Способ газофазного каталитического окисления

008097 Область техники, к которой относится изобретение Настоящее изобретение относится к способу газофазного каталитического окисления и, в частности, к способу газофазного каталитического окисления для эффективного получения (мет)акролеина или(мет)акриловой кислоты, когда пропан, пропилен или изобутилен подвергают реакции газофазного каталитического окисления с молекулярным кислородом, причем способ способен предотвращать образование горячих зон в каталитическом слое, расположенном в соответствующих реакционных трубах многотрубного реактора с неподвижным слоем, и увеличивать срок службы используемого в нем катализатора. Предпосылки создания изобретения Традиционные способы получения акриловой кислоты, когда пропан, пропилен или изобутилен подвергают реакции газофазного каталитического окисления с молекулярным кислородом с использованием многотрубного реактора с неподвижным слоем, осуществляют с использованием катализаторов. Однако указанные способы имеют проблему в том, что в каталитическом слое, заполнившем соответствующие реакционные трубы многотрубного реактора с неподвижным слоем, образуются высокотемпературные участки (горячие зоны). До настоящего времени для того, чтобы предотвратить образование горячих зон в каталитическом слое, предлагались, например, многие способы предотвращения образования горячих зон при получении катализаторов, имеющих каталитические активности, отличающиеся друг от друга, и размещении катализатора, имеющего более низкую каталитическую активность, на впускной части реакционной трубы,где концентрация исходного материала является высокой, и размещении катализатора, имеющего более высокую каталитическую активность, на выпускной части реакционного газа реакционной трубы, где концентрация исходного материала является низкой, с тем, чтобы позволить каталитическому слою в целом показать каталитическую активность для реакции. В публикации Японской заявки (KOKAI)51-127013 предлагается способ получения пропилена или изобутилена в присутствии катализатора окисления с использованием многотрубного реактора с неподвижным слоем, в котором катализатор на носителе и формованный катализатор, которые являются,по существу, идентичными по составу друг с другом, используются в комбинации. В публикации Японской заявки (KOKAI)3-294239 предлагается способ получения акролеина и акриловой кислоты, в котором пропилен подвергают реакции газофазного каталитического окисления с использованием многотрубного реактора с неподвижным слоем, в этом способе множество катализаторов, имеющих отличающиеся друг от друга каталитические активности при варьировании видов и/или количеств элементов щелочно-земельных металлов, содержащихся в них в качестве каталитических активных компонентов, заполняют каждую реакционную трубу, так что его каталитическая активность увеличивается от части впуска исходного газа реакционной трубы к части его выпуска. В публикации Японской заявки (KOKAI)7-10802 предлагается способ получения акриловой кислоты, в котором акролеин подвергают реакции газофазного каталитического окисления с использованием многотрубного реактора с неподвижным слоем, заполненным катализатором, полученным нанесением каталитически активного вещества, содержащего, по меньшей мере, молибден и ванадий, на инертный носитель, в котором катализатор заполняет каждую реакционную трубу так, что процентное содержание нанесенного каталитически активного вещества последовательно увеличивается от стороны впуска исходного газа реакционной трубы к стороне его выпуска. В публикации Японской заявки (KOKAI)9-241209 предлагается способ получения акриловой кислоты, в котором акролеин или акролеинсодержащий газ подвергают реакции газофазного каталитического окисления с использованием многотрубного реактора с неподвижным слоем, в котором в каждой реакционной трубе предусматривается множество реакционных зон при разделении внутреннего пространства трубы на два или более слоев в осевом направлении реакционной трубы, и реакционные зоны,соответственно, заполнены многочисленными видами катализаторов, имеющих отличающиеся друг от друга объемы, так что объемы катализаторов, заполнивших соответствующие реакционные зоны, последовательно снижаются от стороны впуска исходного газа реакционной трубы к стороне его выпуска. В публикации Японской заявки (KOKAI)8-3093 предлагается способ получения акролеина и акриловой кислоты, в котором пропилен подвергают реакции газофазного каталитического окисления молекулярным кислородом с использованием многотрубного реактора с неподвижным слоем, в котором соответствующие реакционные трубы разделены на множество слоев, и каждая реакционная труба последовательно заполнена различными типами катализаторов, так что катализатор, полученный при более высокой температуре прокаливания, расположен ближе к стороне впуска исходного газа. Однако в вышеуказанных традиционных способах, в которых каталитическая активность соответствующих катализаторов регулируется варьированием типов и/или количеств каталитических компонентов, требуется варьирование количеств каталитически активных компонентов, нанесенных на носитель, и регулирование температуры прокаливания