JPH07188199A - エチレンオキシドの製造方法 - Google Patents
エチレンオキシドの製造方法Info
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- JPH07188199A JPH07188199A JP33815393A JP33815393A JPH07188199A JP H07188199 A JPH07188199 A JP H07188199A JP 33815393 A JP33815393 A JP 33815393A JP 33815393 A JP33815393 A JP 33815393A JP H07188199 A JPH07188199 A JP H07188199A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、エチレンと分子状酸素により接触
気相酸化してエチレンオキシドを製造する際の反応器の
反応管出口より下流に存在する高温部のガス滞留部にお
いて異常燃焼反応を防ぐエチレンオキシドの製造方法を
提供することを目的とする。 【構成】 エチレンを分子状酸素含有ガスにより接触気
相酸化してエチレンオキシドを製造する際に使用する反
応器の反応管出口より下流でかつ冷却器までの間の反応
生成ガス流帯域に存在するガス滞留部に不活性ガスを供
給することを特徴とするエチレンオキシドの製造方法。 【効果】 エチレンを分子状酸素により接触気相酸化し
てエチレンオキシドを製造するにあたって安全な方法で
ある。
気相酸化してエチレンオキシドを製造する際の反応器の
反応管出口より下流に存在する高温部のガス滞留部にお
いて異常燃焼反応を防ぐエチレンオキシドの製造方法を
提供することを目的とする。 【構成】 エチレンを分子状酸素含有ガスにより接触気
相酸化してエチレンオキシドを製造する際に使用する反
応器の反応管出口より下流でかつ冷却器までの間の反応
生成ガス流帯域に存在するガス滞留部に不活性ガスを供
給することを特徴とするエチレンオキシドの製造方法。 【効果】 エチレンを分子状酸素により接触気相酸化し
てエチレンオキシドを製造するにあたって安全な方法で
ある。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、エチレンオキシドの製
造方法に関するものである。詳しく述べると、エチレン
を分子状酸素含有ガスにより接触気相酸化してエチレン
オキシドを製造するに際し、反応生成ガス流帯域に存在
するガス滞留部に不活性ガスを混合することよりなる異
常反応を防止する安全なエチレンオキシドの製造方法に
関するものである。
造方法に関するものである。詳しく述べると、エチレン
を分子状酸素含有ガスにより接触気相酸化してエチレン
オキシドを製造するに際し、反応生成ガス流帯域に存在
するガス滞留部に不活性ガスを混合することよりなる異
常反応を防止する安全なエチレンオキシドの製造方法に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】エチレンの接触気相酸化反応、例えばエ
チレンを銀触媒の存在下に分子状酸素により接触気相酸
化してエチレンオキシドを製造するプロセスにおいて
は、エチレンの他にメタン、エタン等の飽和炭化水素、
窒素、二酸化炭素、アルゴン、酸素等を含有する炭化水
素含有ガスと空気、酸素を富化した空気または純酸素か
らなる分子状酸素含有ガスとが所定の比率で混合された
のち、銀触媒を充填した反応器に導入された接触気相反
応が行なわれる。その際エチレンを銀触媒の存在下に分
子状酸素により反応させると、
チレンを銀触媒の存在下に分子状酸素により接触気相酸
化してエチレンオキシドを製造するプロセスにおいて
は、エチレンの他にメタン、エタン等の飽和炭化水素、
窒素、二酸化炭素、アルゴン、酸素等を含有する炭化水
素含有ガスと空気、酸素を富化した空気または純酸素か
らなる分子状酸素含有ガスとが所定の比率で混合された
のち、銀触媒を充填した反応器に導入された接触気相反
応が行なわれる。その際エチレンを銀触媒の存在下に分
子状酸素により反応させると、
【０００３】
【化１】
【０００４】
【化２】
【０００５】で示される発熱反応を起す。
【０００６】このような発熱反応のうちで、エチレンオ
キシドの収率の向上を図るためには、反応式（１）で示
される反応が進む割合を大きくするべきで、銀触媒や反
応方法などについて検討されている。しかしながら、現
在のところ反応式（２）、すなわち反応熱が大きいエチ
レンの完全酸化反応が同時に起るのを避けることはでき
ない。
キシドの収率の向上を図るためには、反応式（１）で示
される反応が進む割合を大きくするべきで、銀触媒や反
応方法などについて検討されている。しかしながら、現
在のところ反応式（２）、すなわち反応熱が大きいエチ
