專利名稱：(甲基)丙烯醛或(甲基)丙烯酸的生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種(甲基)丙烯醛或(甲基)丙烯酸的生產(chǎn)方法。更具體地說，涉及一種使用分子氧，通過對丙烯、丙烷或異丁烯進(jìn)行氣相催化氧化而有效地生產(chǎn)(甲基)丙烯醛或(甲基)丙烯酸的方法。
背景技術(shù)：
通常生產(chǎn)(甲基)丙烯醛或(甲基)丙烯酸的方法是，在復(fù)合氧化物催化劑的存在下，使用多管反應(yīng)器和分子氧或含分子氧的氣體，對丙烯、丙烷或異丁烯進(jìn)行氣相催化氧化反應(yīng)。
專利參考文獻(xiàn)1(JP-A-8-92147)公開了一種方法，其中用來除熱的流體(以下稱為“熱介質(zhì)”)的溫度調(diào)整，是靠控制反應(yīng)器的入口到出口的溫差在2～10℃或以下，反應(yīng)器主體中的熱介質(zhì)流與進(jìn)入反應(yīng)器的反應(yīng)氣體的流動(dòng)方向平行流動(dòng)，還使用折流板使熱介質(zhì)流曲流上升。
對于控制工業(yè)上高熱值反應(yīng)來說，控制反應(yīng)溫度的裝置的方案特別缺乏。
專利參考文獻(xiàn)1JP-A-8-92147本發(fā)明的公開本發(fā)明要解決的問題本發(fā)明的目的在于提供一種能極好的控制反應(yīng)溫度的裝置，它是穩(wěn)定操作氣相催化氧化法而不使反應(yīng)器的催化劑失活的基礎(chǔ)，并且還提供一種使用這種裝置生產(chǎn)(甲基)丙烯醛或(甲基)丙烯酸的方法。
通常用于氣相催化氧化法的多管反應(yīng)器，是一種適合通過裝有固體催化劑并允許其與原料接觸的氧化反應(yīng)來獲得氧化產(chǎn)品的方法。
因?yàn)橥ǔ６喙芊磻?yīng)器中的大多數(shù)管道(管束)是垂直排列的，所以，工藝流體通過從上端或下端加入而形成上流或者下流。熱介質(zhì)也可以從上端或下端進(jìn)入反應(yīng)器主體。也就是說，1)工藝流體向下流/熱介質(zhì)向下流的平行流系統(tǒng)，2)工藝流體向上流/熱介質(zhì)向上流的平行流系統(tǒng)，3)工藝流體向上流/熱介質(zhì)向下流的逆流系統(tǒng)和4)工藝流體向下流/熱介質(zhì)向上流的逆流系統(tǒng)。
在這樣的一種多管反應(yīng)器中，可以通過圍繞反應(yīng)管束的外側(cè)(主體惻)的可控溫度的熱介質(zhì)循環(huán)，保持反應(yīng)必須的溫度，同時(shí)，通過進(jìn)行工藝流體(一種氣相催化氧化反應(yīng)時(shí)的工藝氣體)與熱介質(zhì)間的熱交換，即類似于常用于化學(xué)工廠的熱交換器，可以防止由于工藝流體的溫度過高而引起管內(nèi)催化劑的毀壞或失活。
然而，在復(fù)合氧化物催化劑存在下，使用分子氧或含分子氧的氣體進(jìn)行丙烯、丙烷或異丁烯的氣相催化氧化反應(yīng)生產(chǎn)時(shí)，氣相催化氧化反應(yīng)的反應(yīng)熱是如此的高，以至于許多出現(xiàn)問題的情況是由于傳統(tǒng)、已知、可接受的裝置內(nèi)溫度控制不夠引起的，甚至使用精密設(shè)計(jì)的催化劑時(shí)，如由于催化劑層特定位置的溫度過高而使催化劑毀壞，由于超過催化劑可接受的溫度而引起反應(yīng)失控，或者催化劑變得不適用。
情況之一是作為工業(yè)裝置基礎(chǔ)的反應(yīng)管束外側(cè)(主體側(cè))的熱介質(zhì)溫度，沒有調(diào)整到預(yù)定值。
通常應(yīng)當(dāng)進(jìn)行由于吸收反應(yīng)熱而使溫度升高的熱介質(zhì)的冷卻，調(diào)整至預(yù)定溫度，再循環(huán)至反應(yīng)器中，但是，在(甲基)丙烯醛或(甲基)丙烯酸和分子氧或含分子氧氣體的原料情況時(shí)，為了防止如上催化劑層的反應(yīng)失控，通?？窟x擇熱介質(zhì)的種類和數(shù)量來實(shí)現(xiàn)這種循環(huán)，以使熱介質(zhì)的熱容量變得特別大，由此把反應(yīng)器的入口到出口間的溫差(反應(yīng)熱的吸熱步驟后)控制在1～3℃的水平上。
為了校正大量熱介質(zhì)的這樣一種微小的溫差，一般使用熱交換器，由于溫度的條件，經(jīng)常使用硝酸鹽的混合物(硝酸鉀)作為使用的熱介質(zhì)，但是因?yàn)橄跛徕浀娜埸c(diǎn)高，因此易于固化，招致用于溫度控制中的閥操作失靈，致使精密溫度控制困難，并且在一些情況下還引發(fā)反應(yīng)失控(盡管設(shè)計(jì)了催化劑和能防止反應(yīng)失控的反應(yīng)器結(jié)構(gòu))。
考慮上述實(shí)際情況后提出本發(fā)明，其目的在于提供一種通過在分子氧或含分子氧氣體下，進(jìn)行(甲基)丙烯醛或(甲基)丙烯酸原料的氣相催化氧化反應(yīng)的方法，該法是一種工業(yè)的生產(chǎn)方法，其中通過平穩(wěn)而精確地控制熱介質(zhì)的溫度，由此能有效地防止熱點(diǎn)(活性點(diǎn))的形成，在保持其質(zhì)量的同時(shí)能穩(wěn)定地生產(chǎn)所關(guān)心的產(chǎn)品，本發(fā)明的目的還在于提供一種生產(chǎn)所述產(chǎn)品的裝置。
本發(fā)明者發(fā)現(xiàn)了一種方法，該法在用于生產(chǎn)(甲基)丙烯酸或諸如此類的氧化反應(yīng)器中使用熱介質(zhì)，可排除安裝在所用管道上閥的操作故障，由此有利于熱介質(zhì)的溫度控制或熱介質(zhì)的處理以及防止各種反應(yīng)的失效。
解決問題的方法本發(fā)明的目的通過下列方法來完成。
