KR100828050B1 - 액체 유기 화합물의 수소화 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 액체 유기 화합물의 수소화 방법에 관한 것이다. 상기 방법은 반응기 중에 존재하는 수소가 수소화 반응에서 불활성인 1종 이상의 기체로 된 성분의 부분을 함유하는 것을 특징으로 한다.

Description

액체 유기 화합물의 수소화 방법{METHOD FOR HYDROGENATING LIQUID ORGANIC COMPOUNDS}

본 발명은 액체 유기 화합물의 수소화 방법, 특히 아민을 제공하기 위한 니트로 화합물의 수소화 방법에 관한 것이다.

액체 유기 화합물의 수소화는 화학 산업에서 가장 빈번하게 이용되는 공정 중의 하나이다. 산업적으로 중요한 수소화 반응은 상응하는 아민을 제공하기 위한 니트로 화합물의 수소화 반응이다.

이러한 종류의 수소화 반응에서, 니트로방향족의 수소화로 방향족 아민을 제공하는 것이 특히 중요하다. 방향족 아민은 널리 이용될 수 있다. 예를 들어, 아닐린은 많은 유기 합성의 출발 물질이다. 톨릴렌디아민은 TDA로서 언급되는 일이 종종 있으며, 포스겐과 반응하여 톨릴렌 디이소시아네이트를 형성하는데, 이것은 폴리우레탄의 제조에 가장 빈번하게 사용되는 이소시아네이트 중 하나이다.

액체 출발 물질의 접촉 수소화는 주로 산업 분야에서 미세하게 현탁된 촉매를 이용하여 또는 고정상으로 실시된다. 사용된 반응기는 오토클레이브, 루프 반응기, 교반형 평가마(kettle), 버블 컬럼 또는 다단 반응기일 수 있다. 이러한 공정은, 예컨대 EP-A-263 935, EP-A-634 391, EP-A-124 010 또는 WO 00/35852에 개시되 어 있다.

액상에서의 수소의 용해도는 일반적으로 매우 낮기 때문에, 산업 분야에 공지된 공정들은 수소의 포화 농도를 증가시키기 위해서 가압하에 조작된다. 종종 기상 수소를 반응기의 저부에서 도입하여 교반기, 노즐을 통해 또는 팩킹을 통한 유동 과정에서 분산시켜, 기상 및 액상 사이의 특이적 교환 표면을 크게 할 수 있다.

그러나, 수소화 조와 수소를 포함하는 시스템에서는 강력한 합체가 일어나는 단점이 있다. 즉, 분산 구간 직후에 다시 비교적 큰 버블이 형성되고, 특이적 교환 표면과 물질 전달이 실질적으로 감소된다. 이러한 양상은, 수소화 조와 같은 다재료 혼합물에서 합체가 현저히 억제되고 기체의 성질이 합체 양상에 미치는 영향은 무시할 만하다는 널리 받아들여지고 있는 의견과 대조적인 것이다.

수소화에 사용되고 보통 합성 기체 플랜트에서 산업적으로 제조되는 수소는 일반적으로 순도가 99.95 부피% 이상이다. 이것은, 매우 소량의 불활성 기체가 수소화 반응기에 포집되도록 하기 위해서이다.

매우 순수한 수소를 이용한 절차로 얻을 수 있는 장점은 반응기의 기상 내의 수소 분압이 연속적으로 높아서, 기상으로부터 액체 수소화 조로의 전달을 용이하게 한다는 점이다.

또한, 반응기로 공급되는 수소중 소량만이 반응기로부터 폐기체로서 방출되게 할 수 있다는 것이다.

일반적으로, 산업상 통용되는 공정에서는, 반응 혼합물로부터 기체 부산물과 소량의 불활성 물질이 제거되도록 반응기에 도입된 수소 중 약 1∼2%를 폐기체로서 방출시킨다. 그러나, 그 결과 폐기체류 중의 수소의 순도는 일반적으로 98 부피% 이하로 떨어지지 않는다.

