5,936,126 discloses a reaction of an organic compound in the presence of a ruthenium or a catalyst in which at least one of Group IB, Group VIIB, Group VIIIB metals is supported on a support, wherein the support is activated carbon, silicon carbide, alumina, Silica, titania, zirconia, magnesium oxide, zinc oxide and the like are used, the average pore diameter is at least 50 nm, the BET surface area is 30 m 2 / g or less, and the ruthenium content is 0.01 to 30% by weight based on the total weight of the catalyst. Disclosed is a point having a range. U.S. Pat.No. 5,942,645 also discloses a process for hydrogenating aromatic compounds in the presence of a ruthenium supported catalyst, wherein activated carbon, silicon carbide, having an average pore diameter of at least 0.1 μm and a BET surface area of 15 m 2 / g or less, Large multi-process supports such as alumina, silica, titania, zirconia, magnesium oxide, and zinc oxide are used. However, all of these examples use batch reactors, and there is no mention of catalyst life.

고정층 반응기를 사용한 HBPA 제조 기술로서, 일본 특개평 6-9461호는 루테늄 촉매의 존재하에서 BPA 등의 비스페놀류를 C4 이상의 2급 알코올(예를 들면, 옥탄올) 용매 내에서 수소화시키는 방법을 개시하고 있고, 이때 루테늄을 알루미나, 실리카, 티타니아 등에 담지시켜 사용하고 있다. 특히, 알루미나에 담지된 루테늄 촉매를 사용한 경우, 온도 140℃, 수소압력 50 kg/cm2, LHSV 1 h-1의 조건 하의 고정층 반응기에서 94.8%의 수율로 HBPA을 얻었으며, 600시간 동안 운전하여도 활성저하가 없었음을 언급하고 있다.As a technique for producing HBPA using a fixed bed reactor, Japanese Patent Laid-Open No. 6-9461 discloses a method of hydrogenating bisphenols such as BPA in a C 4 or higher secondary alcohol (eg, octanol) solvent in the presence of a ruthenium catalyst. At this time, ruthenium is supported by using alumina, silica, titania, or the like. In particular, when a ruthenium catalyst supported on alumina was used, HBPA was obtained at a yield of 94.8% in a fixed bed reactor under a temperature of 140 ° C., a hydrogen pressure of 50 kg / cm 2 , and LHSV 1 h −1 , and was operated for 600 hours. It also mentions no deactivation.

그러나, BPA의 수소 첨가 반응에 대한 많은 연구성과에도 불구하고 최근까지 꾸준히 관련된 기술이 개발되고 있다는 것은 아직도 이러한 기술을 공업적으로 이용하는데 여러 면에서 부족한 점이 많다는 증거이기도 하며, 실제로 종래기술을 명세서에 따라 재현 실험한 결과에 따르면 대부분의 경우 촉매의 가격, HBPA의 반응 수율, 운전 시간 등을 고려할 때 경제성이 높은 결과를 얻기 어렵다는 것을 확인하였고, 특히, HBPA의 반응 수율을 높이는데 한계가 있었다. However, despite many researches on the hydrogenation reaction of BPA, the development of steadily related technologies until recently is evidence that there are still many deficiencies in industrial use of these technologies. According to the results of reproducing experiments, it was confirmed that in most cases, it is difficult to obtain high economic results in consideration of the price of the catalyst, the reaction yield of HBPA, the operating time, and, in particular, there was a limit in increasing the reaction yield of HBPA.

본 발명의 발명자들은 특히 HBPA 반응 수율 저하의 원인을 밝히기 위하여 연구를 행한 결과, 금속 담지 촉매의 존재하에서 BPA에 수소 첨가 반응을 할 때 HBPA 의 반응 수율이 낮아지는 것은 수소화 반응 도중 HBPA에 포함되어 있는 두 개의 수산화 작용기 중 1개 또는 2개가 탈수되면서 원하지 않는 물질이 생성되기 때문이며, 이러한 부반응은 촉매 지지체 자체가 지니고 있는 산세기와 관련이 있는 것을 밝혀내었다. 즉, 촉매 지지체의 산세기가 증가할수록 수소 첨가 반응 도중 탈수반응이 촉진되어 HBPA의 반응 수율을 떨어뜨리게 되는 것이다. The inventors of the present invention, in particular, to investigate the cause of the decrease in the yield of the HBPA reaction, as a result, when the hydrogenation reaction of BB in the presence of a metal supported catalyst, the decrease in the reaction yield of HBPA is contained in HBPA during the hydrogenation reaction One or two of the two hydroxyl groups are dehydrated to produce unwanted substances, and this side reaction is found to be related to the acid strength of the catalyst support itself. That is, as the acid strength of the catalyst support increases, the dehydration reaction is promoted during the hydrogenation reaction, thereby decreasing the reaction yield of HBPA.

이를 해결하기 위하여 본 연구자들은 산 세기지수가 10% 이하인 실리카 지지체를 사용하여 촉매를 제조함으로써 접촉 수소화 반응 중의 부반응을 감소시켜 고효율, 고수율로 HBPA를 제조하는 방법을 안출하였다(대한민국 공개특허 제2002-0074578호). 상기 산 세기 지수는 고정층 반응기에 1g의 촉매를 투입하고 200℃에서 5 체적%의 2-프로판올 및 95체적%의 헬륨으로 이루어진 기체를 헬륨 유속 기준으로 분당 50ml의 속도로 통과시키며 반응시킨 경우의 2 -프로판올의 전환율로 정의된다.In order to solve this problem, the present inventors have devised a method of producing HBPA with high efficiency and high yield by reducing side reactions during catalytic hydrogenation by preparing a catalyst using a silica support having an acid strength index of 10% or less (Korea Patent Publication 2002) -0074578). The acid strength index is 2 in the case of adding 1 g of catalyst to a fixed bed reactor and passing a gas consisting of 5 vol% 2-propanol and 95 vol% helium at 200 ° C. at a rate of 50 ml / min based on the helium flow rate. It is defined as the conversion rate of propanol.

산 세기가 약한 실리카 지지체에 루테늄을 담지하여 제조한 촉매를 고정층 반응기에 충진하고 온도 150℃, 수소압력 100 kg/cm2, LHSV 2 h-1의 조건 하에서 BPA의 연속 수소화 반응을 수행한 결과 HBPA의 평균 수율 96%를 얻었으며, 이 후 500시간 동안의 반응까지 활성 및 선택도의 저하가 크게 나타나지 않았음을 보였다. 상기 대한민국 공개특허의 촉매를 사용한 연속 반응에서는 1,500시간 동안의 반응까지 촉매의 활성 및 선택도가 지속되어 기존 기술의 촉매를 사용한 경우와 비교하여 높은 경제성으로 HBPA를 제조할 수 있었다.A catalyst prepared by supporting ruthenium on a silica support having a weak acid strength was charged in a fixed bed reactor, and a continuous hydrogenation reaction of BPA was carried out under conditions of a temperature of 150 ° C., a hydrogen pressure of 100 kg / cm 2 , and LHSV 2 h −1 . HBPA An average yield of 96% was obtained, which showed no significant decrease in activity and selectivity until the reaction for 500 hours. In the continuous reaction using the catalyst of the Republic of Korea Patent Publication, the activity and selectivity of the catalyst is maintained until the reaction for 1,500 hours, it was possible to manufacture HBPA with a high economical compared to the case of using the catalyst of the prior art.

