BR112017013187B1

BR112017013187B1 - método para a parada da produção de ácido acrílico em um método para a produção de ácido acrílico

Info

Publication number: BR112017013187B1
Application number: BR112017013187-0A
Authority: BR
Inventors: Yasushi Ogawa
Original assignee: Mitsubishi Chemical Corporation
Priority date: 2014-12-19
Filing date: 2015-12-17
Publication date: 2020-12-29
Also published as: US10570082B2; EP3235800A4; BR112017013187A2; JP6627484B2; EP3235800B1; WO2016098863A1; CN107108436B; JP2016117727A; US20170283357A1; EP3235800A1; CN107108436A

Abstract

“MÉTODO PARA A PARADA DA PRODUÇÃO DE ÁCIDO ACRÍLICO EM UM MÉTODO PARA A PRODUÇÃO DE ÁCIDO ACRÍLICO” O objeto inclui o fornecimento de um equipamento de produção de ácido acrí-lico para produzir ácido acrílico a partir de propileno liquefeito, onde não somente a energia pode ser eficazmente utilizada, como também é possível alcançar uma ope-ração de parada eficaz e dentro de um curto período. O equipamento de produção de ácido acrílico, de acordo com a presente invenção, inclui um aparelho de gaseifica-ção de matéria-prima para converter o propileno liquefeito em gás de propileno; um aparelho de reação de oxidação para converter o gás de propileno em ácido acrílico bruto; um aparelho de purificação para converter o ácido acrílico bruto em ácido acrí-lico, onde o aparelho de gaseificação de matéria-prima inclui um aparelho de aque-cimento em seu interior e, também, inclui um aparelho de aquecimento na periferia incluindo pelo menos o fundo do aparelho de gaseificação de matéria-prima.

Description

Campo Técnico

[001]A presente invenção refere-se um equipamento de produção de um produto químico e um método para a parada da operação de produção de um produ- to químico utilizando o equipamento de produção do produto químico, e, em particu- lar, a invenção refere-se a um equipamento de produção adaptado para a produção de ácido acrílico e um método para a parada da produção de ácido acrílico utilizando o equipamento de produção.

Antecedentes da Invenção

[002]Dentre os compostos que são usados como matérias-primas para a sin- tetização de produtos químicos, aqueles que são gases à temperatura normal e à pressão atmosférica, com ponto de ebulição sendo, entretanto, não tão baixo e que podem ser facilmente liquefeitos por pressurização ou resfriamento, são, em geral, manuseados como um gás chamado liquefeito no estado líquido em um recipiente de armazenamento, recipiente de transporte ou similar. Em particular, no caso onde o gás liquefeito é um gás liquefeito combustível apresentando combustibilidade, para inibir a explosão ou combustão, é necessário controlar severamente o gás liquefeito de tal forma que o recipiente de armazenamento, recipiente de transporte ou similar não apresente aumento de temperatura; e que não seja incorporado oxigênio, ou que o gás liquefeito combustível não vaze para fora do recipiente.

[003]No caso da produção de um produto químico por meio de uma reação de oxidação em fase gasosa utilizando um gás liquefeito combustível como matéria- prima, em geral, o gás liquefeito combustível é submetido à solução enviando-o do recipiente de armazenamento ou similar para um aparelho de evaporação ou similar; o gás liquefeito combustível é vaporizado no aparelho de evaporação ou similar; e, subsequentemente, o gás liquefeito combustível vaporizado é transferido para um reator, etc. para ocorrer a reação de oxidação em fase gasosa, para produção de um produto químico.

[004]Na técnica convencional, no aparelho de evaporação ou similar, é reali- zado para vaporizar o gás liquefeito combustível com um meio de transferência de calor líquido e recuperar como um calor resfriado (cold heat), um calor latente a ser consumido pela vaporização, e utilizar o calor latente para um meio de transferência de calor para resfriamento.

[005]Por exemplo, na Literatura Patentária 1, é revelado que o propileno li- quefeito e a amônia liquefeita que, são matérias-primas para a produção de acriloni- trila, são vaporizados com uma solução aquosa de glicol após a troca de calor ser utilizada como um meio para resfriamento de uma máquina de refrigeração.

[006]Na Literatura Patentária 1, está descrito um método no qual propileno liquefeito, que é matéria-prima para produção de ácido acrílico, é vaporizado com um meio de transferência de calor líquido de 0°C a 50°C, e o meio de transferência de calor líquido tendo sido resfriado com um calor latente requerido para a vaporiza- ção é utilizado para um meio de transferência de calor para resfriamento de um tro- cador de calor de um resfriador auxiliar de uma coluna de coleta de ácido acrílico ou coluna de separação de ácido acrílico.

