JPH0115512B2 - - Google Patents

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JPH0115512B2
JPH0115512B2 JP52094076A JP9407677A JPH0115512B2 JP H0115512 B2 JPH0115512 B2 JP H0115512B2 JP 52094076 A JP52094076 A JP 52094076A JP 9407677 A JP9407677 A JP 9407677A JP H0115512 B2 JPH0115512 B2 JP H0115512B2
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JP
Japan
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reactor
effluent
gas
maleic anhydride
cooling
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JP52094076A
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Gurifuin Andaason Robaato
Edowaado Sutorausu Aran
Baakaa Uirukesu Jon
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Chevron USA Inc
Original Assignee
Chevron Research and Technology Co
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Publication date
Application filed by Chevron Research and Technology Co filed Critical Chevron Research and Technology Co
Publication of JPS5328113A publication Critical patent/JPS5328113A/ja
Publication of JPH0115512B2 publication Critical patent/JPH0115512B2/ja
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/02Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds
    • B01J8/06Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds in tube reactors; the solid particles being arranged in tubes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C51/00Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides
    • C07C51/16Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by oxidation
    • C07C51/21Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by oxidation with molecular oxygen
    • C07C51/215Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by oxidation with molecular oxygen of saturated hydrocarbyl groups

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
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  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Furan Compounds (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
本発明は正ブタンからの無水マレイン酸の製造
に関する。 ブタンを無水マレイン酸に転化するための従来
