KR20090018961A - 탄화수소의 산화 반응에서 온도를 조절하는 방법 - Google Patents

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욥스트 뤼디거 폰 바츠도르프
게르하르트 코펜회퍼
볼프강 칸터
토마스 크루크
토르스텐 요한
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Abstract

본 발명은 반응기에 배치된 촉매상에서 탄화수소의 접촉 산화 반응을 수행하는 방법에 관한 것이다. 본 발명에 의한 방법은, 접촉 산화 반응의 생성물 기체 스트림을, 상기 스트림이 반응기의 반응 영역으로부터 배출된 직후에 온도 조절된 기체 스트림을 공급함으로써 냉각시키고, 상기 온도 조절된 기체 스트림은 하나 이상의 공급 장치에 의해서 하부 튜브 판과 상기 생성물 기체 스트림의 배출구 사이의 영역에 공급하는 것을 특징으로 한다.
접촉 산화 반응, 탄화수소, 튜브단 반응기, 온도 조절된 기체 스트림, 비시날 디옥소 화합물

Description

탄화수소의 산화 반응에서 온도를 조절하는 방법{TEMPERATURE ADJUSTMENT IN OXIDATION REACTIONS OF HYDROCARBONS}
본 발명은 탄화수소의 접촉 산화 반응(catalyzed oxidation reaction)을 수행하는 방법, 구체적으로 상응하는 디올로부터 비시날(vicinal) 디옥소 화합물을 제조하는 방법, 및 반응기의 배출 영역에서 온도를 조절하기 위한 장치를 포함하는 반응기에 관한 것이다.
기체상 접촉 산화 반응을 포함하는 방법, 예를 들면 글리옥살의 제조 방법에 있어서, 튜브단 반응기(tube bundle reactor)를 사용하는 것은 EP 1 169 119호를 통해 알려져 있다. 이 경우에, 기체 혼합물은 촉매활성 다성분 금속 산화물의 고정층이 배치된 반응 튜브내로 주입된다. 최상단과 최하단 튜브 판 사이에서 상기 반응 튜브를 둘러 싸는 공간에 열교환 매체 회로를 통과시켜서 반응열을 공급하고 제거한다.
공지의 열교환 매체는 존재하는 반응 온도 범위내에서 액체인 온도 조절 매체이며, 구체적으로 금속 염이 사용된다.
DE 1 923 048호는 히드록시 화합물인 에틸렌 글리콜을 촉매상에서 산화시킴으로써 글리옥살을 제조하는 방법을 개시하고 있다. 상기 특허에 언급된 적당한 산화반응 촉매는 구리-주석 합금, 구리-주석-인 합금 또는 구리-인 합금을 산화시킴으로써 얻어지는 촉매들이다. 산화반응은 기체상에서, 히드록시 화합물, 예컨대 증발기에서 기체상으로 전환시킨 에틸렌 글리콜과 산소함유 기체, 예컨대 공기를 고온에서 산화반응 촉매의 존재하에 반응시킴으로써 일어난다. 희석제 기체, 예를 들면 질소, 이산화탄소, 증기 또는 반응 참여 물질에 대하여 비활성인 또 다른 기체 및 당해 반응 조건하의 생성물을 상기 기체 혼합물에 첨가할 수 있다. 에틸렌 글리콜로부터 글리옥살을 제조하는 경우에, 전형적인 반응 온도는 300 내지 450℃ 범위이다.
전술한 바와 같은 방법의 단점은 제조되는 글리옥살의 수율이 사용된 에틸렌 글리콜의 양을 기준으로 하여 65 내지 70% 정도로 비교적 낮다는데 있다.
부반응, 특히 하류 도관 및 장치에서의 부반응은 균일한 기체상 반응 또는 불균일한 접촉 벽 반응일 수 있으며 글리옥살의 수율 손실을 야기하므로, 전술한 바와 같은 낮은 수율의 원인이 될 수 있다. 반응 튜브내의 글리옥살 함유 생성물 기체 스트림의 배출 영역에 존재하는 높은 온도에서는 이러한 비선택적인 산화반응이 고도로 일어난다.
