KR20110094423A - 글리콜 모노-터셔리-부틸에테르 화합물의 제조 방법 및 이에 의해 제조된 글리콜 모노-터셔리-부틸에테르 화합물 - Google Patents

글리콜 모노-터셔리-부틸에테르 화합물의 제조 방법 및 이에 의해 제조된 글리콜 모노-터셔리-부틸에테르 화합물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 글리콜 모노-터셔리-부틸에테르 화합물의 제조 방법 및 이에 의해 제조된 상기 글리콜 모노-터셔리-부틸에테르 화합물에 대한 것으로, 구체적으로 본 발명의 글리콜 모노-터셔리-부틸에테르 화합물 제조 방법은 글리콜 화합물과 이소부텐을 포함하는 C4 탄화수소 혼합물이 산성 촉매의 존재하에 반응하는 촉매반응 단계; 및 상기 촉매반응 단계에서 생성된 생성물이 순환되어 상기 글리콜 화합물 및 이소부텐과 혼합되여 상기 촉매반응 단계로 투입되는 재순환 단계를 포함한다. 본 발명의 제조 방법에 의해 비교적 온화한 조건 하에서 취급이 용이하고 비용이 저렴한 반응원료 물질을 사용하여 높은 수율로 상기 글리콜 모노-터셔리-부틸에테르 화합물를 제조할 수 있다.

Description

글리콜 모노-터셔리-부틸에테르 화합물의 제조 방법 및 이에 의해 제조된 글리콜 모노-터셔리-부틸에테르 화합물 {Manufacturing method of Glycol mono-tertiary-butylether compound and Glycol mono-tertiary-butylether compound prepared by thereof}
본 발명은 글리콜 모노-터셔리-부틸에테르 화합물의 제조 방법 및 이에 의해 제조된 글리콜 모노-터셔리-부틸에테르 화합물에 대한 것으로, 구체적으로는 반응 조건이 가혹하지 않고, 취급이 용이하며 상대적으로 저렴한 원료물질을 사용할 뿐만 아니라 부산물인 글리콜 디-터셔리-부틸에테르 화합물의 생성이 최소화되면서 글리콜 모노-터셔리-부틸에테르 화합물의 수율을 최대화할 수 있는 글리콜 모노-터셔리-부틸에테르 화합물의 제조 방법 및 이에 의해 제조된 글리콜 모노-터셔리-부틸에테르 화합물에 대한 것이다.
글리콜 모노-터셔리-부틸에테르 화합물은 반도체 소자 및 액정표시소자 등의 제조공정에 있어서 기판으로부터 레지스트를 박리시키는데 사용되는 박리액의 구성요소 중 일반 글리콜 모노-부틸에테르 화합물를 대체할 수 있는 물질이다. 또한 페인트, 코팅 등의 분야에 있어 고비점 용제로 사용하여 레벨링 효과를 부여하는 용도로도 사용이 가능하다.
일반적으로 글리콜 모노-부틸에테르 화합물은 나트륨 에톡사이드 촉매의 존재하에 부틸알코올과 에틸렌옥사이드의 반응에 의해 제조된다. 그러나, 원료물질인 부틸알코올 및 에틸렌옥사이드는 상대적으로 가격이 비싸고, 폭발의 위험성이 있으며, 고온, 고압에서 반응시켜야 하는 문제점이 있다. 따라서, 최근에는 산성촉매 하에 글리콜 화합물과 이소부텐 등의 부텐류 화합물을 반응시켜 글리콜 모노-터셔리-부틸에테르 화합물을 합성하는 방법이 시행되고 있다. 중국특허 1065656호에서도 디에틸렌글리콜과 이소부텐을 반응시켜 디에틸렌글리콜 모노-텨서리-부틸에테르를 합성하고 있다. 그러나, 상기 반응은 에틸렌글리콜과 부텐류 화합물이 서로 섞이지 않아 반응이 효과적으로 일어나지 않고, 부반응물로 디에틸렌글리콜 디-터셔리-부틸에테르가 약 15 내지 30% 정도 생산되어 디에틸렌글리콜 모노-터서리-부틸에테르의 수득율이 떨어진다는 문제점이 있다.
