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KR102723566B1 - Method for preparing acrylonitrile dimer - Google Patents

Method for preparing acrylonitrile dimer Download PDF

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KR102723566B1
KR102723566B1 KR1020200177058A KR20200177058A KR102723566B1 KR 102723566 B1 KR102723566 B1 KR 102723566B1 KR 1020200177058 A KR1020200177058 A KR 1020200177058A KR 20200177058 A KR20200177058 A KR 20200177058A KR 102723566 B1 KR102723566 B1 KR 102723566B1
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cation
dimer
distillation column
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김지하
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오완규
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Abstract

본 발명은 아크릴로니트릴 이량체 제조 방법에 관한 것으로, 아크릴로니트릴 단량체, 인계 촉매, 알코올 용매 및 이온성 액체를 반응기에 공급하여 이량화 반응시켜 단일상의 이량화 반응 생성물을 제조하는 단계(S10); 상기 이량화 반응 생성물을 포함하는 반응기 배출 스트림을 제1 증류 컬럼으로 공급하고, 상부 배출 스트림으로부터 알코올 용매 및 미반응 아크릴로니트릴 단량체를 분리하고, 아크릴로니트릴 이량체, 이온성 액체 및 인계 촉매를 포함하는 하부 배출 스트림을 제2 증류 컬럼으로 공급하는 단계(S20); 및 상기 제2 증류 컬럼에서 아크릴로니트릴 이량체를 포함하는 상부배출 스트림을 분리하고, 이온성 액체 및 인계 촉매를 포함하는 하부 배출 스트림을 분리하는 단계(S30)를 포함하는 것인 아크릴로니트릴 이량체 제조 방법을 제공한다.The present invention relates to a method for producing an acrylonitrile dimer, and provides a method for producing an acrylonitrile dimer, comprising the steps of: (S10) supplying an acrylonitrile monomer, a phosphorus-based catalyst, an alcohol solvent, and an ionic liquid to a reactor to cause a dimerization reaction to produce a single-phase dimerization reaction product; (S20) supplying a reactor discharge stream containing the dimerization reaction product to a first distillation column, separating an alcohol solvent and unreacted acrylonitrile monomer from the top discharge stream, and supplying a bottom discharge stream containing the acrylonitrile dimer, an ionic liquid, and a phosphorus-based catalyst to a second distillation column; and (S30) separating an top discharge stream containing the acrylonitrile dimer in the second distillation column, and separating a bottom discharge stream containing the ionic liquid and the phosphorus-based catalyst.

Description

아크릴로니트릴 이량체 제조 방법{METHOD FOR PREPARING ACRYLONITRILE DIMER} {METHOD FOR PREPARING ACRYLONITRILE DIMER}

본 발명은 아크릴로니트릴 이량체 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 아크릴로니트릴 이량화 반응에 있어서, 촉매로서 사용된 인계 촉매를 효과적으로 분리하여 고수율의 선형 아크릴로니트릴 이량체를 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing an acrylonitrile dimer, and more specifically, to a method for producing a linear acrylonitrile dimer in high yield by effectively separating a phosphorus catalyst used as a catalyst in an acrylonitrile dimerization reaction.

아크릴로니트릴 이량체(Acrylonitrile dimer), 특히, 선형(linear) 아크릴로니트릴 이량체는 나일론 66(Nylon 66)의 주요 단량체인 헥사메틸렌디아민(hexamethylenediamine, HMDA)의 합성을 위한 중간체로 사용되거나, 방수제제, 가황 촉진제 등의 제조 시에 활용되고 있다.Acrylonitrile dimer, especially linear acrylonitrile dimer, is used as an intermediate for the synthesis of hexamethylenediamine (HMDA), the main monomer of nylon 66, and is utilized in the manufacture of waterproofing agents, vulcanization accelerators, etc.

이러한 아크릴로니트릴 이량체는 촉매의 존재 하에 아크릴로니트릴 단량체를 이량화하는 방법에 의해 얻을 수 있다. 구체적으로 루테늄(Ru)계 화합물, 코발트(Co)계 화합물, 또는 인(P)계 화합물 등을 촉매로 하여 아크릴로니트릴 단량체를 이량화 반응시킴으로써, 아크릴로니트릴 이량체를 제조할 수 있다.These acrylonitrile dimers can be obtained by a method of dimerizing an acrylonitrile monomer in the presence of a catalyst. Specifically, an acrylonitrile dimer can be produced by causing an acrylonitrile monomer to undergo a dimerization reaction using a ruthenium (Ru)-based compound, a cobalt (Co)-based compound, or a phosphorus (P)-based compound as a catalyst.

상기 촉매 중 루테늄계 화합물을 사용하여 아크릴로니트릴 이량체를 제조하는 방법이 주로 연구된 바 있는데, 이량화 반응을 일으키기 위한 수소의 첨가로 인해 아크릴로니트릴 이량체의 수율 및 선형 아크릴로니트릴 이량체의 선택도가 떨어지는 문제점이 있었다. 즉, 수소가 첨가됨에 따라 아크릴로니트릴의 이량화 반응과 더불어 수소화가 일어나 부산물인 프로피오니트릴이 다량으로 생성됨에 따라 수율 및 선택도가 떨어진 것이다.Among the above catalysts, a method for producing an acrylonitrile dimer using a ruthenium-based compound has been mainly studied, but there was a problem that the yield of the acrylonitrile dimer and the selectivity of the linear acrylonitrile dimer decreased due to the addition of hydrogen to cause the dimerization reaction. That is, as hydrogen was added, hydrogenation occurred along with the dimerization reaction of acrylonitrile, and a large amount of propionitrile as a byproduct was produced, which decreased the yield and selectivity.

이에 따라 아크릴로니트릴 이량체의 수율을 높이기 위해 인계 화합물을 촉매로 하여 아크릴로니트릴 이량체를 제조하는 방법이 주목을 받고 있다. 상기 인계 화합물을 촉매로 하여 아크릴로니트릴 이량체를 제조하는 방법으로는, 인계 촉매 존재 하에 양성자 주개(proton donating) 용매로서 알코올 용매와 방향족 탄화수소 용매와 같은 불활성(inert) 용매를 반응 용매로서 포함하는 혼합 용매에 아크릴로니트릴을 투입하고 이량화 반응시키는 방법을 들 수 있다.Accordingly, a method of producing an acrylonitrile dimer using a phosphorus compound as a catalyst is attracting attention in order to increase the yield of the acrylonitrile dimer. As a method of producing an acrylonitrile dimer using the phosphorus compound as a catalyst, an example of which includes a method of introducing acrylonitrile into a mixed solvent containing an inert solvent such as an alcohol solvent and an aromatic hydrocarbon solvent as a proton donating solvent and causing a dimerization reaction in the presence of a phosphorus catalyst.

그런데 상기 방법에서는 알코올 용매와 방향족 탄화수소 용매의 공비 문제로 인해, 인계 촉매, 아크릴로니트릴 이량체 및 혼합 용매 간의 분리가 어려워 촉매의 재활용율 및 아크릴로니트릴 이량체의 수율이 떨어지는 문제점이 있었다. However, in the above method, there was a problem that separation between the phosphorus catalyst, acrylonitrile dimer, and mixed solvent was difficult due to the azeotropic problem of the alcohol solvent and the aromatic hydrocarbon solvent, resulting in a low recycling rate of the catalyst and a low yield of the acrylonitrile dimer.

또한, 인계 촉매, 아크릴로니트릴 이량체 및 혼합 용매의 분리는 증류 방법으로 수행되는데, 상기 증류 방법은 비점이 반응 생성물이나 생성물보다 높은 인계 촉매의 특성을 이용하여 열을 가해 촉매를 분리하는 방법으로, 상기 증류 방법으로 아크릴로니트릴 이량화 반응 생성물로부터 촉매를 분리하는 경우, 열로 인해 아크릴로니트릴 이량화 생성물들의 부반응이 진행되어 아크릴로니트릴 삼량체 및 다량체 등이 생성되어 아크릴로니트릴 이량체의 수율이 낮아지는 문제점이 있다.In addition, the separation of the phosphorus catalyst, the acrylonitrile dimer, and the mixed solvent is performed by a distillation method. The distillation method is a method of separating the catalyst by applying heat by utilizing the characteristic of the phosphorus catalyst having a higher boiling point than the reaction product or products. When the catalyst is separated from the acrylonitrile dimerization reaction product by the distillation method, there is a problem in that the heat causes a side reaction of the acrylonitrile dimerization products to proceed, generating acrylonitrile trimers and multimers, thereby lowering the yield of the acrylonitrile dimer.

따라서 아크릴로니트릴 이량체의 수율을 높임과 동시에 인계 촉매의 재활용율을 높이기 위한 기술이 요구되고 있다.Therefore, a technology is required to increase the yield of acrylonitrile dimer while simultaneously increasing the recycling rate of the phosphorus catalyst.

US 4958042 AUS 4958042 A

본 발명에서 해결하고자 하는 과제는, 상기 발명의 배경이 되는 기술에서 언급한 문제들을 해결하기 위하여, 아크릴로니트릴 이량화 반응 생성물로부터 인계 촉매를 용이하게 분리하고, 아크릴로니트릴 이량체를 고수율로 제조하는 방법을 제공하는 것이다. The problem to be solved in the present invention is to provide a method for easily separating a phosphorus catalyst from an acrylonitrile dimerization reaction product and producing an acrylonitrile dimer in high yield in order to solve the problems mentioned in the background technology of the above invention.

즉, 본 발명은 아크릴로니트릴 이량체 제조 시, 이온성 액체를 반응 용매로 사용함으로써, 기존의 인계 촉매를 이용한 아크릴로니트릴 이량체 제조 시 인계 촉매의 회수가 어렵고 이로 인해 아크릴로니트릴 이량체의 수율이 저하되는 문제를 해결할 수 있다.That is, the present invention can solve the problem of difficulty in recovering a phosphorus catalyst when producing an acrylonitrile dimer using a conventional phosphorus catalyst, thereby reducing the yield of the acrylonitrile dimer, by using an ionic liquid as a reaction solvent when producing an acrylonitrile dimer.

상기의 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명은 아크릴로니트릴 단량체, 인계 촉매, 알코올 용매 및 이온성 액체를 반응기에 공급하여 이량화 반응시켜 단일상의 이량화 반응 생성물을 제조하는 단계(S10); 상기 이량화 반응 생성물을 포함하는 반응기 배출 스트림을 제1 증류 컬럼으로 공급하고, 상부 배출 스트림으로부터 알코올 용매 및 미반응 아크릴로니트릴 단량체를 분리하고, 아크릴로니트릴 이량체, 이온성 액체 및 인계 촉매를 포함하는 하부 배출 스트림을 제2 증류 컬럼으로 공급하는 단계(S20); 및 상기 제2 증류 컬럼에서 아크릴로니트릴 이량체를 포함하는 상부 배출 스트림을 분리하고, 이온성 액체 및 인계 촉매를 포함하는 하부 배출 스트림을 분리하는 단계(S30)를 포함하는 것인 아크릴로니트릴 이량체 제조 방법을 제공할 수 있다.According to one embodiment of the present invention for solving the above problems, the present invention can provide a method for producing an acrylonitrile dimer, comprising the steps of: (S10) supplying an acrylonitrile monomer, a phosphorus-based catalyst, an alcohol solvent, and an ionic liquid to a reactor to perform a dimerization reaction to produce a single-phase dimerization reaction product; (S20) supplying a reactor discharge stream including the dimerization reaction product to a first distillation column, separating an alcohol solvent and unreacted acrylonitrile monomer from the top discharge stream, and supplying a bottom discharge stream including the acrylonitrile dimer, the ionic liquid, and the phosphorus-based catalyst to a second distillation column; and (S30) separating an top discharge stream including the acrylonitrile dimer in the second distillation column, and separating a bottom discharge stream including the ionic liquid and the phosphorus-based catalyst.

