JP3577734B2 - Method for producing aldehydes - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、水素及び一酸化炭素を含有するオキソガスとオレフィンとを反応させるヒドロホルミル化反応に際して、反応器気相中の一酸化炭素分圧を調節して生成物のノルマルアルデヒドとイソアルデヒドとの生産比率を制御する方法に関する。
【０００２】
更に原料中の不純物濃度が大きく変化する場合においても、所望アルデヒドの単位時間当たりの生産量を一定に保つことのできるアルデヒド類の製造方法に関する。
【０００３】
【従来の技術】
従来から、オキソガスとオレフィンとを原料とするヒドロホルミル化反応によって、ノルマルアルデヒドとイソアルデヒドとを含むアルデヒドを生成するプロセスが採用されている。このプロセスでは、オキソガス中の一酸化炭素分圧（濃度）を調節してヒドロホルミル化反応器気相中の一酸化炭素分圧を制御することにより、ノルマルアルデヒドとイソアルデヒドとの生産比率（以下、アルデヒドの生産比率と呼ぶ）を所望の値に制御する方法が知られている。
【０００４】
更に、一般的にはアルデヒドの単位時間当たりの生産量（以下、アルデヒドの生産レートと呼ぶ）は、オレフィンのフィード流量を一定に制御することで、一定に保たれており、又、反応器圧力は、パージガスの流量あるいはオキソガスのフィード量により調節されている。
【０００５】
図１はヒドロホルミル化反応が行われる一般的なプロセスのシステム系統図を略図で示している。同図において、システムはヒドロホルミル化反応器１と気液分離器２とを備えており、この反応器１には、オレフィン供給ライン１１、オキソガス供給ライン１２及び触媒供給ライン１４からそれぞれ原料及び触媒が供給されている。反応器から抜き出され、気液分離器２において分離されたガス状のリサイクルガスは、リサイクルガス供給ライン１３を介して再び反応器１に戻されて、原料のオレフィンと反応してアルデヒドを生成する。生成されたアルデヒドは、アルデヒド生成物抜き出しライン１５から取り出される。パージ調節弁９はメタン等のイナートガスの蓄積を抑制するために設けられ、間欠的あるいは連続的に作動して反応器気相の一部をパージする。なお、本図において、リサイクルガスライン１３は削除することも可能である。
【０００６】
反応器気相中の一酸化炭素分圧の目標値は、所望のアルデヒドの生産比率との相関関係によって決められる。この目標値に基づいて反応器気相中の一酸化炭素分圧を制御する方法として、従来、下記の制御方法Ａ又はＢのような制御が行われてきた。
【０００７】
制御方法Ａ
反応器中で触媒の存在下に、オレフィンと、水素及び一酸化炭素を含むオキソガスとをヒドロホルミル化反応させて、アルデヒドを製造する方法において、水素のフィード流量を調節可能なフィード調節弁、オレフィンのフィード流量を調節可能なフィード調節弁、オキソガスのフィード流量を調節可能なフィード調節弁及び前記反応器気相の一部をパージ可能なパージ調節弁を設け、所望のｎ−アルデヒド／イソ−アルデヒド比（以下ｎ／ｉ比と称す）を有するアルデヒド類を得るための、反応器気相の一酸化炭素分圧の目標値を設定し、該目標値に対応する一酸化炭素分圧を検出し、検出された一酸化炭素分圧を目標値に調節するため、原料のオキソガス中の一酸化炭素濃度の調整が行われる。この調整は、水素供給ライン１６を介してオキソガス中に導入されるフィード水素量の調整によって行われる。フィード水素量の制御は、例えばＰＩＤ（比例・積分・微分）制御装置によって行われる。
【０００８】
制御方法Ｂ
ソ連特許ＳＵ１５５５３２３には、前記制御方法Ａのオキソガス中に導入される水素の代わりに一酸化炭素のフィード量を調節することによって反応器気相の一酸化炭素分圧を制御する方法が記載されている。
上記制御方法Ａあるいは制御方法Ｂの選択、つまりフィード対象を水素又は一酸化炭素のどちらにするかは、原料オキソガスの組成によって適宜選択される。
【０００９】
更に上記制御方法Ａ及び制御方法Ｂにおいては、前記反応器気相の一部をパージするパージ流量、オキソガスのフィード流量及びオレフィンのフィード流量からなる群の内の１つを調節することによって、反応器圧力が調整される。
【００１０】
アルデヒドの生産比率（ｎ／ｉ比）及び生産レートは、製品の需要に応じてしばしば変更される。例えば制御方法Ａ又はＢにおいて、アルデヒドの生産比率を変更する場合には、新しい生産比率に基づいて反応器気相の一酸化炭素分圧の目標値が決定され、この目標値に基づいて水素あるいは一酸化炭素のフィード量が新たに定められ、定められたフィード水素量あるいは一酸化炭素量がＰＩＤ制御のための設定値として与えられる。目標値の設定はオペレータによって行われ、その後この目標値に基づいて、フィード水素量あるいは一酸化炭素量が前記設定値に一致するようにＰＩＤ制御される。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
更に、反応器気相の一酸化炭素分圧の制御と同時に、反応器圧力を制御する方法としては、以下の制御方法Ｃ及びＤのような方法が考えられる。
【００１２】
制御方法Ｃ
反応器中で触媒の存在下にオレフィンと、水素及び一酸化炭素を含むオキソガスとをヒドロホルミル化反応させて、アルデヒドを製造する方法において、反応器へのオキソガスのフィード流量及びオレフィンのフィード流量の調節機構を設け、所望のｎ／ｉ比を有するアルデヒド類を得るための、反応器気相の一酸化炭素分圧の目標値を設定し、該目標値に対応する一酸化炭素分圧を検出し、検出された一酸化炭素分圧と目標値との偏差に基づいて反応器気相の一酸化炭素分圧を目標値に維持するために必要なオキソガスのフィード流量の調節機構の操作量を求め、該操作量に基づいてオキソガスのフィード流量を制御し、且つ、同時にヒドロホルミル化反応を制御するための反応器圧力の目標値を設定し、該反応器圧力の目標値に対応する圧力を検出し、検出された反応器圧力と目標値との偏差に基づいて、反応器圧力を前記目標値に維持するために必要な、オレフィンのフィード流量の調節機構の操作量を求め、該操作量に基づいてオレフィンのフィード流量を制御するアルデヒド類の製造方法。
【００１３】
制御方法Ｄ
反応器中で触媒の存在下にオレフィンと水素及び一酸化炭素を含むオキソガスとをヒドロホルミル化反応させて、アルデヒドを製造する方法において、反応器へのオキソガスのフィード流量及びオレフィンのフィード流量の調節機構を設け、所望のｎ／ｉ比を有するアルデヒド類を得るための反応器気相の一酸化炭素分圧の目標値を設定し、該目標値に対応する一酸化炭素分圧を検出し、検出された一酸化炭素分圧と目標値との偏差に基づいて、反応器気相の一酸化炭素分圧を目標値に維持するために必要な、オレフィンのフィード流量の調節機構の操作量を求め、該操作量に基づいてオレフィンのフィード流量を制御し、且つ、同時にヒドロホルミル化反応を制御するための反応器圧力の目標値を設定し、該反応器圧力の目標値に対応する圧力を検出し、検出された反応器圧力と目標値との偏差に基づいて、反応器圧力を前記目標値に維持するために必要な、オキソガスのフィード流量の調節機構の操作量を求め、該操作量に基づいてオキソガスのフィード流量を制御するアルデヒド類の製造方法。
【００１４】
しかしながら、制御方法Ｃ，Ｄの場合には、原料オレフィン及びオキソガスを、反応器圧力および一酸化炭素分圧の制御に使用することにより、オレフィンの反応器へのフィード流量が変化することとなり、ヒドロホルミル化反応器へのオレフィンのフィード流量を一定に調整することができず、アルデヒドの生産レートを一定に保持することが困難である。
【００１５】
従って、従来のアルデヒド類の製造方法では、以下のような問題があった。
▲１▼ ヒドロホルミル化反応ではプロセスの時定数が大きく、操作因子の変化、例えばフィードガスの組成の変化によって反応器気相中の一酸化炭素分圧が大きくあふれることから、操作因子の目標値の設定の際に、目標値を多段階に設定変更する必要があり、オペレータの負担となる。
【００１６】
▲２▼ 上記の理由から、操作因子の目標値、例えば水素量のフィード量の目標値の設定を変更する際に、オペレータの熟練度に従い操作結果に個人差が生じ、目標値の変更時にプロセスが不安定になりがちである。
▲３▼ アルデヒドの単位時間当たりの生産量（生産レート）をかえると、プロセスの特性が変化するので、一酸化炭素分圧の制御が特に不安定になる。
【００１７】
▲４▼ 原料ガス中に水素、一酸化炭素及びオレフィン以外の成分が多い場合、反応器気相中のパラフィンその他イナートガスの分圧が高くなるため、オキソガスに導入されるフィード水素量やフィード一酸化炭素量の制御のみでは、一酸化炭素分圧を所望の範囲内に制御することが困難である。
▲５▼ 原料中の不純物の濃度が変化した場合、例えばオレフィン中のパラフィンの濃度が変化した場合、オレフィンの反応器へのフィード流量を一定にしていては、アルデヒドの生産レートを所望の値に調整できない。
【００１８】
本発明は、従来のアルデヒド類の製造方法の問題に鑑み、反応器気相の一酸化炭素分圧の制御が容易であり、従ってアルデヒドの生産比率を所望の値に容易に調整可能であり、更に原料純度が大きく変化した場合においても、アルデヒドの生産レートを一定に保つことが可能となる、アルデヒド類の製造方法を提供することを目的とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明のアルデヒド類の製造方法は、反応器中で触媒の存在下に、オレフィンと、水素及び一酸化炭素を含むオキソガスとをヒドロホルミル化反応させてアルデヒドを製造する方法において、以下の制御方法Ｅ〜Ｇによって達成される。
【００２０】
制御方法Ｅ
反応器へのオレフィンのフィード流量及びオキソガスのフィード流量並びに反応器気相からのパージガスの流量の調節機構を設け、
所望のｎ−アルデヒド／イソ−アルデヒド比を有するアルデヒド類を得るための反応器気相の一酸化炭素分圧の目標値、及び反応器圧力の上限値を設定し、
反応器圧力を該上限値以下に維持しつつ、
該目標値に対応する一酸化炭素分圧を検出し、
検出された一酸化炭素分圧と目標値との偏差に基づいて、反応器気相の一酸化炭素分圧を目標値に維持するために必要な調節機構の操作量を求め、
該操作量に基づいて、オレフィンのフィード流量、オキソガスのフィード流量及びパージガスの流量のいずれか１つを制御することを特徴とするアルデヒド類の製造方法。
【００２１】
制御方法Ｆ
反応器へのオレフィンのフィード流量及びパージガスの流量の調節機構を設け、
所望のｎ−アルデヒド／イソ−アルデヒド比を有するアルデヒド類を得るための反応器気相の一酸化炭素分圧の目標値を設定し、
該目標値に対応する一酸化炭素分圧を検出し、
検出された一酸化炭素分圧と目標値との偏差に基づいて、反応器気相の一酸化炭素分圧を目標値に維持するために必要な、オレフィンのフィード流量の調節機構の操作量を求め、
該操作量に基づいて、オレフィンのフィード流量を制御し、
且つ、同時に、
ヒドロホルミル化反応を制御するための反応器圧力の目標値を設定し、
反応器圧力の目標値に対応する圧力を検出し、
検出された圧力と、反応器圧力の目標値との偏差に基づいて、反応器圧力を前記目標値に維持するために必要な、パージガスの流量の調節機構の操作量を求め、
該操作量に基づいて、パージガスの流量を制御することを特徴とするアルデヒド類の製造方法。
【００２２】
制御方法Ｇ
反応器へのオレフィンのフィード流量及びパージガスの流量の調節機構を設け、
所望のｎ−アルデヒド／イソ−アルデヒド比を有するアルデヒド類を得るための反応器気相の一酸化炭素分圧の目標値を設定し、
該目標値に対応する一酸化炭素分圧を検出し、
検出された一酸化炭素分圧と目標値との偏差に基づいて、反応器気相の一酸化炭素分圧を目標値に維持するために必要な、パージガスの流量の調節機構の操作量を求め、
該操作量に基づいて、前記パージガスの流量を制御し、
且つ、同時に、
ヒドロホルミル化反応を制御するための反応器圧力の目標値を設定し、
反応器圧力の目標値に対応する圧力を検出し、
検出された圧力と、反応器圧力の目標値との偏差に基づいて、反応器圧力を前記目標値に維持するために必要な、オレフィンのフィード流量の調節機構の操作量を求め、
該操作量に基づいて、前記オレフィンのフィード流量を制御することを特徴とするアルデヒド類の製造方法。
【００２３】
以上の制御方法Ｅ〜Ｇの構成によって、所望の生産比率及び生産レートでアルデヒドを製造することが可能であり、目標値の変更に際し反応器気相の一酸化炭素濃度が大きく振れることを防止できる。更に、原料オレフィンの純度が変化した場合においてアルデヒドの生産レートの変動を最小限に抑えることができる。
【００２４】
本発明の好適な実施態様では、反応器気相の一部を反応器から抜き出し、抜き出されたガスをパージガスと反応器に戻されるリサイクルガスとに分割し、該リサイクルガスの一酸化炭素分圧を検出する。
【００２５】
上記好適な実施態様では、反応器気相の一酸化炭素分圧を制御するために必要な調節機構の操作量を入力とし、一酸化炭素分圧の計算値を出力とする所定の信号伝達関数を有し、ヒドロホルミル化反応をシミュレートするためのプロセスモデルをコンピュータ内に記憶させ、所定の周期毎に順次生起する複数の入力からなる入力系列を順次選択してプロセスモデルの入力とし、プロセスモデルの出力に基づいて将来の出力系列を順次算出し、算出された将来の出力系列の内、予定された将来の一酸化炭素分圧の目標値との差異が小さな１つの出力系列を設定し、選定された１つの出力系列に対応する入力系列に基づいて操作量を設定するように構成する。
【００２６】
上記好適な実施態様においては、出力系列の選定は、例えば最小２乗法に従って行われる。
上記好適な実施態様によると、変更を行うオペレータの熟練度に拘わらず安定なプロセスの制御が可能となる。
また、上記好適な実施態様では、前記パージガスの流量及び組成に関する信号を検出し、少なくとも該パージガスの流量及び組成に関する信号に基づいて、信号伝達関数の係数を求めるように構成することができ、かかる構成を採用すると、反応器気相の一酸化炭素分圧の大きな変動が押さえられ、安定な制御が可能となる。
【００２７】
更に、オレフィン純度が大きく変動した場合においても、オレフィンの供給量が純度変化によって生じるフィード流中の純オレフィン量の変化を補償する方向に変化して、アルデヒドの生産レートの変動が最小限に押さえられる。
更に本発明において、オキソガスのフィード流量及び組成に関する信号を検出し、該流量及び組成に関する信号、及び検出された一酸化炭素分圧と目標値との偏差に関する信号に基づいて、反応器気相の一酸化炭素分圧を制御するために必要な調節機構の操作量を決定するように構成することができ、この構成を採用すれば、フィードされるオキソガスの大きな組成変動にも拘わらず、反応器気相の一酸化炭素濃度を所望の範囲に制御でき、フィードされる原料の純度が大きく変化した場合においても、アルデヒドの生産レートの変動を最小限にできる。
【００２８】
【好適な実施の態様】
本発明において、ヒドロホルミル化反応の原料として使用されるオレフィンは、分子内にオレフィン性二重結合を少なくとも１つ有する有機化合物であれば特に制限はない。例えば、エチレン、プロピレン、ブテン、ブタジエン、ペンテン、ヘキセン、ヘキサジエン、オクテン、オクタジエン、デセン、ヘキサデセン、オクタデセン等が挙げられる。
【００２９】
本発明においては、触媒として、第ＶＩＩＩ族金属錯体、例えば、鉄、コバルト、ニッケル、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、オスシウム、イリジウム、白金から成る群から選ばれた少なくとも１つの金属を含み、更に、有機リン化合物、例えばトリアリールホスフィン等のホスフィン又はホスファイト等の配位子を含有する有機化合物含有溶液に可溶な錯体が用いられる。
【００３０】
ヒドロホルミル化反応を行うにあたって、反応溶媒の使用は必須ではないが、必要ならば、ヒドロホルミル化反応に不活性な溶媒を存在させることができる。好ましい溶媒の具体例としては、トルエン、キシレン、ドデシルベンゼン等の芳香族炭化水素化合物、アセトン、ジエチルケトン、メチルエチルケトン等のケトン類、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類、酢酸エチル、ジ−ｎ−オクチルフタレート等のエステル類が挙げられる。
【００３１】
反応に供される水素と一酸化炭素の混合ガスとしては、オキソガス又は水性ガスが用いられる。本明細書では、これらを総称してオキソガスと呼ぶ。
ヒドロホルミル化反応プロセスを行う際の反応条件としては、従来から採用されている条件が採用できる。例えば、反応温度は、室温〜２００℃、好ましくは５０℃〜１５０℃の範囲から選ばれ、反応圧力は通常、常圧〜２００気圧、好ましくは５〜１００気圧、特に好ましくは５〜５０気圧の範囲から選ばれる。水素と一酸化炭素のモル比（Ｈ_２ ／ＣＯ）は通常、１０／１〜１／１０、好ましくは１／１〜６／１の範囲から選択される。ヒドロホルミル化反応の反応方式としては、撹拌型反応槽または気泡塔型反応槽中で行われる連続方式が採用できるが、好ましくは、撹拌型反応槽を用いるのがよい。
【００３２】
本発明においては、反応生成物であるアルデヒドの所望の生産比率に相関して求められる反応器気相中のＣＯ分圧を、例えばＰＩＤ制御方式における目標値として設定し、この設定に基づいてパージガスの流量、オキソガスのフィード流量、又はオレフィンのフィード流量を制御することで、反応器気相中のＣＯ分圧を、前記目標値となるように制御する。
【００３３】
以下、本発明の特に好適な実施の態様について更に詳述する。この実施の態様では、アルデヒド類の製造に際して、１．ＣＯモデル予測制御、２．プロセスゲインスケジューリング、３．フィードフォワード制御の各手法が採用される。
【００３４】
１．ＣＯモデル予測制御
まず、制御に先立って、制御用コンピュータ内に所定の伝達関数を有するプロセスモデルを格納しておく。プロセスモデルとしては、例えば、むだ時間を含む一次遅れ系のモデルを採用する。このモデルの伝達関数Ｇ（ｓ）は次の式で表される。
【００３５】
【数１】
Ｇ（ｓ）＝｛Ｋ_Ｐ ／（１＋Ｔ_Ｐ ｓ）｝・ｅｘｐ（−Ｔ_Ｌ ｓ） （１）
ここで、Ｋ_Ｐ はプロセスゲイン、Ｔ_Ｐ は時定数で過去のプロセス応答より求められた値、Ｔ_Ｌ はむだ時間で過去のプロセス応答より求められた値、ｓはラプラス変数である。
【００３６】
図２は、ＣＯモデル予測制御における制御の様子を説明するためのグラフである。同図において、アルデヒドの生産比率の変更に従い、現在時刻ｔでＣＯ分圧目標値Ｒが階段状に変更されている。このような場合、制御に必要な操作量は、現在のＣＯ分圧と目標値のＣＯ分圧との偏差に基づいて、プロセスモデル予測制御により決定される。その手順は以下の通りである。
【００３７】
ステップ１
与えられたＣＯ分圧目標値Ｒから、より滑らかな波形を有する目標値参照軌道ｙ_Ｒ を算出する。急激な目標値の変更により、システムが不安定になることを回避するためである。目標値参照軌道ｙ_Ｒ の一例を図２に示した。
【００３８】
ステップ２
プロセスモデルに基づいて、τを制御周期とし、破線で例示した入力ｕの現在時刻ｔから時刻ｔ＋Ｍτまでの間の入力系列をパラメータとして、将来時刻ｔ＋Ｌτから時刻ｔ＋（Ｌ＋Ｐ）τ迄の出力予測系列（反応器気相のＣＯ分圧）を表現する。これは以下のようにして行われる。なお、Ｍ、Ｐ、及びＬは各々、Ｍ：操作量決定区間（Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｈｏｒｉｚｏｎ）、Ｐ：出力・目標値一致希望区間（Ｃｏｉｎｃｉｄｅｎｃｅ Ｈｏｒｉｚｏｎ）、Ｌ：出力・目標値一致希望区間開始時点であり、これらは、制御系設計の際に定めてある。
いま、ｙ_Ｍ （ｔ＋Ｌ）を、１つの入力系列からプロセスモデルによって直接求められる将来の時刻ｔ＋ＬτにおけるＣＯ分圧のモデル予測値とすると、この予測値を含むモデル予測系列Ｙ_Ｍ は、
【００３９】
【数２】
Ｙ_Ｍ ＝〔ｙ_Ｍ （ｔ＋Ｌ），・・・，ｙ_Ｍ （ｔ＋Ｌ＋Ｐ−１）〕^Ｔ
と表すことができる。
【００４０】
また、ｙ_Ｐ （ｔ＋Ｌ）を、前記ＣＯ分圧のモデル予測値ｙ_Ｍ （ｔ＋Ｌ）の補正によって得られる、時刻ｔ＋Ｌτにおける出力予測値とすると、この出力予測値を含む、将来の時刻ｔ＋Ｌτから時刻ｔ＋（Ｌ＋Ｐ−１）τの間の１つの出力予測系列（ＣＯ分圧）Ｙ_Ｐ は、同様に、
【００４１】
【数３】
Ｙ_Ｐ ＝〔ｙ_Ｐ （ｔ＋Ｌ），・・・，ｙ_Ｐ （ｔ＋Ｌ＋Ｐ−１）〕^Ｔ
と表すことができる。
【００４２】
モデル予測系列Ｙ_Ｍ を補正して出力予測系列Ｙ_Ｐ を求めるために、プロセスモデル補正項を求める。この場合、現在の時刻ｔにおけるＣＯ分圧の実測値ｙ（ｔ）と、過去のデータによってプロセスモデルから求められた現在時刻における出力推定値ｙ_Ｍ （ｔ）との差を補正項とする。
上記補正のための系列Ｙ及びＹ_ＭＯを次のように定義する。
【００４３】
【数４】
Ｙ ＝〔ｙ（ｔ），・・・，ｙ（ｔ）〕
Ｙ_ＭＯ＝〔ｙ_Ｍ （ｔ），・・・，ｙ_Ｍ （ｔ）〕
上記のように定義すると、出力予測系列Ｙ_Ｐ は以下のように表わされる。
【００４４】
【数５】
Ｙ_Ｐ ＝Ｙ_Ｍ ＋Ｙ−Ｙ_ＭＯ （２）
ここで、モデル予測系列Ｙ_Ｍ と前記現在時刻の出力推定値ｙ_Ｍ （ｔ）を含む系列Ｙ_ＭＯとの間には次の関係
【００４５】
【数６】
Ｙ_Ｍ ＝Ｙ_ＭＯ＋Ａ_Ｆ ・ΔＵ_Ｍ ＋Ａ_Ｏ ・ΔＵ_Ｏ （３）
がある。モデル予測系列Ｙ_Ｍ は上式（３）に基づいて求められる。モデル予測系列Ｙ_Ｍ が求められると、式（２）に基づいて出力予測系列Ｙ_Ｐ が求められる。
【００４６】
式（３）の式の右辺第２項は将来の予測項、第３項は過去のデータに基づく予測項である。第２項におけるＡ_Ｆ は、予測モデルの応答系列であり、式
【００４７】
【数７】

