BRPI0812716A2 - processos para carregar um reator com um leito de catalisador fixo, e para remover pelo menos parcialmente fragmentos que se formaram na preparação de corpos conformados de catalisador, e, uso do resíduo da peneira - Google Patents

Abstract

processos para carregar um reator com um leito de catalisador fixo, e para remover pelo menos parcialmente fragmentos que se formaram na preparação de corpos conformados de catalisador, e, uso do resíduo da peneira processo para carregamento de um reator com um leito de catalisador fixo que contém pelo menos corpos anulares de catalisador k, em que, antes do carregamento, é realizada a separação, por peneiramento, dos fragmentos que surgem durante a produção dos corpos conformados de catalisador.

Description

“PROCESSOS PARA CARREGAR UM REATOR COM UM LEITO DE CATALISADOR EIXO, E PARA REMOVER PELO MENOS PARCIALMENTE FRAGMENTOS QUE SE FORMARAM NA PREPARAÇÃO DE CORPOS CONFORMADOS DE· CATALISADOR., E, USO DO RESÍDUO DA PENEIRA”

Pcsçnção

A presente invenção refere-se a um processo para carregar um reator corn um leito de catalisador fíxo que contém pelo menos um corpo de catalisador K cuja forma geométrica é a de um and tendo diâmetro externo E, diâmetro interno 1 e altura H oom E > 1.L no qual, antes do carregamento, fragmentos formados na preparação dos corpos conformados de catalisador K. são removidos, pelo menos parcial mente, como material que passa pela peneira em um processo de peneiramento, do restante dos corpos conformados de catalisador K, que e usado para carregar o leito de catalisador lixo, sendo o peneiramento executado por meio de uma pereira que tem orifícios cujo contorno contínuo abrange em cada caso pelo menos duas seções reliiíneas que são opostas entre si em distância C a.o longo de pelo menos um comprimento L, como dois lados paralelos de um retângulo com dimensões de lados L e C, corn a condição que qualquer paralela ao lado do retângulo teórico de comprimento C que passe por um ponto P do contorno do orifício da peneira não tenha outro ponto situado no contorno cuja distância ao ponto P seja maior que C.

Processos para efetuar reações em fase gasosa catalisadas heterogencamente em um leito de catalisador .fixo colocado em um reator são tâo hem conhecidos como os reatores adequados para eles. Em principio, os reatores são trocadores de calor indiretos em que uma parede divisória separa a camars de reação da câmara de transferência de calor. Na câmara de reação é normalmente colocado o leito de catalisador fixo através do qual a mistura gasosa de reação é conduzida. Os reagentes são convertidos durante o seu tempo de residência sobre a superfície do catalisador. Um fluido de troca de calor é tipicamente conduzido através da câmara de transferência de calor, que tem a função de suprir o calor de reação requerido através da parede divisória (por exemplo no caso de reações endotérmicas em fase gasosa catalisadas heterogerieamente) ou de remover o calor de reação liberado na reação (por exemplo no caso de reações exotérmicas em fase gasosa catalisadas heterogeneamente). fluidos de troca de calor úteis incluem gases e líquidos. Exemplos de tais reatores são reatores de feixe de tubos (ci\ por exemplo, DE-A 4 431 949, DE-A 2 9Ú3 582, EP-A 700 714, DE-C 2 8.30 765) e reatores de termoplacas (cf, por exemplo, DE-A 102 004 017 15l, DEA 10.2 004 0.17 150, DE~A 10 361 515) ou reatores com placas de troca de calor de acordo com DE~A 10 031 347.

Em reatores de feixe de tubos, o leito de catalisador fixo é geralmente disposto nos tubos de reação e o meio de troca de calor ê conduzido dentro do espaço que circunda os tubos de reação. Nos reatores de termoplacas, o meio de troca de calor é conduzido através de íermoplacas especialmente projetadas e o leito de catalisador fixo é disposto nas câmaras de reação limitadas pelas termopíacas.

Naturalmente reações em fase gasosa catalisadas heterogeneamente podem, também ser efetuadas em reatores isolados termicamente do ambiente externo (“reatores adiabáticos”) (cf., por exemplo, DE-A .10 2006 029 790 e DE-A 10 2006 017 623).

Procura-se sempre nas reações em fase gasosa catalisadas heterogeneamente, minimizar a energia necessária para mover o gás de reação. Como uma medida, para atingir este objetivo, é dada preferência ao uso de corpos anulares de catalisador para formar o leito de catalisador fixo, pois eles proporcionam uma perda de pressão partieularmeme baixa na passagem do gás de reação através do leito de catalisador fixo (cf, por exemplo, WO 2005/()3039). Urna vantagem adicional de corpos anulares de catalisador normalmente consiste em redução de vias de difusão, disto resultando em muitos casos em um rendimento melhorado do produto visado.

Uma desvantagem de catalisadores anulares é, entretanto, a de ter uma sensibilidade a fratura comparatívamente elevada. No curso de sua 5 preparação, existe, portanto, normal mente, sempre certa formação de corpos catalisadores conformados fraturados (anéis de catalisador fraturados ou esmagados), e em vista disto os corpos anulares de catalisador são geralmeitie produzidos em mistura com fragmentos de tais corpos conformados de catalisador (ou são obtidos como tal mistura). Espeoifioamente, tais 10 fragmentos podem apresentar uma ampla variedade de diferentes geometries e tamanhos de partícula (graus de fínura). Quando um leito de catalisador fixo é formado usando as misturas mencionadas, o resultado obtido é um leito de catalisador fixo no qual as cavidades que são normalmente formadas no leito no caso de uso de corpos anulares de catalisador intactos podem ser cheias 15 (bloqueadas) com tais fragmentos.

Ta.ís leitos fixos de catalisador tendo uma alta densidade de empacotamento causam naturalmente uma alta perda de pressão quando são atravessados pelo gás de reação.

US-B 7 147 011 recomenda, como um remédio para o 20 problema, descrito acima, um processo para carregar um reator com um leito de catalisador fixo que contém corpos anulares de catalisador, no qual, antes do carregamento, fragmentos formados na preparação dos corpos anulares de catalisador são removidos completamente como material que passa pela peneira, em um processo de peneiramento, do restante dos corpos anulares de 25 catalisador, que só então é usado para carregar o leito de catalisador fixo.

US-B 7147011 recomenda, no caso de corpos anulares de catalisador com. um diâmetro externo E e uma altura H, com E > H, o uso de peneiras cujos orifícios tém um comprimento L e uma largura de malha C que satisfazem as relações E > C > H e L >. C, mas US-A 714701.1 deixa em aberto o que os termos “largura de malha C^5> e “comprimento I?' devem significar no caso de um orifício de peneira de qualquer forma desejada. US-B 714701 I indica apenas que C e L são os comprimentos dos halos do retângulo no caso de orifícios de peneiras retangulares, lima desvantagem do procedimento recomendado em US~

B 7M70.ll é, entretanto que o que permanece corno retido em peneira (“retido’;) é formado esseneiahnente por corpos anulares de catalisador nào danificados, enquanto que o material que passa pela peneira (“peneirado”) contém não apenas partículas de fragmentos finos, mas também fragmentos 10 comparatívamente grosseiros e possivelmente anéis de catalisador não danificados. fim outras palavras o objetivo de US-B 7 147 011 é a remoção de todos os fragmentos de catalisador,

Como resultado, a proporção em massa representada pelo material que passa através da peneira no procedimento recomendado em US·· 15 B 7147011 é comparatívamente grande, o que é desvantajoso em vista da carência de recursos materiais e custos crescentes de matérias primas, pois o material que passa através da peneira normal mente tem de ser descartado ou reprocessado de maneira comparatívamente complicada. Isto fica ainda mais claro com a consideração que fragmentos de catalisador eomparativamenle 20 grosseiros contribuem para aumentar a perda de carga em grau comparatívamente pequeno ao passo que íragmentos de catalisador finamente divididos contribuem para isso em grau superior ao proporcional. A correção desta afirmação fica pan.íeularmente aparente quando é levado em conta que o leito de catalisador lixo, na maioria dos casos, consiste não apenas de corpos 25 conformados catai it.ieamente ativos, mas, geralmente, de misturas contendo tanto corpos conformados cataliticamente ativos como corpos conformados inertes de diluição. “ínene” significa aqui, geral mente, que, quando a mistura gasosa de reação é conduzida em condições de reação através de uma carga consistindo apenas de corpos conformados de diluição no reator (i.e. por um leito lixo correspondente consistindo apenas de corpos conformados inertes), a conversão dos reagentes. com um único passe do gás de reação através do leito lí xo. é < 5 mol %, usual mente <2 mol %. 1'ais corpos conformados inertes de diluição têm adicionalmente, tipicamente, uma elevada resistência á 5 fratura e podem, normaimente ser obtidos comercialmente livres de fragmentos.

O problema tratado pela presente invenção foi, portanto, o de prover um processo para carregar um reator com um leito de catalisador fixo que contém, pelo menos, corpos conformados e catalisador K. cuja forma H) geométrica é a de um anel com diâmetro externo E, diâmetro interno I e comprimem o (altura) H corn a condição E > Η. O processo consiste em, antes do carregamento, remover primariamente os fragmentos finamente divididos (até poeira de catalisador), como material passante através da peneira, do restante do material contendo corpos conformados de catalisador K, por um le processo de peneirarnento, e então, usar o material retido na peneira para carregar o leito de catalisador fixo.

Gomo solução para este problema, a presente invenção provê um processo para carregar um reator com um leito de catalisador fixo que content pelo menos um corpo conformado de catalisador K cuia forma 20 geométrica é a de um anel com diâmetro externo E, diâmetro interno l e altura H oom E > H, no qual, antes do carregamento., fragmentos (de catalisador) (por exemplo, fragmentos (de catalisador) formados no tratamento térmico de corpos anulares verdes na preparação de catalisadores anulares multielementares não suportados K) formados na preparação dos corpos 25 conformados de catalisador K são removidos, pelo menos pare.ia.lme.nte, como material que passa pela peneira, em um processo de penei rarnemo, do restante dos corpos conformados de catalisador K., que é usado para carregar o leito de catalisador fixo. Neste processo o peneiramento é executado por meio de uma peneira que tem orifícios cujo contorno contínuo abrange em cada caso pelo menos duas seções retilíneas que são opostas entre si era distância C ao longo de pelo menos um comprimento L, como dois lados paralelos de em retângulo com dimensões de lados L e C, com a condição que qualquer paralela ao lado do retângulo teórico de comprimento C que passe por um ponto P do contorno do onficio da peneira não tenha outra ponto situado no contorno cuja distância ao ponto P seja maior que C, sendo que no processo de peneiraraento, as relações I,

L > E > H :> C > (E-1)/2 (I), são sails feitas.

Preferivelmente de acordo com a invenção, no processo de acordo com a invenção, as relações Π,

L ·^:> E ?: H > C > H/2 > (Ε-·1)/2 (Π), são satisfeitas.

Ainda mais preferivelmente de acordo com a invenção, no processo de acordo com a invenção, as relações IIL

L > E > H > 0,911' > C > H/2 > (E-I)/2 (ΠΙ), são satisfeitas.

Ainda melhor, no processo de acordo com a invenção, as relações IV,

L > E > H > 0,9H > C > H/2 > (E-D/2 (IV), são satisfeitas.

Em casos particularmente favoráveis de acordo com a invenção, no processo de acordo com a invenção, as relações V,

I, > E > H > 0,S6H > C > H/2. > (E-l)/2 (V), são satisfeitas.

