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一种用于固定床触媒部分氧化反应之壳管型反应器，该反应器包括一主要用以从烯烃化合物制备不饱和醛类之第一步骤反应区、和一主要用以从不饱和醛类制备不饱和酸之第二步骤反应区等至少一反应区，其中，上述反应区之至少一反应区包括二层或以上之触媒层；每一个触媒层填充有一触媒活性成份具不同孔隙密度及/或孔隙大小之触媒形成产物；且孔隙密度及/或孔隙大小的控制方式为使触媒活性成份的比表面积从反应器入口向反应器出口增加。如申请专利范围第1项所述之壳管型反应器，其中，该触媒的形成产物为一成型触媒，由将该触媒活性成分成型至一预定形状获得、或一支持型触媒，利用一具预定形状之惰性载体支持该活性物质。如申请专利范围第1项所述之壳管型反应器，其中，获得该具有不同的孔隙密度及/或孔隙大小之触媒活性成分之步骤，包括：(a)混合金属盐形成一金属氧化物作为触媒活性成分，以提供一触媒之水溶液或悬浮液；(b)乾燥该触媒之水溶液或悬浮液以提供触媒粉末；以及(c)烘烤上述步骤得到之产物，此方法更包括一步骤介于步骤(a)期间或步骤(b)和(c)之间：加入一可昇华(sublimable)或可热裂解(thermally decomposable)之物质，其具有一受控制之添加数量及/或一受控制之颗粒大小。如申请专利范围第3项所述之壳管型反应器，其中，该可昇华或可热裂解物质系在50~200℃间昇华或裂解。如申请专利范围第3项所述之壳管型反应器，其中，该可昇华或可热裂解物质系至少一种选自由尿素(urea,NH2CONH2)、三聚氰胺(melamine,C3H6N6)、草酸铵(ammonium oxalate,C2H8N2O4)、甲基草酸(methyl oxalate,C4H6O4)、和萘(naphthalene,C10H8)所组成之群组中。如申请专利范围第3项所述之壳管型反应器，其中，该可昇华或可热裂解物质为大小介于0.01~50μm间之颗粒粉末、或以一液态呈现。如申请专利范围第3项所述之壳管型反应器，其中，该可昇华或可热裂解物质之添加量为触媒活性成份重量的0~30wt%。如申请专利范围第3项所述之壳管型反应器，其中，该触媒粉末之大小系在研磨成150μm以下后使用。如申请专利范围第1项所述之壳管型反应器，其中，该利用控制孔隙密度及/或孔隙大小控制，具有最小比表面积之该触媒活性成分之触媒层，每一该触媒层系填充至可控制该反应器产生热量的高度，且该触媒活性成分之比表面积为5~10 m2/g。如申请专利范围第1项所述之壳管型反应器，其中，该至少一反应区包括一第一触媒层和一第二触媒层，且填充为两层；在该第一触媒层的该触媒活性成分的比表面积为5~10 m2/g，在该第二触媒层的该触媒活性成分的比表面积为10~100 m2/g。如申请专利范围第1项所述之壳管型反应器，其中，该至少一反应区包括一第一触媒层、一第二触媒层、和一第三触媒层，且填充为三层；在该第一触媒层的该触媒活性成分的比表面积为5~10 m2/g，在该第二触媒层的该触媒活性成分的比表面积为10~50 m2/g，在该第三触媒层的该触媒活性成分的比表面积为50~100 m2/g。一种从烯烃化合物制备不饱和醛之方法，其系藉由于一壳管型反应器中进行固定床触媒部分氧化反应，该方法利用如申请专利范围第1至11项中任一项所述之壳管型反应器，该反应器包括一用以制备不饱和醛之反应区，包括两层或以上之触媒层，其中，每一个触媒层填充有一含有不同孔隙密度及/或孔隙大小之触媒活性物质之触媒形成物；且该孔隙密度及/或孔隙大小之控制方式，为使该触媒活性物质之比表面积从反应器入口向反应器出口逐渐增加。 |
