CN109070036B - 实施非均相催化反应的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种特别在液相中实施非均相催化反应的新方法。在专业文献中广泛描述了在液相中的非均相催化反应。这些包括例如钴催化的费‑托合成、钯和镍催化的利用氢进行的直接氢化、多种氧化反应。在此背景下，采用根据本发明的方法，成功实现在恒定或甚至提高的活性和选择性的情况下较长时间无干扰地运行这种方法。由此结果是，可以尽可能简单、经济和环境友好的方式实施这种方法。

Description

实施非均相催化反应的方法
技术领域
本发明涉及一种尤其在液相中实施非均相催化反应的新方法。
在专业文献中广泛描述了在液相中的非均相催化反应。这些包括例如钴催化的费-托(Fischer-Tropsch)合成、钯-和镍-催化的利用氢的氢化、多种氧化反应。
在此背景下，通过根据本发明的方法成功实现在恒定或甚至提高的活性和选择性的情况下较长时间无干扰地运行这样的方法。由此产生了以尽可能简单、经济可行和环境友好的方式进行这样的方法的可能性。
背景技术
其中存在至少一种液相的非均相催化方法往往在所谓的淤浆反应器中进行。淤浆反应器特别可用于如下非均相催化方法，对于该非均相催化方法，良好的混合和低的温度和浓度梯度是有利的。特别地对于强放热反应，重要的是尽可能有效地移除反应热。为此目的，尤其具有反应混合物的内部或外部循环的反应器具有特别好的适用性。
这样的反应器的一种已知变体是具有内管(导流管)的反应器，其使得内部循环可行。例如，US 5,288,673描述了使用一种具有导流管的淤浆反应器用于从合成气制备烃的费-托合成。
CN 104418309描述了具有导流管的淤浆反应器，其用于在蒽醌的非均相催化氢化反应中的过氧化氢制备。使用的催化剂浓度为约10g/l(<0.01kg/kg混合物)并且因此是相对低的。在所述导流管中从底部向上的流动方向持续地将高比例的所述催化剂输送返回到所述管中。
WO 2012/152600描述了一种环己酮的氨氧化，其是采用非均相TS-1催化剂作为三相反应(气态-液态-固态)进行的。当使用圆柱形导流管时，在这种方法中的传热和传质二者都可被明显改进。在此将所述反应物在不同点处计量加入。一个计量添加是在所述导流管下方(在此是NH3)实现的，一个是从其上方(在此是H2O)实现的，并且任选一个是从侧面(在此例如是环己酮)实现的。过滤是借助于许多具有高总表面积的烛形过滤器实现的。这些被定位在所述反应器高度的中点处或在所述导流管的外边缘处。根据所述描述，所述方法可在没有间断和过滤器反流冲洗的情况下运行1年。在一年之后，所述过滤器则必须被清洁。
没有描述具有内部循环的淤浆反应器用于其中可能形成沉积物的反应的用途，例如更特别地用于其中制备例如可聚合物质的反应。US5,417,930甚至建议具有经由一个或多个导流管的内部循环的淤浆型反应器对于可聚合物质的聚合可能是特别有益的。
对于包括这样的物质的反应，在现有技术中因此也有一些在所述淤浆混合物的外部循环的情况下进行非均相催化反应的反应器。例如，US 5,969,178描述了从异丁烯或叔丁醇经由甲基丙烯醛连续制备MMA的方法。在这种情况下，作为在具有外部循环的鼓泡塔中的方法的最后步骤，发生可易于聚合的甲基丙烯醛的氧化酯化。为此，所述反应器被描述为“外部循环型鼓泡塔反应器”。
CN 101314120描述了用于进行例如费-托方法的具有淤浆混合物的外部循环的环管淤浆反应器。
具有所述淤浆混合物的外部循环的所有反应器都需要非常复杂的反应器设计和淤浆输送设备，其必须例如借助于另外的泵来保证。因此，并且出于其它原因，这些体系因此与具有内部循环的体系相比具有缺点。