Naturalmente, o processo de acordo com a invenção pode também ser executado quando uma das seguintes ralações é satisfeita:

(VI): L > E > H > 0,9 H > C > (E-I )/2;

ou ( Vl.I)i I... > E > II > 0.9 H > C > (E-102;

OU (VHb: I... > E > II > 0,86 H > C > 1E-1)/2:, ||||||||||||||||||;q||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||^ (IX): 1. > E > II > 0,86 H > C > (E-1)/2.

M.uito particularmente vantajosamente, E, tanto nas relações 1 como no caso das relações II, Ι.Π., IV e V e VE VIL VI.II e IX é > 1,5E, melhor > 2E e ainda melhor > 2,5EErn. ge.ra.l, no processo de acordo com a invenção* tanto nas relações I como no caso das relações IL III, IV e V e VI, VII, VIII e IX, entretanto, L é < 20E, em muitos casos L < 15E, frequentemente t < 1.0.E e muito frequentemente L < 5E.. .Esta restrição de comprimento é, entretanto, causada mais por aspectos secundários, por exemplo, uma excelente estabilidade mecânica da peneira, do que pelo resultado desejado no psneiramento,

Uma forma comparaòvamente geral de um possível ori fício de peneira da invenção (ou contorno do mesmo) é mostrada como exemplo na figura 1*

No caso mais simples, um orifício de peneira da invenção (ou contomo do mesmo) pode ser um retângulo com comprimentos de lados L e C, como é mostrado, por exemplo, na figura 2.

Naturalmente, um orifício de peneira, da invenção (ou contorno do mesmo) pode também ser um furo alongado, como é mostrado, como exemplo, na hgura 3, A geometria de um furo alongado corn u comprimento de borda L deriva da de um. retângulo com comprimentos de lado L e C substituindo os lados de comprimento C em cada caso por uma semidrcunferência de diâmetro C (largura do furo) dirigida, para fora da área retangular. Naturalmente, outro possível orifício de peneira da invenção (ou contorno do mesmo (ambas as expressões sâo usadas equivalcníemente neste documento)) c um pandekigramo, mostrado como exemplo na figura 4. Além desses, outro possível contorno de orifício de peneira da invenção é o que deriva de um contorno retangular pelo arredondamento de pelo menos alguns de seus cantos.

Em principio, uma peneira para ser usada de acordo com a invenção pode ter, por exemplo, uma pluralidade de diferentes tipos de orifícios de peneiras possíveis de acordo com a invenção, Vantajosamenle de acordo com a invenção, uma peneira usada em um processo de acordo com a invenção terá, entretanto, não mais que três e geralmente não mais que dois 10 diferentes tipos de orifícios de peneiras que satisfazem as exigências da invenção, Muito particularmente vantajosamente, entretanto, urna peneira a ser usada de acordo com a invenção terá apenas um tipo de orifícios de peneira da invenção.

Preterivelrnente de acordo corn a invenção, os orifícios de peneiras (ou contornos do mesmo) de uma peneira a ser usada de acordo com a invenção são ou apenas um tipo de retângulos da invenção ou apenas um tipo de furos alongados da invenção (cada um dos quais satisfaz uma das relações 1, ou preferivelmente 11, 111, IV ou V ou VI, VH, VIII ou IX).

O termo “peneira” é usado neste documento como sinônimo do termo 'Tela de peneira”. 0 termo 'peneira” ou Tela de peneira'' é usado neste documento no sentido da defmição apresentada em ΕΡ-Λ I 726 358 coluna 5 linhas 48 a 57.

Em outras palavras, a teia de peneira pode, por exemplo, ser configurada como uma grade ou grelha, como uma chapa perfurada ou com 25 fendas (Le, conto uma chapa eom orifícios de peneira puncionados, cortados a laser, cortados a água ou fresados) ou como uma tela tecida feita de arames redondos ou perfilados. Em principio, para o processo de acordo com a invenção, variantes úteis de tela de peneira são também as variantes de tela de peneira detalhadas em Aulbereiíungs-TechniMNo, l1/1960, p. 457 a 473 ou em. Chem.-hig.-Techn. 56 (1984) No. 12, páginas 897 a 907. Serà apreciado que è também possível usar; para o processo de acordo com a invenção, todas as telas de peneira detalhadas em Sieben und Siebmaschinen, (Peneiras e equipamentos de peneiramento) Wíky-VCH GmbH. & Co. KGaA, Paul Schmídi et ai (2003).

Grades ou grelhas e telas tecidas (ambas asseguram produções especificas de peneiramento particularmente altas em. kg/rrf com alta eficácia) são adequadas especialmente no caso de telas de peneira tendo apenas um tipo de orifício retangular da invenção. Uma ilustração exemptificativa de uma tela tecida de peneiramento e mostrada na figura 5 deste documento.

Uma ilustração exemplificative de uma grade ou grelha e mostrada na figura 6 deste documento.

Quaisquer orifícios de peneiras da. invenção (ou contornos de orifícios de peneiras) podem ser realizados de maneira simples em chapas perfuradas ou com fendas. Entretanto, chapas perfuradas ou com fendas vantajosas de acordo com a invenção são especialmente aquelas que têm apenas um tipo de orifício de peneira (ou contorno do mesmo) retangular ou um orifício de peneira (ou contorno do mesmo) com forma de um furo alongado.

O que é particularmente vantajoso em chapas perfuradas ou com fendas è que o arranjo relativo de orifícios de peneiras da invenção é possível mrtuahneute de qualquer maneira. Quando a chapa com. lendas tem apenas um tipo de orifício de peneira retangular ou um orifício de peneira tendo a forma de um furo alongado., arranjos relativos úteis para os mesmos em uma chapa com fendas para os processo de acordo com a invenção são, especialmente, o arranjo de iuros deslocados mutuamente de acordo com. a figura 7, o arranjo de furos deslocados corn superposição de acordo com a figura 8 (que é muito pari.icularmente preferido de acordo com a invenção (por razões de estabilidade entre outras)), o arranjo em linhas retas de acordo coto a figums 9 e 10, ou o arranjo em espinha de peixe de acordo com a. figura 11 < Uma razão adicional para a vantagem de chapas com fendas é que elas podem ser limpas com maior facilidade ao caso de mudança de produtos e são 5 menos sujeitas a obstrução dos furos por aderência de partículas. Elas têm também. geral mente, maior estabi lidade mecânica.

De outro modo, telas perfuradas de peneimmento (e telas de peneiramento com fendas) adequada de acordo com a invenção podem ser configuradas como descrito em DIN 24041.

Espessuras típicas de chapas de teias perfuradas de peneiramento (ou telas de peneiramento com fendas) usáveis de acordo com a Invenção são de 1 a 5 mm, preferivelmente de 1 a 3 mm, mais preferivelmente de 1 a 2. mm.

A area aberta da peneira F (a soma das arcas de todos os l5 orifícios presentes na tela de peneira de chapa com fendas) de telas de peneira de chapa com fendas favoráveis de acordo com a invenção será, corn base na área total da tela de peneira com chapa fendida, tipicamente de 10 a 60%, Preferivelmente de 20 a 50%) e mais preferivelmente de 30 a 50%.

Uma chapa com furos alongados adequada de acordo com a 20 invenção (uma tela de peneiramento com furos alongados adequada, de acordo com. a invenção) com furos alongados .mutuamente deslocados de acordo com a figura 7 pode, por exemplo, ter as seguintes variantes de configuração:

| Largura de furo G	i Cumpriu.'	ento I.. 1 Dlstâaci	a a i Distâneia	b [d
	= (mm)	l (mm)	1 (mm)	1 (mm)
		í 10	ί 5.0	1111||^1·^111·	llililf
1^ΪΪ|Ι|Ι|Ι1ΙΙ1ΙΙΙΙ|	: i	• Z 4	í 5,0	I i.o	1 31,4
flÈllllllllll	11111111	.1111111111111 I t s í ·*' X	11111111111 lifiililllfiii	<<<<<</:< | l^.jS .........ΤΊζο.......	I Γ3Α 1 32,4........
				í ·*> A
: AM?
í 5,0 í 5.0	1 20.0 1 15.0	llilll)|ÉÍIIfl IlIflffflÉIIII	Bifllllltflllfii iiiili^iiOlliiiliii		l||f|j|| l^liillll
i 5,0		|||||||||j|||||		illiliiíiili	llilllill
: 8.0		i 8.0	................................................................	1 2.0	...............>..........................
i fO o	: Τ'? FJ

Materiais úteis são especialmente aço (por exemplo, materiais

D1.N 1.4541 ou 1.4571 e aço SI85 (DIN 1.0035) de acordo com DIN EN 10025 ou DIN EN 10088-4).

Urna peneira eom furos alongados, adequada de acordo com a invenção, com furos alongados deslocados com superposição de acordo com a figura, 8 pode, por exemplo, ter as seguintes variantes de configuração:

largura de turn (1 fiam}	Comprimento í. (mm)	Distância a ín®)	Distância b Uma)	(llllll (ínm)	|||||||
		22)		lllllil!	24
	I115IIIBIIBIÍÍIII1:	111111111	3.5	ifllllli
2,0	IO		5,0	cfliiiii	illliil
4..0	ÍÍÍÍIIllllllllllÍÍ	llllillllill	*11111111111	Ί................	44
8,0	iiliiiliilliiilll	iilllllllli		1	32

Um material útil è especialmente aço (por exemplo, material

DIN 1.4541 ou 1.457'1).

No caso de corpos anulares de catalisador K de geometria 10 E x I x H 5 mm x 2 mm x 3 mm, telas de penei ramen to adequadas para um processo de acordo com a invenção são, por exemplo, especialmente telas com iúros alongados do tipo descrito acima (especialmente com. um arranjo de furos deslocados com superposição) com C 1,8 mm e I..- ~ 18,2 mm, ou com C ” 2,5 mm e L ^:::: 17,5 mm.

No caso de corpos anulares de catalisador K de geometria

E x I x II -·-· 7 mm x 3 mm x 6,9 mm, telas de peneirameato adequadas para um processo de acordo com a invenção são, por exemplo, especialmente telas com furos alongados do tipo descrito acima (especialmente com um arranjo de furos deslocados com superposição) com C ™ 6 mm e L - 14 mm ou com 20 C 4 mm e L ···· 16 mm, ou com. C ^:::: 6,2 mm e L 1.7,8 mm.

No caso de corpos anulares de catalisador de geometria E x I x H 6,6 mm x 3,7 mm x 4,2 mm, telas de peaeíramento adequadas para um. processo de acordo com a invenção são especialmente telas tecidas de acordo com a figura 5 corn C 3,5 mm e L ™ .20 mm. A espessura do no .25 usado para fabricar a. tela de pe.nei.rame.nto é vantajosamente 1 mm. 0 material usado é preferivelmente aço. Materiais adequados são espeeialmente os tipos DI.N 1.4541 e 1.4571. E também possível neste caso usar uma das telas de furos alongados já mencionadas com. por exemplo, C - 2,5 mm e L i/.5rnm.

Na prática do processo de acordo com a Invenção para carga de um reator com um leito de catalisador fixo, o material em peneiramento que consiste de corpos conformados de catalisador K e de fragmentos (de catalisador), é transportado através da tela de peneiramento da invenção, vantajosamente de acordo com a invenção, paralelamente ao comprimento L 10 dos orifícios de peneira da invenção. De modo correspondente o material a ser penetrado é também, aplicado sobre a peneira (sobre a tela de peneiramento) com esta direção de aplicação.

