CN101128257B - 使用微通道技术进行烷化或酰化反应的方法 - Google Patents

Abstract

在此公开的发明涉及一种方法，其包括：使包含反应物底物的第一反应物进料流(314)和包含烷化剂、酰化剂或其混合物的第二反应物进料流(342)，在工艺微通道(310)内流动，并彼此接触以形成包括至少一种烷化产物、至少一种酰化产物，或其混合物的产物(316)；将热量从工艺微通道传递至散热装置(320)；以及将产物(316)从工艺微通道中移出。

Description

使用微通道技术进行烷化或酰化反应的方法

根据35U.S.C.§119(e)，本申请要求享有递交于2004年11月12日的美国临时申请60/627,269，递交于2005年7月8日的美国临时申请60/697,900，递交于2005年10月13日的美国临时申请60,727,126，递交于2005年10月27日的美国临时申请60,731,596的优先权。通过引用这些在先申请将其全部的公开内容并入到本文中。

技术领域

本发明涉及在微通道反应器中进行烷化或酰化反应的方法。

背景技术

烷化是将烷基或烯基加入到化合物的反应。酰化是将酰基加入到化合物的反应。尽管烷化作用经常被称为酸催化的弗里德-克拉夫茨(Friedel-Crafts)型反应，但它们也可以涉及在精练条件下烷基化物的制备。这些方法有益于合成用于药物的精细化学制品和农业化学制品，以及大批量的化学制品。大批量的化学制品包括：由苯和乙烯制得的乙基苯(超过约23,000,000公吨/年)；由苯和丙烯制得的枯烯(cummene)(超过约9,500,000公吨/年)；由苯酚和丙酮制得的双酚A(约1,100,000公吨/年)；以及由苯和C₁₀-C₁₈烯烃制得的烷基苯(约900,000公吨/年)。其它的化学制品包括：由丙烯、异丁烯、丁烯和戊烯制得的烷基苯；由苯和直链脂肪族烯烃制得的洗涤剂用烷基化物；二甲苯；经烯烃和产生烯烃的试剂烷基化的多环芳香烃；烷基化苯酚衍生物(2，6-二甲苯酚，邻甲酚)；烷基化的芳香胺(例如，5-叔丁基-2，4-甲苯二胺)；以及烷基化吡啶。

这些方法中的许多方法的问题在于对目的产物的选择性往往低于预期。因此，经常需要昂贵的下游纯化程序。例如，在由苯和乙烯产生乙基苯的过程中，通常会产生不利的副产物，例如聚乙基苯、二甲苯、C₃ ⁺烯烃以及其它不利的副产物。

发明内容

本发明方法可以提供解决该问题的方法。在一个实施方案中，由于比现有技术更精确的温度控制和更有效的反应物混合，本发明方法提供了对目的产物相对较高的选择性。因为本发明方法可以实现的更有效混合，可以实现所需要的烷化剂或酰化剂用量的减少。在一个实施方案中，由于本发明方法所可以带来的更为精确的温度控制，可以减少不利的焦化。由于本发明方法所带来的工艺强化，可以达到较低的热交换成本。

本发明涉及一种方法，所述方法包括：使包括反应物底物的第一反应物进料流和包括烷化剂、酰化剂或其混合物的第二反应物进料流在工艺微通道内流动，并彼此接触，以形成包括至少一种烷化产物、至少一种酰化产物，或其混合物的产物；将热量从工艺微通道传递至散热装置；以及将产物从工艺微通道中移出。

在一实施方案中，第一反应物进料流和第二反应物进料流在进入工艺微通道之前混合。

在一实施方案中，使第一反应物进料流流过分段的附加微通道，所述分段的附加微通道毗邻于工艺微通道，所述工艺微通道具有第二反应物进料流的入口，第二反应物进料流进入第二反应物进料流的入口，第一反应物进料流流过分段的附加微通道并进入第二反应物进料流的入口下游的工艺微通道。

在一实施方案中，第二反应物进料流流过分段的附加微通道，所述分段的附加微通道毗邻于工艺微通道，所述工艺微通道具有第一反应物进料流的入口，第一反应物进料流通过第一反应物进料流的入口进入工艺微通道，第二反应物进料流流过分段的附加微通道并进入第一反应物进料流的入口下游的工艺微通道。

在一实施方案中，反应区设置在工艺微通道内，第二反应物进料流在反应区中接触第一反应物进料流。

在一实施方案中，混合区和反应区设置在工艺微通道内，混合区位于反应区的上游，第二反应物进料流在混合区中接触第一反应物进料流。

在一实施方案中，混合区和反应区设置在工艺微通道内，混合区位于反应区的上游，第二反应物进料流的部分在混合区中接触第一反应物进料流，并且第二反应物进料流的部分在反应区中接触第一反应物进料流。

在在一实施方案中，反应物可以流过含表面特征的反应区和/或混合区中的一区域。所述表面特征之上和/或之中可以设有催化剂。在反应过程中，所述表面特征可以调整流动，以使反应物之间紧密接触。在一实施方案中，有孔区可以位于分隔工艺微通道和分段的附加微通道的共用壁中，并且反应物进料流其中之一(即第一或第二反应物进料流)流过有孔区进入反应区和/或混合区。位于有孔区之上或之中的表面特征可以用于促进反应物的混合。

在一实施方案中，在存在催化剂时形成产物，催化剂为液体形式。在一实施方案中，在第一反应物进料流在工艺微通道内流动之前，催化剂与第一反应物进料流混合。在一实施方案中，在第二反应物进料流在工艺微通道内流动之前，催化剂与第二反应物进料流混合。在一实施方案中，第一反应物进料流、第二反应物进料流和催化剂在进入工艺微通道之前被混合。

在一实施方案中，第一反应物进料流为液体形式并以第一方向流过工艺微通道，第二反应物进料流为蒸气形式并以第二方向流过工艺微通道，第一反应物进料流和第二反应物进料流在反应区彼此接触，并反应生成产物，产物以第一方向流出工艺微通道。

在一实施方案中，第二反应物进料流为液体形式并以第一方向流过工艺微通道，第一反应物进料流为蒸气形式并以第二方向流过工艺微通道，第一反应物进料流和第二反应物进料流在反应区彼此接触，并反应生成产物，产物以第一方向流出工艺微通道。

在一实施方案中，工艺微通道毗邻于液体通道；工艺微通道包括多个反应蒸馏段，每个反应蒸馏段包括允许液体从液体通道流至工艺微通道的液体入口、允许液体从工艺微通道流至液体通道的液体出口、捕获结构、以及含催化剂的壁；包括吸液区的液体通道；本方法包括：使含第一反应物进料流的液相从液体通道流过液体入口进入工艺微通道，并且在工艺微通道中与含催化剂的壁接触；使含第二反应物进料流的气相流过工艺微通道接触液相，气相中的烷化剂和/或酰化剂的至少一部分从气相转至液相，并与液相中的反应物底物反应以形成产物，液相变为产物富集的液相，气相变为烷化剂和/或酰化剂贫乏的气相；使产物富集的液相从烷化剂和/或酰化剂贫乏的气相中分离；使产物富集的液相流过液体出口进入液体通道；以及使烷化剂和/或酰化剂贫乏的气相流过捕获结构。