본 발명의 아크릴로니트릴 이량체 제조 방법에 따르면, 아크릴로니트릴 이량체 제조 시, 종래의 방향족 탄화수소 용매를 사용하지 않고, 이온성 액체를 반응 용매로 사용함으로써, 아크릴로니트릴 이량체를 고순도로 분리할 수 있고, 인계 촉매의 분리가 용이한 효과가 있다.According to the method for producing an acrylonitrile dimer of the present invention, when producing an acrylonitrile dimer, by using an ionic liquid as a reaction solvent instead of using a conventional aromatic hydrocarbon solvent, the acrylonitrile dimer can be separated with high purity, and there is an effect of facilitating the separation of a phosphorus catalyst.

또한, 본 발명은 아크릴로니트릴 이량체 제조 시, 이온성 액체의 증기압이 낮은 특성으로 인해 아크릴로니트릴 이량화 반응 온도 이상에서도 제2 증류 컬럼 하부에 이온성 액체, 생성물 및 촉매가 존재함으로써, 생성물 및 촉매가 저농도로 존재하게 되어 생성물의 추가 반응을 효과적으로 억제하여 생성물과 촉매의 손실을 최소화할 수 있다.In addition, the present invention enables the ionic liquid, product, and catalyst to exist at the bottom of the second distillation column at a temperature higher than the acrylonitrile dimerization reaction temperature due to the low vapor pressure characteristic of the ionic liquid when producing an acrylonitrile dimer, thereby effectively suppressing further reaction of the product and minimizing loss of the product and catalyst by allowing the product and catalyst to exist at a low concentration.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 아크릴로니트릴 이량체 제조 방법의 공정 흐름도이다.Figure 1 is a process flow diagram of a method for producing an acrylonitrile dimer according to one embodiment of the present invention.

본 발명의 설명 및 청구범위에서 사용된 용어나 단어는, 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선을 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.The terms or words used in the description and claims of the present invention should not be interpreted as limited to their usual or dictionary meanings, but should be interpreted as meanings and concepts that conform to the technical idea of the present invention, based on the principle that the inventor can appropriately define the concept of the term in order to explain his or her own invention in the best possible manner.

본 발명에서 용어 '스트림(stream)'은 공정 내 유체(fluid)의 흐름을 의미하는 것일 수 있고, 또한, 배관 내에서 흐르는 유체 자체를 의미하는 것일 수 있다. 구체적으로, 상기 '스트림'은 각 장치를 연결하는 배관 내에서 흐르는 유체 자체 및 유체의 흐름을 동시에 의미하는 것일 수 있다. 또한, 상기 유체는 기체(gas) 또는 액체(liquid)를 의미할 수 있다.In the present invention, the term 'stream' may mean the flow of fluid within a process, and may also mean the fluid itself flowing within a pipe. Specifically, the 'stream' may mean both the fluid itself flowing within a pipe connecting each device and the flow of the fluid. In addition, the fluid may mean gas or liquid.

이하, 본 발명에 대한 이해를 돕기 위하여 본 발명을 하기 도 1을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다.Hereinafter, in order to help understand the present invention, the present invention will be described in more detail with reference to Drawing 1 below.

본 발명에 따르면, 아크릴로니트릴 이량체 제조 방법이 제공된다. According to the present invention, a method for producing an acrylonitrile dimer is provided.

아크릴로니트릴 단량체, 인계 촉매, 알코올 용매 및 이온성 액체를 반응기에 공급하여 이량화 반응시켜 단일상의 이량화 반응 생성물을 제조하는 단계(S10); 상기 이량화 반응 생성물을 포함하는 반응기 배출 스트림을 제1 증류 컬럼으로 공급하고, 상부 배출 스트림으로부터 알코올 용매 및 미반응 아크릴로니트릴 단량체를 분리하고, 아크릴로니트릴 이량체, 이온성 액체 및 인계 촉매를 포함하는 하부 배출 스트림을 제2 증류 컬럼으로 공급하는 단계(S20); 및 상기 제2 증류 컬럼에서 아크릴로니트릴 이량체를 포함하는 상부 배출 스트림을 분리하고, 이온성 액체 및 인계 촉매를 포함하는 하부 배출 스트림을 분리하는 단계(S30)를 포함하는 것인 아크릴로니트릴 이량체 제조 방법을 제공할 수 있다.The present invention relates to a method for producing an acrylonitrile dimer, the method comprising: a step (S10) of supplying an acrylonitrile monomer, a phosphorus-based catalyst, an alcohol solvent, and an ionic liquid to a reactor to cause a dimerization reaction to produce a single-phase dimerization reaction product; a step (S20) of supplying a reactor discharge stream containing the dimerization reaction product to a first distillation column, separating an alcohol solvent and unreacted acrylonitrile monomer from the top discharge stream, and supplying a bottom discharge stream containing the acrylonitrile dimer, the ionic liquid, and the phosphorus-based catalyst to a second distillation column; and a step (S30) of separating an top discharge stream containing the acrylonitrile dimer in the second distillation column, and separating a bottom discharge stream containing the ionic liquid and the phosphorus-based catalyst.

본 발명에서 용어 "생성물"은 이량화 반응에 의해 수득하고자 하는 물질, 즉, 아크릴로니트릴 이량체를 의미할 수 있다.The term “product” in the present invention may mean a substance to be obtained by a dimerization reaction, i.e., an acrylonitrile dimer.

본 발명에서 용어 "반응 생성물"은 반응 혼합물의 이량화 반응에 의해 생성된 생성물(아크릴로니트릴 이량체)과 미반응물을 모두 포함하는 의미일 수 있다. 예를 들어, 상기 S10 단계의 이량화 반응에서, 반응 혼합물은 아크릴로니트릴 단량체, 인계 촉매, 알코올 용매 및 이온성 액체를 의미할 수 있고, 생성물은 아크릴로니트릴 이량체를 의미할 수 있으며, 반응 생성물은 아크릴로니트릴 이량체(생성물), 미반응 아크릴로니트릴 단량체, 알코올 용매, 이온성 액체 및 인계 촉매를 모두 포함하는 것일 수 있다.In the present invention, the term "reaction product" may mean both a product (acrylonitrile dimer) and an unreacted product generated by a dimerization reaction of a reaction mixture. For example, in the dimerization reaction of step S10, the reaction mixture may mean an acrylonitrile monomer, a phosphorus catalyst, an alcohol solvent, and an ionic liquid, the product may mean an acrylonitrile dimer, and the reaction product may include all of an acrylonitrile dimer (product), an unreacted acrylonitrile monomer, an alcohol solvent, an ionic liquid, and a phosphorus catalyst.

본 발명에서 용어 "단일상"은 장시간 정치하거나 원심분리를 수행할 경우에 부유물이 침전되는 등 상(phase) 분리가 일어나는 에멀젼 또는 콜로이드와는 다르게, 혼합물을 장시간 정치하거나 원심분리를 수행하더라도 상 분리가 일어나지 않고, 혼합물의 어느 부분을 추출하더라도 성분 및 물리화학적 특성이 같은 상태를 의미할 수 있다. 즉, 상기 "단일상의 이량화 반응 생성물"은 이온성 액체에 반응 생성물인 아크릴로니트릴 이량체, 아크릴로니트릴 단량체, 인계 촉매 및 알코올이 모두 용해되어 있는 혼합물로서, 혼합물의 어느 부분을 추출하더라도 그 성분 및 물리화학적 특성이 같은 상태인 것을 의미할 수 있다. In the present invention, the term "single phase" may mean a state in which, unlike an emulsion or colloid in which phase separation occurs, such as sedimentation of suspended matter when allowed to stand for a long time or through centrifugation, no phase separation occurs even when the mixture is allowed to stand for a long time or through centrifugation, and in which the components and physicochemical properties are the same no matter which part of the mixture is extracted. That is, the "single phase dimerization reaction product" may mean a mixture in which the reaction products, an acrylonitrile dimer, an acrylonitrile monomer, a phosphorus catalyst, and an alcohol, are all dissolved in the ionic liquid, and in which the components and physicochemical properties are the same no matter which part of the mixture is extracted.

한편, 예를 들어, 상기 반응 혼합물 내 알코올 대신 물이 사용될 경우에는 인계 촉매가 물과 반응하여 불활성 상태로 변화할 수 있으므로, 알코올을 사용하는 것이 바람직할 수 있다.On the other hand, for example, if water is used instead of alcohol in the reaction mixture, the phosphorus catalyst may react with water and change into an inactive state, so it may be preferable to use alcohol.

상기 아크릴로니트릴 이량체(Acrylonitrile dimer), 특히, 선형(linear) 아크릴로니트릴 이량체는 나일론 66(Nylon 66)의 주요 단량체인 헥사메틸렌디아민(hexamethylenediamine, HMDA)의 합성을 위한 중간체로 사용되거나, 방수제제, 가황 촉진제 등의 제조 시에 활용되고 있다.The above acrylonitrile dimer, particularly the linear acrylonitrile dimer, is used as an intermediate for the synthesis of hexamethylenediamine (HMDA), a main monomer of nylon 66, or is utilized in the manufacture of waterproofing agents, vulcanization accelerators, etc.

종래에는 아크릴로니트릴 이량체를 촉매의 존재 하에 아크릴로니트릴 단량체를 이량화하는 방법에 의해 얻었다. 구체적으로 루테늄(Ru)계 화합물, 코발트(Co)계 화합물, 또는 인(P)계 화합물 등을 촉매로 하여 아크릴로니트릴 단량체를 이량화 반응시킴으로써, 아크릴로니트릴 이량체를 제조하였다.Conventionally, acrylonitrile dimers were obtained by a method of dimerizing acrylonitrile monomers in the presence of a catalyst. Specifically, acrylonitrile dimers were produced by dimerizing acrylonitrile monomers using a ruthenium (Ru)-based compound, a cobalt (Co)-based compound, or a phosphorus (P)-based compound as a catalyst.

상기 아크릴로니트릴 이량체를 제조하는데 사용되던 촉매 중 특히 인계 촉매는 반응성과 선택도가 우수하여, 이를 사용하여 양성자 주개(proton donating) 용매로서 알코올 용매와 방향족 탄화수소 용매와 같은 불활성(inert) 용매를 반응 용매로서 포함하는 혼합 용매에 아크릴로니트릴을 투입하고 이량화 반응시키는 방법으로 아크릴로니트릴 이량체를 제조하였다.Among the catalysts used to manufacture the above acrylonitrile dimer, a phosphorus catalyst in particular has excellent reactivity and selectivity, and thus, an acrylonitrile dimer was manufactured by introducing acrylonitrile into a mixed solvent containing an inert solvent such as an alcohol solvent and an aromatic hydrocarbon solvent as a proton donating solvent and causing a dimerization reaction.

그러나, 상기 방법에서는 알코올 용매와 방향족 탄화수소 용매 간, 및 아크릴로니트릴 단량체와 방향족 탄화수소 용매 간의 공비 문제로 인해, 알코올 용매, 방향족 탄화수소 용매 및 아크릴로니트릴 단량체를 재사용(Recycle)할 때, 재사용되는 미반응 아크릴로니트릴 단량체 중 불순물 및 저비점의 부산물이 축적되어 반응 조건이 유지되기 어려우므로 상기 불순물 및 부산물의 축적을 막기 위해서는 퍼지(Purge)하기 위한 공정 단계를 추가하거나, 불순물 및 부산물의 축적으로 아크릴로니트릴 이량체 수율이 떨어지는 문제점이 있었다. However, in the above method, due to the azeotropic problem between the alcohol solvent and the aromatic hydrocarbon solvent, and between the acrylonitrile monomer and the aromatic hydrocarbon solvent, when the alcohol solvent, the aromatic hydrocarbon solvent and the acrylonitrile monomer are recycled, impurities and low-boiling-point by-products in the recycled unreacted acrylonitrile monomer accumulate, making it difficult to maintain the reaction conditions. Therefore, in order to prevent the accumulation of the impurities and by-products, a process step for purging must be added, or there is a problem in that the acrylonitrile dimer yield decreases due to the accumulation of impurities and by-products.

