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特表2024-513887熱除去管群ならびに流動床反応器の温度制御および不飽和ニトリルの製造におけるその利用
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-03-27
(54)【発明の名称】熱除去管群ならびに流動床反応器の温度制御および不飽和ニトリルの製造におけるその利用
(51)【国際特許分類】
B01J 8/24 20060101AFI20240319BHJP
C07C 253/24 20060101ALI20240319BHJP
C07C 255/08 20060101ALI20240319BHJP
【ＦＩ】
B01J8/24
C07C253/24
C07C255/08
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2023561322
(86)(22)【出願日】2022-04-08
(85)【翻訳文提出日】2023-11-15
(86)【国際出願番号】 CN2022085769
(87)【国際公開番号】W WO2022214068
(87)【国際公開日】2022-10-13
(31)【優先権主張番号】202110384148.X
(32)【優先日】2021-04-09
(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN
(31)【優先権主張番号】202210111952.5
(32)【優先日】2022-01-29
(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】503191287
【氏名又は名称】中国石油化工股▲ふん▼有限公司
(71)【出願人】
【識別番号】509128052
【氏名又は名称】中国石油化工股▲ふん▼有限公司上海石油化工研究院
【氏名又は名称原語表記】ＳＨＡＮＧＨＡＩ ＲＥＳＥＡＲＣＨ ＩＮＳＴＩＴＵＴＥ ＯＦ ＰＥＴＲＯＣＨＥＭＩＣＡＬ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＳＩＮＯＰＥＣ
【住所又は居所原語表記】ＮＯ．１６５８ ＰＵＤＯＮＧ ＢＥＩ ＲＯＡＤ，ＰＵＤＯＮＧ ＮＥＷ ＡＲＥＡ，ＳＨＡＮＧＨＡＩ ２０１２０８，ＣＨＩＮＡ
(74)【代理人】
【識別番号】110000338
【氏名又は名称】弁理士法人 ＨＡＲＡＫＥＮＺＯ ＷＯＲＬＤ ＰＡＴＥＮＴ ＆ ＴＲＡＤＥＭＡＲＫ
(72)【発明者】
【氏名】趙楽
(72)【発明者】
【氏名】呉糧華
【テーマコード（参考）】
4G070
4H006
【Ｆターム（参考）】
4G070AA01
4G070AB10
4G070BB32
4G070CA25
4G070CB02
4G070CB17
4G070CC01
4H006AA02
4H006AA04
4H006AC54
4H006BC10
4H006BC11
4H006BC18
4H006BC31
4H006BD81
4H006BE14
4H006BE30
4H006QN24
(57)【要約】
本発明は、熱除去管セット、ならびに、流動床反応器の温度を制御するためおよび不飽和ニトリルを製造するためのその使用に関する。熱除去管セットは、少なくとも１つの第１熱除去管と少なくとも１つの第２熱除去管とを備え、前記断面上の前記第１熱除去管の全ての直管ａの外輪郭の総外周Ｌａに対する、前記断面上の第２熱除去管の全ての直管ｂの外輪郭の総外周Ｌｂの比率は、１より大きく１．２５未満である。本出願によれば、第１熱除去管と第２熱除去管とを一対に連動して切り替える場合に、反応温度を実質的に一定に維持することができる。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
熱除去管セット（特に熱除去水管セット）であって、流動床反応器の熱除去部に配置されるように構成され、
前記熱除去部は前記流動床反応器の流動床層に配置されており、
前記熱除去管セットは、
前記流動床反応器の中心軸に平行に延びるｎ１個（２＜ｎ１＜３０、好ましくは２＜ｎ１＜２０、より好ましくは２＜ｎ１＜１０）の直管ａと、２つの隣り合う直管ａを直列に接続し且つそれらの間に流体連通を提供するためのｎ１－１個の接続金具とを含む、少なくとも１つの第１熱除去管と、
前記流動床反応器の中心軸に平行に延びるｎ２個（２＜ｎ２＜３０、好ましくは２＜ｎ２＜２０、より好ましくは２＜ｎ２＜１０）の直管ｂと、２つの隣り合う直管ｂを直列に接続し且つそれらの間に流体連通を提供するためのｎ２－１個の接続金具とを含む、少なくとも１つの第２熱除去管と、
を含み、
断面は、前記熱除去部の任意の位置にて（前記流動床反応器の前記中心軸の向きにおける前記熱除去部の長さをＬ（ｍ単位）としたとき、好ましくは前記熱除去部の長さＬの全域内において、より好ましくは前記反応熱除去部の中心点より４９％Ｌ上から４９％Ｌ下までの領域内において、より好ましくは前記反応熱除去部の前記中心点より４５％Ｌ上から３８％Ｌ下までの領域内において、より好ましくは前記反応熱除去部の前記中心点より４０％Ｌ上から８％Ｌ下までの領域内において）、前記流動床反応器の前記中心軸に垂直な方向に沿って横に切断することによって得られる断面において、前記第１熱除去管の前記全ての直管ａの５０％超（好ましくは６０％以上、より好ましくは７０％以上）が前記流動床反応器の前記熱除去部の断面の中心部内にあり、前記第２熱除去管の全直管ｂの５０％未満（好ましくは４０％以下、より好ましくは３０％以下）が前記断面の前記中心部内にあり、
前記断面上の前記第１熱除去管（複数の第１熱除去管がある場合、全ての第１熱除去管）の全ての直管ａの外輪郭の総外周Ｌａに対する、前記断面上の第２熱除去管（複数の第２熱除去管がある場合、全ての第２熱除去管）の全ての直管ｂの外輪郭の総外周Ｌｂの比率は、１より大きく１．２５未満（好ましくは１より大きく１．１５以下、または１．０１～１．１０）または１より大きく１．１２以下である、
ことを特徴とする、熱除去管セット（特に熱除去水管セット）。
【請求項2】
｜ｎ１－ｎ２｜＜５（好ましくは｜ｎ１－ｎ２｜＜３）が満たされることを特徴とする、請求項１に記載の熱除去管セット。
【請求項3】
前記断面の半径をＲ（ｍ単位）としたとき、前記中心部は、前記断面の中心までの３／４Ｒ（好ましくは２／３Ｒ、より好ましくは１／２Ｒ、さらにより好ましくは１／３Ｒ）の領域である、請求項１に記載の熱除去管セット。
【請求項4】
前記直管ｂの外径（ｍｍ単位）に対する前記直管ａの外径（ｍｍ単位）の比率が１～１．６、好ましくは１～１．４であり；あるいは、前記直管ａの外径（ｍｍ単位）に対する前記直管ｂの外径（ｍｍ単位）の比率が１～１．６、好ましくは１～１．４である、
請求項１に記載の熱除去管セット。
【請求項5】
複数個の前記直管ａの外径が、それぞれ独立して、８０～１８０ｍｍ、好ましくは９０～１７０ｍｍであり、複数個の前記直管ａの長さが、それぞれ独立して、４～１３ｍ、好ましくは５～１２．０ｍであり、２つの隣り合う直管ａの間の距離が１００～７００ｍｍ、好ましくは１５０～５００ｍｍであり、および／または複数個の前記直管ｂの外径が、それぞれ独立して、８０～１８０ｍｍ、好ましくは９０～１７０ｍｍであり、複数個の前記直管ｂの長さが、それぞれ独立して、４～１３ｍ、好ましくは５～１２．０ｍであり、２つの隣り合う直管ｂの間の距離が１００～７００ｍｍ、好ましくは１５０～５００ｍｍであり、および／または
１つの第１熱除去管の外輪郭の総外周が、０．５～１７ｍ、好ましくは２．５～１１．３ｍであり、および／または
１つの第２熱除去管の外輪郭の総外周が、０．５～１７ｍ、好ましくは２．５～１１．３ｍである
ことを特徴とする、請求項１に記載の熱除去管セット。
【請求項6】
前記熱除去部の前記長さＬが、４～１２．５ｍ、好ましくは５．５～１１．５ｍであり、および／または半径Ｒが、５～２９ｍ、好ましくは７～２０ｍであり、および／または
前記第１熱除去管の数が、１～４個または１個であり、および／または
前記第２熱除去管の数が、１～４個または１個であり、および／または
前記熱除去管セットが、少なくとも１対（好ましくは１～２０対、より好ましくは２～１０対または２～５対）の熱除去管を含み、前記熱除去管の各対が、前記少なくとも１つの第１熱除去管および前記少なくとも１つの第２熱除去管から構成される、
請求項１に記載の熱除去管セット。
【請求項7】
前記流動床反応器の同一の運転条件下において、前記第１熱除去管（複数の第１熱除去管がある場合、全ての前記第１熱除去管）による前記流動床反応器の反応温度の調節の大きさと、前記第２熱除去管（複数の第２熱除去管がある場合、全ての前記第２熱除去管）による前記流動床反応器の反応温度の調節の大きさとの差（絶対値）は、０．１～１℃（好ましくは０．１～０．５℃）であり、および／または複数の前記第１熱除去管がある場合、前記第１熱除去管の少なくとも２つ（好ましくは全て）の冷却水入口は、前記熱除去部における冷却水入口ヘッダーに統合され、および／または
複数の前記第１熱除去管がある場合、前記第１熱除去管の少なくとも２つ（好ましくは全て）の冷却水出口は、前記熱除去部における冷却水出口ヘッダーに統合され、および／または
複数の第２熱除去管がある場合、前記第２熱除去管の少なくとも２つ（好ましくは全て）の冷却水入口は、前記熱除去部における冷却水入口ヘッダーに統合され、および／または
複数の第２熱除去管がある場合、前記第２熱除去管の少なくとも２つ（好ましくは全て）の冷却水出口は、前記熱除去部における冷却水出口ヘッダーに統合される、
ことを特徴とする、請求項１に記載の熱除去管セット。
【請求項8】
ヘッド、希釈相区域、熱除去部、予備反応部およびコーン部を、頂部から底部に順に備え、請求項１に記載の熱除去管セットが、前記熱除去部に配置されていることを特徴とする、流動床反応器。
【請求項9】