상기의 문제점을 해결하고자 본 발명의 목적은 반응조건이 가혹하지 않고, 취급이 용이하며 상대적으로 저렴한 원료물질을 사용할 뿐만 아니라, 부산물인 글리콜 디-터셔리-부틸에테르 화합물의 생성이 최소화되면서 원하는 생성물인 글리콜 모노-터셔리-부틸에테르 화합물의 수율을 최대화할 수 있는 글리콜 모노-터셔리-부틸에테르 화합물의 제조 방법 및 이에 의해 제조된 글리콜 모노-터셔리-부틸에테르 화합물를 제공하는 것이다.
상기의 목적을 달성하고자 본 발명은
하기 화학식 1 의 글리콜 화합물과 이소부텐을 포함하는 C4 탄화수소 혼합물이 산성 촉매의 존재 하에 반응하는 촉매반응 단계; 및
상기 촉매반응 단계에서 생성된 생성물이 순환되어 상기 글리콜 화합물 및 이소부텐과 혼합되어 상기 촉매반응 단계로 투입되는 재순환 단계를 포함하는 하기 화학식 2 의 글리콜 모노-터셔리-부틸에테르 화합물의 제조 방법을 제공한다:
<화학식 1>
Figure pat00001
(상기 화학식 1 에서,
R1 및 R2 는 각각 독립적으로 수소 또는 탄소수 1 내지 5 의 알킬기이며,
n 은 1 내지 4 의 정수이다)
<화학식 2>
Figure pat00002
(상기 화학식 2 에서,
R1 및 R2 는 각각 독립적으로 수소 또는 탄소수 1 내지 5 의 알킬기이며,
n 은 1 내지 4 의 정수이다.)
상기 재순환 단계에서 재순환되는 생성물은 재순환되지 않는 생성물 대비 1 내지 20 배의 중량비로 재순환될 수 있다.
상기 제조 방법은 상기 재순환 단계 후에, 상기 촉매반응 단계에서 생성된 생성물 중 글리콜 디-터셔리-부틸에테르 화합물이 순환되어 상기 촉매반응 단계로 투입되는 부산물 순환 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 글리콜 디-터셔리-부틸에테르는 하기 화학식 3 으로 표현될 수 있다:
<화학식 3>
Figure pat00003
(상기 화학식 3 에서,
R1 및 R2 는 각각 독립적으로 수소 또는 탄소수 1 내지 5 의 알킬기이며,
n 은 1 내지 4 의 정수이다.)
상기 부산물 순환 단계 전에 상기 촉매반응 단계에서 생성된 생성물에서 글리콜 디-터셔리-부틸에테르 화합물이 분리되는 분리 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 이소부텐은 C4 탄화수소 혼합물에 대하여 10 중량% 이상으로 포함될 수 있다.
상기 글리콜 화합물과 이소부텐은 1:1 내지 5:1 의 몰비로 반응될 수 있다.
본 발명의 다른 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,
상기 방법에 의해 제조된 글리콜 모노-터셔리-부틸에테르 화합물을 제공한다.
본 발명의 글리콜 모노-터셔리-부틸에테르 화합물의 제조 방법은 취급이 용이하고 비교적 안전할 뿐만 아니라 저가의 원료물질을 사용하므로 공정이 편리하며, 저비용으로 생성물을 생산할 수 있다. 또한, 비교적 가혹하지 않은 조건에서 반응을 수행할 수 있다.
본 발명의 제조 방법은 생성물인 글리콜 모노-터셔리-부틸에테르 화합물의 수율을 향상시키며, 부산물인 글리콜 디-터셔리-부틸에테르 화합물의 생성을 최소화할 수 있어 부산물 처리에 드는 비용이 절감된다.
본 발명에 의해 생산된 글리콜 모노-터셔리-부틸에테르 화합물은 반도체 소자, 액정표시소자 등의 제조 공정에 사용될 수 있으며, 페인팅 또는 코팅 등의 분야에서 고비점 용제로도 사용가능하고, 레벨링성을 향상시킬 수 있다.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 의한 글리콜 모노-터셔리-부틸에테르 화합물의 제조 방법을 순서에 따라 도시한 순서도이다.