Lista de Referências Literatura Patentária

[007]Literatura Patentária 1: JP-A-2001-131109

Literatura Não Patentária

[008]Literatura Não Patentária 1: “Hydrocarbon Processing, May, 1977, p. 169-172, “Newest acrylonitrile process”

Sumário da Invenção Problema Técnico

[009]No entanto, de acordo com a técnica convencional, por exemplo, na in- venção da Literatura Patentária 1 ou no conteúdo da Literatura Não Patentária 1, uma operação de produção de um produto químico que eficazmente utiliza o calor latente a ser consumido na vaporização do gás liquefeito combustível na ocasião de produção de um produto químico utilizando o gás liquefeito combustível como maté- ria-primaé revelada. Entretanto, não está descrita nem sugerida a matéria de reali- zar, de forma eficaz, uma operação de parada da operação de produção do produto químico.

[010]Em especial, no caso onde para trocar a matéria-prima de um gás li- quefeitocombustível A para um gás liquefeito combustível B, a operação de produ- ção do produto químico é interrompida, e o gás liquefeito combustível A dentro do aparelho de evaporação é removido para fora do sistema, ou no caso onde é gerada alguma falha dentro do aparelho de evaporação ou similar, a operação de produção do produto químico é parada com o propósito de inspecionar seu interior, e o gás liquefeito combustível dentro do aparelho de evaporação é removido para fora do sistema, em particular, se a quantidade sob manuseio do gás liquefeito combustível for grande, o equipamento de produção do produto químico da técnica convencional será um equipamento nada eficaz para realizar a operação de parada, e levará um longo período de tempo do início até a conclusão.

[011]A presente invenção foi desenvolvida com o propósito de solucionar os problemas supracitados da técnica convencional. Isto é, um objeto da presente in- venção é fornecer um equipamento de produção de um produto químico onde um produto químico é produzido pelo uso, como matéria-prima, de pelo menos um gás liquefeito combustível selecionado dentre o grupo consistindo em amônia e um hi- drocarboneto possuindo 3 átomos ou 4 átomos de carbono, onde não somente pode ser produzido um produto químico com o uso eficaz da energia, como também é possível conseguir uma operação de parada eficaz e dentro de um curto período; e um método para a parada da operação de produção de um produto químico pelo equipamento de produção do produto químico.

Solução para o Problema

[012]Para concretizar o objeto supracitado, o inventor da presente invenção realizou pesquisas intensivas e extensivas. Como resultado, foi descoberto que em um equipamento de produção do produto químico onde um produto químico é pro- duzido utilizando um gás liquefeito combustível como matéria-prima, quando o equi- pamento de produção do produto químico inclui uma etapa de gaseificação da maté- ria-prima para a vaporização do gás liquefeito combustível, uma etapa de reação de oxidação para a conversão da matéria-prima vaporizada em produto químico bruto pela reação de oxidação, e uma etapa de purificação do produto químico bruto para a formação de um produto químico, e um aparelho de evaporação a ser utilizado na etapa de gaseificação da matéria-prima inclui a seguinte configuração.

[013]Especificamente, foi descoberto que quando o equipamento de produ- ção do produto químico no qual o aparelho de evaporação a ser utilizado na etapa de gaseificação da matéria-prima inclui um aparelho de transferência de calor para vaporização do gás liquefeito combustível no interior do aparelho de evaporação e também inclui um aparelho de aquecimento para aquecer uma parte da periferia in- cluindo pelo menos o fundo do aparelho de evaporação; uma linha para a alimenta- ção de um meio de transferência de calor líquido no aparelho de transferência de calor está conectada; e uma linha para submeter o meio de transferência de calor líquido à solução enviando-o do aparelho de transferência de calor para um sistema de alimentação do meio de resfriamento está conectada e é utilizada para a produ- ção do produto químico supracitado, em particular, mesmo no caso onde a quanti- dade manuseada de gás liquefeito combustível é grande, ou no caso onde a propor- ção da área superficial do aparelho de evaporação é pequena em relação a sua ca- pacidade, não apenas a recuperação do calor latente do gás liquefeito combustível poderá ser eficazmente realizada, mas também a parada da operação de produção do produto químico poderá ser seguramente concluída e dentro de um curto período de tempo.

[014]Sobretudo, foi descoberto que o equipamento de produção do produto químico, de acordo com a presente invenção, é adequado como um equipamento para produção de ácido acrílico a partir de propileno liquefeito.