종래 공정에서는 반응기중 높은 분압이 고 순도의 수소에서 전술한 바와 같은 합체를 초래하기 때문에 이용될 수 없다. 따라서, 수소화 조에서 수소의 포화 농도에 도달할 수 없기 때문에, 액상과 기상 간의 부적절한 교환 표면으로 촉매의 노화 증가와 불충분한 반응 선택성이 초래된다.

본 발명의 목적은 액체 유기 화합물을 수소화하는 방법, 더욱 구체적으로는 니트로 화합물을 아민으로 수소화하는 방법을 제공하는 것으로서, 이 방법에서는 수소와 수소화 조 사이의 최적의 물질 전달이 일어나며, 촉매의 노화가 억제되고, 반응 선택성이 증가된다.

본 발명자들은 이러한 목적이 달성될 수 있으며, 놀랍게도 수소화 반응에서 불활성인 1종 이상의 기체 일정 비율과 수소화를 위해 사용된 수소의 혼합물의 경우 합체가 더욱 억제되며 수소화 반응기의 물질 전달이 실질적으로 증가될 수 있다는 것을 발견하였다.

따라서, 본 발명은 액체 유기 화합물을 수소화하는 방법, 특히 해당하는 니트로 화합물을 수소화하여 아민을 제조하는 방법에 관한 것으로서, 사용된 수소는 수소화 반응에서 불활성인 1종 이상의 기체를 일정 비율 포함한다.

반응의 기상 중 수소화 반응에서 불활성인 기체의 비율은 반응 혼합물 중 기체의 양을 기준으로 3∼50 부피%인 것이 바람직하다. 원칙적으로, 이들 제한 범위 밖에서 작업할 수도 있다. 그러나, 함량이 이 범위보다 낮은 경우 문제가 되는 액상에서의 기체의 합체가 여전히 발생한다. 함량이 이 범위보다 높은 경우, 교환 표면은 더 커지지만 수소 분압이 낮아져서 수소화 조에서 용해된 수소의 농도가 감소할 수 있으며, 그 결과 반응 수율이 감소된다. 불활성 기체의 함량은 각 경우에 반응 혼합물 중 기체의 양을 기준으로 바람직하게는 3∼30 부피%, 특히 바람직하게는 5∼20 부피%이다.

수소화 반응에서 불활성인 기체는 수소보다 무거워야 한다. 원칙적으로, 수소화 조건 하에서 기상이고 반응시 불활성인 모든 물질이 신규 공정에 사용될 수 있다. 가능한 기체의 예로는 질소, 0족 기체, 특히 네온, 아르곤, 또는 크립톤, 암모니아, 저급 포화 탄화수소, 특히 메탄, 에탄, 프로판 또는 부탄, 그리고 이산화탄소 등이 있다. 질소는 안전하게 문제 없이 취급할 수 있고, 일반적으로 산업용 플랜트에서 충분량으로 입수가능하기 때문에 가장 중요하다. 일부 반응 조건 하에서, 증기는 수소화 반응에서 불활성인 기체로서 작용할 수 있다. 수소화 과정에서 일부 물이 형성되지만, 물은 또한 반응 성분과 함께 또는 용매로서 반응기로 유입될 수 있다. 그러나, 원칙적으로, 바람직한 불활성 물질은 기상의 조성 변화 또는 압력 변화를 피하기 위해서 반응기에서 우세한 조건 하에 응축할 수 없는 것들이다.

수소화 반응에서 불활성인 기체는 수소와의 혼합물로서 반응기에 공급할 수 있다. 그러나, 또한 별도의 스트림으로 반응기에 공급할 수도 있다.

본 발명의 추가의 구체예에서, 수소화 반응에서 불활성인 기체의 농도는 폐 기체류를 조절하는 것만으로도 얻어진다. 반응기로부터 나오는 폐기체류를 조절하여 수소화 반응에서 불활성인 기체의 반응기 중 농도를 바람직한 범위내로 설정할 수 있다.

