用加熱器9、冷卻器7也能夠?qū)⒒旌戏磻?原料液和來自反應區(qū)域出口的反應液時的液溫控制為用于進行ACH的水合反應的規(guī)定溫 度的情況下，也可以不設置加熱器9、冷卻器7。但是，實用上，設置加熱器9和冷卻器7控 制反應溫度，容易使反應裝置穩(wěn)定運轉(zhuǎn)，故而優(yōu)選。
[0162] 如上述所說明的那樣，為了防止以錳氧化物為主成分的催化劑被還原而失活，從 氧化劑供給線路4a、4b、4c供給氧化劑。將含有氧的氣體作為氧化劑使用時，從氧化劑供給 線路4a、4b、4c供給含有氧的氣體，從氧化劑取出線路5a、5b、5c抽出氧濃度降低后的氣體。 作為從4a、4b、4c供給的氣體，可以使用新鮮的含有氧的氣體，也可以使用在從5a、5b、5c抽 出的氧濃度降低后的氣體中混合新鮮的含有氧的氣體直至氧濃度變得充分后的氣體。在從 5a、5b、5c抽出的氣體的氧濃度仍充分時，也可以直接通過4a、4b、4c向原來的反應區(qū)域或 其它反應區(qū)域供給。
[0163] 從反應液供給線路IOa供給的ACH，在第一反應區(qū)域2a中其一部分通過水合反應 形成為HBD。從第一反應區(qū)域2a流出的來自反應區(qū)域出口的反應液通過流出線路11a，暫 時貯存放置于液體貯存部12a。然后，作為向第一反應區(qū)域的循環(huán)液以規(guī)定的比例分配給 6a，作為向第二反應區(qū)域的供給液以規(guī)定的比例分配給13a。通常，向第二反應區(qū)域的液體 供給速度與從3a供給的反應原料液的供給速度相同。
[0164] 從13a送出的向第二反應區(qū)域的供給液與從3b供給的反應原料液、從6b送出的 來自第二反應區(qū)域出口的循環(huán)液合并，通過反應液供給線路IOb向第二反應區(qū)域2b供給。 第二反應區(qū)域中，從3b供給的ACH和從6b循環(huán)來的ACH轉(zhuǎn)化為HBD，因此，來自第二反應區(qū) 域出口的反應液的HBD濃度高于來自第一反應區(qū)域出口的反應液的HBD濃度。從第二反應 區(qū)域2b流出的來自反應區(qū)域出口的反應液通過流出線路Ilb暫時貯存放置于液體貯存部 12b。然后，作為向第二反應區(qū)域的循環(huán)液以規(guī)定的比例分配給6b，作為向第三反應區(qū)域的 供給液以規(guī)定的比例分配給13b。通常，向第三反應區(qū)域的液體供給速度與從3b供給的反 應原料液的供給速度和從13a供給的向第二反應區(qū)域的液體供給速度之和相同。
[0165] 從13b送出的向第三反應區(qū)域的供給液經(jīng)過IOc向第三反應區(qū)域2c供給。在第 三反應區(qū)域2c中，反應液中的大部分的ACH轉(zhuǎn)化為HBD，最終形成40重量％以上的濃度的 HBD溶液，從Ilc向下一個工序的裝置或貯存裝置輸送。
[0166] 用于實施本發(fā)明的合適的反應裝置的工藝流程圖不限定于圖1。例如，也能夠列舉 在一個反應器設置多個反應區(qū)域、分別設置反應液循環(huán)線路的方式（圖2);從一個反應區(qū) 域的中途取出反應液、使用熱交換器調(diào)整液溫之后返回原來的反應區(qū)域的方式（圖3);將 循環(huán)液返回1個反應區(qū)域的多個部位的方式（圖4)等各種方式。
[0167] (實施例）
[0168] 以下，列舉實施例和比較例對本發(fā)明更進一步具體說明，但是本發(fā)明不受這些例 子限定其范圍。
[0169] 催化劑的制備