US 5,840,932호는, 튜브단 반응기에서 접촉 산화에 의해 에틸렌 옥사이드를 제조하는 방법에서, 생성물 스트림으로부터 제조된 냉각된 부스트림(substream)을 튜브보다 아래인 영역에 주입하고, 상기 부스트림을 존재하는 생성물 스트림과 혼합함으로써, 상기 배출 영역에서 생성물 스트림을 직접적으로 냉각시키는 방법을 개시하고 있다. 상기 부스트림의 주입은 상세히 설명되지 않은 노즐 시스템에 의 해서 수행한다.
DE 27 37 984호는 냉각 코일내에서 유동하는 냉각액과의 열교환을 일으키거나, 또는 반응기 재순환 기체의 일부, 산소 함유 기체의 일부 또는 생성물 스트림의 일부일 수도 있는 냉각 기체와의 혼합을 통해 온도를 저하시킴으로써, 반응 용기에서 말레산 무수물을 제조하는 방법에서 생성물 기체 스트림을 효과적으로 냉각시키는 방법을 개시하고 있다. 상기 냉각 기체는 반응 용기의 하부 영역, 즉, 반응 용기 커버에 배치된 스프링클러 장치 형태의 기체 분배기 시스템을 통해 주입할 수 있다. 여기서, 이와 같은 반응 용기 커버내의 기체 분배기 시스템이 상당한 공간을 필요로 한다는 단점이 있으며, 결과적으로 반응 용기의 비용이 상승할 수 있다. 또 다른 문제점은 저온의 기체가 유동하는 장치상에서 응축 및/또는 탈승화(desublimation) 현상이 일어날 수 있다는 점이다. 이로 인하여 상기 장치상에 부착된 부착물들이 상기 장치로부터 탈착되어 하류의 설비 부품내로 유입될 수도 있다.
예를 들어서, 글리옥살의 제조 방법에 있어서, 모노에틸렌 글리콜 반응물은 고도의 전환율 내지는 거의 완전한 전환율을 달성하지만, 사용된 모노에틸렌 글리콜을 기준으로 한 글리옥살의 수율은 낮은 것으로 밝혀졌다. 구체적으로, 생성물 기체 스트림에 존재하는 고온이 글리옥살의 균일 및/또는 불균일 반응을 일으켜서, 튜브단 반응기 하류에 후속하는 라인 및 장치내에서 상당한 수율 손실을 야기할 수 있다.
그러므로, 본 발명의 목적은 특히 상응하는 디올로부터 비시날 디옥소 화합물을 제조하는 방법, 예를 들면 모노에틸렌 글리콜 반응물로부터 글리옥살을 제조하는 방법에서, 탄화수소의 접촉 산화 반응의 성능면에서 개선된 수율을 달성하는 방법의 개념 및 이에 상응하는 장치를 제공하는 것이다.
이와 같은 본 발명의 목적은 반응기에 배치된 촉매상에서 탄화수소의 접촉 산화 반응을 수행하는 방법, 예컨대 튜브단 반응기의 반응 튜브에 배치된 고정층 촉매상에서 대기중의 산소와 디올의 접촉 산화탈수소(oxydehydrogenation) 반응에 의해 상응하는 비시날 디올로부터 비시날 디옥소 화합물을 제조하는 방법에서 달성된다. 본 발명의 방법은 상기 산화 반응의 생성물 기체 스트림을, 그 스트림이 반응기의 반응 영역으로부터 배출된 직후에 온도 조절된 기체 스트림을 공급함으로써 냉각시키는 것을 포함한다.
반응 영역으로부터 배출된 직후에 생성물 기체 스트림의 온도를 제어하는 방법을, 존재하는 조건하에 열적으로 불안정하고 온도 조절된 기체 스트림에 의한 냉각을 통해 안정화시킬 수 있는 생성물이 존재하는 임의의 지점에 적용할 수 있다. 상기 반응 영역은 촉매가 예를 들어서 유동층 또는 고정층으로서, 구체적으로 튜브단 반응기의 반응 튜브에 배치되어 있는 반응기의 영역을 포함한다.