在一实施方案中，工艺微通道毗邻于液体通道；工艺微通道包括多个反应蒸馏段；每个反应蒸馏段包括允许液体从液体通道流至工艺微通道的液体入口、允许液体从工艺微通道流至液体通道的液体出口、捕获结构、以及含催化剂的壁；液体通道包括吸液区；本方法包括：使含第二反应物进料流的液相从液体通道流过液体入口进入工艺微通道，并且在工艺微通道中与含催化剂的壁接触；使含第一反应物进料流的气相流过工艺微通道接触液相，气相中反应物底物的至少一部分从气相转至液相，并与液相中的烷化剂和/或酰化剂反应以形成产物，液相变为产物富集的液相，气相变为反应物底物贫乏的气相；使产物富集的液相从反应物底物贫乏的气相中分离；使产物富集的液相流过液体出口进入液体通道；以及使反应物底物贫乏的气相流过捕获结构。

附图说明

在附图中，相同的部件和特征具有相同的标记。

图1是可以用于本发明方法的微通道的示意图。

图2是说明本发明方法的某一特定形式的示意图，其中含反应物底物的第一反应物进料流和含烷化剂和/或酰化剂的第二反应物进料流在微通道反应器中流动彼此接触并反应生成烷化和/或酰化产物。

图3是可用于图2所示微通道反应器的微通道反应器芯的含工艺微通道和热交换通道的重复单元的示意图。

图4是可用于图2所示微通道反应器的微通道反应器芯的重复单元的可选的实施方案的示意图，所述重复单元包括工艺微通道，分段的附加微通道以及热交换通道。

图5是可用于图2所示微通道反应器的微通道反应器芯的重复单元的另一可选的实施方案的示意图，所述重复单元包括工艺微通道，分段的附加微通道以及热交换通道。

图6是可用于图2所示微通道反应器的微通道反应器芯的重复单元的另一可选的实施方案的示意图，所述重复单元包括工艺微通道，分段的附加微通道以及热交换通道。

图7是可用于图2所示微通道反应器的微通道反应器芯的重复单元的另一可选的实施方案的示意图，所述重复单元包括工艺微通道，分段的附加微通道以及两个热交换通道。

图8是可用于图2所示微通道反应器的微通道反应器芯的重复单元的另一可选的实施方案的示意图，所述重复单元包括工艺微通道和热交换通道。

图9是可用于图2所示微通道反应器的微通道反应器芯的重复单元的另一可选的实施方案的示意图，所述重复单元包括工艺微通道，分段的附加微通道以及热交换通道。

图10是可用于图2所示微通道反应器的微通道反应器芯的重复单元的另一可选的实施方案的示意图，所述重复单元包括工艺微通道，分段的附加微通道，分段的附加液体催化剂微通道，以及热交换通道。

图11是说明本发明方法的某一特定形式的示意图，其中在方法中使用反应蒸馏以与第一反应物进料流和第二反应物进料流反应并生成烷化和/或酰化产物。

图11A是可用于图11所示微通道反应器的微通道反应器芯的重复单元的示意图，所述重复单元包括工艺微通道和热交换通道。

图12是可用于图11所示微通道反应器的微通道反应器芯的重复单元的示意图，所述重复单元包括含多个反应蒸馏段的工艺微通道，含吸液区(wicking region)的液体通道，和热交换通道。

图13是可用于图11所示微通道反应器的微通道反应器芯的重复单元的一个可选实施方案的示意图，所述重复单元包括含多个反应蒸馏段的工艺微通道，含吸液区的液体通道，和热交换通道。

图14是在热处理前的多孔不锈钢基片扫描电镜(SEM)图；所述基片可用于于制作本发明方法所使用的工艺微通道的有孔区。

图15是图14所示基片热处理之后的SEM图；所述基片可用于制作本发明方法所使用的工艺微通道的有孔区。

图16是可用于制作本发明方法所使用的工艺微通道的有孔区的、经修整的多孔基片的SEM图。

图17是可用于制作本发明方法所使用的工艺微通道的有孔区的有孔片的俯视图。

图18是可用于制作本发明方法所使用的工艺微通道的有孔区的有孔片或板的俯视图。

图19是可用于制作本发明方法所使用的工艺微通道的有孔区的覆盖了较厚有孔片或板的较薄有孔片的示意图。

图20是可用于制作本发明方法所使用的工艺微通道的有孔区的覆盖了较厚有孔片或板的较薄有孔片的示意图。

图21是可在本发明方法所使用的工艺微通道的有孔区中使用的孔的一个可选择实施方案的示意图，所述孔含有部分填充其中并覆盖侧壁的涂层。

图22是可用于本发明方法的工艺微通道的示意图，所述工艺微通道包括具有填充层构造(packed bed configuration)的催化剂。

图23是可用于本发明方法的工艺微通道的示意图，所述工艺微通道包括具有侧流(flow-by)构造的催化剂。

图24是可用于本发明方法的工艺微通道的示意图，所述工艺微通道包括具有流过(flow-through)构造的催化剂。

图25是可用于本发明方法的工艺微通道的示意图，所述工艺微通道包括具有许多翅片的翅片组件，催化剂由翅片承载。

图26是图25所示的工艺微通道和翅片组件的一个可选实施方案的示意图。

图27是图25所示的工艺微通道和翅片组件的另一个可选实施方案的示意图。

图28是放热反应的温度相对于工艺微通道长度的图表，其中，进行反应物之一的分段加入，并与不使用分段加入的近似方法作比较。

图29是放热反应的热通量相对于工艺微通道长度的图表，其中，进行反应物之一的分段加入，并与不使用分段加入的近似方法作比较。

图30-34是本发明方法所使用的微通道可设置的表面特征的示意图。

图35是说明本发明方法某一特定形式的一个可选择实施方案的示意图，其中第一反应物进料流和第二反应物进料流流入微通道反应器，在进料流顶管(header)中彼此接触并形成反应混合物，之后反应混合物从进料流顶管通过微通道反应器芯中的工艺微通道与催化剂接触，以形成所需要的烷化和/或酰化产物。

图36是说明本发明方法具体形式的另一个可选择实施方案的示意图，其中第一反应物进料流和第二反应物进料流流入微通道反应器，在进料流顶管中彼此接触并形成反应混合物，之后反应混合物从进料流顶管通过微通道反应器芯中的工艺微通道与催化剂接触，以形成所需要的烷化和/或酰化产物。