总之，根据现有技术的方法的如下方面是需要改进的和是希望的：
—尽可能简单的反应器构造原理，并且与此结合的对于与规模放大的不受限制的适用性
—可以使用沉淀性的或可易于聚合的物质
—使用高的催化剂浓度，和因此较高的生产量
—所用的非均相催化剂的改进的耐磨性
—反应器相的良好混合
—长的催化剂寿命、没有间断的稳定操作、非常短或没有维护阶段
—可以安装用于在没有停机时间的情况下从所述淤浆混合物中连续分离所述非均相催化剂的简化的过滤体系。
发明内容
要解决的技术问题
鉴于现有技术，本发明要解决的技术问题因此是提供尤其是在液相中实施非均相催化反应的技术改进的方法。这种新的方法尤其应具有比常规现有技术方法更少的缺点。
更特别地，要以如下方式改进现有技术方法：只发生最小的催化剂磨损，并因此可以实现在良好的和几乎恒定的催化剂活性、选择性和在所述反应器中良好的混合的同时，所使用的非均相催化剂具有长的寿命。
另外，在使用可易于聚合的反应物和形成这样的产物和/或副产物的情况下，所述方法应使得这样的反应器设计可行，所述反应设计仅允许至多非常小的聚合。
此外，所述方法与现有技术相比应是廉价的，尤其可在没有由于磨损或排放导致的任何较大的催化剂损失的情况下进行，和可在较少和较短的操作间断情况下进行。
此外，应当可以使用相对简单和廉价的设备进行所述方法。所述设备因此应当与低的投资成本相关。同时，所述设备应当可简单维护，引起低的维护成本并且可安全操作。
其它未明确提及的目的可从如下说明书和权利要求书的整体关联中变得显而易见。
技术方案
这些问题通过提供一种在三相反应器中进行非均相催化反应的新方法解决。这种新方法的特征在于在所述反应器中存在至少一个液相、至少一个气相和至少一个固相。在此，所述反应器具有至少两个区。在第1区中，反应混合物是向下输送的。在第2区中，反应混合物又是向上输送的。在此，第1区和第2区由分隔壁彼此分开。在反应器操作过程中，与在第2区中相比，通常每单位体积显著更少质量的催化剂保持悬浮在第1区中。因此，在第2区中和在第1区中的平均催化剂浓度之间的比例大于2，优选大于5，尤其大于10和更优选大于20。在本发明的非常特别优选的实施方案中，在第2区中和在第1区中的平均催化剂浓度之间的比例甚至大于100。
第1区最佳方式是具有湍流，并且因此非常快速地混合，而第2区至少在上部具有层流，这对于最佳的催化剂沉降是有益的。
优选如下实施根据本发明的方法：在该方法中，在运行中的操作过程中所述方法所需的气体几乎仅在第2区中，而第1区保持基本上没有未溶解的气体。
本发明的优选实施的特征是在第2区中沿着反应器高度存在浓度梯度：全部催化剂质量的最大比例存在于第2区的下部，而其仅一部分存在于第2区的上部。
由此使得在从底部起测量的所述反应器的填充高度的90％处的第2区中的催化剂浓度对从底部起测量的所述填充高度的20％处的催化剂浓度之间的比例小于0.3。更优选地，这个比例小于0.2，甚至更优选小于0.1，和最优选小于0.05。因此在第2区中根据本发明形成催化剂浓度分布，而在第1区中的催化剂浓度保持或多或少恒定在第2区的上部中的最小催化剂浓度的水平。因此，例如在第1区中具有搅拌器的实施方案中，所述搅拌器仅与催化剂总量中的一部分接触。这导致显著较低的催化剂磨损和提高的催化剂寿命。因此，通常安装的用于过滤产物混合物的过滤器也得到保护，并很少需要到不需要反流冲洗和/或不需要替换。
根据本发明，更特别地，通过最佳实施在根据本发明的反应器中的反应可以实现这些状况。如已经描述的，这样的最佳实施的特征可以例如是在第2区中沿着反应器高度上形成催化剂浓度梯度，其中最大催化剂浓度接近所述反应器底部，而最小催化剂浓度在所述反应器的上部。这样的催化剂浓度分布又可以借助于在所述反应器内最优化的流动轨迹产生。为此目的，可应用下文给出的细节。