[015]A presente invenção foi alcançada com base em tais descobertas e sua essência está descrita a seguir. [1] Equipamento de produção de produto químico onde um produto químico é produzido, incluindo uma etapa de gaseificação de matéria-prima de utilização, como matéria-prima, de pelo menos um gás liquefeito combustível selecionado a partir de um grupo consistindo em amônia e um hidrocarboneto possuindo três ou quatro átomos de carbono e vaporização do gás liquefeito combustível; uma etapa de reação de oxidação de conversão da matéria-prima vaporizada em um produto químico bruto por meio de uma reação de oxidação; e uma etapa de purificação para a purificação do produto químico bruto e formação de um produto químico, onde um aparelho de evaporação a ser utilizado na etapa de gaseificação de ma- téria-prima inclui um aparelho de transferência de calor para vaporização do gás li- quefeitocombustível no interior do aparelho de evaporação e, também, inclui um aparelho de aquecimento para aquecimento de uma parte da periferia incluindo pelo menos o fundo do aparelho de evaporação; e uma linha para a alimentação de um meio de transferência de calor líquido no aparelho de transferência de calor está conectada, e uma linha para submeter o meio de transferência de calor líquido à solução enviando-o do aparelho de transfe- rência de calor para um sistema de alimentação de meio de resfriamento está, tam- bém, conectada. [2] Equipamento de produção de produto químico, como estabelecido no item [1] acima, onde o aparelho de aquecimento é um aquecedor elétrico ou um sis- tema com traceamento de vapor d’água. [3] Equipamento de produção de produto químico, como estabelecido no item [1] ou [2] acima, onde o aparelho de evaporação é revestido com um isolante térmico. [4] Equipamento de produção, como estabelecido em qualquer um dos itens supracitados [1] a [3], onde o gás liquefeito combustível é pelo menos selecionado a partir do grupo consistindo em amônia, butano, 1-buteno, isobuteno e propileno. [5] Equipamento de produção de produto químico, conforme estabelecido em qualquer um dos itens de [1] a [4] acima, onde o produto químico é pelo menos um selecionado a partir do grupo consistindo em acrilonitrila, acroleína, ácido metacríli- co, ácido acrílico, buteno e butadieno. [6] Método para a parada da operação de produção de um produto químico utilizando o equipamento de produção do produto químico, como estabelecido em qualquer um dos itens de [1] a [5] acima, incluindo parar o recebimento de gás lique- feitocombustível no aparelho de evaporação com operação do aparelho de transfe- rência de calor, operando, subsequentemente, o aparelho de aquecimento, e alimen- tando, ainda, um gás inerte no aparelho de evaporação, para descarregar o gás de matéria-prima de dentro do aparelho de evaporação para fora do aparelho de evapo- ração. [7] Método para a parada da operação de produção de um produto químico, como estabelecido no item [6] acima, onde a taxa de recebimento do gás liquefeito combustível no aparelho de evaporação, na operação de produção do produto quí- mico,é de 1 tonelada ou mais por hora. [8] Equipamento de produção de ácido acrílico incluindo um aparelho de ga- seificação de matéria-prima para a conversão de propileno liquefeito em gás de pro- pileno, um aparelho de reação de oxidação para a conversão do gás de propileno em ácido acrílico bruto, e um aparelho de purificação para a conversão do ácido acrílico bruto em ácido acrílico, onde o aparelho de gaseificação de matéria-prima inclui um aparelho de transferência de calor no seu interior e inclui, também, um aparelho de aquecimento na periferia incluindo pelo menos o fundo do aparelho de gaseificação de matéria-prima. [9] Equipamento de produção de ácido acrílico, como estabelecido no item [8] acima, onde uma linha para a alimentação do meio de transferência de calor no aparelho de transferência de calor está conectada, e uma linha para submeter o meio de transferência de calor à solução enviando do aparelho de transferência de calor para um sistema de alimentação de meio de resfriamento, também, está co- nectada. [10] Equipamento de produção de ácido acrílico, conforme estabelecido no item [8] ou [9] acima, onde o aparelho de aquecimento é um aquecedor elétrico ou um sistema com traceamento de vapor d’água. [11] Equipamento de produção de ácido acrílico, como estabelecido em qualquer um dos itens [8] a [10] acima, onde o aparelho de gaseificação de matéria- prima é revestido com um isolante térmico. [12] Método para a produção de ácido acrílico utilizando o equipamento de produção de ácido acrílico, conforme estabelecido em qualquer um dos itens [8] a [11] acima, onde o propileno liquefeito é convertido em gás de propileno por meio de um aparelho de gaseificação de matéria-prima; o gás de propileno é convertido em ácido acrílico bruto por meio de um aparelho de reação de oxidação; e o ácido acríli- coé convertido em ácido acrílico por meio de um aparelho de purificação. [13] Método para a produção de ácido acrílico, como estabelecido no item [12] acima, onde a taxa de alimentação do propileno liquefeito no aparelho de gasei- ficação de matéria-prima é de 1 tonelada ou mais por hora. [14] Método para a parada da produção de ácido acrílico no método de pro- dução de ácido acrílico, como estabelecido no item [12] ou [13] acima, incluindo pa- rar a alimentação de propileno liquefeito no aparelho de gaseificação de matéria- prima com a operação do aparelho de transferência de calor, operando, subsequen- temente, o aparelho de aquecimento, e alimentando, ainda, um gás inerte no apare- lho de gaseificação de matéria-prima, para descarregar o propileno para fora do apa- relho de gaseificação de matéria-prima.

