JP2001137689A - Gas phase catalytic oxidation reactor - Google Patents

Gas phase catalytic oxidation reactor

Info

Publication number
JP2001137689A
JP2001137689A JP2000264571A JP2000264571A JP2001137689A JP 2001137689 A JP2001137689 A JP 2001137689A JP 2000264571 A JP2000264571 A JP 2000264571A JP 2000264571 A JP2000264571 A JP 2000264571A JP 2001137689 A JP2001137689 A JP 2001137689A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
reactor
heat medium
reaction
reaction tube
gas
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.)
Granted
Application number
JP2000264571A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3732080B2 (en
Inventor
Yukihiro Matsumoto
行弘 松本
Masakatsu Mori
正勝 森
Masaji Kitaura
正次 北浦
Osamu Momo
治 百々
Michio Tanimoto
道雄 谷本
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.)
Nippon Shokubai Co Ltd
Original Assignee
Nippon Shokubai Co Ltd
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 Nippon Shokubai Co Ltd filed Critical Nippon Shokubai Co Ltd
Priority to JP2000264571A priority Critical patent/JP3732080B2/en
Publication of JP2001137689A publication Critical patent/JP2001137689A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3732080B2 publication Critical patent/JP3732080B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/02Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds
    • B01J8/06Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds in tube reactors; the solid particles being arranged in tubes
    • B01J8/067Heating or cooling the reactor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2208/00Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
    • B01J2208/00008Controlling the process
    • B01J2208/00017Controlling the temperature
    • B01J2208/00106Controlling the temperature by indirect heat exchange
    • B01J2208/00168Controlling the temperature by indirect heat exchange with heat exchange elements outside the bed of solid particles
    • B01J2208/00212Plates; Jackets; Cylinders
    • B01J2208/0023Plates; Jackets; Cylinders with some catalyst tubes being empty, e.g. dummy tubes or flow-adjusting rods

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
  • Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce the temperature distribution of a heating medium and to suppress the generation of a hot spot in a reactor. SOLUTION: A multi-tube reactor is provided with perforated disk type baffle plates and disk type baffle plates. In addition to them, the reactor is provided with reaction tubes as the perforated parts of the perforated disk type baffle plates and a spatial part in the center of the shell of the reactor where the reaction tube are not arranged. Axial stream power for moving the heating medium can be reduced by the arrangement like this and moreover heat is uniformly removed from each of the reaction tubes so that the hot spot is not increased. By using this reactor (meth)acrylic acid and/or (meth) acrolein can be manufactured by catalytically oxidizing a gas containing propylene or isobutylene in the gaseous phase with low energy.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、穴あき円板型邪魔
板が支持しない反応管を有する多管式反応器、および該
反応器を用いる(メタ)アクリル酸または(メタ)アク
ロレインの製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a multitubular reactor having a reaction tube which is not supported by a perforated disk-shaped baffle, and a method for producing (meth) acrylic acid or (meth) acrolein using the reactor. About.

【0002】[0002]

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】多管
式反応器を使用する接触気相酸化反応は、該反応によっ
て生じた熱を効率よく除去するために一般に使用される
手段である。反応器シェル内に複数の反応管を内蔵する
多管式反応器を用い、該反応管内には触媒を充填させて
反応原料ガスを供給して接触気相酸化反応を行う一方、
反応管シェル内に反応熱を吸収する熱媒を循環させて、
生じた反応熱を除去させる。
2. Description of the Related Art A catalytic gas-phase oxidation reaction using a multitubular reactor is a commonly used means for efficiently removing heat generated by the reaction. While using a multitubular reactor having a plurality of reaction tubes built in the reactor shell, a catalyst is filled in the reaction tubes and a reactant gas is supplied to perform a catalytic gas phase oxidation reaction.
By circulating a heat medium that absorbs the reaction heat inside the reaction tube shell,
The generated heat of reaction is removed.

【0003】しかしながら、このような多管式反応器を
使用する接触気相酸化反応においては、原料入口側にホ
ットスポットを生じやすく、過度の発熱反応による触媒
の劣化や目的生成物の選択率の低下が問題となる。
However, in the catalytic gas-phase oxidation reaction using such a multitubular reactor, a hot spot is apt to be generated on the inlet side of the raw material, and the catalyst is deteriorated due to an excessive exothermic reaction and the selectivity of the target product is reduced. Reduction is a problem.

【0004】この様な問題を解決するため、例えば、特
公昭52−15272号公報には、熱交換媒体の循環装
置を備える多管式反応装置であって、反応器シェル内に
邪魔板を配置した反応装置が開示されている。該邪魔板
の存在により、一区域の中の横の流れの速さがほとんど
一定に保たれ、これにより1つの区域の中の熱移行も一
定にされる旨が開示されている。具体的には、該公報に
示される反応器は、環状に配置された直立した反応管が
反応器シェル内に内蔵され、反応管の上下端が管板に密
封して取りつけられたものであって、反応管には横方向
に間隔をおいて複数の水平な穴あき円板型邪魔板と円板
型邪魔板とが交互に中央および外方の縁に通過断面を作
っている。なお、反応器シェルの中央には円板型邪魔板
を取りつけるためのタイロッドおよびスペーサーが設け
られている。
In order to solve such a problem, for example, Japanese Patent Publication No. 52-15272 discloses a multitubular reactor having a heat exchange medium circulating device, in which a baffle plate is arranged in a reactor shell. A disclosed reactor is disclosed. It is disclosed that the presence of the baffle keeps the speed of the lateral flow in an area almost constant, thereby also keeping the heat transfer in one area constant. Specifically, the reactor disclosed in the publication has an upright reaction tube arranged in an annular shape built in a reactor shell, and upper and lower ends of the reaction tube are hermetically attached to a tube plate. In the reaction tube, a plurality of horizontal perforated disk-shaped baffles and a disk-shaped baffle are alternately formed at the center and outer edges of the reaction tube at intervals in the lateral direction. At the center of the reactor shell, a tie rod and a spacer for mounting a disk-shaped baffle are provided.

【0005】ここに、従来の穴あき円板型邪魔板と円板
型邪魔板とを内蔵する多管式反応管の概略を図1に示す
が、通常、反応器シェル1の中央には、円板型邪魔板3
を連結するためのタイロッドおよびスペーサー7が配置
されている。これに他のタイロッドおよびスペーサーを
介して穴あき円板型邪魔板2が接続され、各邪魔板に設
けられた貫通口に反応管4が接続され、この邪魔板に接
続した反応管が反応器シェル1内に内蔵されている。ま
た、図に示さない軸流ポンプなどにより熱媒10が環状
導管11aを介して反応器シェル1内に導入される。導
入された熱媒10は、穴あき円板型邪魔板2と円板型邪
魔板3とによって方向を変更しつつ、反応器シェル1内
を移動する。すなわち、熱媒10の移動は反応管を除熱
するためのものであり、熱媒10の流路を確保するため
に邪魔板が必要とされ、これにより反応管が均一に除熱
される。この場合、全ての反応管4は穴あき円板型邪魔
板2によって必ずフルサポートされている。フルサポー
トしない場合、即ち、例えば穴あき円板型邪魔板2の穴
部に配置され、該邪魔板によって支持されない反応管4
は、穴あき円板型邪魔板2の中央穴部から熱媒10の昇
降流が発生するため、このような反応管4では均一的な
熱除去が不充分となるからである。しかしながら、熱媒
の横移動が多いことは、熱媒の圧力損失の増大を招き、
過大な動力エネルギーが必要となる。
Here, FIG. 1 schematically shows a conventional multi-tube type reaction tube incorporating a perforated disk-shaped baffle plate and a disk-shaped baffle plate. Disk type baffle 3
And a tie rod and a spacer 7 for connecting the two. A perforated disk-shaped baffle plate 2 is connected to this through another tie rod and a spacer, a reaction tube 4 is connected to a through hole provided in each baffle plate, and the reaction tube connected to this baffle plate is connected to a reactor. It is built in the shell 1. A heating medium 10 is introduced into the reactor shell 1 through an annular conduit 11a by an axial flow pump (not shown) or the like. The introduced heat medium 10 moves inside the reactor shell 1 while changing its direction by the perforated disc-shaped baffle 2 and the disc-shaped baffle 3. That is, the movement of the heat medium 10 is for removing heat from the reaction tube, and a baffle plate is required to secure a flow path for the heat medium 10, thereby uniformly removing heat from the reaction tube. In this case, all the reaction tubes 4 are always fully supported by the perforated disk-shaped baffle plate 2. In the case where the reaction tube 4 is not fully supported, that is, for example, the reaction tube 4 which is arranged in the hole of the perforated disk type baffle plate 2 and is not supported
This is because the heat medium 10 rises and falls from the central hole of the perforated disk-shaped baffle plate 2, so that uniform heat removal in such a reaction tube 4 becomes insufficient. However, the large lateral movement of the heat medium causes an increase in the pressure loss of the heat medium,
Excessive power energy is required.

【0006】一方、反応器シェルに導入される熱媒は、
反応管の除熱後に反応器シェル外に排出され、熱交換器
などで冷却されて反応器シェルに循環使用される。例え
ば、特開平8−92147号公報には、多管式反応器を
用いて特定の選択率と変換率を維持しつつプロペンをア
クロレインへと接触気相酸化する方法において、熱交換
剤を並流で導通すると共に反応容器内に邪魔板を配置
し、反応器中の熱媒の温度上昇が2〜10℃となるよう
熱交換剤の流速を調整する接触気相酸化方法が開示され
ている。該公報に記載の方法によれば、ホットスポット
温度を減少しつつ多管式反応器中で温められた温度で触
媒活性の複合金属酸化物を用いてプロペンを接触気相酸
化してアクロレインが得られる旨が開示されている。
On the other hand, the heating medium introduced into the reactor shell is:
After the heat of the reaction tube is removed, it is discharged out of the reactor shell, cooled by a heat exchanger or the like, and circulated and used in the reactor shell. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-92147 discloses that a heat exchange agent is co-flowed in a method of catalytic gas-phase oxidation of propene to acrolein while maintaining a specific selectivity and conversion using a multitubular reactor. A catalytic gas-phase oxidation method is disclosed in which a baffle plate is disposed in a reaction vessel and a flow rate of a heat exchange agent is adjusted so that a temperature rise of a heat medium in a reactor becomes 2 to 10 ° C. According to the method described in this publication, acrolein is obtained by catalytic gas-phase oxidation of propene using a catalytically active composite metal oxide at a temperature heated in a multitubular reactor while reducing the hot spot temperature. Is disclosed.

【0007】しかしながら、熱収率は反応によって発生
する熱量と冷却による消費熱量の収支によって算出され
る。しかも、ホットスポット温度は、多数の反応管のな
かで最も高い熱量となる箇所が律速となる。したがっ
て、反応熱を除去するために反応器シェル側に熱媒を導
入しても、反応熱の除去が反応管の全体にわたって均一
に行われなければ反応管の過度の温度上昇が起こり、副
反応が増加し収率の低下、触媒の劣化加速、さらに暴走
反応の危険性を否定できない。この点、特開平8−92
147号公報に記載される実施例でも明らかなように、
発生熱量が同一の条件では、熱媒を反応器シェル内で向
流で流しても並流で流しても、該熱媒の温度上昇を1℃
に制限するために必要なポンプ動力は、全く同じ結果と
なる。したがって、各反応管のホットスポット温度を均
一に減少させるための効率的な手段が求められる。
However, the heat yield is calculated from the balance between the amount of heat generated by the reaction and the amount of heat consumed by cooling. In addition, the hot spot temperature is rate-determined at the portion having the highest amount of heat among many reaction tubes. Therefore, even if a heat medium is introduced into the reactor shell side to remove the heat of reaction, unless the removal of the heat of reaction is performed uniformly over the entire reaction tube, an excessive rise in the temperature of the reaction tube will occur, and a side reaction will occur. However, the risk of a decrease in yield, acceleration of catalyst deterioration, and runaway reaction cannot be ruled out. In this regard, Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-92
As is clear from the example described in Japanese Patent No. 147,
Under the same heat generation conditions, the temperature rise of the heat medium is 1 ° C., regardless of whether the heat medium flows countercurrently or cocurrently in the reactor shell.
The pump power required to limit to Therefore, an efficient means for uniformly reducing the hot spot temperature of each reaction tube is required.

【0008】更に、反応器シェルへの熱媒の導入に伴い
ガスが反応器シェル内に導入される場合がある。熱媒
は、反応管の除熱に伴う加熱と、その後の冷却など多大
の温度変化を蒙るため、膨張と収縮にともないガスを内
在させやすく、これが反応器シェルに溜まるのである。
一般に、反応器使用開始時に熱媒を反応器シェルに導入
する場合には、ガス抜き口を開口させて熱媒の導入を容
易にするが、反応器使用時にはこれを閉じて使用するた
めガスが反応器上部に溜まる。このため、ガス溜まりに
は熱媒が存在せず、反応管の除熱が十分に行えない。ま
た、ガスによって反応管が腐食する場合もある。
Further, a gas may be introduced into the reactor shell with the introduction of the heat medium into the reactor shell. Since the heating medium is subjected to a large temperature change such as heating accompanying the heat removal of the reaction tube and subsequent cooling, it is easy for the gas to be contained therein as it expands and contracts, and this gas accumulates in the reactor shell.
In general, when introducing the heat medium into the reactor shell at the start of use of the reactor, the gas vent is opened to facilitate the introduction of the heat medium. However, when the reactor is used, the gas is closed because it is used. Collects at the top of the reactor. Therefore, there is no heat medium in the gas reservoir, and the heat of the reaction tube cannot be sufficiently removed. Further, the reaction tube may be corroded by the gas.

【0009】このように、従来の多管式反応器は、反応
管の熱除去を行うために邪魔板の配置、特定流速の熱媒
の循環使用などを行っているが、反応管の除熱は十分な
ものとはいえない。また、このような多管式反応器を使
用して工業的に目的物を生産する場合には、目的たる生
成物の収率と消費電力とを調和させることも重大な課題
である。特に、多管式反応器による熱除去を効率よく行
うために循環させる熱媒量を増大させれば、最終的に熱
媒を循環させる動力エネルギーの増大につながり不利で
ある。また、反応管を細管化して伝熱面積を大きくすれ
ば、反応管本数の増大を招き反応装置を高価なものとす
る。
As described above, in the conventional multitubular reactor, a baffle plate is disposed and heat is circulated at a specific flow rate in order to remove heat from the reaction tube. Is not enough. Further, in the case of industrially producing a target product using such a multitubular reactor, it is also an important subject to balance the yield of the target product with power consumption. In particular, if the amount of the circulating heat medium is increased in order to efficiently remove heat by the multitubular reactor, the power energy for circulating the heat medium eventually increases, which is disadvantageous. Further, if the heat transfer area is increased by reducing the size of the reaction tube, the number of reaction tubes is increased, and the reaction apparatus becomes expensive.

【0010】従って、目的生成物の選択率を維持しつ
つ、熱の均一な除去を行いホットスポット温度を減少さ
せ、かつ動力エネルギーの低減が達成できる反応器の開
発が求められる。
[0010] Accordingly, there is a need for the development of a reactor capable of uniformly removing heat, reducing the hot spot temperature and reducing motive energy while maintaining the selectivity of the target product.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明者は、反応器内の
熱媒の移動を詳細に検討した結果、穴あき円板型邪魔板
の内側にも反応管を配設した場合に、反応器を小型化す
ることができ、かつ目的生成物の収率も従来と相違ない
ことを見出し、本発明を完成させた。
Means for Solving the Problems As a result of a detailed study of the movement of the heat medium in the reactor, the present inventor found that when a reaction tube was also arranged inside a perforated disk-type baffle plate, It has been found that the vessel can be miniaturized and the yield of the target product is not different from the conventional one, and the present invention has been completed.

【0012】即ち、上記課題は、以下の(1)〜(1
0)によって達成される。
That is, the above-mentioned problems are as described in the following (1) to (1).
0).

【0013】(1) 熱媒を半径方向に導入または導出
する複数の環状導管が外周に配置されかつ原料供給口と
生成物排出口とを有する円筒状反応器シェルと、該複数
の環状導管を互いに接続する循環装置と、該反応器を複
数の管板によって拘持される複数の反応管と、該反応器
シェルに導入された熱媒の方向を変更するための穴あき
円板型邪魔板と円板型邪魔板とを該反応管の長手方向に
有する多管式反応器において、該反応管が、該反応管外
径の1.2〜1.4倍の中心間隔で拘持され、反応器シ
ェル中央に反応管を配列しない空間部を有し、かつ穴あ
き円板型邪魔板が支持しない反応管を有することを特徴
とする接触気相酸化反応用反応器。
(1) A plurality of annular conduits for introducing or discharging a heat medium in a radial direction are disposed on the outer periphery, and a cylindrical reactor shell having a raw material supply port and a product discharge port; A circulator connected to each other, a plurality of reaction tubes holding the reactor by a plurality of tubesheets, and a perforated disk-type baffle plate for changing the direction of a heat medium introduced into the reactor shell And a disc-shaped baffle plate in the longitudinal direction of the reaction tube, wherein the reaction tube is held at a center interval of 1.2 to 1.4 times the outer diameter of the reaction tube, A reactor for catalytic gas phase oxidation reaction, comprising a space in the center of a reactor shell where no reaction tubes are arranged, and a reaction tube not supported by a perforated disk-shaped baffle plate.