(1)一種生產(chǎn)(甲基)丙烯醛或(甲基)丙烯酸的方法，該法使用無機(jī)鹽作反應(yīng)溫度調(diào)節(jié)熱介質(zhì)，在含氧氣體下，進(jìn)行丙烷、丙烯、異丁烯或(甲基)丙烯醛的氣相催化氧化反應(yīng)，其特征在于，設(shè)置在熱介質(zhì)加料器上的控制熱介質(zhì)供給及循環(huán)速度的調(diào)節(jié)閥的主體部和安裝在該主體部上的旋轉(zhuǎn)軸進(jìn)行滑動(dòng)密封的壓蓋部件材料是云母基材料，它們以這樣的方式完成了滑動(dòng)。
(2)按照前述(1)生產(chǎn)(甲基)丙烯醛或(甲基)丙烯酸的方法，其中前述調(diào)節(jié)閥的壓蓋部分具有加熱套的結(jié)構(gòu)。
(3)按照前述(1)或(2)生產(chǎn)(甲基)丙烯醛或(甲基)丙烯酸的方法，其中前述調(diào)節(jié)閥的致動(dòng)器，在液體不流動(dòng)的狀態(tài)下，其[主體部分與固定其上的桿之間的滑動(dòng)摩擦力]/[致動(dòng)器產(chǎn)生的最大力]的值為0.2或以下。
(4)按照前述(1)生產(chǎn)(甲基)丙烯醛或(甲基)丙烯酸的方法，其中前述無機(jī)鹽是由53％質(zhì)量KNO3(硝酸鉀)、40％質(zhì)量NaNO2(亞硝酸鈉)和7％質(zhì)量NaNO3(硝酸鈉)組成的硝酸鹽混合物。
(5)用于前述(1)～(4)中任意一種所描述的生產(chǎn)方法中的(甲基)丙烯醛或(甲基)丙烯酸的生產(chǎn)裝置。
發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)用于生產(chǎn)(甲基)丙烯酸等的本發(fā)明方法，其特征在于，安裝在氧化反應(yīng)器中的熱介質(zhì)管道上的閥使用云母，用于生產(chǎn)(甲基)丙烯醛和/或(甲基)丙烯酸。通過本發(fā)明的生產(chǎn)方法，可以排除閥門的操作故障，使熱介質(zhì)的溫度控制或熱介質(zhì)的處理變得容易，所以，使穩(wěn)定而高質(zhì)量地生產(chǎn)變成可能。


是用于本發(fā)明氣相催化氧化方法的多管熱交換器型反應(yīng)器的具體 是用于本發(fā)明氣相催化氧化方法的多管熱交換器型反應(yīng)器的另一 是用于本發(fā)明的多管熱交換型反應(yīng)器和熱交換器系統(tǒng)的具體實(shí)施方式
。
是用于本發(fā)明的多管熱交換型反應(yīng)器和熱交換器系統(tǒng)的另一具體 是用于本發(fā)明熱介質(zhì)循環(huán)-溫度控制系統(tǒng)中的調(diào)節(jié)閥實(shí)例的方塊圖。
參考號(hào)數(shù)和標(biāo)記的說明參考號(hào)數(shù)1b和1c是反應(yīng)管，2是反應(yīng)器，3a和3b是環(huán)形導(dǎo)管，4a是產(chǎn)品出料口，4b是原料的進(jìn)料口，5a和5b是管板，6a和6b是多孔折流板，7是循環(huán)泵，8a是熱介質(zhì)進(jìn)料管，8b是熱介質(zhì)出料管，9是中間管板，10是擋熱板，15是溫度計(jì)，20是熱交換器和21是控制閥。
實(shí)施本發(fā)明的最佳方式下面將詳細(xì)地描述本發(fā)明。
本發(fā)明是一種適于生產(chǎn)(甲基)丙烯醛或(甲基)丙烯酸等的氣相催化氧化方法，其特征在于，設(shè)計(jì)一種閥門，它安裝在進(jìn)行氣相催化氧化的反應(yīng)器中的處理熱介質(zhì)的管道上。
按照本說明書，來自丙烯或丙烷的丙烯酸和來自異丁烯的甲基丙烯酸，通常皆表示(甲基)丙烯酸。
反應(yīng)器的類型或是流動(dòng)床型，或是固定床型，但是固定床型多管反應(yīng)器是理想的。
生產(chǎn)(甲基)丙烯醛和(甲基)丙烯酸的細(xì)節(jié)說明如下。
工業(yè)化的(甲基)丙烯醛和(甲基)丙烯酸生產(chǎn)方法的典型實(shí)例，包括下面將要描述的一次通過系統(tǒng)、未反應(yīng)的丙烯循環(huán)系統(tǒng)和廢氣再循環(huán)系統(tǒng)，包括這三種系統(tǒng)的反應(yīng)體系在本發(fā)明中沒有限制。
(1)一次通過系統(tǒng)這種系統(tǒng)是一種在前段反應(yīng)中使丙烯、空氣和蒸汽混合、進(jìn)料和大部分轉(zhuǎn)化成(甲基)丙烯醛和(甲基)丙烯酸，并且把出口氣體和反應(yīng)物不分離地送入后段反應(yīng)的方法。在這種情況下，除了前段出口氣體外，一般的方法是把后段反應(yīng)中進(jìn)行反應(yīng)所必須的空氣和蒸汽供給后段反應(yīng)。
(2)未反應(yīng)丙烯循環(huán)系統(tǒng)這種系統(tǒng)是把從后段反應(yīng)獲得的含(甲基)丙烯酸的反應(yīng)產(chǎn)物氣體，送入(甲基)丙烯酸的收集裝置，(甲基)丙烯酸在該裝置中作為水溶液收集，并且使該收集裝置側(cè)含有的未反應(yīng)的丙烯的部分廢氣送入前段反應(yīng)，使未反應(yīng)的丙烯一部分進(jìn)行再循環(huán)的方法。
(3)廢氣循環(huán)系統(tǒng)這種系統(tǒng)是把從后段反應(yīng)獲得的含(甲基)丙烯酸的反應(yīng)產(chǎn)物氣體送入丙烯酸收集裝置，(甲基)丙烯酸作為含水溶液收集，使收集裝置側(cè)的全部廢氣通過燃燒氧化，使其中所含的未反應(yīng)丙烯等大部分轉(zhuǎn)化成二氧化碳和水，并把所獲得的燃燒廢氣一部分加到前段反應(yīng)的方法。
按照本發(fā)明，“工藝氣體”指的是與氣相催化氧化反應(yīng)有關(guān)的一些氣體，如作為原料氣被氧化物質(zhì)、含分子態(tài)氧氣體、所獲得的產(chǎn)物等。
作為原料氣的丙烯、丙烷或異丁烯和/或(甲基)丙烯醛、含分子態(tài)氧氣體和蒸汽的混合氣，主要送入用于氣相催化氧化的多管反應(yīng)器。
按照本發(fā)明，混合氣中的丙烯、丙烷或異丁烯的濃度，為6～10％摩爾，按每摩爾丙烯、丙烷或異丁烯，氧為1.5～2.5摩爾，而蒸汽為0.8～5摩爾。引入的原料氣分別進(jìn)入反應(yīng)管，流過反應(yīng)管，并在有關(guān)的氧化催化劑存在下反應(yīng)。
