WO2021060749A1 - 디에스터계 조성물의 제조 시스템 및 제조방법 - Google Patents

디에스터계 조성물의 제조 시스템 및 제조방법 Download PDF

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WO2021060749A1
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reactor
reflux
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condenser
mixed gas
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추연욱
이성규
정재훈
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주식회사 엘지화학
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    • Y02P20/582—Recycling of unreacted starting or intermediate materials

Definitions

  • the present invention relates to a system for producing a diester-based composition in which the production efficiency of the diester-based composition is improved by improving the alcohol reflux process in the continuous production process of the diester-based composition.
  • Phthalate-based plasticizers accounted for 92% of the global plasticizer market until the 20th century (Mustafizur Rahman and Christopher S.Brazel "The plasticizer market: an assessment of traditional plasticizers and research trends to meet new challenges" Progress in Polymer Science 2004, 29, 1223-1248), mainly used to improve processability by imparting flexibility, durability, and cold resistance to polyvinyl chloride (hereinafter referred to as PVC) and lowering the viscosity when melted. From hard products such as pipes to soft and well-stretched products that can be used for food packaging, blood bags, and flooring, it is more closely related to real life than any other material, and is widely used for applications in which direct contact with the human body is inevitable. .
  • PVC polyvinyl chloride
  • diester-based plasticizer As a diester-based plasticizer, development of materials free from environmental problems that can replace di(2-ethylhexyl) phthalate, which has existing environmental problems, is actively progressing, and diester plasticizers with excellent physical properties are being developed. In addition to developing research, research on equipment for manufacturing such plasticizers is actively being conducted, and in terms of process design, more efficient, economical, and simple process design is required.
  • the process of manufacturing the above diester plasticizer is a batch process is applied in most industrial sites, and as a batch process, the invention of a gas-liquid separation system for efficient removal of unreacted materials and side-reactants in the reactor (released in Korea Patent Publication No. 10-2019-0027622) and an invention related to a system in which the facilities of the first direct esterification reaction and the second transesterification reaction are integrated in order to simplify the equipment of the batch process (Korean Patent Laid-Open Publication No. 10- 2019-0027623) are being introduced.
  • these inventions are batch processes, there is a limit to the improvement of the amount of reflux or steam, the productivity is very low, and there is a limit to the technology that can be applied for the improvement.
  • Patent Document 1 Korean Patent Application Publication No. 10-2019-0027622
  • Patent Document 2 Korean Patent Application Publication No. 10-2019-0027623
  • Patent Document 3 Republic of Korea Patent Publication No. 10-1663586
  • the present invention is to provide an efficient system for producing a diester-based composition, and by allowing a plurality of series-connected reactors to share one reflux part, the space and cost required for installing the reflux part are minimized, and the energy required for reflux is also minimized. To improve the overall efficiency and economics of the company.
  • the present invention is connected to the first reactor to the Nth reactor in series in which the esterification reaction of alcohol and dicarboxylic acid is performed, and the first reactor is connected to the first reactor to selectively separate the unreacted alcohol of the mixed gas generated during the reaction to the first reactor.
  • a reflux column comprising a reflux part for refluxing, wherein the reflux part 1) receives a mixed gas and a liquid unreacted alcohol from the first reactor, the mixed gas is a condenser, and the liquid unreacted alcohol is transferred to the first reactor , 2) a condenser for condensing the entire amount of the mixed gas, and 3) a layer separator for separating alcohol and water in the condensate passed through the condenser so that the water layer is discharged and the alcohol layer is recovered, and the second reactor to the Nth reactor
  • At least one reactor selected from is characterized in that it is further connected to the reflux unit, wherein N is an integer of 2 to 10 provides a system for producing a diester-based composition.
  • the reflux part is 4) a pre-condenser that is directly connected to the first reflux column to condense a part of the unreacted alcohol of the mixed gas, and 5) directly connected to the pre-condenser.
  • a gas-liquid separation device to receive the mixed gas and unreacted alcohol in a liquid state, the mixed gas to a condenser, and the liquid unreacted alcohol to a reflux column, and the alcohol layer recovered through the layer separator is It provides a system for producing a diester-based composition that is transferred to the gas-liquid separation device.
  • the manufacturing system of the present invention by integrating each of the reflux units of a plurality of reactors connected in series, the overall energy consumption used for alcohol condensation can be reduced, and both cost and space consumed in installing the reflux unit can be reduced.
  • 1 to 6 are schematic diagrams of a system for producing a diester-based composition according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a simplified diagram of a system for producing a diester-based composition of a comparative example provided with a separate reflux part for each reactor.
  • the present invention is connected to the first reactor to the Nth reactor in series and the first reactor 11 in which the esterification reaction of alcohol and dicarboxylic acid is carried out, and is connected to the first reactor 11 to selectively separate the unreacted alcohol of the mixed gas generated during the reaction.
  • It includes a reflux part for refluxing to the reactor, and the reflux part 1) receives mixed gas and liquid unreacted alcohol from the first reactor, the mixed gas is transferred to the condenser, and the liquid unreacted alcohol is transferred to the first reactor.
  • a layer separator (6) that separates the alcohol and water in the condensate that has passed through the condensate (2), 2) the condenser (5) that condenses the entire amount of the mixed gas, and discharges the water layer and recovers the alcohol layer (6).
  • at least one reactor 12 selected from the second reactor to the Nth reactor is further connected to the reflux, wherein N is an integer of 2 to 10. Provides.
  • the diester-based composition is prepared by an esterification reaction of a dicarboxylic acid and an alcohol as a reaction raw material, and specifically, an ester bond is formed by condensing the carboxyl group of the dicarboxylic acid and the hydroxy group of the alcohol through the esterification reaction. Water is formed.
  • the esterification reaction may vary depending on the specific types of dicarboxylic acid and alcohol as the reaction raw materials, but since it is carried out at a temperature of approximately 130 to 250°C, vaporization of alcohol as a reaction raw material and water as a by-product may occur during the reaction. In particular, since vaporization of alcohol lowers the concentration of alcohol, the overall reaction rate is lowered, thereby lowering the efficiency of the overall manufacturing process.
  • the system for producing the based composition has a reflux facility connected to the reactor.
  • the inventors of the present invention have made sure that a plurality of reactors are continuously operated as in the conventional method, but the reflux facility improves the efficiency and operability of the process by allowing the plurality of reactors to share one reflux part, and additionally installs a reflux facility.
  • Invented a system for producing a diester-based composition of the present invention which can also improve economy by reducing the cost and space required for it.
