JPH07179376A - 炭化水素の部分酸化生成物の製造方法 - Google Patents
炭化水素の部分酸化生成物の製造方法Info
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- JPH07179376A JPH07179376A JP6233656A JP23365694A JPH07179376A JP H07179376 A JPH07179376 A JP H07179376A JP 6233656 A JP6233656 A JP 6233656A JP 23365694 A JP23365694 A JP 23365694A JP H07179376 A JPH07179376 A JP H07179376A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 部分酸化生成物の製造のために、供給材料で
あるエチレンからエタンを、またプロピレンからプロパ
ンを除去するための改良法を提供する。 【構成】 エタンを不純物として含有するエチレン流、
またはプロパンを不純物として含有するプロピレン流
を、５０−２００℃の温度で、エチレンまたはプロピレ
ンを選択的に吸着する吸着剤床に吸着させ、これにより
実質的にすべてのエチレンまたはプロピレンを吸着させ
る。次いでこの精製されたエチレンまたはプロピレン流
を酸素、および所望によりアンモニアの存在下に部分酸
化して、種々の部分酸化生成物を製造する。このプロセ
スは１回当たり低い転化率で操作され、未反応エチレン
またはプロピレンの再循環を伴う。本発明のシステムに
おいて、吸着ユニットは部分酸化反応器の上流または下
流のいずれにあってもよい。
あるエチレンからエタンを、またプロピレンからプロパ
ンを除去するための改良法を提供する。 【構成】 エタンを不純物として含有するエチレン流、
またはプロパンを不純物として含有するプロピレン流
を、５０−２００℃の温度で、エチレンまたはプロピレ
ンを選択的に吸着する吸着剤床に吸着させ、これにより
実質的にすべてのエチレンまたはプロピレンを吸着させ
る。次いでこの精製されたエチレンまたはプロピレン流
を酸素、および所望によりアンモニアの存在下に部分酸
化して、種々の部分酸化生成物を製造する。このプロセ
スは１回当たり低い転化率で操作され、未反応エチレン
またはプロピレンの再循環を伴う。本発明のシステムに
おいて、吸着ユニットは部分酸化反応器の上流または下
流のいずれにあってもよい。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、エチレンまたはプロピ
レンと酸素含有ガスとを適切な触媒の存在下で反応させ
ることにより部分酸化生成物を製造する方法、より詳細
にはエタンを不純物として含有するエチレン流、または
プロパンを不純物として含有するプロピレン流を適宜な
酸化触媒の存在下で酸素含有ガスと接触させることによ
り炭化水素部分酸化生成物を製造する蒸気相法に関する
ものである。
レンと酸素含有ガスとを適切な触媒の存在下で反応させ
ることにより部分酸化生成物を製造する方法、より詳細
にはエタンを不純物として含有するエチレン流、または
プロパンを不純物として含有するプロピレン流を適宜な
酸化触媒の存在下で酸素含有ガスと接触させることによ
り炭化水素部分酸化生成物を製造する蒸気相法に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】ある種の部分酸化生成物は、商業的には
エチレンまたはプロピレンを蒸気相で適切な触媒上にお
いて酸化することにより製造される。たとえばエチレン
を特定の触媒の存在下に酸素で部分酸化することにより
エチレンオキシドおよび塩化ビニルが製造され、プロピ
レンを特定の触媒の存在下に酸素で部分酸化することに
よりアクリロニトリル、プロピレンオキシドおよびアク
ロレインが製造される。酸素源としてはその価格の低さ
および入手しやすさのため、通常は空気が用いられる。
この反応はいずれか適切な反応器内で実施することがで
き、これにより目的とする部分酸化生成物、ならびに一
般に副生物として一酸化炭素、二酸化炭素および水が生
成する。反応転化率は通常は１００％未満であり；従っ
て反応器排出物は一般に未反応のエチレンまたはプロピ
レンをも含有する。さらに工業用のエチレンおよびプロ
ピレンは通常は少量の、たとえば最高で約１０容量％の
エタンおよびプロパンをそれぞれ含有する。エタンおよ
びプロパンは一般にエチレンおよびプロピレンの部分酸
化触媒により影響されないので、従って排出物はエタン
またはプロパンをも含有する。空気を酸化体として用い
る場合、排出物はこれらの成分のほかに窒素およびアル
ゴンを含有するであろう。
エチレンまたはプロピレンを蒸気相で適切な触媒上にお
いて酸化することにより製造される。たとえばエチレン
を特定の触媒の存在下に酸素で部分酸化することにより
エチレンオキシドおよび塩化ビニルが製造され、プロピ
レンを特定の触媒の存在下に酸素で部分酸化することに
よりアクリロニトリル、プロピレンオキシドおよびアク
ロレインが製造される。酸素源としてはその価格の低さ
および入手しやすさのため、通常は空気が用いられる。
この反応はいずれか適切な反応器内で実施することがで
き、これにより目的とする部分酸化生成物、ならびに一
般に副生物として一酸化炭素、二酸化炭素および水が生
成する。反応転化率は通常は１００％未満であり；従っ
て反応器排出物は一般に未反応のエチレンまたはプロピ
レンをも含有する。さらに工業用のエチレンおよびプロ
ピレンは通常は少量の、たとえば最高で約１０容量％の
エタンおよびプロパンをそれぞれ含有する。エタンおよ
びプロパンは一般にエチレンおよびプロピレンの部分酸
化触媒により影響されないので、従って排出物はエタン
またはプロパンをも含有する。空気を酸化体として用い
る場合、排出物はこれらの成分のほかに窒素およびアル
ゴンを含有するであろう。
【０００３】従来、上記の部分酸化法は、目的生成物へ
の炭化水素転化率が最大となる状態において、ワンパス
方式（single-pass basis）で実施するのが一般的であ
った。目的とする部分酸化生成物への選択性は高い転化
率においては最大より低いので、その結果全効率は低く
なった。従って反応器流出物の炭素酸化物の濃度は高か
った。流出物は通常は焼却されたので、流出物から得ら
れる唯一の利益は炭化水素および一酸化炭素の燃焼によ
る発熱量であった。
の炭化水素転化率が最大となる状態において、ワンパス
方式（single-pass basis）で実施するのが一般的であ
った。目的とする部分酸化生成物への選択性は高い転化
率においては最大より低いので、その結果全効率は低く
なった。従って反応器流出物の炭素酸化物の濃度は高か
った。流出物は通常は焼却されたので、流出物から得ら
れる唯一の利益は炭化水素および一酸化炭素の燃焼によ
る発熱量であった。
【０００４】その後の改良には、目的とする部分酸化反
応生成物（１種または２種以上）を採集したのちガス状
流出物の一部を反応器へ再循環することが含まれてい
た。これにより炭化水素転化率を低下させ、かつ目的生
成物への選択性を高めることができた。これらの改良に
より ″１回当たり（per pass）″の転化率は低下した
が、この方法の全効率は向上した。しかしこのような再
循環法においては、炭素酸化物および窒素、ならびにア
ルカン、たとえばエタンおよびプロパンの蓄積を防止す
るために、目的とする部分酸化反応生成物を採取したの
ちに残留する流出物の一部をシステムからパージしなけ
ればならない。
応生成物（１種または２種以上）を採集したのちガス状
流出物の一部を反応器へ再循環することが含まれてい
た。これにより炭化水素転化率を低下させ、かつ目的生
成物への選択性を高めることができた。これらの改良に
より ″１回当たり（per pass）″の転化率は低下した
が、この方法の全効率は向上した。しかしこのような再
循環法においては、炭素酸化物および窒素、ならびにア
ルカン、たとえばエタンおよびプロパンの蓄積を防止す
るために、目的とする部分酸化反応生成物を採取したの
ちに残留する流出物の一部をシステムからパージしなけ
ればならない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】エチレンをエタンか
ら、またプロピレンをプロパンから分離するのは困難で
あるため、アルケン供給材料が対応するアルカンを不純
物として含有する場合、再循環型のエチレンおよびプロ
ピレン部分酸化プロセスの効率的な操作を達成するのは
困難である。生成物採集後の帯域におけるエタンからエ
チレン、およびプロパンからプロピレンの分離が不十分
であるため、全工程でエタンまたはプロパンが蓄積する
可能性がある。再循環型部分酸化プロセスの効率を高め
るために、絶えず試みがなされている。これらの試みに
は、アルケンを反応器へ再循環する前にアルケンを対応
するアルカンから分離するための改良法の研究が含まれ
る。本発明はこのような改良法を提供する。
ら、またプロピレンをプロパンから分離するのは困難で
あるため、アルケン供給材料が対応するアルカンを不純
物として含有する場合、再循環型のエチレンおよびプロ
ピレン部分酸化プロセスの効率的な操作を達成するのは
困難である。生成物採集後の帯域におけるエタンからエ
チレン、およびプロパンからプロピレンの分離が不十分
であるため、全工程でエタンまたはプロパンが蓄積する
可能性がある。再循環型部分酸化プロセスの効率を高め
るために、絶えず試みがなされている。これらの試みに
は、アルケンを反応器へ再循環する前にアルケンを対応
