RU2622428C2 - Способ гидролиза ацетонциангидрина - Google Patents

Способ гидролиза ацетонциангидрина Download PDF

Info

Publication number
RU2622428C2
RU2622428C2 RU2014143581A RU2014143581A RU2622428C2 RU 2622428 C2 RU2622428 C2 RU 2622428C2 RU 2014143581 A RU2014143581 A RU 2014143581A RU 2014143581 A RU2014143581 A RU 2014143581A RU 2622428 C2 RU2622428 C2 RU 2622428C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
reactor
turbulators
internal circulation
sulfuric acid
reaction
Prior art date
Application number
RU2014143581A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2014143581A (ru
Inventor
Арндт ЗЕЛЬБАХ
Лоренца САРТОРЕЛЛИ
Андреас ПЕРЛЬ
Йоахим ДАЙНКЕН
Штефани ЗОНЕМАНН
Норберт МНИХ
Маттиас ГРЕМПИНГ
Удо ГРОПП
Томас Мерц
Original Assignee
Эвоник Рем ГмбХ
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 Эвоник Рем ГмбХ filed Critical Эвоник Рем ГмбХ
Publication of RU2014143581A publication Critical patent/RU2014143581A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2622428C2 publication Critical patent/RU2622428C2/ru

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/24—Stationary reactors without moving elements inside
    • B01J19/2415—Tubular reactors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C67/00—Preparation of carboxylic acid esters
    • C07C67/18—Preparation of carboxylic acid esters by conversion of a group containing nitrogen into an ester group
    • C07C67/22—Preparation of carboxylic acid esters by conversion of a group containing nitrogen into an ester group from nitriles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/18—Stationary reactors having moving elements inside
    • B01J19/1868—Stationary reactors having moving elements inside resulting in a loop-type movement
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C231/00—Preparation of carboxylic acid amides
    • C07C231/06—Preparation of carboxylic acid amides from nitriles by transformation of cyano groups into carboxamide groups
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C253/00—Preparation of carboxylic acid nitriles
    • C07C253/30—Preparation of carboxylic acid nitriles by reactions not involving the formation of cyano groups
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C51/00—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides
    • C07C51/06—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides from carboxylic acid amides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C51/00—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides
    • C07C51/347—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by reactions not involving formation of carboxyl groups
    • C07C51/377—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by reactions not involving formation of carboxyl groups by splitting-off hydrogen or functional groups; by hydrogenolysis of functional groups
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/0006—Controlling or regulating processes
    • B01J19/0013—Controlling the temperature of the process
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00002—Chemical plants
    • B01J2219/00027—Process aspects
    • B01J2219/00033—Continuous processes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/30—Details relating to random packing elements
    • B01J2219/302—Basic shape of the elements
    • B01J2219/30257—Wire
    • B01J2219/30261—Wire twisted
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/30—Details relating to random packing elements
    • B01J2219/302—Basic shape of the elements
    • B01J2219/30257—Wire
    • B01J2219/30265—Spiral
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J4/00—Feed or outlet devices; Feed or outlet control devices
    • B01J4/008—Feed or outlet control devices
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C51/00—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides
    • C07C51/08—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides from nitriles
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C67/00—Preparation of carboxylic acid esters
    • C07C67/08—Preparation of carboxylic acid esters by reacting carboxylic acids or symmetrical anhydrides with the hydroxy or O-metal group of organic compounds

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
  • Accessories For Mixers (AREA)

Abstract

Изобретение относится к способу гидролиза ацетонциангидрина при помощи серной кислоты в рамках сернокислотного процесса гидролиза ацетонциангидрина для получения метакриловой кислоты или соответственно метилметакрилата. Способ гидролиза ацетонциангидрина с помощью серной кислоты в качестве предварительной стадии для получения метилметакрилата в реакторе с внутренним контуром циркуляции, причем по меньшей мере один из находящихся в реакторе с внутренним контуром циркуляции теплообменников оснащен турбулизаторами и по меньшей мере один из компонентов реакции подается в этот реактор с внутренним контуром циркуляции при помощи дозирующего кольца, при этом дозирующее кольцо установлено в реакторе с внутренним контуром циркуляции снаружи и непосредственно перед насосом, а теплообменник или теплообменники, оснащенные турбулизаторами, размещаются в направлении движения потока после добавления серной кислоты и после добавления ацетонциангидрина. Изобретение обеспечивает эффективный гидролиз ацетонциангидрина. 5 з.п. ф-лы, 3 ил., 1 табл.

