專利名稱：反應(yīng)設(shè)備、反應(yīng)設(shè)備控制系統(tǒng)及催化氣相氧化反應(yīng)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及多管反應(yīng)設(shè)備及其控制系統(tǒng)，該多管反應(yīng)設(shè)備能夠控制加熱介質(zhì)的溫度變化，快速調(diào)節(jié)溫度波動，并且由此適當(dāng)進行反應(yīng)，特別地多管反應(yīng)設(shè)備及其控制系統(tǒng)，該多管反應(yīng)設(shè)備能夠防止例如在催化氣相氧化方法中，在從丙烷、丙烯或異丁烯制備(甲基)丙烯酸等中反應(yīng)失控或催化劑較早劣化，以便長期高產(chǎn)率地穩(wěn)定制備上述產(chǎn)品，該多管反應(yīng)設(shè)備適用于催化氣相氧化反應(yīng)。
背景技術(shù)：
在催化氣相氧化法制備化合物的情況中，例如在由丙烷、丙烯或異丁烯制備(甲基)丙烯酸等的情況中，通常使用多管反應(yīng)設(shè)備(例如，參見JP-A-2004-26799)。常規(guī)多管反應(yīng)器具有如下結(jié)構(gòu)，其中多個填充有催化劑的反應(yīng)管和多個折流板(baffle plate)布置在反應(yīng)器殼體的內(nèi)部，該折流板具有用于將導(dǎo)入反應(yīng)器殼體內(nèi)的加熱介質(zhì)散布到整個殼體內(nèi)的開口。在控制多管反應(yīng)器的操作時中，檢測流入多管反應(yīng)器內(nèi)的加熱介質(zhì)的溫度，以基于檢測結(jié)果通常控制在殼體內(nèi)加熱介質(zhì)的溫度均一。
作為用于控制加熱介質(zhì)溫度均一的方法，通常采用的是一種方法，其中部分加熱介質(zhì)被采出到反應(yīng)器的外部，冷卻以使加熱介質(zhì)的溫度在預(yù)定的測量點，例如加熱介質(zhì)循環(huán)泵的出口將是恒定的，然后返回反應(yīng)器。此時，當(dāng)冷卻負荷設(shè)定為恒定時，需要控制加熱介質(zhì)的外部循環(huán)流動，而相反當(dāng)外部循環(huán)流動設(shè)定為恒定時，應(yīng)該控制加熱介質(zhì)的冷卻負荷。
然而，問題是易于發(fā)生反應(yīng)失控，這是因為冷卻不及時，并且當(dāng)循環(huán)量低和改變外部循環(huán)量的情況下反應(yīng)溫度升高時，熱點易于使催化劑劣化，因為催化氣相氧化反應(yīng)如上所述通常是放熱量極大的反應(yīng)。
此外，當(dāng)改變冷卻負荷的情況下，通過下面的許多步驟進行控制。即，在熱交換器中的冷卻水量依照溫度控制器的指示變化，這種變化傳遞到加熱介質(zhì)，加熱介質(zhì)再傳遞到加熱介質(zhì)循環(huán)泵，然后改變測量點的溫度。由此，容易發(fā)生控制的時間延遲，因此容易發(fā)生超過設(shè)定溫度的過調(diào)(overshoot)，過調(diào)中實際溫度變化了。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供多管反應(yīng)設(shè)備及其控制系統(tǒng)，該多管反應(yīng)設(shè)備能夠解決上述常規(guī)問題、控制加熱介質(zhì)的溫度變化、快速調(diào)節(jié)溫度波動并且適當(dāng)進行反應(yīng)，并且提供多管反應(yīng)設(shè)備及其控制系統(tǒng)，在由丙烷、丙烯或異丁烯制備(甲基)丙烯酸等的情況下該多管反應(yīng)設(shè)備適用于催化氣相氧化反應(yīng)。
為了完成上述目的，本發(fā)明提供下面的反應(yīng)設(shè)備、反應(yīng)設(shè)備控制系統(tǒng)和催化氣相氧化反應(yīng)方法。
