KR101379989B1 - 올레핀으로부터의 알데히드 제조 방법, 및 이에 사용되는 반응 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 올레핀으로부터의 알데히드 제조방법 및 이에 사용되는 반응 장치에 관한 것으로, 그 구성은 수소와 이산화탄소의 합성가스 존재하에 올레핀을 하이드로포밀화 주 반응기 내에서 하이드로포밀레이션 반응시켜 알데히드를 제조하고, 상기 알데히드 함유 생성물로부터 촉매를 분리해내어 재순환시키되, 상기 합성가스 분위기 하에 상기 알데히드 함유 생성물을 이용하여 하이드로포밀화 추가 반응기 내에서 하이드로포밀화 반응을 추가로 수행하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 추가로 하이드로포밀화 반응을 수행함으로써 반응 전환율이 개선되고 다이머(dimer), 트리머(trimer)와 같은 헤비(heavy) 성분도 적게 생기게 되므로 반응 선택도가 높아지고 반응 수율이 개선되는 이점을 갖는다.
본 발명에 따르면, 추가로 하이드로포밀화 반응을 수행함으로써 반응 전환율이 개선되고 다이머(dimer), 트리머(trimer)와 같은 헤비(heavy) 성분도 적게 생기게 되므로 반응 선택도가 높아지고 반응 수율이 개선되는 이점을 갖는다.
Description
본 발명은 올레핀으로부터의 알데히드 제조 방법, 및 이에 사용되는 반응장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 기상 전처리 반응을 수행함으로써 반응 전환율이 개선되고 다이머(dimer), 트리머(trimer)와 같은 헤비(heavy) 성분도 적게 생기게 되므로 반응 선택도가 높아지고 반응 수율 또한 개선된 올레핀으로부터의 알데히드 제조 방법, 및 이에 사용되는 반응장치에 관한 것이다.
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. 옥소반응은 1938년 독일의 Otto Roelen에 의해 처음 발견되었으며, 2001년을 기준으로 세계적으로 약 8백 40만 톤의 각종 알데히드(알코올 유도체 포함)가 옥소 공정을 통해 생산 및 소비되고 있다(SRI 보고서, November 2002, 682. 700A).
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.
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. 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 새로 공급된 합성가스에 의해 스트리핑되어 미반응 프로필렌 및 합성가스는 옥소반응기로 회수되고 부틸알데히드는 분류탑으로 이송되어 노르말- 및 이소-부틸알데히드로 각각 분리된다. 분류탑저의 노르말-부틸알데히드는 알돌축합 반응기로 도입되어 축합, 탈수반응에 의해 2-에틸헥산알을 생성한 후 수첨반응기로 이송되며, 수소첨가에 의해 옥탄올(2-에틸헥산올)이 생성된다. 수첨반응기 출구의 반응물은 분류탑으로 이송되며 연질/경질 말단을 분리 후 옥탄올 제품을 생산한다.
하이드로포밀화 반응은 연속, 반연속 또는 배치식으로 수행될 수 있으며, 전형적인 하이드로포밀화 반응 공정은 기체 또는 액체 재순환 시스템이다. 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 교반해주는 연속 교반식 반응기(Continuous stirred tank reactor: CSTR)를 주로 사용하였다.
도 1은 연속 교반식 반응기(CSTR)를 단독으로 사용하여 올레핀의 하이드로포밀화 공정을 수행하는 공정도로서, 촉매용액 재순환 배관을 재순환 배관의 사이에 연결하여 촉매분리기에서 알데히드를 제거하고 남은 촉매용액 또는 재활성화된 촉매용액을 반응기 시스템으로 도입하는 예를 보여주고 있다.
즉, 올레핀(예를 들면, 프로필렌)과 합성가스는 각각 올레핀 공급배관 및 합성 가스 공급배관을 통해 내부에 촉매용액이 장입되어 있는 옥소 반응기의 상부에 마련되어 있는 노즐에 공급된다.
기-액 반응의 효율을 증대시키기 위해 옥소 반응기 내부에는 노즐이 구비되어 있고, 공급된 올레핀 및 합성가스는 노즐을 통하여 옥소 반응기 내로 연속적으로 분사 및 공급된다. 옥소 반응기 내부로 분사된 올레핀 및 합성가스는 촉매의 존재 하에서 하이드로포밀화 반응을 하여 반응혼합물을 생성하게 된다. 반응혼합물은 목적물질인 알데히드(예를 들면, 노르말- 및 이소-부틸알데히드) 이외에 미전환된 올레핀, 반응부산물 및 촉매용액 등을 포함한다.
알데히드가 포함된 반응혼합물은 순환펌프를 사용하여 재순환 배관을 통해 회수된 후 재순환 배관을 통해 반응기로 순환된다. 이때, 순환되는 반응혼합물의 일부는 알데히드를 분리하기 위해 재순환 배관으로부터 분리배관을 통하여 촉매/알데히드 분리장치로 유도될 수 있다. 즉, 분리 회수 장치 등으로 보내지며 통상의 증류장치 등으로 처리하여 다양한 알데히드 및 축합 생성물을 분리, 회수할 수 있다. 반응 혼합물로부터 목적물질인 알데히드가 회수되고 남은 촉매 혼합물은 촉매 용액 재순환 배관을 거쳐 옥소반응기의 재순환 배관으로 공급된다.
더불어, 상기 재순환 배관의 사이에는 열교환기가 구비될 수 있으나, 그 위치는 순환 사이클 상의 특정한 위치에 한정되지 않는다. 이때 열교환기는 옥소반응기로 재순환되는 반응혼합물을 하이드로포밀화 반응조건에 적합한 온도로 유지시켜 주는 역할을 한다.