使用固定床型多管反應(yīng)器的氣相催化氧化反應(yīng)，是一種在復(fù)合氧化物催化劑存在下廣泛使用分子態(tài)氧或含分子態(tài)氧的氣體，從丙烯或異丁烯生產(chǎn)(甲基)丙烯醛和(甲基)丙烯酸的方法。
按照本發(fā)明，通常固定床型多管反應(yīng)器是工業(yè)上使用的一種反應(yīng)器，并且沒有特殊的限制。
例如，有一種反應(yīng)器，它包括具有原料進(jìn)料口和產(chǎn)品出料口的筒形反應(yīng)器主體；兩個(gè)或多個(gè)安裝在筒形反應(yīng)器主體的圓柱表面上用來使熱介質(zhì)引入或排放的進(jìn)出筒形反應(yīng)器主體的環(huán)狀導(dǎo)管；相互連接兩個(gè)或更多個(gè)循環(huán)導(dǎo)管的循環(huán)裝置；兩個(gè)或多個(gè)為兩個(gè)或多個(gè)反應(yīng)器的管板所包含并盛有催化劑的反應(yīng)管；以及兩個(gè)或多個(gè)用來改變引入反應(yīng)器主體的熱介質(zhì)方向，全部都在反應(yīng)管的垂直方向上安裝的折流板。
另外，生產(chǎn)(甲基)丙烯醛和(甲基)丙烯酸的本發(fā)明方法，是一種適合于含分子態(tài)氧的氣體氧化被氧化物的氣相催化氧化法，并且是一種在前述反應(yīng)管中填充Mo-Bi基催化劑和/或Mo-V-基催化劑進(jìn)行氣相催化氧化的方法。
下面將基于圖1、圖2和圖5說明本發(fā)明的具體實(shí)施方式
。
圖1表明用于本發(fā)明氣相催化氧化法的典型具體實(shí)施方式
的多管熱交換器型反應(yīng)器。圖1中，反應(yīng)管1b和1c固定到管板5a和5b上，并配置在多管反應(yīng)器的主體2上。作為反應(yīng)原料氣入口的原料進(jìn)料口或作為產(chǎn)品出口的產(chǎn)品出料口的開口4a或4b，安裝在主體2的頂部和底部，依工藝氣體下流還是上流而定，一個(gè)開口為原料進(jìn)料口，而另一個(gè)則為產(chǎn)品出料口。由于反應(yīng)器主體里面的熱介質(zhì)的流動(dòng)方向，是用向上的流體箭頭示于圖1中的，所以當(dāng)工藝氣體與熱介質(zhì)流逆流時(shí)，開口4b則是原料進(jìn)料口。然而，工藝氣體的流動(dòng)方向可以是任意的方向。用于引入熱介質(zhì)的循環(huán)導(dǎo)管3a被安裝在反應(yīng)器主體2的圓柱表面。由熱介質(zhì)循環(huán)泵7加壓的熱介質(zhì)，在反應(yīng)器主體2里面從循環(huán)導(dǎo)管3a向上流動(dòng)，然后，由循環(huán)導(dǎo)管3b經(jīng)由其流動(dòng)方向轉(zhuǎn)動(dòng)返回循環(huán)泵7，這是由于在圍繞反應(yīng)器主體2的中心部分具有兩個(gè)或多個(gè)多孔折流板6a和在周邊部分和反應(yīng)器主體間具有開口的多孔折流板6b更迭排列的結(jié)果。吸收反應(yīng)熱的部分熱介質(zhì)，流經(jīng)安裝在循環(huán)泵7頂部的熱介質(zhì)出料管線8b，再由熱介質(zhì)進(jìn)料管線8a引入反應(yīng)器，由熱交換器(見圖3)進(jìn)行冷卻。熱介質(zhì)溫度的調(diào)節(jié)，是通過控制來自熱介質(zhì)進(jìn)料管線8a所供應(yīng)的循環(huán)熱介質(zhì)的溫度或流速，通過檢測溫度計(jì)14和根據(jù)溫度信息來完成的。
雖然取決于所使用的催化劑的性能，但熱介質(zhì)溫度的控制方式是，使介于熱介質(zhì)進(jìn)料管線8a和熱介質(zhì)出料管線8b間的熱介質(zhì)溫差為1～10℃，優(yōu)選2～6℃。
為了使熱介質(zhì)流速的周向分布降至最低，理想的是把電流板(圖中未畫出)安裝在循環(huán)導(dǎo)管3a和3b內(nèi)的主體板部分上。多孔板，一種具有狹縫或諸如此類的板用作電流板，通過改變多孔板的開口面積或狹縫間隙的方式進(jìn)行調(diào)整，以便熱介質(zhì)以相同的流速從全部圓周流入。循環(huán)導(dǎo)管(3a，優(yōu)選3b)中的溫度可以通過安裝的兩個(gè)或以上的溫度計(jì)15檢測。
安裝在反應(yīng)器主體2中的折流板的數(shù)量沒有特殊的限制，但是理想的是安裝3塊折流板(兩塊6a型的，一塊6b型的)。借助于這些折流板的存在，使熱介質(zhì)的上流擾動(dòng)，以至于它相對于反應(yīng)管的管軸方向轉(zhuǎn)向橫向，熱介質(zhì)從其周圍部分集中到反應(yīng)器主體的中心部分，通過折流板6a開口部分的轉(zhuǎn)動(dòng)方向轉(zhuǎn)向圓周部分，再達(dá)到主體2的外筒。熱介質(zhì)再次通過折流板6b的周邊轉(zhuǎn)動(dòng)方向集中到中心部分，折流板6a的開口部分上升，沿著反應(yīng)器主體2的上管板5a轉(zhuǎn)向外周，經(jīng)過循環(huán)導(dǎo)管3b在泵中循環(huán)。
按照該
具體實(shí)施例方式
，把溫度計(jì)11插入安裝在反應(yīng)器的至少一個(gè)反應(yīng)管中，并且向反應(yīng)器外面輸送信號(hào)，記錄催化劑層反應(yīng)管軸向的溫度分布。把一根或兩根或多根溫度計(jì)插入反應(yīng)管，通過其中的一根溫度計(jì)沿管的軸向測量5～20個(gè)點(diǎn)的溫度。
對于本發(fā)明的折流板沒有特殊的限制，只要它們在圍繞反應(yīng)器主體的中心部分具有開口部分，折流板在主體的外周部分和主體外筒間具有開口，以及熱介質(zhì)分別在開口部分上轉(zhuǎn)變其方向，防止熱介質(zhì)的旁流和改變其流速的結(jié)構(gòu)即可，而其形狀的典型實(shí)例包括鏈段型碎盤折流板、圓盤式折流板等。
圖2表示用于本發(fā)明氣相催化氧化方法的另一典型具體實(shí)施方式
的多管熱交換型反應(yīng)器。圖2中，與圖1同樣的部件使用圖1所述的號(hào)數(shù)。