するアルカンから分離するための改良法の研究が含まれ
る。本発明はこのような改良法を提供する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の改良法は、エチ
レンまたはプロピレンを適切な触媒および他のいずれか
必要な反応体、たとえば二塩化エチレンおよび塩化ビニ
ルについては塩化水素の存在下に、またアクリロニトリ
ルについてはアンモニアの存在下に、酸素で蒸気相酸化
し、ガス状の反応器流出物から部分酸化生成物を採集
し、そして未反応アルケンを反応帯域へ再循環すること
による、エチレンおよびプロピレンの部分酸化生成物、
たとえばエチレンオキシド、二塩化エチレン、塩化ビニ
ル、プロピレンオキシド、アクリル酸およびアクリロニ
トリルの製造のための再循環法に適用される。
レンまたはプロピレンを適切な触媒および他のいずれか
必要な反応体、たとえば二塩化エチレンおよび塩化ビニ
ルについては塩化水素の存在下に、またアクリロニトリ
ルについてはアンモニアの存在下に、酸素で蒸気相酸化
し、ガス状の反応器流出物から部分酸化生成物を採集
し、そして未反応アルケンを反応帯域へ再循環すること
による、エチレンおよびプロピレンの部分酸化生成物、
たとえばエチレンオキシド、二塩化エチレン、塩化ビニ
ル、プロピレンオキシド、アクリル酸およびアクリロニ
トリルの製造のための再循環法に適用される。
【０００７】本発明の１態様によれば、エタンを不純物
として含有するエチレン流、またはプロパンを不純物と
して含有するプロピレン流を、高められた温度で、これ
らのうち１種のアルケンおよび１種または２種以上のア
ルカンを含有するガス混合物からエチレンおよびプロピ
レンを選択的に吸着する吸着剤を収容した１または２以
上の吸着容器内において、圧力スイング式吸着（ＰＳ
Ａ）プロセスまたは温度スイング式吸着（ＴＳＡ）プロ
セスにより処理する。吸着プロセスは、アルケンに富む
吸着流および対応するアルカンに富む非吸着生成物流を
生成する条件下で操作される。このプロセスは、実質的
にすべての未反応アルケンを吸着生成物ガス流中に保持
し、かつ大部分のアルカンを非吸着廃棄流中へ排除する
ように操作することが望ましい。吸着床の脱着に際して
得られるアルケンに富むガス流を、反応帯域内で適宜な
部分酸化触媒の存在下にアルケンを部分酸化する条件下
で、酸素含有ガスおよび他のいずれか必要な反応体と蒸
気相で接触させ、これにより１種または２種以上の部分
酸化生成物、副生物である炭素酸化物、未反応アルケ
ン、ならびに場合により少量の酸素および他のガス状成
分、たとえば窒素を含有するガス状生成物流を生成させ
る。酸化反応器から排出されるガス状生成物流を部分酸
化生成物採集ユニット、たとえば部分酸化生成物冷却器
またはスクラバー内で処理し、ここで実質的にすべての
部分酸化生成物をガス流から採集する。部分酸化生成物
採集段階の後に残留するガス流は、システムから排出さ
せ、廃棄することができるが、好ましくはそれをガス分
離システムに導入し、ここで未反応アルケンをガス流の
他のガス状成分から分離する。分離されたアルケンを部
分酸化反応器へ再循環することが望ましい。
として含有するエチレン流、またはプロパンを不純物と
して含有するプロピレン流を、高められた温度で、これ
らのうち１種のアルケンおよび１種または２種以上のア
ルカンを含有するガス混合物からエチレンおよびプロピ
レンを選択的に吸着する吸着剤を収容した１または２以
上の吸着容器内において、圧力スイング式吸着（ＰＳ
Ａ）プロセスまたは温度スイング式吸着（ＴＳＡ）プロ
セスにより処理する。吸着プロセスは、アルケンに富む
吸着流および対応するアルカンに富む非吸着生成物流を
生成する条件下で操作される。このプロセスは、実質的
にすべての未反応アルケンを吸着生成物ガス流中に保持
し、かつ大部分のアルカンを非吸着廃棄流中へ排除する
ように操作することが望ましい。吸着床の脱着に際して
得られるアルケンに富むガス流を、反応帯域内で適宜な
部分酸化触媒の存在下にアルケンを部分酸化する条件下
で、酸素含有ガスおよび他のいずれか必要な反応体と蒸
気相で接触させ、これにより１種または２種以上の部分
酸化生成物、副生物である炭素酸化物、未反応アルケ
ン、ならびに場合により少量の酸素および他のガス状成
分、たとえば窒素を含有するガス状生成物流を生成させ
る。酸化反応器から排出されるガス状生成物流を部分酸
化生成物採集ユニット、たとえば部分酸化生成物冷却器
またはスクラバー内で処理し、ここで実質的にすべての
部分酸化生成物をガス流から採集する。部分酸化生成物
採集段階の後に残留するガス流は、システムから排出さ
せ、廃棄することができるが、好ましくはそれをガス分
離システムに導入し、ここで未反応アルケンをガス流の
他のガス状成分から分離する。分離されたアルケンを部
分酸化反応器へ再循環することが望ましい。
【０００８】本発明のこの態様の好ましい観点において
は、部分酸化反応器から排出される高温のガス状生成物
流を、吸着システムへの供給材料として用いられるアル
ケン−アルカン流との間接的熱交換により冷却し、これ
により後者を吸着が行われる予定の温度に加熱する。
は、部分酸化反応器から排出される高温のガス状生成物
流を、吸着システムへの供給材料として用いられるアル
ケン−アルカン流との間接的熱交換により冷却し、これ
により後者を吸着が行われる予定の温度に加熱する。
【０００９】本発明の好ましい態様においては、エタン
を不純物として含有するエチレン流、またはプロパンを
不純物として含有するプロピレン流を、まず上記の部分
酸化反応器へ導入し、これにより１種または２種以上の
部分酸化生成物、副生物である炭素酸化物、未反応アル
ケン、少量の対応するアルカン、ならびに場合により過
剰の酸素および他のガス状成分、たとえば窒素を含有す
るガス状生成物流を生成させる。酸化反応器から排出さ
れるガス状生成物流を部分酸化生成物採集ユニット内で
処理して、目的とする部分酸化生成物（１種または２種
以上）を採集する。部分酸化生成物をガス状生成物流か
ら採集したのち、部分酸化生成物を含有しない生成物流
の一部または全部を、高められた温度で、ガス混合物か
らアルケンを優先的に吸着する吸着剤床において、圧力
スイング式吸着プロセスまたは温度スイング式吸着プロ
セスにより処理する。吸着プロセスは、生成物流に含有
されていた実質的にすべての酸素および窒素ならびに大
部分の炭素酸化物および対応するエタンまたはプロパン
を含有する非吸着生成物流と、大部分の未反応エチレン
またはプロピレンならびに通常は少量の炭素酸化物およ
び少量のエタンまたはプロパンを含有する吸着成分とを
生成する条件下で操作される。このプロセスは、実質的
にすべての未反応アルケンを生成物ガス流中に保持し、
希釈剤としてシステム内に保持することが望まれる量よ
り過剰の二酸化炭素、一酸化炭素、および対応するアル
カンを除去するように操作されることが望ましい。
を不純物として含有するエチレン流、またはプロパンを
不純物として含有するプロピレン流を、まず上記の部分
酸化反応器へ導入し、これにより１種または２種以上の
部分酸化生成物、副生物である炭素酸化物、未反応アル
ケン、少量の対応するアルカン、ならびに場合により過
剰の酸素および他のガス状成分、たとえば窒素を含有す
るガス状生成物流を生成させる。酸化反応器から排出さ
れるガス状生成物流を部分酸化生成物採集ユニット内で
処理して、目的とする部分酸化生成物（１種または２種
以上）を採集する。部分酸化生成物をガス状生成物流か
ら採集したのち、部分酸化生成物を含有しない生成物流
の一部または全部を、高められた温度で、ガス混合物か
らアルケンを優先的に吸着する吸着剤床において、圧力
スイング式吸着プロセスまたは温度スイング式吸着プロ
セスにより処理する。吸着プロセスは、生成物流に含有
されていた実質的にすべての酸素および窒素ならびに大
部分の炭素酸化物および対応するエタンまたはプロパン
を含有する非吸着生成物流と、大部分の未反応エチレン
またはプロピレンならびに通常は少量の炭素酸化物およ
び少量のエタンまたはプロパンを含有する吸着成分とを
生成する条件下で操作される。このプロセスは、実質的
にすべての未反応アルケンを生成物ガス流中に保持し、
希釈剤としてシステム内に保持することが望まれる量よ
り過剰の二酸化炭素、一酸化炭素、および対応するアル
カンを除去するように操作されることが望ましい。
【００１０】本発明の好ましい態様においては吸着剤は
タイプＡゼオライトであり、大部分の好ましい態様にお
いてそれはタイプ４Ａゼオライトである。
タイプＡゼオライトであり、大部分の好ましい態様にお
いてそれはタイプ４Ａゼオライトである。
【００１１】吸着段階は一般に約０−約２５０℃の温度
で実施され、好ましくは約５０℃以上の温度で実施され
る。好ましい上限温度は約２００℃である。吸着段階
は、極めて好ましくは約７０−約１７０℃の温度、およ
び約１−２０ｂａｒの絶対圧力で実施される。
で実施され、好ましくは約５０℃以上の温度で実施され
る。好ましい上限温度は約２００℃である。吸着段階
は、極めて好ましくは約７０−約１７０℃の温度、およ
び約１−２０ｂａｒの絶対圧力で実施される。
【００１２】本発明方法は、エチレンオキシド、塩化ビ
ニル、二塩化エチレン、酢酸ビニル、プロピレンオキシ
ド、アクロレイン、アクリル酸、プロピオン酸、イソプ
ロピルアルコール、アクリロニトリル、およびこれらの
混合物の製造に特に有用である。
ニル、二塩化エチレン、酢酸ビニル、プロピレンオキシ
ド、アクロレイン、アクリル酸、プロピオン酸、イソプ
ロピルアルコール、アクリロニトリル、およびこれらの
混合物の製造に特に有用である。