또한 미국등록특허 제5,763,678호는 일련의 루프(loop) 형태의 반응기를 적용하여 순환을 통해 교반을 대체하는 하이드로포밀화 방법을 개시하고 있다. 그러나 이 또한 반응기의 성상이 바뀌었을 뿐 로듐 촉매를 이용한 액상 반응 메커니즘을 따르고 있기 때문에 여전히 8 내지 10%로 낮은 N/I 선택성 등을 감안할 때 하이드로포밀화 반응의 효율을 향상시키는데 한계가 있었으며, 단일 반응기만으로는 만족할 만한 알데히드 제품을 얻을 수 없기 때문에 일반적으로 반응 체류시간을 크게 주거나 2 이상의 반응기를 직렬로 하여야만 하는 등의 단점을 갖는다.
이에 본 발명의 목적은 하이드로포밀화 반응의 효율을 충분히 개선시킬 수 있는 개선된 방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 상기 목적을 달성하기 위한 하이드로포밀화 반응장치를 제공하는 것이다.
상기의 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 본 발명의 올레핀으로부터의 알데히드 제조 방법은,
올레핀을 교반 타입 하이드로포밀화 주 반응기 내에서 하이드로포밀화 반응시켜 알데히드를 제조하되, 상기 알데히드 함유 생성물 중 일부는 촉매를 분리해내어 상기 하이드로포밀화 주 반응기로 재순환시키고,
상기 알데히드 함유 생성물을생성물 중 일부는 하이드로포밀화 추가 반응기 내에서 수소와 이산화탄소의 합성가스 분위기 하에 하이드로포밀화 추가 반응을 수행하고 알데히드 함유 반응 혼합물을 형성하며, 상기 알데히드 함유 반응 혼합물은 상기 하이드로포밀화 주 반응기로 순환되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기의 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 본 발명의 올레핀으로부터의 알데히드 제조 장치는,
올레핀을 하이드로포밀레이션 반응시켜 알데히드를 제조하기 위한 하이드로포밀화 주 반응기;
상기 하이드로포밀화 주 반응기에서 수득된 알데히드 함유 생성물을 순환펌프 및 순환배관을 통해 공급받아 합성가스 분위기 하에 하이드로포밀화 추가 반응을 수행하기 위한 하이드로포밀화 추가 반응기; 및
상기 하이드로포밀화 주 반응기로부터 배출된 반응 생성물로부터 알데히드 반응 생성물과 촉매 및 미반응 올레핀을 분리하고, 이중 촉매 및 미반응 올레핀은 올레핀 공급 배관까지 이송하기 위한 배관을 구비한 촉매 분리장치;로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명에 대하여 상세하게 설명한다.
본 발명에서 사용 가능한 올레핀은 이에 제한되는 것은 아니나, 탄소수 2 내지 20의 올레핀을 사용할 수 있고, 보다 구체적으로 에틸렌, 프로필렌, 1-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 또는 4-이소프로필스티렌 등이 있으며, 에틸렌, 프로필렌, 1-부텐, 2-부텐 또는 1-옥텐인 것이 보다 바람직하다.
본 발명에 이용하기 적절한 촉매로는 이에 한정하는 것은 아니나, 현재 옥소 공정에 주로 사용되는 코발트(Co)와 로듐(Rh) 계열로서, 상기 반응기 내부에 장입되어 있는 헤테로촉매 혼합용액은 일반적으로 하이드로포밀화 반응에 사용되는 것으로, 금속-카르보닐 착물 촉매 및 리간드를 포함할 수 있다.
금속-카르보닐 착물 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.
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(TPP), 트리스-p-톨릴포스핀(TPTP), 트리스-o-톨릴포스핀(TPTP), 1-나프틸디페닐포스핀, 4-메톡시페닐디페닐포스핀, 트리스(2,4,6-트리메톡시페닐)포스핀, 트리스(3,5-디페닐페닐)포스핀, 4-디메틸아미노페닐디-2-나프틸포스핀 등의 트리아릴형의 단좌 포스핀; 디페닐-n-프로필포스핀, n-옥타데실디페닐포스핀, 디(3-t-부틸-2-나프틸)메틸포스핀, 이소프로필-2-나프틸-p-톨릴포스핀, 2-에틸헥실디(4-플루오로페닐)포스핀 등의 디아릴모노알킬형의 단좌 포스핀; 디메틸페닐포스핀, 디에틸-4-메톡시페닐포스핀, 디-n-옥틸페닐포스핀, t-부틸-n-옥틸-3,5-디메틸페닐포스핀, 디이소프로필-2-나프틸포스핀, 이소부틸-n-펜틸-4-아세틸페닐포스핀 등의 모노아릴디알킬형의 단좌 포스핀; 트리메틸포스핀, 트리에틸포스핀, 트리-n-프로필포스핀, 트리-n-부틸포스핀, 트리-n-옥틸포스핀, 트리-n-옥타데실포스핀, n-옥타데실디메틸포스핀, 디에틸-n-옥틸포스핀, 에틸메틸-n-프로필포스핀, 트리-2-에톡시에틸포스핀, 이소부틸네오펜틸-n-헥실포스핀, 트리-2-에틸헥실포스핀, 트리벤질포스핀, 트리네오펜틸포스핀, 트리이소프로필포스핀, 트리-t-부틸포스핀, 트리-2-부틸포스핀, 디-n-헥실-1,1-디메틸프로필포스핀, 3-페닐프로필디-t-부틸포스핀, 2-부틸-n-프로필-3,3-디메톡시프로필포스핀 등의 트리알킬형의 단좌 포스핀 등을 들 수 있다.
로듐 촉매는 고가이기는 하지만 코발트나 이리듐 촉매보다 하이드로포밀화 공정에 안정된 반응 조건을 제공하며 우수한 촉매활성 및 높은 선택도를 제공하는 장점으로 인하여 대부분의 상업화된 공정에서 사용하고 있고, 본 발명에서도 로듐 촉매를 사용하는 것이 보다 바람직하다.