で表される。なお、この式中ａ_ｋ は伝達関数で定まるステップ応答系列で、
【００４８】
【数８】
ａ_ｋ ＝Ｏ （Ｏ≦ｋτ≦Ｔ_Ｌ ）
ａ_ｋ ＝Ｋ_Ｐ ｛１−ｅｘｐ（−（ｋτ−Ｔ_Ｌ ）／Ｔ_Ｐ ）｝ （Ｔ_Ｌ ≦ｋτ） （４）
ａ_ｋ ＝ａ_ａ （ｓ＜ｋ）
と表される。
【００４９】
また、式（３）の第２項におけるΔＵ_Ｍ は、時刻ｔから時刻ｔ＋Ｍ−１までの入力パラメータから成る１つの入力系列、即ちその間の各時刻における、パージガスの流量、オキソガスのフィード流量又は、オレフィンのフィード流量等の制御量に対応する系列である。ΔＵ_Ｍ は、各時刻の制御量を表すパラメータΔｕ（ｔ）からΔｕ（ｔ＋Ｍ１）までによって、
【００５０】
【数９】
ΔＵ_Ｍ ＝〔Δｕ（ｔ），Δｕ（ｔ＋１），・・・，Δｕ（ｔ＋Ｍ−１）〕^Ｔ
と表される。各パラメータの選定によって、式（３）の将来の予測項が計算される。
式（３）の右辺第３項におけるＡ_Ｏ 及びΔＵ_Ｏ は各々、Ａ_Ｏ ：プロセス特性行列、ΔＵ_Ｏ ：操作量入力系列であり、
【００５１】
【数１０】