(1)一種反應(yīng)設(shè)備，包括多管反應(yīng)器，其包括殼體和多個配備在殼體中的反應(yīng)管，該反應(yīng)管填充有催化劑，并且其中加熱介質(zhì)在殼體中循環(huán)；和用于加熱介質(zhì)的冷卻設(shè)備，冷卻設(shè)備配備在反應(yīng)器的外部，該反應(yīng)設(shè)備的特征在于用于首次冷卻采出到殼體外的至少部分加熱介質(zhì)的工藝；用于二次冷卻部分首次冷卻了的加熱介質(zhì)的工藝；和用于使二次冷卻的加熱介質(zhì)和沒有二次冷卻的、余下部分的、首次冷卻了的加熱介質(zhì)在殼體中循環(huán)的管線。
(2)一種在上面(1)中的反應(yīng)設(shè)備中的反應(yīng)設(shè)備控制系統(tǒng)，該反應(yīng)設(shè)備控制系統(tǒng)的特征在于基于在選自殼體側(cè)上的加熱介質(zhì)溫度和催化劑溫度中的至少一點上的溫度，通過調(diào)節(jié)二次冷卻了的加熱介質(zhì)的流動和沒有二次冷卻的、余下部分的首次冷卻了的加熱介質(zhì)的流動，來調(diào)節(jié)循環(huán)在殼體中的加熱介質(zhì)的溫度。
(3)根據(jù)上面(2)的反應(yīng)設(shè)備控制系統(tǒng)，其特征在于在用于將至少部分首次冷卻了的加熱介質(zhì)供應(yīng)到二次冷卻工藝的管線中配備流動控制閥，和在首次冷卻了的加熱介質(zhì)(其是并接的(bypassed)而不供應(yīng)到二次冷卻工藝)的管線中配備流動控制閥，在調(diào)節(jié)殼體中的循環(huán)的加熱介質(zhì)的溫度中，上述兩種控制閥以相反的方向操作。
(4)一種催化氣相氧化反應(yīng)方法，其特征在于使用根據(jù)上面(1)的反應(yīng)設(shè)備并且通過根據(jù)上面(2)和(3)的反應(yīng)設(shè)備控制系統(tǒng)，在該反應(yīng)設(shè)備中進行催化氣相氧化反應(yīng)。
(5)一種用于控制反應(yīng)設(shè)備的系統(tǒng)，包括多管反應(yīng)器，該反應(yīng)器包括殼體和多個配備在殼體中的反應(yīng)管，該反應(yīng)管填充有催化劑，并且其中加熱介質(zhì)在殼體中循環(huán)；和用于加熱介質(zhì)的至少一種冷卻設(shè)備，該冷卻設(shè)備配備在反應(yīng)器的外部，該用于控制反應(yīng)設(shè)備的系統(tǒng)的特征在于在用于將至少部分已經(jīng)采出到殼體外部的加熱介質(zhì)供應(yīng)到用于加熱介質(zhì)的冷卻設(shè)備的管線中配備流動控制閥，和在加熱介質(zhì)(其是并接的而不供應(yīng)到用于加熱介質(zhì)的冷卻設(shè)備)的管線中配備流動控制閥，使用該兩種控制閥用于調(diào)節(jié)殼體中的循環(huán)的加熱介質(zhì)的溫度。
根據(jù)本發(fā)明的反應(yīng)設(shè)備的本質(zhì)是其特征在于將采出到殼體外部的加熱介質(zhì)一次冷卻到參考溫度，在于部分冷卻到參考溫度的加熱介質(zhì)進一步冷卻(通過降低流動，以便易于控制溫度)，并在于冷卻到參考溫度的加熱介質(zhì)與在良好溫度控制些進一步冷卻了的加熱介質(zhì)混合。使用該反應(yīng)設(shè)備使得能夠高精度的控制加熱介質(zhì)溫度。在例如從丙烷、丙烯和異丁烯制備(甲基)丙烯酸的情況下，所需溫度控制的必要精度一般為0.2～1℃。在一步中用這種精度非常難以控制整體上循環(huán)的加熱介質(zhì)的溫度。然而，根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備能夠用這種精度控制。


圖1顯示本發(fā)明反應(yīng)設(shè)備和用于控制加熱介質(zhì)溫度的系統(tǒng)的實例。