그러나, 상기 대한민국 공개특허의 촉매의 존재하에서 약 1,500 시간 이상 연속 반응 후에는 촉매의 선택도가 점차 감소하는 경향을 발견하였다. 즉, BPA의 전환율은 100%로 유지되나 HBPA의 선택도가 95% 이하로 점차 감소하였다. 이는 일반적인 금속 촉매 비활성화의 일반적인 원인인 촉매독에 의한 피독 현상이나 탄소 침적에 의한 선택도 저하라기 보다는, 반응 중에 BPA의 탈수 반응으로부터 지속적으로 생성되는 소량의 수분으로 인하여 실리카 지지체 표면에 실라놀기가 생겨나 촉매 표면이 점차 산성화 되기 때문으로 판단되었다. 이 사실은, 수분 함량이 3,000ppm 이상으로 높은 반응 용매를 사용하여 반응하는 경우에 촉매의 HBPA 선택도가 급격히 감소하는 현상이 나타남으로써 증명되었다. 전술한 바와 같이, 표면이 산성화된 촉매는 BPA의 수소 첨가 반응 도중 탈수 반응을 촉진시켜 HBPA의 반응 수율이 감소된다. However, it was found that the selectivity of the catalyst gradually decreased after continuous reaction for about 1,500 hours or more in the presence of the catalyst of the Republic of Korea Patent Publication. In other words, the conversion rate of BPA was maintained at 100%, but the selectivity of HBPA gradually decreased below 95%. This is not due to poisoning caused by catalyst poison, which is a common cause of general metal catalyst deactivation, or reduced selectivity by carbon deposition, but silanol groups are formed on the surface of the silica support due to the small amount of water continuously generated from the dehydration reaction of BPA during the reaction. It was judged that the catalyst surface gradually became acidified. This fact was proved by the phenomenon that the HBPA selectivity of the catalyst rapidly decreased when the reaction was carried out using a reaction solvent having a high moisture content of 3,000 ppm or more. As described above, the acidified catalyst promotes dehydration during the hydrogenation of BPA, thereby reducing the reaction yield of HBPA.

표면의 산성화로 인하여 선택도가 감소한 실리카에 담지된 루테늄 촉매는 반응 도중 반응 온도를 높이거나 반응 압력을 높이는 방법으로는 선택도를 높일 수 없었다. HBPA의 반응 선택도가 95% 이하로 낮아지면 순도를 높이기 위한 재결정 공정이 추가로 필요하며 공정의 경제성을 낮추는 요인이 되므로 촉매를 교체하여야 한다. The ruthenium catalyst loaded on silica, which had decreased selectivity due to acidification of the surface, could not increase the selectivity by increasing the reaction temperature or increasing the reaction pressure during the reaction. If the reaction selectivity of HBPA is lowered to 95% or lower, an additional recrystallization process is required to increase the purity and the economic efficiency of the process must be replaced, and thus the catalyst must be replaced.

선택도가 저하된 촉매를 재생하여 재사용할 수 있다면 값비싼 귀금속 촉매의 활용도를 높일 수 있으므로 공정의 경제성이 보다 높아지는 효과가 있다. 그러나, 금속 촉매를 사용한 수소화 반응에서 촉매독이나 탄소 침적에 의한 비활성화를 해결하려는 노력은 있었으나, 수소화 반응 도중의 촉매 표면의 산성화로 인한 문제를 해결하려는 노력은 찾기 어려워 새로운 기술이 필요하였다. 특히, 종래의 HBPA 제조 방법에서는 연속 수소화 반응으로 촉매를 1,500시간 이상 장시간 사용한 예를 찾을 수 없었고, 다른 수소화 반응에서도 실리카 담지 루테늄 촉매를 장시간 사용하거나 반응 용매 중 수분의 영향에 따른 요인으로 인하여 촉매의 선택도가 감소하였을 때 촉매의 상태 변화를 규명하고 이를 개선한 예도 찾을 수 없었다. If the catalyst with reduced selectivity can be regenerated and reused, the utilization of expensive precious metal catalysts can be increased, thereby increasing the economics of the process. However, although efforts have been made to solve the deactivation by catalyst poison or carbon deposition in the hydrogenation reaction using a metal catalyst, efforts to solve the problem due to acidification of the catalyst surface during the hydrogenation reaction have been difficult to find, requiring a new technique. In particular, in the conventional HBPA production method, there was no example of using the catalyst for a long time more than 1,500 hours in the continuous hydrogenation reaction, and in other hydrogenation reactions, the silica-supported ruthenium catalyst was used for a long time or due to factors due to the influence of moisture in the reaction solvent. When the selectivity decreased, no change was found in the state of the catalyst and no improvement was found.

본 발명자들은 실리카에 담지된 루테늄 촉매를 사용한 BPA의 연속 수소화 반응에서 장시간 반응 후에 또는 반응 용매 중의 수분 영향으로 인하여 반응 도중 선택도가 저하된 촉매의 선택성을 재생하기 위하여 다양한 방법을 시도하였다. 전술한 바와 같이, 반응 도중 반응 온도와 압력을 점차 높여 저하된 촉매의 선택성을 보상하고자 하였으나 오히려 선택성이 저하되는 결과를 가져왔다. 또한, 아르곤, 질소, 산소 또는 이들의 혼합 기체를 흘리면서 촉매를 고온에서 처리하거나, 주기율표의 IA, IIA 족 금속 이온 용액으로 중화 처리하는 방법 등을 사용하였으나 모두 촉매의 선택도를 재생하는데 효과가 적었다. The present inventors have tried various methods to regenerate the selectivity of a catalyst whose selectivity was lowered after a long time reaction in a continuous hydrogenation reaction of BPA using a ruthenium catalyst supported on silica or during the reaction due to the influence of moisture in the reaction solvent. As described above, the reaction temperature and pressure were gradually increased during the reaction to compensate for the selectivity of the lowered catalyst, but the selectivity was lowered. In addition, the catalyst was treated at high temperature while flowing argon, nitrogen, oxygen, or a mixture thereof, or neutralized with IA or Group IIA metal ion solution of the periodic table, but all were less effective in regenerating the selectivity of the catalyst. .