이하에서는 본 발명에 의한 방법을 튜브단 반응기에서 비시날 디옥소 화합물을 제조하는 방법과 관련하여 설명하고자 한다.
비시날 디옥소 화합물을 제조하는 방법은, 구체적으로 상응하는 비시날 디올을 포함하는 반응 혼합물을 제공하는 것을 포함한다. 모노에틸렌 글리콜의 접촉 산화탈수소 반응에 의해 글리옥살을 제조하는 경우에, 모노에틸렌 글리콜은 적합한 증발기에서 기체상으로 전환된다. 상기 기체상 모노에틸렌 글리콜을 존재하는 반응 조건하에 반응 참여 물질에 대하여, 그리고 생성물에 대하여 비활성인 순환 기체와 혼합한다. 상기 순환 기체는 주로 질소 및 일정량의 산소, 이산화탄소, 일산화탄소 및 물을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 순환 기체는 0 내지 5 부피%의 O2, 0 내지 10 부피%의 CO2, 0 내지 5 부피%의 CO, 0 내지 15 부피%의 H2O 및 나머지에 해당하는 양의 질소를 함유한다. 그러나, 순환 기체에 다른 성분들이 더 존재할 수도 있다. 비시날 디올의 산화탈수소 반응에 필요한 산소는 비시날 디올로 포화된 순환 기체에 신선한 공기를 첨가함으로써 제공될 수 있다.
튜브단 반응기내로 주입되기 전에 산소:에틸렌 글리콜의 몰비율은 전형적으로 에틸렌 글리콜 1몰당 산소 1.5 몰 미만이다.
이런 식으로 제조된 반응물 기체 스트림을 튜브단 반응기내의 반응기 커버내로 주입하여 고정층 촉매를 포함하는 다수의 반응 튜브에 통과시킨다. 인으로 도우핑된 구리 촉매가 바람직하지만, 금, 백금, 로듐 또는 팔라듐으로 도우핑된 은 촉매, 구리를 포함하는 은 촉매 또는 산화몰리브덴을 주성분으로 하는 촉매도 사용할 수 있다.
상기 접촉 산화탈수소 반응에서 발생된 반응열은, 바람직하게는 염 회로의 형태로 상기 반응 튜브들을 둘러싼 열교환 매체, 및 증기 발생기와 증기 과열기로 구성된 시스템에 의해서 제거된다. 따라서, 제거된 반응열은, 예를 들면 공정에 필요한 열을 발생시키는데 이용될 수 있다. 전형적으로, 사용된 튜브단 반응기는 1영역 구성을 갖지만, 연속적으로 배열된 다수의 반응 영역들을 갖고, 각 반응 영역에는 별도의 열교환 회로에 의해 상이한 온도가 설정될 수 있는 다영역 구성도 가능하다.
사용되는 튜브단 반응기는, 일반적으로 양단이 커버에 의해 끝나는 원통형 영역을 더 포함한다. 상기 원통형 영역에서, 다수의 반응 튜브들은 일반적으로 최상단 튜브 판과 최하단 튜브 판 사이에 배열된다. 상기 원통형 영역의 직경은 일반적으로 2.5 내지 5 m이다. 이와 같은 직경을 갖는 튜브단 반응기는 일반적으로 1000개 내지 15,000개의 반응 튜브, 바람직하게는 2000개 내지 10,000개의 반응 튜브들을 갖는다. 전형적으로, 상기 반응 튜브들의 내경은 20 내지 70 mm, 바람직하게는 40 내지 60 mm이다. 반응 튜브들의 일반적인 길이, 즉, 상기 반응기의 원통형 영역의 길이는 1.5 내지 5 m 범위, 바람직하게는 2 내지 3.5 m 범위이다.