또한, 인계 촉매, 아크릴로니트릴 이량체 및 혼합 용매의 분리는 증류 방법으로 수행되는데, 상기 증류 방법은 비점이 반응 생성물이나 생성물보다 높은 인계 촉매의 특성을 이용하여 열을 가해 촉매를 분리하는 방법으로, 상기 증류 방법으로 아크릴로니트릴 이량화 반응 생성물로부터 촉매를 분리하는 경우, 고온 조건으로 인해 아크릴로니트릴 이량화 생성물들의 열분해 및 부반응이 진행되어 아크릴로니트릴 이량체의 열분해 산물, 삼량체 및 다량체 이상의 올리고머(Oligomer)가 생성되어 아크릴로니트릴 이량체의 수율이 낮아지는 문제점이 있었다.In addition, the separation of the phosphorus catalyst, the acrylonitrile dimer, and the mixed solvent is performed by a distillation method. The distillation method is a method of separating the catalyst by applying heat by utilizing the characteristic of the phosphorus catalyst having a higher boiling point than the reaction product or products. When the catalyst is separated from the acrylonitrile dimerization reaction product by the distillation method, there is a problem in that the thermal decomposition and side reactions of the acrylonitrile dimer products progress due to the high temperature conditions, and the thermal decomposition products of the acrylonitrile dimer, trimers, and oligomers higher than polymers are generated, thereby lowering the yield of the acrylonitrile dimer.

이에 대해, 본 발명에서는 아크릴로니트릴 이량체를 제조하는데 있어, 종래의 방향족 탄화수소 용매 대신에 이온성 액체를 반응 용매로 사용함으로써, 불필요한 공정 단계를 추가하지 않아 공정 효율성을 높이고, 아크릴로니트릴 이량체의 수율을 높이며, 아크릴로니트릴 이량체를 고순도로 분리할 뿐만 아니라, 인계 촉매의 재활용율을 향상시킬 수 있는 방법을 제공하고자 한다In this regard, the present invention aims to provide a method for producing an acrylonitrile dimer by using an ionic liquid as a reaction solvent instead of a conventional aromatic hydrocarbon solvent, thereby improving process efficiency by not adding unnecessary process steps, increasing the yield of the acrylonitrile dimer, separating the acrylonitrile dimer with high purity, and improving the recyclability of the phosphorus catalyst.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 S10 단계는 아크릴로니트릴 단량체, 인계 촉매, 알코올 용매 및 이온성 액체를 반응기(100)에 공급하여 이량화 반응시키켜 아크릴로니트릴 이량체를 제조하는 단계일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the step S10 may be a step of supplying an acrylonitrile monomer, a phosphorus catalyst, an alcohol solvent, and an ionic liquid to a reactor (100) to cause a dimerization reaction to produce an acrylonitrile dimer.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 S10 단계에서 아크릴로니트릴 이량화 반응은 본 기술분야에서 알려져 있는 통상적인 방법으로 제조할 수 있다. 예를 들어, 원료 물질을 적정량 반응기(100)에 공급하여 최적의 온도 범위 및 압력 범위에서 아크릴로니트릴 이량화 반응을 수행할 수 있다. According to one embodiment of the present invention, the acrylonitrile dimerization reaction in the step S10 can be prepared by a conventional method known in the art. For example, an appropriate amount of raw material can be supplied to the reactor (100) to perform the acrylonitrile dimerization reaction at an optimal temperature range and pressure range.

예를 들어, 상기 아크릴로니트릴 이량화 반응은 0 ℃ 내지 100 ℃의 온도 범위 및 1 bar 내지 10 bar의 압력 범위에서 수행될 수 있다. 상기 온도 및 압력 범위에서 아크릴로니트릴 이량화 반응을 수행하는 경우, 우수한 전환율로 아크릴로니트릴 이량체를 제조할 수 있다.For example, the acrylonitrile dimerization reaction can be performed in a temperature range of 0° C. to 100° C. and a pressure range of 1 bar to 10 bar. When the acrylonitrile dimerization reaction is performed in the above temperature and pressure ranges, an acrylonitrile dimer can be produced with excellent conversion.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 인계 촉매는 하기 화학식 1로 나타낼 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the phosphorus catalyst can be represented by the following chemical formula 1.

[화학식 1][Chemical Formula 1]

상기 화학식 1에서,In the above chemical formula 1,

R은 탄소수 1 내지 5의 알킬기, 탄소수 6 내지 12의 아릴기 또는 탄소수 3 내지 8의 사이클로알킬기를 나타내고, R1 내지 R3은 각각 수소, 탄소수 1 내지 5의 알킬기, 아미노기 또는 알콕시기를 나타내며, n 및 m은 각각 독립적으로 1 내지 2의 정수이고, n 및 m의 합계는 3이다.R represents an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an aryl group having 6 to 12 carbon atoms, or a cycloalkyl group having 3 to 8 carbon atoms, R 1 to R 3 each represent hydrogen, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an amino group, or an alkoxy group, n and m are each independently an integer of 1 to 2, and the sum of n and m is 3.

구체적인 예로서, 상기 인계 촉매는, 하기 화학식 1-1로 나타낼 수 있다.As a specific example, the above-mentioned transfer catalyst can be represented by the following chemical formula 1-1.

[화학식 1-1][Chemical Formula 1-1]

상기 화학식 1-1에서,In the above chemical formula 1-1,

R은 메틸기, 에틸기, 이소프로필기 또는 사이클로헥실기이고, R2는 수소, 메틸기 또는 에틸기이다. R is a methyl group, an ethyl group, an isopropyl group or a cyclohexyl group, and R 2 is hydrogen, a methyl group or an ethyl group.

보다 구체적인 예로, 상기 인계 촉매는, 하기 화학식 1-2로 나타낼 수 있다.As a more specific example, the above-mentioned transfer catalyst can be represented by the following chemical formula 1-2.

[화학식 1-2][Chemical Formula 1-2]

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 알코올 용매는 예를 들어, 이소프로필 알코올, 메틸 알코올 및 사이클로헥산 알코올로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다. 구체적인 예로서, 상기 알코올 용매는 이소프로필 알코올일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the alcohol solvent may include, for example, at least one selected from the group consisting of isopropyl alcohol, methyl alcohol, and cyclohexane alcohol. As a specific example, the alcohol solvent may be isopropyl alcohol.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 이온성 액체는 양이온 및 음이온을 포함하고 있으며 이들 양이온 및 음이온의 성질을 변화시킴으로써, 이의 물리적 및 화학적 특성이 쉽게 조절될 수 있으므로 다양한 분야에 광범위하게 사용되고 있다.According to one embodiment of the present invention, the ionic liquid contains cations and anions, and its physical and chemical properties can be easily controlled by changing the properties of these cations and anions, so it is widely used in various fields.

상기 이온성 액체에 있어서, 상기 양이온은 피리디늄계 양이온, 이미다졸륨계 양이온, 피롤리디늄계 양이온, 암모늄계 양이온 및 포스포늄계 양이온으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.In the above ionic liquid, the cation may include at least one selected from the group consisting of a pyridinium-based cation, an imidazolium-based cation, a pyrrolidinium-based cation, an ammonium-based cation, and a phosphonium-based cation.

상기 피리디늄계 양이온은 예를 들어, 1-부틸-2-메틸피리디늄 양이온, 1-부틸-3-메틸피리디늄 양이온, 부틸메틸피리디늄 양이온, 1-부틸-4-디메틸아세틸피리디늄 양이온, 1-부틸-4-메틸피리디늄 양이온, 1-에틸-2-메틸피리디늄 양이온, 1-에틸-3-메틸피리디늄 양이온, 1-에틸-4-디메틸아세틸피리디늄 양이온, 1-에틸-4-메틸피리디늄 양이온, 1-헥실-4-디메틸아세틸피리디늄 양이온, 1-헥실-4-메틸피리디늄 양이온, 1-옥틸-3-메틸피리디늄 양이온, 1-옥틸-4-메틸피리디늄 양이온, 1-프로필-3-메틸피리디늄 양이온, 1-프로필-4-메틸피리디늄 양이온, 부틸피리디늄 양이온, 에틸피리디늄 양이온, 헵틸피리디늄 양이온, 헥실피리디늄 양이온, 히드록시프로필피리디늄 양이온, 옥틸피리디늄 양이온, 펜틸피리디늄 양이온 및 프로필피리디늄 양이온으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.The above pyridinium cations include, for example, 1-butyl-2-methylpyridinium cation, 1-butyl-3-methylpyridinium cation, butylmethylpyridinium cation, 1-butyl-4-dimethylacetylpyridinium cation, 1-butyl-4-methylpyridinium cation, 1-ethyl-2-methylpyridinium cation, 1-ethyl-3-methylpyridinium cation, 1-ethyl-4-dimethylacetylpyridinium cation, 1-ethyl-4-methylpyridinium cation, 1-hexyl-4-dimethylacetylpyridinium cation, 1-hexyl-4-methylpyridinium cation, 1-octyl-3-methylpyridinium cation, 1-octyl-4-methylpyridinium cation, 1-propyl-3-methylpyridinium cation, It may include at least one selected from the group consisting of 1-propyl-4-methylpyridinium cation, butylpyridinium cation, ethylpyridinium cation, heptylpyridinium cation, hexylpyridinium cation, hydroxypropylpyridinium cation, octylpyridinium cation, pentylpyridinium cation, and propylpyridinium cation.

또한, 상기 이미다졸륨계 양이온은 예를 들어, 부틸에틸이미다졸륨 양이온, 부틸메틸이미다졸륨 양이온, 부틸디메틸이미다졸륨 양이온, 데카에틸이미다졸륨 양이온, 데카메틸이미다졸륨 양이온, 디에틸이미다졸륨 양이온, 디메틸이미다졸륨 양이온, 에틸-2,4-디메틸이미다졸륨 양이온, 에틸디메틸이미다졸륨 양이온, 에틸이미다졸륨 양이온, 에틸메틸이미다졸륨 양이온, 에틸프로필이미다졸륨 양이온, 에톡시에틸메틸이미다졸륨 양이온, 에톡시디메틸이미다졸륨 양이온, 헥사데실메틸이미다졸륨 양이온, 헵틸메틸이미다졸륨 양이온, 헥실에틸이미다졸륨 양이온, 헥실메틸이미다졸륨양이온, 헥실디메틸이미다졸륨 양이온, 메톡시에틸메틸이미다졸륨 양이온, 메톡시프로필메틸이미다졸륨 양이온,메틸이미다졸륨 양이온, 디메틸이미다졸륨 양이온, 메틸노닐이미다졸륨 양이온, 메틸노닐이미다졸륨 양이온, 옥타데실메틸이미다졸륨 양이온, 히드록실에틸메틸이미다졸륨 양이온, 히드록실옥틸메틸이미다졸륨 양이온, 히드록실프로필메틸이미다졸륨 양이온, 옥틸메틸이미다졸륨 양이온, 옥틸디메틸이미다졸륨 양이온, 페닐에틸메틸이미다졸륨 양이온, 페닐메틸이미다졸륨 양이온, 페닐디메틸이미다졸륨 양이온, 펜틸메틸이미다졸륨 양이온 및 프로필메틸이미다졸륨 양이온으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.In addition, the above imidazolium cations include, for example, butylethylimidazolium cation, butylmethylimidazolium cation, butyldimethylimidazolium cation, decaethylimidazolium cation, decamethylimidazolium cation, diethylimidazolium cation, dimethylimidazolium cation, ethyl-2,4-dimethylimidazolium cation, ethyldimethylimidazolium cation, ethylimidazolium cation, ethylmethylimidazolium cation, ethylpropylimidazolium cation, ethoxyethylmethylimidazolium cation, ethoxydimethylimidazolium cation, hexadecylmethylimidazolium cation, heptylmethylimidazolium cation, hexylethylimidazolium cation, hexylmethylimidazolium cation, hexyldimethylimidazolium cation, It may include at least one selected from the group consisting of a methoxyethyl methyl imidazolium cation, a methoxypropyl methyl imidazolium cation, a methyl imidazolium cation, a dimethyl imidazolium cation, a methyl nonylimidazolium cation, a methyl nonylimidazolium cation, an octadecyl methyl imidazolium cation, a hydroxylethyl methyl imidazolium cation, a hydroxyloctyl methyl imidazolium cation, a hydroxylpropyl methyl imidazolium cation, an octyl methyl imidazolium cation, an octyldimethyl imidazolium cation, a phenylethyl methyl imidazolium cation, a phenyl methyl imidazolium cation, a phenyl dimethyl imidazolium cation, a pentyl methyl imidazolium cation, and a propyl methyl imidazolium cation.