  • the system for producing a diester-based composition provided by the present invention includes a reflux unit including a first reactor to an Nth reactor, a reflux column, a condenser, and a first layer separator.
  • the first to Nth reactors are a plurality of reactors connected in series and are operated in a continuous manner.
  • the type of the reactor is not particularly limited as long as it is specifically used for the esterification reaction, and it is preferable that it is a continuous reactor in that the system for producing the diester-based composition of the present invention is continuously operated.
  • the first reactor refers to a reactor disposed at the foremost among a plurality of series-connected reactors.
  • a description such as “Xth reactor” refers to a reactor connected to the Xth based on the first reactor.
  • the reflux part is for performing the role of reflux as described above, and is directly connected to the first reactor, and is applied to reflux of the mixed gas generated in the first reactor.
  • the reflux unit is specifically 1) a reflux column for receiving mixed gas and liquid unreacted alcohol from the first reactor, the mixed gas to a condenser, and the liquid unreacted alcohol to the first reactor, 2) a mixed gas A condenser for condensing the entire amount and 3) a layer separator for separating alcohol and water in the condensate passed through the condenser so that the water layer is discharged and the alcohol layer is recovered.
  • the reflux column 2 is directly connected to the first reactor and accommodates a mixture of gaseous alcohol and water generated during the reaction, that is, a mixed gas, and is liquefied alcohol, that is, unreacted alcohol in a liquid state through a reflux process. It is also to accommodate.
  • the mixed gas and liquid unreacted alcohol accommodated in the reflux column can be easily separated because they are in different phases, and the mixed gas is then used as a condenser for condensation, and the liquid unreacted alcohol is again used as a reaction raw material. It is transferred to the first reactor.
  • the shape or type of the reflux column is not particularly limited, and any one capable of separating a mixed gas and a liquid unreacted alcohol may be used.
  • the reflux column is for receiving the mixed gas generated in the reactor, it is preferable to be connected to the upper portion of the reactor.
  • the condenser 5 is for condensing the mixed gas transferred from the reflux column into a liquid to separate alcohol and water. Separation of water and alcohol in a gaseous state is difficult, but when it is condensed into a liquid state, water and alcohol have low solubility in each other and can be easily separated.
  • the condenser is not particularly limited as long as it is capable of condensing all of the mixed gas including alcohol and water, and for example, a heat exchanger that performs heat exchange through cooling water may be used as the condenser.
  • the condensate passed through the condenser i.e., a mixture of unreacted alcohol and water in a liquid state, is transferred to a later separator.
  • layer separation of alcohol and water is performed.
  • alcohol and water have different chemical properties, they are not soluble in each other, and thus can be easily separated from each other.
  • the alcohol layer can be transferred back to the reflux column to be used as a reaction raw material, and the water layer is discharged to be treated as wastewater.
  • the shape or type of the layer separator is also not particularly limited, and any one capable of smoothly performing layer separation between alcohol and water may be used.
  • At least one reactor 12 selected from the second reactor to the Nth reactor may be further connected to the reflux part.
  • the mixed gas generated in the remaining reactors can also be refluxed in the reflux part, and a separate reflux facility is not required, thereby improving the economics and efficiency of the process. can do.
  • At least one reactor selected from the second to Nth reactors is connected to the condenser and the bed separator of the reflux part, and the mixed gas generated during the reaction in the connected reactor is a condenser. It is transferred to, and a part of the alcohol layer separated from the layer separator may be transferred to the connected reactor.
  • At least one reactor selected from the second reactor to the Nth reactor is connected to the condenser and the reflux column of the reflux part, and the mixed gas generated during the reaction in the connected reactor is a condenser. Some of the liquid unreacted alcohol transferred from the reflux column to the first reactor may be transferred to the connected reactor.
  • At least one reactor selected from the second to Nth reactors is connected to the reflux column and the bed separator of the reflux part, and the mixed gas generated during the reaction in the connected reactor is It is transferred to the reflux column, and a part of the alcohol layer separated from the layer separator may be transferred to the connected reactor.
  • At least one reactor selected from the second reactor to the Nth reactor is connected to the reflux column of the reflux part, and the mixed gas generated during the reaction in the connected reactor is a reflux column. Some of the liquid unreacted alcohol transferred from the reflux column to the first reactor may be transferred to the connected reactor.
  • the reflux part included in the system for producing the diester-based composition of the present invention is directly connected to the first reflux column to form unreacted alcohol of the mixed gas.
  • a pre-condenser (3) and 5) are directly connected to the pre-condenser to condense a portion to receive mixed gas and unreacted alcohol in a liquid state, and transfer the mixed gas to a condenser and unreacted alcohol in a liquid state to a reflux column. It may further include a gas-liquid separation device (4). In this case, the alcohol layer recovered through the layer separator may be transferred to the gas-liquid separation device.
  • the pre-condenser and gas-liquid separation device above can be located between the reflux column and the condenser in the reflux part.Before condensing the entire amount of the mixed gas in the condenser, only a part of the mixed gas is condensed first, and the remaining mixed gas is condensed in the subsequent condenser. To be able to. Specifically, the mixed gas transferred from the reflux column is partially condensed while passing through the pre-condenser. In the pre-condenser, 50 to 95%, preferably 70 to 95% of the mixed gas introduced may be condensed.
  • the condensate obtained through the pre-condenser is in a liquid state.
  • the pre-condenser is not particularly limited as long as it is capable of controlling the temperature at which condensation is performed, and for example, a heat exchanger that performs heat exchange through cooling water may be performed as the pre-condenser.
  • the liquid unreacted alcohol and the mixed gas passing through the first pre-condenser are transferred to a subsequent gas-liquid separation device.
  • the gas-liquid separation device is for separating a mixed gas and an unreacted alcohol in a liquid state.
  • gaseous unreacted alcohol remaining in the mixed gas it can be liquefied and separated through a condenser and a layer separator and then introduced into a gas-liquid separation device, and thus the gas-liquid separation device is a liquid unreacted alcohol that is recovered. It can play a role of collecting all of and putting them back into the reflux column.
  • the shape or type of the gas-liquid separation device is also not particularly limited, and for example, a drum-type gas-liquid separation device may be used.
  • one or more reactors selected from the second reactor to the Nth reactor as shown in FIG. 1 Is connected to the reflux column and the gas-liquid separation device of the reflux part, and the mixed gas generated during the reaction in the connected reactor is transferred to the reflux column, and some of the liquid unreacted alcohol transferred from the gas-liquid separation device to the reflux column is It may be transferred to the connected reactor.
