KR20060025552A - 알킬화된 페놀을 제조하기 위한 알킬화 촉매 및 방법 - Google Patents

알킬화된 페놀을 제조하기 위한 알킬화 촉매 및 방법 Download PDF

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게우치 지즈마
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Abstract

본 발명은 산화금속을 포함하고, 표면적 대 부피비가 약 950㎡/㎥ 내지 약 4000㎡/㎥인 알킬화 촉매에 관한 것이다.

Description

알킬화된 페놀을 제조하기 위한 알킬화 촉매 및 방법{ALKYLATION CATALYST AND METHOD FOR MAKING ALKYLATED PHENOLS}
본 개시는 알킬화 반응에서 알킬화 촉매, 특히 산화마그네슘 또는 산화철을 함유하는 알킬화 촉매, 제조 방법 및 용도에 관한 것이다.
오르쏘-알킬화된 하이드록시 방향족 화합물은 다양한 목적에 유용하다. 예를 들어, 오르쏘-크레졸은 유용한 살균제 및 목재 방부제이다. 이는 자주 페놀과 메탄올의 기상 반응에 의해 제조된다. 다른 알킬화 반응에서, 오르쏘-크레졸 및 페놀 둘 다 2,6-자일레놀로 전환될 수 있다. 이 자일레놀 단량체는 중합되어 특정 고성능 열가소성 생성물의 1차 성분인 폴리(2,6-다이메틸-1,4-페닐렌)에테르를 형성할 수 있다.
알킬화된 하이드록시 방향족 화합물은 통상적으로 하이드록시 방향족 화합물 전구체를 1차 또는 2차 알콜의 알킬화에 의해 제조된다. 알킬화는 적합한 촉매, 예컨대 마그네슘-기제 또는 철-기제 화합물의 존재하에 수행되어야만 한다.
산업 설정에서 마그네슘-기제 촉매의 성능을 최적화시키는 것이 매우 주목할 만하다. 통상적으로, 촉매가 높은 활성을 갖는 것, 즉 가능한 한 긴 활성기를 가져야만 하는 것이 매우 중요하다. 더욱이, 촉매는 양호한 오르쏘-선택성을 가져야 한다. 과거 사용된 오르쏘-알킬화 촉매중 많은 것이 최저 효용의 파라-알킬화 생성물의 높은 배율을 제조하였다.
설명된 바와 같이, 산화마그네슘 촉매의 존재하의 페놀과 메탄올의 알킬화는 오르쏘-크레졸(o-크레졸) 및 2,6-자일레놀을 생산하고, 이는 바람직한 생성물이다. 그러나, 알킬화 반응은 또한 파라-치환된 화합물, 예컨대 파라-크레졸(p-크레졸), 2,4-자일렌 및 메시톨 (2,4,6-트라이메틸페놀)의 상당한 양을 제조할 수도 있다. 적용의 최종 사용에서, 이들 파라-치환된 화합물은 치환되지 않은 파라 위치를 함유하는 상응하는 화합물보다 훨씬 덜 유용하다.
선택성, 활성 및 촉매기가 개선되는 반면, 알킬화 방법의 효능을 개선시키기 위한, 개선된 선택성, 활성 및 촉매기가 계속 요구된다.
발명의 요약
산화금속을 포함하는 알킬화 촉매는 표면적 대 부피비를 약 950㎡/㎥ 내지 약 4000㎡/㎥로 갖고/갖거나 가로세로비를 약 0.7 내지 약 1.0으로 갖는다.
알킬화 방법은 산화금속을 포함하는 알킬화 촉매의 존재하에 하이드록시 방향족 화합물을 알킬 알콜과 반응시키는 것을 포함한다(이때, 알킬화 촉매가 표면적 대 부피비를 약 950㎡/㎥ 내지 약 4000㎡/㎥로 갖고/갖거나 가로세로비를 약 0.7 내지 약 1.0으로 갖는다).