と表される。このＡ_Ｏ 及びΔＵ_Ｏ により、式（３）の第３項が求められる。
【００５２】
上記の如く、プロセスコンピュータは、予め定められた所定の順序で、上記入力系列ΔＵ_Ｍ の各パラメータを選択することで、入力系列を１つづつ順次選択して逐次プロセスモデルに入力する。プロセスモデルの出力から順次得られたモデル予測系列Ｙ_Ｍ に対して、式（２）に基づいて補正が行われ、出力予測系列Ｙ_Ｐ が順次得られる。
【００５３】
ステップ３
ステップ２でプロセスモデルに基づいて得られた将来の出力予測系列Ｙ_Ｐ と、ステップ１で求めた参照軌道ｙ_Ｒ における将来時刻ｔ＋Ｌτから時刻ｔ＋（Ｌ＋Ｐ）τ迄の区間の値との差が最小となるような１つの入力系列を、最小２乗法を用いて算出する。即ち、上記順次に算出される出力予測系列Ｙ_Ｐ の内、参照軌道ｙ_Ｒ によって規定される参照軌道系列と最も近い出力を与える１つの出力予測系列が、次に示す式（５）を用いて選択される。
【００５４】
【数１１】
Ｍｉｎｉｍｉｚｅ｜｜Ｙ_Ｐ −Ｙ_Ｒ ｜｜^２ （５）
ここで、Ｙ_Ｒ は参照軌道系列である。
参照軌道系列Ｙ_Ｒ は、現在の時刻における出力から、例えば次の式で求めることができる。
【００５５】
【数１２】
Ｙ_Ｒ ＝Ａ・Ｆ・ｙ（ｔ）＋（Ｉ−Ａ）・Γ
ここで、Ａ、Γ、及びＦは各々、Ａ：重みベクトル、Γ：出力・目標値一致希望区間における目標値ベクトル、Ｆ：単位行列であり、以下の式で表される。なお、式中αはパラメータで、０＜α＜１、γ（ｔ）は時刻ｔにおける目標値、Ｉは単位行列である。
【００５６】
【数１３】
Ａ＝〔α，α^２ ，・・・，α^Ｐ 〕^Ｔ
Ｆ＝ｄｉａｇ〔１，１，・・・，１〕^Ｔ
Γ＝〔γ（ｔ＋Ｌ），・・・，γ（ｔ＋Ｌ＋Ｐ−１）〕^Ｔ
【００５７】
このようにして、将来の目標値に最も近い出力を与えることができる一つの出力予測系列Ｙ_Ｐ が求められると、この出力予測系列を与える入力系列が決定され、この入力系列に基づいて調節機構の操作量が順次選択される。
【００５８】
２．プロセスゲインスケジューリング
ヒドロホルミル化反応器において生産レートが変更された場合、プロセスの特性がそれに応じて変化し、特に式（１）の伝達関数Ｇ（ｓ）の係数Ｋ_Ｐ であるプロセスのゲインの変化が著しい。従って、生産レート変更時にも安定して制御を維持するために、式（１）のプロセスモデルにおけるプロセスゲインを自動的に変更する。この手法はゲインスケジューリングと呼ばれる。本実施態様の内制御方式Ｆでは、ゲインスケジューリングは以下のようにして行われる。
Ｐ_ｔ をパージされるガスのトータルパージ流量、Ｐ_Ｈ２、Ｐ_ＣＯ、Ｐ_ｉ 及びＰ_Ｏ を各々、トータルパージ流量中のＨ_２ 、ＣＯ、イナート分及びオレフィンの流量とすると、
【００５９】
【数１４】
Ｐ_ｔ ＝Ｐ_Ｈ２＋Ｐ_ＣＯ＋Ｐ_ｉ ＋Ｐ_Ｏ （６）
で示される。ここでＡ_Ｈ２、Ａ_ＣＯ、Ａ_ｉ 及びＡ_Ｏ を各々パージガス中のＨ_２ 、ＣＯ、イナート分及びオレフィンの流量とすると式（６）から
【００６０】
【数１５】
Ａ_ＣＯ＝Ｐ_ＣＯ／Ｐ_ｔ ＝Ｐ_ＣＯ／（Ｐ_ＣＯ＋Ｐ_Ｈ２＋Ｐ_ｉ ＋Ｐ_Ｏ ） （７）
となる。Ａ_ＣＯを全微分すると
【００６１】
【数１６】

が得られる。式（８）に式（７）を代入すると
【００６２】
【数１７】

となる。また定義から
【００６３】
【数１８】
Ａ_ＣＯ＝Ｐ_ＣＯ／Ｐ_ｔ （１０）
Ａ_Ｈ２＝Ｐ_Ｈ２／Ｐ_ｔ （１１）
Ａ_Ｏ ＝Ｐ_Ｏ ／Ｐ_ｔ （１２）
Ａ_ｉ ＝Ｐ_ｉ ／Ｐ_ｔ （１３）
【００６４】
定常状態では原料ガス組成、反応温度はほとんど一定で安定しているので、流量変動に比して、組成変動は無視できるので
【００６５】
【数１９】
ｄＰ_ＣＯ＝Ａ_ＣＯ・ｄＰ_ｔ （１４）
ｄＰ_Ｈ２＝Ａ_Ｈ２・ｄＰ_ｔ （１５）
ｄＰ_Ｏ ＝Ａ_Ｏ ・ｄＰ_ｔ （１６）
ｄＰ_ｉ ＝Ａ_ｉ ・ｄＰ_ｔ （１７）
また反応量をｙ、オレフィンのフィード流量Ｆ_Ｏ とすると
【００６６】
【数２０】
Ｆ_Ｏ ＝ｙ＋Ｐ_Ｏ （１８）
定常状態において、反応量ｙは一定であるので（１８）を微分すると
【００６７】
【数２１】
ｄＦ_Ｏ ＝ｄＰ_Ｏ （１９）
となる。
（１９）に（１６）を代入し
【００６８】
【数２２】
ｄＦ_Ｏ ＝Ａ_Ｏ ・ｄＰ_ｔ （２０）
を得る。
（９）に、（１０）〜（１７）及び（２０）を代入すると、
【００６９】
【数２３】

【００７０】
ここで（２２）の左辺は単位量のオレフィンのフィード流量の変化に対するＣＯ分圧の変化、即ち式（１）で定義しているプロセスゲインＫ_Ｐ である。
従って
【００７１】
【数２４】

【００７２】
と表される。プロセスゲインをこの式（２３）に従って変更することにより、プロセス応答を正確に表現できる伝達関数がその都度得られる。
また、制御方法Ｅ、Ｇについても同様の手順で、プロセスゲインを得ることができる。
従って、一定周期で、プロセスデータＡ_ｉ 、Ａ_ＣＯ、Ａ_Ｏ 及びＰ_ｔ を検出部から取り込み、上式（２３）に従ってＫ_Ｐ の値を求め、プロセスモデルのゲインＫ_Ｐ の値を変化させることで、プロセスモデルにおけるゲインスケジューリングが可能となる。
【００７３】
３．フィードフォワード制御
本実施態様の内、制御方式Ｆの方式について説明する。反応器気相のＣＯ分圧は、フィードオキソガス中の組成変動の影響を受ける。そこでフィードオキソガス中のＣＯ濃度変動を補償するために、フィードフォワード制御を行い、オレフィンのフィード流量Ｆ_Ｏ を制御する。ここでｕをパージガスの流量、Ｃ_ＣＯ、Ｃ_Ｏ を反応器気相のＣＯ分圧、オレフィン濃度（分圧）、Ｆ_ｉｎをオキソガスのフィード流量及びＢ_ＣＯをフィードオキソガス中ＣＯ分圧、ｙを反応量とすると、反応器まわりのマスバランスより
【００７４】
【数２５】
Ｆ_ｉｎＢ_ＣＯ＝ｙ＋ｕ・Ｃ_ＣＯ （２４）
又反応量ｙは
ｙ＝Ｆ_Ｏ −ｕ・Ｃ_Ｏ （２５）
（２３）に（２４）を代入し時間微分すると
【００７５】
【数２６】