【0014】(2) 更に、該円板型邪魔板が支持しな
い反応管を有することを特徴とする上記(1)に記載の
反応器。
(2) The reactor according to the above (1), further comprising a reaction tube that is not supported by the disc-shaped baffle.

【0015】(3) 該空間部の断面積が、該反応器シ
ェル断面積の0.5〜5%、該円板型邪魔板の断面積が
該反応器断面積の50〜95%、かつ該穴あき円板型邪
魔板の穴断面積が該反応器断面積の2〜25%であるこ
とを特徴とする、上記(1)または(2)に記載の反応
器。
(3) The sectional area of the space is 0.5 to 5% of the sectional area of the reactor shell, the sectional area of the disc-shaped baffle is 50 to 95% of the sectional area of the reactor, and The reactor according to the above (1) or (2), wherein the cross-sectional area of the hole of the perforated disk-shaped baffle plate is 2 to 25% of the cross-sectional area of the reactor.

【0016】(4) 更に、反応器シェルから排出され
る該環状導管または循環装置の熱媒循環口に冷却後の熱
媒導入口を有することを特徴とする、上記(1)〜
(3)記載の反応器。
(4) The above-mentioned (1) to (1), further comprising a heat medium inlet after cooling in the heat medium circulation port of the annular conduit or the circulation device discharged from the reactor shell.
The reactor according to (3).

【0017】(5) 更に、反応器シェル内に熱媒とと
もに導入されて溜まるガスを反応器シェル外に排出する
ためのガス排出導管を配設することを特徴とする、上記
(1)〜(4)のいずれかに記載の反応器。
(5) Further, a gas discharge conduit for discharging the gas introduced and stored in the reactor shell together with the heat medium to the outside of the reactor shell is provided, wherein (1) to (5). The reactor according to any one of 4).

【0018】(6) 更に、該環状導管は、熱媒が貫通
する複数の開口列を有し、開口幅は該中心間隔の5〜5
0%、さらに開口長/開口幅の値は0.2〜20の範囲
であることを特徴とする、上記(1)〜(5)のいずれ
かに記載の反応器。
(6) Further, the annular conduit has a plurality of rows of openings through which the heat medium passes, and the width of the openings is 5 to 5 of the center interval.
The reactor according to any one of the above (1) to (5), wherein the value of 0% and the value of opening length / opening width are in the range of 0.2 to 20.

【0019】(7) 該開口列の少なくとも1列は、2
以上の開口を有することを特徴とする、上記(6)に記
載の反応器。
(7) At least one of the aperture rows is 2
The reactor according to the above (6), having the above opening.

【0020】(8) 該反応器シェル内を反応管の長さ
方向に対して2個以上の閉空間に仕切る一枚以上の遮蔽
板を有することを特徴とする請求項1〜7のいずれか1
項に記載の反応器。
(8) At least one shielding plate for partitioning the inside of the reactor shell into at least two closed spaces in the longitudinal direction of the reaction tube. 1
A reactor according to item 6.

【0021】(9) (メタ)アクリル酸または(メ
タ)アクロレイン製造用である、上記(1)〜(8)の
いずれかに記載の反応器。
(9) The reactor according to any one of the above (1) to (8), which is used for producing (meth) acrylic acid or (meth) acrolein.

【0022】(10) 上記(1)〜(9)のいずれか
に記載の反応器を用いた、(メタ)アクリル酸および/
または(メタ)アクロレインの製造方法。
(10) (meth) acrylic acid and / or (meth) acrylic acid using the reactor according to any one of the above (1) to (9)
Or a method for producing (meth) acrolein.

【0023】[0023]

【発明の実施の形態】本発明は、熱媒を半径方向に導入
または導出する複数の環状導管が外周に配置されかつ原
料供給口と生成物排出口とを有する円筒状反応器シェル
と、該複数の環状導管を互いに接続する循環装置と、該
反応器を複数の管板によって拘持される複数の反応管
と、該反応器シェルに導入された熱媒の方向を変更する
ための穴あき円板型邪魔板と円板型邪魔板とを該反応管
の長手方向に有する多管式反応器において、該反応管
が、該反応管外径の1.2〜1.4倍の中心間隔で拘持
され、反応器シェル中央に反応管を配列しない空間部を
有し、かつ穴あき円板型邪魔板が支持しない反応管を有
することを特徴とする接触気相酸化反応用反応器であ
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a cylindrical reactor shell having a plurality of annular conduits for introducing or discharging a heating medium in a radial direction and having a raw material supply port and a product discharge port disposed on an outer periphery thereof; A circulator for connecting a plurality of annular conduits to each other, a plurality of reaction tubes bound to the reactor by a plurality of tubesheets, and a perforation for changing a direction of a heating medium introduced into the reactor shell; In a multitubular reactor having a disk-shaped baffle plate and a disk-shaped baffle plate in the longitudinal direction of the reaction tube, the reaction tube has a center distance of 1.2 to 1.4 times the outer diameter of the reaction tube. A reactor for catalytic gas phase oxidation reaction, characterized by having a space in which no reaction tubes are arranged in the center of the reactor shell and having a reaction tube not supported by a perforated disk-shaped baffle plate is there.

【0024】従来は、邪魔板は熱媒の流路を確保するも
のであり、全ての反応管を邪魔板によってフルサポート
しないと、例えば穴あき型邪魔板の穴部に存在して該邪
魔板によって支持されない反応管は、邪魔板の面方向に
流れる熱媒流と接することが無く、かつ穴部の外周から
生ずる昇降流のみでは十分な熱交換がなされず熱効率が
低下するため、全ての反応管は穴あき円板型邪魔板の該
円板部にフルサポートされていた。しかしながら、穴あ
き円板型邪魔板の内側にも反応管を配設したところ、予
期できぬことであったが反応管を反応管外径の特定範囲
の中心間隔で拘持したところ目的生成物の収率、目的生
成物の選択率を維持でき、しかも熱媒を流動させる動力
エネルギーを低減させ、このような効果によって収納反
応管に対する反応器の断面積を小型化することができた
のである。以下、本発明の態様を図2を用いながら説明
する。
Conventionally, the baffle plate secures the flow path of the heat medium, and unless all the reaction tubes are fully supported by the baffle plate, for example, the baffle plate exists in the hole of the perforated baffle plate. The reaction tubes that are not supported by the reaction tube do not come into contact with the heat medium flow flowing in the plane direction of the baffle plate, and sufficient heat exchange is not performed only by the up-and-down flow generated from the outer periphery of the hole, reducing the thermal efficiency. The tube was fully supported by the disk portion of the perforated disk-shaped baffle. However, when the reaction tube was also arranged inside the perforated disk-shaped baffle plate, it was unexpected that the reaction product was caught at a center interval within a specific range of the outside diameter of the reaction tube. The yield and the selectivity of the target product could be maintained, and the kinetic energy for flowing the heat medium was reduced. By such an effect, the cross-sectional area of the reactor with respect to the storage reaction tube could be reduced. . Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIG.

【0025】本発明は、熱媒を半径方向に導入または導
出する複数の環状導管11a、11bが外周に配置され
かつ原料供給口50と生成物排出口51とを有する円筒
状反応器シェル1と、該反応器シェル1の原料供給口5
0と生成物排出口51とを仕切る2枚の管板6a、6b
によって拘持される複数の反応管4と、該反応器シェル
1に導入された熱媒の方向を変更するための穴あき円板
型邪魔板2と円板型邪魔板3とを該反応管の長手方向に
有する多管式反応器である。
The present invention is directed to a cylindrical reactor shell 1 having a plurality of annular conduits 11a and 11b for introducing or discharging a heat medium in a radial direction and having a raw material supply port 50 and a product discharge port 51 arranged on the outer periphery. Raw material supply port 5 of the reactor shell 1
Tube sheets 6a and 6b for partitioning the gas discharge port 51 from the product discharge port 51
A plurality of reaction tubes 4 and a perforated disk-shaped baffle plate 2 and a disk-shaped baffle plate 3 for changing the direction of the heat medium introduced into the reactor shell 1 Is a multitubular reactor having a longitudinal direction.

【0026】該穴あき円板型邪魔板2と円板型邪魔板3
とは、反応管4の長手方向に交互に配置されるが、穴あ
き円板型邪魔板2と円板型邪魔板3との間隔は特に限定
されない。従って、反応管のホットスポットが反応させ
る接触気相酸化反応によって異なる場合に、ホットスポ
ットの位置やホットスポットの温度変化等に応じて適宜
選択することができる。
The perforated disc-shaped baffle 2 and the disc-shaped baffle 3
Are alternately arranged in the longitudinal direction of the reaction tube 4, but the distance between the perforated disc-shaped baffle 2 and the disc-shaped baffle 3 is not particularly limited. Therefore, when the hot spot in the reaction tube varies depending on the catalytic gas phase oxidation reaction to be reacted, it can be appropriately selected according to the position of the hot spot, a change in the temperature of the hot spot, and the like.

【0027】一方、該反応管4は、該反応管外径の1.
2〜1.4倍の中心間隔で配置されることが必要であ
り、より好ましくは1.25〜1.35倍、特に好まし
くは1.25〜1.30倍である。反応管外径の1.2
倍を下回ると反応管の間隔が狭くなり、反応器の小型化
には有用であるが中心付近の反応管における熱除去効率
が低下するため、ホットスポット温度を減少することが
困難となるからである。その一方、1.4倍を越えると
反応器が大型化するとともに、シェル内の線速が低下
し、および熱媒の偏流をきたし、熱除去効率が低下する
からである。ただし、内蔵する反応管自体の内径および
外径さらに反応管長について、特に制限はない。したが
って、公知の接触酸化反応に使用される反応管のサイズ
を選択することができる。本発明では、反応管は、熱除
去効率の点から内径15〜50mmであることが好まし
く、より好ましくは20〜40mm、特に好ましくは2
0〜30mmである。
On the other hand, the reaction tube 4 has an outer diameter of 1.
It is necessary to arrange at a center interval of 2 to 1.4 times, more preferably 1.25 to 1.35 times, and particularly preferably 1.25 to 1.30 times. 1.2 of the outer diameter of the reaction tube
If the ratio is less than twice, the interval between the reaction tubes becomes narrower, which is useful for downsizing the reactor, but the heat removal efficiency in the reaction tube near the center is reduced, so that it becomes difficult to reduce the hot spot temperature. is there. On the other hand, if it exceeds 1.4 times, the reactor becomes large, the linear velocity in the shell decreases, and the heat medium drifts, so that the heat removal efficiency decreases. However, there is no particular limitation on the inner and outer diameters of the built-in reaction tube itself and the length of the reaction tube. Therefore, the size of the reaction tube used for the known catalytic oxidation reaction can be selected. In the present invention, the reaction tube preferably has an inner diameter of 15 to 50 mm, more preferably 20 to 40 mm, particularly preferably 2 to 50 mm from the viewpoint of heat removal efficiency.
0 to 30 mm.

【0028】また、本発明では、反応器シェルの中央部
に空間部を有すると共に、穴あき円板型邪魔板2に支持
されない反応管4aを有する点に特徴がある。従来は、
反応器シェル中央にタイロッドおよびスペーサーを有す
る場合があり、かつ上記のごとく穴あき円板型邪魔板2
によって全ての反応管4が支持されるものであったが、
穴あき円板型邪魔板2の内側にも、図2に示す反応管4
aを少なくとも1列以上配置することで、同一の反応器
シェル径の反応管収納数を増大させることができ、同時
に熱媒の動力エネルギーを低減でき、しかも従来と相違
ない熱除去効率を確保することができたのである。この
理由の詳細は不明であるが、中央部の空間部と穴あき円
板型邪魔板2に支持されない反応管の配設とによって熱
媒の圧力損失を減少させ、これが動力エネルギーの低減
につながり、かつ線速が向上したために熱交換率が向上
し、従来と相違ないホットスポット温度の減少、選択率
の確保が可能となったと考えられる。
Further, the present invention is characterized in that it has a space at the center of the reactor shell and a reaction tube 4a which is not supported by the perforated disk-shaped baffle plate 2. conventionally,
A tie rod and a spacer may be provided at the center of the reactor shell, and a perforated disk-shaped baffle 2
Supported all the reaction tubes 4 by
The reaction tube 4 shown in FIG.
By arranging at least one row of a, it is possible to increase the number of reaction tubes accommodated in the same reactor shell diameter, and at the same time, to reduce the power energy of the heating medium and to secure a heat removal efficiency that is not different from the conventional one. I was able to do it. Although the details of this reason are unknown, the pressure loss of the heating medium is reduced by the space in the center and the disposition of the reaction tube which is not supported by the perforated disk-shaped baffle plate 2, which leads to a reduction in power energy. It is considered that the heat exchange rate was improved due to the improvement in the linear velocity, and the reduction of the hot spot temperature and the selectivity, which are not different from those in the related art, were possible.

【0029】この空間部断面積は、反応器シェル断面積
に対して0.5〜5%であることが好ましく、より好ま
しくは1〜4%、特に好ましくは1〜2%である。0.
5%を下回ると中心部まわりの熱媒の流動が悪く、反応
管の除熱が不十分となり、ホットスポット温度を減少で
きない。その一方、5%を越えると反応器シェル径が大
きくなるとともに、線速の減少により熱効率が低下する
からである。なお、反応器シェル1の中央部等のタイロ
ッドに代えて、穴あき円板型邪魔板2や円板型邪魔板3
を固定するためのタイロッドおよびスペーサーを、穴あ
き円板型邪魔板2を貫通するように他に複数設けること
もできる。
The sectional area of the space is preferably 0.5 to 5%, more preferably 1 to 4%, particularly preferably 1 to 2% with respect to the sectional area of the reactor shell. 0.
If it is less than 5%, the flow of the heat medium around the center is poor, the heat removal of the reaction tube becomes insufficient, and the hot spot temperature cannot be reduced. On the other hand, if it exceeds 5%, the diameter of the reactor shell increases, and the thermal efficiency decreases due to a decrease in the linear velocity. Instead of a tie rod at the center of the reactor shell 1 or the like, a perforated disc-shaped baffle 2 or a disc-shaped baffle 3 is used.
A plurality of tie rods and spacers may be provided so as to penetrate the perforated disk-shaped baffle plate 2.

【0030】また、該円板型邪魔板3の断面積は、該反
応器シェル1内の断面積の50〜95%であることが好
ましく、より好ましくは60〜90%、特に好ましくは
70〜85%である。50%を下回ると、反応器シェル
壁面付近の熱媒流動が悪く熱効率が低下し、95%をこ
えると動力エネルギーが増大すると共に円板型邪魔板付
近の熱媒の流動が悪くなり熱効率が低下するからであ
る。
The cross-sectional area of the disc-shaped baffle 3 is preferably 50 to 95%, more preferably 60 to 90%, particularly preferably 70 to 90% of the cross-sectional area in the reactor shell 1. 85%. If it is less than 50%, the heat medium flow near the reactor shell wall surface is poor and the heat efficiency is reduced. If it exceeds 95%, the power energy is increased and the flow of the heat medium near the disk-type baffle plate is deteriorated and the heat efficiency is reduced. Because you do.

【0031】また、該穴あき円板型邪魔板2の穴断面積
は、該反応器シェル内の断面積の2〜25%であること
が好ましく、より好ましくは4〜20%であり、特に好
ましくは6〜18%である。2%を下回ると、熱媒の圧
力損失を増大させ、25%を上回ると均一な熱除去が困
難となるからである。
The hole cross-sectional area of the perforated disk-shaped baffle plate 2 is preferably 2 to 25% of the cross-sectional area in the reactor shell, more preferably 4 to 20%, and particularly preferably 4 to 20%. Preferably it is 6 to 18%. If it is less than 2%, the pressure loss of the heating medium increases, and if it exceeds 25%, uniform heat removal becomes difficult.

【0032】本発明は、該穴あき円板型邪魔板2が支持
しない反応管4aを有するものであるが、図2に示すよ
うに同時に該円板型邪魔板が支持しない反応管4bを有
していてもよい。このような反応管4bを配設すること
で反応器シェル1内に配設される反応管数を増大させる
ことができる。しかも、特定割合の該中央部の空間部、
該穴あき円板型邪魔板の穴面積、該円板型邪魔板面積の
選択と相俟って、ホットスポット温度の低減、目的生成
物の収率の確保が可能となったのである。
The present invention has a reaction tube 4a which is not supported by the perforated disk-shaped baffle plate 2, but has a reaction tube 4b which is not supported by the disk-shaped baffle plate as shown in FIG. It may be. By disposing such reaction tubes 4b, the number of reaction tubes disposed in the reactor shell 1 can be increased. In addition, a specific proportion of the central space,
With the selection of the hole area of the perforated disk-shaped baffle and the area of the disk-shaped baffle, it has become possible to reduce the hot spot temperature and secure the yield of the target product.