图37是可用于图35或图36所示微通道反应器的重复单元的示意图，所述重复单元包括工艺微通道和热交换通道，所述工艺微通道包括一个反应区。

图38是可用于图35或图36所示微通道反应器的重复单元的示意图，所述重复单元包括工艺微通道和热交换通道，所述工艺微通道包括两个反应区。

图39是可用于图35或图36所示微通道反应器的重复单元的示意图，所述重复单元包括毗邻的工艺微通道和热交换通道。

图40是一重复单元示意图，所述重复单元包括毗邻的工艺微通道、毗邻于工艺微通道的热交换区，和用于将第二反应物进料流扩散入第一反应物进料流以形成反应混合物的歧管，反应混合物流过工艺微通道中的反应区以形成所需要的烷化和/或酰化产物。

图41是用于安置一个或多个图40所示重复单元的微通道反应器的示意图。

具体实施方式

术语“烷化”用于指示将烷基加入至化合物的反应。术语“烯基化”是指将烯基加入至化合物的反应。出于简化的原因，在下文的描述中，以及在权利要求中术语烷化用于指示两种反应。

术语“酰化”用于指示将酰基加入至化合物的反应。

术语“反应物底物”是指当与烷化剂反应时，形成具有加上的烷基和/或烯基的化合物，和/或是指当与酰化剂反应时，形成具有加上的酰基的化合物。

术语“烷化剂”是指当与反应物底物时，形成具有加上的烷基和/或烯基的化合物。

术语“酰化剂”是指当与反应物底物时，形成具有加上的酰基的化合物。

术语“烷化剂和/或酰化剂”是指烷化剂、酰化剂，或其混合物。

术语“烷化产物”是指通过反应物底物与烷化剂的反应形成的具有加上的烷基和/或烯基的化合物。

术语“酰化产物”是指通过反应物底物与酰化剂的反应形成的具有加上的酰基的化合物。

术语“烷化产物和/或酰化产物”是指烷化产物、酰化产物，或其混合物。

术语“微通道”是指高度或宽度的内部尺寸的至少一个达约10毫米(mm)的通道，在一个实施方案中达到约5mm，在一个实施方案中达到约2mm，以及在一个实施方案中达到约1mm。图1说明了可以作为工艺微通道和/或热交换微通道用于本发明的微通道的实施例。图1所说明的微通道10具有高度(h)、宽度(w)和轴向长度(l)。流体以垂直于高度和宽度两者的方向，如方向箭头12和14所示流过微通道10。微通道的高度(h)或宽度(w)可以处于约0.05mm到约10mm的范围，并且在一个实施方案中约0.05mm到约5mm，在一个实施方案中约0.05mm到约2mm，在一个实施方案中约0.05mm到约1.5mm，在一个实施方案中约0.05mm到约1mm，在一个实施方案中约0.05mm到约0.75mm，在一个实施方案中约0.05mm到约0.5mm。在一个实施方案中，高度(h)或宽度(w)可以处于约0.15mm到约10mm的范围，在一个实施方案中约0.2mm到约10mm，在一个实施方案中约0.3mm到约10mm。高度或宽度的其它尺寸可以是任意大小，例如达到约3米，并且在一个实施方案中约0.01米到约3米，在一个实施方案中约0.1米到约3米。微通道的轴向长度(1)可以是任意尺寸，例如达到约10米，并且在一个实施方案中处于从约0.05米到约10米范围，在一个实施方案中处于从约0.1米到约10米范围，在一个实施方案中从约0.2米到约10米，在一个实施方案中从约1米到约10米，在一个实施方案中从约0.2米到约6米，在一个实施方案中从约0.2米到约3米。尽管图1所说明的微通道10具有矩形的横截面，应当理解的是微通道可以具有任意形状的横截面，例如，正方形、圆形，半圆形、梯形等。微通道横截面的形状和/或大小可以在其长度上变化。例如，高度或宽度可以在微通道的轴向长度上从较大尺寸逐步减少变为较小尺寸，或者反之亦然。

术语“微通道反应器”是指在微通道中进行化学反应的反应器。

当指示一个微通道相对于另一个微通道的位置时，术语“毗邻”是指一个壁将两个通道分隔开的直接相邻。所述壁在厚度上可以变化。但是“毗邻”通道不被干扰通道之间热传递的介入通道所分隔。

术语“表面特征”是指调整微通道内流动和/或促进微通道内混合的微通道壁内的凹陷和/或自微通道壁的突起。表面特征可以是圆形、椭圆形、正方形、矩形、钩形(checks)、V形(chevrons)、波形，以及类似形式。表面特征可包含子特征，其中表面特征的主壁进一步包含较小的表面特征，该较小的表面特征可采用槽口、波浪、锯齿状、孔洞、毛口、钩形、扇形，以及类似形式。表面特征具有深度、宽度，以及对于非圆形的表面特征则具有长度。图30-34描述了一些实施例。表面特征可在用于本发明方法的工艺微通道内侧壁的一个或多个之上或之中形成。表面特征可在用于本发明方法的分段附加微通道和/或热交换通道的内侧壁的一个或多个之上或之中形成。所述表面特征可以被称作被动的表面特征或被动的混合特征。表面特征可被用于阻断层流的流线并产生出与总体流动呈一定方向的平流。这可以促进反应物和催化剂之间的接触，特别是当催化剂位于工艺微通道侧壁上或表面特征上时。

术语“流体”是指气体、液体、或含有分散固体的气体或液体、或其混合物。流体可以是含有分散液滴的气体形式。流体可以是含有分散液体或气体小滴的液体形式。

术语“接触时间”是指微通道反应器内反应区的体积除以在0℃和一个大气压下流过反应区的流体的体积进料流量。

术语“反应区”是指通道内的催化剂所处区域和/或反应发生区域的容积。

术语“滞留时间”是指由流过空间(例如工艺微通道内的混合区)的流体所占据的所述空间的内部容积除以在所述空间内的温度和压力下流过所述空间的流体的体积流量。

关于在通道内流动的流体的速度的术语“表面”速度”是指在标准压力和温度下的体积流量除以通道的开口横截面面积。

术语“上游”和“下游”是指在用于本发明方法中的通道(例如工艺微通道)内，相对于通道内流体流流动方向的位置。例如，在通道内还没有由流向某位置的一部分流体流流到的位置将是所述部分的流体流的下游。通道内已经由流离某位置的一部分流体流流过的位置将是所述部分的流体流的上游。在图11-13中所示的实施方案中，上游和下游是相对于通过工艺微通道的气相的流动方向。由于用于本发明方法的通道可被水平、垂直或以倾斜角度定向，术语“上游”和“下游”不一定是指垂直位置。

术语“散热装置”是指吸热并且可用于冷却另一物体或设备的物体和设备。散热装置可以是在其中具有热交换流体的热交换通道的形式，以接收从另一物体或设备传递的热；另一物体或设备是，例如毗邻于或充分接近热交换通道的通道，以将热传到热交换通道。热交换流体可包含在热交换通道中和/或其可流过热交换通道。散热装置可以是冷却元件的形式，例如非流体冷却元件。

