Многотрубный реактор состоит из множества реакционных труб, содержащих помещенный в них катализатор, и кожуха, снабженного внутри реакционными трубами, в который вводится проходящий в межтрубном пространстве теплоноситель. Реакционные трубы выбраны из труб, имеющих одинаковые номинальные внешний диаметр и толщину стенки. Допуск наружного диаметра от ±0,62% и допуск толщины стенки от ±19% до -0%. Допуск наружного диаметра от ±0,56% и допуск толщины стенки от ±17% до -0%. Способ каталитического окисления в паровой фазе заключается в использовании многотрубного реактора, циркуляции теплоносителя в межтрубном пространстве реакционных труб и подаче исходного газа в реакционные трубы, заполненные катализатором, для получения газообразного продукта реакции, включающий определение технических условий набивки катализатора в реакционные трубы. Многотрубный реактор дополнительно включает дефлекторы, соединенные с реакционными трубами через места соединения, для изменения направления прохождения теплоносителя, введенного в кожух. Возможно использование теплообменного реактора с неподвижным слоем катализатора, дополнительно содержащего множество реакционных труб, в межтрубном пространстве которых проходит теплоноситель. Технические условия определяются посредством обеспечения в одной реакционной трубе по меньшей мере двух каталитических слоев с различными техническими условиями набивки катализатора и изменения длин реакционных зон реакционной трубы для перемещения мест максимальных температур каталитического слоя вдоль реакционной трубы или образования слоя, содержащего разбавитель в реакционной трубе, расположенного в местах соединения для определения технических условий набивки катализатора для обеспечения контроля теплоты реакции в местах соединения. В варианте осуществления способа каталитического окисления окисляют пропилен, пропан или изобутилен и/или (мет)акролеин каталитическим окислением в паровой фазе посредством газа, содержащего молекулярный кислород, для получения (мет)акролеина и/или (мет)акриловой кислоты, включая набивку Mo-Bi катализатора и/или Sb-Mo катализатора в реакционные трубы так, что активность возрастает от входа технологического газа в реакционные трубы до выхода технологического газа из реакционных труб и обеспечивает возможность теплоносителю и технологическому газу проходить противотоком. Используемый в способе многотрубный реактор содержит цилиндрический кожух, множество кольцеобразных труб, циркуляционное устройство, множество реакционных труб, ограниченных множеством трубных решеток реактора и содержащих катализатор, и множество дефлекторов. Согласно способу пуска кожухотрубного реактора, имеющего систему циркуляции теплоносителя, который является твердым веществом при комнатной температуре, происходит нагрев реакционных труб посредством введения газа с температурой от 100 до 400°С в межтрубное пространство реакционных труб и циркуляция нагретого теплоносителя. Кожухотрубный реактор имеет реакционные трубы, отверстие ввода и отверстие выгрузки жидкости, проходящей в межтрубном пространстве реакционных труб для отвода теплоты, вырабатываемой внутри реакционных труб. Благодаря способу каталитического окисления происходит предотвращение образования местного перегрева и забивания реакционных труб, увеличение выхода газообразного продукта реакции и срока службы катализатора, а также обеспечивается стабильная работа в течение длительного периода времени. 6 н. и 11 з.п. ф-лы, 14 ил.