[0170] 在75°C攪拌下，將硫酸錳一水合物54. 43g(0. 322mol)溶解于水215ml，進一步混 合濃硫酸99. 54g (0. 964mol)，將得到的液體快速注加于將高錳酸鉀62. 92g (0. 398mol)溶 解于水220ml得到的液體中。在70°C連續(xù)攪拌2小時，進一步在90°C攪拌4小時進行熟化 之后，快速注加將氧化鉍（m)1.90g(0.(K)7m 〇l)懸浮在水440ml得到的液體。在室溫攪拌 30分鐘之后，過濾所得到的沉淀物，用水200ml進行4次清洗，得到沉淀濾餅。
[0171] 將所得到的濾餅用擠出成型機（料筒直徑35πιπιΦ、噴嘴直徑1. 5πιπιΦ X24孔、開孔 率4. 4%、油壓式）成型，用靜置干燥機在110°C干燥15小時，得到直徑約lmmcp、長5~ IOmm的粒料狀的成型催化劑約60g。測定所得到的催化劑的金屬成分的含量，結果全部都 為鉍/鉀/錳=〇· 01/0. 09/L 0 (原子比）。
[0172] ACH的水合反應
[0173] 實施例1
[0174] 使用圖5所示的反應裝置進行ACH的水合反應。la、lb、lc為具備夾套的內(nèi)徑約 18mm(p的玻璃制反應器（分別為第一反應器、第二反應器、第三反應器）。2a為第一反應 區(qū)域，填充有以上述方法制備的催化劑16g。2b為第二反應區(qū)域，填充有以上述方法制備的 催化劑16g。2c為第三反應區(qū)域，填充有以上述方法制備的催化劑8g。3a為第一反應原料 液的供給線路，以14. 8g/hr的速度供給由純水55. 5重量％、丙酮9. 5重量％、ACH35重量％ 構成的第一反應原料液。3b為第二反應原料液的供給線路，以2. 47g/hr的速度供給由純水 17重量％、丙酮13重量％、ACH70重量％構成的第二反應原料液。對第一反應原料液的供 給線路供給的ACH相對于供給的總ACH的比例為75重量％。4a為第一氧化劑供給線路，以 26. 7ml/hr的速度供給由以體積基準計為氧9%、氮91 %構成的含氧氣體。由4a供給的含 氧氣體經(jīng)由第一反應區(qū)域2a導向第一反應器出口（流出線路）11a、第一反應區(qū)域出口的反 應液貯存部（液體貯存部）12a，從第一氧化劑取出線路5a全部抽出到體系外。4b為第二 氧化劑供給線路，以26. 7ml/hr的速度供給由以體積基準計為氧9%、氮91 %構成的含氧氣 體。由4b供給的含氧氣體經(jīng)由第二反應區(qū)域2b、第二反應器出口（流出線路）11b、第二反 應區(qū)域出口的反應液貯存部（液體貯存部）12b、第三反應區(qū)域入口液體供給線路IOc導入 第三反應器lc，進一步經(jīng)由第三反應區(qū)域2c，從第三反應器出口（流出線路）Ilc與第三反 應區(qū)域出口的反應液一起抽出到體系外。從第一反應器出口 Ila流出的來自第一反應區(qū)域 出口的反應液暫時全部收集在第一反應區(qū)域出口的反應液貯存部12a中。收集的反應液的 一部分通過送液栗8a以120g/hr的速度經(jīng)由來自第一反應區(qū)域出口的反應液循環(huán)線路6a 送到第一反應區(qū)域入口液體供給線路l〇a。循環(huán)至第一反應區(qū)域入口的反應液的循環(huán)比為 8. 1。在第一反應區(qū)域出口的反應液貯存部12a具備液面?zhèn)鞲衅?，大?20g/hr的從第一反 應器出口 Ila流出的反應液在通過該液面?zhèn)鞲衅骱退鸵豪?t將第一反應區(qū)域出口的反應 液貯存部12a的液面控制為保持一定的狀態(tài)下，經(jīng)由向第二反應區(qū)域的送液線路13a向第 二反應器Ib輸送。由送液栗8t送出的液體的供給速度為14. 8g/hr。12b為第二反應區(qū)域 出口的反應液貯存部（液體貯存部）。從第二反應器出口（流出線路Ulb流出的反應液暫 時全部收集在第二反應區(qū)域出口的反應生成液貯存部12b中。收集的反應液的一部分通過 送液栗8b以26. 