术语“热交换通道”是指在其里面具有可吸热的热交换流体的通道。

术语“热交换流体”是指可吸热的流体。

术语“捕获结构”是指位于工艺微通道内、促进液体通过毛细作用力运动进入毗邻的吸液区的结构。

术语“吸液区”是指被吸液芯(wick)或诸如开槽的微通道表面的吸液表面占据的容积。由于毛细作用力的缘故，液体可优先保持在吸液芯或吸液表面的内部以及流过吸液芯或吸液表面。

术语“流体”是指气体、液体、或其混合物。流体可以是含有分散固体的气体和/或液体。流体可以是含有分散液滴的液体。流体可以是含有分散液滴的气体。

术语“反应物底物的转换”是指反应物底物摩尔数在进入微通道反应器的流体和流出微通道反应器的流体之间的改变除以进入微通道反应器的流体中的反应物底物摩尔数。

术语“烷化剂和/或酰化剂的转换”是指烷化剂和/或酰化剂的摩尔数在进入微通道反应器的流体和流出微通道反应器的流体之间的改变除以进入微通道反应器的流体中的烷化剂和/或酰化剂摩尔数。

本文所用术语“产量”是指(i)烷化和/或酰化产物的摩尔数除以流出微通道的产物化学计量系数，除以(ii)进入微通道反应器的烷化剂和/或酰化剂的摩尔数除以反应物化学计量系数。例如，如果在反应中使用1摩尔的烷化剂，生产出1摩尔的烷化产物，则两个化学计量系数都是1。如果在反应中使用2摩尔的烷化剂，生产出1摩尔的烷化产物，则反应物化学计量系数为2，产物化学计量系数为1。

本文所使用的术语“循环”是指反应物通过微通道反应器的一个单程。

术语“烃基”是指具有直接与分子剩余部分连接的碳原子以及具有烃类特性的或主要为烃类特性的基团。这些基团包括：

(1)单纯的烃基；即，脂肪族，(例如，烷基或烯基)，脂环族(例如，环烷基或环烯基)，芳香族，脂肪族和脂环族取代的芳香族，芳香族取代的脂肪族和脂环族基，和类似物，以及环状基团，其中，所述环通过分子的另一部分而闭合(即，任何两个所指明的取代基可以一起形成脂环基)。实例包括甲基、乙基、辛基、癸基、辛癸基、环己基、苯基等。

(2)取代的烃基；即，含不改变基团主要烃类特性的非烃类取代基的基团。这些取代基的实例包括羟基、硝基、氰基、卤素、烷氧基、酰基等。

(3)杂基团；即，在保持主要为烃类特性的同时，基团在由碳原子组成的链或环中包括非碳原子的其它原子。这些杂原子包括，例如，氮、氧和硫。

主要具有烃类特性的烃基可以包括达到约3个取代基和/或杂原子，并且在一个实施方案中，烃基中每10碳原子具有不超过1个的取代基和/或杂原子。

反应物底物可以包括任何可以与烷化剂和/或酰化剂反应以生成烷化和/或酰化产物的化合物。反应物底物可以包括脂肪族、芳香族、脂肪族取代的芳香族，或芳香族取代的脂肪族化合物。反应物底物可以包括被取代的烃类化合物，即包括一个或多个非烃基，例如羟基、卤素、硝基、氨基、氰基、烷氧基、酰基等的烃类化合物。反应物底物可以包括杂基团取代的烃类化合物，即，在由碳原子组成的链或环中包括一个或多个非碳原子的其它原子；这些杂原子的实例包括氮、氧和硫。

反应物底物可以包括脂肪族化合物。这些包括直链脂肪族化合物、支链脂肪族化合物，以及其混合物。这些化合物可以包括1到约40个碳原子，在一个实施例中从1到约30个碳原子，在一个实施例中从1到约20个碳原子，在一个实施例中从约2到约12个碳原子。所述反应物底物可以包括烷烃和/或异烷烃。烷烃和/或异烷烃可以包括1到约40个碳原子，在一个实施例中从1到约30个碳原子，在一个实施例中从1到约20个碳原子，在一个实施例中从约2到约12个碳原子，在一个实施例中从约4到约6个碳原子。这些反应物底物的例子包括：异丁烷；戊烷；异戊烷；异己烷；2-甲基丁烷；2-甲基戊烷；和3-甲基戊烷。

反应物底物可以包括芳香族化合物。这些包括苯，萘，及其烷基化物衍生物，以及类似物。芳香族化合物可以包括约6到约40个碳原子，在一个实施方案中从约6到约30个碳原子，在一个实施方案中从约6到约20个碳原子，在一个实施方案中从约6到约15个碳原子，在一个实施方案中从约6到约12个碳原子。实例包括苯，甲苯，乙苯，丙苯，二甲苯，均三甲苯，甲乙苯，萘，蒽，菲，甲基萘，二甲基萘，萘满，以及类似物。反应物底物可以包括苯酚，苯二甲醇，萘酚，和/或萘二甲醇。反应物底物可包括芳香胺和/或吡啶。反应物底物可以包括苯胺，甲苯胺，苯二胺和/或甲苯二胺。

反应物底物可以包括具有被多次取代的苯环的烷基苯。实例包括邻、间和对二甲苯，甲苯、甲基苯甲醛(tolyl aldehyde)、氨基甲苯、邻甲酚、间甲酚和对甲酚、苯甲醛，以及类似物。

反应物底物可以包括一种或多种聚合物。这些聚合物可以是均聚物或互聚物(例如，共聚物、特瑞聚合物(terepolymer)等)。聚合物可以是脂肪族、芳香族，或其组合。聚合物包括直链聚合物和支链聚合物。聚合物包括随机共聚物和嵌段共聚物。聚合物可以衍生于包含2到约12个碳原子的单体，在一个实施方案中2到约8个碳原子，在一个实施方案中2到约4个碳原子。单体可以是单烯或二烯。单烯包括1-烯烃。可以使用的单体的例子包括乙烯、丙烯、1-丁烯、异丁烯、丁二烯、异戊二烯、1-己烯、1-辛烯、苯乙烯，等。聚合物包括聚乙烯、聚丙烯、聚异丁烯、聚丁二烯、聚异戊二烯、聚苯乙烯、乙烯和丙烯的共聚物等。