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 원료로 사용되는 올레핀으로부터 하이드로포밀화 반응을 통해 생성되는 알데히드를 원료로 사용하는 것이다. 예를 들면, 프로필렌이 원료일 경우에는 부틸알데히드를 사용하며, 부틸렌이 원료일 경우에는 펜틸알데히드를 사용하는 것이다.
또한 상기 촉매 혼합 용액의 농도는 금속카보닐 착물 촉매의 경우는 10 내지 2000 ppm, 리간드의 경우는 1~30 wt% 인 것이 바람직하다.
이때 상기 하이드로포밀화 주 반응기로는 수직 교반형 반응기, 또는 벤투리-루프 반응기 등을 사용할 수 있다. 더불어, 하이드로포밀화 추가 반응기로는 이에 한정하는 것은 아니나 기상 반응기와 액상 반응기의 2단으로 이루어진 것이 바람직하다(도 2 및 3에 도시한 반응기의 일례 참조).
이때 하이드로포밀화 주 반응기로부터 공급되는 알데히드 함유 반응 생성물은 기상 반응기 내로 공급되는 것이 바람직한데, 이는 합성 가스가 공급된 기상 분위기 하에서 알데히드 함유 반응 생성물이 액상으로 노즐을 통해 고속 분사되면 반응 효율을 극대화할 수 있기 때문이다.
상기 기상 반응기 내 분사 수단은 하나 또는 그 이상의 노즐이 장착된 이젝터를 포함하는 것이 바람직하고, 상기 단위 노즐의 직경은 0.1 내지 1000mm인 것이 바람직하다. 또한 상기 분사 수단은 이젝터에 결합된 벤투리 관을 포함하는 것이 바람직하다. 상기 벤투리 관은 이젝터에 결합되는 유입부 및 반응기 출구를 향하고 있는 확산부를 포함하는 것으로, 상기 유입부의 직경은 확산부의 직경보다 작은 것이 바람직하다.
노즐부위에서의 촉매용액의 빠른 유속에 의해 합성가스는 미세기포로 되며, 혼합가스의 미세기포가 올레핀 및 촉매 혼합용액과 접촉하게 되므로 이에 따라 기-액의 접촉면적이 넓어 충분한 반응 면적을 제공하게 된다.
하이드로포밀화 반응의 또다른 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. 상기 올레핀 및 합성가스의 몰비는 95:5 내지 5:95 인 것이 바람직하고, 75:25 내지 25:75인 것이 보다 바람직하다.
또한 상기 올레핀 및 합성가스는 각각 1 내지 200bar의 압력으로 분사되는 것이 바람직하다. 상기 올레핀 및 합성가스의 분사되는 선속도는 2 내지 50m/s인 것이 바람직하다.
상기 올레핀은 합성가스가 기 공급된 분위기 하의 기상 반응 공간에 알데히드 함유 반응 생성물이 순환되는 형태로 포함되어 공급되며, 직접적으로는 하이드로포밀화 주 반응기에 재순환 촉매와 함께 공급되는 것이 바람직하다.
한편, 상기 기상 반응 공간은 하부에 연결된 액상 반응 공간의 0.5배 내지 60배의 용량으로 구비되는 것이 운전 조건 및 반응 효율을 함께 고려할 때 바람직하며, 1 내지 4배의 용량으로 구비되는 것이 가장 바람직하다.
상기 기상 조건하 반응은 50 내지 200 ℃의 온도에서 수행되는 것이 바람직하고, 50 내지 150 ℃의 온도에서 수행되는 것이 보다 바람직하다. 또한 상기 반응은 5 내지 100 bar의 압력에서 수행되는 것이 바람직하고, 5 내지 50 bar의 압력에서 수행되는 것이 보다 바람직하다.
추가 반응에 의해 형성되는 반응 혼합물로는 합성가스, 미반응 반응물, 알데히드, 촉매 등을 포함한다. 형성된 반응 혼합물은 상기 기상 반응기의 하부 출구를 통하여 연결된 액상 반응기에 공급되어 반응을 수행함으로써 반응 효율을 개선시키게 된다.
액상에서 반응을 수행하는 이점은 반응기의 제어가 비교적 간단하다는 점과 상당히 양호한 열 전달이 일어나는 것으로, 따라서 반응장치 내에 열 교환기를 별도로 구비할 필요가 없다는데 있다. 바람직하게는, 상기 반응시 반응 50～200 ℃의 온도 및 5～100 bar의 압력에서 수행되는 것이 수율 측면에서 바람직하고, 75～120 ℃의 온도 및 5～50 bar의 압력에서 수행되는 것이 보다 바람직하다.
도 2는 올레핀의 하이드로포밀화 추가 반응을 위한 본 발명에 따른 추가 반응기 내 반응 흐름을 나타낸 도면으로, 도 2에는 당업자라면 용이하게 인식할 수 있는 밸브, 온도측정장치, 압력 조절장치 등과 같은 공장에서 실제 사용되는 여러 가지 표준항목의 장치가 생략되었다.
도 2를 참조하여 본 발명에 대하여 구체적으로 살펴보면 다음과 같다: 우선, 본 발명의 하이드로포밀화 추가 반응기(10)은 기상반응기(10a)와 액상반응기(10b)를 포함한다. 상기 기상반응기(10a)와 액상 반응기(10b)는 각각 초임계 조건 하에 작동하도록 되어 있는 반응 챔버로 이루어진다. 하이드로포밀화 주 반응기(1)에서 순환펌프(8)와 순환 배관(7a,7b)를 통해 공급된 알데히드 함유 반응 생성물은 공급 배관(10), 이젝터(미도시) 및 스프레이 노즐(12)을 순차적으로 거쳐 기상 반응기(10 a)내 반응 챔버로 유입되고, 상기 노즐(12)이 구비된 측벽과 대향되는 측벽에 구비된 합성가스 공급배관(11)을 통하여 합성가스가 유입되어 기상 반응을 수행하게 된다.