另外优选的，或者除了本发明的上述优选实施方案中的一种或两种之外补充的是，其中在第1区中的平均垂直流动速度和在第2区中的平均垂直流动速度之间的比例在2和100之间，更优选在5和50之间和尤其优选在10和40之间的方法。
在本发明的特别优选的实施方案中，在所述反应器中的第1区和第2区之间的内部循环，与在所述方法的其余设定无关地是借助于导流管7保证的。在这种情况下，在所述导流管(第1区)中的反应混合物的流动是以向下的流动方向产生的，而相反的流动—从下向上—是在外部的第2区中产生的。于是这个第2区是在所述导流管和所述反应器壁之间的区域。
在这样的“测地学
Figure BDA0001832575880000051
”操作模式中，在第1区中的反应混合物的向下运动和在第2区中的向上运动相对于彼此最优化协调。
第1区优选是圆筒形导流管，在这种情况下，该导流管的直径沿着反应器高度上可以是变化的。例如，优选所述管的下部具有比这个管的上部小的直径。因此，确保了在向下方向的尽可能快的流速和在向上方向的显著较小的流速，这令人惊奇地使返回到所述管中且之前尚未沉降的催化剂的量显著最小化。
这可以被解释为，在所述上部，第1区的这样的分布促进了在湍流的第1区和层流的第2区之间的流动过渡，并由此导致很少催化剂被带入到第1区中。
这也具有令人惊奇的优点：由于例如在所述管中的搅拌或泵送而发生低的催化剂磨损。在第1区的上部和下部所述管的直径之间的优选比例在1和5之间，优选在2和4之间。
所述反应器优选具有圆柱形状，其是压力反应器的典型形状，在上部和下部被做成圆形。在反应器高度和反应器直径之间的最佳比例优选在1和3之间，更优选在1.1和2.5之间，最优选在1.3和2.3之间。
所述反应器的直径沿着所述反应器高度上可以是变化的。例如，优选所述反应器的下部具有比这个反应器的上部更小的直径。因此，可确保的是，在所述反应器的下部产生所述反应混合物与所述催化剂的最佳混合，而在反应器上部产生所述催化剂的尽可能缓慢的向上流动速度和良好的沉降。因此，少得多的未沉降的催化剂可能从第2区返回到第1区中，并且因此可能由第1区中的搅拌器导致低得多的催化剂磨损。
与所述方法的其他实施方式无关地，本发明的另一个可调节特征是在上部的反应器直径对在下部的反应器直径的比例，其优选在1和2之间，优选在1.1和1.5之间。更优选地，在最大和最小反应器直径之间的比例在1和2之间，更优选在1.1和1.5之间。
为了精确测定各自的条件，表述“在上部”应当例如被确定使得测量是在各自区域的最上端之下10％的总高度测量的。类似地，表述“在下部”意思是这个区域被相应地选择在总高度下端之上10％处作为测量点。对于更精确确定重要的是与上端或与下端的距离在每种情况下是相同的，和用于所述测量的这个距离是从所述待被测量设备的各自上端和下端最大去除区段，所述区段对应于待被测量的设备(例如第1区或整个反应器)的总高度的20％。
已经发现，令人惊奇地，如上所述的这样的具有导流管和内部循环的反应器形式不仅使得可以实现顺利操作、高的催化剂效率、良好的混合和良好的散热，而且还可实现将使用的非均相催化剂以如下的方式在这样的反应器中得到保护：催化剂磨损可被最小化并且总体的催化剂寿命被延长。结果，使用的过滤器另外还可能无干扰地操作更长时间，而不需要昂贵的和不方便的清洁和/或过滤器置换。
因此，特别有利的是以如下方式配置所述方法：在所述反应器的下部产生所述反应混合物与所述催化剂的最佳混合的，而在反应器上部引起所述催化剂的尽可能缓慢的向上流动速度和良好的沉降。因此，少得多的未沉降的催化剂可能从第2区进入到第1区中，并且因此低得多的催化剂磨损可能由于第1区中的搅拌器而发生。