請求項８に記載の流動床反応器の温度を制御する方法であって、反応プロセス中に、前記第１熱除去管（複数の第１熱除去管がある場合、全ての前記第１熱除去管）を前記第２熱除去管（複数の第２熱除去管がある場合、全ての前記第２熱除去管）に切り替えて、前記流動床反応器の反応温度を実質的に一定（好ましくは、変動の振幅の絶対値が０．１～１℃、好ましくは０．１～０．５℃）に維持する工程を含む、方法。
【請求項10】
請求項８に記載の流動床反応器においてオレフィン（プロピレンなど）をアンモ酸化反応に供して、不飽和ニトリル（アクリロニトリルなど）を得る工程を含む、不飽和ニトリルの製造方法。
【請求項11】
流動床反応器においてオレフィン（プロピレンなど）をアンモ酸化反応に供して、不飽和ニトリル（アクリロニトリルなど）を得る工程を含み、前記流動床反応器の温度が、請求項９に記載の温度を制御する方法によって制御される、不飽和ニトリルの製造方法。
【請求項12】
プロピレン／アンモニア／大気（分子酸素として計算される）のモル比が１：１．１～１．３：１．８～２．０であり、反応温度が４２０～４４０℃であり、
反応圧力（ゲージ圧）が０．０３～０．１４ＭＰａであり、および
触媒の１時間当たりの重量空間速度が０．０４～０．１５ｈ－１である、
請求項１０または１１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【0001】
（技術分野）
本出願は、流動床反応器における使用に特に適した熱除去管セットに関する。本出願はさらに、流動床反応器の温度制御および不飽和ニトリルの製造における熱除去管セットの利用に関する。
本出願は、流動床反応器における使用に特に適した熱除去管セットに関する。本出願はさらに、流動床反応器の温度制御および不飽和ニトリルの製造における熱除去管セットの利用に関する。
【0002】
（背景技術）
アクリロニトリルは、石油化学産業にとって重要な化学原料である。プロピレンアンモ酸化によるアクリロニトリルの一工程製造方法は、世界中の各国において一般的に採用されており、すなわち、流動床アンモ酸化触媒の作用下で、且つ一定の反応温度および圧力下で、プロピレンをアンモ酸化に供してアクリロニトリルを生成すると同時に、アセトニトリル、シアン化水素酸等の副生成物を生成し、ＣＯ、ＣＯ２等の完全酸化生成物も生成される。この反応は強い発熱性であり、大量の熱の生成を伴う。
アクリロニトリルは、石油化学産業にとって重要な化学原料である。プロピレンアンモ酸化によるアクリロニトリルの一工程製造方法は、世界中の各国において一般的に採用されており、すなわち、流動床アンモ酸化触媒の作用下で、且つ一定の反応温度および圧力下で、プロピレンをアンモ酸化に供してアクリロニトリルを生成すると同時に、アセトニトリル、シアン化水素酸等の副生成物を生成し、ＣＯ、ＣＯ２等の完全酸化生成物も生成される。この反応は強い発熱性であり、大量の熱の生成を伴う。
【0003】
アクリロニトリル流動床反応器の典型的な内部は、プロピレン－アンモニア分配器、空気分配板、熱除去管（冷却コイルとしても知られる）およびサイクロンセパレータを含み、熱除去管とサイクロンセパレータのディップレッグとは、流動床の垂直部材として触媒床内に配置される。熱除去管は、反応系から発生する大量の反応熱を時間的に除去し、且つ反応温度を安定した状態に維持することができ、サイクロンセパレータは、上方に移動するガスによって運ばれた触媒を捕捉し、且つディップレッグを介して触媒床に触媒を戻して、触媒の損失を低減する。
【0004】
図１は、アクリロニトリル流動床反応器を示すが、その内部は主に、酸素含有ガス用分配板、プロピレン－アンモニア分配器、熱除去管およびサイクロンセパレータを含む。図１に示す既存のアクリロニトリル反応器において、全熱除去管の８５％以上が稼働しており、すなわち、これらの熱除去管には、反応温度に対して低温の熱除去媒体が充填されており、反応温度は、当該熱除去媒体との熱交換によって安定に維持されている。さらに、反応器の温度を微調整する目的は、典型的には、反応プロセス中に熱除去管を切り替えることによって達成される。
【0005】
（発明の開示）
本願発明者らは、流動床反応器において、反応器壁（周囲）付近の熱伝達効率が中央よりもわずかに低いことを見出した。その結果、流動床反応器内の位置（中心または周辺）に応じて、異なる熱除去管によって除去される熱量は同じ熱伝達面積であってもわずかに異なり、反応温度への影響もわずかに異なる。脱スケール等の目的を達成するために、異なる熱除去管（異なる位置の異なる熱除去管を含む）を運転中に定期的に切り替える必要があり、その結果、反応温度の変動（１～３℃の振幅）の問題が引き起こされる。反応温度の安定性を維持するために、放出される反応熱は、供給ガスの供給速度を上昇または低下させること、すなわち反応熱を増加または減少させることによって、作動中の熱除去管の熱除去能力と等しくなるように制御され得るが、供給ガスの供給速度の約±１％以上の変化が引き起こされ得て、その結果、装置の運転負荷の変化によって不安定要因が増大する；または蒸気ドラム圧力を調整することができるが、ドラム圧力の変動は、空気圧縮機、製氷機等の、蒸気タービンを必要とする機器の動作困難性を増大させる可能性がある。
本願発明者らは、流動床反応器において、反応器壁（周囲）付近の熱伝達効率が中央よりもわずかに低いことを見出した。その結果、流動床反応器内の位置（中心または周辺）に応じて、異なる熱除去管によって除去される熱量は同じ熱伝達面積であってもわずかに異なり、反応温度への影響もわずかに異なる。脱スケール等の目的を達成するために、異なる熱除去管（異なる位置の異なる熱除去管を含む）を運転中に定期的に切り替える必要があり、その結果、反応温度の変動（１～３℃の振幅）の問題が引き起こされる。反応温度の安定性を維持するために、放出される反応熱は、供給ガスの供給速度を上昇または低下させること、すなわち反応熱を増加または減少させることによって、作動中の熱除去管の熱除去能力と等しくなるように制御され得るが、供給ガスの供給速度の約±１％以上の変化が引き起こされ得て、その結果、装置の運転負荷の変化によって不安定要因が増大する；または蒸気ドラム圧力を調整することができるが、ドラム圧力の変動は、空気圧縮機、製氷機等の、蒸気タービンを必要とする機器の動作困難性を増大させる可能性がある。
【0006】
また、本願発明者らは、本願に関連するアクリロニトリル流動床反応器において、前記装置が全負荷運転時に、供給ガスの供給速度、反応温度、反応圧力、ドラム圧力等のパラメータは既知であり、流動床反応器内の熱除去管の熱除去能力を推定でき、異なる熱除去管の熱除去面積を一致させて除去される熱量の差を補償することができることを見出した。本出願は、この知見に基づいて完成されたものである。
【0007】
具体的には、本出願は、以下の態様の技術的解決策に関する：
１．熱除去管セット（特に熱除去水管セット）であって、
流動床反応器の熱除去部に配置されるように構成され、
前記熱除去部は前記流動床反応器の流動床層に配置されており、
前記熱除去管セットは、
前記流動床反応器の中心軸に平行に延びるｎ１個（２＜ｎ１＜３０、好ましくは２＜ｎ１＜２０、より好ましくは２＜ｎ１＜１０）の直管ａと、２つの隣り合う直管ａを直列に接続し且つそれらの間に流体連通を提供するためのｎ１－１個の接続金具とを含む、少なくとも１つの第１熱除去管と、
前記流動床反応器の中心軸に平行に延びるｎ２個（２＜ｎ２＜３０、好ましくは２＜ｎ２＜２０、より好ましくは２＜ｎ２＜１０）の直管ｂと、２つの隣り合う直管ｂを直列に接続し且つそれらの間に流体連通を提供するためのｎ２－１個の接続金具とを含む、少なくとも１つの第２熱除去管と、
を含み、
断面は、前記熱除去部の任意の位置にて（前記流動床反応器の前記中心軸の向きにおける前記熱除去部の長さをＬ（ｍ単位）としたとき、好ましくは前記熱除去部の長さＬの全域内において、より好ましくは前記反応熱除去部の中心点より４９％Ｌ上から４９％Ｌ下までの領域内において、より好ましくは前記反応熱除去部の前記中心点より４５％Ｌ上から３８％Ｌ下までの領域内において、より好ましくは前記反応熱除去部の前記中心点より４０％Ｌ上から８％Ｌ下までの領域内において）、前記流動床反応器の前記中心軸に垂直な方向に沿って横に切断することによって得られる断面において、前記第１熱除去管の前記全ての直管ａの５０％超（好ましくは６０％以上、より好ましくは７０％以上）が前記流動床反応器の前記熱除去部の断面の中心部内にあり、前記第２熱除去管の全直管ｂの５０％未満（好ましくは４０％以下、より好ましくは３０％以下）が前記断面の前記中心部内にあり、
前記断面上の前記第１熱除去管（複数の第１熱除去管がある場合、全ての第１熱除去管）の全ての直管ａの外輪郭の総外周Ｌａに対する、前記断面上の第２熱除去管（複数の第２熱除去管がある場合、全ての第２熱除去管）の全ての直管ｂの外輪郭の総外周Ｌｂの比率は、１より大きく１．２５未満（好ましくは１より大きく１．１５以下、または１．０１～１．１０）または１より大きく１．１２以下であることを特徴とする熱除去管セット（特に熱除去水管セット）。
１．熱除去管セット（特に熱除去水管セット）であって、
流動床反応器の熱除去部に配置されるように構成され、
前記熱除去部は前記流動床反応器の流動床層に配置されており、
前記熱除去管セットは、
前記流動床反応器の中心軸に平行に延びるｎ１個（２＜ｎ１＜３０、好ましくは２＜ｎ１＜２０、より好ましくは２＜ｎ１＜１０）の直管ａと、２つの隣り合う直管ａを直列に接続し且つそれらの間に流体連通を提供するためのｎ１－１個の接続金具とを含む、少なくとも１つの第１熱除去管と、
前記流動床反応器の中心軸に平行に延びるｎ２個（２＜ｎ２＜３０、好ましくは２＜ｎ２＜２０、より好ましくは２＜ｎ２＜１０）の直管ｂと、２つの隣り合う直管ｂを直列に接続し且つそれらの間に流体連通を提供するためのｎ２－１個の接続金具とを含む、少なくとも１つの第２熱除去管と、
を含み、