Efeitos da Invenção

[016]De acordo com a presente invenção, em um método de vaporização de um gás liquefeito combustível por um aparelho de evaporação e de produção de um produto químico por uma reação de oxidação, um calor latente a ser consumido por meio da vaporização pode ser eficazmente recuperado e utilizado como calor resfri- ado, e, além disso, na parada da operação de produção do produto químico, é pos- sível remover segura e rapidamente o gás liquefeito combustível remanescente den- tro do aparelho de evaporação, de tal forma que se torna possível obter uma opera- ção de parada econômica.

[017]Em particular, em conformidade com o equipamento de produção de ácido acrílico da presente invenção, uma vez que o calor latente a ser consumido por meio da vaporização pode ser eficazmente recuperado e utilizado como um calor resfriado, a produção econômica do ácido acrílico pode ser alcançada.

Breve Descrição dos Desenhos

[018]A figura 1 é um esquema conceitual de um equipamento de produção convencional do produto químico.

[019]A figura 2 mostra um exemplo de aparelho de gaseificação de matéria- prima da presente invenção.

Descrição das Modalidades

[020]Um equipamento de produção de um produto químico e um método pa- ra a parada da operação de produção de um produto químico utilizando o equipa- mento de produção do produto químico, de acordo com a presente invenção, estão descritos abaixo em detalhes, com base nos desenhos anexos.

[021]A figura 1 refere-se a um equipamento de produção convencional do produto químico e mostra um equipamento de produção do produto químico onde um produto químico é produzido por meio de uma etapa de gaseificação de matéria- prima utilizando um gás liquefeito combustível como matéria-prima, uma etapa de reação de oxidação e uma etapa de purificação. Neste equipamento de produção do produto químico, é ilustrado que, enquanto o gás liquefeito combustível é vaporizado com um meio de transferência de calor líquido na etapa de gaseificação de matéria- prima, um calor latente a ser consumido na vaporização é utilizado como um calor resfriado.

[022]O equipamento de produção do produto químico, de acordo com a pre- sente invenção, inclui um aparelho de gaseificação de matéria-prima para a vapori- zaçãodo gás liquefeito combustível, um aparelho de reação de oxidação para a conversão do gás liquefeito combustível vaporizado em um produto químico bruto, e um aparelho de purificação para a purificação do produto químico bruto, para a for- mação de um produto químico, onde o aparelho de gaseificação de matéria-prima inclui um aparelho de transferência de calor em seu interior e, também, inclui um aparelho de aquecimento na periferia incluindo pelo menos o fundo do aparelho de gaseificação de matéria-prima.

[023]A figura 2 é uma figura que mostra um exemplo de um aparelho de ga- seificação de matéria-prima para a vaporização de um gás liquefeito combustível no equipamento de produção do produto químico, em conformidade com a presente invenção.

[024]O aparelho de gaseificação de matéria-prima inclui um aparelho de evaporação (2) e é conectado com uma linha de alimentação (1) de gás liquefeito combustível para alimentar um gás liquefeito combustível no aparelho de evapora- ção (2), uma linha de extração de gás da matéria-prima para extrair o gás liquefeito combustível vaporizado, uma linha de alimentação (11) de nitrogênio para purga, e uma linha de extração (12) de gás de exaustão para extrair o gás de exaustão.

[025]O aparelho de evaporação (aparelho de gaseificação de matéria-prima) (2) inclui um aparelho de transferência de calor (3) em seu interior e inclui um apare- lho de aquecimento (uma tubulação de vapor d’água (9) para aquecimento na figura 2) na periferia incluindo pelo menos o seu fundo.

[026]No aparelho de transferência de calor (3), uma linha de alimentação (4) do meio de transferência de calor líquido para alimentar um meio de transferência de calor e uma linha de extração (5) do meio de transferência de calor líquido para submeter o meio de transferência de calor, que foi alimentado pelo calor latente da evaporação, à solução enviando-o a um sistema de alimentação de meio de resfria- mento,estão conectadas.

[027]É preferível que a periferia do aparelho de evaporação (2) seja revesti- da por um isolante térmico (7). Pela disposição do isolante térmico (7), o calor laten- te da evaporação pode ser eficazmente alimentado pelo meio de transferência de calor liquefeito, e torna-se possível obter a vaporização do gás liquefeito combustí- vel. Embora o isolante térmico não esteja particularmente limitado, exemplos deste incluem lã de vidro, espuma de poliuretano e similares.