이와 같이 하여 스프레이 노즐(12)을 통하여 고속 분산된 알데히드 함유 반응 생성물은 대향하여 공급된 합성가스와 공급 즉시 반응함으로써 하이드로포밀화 반응을 추가로 수행한다.
그런 다음 상기 반응 혼합물들은 기상 반응기의 출구(20) 및 액상 반응기의 입구(30)로 이루어진 이송 공간을 거쳐 액상 반응기(10b)의 반응 챔버로 유입되게 된다. 이때 상기 기상 반응기의 실제 출구에 해당하는 액상 반응기 2차 유입부(30)는 기상 반응기(10a)의 출구에 해당하는 액상반응기 1차 유입부(20)보다 직경이 0.3 내지 0.9 배 범위, 바람직하게는 0.4 내지 0.7 배인 것이 액상 반응기로 투입시 조밀한 공급을 가능케 하여 반응 효율 개선에 효과적이다.
한편, 상기 액상 반응기(10b) 내에는 이너 루프(30a)로서 하나 이상의 격막을 포함하게 된다. 격막은 액상 반응기 전 영역에 걸쳐 유연한 흐름을 유발하여 혼합 및 반응에 바람직한 역할을 수행하지만 격막이 너무 많거나 간격이 좁게 되면 오히려 혼합 흐름을 저해할 수도 있으므로 2-4개 정도가 적절하다. 이 같은 격막 타입으로 형성됨으로써 반응기 내 반응원료 흐름의 전환에 의하여 반응원료의 반응기 내에서의 체류 시간이 길어지고, 이에 따라 반응효율이 향상된다. 이 같은 액상 반응기 내 평균 체류 시간은 촉매 농도에 의존하는 것으로 통상적으로는 20 분 내지 7 시간 범위 내인 것이 바람직하다.
한편, 액상 반응기(10b) 최하부에는 액위 제어장치(13)가 구비되어 액상 반응기 내 액위를 일정하게 유지하게 한다.
이같이 하여 추가 반응을 수행한 반응 혼합물들은 액상 반응기 하부를 통해 순환 배관(12)를 거쳐 하이드로포밀화 주 반응기(1)로 공급되어 올레핀 공급 배관(2) 및 재순환 촉매 이송배관(6)을 통해 공급되는 미반응 올레핀 및 재순환 촉매와의 반응을 더 수행할 수 있다. 반응 혼합물은 목적물질인 알데히드(노르말- 및 이소-부틸알데히드) 이외에 미전환된 올레핀, 반응부산물 및 촉매 혼합용액 등을 포함하고 있다.
이때 일부 반응액은 순환 펌프(8)에 의해 순환 배관(7a)을 통과한 다음 상술한 바와 같이 공급 배관(7b), 이젝터(미도시) 및 스프레이 노즐(12)을 순차적으로 거쳐 기상 반응기(10a)내 반응 챔버 내로 공급하고 대부분의 생성물은 이송 배관(3)을 통하여 촉매 분리기(4)까지 이송되어 촉매와 잔류 올레핀을 분리한 다음 이들을 순환 배관(6)을 통해 하이드로포밀화 주 반응기(1)로 재투입되고, 알데히드 생성물을 분리배관(5)을 통하여 분리하여 후 공정(수소화 혹은 알돌 축합 등)을 수행할 수도 있다.
앞서 살펴본 바와 같이, 액상반응기 출구(30)를 통하여 배출되는 반응혼합물은 반응기 내부로 공급되는 순환 시스템에 의하여 반응원료가 반응혼합물과 충분히 혼합되어 반응 효율이 향상된 상태로 하이드로포밀화 주 반응기(1)로 공급되어 미반응 올레핀과 반응을 수행함으로써 반응 선택도가 높아지고 결과적으로 전체 반응 수율이 현저하게 개선된다. 이러한 순환 시스템은 기상 반응기 출구, 액상 반응기 출구, 및 반응기의 분사 수단에 결합되어 있는 순환 배관 및 이에 결합된 순환 펌프에 의하여 달성될 수 있다. 순환되는 반응혼합물의 유량은 반응기에 장입되는 촉매용액의 함량에 따라 달라질 수 있으며, 분당 순환되는 반응혼합물의 유량은 반응기 장입 촉매 용량의 0.01 내지 20 배인 것이 바람직하다. 예를 들어 설명하면 반응기 장입 촉매량이 10리터일 경우 분당 순환되는 반응혼합물의 유량은 0.1 ~ 200 L/분이 바람직하다.
또한, 상기 액상 반응기 최하부에는 액위 제어장치가 구비되어 액상 반응기 내 액상의 높이를 조절함으로써 일정한 액위를 유지한 채 연속 운전하게끔 한다(도 4 참조).
상기 액상 반응기로부터 반응 혼합물은 반응기 하부 배관을 통하여 하이드로포밀화 주 반응기 내로 투입되며, 주 반응기로부터 하이드로포밀화 반응을 거쳐 생성된 생성물중 일부는 연속적으로 또는 간헐적으로 순환 펌프를 통해 하이드로포밀화 추가 반응기, 구체적으로는 그중 기상 반응기내로 고속 분산을 통해 재순환된다. 또한 대부분의 반응 생성물은 촉매 분리 장치까지 이송되어 촉매와 분리된 다음 알데히드 반응 생성물만이 수소화 반응기 혹은 알돌 축합 반응기와 분리용 증류탑 등을 순차적으로 거치게 된다. 이때 분리된 촉매와 미반응 올레핀 등은 올레핀 공급 배관으로 공급되어 하이드로포밀화 주 반응기로 직접 공급되는 것으로, 공정의 총 체류 시간 중 미반응 올레핀은 소정 횟수의 사이클이 진행되는 동안 재순환되게 된다.