при получении катализаторов или объема соответствующих катализаторов для получения нескольких видов катализаторов, имеющих отличающиеся друг от друга каталитические активности. В результате имеется тенденция к возникновению проблем, включая не только ухудшенную продуктивность при получении катализаторов, но и трудность в регулировании активности указанных катализаторов, а также неоднородность каталитической активности полученных-1 008097 катализаторов, с падением до полного или достаточного предотвращения образования горячих зон независимо от больших усилий. Настоящее изобретение решает вышеуказанные проблемы. Задачей настоящего изобретения является создание способа газофазного каталитического окисления с использованием катализатора, заполнившего соответствующие реакционные трубы многотрубного реактора с неподвижным слоем, который предотвращает образование горячих зон в каталитическом слое и способен увеличить срок службы катализатора и обеспечить осуществление реакции газофазного каталитического окисления с высокой эффективностью, и, кроме того, способа эффективного получения (мет)акролеина или (мет)акриловой кислоты способом газофазного каталитического окисления. Другой задачей настоящего изобретения является создание способа получения (мет)акролеина или(мет)акриловой кислоты, в котором исходный материал (мет)акролеина или (мет)акриловой кислоты и молекулярный кислород или газ, содержащий молекулярный кислород, подвергают реакции газофазного каталитического окисления с использованием многотрубного реактора с неподвижным слоем, имеющего два или более каталитических слоев, расположенных в осевом направлении его каждой реакционной трубы, в котором температуры соответствующих каталитических слоев оптимизированы с эффективным предотвращением образования в нем горячих зон. Раскрытие сущности изобретения Реакция окисления олефинов в ненасыщенных альдегидах или ненасыщенных кислотах является экзотермической реакцией. Поэтому для того, чтобы предотвратить образование горячих зон, которые вызывают нежелаемые побочные реакции и отрицательно влияют на срок службы используемого катализатора, важно эффективно отводить тепло, выделяемое в процессе реакции, или рассеивать или диффундировать тепло реакции для предотвращения местного накапливания тепла. Далее, исходные олефины, такие как пропилен, смешивают с молекулярным кислородом (воздухом) или водяным паром и дополнительно (если требуется) с инертным газом и подают в соответствующие реакционные трубы многотрубного реактора с неподвижным слоем. В данном случае, поскольку температура исходного реакционного газа обычно ниже температуры реакции, на части впуска исходного реакционного газа предусмотрен слой предварительного нагрева, заполненный инертным веществом,для того, чтобы увеличить температуру исходного газа до температуры реакции. В результате исследований было установлено, что, когда слой предварительного нагрева в части впуска исходного реакционного газа заполняется не инертным веществом, а катализатором, температура исходного реакционного газа может быть более быстро увеличена, и дальнейшее образование горячих зон в катализаторе может быть эффективно предотвращено. Настоящее изобретение создано на базе вышеуказанного открытия. Настоящее изобретение содержит ряд связанных аспектов, и сущностью аспектов настоящего изобретения является следующее: 1. Способ газофазного каталитического окисления для проведения реакции газофазного каталитического окисления с использованием многотрубного реактора с неподвижным слоем, имеющего реакционные трубы, каждая из которых заполнена катализатором, при подаче в них исходного реакционного газа,причем катализатор заполняет каждую из реакционных труб многотрубного реактора с неподвижным слоем с образованием двух или более каталитических слоев, имеющих отличающиеся друг от друга каталитические активности, в направлении реакции окисления, и каталитический слой, расположенный наиболее близко к впуску исходного реакционного газа реакционной трубы, имеет более высокую каталитическую активность, чем каталитическая активность следующего каталитического слоя, смежного с ним. 2. Способ газофазного каталитического окисления согласно вышеуказанному аспекту 1, в котором катализатор образует три или более каталитических слоев, и каталитические слои, иные, чем каталитический слой, расположенный наиболее близко к впуску исходного реакционного газа, расположены так,что их каталитические активности увеличиваются от стороны впуска исходного реакционного газа реакционной трубы к стороне его выпуска. 3. Способ газофазного каталитического окисления в соответствии с вышеуказанным аспектом 1, в котором каталитический слой, расположенный наиболее близко к впуску исходного реакционного газа реакционной трубы, заполнен так, что температура исходного реакционного газа, введенного в нее, является выше, по меньшей мере, температуры теплоносителя, текущего снаружи реакционной трубы. 