レンの完全酸化反応が同時に起るのを避けることはでき
ない。
【０００７】また、前記反応式（１）および反応式
（２）以外に、エチレンオキシドの収率に影響を及ぼす
反応がある。それは生成したエチレンオキシドのつぎの
反応式（３）で示す反応式で進行するアセトアルデヒド
への異性化反応である。
（２）以外に、エチレンオキシドの収率に影響を及ぼす
反応がある。それは生成したエチレンオキシドのつぎの
反応式（３）で示す反応式で進行するアセトアルデヒド
への異性化反応である。
【０００８】
【化３】
【０００９】したがって、エチレンのエチレンオキシド
への選択率がいくら高くても、生成したエチレンオキシ
ドのアセトアルデヒドへの異性化反応が多ければ、エチ
レンオキシドの収率低下を招く。
への選択率がいくら高くても、生成したエチレンオキシ
ドのアセトアルデヒドへの異性化反応が多ければ、エチ
レンオキシドの収率低下を招く。
【００１０】また、つぎの反応式（４）で示す反応式で
進行する一酸化炭素、炭化水素（メタン、エタン、エチ
レン等）、水素および水への異常反応がある。反応器の
反応管出口より下流の反応生成ガス流帯域は高温度であ
るために、異常反応をなくすことが、エチレンオキシド
製造における大きな課題の一つである。
進行する一酸化炭素、炭化水素（メタン、エタン、エチ
レン等）、水素および水への異常反応がある。反応器の
反応管出口より下流の反応生成ガス流帯域は高温度であ
るために、異常反応をなくすことが、エチレンオキシド
製造における大きな課題の一つである。
【００１１】
【化４】
【００１２】エチレンオキシドの需要が近年増大してい
ることから、またエチレンオキシドの製造コストの低減
を図るため、エチレンオキシド製造プラントの大型化が
進められている。そのため、エチレンオキシド製造プラ
ントをいかに安全に操作するかはエチレンを分子状酸素
により接触気相酸化してエチレンオキシドを製造するに
あたって安全上、経済上大きな問題がある。
ることから、またエチレンオキシドの製造コストの低減
を図るため、エチレンオキシド製造プラントの大型化が
進められている。そのため、エチレンオキシド製造プラ
ントをいかに安全に操作するかはエチレンを分子状酸素
により接触気相酸化してエチレンオキシドを製造するに
あたって安全上、経済上大きな問題がある。
【００１３】一般に、炭化水素の分子状酸素による接触
気相酸化法において、異常反応および副反応抑制のため
に、反応生成ガスを充填物を充填した冷却域に通すとい
う方法は公知である（特公昭３９−１７２５４号）。ま
た、このような方法を、エチレンの分子状酸素による接
触気相酸化法によりエチレンオキシドを製造する方法に
適用することも公知である。たとえば特開昭５１−４１
０１号によれば、反応域に隣接したあるいは隣接しない
でかつ不活性材料を含有したあるいは含有しない冷却域
に反応域で得られる反応生成物を通過させている。ま
た、特開昭５３−２４０９号によれば、反応生成物を
０．１ｍ2 ／ｇ以下の表面積を有する不活性耐火粒状物
を充填した冷却域に通過させている。
気相酸化法において、異常反応および副反応抑制のため
に、反応生成ガスを充填物を充填した冷却域に通すとい
う方法は公知である（特公昭３９−１７２５４号）。ま
た、このような方法を、エチレンの分子状酸素による接
触気相酸化法によりエチレンオキシドを製造する方法に
適用することも公知である。たとえば特開昭５１−４１
０１号によれば、反応域に隣接したあるいは隣接しない
でかつ不活性材料を含有したあるいは含有しない冷却域
に反応域で得られる反応生成物を通過させている。ま
た、特開昭５３−２４０９号によれば、反応生成物を
０．１ｍ2 ／ｇ以下の表面積を有する不活性耐火粒状物
を充填した冷却域に通過させている。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】従来、エチレンと分子
状酸素により接触気相酸化してエチレンオキシドを製造
する際の使用されている反応器の多管式熱交換型反応器
は、安全性、作業性用のマンホール（特開昭５４−３２
４０８号記載の図面、特開昭６３−１９０８８１号記載
の図面）、異常圧力上昇防止の安全弁および破裂板、圧
力計、温度計、配管部の熱応力による破壊防止のための
エクスパンションジョイントなどがあり、ガス滞留部が
存在する。しかるに、これらのガス滞留部で異常燃焼反
応が起るという問題があった。
状酸素により接触気相酸化してエチレンオキシドを製造
する際の使用されている反応器の多管式熱交換型反応器
は、安全性、作業性用のマンホール（特開昭５４−３２
４０８号記載の図面、特開昭６３−１９０８８１号記載
の図面）、異常圧力上昇防止の安全弁および破裂板、圧
力計、温度計、配管部の熱応力による破壊防止のための
エクスパンションジョイントなどがあり、ガス滞留部が