Quando a tela de peneiramento usaria de acordo com a invenção é uma chapa perfurada com furos puneionados, a. rebarba de 15 puncionamsnto é geralmente removida e o contorno dos furos ê arredondado adequadamente do ponto de vista da aplicação. Ao longo da espessura, da. tela de peneiramento a seção transversal do orifício da peneira é normalmente essencialmente constante (i.e. o orifício geralrnente tem. uma seção de passagem constante). Quando a rebarba de puncion.ament.o não é removida, 20 ela normalmente aponta na direção da passagem pela peneira.

Em princípio, o material que está sendo peneirado pode ser transportado através da peneira no processo de acordo com a invenção por meio de um movimento vibratório circular, elíptico e/ou linear da tela da. peneira, Para este fim, para um processo de acordo com a invenção, é possível 2á em princípio usar todos os equipamentos de peneiramento recomendados, por exemplo, em Chem.-lng.-Teeh. 56 (1984} No. 12, p. 897 a 907, e também ern Sieben und Sicbrnaschin.en, Gmndlagen und Arovenduag [Peneiras e Equipamentos de Peneiramento, Fundamentos e Uso], Wiley VCH, Paul Schmidt (2003).

O grupo de equipamentos de peneiramento melhor adequado para a execução de u.m processo de acordo com a invenção é o de peneiras planas ern que o material sendo peneirado escorrega como uma. camada com movimento linear ou circular sobre a tela de peneiramento. O peso intrínseco e o atrito contra a peneira ocasionam o cisalhamento da camada de material que está sendo peneirada. Uma característica vantajosa é que a retrormsturação que usualmente tem efeito adverso é muito baixa.

O movimento vibratório da superfície da peneira no caso de peneiras planas c efetuado no plano da. tela de peneiramento. O movimento vibratório pode ter um perdí linear (vai e vem) ou circular (no primeiro caso, e feita referência a uma peneira vibratória pana linear). Neste caso ele pode, estar direcionado na direção do transporte do material ou transversal a ela. Aceleração assimétrica, no caso de movimento vibratório linear na. direção <lo transporte, pode causar o transporte longitudinal do material que está sendo peneirado mesmo no caso de uma peneira horizontal.

Λ vibração circular oferece a vantagem de manter constantemente uma aceleração ótima. E também possível empregar uma combinação de vibradores lineares e circulares no processo de acordo com a invenção.

Em vibradores circulares, o movimento horizontal circulante é frequentemente gerado por meio de um motor com engrenagem. Em vibradores lineares, toda a caixa da penena..(na qual a tela de peneiramento é normalmeníe muito geral mente montada) é submetida a vibração linear por massas contrarrotatívas não balanceadas. Vibradores lineares podem ser empregados com telas de peneiramento tanto horizontais como inclinadas. No caso de uma tela de peneira inclinada, o material em peneiramento, por uma inclinação adequada do plano de vibração ern relação ao da teta de peneiramento. seguindo uma trajetória parabólica, é lançado para cima e simultaneamente para frente. Os ângulos de Inclinação podem, por exemplo, ser de ~3° a 25/ Angulos de 3° a 4° são preferidos de acordo coin a invenção. E dada preferência particular de acordo corn a invenção a, por exexnplo, peneiras vibratórias lineares de Rhewurm GmbH em Remscheid, Alemanha.

Peneiras retangulares são preferidas em relação a peneiras redondas para a operação de peneiras planas da invenção. Neste caso, telas de peneira retangulares são montadas em caixas de peneira ígualmente retangulares, Pode ser efetuado um (racionamento em uma passagem com um arranjo em série de telas de peneira diferentes (tendo oriücíos de peneiras diferentes) na direção de transporte do material em pcneiramento.

Por exemplo, nm peneinunento da. invenção, no qual o retido na peneira (retido) é o produto desejado, pode ter a forma de urna peneira retangular apropriada, seguida diretamente por peneira adicional na qual quaisquer corpos conformados presentes no material retido na primeira peneira, cujo tamanho exceda o dos corpos anulares de catalisador são removidos como material retido na segunda peneira do material passante que forma o produto desejado no penei ramento.

Em vez de um arranjo em série de telas de peneiras, é também possível empregar um arranjo de uma peneira, sobre a outra, para o processo de acordo com a invenção. Neste caso, os corpos conformados cujo tamanho excede o dos corpos anulares de catalisador serão normalmente removidos como resíduo de pencimtnenio pela peneira do topo. Os fragmentos a serem removidos de acordo com a invenção passarão até em baixo.

Em outras palavras o peneiramento da invenção é efetuado com auxílio das peneiras inferiores.

No caso de um arranjo de telas de peneira dispostas uma sobre a outra, é dada preferência ao uso de peneiras redondas. O movimento vibratório é preferivelmente configurado de modo que o retido na peneira é em cada caso encaminhado para a periferia, da peneira redonda e lá descarregado.

A fim de manter os orifícios de peneiras desobstruídos durante um peneiramento da invenção, especialmenie quando a ida de peneiramento é feita de um aço com módulo de elasticidade comparativamente baixo o método de impacto de bolas de borracha é usado vantajosamente de acordo com a invenção (cf figura 12 em Cbem.~Ing.~Tcch. 56 (1984) No. 12, página 902). Neste método, bolas de borracha cujo diâmetro D é pelo menos 2 C, preferivelmente pelo menos 3 C, mais preferivelmente pelo menos 4 C ou 5 C (normalmente, o diâmetro da bola de bormchanão excederá 15 C. usualmente mesmo 10 C), são colocadas em uma subpeneira localizada a uma distância Z de tipicamente cerca de 1,2 D a 1,5 D abaixo da peneira (da tela de peneiramento). Mesmo no caso de equipamentos de peneiramento planos, as bolas de borracha pulam durante a operação de peneiramento (rhirante o peneiramento) de baixo contra a tela de peneiramento e a limpam loealmcnte. Sua elasticidade é tal que elas essencialmente não causam qualquer fratura adicional do material em peneiramento. A subpeneira é usualmente uma chapa perfurada com orifícios preferivelmente quadrados cujo comprimento de lado é tipicamente pelo menos A, frequentemente pelo menos 1,5 A, mas normalmente não maior que 0,8 D, usualmente não maior que 2/3 D. Em cada caso os orifícios da subpeneira são dimensionados de modo que o material que passa através da peneira possa passar através dela. Apropriadamente de um ponto de vista de aplicação, telas de peneira, (como planos de teto) e subpeneíras (como ”planos de piso”) podem ser configuradas com seção idêntica e ser suplementadas por quatro paredes laterais de altura Z para formar um inserto paraldepipédico que, de maneira simples, pode ser inserido na caixa da peneira (a altura da caixa geralmente excede a do inserto inserido em cerca de 10 cm) do equipamento de peneiramento, Por exemplo, ml inserto paralelepipédico pode ter um comprimento de 500 mm (preferivelmente em direção paralela ao comprimento L dos furos alongados de uma peneira com furos alongados, por exemplo, a peneira com furos .16 alongados citada como exemplo neste documento) e uma largura de 250 mm, A separação Z entre o topo e a base pode, por exemplo, ser de 15 a 30 mm, Quando é de 25 mm, o diâmetro das bolas de borracha é vantajosamente 20 mm. Apropriadamente de um ponto de vista de aplicação, tal Insert o 5 geralmente contém cerca de 20 bolas de borracha, Alternativamenie ao impacto com bolas de borracha,, a limpeza da peneira durante a operação de peneíramento pode ser efetuada continuamente por escovas planas ou de rolos dispostas acima cu abaixo da teia de peneiramenio, As variantes de peneiramento acima descritas podem também ser vistas em Schüttgut Vol. 9 10 (2003) No, 4, p. 272/273. Os equipamentos de peneiramento de vibração livre recomendados neste documento são particularmente vantajosos de acordo com a Invenção, Na seleção da amplitude e da frequência da vibração fui verificado que amplitude curta e frequência alta são úteis para o processo de acordo com a invenção.

.15 O processo de acordo com a invenção é adequado, entre outros casos, no caso de corpos anulares de catalisador K cuja composição ativa é de pelo menos um óxido multielementar (frequentemente um óxido· multimetálico) que contém

a) os elementos Mo, Fe e Bi, ou

b) os elementos Mo e V, ou

c) o elemento V e adicionalmente P e/ou Tg c também no caso de corpos conformados de catalisador K que contêm como composição ativa, prata elementar sobre um suporte oxidado (todos os corpos anulares de catalisador K acima mencionados serão referidos 25 neste documento também como corpos anulares de catalisador K*).

Os catalisadores são adequados especialmente para oxidações parciais em tase gasosa catalisadas heterogeneamente em um leito d.e catalisador fixo, em particular no caso de sua realização em um reator de feixe de tubos.

Neste documento, uma oxidação plena de um composto orgânico com oxígèmo molecular significa que o composto orgânico é convertido sob a ação reativa de oxigênio molecular de modo que todo o carbono presente no composto orgânico é convertido a óxidos de carbono e 5 lodo o hidrogênio presente no composto orgânico è convertido a óxidos de hidrogênio. d'odas as conversões exotérmicas diferentes das mesmas de um composto orgânico sob a ação reativa tie oxigênio molecular são sumarizadas aqui corno oxidações parciais de urn composto orgânico.

Em particular, neste documento, oxidações parciais serão 1.0 entendidas como designação das conversões exotérmicas de composto orgânicos sob a ação reativa de oxigênio molecular, nas quais o composto orgânico a ser oxidado parcialmente, após o final da conversão, contém pelo menos um átomo de oxigênio a mais em forma de combinação química do que antes da realização da oxídaçao parcial.

Ib Exemplos de tais oxidações parciais de composto orgânicos catalisadas heterogeneamente incluem a conversão de metanol a formaldeido (cf, por exemplo, C.H-A 449600, C.H-A 38828), a conversão de pnspeno a acroleina e/ou ácido acrílico (c£, por exemplo, DE-A 23 51 1.51), a conversão de t-butanol, isobutene, ísobutano, isobutiraldeído ou o éter meidico tie r20 butanol a met.aerole.iaa e/ou ácido metacríHco (c£, por exemplo, DE-A 25 26 238, EP-A 092 097, EP-A 058 927, DE-A. 41 32 263, DE-A 41 32 684 e DEA 40 22 2.12), a conversão de acroleina a ácido acrílico, a conversão de metacroíeína a ácido metacríllco (cf, por exemplo, DE-A 25 26 238), a conversão de o~xileno ou nafteleno a an.idrido ftálico (c£, por exemplo, EP-

2.5 A 522 871) e a conversão de butadiene a anidrido maléico (cf, por exemplo, DE-A 21 06 796 e DE-A 16 24 921), a conversão de hidrocarbonetos (cspeciahiiente l-buteno, 2-buteno, butadiene e/ou n-butano) a anidrido maléico (cf, por exemplo, GB·· A 1 464 198 e GB-A 1 291 354), a conversão de rndanos a antraquinonas (cf, por exemplo, DE-A 20 25 430), a conversão de etileno a óxido de etileno (cf, por exemplo, ΕΡ-Λ 352 849. EP-A 352 850, EP-A 532 325, US-A 5 155 242 e US-A 5 262 551) on de propileno a óxido de propileno fui', por exemplo, DE-B 12 54 137, DE-A 21 59 346, EP-A 372 972, WO 89/0/101, DE-A. 43 11 60S), a conversão de propileno e/ou acroleina a acrilomtrila (cf, por exemplo, D.E-A 23 51 151), a conversão de isobuteno e/ou metacroleina a metacrilomtrila (i.e., neste documento, o termo '‘oxidaçao parciaP’ incluirá também amoxidação parcial, i.e. a oxidação parcial na presença de amónia), a desidrogenação oxídatíva de hidrocarbonetos (cf., por exemplo, DE-A 23 51 151), a conversão de propano 10 a acrilomtrila. ou a acroleina e/ou ácido acrílico (cf, por exemplo, DE-A 10.1

297, EP-A 1 090 684, EP-A. 608 838, DE-A 100 46 672, EP-A 529 853, WO 01/96270 e DE-A 100 28 582), etc.