이에 대하여 본 발명자들은, 선택도가 저하된 실리카에 담지된 루테늄 촉매를 아민이 용해된 유기 용매로 처리함으로써, 공정에 추가 시설을 설치하지 않고도 촉매의 선택도를 초기 상태로 재생할 수 있음을 발견하였고, 본 발명은 이에 기초하여 완성되었다.In contrast, the present inventors have found that by treating a ruthenium catalyst supported on silica with reduced selectivity with an organic solvent in which amine is dissolved, it is possible to regenerate the selectivity of the catalyst to its initial state without installing additional facilities in the process. The present invention has been completed based on this.

따라서, 본 발명의 목적은, 고효율 및 저비용으로 HBPA를 제조함에 있어서, 반응 도중 선택도가 저하된 실리카에 담지된 루테늄 촉매를, 아민이 용해된 유기 용매로, 상온 이상의 온도 및 상압 내지 200 기압의 압력하에서 처리함으로써 간편하게 촉매의 선택도를 재생시키는 방법을 제공하는 것이다. Accordingly, an object of the present invention, in the production of HBPA at high efficiency and low cost, the ruthenium catalyst supported on silica with reduced selectivity during the reaction is an organic solvent in which the amine is dissolved, the temperature of the above room temperature and atmospheric pressure to 200 atm It is to provide a method for simply regenerating the selectivity of the catalyst by treating under pressure.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 실리카에 담지된 루테늄 촉매의 재생 방법은, 실리카에 담지된 루테늄 촉매의 존재하에서 비스페놀-A을 연속 수소화 반응시킴으로써 수소화 비스페놀-A을 제조하는 공정에서 선택도가 감소한 촉매를, 아민이 용해된 유기 용매를 사용하여, 상온 이상의 온도 및 상압 내지 200 기압의 압력하에서 처리하는 것을 특징으로 한다. The method for regenerating a ruthenium catalyst supported on silica according to the present invention for achieving the above object has a selectivity in a process for producing hydrogenated bisphenol-A by continuously hydrogenating bisphenol-A in the presence of a ruthenium catalyst supported on silica. The reduced catalyst is characterized in that the organic solvent in which the amine is dissolved is treated at a temperature above normal temperature and under a pressure of from atmospheric pressure to 200 atm.

상기 연속 수소화 공정에서 전체 반응 생성물 중의 HBPA의 비율로 정의된 HBPA의 선택도가 90%이하로 감소하면 촉매의 선택도가 감소한 것으로 판단하여 촉매를 재생시킨다.When the selectivity of HBPA defined as the ratio of HBPA in the total reaction product decreases to 90% or less in the continuous hydrogenation process, it is determined that the selectivity of the catalyst is reduced to regenerate the catalyst.

상기 촉매의 재생 방법은, 반응기로부터 촉매를 꺼내서 아민이 용해된 유기 용매로 이를 처리한 후 다시 적재하는 방법으로도 수행될 수 있으나, 재생 전후에 반응기 운전이 장시간 정지되므로 공정의 경제성이 낮아진다. 또한, 상기 촉매의 재생 방법은 반응 원료에 아민을 용해시켜 연속 투입하는 방법으로도 수행될 수 있으나, 반응 후 HBPA로부터 아민을 제거하는 공정이 필요하고 아민의 사용량이 많아지게 되므로 공정의 경제성이 낮아진다. 따라서, 선택도가 감소한 촉매가 반응기에 적재된 상태에서 아민이 용해된 유기 용매로 이를 처리하는 방법이, 촉매와 아민이 대기 중에 노출되지 않고 재생 처리에 필요한 시간이 짧으므로 바람직하다. The regeneration method of the catalyst may be carried out by removing the catalyst from the reactor, treating it with an organic solvent in which an amine is dissolved, and then loading the catalyst again. However, since the reactor operation is stopped for a long time before and after regeneration, economic efficiency of the process is lowered. In addition, the method of regenerating the catalyst may be performed by dissolving an amine in the reaction raw material, but the method may be carried out continuously. However, since the process requires removing the amine from the HBPA after the reaction, the amount of amine used increases, thereby lowering the economic efficiency of the process. . Therefore, a method of treating this with an organic solvent in which an amine is dissolved in a state where a catalyst having a reduced selectivity is loaded in a reactor is preferable because the catalyst and the amine are not exposed to the atmosphere and the time required for the regeneration treatment is short.

본 발명에 따른 촉매의 재생 방법에서의 촉매의 재생 처리 온도에는 큰 제약이 없다. 유기 용매와 아민이 액상을 유지할 정도의 상온 이상의 온도에서 처리하면 충분한 재생 효과를 볼 수 있으므로, 유기 용매와 아민이 기화되는 온도 이상까지 반응 온도를 올리지 않아도 좋다. 촉매 재생 처리 공정 전후에 반응기 온도를 조절하는 시간이 절약된다는 측면에서 BPA의 수소화 반응의 온도 범위에서 재생 처리하는 것이 바람직하다. There is no great restriction on the regeneration treatment temperature of the catalyst in the regeneration method of the catalyst according to the present invention. If the organic solvent and the amine are treated at a temperature higher than or equal to the temperature at which the liquid phase is maintained, a sufficient regeneration effect can be seen. It is preferable to perform the regeneration treatment in the temperature range of the hydrogenation reaction of BPA in terms of saving time in controlling the reactor temperature before and after the catalyst regeneration treatment process.

본 발명에 따른 촉매의 재생 방법에서의 촉매의 재생 처리 압력은 큰 제약이 없고, 상압 내지 200 기압의 압력이면 충분하다. 처리 압력이 200 기압을 초과하는 고압이면 압력을 유지하기 위하여 고가의 장치가 요구되므로 공정의 경제성을 떨어뜨리게 되는 문제가 있다. 재생 처리 공정 전후에 반응기 압력을 낮추거나 충진하는 시간이 절약된다는 측면에서 BPA의 수소화 반응의 압력 범위에서 재생 처리하는 것이 바람직하다. The regeneration treatment pressure of the catalyst in the regeneration method of the catalyst according to the present invention is not particularly limited, and a pressure of normal pressure to 200 atm is sufficient. If the processing pressure is a high pressure of more than 200 atmospheres because expensive equipment is required to maintain the pressure, there is a problem that reduces the economics of the process. It is preferable to perform the regeneration treatment in the pressure range of the hydrogenation reaction of BPA in terms of saving time in reducing or filling the reactor pressure before and after the regeneration treatment process.

