乙酸烯基酯制造用固定床多管式反应器制造技术

本发明专利技术提供使用固定床多管式反应器，通过低级烯烃、乙酸和氧气的气相催化氧化反应制造乙酸烯基酯时，即使进行长期间的工序运行，也可以正确地测定反应管内部的催化剂层温度的反应装置。一种用于制造乙酸烯基酯的固定床多管式反应器，具备：从固定床多管式反应器的上部被供给原料气体和碱金属乙酸盐的水溶液的雾粒的多根反应管，从固定床多管式反应器的下部被插入到多根反应管的至少1根中的温度计保护管，以及被插入到温度计保护管中的温度计。以及被插入到温度计保护管中的温度计。以及被插入到温度计保护管中的温度计。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】乙酸烯基酯制造用固定床多管式反应器


[0001]本专利技术涉及从低级烯烃、乙酸和氧气通过气相催化氧化反应制造乙酸烯丙酯、乙酸乙烯酯等乙酸烯基酯时使用的固定床多管式反应器。

技术介绍

[0002]乙酸烯丙酯，为一种被用于溶剂、丙烯醇等的制造原料等的重要工业原料。
[0003]作为乙酸烯丙酯的制造方法，有以丙烯、乙酸和氧气为原料，使用气相反应或液相反应的方法。用于此反应的催化剂，以钯为主催化剂成分，以碱金属或碱土类金属化合物为辅助催化剂，使这些担载于载体上的催化剂为公知，被广泛使用。例如，在日本特开平2
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91045号公报(专利文献1)，记载了使用使钯、乙酸钾和铜担载于载体上的催化剂的乙酸烯丙酯的制造方法。
[0004]另一方面，乙酸乙烯酯，作为乙酸乙烯酯树脂的原料、聚乙烯醇(PVA)的原料，或者乙烯、苯乙烯、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯等共聚合用单体，为用于涂料、粘合剂、纤维处理剂等的广泛领域的重要工业材料。
[0005]作为乙酸乙烯酯的制造方法，有以乙烯、乙酸和氧气为原料，使用气相反应或液相反应的方法。用于此反应的催化剂，以钯为主催化剂成分，作为辅助催化剂使碱金属或碱土类金属化合物担载于载体的催化剂为公知，被广泛使用。例如，在日本特表2004
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526553号公报(专利文献2)，记载使用使钯、金和乙酸钾担载于载体上的催化剂的乙酸乙烯酯的制造方法。
[0006]在使用前述催化剂的乙酸烯基酯制造工序中，在跨数千个小时单位的长期间连续反应的工序运行中，由被填充于反应管的催化剂徐徐流出乙酸钾，所以有必要对催化剂连续供给乙酸钾，这记载于专利文献1和系列出版物「催化剂与经济」解说、Vol.35、No.7(1993)、467～470页(非专利文献1)。
[0007]作为适用于乙酸烯基酯的制造的反应器，一般使用固定床管式反应器。固定床管式反应器，为在反应管中被填充作为固定床的催化剂(被担载于载体者)的反应器。固定床多管式反应器，为固定床管式反应器的中具备多根反应管的。反应基质以气相状态被供给至反应管，在催化剂层反应，反应产物由反应管排出。反应管，由设备制造、设备保养、催化剂填充时和交换时的作业性、反应热的除去等观点来看，多使用直管式反应管。反应管，由催化剂的填充、取出的作业性等观点来看设置于竖直方向(竖型)较多。
[0008]为了确认工业制造工序运行中的催化剂层的反应状态，这些反应器的催化剂层温度一般被监视。作为测定催化剂层温度的方法，可以举出例如在日本特开2002
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212127号公报(专利文献3)所记载那样，在填充催化剂前在代表固定床多管式反应器全体的几个反应管先设置保护管(鞘)，在这些保护管内插入热电偶，测定反应管内的长边方向的温度。
[0009]气相催化氧化反应为放热反应，所以一般用以除热用的热介质被供给至反应管外侧。通过监视反应管外侧的热介质温度(壳体温度)与催化剂层温度的温度差，可以观察在催化剂层的纵方向的哪个位置反应基质进行哪个程度的反应。在温度分布产生偏离的情
形，通过根据温度偏离控制反应，可以使气相催化氧化反应稳定且高效率地进行的方式运作工厂。
[0010][现有技术文献][0011][专利文献][0012][专利文献1]日本特开平2
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91045号公报
[0013][专利文献2]日本特表2004
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526553号公报
[0014][专利文献3]日本特开2002
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212127号公报
[0015][非专利文献][0016][非专利文献1]系列出版物「催化剂与经济」解说、「乙酸乙烯酯制造工序的变迁与其展望」Vol.35、No.7(1993)、467～470页