도 2 는 본 발명의 일 실시예에 의한 글리콜 모노-터셔리-부틸에테르 화합물 제조에 사용된 장치 및 흐름선(Flow line)을 나타낸 것이다.
이하, 당업자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명을 상세히 설명한다.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 의한 글리콜 모노-터셔리-부틸에테르 화합물의 제조 방법을 순서에 따라 도시한 순서도이다. 도 1 을 참조하면, 본 발명의 글리콜 모노-터셔리-부틸에테르 화합물의 제조 방법은 촉매반응 단계(S1); 재순환 단계(S2); 미반응 C4 제거 단계(S3); 분리 단계(S4); 및 부산물 순환 단계(S5)를 포함한다. 상기 글리콜 모노-터셔리-부틸에테르 화합물의 제조 방법은 생성물의 재순환 단계를 포함하여 혼합이 용이하지 않은 반응물질의 혼합을 촉진시키는 한편, 부산물을 다시 재순환시켜 부산물의 생성을 줄이고 원하는 생성물의 수율을 향상시킬 수 있다.
상기 촉매반응 단계(S1)는 글리콜 화합물과 이소부텐을 포함하는 C4 탄화수소 혼합물이 산성 촉매의 존재 하에 반응하는 단계이다.
구체적으로, 반응원료 물질인 글리콜 화합물과 이소부텐을 포함하는 C4 탄화수소 혼합물이 산성 촉매가 충진(packing)되어 있는 촉매반응기(10)에 투입되어 촉매반응이 수행될 수 있다.
상기 글리콜 화합물은 하기 화학식 1 로 표현될 수 있다:
<화학식 1>
Figure pat00004
상기 화학식 1 에서, R1 및 R2 는 각각 독립적으로 수소 또는 탄소수 1 내지 5 의 알킬기이며, n 은 1 내지 4 의 정수이다. 바람직하게는, 상기 n 이 1 인 디에틸렌글리콜을 사용할 수 있다.
상기 이소부텐을 포함하는 C4 탄화수소 혼합물은 석유 정제과정에서 중질유의 접촉 분해시 생성되는 C4 유분 또는 나프타 열분해 과정에서 생성되는 C4 잔사유 및 이소부텐으로 이루어진 군 중에서 선택되는 단독 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있다. 바람직하게는, 상기 이소부텐이 C4 탄화수소 화합물에 대하여 10 중량% 이상으로 함유되어 있는 혼합물을 사용할 수 있다. 상기 이소부텐이 10 중량% 미만으로 포함되어 있는 혼합물을 사용하는 경우 수율이 낮아 반응효율이 저하될 수 있다.
상기 글리콜 화합물과 상기 C4 탄화수소 혼합물내의 이소부텐은 1:1 내지 5:1의 몰비로 반응될 수 있으며, 바람직하게는 1.5:1 내지 3.0:1의 몰비로 반응될 수 있다. 반응 몰비가 1:1 미만인 경우 반응효율이 너무 낮고, 5:1 을 초과하는 경우 재순환까지의 비용투입이 높아져 원가상승의 원인이 된다.
상기 산성 촉매는 바람직하게는, 강산성 양이온 교환 수지를 사용할 수 있다. 상기 강산성 양이온 교환수지는 바람직하게는 강산성으로 술폰산기(SO3H)를 갖는 물에 불용성인 강산성 양이온 교환 수지를 사용할 수 있으며, 구체적으로는, 스티렌-술폰산형 양이온 교환 수지, 페놀-술폰산형 양이온 교환 수지 또는 이들의 가교 결합체, 술폰화 석탄 또는 술폰화 아스팔트 등을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 촉매반응의 반응 온도는 30 내지 90 ℃이며, 바람직하게는 45 내지 65 ℃일 수 있다. 반응 온도가 30 ℃미만인 경우 반응속도가 느려 반응 효율이 감소하며, 90 ℃를 초과하는 경우 부반응으로 인한 부산물이 많이 생기고 반응촉매가 깨지거나 변형될 수 있다.