的方法には、例えばベルグマン(Bergman)お
よびその他の米国特許第3293268号である「正−
ブタンの酸化による無水マレイン酸に製造」
(“Production of Maleic Anhydride by
Oxidation of n−Butane”)がある。ベルグマ
ンおよびその他によると、正ブタンの酸化は酸素
ガスと隣バナジウムオキサイド触媒とに正ブタン
を500ないし600℃(932ないし1112〓)において
触媒させることにより正ブタンの酸化が実施され
る。触媒を充填した反応管における温度を約923
ないし1112〓に保持するために、ベルグマンおよ
びその他は融解塩浴混合物の使用を提案してい
る。このような融解塩浴は管の外側を、つまり触
媒が管の中にある套管式熱交換器型のものの套側
を循環する。この点についてはフランク
(Frank)およびその他の米国特許第3904652号を
参照されたい。 シユナイダー(Schneider)の米国特許第
3864280号もまたバナジウムと酸化燐とを含む触
媒を用いて正ブタンを無水マレイン酸に酸化する
ことを開示している。 ベルグマンおよびその他およびシユナイダー以
前には、正ブタンの無水マレイン酸への酸化のた
めの触媒方法についての開示はほとんどない。従
つてベルグマンおよびその他の特許において指摘
されているごとく、種々の酸化触媒がベンゼンま
たはブテンの無水マレイン酸への酸化のために用
いられていたが、正ブタンの酸化のためには一般
に用いられてなかつた。というのも正ブタンを供
給原料として用いる場合無水マレイン酸は比較的
悪い収率でしか得られなかつたからである。この
点についてもまた、米国特許第2691606号を参照
されたい。この特許は、正ブタンを無水マレイン
酸に酸化するのがより一層困難であることが判明
したので、商業的には供給原料として正ブタンの
ようなパラフインよりもむしろベンゼンおよびブ
デンを利用することを指示している。 先行技術において典型的に用いられている圧力
は生成ガス流を水洗浄器内に送入するのに十分な
圧力である約1ないし5psigであつた。 ブラウン(Brown)およびその他は、プロシ
ーデイングズ オブ ロイヤル ソサイアテイー
(Proc.Roy.Soc.)、シリーズA、326号(1972年)
の215〜227ページにおいて、ベンゼンの無水マレ
イン酸への酸化であつて触媒床内および触媒床の
後の自由空間内で温度779〓にてさらに反応が起
る酸化を開示した。 本発明によれば、固定触媒床内にあるいは反応
器内の一組の管内に配置された酸化触媒の存在に
おいて正ブタンを酸素含有ガスと触媒させ、つい
で未反応の正ブタン、CO、CO2、N2、H2O、酸
素および無水マレイン酸を含む流出物を触媒床ま
たは管から抜出すことにより、約15ないし
100psigの圧力ならびに675〓以上の温度において
正ブタンを無水マレイン酸に転化するための方法
において、反応器から流出物を抜出す前に流出ガ
スを625〓以下に冷却することからなる改良がな
される。典型的には触媒床温度および触媒床ない
しは管からの流出物は約675または1000〓、通常
は700ないし850〓である。 ブタンを無水マレイン酸に酸化するための装置
は、熱伝達媒体により囲まれた多数の触媒充填管
のある大きな槽からなる。本出願において用いる
場合、「反応器」なる用語は触媒充填管のみなら
ず、管を包囲しかつこれを所定の位置に保つジヤ
ケツトを包含する。従つて流入するガス流を分配
するための上部マニホールド空間、触媒管および
各触媒管から流出ガスが流出以前に一緒にされ
る、触媒管の下方の空間が反応器のすべての部分
である。 正ブタンの酸化の望ましい方法において、1回
通過あたりのブタンの転化は、一般に50%より低
くに限定されそして普通は約15ないし30%に限定
されている。例えば共通に依託され同時係属中の
特許出願第645585号を参照されたい。低い転化率
での操作は一方で、高転化率の方法において得ら
れるのと同様な、所与の触媒装入物からの生産性
(触媒の量あたりの生成物の量)を達成するため
に、供給ガス中のブタンの百分率が高いことを必
要とする。ブタン濃度は供給ガスの酸素含有率を
20%よりかなり低くまで同時に減少することによ
り、1.5容積%以上に安全に増加されうる。従つ
て酸素10%において、供給ガスは大気圧において
可燃性となることなく、いかなる量のブタンでも
含有することができる。最後に、酸素含有率の低
い供給ガスの場合、酸素分圧を約2.9psigという
通常の水準に戻すように系にかかる圧力を上昇せ
ねばならない。従つて、酸素分圧が所望の範囲で
あるように、そして吸収器回収系統を通じてガス