烷化剂可以包括一种或多种含2到约30个碳原子的烯烃，在一个实施方案中2到约20个碳原子，在一个实施方案中2到约12个碳原子，在一个实施方案中2到约6个碳原子。在一个实施方案中，烷化剂可以包括一种或多种含约10到约18个碳原子的烯烃。烷化剂可以包括单烯、二烯，或其混合物。烷化剂可以包括一种或多种α-烯烃。例子包括乙烯、丙烯、丁烯-1、顺-丁烯-2、反-丁烯-2、异丁烯、1，3-丁二烯、戊烯、异戊烯、2-戊烯、2-甲基-丁烯-2、1-戊烯、3-甲基-丁烯-1、2-甲基-丁烯-1、异戊二烯、戊间二烯、环戊烯、1-己烯、2-甲基-1-戊烯、2-甲基-2-戊烯、1-辛烯、二异丁烯、1-癸烯、1-十二烯、2-十二烯、1-十四烯、2-十四烯、1-十六烯、1-二十烯、α-蒎烯、莰烯、柠檬烯、苯乙烯，及其两种或更多种的混合物。在反应条件下脱水或以某种其它形式消失或重排以形成烯烃的烯烃前体可以用做烷化剂。

酰化剂可以包括一种或多种羧酸和/或其衍生物。衍生物可以是酐、酯和/或酰基卤化物。羧酸或衍生物可以包括一种或多种一元(monobasic)和/或多元的α-β烯烃的不饱和羧酸，和/或一种或多种其酐、酯和/或酰基卤化物衍生物。酰化剂可以包括至少一种由下述公式表示的化合物：

其中R¹和R²独立地是氢或烃基。R¹和R²可独立地为含1到约20个碳原子的烃基，在一个实施方案中1到约12个碳原子，在一个实施方案中1到约4个碳原子。酰化剂可以包括一种或多种：丙烯酸；甲基丙烯酸；苯乙烯酸；丁烯酸；3-苯基丙烯酸；α、β癸酸；顺丁烯二酸；反丁烯二酸；梅斯卡尼酸(mesconic acid)、衣康酸、柠康酸(citraconic acid)、顺丁烯二酸酐、和丙酮。

反应物底物与烷化剂和/或酰化剂的摩尔比可以是从约10到约1的范围，在一个实施方案中约8到约1，在一个实施方案中约5到约1，在一个实施方案中约2到约1，在一个实施方案中约1到约1。

烷化和/或酰化产物可以包含一种或多种的乙苯、异丙基苯、甲基异丙基苯、(C₁₀-C₁₈)烷基苯、精炼厂烷基化物、烷基化物清洁剂、二甲苯、烷基化酚、烷基化酚衍生物(例如2，6-二甲苯酚、邻甲酚)。产物可以包括烷基化芳香胺(例如5-叔丁基-2，4-甲苯二胺)或烷基化吡啶。产物可以包括二甲基戊烷和/或三甲基戊烷。产物可以包括双酚A、产物可以包括烃基取代的羧酸或酐，例如聚乙烯、聚异丁烯取代的羧酸或酐。

在一个实施方案中，本发明方法可以根据图2-10的描述实施。参照图2，可以使用包含微通道反应器芯102、进料流顶管104、产物底管106，和热交换歧管108的微通道反应器100实施本方法。反应器芯102包含一个或多个工艺微通道。每一个工艺微通道包含一个或多个反应区，在其中反应物彼此接触并反应生成目的产物。在一个实施方案中，固体形式的催化剂存在于一个或多个的这种反应区中。在一个实施方案中，液体形式的催化剂可以与一种或多种反应物一起和/或以独立的进料流流入反应区。进料流顶管104可以包含一个或多个歧管以将进料流分配至工艺微通道。产物底管106可以包括一个或多个歧管以从工艺微通道中收集产物。

在一个实施方案中，包括反应物底物的第一反应物进料流和包括烷化剂、酰化剂或其混合物的第二反应物进料流可以被预先混合，之后通过进料流顶管104，如箭头110所示流入微通道反应器100。可选择地，如箭头110所示，第一反应物进料流可以流入进料流顶管104，并且如箭头110a所示，第二反应物进料流可以单独流入进料流顶管104。第一反应物进料流和第二反应物进料流(被预混合或单独流动)可以流过顶管104，并且从顶管104流入反应器芯102内的一个或多个工艺微通道。在工艺微通道中，反应物进料流流入反应区，彼此之间以及与催化剂接触，并反应以生成目的产物。产物可以从工艺微通道流过产物底管106，并如箭头116所示，从产物底管106流出反应器。尽管本发明方法的优势在于单程通过微通道反应器可以获得高水平的目的产物转化，在一个实施方案中，使用常规技术可以将一种或多种未反应的反应物从产物中被分离出，并重循环返回通过微通道反应器。未反应的反应物可以重循环通过微通道反应器任意次数，例如，1次、2次、3次、4次等。

可以根据本方法实施的烷化和/或酰化反应是放热反应，因此为了控制反应，可以将热量从工艺微通道传递至散热设备。即，在本发明方法中，可以将热量从微通道反应器100中的工艺微通道的至少一个或多个和/或从这种工艺微通道的一个或多个的至少一部分传递至散热设备。散热设备可以毗邻于一个或多个工艺微通道，或远离一个或多个工艺微通道但与一个或多个工艺微通道充分靠近(sufficiently close to)以从一个或多个工艺微通道中吸热。散热设备可以包括一个或多个含有热交换流体，和/或一个或多个非流体冷却元件的热交换通道。散热设备可对工艺微通道提供主动的冷却。

在一个实施方案中，如箭头112所示，热交换流体流入热交换歧管108，之后从热交换歧管108通过反应器芯102中的热交换通道并返回到热交换歧管108，然后，如箭头114所示，流出热交换歧管108。热交换歧管108可以包括一个或多个热交换顶管和一个或多个热交换底管以将热交换进入流112与热交换流出流114分离开。

使用对流热交换可以实现反应物进料流和产物以及散热设备之间的热交换。在一个实施方案中，通过使用经历吸热反应和/或全部或部分相变的热交换流体可以促进热交换。沿反应器芯102内的一个或多个工艺微通道的长度可以设置多个热交换区以在沿工艺微通道的长度的不同位置上提供不同的温度和/或不同的热通量。

可以与一个或多个储存容器、泵、阀门、歧管、微处理器、流动控制装置，以及类似物结合使用微通道反应器100，尽管它们没有在图中示出，但是其对于本领域技术人员是显而易见的。

第一反应物进料流和第二反应物进料流在进入微通道反应器100之前可以被预先混合或者在微通道反应器100内混合。两种进料流可以都是流体。第一反应物进料流和第二反应物进料流可以在微通道反应器芯102内的工艺微通道中彼此混合。在一个实施方案中，可以在工艺微通道内的反应区的一个或多个中将第一反应物进料流与第二反应物进料流混合。在一个实施方案中，工艺微通道中的一个或多个包括位于反应区上游的混合区，并且在混合区内可以将第一反应物进料流与第二反应物进料流混合。在一个实施方案中，工艺微通道的一个或多个包括位于反应区上游的混合区，并且第一反应物进料流和第二反应物进料流可以部分在混合区内混合，部分在反应区内混合。第二反应物进料流在混合区内与第一反应物进料流混合的体积可以处于第二反应物进料流以体积计的约1％到约99％的范围内，并且在一个实施方案中从以体积计的约5％到约95％，在一个实施方案中从以体积计的约10％到约90％，在一个实施方案中从以体积计的约20％到约80％，在一个实施方案中从以体积计的约30％到约70％，在一个实施方案中从以体积计的约40％到约60％，第二反应物进料流的剩余部分与第一反应物进料流在反应区混合。