상기 촉매반응의 압력은 온도에 따라 당업자가 임의로 조절할 수 있으며, 이소부텐을 포함하는 C4 탄화수소 혼합물이 액상이 될 수 있는 압력에서 반응을 수행할 수 있다. 바람직하게는 5 내지 10 기압에서 수행될 수 있다. 상기 압력 범위 내에서 수행될 때 반응의 수율 및 효율이 상승된다.
상기 촉매반응에서 반응원료는 0.1 내지 10의 공간속도(weight hourly space velocity, WHSV)로 촉매반응에 투입될 수 있으며, 바람직하게는 0.5 내지 3 으로 투입될 수 있다. 0.1 미만으로 투입되는 경우 생산 효율이 떨어지며, 10 을 초과하여 투입되는 경우 반응 효율이 떨어진다.
상기 촉매 반응에 의해 생성된 글리콜 모노-터셔리 부틸 에테르는 하기 화학식 2 로 표현될 수 있다:
<화학식 2>
Figure pat00005
상기 화학식 2에서, R1 및 R2 는 각각 독립적으로 수소 또는 탄소수 1 내지 5 의 알킬기이며, n 은 1 내지 4 의 정수이다. 바람직하게는 상기 n 이 1 인 디에틸렌글리콜 모노-터셔리-부틸에테르일 수 있다.
상기 재순환 단계(S2)는 상기 촉매반응 단계에서 생성된 생성물이 순환되어 상기 글리콜 화합물 및 이소부텐과 혼합되어 상기 촉매반응 단계로 투입되는 단계이다.
상기 촉매반응의 원료물질인 글리콜 화합물과 이소부텐을 포함하는 C4 탄화수소 혼합물은 잘 섞이지 않아 반응의 진행이 용이하지 않다. 그러나, 생성물의 일부를 순환시키는 경우 생성물 중에 포함된 글리콜 모노-터셔리-부틸에테르 화합물이 원료물질인 글리콜 화합물과 이소부텐을 혼합시켜 반응의 진행을 원활하게 한다.
상기 재순환은 상기 촉매반응에서 생성된 생성물의 일부를 순환시켜 원료물질과 함께 촉매반응에 투입하는 한편, 생성물의 다른 일부는 순환시키지 않고 원하는 생성물을 수득하는 방법에 의해 수행될 수 있다. 구체적으로 촉매반응기(10)를 통과한 생성물중 일부는 제 1 순환관(11)을 통해 반응원료물질과 혼합되어 촉매반응기(10)로 재투입되고 일부는 생성물 이송관(12)를 통하여 C4 스트리퍼(20)로 이송될 수 있다. 이 때, 상기 촉매반응 단계에서 생성된 생성물 중 재순환되는 생성물은 재순환되지 않는 생성물 대비 1 내지 20 배의 중량비로 재순환될 수 있다. 재순환되는 생성물의 양이 재순환되지 않는 생성물 대비 1 배의 중량비 미만인 경우 원료물질의 혼합이 이루어지지 않아 반응의 진행이 어려워질 수 있으며, 20 배의 중량비를 초과하는 경우 부반응이 많아져 생산효율이 감소할 수 있다.
상기 미반응 C4 제거 단계(S3)는 상기 촉매반응에 의해 생성된 생성물 중 반응하지 않은 C4 탄화수소를 분리하는 단계이다.
본 발명의 원료물질인 C4 탄화수소 혼합물은 이소부텐을 포함하는 석유 정제과정에서 중질유의 접촉분해시 생성되는 C4 유분 또는 나프타 열분해 과정에서 생성되는 C4 잔사유 등의 혼합물이며, 상기 촉매반응 단계에서 C4 탄화수소 혼합물 내의 이소부텐과 글리콜 화합물이 선택적으로 반응하고 잔여 C4 탄화수소는 생성물과 함께 배출되게 된다. 따라서, 상기 미반응 C4 제거 단계에서 생성물 중 미반응 C4 탄화수소를 분리하여 생성물의 순도를 높일 수 있으며, 분리된 미반응 C4 탄화수소는 다른 공정에서 재사용될 수 있다.