技术实现思路

[0017][专利技术所要解决的课题][0018]如前所述那样被插入到固定床管式反应器的反应管内部的热电偶，在作为工序流体仅使气体流通的情形，可以正确地量测催化剂层温度。但是，将此温度测定方式适用于乙酸烯基酯制造用的固定床多管式反应器，进行长达数个月的长期间的连续反应的情形，即使固定床多管式反应器全体进行反应而制造目的的反应产物(此情形，意指通过反应热的发生，在连续反应中催化剂层温度比壳体部(反应管外侧的热介质流通区域)的热介质温度(壳体温度)更高)，实际上于催化剂层温度与壳体温度之间变为不会观测到温度差，而变得无法监视代表固定床多管式反应器全体的催化剂层温度的情形，这被本专利技术人所发现。
[0019]本专利技术鉴于前述情形而完成，课题在于提供使用固定床多管式反应器，通过低级烯烃、乙酸和氧气的气相催化氧化反应制造乙酸烯基酯时，即使进行长期间的工序运行，也可以正确地测定反应管内部的催化剂层温度的反应装置。
[0020][解决课题的手段][0021]本专利技术人等，彻底查明了前述的现象，起因于被供给至乙酸乙烯酯制造和乙酸烯丙酯制造的固定床多管式反应器的碱金属乙酸盐的水溶液的雾粒，附着于被插入到反应器内的温度计保护管，其后成为液滴经由温度计保护管而流下，选择性地被供给至被插入温度计保护管的反应管，由此被插入温度计保护管的反应管内的催化剂的碱金属乙酸盐担载量变得过大，使催化剂活性降低。在如此催化剂活性降低的催化剂被填充的反应管，也就是被插入到热电偶的反应管反应热的发生量变少，所以这些反应管内的催化剂层温度与壳体温度的温度差变小。另一方面，在未被插入到热电偶的反应管，反应适当地进行，所以这些反应管内的催化剂层温度相应地比壳体温度更变高，但是此情形未被反映在工厂的催化剂层温度的测定值。因此，会有无法进行工厂的适宜的运行操作的情形。
[0022]鉴于以上情形，本专利技术人等发现了为了防止附着于温度计保护管的碱金属乙酸盐的液滴，向被插入温度计保护管的反应管经由温度计保护管而被供给的情形，把温度计保护管由反应器下部插入，由此可以防止对被插入温度计保护管的反应管选择性地供给碱金属乙酸盐的液滴的情形，从而完成本专利技术。
[0023]也即，本专利技术包含以下[1]至[4]。
[0024][1]一种乙酸烯基酯制造用固定床多管式反应器，
[0025]具备：由前述固定床多管式反应器的上部被供给原料气体和碱金属乙酸盐的水溶液的雾粒的多根反应管，
[0026]由前述固定床多管式反应器的下部被插入到前述多根反应管的至少1根的温度计保护管，和
[0027]被插入到前述温度计保护管的温度计。
[0028][2]如[1]所述的固定床多管式反应器，前述碱金属乙酸盐为选自乙酸钾和乙酸铯中的至少1种。
[0029][3]如[1]或[2]所述的固定床多管式反应器，被插入到前述温度计保护管的前述反应管的数目为3～10。
[0030][4]如[1]～[3]的任一项所述的固定床多管式反应器，前述温度计为热电偶或电阻温度计。
[0031]专利技术效果
[0032]如果根据本专利技术，则可以总是正确地测定乙酸烯基酯制造时的反应管内部的催化剂层温度，所以可将催化剂本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种固定床多管式反应器，是用于制造乙酸烯基酯的固定床多管式反应器，具备：从所述固定床多管式反应器的上部被供给原料气体和碱金属乙酸盐的水溶液的雾粒的多根反应管，从所述固定床多管式反应器的下部被插入到所述多根反应管的至少1根中的温度计保护管，以及被插入到所述温度计保护管中的温度计。2....

【专利技术属性】
技术研发人员：岩间康拓，生岛麻衣子，梅原和树，三浦修平，牧利幸，卫藤见正，
申请(专利权)人：株式会社力森诺科，
类型：发明
国别省市：