[028]Na presente invenção, o aparelho de aquecimento (tubulação de vapor d’água (9) para aquecimento) é um dos a serem utilizados no momento de parada da operação. No que diz respeito ao aparelho de aquecimento, sob o ponto de vista de manutenção, é preferível um simples e fácil aquecedor elétrico ou sistema de tra- ceamento de vapor d’água, e, ainda mais preferível, um sistema de traceamento de vapor d’água.

[029]Neste sentido, na figura 2, embora a tubulação de vapor d’água (9) para aquecimento cubra o fundo do aparelho de evaporação (2), o aparelho de aqueci- mento da presente invenção pode ser um aparelho de aquecimento para aquecer uma parte da periferia incluindo pelo menos o fundo do aparelho de evaporação.

[030]O aparelho de reação de oxidação não está particularmente limitado, com a condição de que seja capaz de produzir um produto químico bruto a partir do gás liquefeito combustível vaporizado. Aparelhos de reação de oxidação comumente conhecidos podem ser usados, e exemplos destes incluem um reator multitubular, um reator tipo placa e similares.

[031]O aparelho de purificação não está particularmente limitado, com a condição de que seja capaz de purificar o produto químico bruto obtido no aparelho de reação de oxidação para a obtenção de um produto químico. Aparelhos de purifi- cação comumente conhecidos podem ser utilizadas, e exemplos destes incluem uma coluna de destilação, uma coluna de extração, um aparelho de cristalização e similares.

[032]A seguir, o método para a produção de um produto químico utilizando o equipamento de produção do produto químico, de acordo com a presente invenção, está descrito.

[033]No método para a produção de um produto químico, de acordo com a presente invenção, pelo menos um gás liquefeito combustível selecionado a partir do grupo consistindo em amônia e um hidrocarboneto possuindo três ou quatro átomos de carbono é utilizado como matéria-prima; o gás liquefeito combustível é vaporiza- do por um aparelho de gaseificação de matéria-prima; o gás da matéria-prima vapo- rizadaé convertido em um produto químico bruto por um aparelho de reação de oxi- dação;e o produto químico bruto é convertido em um produto químico por um apare- lho de purificação.

[034]Primeiramente, o gás liquefeito combustível é vaporizado pelo aparelho de gaseificação de matéria-prima (etapa de gaseificação de matéria-prima).

[035]Como ilustrado na figura 2, no aparelho de gaseificação de matéria- prima (aparelho de evaporação (2)), o gás liquefeito combustível utilizado como ma- téria-prima é alimentado no aparelho de evaporação (2) por uma linha de alimenta- ção (1) de gás liquefeito combustível. Sob o ponto de vista de resistência à pressão no momento da operação, é preferível que o formato do aparelho de evaporação (2) seja do tipo cilíndrico. A direção de instalação do aparelho de evaporação (2) pode ser longitudinal ou transversal. O gás liquefeito combustível tendo sido submetido à solução, enviando-o para o aparelho de evaporação (2), é vaporizado pelo aparelho de transferência de calor (3) existente dentro do aparelho de evaporação (2), e o gás da matéria-prima vaporizada é enviado para o aparelho de reação de oxidação por meio de uma linha de extração (6) de gás de matéria-prima e submetido à etapa de reação de oxidação.

[036]Neste sentido, para vaporizar o gás liquefeito combustível, o meio de transferência de calor líquido é alimentado no aparelho de transferência de calor (3) por uma linha de alimentação (4) do meio de transferência de calor líquido, e o meio de transferência de calor líquido sendo alimentado, um calor latente de evaporação é extraído do aparelho de transferência de calor pela linha de extração (5) do meio de transferência de calor líquido e submetido à solução enviando-o para um sistema de alimentação de meio de resfriamento (não ilustrado).

[037]Embora a água seja comum como meio de transferência de calor líqui- do, no caso onde, após a alimentação de um calor latente de evaporação, a tempe- ratura atinja 0°C ou menos, de forma a evitar a ocorrência de congelamento, o meio de transferência de calor líquido pode ser uma solução aquosa orgânica ou inorgâni- ca, tal como uma solução aquosa de etileno glicol, uma solução aquosa de sulfato de amônio, etc. De forma a realizar, de forma eficaz, a troca de calor com o gás li- quefeito combustível, é preferível preparar uma área de transferência de calor do aparelho de transferência de calor (3) larga. Exemplos do aparelho de transferência de calor incluem um tipo placa, tipo multitubular e similares.