图3描述了可以在微通道反应器100的反应器芯102中使用的重复单元200。重复单元200包括工艺微通道210和热交换通道220。工艺微通道210具有催化剂存在其中的反应区212。如图3所示，催化剂215可以填充反应区212的工艺微通道横截面，或者，可选择地，催化剂可以涂覆在工艺微通道的壁上或填充工艺微通道横截面的仅仅一部分。这将在下文展开更详细的讨论。因此在图3中，以及在图4-7和图11A中，图中所显示的催化剂可以代表工艺微通道横截面的完全或部分填充，和/或工艺微通道壁上的涂层。在操作中，使用常规的技术在第一反应物进料流和第二反应物进料流进入工艺微通道210之前将二者预混合。如箭头214所示，第一反应物进料流和第二反应物进料流的混合物流过进料流顶管104进入工艺微通道210，接触催化剂215，并反应以生成目的烷基化产物和/或酰基化产物。产物如箭头216所示流出工艺微通道210。流出工艺微通道210的产物流过产物底管106并如箭头116所示流出反应器100。热交换流体从热交换歧管108流过热交换通道220，并返回到热交换歧管108。热交换流体流过热交换通道220的流动可以与流过工艺微通道210的流体的流动呈并流或逆流。可选择地，热交换通道220可以被定向以使热交换流体的流动方向与流过工艺微通道210的流体的流动方向呈错流。图3所示的重复单元200可以在微通道反应器芯102内出现一次，或可以重复任意次，例如，二、三、四、五、十、二十、五十、一百、数百、一千、数千、一万、数万、十万、数十万、数百万次等。

图4描述了可以在微通道反应器100的反应器芯102中使用的重复单元300。重复单元300包括工艺微通道310、热交换通道320、分段的附加微通道340，以及有孔区350。共用壁341将工艺微通道310和分段的附加微通道340分隔。有孔区350位于共用壁341内，在一个实施方案中所述有孔区350包括在片或板356内形成的孔352。工艺微通道310具有混合区311，和反应区312。催化剂315位于反应区312内。混合区311位于反应区312的上游。如箭头314所示，第一反应物进料流流入工艺微通道310，并进入混合区311。如箭头342所示，第二反应物进料流流入分段的附加微通道340，并从分段的附加微通道340通过有孔区352，如箭头354所示进入混合区311。第一反应物进料流和第二反应物进料流在混合区311相互接触并形成反应物混合物。分段的附加微通道340内的第二反应物进料流如箭头342所示的流动方向与工艺微通道310内的第一反应物进料流如箭头314所示的流动方向呈并流；可选择地，分段的附加微通道340内的第二反应物进料流的流动方向与工艺微通道310内的第一反应物进料流的流动方向呈逆流或错流。反应物混合物从混合区311流入反应区312，接触催化剂315，并反应以形成目的烷化产物和/或酰化产物。产物如箭头316所示流出工艺微通道310。流出工艺微通道310的产物流过产物底管106并如箭头116所示流出反应器。热交换流体从热交换歧管108流过热交换通道320，之后返回到热交换歧管108。热交换流体流过热交换通道320的流动可以与流过工艺微通道310的流体的流动呈并流或逆流。可选择地，热交换通道320可以被定向以使热交换流体的流动方向与流过工艺微通道310的流动方向呈错流。图4所描述的重复单元300可以在微通道反应器芯102内出现一次，或者其可重复任意次，例如，二、三、四、五、十、二十、五十、一百、数百、一千、数千、一万、数万、十万、数十万、数百万次。

在图4所描述的重复单元300的一个可选择实施方案中，可以在工艺微通道310内混合区311和反应区312之间提供补充混合区。使用在标准的温度(即0℃)和压力(即大气压)条件下，流过有孔区350的流量和工艺微通道310内第一反应物进料流的流量的总和，以及由位于混合区311末端和反应区312始端之间的工艺微通道310所限定的容积来定义补充混合区内混合的滞留时间。补充混合区内混合的滞留时间可以处于达到约500毫秒(ms)的范围，在一个实施方案中从约0.25ms到约500ms，在一个实施方案中从约0.25ms到约250ms，在一个实施方案中从约0.25ms到约50ms，在一个实施方案中从约0.25ms到约2.5ms。

在图5所描述的重复单元300A与在图4所描述的重复单元300相同，例外之处在于重复单元300A不包括单独的混合区311。对于重复单元300A，第二反应物进料流流过有孔区350进入反应区312，在该处，其接触第一反应物进料流并反应以生成目的产物。之后产物如箭头316所示流出工艺微通道310。

在图6所描述的重复单元300B与在图4所描述的重复单元300相同，例外之处在于部分的第二反应物进料流在混合区311与第一反应物进料流混合，并且第二反应物进料流的剩余部分在反应区312与第一反应物进料流混合。在混合区311与第一反应物进料流混合的第二反应物进料流的量以第二反应物进料流体积计可以从约1％到约99％，在一个实施方案中从以第二反应物进料流体积计的5％到约95％，在一个实施方案中从以第二反应物进料流体积计的10％到约90％，在一个实施方案中从以第二反应物进料流体积计的20％到约80％，在一个实施方案中从以第二反应物进料流体积计的30％到约70％，在一个实施方案中从以第二反应物进料流体积计的40％到约60％，第二反应物进料流的剩余部分在反应区312与第一反应物进料流混合。

在图7所描述的重复单元300C与在图4所描述的重复单元300相同，例外之处在于重复单元300C包括热交换通道325。热交换流体流过热交换通道325的流动可以与流过工艺微通道310的流体的流动呈并流或逆流。可选择地，热交换通道325可以被定向以使热交换流体的流动与流过工艺微通道310的流体的流动呈错流。

在图8所描述的重复单元400适于进行使用液体催化剂的本发明方法。在该实施方案中实施的反应可称为是均相反应。重复单元400包括微通道410和热交换通道420。工艺微通道410包括反应区412，在其中发生均相反应。反应区412可以沿工艺微通道410的整个长度延伸，或者其长度可以小于工艺微通道的长度。在操作中，可以使用常规技术预混合第一反应物进料流、第二反应物进料流和液体催化剂，并且所生成的混合物如箭头414所示流入工艺微通道410，并在反应区412进行反应以生成目的烷化产物和/或酰化产物。产物如箭头416所示流出工艺微通道410。热交换流体流过热交换通道420的流动可以与流过工艺微通道410的流体的流动呈并流或逆流。可选择地，热交换通道420可以被定向以使热交换流体的流动与流过工艺微通道410的流体的流动呈错流。图8所描述的重复单元400可以在微通道反应器芯102内出现一次，或者其可重复任意次，例如，二、三、四、五、十、二十、五十、一百、数百、一千、数千、一万、数万、十万、数十万、数百万次。