  • At least one reactor selected from the second reactor to the Nth reactor is connected to the reflux column of the reflux part, and occurs during the reaction in the connected reactor.
  • the mixed gas is transferred to the reflux column, and some of the liquid unreacted alcohol transferred from the reflux column to the first reactor may be transferred to the connected reactor.
  • At least one reactor selected from the second to Nth reactors is connected to the pre-condenser and the gas-liquid separation device of the reflux part, and in the connected reactor.
  • the mixed gas generated during the reaction in is transferred to the pre-condenser, and some of the liquid unreacted alcohol transferred from the gas-liquid separation device to the reflux column may be transferred to the connected reactor.
  • At least one reactor selected from the second to Nth reactors is connected to the pre-condenser and the reflux column of the reflux part, and in the connected reactor
  • the mixed gas generated during the reaction is transferred to the pre-condenser, and some of the liquid unreacted alcohol transferred from the reflux column to the first reactor may be transferred to the connected reactor.
  • At least one reactor selected from the second to Nth reactors is connected to the condenser and the gas-liquid separation device of the reflux part, and reacts within the connected reactor.
  • the mixed gas generated during is transferred to the condenser, and some of the liquid unreacted alcohol transferred from the gas-liquid separation device to the reflux column may be transferred to the connected reactor.
  • At least one reactor selected from the second reactor to the Nth reactor is connected to the condenser and the reflux column of the reflux part, and reacts in the connected reactor.
  • the mixed gas generated during is transferred to the condenser, and some of the liquid unreacted alcohol transferred from the reflux column to the first reactor may be transferred to the connected reactor.
  • the number of reactors that is, N is preferably 2 to 10, and particularly preferably 2 to 5.
  • N is preferably 2 to 10, and particularly preferably 2 to 5.
  • more detailed process parameters can be adjusted, which makes it easier to optimize the entire process.However, in proportion to the number of reactors, additional space for reactor installation is required, and each reactor is independently controlled. It is a problem that the ease of operation of the entire manufacturing process is poor in that it must be controlled.
  • the dicarboxylic acid as a reaction raw material for the esterification reaction carried out in each reactor in the production system of the diester-based composition of the present invention may be at least one selected from the group consisting of terephthalic acid, phthalic acid, isophthalic acid, and cyclohexane dicarboxylic acid.
  • the alcohol which is another reaction raw material, may be at least one selected from primary alcohols having 3 to 12 alkyl carbon atoms.
  • the alcohol includes all linear, branched or cyclic alcohols.
  • a person skilled in the art can implement the present invention by adding components other than the above-described components within the range to which the problem solving means of the present invention is applied as it is.
  • a preliminary mixer or the like may be applied to uniformly mix the alcohol and dicarboxylic acid as a reaction raw material, or a pump may be additionally applied to facilitate transfer between each component. It is obvious that additional implementations of these components are also included in the scope of the present invention.
  • the manufacturing system of the diester-based composition is configured as shown in Figs. 2, 4, and 7, and terephthalic acid is selected as the dicarboxylic acid, and octanol is selected as the alcohol, and in each case, using Aspen Plus, a simulation program simulating a chemical process. The amount of steam used was calculated.
  • the system for producing a diester-based composition configured as shown in Figs. 2 and 4 is shown as Examples 1 and 2 of the present invention, respectively, and the system for producing a diester-based composition configured as shown in Fig. 7 is shown as a comparative example. It is shown in Table 1.

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Abstract

본 발명은 복수 개의 반응기가 직렬 연결된 디에스터계 조성물의 제조 시스템에서 환류부를 통합함으로써 전체적인 공정의 효율성을 높인 시스템에 관한 것이다.

Description

디에스터계 조성물의 제조 시스템 및 제조방법
관련 출원과의 상호 인용
본 출원은 2019년9월 25일자 한국 특허 출원 제 10-2019-0118185호에 기초한 우선권의 이익을 주장하며, 해당 한국 특허 출원의 문헌에 개시된 모든 내용은 본 명세서의 일부로서 포함된다.
기술분야
본 발명은 디에스터계 조성물의 연속 제조 공정에서의 알코올 환류 공정을 개선함으로써 디에스터계 조성물의 제조 효율을 높인 디에스터계 조성물의 제조 시스템에 관한 것이다.
프탈레이트계 가소제는 20세기까지 세계 가소제 시장의 92%를 차지하고 있었으며(Mustafizur Rahman and Christopher S.Brazel "The plasticizer market: an assessment of traditional plasticizers and research trends to meet new challenges" Progress in Polymer Science 2004, 29, 1223-1248 참고), 주로 폴리염화비닐(이하, PVC라 함)에 유연성, 내구성, 내한성 등을 부여하고 용융 시 점도를 낮추어 가공성을 개선하기 위하여 사용되는 첨가물로서, PVC에 다양한 함량으로 투입되어 단단한 파이프와 같은 경질 제품에서부터 부드러우면서도 잘 늘어나 식품 포장재 및 혈액백, 바닥재 등에 사용될 수 있는 연질 제품에 이르기까지 그 어떤 재료보다도 실생활과 밀접한 연관성을 갖으며 인체와의 직접적인 접촉이 불가피한 용도로 널리 사용되고 있다.
그러나 프탈레이트계 가소제의 PVC와 상용성 및 뛰어난 연질 부여성에도 불구하고, 최근 프탈레이트계 가소제가 함유된 PVC 제품의 실생활 사용 시 제품 외부로 조금씩 유출되어 내분비계 장애(환경호르몬) 추정 물질 및 중금속 수준의 발암 물질로 작용할 수 있다는 유해성 논란이 제기되고 있다(N. R. Janjua et al. "Systemic Uptake of Diethyl Phthalate, Dibutyl Phthalate, and Butyl Paraben Following Whole-body Topical Application and Reproductive and Thyroid Hormone Levels in Humans" Environmental Science and Technology 2008, 42, 7522-7527 참조). 특히, 1960년대 미국에서 프탈레이트계 가소제 중 그 사용량이 가장 많은 디에틸헥실 프탈레이트(di-(2-ethylhexyl) phthalate, DEHP)가 PVC 제품외부로 유출된다는 보고가 발표된 이후로 1990년대에 들어 환경호르몬에 대한 관심이 더해져 프탈레이트계 가소제의 인체 유해성에 대한 다양한 연구를 비롯하여 범 세계적인 환경규제가 이루어지기 시작하였다.
