EP1379491A1 - Verfahren und vorrichtung zur zweistufigen herstellung von acrylsäure - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur zweistufigen herstellung von acrylsäure

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EP1379491A1
EP1379491A1 EP02732570A EP02732570A EP1379491A1 EP 1379491 A1 EP1379491 A1 EP 1379491A1 EP 02732570 A EP02732570 A EP 02732570A EP 02732570 A EP02732570 A EP 02732570A EP 1379491 A1 EP1379491 A1 EP 1379491A1
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EP
European Patent Office
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oxygen
stage
gas
oxygen content
laser
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Withdrawn
Application number
EP02732570A
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English (en)
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Inventor
Thomas Buschulte
Volker Diehl
Bernd Hagen
Volker Huth
Wolfgang Kasten
Peter Schlemmer
Axel Schroth
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BASF SE
Original Assignee
BASF SE
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Publication date
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Definitions

  • the present invention relates generally to a process for the preparation of ⁇ , ⁇ -ethylenically unsaturated aldehydes and / or carboxylic acids by a two-stage catalytic gas phase oxidation and in particular to a process for the production of acrylic acid.
  • a gas mixture containing at least alkane and / or alkene with three to six carbon atoms and oxygen is subjected to a catalytic oxidation reaction in the first stage, oxygen is added to the gases generated in the first stage and the resulting mixture is introduced into the second stage. in which it is subjected to a further catalytic oxidation reaction.
  • the invention further relates to a device for regulating such a method and a device for producing ⁇ , ⁇ -ethylenically unsaturated aldehydes and / or carboxylic acids.
  • the oxygen can e.g. be introduced in the form of air.
  • an inner gas such as e.g. Nitrogen are introduced.
  • propylene is converted to acrolein by catalytic oxidation.
  • the first stage outlet gas thus includes Acrolein and unreacted oxygen.
  • the outlet gas from the first stage is introduced into the second stage, in which acrolein and oxygen are converted into acrylic acid.
  • a process for the production of acrylic acid by a two-stage catalytic gas phase oxidation is described for example in DE 30 42 468 AI.
  • an explosion risk is prevented by a special design of the reactor and a special choice of the molar ratios of the gases introduced.
  • the temperature of the gases formed in the first stage is set to a value of 280 ° C. or less, and when oxygen is added between the first and second stages, molecular oxygen and steam are mixed homogeneously with one another.
  • the amount of molecular oxygen that is replenished is fixed depending on the amount of propylene introduced into the first stage.
  • a device for regulating a method for producing these substances and a device for producing ⁇ , ⁇ -ethylenically unsaturated aldehydes and / or carboxylic acids are to be specified.
  • a method according to claim 1 is specified according to the invention. Furthermore, an apparatus for regulating a method for producing ⁇ , ⁇ -ethylenically unsaturated aldehydes and / or carboxylic acids according to claim 5 and an apparatus for producing these substances according to claim 11 are proposed according to the invention. Advantageous refinements of this method and of these devices result from the subclaims.
  • a gas mixture which contains at least one alkane or alkene having 3 to 6 carbon atoms and oxygen is subjected to a catalytic oxidation reaction in the first stage.
  • alkane used are: propane, n-butane, isobutane, n-pentane, n-hexane.
  • alkene used are: propene, 1-butene, 2-butene, isobutene.
  • Oxygen is added to the gases generated in the first stage and the resulting mixture is introduced into the second stage, in which it is subjected to a further catalytic oxidation reaction.
  • ⁇ , ⁇ -ethylenically unsaturated aldehydes and / or carboxylic acids are prepared by a two-stage catalytic gas phase oxidation.
  • ⁇ -unsaturated aldehydes having 3 to 6 carbon atoms such as acrolein, methacrolein, crotonaldehyde
  • ⁇ -unsaturated carboxylic acids with 3 to 6 carbon atoms can be produced, such as acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid.
  • the production of acrylic acid and / or acrolein from propane is particularly preferred. Also preferred is the production of acrylic acid from propane and the production of methacrylic acid or methacrolein from isobutene.
  • An advantage of the process according to the invention is that more oxygen can be added between the two stages for converting the acrolein to acrylic acid, since it is known how much unreacted oxygen is contained in the outlet gas of the first stage. If, for example, in a particular reactor for the production of acrylic acid it is known how high the oxygen content may be in the second stage in order to prevent an explosion, according to the method according to the invention, just enough oxygen can be added that this limit for the oxygen content is not exceeded in the second stage.
  • the signal is obtained in that electromagnetic radiation with a wavelength at which molecular oxygen absorbs electromagnetic radiation through the gas mixture between the first and the second stage before and / or after the supply of oxygen or a subset of it is guided and the non-absorbed portion of the electromagnetic radiation is measured. 5
  • This spectroscopic measurement is that the oxygen content can be determined very precisely. In addition, this measurement can be carried out during the production process, it not being necessary to lead gas out of the reactor or to insert measuring probes for the measurement. Furthermore, the measured signal can be processed very quickly, so that the oxygen supply can be adapted very well to fluctuations in the proportion of unreacted oxygen after the first stage.
  • the oxygen content can be measured, for example, by means of a laser beam, the wavelength of which is set to one of the rotational fine structure bands of molecular oxygen and which is radiated by the gas mixture between the first and second stage or a subset thereof.
  • a laser beam the wavelength of which is set to one of the rotational fine structure bands of molecular oxygen and which is radiated by the gas mixture between the first and second stage or a subset thereof.
  • the measurement is particularly preferably measured at a wavelength of 764.76 nm (13076.0 cm -1 ).
  • the temperature dependence is particularly low.
  • the laser beam can advantageously irradiate a calibration cell which contains a gas with a defined oxygen content or through which a gas with a defined oxygen content
  • the manufacturing process therefore advantageously does not have to be interrupted.
  • the process according to the invention can be used particularly advantageously for the production of acrylic acid or methacrylic acid.
  • the device according to the invention for regulating a method for producing ⁇ , ⁇ -ethylenically unsaturated aldehydes and / or carboxylic acids by means of a two-stage catalytic gas phase oxidation comprises a gas supply device by means of which the
  • the device is characterized in that it has a measuring device by means of which a signal correlated with the oxygen content of the reaction gases before and / or after the oxygen supply can be obtained, and in that the
  • the measuring device advantageously comprises a laser, two opposite windows, in the pipeline connecting the two stages or a bypass thereof, and a detector for measuring the intensity of the laser beam after the transmission.