Description

Настоящее изобретение касается способа гидролиза ацетонциангидрина (АЦГ) при помощи серной кислоты в рамках сернокислотного процесса гидролиза АЦГ для получения метакриловой кислоты (МАК) или соответственно метилметакрилата (ММА).
Получение МАК или соответственно ММА в соответствии с сернокислотным процессом гидролиза АЦГ в общем известно и описывается, например, в европейском патенте EP 2054370. Исходя из синильной кислоты и ацетона на первой стадии получается АЦГ, который после этого подвергается превращению в метакриламид (МАА). Эти стадии представлены, среди прочего, в патенте США US 7,253,307, европейском патенте EP 1666451 или EP 2007059092. Для получения МАА ацетонциангидрин подвергается гидролизу. При этом при различных температурных интервалах в соответствии с рядом реакций образуется желаемый МАА. Превращению способствуют известным специалисту образом, при помощи реакции между концентрированной серной кислотой и АЦГ. Это превращение является экзотермическим, так что в предпочтительном варианте теплота реакции отводится из системы.
Превращение может проводиться в периодическом процессе или в непрерывном процессе. Последний во многих случаях оказался предпочтительным. Если взаимодействие проводится в рамках непрерывного способа, то хорошо себя зарекомендовало использование реакторов с внутренним контуром циркуляции. Реакторы с внутренним контуром циркуляции известны в широком кругу специалистов. Эти реакторы могут быть выполнены, в частности, в форме трубчатых реакторов с рециркуляцией. Взаимодействие может осуществляться, например, только в одном реакторе с внутренним контуром циркуляции. Однако может быть предпочтительным, если взаимодействие проводится в каскаде из двух или более реакторов с внутренним контуром циркуляции.
Подходящий реактор с внутренним контуром циркуляции в рамках описанного способа имеет одно или несколько мест подачи АЦГ, одно или несколько мест подачи для концентрированной серной кислоты, один или несколько газоотделителей, один или несколько теплообменников и одно или несколько смесительных устройств. Реактор с внутренним контуром циркуляции может включать в себя другие компоненты, такие как транспортирующие устройства, насосы, элементы контроля и т.д.
Гидролиз АЦГ с помощью серной кислоты является экзотермическим. Параллельно с главной реакцией происходят несколько побочных реакций, которые ведут к понижению выхода. В предпочтительном температурном интервале разложение АЦГ, также экзотермическая и быстрая реакция, играет важную роль. Однако получающаяся в рамках этой реакции реакционная теплота, по крайней мере в значительной степени, должна отводиться из системы, поскольку с увеличивающейся температурой эксплуатации и возрастающим временем пребывания выход снижается. В принципе, при помощи соответствующих теплообменников возможно достичь быстрого и полного отведения теплоты реакции. Однако также может быть неблагоприятным очень сильно охлаждать смесь перед добавлением АЦГ, поскольку как для перемешивания, так и для эффективного отведения тепла необходима высокая турбулентность. Поскольку с уменьшающейся температурой вязкость реакционной смеси сильно возрастает, соответственно снижается турбулентность потока, частично до ламинарной области, что в теплообменнике приводит к неэффективному отведению тепла, а при добавлении АЦГ - к более медленному и более негомогенному смешиванию. Необходимо быстрое смешивание АЦГ и реакционной смеси, поскольку АЦГ должен вступать в реакцию до того, как он разложится по причине нагревания.
В патенте США US 7,582,790 предъявляются, например, реакторы с внутренним контуром циркуляции с различными внутренними смесительными агрегатами, которые могут состоять из статических смесителей, дросселирующих диафрагм, сопел Вентури, инжекционных сопел, эжекторов, перфорированных пластин, разбрызгивателей, аппаратов для растворения, вращающихся смесителей, высокоскоростных циркуляционных петель или распыляющих сопел. Все эти смесительные элементы обладают общим недостатком в том, что они значительно повышают сопротивление потоку в реакторе с внутренним контуром циркуляции и приводят к значительным потерям давления. Последние обусловливают пониженную скорость потока и менее эффективный теплообмен, что в случае этой реакции, чувствительной к температуре, приводит к потерям выхода по причине наличия температурных пиков. Кроме того, смешивание компонентов реакции имеет место в смесительных агрегатах, которые расположены вне пределов теплообменника.
Поэтому задачей настоящего изобретения является устранить или по крайней мере минимизировать описанные ранее недостатки.
Эта задача решается при помощи способа гидролиза АЦГ с помощью серной кислоты в качестве предварительной стадии для получения МАК или ММА в реакторе с внутренним контуром циркуляции. Способ отличается тем, что (a) по меньшей мере один из находящихся в реакторе с внутренним контуром циркуляции теплообменников оснащен турбулизаторами и (b) по меньшей мере один из компонентов реакции подается в этот реактор с внутренним контуром циркуляции при помощи дозирующего кольца.