【0033】なお、これらの邪魔板は、ホットスポット
の位置と重ならないように配設することが好ましく、よ
り好ましくは100mm以上、特に好ましくは200m
m以上離して配設する。反応管のホットスポット位置と
邪魔板支持部とが重なると熱媒による熱除去の効率が低
下し、ホットスポット温度の減少が困難となるからであ
る。このようなホットスポット位置は、予め触媒を充填
した反応管に原料ガスなどを供給して反応管各所の温度
を測定することで、ホットスポット位置を知ることがで
きる。なお、反応の進行に伴いホットスポット位置が変
更する場合には、その変更域を考慮して邪魔板を配設す
ればよい。
It is preferable that these baffles are arranged so as not to overlap the position of the hot spot, more preferably 100 mm or more, particularly preferably 200 m or more.
m or more. This is because if the hot spot position of the reaction tube and the baffle plate support portion overlap, the efficiency of heat removal by the heat medium is reduced, and it is difficult to reduce the hot spot temperature. Such a hot spot position can be known by supplying a raw material gas or the like to a reaction tube filled with a catalyst in advance and measuring the temperature of each part of the reaction tube. When the hot spot position changes as the reaction progresses, a baffle plate may be provided in consideration of the changed area.

【0034】本発明の反応器においては、熱媒10の全
部または一部は、環状導管11aまたは11bに設けら
れた熱媒排出口から反応器シェル1外に排出され、環状
導管11aと11bとの間に設けられた循環装置を介し
て、他の環状導管11bまたは11aから反応器シェル
1内に循環される。このような循環装置を有する場合、
穴空き円板型邪魔板2と円板型邪魔板3とによって流路
を確保された熱媒10が反応器下部から上部に向けてア
ップフローで導入される場合の該反応装置の熱媒10の
流れについて図3を用いて説明する。
In the reactor according to the present invention, all or a part of the heat medium 10 is discharged out of the reactor shell 1 from a heat medium discharge port provided in the annular conduit 11a or 11b, and is connected to the annular conduits 11a and 11b. Is circulated from the other annular conduit 11b or 11a into the reactor shell 1 via a circulation device provided between them. If you have such a circulation device,
The heat medium 10 of the reaction apparatus in the case where the heat medium 10 whose flow path is secured by the perforated disk-shaped baffle plate 2 and the disk-shaped baffle plate 3 is introduced in an upward flow from the lower part of the reactor toward the upper part. Will be described with reference to FIG.

【0035】まず、環状導管11aから導入され、環状
導管11bから排出された熱媒10の内、反応器シェル
1および循環装置30外に取り出されずに直ちに循環装
置30の熱媒排出口34に向かう熱媒(これを熱媒10
aとする)は、環状導管11bに設けられた熱媒循環口
31から循環装置30に導入され、熱媒排出口34を経
て環状導管11aに導入され、反応器シェル1内に循環
される。
First, the heat medium 10 introduced from the annular conduit 11a and discharged from the annular conduit 11b is not taken out of the reactor shell 1 and the circulation device 30 but immediately goes to the heat medium discharge port 34 of the circulation device 30. Heat medium (this is heat medium 10
a) is introduced into the circulation device 30 from the heat medium circulation port 31 provided in the annular conduit 11b, is introduced into the annular conduit 11a through the heat medium discharge port 34, and is circulated in the reactor shell 1.

【0036】一方、熱媒10の一部は、環状導管11b
に設けられた熱媒取り出し口12から反応器シェル1外
に取り出され、図示しない熱交換器で冷却され、循環装
置30の熱媒循環口31と対峙して設けられた熱媒導入
口32から導入される。熱媒10の反応器シェル外への
排出は、環状導管11bを介するにと止まらず、例え
ば、図4に示すごとく、環状導管11bから熱媒循環口
31をへて循環装置30に入った後に、循環装置30の
上部に設けられた熱媒取り出し口12から反応器シェル
1外に取り出され、図示しない熱交換器で冷却された
後、環状導管11bに設けられた熱媒導入口32から導
入させてもよい。この様に、反応器シェル外に取り出
し、冷却後に環状導管11bまたは循環装置30の熱媒
循環口31近傍に冷却後の熱媒10bを循環させると、
循環装置30内の熱媒10aと熱媒10bとの供給部と
が隣接するため両者の混合が容易となる。また、図4に
示す熱媒取り出し口12から取り出した熱媒を、例えば
環状導管11bを介して反応器シェル内に循環させるこ
ともできる。この場合には、環状導管11b内で混合さ
せるための滞留時間を十分にとる必要があり、環状導管
11bの部分でも、熱媒循環口31と対峙した位置に熱
媒導入口32’を設けることが好ましい。環状導管11
bに冷却後の熱媒10bを導入する場合の熱媒導入口3
2を32’として図4に示す。なお、この場合には図4
に示す熱媒導入口32は存在しない。この様に、本発明
の反応器は、冷却後の熱媒10bを反応器シェル1また
は循環装置30に導入するための熱媒導入口32を、環
状導管11bまたは循環装置30の熱媒循環口31近傍
に有することが好ましい。循環装置30の熱媒排出口3
4近傍に冷却後の熱媒10bを循環させると、熱媒の1
0aと10bとの混合が不十分となり、反応器シェル1
内に循環される熱媒10の温度分布が不均一で、反応管
4の局所的な異常高温が発生し易かった。本発明によれ
ば、上記のごとく循環装置30の内で、熱媒循環口31
に冷却後の熱媒(熱媒10b)を供給すること、または
環状導管11bの一部に熱媒導入口32を設けること
で、熱媒10aと熱媒10bとが極めて効率的に混合さ
れる。しかも、循環装置30内を移動する間に行われる
吸熱量は極わずかであって、十分に熱媒として反応熱の
除去を行うことが出来る。加えて、温度分布が均一な熱
媒10を使用することで、ホットスポットの異常高温を
均一に防止することができ、循環熱媒量も減少すること
ができる。
On the other hand, a part of the heat medium 10 is
The heat medium is taken out of the reactor shell 1 from the heat medium take-out port 12 provided in the reactor, cooled by a heat exchanger (not shown), and supplied from a heat medium inlet port 32 provided to face the heat medium circulating port 31 of the circulation device 30. be introduced. The discharge of the heat medium 10 to the outside of the reactor shell is not limited to the passage through the annular conduit 11b. For example, as shown in FIG. 4, after the heat medium 10 enters the circulation device 30 through the heat medium circulation port 31 from the annular conduit 11b. After being taken out of the reactor shell 1 from the heat medium outlet 12 provided at the upper part of the circulation device 30 and cooled by a heat exchanger (not shown), it is introduced from the heat medium inlet 32 provided in the annular conduit 11b. May be. In this way, when the heat medium 10b is taken out of the reactor shell and cooled, and the cooled heat medium 10b is circulated around the annular conduit 11b or the heat medium circulation port 31 of the circulation device 30 after cooling,
Since the supply portions of the heat medium 10a and the heat medium 10b in the circulation device 30 are adjacent to each other, the mixing of the both becomes easy. Further, the heat medium taken out from the heat medium outlet 12 shown in FIG. 4 can be circulated in the reactor shell via, for example, the annular conduit 11b. In this case, it is necessary to take a sufficient residence time for mixing in the annular conduit 11b. In the annular conduit 11b, a heat medium inlet 32 'is provided at a position facing the heat medium circulation port 31. Is preferred. Annular conduit 11
medium inlet 3 for introducing cooling medium 10b into cooling medium b
2 as 32 'is shown in FIG. In this case, FIG.
Does not exist. As described above, in the reactor of the present invention, the heat medium introduction port 32 for introducing the cooled heat medium 10b into the reactor shell 1 or the circulation device 30 is changed to the annular conduit 11b or the heat medium circulation port of the circulation device 30. It is preferable to have it near 31. Heat medium outlet 3 of circulation device 30
When the cooled heat medium 10b is circulated in the vicinity of 4, the heat medium 1b
Inadequate mixing of Oa and 10b resulted in reactor shell 1
The temperature distribution of the heat medium 10 circulated in the inside was uneven, and a local abnormal high temperature of the reaction tube 4 was easily generated. According to the present invention, the heat medium circulation port 31 is provided in the circulation device 30 as described above.
The heat medium 10a and the heat medium 10b are mixed very efficiently by supplying the heat medium (heat medium 10b) after cooling to the heat exchanger or by providing the heat medium inlet 32 in a part of the annular conduit 11b. . Moreover, the amount of heat absorbed during the movement in the circulation device 30 is extremely small, and the heat of reaction can be sufficiently removed as a heat medium. In addition, by using the heat medium 10 having a uniform temperature distribution, an abnormally high temperature of the hot spot can be uniformly prevented, and the amount of the circulating heat medium can be reduced.

【0037】なお、本発明における冷却後の熱媒10b
を導入する熱媒導入口32を循環装置30内に設ける場
合には、図3に示すように熱媒循環口31と対峙させた
位置が例示できるが、後述する図4の態様に示すよう
に、循環装置30の上部に熱媒取り出し口12を有する
場合には、熱媒循環口31と対峙させた位置から熱媒1
0bを導入すると、冷却した熱媒10bの一部が熱媒取
り出し口12から反応器外に出ていくため熱効率の点で
不利である。この様な場合には、循環装置30内の熱媒
循環口31と最も近い位置であって、かつ循環装置から
熱媒を反応器シェルに排出するための熱媒の出口である
熱媒排出口34と最も遠い位置が例示できる。また、循
環装置内に複数の熱媒循環口31を有する場合には、そ
の何れの近傍に熱媒10bを導入させてもよい。何れに
おいても、熱媒10bと熱媒10aとの混合が効率よく
行われるからである。
The heat medium 10b after cooling in the present invention
When the heat medium introduction port 32 for introducing the heat medium is provided in the circulation device 30, a position opposed to the heat medium circulation port 31 can be exemplified as shown in FIG. 3, but as shown in FIG. When the heat medium outlet 12 is provided above the circulation device 30, the heat medium 1 is moved from a position facing the heat medium circulation port 31.
When 0b is introduced, a part of the cooled heat medium 10b flows out of the reactor through the heat medium outlet 12, which is disadvantageous in terms of thermal efficiency. In such a case, a heat medium discharge port which is located closest to the heat medium circulation port 31 in the circulation device 30 and is an outlet of the heat medium for discharging the heat medium from the circulation device to the reactor shell. 34 and the farthest position. When a plurality of heat medium circulation ports 31 are provided in the circulation device, the heat medium 10b may be introduced in any vicinity thereof. This is because in any case, the mixing of the heat medium 10b and the heat medium 10a is efficiently performed.

【0038】また、本発明においては、循環装置の熱媒
循環口と接続する反応器出口側環状導管の一部に熱媒導
入口32を設けることもできる。この様にすれば、循環
装置30に導入される際に既に熱媒10aと10bとが
混合され、循環装置30内での熱分布の均一な熱媒10
の調製が容易だからである。かかる場合、熱媒導入口3
2の位置は、環状導管内での混合後の滞留時間を十分に
とれるように、循環装置30と対峙させた位置であるこ
とが好ましい。
In the present invention, a heat medium inlet 32 may be provided in a part of the annular conduit on the outlet side of the reactor connected to the heat medium circulation port of the circulation device. In this way, the heat mediums 10a and 10b are already mixed when introduced into the circulation device 30, and the heat medium 10 having a uniform heat distribution in the circulation device 30 is obtained.
Is easy to prepare. In such a case, the heat medium inlet 3
The position 2 is preferably a position facing the circulation device 30 so that a sufficient residence time after mixing in the annular conduit can be secured.

【0039】なお、図4に示すように熱媒をアップフロ
ーで循環させる場合には、ポンプ33を使用して循環装
置30の上部に設けた熱媒取り出し口12から取り出す
ことができる。この場合、その下部に設けた熱媒導入口
32から導入される熱媒10bと混合しないように、仕
切板37を設けることが好ましい。
When the heat medium is circulated in the upflow as shown in FIG. 4, the heat medium can be taken out from the heat medium outlet 12 provided in the upper part of the circulation device 30 by using the pump 33. In this case, it is preferable to provide the partition plate 37 so as not to mix with the heating medium 10b introduced from the heating medium introduction port 32 provided below.

【0040】本発明の反応器は、循環装置30内には熱
媒10aと熱媒10bとを効率よく混合するためポンプ
33の代わりに又は撹拌翼を有していてもよく、また配
設してもよい。これにより更に効率よく均一な熱分布の
熱媒が得られるからである。このようにして均一な熱分
布となった熱媒10(熱媒10a+熱媒10b)は、循
環装置30の熱媒排出口34を経て、再度環状導管11
aから反応器シェル1に導入される。尚、図中で熱媒1
0(10a+10b)、熱媒10a、熱媒10bの流れ
を、その流路を示す矢印の上に各記号を付記して示し
た。
The reactor of the present invention may have a stirring blade instead of the pump 33 or a stirring blade for efficiently mixing the heat medium 10a and the heat medium 10b in the circulation device 30. You may. This is because a heat medium having a uniform heat distribution can be obtained more efficiently. The heat medium 10 (heat medium 10a + heat medium 10b) having a uniform heat distribution in this way passes through the heat medium discharge port 34 of the circulation device 30 and then returns to the annular conduit 11 again.
a into the reactor shell 1. In the figure, the heat medium 1
0 (10a + 10b), the flow of the heat medium 10a, and the flow of the heat medium 10b are shown by adding respective symbols to the arrows indicating the flow paths.

【0041】本発明では、反応器シェル1外に取り出さ
れた熱媒10bは、該熱交換の前後のいずれかにおいて
気液分離することが好ましい。気泡が含まれる熱媒10
bを使用すると、反応器シェル内で上部管板部にガス溜
まりを生じ易く、かつ熱媒10aと熱媒10bとの均一
な混和は、脱気後の熱媒を使用することで容易に熱分布
を均一にすることができるからである。この様な気液分
離方法としては、速度の減少や液高さの確保によりガス
の巻き込みを防止する方法が代表的であり、その他の方
法でもよい。
In the present invention, the heat medium 10b taken out of the reactor shell 1 is preferably subjected to gas-liquid separation before or after the heat exchange. Heat medium 10 containing air bubbles
When b is used, gas is easily generated in the upper tube plate portion in the reactor shell, and uniform mixing of the heat medium 10a and the heat medium 10b can be easily performed by using the heat medium after degassing. This is because the distribution can be made uniform. As such a gas-liquid separation method, a method of preventing entrainment of gas by reducing the speed or securing the liquid height is typical, and other methods may be used.

【0042】本発明の反応器は、環状導管11a、11
bを有する。全周に亘り間欠的に連通した開口部のある
環状導管11a、11bを介して反応器の全周方向から
均等に熱媒が供給または排出されることで、均一に熱媒
を供給しホットスポット温度の効率的な減少を行うこと
ができるからである。この際、該環状導管には、熱媒が
貫通する開口列を複数有することが好ましい。これを図
5を用いて説明すると、例えば環状導管11aには複数
の開口列A1、A2等があり、各開口列において最も近
傍の開口列の開口と開口との中心距離である中心間隔A
は、各列毎に同一でも異なっていてもよく、50〜50
0mm、より好ましくは100〜400mm、特に好ま
しくは200〜300mmである。該中心間隔Aが50
mmを下回ると、製作が困難となり、その一方500m
mを越えると反応管外に均一に熱媒を送り込むことが困
難となるからである。また、各開口列における開口数
は、少なくとも1以上であり、図5では列A1は、開口
数1個を示し、列A2は2個、列Anは4個の場合を示
す。この様に各開口列に存在する開口数が異なるため
に、図5に示すように、隣接する開口と開口との間隔は
上記中心間隔Aと一致しなくてもよい。また、開口幅B
は、上記中心間隔Aの平均値である平均中心間隔の5〜
50%、より好ましくは10〜40%、特に好ましくは
20〜30%とする。開口幅が5%を下回ると環状導管
高さが高く大きくなり、その一方、50%を越えると開
口部高さが低く管の広域に亘り熱媒を送り込むことが困
難となるからである。さらに、開口長C/開口幅Bの値
は0.2〜20の範囲が好ましい。なお、中心間隔A
は、環状導管の全てにおいて同一である必要はなく、同
様に、開口幅Bも環状導管の全てにおいて同一である必
要はない。複数の開口を設けることでより均一な熱媒1
0の排出入が可能となるからである。このため、本発明
における開口幅Bの算出に際しては、上記平均中心間隔
を用いて算出するものとする。開口部の形状は、特に制
限されず、例えば円、長円、楕円、矩形などを例示でき
る。
The reactor of the present invention comprises an annular conduit 11a, 11
b. The heating medium is uniformly supplied or discharged from the entire circumferential direction of the reactor through the annular conduits 11a and 11b having openings intermittently communicated over the entire circumference, so that the heating medium is uniformly supplied and the hot spot is formed. This is because the temperature can be efficiently reduced. In this case, it is preferable that the annular conduit has a plurality of opening rows through which the heat medium passes. This will be described with reference to FIG. 5. For example, the annular conduit 11a has a plurality of opening rows A1, A2, etc., and the center distance A, which is the center distance between the openings of the nearest opening row in each opening row.
May be the same or different for each row,
0 mm, more preferably 100 to 400 mm, particularly preferably 200 to 300 mm. The center interval A is 50
mm, it is difficult to manufacture, while 500m
This is because if it exceeds m, it is difficult to uniformly feed the heat medium outside the reaction tube. Further, the numerical aperture in each aperture row is at least one or more. In FIG. 5, row A1 shows one numerical aperture, row A2 shows two numerical apertures, and row An shows four numerical apertures. Since the number of apertures present in each aperture row is different as described above, the interval between adjacent apertures does not have to be equal to the center interval A as shown in FIG. Also, the opening width B
Is 5 to 5 of the average center interval which is the average value of the center interval A.
It is 50%, more preferably 10 to 40%, particularly preferably 20 to 30%. If the opening width is less than 5%, the height of the annular conduit becomes high and large, while if it exceeds 50%, the opening height is low and it becomes difficult to feed the heat medium over a wide area of the pipe. Further, the value of the opening length C / the opening width B is preferably in the range of 0.2 to 20. Note that the center interval A
Does not need to be the same in all of the annular conduits, and similarly, the opening width B need not be the same in all of the annular conduits. By providing a plurality of openings, a more uniform heat medium 1
This is because the discharge and inflow of 0 becomes possible. For this reason, when calculating the opening width B in the present invention, the opening width B is calculated using the average center interval. The shape of the opening is not particularly limited, and examples thereof include a circle, an ellipse, an ellipse, and a rectangle.

