KR20130018428A - Apparatus for producing alcohol from olefin - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A manufacturing method of an alcohol from olefin is provided to increase the gas contact surface area of olefin and mixed gas by having a dispersion plate inside a hydroformylation reactor, thereby being capable of production efficiency of aldehyde. CONSTITUTION: A manufacturing apparatus of olefin from alcohol comprises: a hydroformylation reactor(100) which comprises a spraying unit(120), a reactor outlet(130), a dispersion plate, and a circulation pipe(150); a catalyst/aldehyde separator(200) which comprises a separation pipe(210), a catalyst/aldehyde separator(220), a catalyst mixed solution supply pipe(230), and an aldehyde circulation pipe(240); a hydrogenation reactor(300) which adds hydrogen to the aldehyde; a distillation apparatus part(400) which comprises an inlet(410), a lower boiling point discharge part(420), a middle boiling point discharge part(430), and a high boiling point discharge part(440).

Description

올레핀으로부터의 알코올을 제조하는 장치{Apparatus For Producing Alcohol From Olefin}[0001] Apparatus for Producing Alcohol From Olefin [0002]

본 발명은 올레핀으로부터 알코올을 제조하기 위한 것으로, 보다 구체적으로, 하이드로포밀화 반응부; 촉매/알데히드 분리부; 수소화 반응부; 및 증류장치부를 포함하는 올레핀으로부터 알코올을 제조하는 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a process for producing an alcohol from an olefin, and more particularly, to a hydroformylation reaction unit; A catalyst / aldehyde separation unit; A hydrogenation reaction unit; And an apparatus for producing an alcohol from an olefin comprising a distillation unit.

일반적으로 옥소(OXO) 반응으로 잘 알려진 하이드로포르밀화 (hydroformylation) 반응은 금속촉매와 리간드의 존재 하에서 각종 올레핀과 합성기체(Synthesis Gas, CO/H2)가 반응하여 올레핀에 탄소수가 하나 증가한 선형(linear, normal) 및 가지형(branched, iso) 알데히드(aldehyde)가 생성되는 과정을 말한다.A hydroformylation reaction, commonly known as an oxo (OXO) reaction, involves the reaction of various olefins with a synthesis gas (CO / H 2 ) in the presence of a metal catalyst and a ligand, linear, normal, branched and iso aldehyde are produced.

옥소반응에 의해 합성된 각종 알데히드는 산화 또는 환원 과정을 통해 알데히드 유도체인 산과 알코올로 변형된다. 뿐만 아니라 알돌(Aldol) 등의 축합반응 후 산화 또는 환원반응을 통하여 긴 알킬기가 포함된 다양한 산과 알코올로 변형되기도 한다. 이러한 알코올과 산은 용매, 첨가제, 및 각종 가소제의 원료 등으로 사용되고 있다.Various aldehydes synthesized by oxo reaction are converted to aldehyde derivatives, acid and alcohol, through oxidation or reduction processes. In addition, it may be transformed into various acids and alcohols containing long alkyl groups through oxidation or reduction reaction after condensation reaction such as Aldol. These alcohols and acids are used as raw materials for solvents, additives, and various plasticizers.

하이드로포밀화의 대표적인 예로 프로필렌으로부터 로듐계 촉매를 사용하여 옥탄올(2-에틸헥산올)을 제조하는 것이 있다. 옥탄올은 DOP(Dioctyl Phathalate) 등의 PVC 가소제 원료로 주로 사용되며, 이외에 합성 윤활제, 계면활성제 등의 중간원료로 사용된다.A representative example of hydroformylation is the production of octanol (2-ethylhexanol) from propylene using a rhodium-based catalyst. Octanol is mainly used as PVC plasticizer raw material such as DOP (Dioctyl Phathalate), and is also used as an intermediate raw material for synthetic lubricants and surfactants.

프로필렌은 합성가스(CO/H2)와 함께 촉매를 사용하는 옥소반응기로 투입되어, 노르말-부틸알데히드 및 이소-부틸알데히드를 생성하게 된다. 생성된 알데히드 혼합물은 촉매 혼합물과 함께 분리계로 보내져 탄화수소와 촉매 혼합물로 분리된 후 촉매 혼합물은 반응기로 순환되고 탄화수소 성분은 스트리퍼로 이송된다. 스트리퍼의 탄화수소는 fresh 합성가스에 의해 스트리핑되어 미반응 프로필렌 및 합성가스는 옥소반응기로 회수되고 부틸알데히드는 분류탑으로 이송되어 노르말- 및 이소-부틸알데히드로 각각 분리된다. 분류탑저의 노르말-부틸알데히드는 수첨반응기로 이송되고, 수소첨가에 의해 n-부탄올로 제조된다. 또는 노르말-부틸알데히드는 알돌축합반응기로 도입되어, 축합, 탈수반응에 의해 2-에틸헥산알을 생성한 후 수첨반응기로 이송되며, 수소첨가에 의해 옥탄올(2-에틸헥산올)로 제조된다. Propylene is fed to the oxo reactor using the catalyst along with syngas (CO / H 2 ) to produce normal-butylaldehyde and iso-butylaldehyde. The resulting aldehyde mixture is sent to the separation system together with the catalyst mixture to separate into hydrocarbon and catalyst mixture, then the catalyst mixture is circulated to the reactor and the hydrocarbon component is transferred to the stripper. The hydrocarbons in the stripper are stripped by fresh syngas to recover unreacted propylene and syngas in the oxo reactor and the butylaldehyde is transferred to the fractionation column and separated into normal and iso-butylaldehyde, respectively. The normal-butylaldehyde in the bottom of the fractionation column is transferred to a hydrogenation reactor and is made into n-butanol by hydrogenation. Or n-butylaldehyde is introduced into an aldol condensation reactor to produce 2-ethylhexanoic acid by condensation and dehydration reaction, and then transferred to a hydrogenation reactor, which is produced by hydrogenation with octanol (2-ethylhexanol) .

하이드로포밀화 반응은 연속, 반연속 또는 배치식으로 수행될 수 있으며, 전형적인 하이드로포밀화 반응 공정은 기체 또는 액체 재순환 장치이다. 하이드로포밀화 반응은 액상 및 기상으로 이루어진 출발물질들이 원활하게 접촉되도록 하여 반응효율을 높이는 것이 중요하다. 이를 위해 종래에는 반응기 내에서 액상 및 기상 성분의 접촉이 골고루 되도록 교반을 해주는 연속 교반식 반응기(Continuous Stirred Tank Reactor: CSTR)를 주로 사용하였다. 또한 미국등록특허 제5,763,678호는 일련의 루프(loop) 형태의 반응기를 적용하여 순환을 통해 교반을 대체하는 하이드로포밀화 방법을 개시하고 있다. 그러나 상기의 방법들은 하이드로포밀화 반응의 효율을 향상시키는데 한계가 있었으며, 단일 반응기만으로는 만족할 만한 알데히드 제품을 얻을 수 없기 때문에 일반적으로 반응 체류시간을 크게 주거나 두 개 이상의 반응기를 직렬로 연결함으로써 원하는 수준의 제품을 생산하게 된다.The hydroformylation reaction can be carried out continuously, semicontinuously or batchwise, and a typical hydroformylation process is a gas or liquid recirculation system. In the hydroformylation reaction, it is important to improve the reaction efficiency by smoothly contacting the starting materials consisting of liquid and gas phase. For this purpose, a continuous stirred tank reactor (CSTR), which stirs liquid and vapor components uniformly in the reactor, has been used. U.S. Patent No. 5,763,678 also discloses a hydroformylation process that replaces agitation through circulation by applying a series of loop shaped reactors. However, the above methods have limitations in improving the efficiency of the hydroformylation reaction, and since a satisfactory aldehyde product can not be obtained with only a single reactor, generally, a reaction residence time is increased or two or more reactors are connected in series, Products.

또한 알데히드의 수소화 공정은 주로 내부에 니켈-기재 또는 구리 기재 고체 수소화 촉매로 충진된 반응기를 사용하는 것이 통상적이다. 출발 알데히드를 증발시켜 증기상에서 반응을 수행하거나, 출발 알데히드를 액체로써 반응기 내 도입하여 액체상에서 수행하는 방법이 있다.In addition, the hydrogenation process of aldehydes is usually carried out using a reactor mainly filled with a nickel-based or copper-based solid hydrogenation catalyst. Evaporating the starting aldehyde to carry out the reaction on the vapor phase, or introducing the starting aldehyde into the reactor as a liquid to carry out in a liquid phase.

그러나 상기 촉매 종들 및 증기상 또는 액체상 반응에도 불구하고, 상기 반응에서는 에스테르화, 아세탈화, 에테르화 등 원치 않는 부반응이 발생하여 반응의 선택성이 저하되는 문제가 있다.However, despite the catalytic species and the vapor phase or liquid phase reaction, undesirable side reactions such as esterification, acetalization, and etherification occur in the reaction, and the selectivity of the reaction is deteriorated.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제를 해결하기 위한 것으로, 액상의 올레핀 및 기상의 혼합가스의 접촉면적을 높여 알데히드의 제조효율을 향상시킬 수 있는 하이드로포밀화 반응장치 및 알데히드의 수소화 과정에서 부반응을 줄일 수 있는 수소화 반응장치를 포함하는 올레핀으로부터의 알코올 제조를 위한 장치 및 이를 이용한 올레핀으로부터 알코올의 제조방법을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the problems of the prior art as described above, and it is an object of the present invention to provide a hydroformylation reaction apparatus capable of improving the production efficiency of aldehyde by increasing the contact area between liquid olefins and gaseous mixture gas, And a method for producing an alcohol from an olefin using the same. The present invention also provides an apparatus for producing an alcohol from olefins.

본 발명은 상기의 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 반응기 상부에 장착되어 올레핀 및 합성가스(CO/H2)를 반응기 내부에 장입되어 있는 촉매 혼합용액 내에 분사하는 분사 수단; 반응기 하부에 위치하여 올레핀 및 합성가스의 반응혼합물이 배출되는 반응기 출구; 상기 분사 수단과 반응기 출구 사이에 장착되고, 올레핀 및 합성가스의 흐름을 전환하는 분산판; 상기 반응기 출구 및 상기 분사 수단에 연결되고, 반응기 출구로부터 반응혼합물을 회수하여 상기 분사 수단으로 공급하여 반응혼합물을 순환시키는 순환 배관을 포함하는 하이드로포밀화 반응부; In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a combustion apparatus comprising: injection means mounted on an upper portion of a reactor for injecting olefin and syngas (CO / H 2 ) into a catalyst mixture solution charged in a reactor; A reactor outlet located at the bottom of the reactor to discharge the reaction mixture of olefin and syngas; A distributor plate mounted between the injection means and the reactor outlet for switching the flow of olefin and synthesis gas; A hydroformylation reaction unit connected to the reactor outlet and the injection unit, the circulation pipe including a circulation pipe for withdrawing the reaction mixture from the reactor outlet and supplying the reaction mixture to the injection unit to circulate the reaction mixture;

상기 순환 배관의 어느 한 곳으로부터 분리되어 반응혼합물을 순환 흐름으로부터 분리하는 분리배관; 상기 분리배관과 연결되고, 반응혼합물로부터 촉매 혼합용액 및 알데히드를 분리하는 촉매/알데히드 분리장치; 상기 촉매/알데히드 분리장치와 순환 배관의 어느 한 곳과 연결되어 촉매 혼합용액을 순환배관으로 공급하는 촉매 혼합용액 공급배관; 및 상기 촉매/알데히드 분리장치에 연결되어 알데히드를 회수하는 알데히드 회수배관을 포함하는 촉매/알데히드 분리부;A separation pipe separated from any one of the circulation pipes to separate the reaction mixture from the circulation flow; A catalyst / aldehyde separation unit connected to the separation line for separating the catalyst mixture solution and the aldehyde from the reaction mixture; A catalyst mixture solution supply pipe connected to either one of the catalyst / aldehyde separation unit and the circulation pipe to supply the catalyst mixture solution to the circulation pipe; And a catalyst / aldehyde separation unit connected to the catalyst / aldehyde separation unit and containing an aldehyde recovery pipe for recovering aldehyde;

상기 회수된 알데히드에 수소를 첨가하는 수소화 반응부; 및A hydrogenation reaction unit for adding hydrogen to the recovered aldehyde; And

상기 수소화 반응부를 통과한 수소화 반응 생성물이 유입되는 유입부; 상기 수소화 반응 생성물 중 저비점 성분이 배출되는 저비점 성분 배출부; 상기 수소화 반응 생성물 중 중비점 성분이 배출되는 중비점 성분 배출부; 및 상기 수소화 반응 생성물 중 고비점 성분이 배출되는 고비점 성분 배출부를 포함하는 증류장치부; 를 포함하는 올레핀으로부터 알코올을 제조하는 장치를 제공한다.
An inlet portion through which the hydrogenation reaction product passing through the hydrogenation reaction portion flows; A low boiling point component discharge portion through which the low boiling point component is discharged from the hydrogenation reaction product; A middle boiling point component discharging portion for discharging a middle boiling point component in the hydrogenation reaction product; And a high-boiling-point component discharge portion through which the high boiling point component is discharged from the hydrogenation reaction product; ≪ RTI ID = 0.0 > a < / RTI >

본 발명은 상기의 과제를 해결하기 위한 다른 수단으로서, 촉매 혼합용액 내에 올레핀 및 합성가스(CO/H2)를 분사하여 올레핀 및 합성가스의 미세기포를 형성하고, 상기 올레핀 및 합성가스의 분사 흐름을 전환하면서 미세기포 및 촉매 혼합용액을 반응시켜 알데히드를 얻는 하이드로포밀화 단계;Another object of the present invention is to provide a process for producing olefins and syngas by forming fine bubbles of olefins and syngas by spraying olefin and synthesis gas (CO / H 2 ) into a catalyst mixture solution, A hydroformylation step of reacting the fine bubbles and the catalyst mixed solution to obtain an aldehyde;

상기 하이드로포밀화 단계의 생성물인 알데히드에 수소를 첨가하여 알코올을 포함하는 수소화 반응 생성물을 얻는 수소화 단계; 및 A hydrogenation step of adding hydrogen to the aldehyde as a product of the hydroformylation step to obtain a hydrogenation product containing alcohol; And

상기 수소화 단계의 생성물인 수소화 반응 생성물을 분별증류하여 알코올의 구조 이성질체를 분리하는 분리 단계를 포함하는 올레핀으로부터의 알코올의 제조방법을 제공한다.
And separating the structural isomer of the alcohol by fractional distillation of the hydrogenation product as a product of the hydrogenation step.

이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 일 실시예에 따른 올레핀으로부터 알코올을 제조하는 장치를 상세히 설명한다.Hereinafter, an apparatus for producing an alcohol from olefin according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

첨부된 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 올레핀으로부터 알코올을 제조하는 장치를 개략적으로 도시한 것이다.FIG. 1 is a schematic view of an apparatus for producing an alcohol from olefins according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG.