更に、イナート持ち込み量は一定、又、Ｈ_２ 濃度（分圧）は一定に制御されているので、Ｃ_Ｏ ＋Ｃ_ＣＯ＝一定となる。
従って、
【００７６】
【数２７】

【００７７】
が成立する。従ってフィードオキソガス中のＣＯ分圧Ｂ_ＣＯに変動が生じた場合には、式（２７）に基づいてオレフィンのフィード流量Ｆ_Ｏ を変化させることで、フィードオキソガス中のＣＯ変動が補償される。
また、制御方法Ｅ、Ｇについても、同様の手順でＣＯ濃度変動を補償することができる。
【００７８】
図面を参照して本発明を更に詳しく説明する。本発明の第一の実施態様のアルデヒド類の製造方法は、例えば、従来技術で説明した図１の系統図のシステムにおいて行われる。制御方式Ｆに於ては、反応器気相のＣＯ分圧の所望値を、ＰＩＤ制御装置における目標値として設定し、この目標値及び反応器気相のＣＯ濃度の検出量に基づき、反応器１に供給されるオレフィンのフィード流量を調節する。オレフィンのフィード流量の調節は、フィード調節弁２０の開度調節によって行われ、反応器気相中のＣＯ濃度が、前記目標値に一致するように制御される。
【００７９】
図３は本発明の第二の実施態様のアルデヒド類の製造方法を実施するシステムの系統図を示す。同図において、このシステムは、反応器１、気液分離器２、パージ調節弁９、オキソガスフィード調節弁１０、オレフィンフィード調節弁２０、各系統配管、及び制御部８を有しており、所定の位置には信号検出部及び操作部が設けられ、制御用配線を介してこれらと制御部８とが結ばれている。
以下、図３により、リサイクルガスの一酸化炭素分圧を検出した場合の制御方法Ｆの説明を行う。
【００８０】
反応器１には、オレフィン供給ライン１１、オキソガス供給ライン１２が原料フィードのために接続されており、オキソガス供給ライン１２には水素ガス供給ライン１６が接続されている。反応器１には更に、触媒供給ライン１４、製品のアルデヒドを取り出すためのアルデヒド生成物抜出しライン１５、気液分離器２との間の連絡ライン１７、１８、及び気液分離器２からリサイクルガスを抜き出して反応器１に戻すためのリサイクルガス供給ライン１３が接続されている。
【００８１】
リサイクルガス供給ライン１３の気液分離器２側には、リサイクルガスパージ調節弁９が設けられており、このパージ調節弁９の出口側にはパージガス組成分析計３及びリサイクルガスパージ流量計４が設置されている。また、リサイクルガス供給ライン１３には、反応器１に供給されるリサイクルガス中のＣＯ濃度分析のためにＣＯ分析計５が配置されている。オキソガス供給ライン１２には、オキソガスの流量を調節するフィード調節弁１０、オキソガスの流量を検出する流量計６、及びその成分を測定するためのＣＯ分析計７が配置されている。また、オレフィン供給ライン１１には、フィード調節２０及び流量計２１が配置されている。
【００８２】
制御部８は、反応プロセス全体を制御するプロセスコンピュータで構成されており、機能的に、各検出部にて検出されたデータを一旦記憶するデータ記憶部８１、フィードオキソガスの組成変動を補償するためのフィードフォワード（ＦＦ）制御部８２、リサイクルガス中のＣＯ濃度をその目標値に従って制御するためのフィードバック（ＦＢ）制御部８３、プロセスモデルを算出するためのモデル算出部８５、算出されたモデルが格納されるモデル８４、及びフィード流量コントローラ８６から成る。フィードバック制御部８３には、リサイクルガス中のＣＯ濃度の目標値ｍが、必要に応じてオペレータから入力される。制御部８は、ＤＣＳ（分散型コンピュータシステム）として構成することができ、また、各制御部の信号はＤＤＣ（直接デジタル制御）の制御信号として出力することもできる。
【００８３】
上記のように構成されたシステムにおいて、反応器１には、各供給ライン１１、１２、１３、１４、１６を経由して、オレフィン、オキソガス、リサイクルガス、触媒、及び水素ガスが、反応条件に応じた供給レートで連続的に供給されている。反応器１内部で、オレフィンとオキソガスとが、触媒の存在下に所定の温度及び圧力下でヒドロホルミル化反応することにより、ノルマルアルデヒド及びイソアルデヒドが所望の比率で生成される。得られたアルデヒド生成物は、液状成分として反応器１の下部よりアルデヒド生成物抜出しライン１５を経由して連続的に抜き出される。
【００８４】
一方、反応器１内のガス状成分は、反応器１の塔頂から抜出しライン１７を経由して気液分離器２に抜き出され、気液分離器２内で気液分離する。気液分離器２内の液相は、液戻りライン１８を経由して再び反応器１内に戻り、また、気相のガス状成分は、リサイクルガス供給ライン１３を経由して、反応器１にその底部から戻される。
【００８５】
フィードオキソガスの組成変動は、フィードフォワード制御部８２からの操作信号ｊによって補償できる。このフィードフォワード制御は、反応器１まわりのマスバランスより導出される前記式（２７）に基づいて行われるものである。オキソガス中ＣＯ分析計７によって検出されるオキソガス中のＣＯ濃度信号ａ、リサイクルガス中ＣＯ分析計５によって検出されるリサイクルガス中のＣＯ濃度信号ｃ、及びオキソガス流量計６によって検出されるオキソガス流量信号ｂの各信号は、一旦データ記憶部８１に取り込まれ、更にデータ記憶部８１から、フィードフォワード制御用データｅとしてフィードフォワード制御部８２内に取り込まれる。この信号に基づいて、フィードフォワード制御部８２は、フィードフォワード操作信号ｊを算出する。
【００８６】
また、アルデヒド生成物のノルマルアルデヒドとイソアルデヒドとの比率を所望の比率とするために、反応器１内に戻るリサイクルガスのＣＯ濃度の目標値が設定されている。この目標値に従う制御は、フィードバック操作信号ｋに基づいて行われ、オレフィンフィード調節弁２０の開度を調節することによって可能となる。
【００８７】
フィードバック操作信号ｋの算出は以下のようにして行われる。リサイクルガス中のＣＯ分圧計５によって検出されるリサイクルガス中のＣＯ濃度信号ｃが、一旦データ記憶部８１に取り込まれる。フィードバック制御部８３は、これらの信号をフィードバック制御用データｆとして一定周期で取り込む。ＣＯ分圧（濃度）目標値ｍはフィードバック制御部８３に記憶されている。
【００８８】
プロセスゲインＫ_Ｐ の算出は以下のようにして行われる。パージガス組成分析計３によって得られるパージガス中の成分組成（ＣＯ及びイナート成分）を示すパージガス組成信号ｎ、及びリサイクルガスパージ流量計４で検出されたパージガス流量信号ｄが、一旦データ記憶部８１に取り込まれる。
【００８９】
モデル算出部８５は、プロセスモデル算出用データｈを一定周期で取り込み、このデータに基づいて前記式（２３）の演算処理を行い、プロセスゲインを算出する。算出されたプロセスゲインは、プロセスモデル変更情報ｉとしてモデル８４に与えられ、モデル８４において、プロセスモデルの伝達関数（式（１））の変更に使用される。フィードバック制御部８３は、モデル８４からこのプロセスモデル情報ｇを受けて、前記式（２）〜式（５）に基づいて、演算処理を行う。この演算処理により、ＣＯの予測濃度とその目標値ｍとの差が最小となるオレフィンのフィード流量が、フィードバック操作量ｋとして得られる。
【００９０】
上記のように各々算出されたフィードフォワード操作量ｊとフィードバック操作量ｋとは、フィード流量コントローラ８６で加算されてその設定値とされる。この設定値は、オレフィンフィード調節弁２０にその開度調節のためのオレフィンのフィード流量操作信号１として与えられる。なお、この構成に代えて、フィードフォワード操作量ｊ又はフィードバック操作量ｋの何れかを操作量として、オレフィンフィード調節弁２０に与えてもよい。
【００９１】
【実施例】
以下に実施例により本発明を更に詳細に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。
【００９２】
実施例１
図１系統図の構成で、制御方法Ｅの方式を用いて、プロピレン中のプロパンを短時間に２．５ｗｔ％増加させた場合の反応の制御性についてシミュレーションにより調査した。すなわち、反応器圧力の制御を行わず、フィードプロピレン中のプロパンを短時間で２．５ｗｔ％増加させ、且つ、リサイクルガス中の一酸化炭素濃度をその目標値になるように、パージ流量を調節して反応器内の一酸化炭素分圧の制御を行った。
その結果図４に示すように、プロピレンの反応速度及び反応器内の一酸化炭素分圧は所定の範囲内に収まっており、良好に制御されている。
【００９３】
比較例１
図１系統図の構成で、プロピレン中のプロパンが２．５ｗｔ％短時間に増加した場合の反応の制御性についてシミュレーションにより調査した。すなわち、反応器圧力（全圧）をパージ流量を調節して所定圧に維持しながら、フィードプロピレン中のプロパンを短時間で２．５ｗｔ％増加させた。
その結果図５に示すように、プロピレンの反応速度は所定の範囲内に収まっているが、反応器内の一酸化炭素分圧は大きく変化してしまった。
【００９４】
実施例２
図１系統図の構成で、制御方法Ｅの方式を用いて、プロピレンのフィード流量を２時間かけて１０％増加させた場合の反応の制御性についてシミュレーションにより調査した。すなわち、反応器圧力の制御を行わず、プロピレンのフィード流量を短時間で１０％増加させ、且つ、リサイクルガス中の一酸化炭素濃度をその目標値になるように、パージ流量を調節して反応器内の一酸化炭素分圧の制御を行った。
その結果図６に示すように、反応器内の一酸化炭素分圧は所定の範囲内に収まっており、良好に制御されている。
【００９５】
比較例２
図１系統図の構成で、プロピレンのフィード流量を２時間かけて１０％増加させた場合の反応の制御性についてシミュレーションにより調査した。すなわち、反応器圧力（全圧）をパージ流量を調節して所定圧に維持しながら、プロピレンのフィード流量を２時間かけて１０％増加させた。
その結果図７に示すように、反応器内の一酸化炭素分圧は大きく変化してしまった。
【００９６】
実施例３
図１系統図の構成で、制御方法Ｆの方式を用いて、プロピレン中のプロパンを短時間に１０ｗｔ％増加させた場合の反応の制御性についてシミュレーションにより調査した。すなわち、反応器圧力（全圧）をパージ流量を調節して所定圧に維持しながら、フィードプロピレン中のプロパンを短時間で１０ｗｔ％増加させ、且つ、リサイクルガス中の一酸化炭素濃度をその目標値になるように、プロピレンのフィード流量を調節して反応器内の一酸化炭素分圧の制御を行った。
その結果図８に示すように、プロピレンの反応速度及び反応器内の一酸化炭素分圧は所定の範囲内に収まっており、良好に制御されている。
【００９７】
比較例３
図１系統図の構成で、プロピレン中のプロパンを短時間に１０ｗｔ％増加させた場合の反応の制御性についてシミュレーションにより調査した。すなわち、反応器圧力（全圧）をパージ流量を調節して所定圧に維持しながら、フィードプロピレン中のプロパンを短時間で１０ｗｔ％増加させ、且つ、リサイクルガス中の一酸化炭素濃度をその目標値になるように、オキソガスのフィード流量を調節して反応器内の一酸化炭素分圧の制御を行った。
その結果図９に示すように、反応器内の一酸化炭素分圧は所定の範囲内に収まっているが、プロピレンの反応速度は大きく変化してしまった。
【００９８】
実施例４
図１系統図の構成で、制御方法Ｆの方式を用いて、プロピレン中のプロパンを短時間に１０ｗｔ％減少させた場合の反応の制御性についてシミュレーションにより調査した。すなわち、反応器圧力（全圧）をパージ流量を調節して所定圧に維持しながら、フィードプロピレン中のプロパンを短時間で１０ｗｔ％減少させ、且つ、リサイクルガス中の一酸化炭素濃度をその目標値になるように、プロピレンのフィード流量を調節して反応器内の一酸化炭素分圧の制御を行った。
その結果図１０に示すように、プロピレンの反応速度、及び反応器内の一酸化炭素分圧は所定の範囲内に収まっており、良好に制御されている。
【００９９】
比較例４
図１系統図の構成で、プロピレン中のプロパンを短時間に１０ｗｔ％減少させた場合の反応の制御性についてシミュレーションにより調査した。すなわち、反応器圧力（全圧）をパージ流量を調節して所定圧に維持しながら、フィードプロピレン中のプロパンを短時間で１０ｗｔ％減少させ、且つ、リサイクルガス中の一酸化炭素濃度をその目標値になるように、オキソガスのフィード流量を調節して反応器内の一酸化炭素分圧の制御を行った。
その結果図１１に示すように、反応器内の一酸化炭素分圧は所定の範囲内に収まっているが、プロピレンの反応速度は大きく変化してしまった。
【０１００】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によると、目標値の変更に際して反応器気相中のＣＯ濃度が大きく振れることはなく、所望の値に目標値を設定するのみで生成するアルデヒドのｎ／ｉ比を所望の値に維持することができるので、オペレータの負担が軽減され、さらに、原料の大きな濃度変化時にもアルデヒドの生産量を一定に維持することができる。
【０１０１】
また、コンピュータ内に所定の伝達関数を有するプロセスモデルを格納し、モデル予測制御を行う構成を採用すれば、目標値の変更が特に急激な場合でも、大きな制御の振れを伴うことなくその変更に対応して安定に制御できるので、変更を行うオペレータの熟練度に拘らず安定なプロセス制御が特に容易となる。
上記伝達関数の係数を、プロセスから得られたデータによって順次変更する構成を採用すれば、生産レートが大きく変更された場合でも、プロセスは、オペレータによる特別な操作を要することなく、安定な制御を維持することができる。
【０１０２】
更に、所定の関数に基づいてパージ流量、オキソガスのフィード流量又はオレフィンのフィード流量を変化させてフィードオキソガスの組成の変動を補償する構成を採用すれば、フィードオキソガスの組成の大きな変動或いは相違に拘らず、反応器気相中のＣＯ濃度を所望の範囲内に容易に制御できるので、所望の比率のアルデヒドの生産が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来及び本発明の第一実施態様のアルデヒド類の製造方法を実施するシステムの構成を示す系統図である。
【図２】本発明の制御を説明するためのグラフである。
【図３】本発明の第二の実施態様のアルデヒド類の製造方法を示すためのシステム系統図である。
【図４】本発明の実施例１で得られた制御結果を示す図である。
【図５】本発明の比較例１で得られた制御結果を示す図である。
【図６】本発明の実施例２で得られた制御結果を示す図である。
【図７】本発明の比較例２で得られた制御結果を示す図である。
【図８】本発明の実施例３で得られた制御結果を示す図である。
【図９】本発明の比較例３で得られた制御結果を示す図である。
【図１０】本発明の実施例４で得られた制御結果を示す図である。
【図１１】本発明の比較例４で得られた制御結果を示す図である。
【符号の説明】
１：ヒドロホルミル化反応器（反応器）
２：気液分離器
３：パージガス組成分析計
４：リサイクルガスパージ流量計
５：リサイクルガス中ＣＯ分析計
６：オキソガス流量計
７：オキソガス中ＣＯ分析計
８：制御部
９：リサイクルガスパージ調節弁
１０：フィードガス調節弁
２０：フィードオレフィン調節弁
８１：データ記憶部
８２：フィードフォワード制御部
８３：フィードバック制御部
８４：モデル
８５：モデル算出部
８６：パージ流量コントローラ[0001]
[Industrial applications]
In the hydroformylation reaction in which an oxo gas containing hydrogen and carbon monoxide is reacted with an olefin, the present invention controls the partial pressure of carbon monoxide in the gas phase of the reactor to produce the products normal aldehyde and isoaldehyde. It relates to a method for controlling the ratio.
[0002]
Further, the present invention relates to a method for producing aldehydes, which can keep a production amount of a desired aldehyde per unit time constant even when an impurity concentration in a raw material changes greatly.
[0003]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, a process for producing an aldehyde containing normal aldehyde and isoaldehyde by a hydroformylation reaction using oxo gas and an olefin as raw materials has been employed. In this process, by controlling the carbon monoxide partial pressure (concentration) in oxo gas to control the carbon monoxide partial pressure in the gas phase of the hydroformylation reactor, the production ratio of normal aldehyde and isoaldehyde (hereinafter, referred to as A method for controlling the aldehyde production ratio to a desired value is known.
[0004]
Further, generally, the production amount of aldehyde per unit time (hereinafter, referred to as aldehyde production rate) is kept constant by controlling the feed flow rate of olefin to a constant value. Is adjusted by the flow rate of the purge gas or the feed amount of the oxo gas.
[0005]
FIG. 1 schematically shows a system diagram of a general process in which a hydroformylation reaction is performed. In the figure, the system includes a hydroformylation reactor 1 and a gas-liquid separator 2, in which a raw material and a catalyst are supplied from an olefin supply line 11, an oxo gas supply line 12, and a catalyst supply line 14, respectively. Supplied. The gaseous recycled gas extracted from the reactor and separated in the gas-liquid separator 2 is returned to the reactor 1 again through the recycled gas supply line 13 and reacts with the raw material olefin to produce aldehyde. I do. The generated aldehyde is taken out from the aldehyde product extraction line 15. The purge control valve 9 is provided to suppress the accumulation of inert gas such as methane, and operates intermittently or continuously to purge a part of the reactor gas phase. In this figure, the recycled gas line 13 can be deleted.
[0006]
The target value of the carbon monoxide partial pressure in the reactor gas phase is determined by correlation with the desired aldehyde production ratio. As a method of controlling the carbon monoxide partial pressure in the reactor gas phase based on this target value, control such as the following control method A or B has been conventionally performed.
[0007]
Control method A
In a method for producing an aldehyde by subjecting an olefin and an oxo gas containing hydrogen and carbon monoxide to a hydroformylation reaction in the presence of a catalyst in a reactor, a feed control valve capable of adjusting a hydrogen feed rate, A feed control valve capable of controlling a feed flow rate, a feed control valve capable of controlling a feed flow rate of oxo gas, and a purge control valve capable of purging a part of the reactor gas phase are provided, and a desired n-aldehyde / iso-aldehyde ratio is provided. Setting a target value of the partial pressure of carbon monoxide in the reactor gas phase to obtain an aldehyde having an n / i ratio (hereinafter referred to as n / i ratio), detecting a partial pressure of carbon monoxide corresponding to the target value, In order to adjust the detected carbon monoxide partial pressure to a target value, the concentration of carbon monoxide in the raw material oxo gas is adjusted. This adjustment is performed by adjusting the amount of feed hydrogen introduced into the oxo gas through the hydrogen supply line 16. The control of the feed hydrogen amount is performed by, for example, a PID (proportional / integral / differential) controller.
[0008]
Control method B
US Pat. No. SU15555323 describes a method for controlling the partial pressure of carbon monoxide in the reactor gas phase by adjusting the feed amount of carbon monoxide instead of hydrogen introduced into oxo gas in the control method A. I have.
The selection of the control method A or the control method B, that is, whether to feed hydrogen or carbon monoxide, is appropriately selected depending on the composition of the raw oxo gas.
[0009]
Further, in the control methods A and B, the reaction flow is adjusted by adjusting one of the group consisting of a purge flow rate for purging a part of the reactor gas phase, a oxo gas feed flow rate, and an olefin feed flow rate. The vessel pressure is adjusted.
[0010]
Aldehyde production ratio (n / i ratio) and production rate are often changed according to the demand of the product. For example, when the production ratio of aldehyde is changed in the control method A or B, a target value of the carbon monoxide partial pressure of the reactor gas phase is determined based on the new production ratio, and hydrogen or hydrogen is determined based on the target value. The feed amount of carbon monoxide is newly determined, and the determined feed hydrogen amount or carbon monoxide amount is given as a set value for PID control. The target value is set by the operator, and thereafter, based on the target value, PID control is performed so that the feed hydrogen amount or the carbon monoxide amount matches the set value.
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
Further, as a method of controlling the reactor pressure at the same time as controlling the carbon monoxide partial pressure of the reactor gas phase, the following control methods C and D can be considered.
[0012]
Control method C
In a method for producing an aldehyde by subjecting an olefin and an oxo gas containing hydrogen and carbon monoxide to a hydroformylation reaction in the presence of a catalyst in a reactor, the feed rate of the oxo gas and the feed rate of the olefin to the reactor are adjusted. A mechanism is provided to set a target value of the carbon monoxide partial pressure of the reactor gas phase to obtain an aldehyde having a desired n / i ratio, and to detect a carbon monoxide partial pressure corresponding to the target value. Based on the deviation between the detected carbon monoxide partial pressure and the target value, the amount of operation of the oxo gas feed flow rate adjusting mechanism required to maintain the reactor gas phase carbon monoxide partial pressure at the target value is determined. Controlling the feed rate of oxo gas based on the manipulated variable, and simultaneously setting a target value of the reactor pressure for controlling the hydroformylation reaction, corresponding to the target value of the reactor pressure. The amount of operation of the olefin feed flow rate adjustment mechanism required to maintain the reactor pressure at the target value is determined based on the detected force and the deviation between the detected reactor pressure and the target value. A method for producing aldehydes, wherein the flow rate of an olefin is controlled based on an operation amount.
[0013]
Control method D
In a method for producing an aldehyde by subjecting an olefin and an oxo gas containing hydrogen and carbon monoxide to a hydroformylation reaction in the presence of a catalyst in a reactor, a mechanism for controlling the feed flow rate of the oxo gas and the feed flow rate of the olefin to the reactor. To set a target value of the partial pressure of carbon monoxide in the reactor gas phase to obtain an aldehyde having a desired n / i ratio, and detect the partial pressure of carbon monoxide corresponding to the target value. Based on the deviation between the measured carbon monoxide partial pressure and the target value, the amount of operation of the olefin feed flow rate adjustment mechanism required to maintain the reactor gas phase carbon monoxide partial pressure at the target value is determined. Setting a target value of the reactor pressure for controlling the olefin feed flow rate based on the manipulated variable and simultaneously controlling the hydroformylation reaction, and corresponding to the target value of the reactor pressure. Force, and based on a deviation between the detected reactor pressure and a target value, an operation amount of an oxo gas feed flow rate adjusting mechanism required to maintain the reactor pressure at the target value is determined. A method for producing aldehydes, wherein the oxo gas feed flow rate is controlled based on the manipulated variable.
[0014]
However, in the case of the control methods C and D, by using the raw material olefin and oxo gas for controlling the reactor pressure and the carbon monoxide partial pressure, the feed flow rate of the olefin to the reactor changes, and the hydroformyl It is not possible to adjust the feed rate of the olefin to the reaction reactor constant, and it is difficult to keep the production rate of aldehyde constant.
[0015]
Therefore, the conventional methods for producing aldehydes have the following problems.
{Circle around (1)} In the hydroformylation reaction, the time constant of the process is large, and the partial pressure of carbon monoxide in the gas phase of the reactor greatly overflows due to a change in the operating factor, for example, a change in the composition of the feed gas. At the time of setting, it is necessary to change the setting of the target value in multiple stages, which imposes a burden on the operator.
[0016]