【0043】なお、上記図3や図4に示す態様は、原料
供給をアップフローで行うかダウンフローで行うかを問
わず、熱媒10をアップフローで行う態様を示したが、
本発明の反応器は接触気相酸化反応を行うに当たり、反
応管4に導入される原料ガスは、アップフローでもダウ
ンフローでも、特に制限なく使用できる。また、熱媒1
0も原料供給に対して並流でも向流でも特に制限なく導
入することができる。
In the embodiments shown in FIGS. 3 and 4, the heating medium 10 is supplied in the upflow regardless of whether the raw material is supplied in the upflow or the downflow.
In performing the catalytic gas phase oxidation reaction in the reactor of the present invention, the raw material gas introduced into the reaction tube 4 can be used regardless of whether it is up-flow or down-flow. Heat medium 1
In addition, 0 can be introduced without particular limitation in the case of cocurrent or countercurrent to the raw material supply.

【0044】また、本発明の反応器は、反応器シェル1
の上部に溜まるガスを排出するためのガス排出口を反応
器シェル内の管板に密着させて配管することが好まし
い。一般に、熱媒10の導入に際して反応器シェル1に
ガスが持ち込まれ、反応器シェル1の上部に熱媒が存在
しない空間が生じやすいが、このようなガス溜まりには
熱媒が存在しないために局部的に十分な除熱ができず、
異常昇温が発生しやすい。したがって、該ガス排出口を
設けることによってこのガスを除去し、熱媒で液満させ
て反応管の局所的な異常昇温を防止し、反応条件を安定
化することができる。
Further, the reactor of the present invention comprises a reactor shell 1
It is preferable that a gas outlet for discharging gas accumulated in the upper part of the reactor is closely attached to a tube plate in the reactor shell and piping is performed. Generally, gas is introduced into the reactor shell 1 when the heat medium 10 is introduced, and a space in which the heat medium does not exist is likely to be formed on the upper part of the reactor shell 1. Not enough heat can be removed locally,
Abnormal temperature rise easily occurs. Therefore, by providing the gas discharge port, the gas can be removed and filled with a heating medium to prevent local abnormal temperature rise of the reaction tube, thereby stabilizing the reaction conditions.

【0045】次いで、本発明の反応器であって、熱媒の
導入をダウンフローで行う場合について図6を用いて説
明する。図6においても、穴あき円板型邪魔板2が支持
しない反応管4aが反応器シェルの中央部に配設されて
いる。また、循環装置30に冷却後の熱媒10bが熱媒
導入口32から導入される。この場合、環状導管11a
に設けた熱媒取り出し口12から排出された熱媒は、例
えば、反応器シェル1の上方管板6bの上方に配設され
た熱媒排出ポット13まで押し上げられた後にノズル1
4から系外に排出される。この場合、熱媒排出ポット1
3により系外に排出された熱媒10bと同量の冷熱媒
を、熱媒導入口32より供給する。これにより、反応器
シェル1での熱媒10の満液状態を確保することができ
る。なお、上記反応器シェル外に取り出され、冷却した
後に循環使用される熱媒10bと、熱媒循環口31から
循環装置30に導入された熱媒10a(反応器シェル外
に取り出されず直ちに循環使用される熱媒)とは、軸流
ポンプまたは渦巻きポンプ等のポンプ33により混合さ
れて上方に汲み上げられ、熱媒排出口34から反応器シ
ェル1に環状導管11bをへて導入することができる。
上記熱媒の導入量は、前記循環熱媒量の範囲で調整すれ
ばよい。
Next, a case where the heat medium is introduced in a downflow manner in the reactor of the present invention will be described with reference to FIG. Also in FIG. 6, a reaction tube 4a which is not supported by the perforated disk-shaped baffle plate 2 is disposed at the center of the reactor shell. The cooled heat medium 10 b is introduced into the circulation device 30 from the heat medium inlet 32. In this case, the annular conduit 11a
The heat medium discharged from the heat medium outlet 12 provided in the nozzle 1 is pushed up to a heat medium discharge pot 13 disposed above the upper tube plate 6b of the reactor shell 1 and then the nozzle 1
From 4 is discharged out of the system. In this case, the heat medium discharge pot 1
The same amount of the cooling medium as the heating medium 10 b discharged out of the system by 3 is supplied from the heating medium inlet 32. This makes it possible to ensure that the heating medium 10 in the reactor shell 1 is full. The heat medium 10b taken out of the reactor shell and cooled and circulated for use, and the heat medium 10a introduced from the heat medium circulation port 31 into the circulation device 30 (not circulated out of the reactor shell and immediately used The heat medium is mixed with a pump 33 such as an axial flow pump or a vortex pump, is pumped upward, and can be introduced from the heat medium discharge port 34 into the reactor shell 1 through the annular conduit 11b.
The amount of the heat medium introduced may be adjusted within the range of the circulating heat medium.

【0046】尚、本発明の反応器は、何れの態様におい
ても、熱媒の反応シェル1側への供給およびシェル側か
らの排出は、反応器の上方及び下方の外周部に各々配置
された環状導管11a、11bを介して行うことができ
る。この場合、熱媒10の排出入は、環状導管11a、
11bの複数箇所で行ってもよく、このために2以上の
循環装置を配設してもよい。単にポンプを増加しても温
度分布の均一な熱媒を調整することは困難であるが、本
発明によれば循環装置内で均一な温度分布を有する熱媒
が供給されるために、複数の循環装置の配設によって、
更に効率的な熱除去が達成できるからである。
In any of the embodiments of the reactor of the present invention, the supply of the heat medium to the reaction shell 1 and the discharge from the shell are arranged on the upper and lower outer peripheral portions of the reactor, respectively. This can be done via annular conduits 11a, 11b. In this case, the heat medium 10 is discharged and received by the annular conduit 11a,
11b may be performed at a plurality of locations, and two or more circulation devices may be provided for this purpose. Although it is difficult to adjust a heat medium having a uniform temperature distribution by simply increasing the number of pumps, according to the present invention, since a heat medium having a uniform temperature distribution is supplied in the circulation device, a plurality of heat mediums are supplied. By arranging the circulation device,
This is because more efficient heat removal can be achieved.

【0047】更に、本発明の反応器には、熱媒10bの
熱媒取り出し口の前後に背圧付き手段を配設して反応管
を流下する熱媒10に十分な背圧を付与して、満液状態
を確保することができる。熱媒10bを反応器シェル1
外部へ抜き取るに際し、反応器シェル1内部での熱媒1
0による満液状態が確保できることが好ましいが、背圧
付き手段を配設することで、反応管を流下する熱媒に十
分な背圧を付与して、満液状態を確保することができる
からである。このような背圧付手段としては、抵抗オリ
フィス、弁、熱交換器等が例示できる。したがって、本
発明の反応器にさらにこのような背圧付与手段を配置す
ることができる。
Further, in the reactor of the present invention, means for applying back pressure are provided before and after the heat medium outlet of the heat medium 10b to apply a sufficient back pressure to the heat medium 10 flowing down the reaction tube. , A liquid full state can be ensured. Heating medium 10b is supplied to reactor shell 1
When extracting to the outside, heat medium 1 inside reactor shell 1
Although it is preferable to be able to secure a liquid full state by 0, it is possible to secure sufficient liquid back pressure by arranging the means with back pressure to apply sufficient back pressure to the heat medium flowing down the reaction tube. It is. Examples of such back pressure means include a resistance orifice, a valve, and a heat exchanger. Therefore, such a back pressure applying means can be further arranged in the reactor of the present invention.

【0048】また、図6の態様においても、反応器シェ
ル1の上部に熱媒の供給時に同伴して導入されたガスが
反応器シェル側内部に溜まる場合には、反応器シェル1
の上部から反応器外周に施した配管15及び中央部まで
差し込んだ配管16を介して熱媒排出ポット13や熱媒
循環装置30の上方空間部に抜き出してもよい。この様
なガス抜き出し用の導管により、反応器内での除熱を不
均一にして異常反応を引き起こす要因となる反応器シェ
ル1内のガス溜まり生成を防止することができるからで
ある。例えば、図6に示すように、反応器シェル1の上
部に配設したガス排出用導管16を反応器上管板面の上
部に位置する熱媒排出ポット13の気相部に連通しガス
排出口17より排出するか、反応器シェル1内のガス排
出用導管15を、ガス排出用のノズル36を有した循環
装置30の上方空間部に排出することができる。
Also, in the embodiment shown in FIG. 6, when the gas introduced along with the supply of the heating medium into the upper portion of the reactor shell 1 accumulates inside the reactor shell side, the reactor shell 1 may be used.
Of the heat medium discharge pot 13 and the space above the heat medium circulating device 30 through a pipe 15 inserted from the upper part of the reactor to the outer periphery of the reactor and a pipe 16 inserted to the center. This is because such a gas extraction conduit can prevent generation of gas accumulation in the reactor shell 1 which causes uneven heat removal in the reactor and causes an abnormal reaction. For example, as shown in FIG. 6, a gas discharge conduit 16 disposed above the reactor shell 1 is communicated with a gaseous phase portion of a heat medium discharge pot 13 located above the reactor upper tube plate surface to discharge gas. The gas can be discharged from the outlet 17 or the gas discharge conduit 15 in the reactor shell 1 can be discharged to a space above the circulation device 30 having a gas discharge nozzle 36.

【0049】図7は、ガス排出用導管の配設例を示した
ものであり、反応器の外周に溜まるガスに関して、例え
ば、ガス排出用導管15の様に上部管板6bに流路を形
成して反応器シェル1外に導通させてもよく、反応器シ
ェル1の中央部に溜まるガスに関しては、上部管板6b
の直下にガス排出用導管16を配設すればよい。
FIG. 7 shows an example of the arrangement of the gas discharge conduit. For the gas accumulated on the outer periphery of the reactor, for example, a flow path is formed in the upper tube sheet 6b like the gas discharge conduit 15. The gas accumulated in the center of the reactor shell 1 may be connected to the outside of the reactor shell 1 through the upper tube sheet 6b.
The gas discharge conduit 16 may be provided directly below the gas outlet.

【0050】以下に、本発明の反応器によるプロピレン
またはイソブチレン含有ガスの接触気相酸化反応によて
(メタ)アクリル酸または(メタ)アクロレインを生成
する方法について図2を用いて説明する。
Hereinafter, a method for producing (meth) acrylic acid or (meth) acrolein by a catalytic gas phase oxidation reaction of a propylene or isobutylene-containing gas in the reactor of the present invention will be described with reference to FIG.

【0051】本発明の接触気相酸化反応は、反応管4内
に充填した触媒5に原料ガスを供給して行うが、反応原
料と空気等を混合した原料ガスは、原料ガス供給口50
より反応器シェル1内の触媒5の充填された反応管4内
に供給され、反応管内で酸化されて反応生成物となった
後、生成ガス排出口51より排出される。
The catalytic gas phase oxidation reaction of the present invention is carried out by supplying a raw material gas to the catalyst 5 filled in the reaction tube 4.
The reaction gas is supplied into the reaction tube 4 filled with the catalyst 5 in the reactor shell 1, oxidized in the reaction tube to become a reaction product, and then discharged from the product gas discharge port 51.

【0052】本発明でプロピレン含有ガスを二段接触気
相酸化反応してアクリル酸を製造するには、例えば前段
触媒として、プロピレンを含有する原料ガスを気相酸化
反応してアクロレインを製造するに一般的に使用される
酸化触媒を使用することができる。同様に、後段触媒に
ついても特に制限はなく、二段階接触気相酸化法により
前段によって得られる主としてアクロレインを含む反応
ガスを気相酸化してアクリル酸を製造するに一般的に用
いられている酸化触媒を用いることができる。
In the present invention, in order to produce acrylic acid by a two-stage catalytic gas-phase oxidation reaction of a propylene-containing gas, for example, as a first-stage catalyst, a gaseous oxidation reaction of a propylene-containing raw material gas to produce acrolein is used. Commonly used oxidation catalysts can be used. Similarly, the latter catalyst is not particularly limited, and is generally used for producing acrylic acid by vapor-phase oxidation of a reaction gas containing mainly acrolein obtained in the former by a two-stage catalytic gas phase oxidation method. A catalyst can be used.

【0053】前段触媒としては、一般式Moa−Bib
Fec−Ad−Be−Cf−Dg−Ox(Mo、Bi、Feは
それぞれモリブデン,ビスマスおよび鉄を表し、Aはニ
ッケルおよびコバルトから選ばれる少なくも一種の元素
を表し、Bはアルカリ金属およびタリウムから選ばれる
少なくとも1種の元素を表し、Cはリン、ニオブ、マン
ガン、セリウム、テルル、タングステン、アンチモンお
よび鉛からなる群より選ばれた少なくとも1種の元素を
表し、Dはケイ素、アルミニウム、ジルコニウムおよび
チタニウムからなる群より選ばれた少なくとも1種の元
素、Oは酸素を表し、a、b、c、d、e、f、gおよ
びxは、それぞれMo、Bi、Fe、A、B、C、Dお
よびOの原子比を表し、a=12としたとき、b=0.
1〜10、c=0.1〜10、d=2〜20、e=0.
001〜5、f=0〜5、g=0〜30であり、xは各
元素の酸化状態により定まる値である)で示されるもの
が例示できる。
[0053] As the pre-catalyst has the general formula Mo a -Bi b -
Fe c -A d -B e -C f -D g -O x (Mo, Bi, Fe represent molybdenum, represents bismuth and iron, A represents a least one element selected from the group consisting of nickel and cobalt, B Represents at least one element selected from alkali metals and thallium, C represents at least one element selected from the group consisting of phosphorus, niobium, manganese, cerium, tellurium, tungsten, antimony and lead, and D represents At least one element selected from the group consisting of silicon, aluminum, zirconium and titanium, O represents oxygen, and a, b, c, d, e, f, g and x represent Mo, Bi, Fe, It represents the atomic ratio of A, B, C, D and O, and when a = 12, b = 0.
1-10, c = 0.1-10, d = 2-20, e = 0.
001-5, f = 0-5, g = 0-30, and x is a value determined by the oxidation state of each element).

【0054】また、後段触媒としては、一般式Moa
b−Wc−Cud−Ae−Bf−Cg−Ox(Moはモリブ
デン、Vはバナジウム、Wはタングステン、Cuは銅、
Aはアンチモン、ビスマス、スズ、ニオブ、コバルト、
鉄、ニッケルおよびクロムから選ばれる少なくも一種の
元素を表し、Bはアルカリ金属、アルカリ土類金属およ
びタリウムから選ばれる少なくとも1種の元素を表し、
Cはケイ素、アルミニウム、ジルコニウムおよびセリウ
ムから選ばれた少なくとも1種の元素を表し、Oは酸素
を表し、a、b、c、d、e、f、gおよびxは、それ
ぞれMo、V、W、Cu、A、B、CおよびOの原子比
を表し、a=12としたとき、b=2〜14、c=0〜
12、d=0.1〜5、e=0〜5、f=0〜5、g=
0〜20であり、xは各元素の酸化状態により定まる値
である)で示されるものが例示できる。
Further, as the latter catalyst, the general formula Mo a-
V b -W c -Cu d -A e -B f -C g -O x (Mo is molybdenum, V is vanadium, W is tungsten, Cu is copper,
A is antimony, bismuth, tin, niobium, cobalt,
Iron, represents at least one element selected from nickel and chromium, B represents at least one element selected from alkali metals, alkaline earth metals and thallium,
C represents at least one element selected from silicon, aluminum, zirconium and cerium, O represents oxygen, and a, b, c, d, e, f, g and x are Mo, V, W, respectively. , Cu, A, B, C, and O, and when a = 12, b = 2 to 14, c = 0 to
12, d = 0.1 to 5, e = 0 to 5, f = 0 to 5, g =
0 to 20 and x is a value determined by the oxidation state of each element).