또한, 상기 피롤리디늄계 양이온은 예를 들어, 부틸메틸피롤리디늄 양이온, 부틸피롤리디늄 양이온, 헥실메틸피롤리디늄 양이온, 헥실피롤리디늄 양이온, 옥틸메틸피롤리디늄 양이온, 옥틸피롤리디늄 양이온 및 프로필메틸피롤리디늄 양이온으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.In addition, the pyrrolidinium-based cation may include at least one selected from the group consisting of, for example, a butylmethylpyrrolidinium cation, a butylpyrrolidinium cation, a hexylmethylpyrrolidinium cation, a hexylpyrrolidinium cation, an octylmethylpyrrolidinium cation, an octylpyrrolidinium cation, and a propylmethylpyrrolidinium cation.

또한, 상기 암모늄계 양이온은 예를 들어, 부틸암모늄 양이온, 트리부틸암모늄 양이온, 테트라부틸암모늄 양이온, 부틸에틸디메틸암모늄 양이온, 부틸트리메틸암모늄 양이온, N,N,N-트리메틸에탄올암모늄 양이온, 에틸암모늄 양이온, 디에틸암모늄 양이온, 테트라에틸암모늄 양이온, 테트라헵틸암모늄 양이온, 테트라헥실암모늄 양이온, 메틸암모늄 양이온, 디메틸암모늄 양이온, 테트라메틸암모늄 양이온, 암모늄 양이온, 부틸디메틸에탄올암모늄 양이온, 디메틸에탄올암모늄 양이온, 에탄올암모늄 양이온, 에틸디메틸에탄올암모늄 양이온, 테트라펜틸암모늄 양이온 및 테트라프로필암모늄 양이온으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.In addition, the ammonium-based cation may include at least one selected from the group consisting of, for example, a butylammonium cation, a tributylammonium cation, a tetrabutylammonium cation, a butylethyldimethylammonium cation, a butyltrimethylammonium cation, a N,N,N-trimethylethanolammonium cation, an ethylammonium cation, a diethylammonium cation, a tetraethylammonium cation, a tetraheptylammonium cation, a tetrahexylammonium cation, a methylammonium cation, a dimethylammonium cation, a tetramethylammonium cation, an ammonium cation, a butyldimethylethanolammonium cation, a dimethylethanolammonium cation, an ethanolammonium cation, an ethyldimethylethanolammonium cation, a tetrapentylammonium cation, and a tetrapropylammonium cation.

또한, 상기 포스포늄계 양이온은 예를 들어, 테트라부틸포스포늄 양이온 및 트리부틸옥틸포스포늄 양이온으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.Additionally, the phosphonium cation may include at least one selected from the group consisting of, for example, a tetrabutylphosphonium cation and a tributyloctylphosphonium cation.

구체적으로, 상기 이온성 액체에 있어서 양이온은 피리디늄계 양이온을 포함할 수 있고, 보다 구체적으로, 상기 피리디늄계 양이온은 1-부틸-4-메틸피리디늄 양이온 및 1-에틸-3-메틸피리디늄 양이온으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다.Specifically, in the ionic liquid, the cation may include a pyridinium-based cation, and more specifically, the pyridinium-based cation may be at least one selected from the group consisting of a 1-butyl-4-methylpyridinium cation and a 1-ethyl-3-methylpyridinium cation.

상기 이온성 액체에 있어서, 상기 음이온은 비스(트리플루오로메탄설포닐)아미드 음이온, 헥사플루오로포스페이트 음이온, 트리플루오로메탄설포네이트 음이온, 디시안아미드 음이온, 테트라플루오로보레이트 음이온, 티오시아네이트 음이온, 나이트레이트 음이온, 설포네이트 음이온, 에틸설페이트 음이온 및 트리플루오로아세테이트 음이온으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 음이온 액체에 있어서 음이온은 테트라플루오로보레이트 음이온 또는 에틸설포네이트 음이온을 포함할 수 있다.In the above ionic liquid, the anion may include at least one selected from the group consisting of a bis(trifluoromethanesulfonyl)amide anion, a hexafluorophosphate anion, a trifluoromethanesulfonate anion, a dicyanamide anion, a tetrafluoroborate anion, a thiocyanate anion, a nitrate anion, a sulfonate anion, an ethyl sulfate anion, and a trifluoroacetate anion. Specifically, in the anionic liquid, the anion may include a tetrafluoroborate anion or an ethyl sulfonate anion.

보다 구체적으로, 상기 이온성 액체는 1-부틸-4-메틸피리디늄 테트라플루오로보레이트 및 1-에틸-3-메틸피리디늄 에틸설페이트로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.More specifically, the ionic liquid may include at least one selected from the group consisting of 1-butyl-4-methylpyridinium tetrafluoroborate and 1-ethyl-3-methylpyridinium ethyl sulfate.

상기 이온성 액체는 100 ℃의 온도에서 측정된 증기압이 0.003 Pa 이하일 수 있다. 예를 들어, 100 ℃의 온도에서 측정된 증기압은 0.0001 Pa 내지 0.003 Pa, 0.0005 Pa 내지 0.003 Pa 또는 0.001 Pa 내지 0.003 Pa일 수 있다. 이와 같이, 증기압이 매우 낮은 이온성 액체를 아크릴로니트릴 이량화 반응에 용매로 사용함으로써, 생성물과 촉매의 손실을 최소화할 수 있다.The ionic liquid may have a vapor pressure measured at a temperature of 100° C. of 0.003 Pa or less. For example, the vapor pressure measured at a temperature of 100° C. may be from 0.0001 Pa to 0.003 Pa, from 0.0005 Pa to 0.003 Pa, or from 0.001 Pa to 0.003 Pa. In this way, by using an ionic liquid having a very low vapor pressure as a solvent in the acrylonitrile dimerization reaction, the loss of product and catalyst can be minimized.

구체적으로, 증기압이 매우 낮은 이온성 액체를 용매로 사용함으로써, 아크릴로니트릴 이량화 반응 온도 이상에서도 제2 증류 컬럼(300) 하부에 이온성 액체, 생성물 및 촉매가 존재함으로써, 생성물 및 촉매가 저농도(Dilute)로 존재하게 되어 생성물의 추가 반응을 효과적으로 억제하여 생성물과 촉매의 손실을 최소화할 수 있다.Specifically, by using an ionic liquid having a very low vapor pressure as a solvent, the ionic liquid, product, and catalyst are present at the bottom of the second distillation column (300) even at a temperature higher than the acrylonitrile dimerization reaction temperature, so that the product and catalyst are present at a low concentration (dilute), effectively suppressing further reaction of the product, thereby minimizing loss of the product and catalyst.

한편, 예를 들어, 상기 이온성 액체 대신, 100 ℃의 온도에서 1000 Pa 이상의 증기압을 나타내는 방향족 탄화수소 용매를 사용할 경우에는, 아크릴로니트릴 이량화 반응 온도 이상에서 제2 증류 컬럼(300)의 상부로부터 분리되는 방향족 탄화수소 용매의 유량이 증가함에 따라, 제2 증류 컬럼(300)의 하부에 생성물 및 촉매가 고농도로 존재하게 되어 생성물의 추가적인 반응에 의해, 촉매의 손실이 발생하고, 생성물인 아크릴로니트릴 이량체의 수율이 감소할 수 있다.Meanwhile, for example, in the case where an aromatic hydrocarbon solvent having a vapor pressure of 1000 Pa or more at a temperature of 100° C. is used instead of the ionic liquid, as the flow rate of the aromatic hydrocarbon solvent separated from the upper portion of the second distillation column (300) increases above the acrylonitrile dimerization reaction temperature, the product and catalyst are present at a high concentration in the lower portion of the second distillation column (300), and the loss of the catalyst may occur due to additional reaction of the product, and the yield of the product, the acrylonitrile dimer, may decrease.

구체적으로, 상기 인계 촉매는 활성 상태의 촉매일 수 있으며, 제2 증류 컬럼(300)의 하부에서 발생되는 추가적인 반응에 의해 불활성 상태로 전환됨으로써, 촉매의 손실이 일어날 수 있다.Specifically, the above-mentioned catalyst may be an active catalyst, and may be converted to an inactive state by an additional reaction occurring at the bottom of the second distillation column (300), thereby causing a loss of the catalyst.

상기 S10 단계에서 이온성 액체는 수분을 제거하는 단계를 거친 후 반응기로 공급될 수 있다. 예를 들어, 상기 이온성 액체의 수분을 제거하는 단계는, 이온성 액체와 제2 용매를 혼합하여 혼합 용액을 제조하는 단계; 상기 혼합 용액에 다공성 물질을 투입하여 수분을 제거하는 단계; 및 상기 혼합 용액으로부터 이온성 액체를 분리하는 단계를 포함할 수 있다.In the above step S10, the ionic liquid may be supplied to the reactor after undergoing a step of removing moisture. For example, the step of removing moisture from the ionic liquid may include a step of preparing a mixed solution by mixing the ionic liquid and a second solvent; a step of removing moisture by introducing a porous material into the mixed solution; and a step of separating the ionic liquid from the mixed solution.

상기 이온성 액체의 수분을 제거하는 단계에서 사용되는 제2 용매는 이온성 액체와 상용성을 가짐과 동시에 비점 및 점도가 낮은 물질일 수 있다. 구체적으로, 상기 이온성 액체의 수분을 제거하는 단계에서 사용되는 제2 용매는 이온성 액체의 종류에 따라서 적절히 선택될 수 있으며, 예를 들어, 상기 제2 용매는 에틸 아세테이트, 알킬 아세테이트, 케톤, 알코올 및 아세토니트릴로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.The second solvent used in the step of removing moisture from the ionic liquid may be a substance that is compatible with the ionic liquid and has low boiling point and viscosity. Specifically, the second solvent used in the step of removing moisture from the ionic liquid may be appropriately selected depending on the type of the ionic liquid, and for example, the second solvent may include at least one selected from the group consisting of ethyl acetate, alkyl acetate, ketone, alcohol, and acetonitrile.

상기 다공성 물질은 당업계에서 상용되는 분자체(Molecular Sieves) 및 제올라이트로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다. 이와 같은 다공성 물질을 혼합 용액에 투입하고, 일정 시간 이상 유지하는 경우, 다공성 물질이 수분을 흡수함으로써, 수분을 제거할 수 있다. The above porous material may include at least one selected from the group consisting of molecular sieves and zeolites commonly used in the art. When such a porous material is added to a mixed solution and maintained for a certain period of time, the porous material absorbs moisture, thereby removing moisture.