4. Способ газофазного каталитического окисления в соответствии с вышеуказанным аспектом 1, в котором разность между максимальной и минимальной пиковыми реакционными температурами соответствующих каталитических слоев в осевом направлении реакционной трубы составляет не более 20 С. 5. Способ газофазного каталитического окисления в соответствии с вышеуказанным аспектом 1, в котором по меньшей мере один каталитический слой регулируется по его каталитической активности смешением с инертным веществом. 6. Способ получения (мет)акролеина или (мет)акриловой кислоты с использованием способа газофазного каталитического окисления, как определено в любом из вышеуказанных аспектов 1-5, с получе-2 008097 нием (мет)акролеина или (мет)акриловой кислоты окислением пропана, пропилена или изобутилена молекулярным кислородом или с получением (мет)акриловой кислоты окислением (мет)акролеина. 7. Способ получения (мет)акролеина или (мет)акриловой кислоты, в котором исходный материал(мет)акролеина или (мет)акриловой кислоты и молекулярный кислород или газ, содержащий молекулярный кислород, подвергают реакции газофазного каталитического окисления с использованием многотрубного реактора с неподвижным слоем, имеющего два или более каталитических слоев, расположенных в осевом направлении каждой из реакционных труб, предусмотренных в реакторе, в котором разность между максимальной и минимальной пиковыми реакционными температурами соответствующих каталитических слоев в осевом направлении реакционной трубы составляет не более 20 С. 8. Способ в соответствии с вышеуказанным аспектом 7, в котором разность между максимальной и минимальной пиковыми реакционными температурами множества каталитических слоев составляет не более 10 С. 9. Способ в соответствии с вышеуказанным аспектом 7, в котором по меньшей мере один каталитический слой регулируется по его каталитической активности смешением с инертным веществом. 10. Способ в соответствии с вышеуказанным аспектом 7, в котором число каталитических слоев составляет 2-5. Настоящее изобретение описано подробно ниже. Подробное описание изобретения Во-первых, поясняется способ газофазного каталитического окисления настоящего изобретения. Реакция газофазного каталитического окисления с использованием многотрубного реактора с неподвижным слоем широко используется для получения (мет)акролеина или (мет)акриловой кислоты при взаимодействии пропилена или изобутилена с молекулярным кислородом или газом, содержащим молекулярный кислород, в присутствии композитного оксидного катализатора, и данная реакция включает стадию получения (мет)акролеина из пропилена или изобутилена и, кроме того, стадию получения(мет)акриловой кислоты из (мет)акролеина. В общем случае реакция газофазного каталитического окисления включает реакцию первой стадии для получения акриловой кислоты окислением пропана в присутствии Mo-V-Te-содержащего композитного оксидного катализатора, Mo-V-Sb-содержащего композитного оксидного катализатора и т.д., или получения, главным образом, (мет)акролеина окислением пропилена или изобутилена в присутствии MoBi-содержащего композитного оксидного катализатора и реакцию последующей стадии для получения(мет)акриловой кислоты окислением (мет)акролеина, полученного в реакции первой стадии в присутствии Mo-V-содержащего композитного оксидного катализатора. В качестве типичных способов промышленного газофазного каталитического окисления известными являются однофазный способ, способ рециклирования непрореагировавшего пропилена и способ рециклирования отходящего горючего газа. Однофазным способом является способ, включающий реакцию первой стадии, в которой пропилен,воздух и водяной пар смешивают друг с другом и подают через впуск исходного реакционного газа с превращением смешанного исходного газа, главным образом, в акролеин и акриловую кислоту, и реакцию последующей стадии, в которой полученный выходящий газ от реакции первой стадии, который включает вышеуказанные реакционные продукты без их разделения, подают в многотрубный реактор с неподвижным слоем для окисления акролеина, содержащегося в выходящем газе, в акриловую кислоту. В данный момент также может быть использован способ введения воздуха и водяного пара, необходимого для реакции последующей стадии, в выходящий газ от реакции первой стадии и подачи полученного смешанного газа в реакцию последующей стадии. Способом рециклирования непрореагировавшего пропилена является такой способ, в котором газообразный реакционный продукт, содержащий акриловую кислоту, полученный на выходе реакции последующей стадии, вводят в сборник акриловой кислоты для извлечения акриловой кислоты в виде водного раствора, а часть выходящего газа, содержащего непрореагировавший пропилен, подают из сборника на впуск исходного реакционного газа для реакции первой стадии с рециклированием части непрореагировавшего пропилена. Способом рециклирования отходящего горючего газа является такой способ, в котором газообразный реакционный продукт, содержащий акриловую кислоту, полученный на выходе реакции последующей стадии, вводят в сборник акриловой кислоты для извлечения акриловой кислоты в виде водного раствора, все количество газа, выходящего из сборника, каталитически окисляется при горении с превращением непрореагировавшего пропилена или подобного, содержащегося в выходящем газе, главным образом, в диоксид углерода и воду, и вводят часть полученного отходящего горючего газа в питание исходного реакционного газа на впуске для реакции первой стадии. В способе газофазного каталитического окисления настоящего изобретения исходный реакционный газ может подаваться к впуску исходного реакционного газа вышеуказанными соответствующими способами. Однако исходный реакционный газ, используемый в настоящем изобретении, не ограничивается подачей вышеуказанными способами, если исходный реакционный газ используется в реакции газофазного каталитического окисления для получения акриловой кислоты.