일반적으로 사용되는 수소화 반응기, 예컨대 오토클레이브, 버블 컬럼, 교반형 평가마, 루프 반응기 또는 고정상 반응기는 일반적으로 구동 제트 또는 교반기에 의해 기상으로부터 유래한 기체의 재도입(재분산)을 통해 또는 특이적인 기체 재순환을 통해 기체측에서의 역 혼합을 양호하게 한다. 폐기체류는 대개 반응기의 기상으로부터 직접 제거되므로, 일반적으로 반응기 내에서 순환하는 기체와 동일한 조성을 갖는다.

반응기 중 기상의 실질적으로 완전한 역혼합으로 인하여, 신규 공정의 구체예에서 기체의 양을 특정화하여 반응기 내에 수소의 목적하는 농도를 얻을 수 있다. 미사용 수소의 농도가 99.95 부피%인 경우, 미사용 기체를 기준으로 방출율이 1%일 때 반응기의 기상 중 불활성 기체의 비율은 반응기의 기상을 기준으로 5 부피% 이상이다. 미사용 기체를 기준으로 방출율을 0.25%로 감소시키면, 불활성 기체 20 부피% 이상을 반응기 내에 축적할 수 있다. 그러나, 전술한 바와 같이, 불활성 기체의 비율이 실절적으로 높아지면 수소 분압이 과도하게 감소되기 때문에 적절하지 않다.

폐기체의 양을 정하여 반응 혼합물 중 수소의 농도를 조절할 때, 공급되는 수소 농도의 하한값은 98 부피%여야 한다. 이 경우, 미사용 기체를 기준으로 방출율을 10%로 하면 반응기 내에 불활성 기체의 비율이 약 20 부피%가 된다. 방출율을 더 낮게 하면 불활성 기체의 비율이 특히 바람직한 값 이상으로 증가한다. 방출율을 더 높게 하면 지나치가 많은 양의 수소가 폐기체로서 제거되기 때문에 공정이 비경제적이 될 수 있다. 원칙적으로, 미사용 수소의 순도가 99.95 부피% 이상일 때 반응기의 기상 내의 불활성 기체의 새로운 비율이 설정될 수 있다. 그러나, 폐기체의 양 또는 방출율을 상당히 낮추어야 한다. 실제로는 이렇게 소량의 폐기체 스트림을 조절하는 것은 다루기 어려울 수 있다. 그러나, 이러한 방식으로, 방출율을 0.2%로 감소시켜 미사용 수소의 순도가 99.99 부피%인 예에서 반응기의 기상 중의 불활성 기체의 비율을 5 부피%로 설정할 수 있다.

원칙적으로는 폐기체 밸브를 완전히 닫고 불활성 기체의 특정 비율이 초과되면 그 밸브를 불연속적으로 개방하여 소정의 수소 농도를 얻을 수 있다.

반응수가 생성되고 150℃ 이하의 온도에서 조작되는 수소화 반응의 경우 신규 공정은 특히 유리하다.

150℃ 이상에서의 수소화의 장점은 수소화로 생성된 반응수의 증기압이 더 높다는 것인데, 여기서 물은 수소화 반응에서 불활성인 기체로서 작용하며, 그 결과 반응기 내의 다른 불활성 물질의 축적이 감소되거나, 또는 더 이상 필요하지 않게 된다. 그러나, 150℃ 이상의 온도에서의 수소화는, 예를 들어 촉매 노화의 가속화 및 부산물 생성량의 증가와 같은 단점을 수반한다. 따라서, 150℃ 이상의 온도는 신규 공정에서는 바람직하지 않다.

반응기의 기상으로 미사용 수소를 공급할 수 있다. 예를 들어, EP 634 391 또는 WO 00/35852호에 개시된 바와 같이 플로우 반응기의 경우에 특히 유리하다. 그러나, 이 경우 폐기체 라인과의 단락은 배제되어야 한다.