存在する。しかるに、これらのガス滞留部で異常燃焼反
応が起るという問題があった。
【００１５】本発明は、前記したエチレンと分子状酸素
により接触気相酸化してエチレンオキシドを製造する際
の反応器の反応管出口より下流の２００〜３００℃の反
応生成ガス流帯域に存在するガス滞留部において異常燃
焼反応を防ぐエチレンオキシドの製造方法を提供するこ
とにある。
により接触気相酸化してエチレンオキシドを製造する際
の反応器の反応管出口より下流の２００〜３００℃の反
応生成ガス流帯域に存在するガス滞留部において異常燃
焼反応を防ぐエチレンオキシドの製造方法を提供するこ
とにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】本発明は、エチレンを分
子状酸素含有ガスにより接触気相酸化してエチレンオキ
シドを製造する際に使用する反応器の反応管出口より下
流でかつ冷却器の間の反応生成ガス流帯域に存在するガ
ス滞留部に不活性ガスを供給することを特徴とするエチ
レンオキシドの製造方法に関するものである。
子状酸素含有ガスにより接触気相酸化してエチレンオキ
シドを製造する際に使用する反応器の反応管出口より下
流でかつ冷却器の間の反応生成ガス流帯域に存在するガ
ス滞留部に不活性ガスを供給することを特徴とするエチ
レンオキシドの製造方法に関するものである。
【００１７】本発明において反応器のガス出口部のガス
滞留部は、エチレンと分子状酸素により接触気相酸化し
てエチレンオキシドを製造する際の使用されている反応
器、例えば多管式熱交換型反応器の反応管出口に設置さ
れる通路用のマンホール、安全弁、破裂板、圧力計、温
度計および配管部の熱応力による破壊防止のためのエク
スパンションジョイントなどがある。このようなガス滞
留部の温度は、２００〜３００℃、好ましくは２１０〜
２８０℃である。
滞留部は、エチレンと分子状酸素により接触気相酸化し
てエチレンオキシドを製造する際の使用されている反応
器、例えば多管式熱交換型反応器の反応管出口に設置さ
れる通路用のマンホール、安全弁、破裂板、圧力計、温
度計および配管部の熱応力による破壊防止のためのエク
スパンションジョイントなどがある。このようなガス滞
留部の温度は、２００〜３００℃、好ましくは２１０〜
２８０℃である。
【００１８】本発明で使用する不活性ガスとしてはたと
えば窒素、炭酸ガス、メタン、アルゴンなど挙げられ、
好ましくは窒素である。不活性ガスの供給量は、前記反
応生成ガスの滞留部に下記の式で定義するガス滞留時間
が１２時間以内、好ましくは１〜１０時間、さらに好ま
しくは３〜８時間となるように供給することができる。
えば窒素、炭酸ガス、メタン、アルゴンなど挙げられ、
好ましくは窒素である。不活性ガスの供給量は、前記反
応生成ガスの滞留部に下記の式で定義するガス滞留時間
が１２時間以内、好ましくは１〜１０時間、さらに好ま
しくは３〜８時間となるように供給することができる。
【００１９】
【数１】
【００２０】本発明の反応器の予熱部と不活性物質充填
部に充填する不活性充填物としては、不活性耐火性物で
あればよく、球、半球、ペレット、リングおよび無定形
を問わずいずれも使用できるが、好ましくは銀触媒用の
担体として通常使用されるアルミナ、シリカーアルミ
ナ、ジルコニア、マグネシア、炭化ケイ素等が好まし
く、特にステンレス、α−アルミナおよびジルコニアが
好ましい。これらの不活性耐火性担体の形状、寸法、
孔、比表面積、見かけの気孔率等は反応管に充填した際
の圧力損失、機械的強度を考慮して適当に選ぶことがで
きる。平均粒径は通常１／１６〜１／２インチ、好まし
くは３／１６〜１／２インチであり、球ないしリング状
物が好ましい。また、上記不活性耐火性担体にナトリウ
ム、カリウム、ルビジウム、セシウム、リチウム、カル
シウム、ストロンチウム、バリウムおよびタリウムから
選ばれた少なくとも１種を析出させたものが好適に使用
でき、特にナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウ
ムおよびタリウムが好ましい。これらは特に、不活性物
質充填部の反応管に充填することが好ましい。
部に充填する不活性充填物としては、不活性耐火性物で
あればよく、球、半球、ペレット、リングおよび無定形
を問わずいずれも使用できるが、好ましくは銀触媒用の
担体として通常使用されるアルミナ、シリカーアルミ
ナ、ジルコニア、マグネシア、炭化ケイ素等が好まし
く、特にステンレス、α−アルミナおよびジルコニアが
好ましい。これらの不活性耐火性担体の形状、寸法、
孔、比表面積、見かけの気孔率等は反応管に充填した際
の圧力損失、機械的強度を考慮して適当に選ぶことがで
きる。平均粒径は通常１／１６〜１／２インチ、好まし
くは３／１６〜１／２インチであり、球ないしリング状
物が好ましい。また、上記不活性耐火性担体にナトリウ