본 발명에 따른 촉매의 재생 방법에서의 촉매의 재생 처리 시간은, 사용되는 아민의 염기성도와 아민이 용해된 유기용매의 무게공간속도에 따라 달라지지만, 염기도상수(pKb)가 4 이하인 아민을 사용하고 아민이 용해된 유기용매의 무게공간속도가 2 h-1일 경우, 2시간 내지 10시간 동안, 바람직하게는 2시간 내지 4시간 동안 처리한다. 처리 시간이 10시간보다 많아지는 경우 촉매의 성능에는 지장은 적으나, 불필요한 처리 비용과 시간의 소요를 야기시킨다. 처리 시간이 2시간보다 적어질수록 촉매 재생 효과가 작아진다.Although the regeneration treatment time of the catalyst in the regeneration method of the catalyst according to the present invention varies depending on the basicity of the amine used and the weight space velocity of the organic solvent in which the amine is dissolved, an amine having a basicity constant (pK b ) of 4 or less is used. And when the weight space velocity of the organic solvent in which the amine is dissolved is 2 h -1 , it is treated for 2 hours to 10 hours, preferably 2 hours to 4 hours. If the treatment time is longer than 10 hours, the performance of the catalyst is less affected, but it causes unnecessary treatment cost and time consuming. As the treatment time is less than 2 hours, the catalyst regeneration effect is smaller.

상기 아민은 1차 아민, 2차 아민, 3차 아민의 지방족 아민과 방향족 아민 및, 디아민류 중에서 선택된 1종이며, 상기 지방족 아민은 아민의 수소와 치환된 알킬기의 탄소수가 1 ~ 10개이다. 상기 아민의 예로는, 메틸아민, 디메틸아민, 트리메틸아민, 에틸아민, 디에틸아민, 트리에틸아민, n-프로필아민, 디프로필아민, 트리프로필아민, n-부틸아민, 아닐린, N-메틸아닐린, N,N-디메틸아닐린, 에틸렌디아민, 디아미노프로판, 디아미노부탄, 헥사메틸렌디아민, 피리딘, 피롤리딘, 에탄올아민 등이 있다. The amine is one selected from aliphatic amines and aromatic amines of primary amines, secondary amines and tertiary amines, and diamines. The aliphatic amines have 1 to 10 carbon atoms in the alkyl group substituted with hydrogen of the amine. Examples of the amine include methylamine, dimethylamine, trimethylamine, ethylamine, diethylamine, triethylamine, n-propylamine, dipropylamine, tripropylamine, n-butylamine, aniline, N-methylaniline , N, N-dimethylaniline, ethylenediamine, diaminopropane, diaminobutane, hexamethylenediamine, pyridine, pyrrolidine, ethanolamine and the like.

상기 아민은 유기 용매에 희석하여 사용하므로 유기 용매에 잘 용해되는 것이 좋다. 이 중에서도 염기도 상수(pKb)가 작아 염기성도가 큰 것일수록 효과가 크다. 암모니아수도 촉매의 재생에 사용될 수 있으나, 수소화 공정에서 사용하기에 취급이 어렵고 유기 용매에 정량적으로 용해하기 어려운 문제가 있어서, 촉매의 재생에 큰 효과가 없다.Since the amine is diluted with an organic solvent and used, it is preferable to dissolve well in an organic solvent. Among them, the smaller the basicity constant (pK b ), the greater the basicity, the greater the effect. Ammonia water may also be used for regeneration of the catalyst, but it is difficult to handle in the hydrogenation process and difficult to quantitatively dissolve in an organic solvent, and thus does not have a great effect on regeneration of the catalyst.

아민의 농도는 유기 용매의 염기성도에 따라 달라지나, 대체로 0.2 중량% 내지 2 중량% 의 농도이다. 상기 아민의 농도가 2 중량%보다 높아질수록 지지체인 실리카의 물리적 성질에 영향을 미치며 재생 처리에 과다한 아민을 사용하게 되므로 공정의 경제성이 감소하고, 0.2 중량 % 보다 낮아질수록 촉매 재생 처리에 필요한 시간이 길어지거나 촉매 재생 효과가 감소한다. 유기용매의 염기도상수(pKb)가 4 이하로 낮은 경우 0.5 중량%의 농도의 아민을 사용하여도 촉매 재생에 효과가 있다.The concentration of amines depends on the basicity of the organic solvent, but is usually at a concentration of 0.2% to 2% by weight. If the concentration of the amine is higher than 2% by weight, the physical properties of the silica, which is a support, affect the physical properties, and excessive amine is used for the regeneration treatment. Longer or reduced catalyst regeneration effect. When the basic constant (pK b ) of the organic solvent is lower than 4, use of an amine having a concentration of 0.5% by weight is effective for catalyst regeneration.

상기 유기 용매는 아민을 잘 용해하는 것이면 특별한 제약이 없다. 예를 들면, 메탄올, 에탄올, n-프로판올, 이소프로판올, n-부탄올, 이소부탄올 등으로 대표되는 알코올류, 메틸아세테이트, 에틸아세테이트, 프로필아세테이트, 이소프로필아세테이트, n-부틸아세테이트, 이소부틸아세테이트 등으로 대표되는 아세테이트류, 포름알데히드, 프로피온알데히드, 벤질알데히드, 부틸알데히드, 이소부틸알테히드 등으로 대표되는 알데히드류, 디메틸에테르, 디에틸에테르, 에틸메틸에테르, 디페닐에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르 등으로 대표되는 에테르류, 메틸이소부틸케톤, 디이소부틸케톤, 메틸에틸케톤, 아세톤, 메틸-n-부틸케톤, 에틸부틸케톤 등으로 대표되는 케톤류 및 1,4-디옥산, 테트라히드로퓨란, 아세토니트릴 등의 유기 용매로 구성된 군으로부터 선택된 1종 또는 그 혼합물을 용매로서 사용할 수 있다. The organic solvent is not particularly limited as long as it dissolves amine well. For example, alcohols such as methanol, ethanol, n-propanol, isopropanol, n-butanol, isobutanol, and the like, methyl acetate, ethyl acetate, propyl acetate, isopropyl acetate, n-butyl acetate, isobutyl acetate and the like As aldehydes, dimethyl ether, diethyl ether, ethyl methyl ether, diphenyl ether, propylene glycol monomethyl ether, etc., which are represented by representative acetates, formaldehyde, propionaldehyde, benzylaldehyde, butylaldehyde, isobutyl aldehyde, etc. Representative ethers, ketones represented by methyl isobutyl ketone, diisobutyl ketone, methyl ethyl ketone, acetone, methyl-n-butyl ketone, ethyl butyl ketone and the like and 1,4-dioxane, tetrahydrofuran, acetonitrile One or a mixture thereof selected from the group consisting of organic solvents such as these may be used as the solvent.