미사용 기체는 반응기의 액상으로 계량하여 투입하는 것이 바람직하다. 공지된 계량 부재로 도입할 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 고리 라인을 통해서 액상으로, 하나 이상의 유입 파이프를 통해서 액상으로, 특히 반응기의 저부에서 도입하거나, 또는 교반형 평가마의 경우에는 중공 샤프트 교반기를 통해 도입할 수 있다.

폐기체는 일반적으로 반응기의 상부에서 기상으로 제거된다. 전술한 바와 같이, 수소의 추가의 손실을 피하기 위해서는 폐기체의 제거 과정에서 미사용 수소에 대한 단락이 일어나지 않도록 해야 한다.

신규 공정은 원칙적으로 반응 조건 하에서 액상인 유기 화합물의 모든 수소화 반응에 사용될 수 있다. 이의 예로는 벤젠의 시클로헥산으로의 수소화, 부틴디올의 부탄디올로의 수소화 및 옥소 알데히드의 옥소 알코올로의 수소화가 있다. 임의의 이들 공정 중에서는 반응수가 형성되지 않으므로, 불활성 기체의 존재가 특히 중요하다. 신규 공정은 해당 니트로 화합물로부터 아민, 특히 해당 방향족 니트로 화합물로부터 방향족 아민을 제조하는 데 사용되는 것이 특히 유리할 수 있다.

1 이상의 니트로기와 6∼18개의 탄소 원자를 갖는 방향족 니트로 화합물, 예를 들어, 니트로벤젠, 예컨대 o-니트로벤젠, m-니트로벤젠, p-니트로벤젠 및 1,3-디니트로벤젠, 니트로톨루엔, 예컨대 2,4-디니트로톨루엔, 2,6-디니트로톨루엔 및 2,4,6-트리니트로톨루엔, 니트로크실올, 예컨대 1,2-디메틸-3-니트로벤젠, 1,2-디메틸-4-니트로벤젠, 1,4-디메틸-2-니트로벤젠, 1,3-디메틸-2-니트로벤젠, 2,4-디메 틸-1-니트로벤젠 및 1,3-디메틸-5-니트로벤젠, 니트로나프탈렌, 예컨대 1-니트로나프탈렌, 2-니트로나프탈렌, 1,5-디니트로나프탈렌 및 1,8-디니트로나프탈렌, 클로로니트로벤젠, 예컨대 2-클로로-1,3-디니트로벤젠, 1-클로로-2,4-디니트로벤젠, o-클로로니트로벤젠, m-클로로니트로벤젠, p-클로로니트로벤젠, 1,2-디클로로-4-니트로벤젠, 1,4-디클로로-2-니트로벤젠, 2,4-디클로로-1-니트로벤젠 및 1,2-디클로로-3-니트로벤젠, 클로로니트로톨루엔, 예컨대 4-클로로-2-니트로톨루엔, 4-클로로-3-니트로톨루엔, 2-클로로-4-니트로톨루엔 및 2-클로로-6-니트로톨루엔, 니트로아닐린, 예컨대 o-니트로아닐린, m-니트로아닐린 및 p-니트로아닐린, 니트로알코올, 예컨대 트리스(히드록시메틸)니트로메탄, 2-니트로-2-메틸-프로판디올, 2-니트로-2-에틸-1,3-프로판디올, 2-니트로-1-부탄올 및 2-니트로-2-메틸-1-프로판올, 그리고 상기 니트로 화합물 중 2 이상의 임의의 바람직한 혼합물이 신규 공정에 바람직하게 사용된다.

