JP2000185227A - 高圧固定床反応器 - Google Patents

高圧固定床反応器

Info

Publication number
JP2000185227A
JP2000185227A JP10366570A JP36657098A JP2000185227A JP 2000185227 A JP2000185227 A JP 2000185227A JP 10366570 A JP10366570 A JP 10366570A JP 36657098 A JP36657098 A JP 36657098A JP 2000185227 A JP2000185227 A JP 2000185227A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
bed reactor
reaction
reactor
catalyst
pressure
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP10366570A
Other languages
English (en)
Inventor
Nobuyuki Murai
信行 村井
Kazuyuki Okubo
和行 大久保
Yoji Iwasaka
阪 洋司 岩
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Chemical Corp
Original Assignee
Mitsubishi Chemical Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Chemical Corp filed Critical Mitsubishi Chemical Corp
Priority to JP10366570A priority Critical patent/JP2000185227A/ja
Publication of JP2000185227A publication Critical patent/JP2000185227A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 異常反応時に内容物を速やかに系外に抜き出
すことのできる構造を有する高圧固定床反応器の提供。 【解決手段】 容器内に分散板、固体触媒層、触媒の支
持板及び容器両端部の空間部を有する高圧固定床反応器
において、分散板、触媒層及び支持板を貫通し、該両空
間部に両端が開口し、且つその片端部に前後の圧力差に
より開放可能な封止弁が取付けられた脱圧用配管が設け
られてなることを特徴とする高圧固定床反応器。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、高圧固定床反応器
に関する。詳しくは、異常反応時に内容物を迅速に系外
に抜き出すことのできる配管を有する高圧固定床反応器
に関する。
【0002】
【従来の技術】固定床触媒を使用する加圧反応は、従来
より数多く用いられている。しかしながら、多くの反応
の場合、圧力が余り高くないか、或いは圧力がかなり高
くとも気相単相流であったり、また、気液混相であって
も、例えば水素化反応の場合、発熱があっても水素が消
費され圧力上昇の惧れがない等の理由により、脱圧のた
めの反応器の特殊な構造については従来から余り考慮さ
れては来なかった。
【0003】ところで、化学反応は、多くの場合、発熱
或いは体積の変化を伴うが、特に酸化反応の場合、発熱
が大きく、また、この発熱によって反応が自己促進され
たり、目的の反応ではない燃焼反応が起きることが多
い。特に加圧下における固定床触媒を用いる酸化反応が
問題となる。例えば、酸化反応に異常が起きると発熱が
大きいので急速に反応が進行したり、目的の反応でない
燃焼反応が生じ、急激に圧力が上昇し、反応器が破壊さ
れる等危険な状態となる。このようなときには、反応器
内の内容物を速やかに安全に処理することが必要であ
り、反応器内の内容物を迅速に系外に抜き出すことが一
般的に行われる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、加圧下
で行われている反応で、固定床反応器よりガスを含んだ
内容物を急速に抜き出そうとすると、ガスの急速な流れ
が起こり、反応生成物の取出口に抜き出そうとすると、
触媒層で生じる差圧のために触媒の圧壊や触媒の支持板
の破壊が起こったり、或いは反応原料供給口に抜き出そ
うとすると触媒の飛散等が起こり、その後の運転再開に
障害が出る可能性がある。本発明の目的は、固定床の反
応器において、特に、ガスと液とを固定触媒を用いて反
応させるときに、異常反応時に、触媒の圧壊、触媒の支
持板の破壊、或いは触媒の飛散と言った様な、運転再開
を阻害するような事態を招くことなく、速やかに内容物
を抜き出すことが出来るような反応器を提供することに
ある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、かかる事
情に鑑みて鋭意検討した結果、固定床反応器内に脱圧用
配管を設けることにより、異常反応時に内容物を系外に
速やかに抜き出すことができ、充填した触媒或いは触媒
を支持する構造物に及ぼす影響を最小限にすることがで
きることを見い出し、本発明を完成するに至った。
【0006】即ち、本発明の要旨は、容器内に分散板、
固体触媒層、触媒の支持板及び容器両端部の空間部を有
する高圧固定床反応器において、分散板、触媒層及び支
持板を貫通し、該両空間部に両端が開口し、且つその片
端部に前後の圧力差により開放可能な封止弁が取付けら
れた脱圧用配管が設けられてなることを特徴とする高圧
固定床反応器、にある。
【0007】
【発明の実施の形態】本発明の反応器を用いる対象とな
る反応とは、固定床触媒を用いて、加圧下に行う反応で
あり、異常反応時には急激な圧力上昇を生じる反応であ
る。詳しくは、固定床触媒を用いる加圧下における気液
混相の酸化反応であり、更に具体的には、貴金属触媒を
担持した固定床触媒を用いて、加圧下にブタジエンを酢
酸及び分子状酸素と反応させ、1,4−ブタンジオール
の原料となるジアセトキシブテンを製造するための反応
器等が挙げられる。
【0008】1,4−ブタンジオールはPBT樹脂、γ
−ブチロラクトンの原料や、有機溶剤、ポリテトラメチ
レンエーテルグリコール(PTMG)の原料として用い
られるテトラヒドロフランの原料として有用な物質であ
り、ブタジエンを原料として得られた1,4−ジアセト
キシブタンを加水分解して製造されることが知られてい
る。
【0009】ブタジエンを原料とし、アセトキシ化反
応、それに引き続く水添、加水分解工程を経て、1,4
ブタンジオールを製造する方法は、既に開示されている
(例えば、特公昭55−16489号、同55−170
16号各公報)。アセトキシ化とは、パラジウム系の触
媒の存在下、ブタジエン、酢酸及び酸素を、通常40〜