알킬화 하이드록시 방향족 화합물은 알킬화 촉매의 존재하에 알킬 알콜과 하이드록시 방향족 화합물의 기상 반응에 의해 제조된다. 예상치 못하게도, 표면적 대 부피비를 약 950 내지 약 4000㎡/㎥으로 갖고/갖거나 가로세로비를 약 0.7 내지 약 1.0으로 갖는 촉매를 사용하는 것은 반응의 선택성을 향상시키는 것으로 밝혀졌다. 표면적 대 부피비 및/또는 가로세로비는 촉매의 비포장 벌크 밀도를 향상시킨다. 비포장 벌크 밀도에서의 증가는 선택성 및 생산성 에 부정적인 영향을 미치지 않는, 반응기로 적재될 수 있는 촉매량의 증가를 초래하고, 촉매의 변화 사이에 시간을 증가시켜 전체적인 효율을 증가시킨다.
펠렛(pellet)은 기하학을 고려한 제한 없이 작고, 밀도 있게 포장된 질량의 촉매로서 본원에서 정의된다. 비포장 벌크 밀도는 주어진 부피에서 무작위로 배열된 펠렛의 밀도로서 본원에서 정의된다. 이는 포장된 벌크 밀도와는 반대이고, 주어진 부피에서 무작위적이지 않게 배열된 펠렛의 밀도로서 정의될 수 있다. 이들 둘 모두는 펠렛 밀도와 반대로, 각각의 펠렛의 평균 밀도이다(단위 부피당 중량).
하이드록시 방향족 화합물은 하이드록시 작용기 하나 이상 및 탄소원자수 6 내지 약 20의 방향족 화합물을 포함한다. 하이드록시 방향족 화합물은 융합되거나 융합되지 않을 수도 있는 하나의 방향족 고리 또는 다중의 방향족 고리를 포함할 수도 있다. 하이드록시 방향족 화합물은 오르쏘 수소 하나 이상을 갖는다. 추가로, 하이드록시 방향족 화합물은 하이드록시 작용기에 비해 메타- 및/또는 파라- 위치에서 치환될 수도 있다. 바람직한 하이드록시 방향족 화합물로는 페놀 및 o-크레졸을 포함된다.
알킬 알콜은 탄소원자수 1 내지 약 10인 포화되고 포화되지 않은 알킬 알콜을 포함한다. 알킬 알콜은 분지쇄 또는 비분지쇄, 1차 또는 2차일 수도 있다. 알킬 알콜의 특정 예로는 메틸 알콜, 에틸 알콜, 아이소프로필 알콜, n-프로필 알콜, n-부틸 알콜, 아이소부틸 알콜, t-부틸 알콜 등, 및 상기 언급된 알킬 알콜의 하나 이상을 포함하는 조합이 포함된다. 바람직한 알킬 알콜은 메틸 알콜(메탄올)이다.
알킬화 촉매는 주 구성성분으로서 산화금속 하나 이상을 포함한다. 산화금속은 마그네슘 시약, 철 시약 또는 상기의 혼합물을 포함하는 산화금속 전구체로부터 수득될 수 있다. 산화철을 생산하는 임의의 마그네슘 시약이 사용될 수 있다. 바람직한 마그네슘 시약은 산화마그네슘, 수산화마그네슘, 탄산마그네슘. 질산마그네슘, 황산마그네슘, 탄산마그네슘, 염기성 탄산마그네슘, 아세트산마그네슘 및 상기의 혼합물이 포함되나, 이로써 제한되지 않는다. 전형적으로, 마그네슘 시약은 분말 형태이다. 염기성 탄산마그네슘은 바람직한 마그네슘 시약이다. 염기성 탄산마그네슘은 "수산화 탄산마그네슘"으로서 종종 지칭된다. 당업자는 염기성 탄산마그네슘이 어느 정도 변한 화학식을 정확히 숙지한다.
촉매의 제조를 위해 사용되는 철 시약의 예로는 질산 제 2철, 황산 제 2철, 염화 제 2철, 질산 제 1철, 황산 제 1철 및 염화 제 1철이 포함되나, 이로써 제한되지 않는다. 이들 중에서 질산 제 2철이 특히 바람직하다. 더욱이, 산화철은 FeO, Fe2O3, Fe2O4, 또는 상기의 혼합물의 임의의 형태일 수 있다.