圖2是在本發(fā)明中優(yōu)選進行的加熱介質(zhì)流動控制的概念圖。
圖3A和3B是通常進行的分割控制(split control)的概念圖。
圖4顯示實施例1中的操作數(shù)據(jù)。
圖5顯示實施例2中的操作數(shù)據(jù)。
圖6顯示實施例3中的操作數(shù)據(jù)。
圖7顯示實施例4中的操作數(shù)據(jù)。
附圖中的標(biāo)記和記號1表示殼體2表示循環(huán)泵3和4表示熱交換器5表示溫度控制器(TC)6表示A閥7表示B閥L1表示管道
L2表示排出管L3表示排出管L4表示用于循環(huán)流動的通路(path)L5表示用于循環(huán)流動的通路L6表示加熱介質(zhì)供應(yīng)管L7表示管道具體實施方式
將參考圖1～3更詳細說明本發(fā)明。然而，本發(fā)明的方式不限于附圖所示。圖1顯示了根據(jù)本發(fā)明的反應(yīng)設(shè)備的實例。在圖1中，1表示多管反應(yīng)器的殼體。在殼體中，多個填充有催化劑的反應(yīng)管(圖中省略了)通過下管板和上管板(圖中省略了)固定以便在內(nèi)部配備。在殼體的上端和下端配備有用于作為反應(yīng)中的原料的氣體的入口和出口通路(圖中省略了)。在反應(yīng)管中原料氣體以向上或向下流動方向循環(huán)。原料氣體的流動方向沒有具體限制，但是優(yōu)選向上流動。
殼體1還配備有用于導(dǎo)入加熱介質(zhì)的管道L7。通過循環(huán)泵2增加了壓力的加熱介質(zhì)通過管道L7導(dǎo)入殼體1。導(dǎo)入殼體1中的加熱介質(zhì)在其流動方向通過在殼體1內(nèi)部安裝的折流板改變下升高，同時加熱介質(zhì)與反應(yīng)管的外表面接觸以吸收反應(yīng)熱，然后通過配備在殼體1中的管道L1，加熱介質(zhì)返回循環(huán)泵2。
吸收了反應(yīng)熱的部分加熱介質(zhì)從排出管L2采出，并通過熱交換器3冷卻(首次冷卻)，該排出管配備在循環(huán)泵的上部。此后，以相應(yīng)于A閥6和B閥7的操作，根據(jù)需要的任選比例，其分為用于循環(huán)的流動通路L4和L5，這將在下面描述，然后劃分為用于循環(huán)的流動通路L5的加熱介質(zhì)通過熱交換器4進一步冷卻。如上所述形成兩種溫度不同的加熱介質(zhì)流(在高溫下流動的加熱介質(zhì)，其僅僅經(jīng)歷了首次冷卻，和在低溫下的加熱介質(zhì)流，其經(jīng)歷了首次和二次冷卻)并混合，以通過加熱介質(zhì)供應(yīng)管L6再次吸入循環(huán)泵2中，以便導(dǎo)入殼體1中。
兩種溫度不同的加熱介質(zhì)流動的流動通過A閥6(低溫加熱介質(zhì)流動控制閥)和B閥7(高溫加熱介質(zhì)流動控制閥)，其按照溫度控制器(TC)5的指示操作。在控制中，優(yōu)選調(diào)整A閥6和B閥7以便以相反的方向操作。也就是說，在溫度控制器(TC)5的控制系統(tǒng)中，A閥6和B閥7(左手圖解(left-handillustration)和在顯示輸出和閥開放的關(guān)系的圖解(右手圖解)中，(其顯示于圖2)，優(yōu)選調(diào)整A閥6和B閥7的開放和關(guān)閉，以便以相對于TC的控制輸出的相反的方向進行，如顯示輸出和閥開放的關(guān)系的圖解中所示。此時，更具體地，在PV高于SV的情況下，控制輸出(MV)降低，以進行用于設(shè)定測量溫度(PV)與設(shè)定溫度(SV)一致的操作，同時A閥設(shè)定為按開放方向移動，B閥設(shè)定為按關(guān)閉方向安排，以便按照MV的變化增加冷卻負荷。當(dāng)MV為0％時，A閥6完全開放并且B閥7完全關(guān)閉，而相反當(dāng)MV為100％時A閥6完全關(guān)閉并且B閥7完全開放，以使得控制閥的操作可以與MV一致。如上所述，本發(fā)明的特征是將從殼體中采出的加熱介質(zhì)分為高溫和低溫的兩種流動，以連續(xù)地改變它們之間的混合物比例，以便控制精確反應(yīng)溫度而不改變加熱介質(zhì)循環(huán)量。
