CN102171357B - 丙烯酰胺的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种使用生物催化剂由丙烯腈制造丙烯酰胺的方法，所述丙烯酰胺的制造方法为工业反应规模且能够有效除去反应热，成本低且生产率高。本发明为在生物催化剂的存在下使丙烯腈反应来制造丙烯酰胺的方法，其特征在于，使用装有管式换热器且反应容积1m3以上的反应器、并将引入至该换热器的冷却水的温度与反应温度的差保持在5～20℃来进行该反应。

Description

丙烯酰胺的制造方法
技术领域
本发明涉及使用生物催化剂由丙烯腈制造丙烯酰胺的方法。
背景技术
由于利用生物催化剂来制造目标化合物的方法具有反应条件温和、副产物少且反应产物纯度高、可简化制造工艺等优点，因此生物催化剂被用于许多化合物的制造。在酰胺化合物的制造中，自从发现能将腈化合物转化成酰胺化合物的酶即腈水合酶以来，包含该酶的生物催化剂被广泛利用。
要想在工业上利用这样的生物催化剂，则能以低成本来制造酰胺化合物是必不可少的。通常，对于热，生物催化剂容易失活，因此如果反应热的除去不充分，则催化剂供给量增大，催化剂成本增加。另外，如果降低除热所用的冷却水的温度、或增加冷却水的供给量等，则能量成本会增加，结果难以以低成本制造丙烯酰胺。
作为除去反应热的方法，例如已知有：使反应液在设置于反应器外部的换热器中循环来进行冷却的方法(专利文献1)；在推流型的反应器中使用双管管式、壳管式的方法(专利文献2)；在反应槽上安装夹套、冷却盘管的方法(专利文献3)等。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特表2004-524047号公报
专利文献2：日本特开2001-340091号公报
专利文献3：国际公开第03/00914号小册子
发明内容
发明要解决的问题
然而，上述专利文献1(日本特表2004-524047号公报)中记载的方法由于装置变得复杂，不仅使设备成本增加，而且要消耗大量的能量用于使反应液循环，制造成本也增加。另外，上述专利文献2和3(日本特开2001-340091号公报；国际公开第03/00914号小册子)中记载的方法在提高单个反应器的生产率时需要过大的换热器，设备的经济负荷增大。另外，这些方法是对小规模的反应器进行的研究，未考虑工业规模下的除热效果。在反应器内设置换热器的情况下，若考虑放大至工业规模，则反应器的容积越大，用于冷却单位容积的导热面积比例会越小，因而除热将变得更加困难。
因此，本发明的目的在于提供一种使用生物催化剂由丙烯腈制造丙烯酰胺的方法，所述丙烯酰胺的制造方法为工业反应规模且能够有效除去反应热，成本低且生产率高。
用于解决问题的方案
本发明人为了解决上述问题而进行了深入研究。结果发现，通过使用装有管式换热器的工业规模的反应器作为反应器，并且将反应温度与引入至该换热器的冷却水的温度的温度差保持在一定范围，即可解决前述问题，从而完成了本发明。
即，本发明如下。
一种在生物催化剂的存在下使丙烯腈反应来制造丙烯酰胺的方法，其特征在于，其使用装有管式换热器且反应容积1m3以上的反应器、并将引入至该换热器的冷却水的温度与反应温度的差保持在5～20℃来进行该反应。
在本发明的方法中，作为前述反应，例如可举出连续反应。另外，该连续反应例如可以将反应器的入口与出口处的反应混合物中的丙烯酰胺的浓度差(重量％)除以冷却水的温度与反应温度的差(℃)而得到的值(重量％/℃)保持在1.5～2.5的范围内来进行。
进而，在本发明的方法中，作为前述管式换热器，例如可以使用多管式换热器、双管以上的盘管式换热器。多管式换热器例如可以使用U形管式换热器。对于该多管式换热器(特别是U形管式换热器)，例如可列举出流路数2～6的换热器、以直立式设置在前述反应器内的换热器、管束为能拆卸的结构的换热器。
发明的效果
