РЕАКТОРЫ ПЛАСТИНЧАТОГО ТИПА, СПОСОБЫ ИХ ИЗГОТОВЛЕНИЯ И СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ РЕАКЦИОННОГО ПРОДУКТА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ РЕАКТОРА ПЛАСТИНЧАТОГО ТИПА

1. Реактор пластинчатого типа, содержащий реакционную емкость для взаимодействия газообразных исходных материалов внутри нее, множество пластин-теплообменников, расположенных бок о бок в реакционной емкости, и устройство для введения теплоносителя для подачи теплоносителя, имеющего желаемую температуру, в пластины-теплообменники, при этом каждая из пластин-теплообменников содержит множество трубок-теплообменников, соединенных друг с другом по периферии или по краям формы поперечного сечения, причем устройство для введения теплоносителя представляет собой устройство, подающее теплоноситель в трубки-теплообменники пластин-теплообменников, расположенных в реакционной емкости, где в пространстве между противоположными пластинами-теплообменниками, конструктивное значение расстояния между поверхностями пластин-теплообменников, как измерено в направлении, перпендикулярном к плоскости, по отношению к которой плоскости, состоящие из осей пластин-теплообменников, являются эквидистантными, составляет 5-50 мм, и отклонение реального значения расстояния между поверхностями от конструктивного значения составляет от -0,6 до +2,0 мм.
2. Реактор пластинчатого типа по п.1, в котором пластины-теплообменники имеют длину в аксиальном направлении 5 м или меньше.
3. Реактор пластинчатого типа по п.1, который дополнительно имеет промежуточную вставку для формирования заданного расстояния между пластинами-теплообменниками.
4. Реактор пластинчатого типа по п.1, в котором каждая из пластин-теплообменников представляет собой пластину, полученную посредством соединения двух стальных листов, сформированных в виде формы, состоящей из ряда из множества половинок, каждая из которых образована посредством разделения пополам формы поперечного сечения трубки-теплообменника вдоль оси пластины-теплообменника.
5. Реактор пластинчатого типа по п.1, в котором отклонение реального значения расстояния между поверхностями от конструктивного значения меньше на входной стороне в направлении прохождения газа исходных материалов через пространство между пластинами-теплообменниками.
6. Реактор пластинчатого типа по п.5, в котором отклонение реального значения расстояния между поверхностями от конструктивного значения, как измерено на участке, где исходные материалы в газе исходных материалов имеют преобразование 70% или ниже, меньше, чем отклонение реального значения расстояния между поверхностями от конструктивного значения, как измерено на участке, где исходные материалы имеют преобразование выше, чем 70%.
7. Реактор пластинчатого типа по пп.1-6, в котором пространство имеет общий объем 3 л или больше.
8. Реактор пластинчатого типа по п.1, который дополнительно имеет устройство для измерения температуры, для измерения, по меньшей мере, на двух участках, температуры слоя катализатора, образованного посредством набивки катализатора в это пространство.
9. Способ получения реакционного продукта посредством взаимодействия газа исходных материалов в присутствии катализатора с получением газообразного реакционного продукта с использованием реактора пластинчатого типа, который содержит реакционную емкость и множество пластин-теплообменников, расположенных в ней бок о бок, в котором катализатор набивают в пространство между пластинами-теплообменниками с формированием слоя катализатора, при этом способ включает стадию, на которой газообразные исходные материалы поступают в реакционную емкость и проходят через слой катализатора, и стадию, на которой теплоноситель, имеющий заданную температуру, подают во множество трубок-теплообменников, составляющих пластины-теплообменники, где реактор пластинчатого типа, как описано в любом из пп.1-8, используют в качестве реактора пластинчатого типа, и теплоноситель, который подают в трубки-теплообменники, имеет температуру, которая делает температуру слоя катализатора равной пиковой температуре, равной заданному значению пиковой температуры слоя катализатора, причем заданное значение задают, когда конструируется реактор пластинчатого типа.
10. Способ получения реакционного продукта по п.9, в котором реакция исходных материалов, содержащихся в газе исходных материалов, которая осуществляется в присутствии катализатора, представляет собой экзотермическую реакцию.
11. Способ получения реакционного продукта по п.10, в котором реакционный продукт представляет собой одно соединение из акролеина и акриловой кислоты, или как то, так и другое, одно соединение из метакролеина и метакриловой кислоты, или как то, так и другое, малеиновую кислоту, фталевую кислоту, этиленоксид, парафин, спирт, ацетон и фенол или бутадиен.
