KR101402226B1 - Method for producing propylene glycol from alkyl lactate and a catalyst used therein - Google Patents
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Abstract
본 발명은 구리염 수용액과 나노크기의 콜로이드 실리카를 혼합한 후 알칼리성 침전제를 가하여 복합산화물 침전물을 수득하고, 이를 건조 및 소성하여 제조되는 CuO-SiO2 나노복합체 촉매를 사용함으로써 낮은 압력, 온도 및 높은 촉매당 공간속도 조건에서도 고수율 및 고선택성으로 프로필렌 글리콜을 제조할 수 있는 방법 및 상기 촉매에 관한 것이다.The present invention relates to a process for preparing a composite oxide precipitate by mixing a copper salt aqueous solution and nano-sized colloidal silica, adding an alkaline precipitant to obtain a composite oxide precipitate, and drying and firing the same to prepare a CuO-SiO2 nanocomposite catalyst. The present invention also relates to a method and a catalyst capable of producing propylene glycol with high yield and high selectivity even in the space velocity condition.
Description
본 발명은 알킬락테이트로부터 프로필렌 글리콜의 제조방법 및 이에 사용되는 촉매에 관한 것으로, 보다 상세하게는 구리염 수용액과 나노크기의 콜로이드 실리카를 혼합한 후 알칼리성 침전제를 가하여 복합산화물 침전물을 수득하고, 이를 건조 및 소성하여 제조되는 CuO-SiO2 나노복합체 촉매를 사용함으로써 낮은 압력, 온도 및 높은 촉매당 공간속도 조건에서도 고수율 및 고선택성으로 프로필렌 글리콜을 제조할 수 있는 알킬락테이트로부터 프로필렌 글리콜의 제조방법 및 상기 촉매에 관한 것이다
The present invention relates to a process for producing propylene glycol from alkyl lactate and a catalyst used therefor, and more particularly, to a process for producing propylene glycol from alkyl lactate by mixing an aqueous solution of a copper salt and a nano-sized colloidal silica and then adding an alkaline precipitant to obtain a complex oxide precipitate A method for producing propylene glycol from alkyl lactate capable of producing propylene glycol with high yield and high selectivity even under low pressure, temperature and space-per-catalyst conditions, using CuO-SiO 2 nanocomposite catalyst prepared by drying and firing And to the catalyst
프로필렌 글리콜 (Propylene Glycol or 1,2-Propanediol, 1,2-PDO)은 불포화 폴리에스터 레진의 원료로 주로 사용되고 있으며, 또한 의약품, 화장품 및 음식품 등에서 부동액으로도 널리 사용되고 있다.Propylene Glycol or 1,2-Propanediol (1,2-PDO) is mainly used as a raw material for unsaturated polyester resin, and is also widely used as an antifreeze in pharmaceuticals, cosmetics and food.
프로필렌 글리콜은 상업적으로 고온, 고압에서 프로필렌 옥사이드에 물을 첨가하여 제조하며, 이 때 필요한 프로필렌 옥사이드는 프로필렌의 염화수소 첨가반응이나 히드록퍼옥사이드 공정을 통하여 제조한다 [E.S. Lipinsky, R.G. Sinclair, Chem. Eng. Prog. 82 (1986) 26-29]. 그러나, 최근 석유 자원에 기반한 프로필렌의 가격 급등에 따라 친환경적이며 재생가능한 자원으로부터 프로필렌 글리콜을 생산하기 위한 연구가 많은 관심을 받고 있다.Propylene glycol is prepared by adding water to propylene oxide at a high temperature and a high pressure, and the propylene oxide required at this time is prepared through hydrogen chloride addition of propylene or hydroxoxide process [ES Lipinsky, RG Sinclair, Chem. Eng. Prog. 82 (1986) 26-29]. However, recent studies on the production of propylene glycol from environmentally friendly and renewable resources have attracted much attention due to the surge in propylene prices based on petroleum resources.
글루코스를 Cu-Al2O3 촉매를 이용하여 240℃, 1500 psi 조건에서 직접 수소화하여 프로필렌 글리콜을 제조하는 기술의 경우, 프로필렌 글리콜의 선택도가 60% 이하로 매우 낮고, 고분자량의 다가 알코올 부산물이 생성되는 문제가 있다 [C.W.Lenth, R.N. Puis, Ind. & Eng. Chem. 37 (1945)152-157]. 또한, 글로코스의 직접 발효를 통해 프로필렌 글리콜을 제조하는 기술의 경우, 상온에서 공정을 수행할 수 있는 장점이 있지만 프로필렌 글리콜의 생산성이 4.14 g/L 이하로 매우 낮은 한계가 있다 [N. E. Altaras, D. C. Cameron, Appl. Environ. Microbiol. 65 (1999) 1180-1185].For techniques for preparing glycol by direct hydrogenation from 240 ℃, 1500 psi condition to glucose using a Cu-Al 2 O 3 catalyst, the selectivity of propylene glycol is also very low, below 60%, high molecular weight polyhydric alcohol by-product There is a problem that this is generated [CW Lenth, RN Puis, Ind. & Eng. Chem. 37 (1945) 152-157]. In addition, the technology for producing propylene glycol through direct fermentation of GLUCOSE has an advantage of being able to carry out the process at room temperature, but has a very low productivity of less than 4.14 g / L of propylene glycol [NE Altaras, DC Cameron, Appl. Environ. Microbiol. 65 (1999) 1180-1185.
젖산(Lactic Acid)의 경우, 글루코스의 발효를 통해 대량으로 상업적으로 생산이 가능한 장점이 있으며, 현실적으로 이러한 젖산의 수소화를 통해서 프로필렌 글리콜을 제조하는 공정이 가장 경제성이 있다고 보여진다. Lactic acid has the advantage of being able to be produced in large quantities commercially through the fermentation of glucose. Actually, the process for producing propylene glycol through the hydrogenation of lactic acid is considered to be most economical.
젖산을 직접 수소화하는 공정의 경우, 젖산의 OH와 CO 그룹의 강한 반응성으로 인해서 젖산의 올리고머화, 탈수 및 트랜스에스테르화 반응에 의한 부산물이 함께 생성되는 문제점이 있다 [A. Corma, S. Iborra, A. Velty, Chem . Rev . 107 (2007) 2411-2502].In the case of direct hydrogenation of lactic acid, there is a problem in that due to the strong reactivity of OH and CO groups of lactic acid, by-products of oligomerization, dehydration and transesterification of lactic acid are produced together [A. Corma, S. Iborra, A. Velty, Chem . Rev. 107 (2007) 2411-2502].