이에 많은 연구진들은 프탈레이트계 가소제, 특히 디(2-에틸헥실) 프탈레이트의 유출로 인한 환경호르몬 문제 및 환경규제에 대응하고자, 디(2-에틸헥실) 프탈레이트 제조시 사용되는 무수프탈산이 배제된 새로운 비프탈레이트계 대체 가소제를 개발하거나, 프탈레이트 기반이지만 가소제의 유출이 억제되어 공업용으로 사용될 수 있는 디(2-에틸헥실) 프탈레이트를 대체할 수 있는 프탈레이트계 가소제를 개발하는 것뿐만 아니라, 프탈레이트계 가소제의 유출을 억제하여 인체 위해성을 현저히 줄임은 물론 환경기준에도 부합할 수 있는 유출억제 기술을 개발하고자 연구를 진행해 나가고 있다.
이처럼 디에스터 기반의 가소제로서 기존의 환경적 문제가 있는 디(2-에틸헥실) 프탈레이트를 대체할 수 있는 환경적 문제에서 자유로운 물질들의 개발이 활발하게 진행되고 있으며, 물성이 우수한 디에스터계 가소제를 개발하는 연구는 물론 이러한 가소제를 제조하기 위한 설비에 관한 연구도 활발하게 진행되고 있으며, 공정 설계의 측면에서 보다 효율적이고 경제적이며 간소한 공정의 설계가 요구되고 있다.
한편, 위 디에스터계 가소제를 제조하는 공정은 대부분의 산업 현장에서 회분식 공정이 적용되고 있으며, 회분식 공정으로서 반응기 내의 미반응물의 환류와 부반응물의 효율적인 제거를 위한 기액 분리 시스템에 관한 발명(대한민국 공개특허공보 제10-2019-0027622호)과, 회분식 공정의 설비들을 간소화 하기 위하여 1차 직접 에스터화 반응 및 2차 트랜스 에스터화 반응의 설비들을 통합한 시스템에 관한 발명(대한민국 공개특허공보 제10-2019-0027623호)들이 소개되고 있다. 그러나 이러한 발명들은 회분식 공정으로서, 환류량이나 스팀량 개선에 한계가 있고 생산성이 매우 낮으며, 개선을 위하여 적용할 수 있는 기술에 한계가 있는 실정이다.
또한, 연속식 공정으로서, 2기 이상의 반응기를 직렬로 연결하여 반응부를 구성하고 있는 공정에 관한 발명(대한민국 등록특허공보 제10-1663586호)도 소개되고 있으나, 목표 전환율 달성을 위한 반응기의 반응온도 제어에 관한 발명으로 공정의 개선 및 에너지 절감에는 한계가 있다.
선행기술문헌
(특허문헌 1) 대한민국 공개특허공보 제10-2019-0027622호
(특허문헌 2) 대한민국 공개특허공보 제10-2019-0027623호
(특허문헌 3) 대한민국 등록특허공보 제10-1663586호
본 발명은 효율적인 디에스터계 조성물의 제조 시스템을 제공하고자 한 것으로, 복수 개의 직렬 연결된 반응기가 하나의 환류부를 공유하게끔 함으로써 환류부 설치에 필요한 공간 및 비용을 최소화하고, 환류에 필요한 에너지 역시 최소화하여 공정의 전체적인 효율성 및 경제성을 개선하고자 한다.
본 발명은 알코올 및 디카복실산의 에스터화 반응이 수행되는 직렬 연결된 제1 반응기 내지 제N 반응기 및 상기 제1 반응기와 연결되어 반응 중 발생하는 혼합 기체의 미반응 알코올을 선택적으로 분리하여 제1 반응기로 환류시키는 환류부를 포함하고, 상기 환류부는 1) 제1 반응기로부터 혼합 기체 및 액체 상태의 미반응 알코올을 수용하고, 혼합 기체는 응축기로, 액체 상태의 미반응 알코올은 제1 반응기로 이송하는 환류 칼럼, 2) 혼합 기체를 전량 응축시키는 응축기 및 3) 응축기를 통과한 응축물 내의 알코올과 물을 분리하여 물 층은 배출, 알코올 층은 회수되도록 하는 층분리기를 포함하며, 제2 반응기 내지 제N 반응기 중 선택되는 하나 이상의 반응기는 상기 환류부와 추가로 연결되는 것을 특징으로 하고, 상기 N은 2 내지 10의 정수인 디에스터계 조성물의 제조 시스템을 제공한다.
또한, 본 발명은 앞선 디에스터계 조성물의 제조 시스템에 있어서, 환류부는 4) 상기 제1 환류 칼럼과 직접 연결되어 혼합 기체의 미반응 알코올 일부를 응축시키는 예비 응축기 및 5) 상기 예비 응축기와 직접 연결되어 혼합 기체 및 액체 상태의 미반응 알코올을 수용하고, 혼합 기체는 응축기로, 액체 상태의 미반응 알코올은 환류 칼럼으로 이송하는 기액 분리 장치를 더 포함하며, 상기 층분리기를 통해 회수되는 알코올 층은 상기 기액 분리 장치로 이송되는 것인 디에스터계 조성물의 제조 시스템을 제공한다.
본 발명의 제조 시스템은 직렬 연결된 복수 개의 반응기의 각 환류부를 통합함으로써 알코올 응축에 사용되는 전체적인 에너지 사용량을 줄일 수 있으며, 환류부를 설치하는 것에 소모되는 비용 및 공간을 모두 절감할 수 있다.
도 1 내지 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 디에스터계 조성물의 제조 시스템을 간략화한 도이다.
도 7은 각 반응기 별로 별도의 환류부를 구비한 비교예의 디에스터계 조성물의 제조 시스템을 간략화한 도이다.
이하, 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
디에스터계 조성물의 제조 시스템
본 발명은 알코올 및 디카복실산의 에스터화 반응이 수행되는 직렬 연결된 제1 반응기 내지 제N 반응기 및 상기 제1 반응기(11)와 연결되어 반응 중 발생하는 혼합 기체의 미반응 알코올을 선택적으로 분리하여 제1 반응기로 환류시키는 환류부를 포함하고, 상기 환류부는 1) 제1 반응기로부터 혼합 기체 및 액체 상태의 미반응 알코올을 수용하고, 혼합 기체는 응축기로, 액체 상태의 미반응 알코올은 제1 반응기로 이송하는 환류 칼럼(2), 2) 혼합 기체를 전량 응축시키는 응축기(5) 및 3) 응축기를 통과한 응축물 내의 알코올과 물을 분리하여 물 층은 배출, 알코올 층은 회수되도록 하는 층분리기(6)를 포함하며, 제2 반응기 내지 제N 반응기 중 선택되는 하나 이상의 반응기(12)는 상기 환류부와 추가로 연결되는 것을 특징으로 하고, 상기 N은 2 내지 10의 정수인 디에스터계 조성물의 제조 시스템을 제공한다.