【0055】本発明でイソブチレン、t−ブタノール、
メチル−t−ブチルエーテルを二段接触気相酸化反応で
メタクリル酸を得る場合に使用する触媒としては、例え
ば前段触媒としてイソブチレン等を含有する原料ガスを
気相酸化反応してメタクロレインを製造するに一般的に
使用される酸化触媒を使用することができる。同様に、
後段触媒についても特に制限はなく、二段階接触気相酸
化法により前段によって得られる主としてメタクロレイ
ンを含む反応ガスを気相酸化してメタクリル酸を製造す
るに一般的に用いられている酸化触媒を用いることがで
きる。
In the present invention, isobutylene, t-butanol,
As a catalyst used when methacrylic acid is obtained by a two-stage catalytic gas-phase oxidation reaction of methyl-t-butyl ether, for example, as a pre-stage catalyst, a raw material gas containing isobutylene or the like is subjected to a gas-phase oxidation reaction to produce methacrolein. Commonly used oxidation catalysts can be used. Similarly,
There is also no particular limitation on the latter catalyst, and an oxidation catalyst generally used for producing methacrylic acid by subjecting a reaction gas mainly containing methacrolein obtained in the former stage by a two-stage catalytic gas phase oxidation method to gas phase oxidation is used. Can be used.

【0056】具体的には、前段触媒として、一般式Mo
a−Wb−Bic−Fed−Ae−Bf−Cg−Dh−Oxで表
されるものが好ましい(Mo、W、Biはそれぞれモリ
ブデン,タングステンおよびビスマスを表し、Feは鉄
を表し、Aはニッケルおよび/またはコバルトを表し、
Bはアルカリ金属、アルカリ土類金属およびタリウムか
ら選ばれる少なくとも1種の元素を表し、Cはリン、テ
ルル、アンチモン、スズ、セリウム、鉛、ニオブ、マン
ガンおよび亜鉛からなる群より選ばれた少なくとも1種
の元素を表し、Dはシリコン、アルミニウム、チタニウ
ムおよびジルコニウムからなる群より選ばれた少なくと
も1種の元素を表し、Oは酸素を表す。また、a、b、
c、d,e、f,g,hおよびxは、それぞれMo,
W、Bi,Fe,A、B、C、DおよびOの原子数を表
し、a=12としたとき、b=0〜10、c=0.1〜
10、d=0.1〜20、e=2〜20、f=0.00
1〜10、g=0〜4、h=0〜30、およびxは各々
の元素の酸化状態によって定まる数値をとる。) また、後段触媒は、モリブデンおよびリンを主成分とし
て含有する1種または2種以上の酸化物触媒であれば、
特に限定はされないが、たとえば、リンモリブデン酸系
ヘテロポリ酸あるいはその金属塩が好ましく、一般式M
a−Pb−Ac−Bd−Ce−Df−Oxで表されるものが
好ましい。(式中、Moはモリブデンを表し、Pはリン
を表し、Aはヒ素、アンチモン、ゲルマニウム、ビスマ
ス、ジルコニウムおよびセレンからなる群の中から選ば
れた少なくとも1種の元素を表し、Bは銅、鉄、クロ
ム、ニッケル、マンガン、コバルト、スズ、銀、亜鉛、
パラジウム、ロジウムおよびテルルからなる群の中から
選ばれた少なくとも1種の元素を表し、Cはバナジウ
ム、タングステンおよびニオブからなる群の中から選ば
れた少なくとも1種の元素を表し、Dはアルカリ金属、
アルカリ土類金属およびタリウムからなる群の中から選
ばれた少なくとも1種の元素を表し、Oは酸素を表す。
また、a、b、c、d、e、fおよびxはそれぞれM
o、P、A、B、C、DおよびOの原子比を表し、a=
12と固定した時、b=0.5〜4、c=0〜5、d=
0〜3、e=0〜4、f=0.01〜4およびxは各々
の元素の酸化状態により定まる数値である。) 触媒の形状についても特に限定されず、球状、円柱状、
円筒状などとすることができ、成形方法も担持成形、押
し出し成形、打錠成形などを用いることができ、更に耐
火用担体にこれらの触媒物質を担持させた形態のものも
有用である。
Specifically, as the pre-stage catalyst, the general formula Mo
a -W b -Bi c -Fe d -A e -B f -C g -D h -O x is preferably one represented by (Mo, W, Bi represent molybdenum, represents a tungsten and bismuth, Fe is A represents iron, A represents nickel and / or cobalt,
B represents at least one element selected from alkali metals, alkaline earth metals and thallium, and C represents at least one element selected from the group consisting of phosphorus, tellurium, antimony, tin, cerium, lead, niobium, manganese and zinc. Represents a kind of element, D represents at least one kind of element selected from the group consisting of silicon, aluminum, titanium and zirconium, and O represents oxygen. A, b,
c, d, e, f, g, h and x are Mo,
Represents the number of atoms of W, Bi, Fe, A, B, C, D, and O. When a = 12, b = 0 to 10, c = 0.1 to
10, d = 0.1-20, e = 2-20, f = 0.00
1 to 10, g = 0 to 4, h = 0 to 30, and x are numerical values determined by the oxidation state of each element. Further, if the latter catalyst is one or more oxide catalysts containing molybdenum and phosphorus as main components,
Although not particularly limited, for example, phosphomolybdic acid-based heteropolyacid or a metal salt thereof is preferable, and a compound represented by the general formula M
o a -P b -A c -B d -C e -D f -O x are preferably those represented by. (Wherein Mo represents molybdenum, P represents phosphorus, A represents at least one element selected from the group consisting of arsenic, antimony, germanium, bismuth, zirconium and selenium, B represents copper, Iron, chromium, nickel, manganese, cobalt, tin, silver, zinc,
C represents at least one element selected from the group consisting of palladium, rhodium and tellurium; C represents at least one element selected from the group consisting of vanadium, tungsten and niobium; ,
O represents at least one element selected from the group consisting of alkaline earth metals and thallium, and O represents oxygen.
A, b, c, d, e, f and x are each M
represents the atomic ratio of o, P, A, B, C, D and O, and a =
When fixed at 12, b = 0.5-4, c = 0-5, d =
0 to 3, e = 0 to 4, f = 0.01 to 4, and x are numerical values determined by the oxidation state of each element. The shape of the catalyst is also not particularly limited, and may be spherical, cylindrical,
The catalyst can be formed into a cylindrical shape or the like, and the molding method can be a carrier molding, an extrusion molding, a tableting molding, or the like, and a form in which these catalyst substances are carried on a refractory carrier is also useful.

【0057】プロピレンやイソブチレンの分子状酸素に
よる気相接触酸化反応の条件は、従来公知の方法で行う
ことができる。例えばプロピレンを例にとれば、原料ガ
ス中のプロピレン濃度は3〜15体積%、プロピレンに
対する分子状酸素の比は1〜3であり、残りは窒素、水
蒸気、酸化炭素、プロパンなどである。
The conditions for the gas phase catalytic oxidation reaction of propylene or isobutylene with molecular oxygen can be carried out by a conventionally known method. For example, taking propylene as an example, the propylene concentration in the raw material gas is 3 to 15% by volume, the ratio of molecular oxygen to propylene is 1 to 3, and the rest is nitrogen, steam, carbon oxide, propane, and the like.

【0058】分子状酸素の供給源としては空気が有利に
用いられるが、必要により酸素富化空気、純酸素を用い
ることもでき、ワンパス法あるいはリサイクル法が用い
られる。反応温度は250℃〜450℃、反応圧力は常
圧から500kPa、空間速度500〜3000h
-1(STP)の範囲で行うことが好ましい。
Air is advantageously used as a supply source of molecular oxygen. If necessary, oxygen-enriched air or pure oxygen can be used, and a one-pass method or a recycling method is used. The reaction temperature is from 250 ° C to 450 ° C, the reaction pressure is from normal pressure to 500kPa, the space velocity is from 500 to 3000h.
It is preferable to carry out in the range of -1 (STP).

【0059】また、イソブチレンの気相接触酸化反応の
場合には、原料ガス中のイソブチレン濃度は1〜10体
積%、イソブチレンに対する分子状酸素の濃度は3〜2
0体積%であり、水蒸気を0〜60体積%、残りは窒
素、水蒸気、酸化炭素などである。分子状酸素の供給源
としては空気が有利に用いられるが、必要により酸素富
化空気、純酸素を用いることもできる。反応温度は、2
50〜450℃、反応圧力は常圧から500kPa気
圧、空間速度300〜5000h-1(STP)の範囲で
行うことが好ましい。
In the case of gas-phase catalytic oxidation of isobutylene, the concentration of isobutylene in the raw material gas is 1 to 10% by volume, and the concentration of molecular oxygen with respect to isobutylene is 3 to 2%.
0% by volume, 0 to 60% by volume of steam, and the balance is nitrogen, steam, carbon oxide, and the like. Air is advantageously used as a supply source of molecular oxygen, but oxygen-enriched air or pure oxygen can be used as necessary. The reaction temperature is 2
The reaction is preferably carried out at a temperature of 50 to 450 ° C., a reaction pressure of normal pressure to 500 kPa and a space velocity of 300 to 5000 h −1 (STP).

【0060】次いで、アクリル酸を生成させるために上
記酸化物触媒(後段触媒)をシェル内の管束部の各管に
充填した熱交換型多管式第2反応器内に、前記の前段反
応で得られたアクロレイン含有ガスに必要に応じて2次
空気、2次酸素または水蒸気を追加してなる混合ガス
を、反応温度(反応器熱媒温度)100〜380℃、好
ましくは150〜350℃および空間速度300〜5,
000hr-1(STP)で供給し、後段反応させて、ア
クリル酸を得るようにする。
Next, in order to form acrylic acid, the above-mentioned oxide catalyst (second-stage catalyst) was charged into each tube of the bundle of tubes in the shell and placed in a second heat-exchange type multi-tube reactor. A mixed gas obtained by adding secondary air, secondary oxygen or water vapor as necessary to the obtained acrolein-containing gas is reacted at a reaction temperature (reactor heating medium temperature) of 100 to 380 ° C, preferably 150 to 350 ° C. Space velocity 300 ~ 5
000 hr -1 (STP), and a second-stage reaction is performed to obtain acrylic acid.

【0061】また、メタクリル酸を生成させるためにモ
リブデンおよびリンを含有する酸化物触媒(後段触媒)
をシェル内の管束部の各管に充填した熱交換型多管式第
2反応器内に、前記の前段反応で得られたメタクロレイ
ン含有ガスに必要に応じて2次空気、2次酸素または水
蒸気を追加してなる混合ガスを、反応温度(反応器熱媒
温度)100〜380℃、好ましくは150〜350℃
および空間速度300〜5,000hr-1(STP)で
供給し、後段反応させて、メタクリル酸を得るようにす
る。
An oxide catalyst containing molybdenum and phosphorus for producing methacrylic acid (second-stage catalyst)
Into the heat exchange type multitubular second reactor in which each tube of the tube bundle portion in the shell is filled with the methacrolein-containing gas obtained in the preceding reaction, as required, with secondary air, secondary oxygen or The mixed gas obtained by adding steam is reacted at a reaction temperature (reactor heating medium temperature) of 100 to 380 ° C, preferably 150 to 350 ° C.
And at a space velocity of 300 to 5,000 hr -1 (STP), and a second-stage reaction is performed to obtain methacrylic acid.

【0062】本発明は、中間管板により上下のチャンバ
ーを形成する形式の反応器にも適用することができる。
The present invention can be applied to a reactor in which upper and lower chambers are formed by an intermediate tube sheet.

【0063】次ぎに、図8を用いて中間管板により上下
のチャンバーを形成する形式の反応器への適用について
説明する。図8は、本発明の反応器の縦断面の一例を示
す説明図であって、反応器は二つのチャンバーA,Bを
有する。横断面形状が円形の反応器シェル1の内部に多
数の反応管4が装填されており、各反応管はそれらの下
端で下部管板6aに、それらの上端で上部管板6bに、
拡管法または溶接などの公知の方法で固着されている。
また、反応器シェル1の中央部においては反応管4を配
設せずに熱媒の下から上への通路を設けて中央部におい
ても熱媒の移動を効率的に行うことが好ましい。さら
に、反応器シェル1のシェル側は、反応管4の上端およ
び下端のほぼ中間位置にある中間管板8で上下に仕切ら
れ、二つのチャンバーA,Bが構成されている。
Next, an application to a reactor in which upper and lower chambers are formed by an intermediate tube sheet will be described with reference to FIG. FIG. 8 is an explanatory view showing an example of a longitudinal section of the reactor of the present invention. The reactor has two chambers A and B. A large number of reaction tubes 4 are loaded inside a reactor shell 1 having a circular cross-sectional shape, and each reaction tube is connected to a lower tube plate 6a at its lower end and to an upper tube plate 6b at their upper end.
It is fixed by a known method such as a pipe expansion method or welding.
In addition, it is preferable to provide a passage from the bottom to the top of the heating medium without disposing the reaction tube 4 in the center of the reactor shell 1 and to efficiently move the heating medium also in the center. Further, the shell side of the reactor shell 1 is vertically partitioned by an intermediate tube plate 8 substantially at an intermediate position between the upper end and the lower end of the reaction tube 4 to form two chambers A and B.

【0064】図8のチャンバーA,Bには、それぞれ熱
媒を横方向に分散させて横方向の温度分布を低減させる
ため、図に示すように複数の穴あき円板型邪魔板2と複
数の円板型邪魔板3が交互に設けられている。本発明に
おいては、各チャンバーに配置される穴あき円板型邪魔
板2や円板型邪魔板3によって支持されない反応管4が
存在することは言うまでもない。また、該反応管は、該
反応管外径の1.2〜1.4倍の中心間隔で拘持され
る。穴あき円板型邪魔板2に支持されない反応管を4a
で、円板型邪魔板3で支持されない反応管を4bで示
す。
As shown in the figure, a plurality of perforated disk-shaped baffles 2 are provided in the chambers A and B in FIG. 8 to disperse the heat medium in the horizontal direction and reduce the temperature distribution in the horizontal direction. Are provided alternately. In the present invention, it goes without saying that there are reaction tubes 4 that are not supported by the perforated disc-shaped baffle 2 or the disc-shaped baffle 3 disposed in each chamber. Further, the reaction tube is held at a center interval of 1.2 to 1.4 times the outer diameter of the reaction tube. 4a is a reaction tube that is not supported by the perforated disk-shaped baffle plate 2.
The reaction tube not supported by the disk-shaped baffle plate 3 is indicated by 4b.

【0065】図9は、反応管と中間管板との密着部の断
面の拡大説明図である。反応管4と中間管板8とは、加
熱、冷却による伸び縮みを考慮すると、鋼鉄などの同一
材料で構成することが好ましい。
FIG. 9 is an enlarged explanatory view of a cross section of a contact portion between the reaction tube and the intermediate tube plate. The reaction tube 4 and the intermediate tube sheet 8 are preferably made of the same material such as steel in consideration of expansion and contraction due to heating and cooling.

【0066】反応管4には、触媒を固定床として利用
し、反応目的に応じて触媒を充填してよく、例えば、プ
ロピレン含有ガスを二段接触気相酸化反応してアクリル
酸を製造するには、上流側触媒として、プロピレンを含
有する原料ガスを気相酸化反応してアクロレインを製造
するために一般的に使用される酸化触媒を使用すること
ができる。同様に、下流側触媒についても特に制限はな
く、二段階接触気相酸化法により上流側で得られる主と
してアクロレインを含む反応ガスを気相酸化してアクリ
ル酸を製造するために一般的に用いられている酸化触媒
を用いることができる。
In the reaction tube 4, a catalyst may be used as a fixed bed and the catalyst may be filled according to the purpose of the reaction. For example, a propylene-containing gas is subjected to a two-stage catalytic gas phase oxidation reaction to produce acrylic acid. As the upstream catalyst, an oxidation catalyst generally used for producing acrolein by performing a gas phase oxidation reaction of a propylene-containing raw material gas can be used. Similarly, the downstream catalyst is not particularly limited, and is generally used for producing acrylic acid by vapor-phase oxidation of a reaction gas containing mainly acrolein obtained on the upstream side by a two-stage catalytic gas phase oxidation method. Any of the known oxidation catalysts can be used.