圖2所示的反應(yīng)器是一具體實(shí)施方式
，其中，示于圖1的反應(yīng)器主體2被中間管板9分開，在本發(fā)明中還包括使用這種反應(yīng)器的方法。使不同的熱介質(zhì)在不同的溫度下循環(huán)并控制在分開的區(qū)域內(nèi)。在圖2中，熱介質(zhì)的流動(dòng)方向按箭頭向上流。原料氣既可以從開口4a也可以從開口4b進(jìn)料，然而，理想的是與熱介質(zhì)流逆流。在這種情況下，開口4b是原料進(jìn)料口，而從開口4b供應(yīng)的原料氣在反應(yīng)器的反應(yīng)管中依次經(jīng)歷反應(yīng)過程。
圖2所示的多管反應(yīng)器，用中間管板9分開的反應(yīng)器頂部和底部(A和B)，存在不同溫度的熱介質(zhì)。每個(gè)反應(yīng)管的內(nèi)側(cè)被分成的情況是，1)填充完全相同的催化劑，通過改變原料氣入口和反應(yīng)管出口的溫度來完成反應(yīng)；2)在原料氣入口填充催化劑，但為了快速冷卻反應(yīng)產(chǎn)品，催化劑不填充在出口以便形成空管，或者在此填充沒有活性的惰性物質(zhì)；3)在原料氣入口處和出口處填充不同的催化劑，但為了快速冷卻反應(yīng)產(chǎn)物，不把催化劑填充在它們的中間以便形成空管，或者在此填充沒有活性的惰性物質(zhì)。
例如，把丙烯、丙烷或異丁烯，作為與含分子氧氣體的混合氣從作為原料加料口的開口4b，供應(yīng)至示于本發(fā)明圖2中的多管反應(yīng)器中，首先在前段反應(yīng)(表示反應(yīng)管的A區(qū)，有時(shí)稱為“前段部分”)的第一段轉(zhuǎn)化成(甲基)丙烯醛，再于后段反應(yīng)(表示反應(yīng)管的B區(qū)，有時(shí)稱為“后段部分”)的第二段上通過丙烯醛的氧化生產(chǎn)(甲基)丙烯酸。在反應(yīng)管的第一段部分和第二段部分填充不同的催化劑，分別控制在不同溫度的優(yōu)化條件下完成反應(yīng)。理想的是把與反應(yīng)無關(guān)的惰性物質(zhì)填充在位于反應(yīng)管的前段部分和后段部分之間的中間管板9。
當(dāng)前段部分和后段部分間的溫差超過100℃時(shí)，理想的是在中間管板9的上方或下方約10cm的部位上，使用兩塊或多塊擋熱板以防止熱轉(zhuǎn)移。
盡管根據(jù)圖1和圖2中的箭頭是上流來描述熱介質(zhì)在反應(yīng)器主體中的流動(dòng)方向，但在本發(fā)明中相反方向也是可能的。以熱介質(zhì)循環(huán)流的決定性方向中，必須避免氣體在反應(yīng)器主體2的頂端和循環(huán)泵7中存在的現(xiàn)象，所述氮?dú)獾榷栊詺怏w被帶入熱介質(zhì)流中。在熱介質(zhì)是上流時(shí)(圖1)，當(dāng)氣體被帶入循環(huán)泵的頂端時(shí)，會(huì)在循環(huán)泵7中發(fā)現(xiàn)氣穴現(xiàn)象，在最壞情況下會(huì)引起泵的損壞。當(dāng)熱介質(zhì)是下流時(shí)，也會(huì)在反應(yīng)器主體的頂部出現(xiàn)氣體的帶入現(xiàn)象，以至于在主體的頂部和不被熱介質(zhì)冷卻的反應(yīng)管頂部，形成氣相的停滯部分。
為了防止氣體的滯流，必須通過安裝脫氣管線，用熱介質(zhì)替代氣層中的氣體，為此目的，借助于提高熱介質(zhì)進(jìn)料管線8a的熱介質(zhì)的壓力，并把熱介質(zhì)出料管線8b安裝在盡可能高的位置上。理想的是至少把熱介質(zhì)出料管線安裝在管板5a的頂部上。
當(dāng)使用圖1所示的多管反應(yīng)器作為含分子態(tài)氧氣體，氧化丙烯、丙烷或異丁烯的多管反應(yīng)器和工藝氣體是下流時(shí)，也就是說，當(dāng)從4b供應(yīng)原料氣和從4a放出產(chǎn)品時(shí)，作為所關(guān)心的產(chǎn)品(甲基)丙烯醛具有高濃度，并且在反應(yīng)器的產(chǎn)品出料口4a的周圍由反應(yīng)熱加熱，致使工藝氣體的溫度升高。因此，理想的是把熱交換器安裝在圖1反應(yīng)器中或4a之后的位置上，以便工藝氣體能充分地被冷卻，且(甲基)丙烯醛不發(fā)生自動(dòng)氧化反應(yīng)。
另外，當(dāng)使用圖2所示的多管反應(yīng)器和工藝氣體是下流時(shí)，也就是說，當(dāng)原料氣從4b供應(yīng)而產(chǎn)品從4a出料時(shí)，作為所關(guān)心的產(chǎn)品(甲基)丙烯醛具有高濃度，并且在作為第一段(反應(yīng)管的A區(qū))的反應(yīng)結(jié)束點(diǎn)的中間管板9的周圍，由反應(yīng)熱加熱，致使工藝氣體的溫度升高。當(dāng)僅在第一段(反應(yīng)管的A區(qū)5a-6a-6b-6a-9)中填充催化劑時(shí)，在反應(yīng)管1b和1c的第二段(反應(yīng)管B區(qū)介于9和5b之間)中的反應(yīng)在活性上沒有提高，致使工藝氣體被在主體一側(cè)面室內(nèi)流動(dòng)的熱介質(zhì)冷卻，并且(甲基)丙烯醛不會(huì)發(fā)生自動(dòng)-氧化反應(yīng)。在這種情況下，在反應(yīng)管1b和1c的B區(qū)(介于9和5b之間)內(nèi)不填充催化劑以形成空管，或者把不具反應(yīng)活性的固體填充在其中。后者對于改進(jìn)傳熱特性是理想的。