Турбулизаторы согласно изобретению описываются в европейском патенте EP 061154 и настоящим раскрываются. Они обладают преимуществом, поскольку они встраиваются в трубку теплообменника, в первую очередь, чтобы создать возможность хорошего теплообмена, поскольку они снижают склонность к образованию ламинарного течения потока. Применение этих турбулизаторов описывается, например, в международной заявке WO 2007/075064 для гетерогенного газофазного окисления. Неожиданным для изобретателя было то, что эти турбулизаторы, несмотря на свое простое физическое исполнение (смотрите Фиг. 1), в существующей сложной трехфазной смеси с относительно высокой вязкостью еще обеспечивают улучшенный теплообмен при одновременной незначительной потере давления.
Согласно изобретению турбулизаторы, такие как описаны в европейском патенте EP 061154, встраиваются в трубку для прохождения реакционной среды кожухотрубчатого теплообменника. При этом по меньшей мере 50-70% трубок, предпочтительно 70-90% и особенно предпочтительно 100% трубок оснащаются турбулизаторами. Турбулизаторы этого типа доступны в продаже, например, у фирмы Cal Gavin, Alcester, Великобритания, под наименованием «hiTRAN Thermal Systems». Число оборотов на метр составляет 100-1200 оборотов/м, предпочтительно 300-900 оборотов/м, особенно предпочтительно 500-750 оборотов/м. Длина турбулизаторов зависит от длины трубок соответствующего используемого кожухотрубчатого теплообменника. Турбулизаторы должны перекрывать всю длину теплообменных трубок.
Помимо этих определенных таким образом турбулизаторов, также могут встраиваться другие объекты, перекрывающие отверстие трубки кожухотрубчатого теплообменника, такие как, например, аналогичные штопору или имеющие форму ершика структуры, а также скрученные в спираль металлические ленты подходящей ширины. Во всех случаях целью этих встроенных элементов является препятствовать ламинарному течению потока у поверхности трубки и одновременно создавать лишь минимальные потери давления.
Размещение оснащенного таким образом теплообменника может в принципе осуществляться в любом месте реактора с внутренним контуром циркуляции, однако предпочтительно оно осуществляется после добавления серной кислоты и после добавления АЦГ в направлении движения потока.
Дозирующие кольца согласно изобретению описываются в европейском патенте EP 2421637 и настоящим раскрываются. Однако в описанном там применении в настоящем гидролизе АЦГ с помощью серной кислоты исходят исключительно из уровня техники с наличием статических смесителей.
Дозирующее кольцо согласно изобретению может иметь различные варианты исполнения. Например, в кольцо может быть введено много маленьких точек дозирования или малое число больших точек дозирования. Эти точки дозирования также могут выступать во внутреннюю часть трубки реактора с внутренним контуром циркуляции посредством трубочек, в отдельных вариантах исполнения также трубочек различной длины. Это специальное расположение дозирования в местах, удаленных от стенки трубки, располагает участников реакции так, что осуществляется оптимальное смешивание в последующих турбулентных завихрениях внутри перекачивающего насоса. Дозирующие трубочки, вдающиеся в поперечное сечение трубки реактора с внутренним контуром циркуляции, могут иметь различный угол по отношению к стенке трубки, предпочтительно угол, не равняющийся 90°, особенно предпочтительно с наклоном в направлении течения потока. Это способствует тому, что участник реакции целенаправленно вносится во внутреннюю область потока в трубке и распределяется не только вдоль стенки трубки, последнее негативно влияет на быстрое и интенсивное смешивание в результате турбулентных завихрений внутри перекачивающего насоса.
Дозирующее кольцо в зависимости от цели добавления может охлаждаться или нагреваться. В этом состоит еще одно преимущество находящегося снаружи кольца, которое не нагревается под действием окружающей среды, как, в противоположность этому, дозирующая вводная трубка, которая обязательно выступает внутри трубы. Отдельным вариантом исполнения является дозирующее кольцо, в случае которого добавление осуществляется при избыточном давлении. Это оборудование может принимать любые подходящие пространственные формы, предпочтительно оно сконструировано в форме кольца. При этом также могут использоваться двойные или множественные кольца.
Исходные вещества могут вводиться в трубчатый реактор посредством насоса. Для предотвращения остановок в работе, обусловленных техническим обслуживанием, могут также быть предусмотрены два или более насоса, которые могут быть подключены параллельно. Смешивание исходных веществ с помощью дозирующего кольца в целесообразном варианте может осуществляться перед насосами, при рассмотрении в направлении движения потока, следовательно, на всасывающей стороне насосов. Но дозирующее кольцо также может быть компонентом насоса и быть встроено в корпус насоса.