相の反応器流出物が移動するのに十分な駆動力が
あるように、酸素反応器を幾分高い圧力通常
15psig以上において、そして一層典型的には20な
いし50psigの範囲の出口圧力において操作するの
が望ましい。 他の要素もあるが、本発明は、15ないし
100psigの範囲で操作される酸化反応器内で正ブ
タンを無水マレイン酸に転化する際に、反応管か
ら流出物が流出するやいなや反応器流出物を625
〓以下、望ましくは625〓以下に冷却する結果副
生物への正ブタンの損失が著しく減少することと
なるという本発明者らの発見に基いている。加え
て、本発明に従つて反応器流出物を625〓以下に
冷却しないならば、有色物質、フオルムアルデヒ
ドまたは蟻酸のような化合物の生成、ならびに水
性(aqueous)回収系統を閉塞し、かつ反応器流
出物から無水マレイン酸を回収するのに用いる循
環有機回収系統を著しく汚染しかつ閉塞すること
のありうる固体の生成により、生成物の品質の著
しい低下がみられることを本発明者らは見出して
いる。 本発明者らは、触媒床から流出した後約1秒以
内に、望ましくは1/2秒以内の「滞留時間」にお
いて流出物を冷却しないかぎり、10psigより高い
圧力、例えば15ないし50psigの範囲において、二
酸化炭素、フオルムアルデヒドおよびその他のよ
うな好ましくない副生物に正ブタンが著しく転化
することを見出している。触媒床出口とガスが約
625ないし580〓の温度まで冷却される個所との間
の滞留時間は、本発明の目的のためには、ガスが
所望の冷却温度となる時点以前にガスが流過する
空間の容積をガスの流量で割るという簡単化され
た方法により計算することができる。従つてこの
容積は反応器内側の触媒床下流の空間と625〓以
下(望ましくは580〓以下)までの冷却が完了す
る個所までの流出配管とからなる。別な望ましい
態様に従う場合1秒とか1/2秒といつたごとき端
数のない滞留時間を用いる代りに、下記に示すt1
に関する式は、非接触的酸化が始まる前に反応器
流出物が所定の温度に保たれうる最長の時間を一
層連続的に決定することを見出している: t1=1.4×10-6exp(14350/T) ……(1) ただし上記においてt1は秒単位でありまたTは
反応器管出口における流出ガス温度をランキン度
で示すものである。 式(1)における「exp(14350/T)」はeの
(14350/T)乗を示す。温度675〓(1135゜R)の
場合計算すると式(1)はt1として0.43秒を与える。
式(1)は控えめな値を与え、従つて本発明の広汎な
一般規定としては、625〓から580〓以上での反応
器後方の(post reactor)滞留時間として本発明
者らは1秒、そして望ましくは1/2秒を用いたの
である。 式(1)は15ないし35psigの範囲の圧力、1.0ない
し3.0容積%の範囲のブタン濃度そして5ないし
10容積%の範囲の反応器流出物中の酸素濃度に対
して特に適用される。 本発明の望ましい態様においては、反応器内に
ただし触媒床の下方において収納された冷却コイ
ルとの触媒により流出ガスが冷却される。一般に
冷却媒体は、流出の温度を625〓以下そして最も
望ましくは580〓以下のある温度まで冷却するの
に十分な流量において冷却コイル中に通過される
水である。 別の好ましい態様においては、反応器の底部の
冷却コイルを用いる代りに、冷却された反応器流
出ガスの一部を反応器の底部に注入することによ
り、つまり必要な冷却を行うために触媒床から流
出するガスに急冷ガスを混合することにより、触
媒流出ガスを迅速に冷却することができる。 第三の別法は、約1秒から1/2秒以内で、一層
望ましくは式(1)で与えられる最大滞留時間以内
で、625から580〓までの臨界的な温度以下に触媒
床流出ガスを冷却するために、反応器外部にある
冷却器が十分すぐに働くように、触媒床流出個所
以降の反応器内の空の部分の容積を著しく減少す
ることである。 式(1)により与えられた時間t以内に触媒床流出
ガスを冷却するための上記の種々な態様は、これ
らの一つ、二つまたは三つの組合せを用いるよう
に組合すことができる。 従つて本発明に従うに、触媒床出口と625〓以
下そして最も望ましくは580〓以下に流出ガスが
冷却される場所との間の容積ならびに(または)
冷却ガスの量および(もしくは)温度、冷却コイ
ルの面積および熱伝達係数ならびにその他のよう
な他の条件は、625〓から580〓の臨界温度以上に
ある時間が上記の式(1)により与えられる時間t1
り少いように調整されないしは維持される。 ある温度以上にある実際の時間を正確に計算す
ることは、形態的要因のためおよびガスの冷却時
間を正確に算出することが困難なためむづかし