No caso mais simples, o corpo conformado anular de catalisador K pode consistir apenas de composição catai iticamente ativa que 15 pode, se conveniente, ser diluída com material inerte (incorporado, por exemplo, para aumento de resistência) (se conveniente, é também adicionado um adjuvante de conformação como, grafita). Tais corpos catalisadores de forma geométrica anular são tipicamente designados como catalisadores anulares não-suportados. Para tais corpos anulares de catalisador K, o 20 processo de acordo com a Invenção tem maior signiilcado.

No caso de catalisadores anulares não suportados, dependentes da composição ativa, a conformação pode ser efetuada compactando uma composição cataliticamente ativa em pó (por exemplo, um óxido muhielementar pulverulerdo) até a geometria anular do catalisador, por 25 exemplo (dependendo da composição ativa), por formação de comprimidos, simerizaçao ou extrusão. E possível adicionar adjuvantes de conformação. Akernativamente, dependendo da composição ativa desejada, é possível compactar uma composição pulverulenta precursora até a geometria anular do catalisador e converter os corpos conformados anulares resultantes por tratamento térmico (se conveniente em uma atmosfera contende oxigênio molecular) em corpos conformados de óxido multielementar caiaiilkamente ativo (c€, por exemplo, US 2005/0263926 e WO 2005/030393, e também EP-A I 243 331 ).

Naturalmente a conformação pode também ser efetuada revestindo um corpo de forma geométrica anular, composto de material catafi.ticamente inativo ou material inerte ('designado a. seguir como “corpo conformado de suporte anular “ ou resumidamente corpo conformado de suporte”) com composição ativa. Alternativamente, é também possível fazer o revestimento com uma composição precursora e efetuar a conversão para obter o catalisador anular ativo por tratamento término subsequente (se conveniente em. uma atmosfera, contendo oxigênio molecular). O revestimento pode ser efetuado da maneira, mais simples, por exemplo, umedecendo a superfície do corpo inerte anular de suporte com um ligante líquido e promovendo a adesão de uma composição ativa, pulvendenta ou composição pulverulenta precursora sobre esta superfície umedecida. Os catalisadores anulares obtidos desta maneira são designados como catalisadores anulares revestidos. Corpos inertes conformados anulares adequados para muitas oxidaçôes parciais em fase gasosa catalisadas heterogeneamente consistem de materiais porosos ou não-porosos de óxido de alumínio, óxido de silício, dióxido de túrio, óxido de zircônio, carboneto de silício ou silicates, como silicato de magnésio ou silicato de alumínio (por exemplo, esteatita C 220. de Ceram fee), ou também de metais, por exemplo, aço inoxidável ou alumínio (cf., por exemplo, US 2006/0205973).

Em vez de revestimento dos corpos inertes anulares de suporte com composição ativa pulventlenta. ou com composição pulverulenta de precursor, os corpos anulares de suporte podem também em muitos casos ser Impregnados com uma. solução (solução molecular e/ou co.loid.al) de substância cataliticamente ativa ou com uma solução de uma substância . 20 precursora, e então o solvente pode ser volatilizado, o que pode ser seguido, se conveniente, por redução química e/ou tratamento térmico (se conveniente em uma atmosfera contendo oxigênio molecular). Os corpos anulares de catalisador K resultantes são designados tipicamente como catalisadores 5 impregnados.

Independentemente do modo de preparação empregado em cada caso individual os corpos anulares de catalisador K são sempre obtidos com certo grau de mistura com. corpos anulares de catalisador K. fragmentados, o que sugere o emprego do processo de acordo corn a 10 invenção.

O diâmetro externo E dos corpos anulares de catalisador K para uso de acordo com a invenção será geralmente de 2 a 10 mm, frequentemente de 4 a 8 mm e muitas vezes de 5 a 7 mm.

(.) compnmento (altura) H dos corpos anulares de catalisador 15 K para uso de acordo com. a invenção pode variar de 2 a 10 mm, Írequeutemente de 4 a 8 mm, ou de 5 a 7 mm.

De acordo com a invenção, a relação HE deve necessariamente ser < 1. Em muitos casos, Η/Έ é de 0,3 a 1, usuaimente de 0,5 a 1 e frequentemente de 0,6 a I.

A espessura de parede ((E-I)/2) dos corpos conformados de catalisador K da invenção fica vantajosamente entre l e 3 mm, usualmente entre I e 2 mm, muitas vezes entre L5 e 2 mm ou de 1 a 1,5 mm.

Adicionalmente, é favorável que corpos anulares de catalisador K tenham relação I/E de 0,3 a 0,7. preferivelmente de 0,4 a 0,6.

Em outras palavras os processos de acordo com a invenção podem ser empregados em particular no caso de corpos anulares de catalisador K com E ^:“de 2 a 10 mm, H7E · de 0,03 a 1 e I/E - de 0,3 a 0,7,

Tudo o que foi mencionado é especialmente verdadeiro quando os corpos anulares de catalisador K são corpos anulares de catalisador κ*.

Corpos anulares de catalisador K* incluem, inter alia, os corpos anulares de catalisador K cuja composição ativa é um óxido muílidememar de fórmula geral 1

Mo^Bi_S!Fe_bXjX/X/X/O₍, (I) com

X Níquel e/ou cobalto,

X-tálío, um metal alcalino e/ou um metal alcalino terroso,

X^-,™zinco, fósforo, arsênico, boro, antimônio, estanho, cérío, chumbo, vauádio, cromo e/ou tungstênio,

X^A~sÍlício, aluminío, titânio e/ou zircônio, a-0.2 a. 5, b-0,01 _a 5, c-Oa 10, d-X) a 2, e-'-0 a F, f-0 a 10, e n-múmero determinado pela Valencia e frequência dos elementos de I diferentes de oxigênio.

Descrições da preparação de anéis de catalisador nâo suportado e anéis de catalisador revestidos podem ser encontradas, por exemplo, em US 2005/0263926, em WO 02/30569, em WO 2005/030393, em Research Disclosure RD 2005/4970 L2, em DE-A. 10 2007 005 602 e em DEA 10 2007 004 961. Nos documentos charles, tais catalisadores anulares são recomendados especiaimeute para cxidaçâo parcial catalisada heterogeneameníe de propileno a acroleína ou acrolcma e ácido acrílico, e de isobuteno a metacrotema.

Em relação à geometria de anel a ser usada, o que foi já indicado como geralmente válido neste documento é aplicável. Urna geometria de anel para corpos conformados de catalisador não suportado de óxido mulbmeiáhcu (I) que é paríiculannente relevante para o processo de acordo com a invenção é, por exemplo, a geometria E x I x H 5 mm x 2 mm x 3 mm. Outras geometrias de anel ExI x H favoráveis para catalisador não suportado de óxido multmietálico (lj são as geometrias 5 mm x 2 mm x 2 mm, ou 5 mm x 3 mm x 3 mm_} ou 5.5 mm x 3,5 mm x 3 mm, ou 6 mm x 4 mm x 3 mm, ou 6.5 mm x 4,5 mm x 3 mm, ou 7 rnm x 5 mm x 3 mm, ou 7 mm x 3 mm x '7 mm, ou 7 mm x 4 mm x 7 mm,

Com relação ás composições ativas da estequiometria de fórmula geral 1, o coeficiente esieqmométrieo b é preferivelmente de 2 a 4, o coeficiente estequíométrico c é preferivelmente de 3 a 10, o coeficiente estequiométrico d é preferivelmente de 0,02 a 2, o coeficiente estequiométrico e é preferivelmente de 0 a 5 e o coeficiente estequíométrico f é vantajosameníe de 0,5 ou i a 10. Mais preferivelmente, os coeficientes estequíométricos acima mencionados estão simultaneamente dentro das faixas preferidas acima mencionadas.

Além disso, X’ é preferivelmente cobalto, X ê preferivelmente K. Cs e/ou Sr, mais preferivelmente K, X'^! é preferivelmente tungstênio, zinco e/ou fósforo e X⁴ é preferivelmente Si. Mais preferivelmente, as variáveis X^s a X⁴ são simultaneamente as definidas acima.

Todas as afirmações feitas neste documento se aplicam especial mente com relação ao desempenho da reação parcial em fa.se gasosa catalisada heterogeneamente em um reator de feixe de tubos. Reatores de feixe de tubos adequados de maneira favorável para o desempenho de oxidações parciais em fase gasosa heterogeneamente catalisadas são suficientemente bem conhecidos da arte anterior (cf., por exemplo, DE-A 44 31 949, EP~A 700 714),

Nestas reações, como já mencionado, a mistura oaso^s de reação é uorrnalmenle conduzida através do leito de catalisador fixo disposto nos tubos de catalisador (tubos de reação) do reator de feixe de tubos, e os reagentes sao convertidos durante o seu tampo de residência sobre a superfície do catalisador.

A temperatura de reação nos tubos de catalisador é controlada, inter alia, conduzindo um portador térmico fluido (um meio de troca de calor) ao redor dos tubos de catalisador do feixe de tubos que são acomodados em um vaso para remover energia do sistema de reação.. Portador térmico e mistura gasosa de reação podem ser conduzidos através do reator de feixe de tubos em cocorrente ou em contracorrente.

θ Além da possibilidade de conduzir o meio de troca de calor de maneira simples, essencial mente .imediatamente longitudinal mente aos tubos de catalisador, esta condução longitudinal pode também ser realizada meramente sobre o vaso de reação inteiro e o fluxo transversal pode ser superposto neste fluxo longitudinal dentro do vaso de reação através de um > arranjo, em sucessão a.o longo dos tubos de catalisador, de discos defletores que deixam seções transversais de passagem, livre, resultando em um perfil de fluxo sinuoso do meio de troca de calor através do feixe de tubos em seção longitudinal (efi, por exemplo, DE-A 44 31 949, EP-A 700 714, DE-C 28 30 765, DE-A 22 01 528, DE-A 22 31 557 _e DE-A 23 10 517).

^0 Se necessário, portadores térmicos essencialmeníe espacialmente separados podem ser conduzidos ao redor dos tubos de catalisador ao longo de diferentes seções de tubos,

A seção de tubo sobre a qual o portador térmico particular se estende, representa tipicamente uma única zuna de reação. Uma variante D desses reatores de feixe de tubos de zonas múltiplas usada com preferência é o reator de feixe de tubos de duas zonas, como descrito, por exemplo, pelos documentos DE-C 28 30 765, DE-C 25 13 405, US 3,147,084, DE-A 22 01 528, EP-A 383224 e DE-A 20 03 582.

Meios de troca térmica adequados são, por exemplo, fusões de sais, como nitrato de potássio, nítrito de potássio, nitrilo de sódio e/ou nitrato de sódio, metais de baixo ponto de fusão como sódio, mercúrio e ligas de diferentes metais, líquidos iônicos (em que pelo menos urn dos ions de cargas opostas inclui pelo menos u.m átomo de carbono), mas também líquidos 5 convencionais, por exemplo, água ou solventes orgânicos de alto ponto de ebulição (por exemplo misturas de Diphyl^ e dimetil ftalato).