断面は、前記熱除去部の任意の位置にて（前記流動床反応器の前記中心軸の向きにおける前記熱除去部の長さをＬ（ｍ単位）としたとき、好ましくは前記熱除去部の長さＬの全域内において、より好ましくは前記反応熱除去部の中心点より４９％Ｌ上から４９％Ｌ下までの領域内において、より好ましくは前記反応熱除去部の前記中心点より４５％Ｌ上から３８％Ｌ下までの領域内において、より好ましくは前記反応熱除去部の前記中心点より４０％Ｌ上から８％Ｌ下までの領域内において）、前記流動床反応器の前記中心軸に垂直な方向に沿って横に切断することによって得られる断面において、前記第１熱除去管の前記全ての直管ａの５０％超（好ましくは６０％以上、より好ましくは７０％以上）が前記流動床反応器の前記熱除去部の断面の中心部内にあり、前記第２熱除去管の全直管ｂの５０％未満（好ましくは４０％以下、より好ましくは３０％以下）が前記断面の前記中心部内にあり、
前記断面上の前記第１熱除去管（複数の第１熱除去管がある場合、全ての第１熱除去管）の全ての直管ａの外輪郭の総外周Ｌａに対する、前記断面上の第２熱除去管（複数の第２熱除去管がある場合、全ての第２熱除去管）の全ての直管ｂの外輪郭の総外周Ｌｂの比率は、１より大きく１．２５未満（好ましくは１より大きく１．１５以下、または１．０１～１．１０）または１より大きく１．１２以下であることを特徴とする熱除去管セット（特に熱除去水管セット）。
【0008】
２．｜ｎ１－ｎ２｜＜５（好ましくは｜ｎ１－ｎ２｜＜３）が満たされることを特徴とする、先行するまたは後続の態様のいずれか１つに記載の熱除去管セット。
【0009】
３．前記断面の半径をＲ（ｍ単位）としたとき、前記中心部は、前記断面の中心までの３／４Ｒ（好ましくは２／３Ｒ、より好ましくは１／２Ｒ、さらにより好ましくは１／３Ｒ）の領域である、
先行するまたは後続の態様のいずれか１つに記載の熱除去管セット。
先行するまたは後続の態様のいずれか１つに記載の熱除去管セット。
【0010】
４．前記直管ｂの外径（ｍｍ単位）に対する前記直管ａの外径（ｍｍ単位）の比率が１～１．６、好ましくは１～１．４であり；あるいは、
前記直管ａの外径（ｍｍ単位）に対する前記直管ｂの外径（ｍｍ単位）の比率が１～１．６、好ましくは１～１．４である、
先行するまたは後続の態様のいずれか１つに記載の熱除去管セット。
前記直管ａの外径（ｍｍ単位）に対する前記直管ｂの外径（ｍｍ単位）の比率が１～１．６、好ましくは１～１．４である、
先行するまたは後続の態様のいずれか１つに記載の熱除去管セット。
【0011】
５．複数個の前記直管ａの外径が、それぞれ独立して、８０～１８０ｍｍ、好ましくは９０～１７０ｍｍであり、複数個の前記直管ａの長さが、それぞれ独立して、４～１３ｍ、好ましくは５～１２．０ｍであり、２つの隣り合う直管ａの間の距離が１００～７００ｍｍ、好ましくは１５０～５００ｍｍであり、および／または
複数個の前記直管ｂの外径が、それぞれ独立して、８０～１８０ｍｍ、好ましくは９０～１７０ｍｍであり、複数個の前記直管ｂの長さが、それぞれ独立して、４～１３ｍ、好ましくは５～１２．０ｍであり、２つの隣り合う直管ｂの間の距離が１００～７００ｍｍ、好ましくは１５０～５００ｍｍであり、および／または
１つの第１熱除去管の外輪郭の総外周が、０．５～１７ｍ、好ましくは２．５～１１．３ｍであり、および／または
１つの第２熱除去管の外輪郭の総外周が、０．５～１７ｍ、好ましくは２．５～１１．３ｍである
ことを特徴とする、先行するまたは後続の態様のいずれか１つに記載の熱除去管セット。
複数個の前記直管ｂの外径が、それぞれ独立して、８０～１８０ｍｍ、好ましくは９０～１７０ｍｍであり、複数個の前記直管ｂの長さが、それぞれ独立して、４～１３ｍ、好ましくは５～１２．０ｍであり、２つの隣り合う直管ｂの間の距離が１００～７００ｍｍ、好ましくは１５０～５００ｍｍであり、および／または
１つの第１熱除去管の外輪郭の総外周が、０．５～１７ｍ、好ましくは２．５～１１．３ｍであり、および／または
１つの第２熱除去管の外輪郭の総外周が、０．５～１７ｍ、好ましくは２．５～１１．３ｍである
ことを特徴とする、先行するまたは後続の態様のいずれか１つに記載の熱除去管セット。
【0012】
６．前記熱除去部の前記長さＬが、４～１２．５ｍ、好ましくは５．５～１１．５ｍであり、および／または
半径Ｒが、５～２９ｍ、好ましくは７～２０ｍであり、および／または
前記第１熱除去管の数が、１～４個または１個であり、および／または
前記第２熱除去管の数が、１～４個または１個であり、および／または
前記熱除去管セットが、少なくとも１対（好ましくは１～２０対、より好ましくは２～１０対または２～５対）の熱除去管を含み、前記熱除去管の各対が、前記少なくとも１つの第１熱除去管および前記少なくとも１つの第２熱除去管から構成される、
ことを特徴とする、先行するまたは後続の態様のいずれか１つに記載の熱除去管セット。
半径Ｒが、５～２９ｍ、好ましくは７～２０ｍであり、および／または
前記第１熱除去管の数が、１～４個または１個であり、および／または
前記第２熱除去管の数が、１～４個または１個であり、および／または
前記熱除去管セットが、少なくとも１対（好ましくは１～２０対、より好ましくは２～１０対または２～５対）の熱除去管を含み、前記熱除去管の各対が、前記少なくとも１つの第１熱除去管および前記少なくとも１つの第２熱除去管から構成される、
ことを特徴とする、先行するまたは後続の態様のいずれか１つに記載の熱除去管セット。
【0013】
７．前記流動床反応器の同一の運転条件下において、前記第１熱除去管（複数の第１熱除去管がある場合、全ての前記第１熱除去管）による前記流動床反応器の反応温度の調節の大きさと、前記第２熱除去管（複数の第２熱除去管がある場合、全ての前記第２熱除去管）による前記流動床反応器の反応温度の調節の大きさとの差（絶対値）は、０．１～１℃（好ましくは０．１～０．５℃）であり、および／または
複数の前記第１熱除去管がある場合、前記第１熱除去管の少なくとも２つ（好ましくは全て）の冷却水入口は、前記熱除去部における冷却水入口ヘッダーに統合され、および／または
複数の前記第１熱除去管がある場合、前記第１熱除去管の少なくとも２つ（好ましくは全て）の冷却水出口は、前記熱除去部における冷却水出口ヘッダーに統合され、および／または
複数の第２熱除去管がある場合、前記第２熱除去管の少なくとも２つ（好ましくは全て）の冷却水入口は、前記熱除去部における冷却水入口ヘッダーに統合され、および／または
複数の第２熱除去管がある場合、前記第２熱除去管の少なくとも２つ（好ましくは全て）の冷却水出口は、前記熱除去部における冷却水出口ヘッダーに統合される、
ことを特徴とする、先行するまたは後続の態様のいずれか１つに記載の熱除去管セット。
複数の前記第１熱除去管がある場合、前記第１熱除去管の少なくとも２つ（好ましくは全て）の冷却水入口は、前記熱除去部における冷却水入口ヘッダーに統合され、および／または
複数の前記第１熱除去管がある場合、前記第１熱除去管の少なくとも２つ（好ましくは全て）の冷却水出口は、前記熱除去部における冷却水出口ヘッダーに統合され、および／または
複数の第２熱除去管がある場合、前記第２熱除去管の少なくとも２つ（好ましくは全て）の冷却水入口は、前記熱除去部における冷却水入口ヘッダーに統合され、および／または
複数の第２熱除去管がある場合、前記第２熱除去管の少なくとも２つ（好ましくは全て）の冷却水出口は、前記熱除去部における冷却水出口ヘッダーに統合される、
ことを特徴とする、先行するまたは後続の態様のいずれか１つに記載の熱除去管セット。
【0014】
８．ヘッド、希釈相区域、熱除去部、予備反応部およびコーン部を、頂部から底部に順に備え、
先行するまたは後続の態様のいずれか１つに記載の前記熱除去管セットが、前記熱除去部に配置されていることを特徴とする、流動床反応器。
先行するまたは後続の態様のいずれか１つに記載の前記熱除去管セットが、前記熱除去部に配置されていることを特徴とする、流動床反応器。
【0015】
９．先行するまたは後続の態様のいずれか１つに記載の前記流動床反応器の温度を制御する方法であって、
反応プロセス中に、前記第１熱除去管（複数の第１熱除去管がある場合、全ての前記第１熱除去管）を前記第２熱除去管（複数の第２熱除去管がある場合、全ての前記第２熱除去管）に切り替えて、前記流動床反応器の反応温度を実質的に一定（好ましくは、変動の振幅の絶対値が０．１～１℃、好ましくは０．１～０．５℃）に維持する工程を含む方法。
反応プロセス中に、前記第１熱除去管（複数の第１熱除去管がある場合、全ての前記第１熱除去管）を前記第２熱除去管（複数の第２熱除去管がある場合、全ての前記第２熱除去管）に切り替えて、前記流動床反応器の反応温度を実質的に一定（好ましくは、変動の振幅の絶対値が０．１～１℃、好ましくは０．１～０．５℃）に維持する工程を含む方法。
【0016】
１０．先行するまたは後続の態様のいずれか１つに記載の前記流動床反応器においてオレフィン（プロピレンなど）をアンモ酸化反応に供して、不飽和ニトリル（アクリロニトリルなど）を得る工程を含む、不飽和ニトリルの製造方法。
【0017】
１１．流動床反応器においてオレフィン（プロピレンなど）をアンモ酸化反応に供して、不飽和ニトリル（アクリロニトリルなど）を得る工程を含み、
前記流動床反応器の温度が、先行するまたは後続の態様のいずれか１つに記載の温度を制御する方法によって制御される、不飽和ニトリルの製造方法。
前記流動床反応器の温度が、先行するまたは後続の態様のいずれか１つに記載の温度を制御する方法によって制御される、不飽和ニトリルの製造方法。
【0018】
１２．プロピレン／アンモニア／大気（分子酸素として計算される）のモル比が１：１．１～１．３：１．８～２．０であり、
反応温度が４２０～４４０℃であり、
反応圧力（ゲージ圧）が０．０３～０．１４ＭＰａであり、および
触媒の１時間当たりの重量空間速度が０．０４～０．１５ｈ－１である、