  • An advantage of such a measuring device is that it allows the oxygen content to be determined very precisely and that it can be installed relatively easily in existing production devices. It is only necessary to have a piece of pipe with two opposite flanges between the two
  • the laser and the detector can then be coupled to the two windows.
  • the beam exit of the Laser gas-tightly connected to one window via a tube and the detector's beam inlet also gas-tightly connected to the other window.
  • Gaseous nitrogen can advantageously be introduced and discharged into the tubes. This allows the windows of the Lase.rs, __ de_s_Det.ector. and_the_pipes and, if appropriate, also the space between the windows and the laser or the detector are cleaned. It can also compensate for temperature effects from the environment.
  • one of the tubes is designed as a calibration cell through or into which a gas with a defined oxygen content can be passed or introduced.
  • a gas with a defined oxygen content can be passed or introduced.
  • the gas with a defined oxygen content it is also possible for the gas with a defined oxygen content to be introduced into the calibration cell and for the calibration measurement to then be carried out.
  • the surfaces of the two windows are advantageously not plane-parallel to one another. Furthermore, these surfaces advantageously do not form a right angle with the beam direction of the laser beam. This prevents the laser from interfering with itself, as a result of which the absorption signal of the oxygen band would be superimposed by an interference pattern (so-called etalon effect). Depending on the thickness of the window, this interference pattern could become so intense that the measurement of the oxygen content would be falsified or even made impossible. For this reason, the two windows are chamfered and installed obliquely in the flanges, so that their surfaces are no longer perpendicular to the laser beam. A deviation of 0.5 degrees from the vertical is sufficient.
  • the laser is advantageously a modulatable diode laser, the wavelength of which can be set to one of the rotational fine structure bands of molecular oxygen in the range from 759.5 nm to 768 nm and whose modulation range is ⁇ 0.05 nm.
  • a measurement in the case of the rotational fine structure bands allows a particularly precise determination of the oxygen content, the accuracy of the measurement being able to be increased further by modulating the wavelength of the laser, since the absorption cannot be evaluated only at one wavelength, but rather one Can be formed integrally over a wavelength range above and below the basic wavelength of the laser.
  • the signal which is correlated with the oxygen content between the two stages, is advantageously obtained continuously and can be used for measurement and control purposes.
  • the signal is, for example, an electronic signal, a change in resistance, a change in temperature or a pneumatic signal.
  • the electronic signal can contain data in digital or analog form.
  • a device for producing ⁇ , ⁇ -ethylenically unsaturated aldehydes and / or carboxylic acids is specified, with a first reaction stage and a second reaction stage connected by a connecting line to the first reaction stage and with the control device described above.
  • FIG. 2 shows a development of the control device and shown in FIG. 1
  • Fig. 3 shows the connection of the detector 7 via a calibration cell.
  • the present invention will be explained based on the production of acrylic acid. However, it can be used in the same way in processes or devices for the production of ⁇ -ethylenically unsaturated aldehydes and / or carboxylic acids.
  • the starting materials for the production of acrylic acid are introduced in the first stage 1.
  • stage 1 propylene and oxygen are converted into acrolein using a catalyst.
  • the outlet gas of the first stage 1 is introduced into the second stage 2 via a connecting line 12.
  • the outlet gas of the first stage 1 contains, inter alia, acrolein and unreacted molecular oxygen.
  • the oxygen content of the outlet gas mixture is determined by means of a measuring device. For this purpose, two flanges with opposing ones are in the connecting line 12. Windows 5 . and 6 provided _._ on_ the.
  • a laser 3 is provided so that the emitted laser beam 4 enters through the window 5, shines through the connecting line 12 and then exits again at the window 6.
  • a detector 7 is provided which detects the intensity of the laser radiation which has passed through the pipeline 12.
  • the windows 5 and 6 are built into the flanges so that the surface normals enclose an angle of 0.5 degrees with the laser beam direction 4. This prevents self-interference of the laser beam (so-called etalon effect that occurs when a laser beam hits a window with plane-parallel surfaces perpendicularly).
  • a modulable diode laser type NEO Laser-Gas 02 Monitor from the manufacturer Norsk Elektro Optikk A / S, is used as laser 3.
  • This laser can be tuned to one of the rotational fine structure bands of molecular oxygen in the range between 759.5 nm and 768 nm.
  • This wavelength ⁇ o therefore corresponds to a rotation level of an electronic transition from molecular oxygen.
  • the wavelength range at which absorptions occur is broadened due to the Doppler effect. Wavelength broadening due to molecular collisions also occurs. For this reason it is not the absorption at a certain wavelength, but the integral
  • the laser 3 used can be modulated for the measurement of this integral.
  • the modulation range is approximately ⁇ 0.05 nm In particular, the modulation range should be selected so that the modulation does not measure an absorption with an adjacent oxygen band.
  • the "detector 7 converts the" measured. Intensity, the radiation..in, a continuous, measurement and control usable signal around, which is correlated with the oxygen content of the reaction gases after the first stage 1. For example, an electronic signal can be obtained that is proportional to the oxygen content of the gas mixture after the first stage 1.
  • the electronic signal is transmitted to a control device 8.
  • the control device 8 determines how much additional oxygen can be supplied for the second stage 2 without a
  • the amount of oxygen to be added is calculated from the difference between the maximum oxygen content that may occur in the second stage 2 and the oxygen content that was measured after the first stage 1.
  • the connecting line points to the supply of the additional oxygen
  • the beam exit of the laser 3 is connected gas-tight to the window 5 via a pipe 15 and the beam entry of the detector 7 is
  • ball valves 18, 19 are provided on the side of the connecting line 12 of the windows 5, 6. If these ball valves 18, 19
  • the tube 16 can be used as a calibration cell during the production of the acrylic acid for the sensitivity test, ie calibration, of the detector 7.
  • the tube 16 can be supplied with a known oxygen concentrate via the line 20. n ,, _ S! ⁇ e _ ⁇ B t _Air, .._ are applied.
  • the distance through which the laser beam 4 travels in the tube 16 is known, in which photons of the laser beam can be absorbed by the oxygen molecules.