한편, 젖산은 알코올과의 에스테르화 반응을 통해서 쉽게 젖산 에스테르를 형성할 수 있기 때문에, 이러한 젖산 에스테르를 수소화하여 프로필렌 글리콜을 제조하는 공정이 더 바람직하다. 아울러 젖산 에스테르 수소화 반응의 경우 200 ℃ 이하에서 수행이 가능하기 때문에, 젖산 직접 수소화 공정 대비 부반응을 억제할 수 있는 장점이 있다 [R. Kumar, S.M. Mahajani, H. Nanavati, S.B. Noronha, J. Chem . Technol . Biotechnol. 81 (2006) 11411150].On the other hand, since lactic acid can easily form a lactic acid ester through an esterification reaction with an alcohol, a step of hydrogenating the lactic acid ester to produce propylene glycol is more preferable. In addition, since the lactic acid ester hydrogenation reaction can be carried out at 200 ° C or less, there is an advantage that the side reaction can be suppressed against the lactic acid direct hydrogenation process [R. Kumar, SM Mahajani, H. Nanavati, SB Noronha, J. Chem . Technol . Biotechnol. 81 (2006) 11411150).
젖산 에스테르 수소화 반응의 경우, Ru-B/-Al2O3 촉매를 이용하여 55 기압, 150 ℃의 액상 조건에서 10 시간 반응 후 에틸락테이트 전환율 90%, 프로필렌 글리콜 91% 수준의 선택성을 확보하였으나, Ru 귀금속 촉매를 사용함에도 불구하고 전환율 및 선택성이 낮은 문제점이 있다 [G. Luo, S. Yan, M. Qiao, J. Zhuang, K. Fan, Appl. Catal. A 275 (2004) 95-102].In the case of the lactate ester hydrogenation reaction, the selectivity of the ethyl lactate conversion rate of 90% and propylene glycol 91% level was secured after the reaction at 55 atm and 150 ° C for 10 hours using Ru-B / -Al 2 O 3 catalyst , The use of a Ru noble metal catalyst is problematic in that the conversion and selectivity are low [G. Luo, S. Yan, M. Qiao, J. Zhuang, K. Fan, Appl. Catal. A 275 (2004) 95-102].
또한, Cu/SiO2 촉매를 이용하여 에틸락테이트를 기화 (Vaporization) 후 수소화하는 기술의 경우, 촉매중량당 공간속도 (Weight Hourly Space Velocity) 0.125/h, 180 ℃, 50 기압 조건에서 에틸락테이트 전환율은 100%, 프로필렌 글리콜 선택성은 97% 이상의 우수한 결과를 보여주었다 [L. Huang, Y. Zhu, H. Zheng, M. Du, Y. Li, Appl. Catal. A 349 (2008) 204-211]. 그러나, 상기 기술의 경우 50 기압 이상의 고압 조건에서도 프로필렌 글리콜 생산성이 낮은 한계가 있으며, 보다 생산성이 높은 촉매의 개발이 요구되고 있다.Further, in the case of a technique of hydrogenating ethyl lactate by using a Cu / SiO 2 catalyst and then hydrogenating it, it was found that when the weight hourly space velocity was 0.125 / h, 180 ° C, The conversion was 100% and the propylene glycol selectivity was above 97% [L. Huang, Y. Zhu, H. Zheng, M. Du, Y. Li, Appl. Catal. A 349 (2008) 204-211). However, in the case of the above technology, there is a limit in productivity of propylene glycol even under a high pressure condition of 50 atm or higher, and development of a catalyst with higher productivity is demanded.
상술한 종래기술의 문제점을 해결하고자, 본 발명자들은 기존 촉매 대비 낮은 압력, 온도 및 높은 촉매당 공간속도 조건에서도 고수율로 프로필렌 글리콜을 제조할 수 있는 방법 및 이에 사용되는 촉매를 개발하기 위하여 연구를 거듭하였고 그 결과 본 발명을 완성하기에 이르렀다.In order to solve the problems of the prior art described above, the present inventors have conducted studies to develop propylene glycol at a high yield even under conditions of low pressure, temperature, As a result, the present invention has been completed.
따라서, 본 발명의 목적은 기존 촉매 대비 낮은 압력, 온도 및 높은 촉매당 공간속도 조건에서도 고수율 및 고선택성으로 프로필렌 글리콜을 제조할 수 있는 알킬락테이트로부터 프로필렌 글리콜의 제조방법 및 이에 사용되는 촉매를 제공하는데 있다.
It is therefore an object of the present invention to provide a process for the preparation of propylene glycol from alkyl lactates which can produce propylene glycol with high yield and high selectivity under conditions of low pressure, .
상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 CuO-SiO2 나노복합체 촉매의 존재 하에서의 알킬락테이트로부터 프로필렌 글리콜의 제조방법을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a process for producing propylene glycol from an alkyl lactate in the presence of a CuO-SiO 2 nanocomposite catalyst.
또한, 본 발명은 알킬락테이트로부터의 프로필렌 글리콜을 제조하는데 사용되는 CuO-SiO2 나노복합체 촉매를 제공한다.The present invention also provides a CuO-SiO 2 nanocomposite catalysts used for the production of propylene glycol with alkyl lactate.
본 발명에 따른 CuO-SiO2 나노복합체 촉매는 구리염 수용액과 5 내지 50 nm의 콜로이드 실리카를 혼합한 후 알칼리성 침전제를 가하여 복합산화물 침전물을 수득하고, 이를 건조 및 소성하여 제조된다.The CuO-SiO 2 nanocomposite catalyst according to the present invention is prepared by mixing an aqueous solution of a copper salt and colloidal silica of 5 to 50 nm, adding an alkaline precipitant to obtain a composite oxide precipitate, and drying and firing the precipitate.
본 발명의 일 실시형태에 있어서, CuO-SiO2 나노복합체 촉매의 존재 하에서의 알킬락테이트로부터 프로필렌 글리콜의 제조방법은 CuO-SiO2 나노복합체 촉매를 반응기에 충진하고 수소 기체를 통해 처리한 후, 알킬락테이트와 수소를 공급하여 반응시키는 알킬락테이트의 기상 수소화 반응에 의해 수행될 수 있다.In one embodiment of the present invention, after the production method of the propylene glycol alkyl lactate in the presence of CuO-SiO 2 nano composite catalyst is filled with the CuO-SiO 2 nanocomposite catalyst in a reactor and treated with hydrogen gas, the alkyl Hydrogenation of alkyl lactate to react with lactate by supplying hydrogen.
본 발명은 알킬락테이트와 수소를 반응기로 공급하여 반응시키는 알킬락테이트의 기상 수소화 반응에 의해 프로필렌 글리콜을 제조하는 과정에서 기존 촉매 대비 낮은 압력, 온도 및 높은 촉매당 공간속도 조건에서도 고수율 및 고선택성으로 프로필렌 글리콜을 제조할 수 있는 촉매 및 이를 사용한 알킬락테이트로부터 프로필렌 글리콜의 제조방법을 제공할 수 있다.