디에스터계 조성물은 반응 원료인 디카복실산과 알코올의 에스터화 반응으로 제조되며, 구체적으로 상기 에스터화 반응을 통해 디카복실산의 카복실기와 알코올의 히드록시기가 축합하여 에스터 결합이 형성되고, 그 결과 부산물로는 물이 형성된다. 한편, 에스터화 반응은 반응 원료인 디카복실산과 알코올의 구체적인 종류에 따라 달라질 수 있으나, 대략적으로 130 내지 250℃의 온도에서 수행되기 때문에, 반응 도중 반응 원료인 알코올과 부산물인 물의 기화가 발생할 수 있고, 특히 알코올의 기화는 알코올의 농도를 낮추기 때문에 전체적인 반응 속도를 낮추게 되어 전체적인 제조 공정의 효율성을 떨어트린다. 따라서, 반응 도중 발생하는 기체 상태의 물 및 알코올을 포함하는 혼합 기체를 회수하고, 혼합 기체 중의 알코올을 선택적으로 반응기로 재투입함으로써 제조 공정의 효율성을 개선할 필요가 있으며, 이를 위해 대부분의 디에스터계 조성물의 제조 시스템은 반응기와 연결되는 환류 설비를 구비한다.
한편, 복수 개의 반응기를 포함하는 디에스터계 조성물의 제조 시스템의 경우, 각 반응기 별로 혼합 기체가 별도 생성되기 때문에 반응기 별로 구분되는 환류 설비를 구비하는 것이 일반적이다. 이 경우, 각 반응기 별 생성되는 혼합 기체의 양과 조성이 다를 수 있고, 이에 따라 각 환류 설비 역시 별도의 설정으로 운전하여야 한다. 이와 같이 연속 공정 하에서 복수 개의 반응기와 복수 개의 환류 설비의 복잡한 운전은 연속 공정의 높은 효율성에도 불구하고, 연속 공정의 도입을 어렵게 하는 방해 요인으로 작용한다. 이에 본 발명의 발명자들은 복수 개의 반응기는 종래의 방법과 같이 연속 운전되도록 하되, 환류 설비는 복수 개의 반응기가 하나의 환류부를 공유하게끔 함으로써 공정의 효율성 및 운전 용이성을 개선하고, 부수적으로는 환류 설비 설치에 필요한 비용 및 공간을 줄여 경제성 역시 개선할 수 있는 본 발명의 디에스터계 조성물의 제조 시스템을 발명하였다.
구체적으로, 본 발명이 제공하는 디에스터계 조성물의 제조 시스템은 제1 반응기 내지 제N 반응기와 환류 칼럼, 응축기 및 제1 층분리기를 포함하는 환류부를 포함한다. 상기의 제1 반응기 내지 제N 반응기는 직렬 연결된 복수 개의 반응기로써, 연속식으로 운전되는 것이다. 상기 반응기의 종류는 구체적으로 에스터화 반응에 사용되는 것이라면 특별히 제한되지 않고, 본 발명의 디에스터계 조성물의 제조 시스템이 연속 운전된다는 점에서, 연속식 반응기인 것이 바람직하다. 한편, 상기의 제1 반응기는 복수 개의 직렬 연결된 반응기 중 최전단에 배치되는 반응기를 지칭한다. 또한 본 명세서에 있어서, “제X 반응기”와 같은 기재는 제1 반응기를 기준으로 하여 X 번째로 연결되는 반응기를 지칭한다.
상기 환류부는 앞서 설명한 환류의 역할을 수행하기 위한 것으로, 제1 반응기와 직접적으로 연결되어, 제1 반응기에서 발생하는 혼합 기체의 환류에 적용되는 것이다. 상기 환류부는 구체적으로 1) 제1 반응기로부터 혼합 기체 및 액체 상태의 미반응 알코올을 수용하고, 혼합 기체는 응축기로, 액체 상태의 미반응 알코올은 제1 반응기로 이송하는 환류 칼럼, 2) 혼합 기체를 전량 응축시키는 응축기 및 3) 응축기를 통과한 응축물 내의 알코올과 물을 분리하여 물 층은 배출, 알코올 층은 회수되도록 하는 층분리기를 포함한다.
상기 환류 칼럼(2)은 제1 반응기와 직접 연결되는 것으로, 반응 도중 발생하는 기체 상태의 알코올 및 물의 혼합물, 즉 혼합 기체를 수용하고, 환류 과정을 거쳐 액화된 알코올, 즉 액체 상태의 미반응 알코올 역시 수용하기 위한 것이다. 환류 칼럼에 수용되는 혼합 기체 및 액체 상태의 미반응 알코올은 서로 다른 상이기 때문에 쉽게 분리될 수 있으며, 혼합 기체는 이후 응축되기 위하여 응축기로, 액체 상태의 미반응 알코올은 다시 반응 원료로 사용되기 위해 제1 반응기로 이송된다. 상기 환류 칼럼의 형태나 종류는 특별하게 제한되지 않으며, 혼합 기체와 액체 상태의 미반응 알코올을 분리할 수 있는 것이라면 사용 가능하다. 한편, 상기 환류 칼럼은 반응기 내 발생하는 혼합 기체를 수용하기 위한 것이라는 점에서, 반응기 상부와 연결되는 것이 바람직하다.
상기 응축기(5)는 환류 칼럼으로부터 이송되는 혼합 기체를 알코올과 물로 분리하기 위하여 액체로 응축하기 위한 것이다. 기체 상태에서의 물과 알코올의 분리는 어려우나, 이를 응축시켜 액체 상태로 만들 경우, 물과 알코올은 서로에 대한 용해도가 낮아 쉽게 분리할 수 있다. 상기 응축기는 알코올과 물을 포함하는 혼합 기체를 전량 응축할 수 있는 것이라면 특별히 제한되지 않으며, 예컨대 냉각수를 통해 열교환을 수행하는 열교환기 등이 응축기로 사용될 수 있다. 응축기를 거친 응축물, 즉 액체 상태의 미반응 알코올과 물의 혼합물은 이후의 층분리기로 이송된다.
상기 층분리기(6)에서는 알코올과 물의 층 분리가 수행된다. 앞서 설명한 바와 같이 알코올과 물은 서로 다른 화학적 성질을 갖기 때문에 서로에게 용해되지 않으며, 따라서 쉽게 층분리될 수 있다. 분리된 층 중 알코올 층은 다시 반응 원료로 사용되기 위해 환류 칼럼으로 이송될 수 있고, 물 층은 폐수로 처리되기 위해 배출된다. 상기 층분리기의 형태나 종류 역시 특별히 제한되지 않고, 알코올과 물의 층분리를 원활하게 수행할 수 있는 것이라면 모두 사용될 수 있다.