通過一種控制輸出驅(qū)動多個控制閥(通常兩個閥)本身是公知的。對于這種驅(qū)動，通常進行的是所謂的分割控制(參見圖3A和3B)。在該控制中，有兩種控制方法，其中一種是V特征控制的(參見圖3(A)；結(jié)合具有相反特征的閥門)，而另一種是平行特征控制(參見圖3(B)；結(jié)合具有相同特征的閥門)。
在本發(fā)明中，控制具有相反高和低溫本性的兩種流體的流動，以如上所述控制溫度。在此時，通常進行的是圖3(A)所示的V特征控制。然而，在上面的控制方法中，易于發(fā)生反應(yīng)失控，因為冷卻不及時；或當(dāng)加熱介質(zhì)循環(huán)量降低，而控制輸出為大約50％并且反應(yīng)溫度升高時，熱點易于導(dǎo)致催化劑壽命劣化，因為本發(fā)明要求的催化氣相氧化反應(yīng)是放熱量大的反應(yīng)。
與上述一般控制方法相反，根據(jù)本發(fā)明的控制方法，如圖2所示，其特征在于有可能快速跟蹤反應(yīng)溫度變化，因為加熱介質(zhì)循環(huán)量沒有改變，并且過調(diào)沒有發(fā)生，由此反應(yīng)器溫度可以快速調(diào)節(jié)。
用于本發(fā)明的控制器是用于穩(wěn)定保持反應(yīng)溫度，因此使用反應(yīng)器溫度作為輸入。反應(yīng)器溫度是不同的，基于原料氣體或加熱介質(zhì)的流動速度不同或催化劑的填充條件或測量點位置不同。因此，在許多情況下，示意性地使用特定的測量點用于控制。對于反應(yīng)器測量位置的溫度，選擇的是在殼體側(cè)上的加熱介質(zhì)中的點和反應(yīng)管中的催化劑填充層的點中的任何一種或二者。通常在循環(huán)泵2的出口L7和入口L1測量在殼體側(cè)上的加熱介質(zhì)的溫度。也可有效地參考殼體中的溫度或在循環(huán)通路L2～L6中的溫度。此外，在測量反應(yīng)器管中催化劑填充層的溫度中，測量多個反應(yīng)管的溫度更好，而不是在單一測量點測量。在測量中，也優(yōu)選改變測量位置(距反應(yīng)管入口的距離)，以使能夠測量在管軸向上的反應(yīng)管的溫度分布。
在存在一個測量點的情況下，進行通過PID控制器的通常反饋控制，以使將控制A閥和B閥的開放，來調(diào)節(jié)反應(yīng)器的溫度。當(dāng)難以用反饋控制穩(wěn)定化反應(yīng)溫度時，優(yōu)選進行前饋控制，其中原料的流動、空氣的溫度等與測量溫度結(jié)合考慮。此時，更優(yōu)選如上所述輸入用于循環(huán)的多個測量點的溫度以便獲得控制輸出。
作為用于控制本發(fā)明的流動的閥門，可以毫無問題地使用任何閥，例如球閥(glove valve)和蝶形閥，只要其可以連續(xù)地從關(guān)閉狀態(tài)到開放狀態(tài)改變經(jīng)過的流動。
作為加熱介質(zhì)，可以按照所需適當(dāng)選擇在多管反應(yīng)設(shè)備中的公知加熱介質(zhì)。然而，當(dāng)使用容易引起控制閥故障的高溫加熱介質(zhì)，例如硝石(無機鹽的混合物)和苯基醚有機液體時，可以優(yōu)選配置根據(jù)本發(fā)明的反應(yīng)設(shè)備控制系統(tǒng)。
硝石的組成舉例如下。也就是說，53重量％的KNO3(硝酸鉀)、40重量％的NaNO2(亞硝酸鈉)和7重量％的NaNO3(硝酸鈉)。當(dāng)重量組成變化的與上面不同時，該混合物的熔點也改變。硝石的組成及其允許的范圍取決于使用硝石的溫度條件。