상기 미반응 C4 탄화수소의 분리는 구체적으로, 촉매반응의 생성물을 C4 스트리퍼(stripper)(20)에 통과시켜 수행될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 당업계에 공지된 방법에 의해 분리될 수 있다. 구체적으로, 상기 C4 스트리퍼내에서 증류되어 비점차에 의해 분리될 수 있다.
상기 분리 단계(S4)는 상기 촉매반응의 생성물에서 글리콜 디-터셔리-부틸에테르를 분리하는 단계이다.
글리콜 화합물과 이소부텐이 산성 촉매 하에서 반응하는 경우 글리콜 화합물이 이소부텐 한 분자와 반응하여 글리콜 모노-터셔리-부틸에테르 화합물이 생성되나 한 분자 이상의 이소부텐과 반응하는 경우 부산물로 글리콜 디-터셔리-부틸에테르 화합물도 생성된다. 본 발명에서는 수율의 극대화를 위해 부산물인 글리콜 디-터셔리-부틸에테르 화합물를 재순환시키는데, 상기 분리 단계는 재순환 전에 원하는 생성물인 글리콜 모노-터셔리-부틸에테르를 별도로 분리하고 부산물인 글리콜 디-터셔리-부틸에테르를 포집하는 단계이다.
상기 글리콜 디-터셔리-부틸에테르는 하기 화학식 3 으로 표현될 수 있다:
<화학식 3>
Figure pat00006
하기 화학식 3 에서, n 은 1 내지 4의 정수일 수 있으며, R1과 R2는 수소 혹은 탄소수 1 내지 5 의 알킬기일 수 있다. 바람직하게는 상기 n이 1 인 디에틸렌글리콜 디-터셔리-부틸에테르일 수 있다.
상기 글리콜 디-터셔리-부틸에테르 화합물의 분리는 공비증류에 의해 수행될 수 있다. 구체적으로, 상기 촉매반응 단계에서 생성된 생성물 중 재순환되지 않은 생성물은 C4 스트리퍼(20)를 거쳐 미반응 C4 탄화수소가 제거된 후, 공비증류 컬럼(30)으로 이송된다. 상기 공비증류 컬럼(30)에서 생성물 중 글리콜 디-터셔리-부틸에테르 화합물은 물과 함께 공비물을 형성하여 비점차에 의해 증류되고, 분리 탱크(40)로 이송되게 된다. 잔여물인 글리콜 모노-터셔리-부틸에테르 화합물를 포함하는 생성물은 별도로 글리콜 모노-터셔리-부틸에테르 증류 컬럼(60)으로 이송된다. 상기 증류 컬럼(60)에서 글리콜 모노-터셔리-부틸에테르는 증류되어 분리되고 잔여물인 글리콜 화합물은 다시 촉매반응기(10)로 재투입된다. 상기 분리 탱크(40)에서 글리콜 디-터셔리-부틸에테르 화합물과 물은 분리되고, 분리된 물은 상기 공비증류 컬럼으로 순환되어 공비증류 컬럼에 물을 공급하는 역할을 하고, 글리콜 디-터셔리-부틸에테르는 저장조(50)로 이송되게 된다.
상기 부산물 순환 단계(S5)는 상기 재순환 단계 후에, 상기 촉매반응 단계에서 생성된 생성물 중 글리콜 디-터셔리-부틸에테르 화합물를 순환시켜 상기 촉매반응 단계로 투입하는 단계이다.
구체적으로는, 상기 분리 단계에서 분리 탱크(40)을 거쳐 저장조(50)로 이송된 글리콜 디-터셔리-부틸에테르 화합물이 순환되어 반응원료 물질과 함께 촉매반응기(10)로 투입되는 단계이다. 부산물인 글리콜 디-터셔리-부틸에테르 화합물을 재순환시킴으로써 수율을 극대화할 수 있다.