본 발명의 일 실시예에 따른 올레핀으로부터 알코올을 제조하는 장치는 An apparatus for producing an alcohol from olefins according to an embodiment of the present invention includes:

반응기(100) 상부에 장착되어 올레핀 및 합성가스(CO/H2)를 반응기 내부에 장입되어 있는 촉매 혼합용액 내에 분사하는 분사 수단(120); 반응기 하부에 위치하여 올레핀 및 합성가스의 반응혼합물이 배출되는 반응기 출구(130); 상기 분사 수단과 반응기 출구 사이에 장착되고, 올레핀 및 합성가스의 흐름을 전환하는 분산판(140); 상기 반응기 출구 및 상기 분사 수단에 연결되고, 반응기 출구로부터 반응혼합물을 회수하여 상기 분사 수단으로 공급하여 반응혼합물을 순환시키는 순환 배관(150)을 포함하는 하이드로포밀화 반응부(100);Injection means 120 mounted on the reactor 100 for injecting olefin and synthesis gas (CO / H 2 ) into the catalyst mixture solution charged in the reactor; A reactor outlet 130 located below the reactor and through which a reaction mixture of olefin and synthesis gas is discharged; A dispersion plate (140) mounted between the injection means and the reactor outlet for switching the flow of olefin and synthesis gas; A hydroformylation reaction unit (100) connected to the reactor outlet and the injection unit, and a circulation pipe (150) for circulating the reaction mixture through recovery of the reaction mixture from the reactor outlet and supply to the injection unit;

상기 순환 배관(150)의 어느 한 곳으로부터 분리되어 반응혼합물을 순환 흐름으로부터 분리하는 분리배관(210); 상기 분리배관(210)과 연결되고, 반응혼합물로부터 촉매 혼합용액 및 알데히드를 분리하는 촉매/알데히드 분리장치(220); 상기 촉매/알데히드 분리장치와 순환 배관의 어느 한 곳과 연결되어 촉매 혼합용액을 순환배관으로 공급하는 촉매 혼합용액 공급배관(230); 및 상기 촉매/알데히드 분리장치에 연결되어 알데히드를 회수하는 알데히드 회수배관(240)을 포함하는 촉매/알데히드 분리부(200);A separation pipe 210 separated from any one of the circulation pipes 150 to separate the reaction mixture from the circulation flow; A catalyst / aldehyde separation unit 220 connected to the separation pipe 210 for separating the catalyst mixture solution and the aldehyde from the reaction mixture; A catalyst mixture solution supply pipe 230 connected to either one of the catalyst / aldehyde separation unit and the circulation pipe to supply the catalyst mixture solution to the circulation pipe; And an aldehyde recovery pipe (240) connected to the catalyst / aldehyde separation device for recovering aldehyde (240);

상기 회수된 알데히드에 수소를 첨가하는 수소화 반응부(300); 및A hydrogenation reaction unit 300 for adding hydrogen to the recovered aldehyde; And

상기 수소화 반응부를 통과한 수소화 반응 생성물이 유입되는 유입부(410); 상기 수소화 반응 생성물 중 저비점 성분이 배출되는 저비점 성분 배출부(420); 상기 수소화 반응 생성물 중 중비점 성물이 배출되는 중비점 성분 배출부(430); 및 상기 수소화 반응 생성물 중 고비점 성물이 배출되는 고비점 성분 배출부(440)를 포함하는 증류장치부(400)를 포함한다.
An inlet 410 through which the hydrogenation reaction product passing through the hydrogenation reaction unit flows; A low boiling point component discharge portion 420 through which the low boiling point component is discharged from the hydrogenation reaction product; A middle boiling point component discharge portion 430 through which the intermediate boiling point product is discharged from the hydrogenation reaction product; And a high boiling point component discharge unit 440 through which the high boiling point product is discharged from the hydrogenation reaction product.

상기 하이드로포밀화 반응부(100)를 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.The hydroformylation reaction unit 100 will be described in more detail as follows.

올레핀과 합성가스는 반응기(100) 상부에 장착되어 있는 분사수단(120)에 의하여 반응기(110) 내부에 장입되어 있는 촉매 혼합용액 내에 분사된다. The olefin and the syngas are injected into the catalyst mixture solution charged in the reactor 110 by the injection means 120 mounted on the reactor 100.

상기 분사 수단(120)은 올레핀 및 합성가스를 반응기 내부에 장입되어 있는 촉매 혼합용액 내로 분사할 수 있는 것이면 특별히 제한되지 않으나, 예를 들면, 노즐이 장착된 이젝터(121)를 사용할 수 있다. 이젝터(121)에 장착된 노즐은 고압으로 반응기 내부로 공급되는 올레핀 및 합성가스의 분사 단면적을 작게하여 속도를 상승시키는 역할을 한다. 상기 노즐의 직경은 반응기의 크기에 따라 달라질 수 있는데, 일반적으로 0.1 내지 500mm인 것이 바람직하다.The injector 120 is not particularly limited as long as it can inject the olefin and the syngas into the catalyst mixture solution charged in the reactor. For example, the injector 121 equipped with the nozzle may be used. The nozzle mounted on the ejector 121 functions to increase the speed by reducing the injection cross sectional area of the olefin and the syngas fed into the reactor at a high pressure. The diameter of the nozzle may vary depending on the size of the reactor, and is preferably 0.1 to 500 mm.

또한 상기 이젝터(121)에는 벤투리 관(122)이 결합되어 있는 것이 바람직하다. 상기 벤투리 관(122)은 공지된 대로 직관의 형태로 이루어진 유입부(122a) 및 하부로 확대되는 형상의 관으로 이루어진 확산부(122b)를 포함하는 것으로, 상기 유입부(122a)는 이젝터(121)에 결합되어 있고 유입부(122a)의 직경은 확산부(122b)의 입구의 직경과 동일하며 확산부 출구의 직경보다는 작다. 동시에 확산부(122b)의 출구 방향이 반응기 하부를 향하고 있는 것이 바람직하다. 상기 유입부의 직경은 0.2 내지 1000mm 인 것이 바람직하고, 확산부 입구의 길이는 반응기 전체 길이의 1/50 내지 1/2인 것이 바람직하다. 확산부 입구의 직경은 유입부의 직경과 동일하며 확산부 출구의 직경은 확산부 입구 직경의 1.0배 내지 10배인 것이 바람직하다. 또한 확산부의 길이는 유입부 길이의 0.1배 내지 10배인 것이 바람직하고, 유입부와 확산부를 합한 전체 벤투리 관의 길이는 반응기 본체 길이의 0.01배 내지는 0.95배인 것이 바람직하며, 0.05배 내지 0.75배인 것이 더욱 바람직하다. Further, it is preferable that the venturi pipe 122 is coupled to the ejector 121. The venturi pipe 122 includes an inlet 122a in the form of an intact pipe and a diffusion part 122b in the form of a pipe extending in a downward direction. The inlet 122a is connected to an ejector 121 and the diameter of the inlet portion 122a is equal to the diameter of the inlet of the diffusion portion 122b and smaller than the diameter of the outlet of the diffusion portion 122b. At the same time, the outlet direction of the diffusion portion 122b is preferably directed toward the lower portion of the reactor. The diameter of the inlet portion is preferably 0.2 to 1000 mm, and the length of the inlet of the diffusion portion is preferably 1/50 to 1/2 of the total length of the reactor. It is preferable that the diameter of the diffusion portion inlet is equal to the diameter of the inlet portion and the diameter of the diffusion portion outlet is 1.0 to 10 times the diameter of the diffusion portion inlet. The length of the diffusion portion is preferably 0.1 to 10 times the length of the inlet portion and the length of the total venturi tube including the inlet portion and the diffusion portion is preferably 0.01 to 0.95 times the reactor body length and 0.05 to 0.75 More preferable.

반응원료인 올레핀 및 혼합가스는 상기 이젝터(121) 및 이에 결합된 벤투리 관(122)을 거치면서 반응기 내부로 분사되는데, 이렇게 분사되는 올레핀 및 혼합가스는 미세기포를 형성하면서 반응기 내부에 장입되어 있는 촉매 혼합용액 내에 분사된다. 올레핀 및 혼합가스의 미세기포가 촉매 혼합용액과 접촉하게 되므로 기-액 접촉 표면적이 넓어 충분한 반응 면적을 제공하게 된다.The olefins and the mixed gas as the reaction raw materials are injected into the reactor through the ejector 121 and the venturi pipe 122 connected to the injector 121. The injected olefin and the mixed gas are charged into the reactor while forming fine bubbles In the catalyst mixture solution. Since the minute bubbles of the olefin and the mixed gas are brought into contact with the catalyst mixture solution, the gas-liquid contact surface area is wide, thereby providing a sufficient reaction area.

또한 상기 분사수단(120) 및 반응기의 출구(130) 사이에 장착되는 분산판(140)에 의하여 분사되는 올레핀 및 혼합가스의 흐름이 전환된다. 이러한 반응원료 흐름의 전환에 의하여 반응원료의 반응기 내에서의 체류 시간이 길어지고, 이에 따라 반응효율이 향상된다. 이러한 반응원료 흐름의 전환은 분산판(140)의 위치 및 형태에 따라 결정되는 것으로, 이에 따라 반응 효율을 조절할 수 있다.And the flow of the olefin and the mixed gas injected by the dispersing plate 140 mounted between the injecting means 120 and the outlet 130 of the reactor is switched. This change in the reaction raw material flow lengthens the residence time of the reaction raw material in the reactor, thereby improving the reaction efficiency. The conversion of the reaction material flow is determined depending on the position and the shape of the dispersion plate 140, and thus the reaction efficiency can be controlled.

상기 분산판(140)은 반응기 출구(130)로부터 벤투리 관 방향으로 반응기 출구 및 벤투리 관(122) 출구까지 길이의 1/3 내지 2/3 사이에 위치하는 것이 바람직하고, 1/2 사이에 위치하는 것이 보다 바람직하다. 첨부된 도 3 및 도 4는 상기 하이드로포밀화 반응장치부의 분산판의 위치에 따른 반응성을 나타낸다.The dispersion plate 140 is preferably located between 1/3 and 2/3 of the length from the reactor outlet 130 to the venturi tube 122 outlet in the direction of the venturi tube, between 1/2 More preferably located at. FIGS. 3 and 4 show the reactivity of the hydroformylation reaction unit according to the position of the dispersion plate.

하기 도 4에서 가로축은 하부 출구관의 반경(Radius)을 의미하며, 세로축(product의 조성)의 값이 높다는 것은 반응이 상대적으로 더 빠르다는 것을 의미한다. 도 4에서 (a)는 순환 유속이 적을 때이며, 유속이 높은 (b) ~ (e)에서는 (e)가 가장 높고, 그리고 출구 벽면에 가까울수록 높다는 것을 알 수 있다.
In FIG. 4, the horizontal axis indicates the radius of the lower outlet pipe, and the vertical axis (product composition) indicates that the reaction is relatively faster. In FIG. 4 (a), it is seen that the circulation flow rate is low, and (e) is the highest at the flow rates (b) to (e), and is higher at the outlet wall surface.

또한 상기 분산판(140)의 형태에 따라 편평한 형태, 확산관 출구 방향에 대하여 볼록한 형태, 또는 오목한 형태일 수 있고, 오목한 형태가 가장 바람직하다. 첨부된 도 2는 분산판의 단면도로써, 도 2의 (a)는 편평한 형태, (b)는 볼록한 형태, (c)는 오목한 형태를 도시한 것이다.Further, it may be flat depending on the shape of the dispersion plate 140, convex with respect to the diffusion tube outlet direction, or concave, and concave is most preferable. 2 is a cross-sectional view of a diffuser plate. FIG. 2 (a) shows a flat shape, (b) shows a convex shape, and FIG. 2 (c) shows a concave shape.

상기 분산판의 크기는 반응기(100) 내부 직경의 10% 내지 75% 일 수 있다.The size of the dispersing plate may be 10% to 75% of the inner diameter of the reactor 100.

첨부된 도 5 및 6은 하이드로포밀화 반응장치의 분산판의 형태에 따른 반응성을 나타낸다. 하기 도 6을 살펴보면, 반응성에서 (C)가 가장 유리하다는 것을 알 수 있다.
The attached figures 5 and 6 show the reactivity according to the form of the dispersion plate of the hydroformylation reaction apparatus. Referring to FIG. 6, it can be seen that (C) is most advantageous in reactivity.

상기와 같이 올레핀 및 합성가스가 촉매 혼합용액 내에 분사되면서 하이드로포밀화 반응이 진행되고, 이에 따라 반응기 내부에는 상기 알데히드, 촉매 혼합용액, 미전화된 올레핀, 합성 가스 및 기타 반응 부산물 등을 포함하는 반응혼합물이 존재하게 된다. 이러한 반응혼합물은 상기 반응기 출구 및 상기 분사 수단에 연결된 순환배관(150)에 의하여 반응기 하부에서 회수되어 반응기의 상부의 분사 수단에 공급된다. 이러한 순환에 의하여 반응혼합물이 반응원료와 함께 분사되면서 반응혼합물과 충분히 혼합되어 반응 효율이 향상된다. 이러한 순환은 순환 배관에 구비되는 순환 펌프(160)에 의하여 조절될 수 있다.As described above, the olefin and the synthesis gas are injected into the catalyst mixture solution, and the hydroformylation reaction proceeds. Accordingly, the reaction including the aldehyde, the catalyst mixture solution, the untransferred olefin, the synthesis gas and other reaction by- The mixture is present. This reaction mixture is recovered at the bottom of the reactor by the circulation pipe (150) connected to the reactor outlet and the injection means and supplied to the injection means at the top of the reactor. By this circulation, the reaction mixture is injected together with the reaction raw material and sufficiently mixed with the reaction mixture to improve the reaction efficiency. This circulation can be controlled by the circulation pump 160 provided in the circulation pipe.

또한 상기 순환 배관(150)에는 열교환기(170)가 구비될 수 있고, 그 위치는 순환 배관 상의 특정한 위치에 한정되지 않는다. 열교환기(170)는 반응기로 순환되는 반응혼합물을 하이드로포밀화 반응조건에 적합한 온도로 유지시켜 주는 역할을 한다.
Also, the circulation pipe 150 may be provided with a heat exchanger 170, and its position is not limited to a specific position on the circulation pipe. The heat exchanger 170 serves to maintain the reaction mixture circulated in the reactor at a temperature suitable for hydroformylation reaction conditions.

상기 하이드로포밀화 반응부의 순환 배관의 어느 한 곳에서 분리된 반응 혼합물은 촉매/알데히드 분리부(200)에 의하여 촉매 혼합용액 및 알데히드로 분리 된 후 촉매 혼합용액은 반응기(110)로 순환되고, 알데히드는 수소화 반응부(300)로 이송된다. The reaction mixture separated at any one of the circulation pipes of the hydroformylation reaction part is separated into the catalyst mixture solution and the aldehyde by the catalyst / aldehyde separation part 200, the catalyst mixture solution is circulated to the reactor 110, Is transferred to the hydrogenation reaction section (300).

이하, 촉매/알데히드 분리부(200)를 보다 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the catalyst / aldehyde separation unit 200 will be described in more detail.

상기 촉매/알데히드 분리부(200)는 상기 하이드로포밀화 반응부의 순환 배관(150)의 어느 한 곳으로부터 분리되어 반응혼합물을 순환 흐름으로부터 분리하는 분리배관(210); 상기 분리배관(210)과 연결되고, 반응혼합물로부터 촉매 혼합용액 및 알데히드를 분리하는 촉매/알데히드 분리장치(220); 상기 촉매/알데히드 분리장치와 순환 배관의 어느 한 곳과 연결되어 촉매 혼합용액을 순환배관으로 공급하는 촉매 혼합용액 공급배관(230); 및 상기 촉매/알데히드 분리장치에 연결되어 알데히드를 회수하는 알데히드 회수배관(240)이 구비된다.The catalyst / aldehyde separation unit 200 is separated from the circulation pipe 150 of the hydroformylation reaction unit and separates the reaction mixture from the circulation flow. A catalyst / aldehyde separation unit 220 connected to the separation pipe 210 for separating the catalyst mixture solution and the aldehyde from the reaction mixture; A catalyst mixture solution supply pipe 230 connected to either one of the catalyst / aldehyde separation unit and the circulation pipe to supply the catalyst mixture solution to the circulation pipe; And an aldehyde recovery pipe 240 connected to the catalyst / aldehyde separation unit for recovering aldehyde.

상기 하이드로포밀화 반응부(100)의 반응 혼합물은 촉매/알데히드 분리부의 분리배관(210)에 의하여 순환 배관(150)의 어느 한 곳으로부터 분리되어 촉매/알데히드 분리장치(220)로 공급된다. 촉매/알데히드 분리장치(220)에서 분리된 촉매 혼합용액은 순환 배관(150)의 어느 한 곳과 연결되어 있는 촉매 혼합용액 공급배관(230)을 통하여 하이드로포밀화 반응부로 순환된다. 촉매/알데히드 분리장치(220)에서 분리된 알데히드는 상기 촉매/알데히드 분리장치에 연결되어 있는 알데히드 회수배관(240)을 통하여 수소화 반응부로 이송된다.The reaction mixture in the hydroformylation reaction unit 100 is separated from the circulation pipe 150 by the separation pipe 210 of the catalyst / aldehyde separation unit and supplied to the catalyst / aldehyde separation unit 220. The catalyst mixture solution separated in the catalyst / aldehyde separation unit 220 is circulated to the hydroformylation reaction unit through the catalyst mixture solution supply pipe 230 connected to one of the circulation pipes 150. The aldehyde separated in the catalyst / aldehyde separation unit 220 is transferred to the hydrogenation reaction unit through the aldehyde recovery pipe 240 connected to the catalyst / aldehyde separation unit.