對于KNO3(硝酸鉀)、NaNO2、NaNO3(硝酸鈉)，優(yōu)選使用各自的純度為95重量％或更高的工業(yè)產(chǎn)品。這是因為當(dāng)純度低于95重量％時，偏離作為混合物設(shè)計的熔點的傾向性變大。
在本發(fā)明中，公知的多管反應(yīng)器可以適當(dāng)?shù)赜米鞫喙芊磻?yīng)器本身，只要其包括殼體和多個反應(yīng)管，該反應(yīng)管配備在殼體內(nèi)并填充有催化劑，并且該反應(yīng)器具有加熱介質(zhì)在殼體內(nèi)循環(huán)的結(jié)構(gòu)。
此外，本發(fā)明優(yōu)選應(yīng)用于在從丙烷、丙烯或異丁烯制備(甲基)丙烯酸的、放熱量大的催化氣相氧化反應(yīng)，例如如上所述，雖然其不限于要應(yīng)用的反應(yīng)。
實施例下面基于試驗實施例，將更具體地說明本發(fā)明，但是本發(fā)明并不限于下面的試驗實施例。
實施例1使用具有下面組成式的復(fù)合化合物作為催化劑Mo12BiNi3Co0.6Fe7Na0.1B0.2K0.1Si18Ox(在組成式中加入的數(shù)字表示構(gòu)成元素的組成(原子比)并且氧的組成x為根據(jù)各個金屬的氧化態(tài)確定的值)具有上面組成式的復(fù)合化合物根據(jù)JP-A-63-54942制備，以獲得粉末狀的催化劑。將催化劑形成環(huán)形，該環(huán)形的外徑為5mmΦ、內(nèi)徑為2mmΦ、高為4mm。
此外，使用多管反應(yīng)器和內(nèi)徑為4500mmΦ的殼體，該反應(yīng)器具有10000反應(yīng)管，該反應(yīng)器長度為3500mm、內(nèi)徑為25.4mmΦ、并且由不銹鋼制成。在反應(yīng)器的殼體側(cè)上(可選擇地以正則區(qū)間(regular intervals)配備)是盤型折流板和環(huán)形折流板，其開放比例為18％。
各個反應(yīng)管填充有1.5L的催化劑，并且將原料氣體從反應(yīng)器下部在表壓75kPa下供入，原料氣體中丙烯的濃度為9體積％、分子態(tài)氧氣的濃度為14.5體積％、水的濃度為9體積％并且氮氣濃度為67.5體積％。
基于圖1調(diào)節(jié)加熱介質(zhì)的溫度。作為加熱介質(zhì)，使用熔鹽硝石，其具有上述組成的硝酸鹽混合物。加熱介質(zhì)通過循環(huán)泵2循環(huán)，并且調(diào)節(jié)循環(huán)流動，以使殼體1的出口和入口之間的溫度差為4℃。從配備在循環(huán)泵2的出口管道L7中的溫度檢測器(未示出)取得向控制反應(yīng)溫度的PID溫度控制器(TC)的輸入信號。
從排出管L2中采出的部分加熱介質(zhì)通過熱交換器3冷卻，以便控制加熱介質(zhì)的溫度恒定。熱交換器3的出口管線L3分為用于通過熱交換器4進一步冷卻加熱介質(zhì)的管線L5和用于繞過熱交換器4的管線L4。管線L4和L5配備有用于控制流動的閥。加熱介質(zhì)以任選比例流經(jīng)管線L4和L5。流經(jīng)管線L5的加熱介質(zhì)通過熱交換器4進一步冷卻，然后與其它加熱介質(zhì)合并從L6返回循環(huán)泵的出口。
對于來自TC的輸出，如圖2所示，調(diào)整A閥6和B閥7以便以相反的方向操作。
在實施例中，原料喂入量和空氣溫度以及TC輸入信號同時測量，以便基于輸入值進行前饋控制，用于計算TC的控制輸出。
在上述條件下，連續(xù)進行24小時用于調(diào)節(jié)工藝的操作后，操作負荷在20分鐘內(nèi)上升了2.4％。加熱介質(zhì)的溫度(PV)沒有波動。圖4顯示了在那時TC的反映。在圖4～7中，通過實際上的原料喂入量與上限喂入量的比例(％)來顯示操作負荷。