本发明的方法相对于现有技术的进一步令人惊奇的优点尤其包括如下事实：传热和传质是良好发生的，并且因此仅产生非常小的温度和浓度梯度，这对于所述催化剂的高活性和选择性是非常有益的。
另外，在所述反应器中存在用于所述三相反应的最佳气体分布。此外，通过根据本发明的方法，可能实现在高催化剂浓度的情况下非常稳定地进行非均相催化反应。
尤其令人惊奇地，已经发现，所述特定的反应器构造，例如反应器尺寸的特定比例，用于催化剂保护的导流管的安装，以及所述沉降和过滤器体系的位置和构造，对于在相对高催化剂浓度下而没有显著催化剂磨损情况下的稳定和有效操作起到很大作用。
与所选择的本发明的其它实施方案无关地，优选借助于至少一个泵或至少一个搅拌器在第1区中将反应混合物向下输送。促进在向下方向的轴向流动的所有搅拌器都特别适合于此目的。优选地，使用至少一个螺旋桨式搅拌器，更优选至少两个。在一个搅拌器的情况下，其优选被定位在所述导流管的中间附近，而两个搅拌器优选被安装在所述导流管的中间和在下边缘处。
此外，与所选择的本发明的其它实施方案无关地，优选将至少一个液体进料流引入到第1区的上部中。更优选地，所有的液体进料流被引入到第1区的上部中。
由于所述反应器应优选被用于连续方法，所述非均相催化剂应当优选从所述反应混合物中被连续过滤出。为此目的，优选使用存在于所述反应器中的过滤器，更优选在所述反应器的第2区的上部的圆周处的过滤器。更特别地，与所选择的本发明的其它实施方案无关地，优选在第2区的上部安装至少一个可连续操作的和可反流冲洗的过滤器。
可选地或额外地，并且同样优选地，将所述反应混合物从所述反应器中连续排出，并过滤经过至少一个外部过滤器。之后，所述催化剂在过滤之后任选经历进一步处理，并部分或完全地送回到所述反应器中。这个进一步处理可例如包括洗涤、再活化或按颗粒尺寸分离。
在这样的过滤器的上游，优选可以安装额外的沉降体系，例如也在所述反应器的圆周处。这可以是具有层流的特定区，在这里大部分使用的催化剂发生沉降。这样的沉降因此是在发生实际的过滤之前发生的。这样的沉降体系的一个可能的变体例如是由倾斜的元件(例如管)或倾斜的金属片(例如倾斜澄清器)组成的复合件。在如下文献中进一步描述了这样的体系的功能原理：Journal of Fluid Mechanics/第92卷/第03期/1979年6月,第435-457页和“Enhanced sedimentation in vessels having inclined walls”，Theoryof Dispersed Multiphase Flow:Proceedings of an Advanced Seminar Conducted bythe Mathematics Research Center The University of Wisconsin-Madison，1982年5月26-28日。例如，用于氧化反应的用途的细节可参见如下文献：JP 10-094705 A和JP 09-248403 A。
更优选地，所述沉降体系和过滤器在所述反应器的上部，在第2区中的流动速度处于最慢的位置处。这反过来意味着第2区的横截面在此点处具有最大的面积。
优选使用的过滤器孔隙度在5和100微米之间，更优选在10和50微米之间。
为了额外保留精细的催化剂粒子，已经经过反应器过滤器5过滤一次的反应混合物优选至少再一次经过在所述反应器外部的具有1至10μm孔隙度的更细过滤器过滤，使得不超过5μm的粒子被所述过滤器保留达到至少90％的程度。
在根据图1的一个示例性说明的和特别优选的实施方案中，所述反应混合物在沉降体系4之后通过均匀分布在所述反应器的周围的多个过滤器5，并到达进一步的生产后处理步骤。为了使最大量的所述非均相催化剂在所述反应器中保持催化活性且没有阻塞所述沉降体系和过滤器，优选将所述过滤器和沉降体系定期反流冲洗。