【００１３】本発明の他の好ましい態様においては、部
分酸化反応は実質的に純粋な酸素を酸化体として用いて
実施され、吸着床再生段階は、好ましくは真空手段によ
り、または１種もしくは２種以上の不活性ガス、吸着シ
ステムからの非吸着ガス生成物、または吸着システムか
らの吸着生成物ガスで吸着床をパージすることにより、
あるいは真空再生法とパージ再生法の併用により行わ
れ；吸着床の再加圧は吸着システムからのアルケンに富
む脱着ガスを用いて行われる。
分酸化反応は実質的に純粋な酸素を酸化体として用いて
実施され、吸着床再生段階は、好ましくは真空手段によ
り、または１種もしくは２種以上の不活性ガス、吸着シ
ステムからの非吸着ガス生成物、または吸着システムか
らの吸着生成物ガスで吸着床をパージすることにより、
あるいは真空再生法とパージ再生法の併用により行わ
れ；吸着床の再加圧は吸着システムからのアルケンに富
む脱着ガスを用いて行われる。
【００１４】本明細書において用いる ″アルケン″と
いう語は、エチレンまたはプロピレンを意味する。言及
されたアルケンがエチレンである場合に ″対応するア
ルカン″はエタンであり、アルケンがプロピレンである
場合に対応するアルカンはプロパンである。本明細書に
おいて用いる ″部分酸化生成物″という語は、エチレ
ンまたはプロピレンの酸化により生成する、一酸化炭素
および二酸化炭素以外の化合物を意味する。本発明を利
用しうる部分酸化生成物製造法の代表例は下記のもので
ある： １．エチレンと酸素とを、シリカまたはアルミナに担持
された酸化銀触媒の存在下で反応させることによる、エ
チレンオキシドの製造。
いう語は、エチレンまたはプロピレンを意味する。言及
されたアルケンがエチレンである場合に ″対応するア
ルカン″はエタンであり、アルケンがプロピレンである
場合に対応するアルカンはプロパンである。本明細書に
おいて用いる ″部分酸化生成物″という語は、エチレ
ンまたはプロピレンの酸化により生成する、一酸化炭素
および二酸化炭素以外の化合物を意味する。本発明を利
用しうる部分酸化生成物製造法の代表例は下記のもので
ある： １．エチレンと酸素とを、シリカまたはアルミナに担持
された酸化銀触媒の存在下で反応させることによる、エ
チレンオキシドの製造。
【００１５】２．エチレンと酸素および塩化水素とを、
担持された、または担持されていない触媒、たとえば塩
化水銀、塩化鉄、塩化銅または塩化カリウムの存在下で
反応させることによる、二塩化エチレン、従って塩化ビ
ニルの製造。
担持された、または担持されていない触媒、たとえば塩
化水銀、塩化鉄、塩化銅または塩化カリウムの存在下で
反応させることによる、二塩化エチレン、従って塩化ビ
ニルの製造。
【００１６】３．プロピレンと酸素とを、シリカもしく
はアルミナに担持された酸化銀触媒または混合溶融硝酸
塩の存在下で反応させることによる、プロピレンオキシ
ドの製造。一例はプロピレンと酸素とを、溶融した硝酸
ナトリウムおよび硝酸カリウムの存在下で反応させるこ
とによりプロピレンオキシドを製造するものである。
はアルミナに担持された酸化銀触媒または混合溶融硝酸
塩の存在下で反応させることによる、プロピレンオキシ
ドの製造。一例はプロピレンと酸素とを、溶融した硝酸
ナトリウムおよび硝酸カリウムの存在下で反応させるこ
とによりプロピレンオキシドを製造するものである。
【００１７】４．プロピレンと酸素とを、モリブデン−
ビスマス−鉄触媒上で反応させることによる、アクロレ
インの製造。
ビスマス−鉄触媒上で反応させることによる、アクロレ
インの製造。
【００１８】５．プロピレンと酸素およびアンモニアと
を、ビスマス−モリブデン酸化物触媒または鉄−アンチ
モン酸化物触媒またはウラン−アンチモン酸化物触媒
（シリカまたはアルミナに担持）の存在下で反応させる
ことによる、アクリロニトリルの製造。
を、ビスマス−モリブデン酸化物触媒または鉄−アンチ
モン酸化物触媒またはウラン−アンチモン酸化物触媒
（シリカまたはアルミナに担持）の存在下で反応させる
ことによる、アクリロニトリルの製造。
【００１９】以上の例から明らかなように、本発明方法
はエチレンまたはプロピレンと酸素を適宜な触媒の存在
下に反応させることによる種々の部分酸化生成物の製造
に利用しうる。本発明方法において実施される個々の部
分酸化反応は、本発明にとって決定的ではない。一般に
本発明方法は、蒸気相で高められた温度において実施さ
れるエチレンまたはプロピレンの部分酸化反応であっ
て、エチレンまたはプロピレンと酸素（および他の適宜
な反応体、たとえば部分酸化がアンモキシデーションで
ある場合はアンモニア）とを触媒の存在下で反応させ
て、主生成物としての部分酸化生成物ならびに副生物と
しての二酸化炭素および一酸化炭素を生成する反応によ
りいずれかの部分酸化生成物を製造するものをいずれも
包含しうる。
はエチレンまたはプロピレンと酸素を適宜な触媒の存在
下に反応させることによる種々の部分酸化生成物の製造
に利用しうる。本発明方法において実施される個々の部
分酸化反応は、本発明にとって決定的ではない。一般に
本発明方法は、蒸気相で高められた温度において実施さ
れるエチレンまたはプロピレンの部分酸化反応であっ
て、エチレンまたはプロピレンと酸素（および他の適宜
な反応体、たとえば部分酸化がアンモキシデーションで
ある場合はアンモニア）とを触媒の存在下で反応させ
て、主生成物としての部分酸化生成物ならびに副生物と
しての二酸化炭素および一酸化炭素を生成する反応によ
りいずれかの部分酸化生成物を製造するものをいずれも
包含しうる。
【００２０】本発明は添付の図面からより良く理解しう
る。図面において異なる図中の同一参照番号は同一また
は類似の装置部品を表示するために用いられる。本発明
の理解に不必要な圧縮機、熱交換器および弁を含めた補
助装置は、本発明の考察を簡単にするために図面から省
略されている。
る。図面において異なる図中の同一参照番号は同一また
は類似の装置部品を表示するために用いられる。本発明
の理解に不必要な圧縮機、熱交換器および弁を含めた補
助装置は、本発明の考察を簡単にするために図面から省
略されている。
【００２１】本発明の第１態様においては、対応するア
ルカンを不純物として含有するエチレンまたはプロピレ
ン供給流を精製して供給流からアルカンを除去し、この
精製されたアルケン流を部分酸化反応器内で反応させて
目的とする部分酸化生成物を製造する。部分酸化反応器
から排出されるガス状生成物を冷却し、冷却された反応
器流出物から部分酸化生成物を分離する。生成物を取り
出したのちのガス流中に残留する未反応アルケンをガス
流から回収し、部分酸化反応器へ再循環させることがで
きる。この態様を図１に示す。ここで精製装置Ａは吸着
システムであり、Ｂは部分酸化反応器であり、任意のユ
ニットＣは熱交換器であり、Ｄは生成物採集ユニットで
あり、任意のユニットＥはガス分離器である。
ルカンを不純物として含有するエチレンまたはプロピレ
ン供給流を精製して供給流からアルカンを除去し、この
精製されたアルケン流を部分酸化反応器内で反応させて
目的とする部分酸化生成物を製造する。部分酸化反応器
から排出されるガス状生成物を冷却し、冷却された反応
器流出物から部分酸化生成物を分離する。生成物を取り
出したのちのガス流中に残留する未反応アルケンをガス
流から回収し、部分酸化反応器へ再循環させることがで
きる。この態様を図１に示す。ここで精製装置Ａは吸着
システムであり、Ｂは部分酸化反応器であり、任意のユ
ニットＣは熱交換器であり、Ｄは生成物採集ユニットで
あり、任意のユニットＥはガス分離器である。
【００２２】図１についてより詳細に述べると、精製装
置Ａはアルケンおよび１種または２種以上のアルカンを
含有するガス混合物からアルケンを優先的に吸着する吸
着剤を充填した２以上の固定床からなる圧力スイング式
または温度スイング式の吸着システムである。これらの
固定床は一般に平行に配置され、吸着と再生からなる循
環プロセスで操作するのに適している。このサイクルに
は吸着および再生という基本的段階以外の段階を含むこ
とができ、吸着システムの出口末端からのアルケンに富
むガスの疑似連続流を確保するために、吸着が行われる
システムが位相をずらして循環させる２以上の吸着剤床
からなることが一般的である。
置Ａはアルケンおよび１種または２種以上のアルカンを
含有するガス混合物からアルケンを優先的に吸着する吸
着剤を充填した２以上の固定床からなる圧力スイング式
または温度スイング式の吸着システムである。これらの
固定床は一般に平行に配置され、吸着と再生からなる循
環プロセスで操作するのに適している。このサイクルに
は吸着および再生という基本的段階以外の段階を含むこ
とができ、吸着システムの出口末端からのアルケンに富
むガスの疑似連続流を確保するために、吸着が行われる
システムが位相をずらして循環させる２以上の吸着剤床
からなることが一般的である。
【００２３】吸着剤はアルミナ、シリカ、ゼオライト、
カーボン系分子篩などである。代表的な吸着剤には、ア
ルミナ、シリカゲル、カーボン系分子篩、ゼオライト、
たとえばタイプＡおよびタイプＸゼオライトなどが含ま
れる。好ましい吸着剤はタイプＡゼオライトであり、極
めて好ましい吸着剤はタイプ４Ａゼオライトである。
カーボン系分子篩などである。代表的な吸着剤には、ア
ルミナ、シリカゲル、カーボン系分子篩、ゼオライト、
たとえばタイプＡおよびタイプＸゼオライトなどが含ま
れる。好ましい吸着剤はタイプＡゼオライトであり、極
めて好ましい吸着剤はタイプ４Ａゼオライトである。
【００２４】タイプ４Ａゼオライト、すなわちナトリウ
ム形のタイプＡゼオライトは、見掛けのポアサイズ約