한편, 본 발명이 제공하는 디에스터계 조성물의 제조 시스템에 있어서, 제2 반응기 내지 제N 반응기 중 선택되는 하나 이상의 반응기(12)는 상기 환류부와 추가로 연결될 수 있다. 이와 같이 제1 반응기를 제외한 나머지 반응기들이 환류부와 연결될 경우, 나머지 반응기들에서 생성되는 혼합 기체 역시 상기 환류부에서 환류될 수 있고, 별도의 환류 설비를 추가로 요하지 않아 공정의 경제성 및 효율성을 개선할 수 있다.
구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 제2 반응기 내지 제N 반응기 중 선택되는 하나 이상의 반응기는 상기 환류부의 응축기 및 층분리기와 연결되고, 연결된 상기 반응기 내에서 반응 중 발생하는 혼합 기체는 응축기로 이송되며, 층분리기로부터 분리된 알코올 층의 일부는 연결된 상기 반응기로 이송되는 것일 수 있다.
본 발명의 또 다른 일 실시예에 따르면, 상기 제2 반응기 내지 제N 반응기 중 선택되는 하나 이상의 반응기는 상기 환류부의 응축기 및 환류 칼럼과 연결되고, 연결된 상기 반응기 내에서 반응 중 발생하는 혼합 기체는 응축기로 이송되며, 환류 칼럼으로부터 제1 반응기로 이송되는 액체 상태의 미반응 알코올 중 일부는 연결된 상기 반응기로 이송되는 것일 수 있다.
본 발명의 또 다른 일 실시예에 따르면, 상기 제2 반응기 내지 제N 반응기 중 선택되는 하나 이상의 반응기는 상기 환류부의 환류 칼럼 및 층분리기와 연결되고, 연결된 상기 반응기 내에서 반응 중 발생하는 혼합 기체는 환류 칼럼으로 이송되며, 층분리기로부터 분리된 알코올 층의 일부는 연결된 상기 반응기로 이송되는 것일 수 있다.
본 발명의 또 다른 일 실시예에 따르면, 상기 제2 반응기 내지 제N 반응기 중 선택되는 하나 이상의 반응기는 상기 환류부의 환류 칼럼과 연결되고, 연결된 상기 반응기 내에서 반응 중 발생하는 혼합 기체는 환류 칼럼으로 이송되며, 환류 칼럼으로부터 제1 반응기로 이송되는 액체 상태의 미반응 알코올 중 일부는 연결된 상기 반응기로 이송되는 것일 수 있다.
상술한 바와 같이 제2 반응기 내지 제N 반응기를 환류부와 연결할 경우, 효율적인 환류 과정 통합이 가능하면서도, 환류 과정에서 소모될 수 있는 불필요한 에너지 역시 줄일 수 있다.
한편, 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명의 디에스터계 조성물의 제조 시스템에 포함되는 환류부는 앞서 설명한 구성 요소 이외에도, 4) 상기 제1 환류 칼럼과 직접 연결되어 혼합 기체의 미반응 알코올 일부를 응축시키는 예비 응축기(3) 및 5) 상기 예비 응축기와 직접 연결되어 혼합 기체 및 액체 상태의 미반응 알코올을 수용하고, 혼합 기체는 응축기로, 액체 상태의 미반응 알코올은 환류 칼럼으로 이송하는 기액 분리 장치(4)를 더 포함할 수 있다. 이 경우, 층분리기를 통해 회수되는 알코올 층은 상기 기액 분리 장치로 이송될 수 있다.
상기의 예비 응축기와 기액 분리 장치는 환류부에서 환류 칼럼과 응축기 사이에 위치할 수 있는 것으로, 혼합 기체를 전량 응축기에서 응축하기 이전에 일부만을 우선 응축하고, 남은 혼합 기체 전량은 이후의 응축기에서 응축되도록 하기 위한 것이다. 구체적으로, 환류 칼럼으로부터 이송되는 혼합 기체는 예비 응축기를 통과하면서 일부 응축된다. 상기 예비 응축기에서는 투입되는 혼합 기체 중 50 내지 95%, 바람직하게는 70 내지 95% 응축될 수 있다. 물의 끓는점이 알코올의 끓는점보다 낮기 때문에, 응축이 수행되는 온도를 물의 끓는점과 알코올의 끓는점 사이의 온도로 할 경우 알코올의 선택적인 응축이 가능하며, 이에 따라 예비 응축기를 거쳐 수득된 응축물에는 액체 상태의 미반응 알코올과 미처 응축되지 못한 기체 상태의 미반응 알코올 및 물을 포함하는 혼합 기체가 포함된다. 상기 예비 응축기는 응축이 수행되는 온도를 조절할 수 있는 것이라면 특별히 제한되지 않으며, 예컨대 냉각수를 통해 열교환을 수행하는 열교환기 등이 예비 응축기로 수행될 수 있다. 제1 예비 응축기를 거친 액체 상태의 미반응 알코올과 혼합 기체는 이후의 기액 분리 장치로 이송된다.
상기의 기액 분리 장치는 혼합 기체와 액체 상태의 미반응 알코올을 분리하기 위한 것이다. 혼합 기체에 잔존하는 기체 상태의 미반응 알코올의 경우, 이후의 응축기 및 층분리기를 통해 액화 및 분리되어 다시 기액 분리 장치로 투입될 수 있고, 이에 상기 기액 분리 장치는 회수되는 액체 상태의 미반응 알코올을 모두 모아 다시 환류 칼럼으로 투입하는 역할을 수행할 수 있다. 상기 기액 분리 장치의 형태나 종류 역시 특별히 제한되지 않으며, 예컨대 드럼 형태의 기액 분리 장치가 사용될 수 있다. 기액 분리시 액체는 하부에 위치하고, 기체는 상부에 위치하기 때문에 기액 분리 장치의 상부가 응축기에, 기액 분리 장치의 하부가 환류 칼럼에 연결되도록 하는 것이 효율면에서 바람직하다.