与过滤无关地，在第1区的上部可以优选存在一个或多个折流板10，所谓漩涡破碎器。这些通过如下方式抵消了涡流或漏斗的影响：所述液体的漩涡化被破碎，并且可实现在第1区或所述导流管的外部和内部的区域之间的平稳过渡。更优选地，第2区配备有至少2个，更优选配备有至少4个和最优选配备有至少8个折流板和/或分隔壁。因此，可将第2区中的径向流动速度剧烈降低，并可以特别有效的方式设计在第2区的上部的沉降。
优选地，将所述反应所需的气体经由被称为分布器的气体分布器9以精细分散状态计量到反应器下部。优选地，为了使得可能发生最小水平的被所述催化剂粒子的阻塞，在朝向所述反应器底部的方向计量入使用的气体。
在氢化反应的情况下，使用氢或含氢气体是合适的。在氧化反应的情况下，以空气或另一种含有O2的混合物的形式使用氧。在费-托合成的情况下，可将合成气用作所述气体。还可以根据希望的反应使用其它未提及的气体。
适合于所述反应器的液相应用是例如用于过氧化氢制备的蒽醌的氢化。因此也可能实施脂肪硬化，即不饱和脂肪酸的氢化。很多其它的氢化，例如具有多重键的物质(例如芳族化物、烯烃或炔烃)、硝基化合物、羰基化合物等的氢化，也可以利用所述反应器类型实施。
更优选地，根据本发明的方法可在利用含氧气体进行的非均相催化氧化反应中应用。在此，在第2区中的氧浓度(O2分压)具有梯度，其中最大O2浓度在第2区的下部，和最小O2浓度在这个区的上部。更优选地，在这样的方法中，在从底部起测量的所述反应器的填充高度的20％处的第2区的气相中的氧浓度和从底部起测量的填充高度的90％处的第2区的气相中的氧浓度之间的比例为大于2，优选大于4。
在所述液相中的合适氧化方法的一些实例例如是烯烃、烷基芳族化物的特定氧化，醛到羧酸酯的氧化酯化，例如(甲基)丙烯醛到(甲基)丙烯酸烷基酯的转化，和在特种化学领域中的其他的选择性氧化反应。
最优选地，所述非均相催化反应是用于制备甲基丙烯酸甲酯的利用氧和甲醇进行的甲基丙烯醛的连续氧化酯化。
使用的非均相催化剂优选是含有贵金属的，尤其是含有Pt、Pd、Ru、Rh、Ru、Au和/或Ag的负载催化剂。所用的载体可以尤其是无机氧化物、氧化物混合物、活性炭、聚合物材料或其它物质。此外，优选用于这样的氧化反应的催化剂具有在10和200μm之间的平均(mittler)直径。
可将所用的催化剂从所述反应器中连续地或分批地取出，例如用于洗涤和/或再生操作，用于连续监测/分析或更新。用于催化剂取出或供应的连接点优选在所述反应器的下部，在那里催化剂浓度最高。一种可选的优选变体表明了在所述反应器的上部的催化剂取出点。在这种情况下，优选如下位点，在这里特别存在最小的催化剂粒子。
除了所述反应所需的反应物之外，可将多种助剂供应给所述方法，例如酸、碱、阻聚剂、消泡剂等。
优选应当将所有高反应性(例如可易于聚合的)反应物和/或助剂，例如强碱，如NaOH或KOH，或强酸，例如H2SO4或HCl，计量到第1区的上部中。这确保了这些物质在它们可与所述催化剂和其它反应物接触之前尽可能快速地与所述反应混合物混合。这避免了局部过热并改进了目标反应的选择性和整体效率。
附图说明
图1的附图标记列表
图1是可用于根据本发明的方法的反应器的具体配置。这在此是尤其是特别适合于氧化反应的本发明的实施方案。然而，另一方面，该图不用于以任何方式限制本申请的保护范围。该图在此以如下方式被简化：例如所述反应器或第1区的细化部分没有被描绘。
Figure BDA0001832575880000111
具体实施方式
实施例
实施例1
所述反应器(根据附图)具有以下尺寸比例：