  • the detector 7 can be calibrated via the known oxygen content in the pipe 16.
  • a separate calibration cell 17 can also be used between the detector 7 and the window 6.
  • a gas with a known oxygen content can be passed through the calibration cell 17.
  • the oxygen content in the calibration cell 17 can be increased from 0% to 100%.
  • the detector 7 can hereby be calibrated.
  • the flanges shown in FIG. 1 with the windows 5 and 6 on the one hand and the further flange 11 for introducing the additional oxygen via the feed line 10 on the other hand are interchanged.
  • the oxygen supply is controlled by means of the control device 8 and the valve 9 so that the measured signal corresponds to the desired oxygen content for introduction into the second stage 2.
  • the advantage of this embodiment is that the actual oxygen content is measured directly before the second stage 2. This oxygen content is the relevant parameter for the reaction, the catalyst and the process reliability.
  • bypass it is also possible to form a bypass to the connecting line 12 and to determine the oxygen content in this bypass.
  • the bypass must be designed so that the branched gases have the same composition as those in the connecting line 12.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von alpha , beta -ethylenisch ungesättigten Aldehyden und/oder Carbonsäuren durch eine zweistufige katalytische Gasphasenoxidation, bei dem in der ersten Stufe (1) ein zumindest Alkan oder Alken mit drei bis sechs Kohlenstoffatomen und Sauerstoff enthaltendes Gasgemisch einer katalytischen Oxidationsreaktion unterzogen wird. Den in der ersten Stufe (1) erzeugten Gasen wird Sauerstoff zugeführt und das resultierende Gemisch wird in die zweite Stufe (2) eingeleitet, in der es einer weiteren katalytischen Oxidationsreaktion unterzogen wird. Das erfindungsgemässe Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass ein Signal gewonnen wird, das mit dem Sauerstoffgehalt der Reaktionsgase vor und/oder nach der Zufuhr von Sauerstoff zwischen der ersten und zweiten Stufe (1, 2) korreliert ist, und dass die Sauerstoffzufuhr in Abhängigkeit von dem Signal geregelt wird. Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Regeln eines Verfahrens zur Herstellung von alpha , beta -ethylenisch ungesättigten Aldehyden und/oder Carbonsäuren sowie eine Vorrichtung zur Herstellung dieser Stoffe mit der erfindungsgemässen Regelvorrichtung.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur zweistufigen Herstellung von Acrylsäure
Beschreibung
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein ein Verfahren zur Herstellung von α,ß-ethylenisch ungesättigten Aldehyden und/oder Carbonsäuren durch eine zweistufige katalytische Gasphasenoxida- tion und insbesondere ein Verfahren zur Herstellung von Acrylsäure. Bei dem Verfahren wird in der ersten Stufe ein zumindest Alkan und/oder Alken mit drei bis sechs Kohlenstoffatomen und Sauerstoff enthaltendes Gasgemisch einer katalytischen Oxidati- onsreaktion unterzogen, den in der ersten Stufe erzeugten Gasen Sauerstoff zugeführt und das resultierende Gemisch in die zweite Stufe eingeleitet, in der es einer weiteren katalytischen Oxida- tionsreaktion unterzogen wird. Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Regeln eines solchen Verfahrens sowie eine Vorrichtung zur Herstellung von α,ß-ethylenisch ungesättigten Alde- hyden und/oder Carbonsäuren.
Es ist bekannt zur Herstellung von Acrylsäure zunächst der ersten Stufe Propylen und molekularen Sauerstoff zuzuführen. Der Sauerstoff kann z.B. in Form von Luft eingeleitet werden. Ferner kann ein innertes Gas wie z.B. Stickstoff eingeleitet werden. In der ersten Stufe wird Propylen durch katalytische Oxidation in Acro- lein umgewandelt. Das Auslaßgas der ersten Stufe enthält somit u.a. Acrolein und nichtumgesetzten Sauerstoff. Das Auslaßgas der ersten Stufe wird in die zweite Stufe eingeleitet, bei der Acro- lein und Sauerstoff in Acrylsäure umgesetzt werden.
Um das in die zweite Stufe eingeleitete Acrolein möglichst vollständig in Acrylsäure umzusetzen, muß auch in der zweiten Stufe ausreichend Sauerstoff zur Verfügung stehen. Hierfür kann entwe- der schon in die erste Stufe soviel Sauerstoff eingeleitet werden, daß nach der Umsetzung des Propylen in Acrolein noch ausreichend Sauerstoff für die Reaktion in der zweiten Stufe verbleibt, oder es kann zwischen der ersten und zweiten Stufe Sauerstoff ergänzt werden. Da sich bei der Erhöhung des Sauerstoffanteils in einem Gemisch aus Propylen und Sauerstoff die Explosionsgefahr erhöht, ist es vorteilhaft in die erste Stufe nur soviel Sauerstoff einzuleiten wie für die Umsetzung des Propylen in Acrolein erforderlich ist, und danach zwischen der ersten und zweiten Stufe soviel Sauerstoff zu ergänzen wie für die Umsetzung des Acrolein in Acrylsäure erforderlich ist. Bei der industriellen Herstellung von Acrylsäure durch katalytische Oxidation von Propylen in einer ersten Stufe und der darauffolgenden Umsetzung des entstandenen Acrolein in Acrylsäure ist es jedoch nicht möglich genau vorherzusagen, wieviel Sauer- 5..Stoff in der ersten ..Stufe umgesetzt werden wird. Zur möglichst vollständigen Umsetzung des Propylens wird deshalb immer ausreichend Sauerstoff in die erste Stufe eingeleitet. Dies hat zur Folge, daß immer nichtu gesetzter Sauerstoff im Auslaßgas der ersten Stufe enthalten ist. Der Anteil des nichtumgesetzten Sauer- 0 Stoffs hängt dabei auch von dem in der ersten Stufe verwendeten Katalysator ab. Bei der Ergänzung von Sauerstoff zwischen der ersten und zweiten Stufe ergibt sich das Problem, daß nicht beliebig viel Sauerstoff zugeführt werden darf, da auch Acrolein zusammen mit Sauerstoff ein explosives Gemisch bildet. Aus diesem 5 Grund wurde bisher nur soviel Sauerstoff ergänzt, daß selbst unter ungünstigsten Bedingungen, d.h. wenn im Auslaßgas der ersten Stufe ein sehr hoher Anteil an nichtumgesetzten Sauerstoff enthalten ist, eine Explosionsgefahr in der zweiten Stufe noch ausgeschlossen werden kann. Diese Vorgehensweise hat jedoch den 0 Nachteil, daß die Ausbeute an Acrylsäure verschlechtert wird, da der Sauerstoffgehalt in der zweiten Stufe unter normalen Bedingungen zu niedrig ist.