當(dāng)不同的催化劑被填充在圖2所示多管反應(yīng)器的第一段(反應(yīng)管的A區(qū)5a-6a-6b-6a-9)和第二段(反應(yīng)管的B區(qū)9-6a′-6b′-6a′-5b)中時(shí)，(甲基)丙烯醛在第一段從丙烯、丙烷或異丁烯獲得，而(甲基)丙烯酸在第二段獲得，第一段的催化劑層溫度比第二段催化劑層的溫度高。因?yàn)樵诘谝欢?6a-9)的反應(yīng)結(jié)束點(diǎn)周圍和第二段(9-6a′)的反應(yīng)結(jié)束點(diǎn)周圍的溫度變高，理想的是反應(yīng)不在這樣的濕度下進(jìn)行，以便工藝氣體被主體-側(cè)面室內(nèi)流動(dòng)的熱介質(zhì)冷卻，而(甲基)丙烯醛不產(chǎn)生自動(dòng)-氧化反應(yīng)。在這種情況下，不填充催化劑的部分被安裝在中間管板9(在反應(yīng)管1b和1c的6a-9-6a′當(dāng)中)以形成空管，或者在其中填充不具反應(yīng)活性的固體。后者對于改進(jìn)傳熱特性是理想的。
盡管隨反應(yīng)管中的反應(yīng)熱數(shù)量和催化劑的粒徑而定，但是多管反應(yīng)器的反應(yīng)管內(nèi)徑一般為10～50mm，優(yōu)選20～30mm。當(dāng)反應(yīng)管內(nèi)徑過小時(shí)，填充的催化劑數(shù)量減少，以至于向反應(yīng)器供應(yīng)必要量的催化劑所需要的反應(yīng)管數(shù)量增加，這樣就顯示出反應(yīng)器生產(chǎn)成本等經(jīng)濟(jì)效益變壞的傾向。另一方面，當(dāng)反應(yīng)管內(nèi)徑過大時(shí)，給除熱效率帶來變壞的傾向。
作為供應(yīng)至反應(yīng)器主體側(cè)面的熱介質(zhì)，可以使用硝酸鹽(下文有時(shí)稱作“硝酸鉀”)、苯基醚有機(jī)液體或諸如此類的混合物。按本發(fā)明，硝酸鹽的混合物被認(rèn)為是熱介質(zhì)的特別理想的物體。
硝酸鉀的組合物例子是，53％質(zhì)量的KNO3(硝酸鉀)、40％質(zhì)量的NaNO2(亞硝酸鈉)和7％質(zhì)量的NaNO3(硝酸鈉)。當(dāng)制成不同重量的組合物時(shí)，混合物的熔點(diǎn)將發(fā)生變化。硝酸鉀組合物的可接受范圍取決于其用途的溫度條件。
理想的是使用純度按KNO3(硝酸鉀)、NaNO2(亞硝酸鈉)和NaNO3(硝酸鈉)計(jì)為95％質(zhì)量或以上純度的工業(yè)產(chǎn)品。當(dāng)純度低于95％質(zhì)量時(shí)，會(huì)引起大幅度偏離所述混合物熔點(diǎn)的傾向。
反應(yīng)管中的反應(yīng)熱由熱介質(zhì)流除去。從熱介質(zhì)引入用的循環(huán)導(dǎo)管(例如，圖1的3a)引入反應(yīng)器主體內(nèi)的熱介質(zhì)，具有從反應(yīng)器的邊緣部分流向中心部分的區(qū)域和在中心部分顛倒其流動(dòng)方向的區(qū)域，在這些區(qū)域內(nèi)熱量移出效果有很大的變化。當(dāng)熱介質(zhì)的流動(dòng)方向和反應(yīng)管的管軸方向彼此成直角時(shí)，傳熱系數(shù)為1000～2000W/m2℃。當(dāng)熱介質(zhì)的流動(dòng)方向和反應(yīng)管的管軸方向彼此不成直角時(shí)，傳熱系數(shù)取決于流速和流動(dòng)方向，但一般為100～300W/m2℃。
由于反應(yīng)管內(nèi)的催化劑層的傳熱系數(shù)取決于原料氣的流速，一般約為100W/m2℃，故傳熱的速度-測定段是在管內(nèi)的氣相傳熱。當(dāng)熱介質(zhì)流與反應(yīng)管軸成直角時(shí)，管外的傳熱阻力約為管內(nèi)氣體的1/10～1/20，致使熱介質(zhì)的流速變化對整個(gè)傳熱阻力的影響是很小的。然而，當(dāng)熱介質(zhì)流與反應(yīng)管軸平行時(shí)，傳熱系數(shù)在反應(yīng)管內(nèi)外總是一樣的，以至于通過去熱的傳熱系數(shù)受熱介質(zhì)的流動(dòng)條件極大的影響。例如，當(dāng)管外熱介質(zhì)的傳熱阻力為100 W/m2℃時(shí)，整個(gè)傳熱系數(shù)減半，當(dāng)管外的傳熱阻力變化一半時(shí)，則對整個(gè)傳熱系數(shù)產(chǎn)生影響。
作為通過氣相催化氧化反應(yīng)生產(chǎn)(甲基)丙烯醛或(甲基)丙烯酸時(shí)使用的催化劑，它們是用于從烯烴到不飽和醛或不飽和酸的前段反應(yīng)中的催化劑，和用于從不飽和醛到不飽和酸的后段反應(yīng)中的催化劑，可以把它們用到按照本發(fā)明的各個(gè)反應(yīng)中。
由下列組成式(I)表示的化合物，可以作為用于前段反應(yīng)中的Mo-Bi-基復(fù)合氧化物催化劑的例子舉出。
組成式(I)MoaWbBicFedAeBfCgDhEiOx在該組成式(I)中，Mo是鉬，W是鎢，Bi是鉍，F(xiàn)e是鐵，A是選自鎳和鈷中的至少一種元素，B是選自鈉、鉀、銣、銫和鈁中的至少一種元素，C是選自堿土金屬中的至少一種元素，D是選自磷、碲、銻、錫、鈰、鉛、鈮、錳、砷、硼和鋅中的至少一種元素，E是選自硅、鋁、鈦和鋯中的至少一種元素，而O是氧。符號(hào)a、b、c、d、e、f、g、h、i和x分別表示Mo、W、Bi、Fe、A、B、C、D、E和O的原子比，當(dāng)a為2，b為0～10，c為0～10(優(yōu)選0.1～10)，d為1～10(優(yōu)選0.1～10)，e為0～1 5，f為0～10(優(yōu)選0.001～10)，g為0～10，h為0～4，I為0～30，和x是由各種元素的氧化態(tài)所測定的值。
下列組成式(II)所表示的化合物可以作為用于后段反應(yīng)中的Mo-V-基復(fù)合氧化物催化劑的例子舉出。
組成式(II)MoaVbWcCudXeYfOg在組成式(II)中，Mo是鉬，V是釩，W是鎢，Cu是銅，X是選自Mg、Ca、Sr和Ba中的至少一種元素，Y是選自Ti、Zr、Ce、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Zn、Nb、Sn、Sb、Pb和Bi中的至少一種元素，和O是氧。符號(hào)a、b、c、d、e、f和g分別表示Mo、V、W、Cu、X、Y和O的原子比，當(dāng)a為12，b為0～14，c為0～1 2，d為0～6，e為0～3，f為0～3，和g為通過各種元素的氧化態(tài)所測定的值。