{Circle around (2)} For the above reasons, when changing the setting of the target value of the operation factor, for example, the target value of the feed amount of the hydrogen amount, there is an individual difference in the operation result according to the skill of the operator, and the process is changed when the target value is changed. Tend to be unstable.
{Circle around (3)} When the production amount of aldehyde per unit time (production rate) is changed, the characteristics of the process change, so that the control of the carbon monoxide partial pressure becomes particularly unstable.
[0017]
(4) When the raw material gas contains a large amount of components other than hydrogen, carbon monoxide, and olefin, the partial pressure of paraffin and other inert gas in the gas phase of the reactor increases, so that the amount of feed hydrogen introduced into the oxo gas and the amount of feed monoxide are increased. It is difficult to control the carbon monoxide partial pressure within a desired range only by controlling the carbon amount.
(5) When the concentration of impurities in the raw material changes, for example, when the concentration of paraffin in the olefin changes, the aldehyde production rate is adjusted to a desired value by keeping the olefin feed rate to the reactor constant. Cannot be adjusted.
[0018]
The present invention, in view of the problem of the conventional method for producing aldehydes, is easy to control the partial pressure of carbon monoxide in the reactor gas phase, so that the production ratio of aldehyde can be easily adjusted to a desired value, It is still another object of the present invention to provide a method for producing aldehydes, which enables the production rate of aldehyde to be kept constant even when the purity of the raw material changes significantly.
[0019]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a method for producing an aldehyde according to the present invention includes a method for producing an aldehyde by hydroformylating an olefin and oxo gas containing hydrogen and carbon monoxide in the presence of a catalyst in a reactor. Is achieved by the following control methods EG.
[0020]
Control method E
A mechanism for adjusting the feed rate of the olefin and the feed rate of the oxo gas to the reactor and the flow rate of the purge gas from the reactor gas phase are provided,
Setting a target value of the partial pressure of carbon monoxide in the reactor gas phase to obtain aldehydes having a desired n-aldehyde / iso-aldehyde ratio, and an upper limit value of the reactor pressure;
While maintaining the reactor pressure below the upper limit,
Detecting a carbon monoxide partial pressure corresponding to the target value,
On the basis of the deviation between the detected carbon monoxide partial pressure and the target value, the operation amount of the adjustment mechanism required to maintain the reactor gas phase carbon monoxide partial pressure at the target value is determined,
A method for producing aldehydes, comprising controlling one of a feed flow rate of an olefin, a feed flow rate of an oxo gas, and a flow rate of a purge gas based on the manipulated variable.
[0021]
Control method F
A mechanism for adjusting the feed rate of the olefin to the reactor and the flow rate of the purge gas is provided,
Setting a target value of the reactor gas phase carbon monoxide partial pressure to obtain aldehydes having a desired n-aldehyde / iso-aldehyde ratio;
Detecting a carbon monoxide partial pressure corresponding to the target value,
Based on the deviation between the detected carbon monoxide partial pressure and the target value, the operation amount of the olefin feed flow rate adjustment mechanism required to maintain the reactor gas phase carbon monoxide partial pressure at the target value is determined. Asked,
Controlling the olefin feed flow rate based on the manipulated variable;
And at the same time,
Setting a target value of the reactor pressure for controlling the hydroformylation reaction,
Detecting the pressure corresponding to the target value of the reactor pressure,
Based on the difference between the detected pressure and the target value of the reactor pressure, the amount of operation of the purge gas flow rate adjustment mechanism required to maintain the reactor pressure at the target value is determined,
A method for producing aldehydes, comprising controlling a flow rate of a purge gas based on the manipulated variable.
[0022]
Control method G
A mechanism for adjusting the feed rate of the olefin to the reactor and the flow rate of the purge gas is provided,
Setting a target value of the reactor gas phase carbon monoxide partial pressure to obtain aldehydes having a desired n-aldehyde / iso-aldehyde ratio;
Detecting a carbon monoxide partial pressure corresponding to the target value,
Based on the deviation between the detected carbon monoxide partial pressure and the target value, the amount of operation of the purge gas flow rate adjustment mechanism required to maintain the reactor gas phase carbon monoxide partial pressure at the target value is determined. ,
Controlling the flow rate of the purge gas based on the manipulated variable;
And at the same time,
Setting a target value of the reactor pressure for controlling the hydroformylation reaction,
Detecting the pressure corresponding to the target value of the reactor pressure,
Based on the difference between the detected pressure and the target value of the reactor pressure, the amount of operation of the olefin feed flow rate adjusting mechanism required to maintain the reactor pressure at the target value is determined,
A method for producing aldehydes, wherein the flow rate of the olefin is controlled based on the manipulated variable.
[0023]
With the above control methods EG, it is possible to produce aldehyde at a desired production ratio and production rate, and it is possible to prevent the carbon monoxide concentration in the reactor gas phase from fluctuating greatly when the target value is changed. . Further, when the purity of the raw material olefin changes, the fluctuation of the aldehyde production rate can be minimized.
[0024]
In a preferred embodiment of the present invention, a part of the gas phase of the reactor is withdrawn from the reactor, and the extracted gas is divided into a purge gas and a recycled gas returned to the reactor. Detect pressure.
[0025]
In the preferred embodiment, a predetermined signal transfer function is used in which an operation amount of a regulating mechanism necessary for controlling the carbon monoxide partial pressure of the reactor gas phase is input and a calculated value of the carbon monoxide partial pressure is output. A process model for simulating a hydroformylation reaction is stored in a computer, and an input sequence consisting of a plurality of inputs sequentially occurring at predetermined intervals is sequentially selected as an input of the process model, and the process model A future output series is sequentially calculated based on the output of the above, and among the calculated future output series, one output series having a small difference from a target value of a planned future carbon monoxide partial pressure is set, The operation amount is set based on an input sequence corresponding to one selected output sequence.
[0026]
In the preferred embodiment, the selection of the output sequence is performed, for example, according to the least squares method.
According to the preferred embodiment, stable process control can be performed regardless of the skill of the operator who makes the change.
In the preferred embodiment, a signal relating to the flow rate and composition of the purge gas is detected, and a coefficient of a signal transfer function can be obtained based on at least the signal relating to the flow rate and composition of the purge gas. When the configuration is adopted, large fluctuations in the partial pressure of carbon monoxide in the gas phase of the reactor are suppressed, and stable control becomes possible.
[0027]
Furthermore, even when the olefin purity fluctuates greatly, the olefin supply rate changes in a direction to compensate for the change in the pure olefin amount in the feed stream caused by the purity change, and the fluctuation in the aldehyde production rate is minimized. Can be
Further, in the present invention, a signal relating to the flow rate and composition of the oxo gas is detected, and a signal relating to the flow rate and the composition and a signal relating to a deviation between the detected carbon monoxide partial pressure and a target value are used. It can be configured to determine the amount of operation of the regulating mechanism required to control the carbon monoxide partial pressure, and if this configuration is employed, the reactor can be operated despite large compositional variations of the fed oxo gas. The concentration of gaseous carbon monoxide in the gas phase can be controlled within a desired range, and even when the purity of the fed raw material changes significantly, fluctuations in the aldehyde production rate can be minimized.
[0028]
[Preferred Embodiment]
In the present invention, the olefin used as a raw material for the hydroformylation reaction is not particularly limited as long as it is an organic compound having at least one olefinic double bond in the molecule. For example, ethylene, propylene, butene, butadiene, pentene, hexene, hexadiene, octene, octadiene, decene, hexadecene, octadecene and the like can be mentioned.
[0029]
In the present invention, the catalyst includes a Group VIII metal complex, for example, at least one metal selected from the group consisting of iron, cobalt, nickel, ruthenium, rhodium, palladium, osmium, iridium and platinum, and further comprises an organic compound. A complex soluble in an organic compound-containing solution containing a phosphorus compound, for example, a phosphine such as triarylphosphine or a ligand such as phosphite is used.
[0030]
In conducting the hydroformylation reaction, the use of a reaction solvent is not essential, but if necessary, a solvent inert to the hydroformylation reaction can be present. Specific examples of preferred solvents include aromatic hydrocarbon compounds such as toluene, xylene and dodecylbenzene, ketones such as acetone, diethyl ketone and methyl ethyl ketone, ethers such as tetrahydrofuran and dioxane, ethyl acetate and di-n-octyl phthalate. And the like.
[0031]
As a mixed gas of hydrogen and carbon monoxide to be subjected to the reaction, oxo gas or water gas is used. In the present specification, these are collectively referred to as oxo gas.
As the reaction conditions for performing the hydroformylation reaction process, conventionally employed conditions can be employed. For example, the reaction temperature is selected from the range of room temperature to 200 ° C., preferably 50 ° C. to 150 ° C., and the reaction pressure is usually from normal pressure to 200 atm, preferably 5 to 100 atm, particularly preferably 5 to 50 atm. Selected from a range. The molar ratio of hydrogen to carbon monoxide (H₂/ CO) is usually selected from the range of 10/1 to 1/10, preferably 1/1 to 6/1. As a reaction system of the hydroformylation reaction, a continuous system performed in a stirred type reaction vessel or a bubble column type reaction vessel can be adopted, and preferably, a stirred type reaction vessel is used.
[0032]
In the present invention, the partial pressure of CO in the gas phase of the reactor, which is obtained in correlation with a desired production ratio of aldehyde as a reaction product, is set as a target value in, for example, a PID control method, and the purge gas is set based on this setting. , The oxo gas feed flow rate, or the olefin feed flow rate is controlled so that the CO partial pressure in the reactor gas phase is controlled to the target value.
[0033]
Hereinafter, particularly preferred embodiments of the present invention will be described in more detail. In this embodiment, when producing aldehydes, 1. 1. CO model predictive control; 2. process gain scheduling; Each method of feedforward control is adopted.
[0034]
1. CO model predictive control
First, prior to control, a process model having a predetermined transfer function is stored in a control computer. As the process model, for example, a model of a first-order lag system including a dead time is adopted. The transfer function G (s) of this model is represented by the following equation.
[0035]
(Equation 1)
G (s) = ｛K_P/ (1 + T_Ps)｝ · exp (-T_Ls) (1)
Where K_PIs the process gain, T_PIs the time constant, the value obtained from the past process response, T_LThe dead time is a value obtained from the past process response, and s is a Laplace variable.
[0036]
FIG. 2 is a graph for explaining a state of control in the CO model predictive control. In the figure, according to the change of the production ratio of aldehyde, the CO partial pressure target value R is changed stepwise at the current time t. In such a case, the manipulated variable required for the control is determined by the process model predictive control based on the deviation between the current CO partial pressure and the target partial CO pressure. The procedure is as follows.
[0037]
Step 1
From the given CO partial pressure target value R, a target value reference trajectory y having a smoother waveform_RIs calculated. This is to prevent the system from becoming unstable due to a sudden change in the target value. Target value reference trajectory y_R2 is shown in FIG.
[0038]
Step 2
Based on the process model, τ is a control period, and an output prediction sequence from a future time t + Lτ to a time t + (L + P) τ, using an input sequence from the current time t to a time t + Mτ of the input u illustrated by a broken line as a parameter. (CO partial pressure of reactor gas phase). This is performed as follows. M, P, and L are respectively M: manipulated variable determination section (Control Horizon), P: output / target value matching desired section (Coincidence Horizon), L: output / target value matching desired section start time, These are defined at the time of control system design.
Now y_MAssuming that (t + L) is a model prediction value of the CO partial pressure at a future time t + Lτ directly obtained by the process model from one input sequence, a model prediction sequence Y including this prediction value_MIs
[0039]
(Equation 2)
Y_M= [Y_M(T + L), ..., y_M(T + L + P-1)]^T
It can be expressed as.
[0040]
Also, y_P(T + L) is calculated as the model predicted value y of the CO partial pressure._MAssuming that the output predicted value at the time t + Lτ obtained by the correction of (t + L) is one output predicted sequence (CO partial pressure) between the future time t + Lτ and the time t + (L + P−1) τ, including the output predicted value ) Y_PIs, similarly,
[0041]
(Equation 3)
Y_P= [Y_P(T + L), ..., y_P(T + L + P-1)]^T
It can be expressed as.
[0042]
Model prediction series Y_MTo correct the output prediction sequence Y_P, A process model correction term is obtained. In this case, the actual measured value y (t) of the CO partial pressure at the current time t and the output estimated value y at the current time obtained from the process model based on the past data_MThe difference from (t) is used as a correction term.
Sequences Y and Y for the above correction_MOIs defined as follows.
[0043]
(Equation 4)
Y = [y (t),..., Y (t)]
Y_MO= [Y_M(T), ..., y_M(T)]
When defined as above, the output prediction sequence Y_PIs expressed as follows.
[0044]
(Equation 5)
Y_P= Y_M+ Y-Y_MO                          (2)
Here, the model prediction series Y_MAnd the output estimated value y of the current time_MSeries Y containing (t)_MOThe following relationship between
[0045]
(Equation 6)
Y_M= Y_MO+ A_F・ ΔU_M+ A_O・ ΔU_O        (3)
There is. Model prediction series Y_MIs obtained based on the above equation (3). Model prediction series Y_MIs obtained, the output prediction sequence Y is calculated based on the equation (2)._PIs required.
[0046]
The second term on the right side of the equation (3) is a future prediction term, and the third term is a prediction term based on past data. A in the second term_FIs the response series of the prediction model, and the expression
[0047]
(Equation 7)