상기 촉매/알데히드 분리장치(220)는 반응혼합물로부터 촉매 혼합용액 및 알데히드를 분리할 수 있는 수단이라면 그 종류가 제한되지 않는다. 예를 들면 열교환 과정을 통하여 반응 혼합물 중 저비점 성분인 알데히드는 증기 상태로 배출하고, 고비점 성분인 촉매 혼합용액은 액상으로 배출하는 기화 장치를 이용할 수 있다.The type of the catalyst / aldehyde separation unit 220 is not limited as long as it is a means for separating the catalyst mixture solution and the aldehyde from the reaction mixture. For example, a vaporizer may be used for discharging aldehyde as a low boiling point component in a vapor state in the reaction mixture through a heat exchange process, and discharging the catalyst mixture solution as a high boiling point component in a liquid phase.

목적물질인 알데히드가 분리된 촉매 혼합용액의 재순환은 연속적으로 수행될 수 있고, 경우에 따라 순환되는 반응혼합물의 일부를 배출하여 촉매를 재생시키거나, 새로운 촉매용액 또는 재활성화된 촉매용액을 반응혼합물의 순환 흐름에 부가할 수 있다.
The recycle of the catalyst mixture solution in which the aldehyde as the target substance is separated can be continuously carried out and the catalyst can be regenerated by discharging a part of the reaction mixture which is occasionally circulated, Can be added to the circulation flow.

상기 촉매/알데히드 분리부(200)에서 분리된 알데히드는 수소화 반응부(300)로 이송되고, 수소첨가 반응에 의하여 알코올로 전환된다.The aldehyde separated in the catalyst / aldehyde separation unit 200 is transferred to the hydrogenation unit 300 and is converted into alcohol by hydrogenation reaction.

상기 수소화 반응부(300)는 회수된 알데히드 및 수소가스를 반응기(311) 내부에 장입되어 있는 촉매 혼합액에 분사하는 분사 수단(312); 반응기 하부에 위치하여 알데히드 및 수소가스 그리고 알데히드의 수소첨가 반응혼합물이 배출되는 반응기 출구(315); 상기 반응기 출구(315) 및 상기 분사 수단(312)에 연결되고, 반응기 출구로부터 알데히드 및 수소가스 그리고 알데히드의 수소첨가 반응혼합물을 회수하여 상기 분사 수단으로 공급하여 이들을 순환시키는 순환 배관(316)을 포함한다.The hydrogenation reaction unit 300 includes injection means 312 for injecting the recovered aldehyde and hydrogen gas into the catalyst mixture liquid charged in the reactor 311; A reactor outlet 315 located in the lower portion of the reactor where the hydrogenation reaction mixture of aldehyde and hydrogen gas and aldehyde is discharged; And a circulation pipe 316 connected to the reactor outlet 315 and the injection means 312 for recovering the hydrogenation reaction mixture of aldehyde and hydrogen gas and aldehyde from the reactor outlet and supplying the hydrogenation reaction mixture to the injection means to circulate the hydrogenation reaction mixture do.

알데히드와 수소가스 그리고 알데히드의 수소첨가 반응 혼합물은 상기 분사수단(312)에 의하여 반응기(311) 내부에 장입되어 있는 촉매 혼합액 내에 분사된다. The hydrogenation reaction mixture of aldehyde, hydrogen gas and aldehyde is injected into the catalyst mixture liquid charged in the reactor 311 by the injection means 312.

상기 분사 수단(312)은 노즐이 장착된 이젝터(312)를 사용할 수 있다. 이젝터(312)에 장착된 노즐은 고압으로 반응기 내부로 공급되는 알데히드 및 수소가스의 분사 단면적을 작게 하여 속도를 상승시키는 역할을 한다.The ejection unit 312 may use an ejector 312 equipped with a nozzle. The nozzle mounted on the ejector 312 functions to increase the speed by reducing the injection cross sectional area of the aldehyde and the hydrogen gas supplied into the reactor at high pressure.

상기 노즐의 직경은 반응기의 크기에 따라 달라질 수 있는데, 일반적으로 1 내지 500mm인 것이 바람직하다.The diameter of the nozzle may vary depending on the size of the reactor, and is preferably 1 to 500 mm.

또한 상기 이젝터(312)에는 벤투리 관(314)이 결합되어 있는 것이 바람직하다. 상기 벤투리 관(314)은 공지된 대로 유입부(314a) 및 확산부(314b)를 포함하는 것으로, 상기 유입부(314a)는 이젝터(312)에 결합되어 있고 유입부(314a)의 관 직경은 확산부(314b) 입구의 직경과 동일하며 확산부 출구의 직경보다는 작다. 동시에 확산부(314b) 출구는 반응기 하부를 향하고 있는 것이 바람직하다. 상기 유입부의 직경은 0.2 내지 1000mm인 것이 바람직하고, 확산부 입구의 직경은 유입부의 직경과 동일하며 확산부 출구의 직경은 확산부 입구 직경의 1.0배 내지 10배인 것이 바람직하다. 확산부의 길이는 유입부 길이의 0.1배 내지 100배인 것이 바람직하고, 유입부와 확산부를 합한 전체 벤투리 관의 길이는 반응기 본체 길이의 0.01배 내지는 0.95배인 것이 바람직하며, 0.05배 내지 0.75배인 것이 더욱 바람직하다. Further, it is preferable that a venturi tube 314 is coupled to the ejector 312. The venturi tube 314 includes an inlet 314a and a diffusion 314b as is known in the art and the inlet 314a is coupled to the ejector 312 and has a tube diameter Is equal to the diameter of the inlet of the diffusion portion 314b and is smaller than the diameter of the diffusion portion outlet. At the same time, the outlet of the diffusion portion 314b is preferably directed to the lower portion of the reactor. Preferably, the diameter of the inlet portion is 0.2 to 1000 mm, the diameter of the inlet of the diffusion portion is equal to the diameter of the inlet portion, and the diameter of the outlet portion of the diffusion portion is 1.0 to 10 times the inlet diameter of the diffusion portion. The length of the diffusion portion is preferably 0.1 to 100 times the length of the inlet portion and the length of the entire Venturi tube including the inlet portion and the diffusion portion is preferably 0.01 to 0.95 times the reactor body length and 0.05 to 0.75 times desirable.

알데히드 및 수소가스 그리고 알데히드의 수소첨가 반응혼합물은 상기 이젝터(312) 및 이에 결합된 벤투리 관(314)을 거치면서 반응기 내부로 분사되는데, 이렇게 분사되는 알데히드 및 혼합가스는 미세기포를 형성하면서 반응기 내부에 장입되어 있는 촉매 혼합액 내에 분사된다. 알데히드 및 수소가스의 미세기포가 촉매 혼합액과 접촉하게 되므로 기-액 접촉 표면적이 넓어 충분한 반응 면적을 제공하게 된다. 이에 따라 알데히드의 수소 첨가 반응이 효율이 향상된다.The hydrogenation reaction mixture of the aldehyde, the hydrogen gas and the aldehyde is injected into the reactor through the ejector 312 and the venturi tube 314 coupled to the injector 312. The aldehyde and the mixed gas injected in this way form a fine bubble, And is injected into the catalyst mixture liquid charged inside. The minute bubbles of the aldehyde and the hydrogen gas are brought into contact with the catalyst mixture solution, so that the gas-liquid contact surface area is wide and a sufficient reaction area is provided. As a result, the efficiency of the hydrogenation reaction of the aldehyde is improved.

상기 반응기 내부로 분사되는 알데히드 및 수소가스는 촉매 혼합액의 존재하에서 반응하여 반응 생성물인 알코올을 생성한다. 이에 따라 반응기 내부에는 알코올, 알데히드, 수소, 반응 부산물 및 촉매 혼합액이 존재하게 되는데, 이러한 수소화 반응혼합물은 상기 반응기 출구 및 상기 분사 수단에 연결된 순환배관(316)에 의하여 반응기 하부에서 회수되어 반응기의 상부의 분사 수단(312)에 공급된다. 이러한 순환에 의하여 수소화 반응혼합물이 반응원료와 함께 분사되면서 충분히 혼합되어 반응 효율이 향상된다. 이러한 순환은 순환 배관(316)에 구비되는 순환 펌프(317)에 의하여 조절될 수 있다.The aldehyde and hydrogen gas injected into the reactor react in the presence of a catalyst mixture to produce an alcohol as a reaction product. Thus, the hydrogenation reaction mixture is recovered at the lower portion of the reactor by the circulation pipe 316 connected to the outlet of the reactor and the injection means, so that the upper portion of the reactor To the spraying means (312). By this circulation, the hydrogenation reaction mixture is injected together with the reaction raw material and sufficiently mixed to improve the reaction efficiency. This circulation can be controlled by the circulation pump 317 provided in the circulation pipe 316.

또한 상기 순환 배관(316)에는 열교환기(318)가 구비될 수 있고, 그 위치는 순환 배관 상의 특정한 위치에 한정되지 않는다. 열교환기(318)는 반응기로 순환되는 수소화 반응혼합물을 수소 첨가반응에 적합한 온도로 유지시켜 주는 역할을 한다.Also, the circulation pipe 316 may be provided with a heat exchanger 318, and its position is not limited to a specific position on the circulation pipe. The heat exchanger 318 serves to maintain the hydrogenation reaction mixture circulated in the reactor at a temperature suitable for the hydrogenation reaction.

상기 반응기(311) 내부에 장입되어 있는 촉매 혼합액은 니켈 또는 구리를 포함하는 유체로서, 이에 대하여는 후술하도록 한다.The catalyst mixed solution charged in the reactor 311 is a fluid containing nickel or copper, which will be described later.

또한 상기 수소화 반응부는 상기 수소화 반응 혼합물을 상기 순환 배관(316)의 어느 한 곳으로부터 분리하여(319a), 촉매 혼합액 및 알코올 분리장치(319)에서 촉매 혼합액 및 알코올로 분리하여, 분리된 촉매 혼합액은 순환 배관(316)의 어느 한 곳과 연결되어 있는 촉매 혼합액 공급배관(319b)을 통하여 수소화 반응기(311)로 순환시키고, 알코올을 포함하는 수소화 반응혼합물은 증류장치부로 이송될 수 있다.
Further, the hydrogenation reaction unit separates the hydrogenation reaction mixture from any one of the circulation pipe 316 (319a), separates it into a catalyst mixture solution and an alcohol in a catalyst mixture solution and an alcohol separation unit 319, The hydrogenation reaction mixture containing alcohol can be transferred to the distillation apparatus section through the catalyst mixture liquid supply pipe 319b connected to any one of the circulation pipe 316 and circulated to the hydrogenation reactor 311. [

또는 첨부된 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 수소화 반응부(300)는 회수된 알데히드 및 수소가스를 반응기(321) 내부로 분사하는 분사 수단(322); 알데히드 및 수소가 유입되는 쪽에 위치하고, 활성이 높은 니켈 촉매층(323a); 상기 니켈 촉매층의 하부에 위치하는 활성이 낮은 구리 촉매층(323b); 및 반응기 하부에 위치하여 수소화 반응혼합물이 배출되는 반응기 출구(324)를 포함하는 것으로 구성될 수 있다. Alternatively, as shown in FIG. 7, the hydrogenation reactor 300 may include an injector 322 injecting the recovered aldehyde and hydrogen gas into the reactor 321; A nickel catalyst layer 323a on the side where aldehyde and hydrogen are introduced, and having high activity; A low activity copper catalyst layer 323b located under the nickel catalyst layer; And a reactor outlet 324 located below the reactor and through which the hydrogenation reaction mixture is discharged.

알데히드와 수소가스는 상기 분사수단(322)에 의하여 반응기(321) 내부로 분사된다. 분사된 알데히드 및 수소는 활성이 높은 니켈 촉매층(323a) 및 활성이 낮은 구리 촉매층(323b)을 차례로 통과하게 되고, 통과하면서 알데히드에 수소가 첨가되어 알코올을 생성하게 된다.The aldehyde and hydrogen gas are injected into the reactor 321 by the injection means 322. The injected aldehyde and hydrogen in turn pass through the nickel catalyst layer 323a having high activity and the copper catalyst layer 323b having low activity, and hydrogen is added to the aldehyde to generate alcohol.

일반적으로 알데히드의 수소화 반응은 니켈 또는 구리의 단독 촉매를 이용하나, 본 발명에서는 니켈 및 구리로 된 2층의 촉매(323)를 이용하는 것을 특징으로 한다. 일반적으로 활성이 높은 니켈 촉매만을 이용하는 경우, 발열 반응에 따라 온도가 상승하게 되어 반응기 출구 쪽에서는 온도가 증가하여 부반응이 발생하게 된다. 활성이 높은 촉매에 의한 반응효율의 증가보다 부반응 발생으로 인한 문제점이 있었다. 이에 본 발명에서는 전환해야할 반응물의 농도가 높은 반응기 입구 쪽에는 활성이 높은 니켈 촉매(323a)를 이용하여 반응속도를 상승시키고, 전화해야 할 반응물의 농도가 낮은 반응기 출구 쪽에는 활성이 낮은 구리 촉매층(323b)을 이용하여 부반응을 억제한 것을 특징으로 한다.Generally, the hydrogenation reaction of aldehyde uses a single catalyst of nickel or copper, but in the present invention, it is characterized in that a two-layer catalyst 323 of nickel and copper is used. Generally, when only a highly active nickel catalyst is used, the temperature rises due to the exothermic reaction, and the temperature increases at the outlet of the reactor, thereby causing a side reaction. There is a problem due to occurrence of a side reaction rather than an increase in reaction efficiency due to a catalyst having a high activity. In the present invention, the reaction rate is increased by using a highly active nickel catalyst (323a) at the inlet of the reactor having a high concentration of the reactant to be converted, and a low activity copper catalyst layer 323b are used to suppress the side reaction.

상기 반응기 내부로 분사되는 알데히드 및 수소가스는 2층의 촉매층을 통과하면서 반응 생성물인 알코올을 생성한다. 상기 수소화 반응부(300)를 통과한 알코올을 포함하는 수소화 반응 생성물은 분별증류하는 증류장치부(400)로 이송된다.
The aldehyde and the hydrogen gas injected into the reactor pass through the two-layer catalyst layer to produce alcohol as a reaction product. The hydrogenation reaction product containing the alcohol that has passed through the hydrogenation unit 300 is transferred to a distillation unit 400 for fractional distillation.

상기 증류장치부(400)는 수소화 반응부를 통과한 수소화 반응 생성물이 유입되는 유입부(410); 상기 수소화 반응 생성물 중 저비점 성분이 배출되는 저비점 성분 배출부(420); 상기 수소화 반응 생성물 중 중비점 성분이 배출되는 중비점 성분 배출부(430); 및 상기 수소화 반응 생성물 중 고비점 성물이 배출되는 고비점 성분 배출부(440)를 포함한다.The distillation unit 400 includes an inlet 410 through which the hydrogenation reaction product having passed through the hydrogenation reaction unit flows; A low boiling point component discharge portion 420 through which the low boiling point component is discharged from the hydrogenation reaction product; A middle boiling point component discharge unit 430 discharging a middle boiling point component of the hydrogenation reaction product; And a high boiling point component discharge unit 440 through which the high boiling point product is discharged from the hydrogenation reaction product.

상기 증류장치부의 유입부 및 각 배출부는 분할 벽에 의해 분할 된 것으로, 상기 분할 벽은 단열되도록 설계되어, 상기 유입부 및 각 배출구는 온도 및 압력이 개별적으로 조절된다. 상기 수소화 반응부를 통과한 수소화 반응 생성물은 알코올, 알데히드, 수소, 반응 부산물 등을 포함하게 되는데, 각 물질은 비점에 따라 분별 증류한다. The inlet and each outlet of the distillation unit are divided by a dividing wall, and the dividing wall is designed to be insulated so that the inlet and each outlet are individually regulated in temperature and pressure. The hydrogenation reaction product passing through the hydrogenation reaction unit includes alcohol, aldehyde, hydrogen, reaction by-products and the like. Each substance is fractionally distilled according to boiling point.