[038]Na presente invenção, é preferível que a taxa de alimentação de propi- leno liquefeito no aparelho de evaporação (2) seja de 1 tonelada ou mais por hora. Quando a taxa de alimentação é de 1 tonelada ou mais por hora, a proporção de perda de calor a ser gerada pela radiação de calor no ar torna-se suficientemente pequena e, assim, esta é preferível. A taxa de alimentação de 2 toneladas ou mais por hora é mais preferível, e ainda mais preferível 4 toneladas ou mais por hora. Um limite superior da taxa de alimentação é de preferencialmente 20 toneladas ou me- nos, e mais preferencialmente de 15 toneladas ou menos por hora, a partir de vários pontos de vista, por exemplo, quando o equipamento é excessivamente largo no ta- manho, os custos de produção se tornam extremamente altos, e uma carga no perí- odo de manutenção aumenta, dificultando, assim, que sejam tomadas as medidas para a situação no momento da ocorrência de um desastre, como um terremoto, in- cêndio, etc.

[039]Na presente invenção, a temperatura de aquecimento dentro do apare- lho de evaporação (2) varia preferencialmente de -20°C a 20°C, mais preferencial- mente de -15°C a 15°C, e ainda mais preferencialmente de -10°C a 10°C. Pelo ajus- te da temperatura de aquecimento em -20° a 20°C, um calor resfriado de uma tem- peratura que é dificilmente obtida por meio de um simples resfriamento com o conta- to com ar ou água de um rio pode ser recuperado com uma perda menor.

[040]Na presente invenção, a pressão de operação dentro do aparelho de evaporação (2) varia preferencialmente de 200 a 1.000 kPa, mais preferencialmente de 250 a 800 kPa, e ainda mais preferencialmente de 300 a 600 kPa. Pelo ajuste da pressão de operação em 200 a 1.000 kPa, a pressão que é necessária e suficiente para alimentar o gás da matéria-prima na etapa de reação de oxidação pode ser ob- tida.

[041]O gás da matéria-prima que foi vaporizado e enviado para o aparelho de reação de oxidação forma um produto químico bruto neste aparelho de reação de oxidação (etapa de reação de oxidação).

[042]Quanto às condições da etapa de reação de oxidação, na mistura com gás contendo ar para oxidação, uma composição de gás a ser formada é evitada como composição explosiva. Adicionalmente, quanto à formação de uma composi- ção explosiva não intencional, por exemplo, é exemplificado que uma medida de emergência seja tomada para a parada da planta, ou algo similar.

[043]O, então obtido, produto químico bruto é purificado pelo aparelho de pu- rificação para a obtenção de um produto químico (etapa de purificação).

[044]Quanto às condições da etapa de purificação, com o propósito de evitar entupimento ou dano do dispositivo seguindo a polimerização, é exemplificada a di- minuição da temperatura de operação devido à redução da pressão, adição de um inibidor de polimerização, dissipação da parte retentora, e similares.

[045]Na presente invenção, na ocasião de parada da produção do produto químico, a alimentação do gás de matéria-prima (gás liquefeito combustível) é para- da com a operação do aparelho de transferência de calor do aparelho de gaseifica- ção de matéria-prima; subsequentemente, o aparelho de aquecimento é colocado em operação; e, além disso, o gás inerte é alimentado no aparelho de gaseificação de matéria-prima, para descarregar o gás da matéria-prima para fora do aparelho de gaseificação de matéria-prima.

[046]A seguir, está descrito o método de parada da operação.

[047]Como ilustrado na figura 2, uma operação de fechamento de uma vál- vula da linha de alimentação (1) do gás liquefeito combustível com a continuação da operação do aparelho de transferência de calor (3), uma operação de fechamento de uma válvula da linha de extração (6) do gás de matéria-prima, e uma operação de fechamento de uma válvula da linha de extração (12) do gás de exaustão são reali- zadas. Em conformidade com estas operações, a remoção do gás liquefeito com- bustível remanescente de dentro do aparelho de evaporação (2) para fora do apare- lho de evaporação (2) é iniciada.

[048]Neste sentido, pela continuação da operação do aparelho de transfe- rência de calor (3), embora a quantidade de gás liquefeito combustível remanescen- te dentro do aparelho de evaporação (2) seja reduzida, a taxa de redução do gás liquefeito combustível diminui. A quantidade residual do gás liquefeito combustível dentro do aparelho de evaporação (2) ou a pressão interna podem ser medidos por um indicador de nível do líquido, um medidor de pressão, ou algo similar, instalado no aparelho de evaporação (2), e, de acordo com a diminuição da quantidade de líquido e redução da pressão, a válvula da linha de alimentação (8) de vapor d’água é gradualmente aberta, para iniciar o aquecimento do aparelho de evaporação (2). Adicionalmente, após a confirmação de que a pressão foi suficientemente reduzida, pela abertura de uma válvula da linha de alimentação (11) de nitrogênio para purga, o gás liquefeito combustível remanescente dentro da linha de alimentação (1) de gás liquefeito combustível e o aparelho de evaporação (2) podem ser purgados com gás nitrogênio.