ム、カリウム、ルビジウム、セシウム、リチウム、カル
シウム、ストロンチウム、バリウムおよびタリウムから
選ばれた少なくとも１種を析出させたものが好適に使用
でき、特にナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウ
ムおよびタリウムが好ましい。これらは特に、不活性物
質充填部の反応管に充填することが好ましい。
【００２１】本発明方法を適用し得るプロセスおよび反
応条件は、従来この分野で公知のプロセスおよび反応条
件のいずれも適用できる。たとえば、エチレンを分子状
酸素で接触気相酸化してエチレンオキシドを製造するプ
ロセスは、酸素源として空気を用いる空気酸化法と純酸
素を用いる酸素酸化法とがあるが、本発明方法はいずれ
の場合にも有効に適用できる。特に触媒層１回通過当り
の反応量を大きくすることができ、エチレンオキシド濃
度を高くすることができる酸素酸化法が有効に適用でき
る。
応条件は、従来この分野で公知のプロセスおよび反応条
件のいずれも適用できる。たとえば、エチレンを分子状
酸素で接触気相酸化してエチレンオキシドを製造するプ
ロセスは、酸素源として空気を用いる空気酸化法と純酸
素を用いる酸素酸化法とがあるが、本発明方法はいずれ
の場合にも有効に適用できる。特に触媒層１回通過当り
の反応量を大きくすることができ、エチレンオキシド濃
度を高くすることができる酸素酸化法が有効に適用でき
る。
【００２２】操作条件は、原料ガス混合物はエチレン、
酸素、炭酸ガス、窒素、アルゴン、メタン、エタンおよ
び二塩化エタン等の反応抑制剤等からなっており、エチ
レン濃度は高いほど有利であるが、４０容量％以下、特
に１５〜３５容量％である。炭酸ガスは１０容量％以
下、特に４〜８容量％である。また、メタンまたはエタ
ンをガス中に存在させた場合、メタンは爆発範囲を安全
側にずらし、爆発範囲を狭くする作用があるので、反応
ガス希釈剤としてかなり高濃度で存在することが有効で
ある。
酸素、炭酸ガス、窒素、アルゴン、メタン、エタンおよ
び二塩化エタン等の反応抑制剤等からなっており、エチ
レン濃度は高いほど有利であるが、４０容量％以下、特
に１５〜３５容量％である。炭酸ガスは１０容量％以
下、特に４〜８容量％である。また、メタンまたはエタ
ンをガス中に存在させた場合、メタンは爆発範囲を安全
側にずらし、爆発範囲を狭くする作用があるので、反応
ガス希釈剤としてかなり高濃度で存在することが有効で
ある。
【００２３】反応圧力は０．５９〜４．０２ＭＰａ、好
ましくは１．０８〜３．０４ＭＰａである。反応温度は
１５０〜３００℃、好ましくは１８０〜２８０℃であ
る。空間速度は１０００〜１００００ｈｒ-1、好ましく
は２０００〜８０００ｈｒ-1である。
ましくは１．０８〜３．０４ＭＰａである。反応温度は
１５０〜３００℃、好ましくは１８０〜２８０℃であ
る。空間速度は１０００〜１００００ｈｒ-1、好ましく
は２０００〜８０００ｈｒ-1である。
【００２４】反応部に充填される触媒は、従来公知の銀
触媒のいずれも使用できるが、比表面積２０ｍ2 ／ｇ以
下、好ましくは０．０１〜１０ｍ2 ／ｇ、見かけの気孔
率２０容量％以上、好ましくは３０〜７０容量％の不活
性耐火性担体に微量の金属銀を析出担持したものがよ
く、また反応促進剤としてセシウム、カリウムおよびル
ビジウムから選ばれる少なくとも一種のアルカリ金属、
アルカリ土類金属、タリウム、アンチモン、スズ等から
選ばれる少なくとも１種を添加したものが好ましい。担
体材料としてアルミナ、シリカ−アルミナ、シリコンカ
ーバイド、ジルコニア、マグネシア等の不活性耐火性担
体が使用でき、特にα−アルミナを主成分とする不活性
耐火性担体が好ましい。担体の形状は球、半球、リン
グ、ペレット等があるが球ないし、リングが好ましい。
また、その平均粒径は１／１６〜１／２インチが好まし
く、特に３／１６〜５／１６インチが好ましい。担持さ
れる銀の量は触媒中に１〜２０重量％でよく、特に５〜
１５重量％の範囲が実質的に経済的である。
触媒のいずれも使用できるが、比表面積２０ｍ2 ／ｇ以
下、好ましくは０．０１〜１０ｍ2 ／ｇ、見かけの気孔
率２０容量％以上、好ましくは３０〜７０容量％の不活
性耐火性担体に微量の金属銀を析出担持したものがよ
く、また反応促進剤としてセシウム、カリウムおよびル
ビジウムから選ばれる少なくとも一種のアルカリ金属、
アルカリ土類金属、タリウム、アンチモン、スズ等から
選ばれる少なくとも１種を添加したものが好ましい。担
体材料としてアルミナ、シリカ−アルミナ、シリコンカ
ーバイド、ジルコニア、マグネシア等の不活性耐火性担
体が使用でき、特にα−アルミナを主成分とする不活性
耐火性担体が好ましい。担体の形状は球、半球、リン
グ、ペレット等があるが球ないし、リングが好ましい。
また、その平均粒径は１／１６〜１／２インチが好まし