상기 유입부는 20 내지 100℃ 및 1.0 내지 5.0 bar의 압력으로 운전되는 것이 바람직하다. 유입부에서 수소화 반응 생성물 중 저비점 성분인 노르말/이소-알데히드, 물, 이소-알코올 등은 기화되어 저비점 성분 배출부(420)로 이동하고, 저비점 성분 배출관(421)을 통하여 배출된다. 상기 저비점 성분 배출부(420)는 30 내지 120℃ 및 0.1 내지 5.0 bar의 압력으로 운전되는 것이 바람직하다. 상기 유입부 및 저비점 성분 배출부(420)에서 기화되지 않은 중비점 성분은 중비점 성분 배출부(430)로 이동하게 되고, 중비점 성분 배출관(431)을 통하여 배출된다. 수소화 반응 생성물 중 상기 중비점 성분 중 주성분은 노르말-알코올 및 이소-알코올 혼합물이다. 상기 중비점 성분 배출부(430)는 40 내지 170℃ 및 0.01 내지 5.0 bar의 압력으로 운전되는 것이 바람직하다. 또한 상기 중비점 성분 배출부에서도 기화되지 않은 고비점 성분은 고비점 성분 배출부(440)로 이동하게 되고, 고비점 성분 배출관(441)을 통하여 배출된다. 수소화 반응 생성물 중 상기 고비점 성분은, 노르말-알코올, 알데히드 이량체, 알데히드 삼량체 등이 있다. 상기 고비점 성분 배출부(440)는 60 내지 250℃ 및 0.1 내지 5.0 bar의 압력으로 운전되는 것이 바람직하다. The inlet is preferably operated at a pressure between 20 and 100 < 0 > C and between 1.0 and 5.0 bar. The low boiling point component of the hydrogenation reaction product in the inlet portion, such as normal / iso-aldehyde, water, iso-alcohol, etc., is vaporized and moved to the low boiling point component discharge portion 420 and discharged through the low boiling point component discharge pipe 421. The low boiling point component outlet 420 is preferably operated at a pressure of 30 to 120 ℃ and 0.1 to 5.0 bar. The middle boiling point component that has not been vaporized in the inflow portion and the low boiling point component discharge portion 420 is moved to the middle boiling point component discharge portion 430 and discharged through the middle boiling point component discharge pipe 431. The main component of the above-mentioned intermediate boiling point components in the hydrogenation reaction product is a normal-alcohol and iso-alcohol mixture. The middle boiling point component discharge portion 430 is preferably operated at a pressure of 40 to 170 ° C and a pressure of 0.01 to 5.0 bar. The high boiling point component not vaporized also moves to the high boiling point component discharge section 440 and is discharged through the high boiling point component discharge pipe 441 in the middle boiling point component discharge section. The high boiling point component of the hydrogenation reaction product includes a n-alcohol, an aldehyde dimer, and an aldehyde trimer. The high boiling point component discharge portion 440 is preferably operated at a pressure of 60 to 250 ° C and a pressure of 0.1 to 5.0 bar.

상기 올레핀으로부터 알코올을 제조하는 장치는 첨부된 도 8에 도시된 바와 같이 상기 하이드로포밀화 반응부 이후에 알데히드를 노르말-알데히드 및 이소-알데히드로 분리하는 증류장치부(500); 및The apparatus for producing an alcohol from the olefin comprises a distillation unit 500 for separating aldehyde into n-aldehyde and iso-aldehyde after the hydroformylation reaction unit as shown in FIG. And

상기 노르말-알데히드를 알돌축합하여 탄소수가 증가된 알데히드를 제조하는 알돌축합 반응부(600)를 추가로 포함할 수 있다.And an aldol condensation reaction unit 600 for producing an aldehyde having an increased carbon number by aldol condensation of the normal-aldehyde.

상기 증류장치부(500); 및 알돌축합 반응부(600)를 추가로 포함하는 경우 하이드로포밀화 반응부 이후에 생성되는 알데히드 보다 탄소수 2배 증가된 알코올을 생성할 수 있다.
The distillation unit 500; And the aldol condensation reaction unit 600, an alcohol having two times more carbon atoms than the aldehyde generated after the hydroformylation reaction unit can be produced.

*예를 들면, 프로필렌으로 하이드로포밀화 반응을 진행한 경우, 노르말-부틸알데히드 및 이소-부틸알데히드가 생성되고, 알돌 축합에 의하여 2-에틸헥산알을 생성하게 된다. 탄소수가 증가된 알데히드로 수소화 단계를 진행하여 옥탄올(2-에틸헥산올)을 생성할 수 있다.* For example, when the hydroformylation reaction is carried out with propylene, normal-butylaldehyde and iso-butylaldehyde are produced, and 2-ethylhexanoic acid is produced by aldol condensation. The hydrogenation step can be carried out with an aldehyde with increased carbon number to produce octanol (2-ethylhexanol).

본 발명은 또한 The present invention also

촉매 혼합용액 내에 올레핀 및 합성가스(CO/H2)를 분사하고, 상기 올레핀 및 합성가스의 분사 흐름을 전환하면서 반응을 수행하여 알데히드를 얻는 하이드로포밀화 단계;A hydroformylation step of spraying an olefin and a syngas (CO / H 2 ) into the catalyst mixture solution, and performing a reaction while switching the injection flow of the olefin and the synthesis gas to obtain an aldehyde;

상기 하이드로포밀화 단계의 생성물인 알데히드에 수소를 첨가하여 알코올을 포함하는 수소화 반응 생성물을 얻는 수소화 단계; 및 A hydrogenation step of adding hydrogen to the aldehyde as a product of the hydroformylation step to obtain a hydrogenation product containing alcohol; And

상기 수소화 단계의 생성물인 수소화 반응 생성물을 분별증류하여 알코올의 구조 이성질체를 분리하는 분리 단계를 포함하는 올레핀으로부터의 알코올의 제조방법에 관한 것이다.And separating the structural isomer of the alcohol by fractional distillation of the hydrogenation product, which is the product of the hydrogenation step, to a process for producing an alcohol from olefins.

상기 하이드로포밀화 단계는 촉매 혼합용액 내에 올레핀 및 합성가스(CO/H2)를 분사하여 올레핀 및 합성가스의 미세기포를 형성하고, 상기 올레핀 및 합성가스의 분사 흐름을 전환하면서 미세기포 및 촉매 혼합용액을 반응시켜 알데히드를 얻는 단계이다.The hydroformylation step may be carried out by injecting olefins and syngas (CO / H 2 ) into the catalyst mixture solution to form minute bubbles of olefins and syngas, And then reacting the solution to obtain an aldehyde.

올레핀 및 합성가스가 분사되면서 미세기포를 형성하게 되고, 미세기포가 촉매 혼합용액과 접촉하게 되므로 기-액 접촉 표면적이 넓어 충분한 반응 면적을 제공하게 된다. 또한 올레핀 및 합성가스의 분사 흐름을 전환하면서 반응을 수행하여 반응원료의 반응기 내에서의 체류 시간이 길어지고, 이에 따라 반응효율이 향상된다.Olefin and syngas are sprayed to form fine bubbles, and the fine bubbles are brought into contact with the catalyst mixture solution, thereby providing a sufficient reaction area because the vapor-liquid contact surface area is wide. In addition, the reaction is carried out while the injection flow of the olefin and the syngas is switched to increase the residence time of the reaction raw material in the reactor, thereby improving the reaction efficiency.

이러한 하이드로포밀화 단계는 상술한 하이드로포밀화 장치부를 이용하여 수행되는 것이 바람직하다.This hydroformylation step is preferably carried out using the hydroformylation unit described above.

하이드로포밀화 단계의 촉매 혼합용액은 일반적으로 하이드로포밀화 반응에 사용되는 것으로, 전이금속 촉매 및 리간드를 포함할 수 있다.The catalyst mixture solution of the hydroformylation step is generally used in a hydroformylation reaction and may include a transition metal catalyst and a ligand.

전이금속 촉매는 당업계에 일반적으로 사용되는 것이면 제한없이 사용할 수 있는데, 예를 들면 코발트(Co), 로듐(Rh), 이리듐(Ir), 루테늄(Ru), 오스뮴(Os), 플라티늄(Pt), 팔라듐(Pd), 철(Fe), 또는 니켈(Ni) 등의 전이금속을 중심금속으로 하는 촉매를 사용할 수 있다. 구체적으로는 코발트카보닐[Co2(CO)8], 아세틸아세토네이토디카보닐로듐[Rh(AcAc)(CO)2], 아세틸아세토네이토카보닐트리페닐포스핀로듐[Rh(AcAc)(CO)(TPP)], 하이드리도카보닐트리(트리페닐포스핀)로듐[HRh(CO)(TPP)3], 아세틸아세토네이토디카보닐이리듐[Ir(AcAc)(CO)2] 및 하이드리도카보닐트리(트리페닐포스핀)이리듐[HIr(CO)(TPP)3]로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 착물 촉매를 사용할 수 있다. Examples of the transition metal catalyst include cobalt (Co), rhodium (Rh), iridium (Ir), ruthenium (Ru), osmium (Os), platinum (Pt) , Palladium (Pd), iron (Fe), or nickel (Ni) may be used. Specifically, cobalt carbonyl [Co 2 (CO) 8 ], acetylacetonatodicarbonyldium [Rh (AcAc) (CO) 2 ], acetylacetonatocarbonyltriphenylphosphinedium [Rh (AcAc) ( CO) (TPP)], hydridocarbonyltri (triphenylphosphine) rhodium [HRh (CO) (TPP) 3 ], acetylacetonatodicarbonyliridium [Ir (AcAc) (CO) 2 ] and hydrido One or more complex catalysts selected from the group consisting of carbonyltri (triphenylphosphine) iridium [HIr (CO) (TPP) 3 ] can be used.

또한 상기 리간드로는 삼치환 포스핀(Phosphine), 포스핀 옥사이드(Phosphine Oxide), 아민(Amine), 아미드(Amide), 또는 이소니트릴(Isonitrile) 등을 사용할 수 있고, 삼치환 포스핀을 사용하는 것이 바람직하다. 삼치환 포스핀은 이에 제한되는 것은 아니나, 트리아릴 포스핀, 트리아릴포스파이트, 알킬디아릴포스핀 등이 있고, 보다 구체적으로는 트리페닐포스핀, 트리톨릴포스핀, 트리페닐포스파이트 및 n-부틸디페닐포스핀 등을 사용할 수 있다.The ligand may be a tri-substituted phosphine, a phosphine oxide, an amine, an amide, or an isonitrile, or may be a tri-substituted phosphine, . The tri-substituted phosphines include, but are not limited to, triaryl phosphine, triaryl phosphite, alkyldiaryl phosphine, and more specifically triphenyl phosphine, tritolyl phosphine, triphenyl phosphite, and n -Butyldiphenylphosphine and the like can be used.

상기 촉매 혼합 용액에 사용되는 용매는 이에 제한되는 것은 아니나, 예를 들면 프로판 알데히드, 부틸 알데히드, 펜틸 알데히드, 또는 발러 알데히드 등의 알데히드류; 아세톤, 메틸 에틸 케톤, 메틸 이소부틸 케톤, 아세토페논, 또는 시클로헥사논 등의 케톤류; 에탄올, 펜탄올, 옥탄올, 텐산올 등의 알콜류; 벤젠, 톨루엔, 크실렌 등의 방향족류; 테트라하이드로푸란, 디메톡시에탄, 디옥산 등의 에테르류; 및 헵탄 등의 파라핀 탄화수소를 사용할 수 있다. 바람직하게는 반응 생성물인 프로판 알데하드, 부틸 알데히드, 펜틸 알데히드, 발러 알데히드 등을 사용하는 것이다. 또한 상기 촉매 혼합 용액의 농도는 해당 용매의 무게가 전체 용액 무게의 30 % 내지 99 % 비율인 것이 바람직하다.Examples of the solvent used in the catalyst mixture solution include, but are not limited to, aldehydes such as propanaldehyde, butylaldehyde, pentylaldehyde, and valeraldehyde; Ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, acetophenone, or cyclohexanone; Alcohols such as ethanol, pentanol, octanol, and pentanol; Aromatics such as benzene, toluene and xylene; Ethers such as tetrahydrofuran, dimethoxyethane and dioxane; And paraffin hydrocarbons such as heptane. Preferably, the reaction products such as propanaldehyde, butylaldehyde, pentylaldehyde, valeraldehyde and the like are used. The concentration of the catalyst mixture solution is preferably 30% to 99% of the total solution weight.

본 발명에서 사용 가능한 올레핀은 이에 제한되는 것은 아니나, 탄소수 2 내지 20의 올레핀을 사용할 수 있고, 보다 구체적으로 에틸렌, 프로필렌, 1-부텐, 1-펜텐, 1-헥센, 1-헵텐, 1-옥텐, 1-노넨, 1-데센, 1-운데센, 1-트리데센, 1-테트라데센, 1-펜타데센, 1-헥사데센, 1-헵타데센, 1-옥타데센, 1-노나데센, 1-에이코센, 2-부텐, 2-메틸프로펜, 2-펜텐, 2-메틸부텐, 2-헥센, 2-헵텐, 2-에틸헥센, 2-옥텐, 스티렌, 3-페닐-1-프로펜 또는 4-이소프로필스티렌 등이 있으며, 에틸렌, 프로필렌, 1-부텐, 2-부텐 1-펜텐, 2-펜텐, 2-메틸부텐 등이 보다 바람직하다. The olefins usable in the present invention are not limited thereto, but olefins having 2 to 20 carbon atoms can be used. More specifically, olefins having 2 to 20 carbon atoms can be used. More specifically, olefins having 1 to 20 carbon atoms such as ethylene, propylene, 1-butene, Hexadecene, 1-heptadecene, 1-octadecene, 1-nonadecene, 1-octadecene, 1-pentadecene, 2-butene, 2-hexene, 2-octene, styrene, 3-phenyl-1-propene Propylene, 1-butene, 2-butene 1-pentene, 2-pentene, 2-methyl butene and the like are more preferable.

하이드로포밀화 반응의 또 다른 출발물질인 합성가스는 일산화탄소와 수소의 혼합 기체로서, CO:H2 의 혼합비율은 이에 제한되는 것은 아니나, 5:95 내지 70:30 인 것이 바람직하고, 40:60 내지 60:40인 것이 보다 바람직하며, 45:55 내지 55:45인 것이 가장 바람직하다.The synthesis gas, which is another starting material of the hydroformylation reaction, is a mixed gas of carbon monoxide and hydrogen. The mixing ratio of CO: H 2 is not limited thereto, but it is preferably 5:95 to 70:30, More preferably 60:40 to 45:55, and most preferably 45:55 to 55:45.

상기 올레핀 및 합성가스의 몰비는 95:5 내지 5:95인 것이 바람직하고, 75:25 내지 25:75인 것이 보다 바람직하다.The molar ratio of the olefin to the synthesis gas is preferably 95: 5 to 5:95, and more preferably 75:25 to 25:75.

또한 상기 올레핀 및 합성가스는 각각 5 내지 200bar의 압력으로 분사되는 것이 바람직하다. 또한 상기 올레핀 및 합성가스의 분사되는 선속도는 1 m/sec 내지 50 m/sec 인 것이 바람직하며 더 바람직하게는 5 m/sec 내지 30m/sec 인 것이 좋다. 촉매 혼합액이 분사수단(120)을 통과하기 전 후의 압력차이는 0.1 bar 내지 10 bar가 바람직하며 더 바람직하게는 0.5 bar 내지 5 bar가 좋다. The olefin and the synthesis gas are preferably injected at a pressure of 5 to 200 bar, respectively. The linear velocity of the injected olefin and the syngas is preferably 1 m / sec to 50 m / sec, and more preferably 5 m / sec to 30 m / sec. The pressure difference after the catalyst mixture liquid passes through the injection means 120 is preferably 0.1 to 10 bar, more preferably 0.5 to 5 bar.

상기 반응은 50 내지 200℃의 온도에서 수행되는 것이 바람직하고, 50 내지 150℃의 온도에서 수행되는 것이 보다 바람직하다. 또한 상기 반응은 5 내지 100bar의 압력에서 수행되는 것이 바람직하고, 5 내지 50bar의 압력에서 수행되는 것이 보다 바람직하다.
The reaction is preferably carried out at a temperature of 50 to 200 ° C, and more preferably at a temperature of 50 to 150 ° C. Further, the reaction is preferably carried out at a pressure of 5 to 100 bar, more preferably at a pressure of 5 to 50 bar.

또한 상기 하이드로포밀화 단계는 반응혼합물을 회수하여 올레핀 및 합성가스와 함께 촉매 혼합용액 내에 공급하는 반응혼합물 순환 단계를 추가로 포함하는 것이 바람직하다.Further, the hydroformylation step preferably further comprises a reaction mixture circulation step of recovering the reaction mixture and feeding it into the catalyst mixture solution together with the olefin and the synthesis gas.

반응기 출구를 통하여 배출되는 반응혼합물은 회수되어, 반응기 내부로 공급되는 순환 장치에 의하여 반응원료가 반응혼합물과 충분히 혼합되어 반응 효율이 향상된다. 반응혼합물은 목적물질인 알데히드(노르말- 및 이소-부틸알데히드) 이외에 미전환된 올레핀, 반응부산물 및 촉매 혼합용액 등을 포함하고 있다.The reaction mixture discharged through the outlet of the reactor is recovered and the reaction material is thoroughly mixed with the reaction mixture by the circulation device supplied into the reactor to improve the reaction efficiency. The reaction mixture contains unconverted olefins, reaction by-products and catalyst mixture solutions in addition to the target aldehydes (normal- and iso-butylaldehyde).