촉매 재생 공정 전후의 반응기 세척 등의 공정을 생략할 수 있고 별도의 용매 분리 시설을 설치하지 않아도 된다는 측면에서, BPA의 수소화 공정에 사용하는 유기 용매와 동일한 유기 용매를 촉매의 재생 공정에 사용하는 것이 바람직하다. Since the steps such as washing the reactor before and after the catalyst regeneration step can be omitted and a separate solvent separation facility is not required, the same organic solvent as the organic solvent used for the hydrogenation step of BPA is used for the catalyst regeneration step. desirable.

또한, 전술한 바와 같이 수소화 반응 중 용매 내의 수분 함량이 3,000 ppm 을 초과하면 실리카 지지체 표면이 산성화가 촉진되어 탈수 반응으로 인한 부반응이 증가하므로, 촉매 재생에 사용하는 유기 용매는 수분의 함유량이 낮을수록 좋다. 예를 들면, 유기 용매 중의 수분 함유량은 3,000 ppm 이하, 바람직하게는 1,000 ppm 이하인 것이 촉매 재생에 효과가 크다.In addition, as described above, when the water content in the solvent exceeds 3,000 ppm during the hydrogenation reaction, acidification of the surface of the silica support is promoted, thereby increasing side reactions due to the dehydration reaction. Therefore, the lower the water content of the organic solvent used for the catalyst regeneration, good. For example, the water content in the organic solvent is 3,000 ppm or less, preferably 1,000 ppm or less, which is effective for catalyst regeneration.

촉매가 반응기에 적재된 상태로 촉매를 재생하기 위해서는, 아민이 포함되지 않은 유기 용매를 사용하여 재생 전후에 촉매 및 반응기를 세척하는 것이 바람직하다. 그 이유는 재생 전 반응기에 남아있는 원료와 아민과의 불필요한 부반응 문제 및 재생 후 반응기에 남아있는 아민으로 인하여 반응 생성물인 HBPA이 오염되는 문제를 최소화할 수 있기 때문이다. 재생에 사용되는 아민의 농도는 낮으므로, 유기 용매를 사용한 세척 시간은 4시간 이내면 충분하다. In order to regenerate the catalyst with the catalyst loaded in the reactor, it is preferable to wash the catalyst and the reactor before and after regeneration using an organic solvent containing no amine. This is because unnecessary side reactions between raw materials and amines remaining in the reactor before regeneration and amines remaining in the reactor after regeneration can be minimized. Since the concentration of the amine used for regeneration is low, the washing time using an organic solvent is sufficient within 4 hours.

본 발명에서 사용된 촉매는 산 세기 지수가 10% 이하인 실리카 지지체에 루테늄을 담지시킨 촉매로서, 지지체인 실리카는 천연 실리카, 합성 실리카, 실리카 겔, 피로제닉 실리카(상품명 ; 에어로실, 카보실) 중 산세기지수 10% 이하이고, 표면적이 50 내지 500 m2/g 인 것이면 특별한 제약이 없다. 상기 산 세기 지수는 고정층 반응기에 1g의 촉매를 투입하고 200℃에서 5 체적%의 2-프로판올 및 95체적%의 헬륨으로 이루어진 기체를 헬륨 유속 기준으로 분당 50ml의 속도로 통과시키며 반응시킨 경우의 2 -프로판올의 전환율로 정의된다.The catalyst used in the present invention is a catalyst in which ruthenium is supported on a silica support having an acid strength index of 10% or less, and the support silica is selected from natural silica, synthetic silica, silica gel, and pyrogenic silica (trade name; aerosil, carbosil). If the acidity index is 10% or less and the surface area is 50 to 500 m 2 / g, there is no particular limitation. The acid strength index is 2 in the case of adding 1 g of catalyst to a fixed bed reactor and passing a gas consisting of 5 vol% 2-propanol and 95 vol% helium at 200 ° C. at a rate of 50 ml / min based on the helium flow rate. It is defined as the conversion rate of propanol.

또한, 본 발명에서 사용된 실리카에 담지된 루테늄 촉매는 염 상태의 루테늄을 물에 용해한 후 이것을 일반적으로 알려진 방법으로 실리카에 담지시켜 제조하며, 루테늄의 담지량은 촉매의 총 중량을 기준으로 0.1 내지 20 중량%이다. 루테늄 염이 담지된 촉매는 공기 중에서 300℃ ~ 600℃로 소성하여 염을 분해한 후 보관하며, 반응 전에 수소 등의 환원제 분위기에서 100℃ ~ 500℃의 온도로 환원시킨 후 사용한다. 촉매 제조에 사용되는 루테늄 염으로는 염화루테늄, 루테늄나이트로실나이트레이트, 루테늄아세틸아세토네이트 등이 있으며, 염 형태에 특별한 제약은 없다.In addition, the ruthenium catalyst supported on the silica used in the present invention is prepared by dissolving ruthenium in a salt state in water and then supporting it on silica by a generally known method, and the amount of ruthenium is 0.1 to 20 based on the total weight of the catalyst. Weight percent. The catalyst carrying the ruthenium salt is calcined in the air at 300 ° C. to 600 ° C. to decompose the salt, and then stored. The catalyst is used after reduction to 100 ° C. to 500 ° C. in a reducing agent atmosphere such as hydrogen before the reaction. Ruthenium salts used in the preparation of catalysts include ruthenium chloride, ruthenium nitrosylnitrate, ruthenium acetylacetonate, and the like, and there are no particular restrictions on the salt form.

한편, 본 발명에 따른 촉매 재생 방법은 반응 도중 표면 산성화로 인하여 활성 및 선택도가 저하된 실리카 지지체 촉매의 재생에도 사용될 수 있다.On the other hand, the catalyst regeneration method according to the present invention can also be used for the regeneration of the silica support catalyst having reduced activity and selectivity due to surface acidification during the reaction.

이하 실시예를 통하여 본 발명을 구체적으로 설명하지만, 하기 실시예에 본 발명의 범주가 한정되는 것은 아니다. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to Examples, but the scope of the present invention is not limited to the following Examples.