Außerdem kann es vorkommen, daß bei dynamischen Prozeßzuständen, 5 wie dem Anfahren, dem Abstellen, bei Durchsatzänderungen oder ProduktionsStörungen z.B. aufgrund von Fehlfunktionen von Sensoren oder Aktoren, der Sauerstoffgehalt in der zweiten Stufe auf Null oder nahezu auf Null fallen kann. In einem solchen Fall sind nachteilige Auswirkungen auf den Katalysator nicht auszuschlie- 0 ßen.
Ein Verfahren zur Herstellung von Acrylsäure durch eine zweistufige katalytische Gasphasenoxidation wird z.B. in der DE 30 42 468 AI beschrieben. Bei dem dort beschriebenen Verfahren wird 5 eine Explosionsgefahr durch eine spezielle Ausbildung des Reaktors sowie einer speziellen Wahl der Molverhältnisse der eingeleiteten Gase verhindert. Zur Verhinderung einer Explosion in der zweiten Stufe wird die Temperatur der in der ersten Stufe gebildeten Gase auf einen Wert von 280 °C oder weniger eingestellt und 0 bei der Ergänzung von Sauerstoff zwischen der ersten und zweiten Stufe werden molekularer Sauerstoff und Dampf homogen miteinander vermischt. Die Menge des molekularen Sauerstoffs, die ergänzt wird, wird fest in Abhängigkeit von der Menge des in die erste Stufe eingeleiteten Propylens gewählt. 5 Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zum Herstellen von α,ß-ethylenisch ungesättigten Aldehyden und/oder Carbonsäuren durch eine zweistufige katalytische Gasphasenoxida- tion anzugeben, das in industriellem Maßstab sicher und wirt- - schaftlic -durchführbar ist.--Ferner- soll eine-Vorrichtung zum Regeln eines Verfahrens zur Herstellung dieser Stoffe angegeben werden und eine Vorrichtung zur Herstellung von α,ß-ethylenisch ungesättigten Aldehyden und/oder Carbonsäuren.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß ein Verfahren gemäß Anspruch 1 angegeben. Ferner wird erfindungsgemäß eine Vorrichtung zum Regeln eines Verfahrens zur Herstellung von α,ß-ethylenisch ungesättigten Aldehyden und/oder Carbonsäuren gemäß Anspruch 5 sowie eine Vorrichtung zur Herstellung dieser Stoffe gemäß Anspruch 11 vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausgestaltungen dieses Verfahrens sowie dieser Vorrichtungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Bei dem erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren wird in der er- sten Stufe ein Gasgemisch, das zumindest ein Alkan oder Alken mit 3 bis 6 Kohlenstoffatomen und Sauerstoff enthält, einer katalytischen Oxidationsreaktion unterzogen. Beispiele für das verwendete Alkan sind: Propan, n-Butan, Isobutan, n-Pentan, n-Hexan. Beispiele für das verwendete Alken sind: Propen, 1-Buten, 2-Buten, Isobuten. Den in der ersten Stufe erzeugten Gasen wird Sauerstoff zugeführt und das resultierende Gemisch in die zweite Stufe eingeleitet, in der es einer weiteren katalytischen Oxidationsreaktion unterzogen wird. Auf diese Weise werden bei dem erfindungsgemäßen Verfahren α, ß-ethylenisch ungesättigte Aldehyde und/oder Carbonsäuren durch eine zweistufige katalytische Gasphasenoxida- tion hergestellt. Beispielsweise können , ß-ungesättigte Aldehyde mit 3 bis 6 Kohlenstoffatomen, wie Acrolein, Methacrolein, Crotonaldehyd, hergestellt werden. Ferner können , ß-ungesättigte Carbonsäuren mit 3 bis 6 Kohlenstoffatomen hergestellt wer- den, wie Acrylsäure, Methacrylsäure, Crotonsäure. Besonders bevorzugt ist die Herstellung von Acrylsäure und/oder Acrolein aus Propan. Außerdem bevorzugt ist die Herstellung von Acrylsäure aus Propan und die Herstellung von Methacrylsäure oder Methacrolein aus Isobuten.
Solche Herstellungsverfahren sind in den folgenden Schriften sowie der darin zitierten Literatur beschrieben: DE 30 02 829 AI, EP 0 293 224 Bl, EP 0 911 313 AI, DE 43 08 087 AI. Diese Schriften enthalten auch weitere Angaben zu den Reaktionsbedingungen und Katalysatoren, wie sie auch bei dem Verfahren der vorliegenden Erfindung herrschen bzw. eingesetzt werden. Auf sie wird diesbezüglich Bezug genommen Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß ein Signal gewonnen wird, das mit dem Sauerstoffgehalt der Reaktionsgase vor und/oder nach der Zufuhr von Sauerstoff zwischen 5._jder_er.sten_jund..der ..zweiten. Stufe korreliert_ist.,.__und...die_Sauer.-.. stoffzufuhr in Abhängigkeit von dem Signal geregelt wird. Vorteilhaft an dem erfindungsgemäßen Verfahren ist, daß man für die Umsetzung des Acrolein in Acrylsäure mehr Sauerstoff zwischen den beiden Stufen zugeben kann, da bekannt ist, wieviel nichtumge- 0 setzter Sauerstoff in dem Auslaßgas der ersten Stufe enthalten ist. Ist z.B. bei einem bestimmten Reaktor zur Herstellung von Acrylsäure bekannt, wie hoch der Sauerstoffanteil in der zweiten Stufe gerade sein darf, um eine Explosion zu verhindern, kann gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren genau soviel Sauerstoff hin- 5 zugefügt werden, daß diese Grenze für den Sauerstoffgehalt in der zweiten Stufe nicht überschritten wird.