い。しかしある仮定をおけば、急冷ガスとの混合
により流出物を冷却するための時間t0は以下のよ
うに規定することができる: t0=V/Vnix (2) また混合ガスの温度は以下のように規定するこ
とができる: Tnix=V1×T1+V2×T2/Vnix (3) 式(2)および(3)において、t0は秒で示され、Vは
触媒管下方の反応器の空の部分の容積であり、
T1およびV1は触媒管出口におけるガスの温度お
よび単位時間内の容積であり、T2およびV2は冷
却ガスの温度および単位時間内の容積でありまた
Tnixは流出ガスと冷却ガスとの混合物の温度であ
る。 625〓から580〓まで以上である時間は、冷却ガ
スを導入する方法により時間が変らないことを仮
定している点に注意すべきである。この仮定は本
発明の方法を成功裡に実施する目的に関しては控
え目な仮定である。なぜならば、冷却ガスを導入
するための種々な態様は、平衡温度に達する、つ
まり580゜から625〓の臨界的な範囲以下に冷却す
る時間t0を、冷却ガスの注入点が唯一つであると
して計算される時間に比べて減少するからであ
る。 反応器流出物を冷却するのに冷却ガスを用いな
い場合、触媒床流出個所と冷却が完成する個所と
の間の滞留時間を規定するために式(2)に類似の下
記の式(4)が用いられる: t0=V/v (4) ここでVは触媒床流出個所と625〓から580〓まで
以下に冷却が行なわれる個所との間の何もない空
間の容積であり、またvは触媒床からの流出物の
単位時間あたりの実流量である。 第1図は本発明の好ましい態様を例解する略解
的なプロセス流れ図である。 第2図は本発明において冷却ガスを利用するの
に適当した套管型反応器の下部を例解する略解的
な図である。 より詳細に第1図を参照するに、正ブタンの新
規供給物が管1により工程に導入され、次いで管
4を経て反応器5に導入される。反応器5への導
入に先立つて供給正ブタンは管3により示される
循環ガスおよび管2により示される空気と一緒に
される。 空気を用いる代りに酸素を含有するガス流を工
程で用いることができる。従つて空気の代りにあ
るいは空気の一部の代りに富化された酸素流を用
いることができ、このものはいずれの場合におい
ても反応器5を通過する稀釈剤窒素の量を減少す
るという効果を有するであろう。 酸化反応器5は熱伝達液通常は融解塩混合物に
より囲まれた管内に触媒が充填された従来的な熱
交換器型の設計のものからなる。プロセス流れ図
は単に略解的なものにとどまる。 反応器に供給される正ブタンは無水マレイン酸
を生成する正ブタンと酸素との反応を促進するの
に有効な触媒の存在で酸化される。望ましい触媒
は、すでに引用した米国特許第3864280号に特に
記載されたバナジウムと燐酸の混合酸化物からな
り、また望ましい反応温度は700℃ないし800〓の
範囲内にある。 反応器の圧力はその流出口あるいは底部鏡板に
おいて約15ないし50psig、望ましくは約15ないし
35psigである。 ガス状流出物が管7を通つて流れかつ吸収器内
でのマレイン酸の吸収の後循環ガス圧縮機まで流
れ続けることができるように、反応器内での酸化
反応の後十分な圧力がなければならない。 本発明の方法は、水性回収系統とは異なり有機
吸収剤を用いて反応器流出物から無水マレイン酸
を回収する系に特に適用される。水性回収系統を
用いる反応器は、有機溶媒回収系統を用いる場合
に反応器出口において望ましい圧力よりも低い圧
力、典型的には約10psig以下において操作するこ
とができる。 本発明者らは、触媒床から流出した後の正ブタ
ンの分解は、有機溶媒回収系統の使用により必要
とされる幾分より高い圧力において操作される正
ブタン転化において特り激しくまた有害であるこ
とを見出している。この点についてさらに述べる
ならば、吸収器流出ガスの少くとも一部分が酸化
反応器の流入口に循環される循環式工程において
本発明の方法を用いるのが特に好ましい。このよ
うな循環操作を経済的に行うにはまた、反応器排
ガスが十分に高い圧力において循環圧縮機に到達
するように、酸化反応器内で幾分より高い圧力
(非循環的工程に比べて)を用いるのがやはり一
般に必要である。例えば本発明者らは、循環操作
ならびに無水マレイン酸の回収のために有機物吸
収器を用いる場合、が反応器において約20psig以
上の圧力が望ましいことを見出した。反応器底の
管7から始まる典型的な圧力降下のプロフイルは
以下のごとくである: 圧力(psig) 管7 24 管9 22 管11 21 管15 20 管3 42 再び反応器にもどり、床の底において流出物が
触媒床から抜出され(「触媒床流出個所」ないし
は触媒管からの流出平面において示されるごと