실시예 1Example 1

내경 10 mm, 80cc 용량인 스텐레스스틸 재질의 관형 고정층 반응기에, 3mm 크기의 펠렛 형태로 성형한 1중량%(촉매 총 무게를 기준으로)루테늄이 담지된 실리카 촉매을 충진한 후, 수소를 20 cc/min의 속도로 송입하고 400℃까지 온도를 올려 환원을 실시하였다. 환원이 끝나면 수소의 양을, 투입되는 BPA의 6 몰 배가 되도록 조절하였으며, 반응기의 온도 및 반응 압력을 각각 150℃, 100 kg/cm2로 유지하였다. 그 다음, 2 h-1의 무게공간속도로 반응 원료를 투입하면서 반응을 시작하였다. 반응 원료로는, 2-프로판올에 20 중량% BPA를 용해시킨 것을 사용하였으며, 반응 생성물은 불꽃이온화 검출기가 부착된 가스크로마토그래프로 분석하였다. 분석 결과, 반응 시작 후 1,500시간 동안 BPA의 평균 전환율은 100% 이었고, HBPA의 평균 선택도는 95% 이상이었다. 1,500시간 동안의 반응 후, 반응 온도와 압력을 그대로 유지하면서 2-프로판올을 2 h-1의 무게공간속도로 4시간 동안 투입하여 HBPA의 평균 선택도가 90%로 감소된 촉매를 세척하였다. 그 다음, 반응 온도와 압력을 그대로 유지하면서 2 h-1의 무게공간속도로, 0.5 중량%의 트리에틸아민이 용해된 2-프로판올(수분 함량 1,000 ppm)을 4시간 동안 투입하여 촉매 재생을 실시하였다. 재생이 끝나면 다시 2-프로판올을 2 h-1의 무게공간속도로 4시간 동안 투입하여 세척하고, 이어서 2-프로판올에 20 중량% BPA를 용해시킨 반응 원료를 2 h-1의 무게공간속도로 투입하여 반응을 재개하였다. 촉매 재생 후 연속 반응 결과, BPA의 전환율은 100% 이었고, HBPA의 선택도는 96% 이었으며, 이 후 1,000 시간 연속 반응 동안 HBPA의 평균 선택도 95% 이상을 유지하였다.A stainless steel tubular fixed bed reactor having an internal diameter of 10 mm and a capacity of 80 cc was filled with a silica catalyst loaded with 1% by weight (based on the total weight of the catalyst) of ruthenium in a tubular fixed bed reactor made of 3 mm pellets, and then hydrogenated 20 cc / It fed at the speed | rate of min, and heated up to 400 degreeC, and performed reduction. After the reduction, the amount of hydrogen was adjusted to be 6 mole times the amount of BPA added, and the temperature and the reaction pressure of the reactor were maintained at 150 ° C. and 100 kg / cm 2 , respectively. Then, the reaction was started while introducing the reaction raw materials at a weight space velocity of 2 h −1 . As a reaction raw material, 20 wt% BPA dissolved in 2-propanol was used, and the reaction product was analyzed by gas chromatograph with a flame ionization detector. As a result, the average conversion of BPA was 100% and the average selectivity of HBPA was more than 95% for 1,500 hours after the start of the reaction. After the reaction for 1,500 hours, 2-propanol was added for 4 hours at a weight space velocity of 2 h −1 while maintaining the reaction temperature and pressure to wash the catalyst having the average selectivity of HBPA reduced to 90%. Then, catalyst regeneration was carried out by adding 2-propanol (1,000 ppm water content) in which 0.5% by weight of triethylamine was dissolved at a weight space velocity of 2 h −1 while maintaining the reaction temperature and pressure. It was. After the regeneration, 2-propanol was added again for 4 hours at a weight space velocity of 2 h -1 , and then, the reaction raw material in which 20 wt% BPA was dissolved in 2-propanol was added at a weight space velocity of 2 h -1 . The reaction was resumed. As a result of the continuous reaction after the catalyst regeneration, the conversion of BPA was 100%, the selectivity of HBPA was 96%, and then the average selectivity of HBPA was maintained above 95% for 1,000 hours continuous reaction.

실시예 2 내지 7Examples 2-7

HBPA의 선택도가 90%로 감소한 촉매를 실시예 1과 동일한 재생 절차를 통하여 재생하였으며, 2-프로판올(수분함량 1,000 ppm)에 용해되는 아민의 종류를 각각 트리프로필아민, 에탄올아민, 피리딘, 피로리딘, 에틸렌디아민, 디아미노부탄으로 바꾸어 가며 촉매 재생을 실시하였다. 촉매 재생 이후 100시간 동안 연속 반응하며 촉매 재생을 관찰하였으며, 각각의 아민에 따른 촉매 재생 결과를 하기 표 1에 정리하였다. The catalyst having reduced HBPA selectivity to 90% was regenerated by the same regeneration procedure as in Example 1, and the types of amines dissolved in 2-propanol (water content of 1,000 ppm) were tripropylamine, ethanolamine, pyridine, and fatigue, respectively. Catalyst regeneration was carried out with lidine, ethylenediamine and diaminobutane. The catalyst regeneration was observed by continuous reaction for 100 hours after the catalyst regeneration, and the catalyst regeneration results according to the respective amines are summarized in Table 1 below.

실시예 8Example 8

HBPA의 선택도가 90%로 감소한 촉매를, 트리에틸아민이 0.25 중량%의 농도로 용해된 2-프로판올(수분함량 1,000 ppm)용액을 사용한 외에는 실시예 1과 동일한 재생 절차를 통하여 재생을 실시하였다. 촉매 재생 이후 100시간 동안 연속 반응한 결과를 하기 표 1에 정리하였다. Regeneration was carried out through the same regeneration procedure as in Example 1, except that the catalyst having reduced selectivity of HBPA to 90% was used with a 2-propanol (1,000 ppm water content) solution in which triethylamine was dissolved at a concentration of 0.25% by weight. . The results of the continuous reaction for 100 hours after the catalyst regeneration are summarized in Table 1 below.

실시예 2 내지 8에 사용된 아민에 따른 촉매 재생 결과Catalyst Regeneration Results According to the Amine Used in Examples 2-8 아민Amine BPA평균 전환율 (%)BPA Avg. Conversion Rate (%) HBPA평균 선택도 (%)HBPA Average Selectivity (%) 실시예 2Example 2 트리프로필아민Tripropylamine 100100 95.595.5 실시예 3Example 3 에탄올아민Ethanolamine 100100 95.395.3 실시예 4Example 4 피리딘Pyridine 100100 94.694.6 실시예 5Example 5 피롤리딘Pyrrolidine 100100 94.394.3 실시예 6Example 6 에틸렌디아민Ethylenediamine 100100 94.694.6 실시예 7Example 7 디아미노부탄Diaminobutane 100100 94.594.5 실시예 8Example 8 트리에틸아민Triethylamine 99.599.5 94.294.2