The present invention relates to a process for the production of propylene glycol by the hydrogenation of alkyllactate in the presence of an alkyl lactate and hydrogen in a reactor to produce propylene glycol in the presence of low pressure, A catalyst capable of producing propylene glycol with selectivity and a process for producing propylene glycol from an alkyl lactate using the same.
도 1은 본 발명의 실시예 1에서 제조한 CuO(80)-SiO2 나노복합체 촉매의 TEM 사진이다.1 is a TEM photograph of the CuO (80) -SiO 2 nanocomposite catalyst prepared in Example 1 of the present invention.
이하, 본 발명의 알킬락테이트로부터 프로필렌 글리콜의 제조방법을 구체적으로 설명한다.
Hereinafter, a method for producing propylene glycol from the alkyl lactate of the present invention will be described in detail.
본 발명에서는 CuO-SiO2 나노복합체 촉매의 존재 하에서의 알킬락테이트로부터 프로필렌 글리콜의 제조방법을 제공한다.The present invention provides a process for producing propylene glycol from an alkyl lactate in the presence of a CuO-SiO 2 nanocomposite catalyst.
본 발명에 따른 알킬락테이트로부터 프로필렌 글리콜의 제조방법은 CuO-SiO2 나노복합체 촉매를 고정층 반응기에 충진하고 수소 기체를 통해 처리한 후, 알킬락테이트와 수소를 공급하여 반응시키는 알킬락테이트의 기상 수소화 반응에 의해 수행될 수 있다.The process for preparing propylene glycol from the alkyl lactate according to the present invention is characterized in that the catalyst of CuO-SiO 2 is filled in a fixed-bed reactor, treated with hydrogen gas and then reacted with alkyl lactate to supply hydrogen to the alkyl lactate Can be carried out by a hydrogenation reaction.
본 발명의 알킬락테이트로부터 프로필렌 글리콜의 제조방법에서 사용되는 CuO-SiO2 나노복합체 촉매는 구리염 수용액과 나노크기의 콜로이드 실리카를 혼합한 후 수산화나트륨, 수산화칼륨, 수산화암모늄 등의 알칼리성 침전제를 가하여 pH를 9 내지 11로 조절하여 복합산화물 침전물을 수득하고, 이를 건조 및 소성하여 제조된 것임을 특징으로 한다.The CuO-SiO 2 nanocomposite catalyst used in the process for producing propylene glycol from the alkyl lactate of the present invention is prepared by mixing an aqueous copper salt solution and nano-sized colloidal silica, adding an alkaline precipitant such as sodium hydroxide, potassium hydroxide or ammonium hydroxide the pH is adjusted to 9 to 11 to obtain a composite oxide precipitate, which is dried and calcined.
상기 구리염 수용액은 Cu(NO3)2, CuCl2, Cu(CH3COO)2 및 CuSO4 로 이루어진 군에서 선택되는 1 종 이상의 염을 증류수에 용해시켜 제조된 것을 사용할 수 있다.The aqueous copper salt solution may be one prepared by dissolving at least one salt selected from the group consisting of Cu (NO 3 ) 2 , CuCl 2 , Cu (CH 3 COO) 2 and CuSO 4 in distilled water.
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 구리염 수용액에는 Na, Ca, Zn, Cr, Mn, Ag, Co, Ni, Pt, Pd 및 Ru으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함하는 염을 추가로 첨가될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the aqueous solution of the copper salt further contains a salt containing at least one selected from the group consisting of Na, Ca, Zn, Cr, Mn, Ag, Co, Ni, Pt, Can be added.
구리염 수용액과 혼합되는 콜로이드 실리카의 크기는 5 내지 50 nm인 것이 바람직하다. 이와 같은 나노크기의 콜로이드 실리카를 사용함으로써, CuO 입자의 크기를 나노 크기로 조절할 수가 있으며, 촉매 활성성분인 CuO의 분율을 50% 이상으로 높일 수 있다. 또한 CuO-SiO2 복합체를 환원 처리 후 형성되는 Cu 금속 성분의 열적 안정성을 높일 수 있다.The size of the colloidal silica to be mixed with the aqueous copper salt solution is preferably 5 to 50 nm. By using such nano-sized colloidal silica, the size of the CuO particles can be controlled to the nano size, and the fraction of CuO as the catalytically active component can be increased to 50% or more. Also, the thermal stability of the Cu metal component formed after the reduction treatment of the CuO-SiO2 composite can be enhanced.
이와 같은 방법을 이용하여 CuO-SiO2 나노복합체 촉매를 제조하는 경우, CuO의 분산도를 유지하면서 고농도의 CuO-SiO2 나노복합체 촉매를 제조할 수 있으며, 이를 통해 알킬락테이트의 기상 수소화 반응에서 높은 알킬락테이트 전환율과 높은 프로필렌 글리콜 선택성을 얻을 수 있다. In this case, using the same method for manufacturing the CuO-SiO 2 nanocomposite catalysts, while maintaining the degree of dispersion of CuO to produce a high concentration of CuO-SiO 2 nano composite catalyst, and this, in the vapor phase hydrogenation of alkyl lactate via High alkyl lactate conversion and high propylene glycol selectivity can be obtained.
한편, 기존의 방법에 따라 구리염을 흄드 실리카에 함침법을 사용해서 담지한 촉매를 제조하는 경우, 이러한 촉매에서 CuO는 20% 농도 이상으로 담지될 수 없는 한계가 있다.On the other hand, when the catalyst is prepared by impregnating copper salt with fumed silica according to the conventional method, CuO can not be supported at a concentration of 20% or more.
본 발명에 따라 제조된 상기 CuO-SiO2 나노복합체 촉매에서 CuO가 차지하는 비율은 전체 촉매 중량의 40 내지 90 중량%가 바람직하다. CuO-SiO2 나노복합체 촉매에서 CuO의 비율이 40 중량% 미만인 경우 알킬락테이트 전환율이 감소하는 문제점이 있으며, CuO의 비율이 90 중량% 초과인 경우 프로필렌 글리콜 선택성이 감소하는 문제점이 있다.The proportion of CuO in the CuO-SiO 2 nanocomposite catalyst prepared according to the present invention is preferably 40 to 90% by weight of the total catalyst weight. When the ratio of CuO is less than 40 wt% in the CuO-SiO 2 nanocomposite catalyst, the alkyl lactate conversion decreases. When the ratio of CuO exceeds 90 wt%, the selectivity to propylene glycol decreases.