先行するまたは後続の態様のいずれか１つに記載の方法。
反応温度が４２０～４４０℃であり、
反応圧力（ゲージ圧）が０．０３～０．１４ＭＰａであり、および
触媒の１時間当たりの重量空間速度が０．０４～０．１５ｈ－１である、
先行するまたは後続の態様のいずれか１つに記載の方法。
【0019】
（図面の簡単な説明）
図１は、既存の流動床反応器の概略正面図である。
図１は、既存の流動床反応器の概略正面図である。
【0020】
図２は、流動床用の既存の反応熱除去管セットの概略上面図である。
【0021】
図３は、本出願に係る熱除去管セットの概略図である。
【0022】
【0023】
符号の説明：
１：流動床反応器の壁
２：流動床反応器の熱除去管
３：熱除去管の冷却水入口
４：熱除去管の冷却水出口
５：熱除去管の直管
６：熱除去管の接続金具
７：酸素含有ガス用分配板
８：プロピレン－アンモニア分配器
９：高効率サイクロンセパレータ
１０：第１熱除去管
２０：第２熱除去管
１：流動床反応器の壁
２：流動床反応器の熱除去管
３：熱除去管の冷却水入口
４：熱除去管の冷却水出口
５：熱除去管の直管
６：熱除去管の接続金具
７：酸素含有ガス用分配板
８：プロピレン－アンモニア分配器
９：高効率サイクロンセパレータ
１０：第１熱除去管
２０：第２熱除去管
【0024】
（技術的効果）
本出願に係る熱除去管セットを使用することにより、異なる位置の異なる熱除去管によって除去される熱量の差を補償することができ、第１熱除去管と第２熱除去管とを一対に連動して切り替えることにより、反応温度を実質的に一定に保つことができる。
本出願に係る熱除去管セットを使用することにより、異なる位置の異なる熱除去管によって除去される熱量の差を補償することができ、第１熱除去管と第２熱除去管とを一対に連動して切り替えることにより、反応温度を実質的に一定に保つことができる。
【0025】
本発明に係る熱除去管セットおよび流動床反応器を使用することにより、装置の運転安定性を向上させることができる。
【0026】
（発明を実施するための形態）
本出願は、その実施形態を参照して、以下に詳細に説明される。しかしながら、本出願の範囲は、それらの実施形態によって限定されず、添付の特許請求の範囲によって規定されることに留意すべきである。
本出願は、その実施形態を参照して、以下に詳細に説明される。しかしながら、本出願の範囲は、それらの実施形態によって限定されず、添付の特許請求の範囲によって規定されることに留意すべきである。
【0027】
本明細書に引用される全ての刊行物、特許出願、特許、および他の参考文献は、その全体が参照により組み込まれる。別途定義されない限り、本明細書で使用されるすべての技術用語および科学用語は、当業者によって一般に理解されるものと同じ意味を有する。矛盾する場合には、定義を含めて、本明細書に記載の内容が優先されるべきである。
【0028】
材料、物質、方法、工程、装置、構成要素等が、本明細書において、「当業者に一般的に知られている」、「従来技術」等と記載されている場合、当該材料、物質、方法、工程、装置および構成要素は、本出願の出願時に当該技術分野で従来使用されていたものだけでなく、現在は一般的に使用されていないが、同様の目的に適していることが当該技術分野において一般的に知られるようなるであろうものもカバーすることが理解されるべきである。
【0029】
本出願の文脈において、「実質的に」という語は、当業者によって許容されるかまたは合理的であると考えられる偏差、例えば、±１０％以内、±５％以内、±１％以内、±０．５％以内または±０．１％以内の偏差が存在し得ることを意味する。
【0030】
本出願の文脈において、特に明記しない限り、全ての百分率、部、比率などは重量で表され、与えられる全ての圧力はゲージ圧である。
【0031】
本出願の文脈において、本出願の任意の２つ以上の実施形態を任意に組み合わせることができ、得られる技術的解決策は本出願の最初の開示の一部を形成し、本出願の範囲内に入る。
【0032】
一実施形態によれば、本出願は、熱除去管セット、特に、熱除去水管セットに関する。本出願によれば、「熱除去管セット」および「熱除去管」は、発熱反応（または反応のいくつかの発熱段階）が行われる反応器から過剰な熱を除去して、特定の温度範囲内に反応を維持するために、使用され得る。反応器の例は、流動床反応器、特に、アクリロニトリルを製造するための流動床反応器を含む。
【0033】
本出願の一実施形態によれば、熱除去管セットは、流動床反応器の熱除去部に配置されるように構成される。明らかに、熱除去管はまた、流動床反応器の熱除去部に配置されるように構成される。具体的には、熱除去管の直管は、流動床反応器の高密度相領域に実質的に配置され、前記系から反応熱を適時に除去し、且つ前記系の安定動作を維持するために使用される。このため、本明細書の文脈において、「熱除去部」とは、熱除去管が配置される流動床反応器の領域、より具体的には熱除去管の直管が配置される流動床反応器の領域、より具体的には熱除去管の直管が配置される流動床反応器の高密度相領域における領域を指す。
【0034】
従来技術において、熱除去部内の熱除去管セットは、典型的には図２に示されるように配置され、すなわち、熱除去管は、直線状に配置される。一方、図１に示すように、サイクロン９のディップレッグ等の他の内部の構成要素も、流動床反応器の熱除去部に含まれる。典型的には、熱除去管は、冷却水入口と、直管と、冷却水出口と、これらの管を流体連通方式で接続するための接続金具とを備える。図１または図４に示すように、各熱除去管は、冷却水入口３と、冷却水出口４と、複数の直管と、隣り合う２本の直管を直列に接続し、それらの間に流体連通を提供するための接続金具とを備える。
【0035】
本出願の一実施形態によれば、熱除去管セットは、少なくとも１つの第１熱除去管を備える。ここで、第１熱除去管は、流動床反応器の中心軸に平行に延びるｎ１個（２＜ｎ１＜３０、好ましくは２＜ｎ１＜２０、より好ましくは２＜ｎ１＜１０）の直管ａと、２つの隣り合う直管ａを直列に接続し、それらの間に流体連通を提供するためのｎ１－１個の接続金具とを備える。
【0036】
本発明の一実施形態によれば、第１熱除去管の数は、１～４個または１個である。
【0037】
本出願の一実施形態によれば、熱除去管セットは、少なくとも１つの第２熱除去管を備える。第２熱除去管は、流動床反応器の中心軸に平行に延びるｎ２個（２＜ｎ２＜３０、好ましくは２＜ｎ２＜２０、より好ましくは２＜ｎ２＜１０）の直管ｂと、２つの隣り合う直管ｂを直列に接続し、それらの間に流体連通を提供するためのｎ２－１個の接続金具とを備える。
【0038】
本発明の一実施形態によれば、第２熱除去管の数は、１～４個または１個である。
【0039】
本出願の一実施形態によれば、熱除去管セットは、少なくとも１対（好ましくは１対～２０対、より好ましくは２対～１０対または２対～５対）の熱除去管を備え、当該熱除去管の各対は、少なくとも１つの第１熱除去管と、少なくとも１つの第２熱除去管とから構成される。言い換えると、本出願の実施形態によれば、熱除去管セットは、少なくとも１つ（好ましくは１～２０個、より好ましくは２～１０個または２～５個）の熱除去管対を備え、当該熱除去管対の各々は、少なくとも１つの第１熱除去管と、少なくとも１つの第２熱除去管とから構成される。本明細書の以下の文脈において、別段の指定がない限り、第１熱除去管および第２熱除去管対は両方とも、同一熱除去管対内の第１熱除去管および第２熱除去管を指す。本出願は、異なる熱除去管対において、ある熱除去管対における第１熱除去管と別の熱除去管対における第２熱除去管との間の関係、または、ある熱除去管対における第１熱除去管と別の熱除去管対における第１熱除去管との間の関係、または、ある熱除去管対における第２熱除去管と別の熱除去管対における第１熱除去管との間の関係、または、ある熱除去管対における第２熱除去管と別の熱除去管対における第２熱除去管との間の関係に何らかの制限を課すことを意図していない。
【0040】
本出願によれば、少なくとも１つの第１熱除去管と、少なくとも１つの第２熱除去管とは、同時には作動せず、生産運転の必要性に応じて切り替え可能に作動する。すなわち、少なくとも１つの第１熱除去管が熱除去運転状態にあるとき、少なくとも１つの第２熱除去管はアイドル状態にあり、第１熱除去管と第２熱除去管とについて、反応器の外部冷却コイルと第１熱除去管との間の弁が閉じられると、第１熱除去管内の冷却材の循環が遮断される。これにより、熱除去運転における第１熱除去管がアイドル状態に変更される。一方、反応器の外部冷却コイルと第２熱除去管との間の弁が開けられると、その結果、第２熱除去管内の冷却材の循環が開始され、アイドル状態の第２熱除去管が熱除去運転状態に変更される。逆に、第１熱除去管と第２熱除去管とを逆に切り替えることもでき、反応器の外部冷却コイルと第１熱除去管との間の弁が開かれると、第１熱除去管内の冷却材の循環が開始され、アイドル状態の第１熱除去管が熱除去運転状態に変更される。一方、反応器の外部冷却コイルと第２熱除去管との間の弁が閉じられ、第２熱除去管内の冷却材の循環が遮断される。これにより、熱除去運転における第２熱除去管がアイドル状態に変更される。明らかに、上述のように、少なくとも１つの第１熱除去管および少なくとも１つの第２熱除去管は、同じ熱除去管対内の熱除去管である。
【0041】
本出願によれば、流動床反応器の同一の運転条件下で、第１熱除去管（複数の第１熱除去管がある場合、全ての第１熱除去管）による流動床反応器の反応温度の調節の大きさと、第２熱除去管（複数の第２熱除去管がある場合、全ての第２熱除去管）による流動床反応器の反応温度の調節の大きさとの差（絶対値）は、０．１～１℃（好ましくは０．１～０．５℃）である。このような構成により、本出願は、同一の熱除去管対内の熱除去管を切り替える際に、反応温度の実質的に一定の制御を実現することができる。
【0042】