실시예 9Example 9

실시예 1과 동일한 방법으로, 트리에틸아민이 0.5 중량%의 농도로 용해된 2-프로판올(수분 함량 1,000 ppm) 용액을 사용하여 촉매를 재생하고 이후 100시간 동안 연속 반응한 다음, 실시예 1의 반응 온도와 반응 압력에서 수분이 4,000ppm 함유된 2-프로판올을 2h-1의 무게공간속도로 50시간 동안 투입하여 인위적으로 촉매의 HBPA선택도를 83%로 감소시켰다. 선택도가 감소한 촉매는 다시 실시예 1의 촉매 재생 방법과 동일한 방법으로 재생하여 100시간 반응 실험하는 절차를 반복하였다. 이와 같은 촉매 비활성화 및 재생 실험을 7회 반복한 결과, 재생 시마다 촉매의 HBPA 선택도가 95% 이상으로 재생되는 것을 확인하였다.In the same manner as in Example 1, the catalyst was regenerated using a 2-propanol (water content 1,000 ppm) solution in which triethylamine was dissolved at a concentration of 0.5% by weight, followed by continuous reaction for 100 hours, and then At a reaction temperature and a reaction pressure, 2-propanol containing 4,000 ppm of water was added at a weight space velocity of 2 h −1 for 50 hours to artificially reduce the HBPA selectivity of the catalyst to 83%. The catalyst with reduced selectivity was regenerated in the same manner as in the catalyst regeneration method of Example 1, and the procedure of the reaction experiment for 100 hours was repeated. As a result of repeating the catalyst deactivation and regeneration experiments seven times, it was confirmed that the HBPA selectivity of the catalyst was regenerated to 95% or more every regeneration.

비교예 1 Comparative Example 1

0.5 중량%의 암모니아수가 용해된 2-프로판올(수분 함량 1,000 ppm) 용액을 사용하여 HBPA의 선택도가 90%로 감소한 촉매를 실시예 1과 동일한 방법을 통하여 재생하였다. 재생 후 실시예 1과 동일한 반응 조건에서 반응 실험한 결과, BPA의 전환율은 100% 이었고, HBPA의 선택도는 93% 이었다. Using a 2-propanol (water content 1,000 ppm) solution in which 0.5% by weight of ammonia water was dissolved, a catalyst having a 90% reduction in HBPA selectivity was regenerated in the same manner as in Example 1. As a result of reaction experiments under the same reaction conditions as in Example 1 after regeneration, the conversion of BPA was 100%, and the selectivity of HBPA was 93%.

비교예 2 Comparative Example 2

0.5 중량%의 질산나트륨이 용해된 2-프로판올(수분 함량 1,000 ppm) 을 사용하여 HBPA의 선택도가 90%로 감소한 촉매를 실시예 1과 동일한 방법을 통하여 재생하였다. 재생 후 실시예 1과 동일한 반응 조건에서 반응 실험 한 결과, BPA의 전환율은 56% 이었고, HBPA의 선택도는 35% 이었으며, BPA의 두 개의 방향족 고리 중 한 쪽만 수소화 된 생성물의 선택도가 54%이었다.Using 2-propanol (water content 1,000 ppm) in which 0.5 wt% sodium nitrate was dissolved, a catalyst having a 90% reduction in HBPA selectivity was regenerated in the same manner as in Example 1. In the same reaction conditions as in Example 1 after regeneration, the conversion of BPA was 56%, the selectivity of HBPA was 35%, and the selectivity of the hydrogenated product of only one of the two aromatic rings of BPA was 54%. It was.

비교예 3 Comparative Example 3

HBPA의 선택도가 90%로 감소한 촉매를 2-프로판올을 사용하여 세척한 후 질소를 20cc/min 의 속도로 투입하며 상온, 상압에서 건조하였다. 그 다음 3 부피%의 산소와 97 부피%의 질소가 혼합된 기체를 100cc/min 의 속도로 송입하고 상압에서 400℃까지 온도를 올려 재생을 실시하였다. 재생이 끝난 다음 상온으로 온도를 조절하고 수소를 20 cc/min의 속도로 송입하며 400℃까지 온도를 올려 환원을 실시한 촉매를 실시예1과 동일한 반응 조건에서 반응 실험한 결과 BPA의 전환율은 100% 이었고, HBPA의 선택도는 55% 이었으며, BPA의 두 개의 방향족 고리 중 한 쪽만 수소화 된 생성물의 선택도가 31%이었다.After the catalyst with reduced selectivity of HBPA to 90% was washed with 2-propanol, nitrogen was added at a rate of 20 cc / min and dried at room temperature and atmospheric pressure. Then, a gas mixed with 3% by volume of oxygen and 97% by volume of nitrogen was charged at a rate of 100 cc / min, and regenerated by raising the temperature to 400 ° C. at atmospheric pressure. After the regeneration, the temperature was controlled to room temperature, hydrogen was charged at a rate of 20 cc / min, and the catalyst was reduced at a temperature of 400 ° C. under the same reaction conditions as in Example 1, and the conversion rate of BPA was 100%. HBPA had a selectivity of 55% and only one of the two aromatic rings of BPA had a 31% selectivity for the hydrogenated product.

상술한 바와 같이, 본 발명의 방법에 따른 촉매의 재생방법을 통하여 선택도가 감소한 실리카에 담지된 루테늄 촉매를 별도의 재생 시설 없이 반복해서 재생하여 사용할 수 있고, 특히, 고정층 반응기를 사용한 연속 수소화 반응에 용이하게 적용할 수 있으므로 공정의 경제성을 높일 수 있는 장점을 갖는다. 또한, 이를 통하여 HBPA를 고수율 및 저비용으로 제조할 수 있는 효과를 도모할 수 있다.As described above, the ruthenium catalyst supported on the silica having reduced selectivity through the regeneration method of the catalyst according to the present invention can be repeatedly used without a separate regeneration facility, and in particular, a continuous hydrogenation reaction using a fixed bed reactor It can be easily applied to have the advantage of increasing the economics of the process. In addition, it is possible to achieve the effect that can be produced in high yield and low cost through this.

이상에서는 본 발명의 특정의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 빌명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변형은 청구 범위 기재의 범위 내에 있게 된다. While specific embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the specific embodiments described above, and the technical field to which the present invention pertains without departing from the gist of the present invention as claimed in the claims. Anyone of ordinary skill in the art can make various modifications, as well as such modifications are within the scope of the claims.