上述催化劑可通過例如JP-A-63-54942、JP-B-6-13096、JP-B-6-38918等公開的方法生產(chǎn)。
上述催化劑是擠壓成型或片壓成型的催化劑，或者把含催化劑成分的復(fù)合氧化物負(fù)載于惰性載體如碳化硅、氧化鋁、氧化鋯、氧化鈦等上制成負(fù)載催化劑。
對于催化劑的形狀沒有特殊的限制，其實(shí)例包括球狀、柱狀、星型的、環(huán)型的、無定形等。
上述催化劑也可以通過與作為稀釋劑的惰性物質(zhì)混合使用。
對惰性物質(zhì)沒有特殊的限制，只要這些物質(zhì)在上述反應(yīng)條件下穩(wěn)定，并且與原料物質(zhì)和產(chǎn)品沒有反應(yīng)能力即可，作為催化劑載體使用的物質(zhì)有氧化鋁、碳化硅、二氧化硅、氧化鋯、氧化鈦等。
另外，類似于催化劑的情況，對其形狀沒有特殊的限制，它可以是任何形狀，如球狀、柱狀、圓筒狀、星型、環(huán)型、小片狀、針狀、無定形等。尺寸是由反應(yīng)管直徑和壓力損失確定的。
確定作為稀釋劑的惰性物質(zhì)的使用量，以便能獲得所關(guān)心的催化劑活性。例如，在圍繞原料氣入口的填料中，或類似于為了控制反應(yīng)管中的放熱而降低催化劑活性的地方，可以提高惰性物質(zhì)的使用量，或者在圍繞反應(yīng)器出口，或類似于提高催化劑活性的地方，可以減少惰性物質(zhì)的使用量。另一種方法是，催化劑和稀釋劑可以預(yù)定比例混合，再于反應(yīng)管中填充一層。
在采用兩層填料的方法中，可以使用0.3～0.7比例的惰性物質(zhì)顆粒作為催化劑，該催化劑在反應(yīng)管的原料氣入口具有高惰性物質(zhì)顆粒比，并且通過填充如此低比例的催化劑或者在反應(yīng)管的出口不稀釋，則可以使用比例為0～0.5的惰性物質(zhì)顆粒。
對在固定床多管反應(yīng)器的管軸方向上建立的多個(gè)催化劑層沒有特殊的限制，但一般為1～10層。當(dāng)催化劑層的數(shù)量過多時(shí)，催化劑的填充工作需要巨大的勞動(dòng)。可根據(jù)催化劑的種類、催化劑層的數(shù)量、反應(yīng)條件等確定各催化劑層的高度。
按照本發(fā)明，對熱介質(zhì)溫度的調(diào)節(jié)方法沒有特殊的限制。
例如，按照圖3所示反應(yīng)器和熱交換器系統(tǒng)的實(shí)例，調(diào)節(jié)熱介質(zhì)的溫度，即通過圖3的熱交換器20，采用熱介質(zhì)出料管線8b，從反應(yīng)器循環(huán)泵7頂端，把熱介質(zhì)一部分或全部取出、冷卻，經(jīng)過冷卻的熱介質(zhì)，經(jīng)過反應(yīng)器熱介質(zhì)進(jìn)料管線8a，將其循環(huán)返回反應(yīng)器系統(tǒng)。取出的熱介質(zhì)量，通過控制閥21調(diào)整到合適的量。作為另一個(gè)具體實(shí)施方式
，如圖4所示，通過安裝在反應(yīng)器的循環(huán)泵7底部的熱介質(zhì)出料管線8b，把經(jīng)過熱交換的熱介質(zhì)，通過安裝在循環(huán)泵7頂部的熱介質(zhì)進(jìn)料管線8a，循環(huán)返回至反應(yīng)器系統(tǒng)。這些具體實(shí)施方式
的選擇，可以根據(jù)裝置的條件、原料的條件等進(jìn)行。
當(dāng)熱介質(zhì)的溫度由于熱介質(zhì)吸收了反應(yīng)熱而變高時(shí)，溫度一般提高1～10℃，優(yōu)選2～6℃，從催化劑保護(hù)的觀點(diǎn)考慮，為的是避免熱點(diǎn)(活性點(diǎn))的形成。
對熱交換器的類型沒有特殊的限制。其說明性的例子包括立式固定板型、水平固定管板型、U管型、雙管型、螺旋管型、角滑輪型(angular block type)等。
盡管沒有限制，但從耐熱性、耐腐蝕性、經(jīng)濟(jì)效益等考慮，可以選擇的材料例子包括碳鋼、不銹鋼等。
由于如上所述溫差非常小(一般1～10℃)，所以，對于用來控制向熱交換器供應(yīng)熱的熱介質(zhì)閥門數(shù)量來說，必須精密控制。另一方面，由于熱介質(zhì)是由高熔點(diǎn)物質(zhì)組成的，所以，當(dāng)受放熱或傳熱影響而冷卻時(shí)立即固化，致使閥的操作變得不穩(wěn)定或者不可操作。
按照本發(fā)明，閥的壓蓋不能使用石墨基材料，而能使用云母基材料。當(dāng)使用石墨基材料時(shí)，硝酸鉀滲入壓蓋，由此造成操作失效。
另外，按照本發(fā)明，理想的是使用夾套結(jié)構(gòu)，閥的壓蓋部件借助于這種結(jié)構(gòu)可以受熱。由此，可以防止熱介質(zhì)的固化，保證閥平穩(wěn)操作很長的時(shí)間，使相當(dāng)于溫度和流速微小變化的精密控制成為可能。
另外，閥的致動(dòng)器要采用足夠大能量的裝置。足夠大能量指的是在流體不流動(dòng)的狀態(tài)下，具有[主體部分與固定其上的桿之間的滑動(dòng)摩擦力]/[致動(dòng)器產(chǎn)生的最大力]在0.2或以下的驅(qū)動(dòng)力。更好的是0.15或以下。大于0.2的閥不足以完成精密控制。這是因?yàn)殚y必須具有足夠大的驅(qū)動(dòng)力。
另外，在所述閥的情況下，必須進(jìn)行操作前的操作檢查(包括檢驗(yàn)1％空隙時(shí)是否能準(zhǔn)確地起作用)，方法是在裝置停止運(yùn)轉(zhuǎn)后放掉熱介質(zhì)(硝酸鉀)(例如，年周期保養(yǎng)或諸如此類)，裝置冷卻后將其除出，檢查里面。
特別是在這樣的裝置系統(tǒng)情況下，該系統(tǒng)只有一個(gè)熱介質(zhì)溫度控制閥安裝在其熱介質(zhì)循環(huán)和溫度控制系統(tǒng)中，當(dāng)不良操作出現(xiàn)時(shí)，溫度控制變得不可能，致使上述保養(yǎng)的嚴(yán)格實(shí)施和檢查工作相當(dāng)有用。
上述用于本發(fā)明氣相催化氧化法裝置的熱介質(zhì)循環(huán)和溫度控制系統(tǒng)的控制閥特征的典型具體實(shí)施方式