Tipicamente, os tubos de catalisador são fabricados de aço ferritico ou de aço inoxidável e frequentemente possuem uma espessura de parede de poucos mm, por exemplo, de 1 a 3 mm. Seu diâmetro interno é 10 usualmenie de poucos cm, por exemplo, de 10 a SO mm, frequentemente de 20 a 30 mm. O comprimento de tubo nor.malmeníe alcança poucos metros (um comprimento de tubo de catalisador típico fica na faixa de I a 8 m, frequentemente de 2 a 6 m, em muitos casos de 2 a 4 m). Apropriadamente, do ponto de vista de aplicação, o número de tubos de catalisador (tubos de 15 trabalho) acomodados no vaso é de pelo menos 1000, frequentemente de pelo menos 3000 ou 5000 e em muitos casos de pelo menos 10 000. frequentemente, o número de tubos de catalisador acomodados no vaso de reação é de 15 000 a 30 000 ou 40 000 ou 50 000, Reatores de feixe de tubos tendo um número de tubos de catalisador acima de 50 000 são, usualmente, a 20 exceção. No interior do vaso, os tubos de catalisador são, normalmente, arranjados essencialmente em distribuição homogênea, a distribuição sendo apropriadamente selecionada de modo que a distância dos eixos internos centrais dos tubos de catalisador imediatamente adjacentes (o assim chamado passo do tubo de catalisador) é de 25 a 55 mm, frequentemente de 35 a 25 45 mm (cf, por exemplo, ΕΡ-Ά 468 296),

Normalmente, cm cada caso, pelo menos alguns dos tubos de catalisador (tubos de trabalho) de um reator de feixe de tubos, apropriadamente do ponto de vista de aplicação do conjunto, são fabricados de maneira uniforme dentro da capacidade dos meios de fabricação. Em outras palavras, seu diâmetro interno. sua espessura de parede e seu cotnprirnento de tubo são idênticos denl.ro de limites estreitos de tolerância. WO 03/059857),

O perfil de exigências acima mencionado frequentemente também se refere ao enchimento desses tubos de catalisador uniformemente fabricados com corpos conformados de catalisador (cf,, por exemplo, WO 03/057653), para assegurar operação ótima e substancialmente sem problemas do reator de feixe de tubos. Especialmente para urna seletividade e rendimento ótimos das reações realizadas no reator de feixe de tubos, é essencial que preferivelmente todos os tubos de trabalho do reator sejam cheios, i.e. carregados, com o leito de catalisador fixo de uma maneira muito uniforme. Especial mente contra este plano de fundo, particular importância advêm da presente invenção.

Tubos de trabalho são tipicamente distinguídos de tubos térmicos como descrito, por exemplo, pela EP-A 873 783. Enquanto os tubos de trabalho são aqueles tubos de catalisador no qual a reação química a ser realizada é executada no sentido real, os tubos térmicos servem à finalidade primária de monitorar e de controlar a temperatura de reação nos tubos de catalisador. Para esta finalidade, os tubos térmicos, norma Imente além do leito de catalisador fixo, incluem um termopoço que é conduzido ao longo do centro do tubo térmico e é carregado meramente com nm sensor de temperatura. Em geral, o numero de tubos térmicos em um reator de feixe de tubos è muito menor do que o número de tubos de trabalho. Normalmente, o número de tubos térmicos é <20. Como o termopoço presente nos tubos térmicos influencia a densidade de empacotamento do leito de catalisador fixo, o leito de catalisador fixo do tubo térmico é, se apropriado, configurado apropriadamente para o objetivo do processo de acordo com a invenção usando material que passa pela peneira (para, este assunto, ver, por exemplo, EP-A 873 783 e EP-A l 270 065).

(.) leito de catalisador fixo não consiste de um leito com um único tipo de corpos catalisadores anulares de forma geométrica que é uni forme ao longo do tubo individual de catalisador em todas as o.xidações parciais em fase gasosa. heterogeneamente catalisadas sobre o leito de catalisador fixo disposto nos tubos de reatores de feixe de tubos. Em vez disso, o leito de catalisador fixo, sobre o comprimento total do tubo de catalisador, pode também consistir de uma mistura homogeneizada de vários (Le. pelo menos dois) tipos mutuamente distinguíveis S' de corpos catalisadores de forma geométrica ou de corpos catalisadores de forma geométrica e corpos inertes de forma geométrica (ke. essa mistura pode consistir de pelo menos dois tipos de corpos catalisadores de forma geométrica mutuamente distinguíveis, ou de um único tipo de corpos catalisadores de forma geométrica e de um único tipo de corpos inertes de forma geométrica, ou de pelo menos dois tipos de corpos catai Isadoras de forma geométrica mutuamente distintos e de um único tipo de corpos inertes de forma geométrica, ou de pelo menos dois tipos de corpos catalisadores de forma geométrica mutuarnenie distintos e pelo menos dois tipos de corpos inertes de forma geométrica mutuarnenie distinguíveis). Entre esses diferentes tipos S‘, é possível se apropriado que um único tipo de corpos anulares de catalisador K. da invenção esteja presente. Características de distinção possíveis dos diferentes tipos de S^! são o tipo de geometria, o tipo de composição ativa, o tipo de material suporte, etc. Materiais úteis para os corpos inertes de forma geométrica incluem os mesmos materiais já recomendados para os corpos suporte inertes de forma geométrica para os catalisadores revestidos e essencíalmenle nào interferem no curso da oxidação parcial cm fase gasosa. Em princípio, todos os corpos suporte inertes conformados sào também uteís como corpos inertes de forma geométrica para diluição de corpos catalisadores de forma geométrica em um leito de catalisador fixo. Essa diluição permite que a atividade volume-especifica de um leito de catalisador lixo seja ajustada especificamente à exigência da oxidação parcial em fo.se gasosa heterogeneamente catalisada particular.

Corpos inertes de forma geométrica e corpos catalisadores de forma geométrica em uma mistura homogeneizada correspondente à eilada acima prefenvelmente possuem a mesma geometria ou pelo menos uma geome t ri a shn.il ar.

A. expressão ’’mistura homogeneizada” significa que foram tomadas medidas para misturar os diferentes tipos de corpos de formas geométricas (ou as diferentes dimensões longitudinais dentro de um único tipo) homogeneamente uns com os outros. No caso ideal a mistura homogênea ao longo de Ioda a seção longitudinal atinge a média estatística, também em relação ao tipo particular individual

Em muitos casos,, uma carga de tubo de catalisador (um enchimento de tubo de catalisador) com um leito de catalisador fixo, entretanto, também consiste de várias seções longitudinais mutuamente distinguíveis instaladas ao longo uma da outra (em sucessão) (seções (longitudinais) de leito de catafísador fixo, seções de leito de catalisador). Neste caso, cada seção longitudinal individual pode ser configurada uniformemente ao longo de seu comprimento, como já foi detalhado para, um tubo de catalisador carregado umformemente ao longo de seu comprimento total. Na transição de uma seção de leito ínirinsecamuate homogênea para a próxima seção de leito inirinsecamente homogênea, a configuração (composição; do leito muda abruptamente,. Ao longo de um. tubo d.e catalisador, isto dá lugar a leitos fixos de catalisador que possuem uma estrutura heterogênea.. Também é feita referência a um enchimento (ou leito) estruturado tios tubos de catalisador. No início (visto na direção do fluxo do gás de reação fluindo através do tubo de catalisador) e/ou no final do tubo de catalisador, o leito de catalisador fixo é frequentemente concluído por um único leito de corpos inertes de forma geométrica..

Exemplos desses enchimentos estruturados de tubos de catalisador são descritos* entre outros* nos documentos US 2006/0161019, EP-A 979 813, EP-A 090 744, EP-A 456 837* EP-A 1 106 598, US 5 198,581 e US 4 203 903.

Em geral, o enchimento de um tubo de catalisador com um leito de catalisador fixo estruturado será configurado de modo que a atividade volume-específica do leito de catalisador fixo aumente na direção do fluxo do leito de catalisador fixo* A atividade volume-espedfica de uma seção longitudinal intrinsecamente homogênea de uma carga de leito de catalisador .10 fixo de um tubo de catalisador é então aumentada quando* com carregamento continuo do tubo de catalisador como na seção longitudinal correspondente do tubo de catalisador, em condições, quanto ao mais, idênticas de reação (i.e. composição idêntica da mistura gasosa de reação, carga idêntica do leito de catalisador fixo com mistura gasosa de reação e temperatura de entrada 15 idêntica do portador térmico e condições de fluxo idênticas do portador térmico), resulta uma conversão aumentada de reagente (com base em uma passagem única da mistura gasosa de reação através do tubo de catalisador).

Entende-se que o carregamento de um leito de catalisador fixo que catalisa a etapa de reação com gàs de reação ou com um componente de 20 gás de reação signifique o montante de gás de reação ou de componente de gás de reação em litros padrão (l (STP); o volume em litros que o montante de gás de reação ou componente de gás de reação correspondente absorvería em condições padrão, i.e. a 25X3 e I bar) que é conduzido através de um litro de leito de catalisador fixo por hora. Seções de kúto de material Inerte puro não 25 estão incluídas.

Para a preparação de corpos de catalisador K de óxido mui ti elementar, conformados, não suportados, o procedimento será, como já indicado, vantajosamente, bem usualmente, o de conformar uma mistura fínamente dividida de compostos precursores, que geralmente inclui grafite ' 29 como um auxiliar de conformação adicionado fmamente dividido, na geometria anular desejada para o corpo conformado de catalisador K e tratar os corpos precursores de catalisador anulares resultantes (eles são também referidos bastante usualmente como “corpos verdes anulares”) em temperatura elevada para obter o material de peneíramento que é composto de corpos anulares de catalisador K e de fragmentos de corpos conformados de catalisador K (cuja composição ativa è o óxido mm l tidementar desejado) e que deve ser tratado de acordo com a invenção.

Especifteamente, o procedimento pode, por exemplo, ser como descrito nos documentos WO 2005/030393, DE-A .102007005606, DE-A .102007004961, EP-A 4671.44, EP-A 1060792, DE A. 19855913, WO 01/68245, EP-A 1060792, Research Disclosure RD 2005-497012, WO 03/078310, DE-A 102005035978, DE-.A 102005037678, WO 03/78059, WO 03/078310, DE-A 1.992211.3, WO 02/24620, WO 02/062737 e US-A. 2005/0131253. O processo de acordo com a invenção é recomendado também no caso de resistência à compressão lateral dos corpos verdes anulares < 20 N.

Vantajosamente, os corpos verdes anulares também serão submetidos ao processo de peneiramento de acordo corn a. invenção. Será apreciado que os corpos verdes anulares podem, entretanto, lambem ser submetidos a. um processo de peneiramento de acordo com US-A 7147011 ou EP-A 1726358. O resíduo de peneiramento que permanece é bem livre de fragmentos de corpos verdes anulares e é subsequentemente tratado iermicameine para obtenção de corpos de catalisador K anulares, de óxido multielementar, não suportados. Em uma maneira muito partlcularmente vantajosa, esse tratamento térmico será realizado em um caleinador de correia, descrito por meio de exemplo pela WO 02/24620 e. WO 03/078310.