하나의 양태에서, 마그네슘 시약에서 클로라이드의 수준은 약 250ppm 미만, 바람직하게는 약 125 ppm 미만, 보다 바람직하게는 약 100 ppm 미만이다. (본원에서 사용된 바와 같이, "클로라이드"는 염소 이온을 지칭하고, 이는 자주 염의 형태로 존재한다). 마그네슘 시약에서 칼슘의 수준은 약 2500 ppm 미만, 바람직하게는 약 1000 ppm 미만이어야 한다. 몇몇 양태에서, 칼슘의 수준은 약 750 ppm 미만이다. (이들 불순물의 수준은 하소로부터 생성되는 산화마그네슘 형태에 관해 선택적으로 상세화될 수 있다. 하소된 산화물에서 불순물 역치 수준은 넓은 양태에서, 염기성 탄산마그네슘 시약에 대해 약 2배, 예를 들어 약 500 ppm 미만의 클로라이드 및 약 5000 ppm 미만의 칼슘이다).
마그네슘 시약에서 클로라이드 및 칼슘의 수준은 통상적인 분석 방법으로 결정될 수 있다. 예를 들어, 칼슘 수준은 적정 기술 또는 분광기의 몇몇 형태, 예를 들어 플라즈마 원자 발산 분광기와 유도적으로 커플링된 것으로 측정될 수 있다. 통상적으로, 클로라이드 수준은 적정 또는 이온 크로마토그래피에 의해 측정된다. 이 유형의 마그네슘 시약은 필요에 따라 상업적 공급처로부터 입수 가능하다.
알킬화 촉매는 산화금속 전구체와 하나 이상의 충진제 및 선택적인 공급 형성제의 건조 배합함으로써 형성된다. 용어 "충진제"는 촉매의 이러한 유형에 혼입되기 위해 당분야에 공지된 다양한 윤활제, 결합제 및 충진제를 포함하는 의미이다. 촉매 조성물중에 존재하는 충진제의 총량은 충진제 및 마그네슘 시약의 총량을 기준으로 통상적으로 약 20중량% 이하이다. 몇몇 양태에서, 충진제의 수준은 약 10중량% 이하이다. 촉매 조성물중에 사용되는 충진제의 예로는 그래파이트 및 폴리페닐렌 에테르(PPE)가 있다. 폴리에틸렌 에테르는 통상적으로 총 중량 기준으로 약 10중량% 이하로 사용되고, 사용된 그래파이트는 통상적으로 약 5중량% 이하로 사용된다.
선택적인 공극 형성제는 촉매에서 공극의 형성을 보조할 수 있는 물질이고, 바람직하게는 왁스 및 폴리사카라이드로 구성된 군에서 선택된다. 왁스는 하나 이상의 파라핀 왁스, 폴리에틸렌 왁스, 미세결정형 왁스 및 몬탄 왁스 등으로 구성된 군에서 선택될 수 있다. 폴리사카라이드는 하나 이상의 셀룰로스, 카복실 메틸 셀룰로스, 셀룰로스 아세테이트, 전분, 호두 분말, 시트르산, 폴리에틸린 글라이콜, 올살산, 스테아르산 등으로 구성된 군에서 선택될 수도 있다. 또한 유용한 음이온 및 양이온 계면활성제로는 전형적으로 중성화 산 종, 예를 들어 카복실산, 인산 및 황산 종을 함유하는 장쇄(C10-28) 탄화수소가 있다.
공극 형성제의 양은 하소 후 공극 직경 약 100 내지 400Å의 분포를 제공하는 양이고, 전형적으로는 산화금속 전구체, 충진제 및 공극 형성제 총 중량 기준으로 약 100 ppm 내지 10중량%이고, 통상적으로 약 100 ppm 내지 5중량%, 보다 바람직하게는 약 2중량%이다. 몇몇 바람직한 양태에서, 알킬화 촉매는 공극의 바이모달(bimodal) 분포를 갖는다. 공극 분포 직경의 첫 번째 및 더 작은 직경은 하소 공정동안 산화금속 전구체로부터 수득되는, 즉 공극 형성제를 함유하지 않는 산화금속 전구체의 하소로부터 수득되는 유사한 면적의 이들 공극인 것으로 여겨진다. 두 번째 및 더 큰 직경의 공극 분포는 공극 형성제 그 자체의 첨가 및 하소의 결과로 여겨지고, 즉 이들 공극 직경은 공극 형성제를 함유하지 않는 산화금속 전구체의 하소 후, 상당한 양인 것으로 밝혀진다. 바람직하게는, 공극의 바이모달 분포는 평균 공극 직경이 100Å 미만인 공극의 첫 번째 분포; 및 평균 직경이 100Å 초과이고 400Å 미만인 공극의 두 번째 분포를 갖는다.