방향족 니트로 화합물, 바람직하게는 모노니트로벤젠, 메틸니트로벤젠 또는 메틸니트로톨루엔, 구체적으로 2,4-디니트로톨루엔 또는 이의 2,6-디니트로톨루엔과의 공업적 혼합물은 신규 공정에 의해서 해당 아민으로 수소화되는 것이 바람직하다. 상기 공업적 혼합물은 총 혼합물을 기준으로 2,6-디니트로톨루엔 35 중량% 이하와 인접 디니트로톨루엔 1∼4 중량% 및 2,5-디니트로톨루엔 및 3,5-디니트로톨루엔 0.5∼1.5%를 포함하는 것이 바람직하다. 신규 공정은 특히 디니트로톨루엔 이성체의 해당 톨루엔디아민 유도체(TDA)로의 수소화 반응에 사용되는 것이 바람직하다.

방향족 아민의 수소화 반응은 용매의 부재 하에 또는 용액 중에서 실시할 수 있다. 사용된 용매는 이러한 목적으로 통용되는 물질, 특히 저급 알코올, 바람직하게는 에탄올이다.

신규 수소화 반응은 일반적으로 촉매의 존재하에 실시된다. 사용할 수 있는 촉매는 종래의 공지된 수소화 촉매이다.

이들의 예는 원소 주기율표의 아족 VIII의 금속으로서, 이들 금속은 지지 물질, 예컨대 활성 탄소 또는 알루미늄 산화물, 규소 산화물 또는 기타 물질의 산화물에 적용할 수 있다. 라니 니켈 및/또는 니켈, 팔라듐 및/또는 백금을 주성분으로 하는 지지된 촉매를 사용하는 것이 바람직하다. 원칙적으로 균질 촉매를 사용하는 것도 가능하다.

불균질 촉매를 사용한 신규 공정을 고정상 또는 현탁 절차로 실시할 수 있다. 액상 또는 점적상(床) 절차로 고정상 절차를 실시할 수 있다.

현탁 절차에서도 불균질 촉매가 사용된다. 니트로 화합물의 아민으로의 바람직한 수소화 반응은 일반적으로 불균질 촉매의 존재 하에 실시된다. 불균질 촉매는 미분된 상태로 사용되는 것이 일반적이며, 반응 현탁액 중에서 미분형으로 현탁된다. 현탁액에서의 수소화 반응을 위해 사용되는 반응기는 특히 루프 장치, 예컨대 제트 루프 또는 프로펠라 루프, 교반형 다단 평가마로서 구비될 수 있는 교반형 평가마, 버블 컬럼 또는 에어 리프트 반응기이다.

신규 공정은 일반적으로 특정 반응에 대해 통용되는 반응 조건 하에서 실시된다. 따라서, 방향족 니트로 화합물의 방향족 아민으로의 전환 반응은 일반적으로 5∼100 bar 바람직하게는 10∼50 bar, 그리고 80∼160℃, 바람직하게는 80∼150℃, 특히 100∼150℃에서 실시된다.

신규 공정에서는, 놀랍게도 기상과 액상 사이의 교환 표면이 실질적으로 증가될 수 있다. 교환 표면이 커지면 수소화 조에서 수소의 포화 농도에 가까운 농도에서 항상 조작할 수 있다. 따라서, 촉매 표면 상의 자유 부위를 수소 분자가 점유할 가능성이 커진다. 이는 공정의 수율과 선택도를 증가시킨다.

기존의 모든 수소화 반응기에서 추가로 전환시키지 않고도 문제 없이 신규 공정을 사용할 수 있다. 신규 공정에 바람직한 불활성 기체, 특히 질소는 거의 모든 제조 현장에서 충분한 양으로 입수할 수 있다.

신규 공정의 추가의 장점은 사용된 수소의 정제 비용이 필요하지 않다는 것이다. 본 발명의 공정은 촉매독으로서 작용하거나 또는 2차 반응을 초래할 수 있는 이들 성분들을 수소로부터 제거하는 데 충분한다. 이로써 수소를 더욱 경제적으로 제조할 수 있다.

하기 실시예는 본 발명을 예시한다.