【0067】上流側触媒としては前記アクリル酸製造用
の前段触媒を、下流側触媒としては前記アクリル酸製造
用の後段触媒を用いることができる。
As the upstream catalyst, the preceding catalyst for producing acrylic acid can be used, and as the downstream catalyst, the latter catalyst for producing acrylic acid can be used.

【0068】なお、上流側触媒層および下流側触媒層を
構成する触媒は、それぞれ単一な触媒である必要はな
く、例えば活性の異なる複数種の触媒を用いて順に充填
し、または必要により触媒の一部を不活性担体などの不
活性材料で希釈してもよい。下記に述べるその他の触媒
についても同様である。
The catalysts constituting the upstream catalyst layer and the downstream catalyst layer do not need to be single catalysts. For example, a plurality of kinds of catalysts having different activities are charged in order, May be diluted with an inert material such as an inert carrier. The same applies to other catalysts described below.

【0069】また、触媒の形状についても特に限定され
ず、ラシヒリング状、球状、円柱状、リング状などとす
ることができ、成形方法も担持成形、押し出し成形、打
錠成形などを用いることができ、更に耐火用担体にこれ
らの触媒物質を担持させた形態のものも有用である。
The shape of the catalyst is not particularly limited, and may be Raschig ring, sphere, column, ring, and the like. The molding method may be carrier molding, extrusion molding, tablet molding, or the like. Further, a form in which these catalyst substances are supported on a refractory carrier is also useful.

【0070】ここで、中間管板により上下のチャンバー
を形成する反応器における触媒の充填方法および充填形
態について説明する。
Here, the method of filling the catalyst in the reactor in which the upper and lower chambers are formed by the intermediate tube sheet and the form of filling the catalyst will be described.

【0071】まず、触媒を充填する前に、反応管4の下
端に触媒の落下防止用に金網や受器14を設置する。触
媒の充填前に必要により反応に不活性な耐火物22を充
填し、上流側触媒21を反応管4に充填する。次に、下
流側触媒23を充填する。上流側触媒21と下流側触媒
23との間には、反応に不活性な耐火物22を充填する
こともできる。
First, before filling the catalyst, a wire mesh and a receiver 14 are installed at the lower end of the reaction tube 4 to prevent the catalyst from dropping. Before the catalyst is filled, if necessary, a refractory 22 inert to the reaction is filled, and the upstream catalyst 21 is filled in the reaction tube 4. Next, the downstream catalyst 23 is charged. A space between the upstream catalyst 21 and the downstream catalyst 23 may be filled with a refractory 22 inert to the reaction.

【0072】図8では、触媒の充填は図面を見やすくす
るために省略したが、図9において1本の反応管に関す
る触媒の充填例の一例を示す。図9に示すように、Bチ
ンバー領域の下部に不活性耐火物22を充填し、次いで
上流側触媒21を充填し、更にその上部から中間管板8
を経由するようにAチャンバー領域まで不活性耐火物2
2を充填し、残りのAチャンバー領域に下流側触媒23
を充填する。Bチャンバーの温度がAチャンバーよりも
高い場合には、原料ガスが上流側触媒21で部分酸化さ
れ、次いで不活性耐火物22の部位で冷却され、その
後、下流側触媒23の部位で冷却された温度を維持しつ
つさらに部分酸化して目的生成物を生成する。従って、
Aチャンバー領域においては、不活性耐火物22の部位
が冷却層に、下流側触媒23が反応層に相当する。
In FIG. 8, the catalyst filling is omitted for clarity of the drawing, but FIG. 9 shows an example of the catalyst filling for one reaction tube. As shown in FIG. 9, the lower part of the B timbre region is filled with an inert refractory 22, then with the upstream catalyst 21, and further from the upper part, the intermediate tube sheet 8 is filled.
Inert refractory 2 to the A chamber area through
2 and the downstream side catalyst 23 is added to the remaining A chamber region.
Fill. When the temperature of the B chamber is higher than that of the A chamber, the raw material gas is partially oxidized by the upstream catalyst 21, then cooled at the inert refractory 22, and then cooled at the downstream catalyst 23. Further partial oxidation is performed while maintaining the temperature to produce the desired product. Therefore,
In the A chamber region, the portion of the inert refractory 22 corresponds to a cooling layer, and the downstream catalyst 23 corresponds to a reaction layer.

【0073】不活性耐火物としては、α−アルミナ、ア
ランダム、ムライト、カーボランダム、ステンレススチ
ール、炭化珪素、ステアタイト、陶器、磁器、鉄および
各種セラミックなどを挙げることができる。
Examples of the inert refractory include α-alumina, alundum, mullite, carborundum, stainless steel, silicon carbide, steatite, pottery, porcelain, iron and various ceramics.

【0074】不活性耐火物は、例えば粒状であり、不活
性耐火物層全体にわたり必ずしも均一に充填されている
必要はないが、反応ガスの効果的な冷却のためには、不
活性耐火物層全体にわたり、実質的に均一に充填するこ
とが好ましい。粒状以外の形状の不活性耐火物の場合も
同様である。
The inert refractory is, for example, granular and does not need to be uniformly filled over the entire inert refractory layer. However, in order to effectively cool the reaction gas, the inert refractory layer is used. It is preferred to fill substantially uniformly throughout. The same applies to an inert refractory having a shape other than granular.

【0075】不活性耐火物層の作用機能の一つは、Aチ
ャンバー温度がBチャンバー温度より低い場合、上流側
触媒からの生成物含有ガスを急冷して下流側触媒層にお
ける酸化反応に好適な温度範囲までに反応ガスの温度を
調整させる点にある。このため、不活性耐火物層は、上
記のような作用機能を十分に発揮できる程度の長さを有
するように設ける必要がある。
One of the functions of the inert refractory layer is that when the temperature of the A chamber is lower than the temperature of the B chamber, the product-containing gas from the upstream catalyst is rapidly cooled to be suitable for the oxidation reaction in the downstream catalyst layer. The point is to adjust the temperature of the reaction gas within the temperature range. For this reason, it is necessary to provide the inert refractory layer so as to have a length that can sufficiently exhibit the above-described function.

【0076】したがって、本発明においては、中央管板
近傍の不活性耐火物層は、上流側触媒層からの反応ガス
を下流側触媒層に適した温度まで冷却するに十分な長さ
とし、しかも上流側触媒層の出口部の触媒および下流側
触媒層の入口部の触媒がともに中間管板からの熱影響を
実質的に受けないように配置することが好ましい。この
点、本発明では、チャンバー間の熱媒移動が緩和され熱
影響が少なくできるため、不活性耐火物層の長さを短縮
することもできる。したがって、触媒層を充填した反応
管の長さ、すなわち反応器の高さを短縮し、簡易な装置
とすることもできる。
Therefore, in the present invention, the inert refractory layer in the vicinity of the central tube sheet has a length sufficient to cool the reaction gas from the upstream catalyst layer to a temperature suitable for the downstream catalyst layer, and furthermore, the upstream refractory layer has a sufficient length. It is preferable that both the catalyst at the outlet of the side catalyst layer and the catalyst at the inlet of the downstream catalyst layer are arranged so as not to be substantially affected by heat from the intermediate tube sheet. In this regard, in the present invention, since the transfer of the heat medium between the chambers is reduced and the heat effect can be reduced, the length of the inert refractory layer can also be shortened. Therefore, the length of the reaction tube filled with the catalyst layer, that is, the height of the reactor can be reduced, and a simple device can be obtained.

【0077】具体的には、不活性耐火物層の長さを、不
活性耐火物層から下流側触媒層に入る反応ガスの温度、
すなわち下流側触媒層入口部における反応ガスの温度
が、(熱媒を原料または生成ガスと並流で流す場合に、
熱媒入口温度+15℃)以下となるように冷却するに十
分な長さとすればよい。
Specifically, the length of the inert refractory layer is determined by the temperature of the reaction gas entering the downstream catalyst layer from the inert refractory layer,
That is, when the temperature of the reaction gas at the downstream catalyst layer inlet is (when the heat medium flows in parallel with the raw material or product gas,
It is sufficient that the length is sufficient to cool the heating medium inlet temperature + 15 ° C. or less.

【0078】不活性耐火物層の他の作用機能は、上流側
反応層からの反応ガスが通過する際に、反応ガス中に含
まれる不純物、例えばアクリル酸の製造の場合、上流側
触媒から昇華したモリブデン成分、副生成物としてのテ
レフタル酸などの高沸点物などの付着による圧力損失の
防止のほかに、これら不純物が直接下流側触媒層に入
り、その触媒性能を劣化させるのを防止する点にある。
この作用機能のみのためには、不活性耐火物の空隙率を
低くすればよいが、あまり低くすると圧力損失が大きく
なって好ましくない。したがって、本発明においては、
不活性耐火物層の空隙率を、通常、40〜99.5%、
好ましくは45〜99%とする。なお、「空隙率」と
は、下記式により定義される: 空隙率(%)={(X−Y)/X}×100 ここで、 X:不活性耐火物層の容積 Y:不活性耐火物の実容積(実容積とは、例えばリング
の場合には、その中央空間部を除いた実体容積を意味す
る)。
Another function of the inert refractory layer is that when the reaction gas from the upstream reaction layer passes, impurities contained in the reaction gas, for example, in the case of production of acrylic acid, sublimation from the upstream catalyst. In addition to preventing pressure loss due to molybdenum components and high-boiling substances such as terephthalic acid as a byproduct, these impurities also prevent the impurities from directly entering the downstream catalyst layer and deteriorating the catalyst performance. It is in.
For this function only, the porosity of the inert refractory may be reduced, but if it is too low, the pressure loss increases, which is not preferable. Therefore, in the present invention,
The porosity of the inert refractory layer is usually 40 to 99.5%,
Preferably, it is 45 to 99%. The “porosity” is defined by the following equation: Porosity (%) = {(XY) / X} × 100 where X: volume of inert refractory layer Y: inert refractory The actual volume of the object (the actual volume, for example, in the case of a ring, means the actual volume excluding its central space).

【0079】上記空隙率が40%未満の場合には圧力損
失が大きくなり、一方、99.5%を越えると不純物の
捕捉機能の低下とともに反応ガスの冷却機能も低下して
好ましくない。
When the porosity is less than 40%, the pressure loss increases. On the other hand, when the porosity exceeds 99.5%, the function of trapping impurities and the function of cooling the reaction gas are undesirably reduced.

【0080】不活性耐火物は、原料ガスの予熱のため、
上流側触媒の入口部に挿入すれば、生成物の収率の向上
につながることから好ましい。
The inert refractory is used for preheating the raw material gas.
Insertion at the inlet of the upstream catalyst is preferable because it leads to an improvement in the yield of the product.

【0081】なお、このような反応管内の触媒の充填
は、各反応管が円板型邪魔板や穴あき円板型邪魔板によ
って支持されるかを問わない。従って、反応器シェル1
内のいずれに配置される反応管であっても、同様に触媒
を充填したものを使用することができる。
The filling of the catalyst in the reaction tubes does not matter whether each reaction tube is supported by a disk-type baffle plate or a perforated disk-type baffle plate. Therefore, the reactor shell 1
Regardless of the reaction tube, any one filled with a catalyst can be used.

【0082】次ぎに図8を用いて、中間管板により上下
のチャンバーを形成する反応器を用いてアクリル酸を製
造する場合における熱媒の流れについて説明する。チャ
ンバーBに供給する原料ガスや不活性ガス、充填する触
媒、反応温度などは、プロピレンからアクロレインを得
る場合の公知の条件を適用することができ、また、チャ
ンバーAに供給する原料ガスや不活性ガス、充填する触
媒、反応温度などは、アクロレインからアクリル酸を得
る場合の公知の条件を適用することができる。このた
め、特に特徴となる各チャンバーに導入される熱媒の流
れについてここで説明する。なお、図8において原料ガ
スは、反応器下部から供給し、触媒に接触させ生成物を
得て、生成物は反応器上部から排出し、各チャンバーA
およびBにおける熱媒は、アップフローで流す場合を示
す。
Next, with reference to FIG. 8, the flow of a heat medium in the case of producing acrylic acid using a reactor in which upper and lower chambers are formed by an intermediate tube sheet will be described. Known conditions for obtaining acrolein from propylene can be applied to the raw material gas and the inert gas supplied to the chamber B, the catalyst to be charged, the reaction temperature, and the like. Known conditions for obtaining acrylic acid from acrolein can be applied to the gas, the catalyst to be charged, the reaction temperature, and the like. For this reason, the flow of the heat medium introduced into each chamber, which is a special feature, will be described here. In FIG. 8, the raw material gas is supplied from the lower part of the reactor, is brought into contact with the catalyst to obtain a product, and the product is discharged from the upper part of the reactor.
The case where the heating medium in B and B flows in the upflow.

【0083】まず、第一段階の反応が行われるチャンバ
ーBでは、ポンプ35の熱媒排出口34から反応器シェ
ル1の外周に設けられた下部管状導管11aを経てチャ
ンバーBに導入される。熱媒は、管状導管11aによっ
て反応器の内周部のほぼ全周からシェル1内に入り、そ
の後反応管4と接触して触媒反応によって発生した反応
熱を吸収しつつ、穴あき円板型邪魔板2、円板型邪魔板
3によって流路を変更しながら反応器の上部に向かう。
この際、穴あき円板型邪魔板2の穴あき部で熱媒は上昇
するが、該反応管が該反応管外径の1.2〜1.4倍の
中心間隔で拘持される結果、各穴あき円板型邪魔板によ
って支持されない反応管4aにおいても十分な熱交換が
なされる。次いで、該熱媒は、該円板型邪魔板3に沿っ
てほぼ水平に、反応管4と接触しながら反応熱を吸収し
反応器内周部のほぼ全域に向かって進むが、上記のごと
く、該反応管が該反応管外径の1.2〜1.4倍の中心
間隔で拘持される結果、円板型邪魔板3によって支持さ
れない反応管4bにおいても十分な熱交換をおこないつ
つ、円板型邪魔板3の外周部から昇する。そして反応器
シェル1の上部に達した熱媒は、チャンバーB内の上部
管状導管11aの熱媒循環口31から排出され、ついで
熱交換器24により冷却される。冷却された熱媒は渦巻
きポンプ、軸流ポンプなどの公知のポンプ35を利用し
て、ポンプの熱媒排出口34から下部管状導管11aを
経て反応器シェル1内に入り上記循環を繰り返す。穴あ
き円板型邪魔板2と反応器シェル1との間には隙間があ
ってもよいが、反応器内の熱媒の温度分布を低減する目
的からは隙間をなくすることが好ましい。また、反応ガ
スの供給方法は、触媒の充填順序を変更することで、反
応器の上部から供給することも可能である。なお、チャ
ンバーAにおいても、チャンバーBと同様に熱媒を循環
させる。また、熱媒の循環方法は、必要により、ABの
いずれか又は双方を逆方向で循環させることもできる。
しかしながら、ポンプ35を保護する点から、熱媒が熱
交換器24を経て相対的に低温になった後に、ポンプ3
5を通過することが好ましい。
First, in the chamber B where the first-stage reaction is performed, the heat is introduced into the chamber B from the heat medium discharge port 34 of the pump 35 through the lower tubular conduit 11a provided on the outer periphery of the reactor shell 1. The heat medium enters the shell 1 from almost the entire circumference of the inner periphery of the reactor by the tubular conduit 11a, and then contacts the reaction tube 4 to absorb the reaction heat generated by the catalytic reaction. The baffle 2 and the disc-shaped baffle 3 move toward the upper part of the reactor while changing the flow path.
At this time, the heat medium rises at the perforated portion of the perforated disk-shaped baffle plate 2, but the reaction tube is held at a center interval of 1.2 to 1.4 times the outer diameter of the reaction tube. Sufficient heat exchange is performed even in the reaction tube 4a that is not supported by the perforated disk-shaped baffles. Next, the heat medium absorbs the reaction heat while being in contact with the reaction tube 4 and travels substantially horizontally along the disc-shaped baffle plate 3 toward substantially the entire inner peripheral portion of the reactor. As a result, the reaction tube is held at a center interval of 1.2 to 1.4 times the outer diameter of the reaction tube, so that sufficient heat exchange is performed even in the reaction tube 4b not supported by the disk-shaped baffle plate 3. , Rising from the outer peripheral portion of the disk-shaped baffle plate 3. Then, the heat medium that has reached the upper part of the reactor shell 1 is discharged from the heat medium circulation port 31 of the upper tubular conduit 11 a in the chamber B, and then cooled by the heat exchanger 24. The cooled heat medium enters the reactor shell 1 from the heat medium discharge port 34 of the pump via the lower tubular conduit 11a by using a known pump 35 such as a spiral pump or an axial flow pump, and repeats the above circulation. Although a gap may be provided between the perforated disk-shaped baffle plate 2 and the reactor shell 1, it is preferable to eliminate the gap for the purpose of reducing the temperature distribution of the heat medium in the reactor. The reaction gas can be supplied from the upper portion of the reactor by changing the order of charging the catalyst. In the chamber A, the heat medium is circulated in the same manner as in the chamber B. Further, as a method of circulating the heat medium, if necessary, one or both of AB can be circulated in the reverse direction.
However, from the viewpoint of protecting the pump 35, after the heat medium becomes relatively low temperature through the heat exchanger 24, the pump 3
5 is preferred.

