[发明专利]乙酸烯基酯制造用固定床多管式反应器

说明书

本发明提供一种反应装置，其是使用固定床多管式反应器，在通过低级烯烃、乙酸和氧气的气相接触氧化反应来制造乙酸烯基酯时，即便进行长时间的工艺运转时，也能准确地测定反应管内部的催化剂层温度。一个实施方式的乙酸烯基酯制造用的固定床多管式反应器具备：多根反应管、被插入到多根反应管的至少1根中的温度计保护管、插入到温度计保护管中的温度计、以及配置于插入有温度计保护管的反应管的上方且安装于温度计保护管上的遮蔽材料，遮蔽材料的有效投影区域完全覆盖了插入有温度计保护管的反应管的入口开口部。

技术领域

本发明涉及一种由低级烯烃、乙酸和氧气通过气相接触氧化反应来制造乙酸烯丙酯、乙酸乙烯酯等的乙酸烯基酯时使用的固定床多管式反应器。

背景技术

乙酸烯丙酯是用作溶剂、制造烯丙醇等的原料等的重要工业原料之一。

作为乙酸烯丙酯的制造方法，有将丙烯、乙酸和氧气作为原料，利用气相反应或者液相反应的方法。作为用于该反应的催化剂，公知的是以钯为主催化剂成分，碱金属或者碱土金属化合物为助催化剂，将它们担载于载体上而成的催化剂，并被广泛利用。例如，日本特开平2-91045号公报(专利文献1)记载有使用将钯、乙酸钾、及铜担载在载体上而成的催化剂制造乙酸烯丙酯的制造方法。

另一方面，乙酸乙烯酯是作为乙酸乙烯酯树脂的原料、聚乙烯醇的原料、或者与乙烯、苯乙烯、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯等的共聚用单体，在涂料、粘接剂、纤维处理剂等的广泛领域中所应用的重要的工业材料。

作为乙酸乙烯酯的制造方法，有以乙烯、乙酸及氧气为原料，使用气相反应或者液相反应的方法。作为用于该反应的催化剂，公知的是以钯为主催化剂成分，将碱金属或者碱土金属化合物作为助催化剂担载于载体而成的催化剂，并被广泛利用。例如，日本特表2004-526553号公报(专利文献2)中记载有使用将钯、金、和乙酸钾担载于载体而成的催化剂的乙酸乙烯酯的制造方法。

专利文献1和系列《催化剂与经济》(触媒と経済)解说、Vol.35、No.7(1993)、467～470页(非专利文献1)中记载有：在使用上述催化剂的乙酸烯基酯制造工艺中，在历时数千小时单位的长时间的连续反应的工艺运转中，由于从填充于反应管的催化剂中乙酸钾一点点地流出，所以需要连续地向催化剂中供给乙酸钾。

作为应用于乙酸烯基酯的制造的反应器，通常使用固定床管式反应器。固定床管式反应器是指在反应管中填充作为固定床的催化剂(担载于载体上的物质)的装置。固定床多管式反应器是固定床管式反应器中的具有多根反应管的装置。反应基质以气相状态供给至反应管，在催化剂层发生反应，并且反应产物由反应管排出。作为反应管，从设备制造、设备保养、催化剂的填充时和交换时的操作性、反应热的去除等观点出发，多使用直管式反应管。从催化剂的填充、取出的操作性等的观点出发，反应管大多设置成竖直方向(纵型)。

为了确认工业的制造工艺运转中的催化剂层的反应状态，通常这些反应器的催化剂层温度要被监控。作为测定催化剂层温度的方法，可列举出例如日本特开2002-212127号公报(专利文献3)所记载的那样，在填充催化剂前在代表全部固定床多管式反应器的几个反应管中预先设置保护管(鞘)，在这些保护管内插入热电偶，从而来测定反应管内的纵长方向的温度的方法。

由于气相接触氧化反应是放热反应，所以通常用于除热的热介质供给至反应管外侧。通过监控反应管外侧的热介质温度(外壳温度)与催化剂层温度的温度差，从而在催化剂层的纵向的所有位置都能够观察到反应基质反应到哪个程度。温度分布发生不均的情况下，通过基于温度不均来控制反应，从而能够将气相接触氧化反应按照稳定且高效地进行的方式来操作工厂设备。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平2-91045号公报

专利文献2：日本特表2004-526553号公报

专利文献3：日本特开2002-212127号公报