본 개시에서 사용된 바와 같이, 용어 "건조 배합"은 개개의 성분이 건조 상태에서 초기에 함께 혼합되는, 임의의 "습윤" 기술, 예컨대 현탁액 배합 또는 침전으로 재분류되지 않는 일반적인 기술로 지칭된다. 임의의 기계적 혼합기 또는 배합기의 임의의 유형, 예컨대 리본 배합기가 사용될 수 있다. 당업자는 이러한 물질의 유형을 건조 배합하는 일반적 파라미터에 친숙하다. 성분들은 친숙한 배합물이 수득될 때까지 혼합되어야 하고, 충진체 및 선택적인 공극 형성제는 잘 분산되어야 한다. 배합 시간은 촉 속도 약 5 rpm 내지 약 60 rpm에서 전형적으로 약 10분 내지 약 2시간이다.
산화금속 전구체의 건조배합 후, 충진제 (또는 다중 충진제) 및 선택적인 공극 형성제가 완료되고, 배합된 고체 촉매 조성물이 분말 형태이다. 통상적으로, 분말은 약 0.1g/㎤ 내지 약 0.5g/㎤, 보다 바람직하게는 약 0.25g/㎤ 내지 약 0.5g/㎤의 벌크 밀도를 갖는다. 그 후, 분말은 목적 형태로 모양을 갖추기 전에 전형적으로 추가의 가공을 한다. 추가의 가공 단계의 비제한적 예로는 시빙(보다 좁은 입자 분포를 수득하기 위함), 분쇄 및 압축이 포함된다.
몇몇 바람직한 양태에서, 촉매 조성물은 건조 배합 후 압착된다. 압착 장치는 당분야에 공지되어 있다. 상업적 압착계는 다양한 공급처, 예컨대 알리스-찰머스(Allis-Chalmers); 스위스 조나(Jona) 소재의 게르테이스 마크쉬넨(Gerteis Macshinen); 및 미국 일리노이주 엘머스트(Elmhurst) 소재의 피츠패트릭 캄파니(Fitzpatrick Co.)로부터 시판된다. 통상적으로 압착기는 분말로된 물질을 롤러를 통해 공급함으로써 작용한다.
적합한 압착기 단위의 하나의 특정 예는 "췰소네이터(Chilsonator, 상표명)"으로서 공지되어 있다. 그러한 계에서, 촉매 분말은 신속하게 튜닝된 수직 공급 나사에 의해 압착 롤로 우선 공급된다. 공급 나사는 분말이 롤 닙(nip)으로 가도록 한다. 롤은 물질을 연속적인 고체 쉬트로 압축한다.
가장 바람직한 양태에서, 촉매 조성물은 추가의 가공 전 건조 배합 후 공기가 제거된다. 이 단계는 조성물이 압착 롤러를 후속적으로 통과해야만 하는 이들 예에서 특히 중요하다. 추가로, 공기를 제거하는 것은 태운 기체(일차적인 공기)를 분말 내로부터 제거하는 힘을 줌으로써 물질의 벌크 밀도를 증가시킨다. 공기를 제거하는 시스템은 당분야에 공지되어 있고, 다양한 공급처로부터 시판된다. 진공으로 공기를 제거하는 것은 하나의 통상적인 기술이다. 진공은 다른 가공 작동으로 배합 단위로부터 분말의 통과에 따른 다양한 시점에 적용될 수 있다. 통상적으로, 진공은 압착 롤러의 (진행)위치에 매우 근접한 시점에서 적용된다. 진공의 길이는 다양한 요소, 예컨대 가공될 분말, 그의 압축성, 이를 함유하는 충진기의 유형 및 분말의 밀도에 의존적이다. 통상적으로, 진공 힘은 약 5인치(12.7cm) 수은주 내지 약 25인치(63.5cm) 수은주의 범위이다.