３.６−４Å単位を有する。この吸着剤は、高められた
温度でエチレン−エタン混合物からのエチレンの吸着、
またプロピレン−プロパン混合物からのプロピレンの吸
着において、向上した選択性および容量を備えている。
この吸着剤は実質的に変性されていない場合、すなわち
その交換可能なカチオンとしてナトリウムのみを有する
場合、本発明に用いるのに極めて有効である。しかし若
干のナトリウムイオンを他のカチオンで部分的に交換す
ることによって、特定の吸着剤特性、たとえば熱および
光に対する安定性を改良しうる。従って吸着剤に結合し
たナトリウムイオンのうち若干を他の金属イオンで交換
したタイプ４Ａゼオライトを使用することは、吸着剤が
そのタイプ４Ａ性を失うほど交換されたイオンの％が大
きくない限り、本発明の好ましい態様の範囲に含まれ
る。タイプ４Ａ性を規定する特性には、吸着剤が高めら
れた温度でエチレン−エタン混合物からエチレンを、ま
たプロピレン−プロパンガス混合物からプロピレンを選
択的に吸着する能力、および混合物中に存在するアルケ
ンの著しいオリゴマー化または重合を引き起こすことな
くこの結果を達成する能力が含まれる。一般に４Ａゼオ
ライト中のナトリウムイオンのうち最高２５％（当量基
準で）を他のカチオンでイオン交換しても吸着剤からそ
のタイプ４Ａ性を取り去ることはないと判定された。ア
ルケン−アルカン分離に用いられる４Ａゼオライトとイ
オン交換しうるカチオンには、特にカリウム、カルシウ
ム、マグネシウム、ストロンチウム、亜鉛、コバルト、
銀、銅、マンガン、カドミウム、アルミニウム、セリウ
ムなどが含まれる。ナトリウムイオンを他のカチオンで
交換する際には、約１０％以下のナトリウムイオン（当
量基準で）をこのような他のカチオンで交換することが
好ましい。このナトリウムイオンの交換により、吸着剤
の特性を変化させることができる。たとえば若干のナト
リウムイオンを他のカチオンで置換することにより、吸
着剤の安定性を改良しうる。
ム形のタイプＡゼオライトは、見掛けのポアサイズ約
３.６−４Å単位を有する。この吸着剤は、高められた
温度でエチレン−エタン混合物からのエチレンの吸着、
またプロピレン−プロパン混合物からのプロピレンの吸
着において、向上した選択性および容量を備えている。
この吸着剤は実質的に変性されていない場合、すなわち
その交換可能なカチオンとしてナトリウムのみを有する
場合、本発明に用いるのに極めて有効である。しかし若
干のナトリウムイオンを他のカチオンで部分的に交換す
ることによって、特定の吸着剤特性、たとえば熱および
光に対する安定性を改良しうる。従って吸着剤に結合し
たナトリウムイオンのうち若干を他の金属イオンで交換
したタイプ４Ａゼオライトを使用することは、吸着剤が
そのタイプ４Ａ性を失うほど交換されたイオンの％が大
きくない限り、本発明の好ましい態様の範囲に含まれ
る。タイプ４Ａ性を規定する特性には、吸着剤が高めら
れた温度でエチレン−エタン混合物からエチレンを、ま
たプロピレン−プロパンガス混合物からプロピレンを選
択的に吸着する能力、および混合物中に存在するアルケ
ンの著しいオリゴマー化または重合を引き起こすことな
くこの結果を達成する能力が含まれる。一般に４Ａゼオ
ライト中のナトリウムイオンのうち最高２５％（当量基
準で）を他のカチオンでイオン交換しても吸着剤からそ
のタイプ４Ａ性を取り去ることはないと判定された。ア
ルケン−アルカン分離に用いられる４Ａゼオライトとイ
オン交換しうるカチオンには、特にカリウム、カルシウ
ム、マグネシウム、ストロンチウム、亜鉛、コバルト、
銀、銅、マンガン、カドミウム、アルミニウム、セリウ
ムなどが含まれる。ナトリウムイオンを他のカチオンで
交換する際には、約１０％以下のナトリウムイオン（当
量基準で）をこのような他のカチオンで交換することが
好ましい。このナトリウムイオンの交換により、吸着剤
の特性を変化させることができる。たとえば若干のナト
リウムイオンを他のカチオンで置換することにより、吸
着剤の安定性を改良しうる。
【００２５】他の一群の好ましい吸着剤は、特定の酸化
性金属カチオンを含有するもの、たとえば銅を含有する
吸着剤であり、これらはガス状のアルケン−アルカン混
合物からアルケンを優先的に吸着することに関して向上
した吸着容量および選択性を備えている。銅変性吸着剤
を調製するのに適した吸着剤支持体には、シリカゲル、
およびゼオライト系分子篩、たとえばタイプ４Ａゼオラ
イト、タイプ５Ａゼオライト、タイプＸゼオライト、お
よびタイプＹゼオライトが含まれる。銅変性吸着剤の調
製および使用、ならびに適切な銅含有吸着剤の例は、米
国特許第４,９１７,７１１号明細書に示されており、そ
の記載を本明細書に参考として引用する。
性金属カチオンを含有するもの、たとえば銅を含有する
吸着剤であり、これらはガス状のアルケン−アルカン混
合物からアルケンを優先的に吸着することに関して向上
した吸着容量および選択性を備えている。銅変性吸着剤
を調製するのに適した吸着剤支持体には、シリカゲル、
およびゼオライト系分子篩、たとえばタイプ４Ａゼオラ
イト、タイプ５Ａゼオライト、タイプＸゼオライト、お
よびタイプＹゼオライトが含まれる。銅変性吸着剤の調
製および使用、ならびに適切な銅含有吸着剤の例は、米
国特許第４,９１７,７１１号明細書に示されており、そ
の記載を本明細書に参考として引用する。
【００２６】精製装置Ａは、その入口末端にアルケン供
給ガス導入ライン２を備え、これは図１に示した態様に
おいては弁４を備えている。精製装置Ａは、その出口末
端にアルカンに富むガス流の排出ライン６およびアルケ
ンに富むガスのライン８を備えている。ライン８は精製
装置Ａの出口を反応器Ｂの入口に接続する。
給ガス導入ライン２を備え、これは図１に示した態様に
おいては弁４を備えている。精製装置Ａは、その出口末
端にアルカンに富むガス流の排出ライン６およびアルケ
ンに富むガスのライン８を備えている。ライン８は精製
装置Ａの出口を反応器Ｂの入口に接続する。
【００２７】反応器Ｂはいかなる適切な反応器であって
もよく、発熱性である部分酸化反応において発生する熱
を除去するための熱交換手段（図示されていない）を備
えていることが好ましい。反応器Ｂはアルケン供給ライ
ン８のほかに、その入口末端に酸素含有ガス供給ライン
１０、およびアンモニア供給ライン１２を備えている。
後者はアクリロニトリルを製造したい場合にのみ必要で
ある。反応器Ｂは、その出口末端に流出ガスライン１４
を備え、これは熱交換器Ｃがシステムに含まれている場
合はその入口に、または熱交換器がこのプロセスに用い
られない場合は生成物採集ユニットＤの入口に接続され
る。
もよく、発熱性である部分酸化反応において発生する熱
を除去するための熱交換手段（図示されていない）を備
えていることが好ましい。反応器Ｂはアルケン供給ライ
ン８のほかに、その入口末端に酸素含有ガス供給ライン
１０、およびアンモニア供給ライン１２を備えている。
後者はアクリロニトリルを製造したい場合にのみ必要で
ある。反応器Ｂは、その出口末端に流出ガスライン１４
を備え、これは熱交換器Ｃがシステムに含まれている場
合はその入口に、または熱交換器がこのプロセスに用い
られない場合は生成物採集ユニットＤの入口に接続され
る。
【００２８】図１に示す態様において熱交換器Ｃは、冷
却されたガスの排出ライン１６、ならびにそれぞれ冷却
液の導入ラインおよび排出ライン１８および２０を備え
ている。冷却液排出ライン２０は、ライン２２（弁２３
を備えている）を通して精製装置Ａの入口末端に、かつ
冷却液排出ライン２４（弁２６を備えている）に接続す
る。ライン１６は熱交換器Ｃの冷却されたガスの出口末
端を部分酸化生成物採集ユニットＤのガス入口末端に接
続する。
却されたガスの排出ライン１６、ならびにそれぞれ冷却
液の導入ラインおよび排出ライン１８および２０を備え
ている。冷却液排出ライン２０は、ライン２２（弁２３
を備えている）を通して精製装置Ａの入口末端に、かつ
冷却液排出ライン２４（弁２６を備えている）に接続す
る。ライン１６は熱交換器Ｃの冷却されたガスの出口末
端を部分酸化生成物採集ユニットＤのガス入口末端に接
続する。
【００２９】部分酸化生成物採集ユニットＤは、反応器
Ｂの流出ガスから部分酸化生成物を分離するのに適した
いかなるユニットであってもよい。ユニットＤは一般
に、熱交換器Ｃから（またはこのシステムが熱交換器Ｃ
を含まない場合は、反応器Ｂから）このユニットに進入
する生成物ガスに水または水性もしくは非水性液体を噴
霧する手段を備えた、充填床型の冷却器またはスクラバ
ーである。ユニットＤは導入ライン３０を通してスクラ
ビング液を受容し、部分酸化生成物排出ライン３２を通
して実質的にすべての部分酸化生成物を含有する液状生
成物を排出する。図１に示した態様においては、ユニッ
トＤは部分酸化生成物を含有しないガスの排出ライン２
８（これは弁３４を通して任意の分離器Ｅと連絡す
る）、廃棄ガス排出ライン３６（弁３８を備えてい
る）、および再循環ライン４８（弁５０を備えている）
をも備えている。
Ｂの流出ガスから部分酸化生成物を分離するのに適した
いかなるユニットであってもよい。ユニットＤは一般
に、熱交換器Ｃから（またはこのシステムが熱交換器Ｃ
を含まない場合は、反応器Ｂから）このユニットに進入
する生成物ガスに水または水性もしくは非水性液体を噴
霧する手段を備えた、充填床型の冷却器またはスクラバ
ーである。ユニットＤは導入ライン３０を通してスクラ
ビング液を受容し、部分酸化生成物排出ライン３２を通
して実質的にすべての部分酸化生成物を含有する液状生
成物を排出する。図１に示した態様においては、ユニッ
トＤは部分酸化生成物を含有しないガスの排出ライン２