本出願の一実施形態によれば、熱除去部の流動床反応器の中心軸に沿った長さをＬ（ｍ単位）としたとき、熱除去部の断面は、熱除去部の長さＬの全域内の位置において、流動床反応器の中心軸に垂直な方向に沿って横に切断することによって得られる。ここで、熱除去部の断面とは、熱除去部における流動床反応器の内輪郭の断面を指す。前記領域としては、反応熱除去部の中心点より４９％Ｌ上から４９％Ｌ下までの領域内であることが好ましく、反応熱除去部の中心点より４５％Ｌ上から３８％Ｌ下までの領域内であることがより好ましく、反応熱除去部の中心点より４０％Ｌ上から８％Ｌ下までの領域内であることがさらに好ましい。例えば、熱除去部の長さＬは、４～１２．５ｍ、好ましくは５．５～１１．５ｍである。
【0043】
本出願の実施形態によれば、図３に示すように、熱除去部の断面において、第１熱除去管の全ての直管ａの５０％超（好ましくは６０％以上、より好ましくは７０％以上）が、流動床反応器の熱除去部の断面の中心部内にあり、第２熱除去管の全ての直管ｂの５０％未満（好ましくは４０％以下、より好ましくは３０％以下）が、断面の中心部内にある。例えば、第１熱除去管１０が８本の直管を有する場合、５本以上の直管が断面の中心部内にある、または、第１熱除去管１０が７本の直管を有する場合、４本以上の直管が断面の中心部内にある。一方、例えば、第２熱除去管２０が６本の直管を有する場合、２本以下の直管が断面の中心部内にあり、または、第２熱除去管２０が５本の直管を有する場合、２本以下の直管が断面の中心部内にある。
【0044】
本出願の実施形態によれば、図３に示す流動床反応器の熱除去部の円形断面の半径をＲ（ｍ単位）としたとき、当該断面の中心部は、前記円形断面の中心から一定距離以内の領域（すなわち、図３における点線内の領域）を指し、前記断面の周辺領域は、前記中心部の外側の領域（すなわち、図３における点線から反応器壁１までの領域）を指す。本出願の一実施形態によれば、前記断面の中心部は、前記断面の中心から３／４Ｒの距離内、好ましくは前記断面の中心から２／３Ｒの距離内、より好ましくは前記断面の中心から１／２Ｒの距離内、さらにより好ましくは前記断面の中心から１／３Ｒの距離内の円形領域を指す。例えば、半径Ｒは、５～２９ｍ、好ましくは７～２０ｍである。
【0045】
本出願の一実施形態によれば、前記断面上の前記第１熱除去管（複数の第１熱除去管がある場合、全ての第１熱除去管）の全ての直管ａの外輪郭の総外周Ｌａに対する、前記断面上の第２熱除去管（複数の第２熱除去管がある場合、全ての第２熱除去管）の全ての直管ｂの外輪郭の総外周Ｌｂの比率は、１より大きく１．２５未満（好ましくは１より大きく１．１５以下、または１．０１～１．１０）または１より大きく１．１２以下である。Ｌｂ／Ｌａが１．２５より大きいときは、第１熱除去管と第２熱除去管との切り替え中、熱除去面積の増加に起因する熱除去能力の増加は、異なる熱除去管の熱伝導能力の差に起因する熱除去能力の変化よりも大きく、すなわち熱除去管セットは等価の熱除去能力の要件を満たすことができず、所定の温度からの反応温度の逸脱につながる。同様に、Ｌｂ／Ｌａが１未満であるときは、熱除去管セット対の熱除去管の切り替えが行われたときに等価の熱除去能力の要件を満たすことができない。
【0046】
本出願の一実施形態によれば、１つの第１熱除去管の外輪郭の総外周は、０．５～１７ｍ、好ましくは２．５～１１．３ｍである。
【0047】
本出願の一実施形態によれば、１つの第２熱除去管の外輪郭の総外周は、０．５～１７ｍ、好ましくは２．５～１１．３ｍである。
【0048】
本出願の一実施形態によれば、複数の第１熱除去管が存在する場合、第１熱除去管の少なくとも２つ（好ましくは全て）の冷却水入口は、熱除去部における冷却水入口ヘッダーに統合される。換言すれば、複数の熱除去管（枝管と称する）は、１つの冷却水入口を共有している。本出願によれば、冷却水入口ヘッダーは、流動床反応器の壁を通って外部冷却水供給源と流体連通しており、それによって、冷却水は、冷却水入口ヘッダーを通ってそれぞれの枝管に供給される。
【0049】
本出願の一実施形態によれば、複数の第１熱除去管が存在する場合、少なくとも２つ（好ましくは全て）の第１熱除去管の冷却水出口は、熱除去部における冷却水出口ヘッダーに統合される。換言すれば、複数の熱除去管（枝管と称する）は、１つの冷却水出口を共有している。本出願によれば、冷却水出口ヘッダーは、流動床反応器の壁を通って外部冷却水受容手段と流体連通しており、それによって、熱除去後の冷却水（典型的には水蒸気も含む）が、それぞれの枝管から冷却水出口ヘッダーを通って外部環境に送達される。
【0050】
本出願の一実施形態によれば、複数の第２熱除去管が存在する場合、少なくとも２つ（好ましくは全て）の第２熱除去管の冷却水入口は、熱除去部における冷却水入口ヘッダーに統合される。換言すれば、複数の熱除去管（枝管と称する）は、１つの冷却水入口を共有している。本出願によれば、冷却水入口ヘッダーは、流動床反応器の壁を通って外部冷却水供給源と流体連通しており、それによって、冷却水は、冷却水入口ヘッダーを通ってそれぞれの枝管に供給される。
【0051】
本出願の一実施形態によれば、複数の第２熱除去管が存在する場合、少なくとも２つ（好ましくは全て）の第２熱除去管の冷却水出口は、熱除去部における冷却水出口ヘッダーに統合される。換言すれば、複数の熱除去管（枝管と称する）は、１つの冷却水出口を共有している。本出願によれば、冷却水出口ヘッダーは、流動床反応器の壁を通って外部冷却水受容手段と流体連通しており、それによって、熱除去後の冷却水（典型的には水蒸気も含む）が、それぞれの枝管から冷却水出口ヘッダーを通って外部環境に送達される。
【0052】
【0053】
本出願の一実施形態によれば、ヘッダー（冷却水入口ヘッダーまたは冷却水出口ヘッダーなど）の断面積の、それに対応する複数の枝管の断面積の合計（一般に、複数の枝管の冷却水入口または冷却水出口に基づく）に対する比率は、０．５～１であり、好ましくは０．５５～０．９５であり、より好ましくは０．６～０．９である。
【0054】
本出願の一実施形態によれば、｜ｎ１－ｎ２｜＜５（好ましくは｜ｎ１－ｎ２｜＜３）が満たされる。１つの熱除去管の外輪郭の外周は、ｎ個のその熱除去直管の外輪郭の外周の和であるか、または外輪郭の外周は、ｎ＊３．１４＊Ｄ（Ｄは、熱除去直管の平均外径である）によって直接的に表すことができ、典型的には、直管の数が多いほど、外輪郭の外周が長くなり、装置の運転工程において熱除去能力が高くなる。したがって、熱除去管セットについては、｜ｎ１－ｎ２｜が大きすぎると、第１熱除去管と第２熱除去管との外輪郭の外周の差がより大きくなり、熱除去管対の切り替え時に反応温度のシフトが生じやすくなることを意味する、あるいはこれらの管に異なる外径の管も用いられてもよく、｜ｎ１－ｎ２｜が大きすぎると、第１熱除去管と第２熱除去管との外径の差も大きく、明らかに不合理且つ不経済である。
【0055】
本出願の一実施形態によれば、直管ｂの外径（ｍｍ単位）に対する直管ａの外径（ｍｍ単位）の比率は、１～１．６、好ましくは１～１．４である。
【0056】
本出願の一実施形態によれば、直管ａの外径（ｍｍ単位）に対する直管ｂの外径（ｍｍ単位）の比率は、１～１．６、好ましくは１～１．４である。
【0057】
本出願の一実施形態によれば、複数個の直管ａの外径はそれぞれ、８０～１８０ｍｍ、好ましくは９０～１７０ｍｍであり、直管ａの長さは同じであることもあり得または異なることもあり得、直管ａの長さはそれぞれ、４～１３ｍ、好ましくは５～１２．０ｍであり、２つの隣り合う直管ａの間の間隔は、１００～７００ｍｍ、好ましくは１５０～５００ｍｍである。
【0058】
本出願の一実施形態によれば、複数個の直管ｂの外径はそれぞれ、８０～１８０ｍｍ、好ましくは９０～１７０ｍｍであり、直管ｂの長さは同じであることもあり得または異なることもあり得、複数個の直管ｂの長さはそれぞれ、４～１３ｍ、好ましくは５～１２．０ｍであり、２つの隣り合う直管ｂの間の間隔は、１００～７００ｍｍ、好ましくは１５０～５００ｍｍである。
【0059】
一実施形態によれば、本願はまた熱除去管セットに関し、当該熱除去管セットは流動床反応器の熱除去部に配置され、前記熱除去部は前記流動床反応器の流動床層に配置されており、前記熱除去管セットは、前記流動床反応器の中心軸に平行に延びるｎ１個（２＜ｎ１＜３０、好ましくは２＜ｎ１＜２０、より好ましくは２＜ｎ１＜１０）の直管ａと、ｎ１個の直管を直列に接続し且つそれらの間に流体連通を提供するためのｎ１－１個の接続金具とを含む、少なくとも１つの第１熱除去管と；前記流動床反応器の中心軸に平行に延びるｎ２個（２＜ｎ１＜３０、好ましくは２＜ｎ１＜２０、より好ましくは２＜ｎ１＜１０）の直管ｂと、ｎ２個の直管を直列に接続し且つそれらの間に流体連通を提供するためのｎ２－１個の接続金具とを含む、少なくとも１つの第２熱除去管と、を含み、前記熱除去部の任意の位置にて、前記流動床反応器の前記中心軸に垂直な方向に沿って横に切断することによって得られる断面において、前記第１熱除去管の前記全ての直管ａの５０％超（好ましくは６０％以上、より好ましくは７０％以上）が、前記流動床反応器の前記熱除去部の前記断面の中心部内にあり、前記第２熱除去管の前記全ての直管ｂの５０％未満（好ましくは４０％以下、より好ましくは３０％以下）が、前記断面の前記中心部内にあり、および前記第１熱除去管の全ての前記直管ａの外輪郭の総外周Ｌａに対する、前記第２熱除去管の全ての前記直管ｂの外輪郭の総外周Ｌｂの比率は、１より大きく１．１以下、または、１より大きく１．１２以下である。
【0060】
一実施形態によれば、本出願は、流動床反応器にも関する。流動床反応器は、ヘッド、希釈相区域、熱除去部、予備反応部、およびコーン部を、頂部から底部に順に備え、本出願で先行または後続の態様のいずれかに記載される熱除去管セットは、前記熱除去部に配置されている。
【0061】