Gemäß einer Ausbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Signal dadurch gewonnen, daß elektromagnetische Strahlung mit ei- 0 ner Wellenlänge, bei der molekularer Sauerstoff elektromagnetische Strahlung absorbiert, durch das Gasgemisch zwischen der ersten und der zweiten Stufe vor und/oder nach der Zufuhr von Sauerstoff oder einer Teilmenge davon geleitet wird und der nichtab- sorbierte Anteil der elektromagnetischen Strahlung gemessen wird. 5 Vorteilhaft an dieser spektroskopischen Messung ist, daß der Sauerstoffgehalt sehr genau bestimmt werden kann. Außerdem kann diese Messung während des Herstellungsverfahrens durchgeführt werden, wobei es nicht erforderlich ist, für die Messung Gas aus dem Reaktor herauszuführen oder Meßsonden einzubringen. Ferner 0 kann das gemessene Signal sehr schnell verarbeitet werden, so daß die Sauerstoffzufuhr sehr gut an Schwankungen des Anteils des nichtumgesetzten Sauerstoffs nach der ersten Stufe angepaßt werden kann.
5 Der Sauerstoffgehalt kann dabei z.B. mittels eines Laserstrahls gemessen werden, dessen Wellenlänge auf eine der Rotations-Feinstruktur-Banden von molekularem Sauerstoff eingestellt ist und der durch das Gasgemisch zwischen der ersten und zweiten Stufe oder einer Teilmenge davon gestrahlt wird. Auf diese Weise ist 0 eine besonders genaue Messung des Sauerstoffgehalts möglich. Vorteilhafterweise wird in einem Wellenlängenbereich zwischen 759,5 nm und 768 nm gemessen. Besonders bevorzugt ist die Messung bei einer Wellenlänge von 764,76 nm (13076,0 cm-1) gemessen. Bei der Messung dieser Rotations-Feinstruktur-Bande ist die Tempera- 5 turabhängigkeit besonders gering. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann vorteilhafterweise zum Eichen der Messung des Sauerstoffgehalts der Laserstrahl eine Kalibrierzelle durchstrahlen, die ein Gas mit definiertem Sauerstoffgehalt enthält oder durch die ein Gas mit definiertem Sauer-
_5- stoffgehalt-geleltet_w.ird— Bei der Kalibrierzelle -ist-sehr—genau, bekannt, über welche Länge eine Absorption von Photonen des Laserstrahls durch die in der Kalibrierzelle enthaltenen Sauerstoffmoleküle erfolgen kann. Hierdurch ist es möglich, während des Herstellungsverfahrens eine Eichung der Messung des Sauer-
10 stoffgehalts vorzunehmen. Das Herstellungsverfahren muß somit vorteilhafterweise nicht unterbrochen werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann besonders vorteilhaft zur Herstellung von Acrylsäure oder Methacrylsäure verwendet werden.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Regeln eines Verfahrens zur Herstellung von α,ß-ethylenisch ungesättigten Aldehyden und/oder Carbonsäuren durch eine zweistufige katalytische Gasphasenoxida- tion umfaßt eine GasZuführeinrichtung, durch die den in der er-
20 sten Stufe erzeugten Gasen vor der Einleitung in die zweite Stufe Sauerstoff zuführbar ist. Die Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Meßeinrichtung aufweist, mittels derer ein mit dem Sauerstoffgehalt der Reaktionsgase vor und/oder nach der Sauerstoffzufuhr korreliertes Signal gewinnbar ist, und daß die
25 Meßeinrichtung mit einer Regeleinrichtung verbunden ist, durch welche die Mengen des von der Gaszuführeinrichtung zugeführten Sauerstoffs in Abhängigkeit von dem gewonnenen Signal regelbar ist. Wie bei dem vorstehend angegebenen Herstellungsverfahren ist es bei der erfindungsgemäßen Regelvorrichtung vorteilhaft, daß
30 mittels der Meßeinrichtung der Sauerstoffgehalt der Reaktionsgase, die in die zweite Stufe eingeleitet werden, bekannt ist und somit mittels der Regeleinrichtung genau bestimmt werden kann, wieviel zusätzlicher Sauerstoff zugeführt werden darf, ohne daß sich die Gefahr einer Explosion in der zweiten Stufe ergibt.
35
Vorteilhafterweise umfaßt die Meßeinrichtung einen Laser, zwei sich gegenüberliegende Fenster, in der die beiden Stufen verbindenden Rohrleitung oder einem Bypass davon, und einen Detektor zur Messung der Intensität des Laserstrahls nach dem Durchstrah-
40 len der Rohrleitung. Vorteilhaft an einer solchen Meßeinrichtung ist, daß mit ihr der Sauerstoffgehalt sehr genau bestimmt werden kann und sie relativ einfach in bestehende Herstellungsvorrichtungen eingebaut werden kann. Es ist nur erforderlich, ein Rohrstück mit zwei gegenüberliegenden Flanschen zwischen den beiden
45 Stufen einzusetzen und die Flansche durch Fenster abzudichten. An die beiden Fenster kann dann der Laser und der Detektor angekoppelt werden. Hierzu ist vorteilhafterweise der Strahlaustritt des Lasers über ein Rohr gasdicht mit dem einen Fenster verbunden und auch der Strahleintritt des Detektors über ein Rohr gasdicht mit dem anderen Fenster verbunden. Vorteilhafterweise kann in die Rohre gasförmiger Stickstoff ein- und ausleitbar sein. Hierdurch können_die Fenster des Lase.rs ,__de_s_Det.ektors. und_der_Rohre sowie ggf. auch der Zwischenraum zwischen den Fenstern und dem Laser bzw. dem Detektor gereinigt werden. Außerdem können hierdurch auch von der Umgebung herrührende Temperatur-effekte kompensiert werden.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist eines der Rohre als Kalibrierzelle ausgebildet, durch die oder in die ein Gas mit definiertem Sauerstoffgehalt durchleitbar oder einleitbar ist. Außerdem ist es auch möglich, daß das Gas mit definiertem Sauerstoffgehalt in die Kalibrierzelle eingeleitet wird und danach die Eichmessung durchgeführt wird.