實施例2與實施例1類似，進行本實施例的操作，除了通過原料喂入量和空氣溫度的補償降低(加權(quán)強度影響的分量減小)?；诩訜峤橘|(zhì)溫度的測量值，主要用反饋控制進行該操作。除了操作負荷變化外，從為了調(diào)節(jié)反應(yīng)溫度的目的而變化開始30分鐘后，SV升高了0.5溫度，以使PV的變化為大約1℃。然而，200分鐘內(nèi)總結(jié)的PV的變化和對SV變化的跟蹤能力(followingcapability)也是良好的。TC在那時的反映顯示于圖5。
實施例3與實施例1類似，進行本實施例的操作，除了沒有進行通過原料喂入量和空氣溫度的補償，并且僅僅基于輸入到TC的加熱介質(zhì)溫度的測量值，進行反饋操作。從為了調(diào)節(jié)反應(yīng)溫度的目的而改變操作負荷開始30分鐘后，SV升高了0.5℃，以使PV的變化為大約1.3℃。然而，100分鐘內(nèi)總結(jié)的PV的變化和對SV變化的跟蹤能力也是良好的。TC在那時的反映顯示于圖6。
實施例4類似于實施例1，進行本實施例，除了來自TC的輸出僅僅控制B閥，而A閥的開度固定在50％?；诩訜峤橘|(zhì)溫度的測量值，僅僅用反饋控制進行TC操作。在操作負荷改變中，SV沒有變化，同時PV變化了大約3℃，而PV的變化需要400分鐘用于總結(jié)。TC在那時的反映示于圖7。在本實施例中控制中的穩(wěn)定性不如實施例1～3，因為沒有控制A閥的開度。不過，可以看出在該實施方式中的溫度控制方法允許穩(wěn)定控制溫度。
雖然已經(jīng)參考其具體實施方式
詳細說明了本發(fā)明，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員很明顯，可以在其中進行各種改變和改進而不脫離其精神和范圍。
本申請基于2004年5月27日申請的日本專利申請(專利申請?zhí)?004-158036)，其全部內(nèi)容在此引入作為參考。
工業(yè)實用性本發(fā)明提供多管反應(yīng)設(shè)備及其控制系統(tǒng)，該多管反應(yīng)設(shè)備能夠控制加熱介質(zhì)的溫度變化、快速調(diào)節(jié)溫度波動，并且由此適當(dāng)進行反應(yīng)。當(dāng)將本發(fā)明的多管反應(yīng)設(shè)備及其控制系統(tǒng)應(yīng)用于例如以催化氣相氧化反應(yīng)，由丙烷、丙烯或異丁烯制備(甲基)丙烯酸時，即使在改變條件，例如改變原料供應(yīng)量的情況下，可以控制加熱介質(zhì)的溫度變化，可以快速調(diào)節(jié)加熱介質(zhì)的溫度波動，所以可以防止反應(yīng)失控或催化劑的早期劣化，由此可以長時間穩(wěn)定獲得高產(chǎn)率的制備。
在例如由丙烷、丙烯或異丁烯制備(甲基)丙烯酸的情況下，溫度控制所需的必要精度通常為0.2～1℃。在一步中用這種精度非常難以控制整體上循環(huán)的加熱介質(zhì)的溫度。然而，根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備能夠獲得具有高精度的加熱介質(zhì)溫度控制，其中采出到殼體外部的加熱介質(zhì)一次冷卻到參考溫度，將部分冷卻到了參考溫度的加熱介質(zhì)進一步冷卻，并且冷去到了參考溫度的加熱介質(zhì)與在良好溫度控制下進一步冷卻的加熱介質(zhì)混合。
權(quán)利要求
1.一種反應(yīng)設(shè)備，包括多管反應(yīng)器，該多管反應(yīng)器包括殼體和多個配備在殼體中并填充有催化劑的反應(yīng)管，其中加熱介質(zhì)循環(huán)于殼體中；及配備于反應(yīng)器外部的用于加熱介質(zhì)的冷卻設(shè)備，該反應(yīng)設(shè)備的特征在于包括首次冷卻至少部分采出到殼體外的加熱介質(zhì)的工藝；二次冷卻部分首次冷卻的加熱介質(zhì)的工藝；及使二次冷卻的加熱介質(zhì)與未經(jīng)二次冷卻的首次冷卻的加熱介質(zhì)的余下部分在殼體中循環(huán)的管線。