Is represented by Note that a_kIs a step response series determined by the transfer function,
[0048]
(Equation 8)
a_k= O (O ≦ kτ ≦ T_L)
a_k= K_P｛1-exp (-(kτ-T_L) / T_P)｝ (T_L≤kτ) (4)
a_k= A_a                                      (S <k)
It is expressed as
[0049]
Further, ΔU in the second term of equation (3)_MIs a single input sequence consisting of input parameters from time t to time t + M-1, that is, a sequence corresponding to a control amount such as a flow rate of a purge gas, a feed rate of an oxo gas, or a feed rate of an olefin at each time therebetween. is there. ΔU_MIs calculated from parameters Δu (t) to Δu (t + M1) representing the control amount at each time.
[0050]
(Equation 9)
ΔU_M= [Δu (t), Δu (t + 1), ..., Δu (t + M-1)]^T
It is expressed as By selecting each parameter, a future prediction term of equation (3) is calculated.
A in the third term on the right side of equation (3)_OAnd ΔU_OIs A_O: Process characteristic matrix, ΔU_O: Manipulated variable input series,
[0051]
(Equation 10)

It is expressed as This A_OAnd ΔU_OGives the third term of equation (3).
[0052]
As described above, the process computer sets the input sequence ΔU in a predetermined sequence._MBy selecting each of the parameters, the input sequence is sequentially selected one by one and input to the sequential process model. Model prediction sequence Y sequentially obtained from the output of the process model_MIs corrected based on equation (2), and the output prediction sequence Y_PAre sequentially obtained.
[0053]
Step 3
Future output prediction series Y obtained based on the process model in step 2_PAnd the reference trajectory y obtained in step 1_RIs calculated using the least squares method so that the difference between the value in the section from the future time t + Lτ to the time t + (L + P) τ is minimized. That is, the output prediction sequence Y sequentially calculated as described above._POf the reference trajectory y_ROne output prediction sequence that gives the output closest to the reference trajectory sequence defined by is selected using the following equation (5).
[0054]
(Equation 11)
Minimize || Y_P-Y_R｜｜²            (5)
Where Y_RIs a reference orbit sequence.
Reference orbit sequence Y_RCan be obtained from the output at the current time by, for example, the following equation.
[0055]
(Equation 12)
Y_R= A · F · y (t) + (IA) · Γ
Here, A, Γ, and F are A: a weight vector, 目標: a target value vector in an output / target value matching desired section, and F: a unit matrix, and are represented by the following equations. In the equation, α is a parameter, 0 <α <1, γ (t) is a target value at time t, and I is a unit matrix.
[0056]
(Equation 13)
A = [α, α², ..., α^P]^T
F = diag [1,1, ..., 1]^T
Γ = [γ (t + L),..., Γ (t + L + P−1)]^T
[0057]
In this way, one output prediction sequence Y that can provide an output closest to a future target value_PIs determined, an input sequence for providing the output prediction sequence is determined, and the operation amount of the adjusting mechanism is sequentially selected based on the input sequence.
[0058]
2. Process gain scheduling
If the production rate is changed in the hydroformylation reactor, the properties of the process change accordingly, in particular the coefficient K of the transfer function G (s) of equation (1)_PThe change in the gain of the process is significant. Therefore, in order to maintain stable control even when the production rate is changed, the process gain in the process model of equation (1) is automatically changed. This technique is called gain scheduling. In the inner control system F of the present embodiment, gain scheduling is performed as follows.
P_tPurge flow rate of the gas to be purged, P_H2, P_CO, P_iAnd P_OEach of H in the total purge flow rate₂, CO, inert and olefin flow rates,
[0059]
[Equation 14]
P_t= P_H2+ P_CO+ P_i+ P_O                              (6)
Indicated by Where A_H2, A_CO, A_iAnd A_OIn each of the purge gases₂, CO, inert, and olefin flow rate, from equation (6)
[0060]
(Equation 15)
A_CO= P_CO/ P_t= P_CO/ (P_CO+ P_H2+ P_i+ P_O) (7)
It becomes. A_COIs fully differentiated
[0061]
(Equation 16)

Is obtained. Substituting equation (7) into equation (8) gives
[0062]
[Equation 17]

It becomes. Also from the definition
[0063]
(Equation 18)
A_CO= P_CO/ P_t                    (10)
A_H2= P_H2/ P_t                    (11)
A_O= P_O/ P_t                    (12)
A_i= P_i/ P_t                    (13)
[0064]
In the steady state, the source gas composition and the reaction temperature are almost constant and stable, so the composition fluctuation can be ignored compared to the flow rate fluctuation.
[0065]
[Equation 19]
dP_CO= A_CO・ DP_t                                (14)
dP_H2= A_H2・ DP_t                (15)
dP_O= A_O・ DP_t                (16)
dP_i= A_i・ DP_t                (17)
Further, the reaction amount is y, and the olefin feed flow rate F_OThen
[0066]
(Equation 20)
F_O= Y + P_O                      (18)
In the steady state, the reaction amount y is constant, so that (18) is differentiated.
[0067]
(Equation 21)
dF_O= DP_O                      (19)
It becomes.
Substitute (16) for (19)
[0068]
(Equation 22)
dF_O= A_O・ DP_t                (20)
Get.
Substituting (10) to (17) and (20) for (9),
[0069]
(Equation 23)