글리옥살을 제조함에 있어서, 상기 염 회로의 주입 온도가 360 내지 390℃인 것이 촉매상에서 모노에틸렌 글리콜을 바람직하게 최대로 전환시키는데 유리한 것으로 밝혀졌다. 상기 반응 튜브로부터 배출되는 생성물 기체 스트림의 온도는 일반적으로 350 내지 370℃이다. 이어서, 상기 튜브단 반응기로부터 배출되는 생성물 기체 스트림을 순환 기체 회수기에서 냉각시킬 수 있으며, 후속하는 급냉 단계에서, 글리옥살 및 부산물, 예컨대 포름알데히드, 글리콜알데히드, 포름산 등을 주로 함유하는 응축 가능한 성분들을 응축시킬 수 있다. 이후 후속하는 처리 단계들을 통해서 정제된 글리옥살을 얻는다.
본 발명에 의한 방법은 상기 반응 영역으로부터의 배출 영역에서 즉시 상기 생성물 기체 스트림의 온도를 감소시키고자 한 것이다. 튜브단 반응기의 경우에, 상기 영역은 반응 튜브들의 배출 오리피스 아래의 반응기 커버의 영역이므로, 수율 손실의 추가의 원인이 되는 생성물의 바람직하지 못한 부반응이 실질적으로 억제될 수 있다.
이러한 목적을 위해서, 본 발명은 반응기의 배출 영역에, 일반적으로 하부 커버에, 특히 최하단 튜브 판과 반응기의 배출구 사이의 영역에서 튜브단 반응기의 경우 반응 튜브들의 배출 오리피스 바로 아래에, 공급 장치를 제공한다. 본 발명의 공급 장치에 의해, 생성물 기체 스트림과의 충분한 혼합에 의해서 온도를 감소시키는 온도 조절된 기체 스트림을 공급할 수 있다.
이와 같이 공급되는 상기 온도 조절된 기체 스트림은 저온의 비활성 기체, 바람직하게는 냉각된 순환 기체의 부스트림(substream)일 수 있다. 상기 기체 스트림은 상기 생성물 기체 스트림을 기준으로 하여 1:20 내지 8:10의 부피비로, 특히 1:10 내지 1:5의 부피비로 공급되는 것이 바람직하다.
생성물 기체 스트림을 충분히 냉각시켜서 적당한 방식으로 바람직하지 못한 부반응을 억제하기 위해서, 상기 공급되는 온도 조절된 기체 스트림의 온도는 일반적으로 30 내지 300℃, 바람직하게는 80 내지 200℃, 더욱 바람직하게는 20 내지 120℃이다. 상기 생성물 기체 스트림을 냉각시킬 때, 통합 가열 시스템도 순환 기체 예열에 대해 고려해야 하므로, 온도 하한치는 사용된 공정에 따라 좌우된다. 예를 들어서 글리옥살을 제조하는 경우에, 30 내지 60℃로 냉각시키는 것이 적당한 것으로 밝혀졌으며, 온도 하한치는 약 300℃이다.
본 발명에 의한 방법에 있어서, 순환 기체의 부스트림을 적절하게 온도 조절된 기체 스트림으로서 공급한다. 생성물은 접촉 산화 반응의 하류에서 후처리 단계들에 사용된 순환 기체로부터 제거하고, 반응물로 포화시키고 신선한 공기 또는 반응물 공기와 혼합한 후에 적합한 온도하에 방법에 다시 재순환시킨다. 본 발명에 의하면, 적절한 부스트림을 상기 순환 기체로부터 전환시켜서 하부 반응기 판과 반응 영역의 배출 오리피스 바로 아래의 배출구 사이의 영역에 공급하여, 상기 영역에서 상기 생성물 기체 스트림과 혼합한다.
본 발명에 의하면, 상기 온도 조절된 기체 스트림은 반경 방향으로 또는 접선 방향으로 공급될 수 있다. 반경 방향이라 함은 반응기 벽에 대하여 실질적으로 직각으로 반응기 내부를 향해 공급 장치로부터 온도 조절된 기체 스트림이 유입되어 공급되는 것을 가리킨다.