상기 다공성 물질을 이용하여 수분을 제거한 혼합 용액으로부터 이온성 액체를 분리하는 단계는, 가열을 통한 증발 방법으로 수행될 수 있다. 이와 같이, 혼합 용액을 가열하는 경우, 증기압이 낮은 이온성 액체는 증발하지 않고, 제2 용매만 증발함으로써, 이온성 액체를 용이하게 분리할 수 있다. 상기 가열 온도는 예를 들어, 25 ℃ 내지 200 ℃, 25 ℃ 내지 150 ℃ 또는 25 ℃ 내지 100 ℃일 수 있다. 또한, 상기 가열을 통한 증발 시, 압력은 100 mbar 이하, 0.01 mbar 내지 100 mbar 또는 0.1 mbar 내지 50 mbar일 수 있다. 상기 온도 및 감압 조건에서 가열을 통해 제2 용매를 증발시킴으로써, 이온성 액체를 효과적으로 분리할 수 있다.The step of separating the ionic liquid from the mixed solution from which moisture has been removed using the above porous material can be performed by an evaporation method through heating. In this way, when the mixed solution is heated, the ionic liquid with low vapor pressure does not evaporate, and only the second solvent evaporates, so that the ionic liquid can be easily separated. The heating temperature is, for example, It can be 25 ℃ to 200 ℃, 25 ℃ to 150 ℃, or 25 ℃ to 100 ℃. In addition, when evaporating through the heating, the pressure can be 100 mbar or less, 0.01 mbar to 100 mbar, or 0.1 mbar to 50 mbar. By evaporating the second solvent through heating under the above temperature and reduced pressure conditions, the ionic liquid can be effectively separated.

상기 이온성 액체는 수분 함량이 50 ppm 이하일 수 있다. 예를 들어, 상기 이온성 액체 내 포함된 수분의 함량은 1 ppm 내지 50 ppm, 1 ppm 내지 30 ppm 또는 1 ppm 내지 15 ppm으로 거의 수분을 함유하고 있지 않을 수 있다. 상기 범위 내의 수분 함량을 가지는 이온성 액체를 사용함으로써, 촉매의 산화를 방지하여 아크릴로니트릴 이량화 반응에서 전환율 및 선택도를 향상시킬 수 있다.The ionic liquid may have a moisture content of 50 ppm or less. For example, the moisture content contained in the ionic liquid may be from 1 ppm to 50 ppm, from 1 ppm to 30 ppm, or from 1 ppm to 15 ppm, so that the ionic liquid contains almost no moisture. By using the ionic liquid having a moisture content within the above range, oxidation of the catalyst can be prevented, thereby improving the conversion rate and selectivity in the acrylonitrile dimerization reaction.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 아크릴로니트릴 이량체를 제조하는데 있어, 알코올 용매와 이온성 액체를 포함하는 혼합 용매를 사용함으로써, 아크릴로니트릴 이량체의 수율을 향상시킬 수 있다. 구체적으로, 본 발명에서는 종래의 방향족 탄화수소 용매 대신에 이온성 액체를 사용함으로써, 종래에 방향족 탄화수소 용매와 알코올 용매의 혼합 용매를 사용한 경우와 비교하여 아크릴로니트릴 이량체의 수율을 향상시킬 수 있다. 보다 구체적으로, 종래에는 혼합 용매 내 알코올 용매의 함량을 낮출 경우, 반응속도가 감소하며, 부산물 생성이 증가하여 아크릴로니트릴 이량체의 수율이 감소하였고, 알코올 용매의 함량을 증가시킬 경우, 반응속도는 증가하나, 역시 부산물의 생성이 증가하여 아크릴로니트릴 이량체의 수율이 감소하였다. 이에 대해, 본 발명에서는 알코올 용매와 이온성 액체를 포함하는 혼합 용매를 사용함으로써 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하였다.According to one embodiment of the present invention, when producing an acrylonitrile dimer, the yield of the acrylonitrile dimer can be improved by using a mixed solvent including an alcohol solvent and an ionic liquid. Specifically, in the present invention, by using an ionic liquid instead of a conventional aromatic hydrocarbon solvent, the yield of the acrylonitrile dimer can be improved compared to the case where a mixed solvent of an aromatic hydrocarbon solvent and an alcohol solvent was used in the past. More specifically, in the past, when the content of the alcohol solvent in the mixed solvent was lowered, the reaction rate decreased and the production of by-products increased, thereby reducing the yield of the acrylonitrile dimer, and when the content of the alcohol solvent was increased, the reaction rate increased, but the production of by-products also increased, thereby reducing the yield of the acrylonitrile dimer. In response to this, the present invention solves the above-mentioned conventional problems by using a mixed solvent including an alcohol solvent and an ionic liquid.

상기 반응기(100)로 공급되는 알코올 용매 및 이온성 액체의 부피비는 1:5 내지 20일 수 있다. 예를 들어, 상기 알코올 용매 및 이온성 액체의 부피비는 1:5 내지 18, 1:5 내지 15 또는 1:8 내지 13일 수 있다. 아크릴로니트릴 이량화 반응 시 알코올 용매와 이온성 액체를 상기 범위 내의 부피비로 혼합하여 반응 용매로 사용함으로써, 부산물의 생성을 억제하여 아크릴로니트릴 이량체의 수율을 향상시킬 수 있다. 구체적인 예로, 상기 알코올 용매 및 이온성 액체의 부피비가 1:5 이상인 경우에는 인계 촉매의 반응성이 지나치게 증가하여 올리고머가 생성되는 것을 방지할 수 있고, 1: 20 이하인 경우에는 반응 속도가 감소하는 것을 방지하여 생산성을 향상시키는 효과가 있다.The volume ratio of the alcohol solvent and the ionic liquid supplied to the above reactor (100) may be 1:5 to 20. For example, the volume ratio of the alcohol solvent and the ionic liquid may be 1:5 to 18, 1:5 to 15, or 1:8 to 13. By mixing the alcohol solvent and the ionic liquid in a volume ratio within the above range and using it as a reaction solvent during the acrylonitrile dimerization reaction, the production of by-products can be suppressed, thereby improving the yield of the acrylonitrile dimer. As a specific example, when the volume ratio of the alcohol solvent and the ionic liquid is 1:5 or more, the reactivity of the phosphorus catalyst can be prevented from increasing excessively, thereby preventing the production of oligomers, and when it is 1:20 or less, the reaction rate can be prevented from decreasing, thereby having the effect of improving productivity.

상기 S10 단계에서는, 아크릴로니트릴 이량화 반응을 통해 아크릴로니트릴 이량화 반응 생성물이 생성될 수 있다. 구체적으로, 상기 아크릴로니트릴 이량화 반응 생성물은 아크릴로니트릴 이량체, 미반응 아크릴로니트릴 단량체, 알코올 용매, 인계 촉매, 및 이온성 액체를 포함할 수 있다.In the above step S10, an acrylonitrile dimerization reaction product may be generated through an acrylonitrile dimerization reaction. Specifically, the acrylonitrile dimerization reaction product may include an acrylonitrile dimer, an unreacted acrylonitrile monomer, an alcohol solvent, a phosphorus catalyst, and an ionic liquid.

본 발명의 일 실시예에 따르면, S20 단계는 S10 단계에서 아크릴로니트릴 이량화 반응을 통해 생성된 아크릴로니트릴 이량화 반응 생성물을 제1 증류 컬럼(200)으로 공급하여 상부 배출 스트림으로부터 알코올 용매 및 미반응 아크릴로니트릴 단량체를 분리하고, 아크릴로니트릴 이량체, 이온성 액체 및 인계 촉매를 포함하는 하부 배출 스트림을 제2 증류 컬럼(300)으로 공급하는 단계일 수 있다. According to one embodiment of the present invention, step S20 may be a step of supplying an acrylonitrile dimerization reaction product generated through an acrylonitrile dimerization reaction in step S10 to a first distillation column (200), separating an alcohol solvent and unreacted acrylonitrile monomer from an upper discharge stream, and supplying a bottom discharge stream including an acrylonitrile dimer, an ionic liquid, and a phosphorus catalyst to a second distillation column (300).

상기 S20 단계에서, 제1 증류 컬럼(200)의 운전 온도는 10 ℃ 내지 60 ℃, 10 ℃ 내지 50 ℃ 또는 15 ℃ 내지 40 ℃일 수 있다. 또한, 상기 S20 단계에서 제1 증류 컬럼(200)의 운전 압력은 1 mbar 내지 200 mbar, 1 mbar 내지 80 mbar 또는 1 mbar 내지 40 mbar일 수 있다. 이와 같이, S20 단계에서 제1 증류 컬럼(200)의 운전 온도 및 운전 압력을 상기 범위 내로 제어함으로써, 인계 촉매, 아크릴로니트릴 이량체, 이온성 액체는 증발시키지 않고, 아크릴로니트릴 단량체 및 알코올 용매를 선택적으로 증발시켜 제1 증류 컬럼(200) 상부로부터 분리할 수 있다.In the above step S20, the operating temperature of the first distillation column (200) may be 10° C. to 60° C., 10° C. to 50° C., or 15° C. to 40° C. In addition, the operating pressure of the first distillation column (200) in the above step S20 may be 1 mbar to 200 mbar, 1 mbar to 80 mbar, or 1 mbar to 40 mbar. In this way, by controlling the operating temperature and operating pressure of the first distillation column (200) in the step S20 within the above ranges, the phosphorus catalyst, the acrylonitrile dimer, and the ionic liquid may be selectively evaporated and separated from the upper portion of the first distillation column (200).

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 S30 단계는 S20 단계에서 제1 증류 컬럼(200) 하부 배출 스트림으로부터 아크릴로니트릴 이량체를 포함하는 상부 배출 스트림 및 인계 촉매 및 이온성 액체를 포함하는 하부 배출 스트림을 각각 분리하기 위한 단계일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the step S30 may be a step for separating an upper discharge stream including an acrylonitrile dimer and a bottom discharge stream including a phosphorus catalyst and an ionic liquid from the bottom discharge stream of the first distillation column (200) in the step S20.

구체적으로, 상기 S20 단계에서 제1 증류 컬럼(200) 하부 배출 스트림은 제2 증류 컬럼(300)으로 공급되고, 상기 제2 증류 컬럼(300)에서 상부 배출 스트림으로부터 아크릴로니트릴 이량체를 분리하고, 인계 촉매와 이온성 액체의 혼합물은 하부 배출 스트림으로 분리할 수 있다.Specifically, in the step S20, the bottom discharge stream of the first distillation column (200) is supplied to the second distillation column (300), and in the second distillation column (300), an acrylonitrile dimer is separated from the top discharge stream, and a mixture of a phosphorus catalyst and an ionic liquid can be separated as a bottom discharge stream.

상기 S30 단계에서, 제2 증류 컬럼(300)의 운전 온도는 100 ℃ 내지 200 ℃, 100 ℃ 내지 180 ℃ 또는 100 ℃ 내지 150 ℃일 수 있다. 또한, 상기 S30 단계에서 제2 증류 컬럼(300)의 운전 압력은 0.005 mbar 내지 80 mbar, 0.005 mbar 내지 25 mbar 또는 0.01 mbar 내지 6 mbar일 수 있다. 이와 같이, 상기 S30 단계에서 제2 증류 컬럼(300)의 운전 온도 및 운전 압력을 상기 범위 내로 제어함으로써, 아크릴로니트릴 이량체를 선택적으로 증발시켜 제2 증류 컬럼(300) 상부 배출 스트림으로부터 분리할 수 있다. In the above step S30, the operating temperature of the second distillation column (300) may be 100° C. to 200° C., 100° C. to 180° C., or 100° C. to 150° C. In addition, the operating pressure of the second distillation column (300) in the above step S30 may be 0.005 mbar to 80 mbar, 0.005 mbar to 25 mbar, or 0.01 mbar to 6 mbar. In this way, by controlling the operating temperature and operating pressure of the second distillation column (300) within the above ranges in the above step S30, the acrylonitrile dimer can be selectively evaporated and separated from the upper discharge stream of the second distillation column (300).