８（これは弁３４を通して任意の分離器Ｅと連絡す
る）、廃棄ガス排出ライン３６（弁３８を備えてい
る）、および再循環ライン４８（弁５０を備えている）
をも備えている。
【００３０】任意の分離器Ｅの主な機能は、副生物であ
る一酸化炭素および二酸化炭素、ならびに存在する場合
には窒素を、生成物採集ユニットＤからの流出ガスより
除去することである。従って分離器Ｅはその分離を行う
ことができるいかなる装置であってもよい。分離器Ｅは
単一分離器、または一連の分離器であってもよい。本発
明の好ましい態様においては、分離器Ｅはアルケンを、
またはアルケンとアルカンの両方を、ユニットＤからの
流出ガスの他の成分より優先して吸着する吸着剤を収容
した圧力スイング式の吸着システムである。分離器Ｅは
廃棄ガス排出ライン４０、およびアルケン再循環ライン
４２を備えており、これはライン４４を通して部分酸化
反応器Ｂの入口に、かつライン５２を通して精製装置Ａ
の入口末端に接続している。ライン４４および５２はそ
れぞれ弁４６および５４を備えている。
る一酸化炭素および二酸化炭素、ならびに存在する場合
には窒素を、生成物採集ユニットＤからの流出ガスより
除去することである。従って分離器Ｅはその分離を行う
ことができるいかなる装置であってもよい。分離器Ｅは
単一分離器、または一連の分離器であってもよい。本発
明の好ましい態様においては、分離器Ｅはアルケンを、
またはアルケンとアルカンの両方を、ユニットＤからの
流出ガスの他の成分より優先して吸着する吸着剤を収容
した圧力スイング式の吸着システムである。分離器Ｅは
廃棄ガス排出ライン４０、およびアルケン再循環ライン
４２を備えており、これはライン４４を通して部分酸化
反応器Ｂの入口に、かつライン５２を通して精製装置Ａ
の入口末端に接続している。ライン４４および５２はそ
れぞれ弁４６および５４を備えている。
【００３１】図１のシステムにおいて実施される本発明
方法によれば、対応するアルカンを不純物として含有
し、目的とする吸着温度に加熱されたアルケン供給ガス
流を、精製装置Ａの１または２以上の吸着容器の１つに
導入する。図１の態様の１観点においては、供給ガスは
システムの外部で加熱され、そして高温のガスとしてラ
イン２および弁４を通してシステムに導入される。他の
好ましい方式においては、アルケン供給ガスはライン１
８を通してシステムに進入し、熱交換器Ｃ内でライン１
４内を流れる高温の反応器Ｂ流出物との熱交換により加
熱され、そしてライン２０および２２ならびに弁２３内
を通して精製装置Ａに流入する。
方法によれば、対応するアルカンを不純物として含有
し、目的とする吸着温度に加熱されたアルケン供給ガス
流を、精製装置Ａの１または２以上の吸着容器の１つに
導入する。図１の態様の１観点においては、供給ガスは
システムの外部で加熱され、そして高温のガスとしてラ
イン２および弁４を通してシステムに導入される。他の
好ましい方式においては、アルケン供給ガスはライン１
８を通してシステムに進入し、熱交換器Ｃ内でライン１
４内を流れる高温の反応器Ｂ流出物との熱交換により加
熱され、そしてライン２０および２２ならびに弁２３内
を通して精製装置Ａに流入する。
【００３２】供給ガスは通常は少なくとも９０容量％の
アルケンを含有し、残りは実質的に対応するアルカンで
あり、好ましい態様においては反応器Ａに進入する供給
材料のアルケン濃度は少なくとも約９５％である。精製
装置Ａは好ましくは供給ガス中の実質的にすべてのアル
ケンが吸着される様式で操作される。吸着段階で存在す
る非吸着アルカンの大部分が供給ガスから分離され、非
吸着ガスとしてライン６を通してシステムから排出され
る。
アルケンを含有し、残りは実質的に対応するアルカンで
あり、好ましい態様においては反応器Ａに進入する供給
材料のアルケン濃度は少なくとも約９５％である。精製
装置Ａは好ましくは供給ガス中の実質的にすべてのアル
ケンが吸着される様式で操作される。吸着段階で存在す
る非吸着アルカンの大部分が供給ガスから分離され、非
吸着ガスとしてライン６を通してシステムから排出され
る。
【００３３】吸着段階が実施される温度は、多数の因
子、たとえば用いられる個々の吸着剤、たとえば未変性
４Ａゼオライト、特定の金属交換された４Ａゼオライ
ト、またはアルケン−アルカン混合物からアルケンを選
択的に吸着する他の吸着剤、および吸着が実施される圧
力に依存する。一般に吸着段階は最低温度約０℃で実施
され、好ましくは最低温度約５０℃で実施され、極めて
好ましくは少なくとも約７０℃の温度で実施される。ユ
ニットＡ内で吸着段階が実施される上限温度は、大部分
は経済性により決定される。一般に吸着段階はアルケン
が化学反応、たとえば重合を行う温度より低い温度で実
施することができる。吸着の上限温度は約２５０℃であ
る。未変性４Ａゼオライトを吸着剤として用いる場合、
反応は一般に２００℃以下の温度で実施され、好ましく
は１７０℃以下の温度で実施される。酸化性金属を含有
する吸着剤、特に銅含有吸着剤を吸着剤として用いる場
合、吸着段階は約１００−２５０℃の温度で極めて効果
的に実施することができ、それは好ましくは約１２５−
２００℃の温度で実施され、極めて好ましくは約１５０
−約２００℃の温度で実施される。
子、たとえば用いられる個々の吸着剤、たとえば未変性
４Ａゼオライト、特定の金属交換された４Ａゼオライ
ト、またはアルケン−アルカン混合物からアルケンを選
択的に吸着する他の吸着剤、および吸着が実施される圧
力に依存する。一般に吸着段階は最低温度約０℃で実施
され、好ましくは最低温度約５０℃で実施され、極めて
好ましくは少なくとも約７０℃の温度で実施される。ユ
ニットＡ内で吸着段階が実施される上限温度は、大部分
は経済性により決定される。一般に吸着段階はアルケン
が化学反応、たとえば重合を行う温度より低い温度で実
施することができる。吸着の上限温度は約２５０℃であ
る。未変性４Ａゼオライトを吸着剤として用いる場合、
反応は一般に２００℃以下の温度で実施され、好ましく
は１７０℃以下の温度で実施される。酸化性金属を含有
する吸着剤、特に銅含有吸着剤を吸着剤として用いる場
合、吸着段階は約１００−２５０℃の温度で極めて効果
的に実施することができ、それは好ましくは約１２５−
２００℃の温度で実施され、極めて好ましくは約１５０
−約２００℃の温度で実施される。
【００３４】ユニットＡの吸着プロセスの吸着および再
生段階を行う圧力は決定的ではなく、一般にこれらの段
階はガス吸着プロセスに用いられる通常のいかなる圧力
でも実施することができ、もちろん吸着段階を再生段階
の圧力より大きな圧力で実施するという制限を伴う。一
般に吸着プロセスが圧力スイング式吸着である場合、吸
着段階での絶対圧力は一般に約０.２−約１００ｂａ
ｒ、好ましくは約１−５０ｂａｒであり、再生段階に際
しては約２０ｍｂａｒ−約１ｂａｒ、またはそれ以上で
ある。吸着プロセスが温度スイング式吸着である場合、
吸着および脱着双方における圧力が大気圧またはほぼ大
気圧であることが望ましい。
生段階を行う圧力は決定的ではなく、一般にこれらの段
階はガス吸着プロセスに用いられる通常のいかなる圧力
でも実施することができ、もちろん吸着段階を再生段階
の圧力より大きな圧力で実施するという制限を伴う。一
般に吸着プロセスが圧力スイング式吸着である場合、吸
着段階での絶対圧力は一般に約０.２−約１００ｂａ
ｒ、好ましくは約１−５０ｂａｒであり、再生段階に際
しては約２０ｍｂａｒ−約１ｂａｒ、またはそれ以上で
ある。吸着プロセスが温度スイング式吸着である場合、
吸着および脱着双方における圧力が大気圧またはほぼ大
気圧であることが望ましい。
【００３５】吸着段階が実施される精製装置Ａの容器
（１または２以上）内を移動する吸着アルケンの前縁が
容器内の目的地点に達した時点で、これらの容器での吸
着プロセスは終了し、これらの容器は再生モードに入
る。再生に際しては、吸着サイクルが圧力スイング式吸
着である場合にはアルケン装填容器を放圧し、温度スイ
ング式吸着サイクルを採用する場合には加熱する。再生
が進行するのに伴ってアルケンに富むガスが精製装置Ａ
からライン８を通して排出される。
（１または２以上）内を移動する吸着アルケンの前縁が
容器内の目的地点に達した時点で、これらの容器での吸
着プロセスは終了し、これらの容器は再生モードに入
る。再生に際しては、吸着サイクルが圧力スイング式吸
着である場合にはアルケン装填容器を放圧し、温度スイ
ング式吸着サイクルを採用する場合には加熱する。再生
が進行するのに伴ってアルケンに富むガスが精製装置Ａ
からライン８を通して排出される。
【００３６】精製装置Ａからのアルケンに富むガス流は
次いで反応器Ｂに進入し、ここでそれはライン１０を通
して反応器Ｂに進入する酸素含有ガスと混和する。反応
器Ｂにおいてアクリロニトリルを製造したい場合、ライ
ン１２を通してアンモニアを反応器に導入する。種々の
反応体を別個に反応器Ｂに導入してもよく、またはそれ
らを合わせて単一ラインで反応器Ｂに導入してもよい。
個々の導入様式は一般に本発明の実施に用いる反応器の
種類に依存するであろう。固定床反応器システムの場合
は供給材料の成分はそれらが反応器に進入する前に混合
され、従って単一ラインを通して反応器に供給されるこ
とが多く、これに対し流動床反応器システムの場合は各
成分は別個に反応器に供給されることが多い。
次いで反応器Ｂに進入し、ここでそれはライン１０を通
して反応器Ｂに進入する酸素含有ガスと混和する。反応
器Ｂにおいてアクリロニトリルを製造したい場合、ライ
ン１２を通してアンモニアを反応器に導入する。種々の
反応体を別個に反応器Ｂに導入してもよく、またはそれ