이러한 순환 장치는 반응기 출구 및 반응기의 분사 수단에 결합되어 있는 순환 배관 및 이에 결합된 순환 펌프에 의하여 달성될 수 있다. 순환되는 반응혼합물의 유량은 분당 반응기 장입 용량의 0.01 내지 20배인 것이 바람직하다.This circulation device can be achieved by means of a circulation line connected to the reactor outlet and to the means of injection of the reactor, and a circulation pump coupled thereto. The flow rate of the circulating reaction mixture is preferably 0.01 to 20 times the reactor charge capacity per minute.

또한 상기 하이드로포밀화 단계는 순환되는 반응혼합물의 일부를 분리하여 촉매 혼합용액 및 알데히드로 분리하고, 분리된 촉매 혼합용액을 순환흐름에 공급하고, 알데히드는 회수하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.The hydroformylation step may further include separating a part of the reaction mixture to be separated into a catalyst mixture solution and an aldehyde, supplying the separated catalyst mixture solution to the circulation flow, and recovering the aldehyde.

구체적으로 상기 하이드로포밀화 방법의 출발물질인 올레핀이 프로필렌인 경우, 반응혼합물에는 부틸알데히드, 보다 구체적으로는 노르말-부틸알데히고 및 이소-부틸알데히드가 포함되어 있고, 반응혼합물은 촉매/알데히드 분리장치로 보내져 알데히드 및 촉매 혼합물로 분리된 후 촉매 혼합물은 반응기로 순환되고 알데히드 성분은 수소화 단계로 이송된다. Specifically, when the olefin which is the starting material of the hydroformylation process is propylene, the reaction mixture contains butylaldehyde, more specifically, n-butylaldehyde and iso-butylaldehyde, and the reaction mixture includes a catalyst / To separate the aldehyde and catalyst mixture and then the catalyst mixture is circulated to the reactor and the aldehyde component is transferred to the hydrogenation step.

상기 수소화 단계는 하이드로포밀화 단계의 생성물인 알데히드에 수소를 첨가하여 알코올을 포함하는 수소화 반응 생성물을 얻는 단계이다. 알데히드를 수소화하는 방법은 당업계에서 통상적으로 사용되는 것을 사용할 수 있으나, 하기와 같이 수행되는 것이 바람직하다. In the hydrogenation step, hydrogen is added to the aldehyde, which is a product of the hydroformylation step, to obtain a hydrogenation product including an alcohol. The method for hydrogenating the aldehyde can be carried out as commonly used in the art, but it is preferably carried out as follows.

상기 수소화 단계는 회수된 알데히드 및 수소가스를 촉매 혼합용액 내에 분사하여 알데히드 및 수소가스의 미세기포를 형성하고, 미세기포 및 촉매 혼합액을 반응시키는 것이 바람직하다.In the hydrogenation step, the recovered aldehyde and hydrogen gas are sprayed into the catalyst mixture solution to form microbubbles of aldehyde and hydrogen gas, and the microbubbles and the catalyst mixture are reacted.

상기 촉매 혼합액은 라니-니켈(Raney-Ni) 또는 구리 분말을 포함하는 것이 바람직하다. 촉매 혼합액은 용매를 사용할 수 있으며 적절한 용매로는 알데히드 또는 알코올인 것이 바람직하다. 구체적으로 상기 하이드로포밀화 방법의 출발물질인 올레핀이 프로필렌이어서 수소화 반응부로 투입되는 물질이 부틸알데히드인 경우에는 노르말- 또는 이소-부틸알코올이 용매로서 바람직하다. 해당 용매의 조성은 무게비를 기준으로 할 때 2% 내지 99%가 바람직하며, 20% 내지 90%가 더욱 바람직하다. It is preferable that the catalyst mixture solution contains Raney-Ni or copper powder. As the catalyst mixture solution, a solvent may be used, and as an appropriate solvent, aldehyde or alcohol is preferable. Specifically, when the olefin which is a starting material of the hydroformylation process is propylene and the substance to be fed into the hydrogenation reaction portion is butylaldehyde, normal or iso-butyl alcohol is preferable as a solvent. The composition of the solvent is preferably 2% to 99%, more preferably 20% to 90% based on the weight ratio.

또는 상기 알데히드의 수소화 방법은 회수된 알데히드 및 수소가스를 활성이 높은 Ni 촉매층 및 활성이 낮은 Cu 촉매층의 이중 층으로 구성된 촉매 층을 차례로 통과시켜 수행되는 것이 바람직하다. Or the method of hydrogenating the aldehyde is preferably carried out by sequentially passing recovered aldehyde and hydrogen gas through a catalyst layer composed of a Ni catalyst layer having high activity and a Cu catalyst layer having low activity.

일반적으로 알데히드의 수소화 반응은 니켈 또는 구리의 단독 촉매를 이용하나, 본 발명에서는 니켈 및 구리로 된 이중 층으로 구성된 촉매 층을 이용하는 것을 특징으로 한다. 상기 이중 층으로 구성된 촉매 층은 고정상으로 유동상인 알데히드 및 수소가스를 통과시킨다.Generally, the hydrogenation reaction of aldehyde uses a single catalyst of nickel or copper, but the present invention uses a catalyst layer composed of a double layer of nickel and copper. The catalyst layer composed of the double layer passes the liquid phase aldehyde and hydrogen gas in a fixed phase.

일반적으로 활성이 높은 니켈 촉매만을 이용하는 경우, 발열 반응에 따라 온도가 상승하게 되어 반응기 출구 쪽에서는 온도가 증가하여 부반응이 발생하게 된다. 활성이 높은 촉매에 의한 반응효율의 증가보다 부반응 발생으로 인한 문제점이었다.Generally, when only a highly active nickel catalyst is used, the temperature rises due to the exothermic reaction, and the temperature increases at the outlet of the reactor, thereby causing a side reaction. This is a problem due to the occurrence of side reactions rather than the increase of the reaction efficiency by the catalyst having high activity.

이에 본 발명에는 전환해야 할 반응물의 농도가 높은 반응 초기에는 활성이 높은 니켈 촉매층을 이용하여 반응속도를 상승시키고, 전환해야 할 반응물의 농도가 낮은 반응 후기에는 활성이 낮은 구리 촉매층을 이용하여 부반응을 억제한 것을 특징으로 한다.Therefore, in the present invention, the reaction rate is increased by using a high-activity nickel catalyst layer at the initial stage of the reaction with a high concentration of the reactant to be converted, and a side reaction is performed using the copper catalyst layer having low activity at the low- .

상기 수소화 단계의 알데히드는 올레핀의 하이드로포밀화 반응에 의한 것으로, 이에 제한되는 것은 아니나, 1 내지 20개의 탄소와 하나 이상의 알데히드기를 함유하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 포름알데히드, 아세트알데히드, 프로피온 알데히드, n-부틸알데히드, iso-부틸알데히드, n-발레알데히드, iso-발레알데히드, n-헥사알데히드, n-헵타알데히드, n-옥타날, 2-에틸헥사날, 2-에틸헥센알, n-데카날, 2-에틸부타날, 프로파길알데히드, 아크롤레인, 글리옥살, 크로톤알데히드, 푸르푸랄, 알돌, 헥사하이드로벤즈알데히드, 알파-시트로넬알, 시트랄, 크로랄, 트리메틸아세트알데히드, 디에틸아세트알데히드, 테트라하이드로푸르푸랄, 페닐알데히드, 신남알데히드, 또는 하이드로신남알데히드 등이 있다. 바람직하게는 프로피온알데히드, n-부틸알데히드 및 iso-부틸알데히드, 또는 n-발레알데히드 및 iso-발레알데히드인 것이다.The aldehydes in the hydrogenation step are preferably those which comprise from 1 to 20 carbons and at least one aldehyde group due to the hydroformylation reaction of olefins, including but not limited to. For example, there may be mentioned formaldehyde, acetaldehyde, propionaldehyde, n-butylaldehyde, isobutylaldehyde, n-valaldehyde, iso-valeraldehyde, n-hexaldehyde, n- Ethylhexanal, n-decanal, 2-ethylbutanal, propargylaldehyde, acrolein, glyoxal, crotonaldehyde, furfural, aldol, hexahydrobenzaldehyde, alpha-citronellal, citral , Chlal, trimethylacetaldehyde, diethylacetaldehyde, tetrahydrofurfural, phenylaldehyde, cinnamaldehyde, or hydrocinnamaldehyde. Preferably propionaldehyde, n-butylaldehyde and iso-butylaldehyde, or n-valerealdehyde and iso-valeraldehyde.

예를 들면, 프로필렌으로 하이드로포밀화 반응을 진행한 경우, 노르말-부틸알데히드 및 이소-부틸알데히드가 생성되고, 수소화 단계를 진행하여 노르말-부틸알코올 및 이소-부틸알코올을 생성할 수 있다.For example, when the hydroformylation reaction is carried out with propylene, normal-butylaldehyde and iso-butylaldehyde are produced, and the hydrogenation step can proceed to produce normal-butylalcohol and iso-butylalcohol.

상기 알데히드는 0.1 내지 100m/sec의 속도로 분사되는 것이 바람직하다. 알데히드가 일정한 속도로 분사되면서 수소가스는 수소화 반응기 내부로 빨려 들어가게 된다.The aldehyde is preferably sprayed at a rate of 0.1 to 100 m / sec. As the aldehyde is injected at a constant rate, the hydrogen gas is sucked into the hydrogenation reactor.

상기 알데히드 및 수소가스의 몰비는 1:10 내지 10:1인 것이 바람직하다. 반응 온도는 50 내지 300℃이고, 반응 압력은 2 내지 100bar인 것이 바람직하다.
The molar ratio of the aldehyde and the hydrogen gas is preferably 1:10 to 10: 1. The reaction temperature is preferably 50 to 300 ° C, and the reaction pressure is preferably 2 to 100 bar.

상기 분리단계는 수소화 단계의 생성물인 수소화 반응 생성물을 분별증류하여 알코올의 구조 이성질체를 분리하는 단계이다. The separation step separates the structural isomer of the alcohol by fractional distillation of the hydrogenation product, which is the product of the hydrogenation step.

수소화 반응 생성물에는 목적 물질인 알코올 뿐만 아니라, 알데히드, 수소, 반응 부산물 등이 포함되어 있다. 목적 물질인 알코올을 분리하는 방법은 당업계에서 통상적으로 사용되는 방법을 사용할 수 있으나 하기와 같은 방법을 이용하는 것이 바람직하다.Hydrogenation products include aldehydes, hydrogen, reaction by-products and the like as well as alcohol as a target material. As a method for separating alcohol as a target substance, a method commonly used in the art can be used, but it is preferable to use the following method.

수소화 반응 생성물은 분할 벽에 의하여 분할 된 영역을 갖는 컬럼을 이용할 수 있다. 상기 분할 벽은 단열되도록 설계되고, 각 분할 영역은 분할 영역의 위치와 구조에 따라 개별적으로 온도 및 압력이 기존 통상적으로 사용되는 컬럼의 운전 온도 및 압력과는 달라질 수 있으며 설계에 따라 적절히 조절하는 것 또한 가능하다. 수소화 반응 생성물은 각 분할 영역을 통과하면서 비점에 따라 분별 증류된다. 수소화 반응 생성물 중 저비점 성분인 노르말- 및 이소-알데히드, 물, 이소-알코올 등은 상대적으로 낮은 온도 및 압력으로 조절되는 분할 영역에서 기화되어 컬럼 상부로 배출된다. 또한 중비점 성분인 이소-알코올과 노르말-알코올은 기화되지 않거나, 기화 중 액화되어 컬럼 중비점 구간에서 배출된다. 또한 미량의 노르말-알코올, 알데히드 이량체, 알데히드 삼량체 등의 고비점 성분은 기화되지 않고, 액상으로 컬럼 하부를 통하여 배출된다.The hydrogenation reaction product may utilize a column having a divided wall by dividing walls. The dividing walls are designed to be adiabatic, and each of the dividing regions may be different in temperature and pressure from the operating temperature and pressure of the conventionally used column depending on the position and structure of the dividing region, and may be appropriately adjusted according to the design It is also possible. The hydrogenation product is fractionally distilled according to boiling point passing through each partition. The lower boiling point components of the hydrogenation product, such as normal and iso-aldehyde, water, iso-alcohol, etc., are vaporized in the regulated region at a relatively low temperature and pressure and discharged to the upper portion of the column. Also, the iso-alcohol and the normal-alcohol which are intermediate boiling point components are not vaporized, are liquefied in vaporization, and are discharged from the middle boiling point section of the column. High-boiling components such as trace amounts of normal-alcohol, aldehyde dimer and aldehyde trimer are not vaporized but are discharged in the liquid phase through the lower part of the column.

예를 들면, 프로필렌으로 하이드로포밀화 반응을 진행한 경우, 노르말-부틸알데히드 및 이소-부틸알데히드가 생성되고, 수소화 단계 및 증류 정제 단계를 진행하여 노르말-부틸알코올 및 이소-부틸알코올을 최종 물질로 얻게 된다.
For example, when the hydroformylation reaction is carried out with propylene, normal-butylaldehyde and iso-butylaldehyde are produced, and the hydrogenation step and the distillation purification step are carried out to convert n-butyl alcohol and isobutyl alcohol into a final product .

상기 하이드로포밀화 단계 이후에 하이드로포밀화 단계의 생성물인 알데히드를 노르말-알데히드 및 이소-알데히드로 분리하는 분리 단계; 및 상기 노르말-알데히드를 알돌축합하여 탄소수가 증가된 알데히드를 얻는 알돌 축합 단계를 추가로 수행하여, 탄소수가 증가된 알데히드로 상기 수소화 단계를 진행할 수 있다. 이러한 단계를 추가적으로 수행하는 경우 탄소수가 증가된 알코올을 생성할 수 있다.A step of separating aldehyde, which is a product of the hydroformylation step, after the hydroformylation step into a normal-aldehyde and an iso-aldehyde; And an aldol condensation step of aldol condensation of the n-aldehyde to obtain an aldehyde having an increased carbon number, to carry out the hydrogenation step with an aldehyde having an increased carbon number. If these steps are additionally carried out, an increased number of carbon atoms can be produced.

예를 들면, 프로필렌으로 하이드로포밀화 반응을 진행한 경우, 노르말-부틸알데히드 및 이소-부틸알데히드가 생성되고, 알돌 축합에 의하여 2-에틸헥산알을 생성하게 된다. 탄소수가 증가된 알데히드로 수소화 단계를 진행하여 옥탄올(2-에틸헥산올)을 생성할 수 있다. For example, when the hydroformylation reaction is carried out with propylene, n-butylaldehyde and iso-butylaldehyde are produced, and 2-ethylhexanoic acid is produced by aldol condensation. The hydrogenation step can be carried out with an aldehyde with increased carbon number to produce octanol (2-ethylhexanol).

본 발명에 따른 올레핀으로부터의 알코올 제조를 위한 장치에 포함되는 하이드로포밀화 반응부는 내부에 구비되는 분산판에 의하여 반응원료인 올레핀 및 합성 가스의 접촉 표면적이 넓어 충분한 반응 면적을 제공하고, 반응혼합물이 순환함에 따라 반응원료가 반응혼합물과 충분히 혼합되어 알데히드의 제조효율이 우수하다. 또한 알데히드의 수소화 반응부는 부반응을 억제하여 알코올의 제조효율을 높인다.The hydroformylation reaction unit included in the apparatus for producing an alcohol from olefins according to the present invention provides a sufficient reaction area because the contact surface area of the olefin and the synthesis gas as reaction materials is wide by the dispersing plate provided therein, The reaction raw material is sufficiently mixed with the reaction mixture to make the aldehyde production efficiency excellent. Also, the hydrogenation reaction part of the aldehyde suppresses the side reaction and improves the production efficiency of the alcohol.

본 발명에 따른 올레핀으로부터의 알코올 제조를 위한 장치는 상기와 같이 개선된 공정에 의하여 올레핀으로부터 알코올 제조를 위한 투자비용이 절감되고, 제조효율이 높다.According to the apparatus for producing alcohol from olefins according to the present invention, the investment cost for producing alcohol from olefin is reduced by the improved process as described above, and the production efficiency is high.