【0084】なお、本発明により、ベンゼンまたはブタ
ンを原料ガスとして公知の触媒及び反応系によって無水
マレイン酸を、キシレンおよび/またはナフタレンを原
料ガスとして公知の触媒及び反応系によって無水フタル
酸を製造することもできる。
According to the present invention, maleic anhydride is produced by a known catalyst and reaction system using benzene or butane as a raw material gas, and phthalic anhydride is produced by a known catalyst and reaction system using xylene and / or naphthalene as a raw material gas. You can also.

【0085】反応器シェル1に循環させる熱媒として
は、従来公知の何れをも使用することができ、例えば溶
融塩、ナイター、ダウサム系の有機熱媒であるフェニル
エーテル系熱媒を使用することができる。
As the heat medium circulated in the reactor shell 1, any conventionally known heat medium can be used. For example, a phenyl ether-based heat medium which is a molten salt, a night game, or a Dowsome organic heat medium is used. Can be.

【0086】本発明によれば、反応器シェル中央部の空
間と、穴あき円板型邪魔板が支持しない反応管を配置す
ることで、動力エネルギーを低減することができ、しか
も目的生成物の選択率や収率をいじすることができる。
しかも、反応管のホットスポットを均一に減少すること
ができるため、触媒の劣化を効率よく防止でき、触媒寿
命の延長を達成出来る。
According to the present invention, the power energy can be reduced by arranging the space in the center of the reactor shell and the reaction tube which is not supported by the perforated disk-type baffle plate. The selectivity and yield can be adjusted.
Moreover, since the hot spots in the reaction tube can be reduced uniformly, the catalyst can be efficiently prevented from being deteriorated, and the catalyst life can be extended.

【0087】[0087]

【実施例】以下、本発明の実施例により具体的に説明す
る。
The present invention will now be described more specifically with reference to examples.

【0088】(触媒の製造例1)純水150リットルを
加熱撹拌しながらモリブデン酸アンモニウム100kg
およびパラタングステン酸アンモニウム6.3kgおよ
び硝酸ニッケル27.5kgを溶解した。この液に別に
硝酸コバルト68.7kgを100リットルの純水に、
硝酸第二鉄19kgを30リットルの純水に、硝酸ビス
マス22.9kgを濃硝酸6リットルを加えた純水30
リットルに溶解させた後、混合して調製した硝酸塩水溶
液を滴下した。引き続き20質量%シリカゾル溶液1
4.2kgおよび硝酸カリウム0.38kgを15リッ
トルの純水に溶解した溶液を加えた。このようにして得
られた懸濁液を加熱撹拌して蒸発乾固した後、乾燥粉砕
した。得られた粉体を直径5mmの円柱状に成形し、4
60℃で6時間空気流通下焼成して触媒を得た。該触媒
のモル組成は、Mo 12、Bi 1.0,Fe 1.
0、Co 5、Ni 2.0、W 0.5、Si 1.
0、K 0.08であった。
(Production example 1 of catalyst) 100 kg of ammonium molybdate while heating and stirring 150 liters of pure water
6.3 kg of ammonium paratungstate and 27.5 kg of nickel nitrate were dissolved. Separately, 68.7 kg of cobalt nitrate was added to 100 liter of pure water.
Pure water is obtained by adding 19 kg of ferric nitrate to 30 liters of pure water, and adding 22.9 kg of bismuth nitrate and 6 liters of concentrated nitric acid.
After dissolving in 1 liter, a nitrate aqueous solution prepared by mixing was added dropwise. Subsequently, 20 mass% silica sol solution 1
A solution prepared by dissolving 4.2 kg and 0.38 kg of potassium nitrate in 15 liters of pure water was added. The suspension thus obtained was heated and stirred, evaporated to dryness, and then dried and pulverized. The obtained powder is formed into a cylindrical shape having a diameter of 5 mm,
The catalyst was obtained by calcination at 60 ° C. for 6 hours under flowing air. The molar composition of the catalyst was Mo12, Bi1.0, Fe1.
0, Co5, Ni2.0, W0.5, Si1.
0, K 0.08.

【0089】(触媒の製造例2)純水500リットルを
加熱、撹拌しながらモリブデン酸アンモニウム100k
g、パラタングステン酸アンモニウム19.1kgおよ
びメタバナジン酸アンモニウム30.4kgを添加・溶
解させた。この液に、別に硝酸銅20.5kgおよび三
酸化アンチモン3.4kgを純水50リットルに添加し
た液を加えた。更に、この混合液に平均粒径5mmのシ
リカ−アルミナ担体350kgを加え、蒸発乾固させて
触媒成分を担体に担持させた後、400℃で6時間焼成
し触媒とした。これを繰り返すことで所定の触媒量を得
た。該触媒のモル組成は、Mo 12、V 5.5、W
1.5、Cu 1.8、Sb 0.5であった。
(Production Example 2 of Catalyst) While heating and stirring 500 liters of pure water, 100 k of ammonium molybdate was added.
g, 19.1 kg of ammonium paratungstate and 30.4 kg of ammonium metavanadate were added and dissolved. To this solution was added a solution in which 20.5 kg of copper nitrate and 3.4 kg of antimony trioxide were separately added to 50 liter of pure water. Further, 350 kg of a silica-alumina carrier having an average particle diameter of 5 mm was added to the mixed solution, and the mixture was evaporated to dryness to support the catalyst component on the carrier, and calcined at 400 ° C. for 6 hours to obtain a catalyst. By repeating this, a predetermined amount of catalyst was obtained. The molar composition of the catalyst is Mo 12, V 5.5, W
1.5, Cu 1.8, and Sb 0.5.

【0090】(実施例1)図3に示す反応器を用いて、
上記触媒製造例1で得た反応管にプロピレンから主とし
てアクロレインを生成させる触媒を5.6m3充填し、
プロピレン7vol%、酸素12.6vol%、水蒸気
10vol%、窒素等70.4vol%の原料ガスを触
媒接触時間が2秒となるように投入した。熱媒として硝
酸カリウム50質量%、亜硝酸ナトリウム50質量%か
らなる熱媒を入口温度315℃で2900m3/hの軸
流ポンプで循環させた。該反応器内において、穴あき円
板型邪魔板が支持しない反応管と、円板型邪魔板が支持
しない反応管とが存在する。
Example 1 Using the reactor shown in FIG.
5.6 m 3 of a catalyst for mainly producing acrolein from propylene was charged into the reaction tube obtained in the above catalyst production example 1,
A raw material gas of 70.4 vol% of propylene 7 vol%, oxygen 12.6 vol%, steam 10 vol%, nitrogen and the like was introduced so that the catalyst contact time was 2 seconds. As a heat medium, a heat medium composed of 50% by mass of potassium nitrate and 50% by mass of sodium nitrite was circulated at an inlet temperature of 315 ° C. with an axial pump of 2900 m 3 / h. In the reactor, there are reaction tubes that are not supported by the perforated disk-shaped baffles and reaction tubes that are not supported by the disk-shaped baffles.

【0091】反応器生成物排出口からの生成物を実測す
ると、プロピレン反応率は97.0%、アクロレイン選
択率は84.8%であった。また、シミュレーションに
より推定すると、プロピレン反応率は97.1%、アク
ロレイン選択率は84.7%であり、ほぼトレースでき
た。
When the product from the reactor product outlet was actually measured, the propylene conversion was 97.0% and the acrolein selectivity was 84.8%. Further, when estimated by simulation, the propylene conversion was 97.1%, and the acrolein selectivity was 84.7%, and almost traces could be obtained.

【0092】(比較例1)実施例1において、穴あき円
板型邪魔板の穴径を表1に示す径とした以外は、実施例
1と同様にしてプロピレン反応率、アクロレイン選択率
をシュミレーションした。結果を表1に示す。この結
果、選択率、収率に変化なく、軸流ポンプ電力が5.4
倍に増加した。なお、該反応器内において、穴あき円板
型邪魔板が支持しない反応管は存在せず、円板型邪魔板
が支持しない反応管は存在する。
Comparative Example 1 The propylene reaction rate and the acrolein selectivity were simulated in the same manner as in Example 1 except that the hole diameter of the perforated disk-shaped baffle plate was changed to the diameter shown in Table 1. did. Table 1 shows the results. As a result, there is no change in selectivity and yield, and the axial pump power is 5.4.
Increased by a factor of two. In the reactor, there are no reaction tubes that are not supported by the perforated disc-shaped baffles, and there are reaction tubes that are not supported by the disc-shaped baffles.

【0093】(比較例2)穴あき円板型邪魔板が支持し
ない反応管を有しない反応器として、表1に示す中空
径、穴あき円板型邪魔板の穴径を変更して、実施例1と
同様に操作してアクロレインを得た。結果を表1に示
す。なお、該反応器内において、穴あき円板型邪魔板が
支持しない反応管は存在せず、円板型邪魔板が支持しな
い反応管は存在する。この結果、選択率、収率に変化な
く、軸流ポンプ電力が1.8倍に増加した。
(Comparative Example 2) As a reactor having no reaction tube which is not supported by a perforated disk-shaped baffle, the hollow diameter shown in Table 1 and the hole diameter of the perforated disk-type baffle were changed. Acrolein was obtained in the same manner as in Example 1. Table 1 shows the results. In the reactor, there are no reaction tubes that are not supported by the perforated disc-shaped baffles, and there are reaction tubes that are not supported by the disc-shaped baffles. As a result, the axial flow pump power increased 1.8 times without any change in selectivity and yield.

【0094】(実施例2)穴あき円板型邪魔板径、中央
空間部径を実施例1と同一とし、円板型邪魔板径、反応
器シェル径を表1に示す値とした以外は、実施例1と同
様にしてアクロレインを得た。結果を表1に示す。な
お、該反応器内において、穴あき円板型邪魔板が支持し
ない反応管は存在するが、円板型邪魔板が支持しない反
応管は存在しない。この結果、軸流ポンプ電力比は、
0.97であった。
(Example 2) Except that the diameter of the perforated disk-type baffle plate and the diameter of the central space were the same as those in Example 1, and the diameter of the disk-type baffle plate and the diameter of the reactor shell were set to the values shown in Table 1, respectively. Acrolein was obtained in the same manner as in Example 1. Table 1 shows the results. In the reactor, there are reaction tubes that are not supported by the perforated disc-shaped baffles, but there are no reaction tubes that are not supported by the disc-shaped baffles. As a result, the axial pump power ratio is:
0.97.

【0095】(比較例3)穴あき円板型邪魔板の穴径を
表1に示す値に変更した以外は、実施例2と同一の条件
で操作してアクロレインを得た。結果を表1に示す。な
お、該反応器内において、穴あき円板型邪魔板が支持し
ない反応管と、円板型邪魔板が支持しない反応管とは存
在しない。
Comparative Example 3 Acrolein was obtained by operating under the same conditions as in Example 2 except that the hole diameter of the perforated disk-shaped baffle was changed to the value shown in Table 1. Table 1 shows the results. In the reactor, there are no reaction tubes not supported by the perforated disc-shaped baffle and no reaction tubes supported by the disc-shaped baffle.

【0096】(実施例3)図8に示す反応器を用いて、
1本の反応管の長さが7m、内径25mm、外径29m
mの鋼鉄製の反応管4100本を有し,中間管板を有
し、かつ前段触媒として触媒の製造例1の触媒を、後段
触媒として触媒の製造例2の触媒を使用した以外以外
は、反応器胴径、中央空間部径、円板型邪魔板径、穴あ
き円板型邪魔板穴径、中空面積/胴面積、円板面積/胴
面積、穴あき面積/胴面積を実施例1と同一にしたシン
グルリアクターを使用して、反応器を稼動した。結果を
表1に示す。
Example 3 Using the reactor shown in FIG.
Length of one reaction tube is 7m, inner diameter 25mm, outer diameter 29m
m, having 4100 reaction tubes made of steel, having an intermediate tube plate, and using the catalyst of Catalyst Production Example 1 as the first-stage catalyst and the catalyst of Catalyst Production Example 2 as the second-stage catalyst. Example 1 shows the reactor body diameter, central space diameter, disk type baffle diameter, perforated disk type baffle hole diameter, hollow area / body area, disk area / body area, and perforated area / body area. The reactor was operated using a single reactor identical to Table 1 shows the results.

【0097】(比較例4)反応器胴径、円板型邪魔板
径、穴あき円板型邪魔板の穴径を表1に示す値に変更し
た以外は、実施例3と同一の条件で操作した。結果を表
1に示す。なお、該反応器内において、穴あき円板型邪
魔板が支持しない反応管と、円板型邪魔板が支持しない
反応管とは存在しない。
Comparative Example 4 The same conditions as in Example 3 were used except that the diameter of the reactor body, the diameter of the disk-shaped baffle, and the hole diameter of the perforated disk-shaped baffle were changed to the values shown in Table 1. Operated. Table 1 shows the results. In the reactor, there are no reaction tubes not supported by the perforated disc-shaped baffle and no reaction tubes supported by the disc-shaped baffle.

【0098】[0098]

【表1】 [Table 1]

【0099】[0099]

【発明の効果】穴あき円板型邪魔板面積が支持しない反
応管を配置したところ、軸流ポンプ電力を1/5.4に
低減できた。しかも、選択率や目的生成物の収率を変化
させずに軸流ポンプ電力を低減することができる。
According to the arrangement of the reaction tube which does not support the perforated disk type baffle area, the axial pump power can be reduced to 1 / 5.4. Moreover, the axial pump power can be reduced without changing the selectivity or the yield of the target product.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 従来の多管式反応器を示す概略説明図であ
る。
FIG. 1 is a schematic explanatory view showing a conventional multitubular reactor.

【図2】 本発明の反応器の穴あき円板型邪魔板、円板
型邪魔板、反応管および空間部を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a perforated disk-shaped baffle, a disk-shaped baffle, a reaction tube, and a space portion of the reactor of the present invention.

【図3】 循環装置を有する反応器の熱媒の循環経路を
示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a circulation path of a heat medium in a reactor having a circulation device.

【図4】 循環装置の一部から熱媒を取り出し、かつ循
環装置に冷却後の熱媒を導入する反応器の概略図であ
る。
FIG. 4 is a schematic diagram of a reactor that takes out a heat medium from a part of the circulation device and introduces the cooled heat medium into the circulation device.

【図5】 環状導管の開口列を示す図である。FIG. 5 is a view showing an opening row of an annular conduit.

【図6】 熱媒をダウンフローで流す場合の反応器の熱
媒の流れを示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a flow of a heat medium in a reactor when the heat medium flows downflow.

【図7】 上部管板部のガス排出口の配置を示す図であ
る。
FIG. 7 is a view showing an arrangement of gas outlets in an upper tube sheet part.

【図8】 本発明の2チャンバー式接触気相酸化反応器
の縦断面の一例の説明図である。
FIG. 8 is an explanatory view of an example of a longitudinal section of a two-chamber catalytic gas phase oxidation reactor of the present invention.

