Procedimiento para oxidación catalítica en fase de vapor.

Procedimiento para oxidación catalítica en fase de vapor en el que se introduce gas de material de partida para su oxidación en tubos de reacción de un reactor multitubular que está equipado con,

cuando se dispone dentro de la carcasa del reactor, una pluralidad de tubos de reacción que tienen un catalizador empaquetado en los mismos y una pluralidad de placas deflectoras para cambiar el sentido del flujo de un medio de calentamiento introducido en la carcasa, caracterizado porque se miden la temperatura del catalizador empaquetado en un tubo de reacción que no está conectado con al menos una placa deflectora, y la temperatura del catalizador empaquetado en un tubo de reacción que está conectado con todas las placas deflectoras.

Procedimiento para oxidación catalítica en fase de vapor

Campo técnico

La presente invención se refiere a un procedimiento para oxidación catalítica en fase de vapor que evita una reacción incontrolada o deterioro temprano de un catalizador, en la producción de ácido (met) acrílico o similar a partir de propileno o isobutileno mediante el procedimiento para oxidación catalítica en fase de vapor usando un reactor multitubular, que posibilita la producción en alto rendimiento de manera constante durante un largo periodo de tiempo.

Técnica anterior

Un reactor multitubular habitual tiene una estructura que está equipada con, cuando se dispone dentro de la carcasa del reactor, una pluralidad de tubos de reacción que tienen un catalizador empaquetado en los mismos y una pluralidad de placas deflectoras que tienen aberturas para distribuir un medio de calentamiento introducido en la carcasa, enteramente en la carcasa. Era común que se midiera la temperatura del medio de calentamiento que fluye en la carcasa, y basándose en el resultado de la medición, se llevaba a cabo el control de funcionamiento del reactor multitubular mientras que se controlaba de manera uniforme la temperatura del medio de calentamiento en la carcasa.

La mayoría de los tubos de reacción dispuestos en la carcasa están conectados con las placas deflectoras. Sin embargo, algunos de los tubos de reacción que pasan a través de las aberturas formadas en las placas deflectoras no están conectados con placas deflectoras. Las capas de catalizador en los tubos de reacción, que no están en contacto con las placas deflectoras, tienden a tener puntos de acumulación de calor local (puntos calientes) formados debido al calor de reacción. Si se formaba un punto caliente de este tipo, la parte del catalizador tendía a deteriorarse debido a una generación de calor excesiva y la vida útil tendía a disminuir.

Además, con el fin de obtener un rendimiento apropiado en la vida útil del catalizador evitando la formación del punto caliente, se requería disminuir la concentración de gas de material de partida introducido en los tubos de reacción, o limitar la cantidad de suministro, mediante lo que se daba un caso en que no podía producirse ácido (met) acrílico o similar de manera constante en alto rendimiento durante un largo periodo de tiempo.

El documento EP 1 080 780 A1 da a conocer un reactor de tipo de carcasa y tubo para la oxidación catalítica en fase gaseosa adaptado para hacer circular un medio de calentamiento a la carcasa del reactor por medio de un dispositivo de circulación que conecta un conducto anular conectado al mismo, en el que una pluralidad de tubos de reacción están constreñidos al reactor por una pluralidad de placas de tubos, y placas deflectoras de tipo donut y placas deflectoras de tipo disco están dispuestas en la dirección longitudinal de los tubos de reacción y están adaptadas para variar el sentido del medio de calentamiento introducido en la carcasa.

Divulgación de la invención

La presente invención proporciona un procedimiento para oxidación catalítica en fase de vapor usando un reactor multitubular, mediante el cual podría resolverse los problemas anteriores, y que se resume de la siguiente forma.

(1) Un procedimiento para oxidación catalítica en fase de vapor en el que se introduce gas de material de partida para su oxidación en tubos de reacción de un reactor multitubular que está equipado con, cuando se dispone dentro de la carcasa del reactor, una pluralidad de tubos de reacción que tienen un catalizador empaquetado en los mismos y una pluralidad de placas deflectoras para cambiar el sentido del flujo de un medio de calentamiento introducido en la carcasa, caracterizado porque se miden la temperatura del catalizador empaquetado en un tubo de reacción que no está conectado con al menos una placa deflectora, y la temperatura del catalizador empaquetado en un tubo de reacción que está conectado con todas las placas deflectoras.

(2) El procedimiento según (1) , en el que la temperatura o el caudal del medio de calentamiento que va a introducirse en la carcasa se controla basándose en la temperatura medida del catalizador.

(3) El procedimiento según (1) o (2) , en el que la temperatura del catalizador se mide en de 2 a 20 puntos en la dirección del eje del tubo de reacción.

(4) El procedimiento según uno cualquiera de (1) a (3) , en el que la temperatura del catalizador se mide usando un termopar multipunto.

(5) El procedimiento según uno cualquiera de (1) a (4) , en el que el sentido del flujo del gas de material de partida, que fluye en los tubos de reacción, y el sentido de un flujo macroscópico del medio de calentamiento que fluye en la carcasa, son el mismo sentido.

(6) El procedimiento según uno cualquiera de (1) a (5) , en el que una pluralidad de capas de catalizador, que tienen actividades diferentes, están empaquetadas en los tubos de reacción.