Компоненты установки, которые входят в соприкосновение с коррозионными веществами, в частности, трубчатый реактор, насосы, разделители фаз, дозирующее кольцо и теплообменник, а также встроенные в него турбулизаторы изготовлены из подходящих материалов, например, устойчивого к кислоте металла, такого как, например, цирконий, тантал, титан или нержавеющая сталь, или металла с нанесенным покрытием, который имеет, например, слой эмали или слой циркония. Кроме того, могут также использоваться конструктивные элементы, облицованные синтетическими материалами, например, ПТФЭ, графитизированные компоненты или детали из графита, в частности, в насосах.
В рамках одного выполнения способа часть из потока АЦГ, предпочтительно примерно от двух третей примерно до трех четвертей этого объемного потока, подается в первый реактор с внутренним контуром циркуляции. Предпочтительно первый реактор с внутренним контуром циркуляции имеет один или несколько теплообменников с турбулизаторами, встроенными по меньшей мере в один из них, один или несколько насосов и один или несколько газоотделителей. Циркулирующие потоки, проходящие через первый реактор с внутренним контуром циркуляции, предпочтительно находятся в диапазоне 50-650 м3/ч, предпочтительно в диапазоне 100-500 м3/ч и, кроме того, предпочтительно в диапазоне 150-450 м3/ч. В следующем за первым реактором с внутренним контуром циркуляции по меньшей мере одном дополнительном реакторе с внутренним контуром циркуляции циркулирующие потоки предпочтительно находятся в диапазоне 40-650 м3/ч, предпочтительно в диапазоне 50-500 м3/ч и, кроме того, предпочтительно в диапазоне примерно 60-350 м3/ч.
Кроме того, в качестве разности температур на протяжении теплообменника предпочтительна примерно 1-20°C, причем примерно 2-7°C является особенно предпочтительной.
Подача АЦГ согласно изобретению через дозирующее кольцо в основном может осуществляться в реакторе с внутренним контуром циркуляции в любом месте. Однако оказалось предпочтительным, когда эта подача осуществляется непосредственно на всасывающей стороне насоса. Таким образом, используется высокотурбулентное течение потока в корпусе насоса для смешивания исходных веществ, и в результате этого одновременно используется перекачивающий механизм в качестве дополнительного смешивающего механизма. Подача серной кислоты предпочтительно осуществляется перед подачей АЦГ. Однако помимо этого, возможно также вводить серную кислоту в реакторе с внутренним контуром циркуляции в любом месте.
Соотношение реагентов в реакторе с внутренним контуром циркуляции регулируется таким образом, что присутствует избыток серной кислоты. Избыток серной кислоты составляет, относительно молярного соотношения ингредиентов, в первом реакторе с внутренним контуром циркуляции примерно от 1,8:1 примерно до 3:1, а в последнем реакторе с внутренним контуром циркуляции примерно от 1,1:1 примерно до 2:1.
В некоторых случаях оказалось благоприятным использовать реакцию в реакторе с внутренним контуром циркуляции с таким избытком серной кислоты. В этом случае серная кислота может служить, например, в качестве растворителя и поддерживать низкой вязкость реакционной смеси, благодаря чему может обеспечиваться более быстрое отведение теплоты реакции и более низкая температура реакционной смеси. Это может повлечь за собой заметные преимущества в выходе. Температура в реакционной смеси составляет примерно 85-150°C.
Отведение тепла обеспечивается при помощи одного или нескольких теплообменников в реакторе с внутренним контуром циркуляции. По меньшей мере один из них оснащен турбулизаторами согласно изобретению. При этом оказалось предпочтительным, когда теплообменники имеют подходящий датчик для регулирования мощности охлаждения, чтобы предотвратить слишком сильное охлаждение реакционной смеси по указанным выше причинам. Так, может быть предпочтительным, например, измерять теплопередачу в теплообменнике или в теплообменниках точечно или непрерывно и приспосабливать к ней мощность охлаждения теплообменника. Это может происходить, например, через сам охлаждающий агент. Также возможно достигать соответствующего нагревания реакционной смеси при помощи соответствующего изменения добавления участников реакции и при помощи выделения большей теплоты реакции. Также допустима комбинация обеих возможностей.