反应器高度/反应器直径＝1.6
反应混合物的填充高度/反应器高度＝0.75
反应器直径(D2)/导流管直径(D1)＝5.3
在导流管(第1区)中的平均垂直流动速度(在向下方向)V1和在第2区中的平均垂直流动速度(在向上方向)V2之间的比例为：V1/V2＝(D2/D1)2-1＝27.4
进行甲基丙烯醛到甲基丙烯酸甲酯的氧化酯化反应
在搅拌的情况下，通过添加NaOH在甲醇中的1重量％溶液将甲基丙烯醛(MAL)在甲醇中的42.5重量％的溶液的pH值调节到pH＝7。在恒定进料速率下将该溶液在5巴(绝对，bara)的压力和80℃的内部温度下连续进料到根据图1的根据本发明可使用的反应器的导流管(第1区)的上部中。同时，将充分量的在甲醇中的1重量％的NaOH溶液与600g Au/NiO/SiO2-Al2O3-MgO粉末催化剂(根据申请EP 2 210 664 A1的实施例1制备)一起进料到这个反应器中(也在所述导流管的上部)，使得在所述反应器中的pH＝7的值保持恒定。在所述反应器的下部，在第2区中，将空气经由多个气体分布器计量加入。将所述产物混合物借助于存在于第2区的上部的圆周处的可连续反流冲洗的沉降体系(倾斜澄清器)与大部分非均相催化剂分离，并经过过滤体系进行过滤和借助于气相色谱(GC)进行分析。
在操作1小时后，每种情况下在所述导流管(第1区)的填充高度的20％、50％和90％处取出产物混合物的3份样品，和在第2区的填充高度的20％、50％和90％处取出3份样品。所述测量点的位置总是从底部起给出。测定所述样品的固含量[以g/l表示]。
在第2区中的C90％/C20％比例为小于0.1。
在第1区中的平均浓度<C1>被计算为来自所述导流管的三份样品的平均值：
<C1>＝(C1(20％)+C1(50％)+C1(90％))/3，其中C1(20％)～C1(50％)～C1(90％)；
第2区中的平均浓度<C2>计算如下：
<C1>＝(催化剂的总质量-<C1>×V1)/V2
<C2>/<C1>为大于10。
目测发现，在运行中的操作中，在第2区的下部经由空气分布器引入的空气被观察到几乎仅在第2区中，而第1区保持至少没有未溶解在所述反应混合物中的气体。
在从底部起测量的反应器的填充高度的20％处，在第2区的气相中的氧浓度为C(O2)20％～21体积％O2；在从底部起测量的填充高度的90％处，在第2区的气相中的氧浓度为C(O2)90％～5体积％O2，并且因此C(O2)20％/C(O2)90％＝4.2。
因此，确保了数月的设备的连续无干扰操作。
对比例1
反应器与在实施例1中使用的反应器相同，除了不存在所述导流管。反应控制与在实施例1中相同。
在1小时后，分别在从底部起测量的填充高度的20％和90％的位置处取出两份催化剂悬浮液样品。测定其中的固含量[以g/l表示]。所述比例C90％/C20％为0.31。<C1>＝<C2>
对比例2
如实施例1那样，除了不将进料溶液引入到所述导流管中，而是引入到第2区中。
新鲜催化剂的、在实施例1中的测试之后(在1000小时之后)的催化剂的和在对比例1和2中的测试之后(在每种情况下1000小时之后)的催化剂的颗粒尺寸分布(通过激光衍射法测量)总结在下表中。对于所有实施例，同样给出在每种情况下200小时和1000小时之后的所述催化剂的活性和选择性：
Figure BDA0001832575880000131
已观察到，在根据本发明的具有导流管的反应器中的催化剂的机械磨损(实施例1)低于在没有导流管的反应器中的磨损(对比例1)。还观察到，使用的催化剂的活性和选择性在1000小时的操作时间后降低。
在将进料添加到第2区中的实施方案中(对比例2)，MMA的选择性再次是小得多的。
实施例2