く、特に３／１６〜５／１６インチが好ましい。担持さ
れる銀の量は触媒中に１〜２０重量％でよく、特に５〜
１５重量％の範囲が実質的に経済的である。
【００２５】本発明をさらに詳しく説明するために、図
面により説明する。図面は銀触媒の存在下、エチレンを
分子状酸素含有ガスにより接触気相酸化する際の実施態
様および使用される装置の一を示すもので、本発明を拘
束するものではない。
面により説明する。図面は銀触媒の存在下、エチレンを
分子状酸素含有ガスにより接触気相酸化する際の実施態
様および使用される装置の一を示すもので、本発明を拘
束するものではない。
【００２６】図１において、多数の反応管で構成され、
かつ反応管の入口部に不活性物質を充填した充填した予
熱部４、反応管の入口部と出口部の間に銀触媒を充填し
た反応部５、または反応管の出口部に不活性充填物を充
填した不活性充填物充填部６を設けた縦型多管式熱交換
型反応器２の反応管３に、エチレン、酸素、炭酸ガス、
窒素およびアルゴン、メタン、エタン、二塩化エタン等
の反応抑制剤等を含む温度１００〜２００℃、好ましく
は１５０〜１９０℃の原料ガスは原料ガス供給導管１よ
り導入され、予熱部４、反応部５および不活性充填物充
填部６を経て、反応生成ガス導管７を通して２００〜３
００℃、好ましくは２１０〜２８０℃の反応生成ガスが
冷却のための冷却器１１に送られる。
かつ反応管の入口部に不活性物質を充填した充填した予
熱部４、反応管の入口部と出口部の間に銀触媒を充填し
た反応部５、または反応管の出口部に不活性充填物を充
填した不活性充填物充填部６を設けた縦型多管式熱交換
型反応器２の反応管３に、エチレン、酸素、炭酸ガス、
窒素およびアルゴン、メタン、エタン、二塩化エタン等
の反応抑制剤等を含む温度１００〜２００℃、好ましく
は１５０〜１９０℃の原料ガスは原料ガス供給導管１よ
り導入され、予熱部４、反応部５および不活性充填物充
填部６を経て、反応生成ガス導管７を通して２００〜３
００℃、好ましくは２１０〜２８０℃の反応生成ガスが
冷却のための冷却器１１に送られる。
【００２７】本発明は多数の反応管３で構成され、かつ
反応管の入口部に不活性物質を充填した充填した予熱部
４、反応管の入口部と出口部の間に銀触媒を充填した反
応部５、または反応管の出口部に不活性充填物を充填し
た不活性充填物充填部６を設けた縦型多管式熱交換型反
応器２の銀触媒を充填した反応部５に隣接せずに離れた
ところに反応生成ガスを冷却するための冷却器１１を設
置したプロセスまたは縦型多管式熱交換型反応器２の銀
触媒を充填した不活性充填物充填部６に隣接せずに離れ
たところに反応生成ガスを冷却するための冷却器を設置
したプロセスに有効である。冷却器１１は、熱回収のた
めのボイラー、反応器に供給する原料ガスと反応生成ガ
スとを熱交換するための熱交換器、水および空気等によ
る冷却器等がある。
反応管の入口部に不活性物質を充填した充填した予熱部
４、反応管の入口部と出口部の間に銀触媒を充填した反
応部５、または反応管の出口部に不活性充填物を充填し
た不活性充填物充填部６を設けた縦型多管式熱交換型反
応器２の銀触媒を充填した反応部５に隣接せずに離れた
ところに反応生成ガスを冷却するための冷却器１１を設
置したプロセスまたは縦型多管式熱交換型反応器２の銀
触媒を充填した不活性充填物充填部６に隣接せずに離れ
たところに反応生成ガスを冷却するための冷却器を設置
したプロセスに有効である。冷却器１１は、熱回収のた
めのボイラー、反応器に供給する原料ガスと反応生成ガ
スとを熱交換するための熱交換器、水および空気等によ
る冷却器等がある。
【００２８】本発明の不活性ガスの供給は、縦型多管式
熱交換型反応器２の反応管出口より下流の熱交換器１１
の間の２００〜３００℃の反応生成ガス流帯域に設置さ
れる作業用のマンホール、安全弁、破裂板、圧力計、温
度計および配管部の熱応力による破壊防止のためのエク
スパンションジョイントなどの反応生成ガスの滞留部に
不活性ガスを供給することができる。図１においては、
エクスパンションジョイント８のガス滞留部９に不活性
ガス供給導管より不活性ガスを供給するものである。
熱交換型反応器２の反応管出口より下流の熱交換器１１
の間の２００〜３００℃の反応生成ガス流帯域に設置さ
れる作業用のマンホール、安全弁、破裂板、圧力計、温
度計および配管部の熱応力による破壊防止のためのエク
スパンションジョイントなどの反応生成ガスの滞留部に
不活性ガスを供給することができる。図１においては、
エクスパンションジョイント８のガス滞留部９に不活性
ガス供給導管より不活性ガスを供給するものである。
【００２９】本発明の反応器の反応管出口より下流２０
０〜３００℃の反応生成ガス流帯域に存在するガス滞留
部には網、ポールリング、ラシヒリング、サドル形状の
不活性物質を充填することができる。