[049]Pela realização da operação supracitada do método para a parada da operação, torna-se possível realizar a parada de forma eficaz e dentro de um curto período de tempo.

[050]No método para a parada da operação, é também preferível que a peri- feria do aparelho de evaporação (2) seja revestida com um isolante térmico (7). De- vido à existência do isolante térmico, torna-se possível realizar o aquecimento de forma eficaz pela tubulação de vapor d’água (9) para aquecimento, e torna-se possí- vel realizar a parada da operação dentro de um curto período de tempo.

[051]O método para a parada da operação de um produto químico, de acor- do com a presente invenção, é um método para a parada da operação de produção de um produto químico. À medida que a quantidade de gás liquefeito combustível manuseado aumenta, em outras palavras, a capacidade do aparelho de evaporação é maior, e a quantidade do calor requerido para a evaporação do gás liquefeito é maior, o método torna-se mais eficaz. Como escala deste, uma taxa de recebimento de gás liquefeito combustível no aparelho de evaporação (2) no momento da opera- ção de produção de um produto químico é de preferencialmente 1 tonelada ou mais, mais preferencialmente 2 toneladas ou mais, e ainda mais preferencialmente 4 tone- ladas ou mais, por hora.

[052]O gás liquefeito combustível que é usado para o equipamento de pro- dução do produto químico, de acordo com a presente invenção, é um composto possuindo um ponto de ebulição de -50°C à temperatura normal, uma temperatura na qual é suscetível à liquefação mesmo sem a inclusão de um equipamento de temperatura muito baixa, e é pelo menos um gás liquefeito combustível selecionado a partir do grupo consistindo em amônia e um hidrocarboneto possuindo três ou qua- tro átomos de carbono. Sobretudo, em vista de uma matéria-prima de produto quí- mico de uso geral, é preferível que o gás liquefeito combustível seja pelo menos um selecionado a partir do grupo consistindo em amônia, butano, 1-buteno, isobuteno, e propileno, e propileno é o mais preferencial.

[053]Em vista dos fatos de que a quantidade de produção é grande, e um equipamento de produção largamente dimensionado é utilizado, o produto químico que é produzido pelo equipamento de produção de um produto químico, de acordo com a presente invenção, é preferencialmente pelo menos um selecionado a partir do grupo consistindo em acrilonitrila, acroleína, ácido metacrílico, ácido acrílico, bu- teno, e butadieno, e o ácido acrílico é o mais preferencial.

Exemplos

[054]Apesar de a presente invenção estar descrita em mais detalhes, a se- guir, por referência aos Exemplos, deve ser compreendido que a presente invenção não é limitada pelos Exemplos abaixo.

[Exemplo 1]

[055]Propileno liquefeito foi utilizado como matéria-prima e convertido em gás de propileno pelo aparelho de gaseificação de matéria-prima, conforme figura 2, e este foi utilizado e submetido à etapa de reação de oxidação em fase gasosa, para a obtenção de um gás contendo ácido acrílico bruto. Subsequentemente, o gás con- tendoácido acrílico bruto foi enviado para a etapa de purificação, para a obtenção do ácido acrílico. A pressão de operação do aparelho de evaporação foi de 500 kPa; água foi utilizada como o meio de transferência de calor; a temperatura de alimenta- ção foi de 7,4 a 8°C; e a temperatura de extração foi de 3,5 a 4°C. O meio de trans- ferência de calor líquido extraído foi submetido à solução, sendo enviado ao sistema de alimentação de meio de resfriamento. A operação foi realizada de tal forma du- rante a metade de um ano e, então, parada.

[056]A alimentação de propileno na etapa de reação de oxidação e a alimen- tação de propileno liquefeito no aparelho de evaporação foram interrompidas, e a linha de extração de gás de exaustão foi aberta. A alimentação de água, que é o meio de transferência de calor líquido, foi continuada de forma a manter a pressão do aparelho de evaporação em 500 kPa. Como resultado, uma redução da pressão foi confirmada após aproximadamente 30 minutos, e, assim, a linha de alimentação de vapor d’água foi gradualmente aberta, e o sistema foi ajustado de tal forma que a pressão era de 500 kPa. Após um tempo, a pressão foi reduzida sem considerar a quantidade de vapor d’agua alimentado, e subsequentemente, após 2 horas, uma diferença de pressão para o ar ambiente foi reduzida para 10 kPa. Assim, a alimen- tação de nitrogênio a partir da linha de gás liquefeito combustível foi iniciada sem a continuação da alimentação de uma pequena quantidade de vapor d’água. Passa- ram-se 3 horas até que o propileno não fosse mais detectado por um detector de gás instalado na linha de extração do gás de exaustão. Por questão de segurança, a purga com o gás nitrogênio foi ainda continuada por uma hora, e a descarga do pro- pileno residual foi, então, finalizada. O tempo requerido para a descarga foi de 6,5 horas, no total.