在图9所描述的重复单元400A与在图8所描述的重复单元400相似，例外之处在于重复单元400A进一步分段的附加微通道440和有孔区450。共用壁441将工艺微通道410和分段的附加微通道440分隔。有孔区450位于共用壁441内，在一个实施方案中所述有孔区450包括在片或板456内形成的孔452。工艺微通道410包括毗邻于有孔区450的反应区412。如箭头414所示，第一反应物进料流流入工艺微通道410，并进入反应区412。如箭头442所示，第二反应物进料流流入分段的附加微通道440，并从分段的附加微通道440通过孔452，如箭头454所示进入反应区412。液体催化剂可以与第一反应物进料流和/或第二反应物进料流预混合。分段的附加微通道440内的第二反应物进料流如箭头442所示的流动方向与工艺微通道410内的第一反应物进料流如箭头414所示的流动方向呈并流；可选择地，分段的附加微通道440内的第二反应物进料流的流动方向与工艺微通道410内的第一反应物进料流的流动方向呈逆流或错流。第一反应物进料流和第二反应物进料流在反应区412相互接触并反应以生成目的烷化和/或酰化产物。产物如箭头416所示流出工艺微通道410。流出工艺微通道410的产物流过产物底管106并如箭头116所示流出反应器。热交换流体从热交换歧管108流过热交换通道420，之后返回到热交换歧管108。热交换流体流过热交换通道420的流动可以与流过工艺微通道410的流体的流动呈并流或逆流。可选择地，热交换通道420可以被定向以使热交换流体的流动方向与流过工艺微通道410的流动方向呈错流。

在图10所描述的重复单元400B与在图9所描述的重复单元400A相似，例外之处在于重复单元400B进一步分段的附加液体催化剂微通道460和有孔区470。共用壁471将工艺微通道410和分段的附加液体催化剂微通道460分隔。有孔区470位于共用壁471内，在一个实施方案中所述有孔区450包括在片或板476内形成的孔472。工艺微通道410具有毗邻于有孔区450的混合区411，和毗邻于有孔区470的反应区412。混合区411位于反应区412的上游。如箭头414所示，第一反应物进料流流入工艺微通道410，并进入混合区411。如箭头442所示，第二反应物进料流流入分段的附加微通道440，并从分段的附加微通道440通过孔452，如箭头454所示进入混合区411。分段的附加微通道440内的第二反应物进料流如箭头442所示的流动方向与工艺微通道410内的第一反应物进料流如箭头414所示的流动方向呈并流；可选择地，分段的附加微通道440内的第二反应物进料流的流动方向与工艺微通道410内的第一反应物进料流的流动方向呈逆流或错流。第一反应物进料流和第二反应物进料流在混合区411相互接触并形成反应物混合物。反应物混合物从混合区411流向反应区412。液体催化剂以箭头462所示方向流入分段的附加液体催化剂微通道460，并从分段的附加液体催化剂微通道460流过孔472，如箭头474所示进入反应区412。分段的附加液体催化剂微通道460内的液体催化剂如箭头462所示的流动方向与工艺微通道410内的第一反应物进料流如箭头414所示的流动方向呈逆流；可选择地，分段的附加液体催化剂微通道460内的液体催化剂的流动方向与工艺微通道410内的第一反应物进料流的流动方向呈并流或错流。液体催化剂在反应区412内接触反应物混合物。反应物混合物反应以生成目的烷化和/或酰化产物。产物如箭头416所示流出工艺微通道410。流出工艺微通道410的产物流过产物底管106并如箭头116所示流出反应器。热交换流体从热交换歧管108流过热交换通道420，之后返回到热交换歧管108。热交换流体流过热交换通道420的流动可以与流过工艺微通道410的流体的流动呈并流或逆流。可选择地，热交换通道420可以被定向以使热交换流体的流动方向与流过工艺微通道410的流动方向呈错流。

在一个实施方案中，在例如图35-41所描述的微通道反应器中可以实施本发明方法。参照图35，使用微通道反应器900可以实施本方法，所述微通道反应器900包括微通道反应器芯902、进料流顶管904、产物底管906以及热交换歧管908。图36所描述的微通道反应器900A与图32所描述的微通道反应器900一样，例外之处在于微通道反应器900A使用进料流顶管904A而不是进料流顶管904。进料流顶管904和904A在设计和操作上近似。这些顶管的设计和操作在下文详细描述。微通道反应器900和900A的反应器芯902各自可以包括一个或多个的图37-39所描述的重复单元910、912和/或914。

进料流顶管904包括第一反应物区920、第二反应物区922和924，以及有孔区923和925。有孔区923位于第一反应物区920和第二反应物区922之间。有孔区925位于第一反应物区920和第二反应物区924之间。近似地构建进料流顶管904A，并且其包括第一反应物区920A、第二反应物区922A和924A，以及有孔区923A和925A。

在操作中，如箭头930所示，第一反应物进料流流入第一反应物区920。如箭头932和934所示，第二反应物进料流各自流入第二反应物区922和924。第二反应物进料流从第二反应物区922流过有孔区923，如箭头933所示，进入第一反应物区920。第二反应物进料流也从第二反应物区924流过有孔区925，如箭头935所示，进入第一反应物区920。在第一反应物区920中，第二反应物进料流扩散入第一反应物进料流以形成反应混合物。在第一反应物区920中形成的反应混合物可以具有连续相和分散相，由第一反应物进料流形成连续相，由第二反应物进料流形成分散相。分散相可以是分散在连续相中的气泡和/或液滴形式。第二反应物进料流可以溶解在第二反应物进料流中以形成均质的混合物或溶液。可选择地，第一反应物进料流可以各自从第二反应物区922和924通过孔923和925流入第一反应物区920并接触第一反应物区920中的第二反应物进料流以形成反应混合物。反应混合物流过反应区902并反应生成目的烷化和/或酰化产物。产物流入产物底管906并如箭头936所示，流出微通道反应器900。如箭头937所示，热交换流体进入热交换歧管908，循环通过反应器芯902，返回到热交换歧管908，并如箭头938所示流出热交换歧管908。