０〜３００℃の反応生成ガス流帯域に存在するガス滞留
部には網、ポールリング、ラシヒリング、サドル形状の
不活性物質を充填することができる。
【００３０】図２は、本発明の他の実施態様を示すもの
で、反応器２の下部のマンホール１４にガス滞留部１２
が形成され、不活性ガス供給導管１３より不活性ガスが
ガス滞留部に供給される。なお、同図において、図１と
同一の符号は同一部材を表わす。
で、反応器２の下部のマンホール１４にガス滞留部１２
が形成され、不活性ガス供給導管１３より不活性ガスが
ガス滞留部に供給される。なお、同図において、図１と
同一の符号は同一部材を表わす。
【００３１】
【作用】本発明は、前記したエチレンと分子状酸素によ
り接触気相酸化してエチレンオキシドを製造する際の反
応器の反応管出口部より下部でかつ熱交換器までの間の
反応生成ガス流帯域に存在するに存在するガス滞留部に
おいて異常燃焼反応の発生を解消するとともに、熱効率
の安定を図り、不純物であるアセトアルデヒドへの異性
化反応を抑制する効果を増大させることができる作用を
提供するものである。
り接触気相酸化してエチレンオキシドを製造する際の反
応器の反応管出口部より下部でかつ熱交換器までの間の
反応生成ガス流帯域に存在するに存在するガス滞留部に
おいて異常燃焼反応の発生を解消するとともに、熱効率
の安定を図り、不純物であるアセトアルデヒドへの異性
化反応を抑制する効果を増大させることができる作用を
提供するものである。
【００３２】
【実施例】以下、実施例により、この発明をさらに詳し
く説明する。しかし、この実施例は発明の一態様であっ
て、この発明を規制するものではない。
く説明する。しかし、この実施例は発明の一態様であっ
て、この発明を規制するものではない。
【００３３】実施例１ 図１において、エチレン２０容量％、分子状酸素８容量
％および二酸化炭素６容量％を含む温度１８０℃に予熱
された２．３６ＭＰａの原料ガスは原料ガス供給導管１
を通して縦型多管式熱交換型反応器２の反応管３に空間
速度５０００ｈｒ-1の割合で導入し、不活性物質を充填
した予熱部４、銀触媒を充填した反応部５および不活性
物質充填部６を経て、生成エチレンオキシド２容量％を
含む２４２℃の反応生成ガスを反応生成ガス導管７を通
して冷却器１１に送った。
％および二酸化炭素６容量％を含む温度１８０℃に予熱
された２．３６ＭＰａの原料ガスは原料ガス供給導管１
を通して縦型多管式熱交換型反応器２の反応管３に空間
速度５０００ｈｒ-1の割合で導入し、不活性物質を充填
した予熱部４、銀触媒を充填した反応部５および不活性
物質充填部６を経て、生成エチレンオキシド２容量％を
含む２４２℃の反応生成ガスを反応生成ガス導管７を通
して冷却器１１に送った。
【００３４】一方、多管式熱交換型反応器２の反応管出
口の反応生成ガス導管７と反応生成ガス導管１０の間に
設置される配管熱応力防止用エクスパンションジョイン
ト部８のガス滞留部９（φ６５０ｍｍ×６６０ｍｍ、
０．２２ｍ3 ）（温度２４２℃）に不活性ガス供給導管
１０を通して窒素ガスを供給した。１０００時間運転
後、配管熱応力防止用エクスパンションジョイント８の
下流側の反応生成ガス導管７で分析をした結果、一酸化
炭素０．０５容量ｐｐｍ、アルデヒド２容量ｐｐｍであ
った。またガス滞留部７を解放点検した結果、炭化物の
付着生成はなかった。結果は表１に示す。
口の反応生成ガス導管７と反応生成ガス導管１０の間に
設置される配管熱応力防止用エクスパンションジョイン
ト部８のガス滞留部９（φ６５０ｍｍ×６６０ｍｍ、
０．２２ｍ3 ）（温度２４２℃）に不活性ガス供給導管
１０を通して窒素ガスを供給した。１０００時間運転
後、配管熱応力防止用エクスパンションジョイント８の
下流側の反応生成ガス導管７で分析をした結果、一酸化
炭素０．０５容量ｐｐｍ、アルデヒド２容量ｐｐｍであ
った。またガス滞留部７を解放点検した結果、炭化物の
付着生成はなかった。結果は表１に示す。
【００３５】比較例１ 実施例１において、配管熱応力防止用エクスパンション
ジョイント部８のガス滞留部９に不活性ガス供給導管１
０を通して窒素ガスを供給しない以外は実施例１と同様
に行なった。１３時間運転後、突然反応生成ガスの温度
が３１６℃まで上昇したため緊急運転停止した。配管熱
応力防止用エクスパンションジョイント８の下流側の反
応生成ガス導管７で分析した結果、一酸化炭素５０００
容量ｐｐｍ、アルデヒド（アセトアルデヒドとして）１
０００容量ｐｐｍであった。またガス滞留部９を解放点
検した結果、炭化物の付着生成が見られた。結果は表１
に示す。
ジョイント部８のガス滞留部９に不活性ガス供給導管１
０を通して窒素ガスを供給しない以外は実施例１と同様
に行なった。１３時間運転後、突然反応生成ガスの温度
が３１６℃まで上昇したため緊急運転停止した。配管熱
応力防止用エクスパンションジョイント８の下流側の反