一実施形態によれば、本出願は、流動床反応器の温度を制御するための方法にも関する。ここで、流動床反応器は、好ましくは上述の流動床反応器である。
【0062】
本出願の一実施形態によれば、前記制御方法は、反応プロセス中に、前記第１熱除去管（複数の第１熱除去管が存在する場合、それらは共に組み合わせられる）を前記第２熱除去管（複数の第２熱除去管が存在する場合、全それらは共に組み合わせられる）に切り替えて、前記流動床反応器の反応温度を実質的に一定、好ましくは変動の振幅の絶対値が０．１～１℃、好ましくは０．１～０．５℃に維持することを含む。
【0063】
一実施形態によれば、本出願はまた、流動床反応器においてオレフィン（プロピレンなど）をアンモ酸化反応に供して、不飽和ニトリル（アクリロニトリルなど）を得る工程を含む、不飽和ニトリルの製造方法に関する。ここで、流動床反応器は、好ましくは上述の流動床反応器である。
【0064】
一実施形態によれば、本出願はまた、流動床反応器においてオレフィン（プロピレンなど）をアンモ酸化反応に供して、不飽和ニトリル（アクリロニトリルなど）を得る工程を含む、不飽和ニトリルの製造方法に関する。ここで、流動床反応器の温度は、流動床反応器の反応温度を実質的に一定に維持するために、上述のように温度を制御する方法に従って制御されてもよい。
【0065】
本出願の一実施形態によれば、アンモ酸化反応は、当技術分野において従来公知のあらゆる様式およびあらゆる方法によって実施することができ、そのような情報は当業者に公知であり、本明細書において詳細に説明しない。しかしながら、プロピレンとアンモニアと大気（分子酸素として計算される）とのモル比は典型的には１：１．１～１．３：１．８～２．０であり、反応温度は典型的には４２０～４４０℃であり、反応圧力（ゲージ圧）は典型的には０．０３～０．１４ＭＰａであり、触媒の１時間当たりの重量空間速度は典型的には０．０４～０．１５ｈ－１である。
【0066】
（実施例）
本出願は、以下の実施例および比較例を参照してさらに詳細に説明される。但し、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
本出願は、以下の実施例および比較例を参照してさらに詳細に説明される。但し、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【0067】
以下の実施例および比較例において、アクリロニトリル収率およびプロピレン転化率は、以下の式に従って算出することができる：
アクリロニトリルの収率：ＡＮ％＝ＣＡＮ／ΣＣ＊１００
プロピレン転化率：Ｃｃ３％＝（１－Ｃｃ３ｏｕｔ／Ｃｃ３ｉｎ）＊１００
式中、
ＣＡＮ：反応器の出口におけるガス中のＡＮに含まれる炭素のモル数（モル）
ΣＣ：反応器の出口におけるガス中の炭素の総モル数（ｍｏｌ）
Ｃｃ３ｏｕｔ：反応器出口におけるガス中のＣ３に含まれる炭素のモル数（モル）
Ｃｃ３ｉｎ：反応器の入口におけるガス中のＣ３に含まれる炭素のモル数（モル）。
アクリロニトリルの収率：ＡＮ％＝ＣＡＮ／ΣＣ＊１００
プロピレン転化率：Ｃｃ３％＝（１－Ｃｃ３ｏｕｔ／Ｃｃ３ｉｎ）＊１００
式中、
ＣＡＮ：反応器の出口におけるガス中のＡＮに含まれる炭素のモル数（モル）
ΣＣ：反応器の出口におけるガス中の炭素の総モル数（ｍｏｌ）
Ｃｃ３ｏｕｔ：反応器出口におけるガス中のＣ３に含まれる炭素のモル数（モル）
Ｃｃ３ｉｎ：反応器の入口におけるガス中のＣ３に含まれる炭素のモル数（モル）。
【0068】
（実施例１）
流動床反応器の直径は９ｍであり、Ｓｉｎｏｐｅｃ Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏ．， Ｌｔｄ．のＳＡＮＣシリーズのアクリロニトリル触媒１８０トンをその中に充填し、同じ高さの５８４本の直管を反応器内に配置し、これらを５６本の熱除去管に分割した。熱除去管を４群の熱除去管対に形成し、各群の熱除去管対において、一方の熱除去管は、７本の直管ｂを直列に接続することによって形成された第２熱除去管であり、第２熱除去管の５本の直管ｂは、反応器の熱除去部の断面の２／３Ｒから中心部の領域の外側に位置していた。他方の熱除去管は、８本の直管ａを直列に接続することによって形成された第１熱除去管であり、第１熱除去管の５本の直管ｂは、反応器の熱除去部の断面の２／３Ｒから中心部の領域内に位置していた。枝管ａの外径に対する枝管ｂの外径の比率は１．３であり、第１熱除去管を構成する直管ａの外輪郭の総外周に対する第２熱除去管を構成する全ての直管ｂの外輪郭の総外周の比率は１．１２であった。
流動床反応器の直径は９ｍであり、Ｓｉｎｏｐｅｃ Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏ．， Ｌｔｄ．のＳＡＮＣシリーズのアクリロニトリル触媒１８０トンをその中に充填し、同じ高さの５８４本の直管を反応器内に配置し、これらを５６本の熱除去管に分割した。熱除去管を４群の熱除去管対に形成し、各群の熱除去管対において、一方の熱除去管は、７本の直管ｂを直列に接続することによって形成された第２熱除去管であり、第２熱除去管の５本の直管ｂは、反応器の熱除去部の断面の２／３Ｒから中心部の領域の外側に位置していた。他方の熱除去管は、８本の直管ａを直列に接続することによって形成された第１熱除去管であり、第１熱除去管の５本の直管ｂは、反応器の熱除去部の断面の２／３Ｒから中心部の領域内に位置していた。枝管ａの外径に対する枝管ｂの外径の比率は１．３であり、第１熱除去管を構成する直管ａの外輪郭の総外周に対する第２熱除去管を構成する全ての直管ｂの外輪郭の総外周の比率は１．１２であった。
【0069】
プロピレンの供給速度は１１８００ＮＭ３／ｈであり、反応温度は４３０℃であり、反応圧力は０．０４ＭＰａであり、プロピレン：アンモニア：大気の比率は１：１．２：９．６であった。熱除去管セットの第１熱除去管と第２熱除去管とを切り替えることによる反応温度の変動の振幅は０．８℃であった。
【0070】
（実施例２）
流動床反応器の直径は９ｍであり、Ｓｉｎｏｐｅｃ Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏ．， Ｌｔｄ．のＳＡＮＣシリーズのアクリロニトリル触媒１８０トンをその中に充填し、同じ高さの５８４本の直管を反応器内に配置し、これらを５６本の熱除去管に分割した。熱除去管を５群の熱除去管対に形成し、各群の熱除去管対において、一方の熱除去管は、１０本の直管ｂを直列に接続することによって形成された第２熱除去管であり、第２熱除去管の８本の直管ｂは、反応器の熱除去部の断面の２／３Ｒから中心部の領域の外側に位置していた。他方の熱除去管は、１２本の直管ａを直列に接続することによって形成された第１熱除去管であり、第１熱除去管の６本の直管ａは、反応器の熱除去部の断面の２／３Ｒから中心部の領域内に位置していた。枝管ａの外径に対する枝管ｂの外径の比率は１であり、第１熱除去管を構成する直管の外輪郭の総外周に対する第２熱除去管を構成する全ての直管の外輪郭の総外周の比率は１．０５であった。
流動床反応器の直径は９ｍであり、Ｓｉｎｏｐｅｃ Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏ．， Ｌｔｄ．のＳＡＮＣシリーズのアクリロニトリル触媒１８０トンをその中に充填し、同じ高さの５８４本の直管を反応器内に配置し、これらを５６本の熱除去管に分割した。熱除去管を５群の熱除去管対に形成し、各群の熱除去管対において、一方の熱除去管は、１０本の直管ｂを直列に接続することによって形成された第２熱除去管であり、第２熱除去管の８本の直管ｂは、反応器の熱除去部の断面の２／３Ｒから中心部の領域の外側に位置していた。他方の熱除去管は、１２本の直管ａを直列に接続することによって形成された第１熱除去管であり、第１熱除去管の６本の直管ａは、反応器の熱除去部の断面の２／３Ｒから中心部の領域内に位置していた。枝管ａの外径に対する枝管ｂの外径の比率は１であり、第１熱除去管を構成する直管の外輪郭の総外周に対する第２熱除去管を構成する全ての直管の外輪郭の総外周の比率は１．０５であった。
【0071】
プロピレンの供給速度は１１８００ＮＭ３／ｈであり、反応温度は４３０℃であり、反応圧力は０．０４ＭＰａであり、プロピレン：アンモニア：大気の比率は１：１．２：９．６であった。熱除去管セットの第１熱除去管と第２熱除去管とを切り替えることによる反応温度の変動の振幅は０．４℃であった。
【0072】
（実施例３）
流動床反応器の直径は９ｍであり、Ｓｉｎｏｐｅｃ Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏ．， Ｌｔｄ．のＳＡＮＣシリーズのアクリロニトリル触媒１８０トンをその中に充填し、同じ高さの５８４本の直管を反応器内に配置し、これらを５６本の熱除去管に分割した。熱除去管を４群の熱除去管対に形成し、一方の熱除去管は、１０本の直管ａを直列に接続することによって形成された第１熱除去管であり、第１熱除去管の８本の直管ａは、反応器の熱除去部の断面の２／３Ｒから中心部の領域内に位置していた。他方の熱除去管は、直列に接続された６本の直管ｂおよび直列に接続された７本の直管ｂによって形成された第２熱除去管であり、第２熱除去管の８本の直管ｂは、反応器の熱除去部の断面の２／３Ｒから中心部の領域の外側に位置していた。枝管ｂの外径に対する枝管ａの外径の比率は１．２８であり、第１熱除去管を構成する直管の外輪郭の総外周に対する第２熱除去管を構成する全ての直管の外輪郭の総外周の比率は１．０２であった。