-3 008097 Катализатором, используемым в способе газофазного каталитического окисления настоящего изобретения, является, предпочтительно, такой катализатор для получения акриловой кислоты, который заполняет соответствующие реакционные трубы многотрубного реактора с неподвижным слоем, используемого для получения (мет)акролеина или (мет)акриловой кислоты. Отдельные примеры катализатора могут включать следующие катализаторы. Катализатор, используемый в реакции газофазного каталитического окисления для получения акриловой кислоты, может включать катализаторы, используемые в реакции первой стадии для превращения олефинов в ненасыщенные альдегиды или ненасыщенные кислоты, и катализаторы, используемые в реакции последней стадии для превращения ненасыщенных альдегидов в ненасыщенные кислоты. Способ настоящего изобретения может быть применен к обеим реакциям. В качестве катализатора, используемого в реакции первой стадии, могут быть приведены в виде примера катализаторы, представленные следующей общей формулой (I)MOaWbBicFedAeBfCgDhEiOx (I),в которой Мо представляет собой молибден; W представляет собой вольфрам; Bi представляет собой висмут; Fe представляет собой железо; А представляет собой по меньшей мере один элемент, выбранный из группы, состоящей из никеля и кобальта; В представляет собой по меньшей мере один элемент, выбранный из группы, состоящей из натрия, калия, рубидия, цезия и таллия; С представляет собой по меньшей мере один элемент, выбранный из группы, состоящей из щелочно-земельных металлов; D представляет собой по меньшей мере один элемент, выбранный из группы, состоящей из фосфора, теллура, сурьмы, олова, церия, свинца, ниобия, марганца, мышьяка, бора и цинка; Е представляет собой по меньшей мере один элемент, выбранный из группы, состоящей из кремния, алюминия, титана и циркония; О представляет собой кислород; и а, b, с, d, e, f, g, h, i и х представляют собой атомные отношения Мо, W, Bi, Fe, А, В, С, D, Е и О, соответственно, при условии, что, когда а составляет 12 (а=12),0b10, 0 с 10 (предпочтительно 0,1 с 10), 0d10 (предпочтительно 0,1d10), 2 е 15,0f10 (предпочтительно, 0,001f10), 0g10, 0h4, 0i30, и х представляет собой значение, определенное степенями окисления соответствующих элементов. В качестве катализатора, используемого в реакции последующей стадии, могут быть приведены в виде примера катализаторы, представленные следующей общей формулой (II)MOaVbWcCudXeYfOg (II),в которой Мо представляет собой молибден; V представляет собой ванадий; W представляет собой вольфрам; Сu представляет собой медь; Х представляет собой по меньшей мере один элемент, выбранный из группы, состоящей из Mg, Ca, Sr и Ва; Y представляет собой по меньшей мере один элемент, выбранный из группы, состоящей из Ti, Zr, Се, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Zn, Nb, Sn, Sb, Pb и Bi; О представляет собой кислород; и а, b, с, d, е, f и g представляют собой атомные соотношения Мо, V, W, Сu, X, Y и О,соответственно, при условии, что, когда а составляет 12 (а=12), 2b14, 0 с 12, 0d6, 0 е 3,0f3, и g представляет собой значение, определенное степенями окисления соответствующих элементов. Вышеуказанные катализаторы могут быть получены, например, способом, описанным в публикации Японской заявки (KOKAI)63-54942. Катализатор, используемый в настоящем изобретении, может быть в виде формованного катализатора, полученного способом экструзионного формования или способом таблетирования, или может быть в виде катализатора на носителе, полученного нанесением композитного оксида в качестве каталитического компонента на инертный носитель, такой как карбид кремния, оксид алюминия, оксид циркония и оксид титана. Форма катализатора, используемого в настоящем изобретении, специально не ограничивается, и катализатор может быть любой формы, такой как сферическая форма, цилиндрическая форма, полая цилиндрическая форма, кольцеобразная форма, звездообразная форма и аморфная форма. Из указанных форм кольцеобразная форма является более предпочтительной, т.к. использование такого кольцеобразного катализатора имеет эффект предотвращения накапливания тепла в частях горячих зон. Активность катализатора, используемого в настоящем изобретении, регулируют традиционными способами, такими как, например, способ разбавления вышеуказанного катализатора инертным веществом, способ регулирования количества катализатора, нанесенного на инертный носитель, способ регулирования свойств катализатора, таких как объем, объем пор и порораспределение, и способ регулирования условий получения катализатора, таких как температура прокаливания. А именно, активность катализатора находится в обратной пропорции к количеству используемого инертного вещества. В качестве инертного вещества, используемого в настоящем изобретении, могут быть использованы любые вещества, которые поддерживаются стабильными в реакционных условиях получения акриловой кислоты и не имеют реакционной способности к исходным материалам, таким как олефины, а также к реакционным продуктам, таким как ненасыщенные альдегиды и ненасыщенные кислоты. Отдельные примеры инертного вещества могут включать оксид алюминия, карбид кремния, оксид кремния, оксид циркония, оксид титана или подобное, т.