정리하면, 본 발명에서는 올레핀의 하이드로포밀화 추가 반응기로서, 기상 조건에서의 반응을 수행하기 위한 기상 반응기를 포함하고, 상기 기상 반응기는 촉매와 올레핀으로된 액상 반응물 투입구, 합성가스 투입구 및 반응기 하부 출구를 포함하고, 상기 액상 반응물 투입구는 올레핀 공급 배관으로부터 올레핀이 재순환되는 촉매 용액과 함께 고속 분사되기 위한 스프레이 노즐이 구비되고, 상기 합성가스 투입구는 공급되는 올레핀과 효과적인 반응을 수행할 수 있도록 스프레이 노즐이 구비되는 측벽과 대향되는 측벽에 포함하고, 상기 기상 반응기의 하부 출구는 액상 반응을 수행하기 위한 액상 반응기의 입구에 연결된다.
상기 액상 반응기는 반응물 유입부, 이너(inner) 루프 및 반응기 출구를 포함하고, 상기 반응물 유입부는 상기 기상 반응기의 하부 출구에 연결되며, 상기 이너 루프는 공급된 반응 혼합물의 유동성을 높이도록 하나 이상의 격막을 구비하며, 상기 반응기 출구는 반응 혼합물을 반응기 하부 배관을 통하여 하이드로포밀화 반응기 내로 투입하는 것을 특징으로 한다. 이때 이너 루프의 직경은 주 반응기 직경의 0.1배 내지 0.9배인 것이 반응 효율 측면에서 볼 때 바람직하며, 0.2배 내지 0.7배인 것이 보다 바람직하다.
상술한 하이드로포밀화 추가 반응기의 첫 번째 이점은 기상 조건 및 액상 조건 하에 추가 반응을 수행함으로써 반응 효율을 개선시킬 수 있다는데 있다. 두 번째 이점은 상기 액상 반응기로서 이너 루프를 갖는 반응기를 사용함으로써 달성되는 것으로, 구체적으로는 루프를 통하여 액상 조건하에 반응함으로써 반응 혼합물로부터 양호한 열 전달이 이루어지며, 따라서 균일한 온도 프로파일, 및 더 높은 슬러리 밀도를 가지며 그 결과 보다 양호한 혼합이 이루어진다는 점이다.
또한, 본 발명에서 액상 반응기를 더 구비하였지만, 액상 반응기내 루프를 구비함으로써 짧은 체류 시간을 가능하게 하며, 그 결과 촉매가 실활되는 시간을 줄이게 된다. 이는 촉매가 액상 반응기로부터 출구를 통해 배출되어 순환될 때, 촉매가 여전히 높은 활성을 갖음을 의미한다.
액상 반응기로부터 합성가스, 미반응 반응물, 알데히드 및 용매 등은 하이드로포밀화 주 반응기로 공급되어 재차 반응을 수행한 다음 그중 일부는 순환 펌프를 통해 순환 배관을 통해 추가 반응기까지 이송되어 스프레이 노즐을 통하여 고속 분산되고, 대부분의 혼합물들은 촉매 분리장치까지 이송되어 분리되게 된다.
구체적으로 상기 하이드로포밀화 방법의 출발물질인 올레핀이 프로필렌인 경우, 반응혼합물에는 부틸알데히드보다 구체적으로는 최대 99%의 노르말-부틸알데히드 및 최소 1%의 이소-부틸알데히드가 포함되어 있고, 대다수의 노르말-부틸알데히드는 알돌축합 반응기로 도입되어 축합, 탈수반응에 의해 2-에틸헥산알을 생성한 후 수첨반응기로 이송되며, 수소첨가에 의해 옥탄올(2-에틸헥산올)을 생성할 수 있다.
물론 회수된 알데히드는 통상의 증류장치 등으로 처리하여 다양한 알데히드 및 축합 생성물을 분리, 회수할 수 있다.
본 발명에 따른 올레핀으로부터의 알데히드 제조 방법 및 이에 사용되는 반응 장치는 기상 반응에 이어 액상 반응을 순차적으로 수행하는 하이드로포밀화 추가 반응을 거침으로써 반응 전환율이 개선되고 다이머(dimer) 또는 트리머(trimer)와 같은 헤비(heavy) 성분도 적게 생기게 되므로 반응 선택도가 높아지고 반응 수율이 개선되는 이점을 갖는다.
도 1은 종래 기술에 따른 연속 교반식 반응장치(CSTR)를 이용한 올레핀의 하이드로포밀화 공정에 사용되는 반응장치의 개략도이다.
도 2는 본 발명에 따른 올레핀의 하이드로포밀화 추가 반응기(10)의 개략도이다.
도 3은 본 발명에 따른 액상 반응기(10b) 내에 2개의 이너루프(30a)를 구비한 일 예를 도시한 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 도 2 및 3에 도시한 하이드로포밀화 추가 반응기(10)를 이용한 올레핀의 하이드로포밀화 공정에 사용되는 반응장치의 개략도이다.
도 2는 본 발명에 따른 올레핀의 하이드로포밀화 추가 반응기(10)의 개략도이다.
도 3은 본 발명에 따른 액상 반응기(10b) 내에 2개의 이너루프(30a)를 구비한 일 예를 도시한 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 도 2 및 3에 도시한 하이드로포밀화 추가 반응기(10)를 이용한 올레핀의 하이드로포밀화 공정에 사용되는 반응장치의 개략도이다.
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.
실시예
(기상 반응+스프레이 노즐->액상 반응->
하이드로포밀화
주반응)
본 실시예에서는 도 2의 올레핀의 하이드로포밀화 추가 반응기(10) 및 도 3의 액상 반응기(10b) 내 이너루프(30a)를 이용하여 도 4에 도시한 바와 같은 반응을 수행한 경우 얻어지는 결과를 관찰한 것이다.