본 발명에서 사용할 수 있는 알킬락테이트의 종류는 메틸락테이트, 에틸락테이트, 프로필락테이트, 부틸락테이트를 포함하는 군으로부터 선택되는 것이 바람직하며, 젖산발효액으로부터 알킬락테이트 생성 속도 및 수소화 반응기의 부피를 고려할 때, 메틸락테이트 또는 에틸락테이트를 사용하는 것이 보다 바람직하다.The alkyl lactate used in the present invention is preferably selected from the group consisting of methyl lactate, ethyl lactate, propyl lactate and butyl lactate, and the rate of alkyl lactate formation from the lactic acid fermentation broth and the Considering the volume, it is more preferable to use methyl lactate or ethyl lactate.
한편, CuO-SiO2 나노복합체 촉매를 사용하여 알킬락테이트를 수소화하는 공정에서 반응 온도는 170 내지 200 ℃ 온도에서 수행하는 것이 바람직하다. 반응온도가 170 ℃ 미만인 경우 수소화 반응 속도가 느린 단점이 있으며, 200 ℃ 초과인 경우 2-프로판올과 같은 부산물의 생성이 증가하는 단점이 있다.Meanwhile, in the process of hydrogenating alkyllactate using the CuO-SiO 2 nanocomposite catalyst, the reaction temperature is preferably carried out at a temperature of 170 to 200 ° C. When the reaction temperature is lower than 170 ° C, the hydrogenation reaction rate is slow. When the reaction temperature is higher than 200 ° C, the production of byproducts such as 2-propanol increases.
CuO-SiO2 나노복합체 촉매를 사용하여 알킬락테이트를 수소화하는 공정에서 반응 압력은 10 내지 40 기압에서 수행하는 것이 바람직하다. 반응 압력은 10 기압 이하인 경우 수소화 반응 속도가 느린 단점이 있으며, 40 기압 이상인 경우 2-프로판올과 같은 부산물의 생성이 증가하는 단점이 있다.In the process of hydrogenating alkyllactate using a CuO-SiO 2 nanocomposite catalyst, the reaction pressure is preferably 10 to 40 atm. When the reaction pressure is below 10 atm, the hydrogenation reaction rate is slow. When the reaction pressure is higher than 40 atm, the production of byproducts such as 2-propanol increases.
CuO-SiO2 나노복합체 촉매를 사용한 알킬락테이트 수소화 반응에서 알킬락테이트 공급 속도는 촉매 1kg당 0.1 kg/h 내지 1.0 kg/h인 것이 바람직하다. 알킬락테이트 수소화 반응에서 알킬락테이트 공급 속도가 1.0 kg/h 초과인 경우, 알킬락테이트 전환율이 급격히 감소하는 문제점이 있다.In the alkyllactate hydrogenation reaction using the CuO-SiO 2 nanocomposite catalyst, the alkyl lactate feeding rate is preferably 0.1 kg / h to 1.0 kg / h per kg of catalyst. When the alkyl lactate feeding rate in the alkyl lactate hydrogenation reaction is more than 1.0 kg / h, there is a problem that the alkyl lactate conversion rate is rapidly decreased.
CuO-SiO2 나노복합체 촉매를 사용한 알킬락테이트 수소화 반응에서 수소/알킬락테이트의 몰비는 10 내지 200인 것이 바람직하다. 수소/알킬락테이트의 몰비가 10 미만인 경우, 알킬락테이트 전환율이 감소하는 문제점이 있으며, 200 초과인 경우 수소 소모량이 증가하는 단점이 있다.In the alkyl lactate hydrogenation reaction using the CuO-SiO 2 nanocomposite catalyst, the molar ratio of hydrogen / alkyl lactate is preferably from 10 to 200. When the molar ratio of hydrogen / alkyl lactate is less than 10, the conversion of alkyl lactate decreases. When the molar ratio of hydrogen / alkyl lactate is more than 200, hydrogen consumption increases.
한편, 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것은 아니고, 적용 부위를 변경하여 사용하는 것이 가능하고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형을 할 수 있음은 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다. 따라서, 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.
While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but that various changes and modifications may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention. It is obvious to those who have knowledge. It is therefore intended that such variations and modifications fall within the scope of the appended claims.
실시예Example
실시예 1: CuO(80)-SiO2 나노복합체 촉매를 이용한 에틸락테이트 수소화 반응Example 1: Ethyl lactate hydrogenation using CuO (80) -SiO 2 nanocomposite catalyst
Cu(NO3)2·3H2O 9.1g를 증류수 50ml에 녹이고, 콜로이드 형태의 실리카졸 (Ludox SM-30, 30중량%) 2.5g과 4 ℃로 유지한 상태에서 천천히 혼합하였다. 다음 단계로, 0.1N NaOH를 상기 슬러리액의 pH가 9가 될 때까지 천천히 첨가 후 상온에서 12시간, 85 ℃에서 5시간 동안 교반하였다. 상기 과정에서 형성된 침전물을 여과한 후 증류수로 Na 이온이 검출되지 않을 때까지 세척하고, 120 ℃에서 12시간 동안 건조하였다. 상기 과정에서 제조한 파우더를 600 ℃에서 공기 분위기에서 5시간 동안 소성하여 CuO(80 중량%, 이하 단위 생략)-SiO2 나노복합체 촉매를 제조하였다. 제조된 수소환원 처리된 CuO(80)-SiO2 나노복합체 촉매를 TEM 사진 촬영하여 도 1에 나타내었다. 도 1을 참조하면 구리 나노입자가 실리카 표면에 잘 분산되어 있음을 알 수 있다.9.1 g of Cu (NO 3 ) 2 .3H 2 O was dissolved in 50 ml of distilled water and mixed slowly with 2.5 g of colloidal silica sol (Ludox SM-30, 30 wt%) at 4 ° C. As a next step, 0.1 N NaOH was slowly added until the pH of the slurry solution reached 9, and then the mixture was stirred at room temperature for 12 hours and at 85 ° C for 5 hours. The precipitate formed in the above process was filtered, washed with distilled water until no Na ion was detected, and dried at 120 ° C for 12 hours. The powder prepared in the above process was calcined at 600 ° C. for 5 hours in an air atmosphere to prepare a CuO (80 wt%) -SiO 2 nanocomposite catalyst. The obtained hydrogen-reduced CuO (80) -SiO 2 nanocomposite catalyst was photographed by TEM and shown in FIG. Referring to FIG. 1, copper nanoparticles are well dispersed on the silica surface.