Предпочтительно реактор с внутренним контуром циркуляции, кроме того, имеет по меньшей мере один газоотделитель. Посредством газоотделителя, с одной стороны, из реактора с внутренним контуром циркуляции может непрерывно отбираться образующийся продукт. С другой стороны, таким образом из реакционного объема могут удаляться образующиеся в рамках реакции газы. В качестве газа главным образом образуется монооксид углерода. Продукт, отбираемый из реактора с внутренним контуром циркуляции, предпочтительно переводится во второй реактор с внутренним контуром циркуляции. В этом втором реакторе с внутренним контуром циркуляции реакционная смесь, содержащая серную кислоту и амид метакриловой кислоты, такая как была получена в результате реакции в первом реакторе с внутренним контуром циркуляции, взаимодействует с оставшимся частичным потоком АЦГ. При этом избыток серной кислоты из первого реактора с внутренним контуром циркуляции или по крайней мере часть избыточной серной кислоты вступает в реакцию с АЦГ с дальнейшим образованием сернокислого эфира амида оксиизомасляной кислоты (SIBA). Проведение реакции в двух или более реакторах с внутренним контуром циркуляции обладает тем преимуществом, что благодаря избытку серной кислоты в первом реакторе с внутренним контуром циркуляции улучшаются способность к перекачиванию реакционной смеси и, следовательно, теплопередача, а, в конечном счете, выход. Во втором реакторе с внутренним контуром циркуляции, в свою очередь, располагаются по меньшей мере один теплообменник и по меньшей мере один газоотделитель. Добавляемый здесь второй частичный поток АЦГ также может дозироваться через дозирующее кольцо. Также по меньшей мере один из теплообменников во втором реакторе с внутренним контуром циркуляции предпочтительно оснащен турбулизаторами. Реакционная температура во втором реакторе с внутренним контуром циркуляции также составляет 90-120°C.
Проблема способности к перекачиванию реакционной смеси, теплопередачи и как можно более низкой температуры реакции в каждом следующем реакторе с внутренним контуром циркуляции стоит точно так же, как и в первом. Поэтому в предпочтительном варианте теплообменник во втором реакторе с внутренним контуром циркуляции также имеет соответствующий датчик для регулирования мощности охлаждения.
Следующие примеры должны описывать изобретение, однако никоим образом не ограничивать его.
Примеры для сравнения 1-4 для уровня техники проводились в установке, такой как представлена на технологической схеме Фиг. 2, Примеры согласно изобретению 1-4 аналогично тому, как представлено на Фиг. 3. В Табл. 1 перечислены соответствующие параметры процесса и относящиеся к ним выходы.
Фиг. 2 показывает двухступенчатый реактор с внутренним контуром циркуляции. Примерно две трети общего количества АЦГ добавляется в первый контур циркуляции перед статическим смесителем SM1. После этого реакционный раствор проходит сквозь сосуд для дегазации DG1. Перед статическим смесителем SM2 добавляют все количество концентрированной серной кислоты. Насос P1 перекачивает реакционный раствор через два кожухотрубчатых теплообменника WT1 и WT2. В точке измерения температуры T1 измеряется температура первого контура циркуляции. Реакционный раствор из сосуда для дегазации DG1 переходит во второй контур циркуляции реактора с внутренним контуром циркуляции. Насос P2 перекачивает реакционный раствор через третий кожухотрубчатый теплообменник WT3. Потом добавляется оставшееся количество АЦГ перед статическим смесителем SM3. И, наконец, реакционный раствор из второго сосуда для дегазации DG2 отводится на следующую стадию переработки.
Фиг. 3 показывает, в принципе, аналогичную конструкцию. Правда, удалены все статические смесители. АЦГ добавляется в первый контур циркуляции непосредственно перед насосом P1 посредством дозирующего кольца согласно изобретению DR1. В теплообменник WT1 встроены турбулизаторы согласно изобретению с числом оборотов 550 оборотов/м и длиной 2 м, а в теплообменник WT3 такие турбулизаторы с числом оборотов 700 оборотов/м и длиной 1 м.
Табл. 1 показывает результаты экспериментов. Пример 1 и Пример для сравнения 1 в контуре циркуляции 1 проводились при средней нагрузке по АЦГ, низком мольном соотношении серной кислоты и АЦГ и среднем уровне температуры, экспериментальный ряд 2 также при средней нагрузке по АЦГ, однако при среднем мольном соотношении и высоком уровне температуры. Экспериментальный ряд 3 также показывает среднюю нагрузку по АЦГ и среднее мольное соотношение, однако наиболее низкий уровень температуры. И, наконец, экспериментальный ряд 4 проводился при максимальной нагрузке по АЦГ, наиболее высоком мольном соотношении и наиболее высоком уровне температуры. Во всех последовательностях экспериментов температура во втором контуре циркуляции, измеренная после теплообменника WT3, поддерживалась примерно при 112°C.
Figure 00000001
Как можно видеть из Табл. 1, выходы в случае Примеров согласно изобретению составляют на 2-3% выше, чем в случае Примеров для сравнения.
Пояснения к чертежам:
SM1, SM2, SM3 - статические смесители,
WT1, WT2, WT3 - кожухотрубчатые теплообменники,
P1, P2 - насосы,
DR1 - дозирующее кольцо,
DG1, DG2 - сосуды для дегазации.