応生成ガス導管７で分析した結果、一酸化炭素５０００
容量ｐｐｍ、アルデヒド（アセトアルデヒドとして）１
０００容量ｐｐｍであった。またガス滞留部９を解放点
検した結果、炭化物の付着生成が見られた。結果は表１
に示す。
【００３６】
【表１】
【００３７】実施例２ 図２において、エチレン２０容量％、分子状酸素８容量
％および二酸化炭素６容量％を含む温度１８０℃に予熱
された２．３６ＭＰａの原料ガスは原料ガス供給導管１
を通して縦型多管式熱交換型反応器２の反応管３に空間
速度５０００ｈｒ-1の割合で導入し、不活性物質を充填
した予熱部４、銀触媒を充填した反応部５を経て、生成
エチレンオキシド２容量％を含む２４４℃の反応生成ガ
スを反応生成ガス導管７を通して冷却器（図示してな
い）に送った。
％および二酸化炭素６容量％を含む温度１８０℃に予熱
された２．３６ＭＰａの原料ガスは原料ガス供給導管１
を通して縦型多管式熱交換型反応器２の反応管３に空間
速度５０００ｈｒ-1の割合で導入し、不活性物質を充填
した予熱部４、銀触媒を充填した反応部５を経て、生成
エチレンオキシド２容量％を含む２４４℃の反応生成ガ
スを反応生成ガス導管７を通して冷却器（図示してな
い）に送った。
【００３８】一方、多管式熱交換型反応器２の反応管出
口と反応生成ガス導管７の間に設置されるマンホール１
４のガス滞留部１２（φ６００ｍｍ×６００ｍｍ、０．
１７ｍ3 ）に不活性ガス供給導管１３を通して炭酸ガス
を供給した。１２００時間運転後、マンホール８の下流
側の反応生成ガス導管７で分析をした結果、一酸化炭素
０．０５容量ｐｐｍ以下、アルデヒド２容量ｐｐｍであ
った。またガス滞留部１２を解放点検した結果、炭化物
の付着生成はなかった。結果は表２に示す。
口と反応生成ガス導管７の間に設置されるマンホール１
４のガス滞留部１２（φ６００ｍｍ×６００ｍｍ、０．
１７ｍ3 ）に不活性ガス供給導管１３を通して炭酸ガス
を供給した。１２００時間運転後、マンホール８の下流
側の反応生成ガス導管７で分析をした結果、一酸化炭素
０．０５容量ｐｐｍ以下、アルデヒド２容量ｐｐｍであ
った。またガス滞留部１２を解放点検した結果、炭化物
の付着生成はなかった。結果は表２に示す。
【００３９】比較例２ 実施例２において、マンホール１４のガス滞留部１２に
不活性ガス供給導管１３を通して炭酸ガスを供給しない
以外は実施例２と同様に行なった。２０時間運転後、突
然反応生成ガスの温度が３１４℃まで上昇したため緊急
運転停止した。マンホール１４のガス滞留部１２の下流
側の反応生成ガス導管７で分析した結果、一酸化炭素６
０００容量ｐｐｍ、アルデヒド（アセトアルデヒドとし
て）１３００容量ｐｐｍであった。またガス滞留部９を
解放点検した結果、炭化物の付着生成が見られた。結果
は表２に示す。
不活性ガス供給導管１３を通して炭酸ガスを供給しない
以外は実施例２と同様に行なった。２０時間運転後、突
然反応生成ガスの温度が３１４℃まで上昇したため緊急
運転停止した。マンホール１４のガス滞留部１２の下流
側の反応生成ガス導管７で分析した結果、一酸化炭素６
０００容量ｐｐｍ、アルデヒド（アセトアルデヒドとし
て）１３００容量ｐｐｍであった。またガス滞留部９を
解放点検した結果、炭化物の付着生成が見られた。結果
は表２に示す。
【００４０】
【表２】
【００４１】
【発明の効果】本発明は前記したエチレンと分子状酸素
により接触気相酸化してエチレンオキシドを製造する際
の反応器の反応管出口部に存在する２００〜３００℃の
高温部より下流でかつ冷却器までの間の反応生成ガス流
帯域に存在するガス滞留部において異常燃焼反応の発生
を解消するとともに、熱効率の安定を図り、不純物であ
るアセトアルデヒドへの異性化反応を抑制する効果を増
大させることができる効果を有する。
により接触気相酸化してエチレンオキシドを製造する際
の反応器の反応管出口部に存在する２００〜３００℃の
高温部より下流でかつ冷却器までの間の反応生成ガス流
帯域に存在するガス滞留部において異常燃焼反応の発生
を解消するとともに、熱効率の安定を図り、不純物であ
るアセトアルデヒドへの異性化反応を抑制する効果を増
大させることができる効果を有する。
【図１】は、本発明によるエチレンオキシド製造方法の
一実施態様を示した説明図である。
一実施態様を示した説明図である。
【図２】は、本発明によるエチレンオキシド製造方法の
他の実施態様を示した説明図である。
他の実施態様を示した説明図である。
１：原料ガス供給導管、 ２：縦型多管式熱交換型反応器、 ３：反応管、 ４：予熱部、 ５：反応部、 ６：不活性物質充填部、 ７：反応生成ガス導管、 ８：配管熱応力防止用エクスパンションジョイント、 ９，１２：ガス滞留部、 １０，１３：不活性ガス供給導管、 １１：冷却器、 １４：マンホール。
Claims (1)
- 【請求項１】 エチレンを分子状酸素含有ガスにより接