일반적으로 글리콜 화합물과 이소부텐이 반응하는 경우 글리콜 모노-터셔리-부틸에테르 화합물와 글리콜 디-터셔리부틸에테르 화합물이 85:15 내지 70:30 의 중량비로 생성된다. 즉, 부산물인 글리콜 디-터셔리-부틸에테르 화합물이 최대 30 중량%로 생성된다. 상기 글리콜 디-터셔리-부틸에테르 화합물이 생성되는 반응은 가역반응으로서 글리콜 디-터셔리-부틸에테르 화합물이 30 중량%를 초과하여 생성되면 글리콜 디-터셔리-부틸에테르 화합물은 글리콜 모노-터셔리-부틸에테르 화합물로 전환되면서 이소부텐 한 분자가 빠져 나온다. 하기 반응식은 디에틸렌글리콜 모노-터셔리-부틸에테르와 디에틸렌글리콜 디-터셔리-부틸에테르의 가역반응을 나타낸 것이다.
<반응식>
Figure pat00007
상기 반응식에 의하면, 디에틸렌글리콜 디-터셔리-부틸에테르가 30 중량%를 초과하여 생성되는 경우 이소부텐 한 분자가 빠지면서 다시 디에틸렌글리콜 모노-터셔리-부틸에테르로 전환되는 바, 부산물인 디에틸렌글리콜 디-터셔리- 부틸에테르를 재순환시키면, 디에틸렌글리콜은 한 분자의 이소부텐과만 반응하여 디에틸렌글리콜 모노-터셔리-부틸에테르의 수율이 최대화될 수 있다.
도 2 는 본 발명의 일 실시예에 사용된 장치 및 흐름선(flow line)을 나타낸 것이다. 도 2 에 의하면, 본 발명의 글리콜 모노-터셔리-부틸에테르 화합물 제조 장치는 반응기(10); C4 스트리퍼(20); 공비증류 컬럼(30); 분리 컬럼(40); 증류 컬럼(50); 및 글리콜 디-터셔리-부틸에테르의 저장조(60)를 포함한다.
주입관을 통하여 원료물질인 글리콜 화합물과 이소부텐을 포함하는 C4 탄화수소 혼합물이 산성 촉매가 충진되어 있는 촉매반응기(10)로 투입되어 촉매반응이 진행되고, 생성물중 일부는 제 1 순환관(11)을 통하여 재순환되어 반응원료 물질과 함께 촉매반응기(10)로 투입되는 한편, 일부는 생성물 이송관(12)을 통하여 C4 스트리퍼(20)로 이송되어 미반응 C4 탄화수소가 제거된다. C4 스트리퍼(20)를 통과한 반응 생성물은 공비증류 컬럼(30)으로 이송되고 반응 부산물인 글리콜 디-터셔리-부틸에테르 화합물은 공비증류 컬럼(30)으로 투입된 물과 함께 공비증류된 후, 물과 글리콜 디-터셔리-부틸에테르 화합물이 분리되는 분리 탱크(40)로 이송된다. 상기 분리 탱크(40)에서 물과 분리된 글리콜 디-터셔리-부틸에테르 화합물은 저장조(50)로 이송되어 포집된다. 포집된 글리콜 디-터셔리-부틸에테르 화합물은 제 2 순환관(51)을 통하여 반응원료 물질과 혼합되어 촉매반응기(10)로 재투입된다. 글리콜 디-터셔리-부틸에테르 화합물이 제거된 생성물은 공비증류 컬럼(30)으로부터 글리콜 모노-터셔리-부틸에테르 화합물 증류 컬럼(60)으로 이송되고, 여기서 글리콜 모노-터셔리-부틸에테르 화합물은 증류하여 화합물로 얻어진다. 잔여물인 글리콜 화합물은 회수되어 반응 원료로 재투입된다.
이하, 실시예 및 비교예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 이는 본 발명의 설명을 위한 것일 뿐, 이로 인해 본 발명의 범위가 제한되지 않는다.
< 실시예 1 내지 6 및 비교예 1 내지 7>
강산성 양이온 교환수지(마크로 공질의 술폰화 디비닐벤젠-가교결합된 폴리 스티렌 수지인 엠버라이트형 촉매 50g)를 길이 60 cm, 내관 직경이 1/2 inch로 된 이중관 형태의 반응기에 충진하였다. 이 때 외관측으로 반응열을 제어하고자 열교환수가 순환되도록 하였다. 반응에 사용된 C4 탄화수소 혼합물 성분은 하기 표 1 과 같으며, 원료 이송은 MFC(Mass Flow Controller)를 사용하였고, 7 기압 하에서 디에틸렌글리콜 모노-터셔리-부틸에테르를 생산하였다. 이 때, 반응 조건 및 생성된 디에틸렌글리콜 모노-터셔리-부틸에테르의 총량 등을 하기 표 2 에 나타내었다.