е. используемое в качестве носителя для катализаторов. Форма инертного веще-4 008097 ства специально не ограничивается, подобно форме катализатора, и инертное вещество может быть любой формы, такой как сферическая форма, цилиндрическая форма, кольцевая форма и аморфная форма. Размер инертного вещества может быть определен с точки зрения диаметра и потери давления реакционной трубы и т.д. Как указано выше, активность катализатора может регулироваться разбавлением катализатора инертным веществом с образованием в результате каталитических слоев, имеющих отличающиеся друг от друга каталитические активности. В настоящем изобретении используется многотрубный реактор с неподвижным слоем, но специально им не ограничивается, и могут быть использованы реакторы, обычно используемые в промышленных отраслях. В настоящем изобретении, когда катализатором заполняют соответствующие реакционные трубы многотрубного реактора с неподвижным слоем, в нем образуются два или более каталитических слоев,имеющих отличающиеся друг от друга каталитические активности, в направлении реакции окисления,так что каталитический слой, расположенный наиболее близко к впуску исходного реакционного газа реакторной трубы (далее называется просто "первым слоем"), имеет более высокую каталитическую активность, чем каталитическая активность следующего каталитического слоя, смежного с ним (далее называется просто "вторым слоем"). Когда первый слой заполняют катализатором, имеющим более высокую каталитическую активность, чем каталитическая активность второго слоя, даже исходный газ,имеющий низкую температуру, может реагировать здесь. Соответственно, длина первого слоя, расположенного в соответствующих реакционных трубах многотрубного реактора с неподвижным слоем, а также активность заполнившего их катализатора,предпочтительно, регулируются так, что, по меньшей мере, температура исходного реакционного газа,введенного в них, является не ниже, чем, по меньшей мере, температура теплоносителя, текущего снаружи реакционной трубы. Хотя температура теплоносителя является различной между впуском и выпуском соответствующих реакционных труб реактора, температура впуска теплоносителя обычно используется в качестве стандарта. Длина заполненного первого слоя, предпочтительно, выбрана так, что реакционная пиковая температура первого слоя является, по существу, идентичной температуре второго слоя. Длина заполненного каталитического слоя может быть легко рассчитана по массовому балансу и тепловому балансу при определении активности заполнившего катализатора (в случае разбавленного катализатора - активности катализатора, включая материал разбавителя), температуре исходного реакционного газа и температуре реакции и реакционным условиям. Предпочтительная комбинация длины каталитического слоя и каталитической активности может быть выбрана в соответствии с реакционными условиями. Соответствующие реакционные трубы многотрубного реактора с неподвижным слоем заполняют тремя или более каталитическими слоями. В данном случае, когда каталитические слои, иные, чем каталитический слой, ближайший к впуску исходного реакционного газа, расположены так, что их каталитические активности увеличиваются от стороны впуска исходного газа к стороне выпуска, становится возможным предотвратить образование горячих зон в нем, а также накапливание тепла в частях горячих зон. В результате реакция может быть проведена надежно и эффективно с достижением в результате высокой производительности без риска для срока службы катализатора. Число каталитических слоев может быть соответственно выбрано так, чтобы достигнуть максимальных эффектов. Когда число каталитических слоев является слишком большим, имеется тенденция возникновения дополнительных проблем, таких как усложненная работа по заполнению. Поэтому число заполненных каталитических слоев, предпочтительно, составляет около 3-5. Кроме того, композиции соответствующих каталитических слоев, используемых в настоящем изобретении, специально не ограничиваются до тех пор, пока указанные каталитические слои расположены так, что каталитическая активность первого слоя является выше, чем каталитическая активность второго слоя, и каталитические активности второго и последующих слоев увеличиваются к стороне выпуска. Композиции указанных каталитических слоев могут быть одинаковыми или отличающимися друг от друга. Слой предварительного нагрева, предпочтительно, предусматривается на стороне выше по потоку от каталитических слоев. Длина слоя предварительного нагрева составляет обычно 5-20% и, предпочтительно, 10-20% полной длины каталитических слоев. Далее поясняется способ получения (мет)акролеина или (мет)акриловой кислоты согласно настоящему изобретению. В настоящем изобретении в качестве исходного материала могут использоваться следующие соединения. А именно, могут использоваться пропилен для получения акролеина и изобутилен для получения метакролеина. Между тем, поскольку (мет)акролеин является промежуточным продуктом для получения(мет)акриловой кислоты, акриловая кислота может быть получена из исходного пропилена через акролеин, а метакриловая кислота может быть получена из исходного изобутилена через метакролеин. Кроме того, пропан также может использоваться в качестве исходного материала для получение акриловой кислоты. Кроме того, в качестве газа, содержащего молекулярный кислород, обычно может использоваться воздух.