Claims (9)

1. Способ гидролиза ацетонциангидрина с помощью серной кислоты в качестве предварительной стадии для получения метилметакрилата в реакторе с внутренним контуром циркуляции, отличающийся тем, что
a. по меньшей мере один из находящихся в реакторе с внутренним контуром циркуляции теплообменников оснащен турбулизаторами и
b. по меньшей мере один из компонентов реакции подается в этот реактор с внутренним контуром циркуляции при помощи дозирующего кольца,
причем дозирующее кольцо установлено в реакторе с внутренним контуром циркуляции снаружи и непосредственно перед насосом, а теплообменник или теплообменники, оснащенный(-ые) турбулизаторами, размещаетс(-ются) в направлении движения потока после добавления серной кислоты и после добавления ацетонциангидрина (АЦГ).
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что дозирующее кольцо встроено в корпус насоса.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что по меньшей мере в один теплообменник в качестве турбулизаторов установлены структуры, аналогичные штопору или имеющие форму ершика.
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в реакторе с внутренним контуром циркуляции применяются структуры турбулизаторов различного вида.
5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что по меньшей мере 50-70% трубок кожухотрубчатых теплообменников с оснащением оборудованы турбулизаторами.
6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что используются турбулизаторы, имеющие 500-750 оборотов/м.
RU2014143581A 2012-03-30 2013-03-06 Способ гидролиза ацетонциангидрина RU2622428C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102012205257A DE102012205257A1 (de) 2012-03-30 2012-03-30 Verfahren zur Hydrolyse von Acetocyanhydrin
DE102012205257.7 2012-03-30
PCT/EP2013/054486 WO2013143812A1 (de) 2012-03-30 2013-03-06 Verfahren zur hydrolyse von acetocyanhydrin