，將根據(jù)圖5作進(jìn)一步的說明。
圖5是本發(fā)明熱介質(zhì)循環(huán)和溫度控制系統(tǒng)中所用控制閥的實(shí)例的方塊流程圖。使用圖5中球面狀盤球閥作為一種控制閥的型式，然而有關(guān)控制閥的類型，除圖5的球面狀盤球閥外，可以是如球閥、球形閥、閘閥或蝶形閥。
圖5中，Al(主體)是凸緣型(圖5的具體實(shí)施方式
)或沒有凸緣的嵌入型的閥主體。另外，通常碳鋼、不銹鋼等作為材料使用，但不限于此，并且從耐熱性、耐腐蝕性、經(jīng)濟(jì)效益等觀點(diǎn)考慮可以進(jìn)行選擇。
A2(球形盤)通過在閥主體內(nèi)旋轉(zhuǎn)約90度，起到調(diào)節(jié)流體壓差的作用。在上述其它形式控制閥的情況下，球面狀盤A2相對于流體的流動(dòng)，具有在垂直方向滑動(dòng)的形態(tài)。
為了完成控制閥的遠(yuǎn)距離控制，A3(致動(dòng)器)接受來自控制室中控制表盤的電學(xué)或氣體(空氣、氮等)的信號(hào)，再轉(zhuǎn)換該信號(hào)為驅(qū)動(dòng)該閥至需要方向的力。其類型可以是筒式或隔膜式。由致動(dòng)器轉(zhuǎn)化的驅(qū)動(dòng)力通過A4(桿)轉(zhuǎn)移至球形盤A2，由此實(shí)現(xiàn)閥的功能。依據(jù)閥的類型，桿A4可以相對于軸向旋轉(zhuǎn)，或者朝著軸方向滑動(dòng)。A5(壓蓋填料)被嵌入桿A4和主體A1的密封中，并且按照本發(fā)明，作為耐熱材料，通常不能使用石墨基材料，而是使用云母基材料。當(dāng)耐熱材料是石墨基材料時(shí)，所述材料要受到硝酸鉀的腐蝕，以至于桿與壓蓋填料易于發(fā)生粘接，然而，使用云母基材料就可以被防止。用于本發(fā)明中的云母基材料一般是限定的云母基材料，即含堿金屬的硅鋁酸鹽，和基于化學(xué)結(jié)構(gòu)的，包括白云母、鱗云母、鈉云母、釩鉛礦、絲云母和類白云母、黑云母、金云母、含三價(jià)鐵的黑云母、鐵鋰云母和類黑云母、slauconite、絲鱗石等，但是當(dāng)用作裝置的部件時(shí)，在大多數(shù)情況下不需要對它們進(jìn)行鑒別，因?yàn)樗鼈兙哂邢嗨频男阅?，所以它們同樣被稱作云母。
另一方面，球形盤A2和主體A1間的空間，用A7(座圈)固定A6(密封環(huán))密封。為了防止由于硝酸鉀凝聚而產(chǎn)生的不良操作，使A8(蒸汽夾套)與主體A1和壓蓋部件連接。理想的是把蒸汽夾套制成全套，但是當(dāng)夾套的連接由于閥的結(jié)構(gòu)困難時(shí)，也可以制成半套。
另外，考慮熱膨脹帶來的變形，可以使用與主體材料相同的材料。具有高于熱介質(zhì)熔點(diǎn)的飽和溫度的高壓蒸汽，可以從A9(蒸汽入口噴嘴)輸送到蒸汽夾套，而冷凝水從A10(蒸汽出口噴嘴)回收。
實(shí)施例為了說明性地描述本發(fā)明，參照實(shí)施例和對比例詳細(xì)地予以說明，然而不限于此。
實(shí)施例1<催化劑>
在加熱下把94份重量的仲鉬酸銻溶解在400份重量的純水中后，在加熱下把7.2份重量的硝酸鐵、25份重量硝酸鈷和38份重量的硝酸鎳溶解在60份重量的純水中。這些溶液通過充分的攪拌混合起來。
然后，在加熱下把0.85份重量的硼砂和0.36份重量的硝酸鉀溶解在40份重量的純水中，再加到上述漿料中。下面，往其中加64份重量的顆粒狀二氧化硅并攪拌。接著，把預(yù)先與0.8份重量的Mg化合的58份重量的堿式碳酸鉍加到其中，并且在攪拌下混合，該漿料在加熱下進(jìn)行干燥，然后在空氣中于300℃加熱處理1小時(shí)，使用模壓機(jī)對所獲得的顆粒固體進(jìn)行片壓，制成直徑5mm和高度4mm的片，然后再經(jīng)過500℃焙燒4小時(shí)，獲得催化劑。
如此獲得的催化劑是Mo-Bi-基復(fù)合氧化物的催化劑粉末，其組成比為Mo(12)Bi(5)Ni(3)Co(2)Fe(0.4)Na(0.2)Mg(0.4)B(0.2)K(0.1)Si(24)O(x)(氧的組成x是通過各金屬的氧化態(tài)測定的值)。
在本例中，使用與圖1所示相類似的多管反應(yīng)器。
使用一種多管反應(yīng)器，該反應(yīng)器包含具有10000根不銹鋼制反應(yīng)管的反應(yīng)器主體(內(nèi)徑為4500mm)，各反應(yīng)管的長度為3.5m，內(nèi)徑為27mm。反應(yīng)管不排列在多孔盤型折流板6a的中心環(huán)狀開口區(qū)域內(nèi)，該折流板在靠近反應(yīng)器主體的中心部分具有開口。折流板以這樣的方式安裝，使多孔盤型折流板6a在靠近反應(yīng)器主體的中心部分具有開口，處在可以使開口介于圓周部分和反應(yīng)器主體之間具的多孔盤型折流板6b，變成6a-6b-6a同樣間隙的順序，并且各折流板的開口率為18％。
用硝酸鹽(硝酸鉀)的熔融鹽混合物作熱介質(zhì)，并且通過從反應(yīng)器的底部進(jìn)料而從反應(yīng)器的頂部出料循環(huán)。
部分這種熱介質(zhì)從熱介質(zhì)進(jìn)料管線8b中的一個(gè)出料，由圖5所示結(jié)構(gòu)的熱交換器冷卻，然后返回另外一個(gè)熱介質(zhì)進(jìn)料管線8a(見圖3)。出料量由安裝在熱介質(zhì)進(jìn)料管線系統(tǒng)(8b-熱交換器-8a)中的控制閥(圖3的21，細(xì)節(jié)示于圖5)加以調(diào)節(jié)。進(jìn)料至反應(yīng)器的熱介質(zhì)的溫度按此調(diào)節(jié)，并且用溫度計(jì)測量溫度(見圖1的15)。
控制閥21是一種壓蓋中使用云母(市售云母)填料的閥，該閥包括壓蓋，被蒸汽夾套覆蓋，并且以這樣的方式插入，使在液體不流動(dòng)的狀態(tài)下，其[主體部分和固定其上的桿間的滑動(dòng)摩擦力]/[致動(dòng)器產(chǎn)生的最大力]為0.2。