실시예 1(비교예)

WO 00/35852의 실시예 1에 개시된 바와 같이 외부 순환부, 반응기 저부에서의 격벽판 및 동심형 딥(dip) 튜브가 구비된 실리더형 반응기를 사용하였다. 반응기의 반응 부피는 0.05 m³였다. 반응기에는 약 2.5 m²의 냉각 영역에 병렬로 함께 연결되어 있는 36 필드 튜브가 구비되어 있다. 필드 튜브로 공급되는 냉각수의 양은 1 m³/h였고, 필드 튜브로 공급되는 냉각수의 온도는 30℃였다.

고압 펌프에 의해서, 2,4-디니트로톨루엔 80 중량부 및 2,6-디니트로톨루엔 20 중량부로 구성된 디니트로톨루엔 용융물 40.3 kg/h을, 해당하는 디아미노톨루엔 혼합물 약 62 중량부, 물 36 중량부 및 미분 니켈 수소화 촉매 2 중량부로 된 신속하게 유동하는 혼합물로 120℃에서 분사하였다. 수소 30 m³(S.T.P.)/h를 동시에 도입하면서 반응기 중의 압력을 25 bar로 유지하였다. 루프 흐름을 유지하기 위해서, 외부 생성물 순환시 부피 유속 2.6 m³/h로 순환시켰다. 반응 노즐 내의 압력을 약 3 bar로 하였고, 공급된 전력은 5 kW/m³였다. 반응의 생성 열이 형성된 곳에서 제거되기 때문에 반응은 사실상 등온 조건 하에서 일어났다. 반응기의 저부 1/3 지점에서 최대 반응 온도는 122℃였다. 해당하는 디아미노톨루엔 혼합물 26.7 kg/h 및 물 15.8 kg/h를, 촉매를 유지하면서 반응기로부터 동시에 연속적으로 제거하였으며, 이것은 아민 혼합물 580 kg/m³*h의 공간-시간 수율에 해당한다.

공급된 수소의 순도는 방출율이 약 1∼2%일 때 99.99999 부피%였다. 응축기를 이용하여 실질적으로 증기를 포함하는 응축가능한 부분으로부터 폐기체를 분리하고, 수소 99.5 부피% 이상의 순도로 플레어로 공급하였다. 추가의 불활성 기체는 공급하지 않았다. 120℃ 및 26 bar 절대압에서 수소화 반응을 조작하였다. 수소화 조 중 물의 양은 약 35 중량%였다.

반응기 중 기상은 수소와 반응수 유래의 증기만으로 사실상 구성되어 있었다. 따라서, 전체 기상 밀도는 약 2.5 kg/m³로 계산될 수 있다. 노즐과 내부 순환을 이용하여 반응기에 기체를 도입하면, 반응기의 액상 중의 기체 함량은 수소화 조의 기체의 부피량을 기준으로 10 부피% 이하로 설정할 수 있다. 더 높은 기체 함량을 얻을 수 없다. 반응기 전력 균형을 이용하여, 측정값으로부터 반응기의 액상 중 평균 버블 크기가 약 7 mm임을 결정할 수 있다.

실시예 2

본 절차는 실시예 1과 동일하지만 수소 100 m³당 질소 0.1 m³를 버블 라인을 통해 추가로 도입하였다. 응축으로 증기를 제거한 후에 방출된 수소의 순도가 90 부피%에 불과하도록 반응기의 폐기체의 양을 조절하였다. 실시예 1과 비교하여 수소화 조에서의 총 압력, 반응기 온도 및 중량을 기준으로 한 물의 양은 변화가 없었다. 완전히 역 혼합된 기상이라고 가정했을 때, 반응기 중 기체의 생성되는 총 밀도는 약 4.4 kg/m³로서, 질소, 수소 및 증기의 밀도로 구성된다. 후속 측정으로부터, 반응기의 조작을 추가로 바꾸지 않고 반응기의 수소화 조에서의 기체 함량이 수소화 조에서의 기체의 부피량을 기준으로 18 부피%로 증가된다는 것을 확인하였다. 이것은 버블 크기 감소에 의한 것이다. 반응기의 전력 균형으로 질소 첨가 후에 수소화 조에서 기체 버블의 평균 직경이 약 4 mm로 감소됨을 확인하였다.