그 후, 압착에 의해 형성되는 촉매 물질의 고체 쉬트는 다양한 기술에 의해 과립화될 수도 있다. 과립화 물질은 전형적으로 크기-분리된 것이다. 그 후, 목적 촉매 과립은 모양 작동 또는 저장 장치로 즉시 전달될 수 있다. 촉매의 모양은 본 발명에서 중요하지 않고 후속적인 알킬화 작동에 대해 사용된다. 매우 자주, 촉매는 펠렛 또는 "정제"로 압축된다. 상업적인 펠렛 장치(예: 베타프레스(Betapress)는 예를 들어 미국 특허 제 4,900,708 호에 기술된 바와 같이 이 임무를 수행할 수 있다. 그 후, 모양을 갖춘 촉매 조성물은 하소된다. 통상적으로, 하소는 산화금속 전구체를 산화금속으로 전환시키기에 충분한 온도에서 촉매를 가열함으로써 수행되고, 이는 촉매에서 활성종이다. 하소는 촉매의 표면적을 증가시킨다. 하소 온도는 다소 다양할 수도 있으나, 통상적으로 약 350℃ 내지 약 550℃이다. 하소 대기는 산화, 비활성 또는 환원성일 수도 있다. 선택적으로, 촉매는 알킬화 반응의 초기에서 하소될 수 있다. 즉, 하소는 알킬화 공급물 물질, 즉 하이드록시 방향족 화합물 및 알킬 알콜의 존재하에 일어날 수 있다.
촉매 펠렛의 표면적은 BET 분석에 기초하여 약 100㎡/g 내지 약 300㎡/g이다. 하소되지 않은 펠렛은 펠렛 밀도가 약 1.3g/㎤ 내지 약 2.1g/㎤이다. 이 범위 내에서, 펠렛은 펠렛 밀도를 약 1.4g/㎤ 이상, 바람직하게는 약 1.6g/㎤ 이상으로 갖는다. 또한, 이 범위 내에서, 펠렛은 펠렛 밀도를 약 2.0g/㎤ 이하, 보다 바람직하게는 약 1.9g/㎤ 이하로 갖는다. 표면적 대 부피비가 약 950㎡/㎥ 미만으로 갖는 펠렛은 펠렛 밀도가 약 1.6g/㎤ 초과로 증가될 때, 반응의 선택성을 감소시키는 것으로 알려져 있다. 놀랍게도, 표면적 대 부피비가 약 950㎡/㎥인 펠렛은 펠렛 밀도를 반응 선택성에 대한 부정적인 영향 없이 약 1.6g/㎤ 이상으로 가질 수 있다.
하나의 양태에서, 촉매 펠렛은 표면적 대 부피비를 약 950㎡/㎥ 내지 약 4000㎡/㎥으로 갖는다. 이 범위 내에서, 촉매 펠렛은 바람직하게는 표면적 대 부피비를 약 1100㎡/㎥ 이상, 보다 바람직하게는 1300㎡/㎥ 이상으로 갖는다. 또한, 이 범위 내에서, 촉매 펠렛은 표면적 대 부피비를 약 3800㎡/㎥ 이하, 보다 바람직하게는 약 3000㎡/㎥ 이하로 갖는다.
다른 양태에서, 촉매 펠렛은 가로세로비 약 0.7 내지 약 1.0으로 갖는다. 이 범위 내에서, 가로세로비는 바람직하게는 약 0.72 이상, 보다 바람직하게는 약 0.75 이상이다. 또한, 이 범위 내에서, 가로세로비는 바람직하게는 약 0.95 이하, 보다 바람직하게는 약 0.90 이하이다. 본원에서 가로세로비는 길이 대 직경비 또는 길이 대 폭의비로서 정의된다.
촉매 펠렛은 약 900 내지 약 1200 kg/㎥의 비포장 벌크 밀도를 갖는다. 이 범위 내에서, 비포장 벌크 밀도는 바람직하게는 약 920 이상, 보다 바람직하게는 약 950 kg/㎥ 이상이다. 또한, 이 범위 내에서, 비포장 벌크 밀도는 바람직하게는 약 1180 이하, 보다 바람직하게는 약 1150 kg/㎥ 이하이다.
