氧化反应器和(甲基)丙烯酸类的制备方法技术

在有反应器主体和从该反应器主体上突设的人孔口的氧化反应器中，设隔开该人孔口内和该反应器主体内的隔板。另外，在有反应器主体和从该反应器主体上突设的人孔口的氧化反应器中，具备向孔口内供给惰性气体的装置。此外，在丙烷、丙烯或异丁烯在氧化反应器内进行催化气相氧化反应生产（甲基）丙烯醛或（甲基）丙烯酸的（甲基）丙烯酸类制备方法中，使用上述的反应器。另外，在经取样管把含有如上述易聚合性化合物的气体导入分析仪器进行分析的易聚合性化合物分析方法中，取样管使用双层管，向外管侧供给热介质。根据这些方法，氧化反应稳定地进行，并且可防止反应生成气体在反应生成气体取样管内的冷凝与聚合，可以进行长期稳定且高精确度的在线分析。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及氧化反应器、使用该氧化反应器的(甲基)丙烯酸类制备方法与(甲基)丙烯酸类等易聚合性化合物的分析方法。此外，本专利技术中，所谓(甲基)丙烯酸类是(甲基)丙烯醛或(甲基)丙烯酸，所谓(甲基)丙烯醛是丙烯醛或甲基丙烯醛，所谓(甲基)丙烯酸是丙烯酸或甲基丙烯酸。
技术介绍
众所周知，作为生成丙烯酸的反应有丙烯气相氧化法。该丙烯氧化得到丙烯酸的方法中，因生成丙烯醛的氧化与下一段生成丙烯酸的氧化条件不同，而有分别采用不同的催化剂或不同的反应器进行的二段氧化工艺、和在一个反应器内填充多种催化剂使用一个反应器进行氧化反应的工艺。附图说明图1是二段氧化生成丙烯酸的工艺图的一个例子，丙烯、水蒸汽与空气经过填充钼系催化剂等的第一反应器及第二反应器，二段氧化成含丙烯酸的气体。在冷凝塔(急冷塔)中该含丙烯酸的气体与水接触形成丙烯酸水溶液，向该丙烯酸水溶液中加入适宜的萃取溶剂在萃取塔进行萃取，在溶剂分离塔分离该萃取溶剂。然后，在醋酸分离塔分离醋酸后成粗制丙烯酸，在精馏塔从粗制丙烯酸中分离出副产物得到丙烯酸精制物。此外，近年来也在采用使用水与共沸溶剂进行蒸馏、从共沸分离塔的塔顶馏出水与共沸溶剂的共沸混合物，从塔底回收丙烯酸的共沸分离法，代替使用萃取溶剂从上述丙烯酸水溶液中回收丙烯酸的溶剂萃取法。采用气相氧化法生产甲基丙烯酸时，使异丁烯进行气相氧化。若是二段氧化法则异丁烯经由甲基丙烯醛氧化成甲基丙烯酸。该丙烯或异丁烯的气相氧化反应在填充氧化催化剂的氧化反应器内进行。该氧化反应器有容器形状的反应器主体，和突出设在该反应器主体上的人孔口(マンホ一ルノズル)。通常人孔口用盖关闭顶部，在检查反应器内或更换催化剂时等打开此盖。另外，没有图示出，但为了在反应器上安装各种传感器或仪表而在反应器主体上设许多设置测量仪表用的口，该口多用来安装传感器或仪表等。为了设检查反应器内用的窗开口，同样地设许多小径的孔口。上述各孔口因为从反应器主体上突出设置，所以孔口内部从应器主体内看时则从反应器主体内面成为部分地凹陷的凹处。反应气体易滞留在这样的凹处。因此，(甲基)丙烯醛这样的易氧化物质的气体滞留在该孔口内部引起自动氧化，氧化反应易变得不稳定。另外，因为孔口从反应器主体上突出设置，故容易被外部空气冷却，(甲基)丙烯醛或(甲基)丙烯酸这类易聚合物质液化、滞留后形成聚合物，结果堵塞孔口，导致运转停止时要打开孔口或人孔极端困难。另一方面，作为对含有上述这样的易聚合性化合物取样进行分析的方法，众知有使用反应生成气取样管的方法、气液分离法、取样容器法、传感器法等的方法。其中，从设备的简便性或低成本方面考虑，使用反应生成气取样管的方法是工业上有利的方法。作为反应生成气取样管，主要使用电热器或卷绕蒸汽加热伴管的不锈钢制取样管。然而，卷绕电热器的不锈钢制取样管的场合有以下的问题。即为进行温度控制所设置的热电偶部分控制成设定温度，这因电热器的卷法或保温状态而产生温度分布。结果温度低的部分产生易冷凝性物质的冷凝，导致分析精确度降低。此外，丙烯酸是气体时难聚合，而是液体时容易聚合，因此在因温度分布产生的温度低的地方引起丙烯酸冷凝与聚合，这样直接操作时产生堵塞而不能分析。尤其是，取样管的长度越长温度分布越大，所以容易引起分析精确度降低，堵塞取样管。另外，在不进行分析的时候，反应生成气滞留在取样管内，所以易冷凝性与易聚合性物质冷凝与聚合在取样管内固结、因此产生取样管堵塞的问题。