실시예 3

실시예 1에서와 같은 반응기를 사용하였다. 미사용 수소는 99.99 부피%의 순 도로 반응기에 도입하였다. 첨가된 총량이 수소 30 m³(S.T.P.)/h라는 것은, 실제로는 수소 29.997 m³(S.T.P.)/h와 불활성 기체 0.003 m³(S.T.P.)/h가 첨가된 것이다. 수소화 반응기의 기상 중에 99 부피% 이상의 수소 순도를 유지하기 위해서, 미사용 기체의 양을 기준으로 폐기체 1%를 방출해야 하였다. 그러면 폐기체는 수소 0.297 m³(S.T.P.) 및 불활성 물질 0.003 m³(S.T.P.)를 포함하였다.

이러한 조작 상태에서 시작하여, 미사용 수소의 순도를 99.9 부피%로 줄였다. 그 결과 수소의 제조와 관련된 노력이 상당히 줄었다. 전술한 바와 같이, 폐기체 1%(미사용 기체의 양 기준)를 방출시키면, 즉 반응기로부터 0.3 m³(S.T.P.)/h를 배출시키면, 이 폐기체는 H₂ 0.27 m³ 및 불활성 물질 0.03 m³로 구성되었다. 결과적으로, 응축가능한 분획을 제거한 후에 폐기체 중의 수소 순도는 약 90 부피%였으며, 이것은 특히 바람직한 범위내의 값이다.

이러한 절차의 장점은 미사용 수소의 정제와 관련된 수고를 덜 수 있고, 수소 손실이 약간 적어지며, 반응기 중 버블 크기를 작게 하여 교환 표면을 늘릴 수 있다는 것이다.

실시예 4

본 절차는 실시예 3의 초기 상태에서와 같지만, 폐기체의 양을 미사용 기체의 양을 기준으로 1%에서 0.1%로 줄이고, 미사용 수소의 조성은 변화시키지 않았 다. 따라서, 0.03 m³/h의 폐기체만이 방출되었으며, 상기 폐기체는 수소 0.027 m³/h 및 불활성 기체 0.003 m³/h로 구성된다. 수소화 반응기 중 폐기체의 수소 농도는 90%였다.

이러한 변형법의 장점은 버블 크기가 작아서 수소 손실량이 실질적으로 적어지고 물질 전달 면적이 커진다는 것이다. 이러한 목적을 위해서 반응기에 추가의 변형을 가할 필요는 전혀 없고, 추가로 폐기체 밸브를 닫기만 하면 된다.

Claims (9)

1. 모노니트로벤젠, 메틸니트로벤젠, 메틸니트로톨루엔, 2,4-디니트로톨루엔 및, 2,4-디니트로톨루엔과 2,6-디니트로톨루엔의 혼합물로 구성된 군에서 선택된 액체 유기 화합물의 수소화 방법으로서, 반응기 중에 존재하는 수소가 수소화 반응에서 불활성이고 질소, 0족 기체 및 암모니아로 구성된 군에서 선택된 1종 이상의 기체를 포함하는 것인 액체 유기 화합물의 수소화 방법.
2. 제1항에 있어서, 수소화 반응에서 불활성인 기체의 비율의 합이 반응기 내의 기상을 기준으로 3∼50 부피%인 것인 방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 수소화 반응에서 불활성인 기체의 비율의 합이 반응기 내의 기상을 기준으로 5∼20 부피%인 것인 방법.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 수소화 반응에서 불활성인 기체는 수소와의 혼합물로서 반응기에 공급되는 것인 방법.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 수소화 반응에서 불활성인 기체는 수소와 상이한 지점에서 반응기로 공급되는 것인 방법.
6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 수소화 반응에서 불활성인 기체의 함량은 반응기로부터 방출되는 폐기체의 양을 조절하여 정해지는 것인 방법.
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