상기 온도 조절된 기체 스트림은 본 발명의 반응기의 벽에 배치되고, 예를 들면 노즐 형태로 구성된 공급 장치를 통해서 공급될 수 있으며, 상기 공급 장치는 하부 반응기 판과 반응기의 배출구 사이의 반응기 벽의 영역에 배치되는 것이 바람직하다.
상기 온도 조절된 기체 스트림은 반경 방향으로, 또는 바람직하게는 반경에 대하여 일정한 각도를 갖는 접선 방향으로 상기 반응기의 벽 둘레상에 균일하게 분포된 다수의 공급 장치를 통해서 공급될 수 있다. 상기 각도는 반응기의 반경에 대하여 20 내지 60도 범위일 수 있으며, 40 내지 50도인 것이 바람직하다.
접선 방향 공급에 의하면, 반응 영역으로부터의 배출 오리피스 영역에서, 바람직하게는 반응 튜브들의 배출 오리피스의 영역에서, 반응기, 바람직하게는 튜브단 반응기의 내벽을 따라 원주 방향으로 상기 온도 조절된 기체 스트림을 바람직하게 유동시킬 수 있다. 냉각의 결과 생성물의 균일한 기체상 반응이 억제될 뿐만 아니라, 생성물 기체 스트림이 상기 벽 영역으로부터 이동되어, 상기 벽에서 생성물의 불균일 접촉 반응이 일어나는 것을 방지하는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 상기 온도 조절된 기체 스트림을 접선 방향으로 공급하면, 바람직하지 못한 후속 반응으로 말미암은 에너지 방출이 방지되므로, 반응기 벽을 추가로 냉각시킬 필요가 없다는 장점이 제공된다.
이와 같은 공급에 의해 얻어지는 생성물 기체 스트림의 온도 조절의 효과는 기체 스트림들의 신속한 혼합에 좌우된다. 사용되는 공급 장치를 적절히 선택하여 공급하고자 하는 기체 스트림의 높은 유속을 얻을 수 있으며, 이로써 신속한 혼합과 바람직하게 신속한 냉각을 달성할 수 있다. 상기 공급 장치는 구체적으로 노즐 형태로 구성될 수 있다. 구체적으로, 다수의 노즐이 둘레상에 균일하게 배치되는데, 바람직하게는 4 내지 8개의 노즐, 더욱 바람직하게는 6개의 노즐이 배치된다. 상기 노즐의 끝은 상기 커버의 내벽과 동일 평면이다. 상기 노즐의 횡단면은 상기 온도 조절된 기체 스트림의 배출 유속이 50 내지 100 m/s가 될 수 있도록 선택된다.
상기 공급 장치의 유리한 실시양태에서, 상기 온도 조절된 기체 스트림의 접선 방향 공급을 달성할 수 있으므로, 접선 방향의 유동 성분을 갖는 기체 스트림을 생성할 수 있고, 이러한 성분은 원주 방향으로 진행하는 소용돌이를 발생시키므로, 격렬한 흐름 상태를 통해 신속한 혼합을 일층 도모하는 효과를 얻을 수 있다.
임의의 반응 및 부반응에 기인하여, 특히 유동이 적은 영역에서는 부착물의 형성이 조장될 수 있다. 이러한 부착물의 형성을 대부분 방지할 수 있도록, 반응기의 내벽은, 상기 커버를 포함한 그 모든 영역에서 평활하게 설계하는 것이 유리하다. 따라서, 상기 공급 장치의 끝은 반응기의 내벽과 동일 평면이 되도록 구성하는 것이 바람직하다.
이하에서는 도면에 의거하여 본 발명을 상세히 설명하고자 한다.
도 1은 글리옥살의 제조에 사용된 튜브단 반응기의 종단면도이다.
도 2는 도 1에 도시한 튜브단 반응기의 횡단면도이다.