操作開始時(shí)，要驗(yàn)明閥的操作狀態(tài)，并且進(jìn)一步證明控制是在1％間隙。
當(dāng)催化劑填充至各反應(yīng)管時(shí)，上述前段催化劑是在通過與直徑5mm且沒有催化活性的二氧化硅制的球進(jìn)行混合來調(diào)節(jié)催化劑活性能力后使用的，并且從反應(yīng)管入口裝入，以使催化劑活性比為0.5、0.7和1。
原料氣以與熱介質(zhì)逆流系統(tǒng)方式從反應(yīng)器的頂部加入，由9％丙烯摩爾濃度，1.9％分子氧摩爾濃度，9％水摩爾濃度和80.1％氮摩爾濃度組成的原料氣，在表壓75kPa(Kilopascal)下，以12300Nm3/h的速度進(jìn)料。反應(yīng)管內(nèi)的溫度分布通過插入在管軸方向上有10個(gè)測量點(diǎn)的溫度計(jì)測量。
當(dāng)調(diào)整熱介質(zhì)入口溫度至350℃操作1周時(shí)，第一催化劑層顯示395℃的最高反應(yīng)峰溫度，丙烯的轉(zhuǎn)化率為97％，丙烯醛和丙烯酸的總產(chǎn)率為92％。作為反應(yīng)溫度，使用供給反應(yīng)器的硝酸鉀的溫度。硝酸鉀入口和出口的溫差為3℃。
硝酸鉀經(jīng)由上述用來調(diào)節(jié)溫度的控制閥送入熱交換器，加以冷卻并從8a返回反應(yīng)系統(tǒng)。
用于溫度調(diào)節(jié)的控制閥持續(xù)安全操作1年。
比較例1除了壓蓋填料的材料是石墨碳外，通過與實(shí)施例1相同的方法，使用實(shí)施例1所用形式和操作機(jī)理相同的控制閥進(jìn)行操作，并且在流體不流動(dòng)的狀態(tài)下，[主體部分與固定其上的桿之間的滑動(dòng)摩擦力]/[致動(dòng)器產(chǎn)生的最大力]值變成0.4。操作開始后2個(gè)月出現(xiàn)了操作故障，因?yàn)檎{(diào)節(jié)硝酸鉀的溫度困難，所以停止了操作。
實(shí)施例2以與實(shí)施例1相同方式進(jìn)行操作，只是改變了閥，致使在流體不流動(dòng)的狀態(tài)下，由壓蓋的滑動(dòng)摩擦力/致動(dòng)器產(chǎn)生的最大力為0.06。控制閥的密封材料使用與實(shí)施例1相同的云母。
由于這種控制閥的操作顯著的平穩(wěn)，溫度控制也能精確地進(jìn)行，所以所述控制閥能連續(xù)操作1年。
盡管詳細(xì)地并參照本發(fā)明專用的具體實(shí)施方描述了本發(fā)明，但是各種變更和改進(jìn)方案，對于所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員來說是顯而易見的，且不偏離本發(fā)明的精神和范圍。
本申請基于2004年，5月19日提出的日本專利申請(日本專利申請?zhí)?004-148875)，在此全文引入作為參考。
權(quán)利要求
1.一種用于生產(chǎn)(甲基)丙烯醛或(甲基)丙烯酸的方法，該法使用無機(jī)鹽作反應(yīng)溫度調(diào)節(jié)用熱介質(zhì)，在含氧氣體下，進(jìn)行丙烷、丙烯、異丁烯或(甲基)丙烯醛的氣相催化氧化反應(yīng)，其特征在于，設(shè)置在熱介質(zhì)加料器上的控制熱介質(zhì)供給及循環(huán)速度的調(diào)節(jié)閥的主體部和安裝在該主體部上的旋轉(zhuǎn)軸進(jìn)行滑動(dòng)密封的壓蓋部件材料是云母基材料，并以這種方式完成滑動(dòng)。
2.按權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)(甲基)丙烯醛或(甲基)丙烯酸的方法，其中，所述調(diào)節(jié)閥的壓蓋部件具有加熱夾套的結(jié)構(gòu)。
3.按權(quán)利要求1或2所述的生產(chǎn)(甲基)丙烯醛或(甲基)丙烯酸的方法，其中，所述調(diào)節(jié)閥的致動(dòng)器在流體不流動(dòng)的狀態(tài)下具有0.2或以下的值[主體部分與固定其上的桿之間的滑動(dòng)摩擦力]/[致動(dòng)器產(chǎn)生的最大力]。
4.按權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)(甲基)丙烯醛或(甲基)丙烯酸的方法，其中，所述無機(jī)鹽是由53％質(zhì)量的KNO3(硝酸鉀)、40％質(zhì)量的NaNO2(亞硝酸鈉)、40％質(zhì)量的NaNO3(硝酸鈉)組成。
5.一種(甲基)丙烯醛或(甲基)丙烯酸生產(chǎn)裝置，其特征在于，該裝置使用權(quán)利要求1～4中任一項(xiàng)所述的生產(chǎn)方法。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于提供一種通過氣相催化氧化反應(yīng)生產(chǎn)(甲基)丙烯醛或(甲基)丙烯酸的方法，該法能平穩(wěn)的完成熱介質(zhì)的溫度控制，能有效地防止熱點(diǎn)并易于處理。本發(fā)明的目的還在于提供一種設(shè)備。本發(fā)明使用無機(jī)鹽作反應(yīng)溫度調(diào)節(jié)用熱介質(zhì)，在含氧氣體下，進(jìn)行丙烷、丙烯、異丁烯或(甲基)丙烯醛的氣相催化氧化反應(yīng)，生產(chǎn)(甲基)丙烯醛或(甲基)丙烯酸的方法，其特征在于，設(shè)置在熱介質(zhì)加料器上的控制熱介質(zhì)供給及循環(huán)速度的調(diào)節(jié)閥的主體部和安裝在該主體部上的旋轉(zhuǎn)軸進(jìn)行滑動(dòng)密封的壓蓋部件材料是云母基材料。
文檔編號(hào)C07C45/33GK1697803SQ200480000580
公開日2005年11月16日 申請日期2004年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月19日
發(fā)明者矢田修平, 川原裕記, 長谷川幸弘 申請人:三菱化學(xué)株式會(huì)社