らを合わせて単一ラインで反応器Ｂに導入してもよい。
個々の導入様式は一般に本発明の実施に用いる反応器の
種類に依存するであろう。固定床反応器システムの場合
は供給材料の成分はそれらが反応器に進入する前に混合
され、従って単一ラインを通して反応器に供給されるこ
とが多く、これに対し流動床反応器システムの場合は各
成分は別個に反応器に供給されることが多い。
【００３７】酸素含有ガスは空気、酸素を富化した空
気、他の酸素−不活性ガス混合物、または実質的に純粋
な酸素であってもよい。酸素を富化した空気とは、空気
中に天然に存在するより多量の酸素を含有する空気を意
味する。酸素−不活性ガス混合物には、酸素−窒素混合
物、酸素−アルゴン混合物、酸素−二酸化炭素混合物な
どが含まれる。実質量の不活性ガス、たとえば窒素およ
びアルゴンがシステムに導入され、それらがシステム内
に蓄積するのを防止するために過剰量のこれらの不活性
ガスをのちに生成物ガス流から除去するという必要性
は、実質的に純粋な酸素の使用によって避けられるの
で、実質的に純粋な酸素が好ましい。実質的に純粋な酸
素とは、本明細書に関しては少なくとも約９８容量％の
酸素を含有するガス流と定められる。
気、他の酸素−不活性ガス混合物、または実質的に純粋
な酸素であってもよい。酸素を富化した空気とは、空気
中に天然に存在するより多量の酸素を含有する空気を意
味する。酸素−不活性ガス混合物には、酸素−窒素混合
物、酸素−アルゴン混合物、酸素−二酸化炭素混合物な
どが含まれる。実質量の不活性ガス、たとえば窒素およ
びアルゴンがシステムに導入され、それらがシステム内
に蓄積するのを防止するために過剰量のこれらの不活性
ガスをのちに生成物ガス流から除去するという必要性
は、実質的に純粋な酸素の使用によって避けられるの
で、実質的に純粋な酸素が好ましい。実質的に純粋な酸
素とは、本明細書に関しては少なくとも約９８容量％の
酸素を含有するガス流と定められる。
【００３８】反応器Ｂ内で、ガス混合物は後記に詳述す
る一般的な温度および圧力の条件下で触媒と接触し、反
応して生成物ガスを形成する。その条件下でアルケンを
酸化して目的とする部分酸化生成物にするための周知の
触媒をいずれも、本発明方法に使用しうる。エチレンの
部分酸化の場合に適切な触媒には、シリカもしくはアル
ミナまたはそれらの混合物に担持された酸化銀；プロピ
レンの部分酸化の場合に適切な触媒には、プロピレンか
らアクリル酸を製造する２工程法の第１工程にはモリブ
デン酸ビスマス、第２工程には混合モリブデン−タング
スタン−バナジウム触媒；プロピレンオキシドの製造に
は酸化銀または混合溶融硝酸塩；およびアクリロニトリ
ルの製造には多成分モリブデン酸塩触媒またはアンチモ
ン含有触媒が含まれる。これらの触媒およびそれらの使
用は一般的であって、部分酸化生成物の製造の分野の専
門家に周知であり、本発明方法に用いられる個々の部分
酸化触媒は本発明の本質的部分を形成しない。
る一般的な温度および圧力の条件下で触媒と接触し、反
応して生成物ガスを形成する。その条件下でアルケンを
酸化して目的とする部分酸化生成物にするための周知の
触媒をいずれも、本発明方法に使用しうる。エチレンの
部分酸化の場合に適切な触媒には、シリカもしくはアル
ミナまたはそれらの混合物に担持された酸化銀；プロピ
レンの部分酸化の場合に適切な触媒には、プロピレンか
らアクリル酸を製造する２工程法の第１工程にはモリブ
デン酸ビスマス、第２工程には混合モリブデン−タング
スタン−バナジウム触媒；プロピレンオキシドの製造に
は酸化銀または混合溶融硝酸塩；およびアクリロニトリ
ルの製造には多成分モリブデン酸塩触媒またはアンチモ
ン含有触媒が含まれる。これらの触媒およびそれらの使
用は一般的であって、部分酸化生成物の製造の分野の専
門家に周知であり、本発明方法に用いられる個々の部分
酸化触媒は本発明の本質的部分を形成しない。
【００３９】部分酸化反応の条件は周知であり、同様に
本発明の本質的部分を形成しない。一般に酸化反応は約
１２０−約６００℃、通常は約１５０−約５００℃の温
度、および一般に約１.１−約４０ｂａｒ、通常は約１.
２−約２５ｂａｒの圧力で実施される。反応体は一般に
約０.１−約５.０ｆｔ／秒（約３.０−約１５２.４ｃｍ
／秒）の速度で反応器内を通過する。供給材料中の酸
素：炭化水素の容量比は約０.３：１−約５０：１が適
切である。
本発明の本質的部分を形成しない。一般に酸化反応は約
１２０−約６００℃、通常は約１５０−約５００℃の温
度、および一般に約１.１−約４０ｂａｒ、通常は約１.
２−約２５ｂａｒの圧力で実施される。反応体は一般に
約０.１−約５.０ｆｔ／秒（約３.０−約１５２.４ｃｍ
／秒）の速度で反応器内を通過する。供給材料中の酸
素：炭化水素の容量比は約０.３：１−約５０：１が適
切である。
【００４０】本発明の部分酸化反応は著しく発熱性であ
り；従って反応器Ｂ内でかなりの量の熱が発生し、この
反応器から高温の流出ガスがライン１４を通して排出さ
れる。この高温の流出物は熱交換器Ｃ内を通過すること
により冷却されることが望ましい。前記のように、高温
の流出ガスはライン１８を通してシステムに進入するプ
ロピレン供給ガスとの間接的熱交換により冷却される。
あるいは高温の流出物を供給ガス以外の流体、たとえば
水との間接的熱交換により冷却することができる。冷却
に際して少量の部分酸化生成物が凝縮する場合がある。
凝縮生成物は熱交換器Ｃの流出ガスから分離し、のちに
生成物採集ユニットＤにおいて採集された生成物と合わ
せるか、または所望により部分凝縮したガス混合物全部
を、反応器流出物の残りの成分から分離するために生成
物採集ユニットＤへ送ることができる。
り；従って反応器Ｂ内でかなりの量の熱が発生し、この
反応器から高温の流出ガスがライン１４を通して排出さ
れる。この高温の流出物は熱交換器Ｃ内を通過すること
により冷却されることが望ましい。前記のように、高温
の流出ガスはライン１８を通してシステムに進入するプ
ロピレン供給ガスとの間接的熱交換により冷却される。
あるいは高温の流出物を供給ガス以外の流体、たとえば
水との間接的熱交換により冷却することができる。冷却
に際して少量の部分酸化生成物が凝縮する場合がある。
凝縮生成物は熱交換器Ｃの流出ガスから分離し、のちに
生成物採集ユニットＤにおいて採集された生成物と合わ
せるか、または所望により部分凝縮したガス混合物全部
を、反応器流出物の残りの成分から分離するために生成
物採集ユニットＤへ送ることができる。
【００４１】反応器Ｂから排出される生成物ガス流は、
主生成物として目的の部分酸化生成物、ならびに副生物
として二酸化炭素および一酸化炭素を含有する。前記の
ように、生成物流は一般に未反応アルケンおよび酸素を
も含有し、また少量の他の副生物、不純物ガス、および
対応するアルカンを含有する場合もある。生成物ガス流
はライン１４を経て反応器Ｂから排出され、次いで熱交
換器Ｃ（システムに含まれる場合）内を通過し、ここで
一般に約３０−約２００℃の温度に冷却される。次いで
この冷却された生成物ガス流は部分酸化生成物採集手段
Ｄに進入し、ここで部分酸化生成物はガス流から分離さ
れる。冷却に際して少量の部分酸化生成物が反応器流出
物から凝縮する。他はスクラバーにより分離するのが最
良である。部分酸化生成物採集手段Ｄがスクラバーであ
る場合、生成物ガスは部分酸化生成物のための溶剤と密
に接触する。溶剤（水である場合が多い）は生成物ガス
流中の実質的にすべての部分酸化生成物を溶解し、部分
酸化生成物を含有するこの溶液はライン３２を経てスク
ラバーＤから排出される。それは通常は部分酸化生成物
を採集するためにさらに処理される。スクラビングされ
たガス流は、ライン２８を通して部分酸化生成物採集手
段Ｄから排出される。この態様の１観点においては、ス
クラビングされたガス流は弁３４を通して分離器Ｅに進
入する。この観点においては、弁３８および５０は閉じ
ている。
主生成物として目的の部分酸化生成物、ならびに副生物
として二酸化炭素および一酸化炭素を含有する。前記の
ように、生成物流は一般に未反応アルケンおよび酸素を
も含有し、また少量の他の副生物、不純物ガス、および
対応するアルカンを含有する場合もある。生成物ガス流
はライン１４を経て反応器Ｂから排出され、次いで熱交
換器Ｃ（システムに含まれる場合）内を通過し、ここで
一般に約３０−約２００℃の温度に冷却される。次いで
この冷却された生成物ガス流は部分酸化生成物採集手段
Ｄに進入し、ここで部分酸化生成物はガス流から分離さ
れる。冷却に際して少量の部分酸化生成物が反応器流出
物から凝縮する。他はスクラバーにより分離するのが最
良である。部分酸化生成物採集手段Ｄがスクラバーであ
る場合、生成物ガスは部分酸化生成物のための溶剤と密
に接触する。溶剤（水である場合が多い）は生成物ガス
流中の実質的にすべての部分酸化生成物を溶解し、部分
酸化生成物を含有するこの溶液はライン３２を経てスク
ラバーＤから排出される。それは通常は部分酸化生成物
を採集するためにさらに処理される。スクラビングされ
たガス流は、ライン２８を通して部分酸化生成物採集手
段Ｄから排出される。この態様の１観点においては、ス
クラビングされたガス流は弁３４を通して分離器Ｅに進
入する。この観点においては、弁３８および５０は閉じ
ている。
【００４２】分離器Ｅは、再循環に望まれる量より過剰
の二酸化炭素をシステムから排除する様式で操作される
ことが好ましい。平衡に達する期間、システムを操作
し、その後各回の酸化段階で生成する量にほぼ等しい量
の炭素酸化物を分離器Ｅによりシステムから除去する。
他の不活性ガス、たとえば窒素およびアルゴン（酸素源
として空気が用いられる場合にシステムに導入される）