2.用于根據(jù)權(quán)利要求1的反應(yīng)設(shè)備中的反應(yīng)設(shè)備控制系統(tǒng)，該反應(yīng)設(shè)備控制系統(tǒng)的特征在于，根據(jù)選自殼體側(cè)壁上至少一點的加熱介質(zhì)溫度和催化劑的溫度，通過調(diào)節(jié)二次冷卻的加熱介質(zhì)的流動及未經(jīng)二次冷卻的首次冷卻的加熱介質(zhì)的余下部分的流動，來調(diào)節(jié)循環(huán)在殼體中的加熱介質(zhì)的溫度。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的反應(yīng)設(shè)備控制系統(tǒng)，其特征在于，在用于將至少部分首次冷卻的加熱介質(zhì)供應(yīng)給二次冷卻工藝的管線中配備流動控制閥，及在首次冷卻的加熱介質(zhì)管線中配備流動控制閥，該首次冷卻的加熱介質(zhì)是并接的而不供應(yīng)到二次冷卻工藝，在調(diào)節(jié)殼體中的循環(huán)的加熱介質(zhì)的溫度中，上述兩種控制閥以相反的方向操作。
4.一種催化氣相氧化反應(yīng)方法，其特征在于，使用根據(jù)權(quán)利要求1的反應(yīng)設(shè)備，并且通過根據(jù)權(quán)利要求2和3的反應(yīng)設(shè)備控制系統(tǒng)，在該反應(yīng)設(shè)備中進行催化氣相氧化反應(yīng)。
5.一種用于控制反應(yīng)設(shè)備的系統(tǒng)，包括多管反應(yīng)器，該反應(yīng)器包括殼體和多個配備在殼體中的反應(yīng)管，該反應(yīng)管填充有催化劑，并且其中加熱介質(zhì)在殼體中循環(huán)；及至少一種用于加熱介質(zhì)的冷卻設(shè)備，該冷卻設(shè)備配備在反應(yīng)器的外部，該用于控制反應(yīng)設(shè)備的系統(tǒng)的特征在于，在用于將至少部分已經(jīng)采出到殼體外部的加熱介質(zhì)供應(yīng)到用于加熱介質(zhì)的冷卻設(shè)備的管線中配備流動控制閥，和在加熱介質(zhì)的管線中配備流動控制閥，該加熱介質(zhì)是并接的而不供應(yīng)到用于加熱介質(zhì)的冷卻設(shè)備，使用該兩種控制閥用于調(diào)節(jié)殼體中循環(huán)的加熱介質(zhì)的溫度。
全文摘要
本發(fā)明的目的是提供一種多管反應(yīng)設(shè)備和用于該設(shè)備的控制系統(tǒng)，該多管反應(yīng)設(shè)備能夠控制加熱介質(zhì)的溫度變化、快速調(diào)節(jié)溫度波動，由此適當(dāng)?shù)剡M行反應(yīng)，特別地該設(shè)備和系統(tǒng)適用于催化氣相氧化反應(yīng)，例如在制備(甲基)丙烯酸等中應(yīng)用。本發(fā)明是一種反應(yīng)設(shè)備和用于控制該設(shè)備的方法，該反應(yīng)設(shè)備包括在殼體中具有多個反應(yīng)管的多管反應(yīng)器，在殼體中循環(huán)的加熱介質(zhì)；和在反應(yīng)器外部的加熱介質(zhì)冷卻設(shè)備，該反應(yīng)設(shè)備包括用于首次冷卻采出到殼體外的加熱介質(zhì)的工藝；用于二次冷卻首次冷卻了的加熱介質(zhì)的工藝；和用于使二次冷卻的加熱介質(zhì)和沒有二次冷卻的首次冷卻的加熱介質(zhì)在殼體中循環(huán)的管線。
文檔編號C07C57/05GK1697689SQ20048000062
公開日2005年11月16日 申請日期2004年12月1日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月27日
發(fā)明者金丸高志, 矢田修平, 神野公克 申請人:三菱化學(xué)株式會社