상기 S30 단계에서, 제2 증류 컬럼(300) 상부로부터 분리된 아크릴로니트릴 이량체는 1,4-디시아노부텐은 아디포니트릴로 전환이 가능한 1,4-디시아노부텐(1,4-dicyanobutene)을 포함하는 선형 아크릴로니트릴 이량체를 포함할 수 있다. 또한, 상기 S30 단계에서 제2 증류 컬럼(300) 상부 배출 스트림으로부터 분리된 아크릴로니트릴 이량체 중 선형 아크릴로니트릴 이량체의 선택도는 90% 이상일 수 있다. 또한, 상기 S30 단계에서 제2 증류 컬럼(300)의 상부로부터 분리되지 않은 인계 촉매 및 이온성 액체는 제2 증류 컬럼(300) 하부로부터 분리될 수 있다.In the above step S30, the acrylonitrile dimer separated from the upper portion of the second distillation column (300) may include a linear acrylonitrile dimer including 1,4-dicyanobutene, which can be converted into adiponitrile. In addition, the selectivity of the linear acrylonitrile dimer among the acrylonitrile dimer separated from the upper discharge stream of the second distillation column (300) in the step S30 may be 90% or more. In addition, the phosphorus catalyst and ionic liquid that are not separated from the upper portion of the second distillation column (300) in the step S30 may be separated from the lower portion of the second distillation column (300).

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 S10 단계에서 반응기(100)로 공급되는 인계 촉매의 함량 대비 상기 S30 단계에서 분리되는 인계 촉매의 함량은 0.5 내지 0.95, 0.60 내지 0.95, 0.80 내지 0.95일 수 있다. 이와 같이, 본 발명에 따른 아크릴로니트릴 이량체 제조 방법에서는 반응 용매로서 이온성 액체를 사용함으로써, 제2 증류 컬럼(300) 하부에서 아크릴로니트릴 이량체와 촉매의 추가적인 반응을 방지함으로써, 인계 촉매의 재활용율을 상기 범위 내로 향상시킬 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the content of the phosphorus catalyst separated in the step S30 relative to the content of the phosphorus catalyst supplied to the reactor (100) in the step S10 may be 0.5 to 0.95, 0.60 to 0.95, or 0.80 to 0.95. As such, in the method for producing an acrylonitrile dimer according to the present invention, by using an ionic liquid as a reaction solvent, additional reaction of the acrylonitrile dimer and the catalyst at the bottom of the second distillation column (300) is prevented, thereby improving the recycling rate of the phosphorus catalyst within the above range.

상기 S30 단계 이후에 제2 증류 컬럼(300) 내 잔류 혼합물에는 아크릴로니트릴 이량체 및 인계 촉매와 더불어 이온성 액체가 존재할 수 있다. 이와 같이, 이온성 액체를 아크릴로니트릴 이량체 제조 시 반응 용매로 사용함으로써, 증류에 의하여 증발하지 않고, 제2 증류 컬럼(300) 하부에 아크릴로니트릴 이량체 및 인계 촉매와 함께 존재함으로써, 아크릴로니트릴 이량체와 인계 촉매가 추가적으로 반응하여 아크릴로니트릴 올리고머 및 고분자가 생성되는 것을 최소화할 수 있다.After the above step S30, the residual mixture in the second distillation column (300) may contain an ionic liquid together with an acrylonitrile dimer and a phosphorus catalyst. In this way, by using the ionic liquid as a reaction solvent in the production of the acrylonitrile dimer, it is possible to minimize the additional reaction of the acrylonitrile dimer and the phosphorus catalyst at the bottom of the second distillation column (300) without evaporating, thereby minimizing the generation of acrylonitrile oligomers and polymers.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 아크릴로니트릴 이량체 제조 방법에 있어서, 필요한 경우 증류 컬럼(미도시), 응축기(미도시), 재비기(미도시), 펌프(미도시), 압축기(미도시), 혼합기(미도시) 및 분리기(미도시) 등을 추가적으로 더 설치할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, in the method for producing an acrylonitrile dimer, if necessary, a distillation column (not shown), a condenser (not shown), a reboiler (not shown), a pump (not shown), a compressor (not shown), a mixer (not shown), and a separator (not shown) may be additionally installed.

이상, 본 발명에 따른 아크릴로니트릴 이량체 제조 방법을 기재 및 도면에 도시하였으나, 상기의 기재 및 도면의 도시는 본 발명을 이해하기 위한 핵심적인 구성만을 기재 및 도시한 것으로, 상기 기재 및 도면에 도시한 공정 및 장치 이외에, 별도로 기재 및 도시하지 않은 공정 및 장치는 본 발명에 따른 아크릴로니트릴 이량체 제조 방법을 실시하기 위해 적절히 응용되어 이용될 수 있다.Above, the method for producing an acrylonitrile dimer according to the present invention has been described and illustrated in the drawings. However, the above description and the illustration in the drawings describe and illustrate only the core components for understanding the present invention, and in addition to the processes and devices described and illustrated in the drawings, processes and devices not described or illustrated separately can be appropriately applied and utilized to carry out the method for producing an acrylonitrile dimer according to the present invention.

이하, 실시예에 의하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것으로 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 통상의 기술자에게 있어서 명백한 것이며, 이들 만으로 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail by way of examples. However, the following examples are intended to illustrate the present invention, and it will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made within the scope and technical idea of the present invention, and the scope of the present invention is not limited to these examples alone.

실시예Example

실시예Example 11

도 1에 도시된 공정 흐름도와 같이, 반응기(100)에 아크릴로니트릴 단량체(AN) 0.6 mL, 하기 화학식 1-2의 인계 촉매 98.9 μL(Sigma Aldrich, Ethyl diphenylphosphinite), 이소프로필 알코올(IPA, ≥99.5%) 0.2 mL, 및 이온성 액체로서 약 3000 ppm의 수분 함량을 가지는 1-부틸-4-메틸피리디늄 테트라플루오로보레이트(Tokyo Chemical Industry Co., Ltd., 1-Butyl-4-methylpyriidinium Tetrafluoroborate, ≥98%) 2 mL를 공급하고, 60 ℃의 온도에서 24 시간 동안 아크릴로니트릴 이량화 반응을 수행하여 아크릴로니트릴 이량화 반응 생성물을 수득하였다.As shown in the process flow diagram in FIG. 1, 0.6 mL of acrylonitrile monomer (AN), 98.9 μL of a phosphorus catalyst of the following chemical formula 1-2 (Sigma Aldrich, Ethyl diphenylphosphinite), 0.2 mL of isopropyl alcohol (IPA, ≥99.5%), and 2 mL of 1-butyl-4-methylpyridinium tetrafluoroborate (Tokyo Chemical Industry Co., Ltd., 1-butyl-4-methylpyriidinium Tetrafluoroborate, ≥98%) as an ionic liquid having a water content of about 3000 ppm were supplied to a reactor (100), and an acrylonitrile dimerization reaction was performed at a temperature of 60° C. for 24 hours to obtain an acrylonitrile dimerization reaction product.

상기 이온성 액체의 수분 함량은 Karl-Fischer Titrator (Metrohm 917 Coulometer) 및 HYDRANAL 시약을 활용하여 측정하였다. 먼저 Karl-Fischer Titrator 내 측정 셀에 HYDRANAL Coulomat AG 용액을 100 mL 채웠다. 전처리를 진행하여 Drift(분당 수분 적정량)를 20 μg/min 내로 감소시킨 후 수치가 안정화될 때까지 기다렸다. 이온성 액체를 외기 접촉을 최소화시킨 환경에서 채취한 후 저울로 무게를 칭량하였다. 전처리가 완료된 셀에 시린지로 채취한 이온성 액체를 투입하고 나서 시린지 무게를 칭량한 후 수분 적정을 진행하였다. 시간에 따른 Drift가 샘플 투입 직전 Drift에 도달하면 적정이 종료된다. 이 때 이온성 액체의 무게(mIL), 샘플 투입 직전 Drift(Wi), 샘플 적정 중에 측정된 시간에 따른 Drift(W(t)), 측정 시간(t)을 확인하여 하기 수학식 1로 이온성 액체 내 수분 함량(c)을 계산하였다. 상기 측정 셀에 시료를 투입할 때 너무 느리게 투입하면 샘플 투입 중에 유입된 수분에 의한 오차가 커질 수 있으므로, 이를 주의하여 측정을 실시하였다.The water content of the above ionic liquid was measured using a Karl-Fischer Titrator (Metrohm 917 Coulometer) and HYDRANAL reagent. First, 100 mL of HYDRANAL Coulomat AG solution was filled into the measuring cell in the Karl-Fischer Titrator. After pretreatment, the drift (water titration per minute) was reduced to 20 μg/min and waited until the value stabilized. The ionic liquid was collected in an environment where contact with the outside air was minimized and its weight was measured using a balance. The ionic liquid collected using a syringe was added to the cell where the pretreatment was completed, the syringe weight was weighed, and then water titration was performed. The titration was terminated when the drift over time reached the drift immediately before the sample was added. At this time, the weight of the ionic liquid (m IL ), the Drift (W i ) just before sample introduction, the Drift according to the time measured during sample titration (W(t)), and the measurement time (t) were checked to calculate the moisture content (c) in the ionic liquid using the following mathematical formula 1. When introducing the sample into the measurement cell, if the introduction is too slow, the error due to the moisture introduced during sample introduction may be large, so the measurement was performed with caution.

[수학식 1][Mathematical formula 1]

[화학식 1-2][Chemical Formula 1-2]

그런 다음, 상기 아크릴로니트릴 이량화 반응 생성물을 제1 증류 컬럼(200)에 공급하고, 상기 제1 증류 컬럼(200)의 온도를 40 ℃, 압력을 40 mbar로 제어하여 저비점 물질인 이소프로필 알코올과 아크릴로니트릴 단량체를 제1 증류 컬럼(200) 상부 배출 스트림으로부터 분리하였다.Then, the acrylonitrile dimerization reaction product was supplied to the first distillation column (200), and the temperature of the first distillation column (200) was controlled to 40° C. and the pressure to 40 mbar, thereby separating isopropyl alcohol, which is a low boiling point substance, and acrylonitrile monomer from the top discharge stream of the first distillation column (200).

그런 다음, 상기 제1 증류 컬럼(200)의 하부 배출 스트림을 제2 증류 컬럼(300)으로 공급하고, 상기 제2 증류 컬럼(300)의 온도를 100 ℃ 내지 150 ℃로 제어하며, 압력을 6 mbar 이하로 감압하면서 제2 증류 컬럼(300) 상부 배출 스트림으로부터 아크릴로니트릴 이량체를 분리하고, 하부 배출 스트림으로부터 이온성 액체 및 인계 촉매를 분리하였다. 이 때, 상기 아크릴로니트릴 이량체는 1,4-디시아노부텐을 포함하는 것으로 확인하였다.Then, the bottom discharge stream of the first distillation column (200) was supplied to the second distillation column (300), and the temperature of the second distillation column (300) was controlled to 100° C. to 150° C., and the pressure was reduced to 6 mbar or less, thereby separating an acrylonitrile dimer from the top discharge stream of the second distillation column (300), and separating an ionic liquid and a phosphorus catalyst from the bottom discharge stream. At this time, it was confirmed that the acrylonitrile dimer included 1,4-dicyanobutene.