상술한 바와 같이, 환류부에 예비 응축기와 기액 분리 장치가 포함되는 경우에 대한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 도 1에 도시된 바와 같이 상기 제2 반응기 내지 제N 반응기 중 선택되는 하나 이상의 반응기는 상기 환류부의 환류 칼럼 및 기액 분리 장치와 연결되고, 연결된 상기 반응기 내에서 반응 중 발생하는 혼합 기체는 환류 칼럼으로 이송되며, 기액 분리 장치로부터 환류 칼럼으로 이송되는 액체 상태의 미반응 알코올 중 일부는 연결된 상기 반응기로 이송되는 것일 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이 또 다른 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제2 반응기 내지 제N 반응기 중 선택되는 하나 이상의 반응기는 상기 환류부의 환류 칼럼과 연결되고, 연결된 상기 반응기 내에서 반응 중 발생하는 혼합 기체는 환류 칼럼으로 이송되며, 환류 칼럼으로부터 제1 반응기로 이송되는 액체 상태의 미반응 알코올 중 일부는 연결된 상기 반응기로 이송되는 것일 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이 또 다른 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제2 반응기 내지 제N 반응기 중 선택되는 하나 이상의 반응기는 상기 환류부의 예비 응축기 및 기액 분리 장치와 연결되고, 연결된 상기 반응기 내에서 반응 중 발생하는 혼합 기체는 예비 응축기로 이송되며, 기액 분리 장치로부터 환류 칼럼으로 이송되는 액체 상태의 미반응 알코올 중 일부는 연결된 상기 반응기로 이송되는 것일 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이 또 다른 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제2 반응기 내지 제N 반응기 중 선택되는 하나 이상의 반응기는 상기 환류부의 예비 응축기 및 환류 칼럼과 연결되고, 연결된 상기 반응기 내에서 반응 중 발생하는 혼합 기체는 예비 응축기로 이송되며, 환류 칼럼으로부터 제1 반응기로 이송되는 액체 상태의 미반응 알코올 중 일부는 연결된 상기 반응기로 이송되는 것일 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이 또 다른 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제2 반응기 내지 제N 반응기 중 선택되는 하나 이상의 반응기는 상기 환류부의 응축기 및 기액 분리 장치과 연결되고, 연결된 상기 반응기 내에서 반응 중 발생하는 혼합 기체는 응축기로 이송되며, 기액 분리 장치로부터 환류 칼럼으로 이송되는 액체 상태의 미반응 알코올 중 일부는 연결된 상기 반응기로 이송되는 것일 수 있다.
도 6에 도시된 바와 같이 또 다른 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제2 반응기 내지 제N 반응기 중 선택되는 하나 이상의 반응기는 상기 환류부의 응축기 및 환류 칼럼과 연결되고, 연결된 상기 반응기 내에서 반응 중 발생하는 혼합 기체는 응축기로 이송되며, 환류 칼럼으로부터 제1 반응기로 이송되는 액체 상태의 미반응 알코올 중 일부는 연결된 상기 반응기로 이송되는 것일 수 있다.
예비 응축기와 기액 분리 장치를 포함하지 않는 경우와 마찬가지로, 예비 응축기와 기액 분리 장치가 포함되는 경우에도 상술한 바와 같이 제2 반응기 내지 제N 반응기를 환류부와 연결할 경우, 효율적인 환류 과정 통합이 가능하면서도, 환류 과정에서 소모될 수 있는 불필요한 에너지 역시 줄일 수 있다.
한편, 본 발명의 디에스터계 조성물의 제조 시스템에 있어서, 반응기의 개수, 즉 N은 2 내지 10인 것이 바람직하며, 2 내지 5인 것이 특히 바람직하다. 반응기의 개수가 늘어날수록, 더욱 세세한 공정 변수의 조절이 가능하여 전체 공정의 최적화가 더욱 용이하다는 장점이 있으나, 늘어나는 반응기 개수에 비례하여 반응기 설치를 위한 공간 역시 추가로 필요하고, 각 반응기를 독립적으로 제어하여야 한다는 점에서 전체 제조 공정의 운전 용이성이 떨어진다는 점이 문제된다.
본 발명의 디에스터계 조성물의 제조 시스템 중 각 반응기에서 수행되는 에스터화 반응의 반응 원료인 디카복실산은 테레프탈산, 프탈산, 이소프탈산 및 사이클로헥산 디카복실산으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상일 수 있다. 또한 또 다른 반응 원료인 알코올은 알킬 탄소수가 3 내지 12인 1차 알코올 중 선택되는 1종 이상일 수 있다. 상기 알코올은 직쇄, 분지쇄 또는 고리형의 알코올을 모두 포함한다. 이와 같은 반응 원료를 사용할 경우, 본 발명의 제조 시스템의 효율이 더욱 높을 수 있으며, 제조된 디에스터계 조성물의 가소제로서의 역할이 더욱 탁월하게 수행될 수 있다.
통상의 기술자는 본 발명의 과제 해결 수단이 그대로 적용되는 범위에서 앞서 설명한 구성 요소 이외의 구성 요소를 부가하여 본 발명을 실시할 수 있다. 예컨대, 반응 원료인 알코올과 디카복실산의 균일한 혼합을 위해 예비 믹서 등을 적용하거나, 각 구성 요소 사이의 이송을 원활히 하기 위한 펌프 등을 추가로 적용할 수 있다. 이러한 구성 요소들의 부가 실시 역시 본 발명의 범위에 포함되는 것은 자명하다.
실시예
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위한 바람직한 실시예를 제시한다. 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 범위를 제한하기 위한 것이 아니다.
디에스터계 조성물의 제조 시스템을 도 2, 도 4 및 도 7과 같이 구성하고, 디카복실산으로는 테레프탈산, 알코올로는 옥탄올을 선택하여, 화학 공정 모사 시뮬레이션 프로그램인 Aspen Plus를 이용하여 각 경우에 대한 스팀 사용량을 계산하였다. 도 2 및 4와 같이 구성한 디에스터계 조성물의 제조 시스템을 각각 본 발명의 실시예 1 및 2로, 도 7과 같이 구성한 디에스터계 조성물의 제조 시스템을 비교예로 나타내어, 상기의 계산 결과를 하기 표 1로 나타내었다.
제1 반응기 스팀 사용량(kg/hr) 제2 반응기 스팀 사용량(kg/hr) 총 스팀 사용량(kg/hr) 제1 반응기의 비교예 대비 스팀 사용율(%) 제2 반응기의 비교예 대비 스팀 사용율(%) 비교예 대비 총 스팀 사용율(%)
비교예 4706 560 5266 - - -
실시예 1 4044 515 4559 86 92 87
실시예 2 4043 514 4557 86 92 87
상기 결과로부터 본 발명의 디에스터계 조성물의 제조 시스템을 사용할 경우, 비교예 대비 스팀 사용량을 줄일 수 있어 에너지 효율적이라는 점을 확인하였다.