상기 단계에서 제조한 CuO(80)-SiO2 촉매 0.5g을 고정층 반응기에 넣고, 10% H2 기체를 이용하여 290 ℃에서 5시간 동안 처리 후, 0.185g/h로 유량으로 에틸락테이트를 공급하고, 75cc/min의 유량으로 수소를 공급하였다. 이 때, 반응기의 온도는 180 ℃, 25 기압으로 유지하였다. 상기 조건에서 100 시간 동안 반응을 진행 후 생성물을 기체크로마토그래피로 분석한 결과, 에틸락테이트 전환율은 100%, 프로필렌 글리콜 선택성은 99%이었고, 이 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
0.5 g of the CuO (80) -SiO 2 catalyst prepared in the above step was placed in a fixed bed reactor, treated with 10% H2 gas at 290 ° C for 5 hours, fed with ethyl lactate at a flow rate of 0.185 g / h , And hydrogen was supplied at a flow rate of 75 cc / min. At this time, the temperature of the reactor was maintained at 180 占 폚 and 25 atm. After the reaction was carried out under the above conditions for 100 hours, the product was analyzed by gas chromatography to find that the ethyl lactate conversion was 100% and the propylene glycol selectivity was 99%, and the results are shown in Table 1 below.
실시예 2: CuO(80)-SiO2 나노복합체 촉매를 이용한 에틸락테이트 수소화 반응Example 2: Ethyl lactate hydrogenation using CuO (80) -SiO 2 nanocomposite catalyst
실시예 1과 동일한 방법으로 CuO(80)-SiO2 나노복합체 촉매를 제조하였다. CuO (80) -SiO 2 nanocomposite catalyst was prepared in the same manner as in Example 1.
상기 단계에서 제조한 CuO(80)-SiO2 촉매 0.5g을 고정층 반응기에 넣고, 10% H2 기체를 이용하여 290 ℃에서 5시간 동안 처리 후, 0.185g/h로 유량으로 에틸락테이트를 공급하고, 75cc/min의 유량으로 수소를 공급하였다. 이 때, 반응기의 온도는 200 ℃, 25기압으로 유지하였다.0.5 g of the CuO (80) -SiO 2 catalyst prepared in the above step was placed in a fixed bed reactor, treated with 10% H2 gas at 290 ° C for 5 hours, fed with ethyl lactate at a flow rate of 0.185 g / h , And hydrogen was supplied at a flow rate of 75 cc / min. At this time, the temperature of the reactor was kept at 200 캜 and 25 atm.
상기 조건에서 100 시간 동안 반응을 진행 후 생성물을 기체크로마토그래피로 분석한 결과, 에틸락테이트 전환율은 100%, 프로필렌 글리콜 선택성은 95%이었고, 이 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
After the reaction was carried out under the above conditions for 100 hours, the product was analyzed by gas chromatography to find that the ethyl lactate conversion was 100% and the propylene glycol selectivity was 95%. The results are shown in Table 1 below.
실시예 3: CuO(80)-SiO2 나노복합체 촉매를 이용한 에틸락테이트 수소화 반응Example 3: Ethyl lactate hydrogenation using CuO (80) -SiO 2 nanocomposite catalyst
실시예 1과 동일한 방법으로 CuO(80)-SiO2 나노복합체 촉매를 제조하였다. CuO (80) -SiO 2 nanocomposite catalyst was prepared in the same manner as in Example 1.
상기 단계에서 제조한 CuO(80)-SiO2 촉매 0.5g을 고정층 반응기에 넣고, 10% H2 기체를 이용하여 290 ℃에서 5시간 동안 처리 후, 0.185g/h로 유량으로 에틸락테이트를 공급하고, 75cc/min의 유량으로 수소를 공급하였다. 이 때, 반응기의 온도는 160 ℃, 25기압으로 유지하였다.0.5 g of the CuO (80) -SiO 2 catalyst prepared in the above step was placed in a fixed-bed reactor, treated with 10% H 2 gas at 290 ° C. for 5 hours, fed with ethyl lactate at a flow rate of 0.185 g / h , And hydrogen was supplied at a flow rate of 75 cc / min. At this time, the temperature of the reactor was kept at 160 캜 and 25 atm.
상기 조건에서 100 시간 동안 반응을 진행 후 생성물을 기체크로마토그래피로 분석한 결과, 에틸락테이트 전환율은 95%, 프로필렌 글리콜 선택성은 99%이었고, 이 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
After the reaction was carried out under the above conditions for 100 hours, the product was analyzed by gas chromatography to find that the ethyl lactate conversion was 95% and the propylene glycol selectivity was 99%. The results are shown in Table 1 below.
실시예 4: CuO(80)-SiO2 나노복합체 촉매를 이용한 에틸락테이트 수소화 반응Example 4: Ethyl lactate hydrogenation using CuO (80) -SiO 2 nanocomposite catalyst
실시예 1과 동일한 방법으로 CuO(80)-SiO2 나노복합체 촉매를 제조하였다. CuO (80) -SiO 2 nanocomposite catalyst was prepared in the same manner as in Example 1.
상기 단계에서 제조한 CuO(80)-SiO2 촉매 0.5g을 고정층 반응기에 넣고, 10% H2 기체를 이용하여 290 ℃에서 5시간 동안 처리 후, 0.185g/h로 유량으로 에틸락테이트를 공급하고, 75cc/min의 유량으로 수소를 공급하였다. 이 때, 반응기의 온도는 180 ℃, 5기압으로 유지하였다.0.5 g of the CuO (80) -SiO 2 catalyst prepared in the above step was placed in a fixed bed reactor, treated with 10% H2 gas at 290 ° C for 5 hours, fed with ethyl lactate at a flow rate of 0.185 g / h , And hydrogen was supplied at a flow rate of 75 cc / min. At this time, the temperature of the reactor was maintained at 180 占 폚 and 5 atm.
상기 조건에서 100 시간 동안 반응을 진행 후 생성물을 기체크로마토그래피로 분석한 결과, 에틸락테이트 전환율은 92%, 프로필렌 글리콜 선택성은 96%이었고, 이 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
After the reaction was carried out for 100 hours under the above conditions, the product was analyzed by gas chromatography to find that the ethyl lactate conversion was 92% and the propylene glycol selectivity was 96%. The results are shown in Table 1 below.
실시예 5: CuO(80)-SiO2 나노복합체 촉매를 이용한 에틸락테이트 수소화 반응Example 5: Ethyl lactate hydrogenation using CuO (80) -SiO 2 nanocomposite catalyst
실시예 1과 동일한 방법으로 CuO(80)-SiO2 나노복합체 촉매를 제조하였다. CuO (80) -SiO 2 nanocomposite catalyst was prepared in the same manner as in Example 1.