根据本发明，可以提供在使用生物催化剂由丙烯腈制造丙烯酰胺时能在工业规模的反应器中有效除去反应热的、成本低且生产率高的丙烯酰胺的制造方法。
附图说明
图1为本发明的在内部设置了用于有效除去反应热的多管式换热器(U形管式)的反应器的一个例子。
附图标记说明
1：导热管
2：反应器
3：隔板(分区数3，流路数4)
4：固定用支承板
5：隔室
6：管板
具体实施方式
下面详细说明本发明的丙烯酰胺的制造方法。本发明的范围并不局限于这些说明，除下面的示例以外，也可以在不损害本发明的要旨的范围适当地进行改变来实施。此外，本说明书包括本申请主张的优先权的基础、即日本特愿2008-258240号说明书(2008年10月3日提出申请)的全部内容。另外，本说明书中所引用的所有现有技术文献和公开公报、专利公报以及其他专利文献也作为参照纳入本说明书。
本发明的丙烯酰胺的制造方法如前所述，是一种在生物催化剂的存在下使丙烯腈反应来制造丙烯酰胺的方法，其特征在于，其使用装有管式换热器且反应容积1m3以上的反应器、并将引入至该换热器的冷却水的温度与反应温度的差保持在5～20℃来进行该反应。
作为本发明的方法所使用的生物催化剂，例如可列举出含有可催化目标反应的酶的动物细胞、植物细胞、细胞器和菌体(活菌体或死菌体)以及它们的处理物等。作为处理物，可列举出由细胞提取的粗酶或纯化酶，以及用包埋法、交联法、载体结合法等固定动物细胞、植物细胞、细胞器、菌体(活菌体或死菌体)或酶自身而得到的物质。在此，包埋法是指将菌体或酶包埋在高分子凝胶的微细格子中、或通过半透膜性质的高分子的皮膜来进行包覆的方法。另外，交联法是指用具有两个或多于两个的官能团的试剂(多官能***联剂)使酶进行交联的方法。此外，载体结合法是指使酶与水不溶性的载体结合的方法。
作为固定所用的固定载体，例如可列举出玻璃珠、硅胶、聚氨酯、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、角叉菜胶(carrageenan)、海藻酸、琼脂、明胶等。
作为菌体，例如可列举出属于诺卡氏菌(Nocardia)属、棒状杆菌(Corynebacterium)属、芽胞杆菌(Bacillus)属、假单胞菌(Pseudomonas)属、微球菌(Micrococcus)属、红球菌(Rhodococcus)属、不动细菌(Acinetobacter)属、黄色杆菌(Xanthobacter)属、链霉菌(Streptomyces)属、根瘤菌(Rhizobium)属、克雷伯氏菌(Klebsiella)属、肠杆菌(Enterobacter)属、欧文氏菌(Erwinia)属、气单胞菌(Aeromonas)属、柠檬酸细菌(Citrobacter)属、无色菌(Achromobacter)属、土壤杆菌(Agrobacterium)属、假诺卡氏菌(Pseudonocardia)属的微生物等。
作为酶，例如可举出前述微生物所生产的腈水合酶。
生物催化剂的用量根据所用的生物催化剂的种类、形态而不同，将向反应器中添加的生物催化剂的活性调整为在反应温度10℃下每mg干燥菌体为50～200U左右是优选的。其中，前述单位U(Unit，单位)是指1分钟内由丙烯腈生成1微摩尔丙烯酰胺所用的酶量，是使用制造所用的丙烯腈来测定得到的值。
本发明的制造方法可以应用下述反应中的任意一种：(i)将反应原料(包括生物催化剂、丙烯腈、原料水)一次性全部投加到反应器中再进行反应的方法(间歇反应)；(ii)将反应原料的一部分投加到反应器中，然后连续或间歇地供给剩余的反应原料来进行反应的方法(半间歇反应)；和(iii)一边连续或间歇地供给反应原料并且连续或间歇地取出反应混合物(包括反应原料和所生成的丙烯酰胺)，一边不将反应器内的反应混合物全部排出地连续进行制造的方法(连续反应)。从工业上易于大量且有效地制造丙烯酰胺的方面考虑，连续反应是优选的。另外，反应器可以仅使用一个，也可以组合使用多个。使用多个反应器进行连续反应时，对于生物催化剂、丙烯腈的供给，只要在不使反应效率等过分变差的范围内，则不仅仅限定于引入至位于最上游的反应器，也可以引入至位于其下游的反应器。对本发明的制造方法中的反应温度(反应混合物温度)没有限定，优选为10～40℃，更优选为20～35℃。若反应温度为10℃以上，则不仅可以充分提高生物催化剂的反应活性，还可以提高冷却水温度，因而可以利用冷却塔来代替制冷机，可以减少用于冷却水的冷却能量。另外，若反应温度为40℃以下，则易于抑制生物催化剂失活。