부호의 설명
11: 제1 반응기
12: 제2 반응기
2: 환류 칼럼
21: 제2 반응기에 구비된 별도의 환류 칼럼
3: 예비 응축기
4: 기액 분리 장치
5: 응축기
51: 제2 반응기에 구비된 별도의 응축기
6: 층분리기
61: 제2 반응기에 구비된 별도의 층분리기

Claims (12)

  1. 알코올 및 디카복실산의 에스터화 반응이 수행되는 직렬 연결된 제1 반응기 내지 제N 반응기; 및
    상기 제1 반응기와 연결되어 반응 중 발생하는 혼합 기체의 미반응 알코올을 선택적으로 분리하여 제1 반응기로 환류시키는 환류부;를 포함하고,
    상기 환류부는
    1) 제1 반응기로부터 혼합 기체 및 액체 상태의 미반응 알코올을 수용하고, 혼합 기체는 응축기로, 액체 상태의 미반응 알코올은 제1 반응기로 이송하는 환류 칼럼;
    2) 혼합 기체를 전량 응축시키는 응축기; 및
    3) 응축기를 통과한 응축물 내의 알코올과 물을 분리하여 물 층은 배출, 알코올 층은 회수되도록 하는 층분리기; 를 포함하며,
    제2 반응기 내지 제N 반응기 중 선택되는 하나 이상의 반응기는 상기 환류부와 추가로 연결되는 것을 특징으로 하고,
    상기 N은 2 내지 10의 정수인 디에스터계 조성물의 제조 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 환류부는
    4) 상기 제1 환류 칼럼과 직접 연결되어 혼합 기체의 미반응 알코올 일부를 응축시키는 예비 응축기; 및
    5) 상기 예비 응축기와 직접 연결되어 혼합 기체 및 액체 상태의 미반응 알코올을 수용하고, 혼합 기체는 응축기로, 액체 상태의 미반응 알코올은 환류 칼럼으로 이송하는 기액 분리 장치;를 더 포함하며,
    상기 층분리기를 통해 회수되는 알코올 층은 상기 기액 분리 장치로 이송되는 것인 디에스터계 조성물의 제조 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제2 반응기 내지 제N 반응기 중 선택되는 하나 이상의 반응기는 상기 환류부의 응축기 및 층분리기와 연결되고,
    연결된 상기 반응기 내에서 반응 중 발생하는 혼합 기체는 응축기로 이송되며,
    층분리기로부터 분리된 알코올 층의 일부는 연결된 상기 반응기로 이송되는 것을 특징으로 하는 디에스터계 조성물의 제조 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제2 반응기 내지 제N 반응기 중 선택되는 하나 이상의 반응기는 상기 환류부의 응축기 및 환류 칼럼과 연결되고,
    연결된 상기 반응기 내에서 반응 중 발생하는 혼합 기체는 응축기로 이송되며,
    환류 칼럼으로부터 제1 반응기로 이송되는 액체 상태의 미반응 알코올 중 일부는 연결된 상기 반응기로 이송되는 것을 특징으로 하는 디에스터계 조성물의 제조 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제2 반응기 내지 제N 반응기 중 선택되는 하나 이상의 반응기는 상기 환류부의 환류 칼럼 및 층분리기와 연결되고,
    연결된 상기 반응기 내에서 반응 중 발생하는 혼합 기체는 환류 칼럼으로 이송되며,
    층분리기로부터 분리된 알코올 층의 일부는 연결된 상기 반응기로 이송되는 것을 특징으로 하는 디에스터계 조성물의 제조 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제2 반응기 내지 제N 반응기 중 선택되는 하나 이상의 반응기는 상기 환류부의 환류 칼럼과 연결되고,
    연결된 상기 반응기 내에서 반응 중 발생하는 혼합 기체는 환류 칼럼으로 이송되며,
    환류 칼럼으로부터 제1 반응기로 이송되는 액체 상태의 미반응 알코올 중 일부는 연결된 상기 반응기로 이송되는 것을 특징으로 하는 디에스터계 조성물의 제조 시스템.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 제2 반응기 내지 제N 반응기 중 선택되는 하나 이상의 반응기는 상기 환류부의 예비 응축기 및 기액 분리 장치와 연결되고,
    연결된 상기 반응기 내에서 반응 중 발생하는 혼합 기체는 예비 응축기로 이송되며,
    기액 분리 장치로부터 환류 칼럼으로 이송되는 액체 상태의 미반응 알코올 중 일부는 연결된 상기 반응기로 이송되는 것을 특징으로 하는 디에스터계 조성물의 제조 시스템.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 제2 반응기 내지 제N 반응기 중 선택되는 하나 이상의 반응기는 상기 환류부의 예비 응축기 및 환류 칼럼과 연결되고,
    연결된 상기 반응기 내에서 반응 중 발생하는 혼합 기체는 예비 응축기로 이송되며,
    환류 칼럼으로부터 제1 반응기로 이송되는 액체 상태의 미반응 알코올 중 일부는 연결된 상기 반응기로 이송되는 것을 특징으로 하는 디에스터계 조성물의 제조 시스템.
  9. 제2항에 있어서,
    상기 제2 반응기 내지 제N 반응기 중 선택되는 하나 이상의 반응기는 상기 환류부의 기액 분리 장치 및 환류 칼럼과 연결되고,
    연결된 상기 반응기 내에서 반응 중 발생하는 혼합 기체는 환류 칼럼으로 이송되며,
    기액 분리 장치로부터 환류 칼럼으로 이송되는 액체 상태의 미반응 알코올 중 일부는 연결된 상기 반응기로 이송되는 것을 특징으로 하는 디에스터계 조성물의 제조 시스템.
  10. 제2항에 있어서,
    상기 제2 반응기 내지 제N 반응기 중 선택되는 하나 이상의 반응기는 상기 환류부의 환류 칼럼과 연결되고,
    연결된 상기 반응기 내에서 반응 중 발생하는 혼합 기체는 환류 칼럼으로 이송되며,
    환류 칼럼으로부터 제1 반응기로 이송되는 액체 상태의 미반응 알코올 중 일부는 연결된 상기 반응기로 이송되는 것을 특징으로 하는 디에스터계 조성물의 제조 시스템.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 디카복실산은 테레프탈산, 프탈산, 이소프탈산 및 사이클로헥산 디카복실산으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 디에스터계 조성물의 제조 시스템.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 알코올은 알킬 탄소수가 3 내지 12인 1차 알코올 중 선택되는 1종 이상인 디에스터계 조성물의 제조 시스템.
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