-5 008097 Далее настоящее изобретение иллюстративно поясняется относительно способа получения акролеина и акриловой кислоты из исходного пропилена. Как указано выше, типичные примеры промышленных способов получения акролеина и акриловой кислоты из исходного пропилена включают однофазный способ, способ рециклирования непрореагировавшего пропилена и способ рециклирования отходящего горючего газа. Однако реакционный способ, используемый в настоящем изобретении, не ограничивается никакими способами, включая указанные три способа.Mo-Bi-содержащий композитный оксидный катализатор, используемый в реакции первой стадии для получения, главным образом, акролеина (реакция получения ненасыщенных альдегидов или ненасыщенных кислот из олефинов), состоит из соединений, представленных вышеуказанной общей формулой (I). Также Mo-V-содержащий композитный оксидный катализатор, используемый в реакции последующей стадии для получения, главным образом, акриловой кислоты (реакция получения ненасыщенных кислот из ненасыщенных альдегидов), состоит из соединений, представленных вышеуказанной общей формулой (II). В настоящем изобретении используется многотрубный реактор с неподвижным слоем, обеспеченный двумя или более каталитическими слоями в осевом направлении его каждой реакционной трубы, и,кроме того, разность между максимальной и минимальной пиковыми реакционными температурами соответствующих каталитических слоев в осевом направлении реакционной трубы составляет не более 20 С. Между тем, "реакционная пиковая температура" означает пиковую температуру каждого каталитического слоя. Когда разность температур составляет более 20 С, может быть трудно получить акролеин и акриловую кислоту в качестве целевых продуктов с высоким выходом. Разность между максимальной и минимальной реакционными пиковыми температурами соответствующих каталитических слоев в осевом направлении реакционной трубы составляет, предпочтительно, не более 10 С. В настоящем изобретении способ регулирования того, чтобы разность максимальной и минимальной реакционными пиковыми температурами соответствующих каталитических слоев в осевом направлении реакционной трубы составляла, предпочтительно, не более 20 С, специально не ограничивается. Например, может использоваться способ подходящего варьирования отношения инертного вещества к катализатору, формы катализатора, типа катализатора (такого, как композиция и температура прокаливания при получении катализатора) или подобного. Кроме того, в случае катализатора на носителе может также использоваться способ варьирования количества каталитически активного компонента, нанесенного на носитель. Число каталитических слоев, образованных в осевом направлении реакционной трубы многотрубного реактора с неподвижным слоем, специально не ограничивается. Однако, когда число образованных каталитических слоев является слишком большим, работа по заполнению катализатором имеет тенденцию требовать большого труда. Поэтому число образованных каталитических слоев составляет обычно 2-5. Оптимальная длина соответствующих каталитических слоев может быть соответствующе определена в соответствии с типом катализатора, числом каталитических слоев, реакционными условиями и т.д. так, чтобы получить наибольшие эффекты настоящего изобретения. Длина соответствующих каталитических слоев составляет обычно 10-80% и, предпочтительно, 20-70% полной длины реакционной трубы. Предпочтительный вариант настоящего изобретения Настоящее изобретение описано более подробно с помощью примеров, но примеры являются только иллюстративными и не предназначены для ограничения объема настоящего изобретения. Примеры, соответствующие способу газофазного каталитического окисления настоящего изобретения Пример 1. Кольцеобразный катализатор, имеющий следующий состав (атомные соотношения), в качестве катализатора каталитического окисления пропилена получают способом, описанным в публикации Японской заявки (KOKAI)63-54942:Mo:Bi:Co:Fe:Na:B:K:Si:O=12:1:0,6:7:0,1:0,2:0,1:18:X,где Х представляет собой значение, определенной степенями окисления соответствующих элементов металлов. Используют реакционную трубу из нержавеющей стали двойной трубчатой конструкции, имеющую внутренний диаметр 27 мм и длину 5 м, и селитру используют в качестве теплоносителя для регулирования нахождения реакционной трубы при однородной температуре. Катализатором, полученным вышеуказанным способом, заполняют каждую реакционную трубу с образованием в ней каталитического слоя, имеющего высоту 1,5 м. Далее, смесью, содержащей вышеуказанный катализатор и шарики оксида алюминия при соотношении смеси (об.