Claims (11)

실리카에 담지된 루테늄 촉매의 존재하에서 비스페놀-A을 연속 수소화 반응시킴으로써 수소화 비스페놀-A을 제조하는 공정에서 선택도가 감소한 촉매를, 아민이 용해된 유기 용매를 사용하여, 상온 이상의 온도 및 상압 내지 200 기압의 압력하에서 처리하는 것을 특징으로 하는 실리카에 담지된 루테늄 촉매의 재생 방법.A catalyst having reduced selectivity in the process of producing hydrogenated bisphenol-A by continuously hydrogenating bisphenol-A in the presence of a ruthenium catalyst supported on silica, using an organic solvent in which an amine is dissolved, at a temperature above normal temperature and a pressure of 200 to 200 A method for regenerating a ruthenium catalyst supported on silica, which is carried out at a pressure of atmospheric pressure. 제1항에 있어서, 상기 처리는 선택도가 감소한 촉매가 반응기에 적재된 상태에서 수행되는 것을 특징으로 하는 실리카에 담지된 루테늄 촉매의 재생 방법.The method of regenerating a ruthenium catalyst supported on silica according to claim 1, wherein the treatment is performed while a catalyst having a reduced selectivity is loaded in the reactor. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 처리는 수소화 반응에서의 온도 및 압력과 동일한 온도 및 압력하에서 수행되는 것을 특징으로 하는 실리카에 담지된 루테늄 촉매의 재생 방법.The method for regenerating a ruthenium catalyst supported on silica according to claim 1 or 2, wherein the treatment is carried out at the same temperature and pressure as the temperature and pressure in the hydrogenation reaction. 제1항에 있어서, 상기 아민은 1차 아민, 2차 아민, 3차 아민의 지방족 아민 과 방향족 아민 및, 디아민류 중에서 선택된 1종이며, 상기 지방족 아민은 아민의 수소와 치환된 알킬기의 탄소수가 1 ~ 10개인 것을 특징으로 하는 실리카에 담지된 루테늄 촉매의 재생 방법.The method of claim 1, wherein the amine is one selected from aliphatic amines and aromatic amines of primary amines, secondary amines and tertiary amines, and diamines, and the aliphatic amines have hydrogen atoms of amines and carbon atoms of alkyl groups substituted with them. Regeneration method of a ruthenium catalyst supported on silica, characterized in that 1 to 10. 제4항에 있어서, 상기 아민은 메틸아민, 디메틸아민, 트리메틸아민, 에틸아민, 디에틸아민, 트리에틸아민, n-프로필아민, 디프로필아민, 트리프로필아민, n-부틸아민, 아닐린, N-메틸아닐린, N,N-디메틸아닐린, 에틸렌디아민, 디아미노프로판, 디아미노부탄, 헥사메틸렌디아민, 피리딘, 피롤리딘, 에탄올아민 중에서 선택된 1종인 것을 특징으로 하는 실리카에 담지된 루테늄 촉매의 재생 방법.The method of claim 4, wherein the amine is methylamine, dimethylamine, trimethylamine, ethylamine, diethylamine, triethylamine, n-propylamine, dipropylamine, tripropylamine, n-butylamine, aniline, N Regeneration of a ruthenium catalyst supported on silica, which is one selected from -methyl aniline, N, N-dimethylaniline, ethylenediamine, diaminopropane, diaminobutane, hexamethylenediamine, pyridine, pyrrolidine, and ethanolamine Way. 제1항에 있어서, 상기 유기 용매에 용해되는 상기 아민의 농도는 전체 용액을 기준으로 0.2 내지 2 중량%인 것을 특징으로 하는 실리카에 담지된 루테늄 촉매의 재생 방법.The method of regenerating a ruthenium catalyst supported on silica according to claim 1, wherein the concentration of the amine dissolved in the organic solvent is 0.2 to 2 wt% based on the total solution. 제1항에 있어서, 상기 아민을 희석하는데 사용하는 상기 유기 용매의 수분 함유량은 3,000 ppm 이하인 것을 특징으로 하는 실리카에 담지된 루테늄 촉매의 재생 방법.The method of regenerating a ruthenium catalyst supported on silica according to claim 1, wherein the water content of the organic solvent used to dilute the amine is 3,000 ppm or less. 제7항에 있어서, 상기 아민을 희석하는데 사용하는 유기 용매의 수분 함유량은 1,000 ppm 이하인 것을 특징으로 하는 실리카에 담지된 루테늄 촉매의 재생 방법.8. The method of regenerating a ruthenium catalyst supported on silica according to claim 7, wherein the water content of the organic solvent used to dilute the amine is 1,000 ppm or less. 제1항에 있어서, 상기 아민을 희석하는데 사용하는 유기 용매는 상기 수소화반응에서 사용된 유기용매와 동일한 유기용매인 것을 특징으로 하는 실리카에 담지된 루테늄 촉매의 재생 방법.The method of regenerating a ruthenium catalyst supported on silica according to claim 1, wherein the organic solvent used to dilute the amine is the same organic solvent as the organic solvent used in the hydrogenation reaction. 제1항에 있어서, 상기 실리카에 담지된 루테늄 촉매는, 천연 실리카, 합성 실리카 및 피로제닉 실리카로 이루어진 군으로부터 선택되고, 산세기 지수가 10%이하이며, 표면적이 50 내지 500 m2/g 인 실리카에, 촉매의 총 중량을 기준으로 0.1 내지 20 중량%의 루테늄이 담지된 촉매인 것을 특징으로 하는 실리카에 담지된 루테늄 촉매의 재생 방법.The ruthenium catalyst supported on the silica is selected from the group consisting of natural silica, synthetic silica and pyrogenic silica, has an acid strength index of 10% or less, and a surface area of 50 to 500 m 2 / g. A method for regenerating a ruthenium catalyst supported on silica, wherein the silica is a catalyst having 0.1 to 20% by weight of ruthenium on a total weight of the catalyst. 제1항에 있어서, 아민이 포함되지 않은 유기 용매를 사용하여 재생 전후에 촉매 및 반응기를 세척하는 공정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 실리카에 담지된 루테늄 촉매의 재생 방법.The method of regenerating a ruthenium catalyst supported on silica according to claim 1, further comprising washing the catalyst and the reactor before and after regeneration using an organic solvent that does not contain an amine.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100718768B1 (en) * 2001-03-20 2007-05-16 에스케이 주식회사 Method for Preparing 2,2?-bis4-hydroxycyclohexylpropane
WO2020103006A1 (en) * 2018-11-21 2020-05-28 Rhodia Operations Process for preparing primary amines from alcohols
CN115739116A (en) * 2022-11-29 2023-03-07 本源精化环保科技有限公司 Catalyst, preparation method and regeneration method thereof, and hydrogenated bisphenol A production method

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3966636A (en) 1974-12-19 1976-06-29 Shell Oil Company Sequential hydrogenation-oxidation-hydrogenation of rhodium and ruthenium catalysts
CN1085119C (en) 1995-11-01 2002-05-22 旭化成株式会社 Method for reactivating ruthenium catalyst
US6740615B2 (en) 2000-12-22 2004-05-25 Hydrocarbon Technologies, Inc. Regeneration of used supported noble metal catalysts

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100718768B1 (en) * 2001-03-20 2007-05-16 에스케이 주식회사 Method for Preparing 2,2?-bis4-hydroxycyclohexylpropane
WO2020103006A1 (en) * 2018-11-21 2020-05-28 Rhodia Operations Process for preparing primary amines from alcohols
CN115739116A (en) * 2022-11-29 2023-03-07 本源精化环保科技有限公司 Catalyst, preparation method and regeneration method thereof, and hydrogenated bisphenol A production method

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