く)、また流出物が625〓以下、最も望ましくは
580〓以下の温度において反応器から流出する
(「反応器出口」において示されるごとく)ように
流出物を冷却器6により冷却するのが好ましい。
管7において反応器から抜出されるガス状流出物
をガス冷却器8においてさらに通常約275〓まで
冷却し、次いで流出物の少くとも一部を有機溶媒
の入つた吸収器10に供給する。 本発明の別な一つの望ましい態様に従うに、冷
却器6の使用の代りにあるいはその使用に加え
て、管9内の冷却された流出物の一部を反応器の
底部に循環する。この態様の操作においては、ガ
ス混合物の反応器からの出口温度を低下するにつ
いての効果を増すために、反応器流出物のこの部
分を熱交換器にてさらに冷却するのが好ましい。 反応器5内の触媒管からの流出物を冷却するた
めの別な態様が、反応器流出物が冷却器6により
冷却される態様に加えてあるいはこの態様の代り
に用いられてよい。触媒床流出物は供給物空気あ
るいは酸素含有供給流2の一部を反応器の流出物
鏡板に導入することにより冷却することができ;
第三の別な望ましい態様は管3の循環ガスの一部
が冷却ガスとして用いられるものである。これら
の三つの流れのいずれも冷却を行うのに用いられ
てよく、また反応器の流出部鏡板に液状正ブタン
を注入することのようなさらに別な手段あるいは
これらの方法の一つあるいは一つより多くの組合
せあるいは類似の方法を、反応器5内の触媒床の
流出口において必要とする冷却を行うために用い
ることができる。 本発明の特に好ましい別な態様に従うに、冷却
を行うために管3により示されるごとき循環ガス
が用いられる。 本明細書においては、「循環ガス」という用語
は無水マレイン酸が除去された後の反応器からの
流出ガスを意味する。図面に例解されている望ま
しい態様にて示されるごとく、循環ガスはまたガ
ス洗浄器12内での水洗により処理されている
が、これは本方法の一般化された態様には必ずし
も包含されない。 反応器からの流出ガスに再び着目すると、熱交
換器8内での冷却の後、吸収器10に導入され
る。吸収器10においては、流出ガスは多段吸収
塔内で有機溶媒と向流的に接触される。有機溶媒
は管17を経て吸収器に導入され、そして管9を
経て吸収器に流入しかつ管11を経て流出する向
流的に流れるガスから無水マレイン酸を選択的に
吸収する。無水マレイン酸に富む溶媒は管18を
経て吸収器から流出しかつストリツパー19に送
入される。 ストリツパー19においては普通の仕方で無水
マレイン酸が有機吸収剤からストリツピングさ
れ、次いで、さらに純化された後、無水マレイン
酸が生成物として抜出される。ストリツピングさ
れた、無水マレイン酸の減少した有機溶媒はスト
リツパーの底部から抜出されかつ管17を経て吸
収器に循環される。 無水マレイン酸が実質的に除去されている反応
器流出ガスは、吸収器頂部から管11を経てガス
洗浄器12に送入され、そこで痕跡の汚洗物の除
去のために管13を経て導入される水によつて処
理される。 次に第2図を参照するに、反応器内の滞留時間
を減少するように変形され、急冷ガスを反応器底
に導入するための吹込手段を有する反応器5の底
部に関する略解的な図が示される。本発明のこの
別な望ましい態様に従うに、反応器5の底部にお
ける滞留時間は、耐圧ヘツド31が単に用いられ
た場合に比べて反応器5の底部の容積ないしは空
間を減少する倒立擬似ヘツド(inverted false
head)30により減少する。 第2図に示される他の詳細には、32により示
されるごとき種々な触媒管内に配置されている触
媒が包含される。管のまわりの塩浴の循環は33
により示される。ガスが触媒床から流出する個所
は、管内に触媒を保持する金網つまり部分34に
より示される。酸化反応器の管から流出するガス
の流れの方向は矢印35により示される。 反応器循環排ガスのような冷却ガスを導入する
のに好ましい手段は36にて示す流入吹込器であ
る。冷却ガス流入口は37により示され、また流
出ガスおよび冷却ガスのための流出口は38によ
り示される。 例 1 以下の計算を伴う例は、好ましくない副生物へ
の顕著な反応後酸化なしに、ブタンから無水マレ
イン酸がいかにして製造されうるかを例解する。 第1図を参照するに、43562部/時(すべての
部は特記しないかぎり重量基準である)の新規の
補給空気が管2を経て導入されかつ管1からの新
期な95%正−ブタン5222部/時と、そして管3か
らの循環ガス156172部/時と一緒にされる。9.1
%の酸素と6.2%のブタンとを含有する415〓およ
び圧力39psigの合併されたガスを管4を経て反応
器5に供給する。反応器は、それぞれが触媒ペレ
