[發明專利]氣相催化氧化反應器

有效

• 申請號: 00132352.0
• 申請日: 2000-11-03
• 公開（公告）號: CN1294939A
• 公開（公告）日: 2001-05-16
• 發明（設計）人: 西村武;森正勝;北浦正次;百百治;谷本道雄
• 申請（專利權）人: 株式會社日本觸媒
• 主分類號: B01J8/06
• 分類號: B01J8/06
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 盧新華,羅才希

本發明涉及一種其殼體內部分隔成許多室的殼管熱交換器式反應器，以及一種采用該反應器生產(甲基)丙烯酸的方法。更具體而言，本發明涉及一種適合抑制傳熱介質(熱傳遞介質)在用隔板隔開的相鄰室之間遷移的殼管熱交換器式反應器，以及一種采用該反應器生產(甲基)丙烯酸的方法。

采用氣相催化氧化丙烯的反應以生產丙烯酸的方法，一般伴有大量的熱生成。為了控制一定范圍內的反應溫度，或防止在反應區內出現熱點(在催化層內溫度異常高的局部點)，例如，已經提出一種迅速吸收或循環這些熱量的方法。

日本專利-A-54-21966公開一種殼管熱交換器式反應器，采用隔板將該反應器分隔成二個或多個室，該反應器適合采用設置在每個室中的傳熱介質循環系統控制傳熱介質的溫度。雖然采用隔板將該反應器分隔成一些沿豎直方向分開的室，但該反應器能使分別在這些室中的傳熱介質通過隔板遷移到相鄰的室中。因此，不能認為已經基本上將這些分開的室完全隔絕。該專利還提到，在反應管和隔板碰巧固定在非常靠近的位置上時，A區和B區之間的任何溫度差，或頻繁地使用反應器進行加熱和冷卻，都會帶來一些缺點，例如引起反應管和隔板發生熱變形，并使它們互相接觸和發生磨損。

日本專利-B-07-73674公開一些在容器方面的和涉及容器的改進，該容器設有隔板，將容器分隔成許多在不同溫度下操作的室，分別在這些室中進行高溫反應和使產品迅速冷卻的驟冷。

因此，本發明的目的是解決上述現有技術存在的問題，并提供一種用于氣相催化氧化的反應器，以及一種采用這種反應器生產(甲基)丙烯酸的方法，在殼管熱交換器式反應器中，采用隔板將反應器的內部分隔成許多室，這種反應器，基本上能夠抑制傳熱介質在用隔板隔開的這些室之間的遷移。

本發明的目的，是通過一種用于氣相催化氧化的反應器實現的，即在殼管熱交換器式反應器中，采用隔板將其內部分隔成許多室，該反應器的特征在于，在膨脹狀態下，將反應管固定到至少一個設在隔板上固定反應管部位的凹槽中，形成一個中間管板，從而形成由中間管板隔開的許多室，還沿這些室周圍的殼體設置膨脹節。

本發明的目的，也是通過一種采用這種反應器生產(甲基)丙烯酸的方法實現的。

根據本發明的反應器，由于中間管板基本上將上室和下室密封，并由于這些室每個都沿其周圍的殼體設置膨脹節，所以很容易維持和控制每個室中傳熱介質的溫度，還可減輕由熱引起的反應器變形，并能迅速地吸收反應產生的熱量。

根據本發明的方法，還能在高產率下生產所需的產品。

從下面對優選實施方案的說明中，會清楚地看出本發明上述的以及其它的目的、特征和優點。

圖1是本發明一個實施例的氣相催化氧化反應器縱剖面示意圖；

圖2是反應管與中間管板的固定部位放大的剖面示意圖；和

圖3是一個實施例中裝填催化劑的反應管的剖面示意圖。

本發明采用的殼管熱交換器式反應器，沒有具體的限制，只要是反應器殼體的內部(反應管束的外側)，能用隔板分隔成許多室的殼管熱交換器式反應器就行。可以采用常規的殼管熱交換器式反應器，這種反應器具有圓形或多邊形的橫截面，適合吸收放熱反應產生的熱量，或為反應提供所需的熱量。優選立式的殼管熱交換器式反應器，以便從上面或從下面加入原料氣體。

優選在反應器的殼體內設置能夠改變加入殼體內的如熔鹽之類傳熱介質的移動方向的擋板。本文所用的術語“擋板”，系指能使傳熱介質主要在二個方向上移動的裝置，例如選自圓盤、環形盤、弓形盤和孔板形已知擋板的單個元件，或二個或多個元件的組件。更優選反應器安裝一個具有許多開孔的圓形管道，用于從反應器的周邊加入和排出傳熱介質，以減輕傳熱介質在傳熱介質入口和出口附近水平板上的溫度分布。

例如，將殼管熱交換器式反應器分隔成基本上處于密閉狀態的二個室。這種密閉狀態是通過使反應管膨脹實現的，即面對凹槽的反應管部分膨脹到設在管板上固定反應管部位的至少一個凹槽中，形成一個隔板，這個管板就被稱作“中間管板”。在上室和下室之間建立的基本上密閉的狀態，一般是靠反應管的膨脹部分保證的，反應管面對凹槽的部分，緊密地固定在管板上相對的凹槽中。為了減少室之間的泄漏，優選在每個固定反應管的部位都設二個凹槽。當固定反應管的部位具有足夠的位置時，在該部位制成的凹槽數可增加到三個，或在必要時，甚至可增加到四個或更多。