另外，对本发明的制造方法中的反应时间没有限定，例如优选为1～50小时，更优选为3～20小时。
作为本发明的制造方法中所用的管式换热器，例如优选列举出多管式换热器和双管以上的盘管式换热器等。
上述多管式换热器是指将多个导热管通过焊接等固定在管板上的结构的换热器。多管式换热器为将冷却水引入至导热管的内侧、通过导热管壁而与反应混合物进行热交换的结构的换热器。对导热管的排列方法没有特别限定，例如可列举出三角形排列、方形排列等方法。另外，在排列导热管时，优选将彼此相邻的管与管的中心距设置为管外径的1～5倍，更优选为1.25倍～3倍。冷却水在导热管内的流速优选为0.5～5m/s，更优选为1～3m/s。
作为多管式换热器，例如优选列举出U形管式换热器和直管式换热器等，其中，U形管式换热器是更优选的。
U形管式换热器是指将导热管弯成U字形、并将管端安装在管板上的换热器。U形管的弯曲的最小半径优选为导热管外径的1～3倍，更优选为1.5倍～2.5倍。
由于U形管式换热器的管端被固定在一个管板上，因此可以使由流体温度引起的导热管伸缩自由地进行，可以容易地在大范围内设定反应温度与冷却水的温度的组合。另外，由于为简单的结构，因此可以较廉价地制造或得到，进而，由于可以将管束取出来进行清洁、检修，因此维护性能也优异。
对于本发明中使用的多管式换热器(特别是U形管式换热器)，例如，流路数优选为2～6，更优选为2～4。通常，在换热器的导热管的冷却水的出入口设有隔室，在其内部装有用于引导冷却水的隔板(division plate)，流路数是指隔室被该隔板分隔而成的分区数(下面表示为N。)(例如参照：日本《过程设备结构设计系列1换热器》(プロセス機器構造設計シリ一ズ1熱交换器)，化学工学协会编，P23(丸善株式会社))。具体而言，例如N为2时流路数为2，N为3时流路数为4，N为4时流路数为6。此外，由其结构来看，U形管式换热器的流路数为2以上。若流路数大于6，则分区数变多、热交换的结构变复杂，因而难以廉价地制造或得到。
对于本发明中使用的多管式换热器(特别是U形管式换热器)，例如优选为管束能拆卸的结构。该结构是指：可以从反应器上将通过用凸缘螺栓旋紧等而固定在反应器上的管束拆下的结构。由于可以拆下管束，因此可以在反应器外部容易且安全地清洗附着在导热管上的污垢。此外，管束是指将多个导热管、导热管的加强件组装在管板上的状态的部件。
在本发明的制造方法中所用的反应器为(在内部)装有多管式换热器的设备的情况下，在反应原料被供给到达的反应器的内部，反应混合物与冷却水的热交换通过管式换热器的导热管来进行。在通过搅拌等来进行的混合操作中，多管式换热器会成为障害物而使反应混合物的流动紊乱，因而导热管的导热系数会增大。由此，与夹套式冷却、设置于反应器内部的单管盘管式换热器相比，其能进行更有效的热交换。
另外，在本发明中使用的反应器为装有多管式换热器的设备的情况下，在反应器内部，多管式换热器(特别是U形管式换热器)以直立式设置是优选的。在此，直立式是指以使换热器的导热管的长度方向铅直的方式来将换热器设置在反应器内的形式。通过以直立式设置换热器，从而在通过搅拌等来进行的反应混合物的混合操作中，换热器会使反应混合物的流动紊乱，由此可使导热管的外侧(与反应混合物接触一侧)的导热系数增大，因而可使反应混合物的冷却效率提高。
前述双管以上的盘管式换热器是指反应器内装有将2根以上的导热管卷成盘管状而成的管束的设备，也称为蛇管式换热器。通常，盘管为将铜、钢和特种钢等的管卷成螺旋状而成的结构。