ツトの装入物を有する多数の管をもつ大きな槽か
らなる。約25%の正ブタン装入物が無水マレイン
酸に酸化される。 触媒管の直下においてただしまだ反応器内にお
いて、705〓の排ガスが熱交換器6上を通過しか
つ0.9秒あるいはそれより短い時間にて550〓まで
冷却される。この冷却したガスは管7を経て
24psigにて反応器から流出する。熱交換器8内で
275〓までの一層の冷却を行なう。管9内の275〓
および22psigの204856部/時の反応器流出物を吸
収器10に供給する。0−1%の無水マレイン酸
を含有する有機吸収剤を管17を経て吸収器に供
給する。 無水マレイン酸2709部を含む40392部/時の無
水マレイン酸に富む流れを管18を経て吸収器1
0からストリツパー19に送入する。ストリツパ
ーにおいて有機吸収剤から無水マレイン酸が0.1
%は別として、除去されかつ蒸留により純化され
るために管20を通り抜出される。純度99.9%の
無水マレイン酸が最終的に2659部/時が回収され
る。無水マレイン酸の減少した吸収剤は管17を
経て吸収器に返戻する。 吸収器10を通過した後、反応器流出ガスは温
度160〓ならびに圧力21psigの下で管11を経て
流れる。27部の吸収剤を含む202089部/時のこの
ガス流は、次いで管13からの45526部/時の水
により洗浄器12内で水洗する。軽質の酸124部、
無水マレイン酸59部および有機吸収剤27部を含む
この洗浄水は、管14を経て49680部/時にて水
処理帯に送入する。 無水マレイン酸を含まない水洗された105〓な
らびに20psigの流出ガスは、管15を経て197935
部/時にて洗浄器から抜出される。この流れを二
つに分割する。ブタン2024部を含む41763部/時
の第一の部分は漏出流であり、正ブタンを回収す
るように処理することができ、あるいは水蒸気発
生器への燃料含有流として利用することができ
る。酸素含有率が5.5%である156172部/時の残
りのガス流は管3を経て反応器に循環する。 例 2 同様な条件下でのただし熱交換器6は操作しな
い場合の本発明者らのデータに従い、本発明者ら
は25%から約70%までのブタン転化率の総合的な
増加を算出した。しかし無水マレイン酸の収率は
増加せず、むしろ転化された追加的なブタンはア
セトアルデヒド、フオルムアルデヒド、アクロレ
イン、アクリル酸、蟻酸および純化帯内で純枠な
無水マレイン酸を得るのを一層困難にする暗色の
化合物を生成した。さらにまた固体の副生物が水
洗浄器内に蓄積する。 例 3 大気圧において、ブタンの転化率および無水マ
レイン酸の収率は、ガス温度800〓までは、熱交
換器6の使用により影響を受けない。大気圧下で
得られる粗無水マレイン酸生成物は、例1におい
て述べたごとき熱交換器6により流出ガスを冷却
することにより高圧において得られるものと実質
的に同じである。 前記の諸例は酸化器排ガスを625〓以下の温度
に迅速に冷却することにより得られるべき予期以
上の利益を例解する。 例 4(操作1〜59) 下記の第1表は、後反応器(Post−reactor)
の容積を提供し、従つて後反応器の滞留時間を付
える石英で内張りされた空の容器が下流に付加さ
れた、無水マレイン酸の製造のための実験室的反
応器から得られるデータを総括する。この滞留時
間は実際規模の設備において予期される後反応器
の滞留時間をシユミレートするであろう。 無水マレイン酸製造の反応器はバナジウムおよ
び燐の酸化物を含む触媒を内蔵していた。この反
応器への供給物は空気中の約2.5%の正ブタンで
あつた。触媒充填反応器内で、約20%のブタンが
無水マレイン酸に転化した。流出ガスは無水マレ
イン酸製造反応器の触媒床を約700〓で流出した。 これらの流出ガスを、後反応器の空の容積なら
びに滞留時間を与える石英で内張りした容器に導
入した。この容器は石英で内張りされて、炭化水
素酸化反応が金属表面クエンチングされるので、
容器表面による後触媒反応(Post−catalyst
reaction)のクエンチングを最少にした。器の表
面への熱伝達により反応ガスの著しい冷却が起る
ので、実験室的な反応器内では触媒より下流の酸
化の熱的な急停止が起る。商業的な設備におい
は、反応器壁あるいは移送管を通じての熱損失が
ほとんどないので、反応は一旦開始すればより一
層広汎になるであろう。 断熱された導路および内径約1/4インチの長さ
2フイートの予熱コイルを経てガスを石英で内張
りした容器に送入した。予熱コイルおよび断熱導
路内の滞留時間は約1/10秒より少かつた。予熱コ
イル反応器触媒床に直接続く空間については、商
業的実施にあつては顕著な熱損失は起らないの
で、反応器後方の実験室的な構成にあつては、熱