Die Oberflächen der beiden Fenster sind vorteilhafterweise nicht planparallel zueinander. Ferner bilden dieses Oberflächen vorteilhafterweise keinen rechten Winkel mit der Strahlrichtung des Laserstrahls. Hierdurch wird verhindert, daß der Laser mit sich selbst interferiert, wodurch das Absorptionssignal der Sauerstoffbande von einem Interferenzmuster überlagert werden würde (sogenannter Etalon-Effekt). Dieses Interferenzmuster könnte in Abhängigkeit von der Dicke der Fenster so intensiv werden, daß die Messung des Sauerstoffgehalts verfälscht oder sogar unmöglich gemacht werden würde. Aus diesem Grund werden die beiden Fenster angeschrägt und schief in die Flansche eingebaut, so daß ihre Oberflächen nicht mehr senkrecht zum Laserstrahl stehen. Dabei genügt bereits eine Abweichung von 0,5 Grad von der Senkrechten.
Der Laser ist vorteilhafterweise ein modulierbarer Diodenlaser, dessen Wellenlänge auf eine der Rotations-Feinstruktur-Banden von molekularem Sauerstoff im Bereich von 759,5 nm bis 768 nm einstellbar und dessen Modulationsbereich ±0,05 nm ist. Eine Messung bei der Rotations-Feinstruktur-Banden erlaubt eine besonders genaue Bestimmung des Sauerstoffgehalts, wobei durch die Modulation der Wellenlänge des Lasers die Genauigkeit der Messung weiter er- höht werden kann, da nicht die Absorption nur bei einer Wellenlänge ausgewertet werden kann, sondern ein Integral über einen Wellenlängenbereich oberhalb und unterhalb der Grundwellenlänge des Lasers gebildet werden kann.
Das Signal, das mit dem Sauersto fgehalt zwischen den beiden Stufen korreliert ist, wird vorteilhafterweise kontinuierlich gewonnen und ist mess- und regeltechnisch verwertbar. Ein solches Si- gnal ist beispielsweise ein elektronisches Signal, eine Widerstandsänderung, eine Temperaturveränderung oder ein pneumatisches Signal. Das elektronische Signal kann dabei Daten in digitaler oder analoger Form enthalten.
Des weiteren wird erfindungsgemäß eine Vorrichtung zur Herstellung von α,ß-ethylenisch ungesättigten Aldehyden und/oder Carbonsäuren angegeben, mit einer ersten Reaktionsstufe und einer durch eine Verbindungsleitung mit der ersten Reaktionsstufe verbundenen zweiten Reaktionsstufe und mit der vorstehend beschriebenen RegelVorrichtung.
Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen mit Bezug zu den Zeichnungen im Detail erläutert.
Fig. 1 zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Regelvorrichtung,
Fig. 2 zeigt eine Weiterbildung der in Fig. 1 gezeigten Regelvor- richtung und
Fig. 3 zeigt den Anschluß des Detektors 7 über eine Kalibrierzelle.
Die vorliegende Erfindung soll anhand der Herstellung von Acrylsäure erläutert werden. Sie kann jedoch auf gleiche Weise bei Verfahren oder Vorrichtungen zur Herstellung von ,ß-ethylenisch ungesättigten Aldehyden und/oder Carbonsäuren angewendet werden.
Die zweistufige katalytische Oxidation von Propylen in der Gasphase mit Sauerstoff zu Acrolein und schließlich zur Acrylsäure ist in folgenden Druckschriften beschrieben, auf die hiermit Bezug genommen wird: DE 30 02 829 AI, EP 0 293 224 Bl, EP 0 911 313 AI, DE 43 08 087 AI. Bis auf die Regelung der Sauerstoffzufuhr können die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung den in diesen Schriften beschriebenen Herstellungsverfahren entsprechen.
Die Ausgangsstoffe für die Herstellung von Acrylsäure werden in die erste Stufe 1 eingeleitet. In der Stufe 1 wird unter Verwendung eines Katalysators Propylen und Sauerstoff in Acrolein umgesetzt. Wie es durch den Pfeil A in den Figuren angezeigt ist, wird das Auslaßgas der ersten Stufe 1 über eine Verbindungslei- tung 12 in die zweite Stufe 2 eingeleitet. Das Auslaßgas der ersten Stufe 1 enthält unter anderem Acrolein sowie nichtumgesetzten molekularen Sauerstoff. Der Sauerstoffgehalt des Auslaßgasgemisches wird mittels einer Meßeinrichtung bestimmt. Hierfür sind in der Verbindungsleitung 12 zwei Flansche mit sich gegenüberliegenden. Fenstern 5. und 6 vorgesehen_._Auf_ der. einen Seite der Verbindungsleitung 12 ist ein Laser 3 so vorgesehen, daß der emittierte Laserstrahl 4 durch das Fenster 5 eintritt, die Verbindungsleitung 12 durchstrahlt und danach bei dem Fenster 6 wieder austritt. Auf der Austrittsseite des Laser- Strahls 4 ist ein Detektor 7 vorgesehen, der die Intensität der Laserstrahlung, die die Rohrleitung 12 durchstrahlt hat, erfaßt.
Die Fenster 5 und 6 sind so in die Flansche eingebaut, daß die Oberflächennormalen einen Winkel von 0 , 5 Grad mit der Laser- Strahlrichtung 4 einschließen. Hierdurch wird eine Selbst-inter- ferenz des Laserstrahls verhindert (sogenannter Etalon-Effekt der auftritt, wenn ein Laserstrahl senkrecht auf ein Fenster mit planparallelen Oberflächen auftrifft).
Als Laser 3 wird z.B. ein modulierbarer Diodenlaser, Typ NEO Laser-Gas 02 Monitor vom Hersteller Firma Norsk Elektro Optikk A/S verwendet. Dieser Laser kann auf eine der Rotations-Feinstruktur- Banden von molekularem Sauerstoff im Bereich zwischen 759,5 nm und 768 nm eingestellt werden. Zum Beispiel kann bei einer Wel- lenlänge λ0 von 764,76 nm (13.076,0 cm-1) gemessen werden. Dies entspricht dem Übergang der Gesamtdrehmoments-quantenzahl J = 7 auf J = 6 und dem Übergang der Rotationsquantenzahl von N = 7 auf N = 6. Diese Wellenlänge λo entspricht demnach einem Rotationsniveau eines elektronischen Übergangs von molekularen Sauerstoff. Durch die Messung der Absorption bei dieser Wellenlänge kann somit sehr spezifisch der Sauerstoffanteil eines Gasgemisches bestimmt werden.
