发明名称 供用于化学转化之具有多相催化剂的连续反应器
摘要 用于包含使有机化合物放热化学转化成价值增加之产物之方法系统之改良式装置被揭露,更特别地,系具控制放热之手段之使用固定式多相催化剂之放热化学转化之连续反应器。本发明之连续反应器包含数个具壁之导管,每一者具有用以与传热介质接触而配置之外表面,于一系列之沿导管纵向座标具相同或相异长度之催化剂区域操作期间用以经由以被配置于每一导管内之多相催化材料形成之通道与下游歧管呈流通之入口分布歧管,且其系于以垂直于此纵向座标之面测得系基本上均一之导管截面之每一区域内,藉此界定此区域体积,且此系列区域包含至少二区域,以使每一下游区域具有比相邻上游区域更大或更小之截面。本发明另一方面包含使用此连续反应器之方法,例如,连续制备马来酸酐。
申请公布号 TW579421 申请公布日期 2004.03.11
申请号 TW091116381 申请日期 2002.07.23
申请人 BP公司北美股份有限公司 发明人 库堤斯D 迪克森;哈森 塔赫理;保罗A 杰克森
分类号 F28F13/08;B01J8/06 主分类号 F28F13/08
代理机构 代理人 恽轶群 台北市松山区南京东路三段二四八号七楼;陈文郎 台北市松山区南京东路三段二四八号七楼
主权项 1.一种连续反应器,包含数个具壁之导管,每一者具 有用以与传热介质接触而配置之外表面,于一系列 之沿导管纵向座标具相同或相异长度之催化剂区 域操作期间用以经由以被配置于每一导管内之多 相催化材料形成之通道与下游歧管呈流通之入口 分布歧管,且其系于以垂直于此纵向座标之面测得 系基本上均一之导管截面之每一区域内,藉此界定 此区域体积,且此系列区域包含至少二区域,以使 每一下游区域具有不同于相邻上游区域之不同截 面。2.如申请专利范围第1项之连续反应器,进一步 包含一壳部,其系用以于操作期间维持每一导管之 外表面主要与传热介质接触,且具有与该传热介质 之出口呈流通之入。3.如申请专利范围第1项之连 续反应器,其中每一区域之截面及长度之尺寸系使 于该区域之该导管内发生之任何放热反应期间产 生之热不超过能藉由围绕该等导管之该传热介质 移转及多除之热量。4.如申请专利范围第1项之连 续反应器,其中该系列区域包含至少三区域。5.如 申请专利范围第1项之连续反应器,其中每一下游 区域具有比该相邻上游区域更大之截面。6.如申 请专利范围第1项之连续反应器,其中每一下游区 域具有比该相邻上游区域更大之体积。7.如申请 专利范围第1项之连续反应器,其中于每一区域内 之该导管之截面具有实质上圆形之形状,且其直径 系使该直径之3次方等于该体积及具约0.01至约0.50 范围之値之几何因子之乘积。8.如申请专利范围 第7项之连续反应器,其中每一下游区域之该几何 因子系大于包含至少三区域之该系列区域之相邻 上游区域。9.如申请专利范围第1项之连续反应器, 其中该等催化剂区域具有至少4公尺之沿该纵座之 总长度。10.如申请专利范围第7项之连续反应器, 其中于每一区域内之该导管之截面具有实质上圆 形之形状,且其直径系使该直径之3次方等于该体 积及具约0.015至约0.100范围之値之几何因子之乘积 。11.如申请专利范围第10项之连续反应器,其中每 一下游区域之该几何因子系大于包含至少三区域 之该系列区域之相邻上游区域。12.一种连续反应 器,包含: (i)数个具壁之导管,每一者具有用以与传热介质接 触而配置之外表面, (ii)入口分布歧管,用以于操作期间经由以置于每 一导管内之多相催化材料形成之通道与下游歧管 流通, (iii)一系列之区域,包含至少二区域,该等区域包含 该具壁之导管,其中 (a)每一区域内之该具壁之导管具有沿该区域纵向 座标测得之相同或相异之长度, (b)每一区域内之该具壁之导管具有以垂直于该纵 向座标之面测量之基本上均一之截面,藉此界定该 区域之体积,及 (c)于该系列区域,每一下游区域内之该等导管之总 截面积系与先前上游区域不同, (iv)至少一跨接腔室,其与下游区域之数个该具壁 之导管及先前上游区域之数个该具壁之导管呈流 通, (v)壳部,其系用以于操作期间保持每一区域之数个 该具壁之导管之外表面主要与传热介质接触,及 (vi)此壳部具有与供该传热介质流动之出口呈流通 之入口。13.如申请专利范围第12项之连续反应器, 其中每一区域之截面及长度之尺寸系使于该区域 之该导管内发生之任何放热反应期间产生之热不 超过能藉由围绕该等导管之该传热介质移转及多 除之热量。14.