하나의 양태에서, 촉매 펠렛은 직경 약 1.0 내지 약 4.0mm, 높이 약 2.0 내지 약 3.0mm를 갖는다.
알킬화된 하이드록시 방향족 화합물은 산화금속을 포함하는 알킬화 촉매의 존재하에 하이드록시 방향족 화합물과 알킬 알콜을 반응시켜 형성하고, 이때 알킬화 촉매는 표면적 대 부피비 약 950㎡/㎥ 내지 약 4000㎡/㎥, 가로세로비 약 0.7 내지 약 1.0 또는 상기의 조합을 갖는다. 반응 온도는 약 420℃ 이상, 보다 바람직하게는 약 440℃ 내지 약 500℃이다. 알킬화 반응은 수증기의 존재하에 수행될 수도 있다. 수증기의 양은 반응물의 총 중량 기준으로 약 1 내지 약 35중량%이나, 바람직하게는 반응물의 총 중량 기주능로 약 5 내지 25중량%이다.
오르쏘-알킬화된 생성물을 수득하기 위해, 알콜의 1몰 이상, 바람직하게는 알콜의 1 내지 3몰이 알킬화될 페놀의 각각의 오르쏘-위치에서 사용된다. 예를 들어, 페놀의 경우, 분자당 2-오르쏘-수소는 메틸화되어 2.6-자일레놀의 수율을 수득하고, 이는 페놀의 각각의 몰에 대한 메탄올의 2 내지 6몰이 바람직하고, 메탄올 대 페놀의 보다 높은 비로는 보다 높은 생산성 및 선택성이 수득된다.
일반적으로, 알킬화 반응은 당분야에 잘 기술되어 있는 반응계중에서 수행된다. 반응기로부터 나온 증기는 압축되고 생성물은 통상적인 방법, 예컨대 결정화, 증류 등으로 분리된다. 반응은 대기압에서 진행되나, 이의 초과 또는 미만의 압력 또한 사용될 수도 있다.
일반적으로, 알킬화 기술은 당분야에 공지되어 있고, 상기 미국 특허 제 4,554,267 호 및 제 3,446,856 호에서 참조로 기술되어 있다. 또한, 적합한 공정은 미국 특허 제 4,933,509 호; 제 4,900,708 호; 제 4,554,266 호; 제 4,547,480 호; 제 4,048,239 호; 제 4,041,085 호; 및 제 3,974,229 호에 기술되어 있다.
알킬화된 방향족 하이드록시 화합물의 특정 예로는 o-, m- 및 p-크레졸; 2,3-, 2,4-, 2,5-, 3,4- 및 3,5-자일레놀; 트라이메틸페놀; 테트라메틸페놀; n- 및 아이소-프로필페놀; n-, 아이소- 및 t-부틸페놀 등; 및 상기 언급된 알킬화 방향족 하이드록시 화합물이 포함되나, 이로써 제한되지 않는다. 추가로, 알킬화된 방향족 하이드록시 화합물로는 동일한 방향족 고리상에서 2개의 다른 알킬 치환체기를 갖는 방향족 화합물이 사용될 수 있다.
본 발명을 상세하게 기술하기 위해 하기 실시예가 제공된다. 하기 실시예는 본 발명의 범위를 제한하지 않으며, 알킬화된 페놀을 제조하는 대표적인 예이다.
산화마그네슘을 포함하는 알킬화 촉매를 2개의 다른 크기를 갖는 펠렛으로 형성하고 404℃에서 16시간동안 질소 유량하에 0.12g/g/시간의 WHSV에서 하소하였다. 실시예 1에서 사용된 하소된 펠렛의 펠렛 크기는 직경 2.96mm 및 높이 2.32mm이고, 실시예 2에서 사용된 하소된 펠렛의 펠렛 크기는 직경 4.45mm 및 높이 2.95mm였다. 실시예 1의 펠렛은 가로세로비 0.78이고, 표면적 대 부피비 1400㎡/㎥였다. 실시예 2의 펠렛은 가로세로비 0.66이고, 표면적 대 부피비 900㎡/㎥였다. 촉매는 알킬화 반응에서 사용하기 위해 실험실 규모의 반응기로 적재하였다. 알킬화 반응은 1.4의 중량비로 메탄올 및 페놀을 포함하는 공급물을 사용하였다. 또한, 공급물은 20중량%를 함유하였다. 반응 온도는 약 440㎥였고, 압력은 170kPa였다. 반응동안 WHSV는 2.1g/g/시간이였다.