流動床反応器の直径は９ｍであり、Ｓｉｎｏｐｅｃ Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏ．， Ｌｔｄ．のＳＡＮＣシリーズのアクリロニトリル触媒１８０トンをその中に充填し、同じ高さの５８４本の直管を反応器内に配置し、これらを５６本の熱除去管に分割した。熱除去管を４群の熱除去管対に形成し、一方の熱除去管は、１０本の直管ａを直列に接続することによって形成された第１熱除去管であり、第１熱除去管の８本の直管ａは、反応器の熱除去部の断面の２／３Ｒから中心部の領域内に位置していた。他方の熱除去管は、直列に接続された６本の直管ｂおよび直列に接続された７本の直管ｂによって形成された第２熱除去管であり、第２熱除去管の８本の直管ｂは、反応器の熱除去部の断面の２／３Ｒから中心部の領域の外側に位置していた。枝管ｂの外径に対する枝管ａの外径の比率は１．２８であり、第１熱除去管を構成する直管の外輪郭の総外周に対する第２熱除去管を構成する全ての直管の外輪郭の総外周の比率は１．０２であった。
【0073】
プロピレンの供給速度は１１８００ＮＭ３／ｈであり、反応温度は４３０℃であり、反応圧力は０．０４ＭＰａであり、プロピレン：アンモニア：大気の比率は１：１．２：９．６であった。熱除去管セットの第１熱除去管と第２熱除去管とを切り替えることによる反応温度の変動の振幅は０．３℃であった。
【0074】
（実施例４）
流動床反応器の直径は９ｍであり、Ｓｉｎｏｐｅｃ Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏ．， Ｌｔｄ．のＳＡＮＣシリーズのアクリロニトリル触媒１８０トンをその中に充填し、同じ高さの７３２本の直管を反応器内に配置し、これらを７０本の熱除去管に分割した。熱除去管を５群の熱除去管対に形成し、２つの群の熱除去管対において、一方の熱除去管は、直列に接続された１０本の直管ｂおよび直列に接続された９本の直管ｂによって形成された第２熱除去管であり、第２熱除去管の１５本の直管ａは、反応器の熱除去部の断面の２／３Ｒから中心部の領域の外側に位置していた。他方の熱除去管は、直列に接続された１０本の直管ａおよび直列に接続された８本の直管ａによって形成された第１熱除去管であり、第１熱除去管の１５本の直管ａは、反応器の熱除去部の断面の２／３Ｒから中心部の領域内に位置していた。枝管ｂの外径に対する枝管ａの外径の比率は１．２５であり、第１熱除去管を構成する直管の外輪郭の総外周に対する第２熱除去管を構成する全ての直管の外輪郭の総外周の比率は１．０５であった。
流動床反応器の直径は９ｍであり、Ｓｉｎｏｐｅｃ Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏ．， Ｌｔｄ．のＳＡＮＣシリーズのアクリロニトリル触媒１８０トンをその中に充填し、同じ高さの７３２本の直管を反応器内に配置し、これらを７０本の熱除去管に分割した。熱除去管を５群の熱除去管対に形成し、２つの群の熱除去管対において、一方の熱除去管は、直列に接続された１０本の直管ｂおよび直列に接続された９本の直管ｂによって形成された第２熱除去管であり、第２熱除去管の１５本の直管ａは、反応器の熱除去部の断面の２／３Ｒから中心部の領域の外側に位置していた。他方の熱除去管は、直列に接続された１０本の直管ａおよび直列に接続された８本の直管ａによって形成された第１熱除去管であり、第１熱除去管の１５本の直管ａは、反応器の熱除去部の断面の２／３Ｒから中心部の領域内に位置していた。枝管ｂの外径に対する枝管ａの外径の比率は１．２５であり、第１熱除去管を構成する直管の外輪郭の総外周に対する第２熱除去管を構成する全ての直管の外輪郭の総外周の比率は１．０５であった。
【0075】
プロピレンの供給速度は１１８００ＮＭ３／ｈであり、反応温度は４３０℃であり、反応圧力は０．０４ＭＰａであり、プロピレン：アンモニア：大気の比率は１：１．２：９．６であった。熱除去管セットの第１熱除去管と第２熱除去管とを切り替えることによる反応温度の変動の振幅は０．３℃であった。
【0076】
（実施例５）
流動床反応器の直径は９ｍであり、Ｓｉｎｏｐｅｃ Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏ．， Ｌｔｄ．のＳＡＮＣシリーズのアクリロニトリル触媒１８０トンをその中に充填し、同じ高さの７３２本の直管を反応器内に配置し、これらを７０本の熱除去管に分割した。熱除去管を５群の熱除去管対に形成し、１つの群の熱除去管対において、一方の熱除去管は、直列に接続された１０本の直管ｂおよび直列に接続された１２本の直管ｂによって形成された第２熱除去管であり、第２熱除去管の１８本の直管ａは、反応器の熱除去部の断面の２／３Ｒから中心部の領域の外側に位置していた。他方の熱除去管は、直列に接続された８本の直管ａおよび直列に接続された８本の直管ａによって形成された第１熱除去管であり、第１熱除去管の１５本の直管ａは、反応器の熱除去部の断面の２／３Ｒから中心部の領域内に位置していた。枝管ｂの外径に対する枝管ａの外径の比率は１．２８であり、第１熱除去管を構成する直管の外輪郭の総外周に対する第２熱除去管を構成する全ての直管の外輪郭の総外周の比率は１．０７であった。
流動床反応器の直径は９ｍであり、Ｓｉｎｏｐｅｃ Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏ．， Ｌｔｄ．のＳＡＮＣシリーズのアクリロニトリル触媒１８０トンをその中に充填し、同じ高さの７３２本の直管を反応器内に配置し、これらを７０本の熱除去管に分割した。熱除去管を５群の熱除去管対に形成し、１つの群の熱除去管対において、一方の熱除去管は、直列に接続された１０本の直管ｂおよび直列に接続された１２本の直管ｂによって形成された第２熱除去管であり、第２熱除去管の１８本の直管ａは、反応器の熱除去部の断面の２／３Ｒから中心部の領域の外側に位置していた。他方の熱除去管は、直列に接続された８本の直管ａおよび直列に接続された８本の直管ａによって形成された第１熱除去管であり、第１熱除去管の１５本の直管ａは、反応器の熱除去部の断面の２／３Ｒから中心部の領域内に位置していた。枝管ｂの外径に対する枝管ａの外径の比率は１．２８であり、第１熱除去管を構成する直管の外輪郭の総外周に対する第２熱除去管を構成する全ての直管の外輪郭の総外周の比率は１．０７であった。
【0077】
プロピレンの供給速度は１１８００ＮＭ３／ｈであり、反応温度は４３０℃であり、反応圧力は０．０４ＭＰａであり、プロピレン：アンモニア：大気の比率は１：１．２：９．６であった。熱除去管セットの第１熱除去管と第２熱除去管とを切り替えることによる反応温度の変動の振幅は０．５℃であった。
【0078】
（実施例６）
流動床反応器の直径は９ｍであり、Ｓｉｎｏｐｅｃ Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏ．， Ｌｔｄ．のＳＡＮＣシリーズのアクリロニトリル触媒１８０トンをその中に充填し、同じ高さの６８０本の直管を反応器内に配置し、これらを５６本の熱除去管に分割した。熱除去管を２群の熱除去管対に形成し、一方の熱除去管は、９本の直管ｂを直列に接続することによって形成された第２熱除去管であり、第２熱除去管の６本の直管ｂは、反応器の熱除去部の断面の２／３Ｒから中心部の領域の外側に位置していた。他方の熱除去管は、１０本の直管ａを直列に接続することによって形成された第１熱除去管であり、第１熱除去管の８本の直管ａは、反応器の熱除去部の断面の２／３Ｒから中心部の領域内に位置していた。枝管ａの外径に対する枝管ｂの外径の比率は１．１７であり、第１熱除去管を構成する直管の外輪郭の総外周に対する第２熱除去管を構成する全ての直管の外輪郭の総外周の比率は１．０５であった。
流動床反応器の直径は９ｍであり、Ｓｉｎｏｐｅｃ Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏ．， Ｌｔｄ．のＳＡＮＣシリーズのアクリロニトリル触媒１８０トンをその中に充填し、同じ高さの６８０本の直管を反応器内に配置し、これらを５６本の熱除去管に分割した。熱除去管を２群の熱除去管対に形成し、一方の熱除去管は、９本の直管ｂを直列に接続することによって形成された第２熱除去管であり、第２熱除去管の６本の直管ｂは、反応器の熱除去部の断面の２／３Ｒから中心部の領域の外側に位置していた。他方の熱除去管は、１０本の直管ａを直列に接続することによって形成された第１熱除去管であり、第１熱除去管の８本の直管ａは、反応器の熱除去部の断面の２／３Ｒから中心部の領域内に位置していた。枝管ａの外径に対する枝管ｂの外径の比率は１．１７であり、第１熱除去管を構成する直管の外輪郭の総外周に対する第２熱除去管を構成する全ての直管の外輪郭の総外周の比率は１．０５であった。
【0079】
プロピレンの供給速度は１１８００ＮＭ３／ｈであり、反応温度は４３０℃であり、反応圧力は０．０４ＭＰａであり、プロピレン：アンモニア：大気の比率は１：１．２：９．６であった。熱除去管セットの第１熱除去管と第２熱除去管とを切り替えることによる反応温度の変動の振幅は０．４℃であった。
【0080】
（実施例７）
流動床反応器の直径は９ｍであり、Ｓｉｎｏｐｅｃ Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏ．， Ｌｔｄ．のＳＡＮＣシリーズのアクリロニトリル触媒１８０トンをその中に充填し、同じ高さの７３２本の直管を反応器内に配置し、これらを７０本の熱除去管に分割し、４つの群について、３つの熱除去管セットを並列に接続することによって２群の熱除去管対に形成し、一方の熱除去管は、直列に接続された１２本の直管ｂと直列に接続された１０本の直管ｂと直列に接続された１０本の直管ｂとによって形成された第２熱除去管であり、第２熱除去管の２２本の直管ｂは、反応器の熱除去部の断面の２／３Ｒから中心部の領域の外側に位置していた。他方の熱除去管は、直列に接続された１２本の直管ａと直列に接続された１２本の直管ａと直列に接続された７本の直管ａとによって形成された第１熱除去管であり、第１熱除去管の１８本の直管ｂは、反応器の熱除去部の断面の２／３Ｒから中心部の領域内に位置していた。熱除去管の外径が８９ｍｍであり、枝管ｂの外径に対する枝管ａの外径の比率は１であり、第１熱除去管を構成する直管の外輪郭の総外周に対する第２熱除去管を構成する全ての直管の外輪郭の総外周の比率は１．０３であった。熱除去管の入口ヘッダーの外径は１４０ｍｍであり、熱除去管の出口ヘッダーの外径は１５０ｍｍであり、熱除去枝管の断面積の総和に対する前記入口ヘッダーの断面積の比率は０．８２であり、熱除去枝管の断面積の総和に対する前記出口ヘッダーの断面積の比率は０．９５であった。