另外，蒸汽加热伴管卷绕的不锈钢制取样管的场合，很难将蒸汽加热伴管均匀地卷在细的取样管上，容易产生温度分布、尤其是容易产生低温部。因此，这种方法与使用上述电热器的场合同样地、容易引起分析精确度降低、取样管堵塞、难以长期地运转，很难称之为满足工业要求的方法。特开平8-259488号公报中，为了解决上述问题，提出了内壁采用氟系树脂构成的取样管。然而，内壁用氟系树脂构成的取样管，虽然对防止冷凝的易冷凝性物质在取样管内固结比内面是不锈钢制的取样管有效果，但对取样管产生的温度分布问题仍然没有解决，分析精确度低。另外，不进行分析的时候，反应生成气滞留在取样管内，易冷凝性与易聚合性物质冷凝与聚合，在取样管内固结堵塞取样管的问题仍然没有解决。本专利技术的目的在于提供消除从反应器主体内面凹陷的凹处、反应器主体内的氧化反应稳定地进行的氧化反应器、和使用该氧化反应器的(甲基)丙烯酸类的制备方法。本专利技术的另一目的在于提供消除从反应器主体内面凹陷的凹处的气体滞留，反应器主体内的氧化反应稳定地进行的氧化反应器、和使用该氧化反应器的(甲基)丙烯酸类的制备方法。本专利技术的其他目的还在于提供在经取样管把含有易聚合性化合物的气体导入分析仪器进行分析的易聚合性化合物分析方法中，防止反应生成气在反应生成气取样管内的冷凝与聚合，长期稳定且精确度高的在线分析方法。附图简述图1与图2是丙烯酸生产工艺图，图3与图4是反应器的人孔口附近的截面图，图5是反应器设置仪表用孔口附近的截面图。
技术实现思路
本专利技术的第1要点涉及氧化反应器，其特征是在有反应器主体和从该反应器主体上突出设置的人孔口的氧化反应器中，设隔开该人孔口内与该反应器主体内的隔板。所述本专利技术的氧化反应器，由于人孔口内与反应器主体内被隔板隔开，所以从反应器主体内看时没有凹陷的凹处。因此防止反应气滞留，也防止(甲基)丙烯酸自动氧化，也防止(甲基)丙烯醛、(甲基)丙烯酸生成聚合物。该氧化反应器中，也可以向人孔口内供给惰性气体利用惰性气体吹扫人孔口内，并且可利用惰性气体使人孔口内形成正压。本专利技术的第2要点涉及(甲基)丙烯酸类的制备方法，其特征是在丙烷、丙烯或异丁烯在氧化反应器内进行催化气相氧化反应、制备(甲基)丙烯醛或(甲基)丙烯酸的(甲基)丙烯酸类的制备方法中，该氧化反应器是第一要点涉及的氧化反应器。本专利技术的第3要点涉及氧化反应器，其特征是在有反应器主体和从该反应器主体上突出设置的孔口的氧化反应器中，具有向该孔口内供给惰性气体的装置。所述本专利技术的氧化反应器中，由于向孔口内供给惰性气体后利用惰性气体吹扫该孔口内，故防止反应气体在从反应器主体内凹陷的该孔口内滞留，也防止(甲基)丙烯醛自动氧化、或生成(甲基)丙烯醛、(甲基)丙烯酸的聚合物。本专利技术的第4要点涉及(甲基)丙烯酸类的制备方法，其特征是在丙烷、丙烯或异丁烯在氧化反应器内进行催化气相氧化反应，制备(甲基)丙烯醛或(甲基)丙烯酸的(甲基)丙烯酸类制备方法中，该氧化反应器是第3要点涉及的氧化反应器。本专利技术的第4要点涉及易聚合性化合物的分析方法，其特征是在经取样管把含易聚合性化合物的气体导入分析仪器进行分析的易聚合性化合物的分析方法中，取样管使用双层管、向外管侧供给热介质。以下，按照附图详细地说明本专利技术。如图2所示，空气通过鼓风机1、管路2，燃烧废气通过管路13，丙烯通过管路3供给第1反应器。在第1反应器10内填充钼系等的氧化催化剂、通过氧化反应生成丙烯醛(催化剂的详细情况后述)。由管路5向从第1反应器10流出的管路6内含丙烯醛的气体中添加蒸汽及空气，导入第2反应器20内。也有时根据供给第1反应器10的气体组成，不要来自管路5的蒸汽及空气。在第2反应器20内也填充钼系等的氧化催化剂，丙烯醛氧化成丙烯酸。丙烯酸气体从管路7被导入急冷塔(捕集塔)30中，本文档来自技高网...

【技术保护点】
氧化反应器，其特征是，在具有反应器主体和从该反应器主体上突出设置的人孔口的氧化反应器中，设置隔开该人孔口内与该反应器主体内的隔板。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：矢田修平，小川宁之，铃木芳郎，保坂浩亲，佐村康彦，
申请(专利权)人：三菱化学株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]