하기 표 1은 반응 선택성을 요약하고, 페놀 이용 및 메탄올 이용은 150 시간 초과의 작동시간 후 수득하였다. 선택성은 하기 수학식 I로 정의된다:
Figure 112005073045457-PCT00001
Figure 112005073045457-PCT00002
상기 표 1의 결과는 900㎡/㎥의 표면적 대 부피비 및 0.66의 가로세로비를 갖는 펠렛에 대해, 1400㎡/㎥의 표면적 대 부피비 및 0.78의 가로세로비를 갖는 펠렛의 선택성을 증가시킨다는 것을 명백하게 보여주고, 2,6-자일레놀의 제조에 대한 페놀 및 메탄올의 이용을 매우 감소시킨다.
하기 표 2는 상기 기술한 펠렛에 대해 측정한 비포장 벌크 밀도(UPBD)를 나타낸다:
Figure 112005073045457-PCT00003
상기 표 2의 결과는 900㎡/㎥의 표면적 대 부피비 및 0.66의 가로세로비를 갖는 펠렛에 대해, 1400㎡/㎥의 표면적 대 부피비 및 0.78의 가로세로비를 갖는 펠렛의 비포장 벌크 밀도를 증가시킨다는 것을 명백하게 보여준다. 비포장 벌크 밀도에서의 증가는 초기 촉매와 비교하여 반응기에 적재될 수 있는 촉매량을 증가시킨다. 적재의 증가는 촉매 물질 이용 및 보다 긴 반응기 주기를 감소시키고, 본 방법을 보다 효율적으로 만든다.
본원에 인용된 모든 참조로 혼입되어 있다.
본 발명은 모범적인 양태에 대한 참조로 기술되는 반면, 당업자는 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변화시킬 수도 있고, 본 발명의 요소를 등가물로 치환할 수도 있는 것으로 이해된다. 추가로, 많은 변형은 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명의 교시에 맞게 특정 상황 또는 물질을 적응시킬 수도 있다. 그러므로, 본 발명은 본 발명을 수행하는데 고려되는 최선의 양식으로서 개시된 특정 양태로 의도되나, 이로써 제한되지 않고, 청구의 범위의 범위 내에서의 모든 양태가 포함된다.

Claims (10)

  1. 산화금속을 포함하고;
    표면적 대 부피비 1,000 내지 4,000㎡/㎥, 가로세로비 0.3 내지 0.9 또는 이들의 조합을 갖는 알킬화 촉매.
  2. 제 1 항에 있어서,
    산화금속이 산화마그네슘, 산화철 또는 이의 조합을 포함하는 촉매.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    공극 직경이 하소 후 약 100 내지 약 400Å인 촉매.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서,
    공극의 바이모달(bimodal) 분포를 갖는 촉매.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항중 어느 한 항에 있어서,
    표면적이 약 100㎡/g 내지 약 300㎡/g인 펠렛(pellet)의 형태인 촉매.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항중 어느 한 항에 있어서,
    약 0.9 내지 약 1.30g/㎤의 펠렛 밀도를 갖는 펠렛의 형태인 촉매.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항중 어느 한 항에 있어서,
    약 900kg/㎥ 내지 약 1200kg/㎥의 비포장 벌크 밀도를 갖는 촉매.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항중 어느 한 항에 있어서,
    약 2.8 내지 약 3.5mm의 직경 및 약 2.0 내지 약 2.6mm의 높이를 갖는 펠렛의 형태인 촉매.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항중 어느 한 항에 따른 알킬화 촉매의 존재하에 하이드록시 방향족 화합물을 알킬 알콜과 반응시키는 것을 포함하는 알킬화 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    반응이 약 420℃ 이상의 온도에서 일어나는 방법.
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