[Exemplo Comparativo 1]

[057]A operação de parada da operação foi realizada da mesma maneira que no Exemplo 1, exceto pelo fato de que a descarga do propileno residual foi rea- lizada sem a alimentação de vapor d’água no aparelho de evaporação. Como resul- tado, levou-se 8 horas até que a diferença de pressão para o ar ambiente fosse me- nor que 10 kPa. Subsequentemente, a purga com nitrogênio foi realizada a uma va- zão de 1 vez e meia a do Exemplo 1. Entretanto, levou-se aproximadamente metade de um dia até que o propileno não fosse mais detectado pelo detector de gás. Por questão de segurança, a purga com nitrogênio foi ainda continuada por 4 horas e, então, finalizada. O tempo requerido para a descarga foi de aproximadamente um dia.

[058]Embora a presente invenção tenha sido revelada em detalhes e com referências a suas modalidades específicas, deve ser compreendido por um técnico no assunto que alterações e modificações podem ser feitas, sem fugir de seu con- ceito e escopo. O presente pedido é baseado em um pedido de patente japonês, depositado em 19 de dezembro de 2014 (pedido de patente japonês n° 2014- 257894), e o conteúdo deste está incorporado aqui por referência. Lista das Referências Numéricas 1: Linha de alimentação do gás liquefeito combustível 2: Aparelho de evaporação 3: Aparelho de transferência de calor 4: Linha de alimentação do meio de transferência de calor líquido 5: Linha de extração do meio de transferência de calor líquido 6: Linha de extração do gás da matéria-prima 7: Isolante térmico 8: Linha de alimentação de vapor d’água 9: Tubulação de vapor d’água para aquecimento 10: Linha de extração de água condensada 11: Linha de alimentação de nitrogênio para purga 12: Linha de extração do gás de exaustão

Claims

1. Método para a parada da produção de ácido acrílico em um método para a produção de ácido acrílico, em que o método para a produção de ácido acrílico usa um equipamento de produção de ácido acrílico que compreende um aparelho de gaseificação de maté- ria-prima para converter propileno liquefeito em um gás de propileno, um aparelho de reação de oxidação para converter o gás de propileno em ácido acrílico bruto, e um aparelho de purificação para converter o ácido acrílico bruto em ácido acrílico, em que o aparelho de gaseificação de matéria-prima compreende um apare- lho de transferência de calor no interior deste e também compreende um aparelho de aquecimento para aquecer uma parte da periferia incluindo pelo menos um fundo do aparelho de gaseificação de matéria-prima, em que o aparelho de aquecimento é um sistema com traceamento de vapor d’água ou um aquecedor elétrico; em que no método para produção de ácido acrílico o propileno liquefeito é convertido em um gás de propileno pelo aparelho de gaseificação de matéria-prima, o gás de propileno é convertido em ácido acrílico bruto pelo aparelho de reação de oxidação, e o ácido acrílico bruto é convertido em ácido acrílico pelo aparelho de purificação; o método para a parada de produção de ácido acrílico CARACTERIZADO pelo fato de que compreende parar a alimentação de propileno liquefeito no aparelho de gaseificação de matéria-prima enquanto opera o aparelho de transferência de calor, operar, subsequentemente, o aparelho de aquecimento, e alimentar, ainda, um gás inerte no aparelho de gaseificação de matéria- prima, para descarregar o propileno para fora do aparelho de gaseificação de maté- ria-prima.

2. Método para a parada de produção de ácido acrílico em um método para a produção de ácido acrílico de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que uma taxa de alimentação do propileno liquefeito no aparelho de ga- seificação de matéria-prima é 1 tonelada ou mais por hora.

3. Método para a parada de produção de ácido acrílico em um método para produção de ácido acrílico de acordo com a reivindicação 1 ou 2, CARACTERIZADO pelo fato de que uma linha para alimentação de um meio de transferência de calor no aparelho de transferência de calor está conectada, e uma linha para alimentação do meio de transferência de calor a partir do aparelho de transferência de calor a um sistema de alimentação de meio de resfriamento tam- bém está conectada.

4. Método para a parada de produção de ácido acrílico em um método para produção de ácido acrílico de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, CARACTERIZADO pelo fato de que o aparelho de gaseificação de matéria-prima é revestido por um isolante térmico.