즉, 도 2의 반응 장치로서 3리터 용량(직경 200 mm x 높이 200 mm) 크기의 기상 반응기(10a) 반응챔버를 1.5리터 용량(직경 100 mm x 높이 200 mm) 크기의 액상 반응기(10b) 반응챔버에 연결하여 하이드로포밀화 추가 반응기(10)를 구성하였다.
상기 기상 반응기(10a)에 장착된 노즐(이젝터(미도시)에 구비된)의 직경은 3.0 mm, 기상 반응기(10a)의 출구에 대응하는 액상 반응기 1차 유입부(20)의 지름은 200 mm, 기상 반응기 실제 출구에 해당하는 2차 유입부(30)의 지름은 100 mm이었으며, 1차 유입부(20)와 2차 유입부(30) 간 수직 거리는 30 mm였다.
또한, 도 3에 도시한 바와 같이, 액상 반응기(10b) 내 이너루프(30a)는 직경 30 mm, 70 mm로 맞추어 100 mm의 액상 반응기 챔버 내에 2가지 격막을 구비하였다.
트리페닐포스핀(TPP) 24 g과 로듐트리페닐포스핀 아세틸아세토네이트카르보닐(ROPAC) 0.4 g을 칭량하여 정제된 노르말-부틸알데히드에 녹여 전체 무게 400 g의 노르말-부틸알데히드 촉매 용액을 제조하였다.
이렇게 제조된 촉매용액을 주 반응기(1)로서 2.1 리터의 내부 용적을 갖는 온도 제어가 가능한 자켓형CSTR내에 투입하고 순환펌프를 가동하여 촉매용액을 분당 0.2 리터의 속도로 천천히 순환시키면서 반응기 상부의 노즐을 통해 정제된 질소 가스로 전체 시스템을 3회 퍼징하였다.
외부 순환 펌프를 분당 0.4 리터의 속도로 유지시키는 동안 외부 열 교환기를 가동하여 주 반응기(1) 내부의 온도를 90 ℃로 승온시켜 유지하였다. 온도가 90 ℃로 안정화되면 프로필렌을 주 반응기(1)의 내부 압력이 16.2 bar가 될 때까지 분사, 공급하였으며 공급 후 5분간 CSTR 주 반응기(1)의 내부 온도가 90 ℃로 유지되는 것을 확인하였다.
이와 동시에 상기 주 반응기(1)에서 생성된 알데히드 함유 반응 생성물 중 일부는 간헐적으로 혹은 연속적으로 순환 펌프(8)과 순환 배관(7a,7b)를 통하여 추가 반응기(10) 중 기상 반응기(10a)의 측벽, 특히 합성가스가 공급되는 측과 대향한 측벽에 구비된 노즐(12)을 통하여 6 g/min의 유속으로 분사하였으며, 분사속도는 5 내지 30 m/s 범위 내였다.
또한, 기상 반응공간에서 생성된 반응 생성물과 미반응 반응물들은 촉매 용액과 함께 기상 반응기 출구에 해당하는 액상 반응기 1차 유입부(20)와 기상 반응기 실제 출구에 해당하는 액상 반응기 2차 유입부(30)로 이루어지는 이송 공간을 거쳐 액상 반응기(10b)의 반응 챔버 내로 투여하였다.
투여된 반응 혼합물은 상기 액상 반응기(10b)의 반응 챔버 내에 구비된 2개의 격막 타입의 이너 루프(30a) 사이를 유동상으로 하여 이동하여 추가로 반응이 진행될 수 있도록 하였다. 이때 사용된 두 루프의 직경은 각각 30 mm와 70 mm였다. 이 액상 반응 공간과 주 반응 장치(1)에는 액위 제어 장치를 각각 구비하여 일정한 액위를 유지하며 반응할 수 있도록 하였다.
이 장치로부터 토출되는 반응 혼합물을 하이드로포밀화 주 반응기(1)에 공급하였으며, 대부분의 생성물은 촉매 분리장치(4)로 이송하여 촉매를 분리하고, 분리된 촉매와 잔류 올레핀은 재순환 촉매 이송 배관(6)을 통하여 하이드로포밀화 주 반응기(1)까지 순환을 시작하였다.
1시간 동안 전체 반응 시스템의 온도와 압력이 90 ℃와 18 bar로 일정하게 유지되는 것을 확인한 후에 18.8 bar의 공급 압력으로 미리 설정된 합성가스(일산화탄소와 수소의 몰비가 50:50인 혼합기체)를 추가 반응기(10)의 합성가스 공급배관(11)에 공급함과 동시에 반응을 시작하였다.
반응이 진행되는 동안 반응 압력은 18 bar를 유지하였으며 이를 위하여 프로필렌과 합성가스는 당량 비로 공급하였다.
이렇게 하여 연속으로 18 시간 동안 반응을 진행하였으며 촉매 분리장치를 통해 얻어진 부틸알데히드의 무게는 2,880 g으로서 단위 시간당 촉매 단위무게 당 부틸알데히드 생성량은 0.40이었으며 생성물을 GC로 분석한 결과, 미반응 프로필렌 등 라이트(light) 성분을 제외한 다이머(dimer), 트리머(trimer)의 성분 함량은 각각 평균 1.2%와 0.7%이었다.
비교예
1 (도 1에 따른 종래 실험 결과)
도 1의 공정 흐름도에 따라 하이드로포밀화 추가 반응기(10)를 사용하지 않은 것을 제외하고는 실시에 1과 동일한 공정을 반복하였다.
18 시간동안 연속으로 얻어진 부틸알데히드의 무게는 2,304 g으로서 단위 시간 당 촉매 단위무게 당 부틸알데히드 생성량은 0.32이었으며, GC 분석 결과 light 성분을 제외한 다이머(dimer), 트리머(trimer)의 성분 함량은 각각 평균 2.3%와 1.8%이었다.
시험예
1(기상 반응공간과 액상
반응공간간
최적 사이즈 선정실험)
본 실험은 기상 반응공간과 액상 반응공간간 최적 사이즈를 선정하기 위한 실험 예이다.
