【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及(甲基)丙烯醛和(甲基)丙烯酸中的一者或两者的制造方法。本申请基于2021年5月25日在日本申请的日本特愿2021－087587号要求优先权，并将其内容援引于此。
技术介绍
1、一般而言，通过氧化反应来制造(甲基)丙烯醛、(甲基)丙烯酸时，产生的反应热大，因此广泛使用使热介质在反应管的外侧流通而进行反应的热交换型反应器。但是，热介质的流动在反应器内不均匀，因此反应器内的热介质温度产生很大偏差。在存在于热介质温度高的区域的反应管的内部，由于反应过度进行而产生副产物，或者发生局部的催化剂劣化，由此目标产物的选择率降低。另外，有时由于产生反应器的除热能力以上的反应热而引起反应失控。
2、作为针对这样的热交换型反应器内的热介质温度的偏差的措施，例如专利文献1中示出了如下方法：在使用具备至少具有填充了催化剂的催化剂层的多根反应管的多管式热交换器型反应器的气相氧化反应中，考虑到热介质的热量平衡而设定有关原料气体流量和反应器的除热能力的条件。
3、现有技术文献
4、专利文献
5、专利文献1：日本特开2010－132584号公报
技术实现思路
1、然而，仅着眼于热介质的热量平衡而设定条件时，无法填充反应管所需的催化剂量，无法实现目标生产量，或者反应器的连续运转期间有可能变短。或者，反应器相对于目标产物的生产量成为过大的设备，制造成本有可能增大。
2、因此，本专利技术的课题之一在于通过防止热交换型反应器中的反应失控且抑制反应的
3、[1]：一种(甲基)丙烯醛和(甲基)丙烯酸中的一者或两者的制造方法，是使用在内部具备反应管的热交换型反应器，一边使热介质在上述反应管的外侧流通一边通过供给到上述反应管的原料的氧化反应来制造(甲基)丙烯醛和(甲基)丙烯酸中的一者或两者的方法，
4、上述反应管在反应管的长边方向具备i层每单位体积的催化剂填充量不同的多个催化剂层，这里，i为2以上的整数，
5、上述氧化反应中满足式(1)。
6、ξ≤0.275(mol·k/h/w)…(1)
7、其中，
8、
9、式(*)中，m1为从上述反应管的原料入口侧起第1层的催化剂层中的催化剂填充量(kg)，mj为从上述反应管的原料入口侧起第j层的催化剂层中的催化剂填充量(kg)，j为1～i的整数，f为上述原料向上述反应管的供给量(mol/h)，a为从上述反应管的原料入口侧起第1层的催化剂层相接的反应管的内表面积(m2)，u为以上述反应管中上述第1层的催化剂层和上述热介质这两者相接的部分的内表面积为基准的总传热系数(w/m2/k)。
10、[2]：根据[1]所述的制造方法，其中，上述氧化反应中进一步满足式(1’)。
11、0.002≤ξ≤0.275(mol·k/h/w)…(1’)
12、[3]：根据[1]或[2]所述的制造方法，其中，上述氧化反应中进一步满足式(1”)。
13、ξ≤0.24(mol·k/h/w)…(1”)
14、[4]：根据[1]～[3]中任一项所述的制造方法，其中，上述氧化反应中进一步满足式(2)。
15、0.25≤τ≤0.5…(2)
16、其中，
17、
18、式(**)中，m1为从上述反应管的原料入口侧起第1层的催化剂层中的催化剂填充量(kg)，mk为从上述反应管的原料入口侧起第k层的催化剂层中的催化剂填充量(kg)，k为1～i的整数。
19、[5]：根据[4]所述的制造方法，其中，上述氧化反应中进一步满足式(2’)。
20、0.26≤τ≤0.5…(2’)
21、[6]：根据[1]～[5]中任一项所述的制造方法，其中，上述反应管所具备的催化剂层的数量i为2～4。
22、[7]：根据[1]～[6]中任一项所述的制造方法，其中，上述u为40～400(w/m2/k)。
23、[8]：根据[1]～[7]中任一项所述的制造方法，其中，上述u为50～300(w/m2/k)。
24、[9]：根据[1]～[8]中任一项所述的制造方法，其中，上述f为1～20(mol/h)。
25、[10]：根据[1]～[9]中任一项所述的制造方法，其中，上述f为2.5～15(mol/h)。
26、[11]：根据[1]～[10]中任一项所述的制造方法，其中，上述a为0.03～0.6(m2)。
27、[12]：根据[1]～[11]中任一项所述的制造方法，其中，上述原料为选自丙烯、异丁烯、叔丁醇和甲基叔丁基醚中的至少1种，上述(甲基)丙烯醛和(甲基)丙烯酸中的一者或两者为(甲基)丙烯醛和(甲基)丙烯酸。
28、[13]：根据[1]～[11]中任一项所述的制造方法，其中，上述原料为(甲基)丙烯醛、上述(甲基)丙烯醛和(甲基)丙烯酸中的一者或两者为(甲基)丙烯酸。