실시예Example 22

상기 실시예 1에서, 1-부틸-4-메틸피리디늄 테트라플루오로보레이트를 반응기(100)에 공급하기 전에, 에틸 아세테이트 6 mL와 혼합한 후 분자체(대정화금, Molecular sieve 4A 4~8 mesh beads) 2 g을 투입하고 48 시간 동안 유지한 후, 1 mbar로 감압하여 에틸 아세테이트를 증발시켜 얻은 수분 함량이 10 ppm인 1-부틸-4-메틸피리디늄 테트라플루오로보레이트를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하였다. In the above Example 1, before supplying 1-butyl-4-methylpyridinium tetrafluoroborate to the reactor (100), ethyl acetate The same method as Example 1 was performed, except that 1-butyl-4-methylpyridinium tetrafluoroborate with a water content of 10 ppm, which was obtained by mixing 6 mL of ethanol, adding 2 g of molecular sieve (Daejung Hwageum, Molecular sieve 4A 4-8 mesh beads), maintaining for 48 hours, and then evaporating ethyl acetate under reduced pressure to 1 mbar, was used.

비교예Comparative example

비교예Comparative example 11

도 1에 도시된 공정 흐름도와 같이, 반응기(100)에 아크릴로니트릴 단량체(AN) 0.6 mL, 상기 화학식 1-2의 인계 촉매 98.9 μL, 이소프로필 알코올(IPA, ≥99.5%) 0.2 mL, 및 톨루엔(Tol, ≥99.8%) 2 mL를 공급하고, 60 ℃의 온도에서 24 시간 동안 아크릴로니트릴 이량화 반응을 수행하여 아크릴로니트릴 이량화 반응 생성물을 수득하였다.As shown in the process flow diagram in Fig. 1, 0.6 mL of acrylonitrile monomer (AN), 98.9 μL of the phosphorus catalyst of the chemical formula 1-2, 0.2 mL of isopropyl alcohol (IPA, ≥99.5%), and 2 mL of toluene (Tol, ≥99.8%) were supplied to the reactor (100), and an acrylonitrile dimerization reaction was performed at a temperature of 60° C. for 24 hours to obtain an acrylonitrile dimerization reaction product.

그런 다음, 상기 아크릴로니트릴 이량화 반응 생성물을 제1 증류 컬럼(200)에 공급하고, 상기 제1 증류 컬럼(200)의 온도를 40 ℃, 압력을 40 mbar로 제어하여 저비점 물질인 이소프로필 알코올과 톨루엔의 일부 및 아크릴로니트릴 단량체를 제1 증류 컬럼(200) 상부 배출 스트림으로부터 분리하였다.Then, the acrylonitrile dimerization reaction product was supplied to the first distillation column (200), and the temperature of the first distillation column (200) was controlled to 40° C. and the pressure to 40 mbar, thereby separating a portion of isopropyl alcohol and toluene, which are low-boiling point substances, and the acrylonitrile monomer from the top discharge stream of the first distillation column (200).

그런 다음, 상기 제1 증류 컬럼(200) 하부 배출 스트림을 제2 증류 컬럼(300)으로 공급하고, 상기 제2 증류 컬럼(300)의 온도를 100 ℃ 내지 150 ℃로 제어하며, 압력을 6 mbar 이하로 감압하면서 제2 증류 컬럼(300) 상부 배출 스트림으로부터 톨루엔, 아크릴로니트릴 이량체를 분리하고, 하부 배출 스트림으로부터 인계 촉매를 분리하였다. 이 때, 상기 아크릴로니트릴 이량체는 1,4-디시아노부텐을 포함하는 것으로 확인하였다.Then, the bottom discharge stream of the first distillation column (200) was supplied to the second distillation column (300), and the temperature of the second distillation column (300) was controlled to 100° C. to 150° C., and the pressure was reduced to 6 mbar or less, thereby separating toluene and acrylonitrile dimer from the top discharge stream of the second distillation column (300), and separating the phosphorus catalyst from the bottom discharge stream. At this time, it was confirmed that the acrylonitrile dimer included 1,4-dicyanobutene.

실험예Experimental example

실험예Experimental example 11

상기 실시예 1 내지 2 및 비교예 1에 따른 아크릴로니트릴 이량화 반응 생성물에 대해서 아크릴로니트릴 이량체로의 전환율 및 선형 아크릴로니트릴 이량체의 선택도(linear selectivity)를 가스 크로마토그래피(Gas Chromatography, GC) 분석하였다. 구체적으로, 상기 실시예 1 및 2의 경우 아크릴로니트릴 이량화 반응 생성물 내 증기압이 매우 낮은 이온성 액체가 다량 포함되어 있어, GC 분석 컬럼의 안정성을 떨어뜨릴 수 있기 때문에, 아크릴로니트릴 이량화 반응 생성물 1 mL에 톨루엔 3 mL를 혼합한 후 상분리가 일어나면 상층액(톨루엔 상)을 수집하여 분석하였다. 또한, 상기 비교예 1에서의 아크릴로니트릴 이량화 반응 생성물은 그대로 GC 분석하였다. 분석 방법은 하기와 같으며, 그 결과는 하기 표 1에 나타내었다.The conversion rate into acrylonitrile dimer and the linear selectivity of acrylonitrile dimer for the acrylonitrile dimerization reaction products according to Examples 1 to 2 and Comparative Example 1 were analyzed by gas chromatography (GC). Specifically, in the case of Examples 1 and 2, since a large amount of ionic liquid having a very low vapor pressure was contained in the acrylonitrile dimerization reaction product, which may reduce the stability of the GC analysis column, 3 mL of toluene was mixed with 1 mL of the acrylonitrile dimerization reaction product, and when phase separation occurred, the supernatant (toluene phase) was collected and analyzed. In addition, the acrylonitrile dimerization reaction product in Comparative Example 1 was directly analyzed by GC. The analysis method is as follows, and the results are shown in Table 1 below.

GC 분석: GC-FID를 활용하여, 일정 질량 샘플 내에 포함된 각 성분의 질량을 정량 분석하였다. 이 때, 컬럼의 온도를 40 ℃에서 280 ℃으로 승온시키면서 나타나는 피크(Peak)의 머무름 시간(Retention Time)에 따라 성분의 종류를 파악하고 피크의 면적(Area)을 성분의 질량으로 환산하였다.GC Analysis: Using GC-FID, the mass of each component contained in a constant mass sample was quantitatively analyzed. At this time, the temperature of the column was increased from 40℃ to 280℃, and the type of component was identified based on the retention time of the peak that appeared, and the area of the peak was converted into the mass of the component.

전환율: 아크릴로니트릴 이량화 반응 전의 아크릴로니트릴 단량체의 질량(mAN,t0)과 대비하여 반응 후 아크릴로니트릴 단량체의 질량(mAN,t) 감소율을 하기 수학식 2로 측정하였다.Conversion rate: The reduction rate of the mass of acrylonitrile monomer (m AN,t ) after the reaction compared to the mass of acrylonitrile monomer (m AN,t0 ) before the acrylonitrile dimerization reaction was measured using the following mathematical formula 2.

[수학식 2][Mathematical formula 2]

(mAN,t0-mAN,t)/mAN,t0 x 100(m AN,t0 -m AN,t )/m AN,t0 x 100

선형 선택도: 아크릴로니트릴 이량체 전체 질량(mDCB+mMGN) 중 선형 생성물인 1,4-디시아노부텐의 질량(mDCB)분율을 하기 수학식 3으로 측정하였다.Linear selectivity: The mass fraction of 1,4-dicyanobutene, a linear product (m DCB ), among the total mass of acrylonitrile dimer (m DCB +m MGN ) was measured using the following mathematical formula 3.

[수학식 3][Mathematical Formula 3]

mDCB/(mDCB+mMGN) x 100m DCB /(m DCB +m MGN ) x 100

실시예 1Example 1 실시예 2Example 2 비교예 1Comparative Example 1 전환율(%)Conversion rate (%) 40.640.6 5454 75.275.2 선형 선택도(%)Linear selectivity (%) 9696 9494 9696

상기 표 1을 참조하면, 본 발명과 같이, 반응 용매로서 이온성 액체를 사용한 실시예 1은, 종래의 톨루엔을 사용한 비교예 1과 비교하여 선형 아크릴로니트릴 이량체에 대한 선택도가 동등 내지 우수한 수준인 것을 확인할 수 있었다.Referring to Table 1 above, it was confirmed that Example 1 using an ionic liquid as a reaction solvent, as in the present invention, had an equivalent to superior level of selectivity for linear acrylonitrile dimer compared to Comparative Example 1 using conventional toluene.

또한, 반응 용매로서 수분의 함량이 낮은 이온성 액체를 사용한 실시예 2의 경우에는 전환율이 다소 증가한 것을 확인할 수 있었다.Additionally, in the case of Example 2, where an ionic liquid with a low moisture content was used as a reaction solvent, it was confirmed that the conversion rate increased somewhat.

실험예Experimental example 22

상기 실시예 1 및 비교예 1에서의 아크릴로니트릴 이량체 함량, 활성 인계 촉매 및 올리고머의 함량을 하기 방법과 같이 측정하여 하기 표 2에 나타내었다.The acrylonitrile dimer content, active phosphorus catalyst content, and oligomer content in Example 1 and Comparative Example 1 were measured using the following methods and are shown in Table 2 below.

아크릴로니트릴 이량체 함량 측정 방법: 제2 증류 컬럼 상부로부터 얻은 수득물의 무게를 측정한 후, GC-FID를 활용하여 샘플 내에 포함된 아크릴로니트릴 이량체의 함량을 측정하였다.Method for measuring acrylonitrile dimer content: After measuring the weight of the obtained product from the top of the second distillation column, the content of acrylonitrile dimer contained in the sample was measured using GC-FID.

활성 인계 촉매 및 올리고머의 함량 측정 방법: 실시예 1의 경우, 제2 증류 컬럼 하부로부터 얻은 수득물의 무게를 측정하고, 톨루엔을 추가하여 상분리를 일으킨 후 상층액, 하층액 및 고체의 무게를 각각 측정하였다. 그런 다음, 상층액 내 인계 촉매 및 올리고머(삼량체, 사량체 포함)의 함량을 GC-FID를 활용하여 측정하였다. 또한, 비교예 1의 경우, 제2 증류 컬럼 하부로부터 얻은 수득물의 무게를 측정하고, 톨루엔을 투입하여 용해시켰다. 그런 다음, 용해되지 않는 물질은 필터를 통해 분리한 후 건조하여 무게를 측정하였다. 그런 다음, 톨루엔 용액 내 인계 촉매 및 올리고머(삼량체, 사량체 포함)의 함량을 GC-FID를 활용하여 측정하였다.Method for Measuring the Content of Active Phosphorus Catalyst and Oligomer: In the case of Example 1, the weight of the obtainable from the bottom of the second distillation column was measured, toluene was added to cause phase separation, and the weights of the supernatant, the lower layer, and the solid were measured, respectively. Then, the contents of the phosphorus catalyst and oligomer (including trimers and tetramers) in the supernatant were measured using GC-FID. In addition, in the case of Comparative Example 1, the weight of the obtainable from the bottom of the second distillation column was measured, and toluene was added to dissolve it. Then, the insoluble substance was separated through a filter, dried, and the weight was measured. Then, the contents of the phosphorus catalyst and oligomer (including trimers and tetramers) in the toluene solution were measured using GC-FID.