[0070]
Here, the left side of (22) is a change in the CO partial pressure with respect to a change in the unit flow rate of the olefin feed, that is, the process gain K defined by the equation (1)._PIt is.
Therefore
[0071]
[Equation 24]

[0072]
It is expressed as By changing the process gain according to equation (23), a transfer function that can accurately represent the process response is obtained each time.
In addition, the process gain can be obtained in the same procedure for the control methods E and G.
Therefore, the process data A_i, A_CO, A_OAnd P_tFrom the detection unit, and K is calculated according to the above equation (23)._PIs calculated, and the gain K of the process model is obtained._PIs changed, the gain scheduling in the process model becomes possible.
[0073]
3. Feed forward control
In the present embodiment, the control method F will be described. The CO partial pressure of the reactor gas phase is affected by composition fluctuations in the feed oxo gas. Therefore, in order to compensate for the CO concentration fluctuation in the feed oxo gas, feed forward control is performed, and the olefin feed flow rate F_OControl. Where u is the flow rate of the purge gas, C_CO, C_OIs the CO partial pressure of the reactor gas phase, the olefin concentration (partial pressure), F_inWith the oxo gas feed flow rate and B_COIs the partial pressure of CO in the feed oxo gas and y is the reaction amount.
[0074]
(Equation 25)
F_inB_CO= Y + u · C_CO              (24)
The reaction amount y is
y = F_O-U · C_O                  (25)
Substituting (24) for (23) and time differentiating
[0075]
(Equation 26)

Furthermore, the amount of inert carry-in is constant.₂Since the concentration (partial pressure) is controlled to be constant,_O+ C_CO= Constant.
Therefore,
[0076]
[Equation 27]

[0077]
Holds. Therefore, the CO partial pressure B in the feed oxo gas_CO, The olefin feed flow rate F is calculated based on the equation (27)._OIs changed, the fluctuation of CO in the feed oxo gas is compensated.
Further, with respect to the control methods E and G, the CO concentration fluctuation can be compensated in the same procedure.
[0078]
The present invention will be described in more detail with reference to the drawings. The method for producing aldehydes according to the first embodiment of the present invention is performed, for example, in the system shown in the system diagram of FIG. In the control method F, a desired value of the CO partial pressure of the gas phase of the reactor is set as a target value in the PID control device, and based on the target value and the detected amount of the CO concentration of the gas phase of the reactor, 1. Adjust the feed flow rate of the olefin supplied to 1. The feed flow rate of the olefin is adjusted by adjusting the opening of the feed control valve 20, and the CO concentration in the reactor gas phase is controlled so as to match the target value.
[0079]
FIG. 3 shows a system diagram of a system for implementing the method for producing aldehydes according to the second embodiment of the present invention. In this figure, the system has a reactor 1, a gas-liquid separator 2, a purge control valve 9, an oxo gas feed control valve 10, an olefin feed control valve 20, each system piping, and a control unit 8, A signal detection unit and an operation unit are provided at predetermined positions, and these are connected to the control unit 8 via control wires.
Hereinafter, the control method F in the case where the carbon monoxide partial pressure of the recycled gas is detected will be described with reference to FIG.
[0080]
An olefin supply line 11 and an oxo gas supply line 12 are connected to the reactor 1 for feeding a raw material, and a hydrogen gas supply line 16 is connected to the oxo gas supply line 12. The reactor 1 further includes a catalyst supply line 14, an aldehyde product extraction line 15 for extracting aldehyde from the product, communication lines 17, 18 between the gas-liquid separator 2, and recycle gas from the gas-liquid separator 2. A recycle gas supply line 13 for extracting and returning to the reactor 1 is connected.
[0081]
A recycle gas purge control valve 9 is provided on the gas-liquid separator 2 side of the recycle gas supply line 13, and a purge gas composition analyzer 3 and a recycle gas purge flow meter 4 are provided on the outlet side of the purge control valve 9. ing. Further, a CO analyzer 5 is arranged in the recycled gas supply line 13 for analyzing the CO concentration in the recycled gas supplied to the reactor 1. In the oxo gas supply line 12, a feed control valve 10 for adjusting the flow rate of oxo gas, a flow meter 6 for detecting the flow rate of oxo gas, and a CO analyzer 7 for measuring the components thereof are arranged. The olefin supply line 11 is provided with a feed control 20 and a flow meter 21.
[0082]
The control unit 8 is composed of a process computer that controls the entire reaction process, and functionally compensates for a composition variation of the feed oxo gas by a data storage unit 81 that temporarily stores data detected by each detection unit. (FB) control unit 82 for controlling the CO concentration in the recycle gas according to the target value, a model calculation unit 85 for calculating a process model, a calculated model And a feed flow controller 86. The target value m of the CO concentration in the recycled gas is input from the operator to the feedback control unit 83 as necessary. The control unit 8 can be configured as a DCS (Distributed Computer System), and a signal of each control unit can be output as a DDC (Direct Digital Control) control signal.
[0083]
In the system configured as described above, olefin, oxo gas, recycle gas, catalyst, and hydrogen gas are supplied to the reactor 1 via the supply lines 11, 12, 13, 14, and 16 under the reaction conditions. It is continuously supplied at a corresponding supply rate. Within the reactor 1, the olefin and the oxo gas undergo a hydroformylation reaction at a predetermined temperature and pressure in the presence of a catalyst, whereby normal aldehyde and isoaldehyde are produced at desired ratios. The obtained aldehyde product is continuously withdrawn as a liquid component from the lower part of the reactor 1 via an aldehyde product extraction line 15.
[0084]
On the other hand, gaseous components in the reactor 1 are withdrawn from the top of the reactor 1 via the withdrawal line 17 to the gas-liquid separator 2, where they are separated in the gas-liquid separator 2. The liquid phase in the gas-liquid separator 2 returns to the reactor 1 again through the liquid return line 18, and the gaseous component in the gas phase passes through the recycled gas supply line 13 to the reactor 1. Is returned from its bottom.
[0085]
The composition variation of the feed oxo gas can be compensated by the operation signal j from the feed forward control unit 82. This feedforward control is performed based on the above equation (27) derived from the mass balance around the reactor 1. CO concentration signal a in oxo gas detected by CO analyzer 7 in oxo gas, CO concentration signal c in recycled gas detected by CO analyzer 5 in recycled gas, and oxo gas flow signal detected by oxo gas flow meter 6 Each signal b is once taken into the data storage unit 81, and further taken from the data storage unit 81 into the feedforward control unit 82 as feedforward control data e. Based on this signal, the feedforward control unit 82 calculates a feedforward operation signal j.
[0086]
Further, a target value of the CO concentration of the recycle gas returned to the reactor 1 is set in order to set the ratio of normal aldehyde and isoaldehyde of the aldehyde product to a desired ratio. The control according to this target value is performed based on the feedback operation signal k, and is made possible by adjusting the opening of the olefin feed control valve 20.
[0087]
The calculation of the feedback operation signal k is performed as follows. The CO concentration signal c in the recycle gas detected by the CO partial pressure gauge 5 in the recycle gas is once taken into the data storage unit 81. The feedback control unit 83 captures these signals at regular intervals as feedback control data f. The CO partial pressure (concentration) target value m is stored in the feedback control unit 83.
[0088]
Process gain K_PIs calculated as follows. The purge gas composition signal n indicating the component composition (CO and inert components) in the purge gas obtained by the purge gas composition analyzer 3 and the purge gas flow rate signal d detected by the recycle gas purge flow meter 4 are temporarily loaded into the data storage unit 81. .
[0089]
The model calculation unit 85 fetches the process model calculation data h at a constant cycle, performs the arithmetic processing of the equation (23) based on the data, and calculates the process gain. The calculated process gain is given to the model 84 as process model change information i, and is used in the model 84 to change the transfer function (equation (1)) of the process model. The feedback control unit 83 receives the process model information g from the model 84, and performs an arithmetic process based on the equations (2) to (5). By this arithmetic processing, the olefin feed flow rate at which the difference between the predicted CO concentration and the target value m is minimized is obtained as the feedback manipulated variable k.
[0090]
The feedforward manipulated variable j and the feedback manipulated variable k calculated as described above are added by the feed flow controller 86 and set as their set values. This set value is given to the olefin feed control valve 20 as an olefin feed flow rate operation signal 1 for adjusting the opening thereof. Note that, instead of this configuration, either the feedforward operation amount j or the feedback operation amount k may be provided to the olefin feed control valve 20 as an operation amount.
[0091]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. However, the present invention is not limited to the following examples unless it exceeds the gist.
[0092]
Example 1
The controllability of the reaction when propane in propylene was increased by 2.5 wt% in a short time was investigated by simulation using the method of the control method E in the configuration of the system diagram in FIG. That is, without controlling the reactor pressure, the purge flow rate was adjusted so that propane in the feed propylene was increased by 2.5 wt% in a short time and the concentration of carbon monoxide in the recycle gas became the target value. Then, the partial pressure of carbon monoxide in the reactor was controlled.
As a result, as shown in FIG. 4, the reaction rate of propylene and the partial pressure of carbon monoxide in the reactor are within predetermined ranges, and are well controlled.
[0093]
Comparative Example 1
The controllability of the reaction when propane in propylene was increased in a short time of 2.5 wt% in the configuration of the system diagram in FIG. 1 was investigated by simulation. That is, while maintaining the reactor pressure (total pressure) at a predetermined pressure by adjusting the purge flow rate, propane in feed propylene was increased by 2.5 wt% in a short time.
As a result, as shown in FIG. 5, the reaction speed of propylene was within a predetermined range, but the partial pressure of carbon monoxide in the reactor changed greatly.
[0094]
Example 2
The controllability of the reaction when the feed flow rate of propylene was increased by 10% over 2 hours using the system of the control method E in the configuration of the system diagram in FIG. 1 was investigated by simulation. That is, the reactor pressure is not controlled, the feed flow rate of propylene is increased by 10% in a short time, and the purge flow rate is adjusted so that the concentration of carbon monoxide in the recycle gas becomes the target value. The carbon monoxide partial pressure in the vessel was controlled.
As a result, as shown in FIG. 6, the carbon monoxide partial pressure in the reactor is within a predetermined range and is well controlled.
[0095]
Comparative Example 2
The controllability of the reaction when the feed flow rate of propylene was increased by 10% over 2 hours with the configuration of the system diagram in FIG. 1 was investigated by simulation. That is, while maintaining the reactor pressure (total pressure) at a predetermined pressure by adjusting the purge flow rate, the propylene feed flow rate was increased by 10% over 2 hours.
As a result, as shown in FIG. 7, the carbon monoxide partial pressure in the reactor changed greatly.
[0096]
Example 3
The controllability of the reaction when propane in propylene was increased by 10 wt% in a short time was investigated by simulation using the control method F in the configuration of the system diagram in FIG. That is, while maintaining the reactor pressure (total pressure) at a predetermined pressure by adjusting the purge flow rate, the propane in the feed propylene is increased by 10 wt% in a short time, and the concentration of carbon monoxide in the recycle gas is adjusted to the target. The carbon monoxide partial pressure in the reactor was controlled by adjusting the propylene feed flow rate so as to obtain a value.
As a result, as shown in FIG. 8, the reaction rate of propylene and the carbon monoxide partial pressure in the reactor are within predetermined ranges, and are well controlled.
[0097]
Comparative Example 3
The controllability of the reaction in the case where propane in propylene was increased by 10 wt% in a short time in the configuration of the system diagram in FIG. 1 was investigated by simulation. That is, while maintaining the reactor pressure (total pressure) at a predetermined pressure by adjusting the purge flow rate, the propane in the feed propylene is increased by 10 wt% in a short time, and the concentration of carbon monoxide in the recycle gas is adjusted to the target. The carbon monoxide partial pressure in the reactor was controlled by adjusting the oxo gas feed flow rate so as to obtain a value.
As a result, as shown in FIG. 9, the partial pressure of carbon monoxide in the reactor was within a predetermined range, but the reaction rate of propylene changed greatly.
[0098]
Example 4
The controllability of the reaction when propane in propylene was reduced by 10 wt% in a short time was investigated by simulation using the method of the control method F in the configuration of the system diagram in FIG. That is, while maintaining the reactor pressure (total pressure) at a predetermined pressure by adjusting the purge flow rate, propane in the feed propylene is reduced by 10 wt% in a short time, and the concentration of carbon monoxide in the recycle gas is reduced to the target. The carbon monoxide partial pressure in the reactor was controlled by adjusting the propylene feed flow rate so as to obtain a value.
As a result, as shown in FIG. 10, the reaction rate of propylene and the carbon monoxide partial pressure in the reactor are within a predetermined range, and are well controlled.
[0099]
Comparative Example 4
The controllability of the reaction when propane in propylene was reduced by 10 wt% in a short time in the configuration of the system diagram in FIG. 1 was investigated by simulation. That is, while maintaining the reactor pressure (total pressure) at a predetermined pressure by adjusting the purge flow rate, propane in the feed propylene is reduced by 10 wt% in a short time, and the concentration of carbon monoxide in the recycle gas is reduced to the target. The carbon monoxide partial pressure in the reactor was controlled by adjusting the oxo gas feed flow rate so as to obtain a value.
As a result, as shown in FIG. 11, the partial pressure of carbon monoxide in the reactor was within a predetermined range, but the reaction rate of propylene changed greatly.
[0100]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, when the target value is changed, the CO concentration in the gas phase of the reactor does not fluctuate greatly, and the n / i ratio of the aldehyde generated only by setting the target value to a desired value is reduced. Since the desired value can be maintained, the burden on the operator is reduced, and the aldehyde production can be kept constant even when the concentration of the raw material changes greatly.
[0101]
In addition, if a process model having a predetermined transfer function is stored in the computer and a model predictive control is employed, even if the target value is particularly rapidly changed, the change can be performed without a large control swing. Since corresponding control can be performed stably, stable process control is particularly easy regardless of the skill of the operator who makes the change.
By adopting a configuration in which the coefficient of the transfer function is sequentially changed according to data obtained from the process, even if the production rate is greatly changed, the process can perform stable control without requiring any special operation by an operator. Can be maintained.
[0102]
Furthermore, if a configuration is employed in which the purge flow rate, the oxo gas feed flow rate, or the olefin feed flow rate is changed based on a predetermined function to compensate for fluctuations in the feed oxo gas composition, large fluctuations or differences in the feed oxo gas composition can be achieved. Regardless, the CO concentration in the gas phase of the reactor can be easily controlled within a desired range, so that a desired ratio of aldehyde can be produced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a system diagram showing a configuration of a system for implementing a method for producing aldehydes according to a conventional and a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a graph for explaining control of the present invention.
FIG. 3 is a system diagram showing a method for producing aldehydes according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram showing a control result obtained in Example 1 of the present invention.
FIG. 5 is a diagram showing a control result obtained in Comparative Example 1 of the present invention.
FIG. 6 is a diagram showing a control result obtained in Example 2 of the present invention.
FIG. 7 is a diagram showing a control result obtained in Comparative Example 2 of the present invention.
FIG. 8 is a diagram illustrating a control result obtained in Example 3 of the present invention.
FIG. 9 is a diagram showing a control result obtained in Comparative Example 3 of the present invention.
FIG. 10 is a diagram showing a control result obtained in Example 4 of the present invention.
FIG. 11 is a diagram showing a control result obtained in Comparative Example 4 of the present invention.
[Explanation of symbols]
1: Hydroformylation reactor (reactor)
2: Gas-liquid separator
3: Purge gas composition analyzer
4: Recycle gas purge flow meter
5: CO analyzer in recycled gas
6: oxo gas flow meter
7: CO analyzer in oxo gas
8: Control unit
9: Recycle gas purge control valve
10: Feed gas control valve
20: Feed olefin control valve
81: Data storage unit
82: Feed forward control unit
83: Feedback control unit
84: Model
85: Model calculation unit
86: Purge flow controller