우선, 1.0 리터의 기상 반응기(10a)를 1.5 리터의 액상 반응기(10b)에 연결한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 실험을 18시간 동안 반응을 진행한 다음 수득된 부틸알데히드의 중량은 2,664 g이었으며, 단위 시간당 촉매 단위무게 당 부틸알데히드의 생성량은 0.37이었다.
GC 분석 결과 라이트(light) 성분을 제외한 다이머(dimer), 트리머(trimer)의 성분 함량은 각각 평균 1.4%와 0.6%이었다.
또한, 기상 반응기(10a)의 사이즈를 1.5 리터로 변경한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 실험을 18시간 동안 반응을 진행한 다음 수득된 부틸알데히드의 중량은 2,736 g이었으며, 단위 시간당 촉매 단위무게 당 부틸알데히드의 생성량은 0.38이었다.
GC 분석 결과, 라이트(light) 성분을 제외한 다이머(dimer), 트리머(trimer)의 성분 함량은 각각 평균 1.3%와 0.7%이었다.
또한, 기상 반응기(10a)의 사이즈를 6리터로 변경한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 실험을 18시간 동안 반응을 진행한 다음 수득된 부틸알데히드의 중량은 2,881 g이었으며, 단위 시간당 촉매 단위무게 당 부틸알데히드의 생성량은 0.40이었다.
GC 분석 결과 라이트(light) 성분을 제외한 다이머(dimer), 트리머(trimer)의 성분 함량은 각각 평균 1.5%와 0.7%이었다.
상기 결과들을 종합해볼 때, 기상 반응기는 액상 반응기 대비 0.5 내지 40 배의 용량을 갖는 것이 바람직한 것을 확인할 수 있었다.
비교예
2 (기상 반응기(스프레이 노즐 미사용)->액상 반응기)
실시예 1에서 이젝터(미도시) 및 스프레이 노즐(12)을 사용하지 않고 1/4인치 튜브로만 연결하여 사용한 것을 제외하고는 동일한 공정을 반복하였다.
이와 같이 하여 18시간 동안 반응을 진행한 다음 수득된 부틸알데히드의 중량은 2,376 g이었으며, 단위 시간당 촉매 단위무게 당 부틸알데히드의 생성량은 0.33이었다.
GC 분석 결과 라이트(light) 성분을 제외한 다이머(dimer), 트리머(trimer)의 성분 함량은 각각 평균 2.1%와 1.7%이었다.
상술한 바로부터 확인할 수 있듯이, 본 발명의 방법에 따른 실시예(기상 반응기+스프레이 노즐->액상 반응->하이드로포밀화 주 반응)의 경우 비교예 1(자켓형 반응기 + 열 교환기), 비교예 2(스프레이 노즐 사용하지 않은 기상 반응기->액상 반응기)의 모든 실험 대비 현저히 개선된 반응 효율을 갖는 것을 확인할 수 있었다.
1,1' : 하이드로포밀화 주 반응기
2,2' : 올레핀 공급배관
3,3',7a,7b: 반응 생성물 이송배관
4,4' : 촉매 분리기
5,5' : 알데히드 반응 생성물 분리배관
6,6' : 재순환 촉매 이송배관
8: 순환펌프
9,9' : 올레핀 및 촉매 혼합액 공급배관
10: 하이드로포밀화 추가 반응기
10a: 기상 반응기
10b: 액상 반응기
11: 합성가스 공급배관
12: 노즐
13: 액위 제어장치
20 : 액상 반응기 1차 유입부
30: 액상 반응기 2차 유입부
30a : 이너 루프(격막 타입)
40: 반응기 출구
2,2' : 올레핀 공급배관
3,3',7a,7b: 반응 생성물 이송배관
4,4' : 촉매 분리기
5,5' : 알데히드 반응 생성물 분리배관
6,6' : 재순환 촉매 이송배관
8: 순환펌프
9,9' : 올레핀 및 촉매 혼합액 공급배관
10: 하이드로포밀화 추가 반응기
10a: 기상 반응기
10b: 액상 반응기
11: 합성가스 공급배관
12: 노즐
13: 액위 제어장치
20 : 액상 반응기 1차 유입부
30: 액상 반응기 2차 유입부
30a : 이너 루프(격막 타입)
40: 반응기 출구
Claims (13)
- 올레핀을 교반 타입 하이드로포밀화 주 반응기 내에서 하이드로포밀화 반응시켜 알데히드를 제조하되, 상기 알데히드 함유 생성물 중 일부는 촉매를 분리해내어 상기 하이드로포밀화 주 반응기로 재순환시키고, 상기 알데히드 함유 생성물 중 일부는 하이드로포밀화 추가 반응기 내에서 수소와 이산화탄소의 합성가스 분위기 하에 하이드로포밀화 추가 반응을 수행하고 알데히드 함유 반응 혼합물을 형성하며, 상기 알데히드 함유 반응 혼합물은 상기 하이드로포밀화 주 반응기로 순환되는 것을 특징으로 하는
올레핀으로부터의 알데히드 제조 방법. - 제 1 항에 있어서, 상기 하이드로포밀화 추가 반응은
i)상기 하이드로포밀화 추가 반응기의 상부측 기상 반응기에서, 고속 분산된 상기 알데히드 함유 생성물이 상기 합성가스 분위기 하에 하이드로포밀화 반응을 수행하고 알데히드 함유 반응 혼합물을 형성하는 단계; 및
ii)상기 기상 반응기 하부와 연결된 추가 반응기의 하부측 액상 반응기에서, 상기 알데히드 함유 반응 혼합물을 추가로 하이드로포밀화 반응하는 단계; 의 2단계로 순차적으로 이루어지는 것을 특징으로 하는
올레핀으로부터의 알데히드 제조 방법. - 제 1 항에 있어서, 상기 올레핀은 에틸렌, 프로필렌, 1-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 또는 4-이소프로필스티렌으로 이루어진 그룹으로부터 1종 이상 선택된 것을 특징으로 하는
