KR860001359B1 - 부타디엔의 존재하에서 제 3 급 부틸 알킬 에테르의 제조방법 - Google Patents
부타디엔의 존재하에서 제 3 급 부틸 알킬 에테르의 제조방법 Download PDFInfo
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Description
본 발명은 부타디엔의 존재하에서 제 3 급 부틸 알킬 에테르의 제조방법에 관한 것이다.
제 3 급 부틸 알킬 에테르를 제조하기 위하여 이소부텐과 같은 제 3 급 올레핀에 알코올을 첨가하는 반응은 산-촉매로 된 발열 반응이다.
거시세공(巨視細孔)의 구멍이 큰 이온교환 수지간을 적당한 촉매의 존재하에서 반응은 비교적 저온(40-50℃)에서 일지라도 공업적 이익이 수반되는 시간내에 평형에 도달된다.
고순도의 이소부텐으로 조작할 필요는 없고, 제 3 급 탄소원자에 결합된 이중결합에 알코올이 선택적으로 첨가될 때의 이소부텐을 함유하는 어떠한 유분도 적당한 것으로 알려져 있다. 촉매적 열분해로부터 발생된 유분과 부타디엔 추출 전후의 증기 열분해로부터 발생된 유분들이 특히 적당하다.
올레핀 원료로서 촉매적 열분해로부터 또는 부타디엔 추출후 증기 열분해로부터의 C4유분을 사용하고, 알코올로서 메탄올이나 에탄올을 사용하여, 촉매로서 거시세공의 수지형태의 암베리스트 15(Amberlyst 15)나 레와티트(Lewatit) SPC 108을 사용할 때, 반응은 하나나 그 이상의 반응물의 전환을 최적화시킬 수 있는 반응기 설계와 조작조건의 광범위한 범위내에서 공업적으로 이루어질 수 있다. 이러한 경우촉매적 활성도와 수평면에서 촉매의 우수한 성능과 함께 높은 선택도가 얻어진다.
부타디엔을 추출하기 전 증기 열분해로부터의 C4유분과 같이 부타디엔 고함량의 올레핀 유분으로 조작할 때, 조작조건은 98-99%를 초과하는 부타디엔의 회수가 이루어지도록 정밀하게 이루어져야 한다. 특히 미국특허 제4,039,590호에 기술된 바와 같이 온도와 공간속도간에 엄격한 관계를 유지할 필요가 있다.
그러나, 거시세공의 수지를 포함한 관형 반응기내에서 부타디엔의 존재하에 이소부텐 에스테르화 반응을 실시하고 반응틀들을 통상방법으로 위에서 아래로 주입할 때, 99% 이상의 높은 부타디엔 회수 조건에서 조작할 때일지라도 시간의 경과에 따라 압력 강하가 증가하고 가적으로 전환율도 약간 떨어진다.
그러나 부타디엔을 함유하지 않은 유분으로 동일한 시험을 실시한 결과 압력강하의 증가나 전환율 감소도 나타나지 않았다. 금번 놀랍게도 부타디엔 함유 주입원료를 약간 층팽창된 조건하에서 아래에서 위로 주입함에 의하여 압력강하가 언제나 일정하게 유지될 수 있음을 발견하였으며, 이것을 본 발명의 주제로 한다.
본 발명에 따른 방법은 바람직하게는 직렬로 된 하나나 그 이상의 반응기에서 10-70중량% 농도로 부타디엔을 함유한 탄화수소 주입원료의 이소부티렌을 하나나 그 이상의 지방족 알코올 바람직하게는 메탄올이나 에탄올과 반응시켜 제 3 급 부틸 알킬 에테르를 제조하는 것으로 구성되며, 반응물(부타디엔과 알코올이나 알코올들을 함유한 탄화수소 원료)과 반응생성물이 거시세공의 산성이온 교환수지 촉매가 충진된 반응기를 통하여 아래에서 위로 흐르게 함을 특징으로 한다.
반응물과 반응생성물의 흘러 올라가는 방향에 대한 설명 이외에도 반응기를 통한 반응물의 신속도가 0.5-2㎝/초이고 반응기내의 온도는 50-60℃, 바람직하게는 50-55℃로 되는 것이 중요하다. 본 발명을 보다 상세히 설명하기 위하여 아래에 몇가지 실태를 들었으나 이들은 본 발명을 한정하지 않는다.
[실시예 1]
아래의 조성을 가진 C4유분을 이소부텐/메탄올 몰비가 동일 내지 0.85가 되도록 메탄올과 혼합하고 이혼합물을 총용량이 4.5l이고 4l의 촉매가 충진되어 직렬로 연결된 2개의 반응기에, 50℃의 온도에서, 14l/h의 주입속도로 주입한다 :
촉매는 4.8meqH+/g의 교환능력을 가진 거시세공의 술폰 수지이다. 반응물은 아래에서 위로 흐르고 신속도는 1㎝/초가 된다. 전환율 및 시간에 대한 압력강하는 아래와 같다.
[실시예 2](비교)
상기 실시예에서 기술한 원료를 동일한 온도 및 공간속도 조건하에서 일련으로 연결된 2개의 반응기에 주입하나 반응물의 흐르는 반향을 위에서부터 아래로 하여 반응을 실시한다.
시험의 초기에는 결과는 상기 실시예 1에서와 유사하나, 시간이 경과함에 따라 점진적으로 압력 강하가 증가하고 약간의 전화율 감소가 관찰된다.
[실시예 3](비교)
이소부텐/메탄올의 몰비가 0.85가 되도록, 메탄올을 35%의 이소부텐과 0.2%의 부타디엔을 함유한 올레핀 유분에 첨가하고, 이 혼합물을 14l/h의 주입속도로 50℃의 온도하에 일련으로 연결된 2개의 반응기에 주입하는데 흐름방향은 위에서부터 아래로 한다. 부타디엔이 존재하지 않는 상태에서 시간에 따른 압력강하증가나 전환율의 저하가 관찰되지 않았다.
Claims (3)
- 하나나 그 이상의 직렬로 연결된 반응기내에서, 10-70중량% 농도로 부타디엔의 함유한 탄화수소 원료의 이소부틸렌과 하나 또는 2이상의 지방족 알코올을 반응시켜 제 3 급 부틸 알킬 에테르를 제조하는 방법에 있어서, 반응물과 반응생성물을 반응과의 저부에서 상부로 흐르게 함을 특징으로 하는 제조방법.
- 제 1 항에 있어서, 반응물들이 0.5-2㎝/초의 선속도로를 가지는 것을 특징으로 하는 제조방법.
- 제 1 항에 있어서, 반응기내의 온도를 50-60℃로 유지하는 것을 특징으로 하는 제조방법.
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