도 1의 (a)는 본 발명의 일 실시예에 따른 올레핀으로부터 알코올을 제조하는 과정을 보여주는 개략적인 공정도이며, (b)는 상기 도 1의 (a) 중 유입부(122a) 및 확산부(122b)로 이루어진 벤투리 확산관(122) 부분을 확대하여 도시한 그림이다.
도 2는 본 발명의 올레핀의 하이드로포밀화 반응장치부에 포함되는 분산판의 단면도이다.
도 3 및 4는 본 발명에 따른 하이드로포밀화 반응장치부를 이용한 하이드로포밀화 반응의 공정모사 결과로써, 분산판의 위치에 따른 반응성을 나타낸다. 도 4에서 가로축은 하부 출구관의 반경(Radius)을 의미하며, 세로축(product의 조성)의 값이 높다는 것은 반응이 상대적으로 더 빠르다는 것을 의미한다. 여기에서 (a)는 순환 유속이 적을 때이고, 유속이 높은 (b) ~ (e)를 살펴 보면 (e)가 가장 높다는 것을 알 수 있다.
도 5 및 6은 본 발명에 따른 하이드로포밀화 반응장치를 이용한 하이드로포밀화 반응의 공정모사 결과로써, 분산판의 형태에 따른 반응성을 나타낸다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 올레핀으로부터 알코올을 제조하는 과정을 보여주는 개략적인 공정도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 올레핀으로부터 알코올을 제조하는 과정을 보여주는 개략적인 공정도이다.
FIG. 1 (a) is a schematic view showing a process for producing an alcohol from olefin according to an embodiment of the present invention. FIG. 1 (b) is a schematic view showing the process of producing an alcohol from the inlet portion 122a and the diffusion portion 122b of the venturi diffusion tube 122. As shown in FIG.
2 is a cross-sectional view of a dispersion plate included in a hydroformylation reaction unit of an olefin of the present invention.
FIG. 3 and FIG. 4 show the results of simulation of the hydroformylation reaction using the hydroformylation reaction unit according to the present invention, showing the reactivity according to the position of the dispersion plate. In FIG. 4, the abscissa indicates the radius of the lower outlet pipe, and the higher value of the ordinate (product composition) means that the reaction is relatively faster. Here, (a) shows the case when the circulating flow rate is small, and (b) to (e) that the flow velocity is high, it can be seen that (e) is the highest.
FIGS. 5 and 6 show the results of a process simulation of the hydroformylation reaction using the hydroformylation reaction apparatus according to the present invention, showing the reactivity according to the form of the dispersion plate.
7 is a schematic process diagram illustrating a process for producing an alcohol from olefin according to an embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a schematic diagram showing a process for producing an alcohol from olefin according to an embodiment of the present invention.

이하, 실시예 및 비교예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하지만, 이는 발명의 구체적 이해를 돕기 위한 것으로 본 발명의 범위가 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples and comparative examples, but the present invention is not limited by the examples in order to facilitate a specific understanding of the invention.

<< 실시예Example 1.1> 촉매용액의 제조 1.1> Preparation of catalyst solution

99%의 순도를 갖는 노르말-부틸알데히드 28.7kg에 트리페닐포스핀(TPP) 3.2kg을 투입하여 완전히 용해시켰다. 여기에 미리 정량된 아세틸아세톤아토디카르보닐 트리페닐포스핀 로디윰(Acetylacetonatodicarbonyl Triphenylphosphine Rhodium(ROPAC)) 촉매 45.9g을 추가 투입하여 촉매 용액 32 kg을 제조하였다.
To 28.7 kg of n-butylaldehyde having a purity of 99%, 3.2 kg of triphenylphosphine (TPP) was added to dissolve completely. 45.9 g of acetylacetonatodicarbonyl triphenylphosphine rhodium (ROPAC) catalyst, which had been previously quantified in advance, was further added thereto to obtain a catalyst solution 32 kg.

<< 실시예Example 1.2> 알데히드 제조 단계  1.2> Aldehyde production step

30 리터 부피의 루프(loop) 반응기 2기를 제작하여 직경 5mm의 노즐 및 10mm의 확산관 유입구 직경, 20mm의 확산관 토출구 직경 및 30 cm의 확산관 길이를 갖는 벤투리 확산관을 각 각의 반응기 헤드 부분에 장착하였다. 또한 반응기 내부에는 하부 토출구로부터 200mm 지점에 직경 70mm의 편평한 형상의 확산판을 고정하였다. 반응기 외부에는 순환 펌프를 설치하여 분당 20 리터의 유속으로 반응액을 각 반응기 헤드의 분사 노즐로 재순환할 수 있도록 하였으며 역시 두 반응기 모두 외부 순환 라인에 열교환기를 설치하여 반응에 따른 반응열을 제거할 수 있도록 하였다. Two 30 liter volume loop reactors were fabricated and a Venturi diffuser tube having a diameter of 5 mm and a diameter of 10 mm diffusion tube inlet diameter, 20 mm diffusion tube outlet diameter and a diffusion tube length of 30 cm was placed in each reactor head . In addition, a flat diffusion plate having a diameter of 70 mm was fixed to the inside of the reactor 200 mm from the lower discharge port. A circulation pump was installed outside the reactor to allow the reaction liquid to be recycled to the injection nozzle of each reactor head at a flow rate of 20 liters per minute. Also, a heat exchanger was installed in the outer circulation line of both reactors, Respectively.

두 반응기를 직렬로 연결하였으며 직렬로 연결된 두 개의 반응기 중 첫 번째 반응기인 선행 반응기는 순환 라인 중 한 곳을 후행 반응기 상부에 연결하였고 선행 반응기가 일정한 액위에서 연속 운전이 가능할 수 있도록 제어 장치를 설치하였다. Two reactors were connected in series. One of the two reactors connected in series was connected to one of the circulating lines, and a control device was installed to allow continuous operation of the preceding reactor in a certain liquid state .

선행 반응기에 직렬로 연결된 두번째 반응기인 후행 반응기 역시 선행 반응기와 마찬가지로 반응기의 순환 라인 중 한 곳에서 반응 혼합물을 알데히드 분리를 위한 증발 장치로 보냄으로써 일정한 액위에서 연속 운전이 가능할 수 있도록 제어장치를 설치하였다. The second reactor, which is a second reactor connected in series with the preceding reactor, is also equipped with a control device so that the reaction mixture can be continuously operated in a constant liquid by sending the reaction mixture to an evaporator for separating aldehyde from one of the circulation lines of the reactor, .

이렇게 직렬로 연결된 각각의 루프(loop) 반응기에는 원료물질인 프로필렌과 합성가스를 독립적으로 공급할 수 있도록 하였다. 반응이 진행됨에 따라 후행 반응기로부터 증발 장치로 유입되어 분리 회수된 알데히드는 응축기를 거쳐 수소가스와 함께 수소화 반응부로 투입되었으며 증발 장치를 통해 알데히드를 회수하고 남은 반응 촉매 용액은 별도의 펌프를 거쳐 다시 선행 반응기로 재순환하였다. 앞서 준비한 촉매 용액을 두 반응기에 각 각 16kg씩 장입하고 질소 가스 및 프로필렌으로 각 2 회씩 퍼지(purge)를 한 후 순환펌프(160) 및 열교환기(170)를 통해 반응 온도를 89도로 유지하였다. 반응기 내부 온도가 안정화 되면 각 각의 반응기의 내부 압력이 12bar가 될 때까지 프로필렌을 투입하였다. Each of the loop reactors connected in series was independently supplied with propylene and syngas as raw materials. As the reaction proceeds, the aldehyde introduced into the evaporator from the downstream reactor enters the hydrogenation reaction section together with the hydrogen gas via the condenser. The aldehyde is recovered through the evaporator and the remaining catalyst solution is passed through a separate pump And recycled to the reactor. 16 kg of each of the catalyst solutions prepared above was charged into the two reactors and purged twice with nitrogen gas and propylene. The reaction temperature was maintained at 89 degrees through the circulation pump 160 and the heat exchanger 170. When the internal temperature of the reactor was stabilized, propylene was fed until the internal pressure of each reactor reached 12 bar.

이후 온도와 압력이 다시 안정화된 후 원료인 프로필렌을 선행 반응기에 3.7kg/hr의 유속으로 공급하고 합성가스를 선행 및 후행 반응기에 시간 당 평균 2.2kg, 0.5kg의 유속으로 공급하였다. 각 반응기의 액위는 20 리터로 유지하고 선행 반응기 압력과 온도가 18barg, 89도 그리고 후행 반응기 압력과 온도가 15barg, 89도로서 안정화 되어 정상상태에 도달한 후 240 시간 연속운전을 수행하였다. After the temperature and pressure were stabilized again, the raw propylene was supplied to the preceding reactor at a flow rate of 3.7 kg / hr, and the synthesis gas was supplied to the preceding and following reactor at an average flow rate of 2.2 kg and 0.5 kg per hour. The liquid level of each reactor was maintained at 20 liters, and the pressure and temperature of the preceding reactor were stabilized at 18 barg and 89 degrees and the pressure and temperature of the downstream reactor were 15 barg and 89 degrees, respectively.

그 결과 증발기로부터 응축된 성분을 분석, 부틸알데히드의 생산량을 측정한 결과 총 1,512 kg으로서 시간당 평균 6.3kg의 부틸알데히드가 생성된 것으로 집계되었으며 투입된 프로필렌이 부산물인 프로판으로 전환되지 않고 부틸 알데히드로 전환된 비율을 의미하는 프로필렌 전환 효율은 99.3% 였다.
As a result, the amount of butylaldehyde produced was measured and the total amount of butylaldehyde was measured. As a result, it was estimated that a total of 1,512 kg of butylaldehyde was produced per hour, and the propylene charged was converted into butylaldehyde The propylene conversion efficiency, which means the ratio, was 99.3%.

<< 실시예Example 1.3> 알데히드의 수소화 단계 1.3> Hydrogenation step of aldehyde

(( 실시예Example 1.3.1) 루프반응기를 사용한 알데히드의 수소화  1.3.1) Hydrogenation of aldehydes using a loop reactor

다음 단계로 100% 노르말-부틸알코올에 2.4kg의 슬러리 라니-니켈 촉매를 혼합하여 제조된 전체 중량 16kg의 촉매액을 전술한 것과 동일한 구조와 용적의 루프 반응기에 장입하고 질소로 2회 퍼지(purge)를 한 후 순환펌프(317) 및 열교환기(318)를 통해 반응 온도와 압력을 각 각 110도와 25 barg로 유지하고 제어장치를 통해 액위를 80% 수준으로 설정하였다. 온도가 안정화 되면 순환펌프의 유량을 분당 20 리터로 유지한 채, 실시예 1.2에서 전술한 바와 같이, 생성된 부틸 알데히드를 시간당 6.3kg의 속도로, 시간당 0.35kg의 수소가스와 함께 반응기에 공급하였다. 액위를 유지하면서 정상상태 도달 후 90시간 동안 연속 운전한 결과 수득한 부틸 알코올이 주성분인 수소화 반응생성물의 총무게는 587kg으로서 시간당 평균 6.52kg 이었다. In the next step, a total of 16 kg of the catalyst liquid prepared by mixing 2.4 kg of the slurry Raney-nickel catalyst in 100% normal-butyl alcohol was charged into a loop reactor having the same structure and volume as described above and purged twice with nitrogen ), The reaction temperature and pressure were maintained at 110 and 25 barg through the circulation pump 317 and the heat exchanger 318, respectively, and the liquid level was set to 80% through the control device. Once the temperature stabilized, the butylaldehyde produced was fed to the reactor with 0.35 kg hydrogen gas per hour at a rate of 6.3 kg per hour, as described above in Example 1.2, while the flow rate of the circulating pump was maintained at 20 liters per minute . As a result of continuous operation for 90 hours after reaching a steady state while maintaining the liquid level, the total weight of the hydrogenation product, which is the main component of the obtained alcohols, was 587 kg, which was an average of 6.52 kg per hour.

가스크로마토그라피를 통한 성분을 분석한 결과 무게비로 노르말-부틸알코올이 86.9%, 이소-부틸알코올이 8.7%, 부틸알데히드 삼량체 등의 헤비 성분이 4.2%, 그리고 물이 0.2%였다.
Analysis of the components by gas chromatography showed that the weight ratio of the n-butyl alcohol was 86.9%, the iso-butyl alcohol was 8.7%, the heavy component such as butyl aldehyde trimer was 4.2%, and the water was 0.2%.

(( 실시예Example 1.3.2) 이중  1.3.2) Duplicate 고정층Fixed bed 촉매 반응기를 사용한 알데히드의 수소화 단계 Hydrogenation of aldehydes using a catalytic reactor

도 7에서 예시한 바와 같이 직경이 8 cm, 길이가 330 cm 인 컬럼 형태의 반응기 상부 10cm 지점부터 210 cm까지 감마-알루미나에 담지된 니켈 촉매를 충진하고 그로부터 230cm의 깊이까지 알루미나 볼을 채운 후 그로부터 320cm 까지에 해당하는 길이까지 감마-알루미나에 담지된 구리 촉매를 충진하였다. 별도의 순환 펌프와 외부 열교환기를 사용하여 반응기 출구의 온도가 110도가 넘지 않도록 유지하였으며 반응기 내부 압력을 25 barg로 유지하였다. 반응 및 열교환을 위해 용매 매질로서 노르말-부틸알코올을 사용하였으며 순환유량은 시간당 38kg을 유지하였다. 정상상태에 도달 한 후 90시간을 운전하였으며 부틸 알코올이 주성분인 수소화 반응생성물의 총무게는 581kg으로서 시간당 평균 6.45kg을 수득하였다.  As shown in FIG. 7, a gamma-alumina-supported nickel catalyst was filled from a position 10 cm from the top of the reactor in the form of a column having a diameter of 8 cm and a length of 330 cm to 210 cm and filled with alumina balls to a depth of 230 cm therefrom. The copper catalyst supported on gamma-alumina was filled up to a length of up to 320 cm. A separate circulation pump and an external heat exchanger were used to maintain the reactor outlet temperature at no more than 110 ° C and the reactor internal pressure was maintained at 25 barg. N-Alcohol was used as a solvent medium for the reaction and heat exchange, and the circulation flow rate was maintained at 38 kg per hour. After reaching the steady state, the reactor was operated for 90 hours. The total weight of the hydrogenation product, which is the main component of butyl alcohol, was 581 kg, and an average of 6.45 kg per hour was obtained.

가스크로마토그라피를 통한 성분을 분석한 결과 무게비로 노르말-부틸알코올이 87.1%, 이소-부틸알코올이 8.6%, 부틸알데히드 삼량체 등의 헤비성분이 4.3%, 그리고 물이 0.2%였다.
Analysis of the components by gas chromatography showed that the weight ratio of the n-butyl alcohol was 87.1%, the iso-butyl alcohol was 8.6%, the heavy component such as butyl aldehyde trimer was 4.3%, and the water was 0.2%.

(( 실시예Example 1.4)  1.4) DWCDWC (( DividedDivided WallWall ColumnColumn )를 이용한 알코올 정제 단계) To purify alcohol

직경 8cm, 길이 94cm의 파이프를 이용하여 파이프 양 쪽 각각 10cm 씩을 제하고 파이프 내부를 금속 격 막을 써서 파이프 내부를 균등하게 세로로 분할, 차단하여 DWC(Divided Wall column)을 제작하였다. 피드(Feed)가 유입되는 전치 컬럼(pre column) 쪽에 글라스 울(glass wool)과 평균 직경 1cm의 라시히 링(rashig ring)을 써서 공정 모사 결과를 기준으로 이론단수 18단의 충진탑(packed column)을 구성하고 중비점 배출구가 향하는 메인 컬럼(main column)도 역시 같은 방법으로 이론단 수 18단짜리 충진탑(packed column)을 구성하였다. 재비기(리보일러)를 장착한 컬럼 하부와 응축기를 장착한 컬럼 상부에는 양 쪽 동일하게 같은 방법으로 이론단 수 6단의 충진탑(packed column)을 구성하였다.  A DWC (Divided Wall Column) was produced by dividing 10 cm each of both sides of the pipe using a pipe having a diameter of 8 cm and a length of 94 cm and dividing the inside of the pipe evenly vertically by using a metal diaphragm inside the pipe. A glass wool and a rashig ring with an average diameter of 1 cm were placed on the pre-column side to which the feed was introduced and a packed column having a theoretical number of 18 stages based on the result of the process simulation was used. ) And the main column of which the middle boiling point outlet is directed also constitutes a packed column having a theoretical number of stages of 18 stages in the same manner. A packed column was constructed in the lower part of the column equipped with the reboiler (reboiler) and the upper part of the column equipped with the condenser in the same manner as the theoretical step number 6 stages.