1. Многотрубный реактор, включающий множество реакционных труб, содержащих помещенный в них катализатор, и кожух, снабженный внутри реакционными трубами, в который вводится проходящий в межтрубном пространстве теплоноситель, при этом реакционные трубы выбраны из труб, имеющих одинаковый номинальный внешний диаметр и одинаковую номинальную толщину стенки, допуск наружного диаметра от ±0,62% и допуск толщины стенки от ±19 до -0%.2. Многотрубный реактор по п.1, который обеспечивает получение (мет)акролеина и/или (мет)акриловой кислоты окислением пропилена, пропана, изобутилена, изобутанола или трет-бутанола газом, содержащим молекулярный кислород.3. Многотрубный реактор, включающий множество реакционных труб, содержащих помещенный в них катализатор, и кожух, снабженный внутри реакционными трубами, в который вводится проходящий в межтрубном пространстве теплоноситель, при этом реакционные трубы выбраны из труб, имеющих одинаковый номинальный внешний диаметр и одинаковую номинальную толщину стенки, допуск наружного диаметра от ±0,56% и допуск толщины стенки от ±17 до -0%.4. Многотрубный реактор по п.3, который обеспечивает получение (мет)акролеина и/или (мет)акриловой кислоты окислением пропилена, пропана, изобутилена, изобутанола или трет-бутанола газом, содержащим молекулярный кислород.5. Способ каталитического окисления в паровой фазе, включающий использование многотрубного реактора по п.1 или 3, который дополнительно включает дефлекторы, соединенные с реакционными трубами через места соединения, для изменения направления прохождения теплоносителя, введенного в кожух, циркуляцию теплоносителя в межтрубном пространстве реакционных труб и подачу исходного газа в реакционные трубы, заполненные катализатором, для получения газообразного продукта реакции, включающий определение технических условий набивки катализатора в реакционные трубы посредством обеспечения в одной реакционной трубе по меньшей мере двух каталитических слоев с различными техническими условиями набивки катализатора и изменения длин реакционных зон реакционной трубы для перемещения мест максимальных температур каталитического слоя вдоль реакционной трубы, или образования слоя, содержащего разбавитель в реакционной трубе, расположенного в местах соединения для определения технических условий набивки катализатора для обеспечения контроля теплоты реакции в местах соединения.6. Способ каталитического окисления в паровой фазе по п.5, при котором позиции для определения технических условий набивки катализатора включают тип катализатора, количество катализатора, форму катализатора, способ разбавления катализатора и длину реакционных зон.7. Способ каталитического окисления в паровой фазе по п.5, включающий набивку реакционных труб Mo-Bi катализатором и/или Sb-Mo катализатором так, что активность возрастает от входа технологического газа в реакционные трубы до выхода технологического газа из реакционных труб, обеспечение возможности теплоносителю и технологическому газу проходить противотоком и окисление пропилена, пропана или изобутилена и/или (мет)акролеина каталитическим окислением в паровой фазе газом, содержащим молекулярный кислород.8. Способ каталитического окисления в паровой фазе по п.5 или 7, включающий нагрев реакционных труб посредством введения в межтрубное пространство реакционных труб газа, имеющего температуру от 100 до 400°С, и циркуляцию теплоносителя, который является твердым веществом при комнатной температуре, в межтрубном пространстве реакционных труб для пуска многотрубного реактора.9. Способ каталитического окисления в паровой фазе, включающий использование многотрубного теплообменного реактора с неподвижным слоем катализатора, содержащего множество реакционных труб и дефлекторы, соединенные с реакционными трубами через места соединения, для изменения направления прохождения теплоносителя, проходящего в межтрубном пространстве реакционных труб, циркуляцию теплоносителя в межтрубном пространстве реакционных труб, подачу исходного газа в реакционные трубы, заполненные катализатором, для получения газообразного продукта реакции, включающий определение технических условий набивки катализатора в реакционные трубы.10. Способ каталитического окисления в паровой фазе по п.9, при котором слои с различными техническими условиями набивки катализатора включают два или более катализатора в одной реакционной трубе.11. Способ каталитического окисления в паровой фазе по п.9, при котором позиции для определения технических условий набивки катализатора включают тип катализатора, количество катализатора, форму катализатора, способ разбавления катализатора и длину реакционных зон.12. Способ каталитического окисления в паровой фазе по п.10, при котором позиции для определения технических условий набивки катализатора включают тип катализатора, количество катализатора, форму катализатора, способ разбавления катализатора и длину реакционных зон.13. Способ каталитического окисления в паровой фазе по п.11 или 12, дополнительно включающий окисление пропана, пропилена и/или изобутилена молекулярным кислородом для получения (мет)акриловой кислоты.14. Способ каталитического окисления в паровой фазе, включающий использование многотрубного реактора, который содержит цилиндрический кожух, имеющий отверстие ввода сырья и отверстие выгрузки продукта, множество кольцеобразных труб, расположенных на внешней периферии цилиндрического кожуха, для ввода теплоносителя в цилиндрический кожух или выгрузки теплоносителя из него, циркуляционное устройство, соединяющее множество кольцеобразных труб друг с другом, множество реакционных труб, ограниченных множеством трубных решеток реактора и содержащих катализатор, и множество дефлекторов, размещенных в продольном направлении реактора, для изменения направления прохождения теплоносителя, введенного в цилиндрический кожух, окисление пропилена, пропана или изобутилена и/или (мет)акролеина каталитическим окислением в паровой фазе посредством газа, содержащего молекулярный кислород, для получения (мет)акролеина и/или (мет)акриловой кислоты, включающий набивку Mo-Bi катализатора и/или Sb-Mo катализатора в реакционные трубы так, что активность возрастает от входа технологического газа в реакционные трубы до выхода технологического газа из реакционных труб, и обеспечение возможности теплоносителю и технологическому газу проходить противотоком.15. Способ каталитического окисления в паровой фазе по п.14, при котором Mo-Bi катализатор представлен приведенной ниже общей формулой (I) и Sb-Mo катализатор представлен приведенной ниже общей формулой (II)
(где Мо представляет собой молибден; W представляет собой вольфрам; Bi представляет собой висмут; Fe представляет собой железо; А представляет собой, по меньшей мере, один элемент, выбранный из никеля и кобальта; В представляет собой, по меньшей мере, один элемент, выбранный из группы, включающей натрий, калий, рубидий, цезий и таллий; С представляет собой, по меньшей мере, один элемент, выбранный из щелочно-земельных металлов; D представляет собой, по меньшей мере, один элемент, выбранный из группы, включающей фосфор, теллур, сурьму, олово, церий, свинец, ниобий, марганец, мышьяк, бор и цинк; Е представляет собой, по меньшей мере, один элемент, выбранный из группы, включающей кремний, алюминий, титан и цирконий; О представляет собой кислород; а, b, с, d, e, f, g, i и j представляют собой атомные отношения Мо, W, Bi, Fe, А, В, С, D, Е и О, соответственно; и если а=12, 0≤b≤10, 0<с≤10, 0<d≤10, 2≤е≤15, 0<f≤10, 0≤g≤10, 0≤h≤4 и 0≤i≤30; и j представляет собой величину, определяемую из степеней окисления представленных элементов); и
(где Sb представляет собой сурьму; Мо представляет собой молибден; V представляет собой ванадий; Nb представляет собой ниобий; Х представляет собой, по меньшей мере, один элемент, выбранный из группы, включающей железо (Fe), кобальт (Со), никель (Ni) и висмут (Bi); Y представляет собой, по меньшей мере, один элемент, выбранный из меди (Cu) и вольфрама (W); Si представляет собой кремний; О представляет собой кислород; (V/Nb) представляет собой V и/или Nb; k, l, m, n, p, q и r представляют собой атомные отношения Sb, Мо, (V/Nb), X, Y, Si и О соответственно; и 1≤k≤100, 1≤l≤100, 0,1≤m≤50, 1≤n≤100, 0,1≤р≤50, 1≤q≤100; и r представляет собой величину, определяемую из степеней окисления соответствующих элементов).
16. Способ пуска кожухотрубного реактора, имеющего систему циркуляции теплоносителя, который является твердым веществом при комнатной температуре, причем кожухотрубный реактор имеет реакционные трубы и отверстие ввода и отверстие выгрузки жидкости, проходящей в межтрубном пространстве реакционных труб для отвода теплоты, вырабатываемой внутри реакционных труб, включающий нагрев реакционных труб посредством введения газа с температурой от 100 до 400°С в межтрубное пространство реакционных труб и циркуляцию нагретого теплоносителя в межтрубном пространстве реакционных труб.17. Способ по п.16, при котором теплоноситель, который является твердым веществом при комнатной температуре, имеет точку затвердевания в интервале от 50 до 250°С.Приоритеты по пунктам:
09.04.2002 по пп.1-8;11.01.2002 по пп.9-13;14.02.2002 по пп.14,15;14.03.2002 по пп.16,17.