180℃の温度範囲で3〜10MPaの圧力で反応させ
ることにより実施される。酢酸の使用量は溶媒を兼ねて
大過剰に用いることが望ましく、通常、共役ジエン1モ
ルに対して、5〜60モル、好ましくは10〜40モル
である。反応は、固定床反応器、懸濁床反応器等の反応
器によって実施されるが、固定床反応器を使用する場合
には、触媒はその粒子径を大きくすることにより反応器
内で保持されるため、触媒の分離工程が不要である。
【0010】従って、工業的にアセトキシ化反応を行う
場合には、固定床反応器を用いた方が有利となる。この
場合、気体状のブタジエン及び酸素と、液体状の酢酸が
原料として供給され、加圧下でアセトキシ化反応が進行
し、液体状の1,4−ジアセトキシブテンが得られる
が、アセトキシ化反応が大きな発熱を伴うために異常反
応が一度起きると急激に温度が上昇する危険性がある。
温度が上昇すると酢酸が気化したり、更に燃焼反応が生
じたりして圧力が急上昇するが、本発明の固定床反応器
を用いることにより、安全に反応器内の反応混合物を速
やかに安全に抜き出すことができる。
【0011】本発明の高圧固定床反応器は容器内に分散
板、固体触媒層、触媒の支持板及び容器両端部の空間部
を有する高圧固定床反応器であり、分散板、触媒層及び
支持板を貫通し、該両空間部に両端が開口し、且つその
片端部に前後の圧力差により開放可能な封止弁が取付け
られた脱圧用配管が設けられている。以下、本発明の反
応器の各部分を説明する。
【0012】分散板とは、ガスを含む流体原料を均一に
固体触媒層に供給する治具であり、例えば多孔板であ
る。固体触媒層とは、固体触媒粒子が充填され、形成さ
れている層であり、通常、粒径1〜5mmの粒子が用い
られる。触媒の支持板とは、固体触媒層を支持して反応
流体の流れによる固体触媒の移動を防ぐための治具であ
り、通常、反応流体の流れを妨げないように目開き0.
5〜2mmの多孔板や金網である。容器両端部の空間部
とは、反応器の反応原料の供給口から分散板までの空間
部、及び、触媒の支持板から反応器の反応生成物の取出
口までの空間部である。
【0013】固定床反応器の形式としては多管式或いは
断熱式の反応器等が利用できる。多管式反応器は反応が
発熱或いは吸熱反応である場合には、除熱或いは加熱設
備を付けることが可能で、それぞれの管内の流量を揃え
ることが好ましい。断熱型反応器は触媒の充填が容易で
あり、設備費用が安価であるので有利である。しかしな
がら、大きな温度の変化を伴う反応の場合は、特に、酸
化反応の場合等、大きな発熱と、モル数の増加がある場
合には、除熱設備を備えた反応器が好ましい。
【0014】本発明の脱圧用配管は、分散板、触媒層及
び支持板を貫通し、容器両端部の空間部に該配管の両端
が開口し、且つ、その片端部に前後の圧力差により開放
可能な封止弁が取り付けられている。この脱圧用配管
は、異常時にだけ作動するバイパス用の配管であり、内
容物を触媒層を経由せずに、速やかに系外に抜き出すこ
とが出来る。
【0015】本発明の反応器に設けられた脱圧用配管に
は、反応流体の流れ方向から見て上流側である片端部に
常時は閉じているが、異常反応の際、封止弁の前後の圧
力差、即ち、容器両端部の空間部の圧力差により開放可
能な封止弁、例えば蓋が設けられている。この封止弁
は、常時は閉じて反応物を配管中に流れないようにし、
異常時に内容物を抜き出すときには、前後の圧力差で開
き内容物を流し、抜き出しが終わった後には閉止する構
造にしておけば、運転を再開するときには特段の点検を
要することなく再起動することが出来る。この封止弁
は、脱圧用配管の片端部に取付けられるので、反応器が
縦型で、反応流体が上から下へ流れる場合には問題ない
が、反応流体が逆に下から上へと流れる場合、或いは反
応器が横型である場合には、通常の状態では、弁ないし
蓋が閉じているように、例えばバネのようなものを取付
ける必要がある。先に例示のアセトキシ化反応のように
反応流体が気液混相となる場合は、縦型反応器に反応流
体を上から下へ流すのが好ましい。このような蓋の構造
としては、ボールチェッキ型、平板型等が考えられる
が、構造的に簡単な平板型が好適に用いられる。
【0016】平板型の蓋では、内容物の放出時に開放状
態になったとき、開きすぎて元の状態に戻らなくなる可
能性があるので、開度を制限するためのストッパーを設
置する、または、バネを取り付けて閉鎖する等の方法を
取る必要がある。また、蓋の開閉に伴う金属間の摩擦や
衝撃等による火花の発生を防止するために、蓋と配管の
接触部分にテフロン材等による緩衝用のパッキング等を
設置することも重要である。配管の中の流速及び配管径
は、触媒層を通過する内容物の線速が触媒を飛散させな
いような流速に設計する必要性と、反応速度から予想さ
れる異常反応の大きさから決定される抜き出し速度によ
って決定される。通常では、5〜10m/秒のガス流速
の範囲の流速が採用される。また、脱圧用配管の直径
は、通常50〜300mmとなる。また、その数につい
ては、管径が大きければ一本でもよいが、管径が小さい
場合には、複数本設けることが望ましい。このように設
計された反応器では異常時でも安全に内容物を系外に抜
き出すことが出来、また運転の再開も容易で工業的に有
利な設備となる。
【0017】縦型反応器に反応流体を上から下へ流す場
合を例に挙げて、反応器を説明する。分散板2(以下、
図1参照)は、反応器上部(入口側)触媒層4の上流側
に設けられている。支持板5は、反応器下部(出口側)
触媒層4を仕切り、固定し且つ支持するため、触媒層4
の下流側に設けられている。空間部とは、反応器入口部
から分散板迄の間の空間部分1、及び支持板と反応器出
口迄の空間部分6の二つを指す。そして、脱圧用配管3
は、分散板2、触媒層4及び支持板5を貫通している。
脱圧用配管3の上端には、図2に示す通り、平板型蓋
7、ストッパー8、蝶板9が取り付けられ、圧力差によ
り蓋7が開いて、反応器の内容物を抜き出すことがで
き、圧力差がなくなれば再び閉じる。
【0018】
【発明の効果】本発明によれば、異常反応時に触媒の圧
壊、触媒の支持板の破壊、或いは触媒の飛散というよう
な事態を招くことなく、速やかに内容物を抜き出すこと
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の高圧固定床反応器の縦断面図。
【図2】脱圧用配管上端部の斜視図。
【符号の説明】
1 空間部 2 分散板 3 脱圧用配管 4 触媒層 5 触媒の支持板 6 空間部 7 平板型蓋 8 ストッパー 9 蝶板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岩 阪 洋司 三重県四日市市東邦町1番地 三菱化学株 式会社四日市事業所内 Fターム(参考) 4G070 AA05 AB07 BB05 CA01 CA09 CA19 CA30 CC02 CC03 CC11 DA05

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 容器内に分散板、固体触媒層、触媒の支
    持板及び容器両端部の空間部を有する高圧固定床反応器
    において、分散板、触媒層及び支持板を貫通し、該両空
    間部に両端が開口し、且つその片端部に前後の圧力差に
    より開放可能な封止弁が取付けられた脱圧用配管が設け
    られてなることを特徴とする高圧固定床反応器。
  2. 【請求項2】 該封止弁が平板型蓋であることを特徴と
    する請求項1に記載の高圧固定床反応器。
  3. 【請求項3】 該封止弁がストッパーを有することを特
    徴とする請求項1又は2に記載の高圧固定床反応器。
  4. 【請求項4】 封止弁の構造が図2に記載のものである
    ことを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の
    高圧固定床反応器。
  5. 【請求項5】 該反応器がパラジウム系触媒の存在下、
    ブタジエンを酢酸及び酸素と反応させてジアセトキシブ
    テンを製造するためのものであることを特徴とする請求
    項1ないし4のいずれかに記載の高圧固定床反応器。
JP10366570A 1998-12-24 1998-12-24 高圧固定床反応器 Pending JP2000185227A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10366570A JP2000185227A (ja) 1998-12-24 1998-12-24 高圧固定床反応器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10366570A JP2000185227A (ja) 1998-12-24 1998-12-24 高圧固定床反応器