本发明中使用的盘管数只要为双管以上则没有特别限定，例如优选为2～3管，更优选为双管。以同一导热面积进行比较，盘管数为1(单管盘管)时，为了保证必要的导热面积，卷成螺旋状的、在高度方向上相邻的导热管的距离(盘管节距)会变小。因此，在通过搅拌等来进行的混合操作中，卷成螺旋状的盘管的内侧与外侧的反应混合物的流动会受到抑制，因而无法进行有效的热交换。
另外，与采用设置于反应器外部的换热器进行冷却的方法相比，本发明不需要用于将反应混合物引入至外部换热器的循环装置和配管的设备成本、以及用于驱动循环装置的能量成本，因而可以实现低成本化。
本发明中使用的反应器只要为能在内部设置管式换热器的形状即可，例如可举出槽型反应器。
本发明中使用的反应器的反应容积为1m3以上，优选为2m3以上，更优选为5m3以上。在此，反应容积是指可引入(投加)到反应器内的反应混合物的净体积，在为多槽连续反应器的情况下，是指每个槽的反应混合物的净体积。
在本发明的制造方法中，冷却水是为了除去反应时所生成的反应热而引入至管式换热器(详细而言为该换热器的导热管)从而被使用的，对其种类没有特别限定，例如可以使用氯化钙溶液、氯化钠溶液、氯化镁溶液等氯化物溶液、乙二醇液等醇溶液、工业用水等。
在本发明的制造方法中，重要的是，将冷却水的温度与反应温度(反应混合物温度)的温度差(℃)(下面表示为ΔT。)在反应中保持为5～20℃(优选为4～18℃，更优选为3～15℃)。若ΔT小于5℃，则需要过大的冷却水的流量、换热器的导热面积，不仅泵、配管等的设备成本会增加，而且用于使泵循环的能量成本也会增加，经济负荷加重。另外，若ΔT大于20℃，则有时会需要将冷却水的温度降低至0℃以下，制冷机等冷却装置的运转效率降低，能量成本增加。对ΔT的控制方法没有限定，例如可以通过适当调整引入至换热器的冷却水的流量(流速)来进行控制。此外，由于冷却水的温度和反应温度通常会在导热面的各处是不同的，因此在本发明中，ΔT是指平均温度差。在此，作为平均温度差，例如可以使用日本《化学工学便览》修订第六版的第392页(丸善株式会社发行)中记载的对数平均温度差。
在本发明的连续反应中，优选使得反应器的入口与出口处的反应混合物中的丙烯酰胺的浓度差(重量％)(以下表示为ΔC)除以ΔT而得到的值(重量％/℃)(以下表示为ΔC/ΔT)在1.5～2.5的范围内来进行反应，更优选使其在1.6～2.2的范围内。反应器的入口的浓度是指从反应的上游侧流入反应器的入口的反应混合物中的丙烯酰胺浓度，反应器出口的浓度是指从反应器的出口向下游侧流出的反应混合物中的丙烯酰胺浓度。
反应中产生的放热量与ΔC成正比，换热器所除去的热量与ΔT成正比。若ΔC/ΔT的值大于2.5，则单个反应器的丙烯酰胺生产率会过高，因而不仅除热需要过大的导热面积，而且反应效率会降低，使得催化剂的供给量增大，无法廉价地制造丙烯酰胺。
在本发明的制造方法中，对于由原料化合物丙烯腈转化成目标产物丙烯酰胺的转化率，例如按重量浓度基准计，优选为85％以上，更优选为90％以上，进一步优选为95％以上。
在本发明的制造方法中，反应后的丙烯酰胺的回收和纯化例如可以通过浓缩操作(蒸发浓缩等)、活性炭处理、离子交换处理、过滤处理和析晶操作等来进行。
下面给出实施例来更具体地说明本发明，但本发明并不限定于这些实施例。
实施例1
生物催化剂的调制
对于具有腈水合酶活性的紫红红球菌(Rodococcus rhodochrous)J1菌株(于1987年9月18日以保藏编号：FERMBP-1478在独立行政法人产业技术综合研究所专利生物保藏中心(日本国茨城县筑波市东1丁目1番地1中央第6)进行国际保藏)，通过包含2％葡萄糖、1％尿素、0.5％蛋白胨、0.3％酵母提取物、0.05％氯化钴(均为质量％)的培养基(pH7.0)在30℃下进行需氧培养。对其使用离心分离机和50mM磷酸缓冲液(pH7.0)来收集细菌并洗涤，调制作为生物催化剂的菌体悬浮液(干燥菌体15质量％)。