실시예 1Example 1 실시예 2Example 2 비교예 1Comparative Example 1 제2 증류 컬럼 상부 수득물 내 아크릴로니트릴 이량체 함량(g)Acrylonitrile dimer content (g) in the top of the second distillation column 0.1160.116 0.1560.156 0.0870.087 제2 증류 컬럼 하부 수득물 내 아크릴로니트릴 이량체 함량(g)Acrylonitrile dimer content (g) in the bottom harvest of the second distillation column 0.0340.034 0.0500.050 0.010.01 활성 인계 촉매(%)Active transfer catalyst (%) 6060 8080 4040 올리고머 함량(g)Oligomer content (g) 0.0300.030 0.0500.050 0.2410.241

상기 표 2를 참조하면, 본 발명과 같이, 반응 용매로서 이온성 액체를 사용한 실시예 1 및 2는, 종래의 톨루엔을 사용한 비교예 1과 비교하여 최종적으로 수득한 아크릴로니트릴 이량체의 함량이 약 1.5배 내지 2배 이상 증가한 것을 확인할 수 있었다. 이러한 결과는, 비교예 1에서 이온성 액체 대신에 톨루엔을 사용하여 톨루엔과 아크릴로니트릴 이량체 간의 공비로 인해 제2 증류 컬럼(300) 상부 배출 스트림 내 아크릴로니트릴 이량체와 더불어 톨루엔이 포함되어 있기 때문이다.Referring to Table 2 above, in Examples 1 and 2 using an ionic liquid as a reaction solvent, as in the present invention, it was confirmed that the content of the acrylonitrile dimer finally obtained increased by about 1.5 to 2 times or more compared to Comparative Example 1 using conventional toluene. This result is because toluene was used instead of the ionic liquid in Comparative Example 1, and thus, toluene was included together with the acrylonitrile dimer in the upper discharge stream of the second distillation column (300) due to the azeotrope between toluene and the acrylonitrile dimer.

또한, 실시예 1 및 2에서, 제2 증류 컬럼(300) 하부로부터 얻어지는 활성 인계 촉매는 아크릴로니트릴 이량화 반응에 투입된 양 대비 60% 내지 80% 이상으로 비교예 1과 비교하여 약 1.5배 내지 2배 이상 증가한 것을 확인할 수 있었다. 이는, 비교예 1에서 이온성 액체의 부재로 인해 제2 증류 컬럼(300) 하부에 아크릴로니트릴 이량체와 인계 촉매의 추가 반응으로 인해 올리고머가 형성되는 과정에서 활성 상태의 인계 촉매가 불활성 상태로 전환되기 때문이다.In addition, in Examples 1 and 2, it was confirmed that the active phosphorus catalyst obtained from the bottom of the second distillation column (300) increased by about 1.5 to 2 times or more compared to Comparative Example 1 by 60 to 80% or more of the amount introduced into the acrylonitrile dimerization reaction. This is because, in the absence of the ionic liquid in Comparative Example 1, the active phosphorus catalyst is converted to an inactive state in the process of forming an oligomer due to the additional reaction of the acrylonitrile dimer and the phosphorus catalyst at the bottom of the second distillation column (300).

이를 통해, 본 발명에서는 아크릴로니트릴 이량화 반응의 반응 용매로서 이온성 액체를 사용함으로써, 아크릴로니트릴 이량체의 수득량이 증가하고, 인계 촉매의 재활용율이 향상된 것을 알 수 있다.Through this, it can be seen that in the present invention, by using an ionic liquid as a reaction solvent for the acrylonitrile dimerization reaction, the yield of acrylonitrile dimer increases and the recyclability of the phosphorus catalyst is improved.

또한, 실시예 1 및 2에서는 이온성 액체가 제2 증류 컬럼(300) 하부에 아크릴로니트릴 이량체 및 인계 촉매와 함께 존재하여 아크릴로니트릴 이량체와 인계 촉매의 연속 반응을 방지함으로써, 올리고머 및 고분자의 생성을 억제한 것을 확인할 수 있다.In addition, in Examples 1 and 2, it was confirmed that the ionic liquid was present together with the acrylonitrile dimer and the phosphorus catalyst at the bottom of the second distillation column (300), thereby preventing the continuous reaction of the acrylonitrile dimer and the phosphorus catalyst, thereby suppressing the production of oligomers and polymers.

이와 비교하여 비교예 1은 제2 증류 컬럼(300) 하부에 이온성 액체 없이 아크릴로니트릴 이량체와 인계 촉매가 고농도로 존재하여 아크릴로니트릴 이량체와 인계 촉매의 추가적인 반응을 통해 실시예 1과 비교하여 아크릴로니트릴 이량체의 함량이 감소하였고, 올리고머가 약 4.8배 내지 8배 이상 형성되어 잔류 혼합물의 대부분이 올리고머인 것을 확인할 수 있다. In comparison, in Comparative Example 1, a high concentration of acrylonitrile dimer and a phosphorus catalyst were present at the bottom of the second distillation column (300) without an ionic liquid, and thus, the content of acrylonitrile dimer was reduced compared to Example 1 through additional reaction of the acrylonitrile dimer and the phosphorus catalyst, and about 4.8 to 8 times more oligomers were formed, confirming that most of the residual mixture was oligomers.

100: 반응기
200: 제1 증류 컬럼
300: 제2 증류 컬럼
100: Reactor
200: 1st distillation column
300: Second distillation column

Claims (12)

이온성 액체의 수분을 제거하는 단계;
아크릴로니트릴 단량체, 인계 촉매, 알코올 용매 및 상기 수분이 제거된 이온성 액체를 반응기에 공급하여 이량화 반응시켜 단일상의 이량화 반응 생성물을 제조하는 단계(S10);
상기 이량화 반응 생성물을 포함하는 반응기 배출 스트림을 제1 증류 컬럼으로 공급하고, 상부 배출 스트림으로부터 알코올 용매 및 미반응 아크릴로니트릴 단량체를 분리하고, 아크릴로니트릴 이량체, 이온성 액체 및 인계 촉매를 포함하는 하부 배출 스트림을 제2 증류 컬럼으로 공급하는 단계(S20); 및
상기 제2 증류 컬럼에서 아크릴로니트릴 이량체를 포함하는 상부 배출 스트림을 분리하고, 이온성 액체 및 인계 촉매를 포함하는 하부 배출 스트림을 분리하는 단계(S30)를 포함하고,
상기 이온성 액체는 양이온 및 음이온을 포함하고, 상기 이온성 액체는 양이온으로서 피리디늄계 양이온을 포함하고, 음이온으로서 테트라플루오로보레이트 음이온을 포함하는 것이며,
상기 이온성 액체의 수분을 제거하는 단계는,
이온성 액체와 제2 용매를 혼합하여 혼합 용액을 제조하는 단계; 상기 혼합 용액에 다공성 물질을 투입하여 수분을 제거하는 단계; 및 상기 혼합 용액으로부터 이온성 액체를 분리하는 단계;를 포함하며,
상기 수분이 제거된 이온성 액체 내 수분 함량은 50 ppm 이하인, 아크릴로니트릴 이량체 제조 방법.
A step of removing moisture from an ionic liquid;
A step (S10) of supplying an acrylonitrile monomer, a phosphorus catalyst, an alcohol solvent, and an ionic liquid from which moisture has been removed to a reactor to cause a dimerization reaction to produce a single-phase dimerization reaction product;
Step (S20) of supplying a reactor discharge stream containing the dimerization reaction product to a first distillation column, separating an alcohol solvent and unreacted acrylonitrile monomer from the top discharge stream, and supplying a bottom discharge stream containing an acrylonitrile dimer, an ionic liquid, and a phosphorus catalyst to a second distillation column; and
A step (S30) of separating an upper discharge stream containing an acrylonitrile dimer from the second distillation column and separating a bottom discharge stream containing an ionic liquid and a phosphorus catalyst,
The above ionic liquid contains a cation and an anion, and the ionic liquid contains a pyridinium-based cation as a cation and a tetrafluoroborate anion as an anion.
The step of removing moisture from the above ionic liquid is:
It comprises a step of preparing a mixed solution by mixing an ionic liquid and a second solvent; a step of removing moisture by introducing a porous material into the mixed solution; and a step of separating an ionic liquid from the mixed solution.
A method for producing an acrylonitrile dimer, wherein the moisture content in the ionic liquid from which moisture has been removed is 50 ppm or less.
제1항에 있어서,
상기 인계 촉매는 하기 화학식 1로 나타내는 것인 아크릴로니트릴 이량체 제조 방법:
[화학식 1]

상기 화학식 1에서,
R은 탄소수 1 내지 5의 알킬기, 탄소수 6 내지 12의 아릴기 또는 탄소수 3 내지 8의 사이클로알킬기를 나타내고,
R1 내지 R3은 각각 수소, 탄소수 1 내지 5의 알킬기, 아미노기 또는 알콕시기를 나타내며,
n 및 m은 각각 독립적으로 1 내지 2의 정수이고, n 및 m의 합계는 3이다.
In the first paragraph,
The above-mentioned catalyst is a method for producing an acrylonitrile dimer represented by the following chemical formula 1:
[Chemical Formula 1]

In the above chemical formula 1,
R represents an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an aryl group having 6 to 12 carbon atoms, or a cycloalkyl group having 3 to 8 carbon atoms,
R 1 to R 3 each represent hydrogen, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an amino group, or an alkoxy group,
n and m are each independently an integer from 1 to 2, and the sum of n and m is 3.
제1항에 있어서,
상기 알코올 용매는 이소프로필 알코올, 메틸 알코올 및 사이클로헥산 알코올로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함하는 것인 아크릴로니트릴 이량체 제조 방법.
In the first paragraph,
A method for producing an acrylonitrile dimer, wherein the alcohol solvent comprises at least one selected from the group consisting of isopropyl alcohol, methyl alcohol, and cyclohexane alcohol.
삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 피리디늄계 양이온은 1-부틸-4-메틸피리디늄 및 1-에틸-3-메틸피리디늄으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함하는 것인 아크릴로니트릴 이량체 제조 방법.
In the first paragraph,
A method for producing an acrylonitrile dimer, wherein the pyridinium-based cation comprises at least one selected from the group consisting of 1-butyl-4-methylpyridinium and 1-ethyl-3-methylpyridinium.
제1항에 있어서,
상기 반응기로 공급되는 알코올 용매 및 이온성 액체의 부피비는 1:5 내지 20인 아크릴로니트릴 이량체 제조 방법.
In the first paragraph,
A method for producing an acrylonitrile dimer, wherein the volume ratio of the alcohol solvent and the ionic liquid supplied to the above reactor is 1:5 to 20.
삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 S20 단계에서, 제1 증류 컬럼의 운전 온도는 10 ℃ 내지 60 ℃이고, 운전 압력은 1 mbar 내지 200 mbar인 아크릴로니트릴 이량체 제조 방법.
In the first paragraph,
A method for producing an acrylonitrile dimer, wherein in the step S20, the operating temperature of the first distillation column is 10° C. to 60° C., and the operating pressure is 1 mbar to 200 mbar.
제1항에 있어서,
상기 S30 단계에서, 제2 증류 컬럼의 운전 온도는 100 ℃ 내지 200 ℃이고, 운전 압력은 0.005 mbar 내지 80 mbar인 아크릴로니트릴 이량체 제조 방법.
In the first paragraph,
A method for producing an acrylonitrile dimer, wherein in the step S30, the operating temperature of the second distillation column is 100° C. to 200° C., and the operating pressure is 0.005 mbar to 80 mbar.
제1항에 있어서,
상기 S10 단계에서 반응기로 공급되는 인계 촉매의 함량 대비 상기 S30 단계에서 분리되는 인계 촉매의 함량은 0.5 내지 0.95인 아크릴로니트릴 이량체 제조 방법.
In the first paragraph,
A method for producing an acrylonitrile dimer, wherein the content of the phosphorus catalyst separated in step S30 is 0.5 to 0.95 relative to the content of the phosphorus catalyst supplied to the reactor in step S10.
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Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008506641A (en) * 2004-07-16 2008-03-06 メルク パテント ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフトング Method for producing onium salt with low chloride content
CN105837470A (en) * 2015-01-12 2016-08-10 华东理工大学 Method for preparing 2-methyleneglutaronitrile (MGN) through dimerization of acrylonitrile

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