も、分離器Ｅによりシステムから除去される。酸素源と
して空気を用いる場合にシステム内に窒素およびアルゴ
ンが蓄積するのを防止するために、反応器Ｂに進入する
窒素およびアルゴンを実質的にすべてシステムから除去
することが一般に好ましい。
の二酸化炭素をシステムから排除する様式で操作される
ことが好ましい。平衡に達する期間、システムを操作
し、その後各回の酸化段階で生成する量にほぼ等しい量
の炭素酸化物を分離器Ｅによりシステムから除去する。
他の不活性ガス、たとえば窒素およびアルゴン（酸素源
として空気が用いられる場合にシステムに導入される）
も、分離器Ｅによりシステムから除去される。酸素源と
して空気を用いる場合にシステム内に窒素およびアルゴ
ンが蓄積するのを防止するために、反応器Ｂに進入する
窒素およびアルゴンを実質的にすべてシステムから除去
することが一般に好ましい。
【００４３】除去されたガスはライン４０を通して分離
器Ｅから排出され、後続処理または廃棄のためにシステ
ムから排出される。未反応アルケンはライン４２を通し
て分離器Ｅから排出され、精製装置Ａまたは反応器Ｂへ
再循環される。ライン４２を貫流するガス流のアルカン
含量が低い場合、このガス流の少なくとも一部を直接に
反応器Ｂへ再循環することが好ましい。これは弁４６を
開くことにより行われる。他方、ライン４２内のガス流
が著しい濃度のアルカンを含有する場合、このガス流全
部を精製装置Ａへ再循環することが好ましく、これによ
りアルカンを除去することができる。これは弁５４を開
き、かつ弁４６を閉じることにより達成される。
器Ｅから排出され、後続処理または廃棄のためにシステ
ムから排出される。未反応アルケンはライン４２を通し
て分離器Ｅから排出され、精製装置Ａまたは反応器Ｂへ
再循環される。ライン４２を貫流するガス流のアルカン
含量が低い場合、このガス流の少なくとも一部を直接に
反応器Ｂへ再循環することが好ましい。これは弁４６を
開くことにより行われる。他方、ライン４２内のガス流
が著しい濃度のアルカンを含有する場合、このガス流全
部を精製装置Ａへ再循環することが好ましく、これによ
りアルカンを除去することができる。これは弁５４を開
き、かつ弁４６を閉じることにより達成される。
【００４４】場合により、部分酸化生成物採集ユニット
手段Ｄから排出されるガス流の一部または全部が分離器
Ｅを迂回して、直接に精製装置Ａへ再循環されることが
好ましいであろう。これは弁５０を開き、かつ弁３４を
閉じるか、または開いたままにしておくことにより達成
される。この変法は、アルケン以外の反応体をすべてシ
ステムから排除するために精製装置Ａを用いることが望
まれる場合に有利である。
手段Ｄから排出されるガス流の一部または全部が分離器
Ｅを迂回して、直接に精製装置Ａへ再循環されることが
好ましいであろう。これは弁５０を開き、かつ弁３４を
閉じるか、または開いたままにしておくことにより達成
される。この変法は、アルケン以外の反応体をすべてシ
ステムから排除するために精製装置Ａを用いることが望
まれる場合に有利である。
【００４５】他の観点においては、図１のシステムはワ
ンパスシステムとして操作しうる。この観点の場合、弁
３４および５０を閉じ、かつ弁３８を開き、そしてユニ
ットＤの流出ガスの成分をさらに処理または廃棄するた
めにライン３６を通してシステムから排出する。
ンパスシステムとして操作しうる。この観点の場合、弁
３４および５０を閉じ、かつ弁３８を開き、そしてユニ
ットＤの流出ガスの成分をさらに処理または廃棄するた
めにライン３６を通してシステムから排出する。
【００４６】図２に示したシステムは図１のシステムの
変形である。図２のユニットＡ、Ｂ、ＣおよびＤは、対
応する図１のユニットと等しいか、または類似する。図
１のシステムの場合と同様に、熱交換器Ｃは図２のシス
テムにおいても任意である。図１および２のシステム間
の主な相異点は、図２のシステムの場合は精製装置Ａが
反応器Ｂの下流に配置されることである。この配列の場
合、システムに進入するアルケン供給材料は直接に反応
器Ｂに流入する。図２のシステムにおいては、酸化体お
よびアンモニア（使用する場合）は図１のシステムの場
合と同様に、それぞれライン１０および１２を通して反
応器Ｂに導入される。
変形である。図２のユニットＡ、Ｂ、ＣおよびＤは、対
応する図１のユニットと等しいか、または類似する。図
１のシステムの場合と同様に、熱交換器Ｃは図２のシス
テムにおいても任意である。図１および２のシステム間
の主な相異点は、図２のシステムの場合は精製装置Ａが
反応器Ｂの下流に配置されることである。この配列の場
合、システムに進入するアルケン供給材料は直接に反応
器Ｂに流入する。図２のシステムにおいては、酸化体お
よびアンモニア（使用する場合）は図１のシステムの場
合と同様に、それぞれライン１０および１２を通して反
応器Ｂに導入される。
【００４７】図２のシステムにおいて実施される本発明
方法の場合、部分酸化生成物採集手段Ｄからの流出ガス
はライン５４を通って熱交換器Ｃに進入し、ここでそれ
は反応器Ｂ流出物との間接的熱交換により、精製装置Ａ
内で吸着が行われる予定の温度に加熱される。この交換
に際して高温の反応器Ｂ流出ガスは、ユニットＤ内でス
クラビングプロセスが行われる予定の温度に冷却され
る。図２のシステムにおいて、精製装置Ａから排出され
るアルケンに富む流れはライン８内を通過して反応器Ｂ
へ再循環される。このシステムにおいて精製装置Ａはア
ルカンのみでなく、炭素酸化物その他のガスをも再循環
流から除去する作用をする。図２のシステムはアルケン
供給ガスが比較的低い濃度、たとえば約１０容量％以下
の濃度の対応するアルカンを含有する場合に用いるもの
として好ましい。
方法の場合、部分酸化生成物採集手段Ｄからの流出ガス
はライン５４を通って熱交換器Ｃに進入し、ここでそれ
は反応器Ｂ流出物との間接的熱交換により、精製装置Ａ
内で吸着が行われる予定の温度に加熱される。この交換
に際して高温の反応器Ｂ流出ガスは、ユニットＤ内でス
クラビングプロセスが行われる予定の温度に冷却され
る。図２のシステムにおいて、精製装置Ａから排出され
るアルケンに富む流れはライン８内を通過して反応器Ｂ
へ再循環される。このシステムにおいて精製装置Ａはア
ルカンのみでなく、炭素酸化物その他のガスをも再循環
流から除去する作用をする。図２のシステムはアルケン
供給ガスが比較的低い濃度、たとえば約１０容量％以下
の濃度の対応するアルカンを含有する場合に用いるもの
として好ましい。
【００４８】図１のシステムの場合と同様に、図２のシ
ステムにおいて生成物採集ユニットＤからの流出ガスは
熱交換器Ｃ内を通過することにより加熱される必要はな
い。所望によりこのガス流を外部熱源により加熱するこ
とができる。所望によりこのガス流は外部熱源により加
熱することはできる。これは図２のシステムに熱交換器
Ｃが含まれない場合である。
ステムにおいて生成物採集ユニットＤからの流出ガスは
熱交換器Ｃ内を通過することにより加熱される必要はな
い。所望によりこのガス流を外部熱源により加熱するこ
とができる。所望によりこのガス流は外部熱源により加
熱することはできる。これは図２のシステムに熱交換器
Ｃが含まれない場合である。
【００４９】システムを完全自動化して効果的に連続作
動させうるために、システム内のガスの流れを監視し、
かつ自動的に調節する一般的な装置を採用することが本
発明の範囲に包含されることは自明であろう。
動させうるために、システム内のガスの流れを監視し、
かつ自動的に調節する一般的な装置を採用することが本
発明の範囲に包含されることは自明であろう。
【００５０】本発明の重要な利点は、１回当たり比較的
低いアルケン供給材料から目的生成物への転化率におい
て本発明方法の操作を行い、実質的に向上した選択性を
達成しうることである。選択性が向上し、従って目的生
成物の全収率が向上したシステムが極めて有用であるこ
とは認識されるであろう。
低いアルケン供給材料から目的生成物への転化率におい
て本発明方法の操作を行い、実質的に向上した選択性を
達成しうることである。選択性が向上し、従って目的生
成物の全収率が向上したシステムが極めて有用であるこ
とは認識されるであろう。
【００５１】
【実施例】本発明をさらに下記の実施例によって説明す
る。実施例において特に指示しない限り部、％および比
率は容量基準によるものである。
る。実施例において特に指示しない限り部、％および比
率は容量基準によるものである。
【００５２】実施例１ この実施例は、９３％のプロピレンおよび７％のプロパ
ンを含有するプロピレン、空気、ならびにアンモニアを
供給成分として用いる蒸気相アクリロニトリル製造法を
示す。この実施例は、図２のシステムと同様な反応シス
テムを模したものである。部分酸化反応器への供給材料
（流れ２）は新鮮な供給成分（流れ１）および再循環成
分（流れ５）からなる。部分酸化反応器流出物（流れ
３）は約４５０℃の温度で反応器から排出され、生成物
スクラバーからの流出物（流れ４）との熱交換により冷
却され、そしてアクリロニトリル採集のためにスクラバ
ーへ進入する。スクラバー流出物は熱交換器内で約１０
０℃に加熱されたのち、圧力スイング式吸着システムに
進入する。吸着プロセスは吸着圧力０.７ｂａｒおよび
吸着床再生圧力３００ｍｂａｒで実施される。再循環流
（流れ５）は吸着ユニットへの供給物に含有されていた
プロピレンの大部分を含有し、廃棄ガス流（流れ６）は
吸着ユニットに進入するプロパン、窒素、酸素、および
副生物である炭素酸化物の大部分を含有する。流量およ
び流れの分析値を表１に記録する。
ンを含有するプロピレン、空気、ならびにアンモニアを