触気相酸化してエチレンオキシドを製造する際に使用す
る反応器の反応管出口より下流でかつ冷却器までの間の
反応生成ガス流帯域に存在するガス滞留部に不活性ガス
を供給することを特徴とするエチレンオキシドの製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33815393A JP3403476B2 (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | エチレンオキシドの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33815393A JP3403476B2 (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | エチレンオキシドの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07188199A true JPH07188199A (ja) | 1995-07-25 |
| JP3403476B2 JP3403476B2 (ja) | 2003-05-06 |
Family
ID=18315417
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33815393A Expired - Lifetime JP3403476B2 (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | エチレンオキシドの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3403476B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004503548A (ja) * | 2000-06-09 | 2004-02-05 | シエル・インターナシヨナル・リサーチ・マートスハツペイ・ベー・ヴエー | エチレンのエポキシ化を操作する方法 |
| US7384607B2 (en) | 2001-12-06 | 2008-06-10 | Mitsubishi Chemical Corporation | Oxidation reactor, process for producing (meth)acrylic acids, and method for analyzing easily-polymerizable compounds |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2231324B1 (en) | 2007-12-18 | 2016-06-29 | Dow Technology Investments LLC | Tube reactor |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4206128A (en) | 1976-06-16 | 1980-06-03 | Texaco Development Corporation | Ethylene oxide production |
| US4879396A (en) | 1985-05-01 | 1989-11-07 | Scientific Design Company, Inc. | Selective extraction of CO2 and argon from ethylene oxide recycle system |
-
1993
- 1993-12-28 JP JP33815393A patent/JP3403476B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004503548A (ja) * | 2000-06-09 | 2004-02-05 | シエル・インターナシヨナル・リサーチ・マートスハツペイ・ベー・ヴエー | エチレンのエポキシ化を操作する方法 |
| US7384607B2 (en) | 2001-12-06 | 2008-06-10 | Mitsubishi Chemical Corporation | Oxidation reactor, process for producing (meth)acrylic acids, and method for analyzing easily-polymerizable compounds |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3403476B2 (ja) | 2003-05-06 |
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