12. Способ изготовления реактора пластинчатого типа, который содержит реакционную емкость для взаимодействия газообразных исходных материалов в ней, множество пластин-теплообменников, расположенных бок о бок в реакционной емкости, и устройство для введения теплоносителя, для подачи теплоносителя, имеющего желаемую температуру, в пластины-теплообменники, каждая из которых содержит множество трубок-теплообменников, соединенных друг с другом по периферии или по краям формы поперечного сечения, причем устройство для введения теплоносителя представляет собой устройство, подают теплоноситель в трубки-теплообменники пластин-теплообменников, расположенных в реакционной емкости, способ включает стадию, на которой пластины-теплообменники размещают, в то же время оставляя пространство между ними, так что в пространстве между противоположными пластинами-теплообменниками, расстояние между поверхностями пластин-теплообменников, как измерено в направлении, перпендикулярном к плоскости, по отношению к которой плоскости, состоящие из осей пластин-теплообменников, являются эквидистантными, равно конструктивному значению, а трубки-теплообменники соединяют с устройством для введения теплоносителя.
13. Способ изготовления реактора пластинчатого типа по п.12, в котором каждая из пластин-теплообменников предпочтительно представляют собой пластину-теплообменник, полученную посредством соединения двух стальных листов, сформированных в виде формы, состоящей из ряда из множества половинок, каждая из которых образована посредством разделения пополам формы поперечного сечения трубки-теплообменника вдоль оси пластины-теплообменника, сформированные стальные листы представляют собой сформированные стальные листы, в которых отклонение от конструктивного значения, установленного для формирования стального листа, находится в пределах ±0,5 мм.
14. Способ изготовления реактора пластинчатого типа по п.12, в котором пластины-теплообменники представляют собой пластины-теплообменники, имеющие длину в аксиальном направлении 5 м или меньше.
15. Способ изготовления реактора пластинчатого типа по любому из пп.12-14, который дополнительно включает стадию, на которой пластины-теплообменники размещают, перед соединением с устройством для введения теплоносителя, в реакционной емкости через промежуточную вставку, формирующую между пластинами-теплообменниками пространство, которое делает расстояние между поверхностями пластин-теплообменников равным конструктивному значению.
16. Реактор пластинчатого типа, содержащий реакционную емкость для взаимодействия исходных материалов внутри нее, множество пластин-теплообменников, содержащих трубки-теплообменники и расположенных бок о бок в реакционной емкости, и устройство, которое подает теплоноситель в трубки-теплообменники, причем реакционная емкость представляет собой емкость, где поступающие исходные материалы проходят через пространство между соседними пластинами-теплообменниками перед высвобождением, и каждая из пластин-теплообменников содержит множество трубок-теплообменников, соединенные друг с другом по периферии или по краям формы поперечного сечения, при этом пространство между соседними пластинами-теплообменниками набито катализатором, а реактор пластинчатого типа дополнительно содержит одну или несколько перегородок, разделяющие пространство между соседними пластинами-теплообменниками, вдоль направления прохождения газа внутри реакционной емкости, на множество секций для удерживания набитого катализатора внутри них.
17. Реактор пластинчатого типа по п.16, в котором множество секций имеют одинаковый объем.
18. Реактор пластинчатого типа по п.16, в котором объем каждой из множества секций составляет 1-100 л.
19. Реактор пластинчатого типа по п.18, в котором объем каждой из множества секций составляет 2-25 л.
20. Реактор пластинчатого типа по п.16, который дополнительно имеет множество газопроницаемых пробок, которые имеют проницаемость для газа и которые фиксируются с возможностью свободного удаления на краях секций для закрывания краев секций для удерживания катализатора, расположенного в каждой секции.
21. Реактор пластинчатого типа по п.20, в котором либо перегородки, либо пластины-теплообменники, либо как то, так и другое, имеют первую замковую деталь для закрепления газопроницаемых пробок, и каждая из газопроницаемых пробок содержит газопроницаемую пластину, имеющую проницаемость для газа и не позволяющую катализатору проходить через нее, деталь юбки, расположенную перпендикулярно к газопроницаемой пластине на части периферийных краев газопроницаемой пластины или на всех их, и вторую замковую деталь, расположенную в детали юбки и закрепленную с возможностью свободного удаления в первой замковой детали.
22. Реактор пластинчатого типа по п.16, в котором интервалы между перегородками из множества перегородок составляют 0,1-1 м.
23. Способ получения реакционного продукта с использованием реактора пластинчатого типа по любому из пп.16-22,
включающий стадию, на которой теплоноситель, имеющий желаемую температуру, подают в трубки-теплообменники, и стадию, на которой исходные материалы поступают в набитое катализатором пространство между соседними пластинами-теплообменниками с получением реакционного продукта, высвобождающегося из пространства, где
исходные материалы включают: этилен; по меньшей мере, одно соединение, выбранное из группы, состоящей из углеводородов, имеющих 3-4 атома углерода, и третичного бутанола, или, по меньшей мере, одно соединение, выбранное из группы, состоящей из ненасыщенных алифатических альдегидов, имеющих 3-4 атома углерода; углеводорода, имеющего 4 или более атомов углерода; ксилола и/или нафталина; олефина; карбонильного соединения; кумена гидропероксида; бутена или этилбензола, и
реакционный продукт включает: этиленоксид; по меньшей мере, один из ненасыщенных алифатических альдегидов, имеющих 3-4 атома углерода, и ненасыщенных жирных кислот, имеющих 3-4 атома углерода; малеиновую кислоту; фталевую кислоту; парафин; спирт; ацетон и фенол; бутадиен или стирол.