損失を補償するための予熱コイルが必要であつ
た。また、予熱コイルは、触媒−充填反応器にお
けるより幾分高い温度につき必要なら研究するた
めに、温度の制御を可能とした。予熱コイルと石
英で内張りされた後反応器との周囲に、直径6.25
インチ高さ8インチの円筒状のアルミニウム塊状
物を鋳込んだ。アルミニウム塊状物への熱は二台
の500ワツトのワツトロー(Watlow)帯状加熱
器により供給した。断熱導路、石英で内張りされ
た反応器後方の槽内に各1台またアルミニウム塊
状物内に2台熱電対を配置した。 石英で内張りされた後反応器は直径2インチ長
さ3インチであり、容積約166mlを有した。石英
内張器内での正ブタンの分解を解析するために、
石英内張器の上流から制御された漏出流をとり、
かつその分析値を同器から流出する流れの分析値
と比較した。分析はクロマトグラフ法によつた。 第1表は正ブタンの分解について、操作変数と
得られた結果とのいくつかを示す。すなわち、第
1表は操作番号、石英内張器内の秒単位で表わし
た滞留時間(RK)(滞留時間を算出するために、
供給物の毎分の標準立方フイートを実際の温度な
らびに圧力におけるものに補正した)、〓表示の
鋳込みアルミニウム塊状物の温度、〓表示の石英
内張槽の内部室温度(操作番号28のようないくつ
かの操作については、ブタンのかなりの分解のた
め室温度が塊状物温度より高い)、石英内張器内
圧力、同器からの酸素の濃度、同槽への供給物中
の正ブタンの重量百分率濃度、標準立方フイー
ト/分で示される同槽への供給物流量、および同
槽内での正ブタンの分解が起るとすれば、その量
(この分解はすでに述べたごとく器の前後から取
出される流れについての分析により確認された)
を表示する。
【表】
【表】
【表】 第1表の操作13から19および48から51から知り
うるごとく、圧力約24ないし30psigならびに滞留
時間約6/10秒の場合、温度が約675〓以下に保た
れるならば、後反応器の空間内での正ブタンの分
解を本発明者らはほとんど見出せなかつた。625
〓以下そして一層良好には580〓以下の後反応器
の温度においては、反応器後方の空間における正
ブタンの分解は一層完全にかつ一貫して回避され
た。本発明者らはまた、滞留時間t0触媒床からの
流出個所と625〓から580〓まで以下の温度までの
冷却が達成される個所との間の滞留時間t0は、約
1/10秒以下、一層一般的には約0.5ないし1秒以
下であるのが有利であることをやはり見出してお
り;本発明に従うに触媒床からの流出ガスは0.5
ないし1秒以内で625〓から580〓まで以下に冷却
される。 本発明者らは、大気圧ならびに約890〓までの
温度において、正ブタンのガス相での分解が実質
的にないことを見出した。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の望ましい態様を説明するフロ
ーシートである。第2図はジヤケツト型反応器の
底部を例解する概略図である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 約15〜100psigの圧力ならびに675〓以上の温
    度において、酸素含有ガスと反応器内の固定触媒
    床ないしは一組の管の内部に配置された酸化触媒
    とに正ブタンを触媒させ、次いで未反応の正ブタ
    ン、酸素および無水マレイン酸を含む流出物を触
    媒床または管から抜出すことにより、正ブタンを
    無水マレイン酸に転化する方法において、触媒床
    から流出物を抜出した後1秒以内に流出物を625
    〓以下に冷却し、前記冷却を反応器から流出物を
    抜出す前に完了させることを特徴とする改良転化
    方法。 2 有機物回収系において反応器流出物から無水
    マレイン酸を回収する特許請求の範囲第1項記載
    の方法。 3 反応器の底部にある冷却コイルに通過される
    冷却流体との熱交換により流出物を625〓以下に
    冷却する特許請求の範囲第1項記載の方法。 4 流出物を反応器から抜出す前に、流出物を非
    水性冷却ガスと混合することにより流出物を冷却
    する特許請求の範囲第1項記載の方法。 5 反応器流出物が少くとも625〓まで冷却され
    た後、冷却ガスが反応器循環ガスの一部、酸素含
    有ガスの一部または上記の反応器流出物の一部で
    ある特許請求の範囲第4項記載の方法。 6 圧力が20psig以上である特許請求の範囲第2
    項記載の方法。 7 触媒床温度が700〓〜850〓である特許請求の
    範囲第6項記載の方法。 8 流出物の冷却される温度が580〓以下である