Claims (8)

反応器中で触媒の存在下に、オレフィンと、水素及び一酸化炭素を含むオキソガスとをヒドロホルミル化反応させて、アルデヒド類を製造する方法において、
反応器へのオレフィンのフィード流量及びパージガスの流量の調節機構を設け、
所望のｎ−アルデヒド／イソ−アルデヒド比を有するアルデヒド類を得るための反応器気相の一酸化炭素分圧の目標値を設定し、
該目標値に対応する一酸化炭素分圧を検出し、
検出された一酸化炭素分圧と目標値との偏差に基づいて、反応器気相の一酸化炭素分圧を目標値に維持するために必要な、オレフィンのフィード流量の調節機構の操作量を求め、
該操作量に基づいて、オレフィンのフィード流量を制御し、且つ、同時に、
ヒドロホルミル化反応を制御するための反応器圧力の目標値を設定し、
反応器圧力の目標値に対応する圧力を検出し、
検出された圧力と、反応器圧力の目標値との偏差に基づいて、反応器圧力を前記目標値に維持するために必要な、パージガスの流量の調節機構の操作量を求め、
該操作量に基づいて、パージガスの流量を制御することを特徴とするアルデヒド類の製造方法。In a method for producing an aldehyde by subjecting an olefin and an oxo gas containing hydrogen and carbon monoxide to a hydroformylation reaction in the presence of a catalyst in a reactor,
A mechanism for adjusting the feed rate of the olefin to the reactor and the flow rate of the purge gas is provided,
Setting a target value of the reactor gas phase carbon monoxide partial pressure to obtain aldehydes having a desired n-aldehyde / iso-aldehyde ratio;
Detecting a carbon monoxide partial pressure corresponding to the target value,
Based on the deviation between the detected carbon monoxide partial pressure and the target value, the operation amount of the olefin feed flow rate adjustment mechanism required to maintain the reactor gas phase carbon monoxide partial pressure at the target value is determined. Asked,
Based on the manipulated variable, control the olefin feed flow rate, and at the same time,
Setting a target value of the reactor pressure for controlling the hydroformylation reaction,
Detecting the pressure corresponding to the target value of the reactor pressure,
Based on the difference between the detected pressure and the target value of the reactor pressure, the amount of operation of the purge gas flow rate adjustment mechanism required to maintain the reactor pressure at the target value is determined,
A method for producing aldehydes, comprising controlling a flow rate of a purge gas based on the manipulated variable. 反応器中で触媒の存在下に、オレフィンと、水素及び一酸化炭素を含むオキソガスとをヒドロホルミル化反応させて、アルデヒド類を製造する方法において、
反応器へのオレフィンのフィード流量及びパージガスの流量の調節機構を設け、
所望のｎ−アルデヒド／イソ−アルデヒド比を有するアルデヒド類を得るための反応器気相の一酸化炭素分圧の目標値を設定し、
該目標値に対応する一酸化炭素分圧を検出し、
検出された一酸化炭素分圧と目標値との偏差に基づいて、反応器気相の一酸化炭素分圧を目標値に維持するために必要な、パージガスの流量の調節機構の操作量を求め、
該操作量に基づいて、前記パージガスの流量を制御し、且つ、同時に、
ヒドロホルミル化反応を制御するための反応器圧力の目標値を設定し、
反応器圧力の目標値に対応する圧力を検出し、
検出された圧力と、反応器圧力の目標値との偏差に基づいて、反応器圧力を前記目標値に維持するために必要な、オレフィンのフィード流量の調節機構の操作量を求め、
該操作量に基づいて、前記オレフィンのフィード流量を制御することを特徴とするアルデヒド類の製造方法。In a method for producing an aldehyde by subjecting an olefin and an oxo gas containing hydrogen and carbon monoxide to a hydroformylation reaction in the presence of a catalyst in a reactor,
A mechanism for adjusting the feed rate of the olefin to the reactor and the flow rate of the purge gas is provided,
Setting a target value of the reactor gas phase carbon monoxide partial pressure to obtain aldehydes having a desired n-aldehyde / iso-aldehyde ratio;
Detecting a carbon monoxide partial pressure corresponding to the target value,
Based on the deviation between the detected carbon monoxide partial pressure and the target value, the amount of operation of the purge gas flow control mechanism required to maintain the reactor gas phase carbon monoxide partial pressure at the target value is determined. ,
Controlling the flow rate of the purge gas based on the manipulated variable, and at the same time,
Setting a target value of the reactor pressure for controlling the hydroformylation reaction,
Detecting the pressure corresponding to the target value of the reactor pressure,
Based on the difference between the detected pressure and the target value of the reactor pressure, the amount of operation of the olefin feed flow rate adjusting mechanism required to maintain the reactor pressure at the target value is determined,
A method for producing aldehydes, wherein the flow rate of the olefin is controlled based on the manipulated variable. 反応器気相の一部を反応器から抜き出し、抜き出されたガスをパージガス
と反応器に戻されるリサイクルガスとに分割し、該リサイクルガスの一酸化炭素分圧を検出する請求項１又は２に記載のアルデヒド類の製造方法。 3. The method according to claim 1, wherein a part of the gas phase of the reactor is withdrawn from the reactor, the extracted gas is divided into a purge gas and a recycled gas returned to the reactor, and a partial pressure of carbon monoxide is detected. The method for producing aldehydes according to the above. 反応器気相の一酸化炭素分圧を制御するために必要な調節機構の
操作量を入力とし、一酸化炭素分圧の計算値を出力とする所定の信号伝達関数を有し、
ヒドロホルミル化反応をシミュレートするためのプロセスモデルをコンピュータ内に記憶させ、
所定の周期毎に順次生起する複数の入力から成る入力系列を順次選択してプロセスモデルの入力とし、
プロセスモデルの出力に基づいて将来の出力系列を順次算出し、
算出された将来の出力系列の内、予定された将来の一酸化炭素分圧の目標値との差異が小さな１つの出力系列を選定し、
選定された１つの出力系列に対応する入力系列に基づいて操作量を設定する請求項１ないし３のいずれかに記載のアルデヒド類の製造方法。A predetermined signal transfer function having an input of an operation amount of a control mechanism necessary for controlling the partial pressure of carbon monoxide in the reactor gas phase and outputting a calculated value of the partial pressure of carbon monoxide,
A process model for simulating a hydroformylation reaction is stored in a computer,
An input sequence consisting of a plurality of inputs that occur sequentially in a predetermined cycle is sequentially selected as an input of the process model,
Calculate future output series sequentially based on the output of the process model,
From the calculated future output series, one output series having a small difference from the target value of the planned future carbon monoxide partial pressure is selected,
The method for producing aldehydes according to any one of claims 1 to 3 , wherein the manipulated variable is set based on an input sequence corresponding to one selected output sequence. １つの出力系列の選定が、最小２乗法に従って行われる請求項４に記載のアルデヒド類の製造方法。The method for producing aldehydes according to claim 4 , wherein the selection of one output series is performed according to the least squares method. パージガスの流量及び組成に関する信号を検出し、少なくとも該パージガスの流量及び組成に関する信号に基づいて、信号伝達関数の係数を算出する請求項４又は５に記載のアルデヒド類の製造方法。Detecting a signal relating to the flow rate and composition of the purge gas, at least said based on the flow rate and the signal on the composition of the purge gas, the manufacturing method of aldehydes according to claim 4 or 5 for calculating the coefficients of the signal transfer function. オキソガスのフィード流量及び組成に関する信号を検出し、該流量及び組成に関する信号、及び検出された一酸化炭素分圧と目標値との偏差に関する信号に基づいて操作量が決定される請求項４ないし６のいずれかに記載のアルデヒド類の製造方法。Detecting a feed flow rate and the signal on the composition of the oxo gas, the flow rate and the signal on the composition, and for 4 to claim operation amount is determined based on the deviation for the signal of the detected carbon monoxide partial pressure and the target value 6 The method for producing an aldehyde according to any one of the above. オキソガスのフィード流量及び組成に関する信号を更に検出し、該流量及び組成に関する信号、及び検出された一酸化炭素分圧と目標値との偏差に関する信号に基づいて、反応器気相の一酸化炭素分圧を制御するために必要な調節機構の操作量が決定される請求項１ないし６のいずれかに記載のアルデヒド類の製造方法。A signal relating to the flow rate and composition of the oxo gas is further detected, and based on the signal relating to the flow rate and the composition and the signal relating to the deviation between the detected carbon monoxide partial pressure and a target value, the carbon monoxide content of the reactor gas phase is determined. The method for producing aldehydes according to any one of claims 1 to 6 , wherein an operation amount of an adjustment mechanism necessary for controlling pressure is determined.

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