5g/hr的速度經(jīng)由來自第二反應區(qū)域出口的反應液循環(huán)線路6b送到第二 反應區(qū)域入口液體供給線路l〇b。循環(huán)至第二反應區(qū)域入口的反應液的循環(huán)比為1.5。使 以大于26. 5g/hr的速度從第二反應器出口 Ilb流出的來自第二反應區(qū)域出口的反應液從 設置于第二反應區(qū)域出口的反應液貯存部12b的側面的開口部溢流，經(jīng)由送液管（送液線 路）13b，向第三反應器Ic送出。此外，從第二氧化劑供給線路供給的含氧氣體也從同一送 液管13b向第三反應器Ic送出。向第三反應器Ic送出的來自第二反應區(qū)域出口的反應液 通過第三反應區(qū)域2c從第三反應器出口 Ilc抽出到體系外。各反應區(qū)域2a、2b、2c中，反應 液沿著催化劑的表面落下，催化劑層均被保持為稱為所謂滴流床的狀態(tài)。對第一反應區(qū)域 出口的反應液貯存部12a、第二反應區(qū)域出口的反應液貯存部12b、第三反應器出口 lie的 液體用HPLC進行分析，分析了 ACH的濃度。適當調(diào)整反應溫度，使得第三反應器出口 lie的 ACH的濃度不超過1重量％。在表1中表示目的物的HBD的生產(chǎn)量和原料的ACH的轉(zhuǎn)化率 的經(jīng)時變化，在表2中表示從各分析值和液流量算出的各反應器la、lb、Ic的入口、出口的 液體中的ACH濃度。此外，在任一時刻第三反應器出口 lie的目的物HBD的收率都為95% 以上。另外，用偏光塞曼原子吸光光度計（日立高科技公司制、
[0175] Z-2000)測定第一反應區(qū)域出口的反應液貯存部12a中的液體中的錳濃度。在表 2中表不結果。
[0176] 在用于將第三反應器出口 lie的ACH的濃度保持為1%以下的反應溫度為56°C以 上的時刻結束反應。反應天數(shù)為750天，總計的HBD的生產(chǎn)量為每Ig催化劑為3717. 8g。
[0181] 實施例2
[0182] 從3a的第一反應原料液的供給線路以17. 28g/hr的速度供給由純水50重量％、 丙酮10重量％、ACH40重量％構成的反應原料液，從3b的第二反應原料液的供給線路不供 給原料，除此以外，以與實施例1相同的反應條件實施ACH的水合反應。在表3中表示目的 物的HBD的生產(chǎn)量和原料的ACH的轉(zhuǎn)化率的經(jīng)時變化，在表4中表示從各分析值和液流量 算出的各反應器la、lb、lc的入口、出口的液體中的ACH濃度。此外，在任一時刻第三反應 器出口（流出線路Ulc的目的物HBD的收率都為95%以上。另外，用偏光塞曼原子吸光 光度計（日立高科技公司制、Z-2000)測定第一反應區(qū)域出口的反應液貯存部（液體貯存 部）12a中的液體中的錳濃度。在表4中表示結果。其結果，第一反應區(qū)域出口的反應液中 的Mn濃度為L 8~2. Oppm。
[0183] 用于將第三反應器出口 lie的ACH的濃度保持為1%以下所需要的反應溫度在反 應天數(shù)第102天為47. 5°C，在該時刻的總計的HBD的生產(chǎn)量為每Ig催化劑為483. 8g。
[0184] [表 3]
[0185]
[0188] 實施例3
[0189] 使用圖6所示的反應裝置進行丙酮氰醇的水合反應。la、lb、Ic為具有夾套的內(nèi) 徑約i8mm(p的玻璃制反應器（分別為第一反應器、第二反應器、第三反應器）。2a為第一 反應區(qū)域，填充有以上述方法制備的催化劑8g。2b為第二反應區(qū)域，填充有以上述方法制 備的催化劑8g。2c為第三反應區(qū)域，填充有以上述方法制備的催化劑8g。3a為原料供給 管（供給線路），以12. Og/hr的速度供給由純水50. 0重量％、丙酮10. 0重量％、丙酮氰醇 (表中為ACH)40重量％構成的第一原料。