따라서 피드(Feed) 유입부 쪽 전치 컬럼(pre column)은 18단, 중비점 토출구 쪽 메인 컬럼(main column)은 전부 30단이 된다. 개시 단계(Startup) 및 안정화 단계를 거쳐 전치 컬럼(pre column) 6번째 단에 상기 실시예 1.3에서 전술한 바와 같은 수소화 반응 생성물을 시간당 6.4kg의 유속으로 컬럼에 공급하면서 컬럼 상부 및 하부 그리고 메인 컬럼(main column)의 상부로부터 12번째 단에서 중비점 성분을 연속으로 회수하였다. 전체 정상상태 운전시간은 86 시간이었으며 컬럼 상부에서 전체 1.07kg의 물과 20g 이하의 이소-부틸알코올이 수득되었다. Therefore, the pre-column pre-column at the feed inlet portion is 18 stages, and the main column at the middle boiling point discharge outlet is all 30 stages. Start The hydrogenation reaction product as described in Example 1.3 above was fed to the column at a flow rate of 6.4 kg per hour at the sixth stage of the pre-column through the start and stabilization stages, the middle boiling point component was continuously recovered at the 12th stage from the top of the main column. The total steady-state operating time was 86 hours. A total of 1.07 kg of water and less than 20 g of iso-butyl alcohol were obtained from the top of the column.

중비점 토출구를 통해 47.7kg의 이소-부틸알코올과 476.6kg의 노르말-부틸알코올 그리고 5g 이하의 물이 포함된 삼성분 혼합물이 수득되었다. 컬럼 하부로는 알데히드 삼량체 23kg과 0.5kg 이하의 노르말-부틸알코올이 수득되었다. 정상상태 운전 조건에서 재비기에서 컬럼으로 공급된 전력량을 환산하면 시간당 평균 1.49 MCal였다.
Through the intermediate boiling point outlet, a ternary mixture containing 47.7 kg of iso-butyl alcohol, 476.6 kg of n-butyl alcohol and 5 g or less of water was obtained. At the bottom of the column, 23 kg of aldehyde trimer and normal-butyl alcohol of 0.5 kg or less were obtained. Converting the power supplied to the column from the reboiler under steady state operating conditions resulted in an average of 1.49 MCal per hour.

<< 실시예Example 2>  2> 알돌Aldol 축합 반응을Condensation reaction 통한  through 탄소수가Carbon number 증가된Increased 알코올의 제조 Preparation of alcohol

(( 실시예Example 2.1)  2.1) 알돌Aldol 축합 반응을Condensation reaction 통한  through 탄소수가Carbon number 증가된Increased 알데히드의 제조 Production of aldehyde

30 리터의 수직 탱크형 연속교반형 반응기(CSTR)에 2.0% NaOH 수용액과 노르말-부틸알데히드를 1:2의 비율로 혼합한 20 리터 액체를 반응기에 장입하고 반응기 내부의 온도를 120도 압력은 5barg로 유지하였다.A 20 liter liquid in which a 2.0 liter NaOH aqueous solution and a normal-butyl aldehyde were mixed at a ratio of 1: 2 was charged into a 30 liter vertical tank type continuously stirred reactor (CSTR), and the temperature inside the reactor was raised to 5 barg Respectively.

교반 회전수를 300RPM으로 유지한 채 여기에 실시예 1.3에서 제조된 알데히드 혼합물을 분별 증류를 통해 99% 순도의 노르말-부틸알데히드 240kg을 알돌 축합 반응을 위한 피드(Feed)로서 수득하였다. 이렇게 얻어진 노르말-부틸알데히드를 시간당 6.3kg로 연속적으로 투입하고 액위를 20 리터로 유지하면서 정상 상태 운전조건에서 32시간 동안 디캔터(decanter)를 거쳐 반응 생성물을 회수하였다. The aldehyde mixture prepared in Example 1.3 was subjected to fractional distillation to obtain 240 kg of n-butylaldehyde having a purity of 99% as a feed for aldol condensation reaction while maintaining the stirring speed at 300 RPM. The obtained n-butylaldehyde was continuously charged at a rate of 6.3 kg per hour, and the reaction product was recovered by decantering under normal operating conditions for 32 hours while maintaining the liquid level at 20 liters.

반응 생성물의 무게는 총 158kg이었으며 분석결과 에틸프로필아크롤레인 96%, 노르말-부틸 알데히드 3.9%, 알데히드삼량체 0.1% 으로서 시간당 평균 4.74kg의 에틸프로필아크롤레인이 생성되었다.
The total weight of the reaction product was 158 kg. As a result, ethyl propyl acrolein was produced at an average of 4.74 kg per hour as 96% of ethyl propyl acrylate, 3.9% of n-butyl aldehyde and 0.1% of aldehyde trimer.

(( 실시예Example 2.2) 수소화를 통한  2.2) Through hydrogenation 탄소수가Carbon number 증가된Increased 알코올의 제조 Preparation of alcohol

실시예 2.1에서 제조된 96% 에틸프로필아크롤레인 반응 생성물을 시간 당 평균 4.7kg의 속도로, 시간 당 0.26kg의 수소와 함께 공급하는 것을 제외하고 실시예 1.3.1과 동일한 방법으로 루프 반응기를 써서 수소화 반응을 수행하였다. The same procedure as in Example 1.3.1 was followed, except that the 96% ethyl propyl acrolein reaction product prepared in Example 2.1 was fed at a rate of 4.7 kg per hour with 0.26 kg of hydrogen per hour, The reaction was carried out.

액위를 유지하면서 정상상태 도달 후 28 시간 동안 연속 운전한 결과 옥탄올이 주성분인 수소화 반응 생성물의 총무게는 136 kg으로서 시간당 평균 4.86 kg을 수득하였다. As a result of continuous operation for 28 hours after reaching the steady state while maintaining the liquid level, the total weight of the hydrogenation product, which is the main component of octanol, was 136 kg, and an average of 4.86 kg per hour was obtained.

가스크로마토그라피를 통한 성분을 분석한 결과, 부탄올이 0.5%, 옥탄올이 96%, 부틸알데히드 삼량체 등의 헤비 성분이 3.3%, 그리고 물이 0.2%였다. As a result of analyzing the components through gas chromatography, the content of butanol was 0.5%, the content of octanol was 96%, the content of heavy components such as butylaldehyde trimer was 3.3%, and the content of water was 0.2%.

<< 비교예Comparative example 1> 1>

직렬로 연결된 2기의 30 리터의 수직 탱크형 연속교반형 반응기(CSTR)를 사용하는 것 이외에는 실시예 1.2에서와 동일한 방법으로 72시간 동안 정상상태 연속운전을 수행하였으며 그 결과 총 436kg의 부틸알데히드가 생성되어 시간당 평균 6.06kg의 부탄올이 생성되었으며 투입된 프로필렌이 부산물인 프로판으로 전환되지 않고 부틸 알데히드로 전환된 비율을 의미하는 프로필렌 전환 효율은 95.6% 였다.
Two serially connected Steady-state continuous operation was carried out for 72 hours in the same manner as in Example 1.2 except that a 30 liter vertical tank type continuously stirred reactor (CSTR) was used, resulting in a total of 436 kg of butylaldehyde, resulting in an average of 6.06 kg Butanol was produced. The propylene conversion efficiency was 95.6%, which means that the amount of propylene converted into butylaldehyde was not converted to propane, which is a byproduct.

<< 비교예Comparative example 2> 2>

촉매로서 감마-알루미나에 담지한 니켈 촉매만을 사용하여 패킹(packing)을 한 것을 제외하고 실시예 1.3.2와 동일한 방법으로 수소화 반응을 수행하였다. 그 결과 정상상태에 도달 한 후 72 시간을 운전하였으며 부틸 알코올이 주성분인 수소화 반응생성물의 총무게는 465kg으로서 시간당 평균 6.46 kg을 수득하였다. The hydrogenation reaction was carried out in the same manner as in Example 1.3.2, except that packing was performed using only a nickel catalyst supported on gamma-alumina as a catalyst. As a result, it was operated for 72 hours after reaching the steady state. The total weight of the hydrogenation product, which is the main component of butyl alcohol, was 465 kg, kg. &lt; / RTI &gt;

가스크로마토그라피를 통한 성분을 분석한 결과 무게비로 노르말-부틸알코올이 84.8%, 이소-부틸알코올이 8.7%, 물이 0.2%였으나 부틸알데히드 삼량체 등의 헤비성분이 6.3%이었다.
Analysis of the components by gas chromatography showed that the weight ratio of the n-butyl alcohol was 84.8%, the iso-butyl alcohol was 8.7%, the water was 0.2%, and the heavy component such as butyl aldehyde trimer was 6.3% by weight.

<< 비교예Comparative example 3> 3>

실시예 1.3과 동일한 직경과 길이의 파이프를 사용하여 재비기와 응축기를 갖춘 이론단 수 20단 짜리 증류 충진탑(packed column) 2기를 제작하여 직렬로 연결하였다. 첫 번째 컬럼의 상부로부터 8번째 단에 실시예 1.3과 동일한 피드(Feed)를 역시 동일하게 시간당 6.4kg의 유량으로 공급하면서 탑정에서 제품을 회수하고 탑저의 제품을 다시 두번째 컬럼의 상부로부터 8번째 단에 도입하였으며 역시 두 번째 컬럼의 탑정 및 탑정에서 제품을 회수하였다. Using two pipes of the same diameter and length as in Example 1.3, two theoretical plates with 20 stages of distillation packed columns equipped with a reboiler and a condenser were prepared and connected in series. The same feed as in Example 1.3 was fed to the eighth stage from the top of the first column at the same flow rate of 6.4 kg per hour while the product was recovered from the column top and the bottom product was again fed from the top of the second column to the eighth stage And the product was recovered from the top and top of the second column.

전체 정상상태 운전시간은 70시간이었고 첫 번째 컬럼의 탑정제품으로는 전체 0.89 kg의 물과 15g 이하의 이소-부틸알코올이 수득되었다. 두 번째 컬럼의 탑정으로는 38.7kg의 이소-부틸알코올과 388.3kg의 노르말-부틸알코올 그리고 7g의 물이 포함된 삼성분 혼합물이 수득되었다. 최종 탑저 제품으로는 알데히드 삼량체 18.6kg과 0.7kg의 노르말-부틸알코올이 수득되었다. The total steady-state operating time was 70 hours. As a top column product of the first column, a total of 0.89 kg of water and less than 15 g of iso-butyl alcohol were obtained. As a top column of the second column, a ternary mixture comprising 38.7 kg of iso-butyl alcohol, 388.3 kg of normal-butyl alcohol and 7 g of water was obtained. 18.6 kg of an aldehyde trimer and 0.7 kg of normal-butyl alcohol were obtained as a final bottom product.

정상상태 운전 조건에서 재비기에서 컬럼으로 공급된 전력량을 열량으로 환산한 결과 총 1.93 MCal/hr로서 첫번째 컬럼이 시간당 평균 0.63 MCal, 그리고 두 번째 컬럼이 1.32 MCal였다. In steady state operation conditions, the amount of power supplied to the column from the reboiler was converted to calories, resulting in a total of 1.93 MCal / hr. The first column had an average of 0.63 MCal per hour and the second column was 1.32 MCal.

100: 하이드로포밀호 반응 장치부 200: 촉매/알데히드 분리부
300: 수소화 반응부 400: 증류장치부
500: 알데히드 증류장치부 600: 알돌축합 반응부
100: a hydroformylation reactor unit 200: a catalyst / aldehyde separation unit
300: hydrogenation reaction unit 400: distillation unit
500: aldehyde distillation unit 600: aldol condensation reaction unit

Claims (29)