供給成分として用いる蒸気相アクリロニトリル製造法を
示す。この実施例は、図２のシステムと同様な反応シス
テムを模したものである。部分酸化反応器への供給材料
（流れ２）は新鮮な供給成分（流れ１）および再循環成
分（流れ５）からなる。部分酸化反応器流出物（流れ
３）は約４５０℃の温度で反応器から排出され、生成物
スクラバーからの流出物（流れ４）との熱交換により冷
却され、そしてアクリロニトリル採集のためにスクラバ
ーへ進入する。スクラバー流出物は熱交換器内で約１０
０℃に加熱されたのち、圧力スイング式吸着システムに
進入する。吸着プロセスは吸着圧力０.７ｂａｒおよび
吸着床再生圧力３００ｍｂａｒで実施される。再循環流
（流れ５）は吸着ユニットへの供給物に含有されていた
プロピレンの大部分を含有し、廃棄ガス流（流れ６）は
吸着ユニットに進入するプロパン、窒素、酸素、および
副生物である炭素酸化物の大部分を含有する。流量およ
び流れの分析値を表１に記録する。
【００５３】
【表１】
【００５４】実施例２ この実施例は、９８％のプロピレンおよび２％のプロパ
ンを含有するプロピレンならびに空気を供給成分として
用いる蒸気相プロピレンオキシド製造法を示す。この実
施例は、図２のシステムと同様な反応システムを模した
ものである。部分酸化反応器への供給材料（流れ２）は
新鮮な供給成分（流れ１）および再循環成分（流れ５）
からなる。部分酸化反応器流出物（流れ３）は約４００
℃の温度で反応器から排出され、生成物スクラバーから
の流出物（流れ４）との熱交換により冷却され、そして
プロピレンオキシド採集のためにスクラバーへ進入す
る。スクラバー流出物は熱交換器内で約１００℃に加熱
されたのち、圧力スイング式吸着システムに進入する。
吸着プロセスは吸着圧力０.７ｂａｒおよび吸着床再生
圧力３００ｍｂａｒで実施される。再循環流（流れ５）
は吸着ユニットへの供給物に含有されていたプロピレン
の大部分を含有し、廃棄ガス流（流れ６）は吸着ユニッ
トに進入するプロパン、窒素、酸素、および副生物であ
る炭素酸化物の大部分を含有する。流量および流れの分
析値を表２に記録する。
ンを含有するプロピレンならびに空気を供給成分として
用いる蒸気相プロピレンオキシド製造法を示す。この実
施例は、図２のシステムと同様な反応システムを模した
ものである。部分酸化反応器への供給材料（流れ２）は
新鮮な供給成分（流れ１）および再循環成分（流れ５）
からなる。部分酸化反応器流出物（流れ３）は約４００
℃の温度で反応器から排出され、生成物スクラバーから
の流出物（流れ４）との熱交換により冷却され、そして
プロピレンオキシド採集のためにスクラバーへ進入す
る。スクラバー流出物は熱交換器内で約１００℃に加熱
されたのち、圧力スイング式吸着システムに進入する。
吸着プロセスは吸着圧力０.７ｂａｒおよび吸着床再生
圧力３００ｍｂａｒで実施される。再循環流（流れ５）
は吸着ユニットへの供給物に含有されていたプロピレン
の大部分を含有し、廃棄ガス流（流れ６）は吸着ユニッ
トに進入するプロパン、窒素、酸素、および副生物であ
る炭素酸化物の大部分を含有する。流量および流れの分
析値を表２に記録する。
【００５５】
【表２】
【００５６】以上、本発明を特定のシステムに関して記
述したが、変更が考慮される。たとえば他の部分酸化生
成物の製造を行う条件下で反応を実施しうる。また所望
により他の触媒および吸着剤、ならびに他のガス分離手
段を本発明に使用しうる。また本発明方法は図面に示し
たもの以外の装置配列で実施しうる。本発明の範囲は請
求の範囲に定めるもののみによって限定される。
述したが、変更が考慮される。たとえば他の部分酸化生
成物の製造を行う条件下で反応を実施しうる。また所望
により他の触媒および吸着剤、ならびに他のガス分離手
段を本発明に使用しうる。また本発明方法は図面に示し
たもの以外の装置配列で実施しうる。本発明の範囲は請
求の範囲に定めるもののみによって限定される。
【図１】本発明により部分酸化生成物を製造するための
システムの１態様を示すブロック線図である。
システムの１態様を示すブロック線図である。
【図２】図１に示したシステムの他の態様を示すブロッ
ク線図である。
ク線図である。
Ａ 精製装置 Ｂ 部分酸化反応器 Ｃ 熱交換器 Ｄ 生成物採集ユニット Ｅ ガス分離器 ２ アルケン供給ライン ４ 水蒸気入口 ６，８，１４，１６，２２，２８ ガス排出ライン １０ 酸素含有ガス供給ライン １２ アンモニア供給ライン １８ 冷却液導入ライン ２０，２４ 冷却液排出ライン ３０ スクラビング液導入ライン １６ 液状生成物排出ライン ３６，４０ 廃棄ガス排出ライン ４２，４４，４８，５２ 再循環ライン ４，２３，２６，３４，３８，４６，５０ 弁
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０７Ｃ 47/22 Ｇ 9049−4Ｈ 51/25 53/122 57/05 253/24 255/08 // Ｃ０７Ｂ 61/00 ３００ (72)発明者 ロク・エイチ・ダオ アメリカ合衆国ニュージャージー州08805, ボンド・ブルック，メテイプ・ノース 261
Claims (15)
- 【請求項１】 下記の段階を含む、部分酸化生成物の製
造方法： （ａ）プロピレン−プロパンガス混合物を、選択的にプ
ロピレンを吸着する吸着剤を収容した吸着帯域に導通す
ることにより、該ガス混合物から選択的にプロピレンを
吸着させ； （ｂ）該吸着剤を再生し、これによりプロピレンに富む
ガスを生成させ； （ｃ）このプロピレンに富むガスと酸素含有ガスとを、
反応帯域内で適宜な酸化触媒の存在下に、目的とする部
分酸化生成物を含有するガス状生成物を生成する条件下
で接触させ；そして （ｄ）部分酸化生成物をガス状生成物から採集する。 - 【請求項２】 下記の段階を含む、部分酸化生成物の製
造方法： （ａ）エチレン−エタンガス混合物を、選択的にエチレ
ンを吸着する吸着剤を収容した吸着帯域に導通すること
により、該ガス混合物から選択的にエチレンを吸着さ
せ； （ｂ）該吸着剤を再生し、これによりエチレンに富むガ
スを生成させ； （ｃ）このエチレンに富むガスと酸素含有ガスとを、反
応帯域内で適宜な酸化触媒の存在下に、目的とする部分
酸化生成物を含有するガス状生成物を生成する条件下で
接触させ；そして （ｄ）部分酸化生成物をガス状生成物から採集する。 - 【請求項３】 段階（ｄ）の後に残留するガス状生成物
の少なくとも一部を吸着帯域もしくは反応帯域に、また
は吸着帯域および反応帯域の両方に再循環することを含
む、請求項１または２に記載の方法。 - 【請求項４】 下記の段階を含む、部分酸化生成物の製
造方法： （ａ）プロピレン−プロパン混合物および酸素含有ガス
と部分酸化触媒とを、反応帯域内で、部分酸化生成物、
未反応プロピレンおよびプロパンを含有するガス状生成
物を生成する条件下で接触させ； （ｂ）部分酸化生成物をガス状生成物から採集し； （ｃ）ガス状生成物を、選択的にプロピレンを吸着する
吸着剤を収容した吸着帯域に導通することにより、ガス
状生成物から選択的にプロピレンを吸着させ； （ｄ）該吸着剤を再生し、これによりプロピレンに富む
ガス流を生成させ；そして （ｅ）このプロピレンに富むガス流を反応帯域へ再循環
させる。 - 【請求項５】 下記の段階を含む、部分酸化生成物の製
造方法： （ａ）エチレン−エタン混合物および酸素含有ガスと部
分酸化触媒とを、反応帯域内で、部分酸化生成物、未反
応エチレンおよびエタンを含有するガス状生成物を生成
する条件下で接触させ； （ｂ）部分酸化生成物をガス状生成物から採集し； （ｃ）ガス状生成物を、選択的にエチレンを吸着する吸
着剤を収容した吸着帯域に導通することにより、ガス状
生成物から選択的にエチレンを吸着させ； （ｄ）該吸着剤を再生し、これによりエチレンに富むガ
ス流を生成させ；そして （ｅ）このエチレンに富むガス流を反応帯域へ再循環さ
せる。 - 【請求項６】 吸着段階が約５０−約２５０℃の温度で
実施される、請求項１、２、４または５のいずれか１項
に記載の方法。 - 【請求項７】 吸着剤がアルミナ、タイプ４Ａゼオライ
ト、タイプ５Ａゼオライト、タイプ１３Ｘゼオライト、
タイプＹゼオライト、およびこれらの混合物から選ばれ
る、請求項６に記載の方法。 - 【請求項８】 吸着剤がタイプ４Ａゼオライトである、
請求項７に記載の方法。 - 【請求項９】 吸着剤がナトリウムイオン以外の交換可
能なカチオンを、ただし吸着剤がそのタイプ４Ａ性を失
うには不十分な水準で含有する、請求項８に記載の方
法。 - 【請求項１０】 酸素含有ガスが実質的に純粋な酸素で
ある、請求項６に記載の方法。 - 【請求項１１】 部分酸化生成物がプロピレンオキシ
ド、アクロレイン、アクリル酸、プロピオン酸、イソプ
ロピルアルコール、アクリロニトリル、およびこれらの
混合物から選ばれる、請求項１または４に記載の方法。 - 【請求項１２】 部分酸化生成物がエチレンオキシド、
二塩化エチレン、塩化ビニル、酢酸ビニル、およびこれ
らの混合物から選ばれる、請求項２または５に記載の方
法。 - 【請求項１３】 吸着段階が約７０−約１７０℃の温
度、および約１−５０ｂａｒの絶対圧力で実施される、
請求項８に記載の方法。 - 【請求項１４】 タイプ４Ａゼオライトが銅イオンを含
有し、かつ吸着段階が約１００−約２００℃の温度、お
よび約１−５０ｂａｒの絶対圧力で実施される、請求項
８に記載の方法。 - 【請求項１５】 吸着および再生段階が圧力スイング式
吸着サイクルを含む、請求項１、２、４または５のいず
れか１項に記載の方法。
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