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2014143581A RU2014143581A (ru) 2016-05-27
RU2622428C2 true RU2622428C2 (ru) 2017-06-15

Family

ID=47884299

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014143581A RU2622428C2 (ru) 2012-03-30 2013-03-06 Способ гидролиза ацетонциангидрина

Country Status (16)

Country Link
US (1) US9458083B2 (ru)
EP (1) EP2830753B1 (ru)
JP (1) JP6124988B2 (ru)
KR (1) KR102051164B1 (ru)
CN (1) CN104203392A (ru)
AU (1) AU2013242263A1 (ru)
BR (1) BR112014023910B1 (ru)
DE (1) DE102012205257A1 (ru)
ES (1) ES2819079T3 (ru)
MX (1) MX2014011644A (ru)
RU (1) RU2622428C2 (ru)
SA (1) SA113340421B1 (ru)
SG (1) SG11201406225SA (ru)
TW (1) TWI612033B (ru)
WO (1) WO2013143812A1 (ru)
ZA (1) ZA201407073B (ru)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108499504B (zh) * 2017-10-30 2023-12-19 烟台国邦化工机械科技有限公司 一种连续中和装置及其工艺
WO2022084032A1 (de) 2020-10-23 2022-04-28 Röhm Gmbh Optimiertes verfahren zur herstellung von alkylmethacrylat durch reduzierung störender nebenprodukte
WO2022084274A1 (de) 2020-10-23 2022-04-28 Röhm Gmbh Optimiertes verfahren zur herstellung von methacrylsäure (mas) und/oder alkylmethacrylat durch reduzierung störender nebenprodukte
WO2022084046A1 (de) 2020-10-23 2022-04-28 Röhm Gmbh Verbessertes verfahren zur herstellung von methylmethacrylat und/oder methacrylsäure durch reduzierte rückvermischung in der konvertierung
CN112844283A (zh) * 2020-12-29 2021-05-28 河北英科石化工程有限公司 一种用于氯化聚氯乙烯制备的氯化反应设备
WO2023117754A1 (de) 2021-12-23 2023-06-29 Röhm Gmbh Verfahren zur herstellung von alkylmethacrylaten mit verbesserter ausbeute und verminderten emissionen flüchtiger organischer verbindungen
WO2023169810A1 (de) 2022-03-11 2023-09-14 Röhm Gmbh Verfahren zur herstellung von alpha-hydroxyisobuttersäuremethylester und dessen anwendung in der elektronik-industrie

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090082587A1 (en) * 2004-11-24 2009-03-26 Paul Benjamin Schladenhauffen Process for chemical reactions involving cyanohydrins
RU2009125683A (ru) * 2006-12-08 2011-01-20 Эвоник Рем Гмбх (De) Интегрированный способ и устройство для получения сложных эфиров метакриловой кислоты из ацетона и синильной кислоты
US20120010430A1 (en) * 2009-04-23 2012-01-12 Evonik Roehm Gmbh Metering ring

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3921711A (en) * 1972-05-30 1975-11-25 American Standard Inc Turbulator
US4481154A (en) 1981-03-20 1984-11-06 Cal Gavin Limited Insert for placement in a vessel and method of forming the insert
AU4090600A (en) * 1999-06-30 2001-01-04 Rohm And Haas Company High performance heat exchangers
ZA200303241B (en) 2002-05-01 2003-11-04 Rohm & Haas Improved process for methacrylic acid and methcrylic acid ester production.
WO2007075064A1 (en) 2005-12-29 2007-07-05 Jeongnamjin Heukjinju Jang Hung Kijoje Yeong Yeo Jo Hab Beob Yin Tool for fixing pearl nucleus and method for cultivating black pearl using the same
DE102006059511A1 (de) 2006-12-14 2008-06-19 Evonik Röhm Gmbh Verfahren zur Herstellung von Acetoncyanhydrin und dessen Folgeprodukten durch gezielte Kühlung