In Abhängigkeit von der Temperatur des Gasgemisches wird aufgrund des Dopplereffekts der Wellenlängenbereich, bei dem Absorptionen auftreten, verbreitert. Ferner tritt eine Wellenlängenverbreiterung durch Molekülkollisionen auf. Aus diesem Grund wird nicht die Absorption bei einer bestimmten Wellenlänge, sondern das Integral
λ2
/ i(λ)dλ λi
gemessen, wobei λx etwas unterhalb und λ2 etwas oberhalb von λ0 liegt. Für die Messung dieses Integrals ist der verwendete Laser 3 modulierbar. Der Modulationsbereich beträgt ca. ±0,05 nm. Der Modulationsbereich ist insbesondere so zu wählen, daß bei der Modulation nicht eine Absorption bei einer benachbarten Sauerstoffbande gemessen wird.
5 Der„Detektor 7 wandelt- die „gemessene. Intensität, der Strahlung..in, ein kontinuierliches, mess- und regeltechnisch verwertbares Signal um, das mit dem Sauerstoffgehalt der Reaktionsgase nach der ersten Stufe 1 korreliert ist. Z.B. kann ein elektronisches Signal gewonnen werden, das proportional zum SauerStoffgehalt des 10 Gasgemisches nach der ersten Stufe 1 ist.
Das elektronische Signal wird an eine Regeleinrichtung 8 übertragen. Die Regeleinrichtung 8 bestimmt, wieviel zusätzlicher Sauerstoff für die zweite Stufe 2 zugeführt werden kann, ohne daß ein
15 explosives Gasgemisch entsteht. Die zuzugebende Sauerstoffmenge berechnet sich dabei aus der Differenz des maximalen Sauerstoff- gehalts, der in der zweiten Stufe 2 auftreten darf, und dem Sauerstoffgehalt, der nach der ersten Stufe 1 gemessen wurde. Zur Zufuhr des zusätzlichen Sauerstoffs weist die Verbindungsleitung
20 12 einen weiteren Flansch 11 auf, über den Gase zuführbar sind. Insbesondere kann Sauerstoff über das Regelventil 9 und die Zuleitung 10 in die Verbindungsleitung 12 eingeleitet werden. Das Regelventil 9 wird von der Regelvorrichtung 8 so angesteuert, daß soviel Sauerstoff der Verbindungsieitung 12 zugeführt wird, daß
25 der gewünschte maximale Sauerstoffgehalt erreicht wird. Es ist somit möglich, während des Herstellungsprozesses der Acrylsäure immer ausreichend Sauerstoff in die zweite Stufe 2 einzuleiten, um eine möglichst vollständige Umsetzung von Acrolein in Acrylsäure zu ermöglichen, und gleichzeitig die Erzeugung eines explo-
30 siven Gasgemisches auszuschließen.
Bei der in Fig. 2 dargestellten Weiterbildung der Erfindung ist der Strahlaustritt des Lasers 3 über ein Rohr 15 gasdicht mit dem Fenster 5 verbunden und der Strahleintritt des Detektors 7 ist
35 über ein Rohr 16 gasdicht mit dem anderen Fenster 6 verbunden. Über die Zu- und Ableitungen 13 ist durch das Rohr 15 und über die Zu- und Ableitungen 14 ist durch das Rohr 16 Stickstoff durchleitbar . Hierdurch können die Fenster des Lasers 3 und des Detektors 7 sowie die Fenster 5 und 6 der Verbindungsleitung 12
40 gereinigt werden. Ferner können umgebungsbedingte Temperatureffekte ausgeschlossen werden, wenn das durchgeleitete Stickstoffgas auf eine bestimmte Temperatur geregelt wird. Außerdem sind jeweils auf der Seite der Verbindungsieitung 12 der Fenster 5,6 Kugelhähne 18,19 vorgesehen. Werden diese Kugelhähne 18,19 ge-
45 schlössen, können die Fenster 5,6 z.B. zum Reinigen ausgebaut werden, ohne daß der HerStellungsprozeß unterbrochen werden muß. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann während der Herstellung der Acrylsäure zur Empfindlichkeitsprüfung, d.h. Eichung, des Detektors 7 das Rohr 16 als Kalibrierzelle verwendet werden. Hierfür kann das Rohr 16 über die Leitung 20 mit einem Gas bekannter Sauerstoffkonzentrat. n,,_S! ^e_^^Bt_Luft,.._beauf- schlagt werden. Ferner ist die Strecke bekannt, die der Laserstrahl 4 im Rohr 16 durchläuft, bei der Photonen des Laserstrahls von den Sauerstoffmolekülen absorbiert werden können. Setzt man voraus, daß während des Zeitintervalls für die Eichung des Detek- tors 7 der Sauerstoffgehalt des Prozeßgases in der Verbindungsleitung 12 konstant ist, kann der Detektor 7 über den bekannten Sauerstoffgehalt in dem Rohr 16 geeicht werden.
Gemäß einer weiteren in Figur 3 gezeigten Ausgestaltung kann auch zwischen dem Detektor 7 und dem Fenster 6 eine gesonderte Kalibrierzelle 17 eingesetzt werden. Durch die Kalibrierzelle 17 kann ein Gas mit bekanntem Sauerstoffgehalt durchgeleitet werden. Beispielsweise kann der Sauerstoffgehalt in der Kalibrierzelle 17 von 0 % auf 100 % erhöht werden. Vorausgesetzt, daß der Sauer- stoffgehalt in dem Prozeßgas während dieses Zeitintervalls konstant bleibt, kann hierdurch der Detektor 7 geeicht werden.