올레핀으로부터의 알데히드 제조 방법. - 제 1 항에 있어서, 상기 알데히드 함유 반응 혼합물은 하이드로포밀화 주 반응기 내로 투입하여 미반응 올레핀 및 재순환 촉매와 반응시키는 단계; 및 반응물 중 일부는 순환 펌프와 순환 배관을 통해 하이드로포밀화 추가 반응기 내로 노즐에 의해 고속 분사하는 단계;를 순차적으로 더 포함하는 것을 특징으로 하는
올레핀으로부터의 알데히드 제조 방법. - 제 2 항에 있어서, 상기 반응 혼합물의 하이드로포밀화 추가 반응기 중 기상 반응기로의 고속분사 선속도는 2 내지 50 m/s 범위 내인 것을 특징으로 하는
올레핀으로부터의 알데히드 제조 방법. - 제 2 항에 있어서, 상기 기상 및 액상 반응은 50 내지 200 ℃의 온도 및 5 내지 100 bar의 압력 하에 수행되는 것을 특징으로 하는
올레핀으로부터의 알데히드 제조 방법. - 제 5 항에 있어서, 상기 반응 혼합물의 순환 용량은 기상 반응기 내 장입된 촉매 용량 대비 0.01 내지 20 배인 것을 특징으로 하는
올레핀으로부터의 알데히드 제조 방법. - 올레핀을 하이드로포밀레이션 반응시켜 알데히드를 제조하기 위한 교반 타입 하이드로포밀화 주 반응기;
상기 하이드로포밀화 주 반응기에서 수득된 알데히드 함유 생성물을 순환펌프 및 순환배관을 통해 공급받아 합성가스 분위기 하에 하이드로포밀화 추가 반응을 수행하기 위한 하이드로포밀화 추가 반응기; 및
상기 하이드로포밀화 주 반응기로부터 배출된 반응 생성물로부터 알데히드 반응 생성물과 촉매 및 미반응 올레핀을 분리하고, 이중 촉매 및 미반응 올레핀은 올레핀 공급 배관까지 이송하기 위한 배관을 구비한 촉매 분리장치;로 이루어지는 것을 특징으로 하는
올레핀으로부터 알데히드 제조 장치. - 제 8 항에 있어서,
상기 하이드로포밀화 추가 반응기는 기상 조건에서의 반응을 수행하기 위한 기상 반응기와 액상 조건에서의 반응을 수행하기 위한 액상 반응기를 포함하여 이루어지되,
상기 기상 반응기는
촉매와 올레핀 혼합액의 공급 배관으로부터 상기 혼합액이 고속 분사되기 위한 스프레이 노즐이 구비된 반응물 투입구와, 공급되는 촉매 및 올레핀과 효과적인 반응을 수행할 수 있도록 스프레이 노즐이 구비되는 측벽과 대향되는 측벽에 구비되는 합성가스 투입구와, 반응된 혼합물을 이송하기 위하여 액상 반응기의 입구에 연결되는 기상 반응기의 출구에 해당하는 액상 반응기의 1차 유입부와, 상기 액상 반응기 1차 유입부와 연결되며 기상 반응기의 실제 출구에 해당하는 액상 반응기의 2차 유입부;를 포함하며,
상기 액상 반응기는
반응기 내부에 공급된 반응 혼합물의 유동성을 높이도록 하나 이상의 격막을 구비한 이너 루프(inner loop)와, 반응 혼합물이 순환 펌프에 의해 순환되도록 순환 배관과 연결되는 반응기 출구; 로 이루어지는 것을 특징으로 하는
올레핀으로부터 알데히드 제조 장치. - 제 9 항에 있어서, 상기 기상 반응기는 액상 반응기 대비 0.5 내지 60 배의 용량을 갖는 것을 특징으로 하는
올레핀으로부터 알데히드 제조 장치. - 제 9 항에 있어서, 상기 기상 반응기에서, 촉매와 올레핀 혼합액을 분사하기 위한 수단은 직경이 0.1 내지 1000 mm인 노즐이 장착된 이젝터를 포함하는 것을 특징으로 하는
올레핀으로부터 알데히드 제조 장치. - 제 9 항에 있어서, 상기 기상 반응기의 실제 출구인 액상 반응기 2차 유입부의 직경은 상기 액상 반응기 1차 유입부의 직경 대비 0.3 내지 0.9 배인 것을 특징으로 하는
올레핀으로부터 알데히드 제조 장치. - 제 9 항에 있어서, 상기 액상 반응기의 최하부에는 액위 제어장치가 구비되는 것을 특징으로 하는
올레핀으로부터 알데히드 제조 장치.
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|---|---|---|---|
| KR1020100066109A KR101379989B1 (ko) | 2010-07-09 | 2010-07-09 | 올레핀으로부터의 알데히드 제조 방법, 및 이에 사용되는 반응 장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5763678A (en) * | 1993-06-14 | 1998-06-09 | Exxon Chemical Patents Inc | Hydroformylation process employing loop reactors |
| US6723884B1 (en) * | 1999-08-20 | 2004-04-20 | Basf Aktiengesellschaft | Continuous process for hydroformylating olefins with 6 to 20 carbon atoms |
| KR20100058713A (ko) * | 2008-11-25 | 2010-06-04 | 주식회사 엘지화학 | 올레핀의 하이드로포밀화 반응장치 및 이를 이용하는 하이드로포밀화 방법 |
| KR100964095B1 (ko) * | 2007-05-29 | 2010-06-16 | 주식회사 엘지화학 | 올레핀의 하이드로포밀화 방법 및 이에 사용되는 장치 |
-
2010
- 2010-07-09 KR KR1020100066109A patent/KR101379989B1/ko active IP Right Grant
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