상기 단계에서 제조한 CuO(80)-SiO2 촉매 0.5g을 고정층 반응기에 넣고, 10% H2 기체를 이용하여 290 ℃에서 5시간 동안 처리 후, 0.37g/h로 유량으로 에틸락테이트를 공급하고, 150cc/min의 유량으로 수소를 공급하였다. 이 때, 반응기의 온도는 180 ℃, 25기압으로 유지하였다.0.5 g of the CuO (80) -SiO 2 catalyst prepared in the above step was placed in a fixed bed reactor, treated with 10% H 2 gas at 290 ° C. for 5 hours, fed with ethyl lactate at a flow rate of 0.37 g / h , And hydrogen was supplied at a flow rate of 150 cc / min. At this time, the temperature of the reactor was maintained at 180 占 폚 and 25 atm.
상기 조건에서 100 시간 동안 반응을 진행 후 생성물을 기체크로마토그래피로 분석한 결과, 에틸락테이트 전환율은 98%, 프로필렌 글리콜 선택성은 99%이었고, 이 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
After the reaction was carried out under the above conditions for 100 hours, the product was analyzed by gas chromatography. As a result, ethyl lactate conversion was 98% and propylene glycol selectivity was 99%. The results are shown in Table 1 below.
실시예 6: CuO(40)-SiO2 나노복합체 촉매를 이용한 에틸락테이트 수소화 반응Example 6: Ethyl lactate hydrogenation using CuO (40) -SiO 2 nanocomposite catalyst
Cu(NO3)2·3H2O 1.5g를 증류수 50ml에 녹이고, 콜로이드 형태의 실리카졸 (Ludox SM-30, 30중량%) 2.5g과 4 ℃로 유지한 상태에서 천천히 혼합하였다. 다음 단계로, 0.1N NaOH를 상기 슬러리액의 pH가 9가 될 때 까지 천천히 첨가 후 상온에서 12시간, 85 ℃에서 5시간 동안 교반하였다. 상기 과정에서 형성된 침전물을 여과한 후 증류수로 Na 이온이 검출되지 않을 때까지 세척하고, 120 ℃에서 12시간 동안 건조한다. 상기 과정에서 제조한 파우더를 600 ℃에서 공기 분위기에서 5시간 동안 소성하여 CuO(40)-SiO2 나노복합체 촉매를 제조하였다. 1.5 g of Cu (NO 3 ) 2 .3H 2 O was dissolved in 50 ml of distilled water and mixed slowly with 2.5 g of colloidal silica sol (Ludox SM-30, 30% by weight) at 4 ° C. As a next step, 0.1 N NaOH was slowly added until the pH of the slurry solution reached 9, and then the mixture was stirred at room temperature for 12 hours and at 85 ° C for 5 hours. The precipitate formed in the above process is filtered, washed with distilled water until no Na ion is detected, and dried at 120 ° C for 12 hours. The powder thus prepared was calcined at 600 ° C for 5 hours in an air atmosphere to prepare a CuO (40) -SiO 2 nanocomposite catalyst.
상기 단계에서 제조한 CuO(40)-SiO2 촉매 0.5g을 고정층 반응기에 넣고, 10% H2 기체를 이용하여 290 ℃에서 5시간 동안 처리 후, 0.185g/h로 유량으로 에틸락테이트를 공급하고, 75cc/min의 유량으로 수소를 공급하였다. 이 때, 반응기의 온도는 180 ℃, 25기압으로 유지하였다.0.5 g of the CuO (40) -SiO 2 catalyst prepared in the above step was placed in a fixed bed reactor, treated with 10% H2 gas at 290 ° C for 5 hours, fed with ethyl lactate at a flow rate of 0.185 g / h , And hydrogen was supplied at a flow rate of 75 cc / min. At this time, the temperature of the reactor was maintained at 180 占 폚 and 25 atm.
상기 조건에서 100 시간 동안 반응을 진행 후 생성물을 기체크로마토그래피로 분석한 결과, 에틸락테이트 전환율은 74%, 프로필렌 글리콜 선택성은 98%이었고, 이 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
After the reaction was carried out under the above conditions for 100 hours, the product was analyzed by gas chromatography to find that the ethyl lactate conversion was 74% and the propylene glycol selectivity was 98%. The results are shown in Table 1 below.
실시예 7: CuO(80)-SiO2 나노복합체 촉매를 이용한 메틸락테이트 수소화 반응Example 7 Hydrogenation of Methyl Lacate Using CuO (80) -SiO 2 Nanocomposite Catalyst
실시예 1과 동일한 방법으로 CuO(80)-SiO2 나노복합체 촉매를 제조하였다. CuO (80) -SiO 2 nanocomposite catalyst was prepared in the same manner as in Example 1.
상기 단계에서 제조한 CuO(80)-SiO2 촉매 0.5g을 고정층 반응기에 넣고, 10% H2 기체를 이용하여 290 ℃에서 5시간 동안 처리 후, 0.185g/h로 유량으로 메틸락테이트를 공급하고, 75cc/min의 유량으로 수소를 공급하였다. 이 때, 반응기의 온도는 180 ℃, 25기압으로 유지하였다.0.5 g of the CuO (80) -SiO 2 catalyst prepared in the above step was placed in a fixed-bed reactor, treated with 10% H 2 gas at 290 ° C. for 5 hours, supplied with methyl lactate at a flow rate of 0.185 g / h , And hydrogen was supplied at a flow rate of 75 cc / min. At this time, the temperature of the reactor was maintained at 180 占 폚 and 25 atm.
상기 조건에서 100 시간 동안 반응을 진행 후 생성물을 기체크로마토그래피로 분석한 결과, 메틸락테이트 전환율은 100%, 프로필렌 글리콜 선택성은 99%이었고, 이 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
After the reaction was carried out under the above conditions for 100 hours, the product was analyzed by gas chromatography. As a result, methyl lactate conversion was 100% and propylene glycol selectivity was 99%. The results are shown in Table 1 below.
실시예 8: CuO(80)-SiO2 나노복합체 촉매를 이용한 부틸락테이트 수소화 반응Example 8: Butyl lactate hydrogenation using CuO (80) -SiO 2 nanocomposite catalyst
실시예 1과 동일한 방법으로 CuO(80)-SiO2 나노복합체 촉매를 제조하였다. CuO (80) -SiO 2 nanocomposite catalyst was prepared in the same manner as in Example 1.
상기 단계에서 제조한 CuO(80)-SiO2 촉매 0.5g을 고정층 반응기에 넣고, 10% H2 기체를 이용하여 290 ℃에서 5시간 동안 처리 후, 0.185g/h로 유량으로 부틸락테이트를 공급하고, 75cc/min의 유량으로 수소를 공급하였다. 이 때, 반응기의 온도는 180 ℃, 25기압으로 유지하였다.0.5 g of the CuO (80) -SiO 2 catalyst prepared in the above step was placed in a fixed bed reactor, treated with 10% H2 gas at 290 ° C for 5 hours, fed with butyl lactate at a flow rate of 0.185 g / h , And hydrogen was supplied at a flow rate of 75 cc / min. At this time, the temperature of the reactor was maintained at 180 占 폚 and 25 atm.