%) 70:30, смесью, содержащей вышеуказанный катализатор и шарики оксида алюминия при соотношении смеси (об.%) 60:40,смесью, содержащей вышеуказанный катализатор и шарики оксида алюминия при соотношении смеси(об.%) 80:20, последовательно заполняют реакционную трубу с образованием дополнительных трех каталитических слоев, имеющих высоты 0,65, 0,65 и 0,2 м соответственно, на первоначально заполненном каталитическом слое в указанном порядке.-6 008097 Затем смешанный газ с температурой 200 С в качестве исходного реакционного газа, состоящий из 8 мол.% пропилена, 67 мол.% воздуха и 25 мол.% водяного пара, подают в соответствующие реакционные трубы многотрубного реактора с неподвижным слоем от его верхней части так, что исходный реакционный газ контактирует с катализатором в течение 3,5 с. Кроме того, температуру селитры регулируют так, чтобы получить степень превращения пропилена 98%. Результаты показаны в табл. 1. Сравнительный пример 1. Катализатором, полученным в примере 1, заполняют каждую реакционную трубу с образованием в ней каталитического слоя, имеющего высоту 1,5 м. Далее, смесью, содержащей вышеуказанный катализатор и шарики оксида алюминия при соотношении смеси (об.%) 70:30, смесью, содержащей вышеуказанный катализатор и шарики оксида алюминия при соотношении смеси (об.%) 60:40, и шариками оксида алюминия только последовательно заполняют реакционную трубу с образованием дополнительных трех каталитических слоев, имеющих высоты 0,65, 0,65 и 0,2 м соответственно, на первоначально заполненном каталитическом слое в указанном порядке. Затем проводят реакцию в таких же условиях, как использовано в примере 1. Кроме того, температуру селитры регулируют так, чтобы получить степень превращения пропилена 98%. Результаты показаны в табл. 1. Сравнительный пример 2. Катализатором, полученным в примере 1, заполняют каждую реакционную трубу с образованием в ней каталитического слоя, имеющего высоту 1,5 м. Далее, смесью, содержащей вышеуказанный катализатор и шарики оксида алюминия при соотношении смеси (об.%) 70:30, смесью, содержащей вышеуказанный катализатор и шарики оксида алюминия при соотношении смеси (об.%) 60:40, последовательно заполняют реакционную трубу с образованием дополнительных двух каталитических слоев, имеющих высоты 0,65, 0,85 м соответственно, на первоначально заполненном каталитическом слое в указанном порядке. Затем проводят реакцию в таких же условиях, как использовано в примере 1. Кроме того, температуру селитры регулируют так, чтобы получить степень превращения пропилена 98%. Результаты показаны в табл. 1. Таблица 1 Примеры, соответствующие способу получения (мет)акролеина или (мет)акриловой кислоты согласно настоящему изобретению Пример 2. Получение акролеина. В качестве реактора используют реактор из нержавеющей стали двойной трубчатой конструкции,имеющий внутренний диаметр 27 мм и длину 5 м. Mo-Bi-Fe-содержащий композитный оксидный катализатор, полученный обычным способом, используют в качестве реакционного катализатора, и шарики оксида алюминия используют в качестве материала разбавителя, смешиваемого с катализатором. Три вида смесей, содержащих катализатор и шарики оксида алюминия с различными соотношениями смеси(об.%), получают и заполняют ими каждую реакционную трубу реактора с образованием в ней трех каталитических слоев. В частности, первый слой (на стороне впуска исходного газа) имеет высоту 1 м и состоит из 29% катализатора и 71% шариков оксида алюминия; второй слой имеет высоту 1 м и состоит из 44% катализатора и 56% шариков оксида алюминия; третий слой (на стороне выпуска реакционного газа) имеет высоту 2 м и состоит из 87% катализатора и 13% шариков оксида алюминия. Расплавленный нитрат щелочного металла (селитру) подают в качестве теплоносителя в реактор с регулированием однородной температуры в реакторе. Далее смешанный исходный газ, состоящий из 7 мол.% пропилена, 70 мол.% воздуха и 23 мол.% водяного пара, подают в реактор так, что исходный газ контактирует с катализатором в течение 3,5 с, с получением в результате акролеина. В этот момент температуру теплоносителя регулируют так, чтобы получить превращение пропилена 98%. Реакционные условия, реакционные пиковые температуры соответствующих каталитических слоев и выходы полученных акролеина и акриловой кислоты показаны в табл. 2. Пример 3 и сравнительные примеры 3 и 4. Получение акролеина. Осуществляют методику, определенную в примере 2, за исключением того, что при образовании реакционных каталитических слоев процентные содержания катализаторов, используемых в соответствующих каталитических слоях, варьируют, как показано в табл. 3, проводя, таким образом, реакцию. Ре-7 008097 зультаты показаны в табл. 3. Между тем, высоты соответствующих каталитических слоев являются такими же, как использованные в примере 2. Таблица 2 Получение акролеина Пример 4. Получение акриловой кислоты. Два реактора того же типа, как использовано в примере 2, используют в качестве реактора первой стадии и реактора последующей стадии. Структура каталитических слоев, образованных в реакторе первой стадии, является такой же, как в примере 2. Каталитические слои, заполнившие реактор первой стадии, получают следующим образом. Т.