流動床反応器の直径は９ｍであり、Ｓｉｎｏｐｅｃ Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏ．， Ｌｔｄ．のＳＡＮＣシリーズのアクリロニトリル触媒１８０トンをその中に充填し、同じ高さの７３２本の直管を反応器内に配置し、これらを７０本の熱除去管に分割し、４つの群について、３つの熱除去管セットを並列に接続することによって２群の熱除去管対に形成し、一方の熱除去管は、直列に接続された１２本の直管ｂと直列に接続された１０本の直管ｂと直列に接続された１０本の直管ｂとによって形成された第２熱除去管であり、第２熱除去管の２２本の直管ｂは、反応器の熱除去部の断面の２／３Ｒから中心部の領域の外側に位置していた。他方の熱除去管は、直列に接続された１２本の直管ａと直列に接続された１２本の直管ａと直列に接続された７本の直管ａとによって形成された第１熱除去管であり、第１熱除去管の１８本の直管ｂは、反応器の熱除去部の断面の２／３Ｒから中心部の領域内に位置していた。熱除去管の外径が８９ｍｍであり、枝管ｂの外径に対する枝管ａの外径の比率は１であり、第１熱除去管を構成する直管の外輪郭の総外周に対する第２熱除去管を構成する全ての直管の外輪郭の総外周の比率は１．０３であった。熱除去管の入口ヘッダーの外径は１４０ｍｍであり、熱除去管の出口ヘッダーの外径は１５０ｍｍであり、熱除去枝管の断面積の総和に対する前記入口ヘッダーの断面積の比率は０．８２であり、熱除去枝管の断面積の総和に対する前記出口ヘッダーの断面積の比率は０．９５であった。
【0081】
プロピレンの供給速度は１１８００ＮＭ３／ｈであり、このときの完全プロピレン処理能力は３４９ｋｇプロピレン／ｍ２／ｈであり、反応温度は４３０℃であり、反応圧力は０．０４ＭＰａであり、プロピレン：アンモニア：大気の比率は１：１．２：９．６であった。熱除去管セットの第１熱除去管と第２熱除去管とを切り替えることによる反応温度の変動の振幅は０．５℃であった。
【0082】
（比較例１）
流動床反応器の直径は９ｍであり、Ｓｉｎｏｐｅｃ Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏ．， Ｌｔｄ．のＳＡＮＣシリーズのアクリロニトリル触媒１８０トンをその中に充填し、同じ高さの４１６本の直管を反応器内に配置し、これらを４４本の熱除去管に分割した。一方の熱除去管は、６本の直管ａを直列に接続することによって形成された第１熱除去管であり、第１熱除去管の４本の直管ａは、反応器の熱除去部の断面の２／３Ｒから中心部の領域内に位置していた。一方の熱除去管は、６本の直管ｂを直列に接続することによって形成された第２熱除去管であり、第２熱除去管の４本の直管ｂは、反応器の熱除去部の断面の３／４Ｒから中心部の領域の外側に位置していた。枝管ｂの外径に対する枝管ａの外径の比率は１であり、第１熱除去管を構成する直管ａの外輪郭の総外周と第２熱除去管を構成する全ての直管ｂの外輪郭の総外周との比率は１：１であった。
流動床反応器の直径は９ｍであり、Ｓｉｎｏｐｅｃ Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏ．， Ｌｔｄ．のＳＡＮＣシリーズのアクリロニトリル触媒１８０トンをその中に充填し、同じ高さの４１６本の直管を反応器内に配置し、これらを４４本の熱除去管に分割した。一方の熱除去管は、６本の直管ａを直列に接続することによって形成された第１熱除去管であり、第１熱除去管の４本の直管ａは、反応器の熱除去部の断面の２／３Ｒから中心部の領域内に位置していた。一方の熱除去管は、６本の直管ｂを直列に接続することによって形成された第２熱除去管であり、第２熱除去管の４本の直管ｂは、反応器の熱除去部の断面の３／４Ｒから中心部の領域の外側に位置していた。枝管ｂの外径に対する枝管ａの外径の比率は１であり、第１熱除去管を構成する直管ａの外輪郭の総外周と第２熱除去管を構成する全ての直管ｂの外輪郭の総外周との比率は１：１であった。
【0083】
プロピレンの供給速度は７７００ＮＭ３／ｈであり、反応温度は４３０℃であり、反応圧力は０．０４ＭＰａであり、プロピレン：アンモニア：大気の比率は１：１．２：９．６であった。熱除去管セットの第１熱除去管と第２熱除去管とを切り替えることによる反応温度の変動の振幅は１．５℃であった。
【0084】
（比較例２）
流動床反応器の直径は９ｍであり、Ｓｉｎｏｐｅｃ Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏ．， Ｌｔｄ．のＳＡＮＣシリーズのアクリロニトリル触媒１８０トンをその中に充填し、同じ高さの５８４本の直管を反応器内に配置し、これらを５６本の熱除去管に分割した。一方の熱除去管は、１１本の直管ｂを直列に接続することによって形成された第２熱除去管であり、第２熱除去管の８本の直管ｂは、反応器の熱除去部の断面の２／３Ｒから中心部の領域の外側に位置していた。他方の熱除去管は、１０本の直管ａを直列に接続することによって形成された第１熱除去管であり、第１熱除去管の５本の直管ａは、反応器の熱除去部の断面の２／３Ｒから中心部の領域内に位置していた。枝管ｂの外径に対する枝管ａの外径の比率は１．２８であり、第１熱除去管を構成する直管の外輪郭の総外周に対する第２熱除去管を構成する全ての直管の外輪郭の総外周の比率は０．８６であった。
流動床反応器の直径は９ｍであり、Ｓｉｎｏｐｅｃ Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏ．， Ｌｔｄ．のＳＡＮＣシリーズのアクリロニトリル触媒１８０トンをその中に充填し、同じ高さの５８４本の直管を反応器内に配置し、これらを５６本の熱除去管に分割した。一方の熱除去管は、１１本の直管ｂを直列に接続することによって形成された第２熱除去管であり、第２熱除去管の８本の直管ｂは、反応器の熱除去部の断面の２／３Ｒから中心部の領域の外側に位置していた。他方の熱除去管は、１０本の直管ａを直列に接続することによって形成された第１熱除去管であり、第１熱除去管の５本の直管ａは、反応器の熱除去部の断面の２／３Ｒから中心部の領域内に位置していた。枝管ｂの外径に対する枝管ａの外径の比率は１．２８であり、第１熱除去管を構成する直管の外輪郭の総外周に対する第２熱除去管を構成する全ての直管の外輪郭の総外周の比率は０．８６であった。
【0085】
プロピレンの供給速度は１１８００ＮＭ３／ｈであり、反応温度は４３０℃であり、反応圧力は０．０４ＭＰａであり、プロピレン：アンモニア：大気の比率は１：１．２：９．６であった。熱除去管セットの第１熱除去管と第２熱除去管とを切り替えることによる反応温度の変動の振幅は１．８℃であった。
【0086】
（比較例３）
流動床反応器の直径は９ｍであり、Ｓｉｎｏｐｅｃ Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏ．， Ｌｔｄ．のＳＡＮＣシリーズのアクリロニトリル触媒１８０トンをその中に充填し、同じ高さの５８４本の直管を反応器内に配置し、これらを５６本の熱除去管に分割した。一方の熱除去管は、７本の直管ａを直列に接続することによって形成された第１熱除去管であり、第１熱除去管の４本の直管ａは、反応器の熱除去部の断面の２／３Ｒから中心部の領域内に位置していた。他方の熱除去管は、９本の直管ｂを直列に接続することによって形成された第２熱除去管であり、第２熱除去管の５本の直管ｂは、反応器の熱除去部の断面の２／３Ｒから中心部の領域の外側に位置していた。枝管ａの外径に対する枝管ｂの外径の比率は１であり、第１熱除去管を構成する直管の外輪郭の総外周に対する第２熱除去管を構成する全ての直管の外輪郭の総外周の比率は１．２９であった。
流動床反応器の直径は９ｍであり、Ｓｉｎｏｐｅｃ Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏ．， Ｌｔｄ．のＳＡＮＣシリーズのアクリロニトリル触媒１８０トンをその中に充填し、同じ高さの５８４本の直管を反応器内に配置し、これらを５６本の熱除去管に分割した。一方の熱除去管は、７本の直管ａを直列に接続することによって形成された第１熱除去管であり、第１熱除去管の４本の直管ａは、反応器の熱除去部の断面の２／３Ｒから中心部の領域内に位置していた。他方の熱除去管は、９本の直管ｂを直列に接続することによって形成された第２熱除去管であり、第２熱除去管の５本の直管ｂは、反応器の熱除去部の断面の２／３Ｒから中心部の領域の外側に位置していた。枝管ａの外径に対する枝管ｂの外径の比率は１であり、第１熱除去管を構成する直管の外輪郭の総外周に対する第２熱除去管を構成する全ての直管の外輪郭の総外周の比率は１．２９であった。
【0087】
プロピレンの供給速度は１１８００ＮＭ３／ｈであり、反応温度は４３０℃であり、反応圧力は０．０４ＭＰａであり、プロピレン：アンモニア：大気の比率は１：１．２：９．６であった。熱除去管セットの第１熱除去管と第２熱除去管とを切り替えることによる反応温度の変動の振幅は１．６℃であった。
【図面の簡単な説明】
【0088】
【図1】既存の流動床反応器の概略正面図である。
【図2】流動床用の既存の反応熱除去管セットの概略上面図である。
【図3】本出願に係る熱除去管セットの概略図である。
【図4】本出願の熱除去管ヘッダーの概略図である。
【図5】本出願の熱除去管ヘッダーの概略図である。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【国際調査報告】