丙烯腈向丙烯酰胺转化的反应
(反应容积2m3、使用U形管式换热器的丙烯酰胺生成反应、ΔT＝20℃)
在带SUS制夹套的反应器(内径1.3m，高度2.0m，底面为长短径比4/1的半椭圆)中设置2个U形管式换热器(导热管外径8mm、导热管根数50根、流路数4、导热面积3.0m2)。
将50mM磷酸缓冲液(pH7.0)以800L/hr、丙烯腈以350L/hr、上述调制后的菌体悬浮液以2.5L/hr连续添加到反应器中，控制反应器出口的排出流量，使得反应器内的反应混合物的液量为2m3。
将冷却水(10％乙二醇水溶液)引入至U形管式换热器，通过设置在换热器的入口侧和出口侧的温度计来测定冷却水的温度。控制冷却水流量，以保持反应器内的液温(反应温度)为25℃。此外，不使冷却水在夹套中流过。换热器的入口和出口处的冷却水的温度分别为3℃和6.5℃(ΔT＝20℃)。
在反应开始10小时后，通过气相色谱(柱：Waters公司制造的PoraPak-PS，1m，180℃，载气：氦气，检测器：FID)和折射计(ATAGO的RX-1000)对从反应器流出的反应液(25℃)进行测定，根据预先测定的标准曲线来算出反应液中的丙烯腈和丙烯酰胺的浓度，结果丙烯腈为1.1重量％、丙烯酰胺为33.4重量％(ΔC/ΔT＝1.7)，供给至反应器的丙烯腈中的96％以上转化成了丙烯酰胺。
实施例2
反应容积2m 3 、双管盘管式换热器、ΔT＝20℃
除了将U形管式换热器变更为双管盘管式换热器(导热管外径34.0mm，外侧盘管：盘卷径1.0m-10段盘卷，内侧盘管：盘卷径0.7m-10段盘卷，导热面积6.0m2)以外，与实施例1同样地进行丙烯腈向丙烯酰胺转化的反应。
在反应开始10小时后，用气相色谱和折射计对从反应器流出的反应液(25℃)进行分析，结果丙烯腈为1.3重量％、丙烯酰胺为33.2重量％(ΔC/ΔT＝1.7)，引入至反应器的丙烯腈中的95％以上转化成了丙烯酰胺。
比较例1
夹套式换热器、ΔT＝20℃
将双管盘管式换热器从反应器上拆下，使冷却水流过反应器的夹套(导热面积6.0m2)，除此之外与实施例2同样地进行丙烯腈向丙烯酰胺转化的反应。
在反应开始10小时后，由于夹套式换热器的导热系数低而未能充分除去反应热，因此反应温度上升至28℃(ΔT≒23℃)。用气相色谱和折射计对从反应器流出的反应液进行分析。由于温度上升而导致生物催化剂失活，因此丙烯腈为4.8重量％、丙烯酰胺为28.5重量％(ΔC/ΔT＝1.2)，供给至反应器的丙烯腈中只有82％转化成了丙烯酰胺。
比较例2
单管盘管式换热器、ΔT＝20℃
在反应器内设置单管盘管式换热器(导热管外径34.0mm，盘卷径1.0m-18段盘卷，导热面积6.0m2)，除此之外与实施例2同样地进行丙烯腈向丙烯酰胺转化的反应。
在反应开始10小时后，与比较例1同样，无法将反应温度维持在25℃，反应温度上升至27℃(ΔT≒22℃)。用气相色谱和折射计对从反应器流出的反应液进行分析。由于温度上升导致生物催化剂失活，因此丙烯腈为4.1重量％、丙烯酰胺为29.4重量％(ΔC/ΔT＝1.3)，供给至反应器的丙烯腈中只有84％转化成了丙烯酰胺。
实施例3
反应容积2m 3 、U形管式换热器、ΔT＝5℃
使用与实施例1同样的U形管式换热器，将50mM磷酸缓冲液(pH7.0)以1200L/hr、丙烯腈以140L/hr、上述调制后的菌体悬浮液以0.9L/hr连续添加到反应器中，并控制反应器出口的排出流量，以使反应器内的反应混合物的液量为2m3。
将冷却水(10％乙二醇水溶液)引入至U形管式换热器，通过设置在换热器的入口侧和出口侧的温度计来测定冷却水的温度。控制冷却水流量，以保持反应器内的液温(反应温度)为25℃。此外，不使冷却水在夹套中流过。换热器的入口和出口处的冷却水的温度分别为17℃和22℃(ΔT＝5℃)。进行丙烯腈向丙烯酰胺转化的反应。