Apropriadamente de um porá.» de vista de aplicação, uma zuna de resfriamento é disposta no final do calei nadar de. correia, na qual o material calcinado é resfriado a uma. temperatura apropriada de um ponto de vista, de aplicação para o peneiramento da invenção (por exemplo de 40 a 100°C, usualmente de 60 a 80°C). A correia transportadora do calcinador de correia alimenta o material calcinado resfriado vantajosamente através de uma mangueira plástica macia (termicamente estável) (por exemplo de PVC (espessura. de parede: tipicamente 3 mm)) como um elemento de junção e, seguindo a gravidade, connnuamente para o piano de peneiramento da maquina de peneiramento usada (preferivelmente uma máquina planar de peneiramento ou uma máquina planar vibratória de peneiramento). A altura de queda pode, por exemplo, ser de 30 a 100 cm, frequentemente de 40 a 70 cm. Para evitar a formação de corpos anulares de catalisador K fraturados adicionais desta altura de queda, a mangueira de conexão é vantajosamente configurada em forma de zig-zag, como mostrado na figura 12. Tipicamente, o diâmetro interno dessa mangueira de conexão, baseada em uma corrente de produção de 30 kg/h a 70 kg/h de corpos anulares de catalisador K por hora, é de cerca de 20 cm. O peneiramento pode ser realizado, desta forma, ligado ao tratamento térmico, sem emenda, de maneira continua, como este. O peneiramento em si é vantajosarnente realizado em presença de ar (especial mente no caso de todos os catalisadores de óxidos multielementar listados por meio de exemplo neste documento). O tempo de residência do material que está sendo peneirado na máquina de peneiramento é tipicamente de 0,05 a 0,6 h, frequentemente de 0,1 a 0,3 h. No caso de catalisadores ou composições ativas aítamente higrosc-ópicos ou sensíveis a oxigênio ou, o jjeneiramento pode também ser efetuado com exclusão de umidade e/ou oxigênio (por exemplo em atmosfera de bp). Da máquina de peneiramento, os corpos anulares de catalisador K são geralmente alimentados diretamente a mn vaso fechávei de maneira estanque, no qual são armazenados. Deste vaso (por exemplo, uma cuba revestida com polipropileno), eles podem, então, ser retirados, por exemplo, para fins de enchimento estruturado d.e tubos de reação (tubos de catalisador) segundo o ensinamento de DE-A

102004023249. No caminho entre a cuba de estocagem ao empacotamento recomendado em DE-A 102004023249, é vantajosamente possível de novo realizar um peneiramento da invenção. Quando o tratamento térmico dos corpos verdes anulares no ealcmador de correia não é realizado cm atmosfera de ar, mas etn vez disso, por exemplo, em bo e/ou H-O, o calcinador de correta e a maquina de peneiramento «ao, apropriadamente de um ponto de vista de aplicação, separados por um alimemador em estrela que evita que quantidades excessivamente grandes de N;.< e/ou H4.) do calcinador de correia sejam descarregados na rota do material de calcínação (material de peneiramento) para o peneiramento da invenção.

Uma máquina de peneiramento adequada para o peneiramento da invenção é, com particular vantagem, um vibrador livre do tipo E. A, 36-3 da Engelsmann AG, DE-67059 Ludwigshafen (área de peneiramento: aprox. 0,375 nr, inclinação da peneira: 3 -4°, material DIN L4S41, trés insertos de peneira arranjados em série na direção de transporte (os dois primeiros são insertòs de peneira de material peneirado idênticos, o terceiro inserto de peneira pretende remover material retido de em cada caso 500 ram x 250 mm x 25 mm com 20 bolas de borracha em cada caso (diâmetro: 20 mm, tipo: 2610-2-60 como auxiliares de peneiramento)).

Seguindo as recomendações deste pedido, as placas de peneira utthzadas são direcionadas para a. geometria do material de peneiramento (dos corpos anulares de catalisador K)..

Os procedimentos da invenção descritos são, naturalmente também, adequados quando a composição ativa dos corpos anulares de catalisador é um óxido multielementar de fórmula eeral II

.................................................................................................................

Mo^l^Xjx/X^Sb.Re^ft (II) com

X‘ -potássio, rubl.dio e/ou césio,

X -^obre e/ou prata.

X’' ^::::céno. bom, zircônio, manganês e/ou blsmuio, a ^:'^r0.5 a 3, b --0,01 a. 3, c ^;:::0.2 a 3, d ~0 a nu 0,01 a 2, e ^::::0 a 2.

f ’-’4) a ou 0,01 a 2, g--^:0a k h ---0 a ou 0,001 a 0,5, e n ™um número que é determinado pela Valencia e frequência dos elementos em II diferentes de oxigênio.

.·

Esses corpos anulares de catalisador são vantajosamente adequados espeeialmente para uma oxidação parcial em fase gasosa catalisada heterogeneamente de metacroleina a ácido metacrífico. Geometries de anel 15 possíveis incluem todas as mencionadas em geral neste documento.

Corpos de catalisador K anulares não suportados compostos de óxidos de multi lamentares Π são preferivelmente obteníveis, por exemplo, pelo procedimento descrito na EP-A 467 144.

Uma geometria de anel preferida è aquela com E x 1' x H ^:···

7 mm x 3 mm x 6,9 mm (ver também DE-A 102007005602). Quanto ao mais, podem ser empregadas as condições de processo de oxidaçao parcial descritas em EP-A 467 144 e DE-A 102007005602.

(,) processo de acordo com a invenção é também adequado para corpos anulares de catalisador K cuja composição ativa, é uma 25 composição ativa de oxido multielememar de fórmula geral HI

VAFe_;..X7X?O_;5 (Hl), no qual as variáveis são, cada uma. corno definido abaixo:

X⁵ --Mo, Bi, Co, Ni, Si, Zn, Hf, Zr. Ti, Cr, Mn, Cu, B, Sn e/oit

X^;: K, Na, Rh, Cs c/ou TL b --9,9 a l ,5.

c --IJ a IÇ.i, d ™0 a 0,1, e--0a 0,1 e n ^;:::n um número que é determinado pela Valencia e frequência dos elementos em III diferentes de oxigênio.

Esses catalisadores são adequados especial mente para a oxidação parcial em fase gasosa heterogeneamente catalisada de hídrocarboneios tendo pelo menos quatro átomos de carbono (especial mente n~bulano, n-bníenos e/ou benzene) a anidrido maléico. Geometries de anel possíveis incluem todos aqueles mencionados em geral nesle documento.

Vantajosamente, estes corpos anulares de catalisador são também catalisadores anulares não suportados, obteníveis, por exemplo, de acordo com WO 03/078310, WO 01/68245, DE-A 102005035978 e DE-A I02007005602.

Geometries de anel favoráveis sào, por exemplo, E x 1 χ II ^::::

6,6 mm x 3,7 mm x 4,2 mm ou 5 .mm x 2,5 mm x 3,2 mm.

Quanto ao mais, as condições de processo de oxidação parcial recomendadas em WO 03/078310, WO 01/68245, DE-A 102005035978 e DE-A 102007005602 podem ser empregadas,

O procedimento da. invenção é também vantajosamente adequado para corpos anulares de catalisador K cuja composição ativa á urna composição de óxido multi elementar de formula geral IV

Mo_X3V_àX_h'⁵X^Xs?X/Xf^sX/(){} (IV) com

X.^: ™W, Nb, Ta, Gr e/ou Ce,

X ™Cu, Ni, Co, Fe, Mn e/ou Zn,

X -Sb e/ou Bi.

X“ =um mi mats metals alcalinos (Li, Na, K, Rb Cs) e/ou 1I, X' =um ou mais metais alcalino-terrosos (Mg, Ca, Sr, Ba), X^ii:-Si, Al, Ti e/ou Zr, a '* I a 6, b - 0,2 a 4, c -4) a 18, preferivelmente 0.5 a 18, d ^: 0 a 40, e ^;: 0 a 2, f ^::::0 a 4, g -·() a 40, e n -um numero que ê determinado pela Valencia e frequência dos elementos em IV, diferentes de oxigênio.

Eles são adequados, em. particular, para uma oxidação parcial em. fase gasosa heterogeneamente catalisada de acroleína a ácido acrílico.

Geometrias de anel possíveis incluem todas as mencionadas em geral neste documento. Os corpos anulares de catalisador K da invenção são vantajosamente catalisadores revestidos obteníveis, por exemplo, de acordo com DE-A 102004025445, DE-A 10350822, DE-A 102007010422, US .2006/0205978 e EP-A 714700, e a arte anterior citada nestes documentos. A espessura do revestimento de composição ativa pode ser de 10 a 1000 p.m, preferivelmente de 50 a 500 pm e mais preferivelmente de 150 a 250 pm. Espessuras de revestimento favoráveis são aquelas das modalidades de exemplo de EP-A 714700. O documento acima mencionado também, descreve as condições de oxidação parcial por meio de exemplo. Uma geometria de anel pretenda, é aquela com E x I x H ·- 7 nim x 4 mm x 3 mm.

Um óxido multielementar contendo V e Ti ('especialmente um. de acordo com os documentos US-A 6 528 683 ou US-A 6 586 361 ou US--A 6 362 345) é adequado especialmente para uma oxidação parcial heterogeneamente eata.lisad.ade o-xiieno e/ou nafialeno a anidrido ftáHcc.

E dada preferência ao uso dos óxidos multielementar acima mencionados como catalisadores anulares revestidos. Exemplos de geometrias de anel incluem as geometrias de anel E x. 1 x M ~ 8 mm x 5 mm x 6 mm, uu 8 mm x 4 mm x 6 mm, ou 8 mm x 3 mm x 6 mm e 7 mm x 4 mm x 7' mm.

Corpos anulares de catalisador cuja composição ativa incluí prata dementar em um corpo suporte oxídico sao adequados (em particular como catalisadores suportados) especialmente para uma oxidação pardal em lã.se gasosa heterogenearnente catalisada de etileno a óxido de etileno (cf EPA 496470). Corpos suporte conformadas úteis são, em particular aqueles que 10 consistem em uma extensão de pelo menos 80% nm peso de oxido de alumínio (por exemplo, AEO.O·

Catalisadores suportados que compreendem. prata elementar em sua composição ativa aplicada a um corpo suporte oxídico e que são adequados para uma oxidação pardal em fase gasosa heterogeneamente .1S catalisada de etileno a óxido de etileno são, no entanto, também os catalisadores anulares suportados de EP~A 619 142, EP-A 624 398, EP-A 804 289 e ΕΡΆ. 937 498. Para todos os catalisadores suportados acima mencionados, o processo de acordo com a invenção é adequado.

Geometries de and adequadas E x 1 x H. incluem as geometrias 20 de and 8.5 mm x 3,2 mm x 8,5 mm, e 8,5 mm x 3,4 mm x 8,5 mm e 8 mm x 3 mm. x 8 mm ou 7,7 mm x. .3 m.m x 5 mm.

Geral mente, o processo de acordo com a invenção é favorável também, nu caso de corpos anulares de catalisador K (especialmente no caso de catalisadores de óxidos multieiementar não suportados) cuja resistência à 25 compressão lateral é s <20N (geralmente >1N). Frequentemente, a resistência à compressão lateral acima mencionada é > 5 N α < 15 N.

Neste documento, a. resistência à compressão lateral significa a resistência à compressão quando o corpo anelar de catalisador K (ou o corpo verde anular ou corpos arraiares de precursores de. catalisador) é (são) comprímido(s) em ângulos retos com a casca cilíndrica (i.e. paralelamente à área do orifício do anel).