반응기 상부에 장착되어 올레핀 및 합성가스(CO/H2)를 반응기 내부에 장입되어 있는 촉매 혼합용액 내에 분사하는 분사 수단; 반응기 하부에 위치하여 올레핀 및 합성가스의 반응혼합물이 배출되는 반응기 출구; 상기 분사 수단과 반응기 출구 사이에 장착되고, 올레핀 및 합성가스의 흐름을 전환하는 분산판; 상기 반응기 출구 및 상기 분사 수단에 연결되고, 반응기 출구로부터 반응혼합물을 회수하여 상기 분사 수단으로 공급하여 반응혼합물을 순환시키는 순환 배관을 포함하는 하이드로포밀화 반응부;
상기 순환 배관의 어느 한 곳으로부터 분리되어 반응혼합물을 순환 흐름으로부터 분리하는 분리배관; 상기 분리배관과 연결되고, 반응혼합물로부터 촉매 혼합용액 및 알데히드를 분리하는 촉매/알데히드 분리장치; 상기 촉매/알데히드 분리장치와 순환 배관의 어느 한 곳과 연결되어 촉매 혼합용액을 순환배관으로 공급하는 촉매 혼합용액 공급배관; 및 상기 촉매/알데히드 분리장치에 연결되어 알데히드를 회수하는 알데히드 회수배관을 포함하는 촉매/알데히드 분리부;
상기 회수된 알데히드에 수소를 첨가하는 수소화 반응부; 및
상기 수소화 반응부를 통과한 수소화 반응 생성물이 유입되는 유입부; 상기 수소화 반응 생성물 중 저비점 성분이 배출되는 저비점 성분 배출부; 상기 수소화 반응 생성물 중 중비점 성물이 배출되는 중비점 성분 배출부; 및 상기 수소화 반응 생성물 중 고비점 성물이 배출되는 고비점 성분 배출부를 포함하는 증류장치부;
를 포함하는 올레핀으로부터 알코올을 제조하는 장치.
Injection means mounted on the reactor and injecting olefin and syngas (CO / H 2 ) into the catalyst mixture solution charged in the reactor; A reactor outlet located at the bottom of the reactor to discharge the reaction mixture of olefin and syngas; A distributor plate mounted between the injection means and the reactor outlet for switching the flow of olefin and synthesis gas; A hydroformylation reaction unit connected to the reactor outlet and the injection unit, the circulation pipe including a circulation pipe for withdrawing the reaction mixture from the reactor outlet and supplying the reaction mixture to the injection unit to circulate the reaction mixture;
A separation pipe separated from any one of the circulation pipes to separate the reaction mixture from the circulation flow; A catalyst / aldehyde separation unit connected to the separation line for separating the catalyst mixture solution and the aldehyde from the reaction mixture; A catalyst mixture solution supply pipe connected to either one of the catalyst / aldehyde separation unit and the circulation pipe to supply the catalyst mixture solution to the circulation pipe; And a catalyst / aldehyde separation unit connected to the catalyst / aldehyde separation unit and containing an aldehyde recovery pipe for recovering aldehyde;
A hydrogenation reaction unit for adding hydrogen to the recovered aldehyde; And
An inlet portion through which the hydrogenation reaction product passing through the hydrogenation reaction portion flows; A low boiling point component discharge portion through which the low boiling point component is discharged from the hydrogenation reaction product; A middle boiling point component outlet for discharging the middle boiling point component of the hydrogenation reaction product; And a high boiling point component outlet through which the high boiling point component is discharged from the hydrogenation reaction product.
Apparatus for producing an alcohol from an olefin comprising a.
제 1 항에 있어서,
상기 하이드로포밀화 반응부의 분사 수단은 노즐이 장착된 이젝터를 포함하는 것을 특징으로 하는 올레핀으로부터 알코올을 제조하는 장치.
The method of claim 1,
Wherein the spraying means of the hydroformylation reaction part comprises an ejector with a nozzle mounted thereon.
제 2 항에 있어서,
상기 노즐의 직경은 1 내지 500mm인 것을 특징으로 하는 올레핀으로부터 알코올을 제조하는 장치.
The method of claim 2,
Wherein the diameter of the nozzle is between 1 and 500 mm.
제 2 항에 있어서,
상기 이젝터는 벤투리 관을 포함하는 것을 특징으로 하는 올레핀으로부터 알코올을 제조하는 장치.
The method of claim 2,
Wherein the ejector comprises a venturi tube. &Lt; RTI ID = 0.0 &gt; 11. &lt; / RTI &gt;
제 4 항에 있어서,
상기 벤투리 관은 이젝터에 결합되는 유입부 및 반응기 출구를 향하고 있는 확산부를 포함하는 것으로, 상기 확산부 입구의 직경은 유입부의 관 직경과 같으며 확산부 출구의 직경은 확산부 입구 직경의 1.0배 내지 10배인 것을 특징으로 하는 올레핀으로부터 알코올을 제조하는 장치.
The method of claim 4, wherein
Wherein the venturi tube has an inlet coupled to the ejector and a diffuser facing the reactor outlet wherein the diameter of the inlet of the diffuser is equal to the diameter of the inlet and the diameter of the outlet of the diffuser is 1.0 times the diameter of the inlet of the diffuser To 10 times the weight of the olefin.
제 1 항에 있어서,
상기 분산판은 반응기 출구(130)로부터 벤투리 관 방향으로 반응기 출구 및 벤투리 관(122) 출구까지 길이의 1/3 내지 2/3 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 올레핀으로부터 알코올을 제조하는 장치.
The method of claim 1,
The dispersion plate is an apparatus for producing alcohol from olefins, characterized in that it is located between 1/3 and 2/3 of the length from the reactor outlet 130 to the venturi tube outlet to the reactor outlet and venturi tube 122 outlet. .
제 1 항에 있어서,
상기 분산판은 형태가 편평한 형태, 확산관 출구에 대하여 볼록한 형태, 또는 오목한 형태인 것을 특징으로 하는 올레핀으로부터 알코올을 제조하는 장치.
The method of claim 1,
Wherein said dispersion plate is flat in shape, convex with respect to the outlet of the diffuser, or concave.
제 1 항에 있어서,
상기 수소화 반응부는 회수된 알데히드 및 수소가스를 반응기 내부에 장입되어 있는 촉매 혼합용액에 분사하는 분사 수단; 반응기 하부에 위치하여 알데히드 및 수소가스의 반응혼합물이 배출되는 반응기 출구; 상기 반응기 출구 및 상기 분사 수단에 연결되고, 반응기 출구로부터 반응혼합물을 회수하여 상기 분사 수단으로 공급하여 반응혼합물을 순환시키는 순환 배관을 포함하는 것을 특징으로 하는 올레핀으로부터 알코올을 제조하는 장치.
The method of claim 1,
The hydrogenation reaction unit is injection means for injecting the recovered aldehyde and hydrogen gas to the catalyst mixture solution charged in the reactor; A reactor outlet located at the bottom of the reactor through which a reaction mixture of aldehyde and hydrogen gas is discharged; And a circulation pipe connected to the reactor outlet and the injection means, and recovering the reaction mixture from the reactor outlet and supplying the reaction mixture to the injection means to circulate the reaction mixture.
제 8 항에 있어서,
상기 수소화 반응부의 분사 수단은 노즐이 장착된 이젝터를 포함하는 것을 특징으로 하는 올레핀으로부터 알코올을 제조하는 장치.
The method of claim 8,
Wherein the injecting means of the hydrogenation reaction part comprises an ejector equipped with a nozzle.
제 9 항에 있어서,
상기 노즐의 직경은 1 내지 500mm인 것을 특징으로 하는 올레핀으로부터 알코올을 제조하는 장치.
The method of claim 9,
Wherein the diameter of the nozzle is between 1 and 500 mm.
제 9 항에 있어서,
상기 이젝터는 벤투리 관을 포함하는 것을 특징으로 하는 올레핀으로부터 알코올을 제조하는 장치.
The method of claim 9,
Wherein the ejector comprises a venturi tube. &Lt; RTI ID = 0.0 &gt; 11. &lt; / RTI &gt;
제 11 항에 있어서,
상기 벤투리 관은 이젝터에 결합되는 유입부 및 반응기 출구를 향하고 있는 확산부를 포함하는 것으로, 상기 확산부 입구의 직경은 유입부의 관 직경과 같으며 확산부 출구의 직경은 확산부 입구 직경의 1.0배 내지 10배인 것을 특징으로 하는 올레핀으로부터 알코올을 제조하는 장치.
The method of claim 11,
Wherein the venturi tube has an inlet coupled to the ejector and a diffuser facing the reactor outlet wherein the diameter of the inlet of the diffuser is equal to the diameter of the inlet and the diameter of the outlet of the diffuser is 1.0 times the diameter of the inlet of the diffuser To 10 times the weight of the olefin.
제 12 항에 있어서,
상기 확산부의 길이는 유입부 길이의 0.1배 내지 100 배인 것을 특징으로 하는 올레핀으로부터 알코올을 제조하는 장치.
13. The method of claim 12,
Wherein the length of the diffuser is 0.1 to 100 times the length of the inlet.
제 11 항에 있어서,
상기 벤투리 확산관의 길이는 상기 반응기 본체 길이의 0.01배 내지 0.95배인 것을 특징으로 하는 올레핀으로부터 알코올을 제조하는 장치.
The method of claim 11,
The length of the venturi diffusion tube is an apparatus for producing alcohol from olefins, characterized in that 0.01 to 0.95 times the length of the reactor body.
제 1 항에 있어서,
상기 수소화 반응부는 회수된 알데히드 및 수소가스를 반응기 내부로 분사하는 분사 수단; 알데히드 및 수소가 유입되는 쪽에 위치하고, 활성이 높은 니켈 촉매층; 상기 니켈 촉매층의 하부에 위치하는 활성이 낮은 구리 촉매층; 및 반응기 하부에 위치하여 수소화 반응혼합물이 배출되는 반응기 출구를 포함하는 것을 특징으로 하는 올레핀으로부터 알코올을 제조하는 장치.
The method of claim 1,
The hydrogenation reaction unit injection means for injecting the recovered aldehyde and hydrogen gas into the reactor; Nickel catalyst layer having a high activity, located on the side where aldehyde and hydrogen are introduced; A low activity copper catalyst layer positioned below the nickel catalyst layer; And a reactor outlet positioned at the bottom of the reactor through which the hydrogenation reaction mixture is discharged.
제 1 항에 있어서,
상기 증류장치부의 유입부는 20 내지 100℃ 및 1.0 내지 5.0 bar의 압력으로 운전되고, 저비점 성분 배출부는 30 내지 120℃ 및 0.1 내지 5.0 bar의 압력으로 운전되며, 중비점 성분 배출부는 40 내지 170℃ 및 0.01 내지 5.0 bar의 압력으로 운전되고, 고비점 성분 배출부는 60 내지 250℃ 및 0.1 내지 5.0 bar의 압력으로 운전되는 것을 특징으로 하는 올레핀으로부터 알코올을 제조하는 장치.
The method of claim 1,
The inlet of the distillation unit is operated at a pressure of 20 to 100 ℃ and 1.0 to 5.0 bar, the low boiling point component outlet is operated at a pressure of 30 to 120 ℃ and 0.1 to 5.0 bar, the middle boiling point component outlet 40 to 170 ℃ and And a high boiling point component outlet is operated at a pressure of 60 to 250 ° C. and a pressure of 0.1 to 5.0 bar.
제 1 항에 있어서,
상기 하이드로포밀화 반응장치 이후에 알데히드를 노르말-알데히드 및 이소-알데히드로 분리하는 증류장치부; 및
상기 노르말-알데히드를 알돌축합하여 탄소수가 증가된 알데히드를 제조하는 알돌축합 반응부를 추가로 포함하는 올레핀으로부터 알코올을 제조하는 장치.
The method of claim 1,
A distillation unit for separating the aldehyde into n-aldehyde and iso-aldehyde after the hydroformylation reaction apparatus; And
And an aldol condensation reaction unit for aldol condensation of the n-aldehyde to produce an aldehyde having an increased carbon number.
촉매 혼합용액 내에 올레핀 및 합성가스(CO/H2)를 분사하여 올레핀 및 합성가스의 미세기포를 형성하고, 상기 올레핀 및 합성가스의 분사 흐름을 전환하면서 미세기포 및 촉매 혼합용액을 반응시켜 알데히드를 얻는 하이드로포밀화 단계;
상기 하이드로포밀화 단계의 생성물인 알데히드에 수소를 첨가하여 알코올을 포함하는 수소화 반응 생성물을 얻는 수소화 단계; 및
상기 수소화 단계의 생성물인 수소화 반응 생성물을 분별증류하여 알코올의 구조 이성질체를 분리하는 분리 단계를 포함하는 올레핀으로부터의 알코올의 제조방법.
Injecting olefins and syngas (CO / H 2 ) into the catalyst mixture solution to form microbubbles of olefins and syngas, and reacting the microbubbles and the catalyst mixture solution while switching the injection flow of the olefins and syngas to react aldehydes Obtaining hydroformylation step;
A hydrogenation step of adding hydrogen to an aldehyde which is a product of the hydroformylation step to obtain a hydrogenation reaction product including an alcohol; And
And a separation step of separating the structural isomers of the alcohol by fractional distillation of the hydrogenation reaction product which is the product of the hydrogenation step.
제 18 항에 있어서,
상기 하이드로포밀화 단계의 촉매 혼합 용액은 전이금속 촉매 및 리간드를 포함하는 것을 특징으로 하는 올레핀으로부터의 알코올의 제조방법.
The method of claim 18,
Wherein the catalyst mixture solution of the hydroformylation step comprises a transition metal catalyst and a ligand.
제 18 항에 있어서,
상기 하이드로포밀화 단계의 촉매 혼합 용액은 프로판 알데히드, 부틸 알데히드, 펜틸 알데히드, 및 발러 알데히드와 같은 알데히드 류; 아세톤, 메틸 에틸 케톤, 메틸 이소부틸 케톤, 아세토페논, 및 시클로헥사논과 같은 케톤 류; 에탄올, 펜탄올, 옥탄올, 및 텐산올과 같은 알콜 류; 벤젠, 톨루엔, 및 크실렌과 같은 방향족 류; 테트라하이드로푸란, 디메톡시에탄, 및 디옥산과 같은 에테르 류; 및 헵탄과 같은 파라핀 탄화수소; 로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 올레핀으로부터의 알코올의 제조방법.
The method of claim 18,
The catalyst mixed solution of the hydroformylation step may include aldehydes such as propane aldehyde, butyl aldehyde, pentyl aldehyde, and baler aldehyde; Ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, acetophenone, and cyclohexanone; Alcohols such as ethanol, pentanol, octanol, and tensanol; Aromatics such as benzene, toluene, and xylene; Ethers such as tetrahydrofuran, dimethoxyethane, and dioxane; And paraffin hydrocarbons such as heptane; At least one selected from the group consisting of A process for producing an alcohol from an olefin.
제 18 항에 있어서,
상기 하이드로포밀화 단계의 올레핀은 에틸렌, 프로필렌, 부텐, 1-헥센, 1-옥텐, 1-노넨, 1-데센, 1-운데센, 1-트리데센, 1-테트라데센, 1-펜타데센, 1-헥사데센, 1-헵타데센, 1-옥타데센, 1-노나데센, 1-에이코센, 2-부텐, 2-메틸프로펜, 2-펜텐, 2-헥센, 2-헵텐, 2-에틸헥센, 2-옥텐, 스티렌, 3-페닐-1-프로펜 및 4-이소프로필스티렌으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 올레핀으로부터의 알코올의 제조방법.
The method of claim 18,
The olefins in the hydroformylation step may be selected from the group consisting of ethylene, propylene, butene, 1-hexene, 1-octene, 1-nonene, Octene, 1-octadecene, 1-octadecene, 1-octadecene, 1-hexadecene, 1-hexadecene, Wherein the olefin is at least one selected from the group consisting of hexene, 2-octene, styrene, 3-phenyl-1-propene and 4-isopropylstyrene.
제 18 항에 있어서,
상기 하이드로포밀화 단계는 반응혼합물을 회수하여 올레핀 및 합성가스와 함께 촉매 혼합용액 내에 공급하는 반응혼합물 순환 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 올레핀으로부터의 알코올의 제조방법.
The method of claim 18,
The hydroformylation step further comprises a reaction mixture circulating step of recovering the reaction mixture and supplying it with the olefin and the synthesis gas into the catalyst mixture solution.
제 22 항에 있어서,
상기 하이드로포밀화 단계는 순환되는 반응혼합물의 일부를 분리하여 촉매 혼합용액 및 알데히드로 분리하고, 분리된 촉매 혼합용액을 순환흐름에 공급하고, 알데히드는 회수하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 올레핀으로부터의 알코올의 제조방법.
23. The method of claim 22,
The hydroformylation step is characterized in that it further comprises the step of separating the catalyst mixture solution and aldehyde by separating a portion of the circulating reaction mixture, supplying the separated catalyst mixture solution to the circulation flow, and recovering the aldehyde Process for producing alcohol from olefins.
제 18 항에 있어서,
상기 수소화 단계는 회수된 알데히드 및 수소가스를 촉매 혼합용액 내에 분사하여 알데히드 및 수소가스의 미세기포를 형성하고, 미세기포 및 촉매 혼합 용액을 반응시키는 것을 특징으로 하는 올레핀으로부터의 알코올의 제조방법.
The method of claim 18,
Wherein the hydrogenation step comprises spraying the recovered aldehyde and hydrogen gas into a catalyst mixture solution to form microbubbles of aldehyde and hydrogen gas, and reacting the microbubbles and the catalyst mixture solution.
제 24 항에 있어서,
상기 촉매 혼합 용액은 라니-니켈(Raney-Ni) 또는 구리 분말을 포함하는 것을 특징으로 하는 올레핀으로부터의 알코올의 제조방법.
25. The method of claim 24,
Wherein the catalyst mixture solution comprises Raney-Ni or copper powder. &Lt; RTI ID = 0.0 &gt; 21. &lt; / RTI &gt;
제 18 항에 있어서,
상기 수소화 단계는 회수된 알데히드 및 수소가스를 활성이 높은 Ni 촉매층 및 활성이 낮은 Cu 촉매층의 이중 층으로 구성된 촉매 층을 차례로 통과시켜 수행되는 것을 특징으로 하는 올레핀으로부터의 알코올의 제조방법.
The method of claim 18,
The hydrogenation step is carried out by passing the recovered aldehyde and hydrogen gas through a catalyst layer consisting of a double layer of a high activity Ni catalyst layer and a low activity Cu catalyst layer in order to produce an alcohol from olefins.
제 18 항에 있어서,
상기 수소화 단계의 알데히드는 포름알데히드, 아세트알데히드, 프로피온 알데히드, n-부틸알데히드, iso-부틸알데히드, n-발레알데히드, iso-발레알데히드, n-헥사알데히드, n-헵타알데히드, n-옥타날, 2-에틸헥사날, 2-에틸헥센알, n-데카날, 2-에틸부타날, 프로파길알데히드, 아크롤레인, 글리옥살, 크로톤알데히드, 푸르푸랄, 알돌, 헥사하이드로벤즈알데히드, 알파-시트로넬알, 시트랄, 크로랄, 트리메틸아세트알데히드, 디에틸아세트알데히드, 테트라하이드로푸르푸랄, 페닐알데히드, 신남알데히드, 및 하이드로신남알데히드로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 올레핀으로부터의 알코올의 제조방법.
The method of claim 18,
The aldehydes of the hydrogenation stage may be selected from the group consisting of formaldehyde, acetaldehyde, propionaldehyde, n-butylaldehyde, iso-butylaldehyde, n-valaldehyde, iso- valaldehyde, n-hexaldehyde, n-heptaldehyde, Ethylhexanal, n-decanal, 2-ethylbutanal, propargylaldehyde, acrolein, glyoxal, crotonaldehyde, furfural, aldol, hexahydrobenzaldehyde, alpha-citronellal, A process for producing an alcohol from an olefin, characterized in that it is at least one selected from the group consisting of citral, chorale, trimethylacetaldehyde, diethylacetaldehyde, tetrahydrofurfural, phenylaldehyde, cinnamaldehyde, and hydrocinnamaldehyde .
제 18 항에 있어서,
상기 수소화 단계의 알데히드는 0.1 내지 100 m/sec의 속도로 분사되는 것을 특징으로 하는 올레핀으로부터의 알코올의 제조방법.
The method of claim 18,
Wherein the aldehyde in the hydrogenation step is injected at a rate of 0.1 to 100 m / sec.
제 18 항에 있어서,
상기 하이드로포밀화 단계 이후에 하이드로포밀화 단계의 생성물인 알데히드를 노르말-알데히드 및 이소-알데히드로 분리하는 분리 단계; 및
상기 노르말-알데히드를 알돌축합하여 탄소수가 증가된 알데히드를 얻는 알돌 축합 단계를 추가로 수행하여, 탄소수가 증가된 알데히드로 상기 수소화 단계를 진행하는 것을 특징으로 하는 올레핀으로부터의 알코올의 제조방법.
The method of claim 18,
A step of separating aldehyde, which is a product of the hydroformylation step, after the hydroformylation step into a normal-aldehyde and an iso-aldehyde; And
Wherein the aldol condensation step of aldol condensation of the n-aldehyde to obtain an aldehyde having an increased carbon number is further carried out to proceed the hydrogenation step with an aldehyde having an increased number of carbon atoms.
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