类似于实施例1，但在所述沉降体系之后在所述反应器中不具有内部过滤器。将反应混合物交替地经过具有10微米孔隙度的平行安装的两个外部过滤器中的一个过滤，其中一个过滤器持续处于使用中，和另一个同时被反流冲洗。将保留在所述过滤器上的催化剂返回到所述反应器中。因此，确保了数月的设备的连续无干扰操作。
对比例3
如实施例2那样，除了不使用沉降体系(不使用倾斜澄清器)。明显更多的催化剂连续到达所述外部过滤器。为了可以送出连续反应混合物排出物，所述过滤器切换周期(切换到反流冲洗模式)必须被显著缩短。在操作2个月后，操作必须停止，并且在操作可以继续进行之前，使用的两个过滤器必须用NaOH溶液强烈冲洗。
已经观察到，通过预先移除大部分的固体，内部沉降体系明显降低了所用过滤器的负荷，并因此促进了无干扰操作。

Claims (16)

1.在三相反应器中实施非均相催化反应的方法，其特征在于，在所述反应器中存在至少一个液相、至少一个气相和至少一个固相，和所述反应器具有至少两个区，其中在第1区中反应混合物是向下输送的，在第2区中反应混合物是向上输送的，第1区和第2区是由分隔壁彼此分开的，和在第2区中和在第1区中的平均催化剂浓度之间的比例大于2；其中所述非均相催化反应是利用含氧气体进行的氧化反应。
2.根据权利要求1的方法，其特征在于，在第2区中和在第1区中的平均催化剂浓度之间的比例大于5。
3.根据权利要求2的方法，其特征在于，在第2区中和在第1区中的平均催化剂浓度之间的比例大于10。
4.根据权利要求1至3中任一项的方法，其特征在于从底部起测量的所述反应器的填充高度的90％处的在第2区中的催化剂浓度和从底部起测量的填充高度的20％处的催化剂浓度之间的比例小于0.3。
5.根据权利要求1至3中任一项的方法，其特征在于，在第1区中的平均垂直流动速度和在第2区中的平均垂直流动速度之间的比例在5和50之间。
6.根据权利要求1至3中任一项的方法，其特征在于，在上部的反应器直径对在下部的反应器直径的比例在1和2之间。
7.根据权利要求1至3中任一项的方法，其特征在于，在第1区的上部的直径对在第1区的下部的直径的比例在1和5之间。
8.根据权利要求1至3中任一项的方法，其特征在于，在上部的反应器直径对在下部的反应器直径的比例在1.1和1.5之间，并且在第1区的上部的直径对在第1区的下部的直径的比例在2和4之间。
9.根据权利要求1至3中任一项的方法，其特征在于所述反应混合物在第1区中借助于至少一个泵或至少一个搅拌器向下输送。
10.根据权利要求1至3中任一项的方法，其特征在于将至少一个液体进料流引入到第1区的上部。
11.根据权利要求10的方法，其特征在于将全部液体进料流引入到第1区的上部。
12.根据权利要求1至3中任一项的方法，其特征在于将至少一个可连续操作的和可反流冲洗的过滤器安装在第2区的上部。
13.根据权利要求1至3中任一项的方法，其特征在于将反应混合物从所述反应器连续排出，并过滤经过至少一个外部过滤器，并在所述过滤后将所述催化剂导回到所述反应器中。
14.根据权利要求1至3中任一项的方法，其特征在于第2区被分隔壁分成至少2个区段，和将至少一种气体计量加入并精细分布在第2区的下部。
15.根据权利要求1至3中任一项的方法，其特征在于，在从底部起测量的所述反应器的填充高度的20％处的第2区的气相中的氧浓度和从底部起测量的填充高度的90％处的第2区的气相中的氧浓度之间的比例大于2。
16.根据权利要求1至3中任一项的方法，其特征在于，所述非均相催化反应是用于制备甲基丙烯酸甲酯的利用氧和甲醇进行的甲基丙烯醛的连续氧化酯化。
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