24. Способ получения одного или нескольких реакционных продуктов, выбранных из группы, состоящей из ненасыщенных углеводородов, ненасыщенных алифатических альдегидов, имеющих 3-4 атома углерода, и ненасыщенных жирных кислот, имеющих 3-4 атома углерода, в котором осуществляют:
(A) введение смеси исходных материалов, содержащих молекулярный кислород и, по меньшей мере, один исходный материал, выбранный из группы, состоящей из углеводородов, имеющих 3-4 атома углерода, и третичного бутанола, в реактор пластинчатого типа, снабженный слоем катализатора, сформированным между пластинами-теплообменниками, и каталитическое окисление исходных материалов в газовой фазе с получением, по меньшей мере, одного реакционного продукта, выбранного из группы, состоящей из ненасыщенных углеводородов и ненасыщенных алифатических альдегидов, имеющих 3-4 атома углерода, или
(B) использование реактора пластинчатого типа, снабженного слоем катализатора, сформированным между пластинами-теплообменниками, введение смеси исходных материалов, содержащих молекулярный кислород и, по меньшей мере, один исходный материал, выбранный из группы, состоящей из ненасыщенных алифатических альдегидов, имеющих 3-4 атома углерода, и каталитическое окисление исходных материалов в газовой фазе с получением, по меньшей мере, одного реакционного продукта, выбранного из группы, состоящей из ненасыщенных жирных кислот, имеющих 3-4 атома углерода, где
реактор пластинчатого типа разделен на множество реакционных зон, отличающихся по средней толщине слоя катализатора, и, независимо, теплоноситель с регулируемой температурой подается во множество реакционных зон для удаления через пластины-теплообменники тепла, генерируемого посредством окисления, и для независимого контроля внутренней температуры слоя катализатора,
температура T(S1) теплоносителя, который подается в реакционную зону S1, расположенную ближе всего к входу для смеси исходных материалов, выше, чем температура T(S2) теплоносителя, который подается в реакционную зону S2, соседнюю с реакционной зоной S1 и расположенную после нее по ходу потока смеси исходных материалов,
когда окисляется, по меньшей мере, один исходный материал, выбранный из группы, состоящей из углеводородов, имеющих 3-4 атома углерода, и третичного бутанола, нагрузка исходных материалов составляет 150 л/ч в терминах количества при нормальных условиях (температура, 0°C; 101,325 кПа) или более на литр катализатора, и
когда окисляется, по меньшей мере, один исходный материал, выбранный из группы, состоящей из ненасыщенных алифатических альдегидов, имеющих 3-4 атома углерода, нагрузка исходных материалов составляет 160 л/ч в терминах количества при нормальных условиях (температура, 0°C; 101,325 кПа) или более на литр катализатора.
25. Способ получения реакционного продукта по п.24, в котором, когда температура теплоносителя, который подают в любую неуказанную реакционную зону S(j), выражается как T(Sj), и температура теплоносителя, который подают в реакционную зону S(j+1), соседнюю с реакционной зоной S(j) и расположенную после нее по ходу потока смеси исходных материалов, выражается как T(Sj+l), тогда T(Sj) и T(Sj+1) удовлетворяют соотношению T(Sj)-T(Sj+1)≥5.
26. Способ получения реакционного продукта по п.24, в котором количество реакционных зон предпочтительно равно 2-5 и средняя толщина слоя катализатора в реакционной зоне увеличивается от входа для смеси исходных материалов по направлению к выходу для нее.
27. Способ получения реакционного продукта по п.24, в котором, когда окисляется, по меньшей мере, один исходный материал, выбранный из группы, состоящей из углеводородов, имеющих 3-4 атома углерода, и третичного бутанола, нагрузка исходных материалов составляет 170-290 л/ч, в терминах количества при нормальных условиях (температура, 0°C; 101,325 кПа) на литр катализатора.
28. Способ получения реакционного продукта по п.24, в котором, когда окисляется, по меньшей мере, один исходный материал, выбранный из группы, состоящей из ненасыщенных алифатических альдегидов, имеющих 3-4 атома углерода, нагрузка исходных материалов составляет 180-300 л/ч, в терминах количества при нормальных условиях (температура, 0°C; 101,325 кПа) на литр катализатора.
29. Способ получения реакционного продукта по п.24, в котором преобразование исходных материалов на выходе реакционного продукта из реактора пластинчатого типа составляет 90% или выше.
30. Способ получения реакционного продукта по п.24, в котором исходный материал представляет собой пропилен и температуры теплоносителя, который подают во множество реакционных зон, составляют 320-400°C.
31. Способ получения реакционного продукта по п.24, в котором исходный материал представляет собой акролеин и температуры теплоносителя, который подают во множество реакционных зон, составляют 250-320°C.