4a為氧化劑供給管（供給線路），以16. Oml/hr 的速度供給空氣作為含氧氣體。從4a供給的含氧氣體經(jīng)由第一反應區(qū)域2a向反應器出 口（流出線路）11a、第一反應液貯存部（液體貯存部）12a、送液管（送液線路）13a、第二 反應器lb、第二反應區(qū)域2b、反應器出口（流出線路）11b、第二反應液貯存部（液體貯存 部）12b、送液管（送液線路）13b、第三反應器lc、第三反應區(qū)域2c，與反應液一起從反應器 出口（流出線路Ulc排出到體系外。12a為第一反應液貯存部。從第一反應器Ia流出的 反應液暫時全部收集在第一反應液貯存部12a中，由送液栗8a以120g/hr的速度經(jīng)由反應 液循環(huán)線路6a送到反應液供給管（供給線路）10a。從第一反應器Ia以大于120g/h的速 度流出的反應液從設置于第一反應液貯存部12a的側面的開口部溢流，經(jīng)由送液管13a向 第二反應器Ib送出。從反應液供給管IOb向第二反應器Ib送出的反應液通過第二反應區(qū) 域2b，從反應器出口 Ilb送至第二液貯存部12b，被暫時收集。反應液從第二液貯存部12b 由送液栗8b以120g/hr的速度經(jīng)由反應液循環(huán)線路6b送至反應液供給管10b。從第二反 應器Ib以大于120g/hr的速度流出的反應液從設置于第二反應液貯存部12b的側面的開 口部溢流，經(jīng)由送液管13b向第三反應器Ic送出。向第三反應器Ic送出的反應液通過第 三反應區(qū)域2c從第三反應器出口 Ilc向體系外排出。各反應區(qū)域2a、2b、2c中，反應液沿 著催化劑的表面落下，催化劑層均被保持為稱為所謂滴流床的狀態(tài)。用HPLC分析第一反應 液貯存部12a、第二反應液貯存部12b、第三反應器出口 Ilc的反應液，分析了丙酮氰醇的濃 度。適當調(diào)整反應溫度，使得第三反應器出口 Ilc的丙酮氰醇的濃度不超過1重量％。在 表5中表示目的物的α-羥基異丁酸酰胺（HBD)的生產(chǎn)量和原料的丙酮氰醇的轉(zhuǎn)化率的經(jīng) 時變化，在表6中表示從各分析值和反應液流量算出的各反應器la、lb、lc的入口、出口的 反應液中的丙酮氰醇濃度。此外，在任一時刻第三反應器出口 Ilc的目的物α-羥基異丁 酸酰胺的收率都為95%以上。另外，用原子吸光光度計（日立高科技公司制、Ζ-2000)測定 第一反應液貯存部12a的反應液中的錳濃度。在表6中表示結果。
[0190] 在用于將第三反應器出口 lie的ACH的濃度保持為1%以下的反應溫度為56°C以 上的時刻結束反應?？傆嫷摩?羥基異丁酸酰胺的生產(chǎn)量為每Ig催化劑為2261. 5g。
[0195] 本發(fā)明還包括以下的方式。
[0196] 〈1> 一種α -羥基異丁酸酰胺的制造方法，其特征在于，
[0197] 使用串聯(lián)連接有至少2個反應區(qū)域的反應裝置，在以錳氧化物為主成分的催化劑 的存在下，通過丙酮氰醇的水合反應來制造 α-羥基異丁酸酰胺，
[0198] 上述方法包括選自下述工序（A)和工序（B)中的至少一個工序，
[0199] 工序（A):對上述反應裝置中的第一反應區(qū)域（I)和第一反應區(qū)域以外的至少一 個反應區(qū)域（II)供給含有丙酮氰醇的反應原料液的工序，
[0200] 工序（B):對上述反應裝置中的第一反應區(qū)域（I)循環(huán)供給從至少一個反應區(qū)域 (III)取出的反應液的至少一部分的工序。
[0201] 〈2>如〈1>所述的α -羥基異丁酸酰胺的制造方法，其中，上述串聯(lián)連接的反應區(qū) 域的數(shù)量為7個以下。
[0202] 〈3>如〈1>或〈2>所述的α -羥基異丁酸酰胺的制造方法，其中，工序