'todas as resistências à compressão lateral neste documento se referem a uma determinação por meio de uma máquina de teste de materiais 5 Z 2.5/TS 15 da Zwick GmbH & Co (1.)-89079 Ulm). Esta máquina de teste de materiais é projetada para tensão quasistática tendo um perfil de ímpeto-únlao (estacionário, dinâmico ou variável. E adequada para testes de tração, de compressão e de flexão.

O transdutor de força KAF-TC instalado da A.S.T, (D-0L307 1) Dresden) com o número de fabricação 03-20.38 e calibrado de acordo corn DIN ΕΝ ISO 7500-1 e foi utilizável para a faixa de medições de I-500 N (incerteza de medição relativa: ± 0.2%).

Medições de resistências à compressão lateral são preferivelmente realizadas com os seguintes parâmetros :

Força inicial ~ 0,5 N.

Velocidade da força inicial ··· 10 mm/min.

Velocidade de teste ~ 1,6 mm/min,

No teste, a matriz superior foi inicialmente abaixada vagarosamerne até quase a superfície da casca cilíndrica do corpo anular A 0 matriz superior foi então parada para subsequentemente ser abaixada, na velocidade significativamente menor de teste corn a força, inicial mínima requerida para abaixameuto adicional. Λ força inicial na qual o corpo anular apresenta formação de trincas é a força de compressão lateral (SCS),

Exemplos e exemplos comparativos ó L Como descrito na Divulgação de Pesquisa (Research

Disclosure RD 2005-497012 no Exemplo 1,, B), VVK3, corpos conformados anulares não suportados do tipo óxido multielemeutar de geometria E x 1 x H ™ 5 mm x 2 mtn x 3 mm com a estequiometria de elementos Mo^BqW2Co<^Fe^Si^$9Ko.a8Gx foram preparados. Os corpos verdes foram tratados termícamente corno especificado em RD 2005-497012 em um calcinador de correia de acordo com DE-A 10048957. Após o material calcinado ter sido resfriado a uma temperatura de 60°C em uma zona de resfriamento mtegrada ao calcmador de correia, ele foi alimentado 5 eondnuamente através da mangueira de PVC em uma configuração em zigzag de acordo com a Figura 12 (as referências numéricas na Figura 12 são ângulos ou mm) a uma máquina de peneiramento vibratória planar “Vibrador livre do tipo E.A, 36-3 da Engelsmann AG, DE-67059 Ludwigshafen (área de peneiramento: aprox, 0,375 rrf: inclinação da peneira: 3-4*, material D1.N 10 1.4541, três insertos de peneira arranjados em sucessão na direção do transporte (os dois primeiros eram insertos de peneira de material peneirado idênticos; o terceiro mserto de peneira realizava a remoção de material retido) de em. cada caso 500 mm x 250 mm x 25 mm com em cada caso 20 bolas de borracha (diâmetro: 20 mm, tipo: 2610-2-60 como auxiliares de 15 peneiramento))”, e submetido a um peneiramento continuo em alta frequência (aprox. 15 Hz) peneiramento com uma pequena amplitude (aprox. 15 mm).

As placas das peneiras utilizadas eram peneiras de chapa com fendas, com orifícios retangulares (ou contornos deles) em filas deslocadas análogas à Figura 8. O resíduo de peneira dos primeiros dois inserters de 20 peneira na. direção do transporte, que tinha, sido separado do material retido, foi subsequentemente usado em cada caso para encher um tubo de reação (diâmetro interno 25 mm, comprimento 2,7 m). 2511 1 (STP)/h de N? escoado através do tubo de reação carregado (o tubo de reação era aberto na direção do fluxo contra 1.017 bar a 20,5C) e a perda de carga. Ap (mbar) que resultou 25 em cada caso foi determinada. A carga do tubo de reação consistiu, na direção do fluxo, em cada caso, primeiro para um comprimento de 1,0 m de uma mistura homogeneizada de 30% em peso de anéis de esteatita não danificados da mesma geometria e 70% cm peso de material que passou através da peneira na remoção do material retido, e depois, para um comprimento de

I,/ m, somente do material acima mencionado que passou através da peneira. A espessura da chapa, da peneira era de 1 mm.

O tempo de residencia do material de penei rament o em um dos msertos da peneira fol, em média de cerca de 10 minutos.

A. ’Fabela i abaixo mostra os resultados obtidos em função dos parâmetros C e L do orifício de peneira dos dots insertos de peneira de material peneirado de acordo com a Figura 2.

O quociente nu..;/m_;o! fornece a proporção em peso da fração subdimensionada removida no pencirarnento em % em peso e baseada no montante total de material de peneiramento introduzido. E representa o exemplo da invenção; C representa exemplo comparativo. Além disso, a Tabela 1 inclui, o resultado no caso de produto de calcinação não peneirado para o carregamento do tubo de reação.

| C2 (E > C > ϊ ί e L Γ 45j 0,G.............. 2 5 A

El obteve o segundo melhor resultado para Ap com m^j/m^t comparativamente baixo.

No caso do insmo de peneira usado para material retido, C era mm e L era 14 mm.

Uma análise detalhada dos resultados encontrados deu lugar às seguintes premissas corn referência às Figuras 13 a 16.

A Figura 13 mostra um diagrama esquemático de um corpo anular conformado de catalisador não danificado.

As Figuras 1.4 e 15 mostram tii.agra.mas esquemátfoos de linhas de fratura que ocorrem com elevada freqüêneia na preparação dos corpos anulares de catalisador, e também de fragmentos I e 2, e .3 e 4, que resultam no caso de fratura.

A Figura 16 mostra, um diagrama esquemático de um orifício de peneira (ou de seu. cotttomo) a partir do topo.

Em El, no peneirameuto de partículas finas, os fragmentos finos 2 e 4 fizeram parte do material passando através da peneira e os fragmentos grossos 1 e 3 ficaram no resíduo da peneira.

Em C l, no peneirameuto de partículas finas, os fragmentos 1 e 2 fizeram parte do material passando através da peneira e os fragmentos 3 e 4 ficaram no resíduo da peneira.

Em C2. no peneirameuto de partículas fmas, os fragmentos 2 e 4 e também 1 e 3 e atè os anéis inteiros fizeram parte do material passando através da peneira.

No caso de um aumento no tempo de residência do material de peneirameuto nos ínsertos de peneira de partículas finas, a proporção de anéis inteiros no material passando através da peneira aumentou sigmfieat.iva.meme.

Em C3, no peneíramento de partículas finas, além do pó, essencsalmente somente os iragmemos 4 estavam no material passando através da peneira, mas os fragmentos 1, 2 e 3 ficaram ao resíduo da peneira.

O exemplo de trabalho El pode ser realizado de uma maneira completamente correspondente quando as peneiras de chapa com fendas com orifícios de peneira retangulares dos ínsertos de peneira são substituídos por aqueles com orifícios alongados de acordo com a Figura 8,

Neste caso, os dois insertos de peneira de material peneirado podem ter a seguinte configuração da peneira de chapa com fendas:

C 1,8 rrtm: E 18,8 mm; a -- 3,4 mm; b 3 mm; d I mm; E 23,4%.

O mserto de peneira d.e material retido pode ter a seguinte, configuração de peneira de chapa com fendas:

<10

C ^:::: 5,7 mm; L ^::: 14 mm; a ™ 5,9 mm; b ^:::: 5,4 mm; d -·· l mm; F - 38,7%,

Tanto no caso dos insertos de oeneíra de material ncneírado, quanto no caso do mserto de peneira de material retido, o material D1N (aço)

1.4541 é o material preferido. Como alternativa, material D1N 1.4571 é também adequado.

A subpeneira é fabricada do mesmo material e tem orifícios de peneira quadrados de 10 mm x 10 mm em uma configuração de peneira de chapa com fendas (d I mm) com larguras de ponte de 2,9 mm em todos os lados de um orifício de peneira.

A Figura 17 mostra uma seção desse inserto de peneira de material peneirado a partir do topo.

A Figura 18 mostra uma seção desse inserto de peneira, de material ret ido a partir do topo.

ILComo descrito na Divulgação de Pesquisa (Research Disclosure - RD) 2005-497012 do Exemplo HL, A, corpos anulares não suportados tipo óxido multielementar de geometria foram preparados, exceto pela geometria que foi de E x .1 x H ^::: 7 mm x 3 mm x 6,9 mm. A estequiometria de elementos foi Corno especificado em RD 2005-497012, os corpos verdes foram tratados termieamerrte em um caldnador de correia de acordo com DE-A 10048957,

Após o material calcinado ter sido resfriado a uma temperatura de 60°C em uma zona de resfriamento integrada ao calcinador de correia, de foi, corno em L, alimentado ao penetramento descrito em I. A Tabela 2 abaixa mostra os resultados obtidos em função dos parâmetros C e 1... de orifício de peneira dos dois insertos de material peneirado de acordo corn a Figura 2. O tubo oe reação tendo um diâmetro mierno de 25 mm e um comprimento de 3,99 m era sempre carregado somente com o material que passava através da peneira na remoção de material retido. A perda de carga foi determinada

4.1 corno em 1., exceto pelo uso de uma cormnte de nitrogênio de somente 1996

Nl/h.

Tabela 2

	] C (mm!	i l. ímrn)			Ap (tnbari
			; (% cm oeso)
		1 20			95	................1
fedí	llflÉIIIIII	1 20	è Í Q		99
C5 (E >C >He L ::: C>		1 6,95	i io			................................
C6 (E > C > lí e 1. > O	f 6,95 .í		i 38,7	1	92	...............;
C7 (C < (E-I/2)		I 70
£.8 (não peneirado)		t ................................................	1 0		H9

E2 e E3 alcançaram o segundo e terceiro melhor resultado 5 respectivamente para Ap com mn/m_te comparativamente baixo. As razões para estes resultados correspondem àquelas dos resultados em 1.

O exemplo de trabalho E2 pode ser realizado de uma maneira, completamente correspondente rpiando as peneiras de chapa com fendas com. orifícios de peneira retangulares dos insertos de peneira são substituídos por 1 () aqueles com orifícios alongados de acordo com a Figura 8.

Os dois msertos de peneira de material peneirado podem ter a seguinte configuração da peneira de chapa com fendas:

C - 5,7 mm; L ™ 14,0 mm; a ^:::: 6,2 mm; b - 5,4 mm; d ™

I mm; F 38,7%.

O inserto de peneira de material retido pode ter a seguinte configuração de peneira de chapa com fendas:

C ·^;::: 8,8 mm; L — 16 mm; a 5,3 mm; b ^:::· 5,1 mm; d ™ I mm;

F - 49,3%.

Tanto no caso dos insertos de peneira de material peneirado, 20 quanto no caso do inseriu de peneira de material retido, o material. D.IN (aço)

1.4541 é o material preferido. Como alternativa, material DIN L4571 é também adequado.

A subpeneira é fabricada do mesmo material c tem orifícios de peneira quadrados de 10 mm x 10 mm em uma configuração ria peneira de 25 chapa com fendas (d ™ l mm) com larguras de ponte de 2,9 mm em todos os lados de um orifício de peneira,

A Figura 19 mostra uma seção desse inserto de peneira de material penetrado a partir do topo,

A Figura 20 mostra urna seção desse inserto de peneira de material retido,

1.11,Como descrito no Exemplo 1 de WO 03/078310, um corpo oe catalisador anular aso suportado foi preparado com a composição ativa de oxido multíelementar contendo vanádio, fósforo, ferro e oxigênio correspondente àquela mencionada acima, no Exemplo 1, mas com a geometria de anel E x 1 x L 6,6 mm x .3,7 mm x 4,2 .mm.