상기 조건에서 100 시간 동안 반응을 진행 후 생성물을 기체크로마토그래피로 분석한 결과, 부틸락테이트 전환율은 100%, 프로필렌 글리콜 선택성은 99%이었고, 이 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
After the reaction was carried out under the above conditions for 100 hours, the product was analyzed by gas chromatography to find that the conversion of butyl lactate was 100% and the propylene glycol selectivity was 99%. The results are shown in Table 1 below.
비교예 1: Cu(10)/SiO2 담지 촉매를 이용한 에틸락테이트 수소화 반응Comparative Example 1: Ethyl lactate hydrogenation reaction using Cu (10) / SiO 2 supported catalyst
Cu(NO3)2·3H2O 3g를 증류수 50ml에 녹이고, 흄드 실리카 10g과 천천히 혼합 후 상온에서 8 시간 동안 교반하였다. 다음 단계로 회전 증발기를 통해서 120 ℃에서 물을 제거하면서 건조하였다. 상기 과정에서 제조한 파우더를 600 ℃에서 공기 분위기에서 5시간 동안 소성하여 CuO(10)/SiO2 담지 촉매를 제조하였다. 3 g of Cu (NO 3 ) 2 .3H 2 O was dissolved in 50 ml of distilled water, mixed with 10 g of fumed silica slowly, and then stirred at room temperature for 8 hours. The next step was drying at 120 ° C while removing water through a rotary evaporator. The powder thus prepared was calcined at 600 ° C. for 5 hours in an air atmosphere to prepare a CuO (10) / SiO 2 supported catalyst.
상기 단계에서 제조한 CuO(10)-SiO2 담지 촉매 0.5g을 고정층 반응기에 넣고, 10% H2 기체를 이용하여 290 ℃에서 5시간 동안 처리 후, 0.185g/h로 유량으로 에틸락테이트를 공급하고, 75cc/min의 유량으로 수소를 공급하였다. 이 때, 반응기의 온도는 180 ℃, 25기압으로 유지하였다.0.5 g of the CuO (10) -SiO 2 supported catalyst prepared in the above step was placed in a fixed-bed reactor and treated with 10% H 2 gas at 290 ° C. for 5 hours. Ethyl lactate was then added at a flow rate of 0.185 g / And hydrogen was supplied at a flow rate of 75 cc / min. At this time, the temperature of the reactor was maintained at 180 占 폚 and 25 atm.
100 시간 동안 반응을 진행 후 생성물을 기체크로마토그래피로 분석한 결과, 에틸락테이트 전환율은 9%, 프로필렌 글리콜 선택성은 98%이었고, 이 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
After the reaction was carried out for 100 hours, the product was analyzed by gas chromatography to find that the ethyl lactate conversion was 9% and the propylene glycol selectivity was 98%, and the results are shown in Table 1 below.
비교예 2: Cu(10)/SiO2 담지 촉매를 이용한 젖산 수소화 반응Comparative Example 2: Lactic hydrogenation using Cu (10) / SiO 2 supported catalyst
비교예 1과 동일한 방법으로 CuO(10)/SiO2 담지 촉매를 제조하였다. CuO (10) / SiO 2 supported catalyst was prepared in the same manner as in Comparative Example 1.
상기 단계에서 제조한 CuO(10)-SiO2 담지 촉매 0.5g을 고정층 반응기에 넣고, 10% H2 기체를 이용하여 290 ℃에서 5시간 동안 처리 후, 0.015g/h로 유량으로 젖산을 공급하고, 75cc/min의 유량으로 수소를 공급하였다. 이 때, 반응기의 온도는 200 ℃, 30기압으로 유지하였다.0.5 g of the CuO (10) -SiO 2 supported catalyst prepared in the above step was placed in a fixed bed reactor, treated with 10% H2 gas at 290 ° C for 5 hours, fed with lactic acid at a flow rate of 0.015 g / h, And hydrogen was supplied at a flow rate of 75 cc / min. At this time, the temperature of the reactor was maintained at 200 캜 and 30 atm.
100 시간 동안 반응을 진행 후 생성물을 기체크로마토그래피로 분석한 결과, 에틸락테이트 전환율은 99%, 프로필렌 글리콜 선택성은 80%이었고, 이 결과를 하기 표 1에 나타내었다.After the reaction was carried out for 100 hours, the product was analyzed by gas chromatography. As a result, ethyl lactate conversion was 99% and propylene glycol selectivity was 80%. The results are shown in Table 1 below.
선택성 (%)Propylene glycol
Selectivity (%)
표 1에서 비교예 1과 실시예 1을 비교하면, 에틸락테이트 수소화 반응에서 실시예 1에서 제조된 CuO(80)-SiO2 나노복합체 촉매를 사용하는 경우, 비교예 1에서 제조된 Cu(10)/SiO2 담지 촉매를 사용하는 경우에 비해 에틸락테이트 전환율이 10 배 이상 높으면서도 프로필렌 글리콜을 선택적으로 얻을 수 있는 장점이 있다는 것을 알 수 있다. Comparing Comparative Example 1 with Example 1 in Table 1 shows that when the CuO (80) -SiO 2 nanocomposite catalyst prepared in Example 1 was used in the ethyl lactate hydrogenation reaction, the Cu (10 ) / SiO 2 supported catalyst, propylene glycol can be selectively obtained even when the conversion of ethyl lactate is 10 times or more.
또한, 비교예 2와 실시예 1을 비교하면, 에틸락테이트 수소화 반응에서 실시예 1에서 제조된 CuO(80)-SiO2 나노복합체 촉매를 사용하는 경우, 비교예 2에서 제조된 Cu(10)/SiO2 담지 촉매를 사용하여 젖산 수소화 반응을 진행하는 경우에 비해 프로필렌 글리콜 선택성이 훨씬 높으며 (80% vs. 99%), 프로필렌 글리콜 생산성도 10배 이상 개선할 수 있는 장점이 있다는 것을 알 수 있다.Comparing Comparative Example 2 with Example 1, it was found that when the CuO (80) -SiO 2 nanocomposite catalyst prepared in Example 1 was used in the ethyl lactate hydrogenation reaction, the Cu (10) / SiO 2 supported catalyst, the propylene glycol selectivity is much higher (80% vs. 99%) and the productivity of propylene glycol can be improved by 10 times or more as compared with the case where the lactic acid hydrogenation reaction is carried out .