성 분 이소부텐 n-부탄 1-부텐 C-2-부텐 T-2-부텐 i-부탄
함량
(중량%)		 47.6 10.9 24.7 4.6 9.3 2.9
Figure pat00008
상기 표 2 에 나타난 바와 같이 순환비가 너무 작거나 순환시키지 않는 경우 반응이 진행되지 않으며, 순환비가 증가하는 경우 부반응이 활성화되어 디에틸렌글리콜 모노-터셔리-부틸에테르의 생성총량이 감소된다.
상기에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 생성물을 재순환 시킴과 동시에 부산물인 글리콜 디-터셔리-부틸에테르 화합물을 재순환시켜 생성물의 수율을 극대화할 수 있다. 또한, 종래보다 취급이 용이하고 저렴한 반응원료를 사용할 수 있으며, 반응조건이 비교적 가혹하지 않다.
10: 촉매반응기
11: 제 1 재순환관
12: 생성물 이송관
20: C4 스트리퍼
30: 공비증류 컬럼
40: 분리 탱크
50: 저장조
51: 제 2 순환관
60: 증류 컬럼

Claims (7)

  1. 하기 화학식 1 의 글리콜 화합물과 이소부텐을 포함하는 C4 탄화수소 혼합물이 산성 촉매의 존재 하에 반응하는 촉매반응 단계; 및
    상기 촉매반응 단계에서 생성된 생성물이 순환되어 상기 글리콜 화합물 및 이소부텐과 혼합되어 상기 촉매반응 단계로 투입되는 재순환 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 하기 화학식 2 의 글리콜 모노-터셔리-부틸에테르 화합물의 제조 방법:
    <화학식 1>
    Figure pat00009

    (상기 화학식 1 에서,
    R1 및 R2 는 각각 독립적으로 수소 또는 탄소수 1 내지 5 의 알킬기이며,
    n 은 1 내지 4 의 정수이다.)
    <화학식 2>
    Figure pat00010

    (상기 화학식 2에서,
    R1 및 R2 는 각각 독립적으로 수소 또는 탄소수 1 내지 5 의 알킬기이며,
    n 은 1 내지 4 의 정수이다.)
  2. 제1항에 있어서,
    상기 재순환 단계에서 재순환되는 생성물은 재순환되지 않는 생성물 대비 1 내지 20 배의 중량비로 재순환되는 것을 특징으로 하는 글리콜 모노-터셔리-부틸에테르 화합물의 제조 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제조 방법이 상기 재순환 단계 후에, 상기 촉매반응 단계에서 생성된 생성물 중 글리콜 디-터셔리-부틸에테르 화합물을 순환시켜 상기 촉매반응 단계로 투입하는 부산물 순환 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 글리콜 모노-터셔리-부틸에테르 화합물의 제조 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 글리콜 디-터셔리-부틸에테르 화합물이 하기 화학식 3 으로 표현되는 것을 특징으로 하는 글리콜 모노-터셔리-부틸에테르 화합물의 제조 방법:
    <화학식 3>
    Figure pat00011

    (상기 화학식 3 에서,
    R1 및 R2 는 각각 독립적으로 수소 또는 탄소수 1 내지 5 의 알킬기이며,
    n 은 1 내지 4 의 정수이다.)
  5. 제1항에 있어서,
    상기 이소부텐이 C4 탄화수소 혼합물에 대하여 10 중량% 이상으로 포함되는 것을 특징으로 하는 글리콜 모노-터셔리-부틸에테르 화합물의 제조 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 글리콜 화합물과 C4 탄화수소 혼합물에 포함된 이소부텐이 1:1 내지 5:1 의 몰비로 반응되는 것을 특징으로 하는 글리콜 모노-터셔리-부틸에테르 화합물의 제조 방법.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항의 방법에 의해 제조된 것을 특징으로 하는
    글리콜 모노-터셔리-부틸에테르 화합물.
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