29、[14]：根据[12]所述的制造方法，其中，上述催化剂层中使用具有式(i)表示的组成的催化剂。
30、moa1bib1fec1md1xe1yf1zg1sih1oi1···(i)
31、式(i)中，mo、bi、fe、si和o分别表示钼、铋、铁、硅和氧。m表示选自钴和镍中的至少1种元素。x表示选自铬、铅、锰、钙、镁、铌、银、钡、锡、钽和锌中的至少1种元素。y表示选自磷、硼、硫、硒、碲、铈、钨、锑和钛中的至少1种元素。z表示选自锂、钠、钾、铷、铯和铊中的至少1种元素。a1、b1、c1、d1、e1、f1、g1、h1和i1表示各元素的原子比率，a1＝12时，b1＝0.01～3，c1＝0.01～5，d1＝1～12，e1＝0～8，f1＝0～5，g1＝0.001～2，h1＝0～20，i1为满足上述元素的原子价所需的氧的原子比率。
32、[15]根据[13]所述的制造方法，其中，上述催化剂层中使用具有式(ii)表示的组成的催化剂。
33、pa2mob2vc2cud2xe2yf2zg2oh2···(ii)
34、式(ii)中，p、mo、v、cu和o分别表示磷、钼、钒、铜和氧。x表示选自锑、铋、砷、锗、锆、碲、银、硒、硅、钨和硼中的至少1种元素。y表示选自铁、锌、铬、镁、钽、钴、锰、钡、镓、铈和镧中的至少1种元素。z表示选自钾、铷、铯和铊中的至少1种元素。a2、b2、c2、d2、e2、f2、g2和h2表示各元素的原子比率，b2＝12时，a2＝0.5～3，c2＝0.01～3，d2＝0.01～2，e2＝0～3，f2＝0～3，g2＝0.01～3，h2为满足上述元素的原子价所需的氧的原子比率。
35、根据本专利技术的制本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种(甲基)丙烯醛和(甲基)丙烯酸中的一者或两者的制造方法，是使用在内部具备反应管的热交换型反应器，一边使热介质在所述反应管的外侧流通一边通过供给到所述反应管的原料的氧化反应来制造(甲基)丙烯醛和(甲基)丙烯酸中的一者或两者的方法，
2.根据权利要求1所述的制造方法，其中，所述氧化反应中进一步满足式(1’)，
3.根据权利要求1所述的制造方法，其中，所述氧化反应中进一步满足式(1”)，
4.根据权利要求1所述的制造方法，其中，所述氧化反应中进一步满足式(2)，
5.根据权利要求4所述的制造方法，其中，所述氧化反应中进一步满足式(2’)，
6.根据权利要求1所述的制造方法，其中，所述反应管所具备的催化剂层的数量i为2～4。
7.根据权利要求1所述的制造方法，其中，所述U为40～400W/m2/K。
8.根据权利要求1所述的制造方法，其中，所述U为50～300W/m2/K。
9.根据权利要求1所述的制造方法，其中，所述F为1～20mol/h。
10.根据权利要求1所述的制造
11.根据权利要求1所述的制造方法，其中，所述A为0.03～0.6m2。
12.根据权利要求1～11中任一项所述的制造方法，其中，所述原料为选自丙烯、异丁烯、叔丁醇和甲基叔丁基醚中的至少1种，所述(甲基)丙烯醛和(甲基)丙烯酸中的一者或两者为(甲基)丙烯醛和(甲基)丙烯酸。
13.根据权利要求1～11中任一项所述的制造方法，其中，所述原料为(甲基)丙烯醛，所述(甲基)丙烯醛和(甲基)丙烯酸中的一者或两者为(甲基)丙烯酸。
14.根据权利要求12所述的制造方法，其中，所述催化剂层中使用具有式(I)表示的组成的催化剂，
15.根据权利要求13所述的制造方法，其中，所述催化剂层中使用具有式(II)表示的组成的催化剂，
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种(甲基)丙烯醛和(甲基)丙烯酸中的一者或两者的制造方法，是使用在内部具备反应管的热交换型反应器，一边使热介质在所述反应管的外侧流通一边通过供给到所述反应管的原料的氧化反应来制造(甲基)丙烯醛和(甲基)丙烯酸中的一者或两者的方法，
2.根据权利要求1所述的制造方法，其中，所述氧化反应中进一步满足式(1’)，
3.根据权利要求1所述的制造方法，其中，所述氧化反应中进一步满足式(1”)，
4.根据权利要求1所述的制造方法，其中，所述氧化反应中进一步满足式(2)，
5.根据权利要求4所述的制造方法，其中，所述氧化反应中进一步满足式(2’)，
6.根据权利要求1所述的制造方法，其中，所述反应管所具备的催化剂层的数量i为2～4。
7.根据权利要求1所述的制造方法，其中，所述u为40～400w/m2/k。
8.根据权利要求1所述的制造方法，其中，所述u为50～300w/m2...
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