(7) El procedimiento según uno cualquiera de (1) a (6) , en el que el gas de material de partida contiene propileno, isobutileno o (met) acroleína, como material que va a oxidarse.

Breve descripción de los dibujos

Figura 1: Vista en sección transversal de un ejemplo de un reactor multitubular que va a usarse para un procedimiento para oxidación catalítica en fase de vapor. Figura 2: Vista en perspectiva de un ejemplo de placas deflectoras equipadas con un reactor multitubular. Figura 3: Vista en perspectiva de otro ejemplo de placas deflectoras equipadas con un reactor multitubular.

Figura 4: Vista del reactor multitubular de la figura 1 observado desde arriba. Figura 5: Vista en sección transversal de otro ejemplo de un reactor multitubular que va a usarse para un procedimiento para oxidación catalítica en fase de vapor.

Figura 6: Vista en sección parcial de una placa de tubos centrales y placas de apantallamiento térmico equipadas con el reactor multitubular de la figura 5. Explicación de los símbolos de referencia 1a, 1b, 1c: Tubo de reacción 2: Carcasa de reactor multitubular 5a, 5b: Placa de tubos 6a, 6b: Placa deflectora 9: Placa de tubos centrales 11: Termómetro para catalizador 14, 15: Termómetro para medio de calentamiento Hm: Medio de calentamiento Rg: Gas de material de partida

Modo para llevar a cabo la invención

El procedimiento para oxidación catalítica en fase de vapor de la presente invención se describirá basándose en los dibujos adjuntos.

El procedimiento para oxidación catalítica en fase de vapor de la presente invención y un reactor multitubular que va a usarse para el procedimiento para oxidación catalítica en fase de vapor se describirán basándose en la figura 1.

El número de referencia 2 designa una carcasa para el reactor multitubular, en la que están sujetos los tubos de reacción 1a, 1b y 1c que tienen un catalizador empaquetado en los mismos mediante cada una de una placa de tubos inferior 5b y una placa de tubos superior 5a.

En los extremos superior e inferior de la carcasa 2, están previstos orificios de entrada y salida 4a y 4b para la reacción del gas de material de partida Rg, y el gas de material de partida Rg fluye en los tubos de reacción 1a, 1b y 1c en el sentido de flujo ascendente o descendente. Tal sentido de flujo no está limitado particularmente, pero se prefiere más el flujo en sentido ascendente.

Además, está prevista una tubería circular 3a para introducir el medio de calentamiento Hm en la periferia externa de la carcasa 2, y el medio de calentamiento Hm que tiene una presión aumentada por la bomba de circulación 7 se introduce en la carcasa 2 desde la tubería circular 3a. El medio de calentamiento introducido en la carcasa 2 fluye en sentido ascendente, mientras que el sentido de flujo se cambia por las placas deflectoras 6a, 6b y 6a tal como se indica mediante marcas de flecha. Mientras, el medio de calentamiento Hm absorbe calor de reacción por el

contacto con las superficies externas de los tubos de reacción 1a, 1b y 1c, y entonces se devuelve a la bomba de circulación 7 a través de la tubería circular 3b prevista en la periferia externa de la carcasa 2.

Una parte del medio de calentamiento Hm que absorbe el calor de reacción, se alimenta al interior de una tubería de escape 8b prevista en la parte superior de la bomba de circulación 7 que va a enfriarse mediante un intercambiador de calor (no mostrado) , y luego se aspira al interior de la bomba de circulación 7 a través de una tubería de suministro de medio de calentamiento 8a que va a introducirse de nuevo en la carcasa 2.

El control de temperatura para el medio de calentamiento Hm introducido en la carcasa 2 se lleva a cabo controlando la temperatura... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para oxidación catalítica en fase de vapor en el que se introduce gas de material de partida para su oxidación en tubos de reacción de un reactor multitubular que está equipado con, cuando se 5 dispone dentro de la carcasa del reactor, una pluralidad de tubos de reacción que tienen un catalizador empaquetado en los mismos y una pluralidad de placas deflectoras para cambiar el sentido del flujo de un medio de calentamiento introducido en la carcasa, caracterizado porque se miden la temperatura del catalizador empaquetado en un tubo de reacción que no está conectado con al menos una placa deflectora, y la temperatura del catalizador empaquetado en un tubo de reacción que está conectado con todas las placas deflectoras.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que la temperatura o el caudal del medio de calentamiento que va a introducirse en la carcasa se controla basándose en la temperatura medida del catalizador.

3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2, en el que la temperatura del catalizador se mide en de 2 a 20 puntos en la dirección del eje del tubo de reacción.

4. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que la temperatura del catalizador se mide usando un termopar multipunto. 20

5. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que el sentido del flujo del gas de material de partida, que fluye en los tubos de reacción, y el sentido de un flujo macroscópico del medio de calentamiento que fluye en la carcasa, son el mismo sentido.

6. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que una pluralidad de capas de catalizador, que tienen actividades diferentes, están empaquetadas en los tubos de reacción.

7. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que el gas de material de partida contiene propileno, isobutileno o (met) acroleína, como material que va a oxidarse. 30