е., Mo-V-Sb-содержащий композитный оксидный катализатор,полученный обычным способом, используют в качестве реакционного катализатора, и шарики оксида алюминия используют в качестве материала разбавителя, смешиваемого с катализатором. Получают два вида смесей, содержащих катализатор и шарики оксида алюминия с различными соотношениями смеси(об.%), и заполняют ими реактор последующей стадии с образованием в нем двух каталитических слоев. В частности, первый слой (на стороне впуска исходного газа) имеет высоту 1 м и состоит из 50% катализатора и 50% шариков оксида алюминия; а второй слой имеет высоту 1,5 м и состоит из 80% катализатора и 20% шариков оксида алюминия. Расплавленный нитрат щелочного металла (селитру) подают в качестве теплоносителя в реактор с регулированием однородной температуры в реакторе. Далее смешанный исходный газ, состоящий из 7 мол.% пропилена, 70 мол.% воздуха и 23 мол.% водяного пара, подают в реактор первой стадии так, что исходный газ контактирует с катализатором в течение 3,5 с, и затем полученный реакционный газ удаляют из реактора последующей стадии, с получением в результате акриловой кислоты. В это время температуру теплоносителя регулируют так, чтобы получить степень превращения акриловой кислоты 99%. Реакционные условия, реакционные пиковые температуры соответствующих каталитических слоев в реакторе последующей стадии и выходы акриловой кислоты показаны в табл. 3. Сравнительный пример 5. Получение акриловой кислоты. Осуществляют методику, определенную в примере 4, за исключением того, что при образовании реакционных каталитических слоев в реакторе последующей стадии процентные содержания катализаторов, используемых в соответствующих каталитических слоях, варьируют, как показано в табл. 3, про-8 008097 водя, таким образом, реакцию. Результаты показаны в табл. 3. Между тем, высоты соответствующих каталитических слоев являются такими же, как использованные в примере 4. Таблица 3 Получение акриловой кислоты Промышленная применимость Согласно настоящему изобретению множество каталитических слоев, разделенных в осевом направлении реакционной трубы, образуются так, что часть впуска реакционного газа (первый слой) заполнена катализатором, имеющим более высокую каталитическую активность, чем каталитическая активность следующего слоя (второй слой), с эффективным предотвращением в результате образования в нем горячих зон. Кроме того, в способе настоящего изобретения образование горячих зон может быть эффективно предотвращено оптимизацией температур соответствующих каталитических слоев. В результате, согласно настоящему изобретению может быть предотвращена реакция избыточного окисления, так что (мет)акролеин и (мет)акриловую кислоту получают с высоким выходом. Кроме того, может быть предотвращена термическая деструкция катализатора и улучшен срок его службы, так что реакция может проводиться с высокой объемной скоростью с получением в результате высокой производительности. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ получения акролеина и акриловой кислоты путем осуществления реакции газофазного каталитического окисления, в котором исходный реакционный газ подают в многотрубный реактор с неподвижным слоем, имеющий реакционные трубы, каждая из которых заполнена катализатором,причем катализатор заполняет каждую из реакционных труб многотрубного реактора с неподвижным слоем с образованием от трех до пяти каталитических слоев, имеющих отличающиеся друг от друга каталитические активности в направлении реакции окисления,каталитический слой, расположенный наиболее близко к впуску исходного реакционного газа реакционной трубы, имеет более высокую каталитическую активность, чем каталитическая активность следующего каталитического слоя, смежного с ним,причем каталитические слои, другие чем каталитический слой, расположенный наиболее близко к впуску исходного реакционного газа, расположены так, что их каталитические активности увеличиваются от стороны впуска исходного реакционного газа реакционной трубы к стороне его выпуска,разность между максимальной и минимальной пиковыми реакционными температурами соответствующих каталитических слоев в осевом направлении реакционной трубы составляет не более 20 С,каталитический слой, расположенный наиболее близко к впуску исходного реакционного газа реакционной трубы, заполняют так, что температура исходного реакционного газа, введенного в нее, выше,по меньшей мере, температуры теплоносителя, текущего снаружи реакционной трубы,по меньшей мере, один каталитический слой регулируют по его каталитической активности смешением с инертным веществом и при этом слой предварительного нагрева предусматривается на стороне выше по потоку от каталитических слоев, и длина слоя предварительного нагрева составляет 5-20% полной длины каталитических слоев. 2. Способ получения (мет)акролеина или (мет)акриловой кислоты с использованием способа газофазного каталитического окисления по п.1, с получением (мет)акролеина или (мет)акриловой кислоты-9 008097 окислением пропана, пропилена или изобутилена молекулярным кислородом или с получением