如申请专利范围第12项之连续反应 器,其中该系列区域包含至少三区域。15.如申请专 利范围第12项之连续反应器,其中每一下游区域具 有比该相邻上游区域更大之截面。16.如申请专利 范围第12项之连续反应器,其中每一下游区域具有 比该相邻上游区域更大之体积。17.如申请专利范 围第12项之连续反应器,其中该至少一跨接腔室具 有与下游区域之该数个具壁之导管呈流通之入口 。18.如申请专利范围第12项之连续反应器,进一步 包含壳部,其系用以于操作期间保持每一导管之外 表面主要与传热介质接触,且具有与该传热介质之 出口呈流通之入。19.如申请专利范围第18项之连 续反应器,其中于每一区域内之该导管之截面具有 实质上圆形之形状,且其直径系使该直径之3次方 等于该体积及具约0.01至约0.50范围之値之几何因 子之乘积。20.如申请专利范围第18项之连续反应 器,其中每一下游区域之该几何因子系大于包含至 少三区域之该系列区域之相邻上游区域。21.如申 请专利范围第12项之连续反应器,其中该等催化剂 区域具有至少4公尺之沿该纵座之总长度。22.如申 请专利范围第12项之连续反应器,其中于每一区域 内之该导管之截面具有实质上圆形之形状,且其直 径系使该直径之3次方等于该体积及具约0.015至约0 .100范围之値之几何因子之乘积。23.如申请专利范 围第22项之连续反应器,其中每一下游区域之该几 何因子系大于包含至少三区域之该系列区域之相 邻上游区域。24.一种包括使有机化合物放热化学 转化成价値增加产物之方法,其于至少一连续反应 器内使用选择之多相催化剂,该连续反应器包含数 个具壁之导管,每一导管具有用以与传热介质接触 而配置之外表面,于一系列之沿导管纵向座标具相 同或相异长度之催化剂区域操作期间用以经由以 被配置于每一导管内之多相催化材料形成之通道 与下游歧管呈流通之入口分布歧管,且其系于以垂 直于此纵向座标之面测得系基本上均一之导管截 面之每一区域内,藉此界定此区域体积,且此系列 区域包含至少二区域,以使每一下游区域具有不同 于该相邻上游区域之截面。25.如申请专利范围第 24项之方法,其中该连续反应器内之该系列区域包 含至少三区域。26.如申请专利范围第24项之方法, 其中该连续反应器内之每一区域之截面及长度之 尺寸系使于该区域之该导管内发生之任何放热反 应期间产生之热不超过能藉由围绕该等导管之该 传热介质移转及多余之热量。27.如申请专利范围 第24项之方法,其中该连续反应器内之每一下游区 域具有比该相邻上游区域更大之截面。28.如申请 专利范围第24项之方法,其中该连续反应器内之每 一下游区域具有比该相邻上游区域更大之体积。 29.如申请专利范围第24项之方法,其中该使有机化 合物放热化学转化成价値增加之产物包含使苯或 选自正丁烷、丁烯-1及丁二烯所组成之族群之烃 氧化以形成马来酸酐。30.如申请专利范围第24项 之方法,其中该使有机化合物放热化学转化成价値 增加之产物包含藉由于含氧气体中使低浓度之正 丁烷与主要包含钨、磷及氧之固定催化剂接触而 使正丁烷氧化形成马来酸酐。31.如申请专利范围 第24项之方法,其中该催化剂被维持于约360℃至约 530℃范围之温度。32.如申请专利范围第24项之方 法,其中具有比该相邻上游区域之截面更大之截面 之每一下游区域之截面之更大量系以使于操作期 间沿中央线测得之放热温度高于该传热介质温度 不多于50℃。图式简单说明: 第1图例示传统习知技艺之多管式连续反应器,其 中导管系具固定直径。 第2图例示一种多管式连续反应器,其中每一导管 包含数个区域且其中由入口至出口之每一区域系 具有增加之截面积。 第3图例示一种多管式连续反应器,其中每一导管 系具有由入口至出口呈持续增加之截面积。 第4图例示一种多管式连续反应器,包含数个区域, 其中(i)单一区域内之所有导管系具固定截面积,(ii )每一区域系藉由跨接腔室(crossover chamber)连接至 下一区域,此跨接腔室系连接来自前一区域之流料 且使此流料重新分布至下一区域之导管,及(iii)此 区域内之每一导管之截面积系由一区域至下一区 域而变化。 第5图例示一种多管式连续反应器,其包含数个区 域,其中(i)导管于所有区域系具有固定截面积,(ii) 每一区域系藉由跨接腔室连接至下一区域,此跨接 腔室连接来自前一区域之流料且使此流料重新分 布至下一区域之导管,及(iii)每一区域内之导管数 量系使每一区域内之所有导管之总截面积系从一 区域至下一区域而改变。
地址 美国