    特許請求の範囲第6項記載の方法。
JP9407677A 1976-08-27 1977-08-05 Method of improved comverting of normal butane Granted JPS5328113A (en)

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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3277533D1 (en) * 1982-07-20 1987-12-03 Amoco Corp Process for production of maleic anhydride
US4668802A (en) * 1985-01-18 1987-05-26 E. I. Du Pont De Nemours And Company Improved vapor phase catalytic oxidation of butane to maleic anhydride
US5021588A (en) * 1985-01-18 1991-06-04 E.I. Du Pont De Nemours And Company Vapor phase catalytic oxidation of butane to maleic anhydride
US5473082A (en) * 1988-09-02 1995-12-05 Sulzer Brothers Limited Device for carrying out catalyzed reactions
EP0507617B1 (en) * 1991-04-05 1995-08-09 Scientific Design Company Inc. Two stage process for producing maleic anhydride from butane
KR20090018961A (ko) * 2006-05-17 2009-02-24 바스프 에스이 탄화수소의 산화 반응에서 온도를 조절하는 방법
CN111689861B (zh) * 2019-03-11 2022-04-12 北京诺维新材科技有限公司 一种提高反应收率的方法
CN116293449B (zh) * 2022-12-08 2026-02-03 西安陕鼓动力股份有限公司 用于马来酸酐反应尾气回收的空气供应装置、使用其的制备系统及其运行方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2691606A (en) * 1951-12-07 1954-10-12 Champion Paper & Fibre Co Process of finishing paper
US3293268A (en) * 1964-03-23 1966-12-20 Princeton Chemical Res Inc Production of maleic anhydride by oxidation of n-butane
US3864280A (en) * 1972-06-19 1975-02-04 Chevron Res Catalyst for a n-butane oxidation to maleic anhydride
US3904652A (en) * 1972-11-16 1975-09-09 Standard Oil Co Indiana Recycle process for oxidation of n-butane to maleic anhydride
US3904562A (en) * 1973-01-31 1975-09-09 Sherwin Williams Co Organic pigments encapsulated with vinylpyrrolidone polymer
US3905914A (en) * 1973-07-16 1975-09-16 Anthony T Jurewicz V-P-Zr catalysts and method of preparation thereof

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IT1084504B (it) 1985-05-25
DE2737894A1 (de) 1978-03-02
NL7709345A (nl) 1978-03-01
BE856749A (fr) 1977-10-31
US4044027A (en) 1977-08-23
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