Claims (17)
상기 반응은 170 내지 200 ℃의 반응 온도 및 10 내지 40 기압의 반응 압력에서 수행되며,
상기 CuO-SiO2 나노복합체 촉매는 구리염 수용액과 나노크기의 콜로이드 실리카를 혼합한 후 알칼리성 침전제를 가하여 복합산화물 침전물을 수득하고, 이를 건조 및 소성하여 제조되며,
상기 CuO는 전체 촉매 중량의 40 내지 90 중량%로 포함되며,
전술한 알킬락테이트는 메틸락테이트, 에틸락테이트, 프로필락테이트 및 부틸락테이트를 포함하는 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 알킬락테이트로부터 프로필렌 글리콜의 제조방법.As a process for producing propylene glycol from an alkyl lactate in the presence of a CuO-SiO 2 nanocomposite catalyst,
The reaction is carried out at a reaction temperature of 170 to 200 DEG C and a reaction pressure of 10 to 40 atm,
The CuO-SiO 2 nanocomposite catalyst is prepared by mixing a copper salt aqueous solution and nano-sized colloidal silica, adding an alkaline precipitant to obtain a composite oxide precipitate, drying and firing the same,
The CuO is contained in an amount of 40 to 90% by weight of the total catalyst,
Wherein said alkyl lactate is selected from the group comprising methyl lactate, ethyl lactate, propyl lactate and butyl lactate.
상기 구리염 수용액은 Cu(NO3)2, CuCl2, Cu(CH3COO)2, 및 CuSO4 로 이루어진 군에서 선택되는 1 종 이상의 염을 증류수에 용해시켜 제조된 것임을 특징으로 하는 알킬락테이트로부터의 프로필렌 글리콜의 제조방법.3. The method of claim 2,
Wherein the copper salt aqueous solution is prepared by dissolving at least one salt selected from the group consisting of Cu (NO 3 ) 2 , CuCl 2 , Cu (CH 3 COO) 2 and CuSO 4 in distilled water. ≪ / RTI >
상기 알칼리성 침전제는 수산화나트륨, 수산화칼륨 및 수산화암모늄으로 이루어진 군으로부터 선택되고, 이를 첨가하여 슬러리 용액의 pH는 9 내지 11인 것을 특징으로 하는 알킬락테이트로부터의 프로필렌 글리콜의 제조방법.3. The method of claim 2,
Wherein the alkaline precipitant is selected from the group consisting of sodium hydroxide, potassium hydroxide and ammonium hydroxide, and the pH of the slurry solution is from 9 to 11. < RTI ID = 0.0 > 11. < / RTI >
상기 콜로이드 실리카의 입자크기가 5 내지 50 nm인 것을 특징으로 하는 알킬락테이트로부터의 프로필렌 글리콜의 제조방법.3. The method of claim 2,
Wherein the colloidal silica has a particle size of from 5 to 50 nm. ≪ RTI ID = 0.0 > 11. < / RTI >
상기 CuO-SiO2 나노복합체 촉매를 반응기에 충진하고 수소 기체를 통해 처리한 후, 알킬락테이트와 수소를 공급하여 반응시키는 알킬락테이트의 기상 수소화 반응에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 알킬락테이트로부터의 프로필렌 글리콜의 제조방법.The method according to claim 1,
Wherein the catalyst is carried out by a hydrogenation reaction of alkyllactate in which the CuO-SiO 2 nanocomposite catalyst is packed in a reactor, treated through hydrogen gas, and then reacted by feeding alkyl lactate and hydrogen. By weight of propylene glycol.
상기 알킬락테이트의 기상 수소화 반응은 알킬락테이트 공급 속도를 촉매 1kg당 0.1 kg/h 내지 1.0kg/h으로 하여 170 내지 200 ℃의 반응 온도 및 10 내지 40 기압의 반응 압력에서 수행되는 것을 특징으로 알킬락테이트로부터의 프로필렌 글리콜의 제조방법.The method according to claim 6,
The gas phase hydrogenation of the alkyl lactate is carried out at a reaction temperature of 170 to 200 ° C and a reaction pressure of 10 to 40 atmospheres at an alkyl lactate feeding rate of 0.1 kg / h to 1.0 kg / h per kg of the catalyst Process for the production of propylene glycol from alkyl lactates.
상기 반응기로 공급되는 수소/알킬락테이트의 몰비는 10 내지 200인 것을 특징으로 하는 알킬락테이트로부터의 프로필렌 글리콜의 제조방법.The method according to claim 6,
Wherein the molar ratio of hydrogen to alkyl lactate fed to the reactor is from 10 to 200. < RTI ID = 0.0 > 11. < / RTI >
상기 구리염 수용액에는, Na, Ca, Zn, Cr, Mn, Ag, Co, Ni, Pt, Pd 및 Ru으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함하는 염을 추가로 첨가되는 것을 특징으로 하는 알킬락테이트로부터의 프로필렌 글리콜의 제조방법.3. The method of claim 2,
Characterized in that a salt comprising at least one selected from the group consisting of Na, Ca, Zn, Cr, Mn, Ag, Co, Ni, Pt, Pd and Ru is further added to the aqueous copper salt solution ≪ / RTI >
상기 알킬락테이트는 메틸락테이트 또는 에틸락테이트인 것을 특징으로 하는 알킬락테이트로부터의 프로필렌 글리콜의 제조방법.The method according to claim 1,
Wherein the alkyl lactate is methyl lactate or ethyl lactate. ≪ RTI ID = 0.0 > 11. < / RTI >
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020120091980A KR101402226B1 (en) | 2012-08-22 | 2012-08-22 | Method for producing propylene glycol from alkyl lactate and a catalyst used therein |
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|---|---|---|---|
| KR1020120091980A KR101402226B1 (en) | 2012-08-22 | 2012-08-22 | Method for producing propylene glycol from alkyl lactate and a catalyst used therein |
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|---|---|---|---|---|
| CN109863130A (en) * | 2016-10-19 | 2019-06-07 | 庄信万丰戴维科技有限公司 | Method |
Citations (1)
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|---|---|---|---|---|
| KR20030012738A (en) * | 2001-08-04 | 2003-02-12 | 한국화학연구원 | A copper-silica catalyst useful for hydrogenation of a carbonyl group-containing compound or dehydrogenation of a cycloalcohol and a preparation thereof |
-
2012
- 2012-08-22 KR KR1020120091980A patent/KR101402226B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (1)
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| KR20030012738A (en) * | 2001-08-04 | 2003-02-12 | 한국화학연구원 | A copper-silica catalyst useful for hydrogenation of a carbonyl group-containing compound or dehydrogenation of a cycloalcohol and a preparation thereof |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Applied Catalysis B: Environmental 119-120 (2012) 340-347(*온라인공개일 2012. 03. 14.) * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109863130A (en) * | 2016-10-19 | 2019-06-07 | 庄信万丰戴维科技有限公司 | Method |
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| KR20140025249A (en) | 2014-03-04 |
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