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2000185227A true JP2000185227A (ja) 2000-07-04

Family

ID=18487115

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10366570A Pending JP2000185227A (ja) 1998-12-24 1998-12-24 高圧固定床反応器

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2000185227A (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005110591A1 (ja) * 2004-05-13 2005-11-24 Mitsubishi Chemical Corporation 多管式反応器のパイロットテスト方法
WO2005115605A1 (ja) * 2004-05-31 2005-12-08 Mitsubishi Chemical Corporation 多管式反応器の保全方法
CN102441348A (zh) * 2010-10-13 2012-05-09 中国石油化工股份有限公司 一种减少催化剂撇头的积垢篮及加氢工艺方法
CN103100354A (zh) * 2011-11-10 2013-05-15 中国石油化工股份有限公司 减少催化剂撇头的气液分配器及加氢工艺方法

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005110591A1 (ja) * 2004-05-13 2005-11-24 Mitsubishi Chemical Corporation 多管式反応器のパイロットテスト方法
JP2005325044A (ja) * 2004-05-13 2005-11-24 Mitsubishi Chemicals Corp 多管式反応器のパイロットテスト方法
WO2005115605A1 (ja) * 2004-05-31 2005-12-08 Mitsubishi Chemical Corporation 多管式反応器の保全方法
US7549341B2 (en) 2004-05-31 2009-06-23 Mitsubishi Chemical Corporation Method of maintaining a multitubular reactor
CN102441348A (zh) * 2010-10-13 2012-05-09 中国石油化工股份有限公司 一种减少催化剂撇头的积垢篮及加氢工艺方法
CN103100354A (zh) * 2011-11-10 2013-05-15 中国石油化工股份有限公司 减少催化剂撇头的气液分配器及加氢工艺方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2679086C (en) Method of hydrogenating aldehydes and ketones
JP5184837B2 (ja) フィッシャー・トロプシュ触媒/ワックス分離のための内部フィルター
US7740674B2 (en) High-pressure separator
WO2005021421B1 (en) Process and apparatus for the production of useful products from carbonaceous feedstock
JP2007536376A (ja) 膨張するスラリー床内への気体の反応物質からの液体のまた任意に気体の炭化水素の生成
JP2007105668A (ja) 気液反応方法及びそのための装置
US10058838B2 (en) Method of shutting down an operating three-phase slurry bubble column reactor
Stamatiou et al. Determination of mass transfer resistances of fast reactions in three‐phase mechanically agitated slurry reactors
KR970704629A (ko) 수소와 산소로부터 과산화수소의 제조방법 및 장치(method and apparatus for producing hydrogen peroxide from hydrogen and oxygen)
JP2000185227A (ja) 高圧固定床反応器
JP4734505B2 (ja) マイクロリアクター及びそれを用いた接触反応方法
RU2342355C2 (ru) Способ получения жидких и газообразных продуктов из газообразных реагентов
ES2365803T3 (es) Procedimiento de fischer-tropsch.
CN111036148B (zh) 一种使用微泡沫填充床进行气液固反应的装置和方法
EP1368291B1 (en) Humidification of hydrocarbon mixtures for use in polymer synthesis
Chiappetta et al. Analysis of safety aspects in a membrane reactor
JP2004534877A (ja) 反応容器システムに導入される冷却液存在下のフィッシャー−トロプシュ法
Lu et al. Operating and hydrodynamic characteristics of a cocurrent downflow bubble column reactor
Datsevich Conventional Three-Phase Fixed-Bed Technologies: Analysis and Critique
TW541206B (en) Apparatus and process for oxidation reactions
Reina et al. Hydrogenation reactions catalyzed by colloidal palladium nanoparticles under flow regime
US2151547A (en) Method for the production of disperse gases in liquids
Pruden et al. Evaluation of the three phase transport reactor
Prasad et al. Overall volumetric mass transfer coefficient in a modified reversed flow jet loop bioreactor with low density particles
EP1392795A2 (en) Fischer-tropsch process

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20070904

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20080115