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090082587A1 (en) * 2004-11-24 2009-03-26 Paul Benjamin Schladenhauffen Process for chemical reactions involving cyanohydrins
US7582790B2 (en) * 2004-11-24 2009-09-01 Rohm And Haas Company Process for chemical reactions involving cyanohydrins
RU2009125683A (ru) * 2006-12-08 2011-01-20 Эвоник Рем Гмбх (De) Интегрированный способ и устройство для получения сложных эфиров метакриловой кислоты из ацетона и синильной кислоты
US20120010430A1 (en) * 2009-04-23 2012-01-12 Evonik Roehm Gmbh Metering ring

Also Published As

Publication number Publication date
JP6124988B2 (ja) 2017-05-10
EP2830753B1 (de) 2020-08-26
US20150045577A1 (en) 2015-02-12
WO2013143812A1 (de) 2013-10-03
ES2819079T3 (es) 2021-04-14
KR20140140559A (ko) 2014-12-09
CN104203392A (zh) 2014-12-10
TW201400449A (zh) 2014-01-01
MX2014011644A (es) 2014-10-24
DE102012205257A1 (de) 2013-10-02
ZA201407073B (en) 2015-11-25
SG11201406225SA (en) 2014-11-27
AU2013242263A1 (en) 2014-09-25
US9458083B2 (en) 2016-10-04
BR112014023910B1 (pt) 2020-03-31
SA113340421B1 (ar) 2015-07-07
EP2830753A1 (de) 2015-02-04
JP2015516379A (ja) 2015-06-11
KR102051164B1 (ko) 2019-12-03
TWI612033B (zh) 2018-01-21
RU2014143581A (ru) 2016-05-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2622428C2 (ru) Способ гидролиза ацетонциангидрина
TWI277444B (en) Improved process for chemical reactions involving cyanohydrins
WO2006083250A1 (en) Continuous segmented plug flow reactor
US10273199B2 (en) Hydrolysis vessel used in a process for amidification of acetone cyanohydrin
RU2557599C1 (ru) Устройство для смешивания и охлаждения двух реакционноспособных жидкостей и способ производства пероксомоносерной кислоты с помощью этого устройства
CN108822004A (zh) 连续生产安赛蜜中间体的管式反应合成方法和装置
JP2016222679A (ja) 調量リング
WO2024066554A1 (zh) 一种连续生产装置及聚合物多元醇的连续生产线
CN202322675U (zh) 2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸连续合成反应装置
CN102502566A (zh) 六氟磷酸锂的合成工艺
JP2003137857A (ja) ２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸の製造方法
CN1221508C (zh) 链烷二羧酸的制备方法
CN109464971A (zh) 一种液料混合冷却装置
CN1673238A (zh) 制备聚合物的连续方法
RU166697U1 (ru) Устройство для получения высокооктановых компонентов моторных топлив в присутствии фтористого водорода, предоставляющее возможность работы с высокой скоростью потока реагентов
CN219356221U (zh) 一种可延长物料停留时间的动态管式反应器
CN215353445U (zh) 一种中和沉淀反应釜
CN110746264B (zh) 一种液相法管道化连续合成氟代烷烃的装置
CN202171411U (zh) 内冷管装置及采用该装置的单螺带搅拌器
US20230399286A1 (en) Improved process for preparing methyl methacrylate and/or methacrylic acid by reduced back mixing during conversion
CN106905176A (zh) 连续水解制备亚胺基二乙酸的方法及自振荡反应器
WO2021196385A1 (zh) Px生产pta的外置微界面机组强化氧化系统
CN205761152U (zh) 一种硝化反应釜
CN113750926A (zh) 一种适用于强放热体系的反应装置
PL156353B1 (pl) Reaktor wielosekcyjny poziomy do utleniania tlenowych pochodnych cykloheksanu kwasem azotowym

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20180307