Gemäß einem weiteren (nicht gezeigten) Ausführungsbeispiel sind die in Figur 1 gezeigten Flansche mit den Fenstern 5 und 6 einer- seits und der weitere Flansch 11 zur Einleitung des zusätzlichen Sauerstoffs über die Zuleitung 10 andererseits vertauscht angeordnet. Dies bedeutet, daß in Durchgangsrichtung des Prozeßgases (Pfeil A) zunächst Sauerstoff über die Zuleitung 10 und den Flansch 11 in die Verbindungsleitung 12 eingeleitet wird und da- nach der Sauerstoffgehalt mit dem Laser 3 , den Fenstern 5 und 6 sowie dem Detektor 7 gemessen wird. In diesem Fall wird mittels der Regeleinrichtung 8 und des Ventils 9 die Sauerstoffzufuhr so geregelt, daß das gemessene Signal dem gewünschten Sauerstoffgehalt zur Einleitung in die zweite Stufe 2 entspricht. Vorteilhaft an diesem Ausführungsbeispiel ist, daß der Ist-Sauerstoffgehalt vor der zweiten Stufe 2 direkt gemessen wird. Dieser Sauerstoff- gehalt ist die relevante Größe für die Reaktion, den Katalysator und die Prozeßsicherheit.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist es auch möglich einen Bypass zu der Verbindungsleitung 12 zu bilden und den Sauerstoffgehalt in diesem Bypass zu bestimmen. Dafür muß der Bypass so ausgebildet sein, daß die abgezweigten Gase die gleiche Zusammensetzung haben wie diejenigen in der Verbindungsleitung 12.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung von α,ß-ethylenisch ungesättigten )Aldehyden und/oder Carbonsäuren durch eine._zweistufige kata- lytische Gasphasenoxidation, bei dem in der ersten Stufe (1) ein zumindest Alkan oder Alken mit drei bis sechs Kohlenstoffatomen und Sauerstoff enthaltendes Gasgemisch einer katalytischen Oxidationsreaktion unterzogen wird, den in der ersten Stufe (1) erzeugten Gasen Sauerstoff zugeführt wird und das resultierende Gemisch in die zweite Stufe ( 2 ) eingeleitet wird, in der es einer weiteren katalytischen Oxidationsreaktion unterzogen wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein Signal gewonnen wird, das mit dem Sauerstoffgehalt der Reaktionsgase vor und/oder nach der Zufuhr von Sauerstoff zwischen der ersten und der zweiten Stufe (1, 2) korreliert ist, und die Sauerstoffzufuhr in Abhängigkeit von dem Signal geregelt wird.
2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Signal dadurch gewonnen wird, daß elektromagnetische Strahlung mit einer Wellenlänge (λ0), bei der molekularer Sauerstoff elektromagnetische Strahlung absorbiert, durch das Gasgemisch zwischen der ersten und der zweiten Stufe ( 1 , 2 ) vor und/oder nach der Zufuhr von Sauerstoff oder einer Teilmenge davon geleitet wird und der nichtabsorbierte Anteil der elektromagnetischen Strahlung gemessen wird.
3. Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Sauerstoffgehalt mittels eines Laserstrahls (4) gemessen wird, dessen Wellenlänge auf eine der Rotations-Feinstruktur-Banden von molekularem Sauerstoff eingestellt ist und der durch das Gasgemisch zwischen der ersten und der zweiten Stufe ( 1 , 2 ) oder einer Teilmenge davon gestrahlt wird.
4. Verfahren gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zum Eichen der Messung des Sauerstoffgehalts der Laserstrahl (4) eine Kalibrierzelle (17) durchstrahlt, die ein Gas mit defi- niertem Sauerstoffgehalt enthält oder durch die ein Gas mit definiertem Sauerstoffgehalt geleitet wird.
5. Vorrichtung zum Regeln eines Verfahrens zur Herstellung von α,ß-ethylenisch ungesättigten Aldehyden und/oder Carbonsäuren durch eine zweistufige katalytische Gasphasenoxidation, mit einer Gaszuführeinrichtung (9, 10, 11), durch die den in der ersten Stufe (1) erzeugten Gasen vor_der..Einleitung in_die~ zweite Stufe (2) Sauerstoff zuführbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung eine Meßeinrichtung (3, 5, 6, 7) aufweist, mittels derer ein mit dem Sauerstoffgehalt der Reaktionsgase vor und/oder nach der Zufuhr von Sauerstoff korreliertes Signal gewinnbar ist, und daß die Meßeinrichtung (3, 5, 6, 7) mit einer Regeleinrichtung (8) verbunden ist, durch welche die Mengen des von der Gaszuführeinrichtung (9, 10, 11) zugeführten Sauerstoffs in Abhängigkeit von dem gewonnenen Signal regelbar ist.
6. Vorrichtung gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtung (3, 5, 6, 7) einen Laser (3), zwei sich gegenüberliegende Fenster (5, 6) in der die beiden Stufen (1, 2) verbindenden Rohrleitung (12) oder in einem Bypass davon und einen Detektor (7) zur Messung der Intensität des Laserstrahls (4) nach dem Durchstrahlen der Rohrleitung (12) umfaßt.
7. Vorrichtung gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Strahlaustritt des Lasers (3) über ein Rohr (15) gasdicht mit dem einen Fenster (5) verbunden ist und der Strahleintritt des Detektors (7) über ein Rohr (16) gasdicht mit dem anderen Fenster (6) verbunden ist und daß in die Rohre (15, 16) gasförmiger Stickstoff ein- und ausleitbar ist.
Vorrichtung gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß eines der Rohre (15, 16) als Kalibrierzelle (17) ausgebildet ist, durch die oder in die ein Gas mit definiertem Sauerstoffgehalt durchleitbar oder einleitbar ist.
9. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 6 bis 8 , dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächen jedes der beiden Fenster (5,6) nicht planparallel zueinander sind und/oder daß der Laserstrahl (4) mit diesen Oberflächen keinen rechten Winkel bildet.
10. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Laser (3) ein modulierbarer Diodenlaser ist, dessen Wellenlänge auf eine der Rotations-Feinstruktur- Banden von molekularem Sauerstoff im Bereich von 759,5 nm bis 768 nm einstellbar ist und daß der Modulationsbereich ±0,05 nm ist.
11. Vorrichtung zur Herstellung von α,ß-ethylenisch ungesättigten Aldehyden__und/oder Carbonsäuren_mi.t__einer.-ersten._Reaktions- stufe (1) und einer durch eine Verbindungsleitung (12) mit der ersten Reaktionsstufe (1) verbundenen zweiten Reaktionsstufe (2) und mit einer Regelvorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 10,.
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