도 1은 공지의 튜브단 반응기(1)의 개요도로서, 도시된 반응기는 반응 튜브들(3)이 수용된 원통형 반응기 쟈켓(2)를 포함한다. 글리옥살을 제조하는 경우에는 모노에틸렌 글리콜과 공기로 이루어진 반응 혼합물을 소정의 온도로, 예를 들면 히터에 의해서, 가열하고, 순환 기체를 튜브단 반응기(1) 내부에 통과시켜서 순환 기체를 상부 커버(4)의 영역에서 반응기 전체 횡단면에 걸쳐 균일하게 분포시킨다. 상기 상부 커버(4)는 상부 튜브 판(5)에 의해서 상기 원통형 반응기 쟈켓(2)의 방향으로 단부를 갖는다. 상기 반응 튜브단(6)의 반응 튜브들(3)은 상기 튜브 판(5)쪽으로 개방된다. 상기 반응 튜브들(3)은 그 상부 영역에서, 상기 튜브 판(5)에 밀봉 용접된다. 상기 반응 튜브(3) 내부에는, 촉매 물질(도시 생략)이 배치된다. 상기 반응 튜브 하부의 영역에서, 반응 튜브들(3)은 하부 튜브 판(7)에 밀봉 용접되고, 상기 튜브단 반응기(1)의 하부 커버(8)쪽으로 개방된다. 상기 모노에틸렌 글리콜-공기 혼합물은 반응 튜브를 통해 유동하여 그 대부분은 글리옥살로 전환된다.
상기 반응 튜브단(6)은 도면 부호 (9)로 도시한 열교환 매체 회로에 의해서 온도 조절된다. 이러한 목적으로, 예를 들면, 염 용융물이 상기 튜브단 반응기(1)의 원통형 쟈켓 영역에서 반응기 쟈켓 오리피스(10,11)을 통해 주입 및 배출되고, 상기 튜브단 반응기를 종방향 유동식으로, 횡방향 유동식으로, 향류 또는 병류식으로 상기 반응 튜브단(6)의 반응 튜브들(3)을 지나 통과함으로써, 모노에틸렌 글리콜의 산화탈수소 반응에서 생성된 반응열을 제거한다.
고온의 생성물 기체 스트림은 상기 하부 커버(8)의 둘레상에 구비된 공급 장치(12)를 통해서 온도 조절된 기체 스트림을 공급함으로써 상기 하부 커버(8)에서 직접 냉각된다.
상기 공급 장치(12)는 상기 하부 튜브 판(7) 바로 아래에, 따라서 반응 튜브들의 배출 오리피스 바로 아래에, 하나의 평면 형태로 배열되는 것이 바람직하다.
도 2는 상기 공급 장치(12)들이 배열된 평면에서 도 1에 도시한 튜브단 반응기의 횡단면도를 도시한 것이다. 바람직한 실시양태에서, 상기 공급 장치들(12)은 반경에 대하여 일정한 각도, 예를 들면 45도의 각도로 배치된다. 상기 공급 장치들(12)은 상기 하부 커버(8)의 둘레상에 규칙적으로 분포되며, 상기 튜브단 반응 기(1)의 내벽(13)과 동일 평면에서 끝난다.
본 발명에 의한 방법은, 생성물 기체 스트림의 온도 조절을 통해서, 글리옥살의 제조 수율을 약 3 내지 5%만큼 증가시킬 수 있다. 생성물 기체 스트림의 배출 영역에 직접 공급 장치들을 공간 절약 방식으로 배열함으로써, 반응기에 소요되는 비용을 감소시킬 수 있고, 이는 또한 사용되는 반응기의 커버의 길이에도 영향을 미친다. 공급 장치들을 유리한 형태로 정렬하여, 접선 방향 유동 성분을 생성함으로써, 생성물 기체 스트림을 충분히 냉각시킬 뿐만 아니라, 반응기의 내벽을 따라 생성되는 q형 흐름에 의하여 접촉 부반응 및 비선택적 부반응도 억제할 수 있다.