Após o material calcinado ter sido resfriado a uma temperatura de 60°C em uma zona de resfriamento integrada ao calcínador de correia, ele foi, como em l„ alimentado ao penelramento descrito em L O calcínador de correia e a máquina de peneiramento foram separados por meio de um

alimentador em estrela, que evitav	a que r	uantídades excess!*·	>as de H>0/N>
fossem descarregados pelo calcínador de	correia na rota c	o material de
calcinamenío para o penei,ramento.	A. Tab	ela 3 abaixo mostra os resultados
obtidos em função dos parâmetros (	; e L de	orifício de peneira	dos insertos de
material penetrado de acordo com	a Figu	m. 2. O tubo de rct	tção tendo um
diâmetro interno de 21 mm e u	m com	primento de 6,001	n era sempre
carregado somente com o material que pass	ava através da peneira na remoção
de material, retido, Λ perda de car	ga foi <,	.eterminada como c	m I„ mas por
meio de uma corrente de ar de 4142	1 (SEP)	41.
Tabela.3
|ÍIÍI|ÍIÍIIIÍI|Í|IÍIÍIIII|ÍÍÍpÍI(O			| Ap(mbar) i
b4 > S		• \ ‘ ·* í ..............................................
C9(E > C 'He L - C) 6,0	6 0	;
CIO ib >C > H e L> C) 6,0			.........................................................................
Cl Ϊ (C< (E-Í)/2) 1 i ,0	1 20		f $8j
C12 (não peneirado} i -			1 634 1
E4 obteve o segund	o m.elh<	ir resultado para A^	a com mSj/tnwí

comparativamente baixo. As razões para estes resultados correspondem àquelas para os resultados em I.

O Exemplo de trabalho E4 pode ser realizado de uma. maneira completamente correspondente quando as peneiras de chapa com fimdas com onlícios de peneira retangulares cios insertos de peneira sâo substituídos por aqueles com orifícios alongados de acordo com a Figura 8.

Os dois ínsertos de peneira de material peneirado podem ter a seguinte configuração da peneira de chapa com fendas:

C ~ 3,3 mm; L ™ 16,3 mm; a ~ 4,1 mm; b “ 5,6 mm; d — 10 1 mm; F ^:··· 32,3%.

O inserto de peneira de material retido pode ter a seguinte configuração da peneira de chapa com fendas:

C ~ 9,7 mm; L ~ 16,3 mm; a ™^: 4,1 mm; b ™ 5,6 mm; d ·“ 1 rnm, F 42,0%.

i 5 Tanto no caso dos inseríos de peneira de material peneirado, quanto no caso do inserto de peneira de material retido, o material DIN (aço)

1.4541 é o material preferido. Como alternativa, material DIN 1.4571 é também adeq nado.

A subpeneira é fabricada, do mesmo material e tem ori fidos de peneira quadrados de 10 mm x 10 mm em uma configuração de peneira de chapa com fendas (d ™ 1 mm) com. larguras de ponte de 2,9 mm em. todos os lados de um orifício de peneira.

A Figura 21 mostra esse inserto de peneira de material peneirado a partir do topo.

.25 A Figura 22 mostra uma seção desse inserto de peneira de material retido.

Quando o corpo de catalisador anular não suportado descrito no Exemplo 1 de WO 03/078310 è preparado com a geometria de anel E x 1 x H ™ 5.5 mm x 3 mm x 3 mm, seguindo o ensinamento da arte anterior, um tecido de peneira de acordo com a Figura. 5mas com orifícios de peneira quadrados, será usado. Para os insertos de peneira de material peneirado, o onhoio oe peneira quadrado pode, por exemplo» ser de 4 mm x 4 mm (em uma espessura do fio metálico tecido de 0,95 mm). 360 ori fidos de peneiras estão, então, presentes em uma área total de 100 cm/ Para o ínserto de peneira de material retido, o orifício de peneira quadrado pode, por exemplo, ser de 5,9 mm x 5,9 mm (em uma espessura do fio metálico tecido de I,0 mm). 182 orifícios de peneiras estão, então, presentes em uma área total de 100 cmi O fio metálico tecido pode ser fabricado de materia! DIN 1.4541 ou de material DIN 1.4571. A subpeneira pode sempre ser fabricada do mesmo material que uma peneira de chapa com tendas com orifícios quadrados de 10 mm x 10 mm (d ™ 1 mm) e uma largura de ponte de 2,9 mm. ern todos os lados de u.m orifício de peneira, A Figura 23 mostra esse iuserto de material peneirado de acordo com o ensinamento da arte anterior a partir do topo. A Figura 24 mostra uma seção da peneira correspondente. A Figura 25 mostra uma seção desse ínserto de peneira de material retido de acordo com o ensinamento da arte anterior, a partir do topo.

.Entretanto, esse procedimento está associado com as desvantagens descritas neste documento.

Em outras palavras, é dada preferência neste caso a empregar peneiras corn orifícios de peneira da invenção (por exemplo com orifícios retangulares ou alongados correspondentes), por exemplo aqueles de El, 'Fabela 1 deste documento.

O Pedido de Patente US provisório No. 60/944208, protocolado em I 5-06-4)7, é incorporado no presente pedido de patente por referência, de literatura. Com relação aos ensinamentos acima mencionados, numerosas aheraçôes e desvios da presente invenção são possiveis. Pode, portanto, ser assumido que a invenção, dentro do escopo das reivindicações anexas, pode ser realizada diferentemente da maneira aqui especificamente descrita.

Claims (21)

1. REIVINDICAÇÕES

   L Processo para carregar um reator com um leito de catalisador fixo que contêm pelo menos um corpo de catalisador K conformado cuja forma geométrica é a de um anel tendo diâmetro externo E, 5 diâmetro tnternu 1 e altura 11 com E > II, no qual, antes do carregamento, fragmentos formados na. preparação dos corpos conformados de catalisador K são removidos, pelo menos parcialmente, como material que. passa pela peneira de um resíduo de peneira compreendendo um corpo de catalisador K conformado por um. processo de peneíramento, e então o resíduo de peneira é 10 usado para carregar o leito de catalisador fixo, e o processo para peneíramento é executado por meio de uma peneira que tem orifícios de peneira cujo contorno contínuo abrange em cada caso pelo menos duas seções rníilmeas que são opostas entre si em uma distância C ao longo de pelo menos um comprimento L, como dois lados paralelos de um retângulo com dimensões 15 de lados L e C, com a condição de que cada linha passe por um ponto P do contorno no contorno de um orifício da peneira e paralela, ao lado do retângulo teórico com comprimento lateral C que não tenha outro ponto situado no contorno cuja distância do ponto de contorno P >C, caracterizado pelo lato de que, no processo para peneíramento, 20 as relações I,

   E>E>H>C>(.E4)Z2(1), são satisfeitas.
2. 2. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo tato de que no processo de peneíramento, as relações 11,

   25 L > E > II > C > H/2 > (E-I)/2(II), são satisfeitas.
3. 3. Processo de acordo com. a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que no processo de peneíramento, as relações VI,

   L > E > H > 0,9.1' I > C > (E -1)/.2(VI), são satisfeitas.
4. 4. Processo de acordo com a reivindicação l, caracterizado pelo fato de que no processo de peneirarnento, as relações 1Π,

   L > E > H > 0,911 > C > 11/2 > (E-1)/.2 (Π.Ι), são satisfeitas.
5. 5. Processo de acordo com a reivindicação L caracterizado pelo fato de que no processo de peneirarnento, as relações V,

   I, > E > H > 0,8611 > C > 11/2 > (E-í)/2 (V), sao satisfeitas.
6. 6. Processo de acordo com quaisquer das reivindicações i a 5, caracterizado pelo fato de que L > 1,5 - E
7. 7. Processo de acordo com quaisquer das reivindicações l a 5, caracterizado pelo fato de que L > '2 ’ E.
8. 8. Processo de acordo com quaisquer das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que L > 2,5 - E.
9. 9. Processo de acordo com quaisquer das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que L < 20'E..
10. 10. Processo de acordo com quaisquer das reivindicações I a 9, caracterizado pelo fato de que o contorno contínuo dos orifícios da. peneira forma um retângulo com os comprimentos laterais L e C.
11. 11. Processo de acordo com quaisquer das reivindicações 1 a 9, caractenzado pelo fato de que o contorno contínua dos orifícios da peneira forma um furo alongado que possui o comprí mento da borda L e a largura do furo C.
12. 12. Processo de acordo com quaisquer das reivindicações 1 a l U caracterizado pelo falo de que a peneira usada é uma chapa com fendas.

    1.3. Processo de acordo com quaisquer das reivindicações 1 a 12, caracterizado pelo fato de que o peneirarnento é realizado com uma peneira plana.
13. 14. Processo de acordo com quaisquer das reivindicações l a E7, caracterizado pelo fato de que o peneiramento é realizado com uma peneira vibratória plana linear.
14. 15. Processo de acordo com quaisquer das reivindicações 1 a

    14, caracterizado pelo tato de que o reator é um reator de feixe de tubos cujos tubos são carregados com o leito de catalisador fixo.
15. 16. Processo de acordo com quaisquer das reivindicações 1 a

    15, çaracterizario pelo fato de que E é de 2 a. 10 mm e (E~f)/2 é de 1 a 3 mm.
16. 17. Processo de acordo com quaisquer das reivindicações 1 a

    16, caracterizado pelo fato de que os corpos conformados de catalisador K são catalisadores tipo óxido mnltielementar não suportados,
17. 18. Processo de acordo com quaisquer das reivindicações 1 a

    17, caracterizado pelo fato de que é seguido por um processo de oxidação parcial em fase gasosa heterogeneamcnte catalisado de um composto orgânico, no reator carregado com. o leito de catalisador fixo.
18. 19. Processo de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que a oxidação parcial em fase gasosa heterogeneamente catalisada é uma oxidação parcial em. fase gasosa heterogeneamente catalisada de etileno, de etan.o, de metanol., de propileno, de propane, de acrolema, de metaeroleina, de 1-buteno, de 2-buteno, de isobuteno, de isobutano, de n-butano, de butadiene ou de o-xíleno.
19. 20. Processo de acordo com quaisquer das reivindicações 1. to 19, caracterizado pelo fato de que a resistência à compressão lateral dos corpos conformados d.e catalisador K é de até 20 N.
20. 21. Processo para remover pelo menos parciaímente fragmentos que se formaram na preparação de corpos conformados de catalisador K. cuja forma geométrica é a de um anel tendo diâmetro externo E, diâmetro interno I e altura H com a condição de E 2: H, de uma mistura de corpos anulares de catalisador K com estes fragmentos. como material que passa pela, peneira em um processo de peneiramento desta mistura com o auxílio de uma peneira que tem orifícios de peneira cujo contorno contínuo abrange em cada caso pelo menos duas seções retilíneas que são opostas entre si em uma distância C ao longo de pelo menos um comprimento L, como dois lados paralelos de um retângulo com dimensões de lados L e C, com a condição de que cada linha L e C, com a condição de- que cada linha que passa, através de um ponto de contorno P no contorno de um orifício de peneira e paralela ao lado do retângulo teórico de comprimento C que não tenha outro ponto situado no contorno cuja distância, ao ponto P > C, pelo tato de que, no processo de peneiramento, as relações I,

    L>E>H>C>(E4)/2 (h, são satisfeitas.
21. 22. Uso do resíduo da peneira obtido em um. processo como definido na reivindicação 21, caracterizado pelo fato de ser para carregamento de um reator com um leito de catalisador fixo.