【図9】 図8において、反応管内触媒層と中間管板と
の断面の拡大説明図である。
FIG. 9 is an enlarged explanatory view of a cross section of a catalyst layer in a reaction tube and an intermediate tube plate in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…反応器シェル 2…穴あき円板型邪魔板 3…円板型邪魔板 4…反応管 4a…穴あき円板型邪魔板が支持しない反応管 4b…円板型邪魔板が支持しない反応管 5,21,23…触媒 6a…下部管板 6b…上部管板 7…タイロッド 8…中央管板 10,10a、10b…熱媒 11a、11b…環状導管 12…熱媒取り出し口 13…熱媒排出ポット 14…ノズル 15、16…ガス排出用導管 17…ノズル 18…受器 22…不活性耐火物 24…熱交換器 30…循環装置 31…熱媒循環口 32、32’…熱媒導入口 33…撹拌翼 34…熱媒排出口 35…ポンプ 36…ノズル 37…仕切板 50…原料供給口 51…生成物排出口 φ1…穴あき円板型邪魔板穴径 φ2…円板型邪魔板径 φ3…反応器シェル内径 φ4…空間部径 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Reactor shell 2 ... Perforated disk type baffle plate 3 ... Disk type baffle plate 4 ... Reaction tube 4a ... Reaction tube not supported by a perforated disk type baffle plate 4b ... Reaction not supported by a disk type baffle plate Tubes 5, 21, 23 ... Catalyst 6a ... Lower tube sheet 6b ... Upper tube sheet 7 ... Tie rod 8 ... Central tube sheet 10, 10a, 10b ... Heat medium 11a, 11b ... Annular conduit 12 ... Heat medium outlet 13 ... Heat medium Discharge pot 14 ... Nozzle 15, 16 ... Conduit for gas discharge 17 ... Nozzle 18 ... Receiver 22 ... Inert refractory 24 ... Heat exchanger 30 ... Circulation device 31 ... Heat medium circulation port 32,32 '... Heat medium introduction port 33 ... stirring blade 34 ... heat medium discharge port 35 ... pump 36 ... nozzle 37 ... partition plate 50 ... raw material supply port 51 ... product discharge port φ1 ... perforated disk type baffle plate hole diameter φ2 ... disk type baffle plate diameter φ3… Reactor shell inner diameter φ4… Space part diameter

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C07C 47/22 C07C 47/22 Z 51/25 51/25 57/05 57/05 (72)発明者 北浦 正次 兵庫県姫路市網干区興浜字西沖992番地の 1 株式会社日本触媒内 (72)発明者 百々 治 兵庫県姫路市網干区興浜字西沖992番地の 1 株式会社日本触媒内 (72)発明者 谷本 道雄 兵庫県姫路市網干区興浜字西沖992番地の 1 株式会社日本触媒内──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI Theme coat ゛ (Reference) C07C 47/22 C07C 47/22 Z 51/25 51/25 57/05 57/05 (72) Inventor Kitaura Shoji 1 992, Nishioki, Okihama-shi, Abashiri-ku, Himeji-shi, Hyogo Japan Nippon Shokubai Co., Ltd. 1 Nippon Shokubai Co., Ltd. at 992, Nishioki, Okihama-sha, Aboshi-ku, Himeji-shi

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 熱媒を半径方向に導入または導出する複
数の環状導管が外周に配置されかつ原料供給口と生成物
排出口とを有する円筒状反応器シェルと、 該複数の環状導管を互いに接続する循環装置と、 該反応器を複数の管板によって拘持される複数の反応管
と、 該反応器シェルに導入された熱媒の方向を変更するため
の穴あき円板型邪魔板と円板型邪魔板とを該反応管の長
手方向に有する多管式反応器において、 該反応管が、該反応管外径の1.2〜1.4倍の中心間
隔で拘持され、反応器シェル中央に反応管を配列しない
空間部を有し、かつ穴あき円板型邪魔板が支持しない反
応管を有することを特徴とする接触気相酸化反応用反応
器。
1. A cylindrical reactor shell having a plurality of annular conduits for introducing or discharging a heating medium in a radial direction disposed on an outer periphery thereof and having a raw material supply port and a product discharge port; A circulating device to be connected, a plurality of reaction tubes holding the reactor by a plurality of tubesheets, and a perforated disk-type baffle plate for changing the direction of the heat medium introduced into the reactor shell. In a multitubular reactor having a disc-shaped baffle plate in the longitudinal direction of the reaction tube, the reaction tube is held at a center interval of 1.2 to 1.4 times the outer diameter of the reaction tube, and the reaction is carried out. A reactor for catalytic gas phase oxidation reaction comprising: a space in which no reaction tubes are arranged in the center of a vessel shell; and a reaction tube that is not supported by a perforated disk-shaped baffle plate.
【請求項2】 更に、該円板型邪魔板が支持しない反応
管を有することを特徴とする請求項1に記載の反応器。
2. The reactor according to claim 1, further comprising a reaction tube that is not supported by the disc-shaped baffle.
【請求項3】 該空間部の断面積が、該反応器シェル断
面積の0.5〜5%、該円板型邪魔板の断面積が該反応
器断面積の50〜95%、かつ該穴あき円板型邪魔板の
穴断面積が該反応器断面積の2〜25%であることを特
徴とする、請求項1または2に記載の反応器。
3. The cross-sectional area of the space is 0.5 to 5% of the cross-sectional area of the reactor shell, the cross-sectional area of the disc-shaped baffle is 50 to 95% of the cross-sectional area of the reactor, and The reactor according to claim 1 or 2, wherein the perforated disk-shaped baffle has a cross-sectional area of 2 to 25% of the cross-sectional area of the reactor.
【請求項4】 更に、反応器シェルから排出される該環
状導管または循環装置の熱媒循環口に冷却後の熱媒導入
口を有することを特徴とする、請求項1〜3のいずれか
に記載の反応器。
4. The cooling medium introduction port according to claim 1, wherein the heating medium circulation port of the annular conduit or the circulation device discharged from the reactor shell has a cooling medium introduction port. The reactor as described.
【請求項5】 更に、反応器シェル内に熱媒とともに導
入されて溜まるガスを反応器シェル外に排出するための
ガス排出導管を配設することを特徴とする、請求項1〜
4のいずれかに記載の反応器。
5. A gas discharge conduit for discharging gas accumulated in the reactor shell together with the heating medium into the reactor shell and discharging the gas to the outside of the reactor shell.
5. The reactor according to any one of the above items 4.
【請求項6】 更に、該環状導管は、熱媒が貫通する複
数の開口列を有し、開口幅は該中心間隔の5〜50%、
さらに開口長/開口幅の値は0.2〜20の範囲である
ことを特徴とする、請求項1〜5のいずれかに記載の反
応器。
6. The annular conduit has a plurality of rows of openings through which the heat medium penetrates, wherein the width of the openings is 5 to 50% of the center interval,
The reactor according to any one of claims 1 to 5, wherein the value of opening length / opening width is in the range of 0.2 to 20.
【請求項7】 該開口列の少なくとも1列は、2以上の
開口を有することを特徴とする、請求項6に記載の反応
器。
7. The reactor according to claim 6, wherein at least one of the rows of openings has two or more openings.
【請求項8】 該反応器シェル内を反応管の長さ方向に
対して2個以上の閉空間に仕切る一枚以上の遮蔽板を有
することを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記
載の反応器。
8. The apparatus according to claim 1, further comprising one or more shielding plates for partitioning the inside of the reactor shell into two or more closed spaces in the longitudinal direction of the reaction tube. A reactor according to item 6.
【請求項9】 (メタ)アクリル酸または(メタ)アク
ロレイン製造用である、請求項1〜8のいずれかに記載
の反応器。
9. The reactor according to claim 1, which is used for producing (meth) acrylic acid or (meth) acrolein.
【請求項10】 請求項1〜9のいずれかに記載の反応
器を用いた、(メタ)アクリル酸および/または(メ
タ)アクロレインの製造方法。
10. A method for producing (meth) acrylic acid and / or (meth) acrolein using the reactor according to any one of claims 1 to 9.
JP2000264571A 1999-08-31 2000-08-31 Catalytic gas phase oxidation reactor Expired - Lifetime JP3732080B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000264571A JP3732080B2 (en) 1999-08-31 2000-08-31 Catalytic gas phase oxidation reactor

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11-246058 1999-08-31
JP24605899 1999-08-31
JP2000264571A JP3732080B2 (en) 1999-08-31 2000-08-31 Catalytic gas phase oxidation reactor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2001137689A true JP2001137689A (en) 2001-05-22
JP3732080B2 JP3732080B2 (en) 2006-01-05

Family

ID=26537550

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000264571A Expired - Lifetime JP3732080B2 (en) 1999-08-31 2000-08-31 Catalytic gas phase oxidation reactor

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3732080B2 (en)

Cited By (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003267912A (en) * 2002-01-11 2003-09-25 Mitsubishi Chemicals Corp Method for vapor-phase catalytic oxidation
WO2005061414A1 (en) * 2003-12-24 2005-07-07 Lg Chem, Ltd. Method of producing unsaturated acid in fixed-bed catalytic partial oxidation reactor with enhanced heat control system
WO2005063673A1 (en) * 2003-12-26 2005-07-14 Lg Chem, Ltd. Method of producing unsaturated aldehyde and/or unsaturated fatty acid
WO2005063674A1 (en) * 2003-12-26 2005-07-14 Lg Chem, Ltd. Methof of producing unsaturated aldehyde and/or unsaturated acid
WO2005072859A1 (en) * 2004-01-29 2005-08-11 Sumitomo Chemical Company, Limited Filler for vapor-phase reaction
WO2006035951A1 (en) * 2004-09-27 2006-04-06 Sumitomo Chemical Company, Limited Multitubular reaction apparatus for contact gas-phase reaction
US7067695B2 (en) 2002-08-23 2006-06-27 Mitsubishi Chemical Corporation Method of vapor phase catalytic oxidation using multitubular reactor
US7102030B2 (en) 2003-03-14 2006-09-05 Nippon Shokubai, Co., Ltd Method for managing operation of gas phase reaction apparatus
JP2006521315A (en) * 2003-03-25 2006-09-21 ビーエーエスエフ アクチェンゲゼルシャフト Heterogeneous catalytic partial gas phase oxidation of propene to acrolein
JP2006521318A (en) * 2003-03-25 2006-09-21 ビーエーエスエフ アクチェンゲゼルシャフト Heterogeneous catalytic partial gas phase oxidation of propene to acrylic acid
JP2006523187A (en) * 2003-03-25 2006-10-12 ビーエーエスエフ アクチェンゲゼルシャフト Heterogeneous catalytic partial gas phase oxidation of acrolein to acrylic acid
US7238836B2 (en) * 2003-09-01 2007-07-03 Lg Chem, Ltd. Method of producing unsaturated aldehyde and unsaturated acid in fixed-bed catalytic partial oxidation reactor with enhanced heat control system
US7365228B2 (en) * 2005-02-01 2008-04-29 Lg Chem, Ltd. Method for producing unsaturated fatty acids
WO2009017074A1 (en) * 2007-07-27 2009-02-05 Nippon Shokubai Co., Ltd. Process for producing acrylic acid by two-stage catalytic vapor-phase oxidation
US7534339B2 (en) 2001-06-26 2009-05-19 Nippon Shokubai Co., Ltd Reactor filled with solid particle and gas-phase catalytic oxidation with the reactor
US7749464B2 (en) 2002-12-26 2010-07-06 Mitsubishi Chemical Corporation Plate type catalytic reactor
US7897813B2 (en) 2006-07-19 2011-03-01 Nippon Shokubai Co., Ltd. Reactor for gas phase catalytic oxidation and a process for producing acrylic acid using it
JP2013103199A (en) * 2011-11-15 2013-05-30 Jsr Corp Reaction tube, multitubular reactor, and method for producing unsaturated compound by using the reactor
CN114011343A (en) * 2021-12-01 2022-02-08 姚建君 Methyl mercaptan preparation equipment
WO2023286803A1 (en) * 2021-07-13 2023-01-19 三菱重工業株式会社 Isothermalized reaction device

Cited By (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7534339B2 (en) 2001-06-26 2009-05-19 Nippon Shokubai Co., Ltd Reactor filled with solid particle and gas-phase catalytic oxidation with the reactor
JP2003267912A (en) * 2002-01-11 2003-09-25 Mitsubishi Chemicals Corp Method for vapor-phase catalytic oxidation
US7067695B2 (en) 2002-08-23 2006-06-27 Mitsubishi Chemical Corporation Method of vapor phase catalytic oxidation using multitubular reactor
US7749464B2 (en) 2002-12-26 2010-07-06 Mitsubishi Chemical Corporation Plate type catalytic reactor
US7102030B2 (en) 2003-03-14 2006-09-05 Nippon Shokubai, Co., Ltd Method for managing operation of gas phase reaction apparatus
JP2006521318A (en) * 2003-03-25 2006-09-21 ビーエーエスエフ アクチェンゲゼルシャフト Heterogeneous catalytic partial gas phase oxidation of propene to acrylic acid
JP2006521315A (en) * 2003-03-25 2006-09-21 ビーエーエスエフ アクチェンゲゼルシャフト Heterogeneous catalytic partial gas phase oxidation of propene to acrolein
JP2006523187A (en) * 2003-03-25 2006-10-12 ビーエーエスエフ アクチェンゲゼルシャフト Heterogeneous catalytic partial gas phase oxidation of acrolein to acrylic acid
US7238836B2 (en) * 2003-09-01 2007-07-03 Lg Chem, Ltd. Method of producing unsaturated aldehyde and unsaturated acid in fixed-bed catalytic partial oxidation reactor with enhanced heat control system
WO2005061414A1 (en) * 2003-12-24 2005-07-07 Lg Chem, Ltd. Method of producing unsaturated acid in fixed-bed catalytic partial oxidation reactor with enhanced heat control system
US7262324B2 (en) 2003-12-24 2007-08-28 Lg Chem, Ltd. Method of producing unsaturated acid in fixed-bed catalytic partial oxidation reactor with enhanced heat control system
WO2005063673A1 (en) * 2003-12-26 2005-07-14 Lg Chem, Ltd. Method of producing unsaturated aldehyde and/or unsaturated fatty acid
KR100850856B1 (en) 2003-12-26 2008-08-06 주식회사 엘지화학 Method of producing unsaturated aldehyde and/or unsaturated acid
US7265250B2 (en) 2003-12-26 2007-09-04 Lg Chem, Ltd. Method of producing unsaturated aldehyde and/or unsaturated fatty acid
WO2005063674A1 (en) * 2003-12-26 2005-07-14 Lg Chem, Ltd. Methof of producing unsaturated aldehyde and/or unsaturated acid
US7326389B2 (en) 2003-12-26 2008-02-05 Lg Chem, Ltd. Method of producing unsaturated aldehyde and/or unsaturated acid
KR100904134B1 (en) 2003-12-26 2009-06-24 주식회사 엘지화학 Method of producing unsaturated aldehyde and/or unsaturated acid
WO2005072859A1 (en) * 2004-01-29 2005-08-11 Sumitomo Chemical Company, Limited Filler for vapor-phase reaction
WO2006035951A1 (en) * 2004-09-27 2006-04-06 Sumitomo Chemical Company, Limited Multitubular reaction apparatus for contact gas-phase reaction
US7771674B2 (en) 2004-09-27 2010-08-10 Sumitomo Chemical Company, Limited Multitubular reaction apparatus for contact gas-phase reaction
US7365228B2 (en) * 2005-02-01 2008-04-29 Lg Chem, Ltd. Method for producing unsaturated fatty acids
US7897813B2 (en) 2006-07-19 2011-03-01 Nippon Shokubai Co., Ltd. Reactor for gas phase catalytic oxidation and a process for producing acrylic acid using it
WO2009017074A1 (en) * 2007-07-27 2009-02-05 Nippon Shokubai Co., Ltd. Process for producing acrylic acid by two-stage catalytic vapor-phase oxidation
JPWO2009017074A1 (en) * 2007-07-27 2010-10-21 株式会社日本触媒 Method for producing acrylic acid by two-stage catalytic gas phase oxidation
JP2013103199A (en) * 2011-11-15 2013-05-30 Jsr Corp Reaction tube, multitubular reactor, and method for producing unsaturated compound by using the reactor
WO2023286803A1 (en) * 2021-07-13 2023-01-19 三菱重工業株式会社 Isothermalized reaction device
CN114011343A (en) * 2021-12-01 2022-02-08 姚建君 Methyl mercaptan preparation equipment

Also Published As

Publication number Publication date
JP3732080B2 (en) 2006-01-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6808689B1 (en) Reactor for catalytic gas phase oxidation
JP3732080B2 (en) Catalytic gas phase oxidation reactor
JP3948798B2 (en) Acrylic acid production method
US4203906A (en) Process for catalytic vapor phase oxidation
JP3646027B2 (en) Reactor for catalytic gas phase oxidation and method for producing (meth) acrylic acid using the same
JP3631406B2 (en) Multitubular reactor for catalytic gas phase oxidation reactions.
US8673245B2 (en) Fixed-bed reactor and process for producing acrylic acid using the reactor
JP2003001094A (en) Solid particle-packed reactor and gas-phase catalytic oxidation method using the same
US20060211885A1 (en) Method of producing unsaturated aldehyde and/or unsaturated acid
JP3895527B2 (en) Catalytic gas phase oxidation method
KR100457894B1 (en) Catalytic gas phase oxidation method
JPH0892147A (en) Catalytic oxidizing method for propene into acrolein in vapor phase
EP1880757A1 (en) A reactor for gas-phase catalytic oxidation and a process for producing acrylic acid using it
EP1697294A1 (en) Method of producing unsaturated aldehyde and/or unsaturated fatty acid
JP4867129B2 (en) Method for producing (meth) acrylic acid or (meth) acrolein
JP2001137688A (en) Multi-tube reactor
JP4163021B2 (en) Vapor phase catalytic oxidation method using multi-tube heat exchanger type reactor
JP5171031B2 (en) Reactor for catalytic gas phase oxidation and method for producing acrylic acid using the same
RU2309794C2 (en) Multitubular reactor, the method of the catalytic oxidation in the vapor phase with usage of the multitubular reactor, and the method of the multitubular reactor start-up
JP4028392B2 (en) Gas phase catalytic oxidation method
JP2003321404A (en) Method for producing (meth)acroleine and (meth)acrylic acid

Legal Events

Date Code Title Description
RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20040701

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20050422

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20050628

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20050826

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20050927

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20051011

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 3732080

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081021

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091021

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091021

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101021

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101021

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111021

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111021

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121021

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131021

Year of fee payment: 8

EXPY Cancellation because of completion of term