Claims (16)

  1. 탄화수소의 접촉 산화 반응의 생성물 기체 스트림을, 상기 스트림이 반응기의 반응 영역으로부터 배출된 직후에, 온도 조절된 기체 스트림을 공급함으로써 냉각시키는 것을 포함하는, 반응기에 배치된 촉매상에서 탄화수소의 접촉 산화 반응을 수행하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 접촉 산화 반응이 상응하는 디올과 대기중의 산소로부터 비시날 디옥소 화합물을 제조하기 위한 산화탈수소 반응인 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 반응기가 튜브단 반응기이고, 상기 촉매는 상기 튜브단 반응기의 튜브내에 배치되며, 상기 온도 조절된 기체 스트림은 상기 반응 튜브들의 배출 오리피스 바로 아래에 공급하는 방법.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 온도 조절된 기체 스트림이 상기 방법에서 순환하는 순환 기체의 부스트림인 방법.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 온도 조절된 기체 스트림의 온도가 30 내지 300℃ 범위, 바람직하게는 80 내지 200℃ 범위, 더욱 바람직하게는 80 내지 120℃ 범위인 방법.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 온도 조절된 기체 스트림을 상기 생성물 기체 스트림내에 1:20 내지 8:10, 바람직하게는 1:10 내지 1:5의 비율로 공급하는 방법.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 온도 조절된 기체 스트림을 반경 방향으로 공급하는 방법.
  8. 제 1 항 내지 제 6 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 온도 조절된 기체 스트림을 접선 방향으로 공급하는 방법.
  9. 촉매를 포함하고, 상부 튜브 판과 하부 튜브 판 사이에 촉매로 충전된 다수의 반응 튜브들로 이루어지는 반응 영역, 반응물 기체 스트림을 상부 반응기 커버내로 주입하기 위한 주입구, 및 생성물 기체 스트림을 하부 반응기 커버내로 배출하기 위한 배출구를 포함하며, 상기 하부 튜브 판과 상기 생성물 기체 스트림의 배출구 사이의 영역에서 상기 생성물 기체 스트림이 상기 반응 영역으로부터 배출된 직후에 온도 조절된 기체 스트림을 공급하기 위한 하나 이상의 공급 장치가 반응기의 내벽상에 구비되는, 제 1 항 내지 제 8 항중 어느 한 항에서 정의한 방법에 의해 접촉 산화 반응을 수행하기 위한 반응기.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 다수의 반응 튜브들은 고정층 촉매를 포함하고 상부 튜브 판과 하부 튜브 판 사이에 배열되며, 상기 상부 튜브 판과 하부 튜브 판 사이의 공간에는 반응열을 제거하기 위한 열교환 매체 회로가 구비되고, 상기 온도 조절된 기체 스트림을 공급하기 위한 하나 이상의 공급 장치는 상기 하부 튜브 판과 상기 반응기로부터의 생성물 혼합물 배출구 사이의 영역에서 상기 반응 튜브들로부터 상기 생성물 기체 스트림을 배출하기 위한 배출 오리피스 바로 아래에서 반응기의 내벽상에 구비되는 것인 반응기.
  11. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서, 상기 공급 장치가 상기 하부 튜브 판과 상기 생성물 기체 스트림의 배출구 사이의 상기 반응기 커버의 영역에서 반응기의 내벽의 둘레상에 구비되는 것인 반응기.
  12. 제 9 항 내지 제 11 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 공급 장치는 상기 온도 조절된 기체 스트림을 반경 방향으로 공급할 수 있는 것인 반응기.
  13. 제 9 항 내지 제 11 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 공급 장치는 상기 온도 조절된 기체 스트림을 반경에 대하여 20도 내지 60도, 바람직하게는 40도 내지 50도의 일정한 각도하에 접선 방향으로 공급할 수 있는 것인 반응기.
  14. 제 9 항 내지 제 13 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 공급 장치가 하나 이상 의 노즐을 포함하는 것인 반응기.
  15. 제 14 항에 있어서, 상기 노즐의 끝이 상기 반응기의 내벽과 동일 평면인 것인 반응기.
  16. 제 9 항 내지 제 15 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 공급 장치가 상기 온도 조절된 기체 스트림을 50 내지 100 m/s의 유속으로 공급하는 것인 반응기.
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