在反应开始10小时后，用气相色谱和折射计对从反应器流出的反应液(25℃)进行分析，结果丙烯腈为0.4重量％、丙烯酰胺为11.0重量％(ΔT/ΔC＝2.2)，引入至反应器的丙烯腈中的95％以上转化成了丙烯酰胺。
实施例4
反应容积2m 3 、双管盘管式换热器、ΔT＝5℃
除了使用与实施例2同样的双管盘管式换热器以外，与实施例3同样地进行丙烯腈向丙烯酰胺转化的反应。
在反应开始10小时后，用气相色谱和折射计对从反应器流出的反应液(25℃)进行分析，结果丙烯腈为0.6重量％、丙烯酰胺为10.7重量％(ΔC/ΔT＝2.1)，引入至反应器的丙烯腈中的93％以上转化成了丙烯酰胺。
比较例3
外部循环式换热器、ΔT＝5℃
将双管盘管式换热器从反应器上拆下，在反应器的外部设置反应液的循环通路，在循环通路内设置循环泵和固定管板式换热器(导热管外径13.9mm，长度2.5m，导热管根数55根，导热面积6.0m2)，使反应液流入导热管内部，使冷却水流过壳体侧，除此以外与实施例4同样地进行丙烯腈向丙烯酰胺转化的反应。
在反应开始10小时后，用气相色谱和折射计对从反应器流出的反应液(25℃)进行分析。由于反应液循环导致生物催化剂失活，因此丙烯腈为1.2重量％、丙烯酰胺为9.9重量％(ΔC/ΔT＝2.0)，供给至反应器的丙烯腈中只有86％转化成了丙烯酰胺。
另外，与实施例3和4相比，用于使反应液循环的泵、配管等的附带设备费、循环动力成本也大幅增加。
比较例4
反应容积15L、使用夹套式换热器的丙烯酰胺生成反应
带SUS制夹套的反应器(内径25cm，高度40cm，夹套导热面积2360cm2)
将50mM磷酸缓冲液(pH7.0)以9.0L/hr、丙烯腈以1.05L/hr、用50mM磷酸缓冲液将实施例1中制备的菌体悬浮液稀释100倍而得到的稀释液以200g/hr连续添加，控制反应器出口的排出流量，以使反应器内的反应混合物的液量为15L。
使冷却水在夹套中流过，并对其进行控制，以使反应混合物的温度为25℃。
使夹套的入口和出口处的冷却水的温度分别为17℃和22℃(ΔT＝5℃)。在反应开始10小时后，用气相色谱和折射计对从反应器流出的反应液(25℃)进行测定，结果丙烯腈为0.3重量％，丙烯酰胺为11.1重量％(ΔC/ΔT＝2.2)，供给至反应器的丙烯腈中的95％以上转化成了丙烯酰胺。
上述实施例和比较例的ΔT、温度控制性能以及自反应器取出的反应液的分析等的结果示于表1。
[表1]
如表1所示，本发明的制造方法的实施例1～4在工业规模的2m3反应中能有效除去反应热，还能使由丙烯腈转化成丙烯酰胺的转化率达到90％以上。
另一方面，比较例1和2在2m3反应中未能充分除去反应热，由丙烯腈转化成丙烯酰胺的转化率也有所降低。
比较例3在2m3规模的反应中能除去反应热，但因反应液循环而使催化剂失活，因此丙烯腈转化成丙烯酰胺的转化率有所降低。另外，用于使反应液进行外部循环的设备成本、循环能量成本增加，与实施例3和4相比，其丙烯酰胺制造成本大幅增加。
比较例4是远小于工业规模的15L规模的反应，因此用夹套式冷却也能除去反应热。
产业上的可利用性
本发明的制造方法可以在采用生物催化剂以工业规模制造丙烯酰胺时有效除去反应热，因此可以减少冷却的能量成本，并且可以提高由丙烯腈转化成丙烯酰胺的转化率，因而可以以低成本且高生产率制造丙烯酰胺。

Claims (1)

1.一种在生物催化剂的存在下使丙烯腈反应来制造丙烯酰胺的方法，其特征在于，该反应为连续反应，其使用在反应器内部装有双管以上的盘管式换热器且反应容积1m3以上的反应器、并将引入至该换热器的冷却水的温度与反应温度的差保持在5～20℃来进行该反应，其中，将所述反应器的入口与出口处的反应混合物中的丙烯酰胺的以重量％计的浓度差除以所述冷却水的温度与所述反应温度的以℃计的差而得到的值保持在1.5～2.2的范围内来进行所述反应。
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