微通道反应器900A与微通道900的操作相类似。如箭头930所示，第一反应物进料流流入第一反应物区920A。如箭头932和934所示，第二反应物进料流各自流入第二反应物区922A和924A。第二反应物进料流从第二反应物区922A流过有孔区923A，如箭头933所示，进入第一反应物区920A。第二反应物进料流也从第二反应物区924A流过有孔区925A，如箭头935所示，进入第一反应物区920A。在第一反应物区920中，第二反应物进料流扩散入第一反应物中以形成反应混合物。在第一反应物区920中形成的反应混合物可以具有连续相和分散相，由第一反应物形成连续相，由第二反应物形成分散相。分散相可以是分散在连续相中的气泡和/或液滴形式。反应混合物可以是均质的混合物或溶液的形式。可选择地，第一反应物进料流可以各自从第二反应物区922A和924A通过孔923A和925A流入第一反应物区920A并接触第一反应物区920A中的第二反应物进料流以形成反应混合物。反应混合物流过反应区902，并反应生成目的烷化和/或酰化产物。产物流入产物底管906并如箭头936所示，流出微通道反应器900。如箭头937所示，热交换流体进入热交换歧管908，循环通过反应器芯902，返回到热交换歧管908，并如箭头938所示流出热交换歧管908。

微通道反应器900和900A可以与一个或多个储存容器、泵、阀门、歧管、微处理器、流动控制装置，以及类似物结合使用，尽管它们没有在图中示出，但是其对于本领域技术人员是显而易见的。

图37-39描述了可以在反应器芯902中使用的重复单元。参见图37，重复单元910包括工艺微通道940，热交换通道942和反应区944。反应区944包括催化剂。反应混合物从进料流顶管904或904A如箭头946所示流入工艺微通道940。反应混合物在反应区944中接触催化剂并反应生成目的烷化和/或酰化产物。产物从反应区944如箭头948所示流出工艺微通道940。热交换流体在热交换通道942中流动并与工艺微通道940交换热量。热交换通道942和工艺微通道940之间的热量交换可以导致工艺微通道940的冷却或工艺微通道940的加热。热交换通道942中的热交换流体的流动方向可以与工艺微通道940中流体的流动方向呈并流、逆流或错流。

图38所描述的重复单元912与图37所描述的重复单元910相类似，例外之处在于重复单元912在工艺微通道中包括两个反应区954和955而不是一个反应区。重复单元912包括工艺微通道950和热交换通道952。在反应区954和955中使用的催化剂可以相同也可以不同。例如，可以在反应区954中实施第一反应，在反应区955中实施不同的反应。在操作中，如箭头956所示，反应混合物从进料流顶管904或904A流入工艺微通道950。多相反应混合物流过反应区954并反应以生成中间产物。之后中间产物如箭头952所示流入反应区955。在反应区955形成最终的烷化和/或酰化产物，并如箭头958所示流出重复单元912。产物从重复单元912流向并流过产物底管906并如箭头936所示流出微通道反应器900或900A。

图36所描述的重复单元914与图34所描述的重复单元910相类似，例外之处在于重复单元914包括两个工艺微通道960和960A而不是一个工艺微通道。重复单元914包括工艺微通道960和960A以及热交换通道962。工艺微通道960和960A各自包括反应区964和964A。在操作中，如箭头966和966A所示，反应混合物各自从进料流顶管904或904A流入工艺微通道960和960A。反应混合物流过反应区964和964A并反应生成目的烷化和/或酰化产物。如箭头968和968A所示，产物流出重复单元914。产物从重复单元914流向并流过产物底管906并如箭头936所示流出微通道反应器900或900A。

在一个实施方案中，可以在例如图40和41中所描述的微通道反应器中实施本发明方法。参见图40，使用包括工艺微通道972和972A，热交换通道976和976A的重复单元970可以实施本方法。重复单元970也包括入口歧管971，所述入口歧管971包括第一反应物区975和975A以及第二反应物区977。有孔区974和974A各自位于第二反应物区977和第一反应物区975和975A之间。重复单元970也包括产物底管978和978A，以及可选择的气体分离底管979。在操作中，如箭头980和980A所示，第一反应物进料流流入第一反应物区975和975A。如箭头981所示，第二反应物进料流流入第二反应物区977并从此处各自流过有孔区974和974A进入第一反应物区975和975A。在第一反应物区975和975A形成反应混合物。反应混合物可以包括连续相形式的第一反应物和分散相形式的第二反应物。分散相可以是气泡和/或液滴形式。反应混合物可以是均质的混合物或溶液的形式。可选择地，第一反应物进料流可以从第二反应物区977通过有孔区974和974A各自流入第一反应物区975和975A，并接触第一反应物区975和975A中的第二反应物进料流以形成反应混合物。反应混合物流入反应区973和973A，反应生成目的烷化和/或酰化产物，并流向和通过产物底管978和978A，并如箭头982和982A所示，流出微通道重复单元970。可选择地，可以将气体从产物中分离出。被分离的气体可以通过气体分离底管979，如箭头983所示排出微通道重复单元970。位于反应区973和973A下游的工艺微通道972和972A内部的表面特征可以用于促进从产物中分离气体。将在下文对可以使用的表面特征展开更为详细的讨论。在一个实施方案中，工艺微通道内的分离区可以采以孔喉的形式，在此处，液体湿润和填充小孔或构造，以使毛细作用力保持住孔或结构内的液体。液体的毛细作用力可以大于气体的突破压，以使气体不能被拖入孔或结构内。可以使用的孔喉结构的例子在递交于2005年7月8日的美国专利申请11/177,941中被公开，通过对其引用将其并入本文。

图41描述了可以用于放置图40所描述的微通道重复单元的一个或多个的微通道反应器990。对于微通道反应器990，第一反应物进料流如箭头991所示进入微通道反应器，并且第二反应物进料流如箭头992所示进入。烷化和/或酰化产物如箭头993所示流出微通道反应器990。热交换流体如箭头994所示流入微通道反应器990，并如箭头995所示流出微通道反应器990。

在一个实施方案中，有孔区(350、450、470)可以位于工艺微通道(310、410)的一个或多个侧壁内。有孔区可以沿工艺微通道的部分或整个轴向长度上延伸。在一个实施方案中，有孔区可以沿工艺微通道的轴向长度的至少约10％延伸，在一个实施方案中，为工艺微通道的轴向长度的至少约20％，在一个实施方案中，为工艺微通道的轴向长度的至少约35％，在一个实施方案中，为工艺微通道的轴向长度的至少约50％，在一个实施方案中，为工艺微通道的轴向长度的至少约65％，在一个实施方案中，为工艺微通道的轴向长度的至少约80％，在一个实施方案中，为工艺微通道的轴向长度的至少约95％，在一个实施方案中，为工艺微通道的轴向长度的从约5％到约100％，在一个实施方案中，为工艺微通道的轴向长度的从约10％到约95％，在一个实施方案中，为工艺微通道的轴向长度的从约25％到约75％，在一个实施方案中，为工艺微通道的轴向长度的从约40％到约60％。

有孔区(350、450、470、923、925、923A、925A、974、974A)内的孔(352、452、472)可以具有足够的尺寸以使所指示的液体流过有孔区。孔可以称为微孔或喷嘴。有孔区(350、450、470、923、925、923A、925、974、974A)的厚度可以在从约0.01到约50mm的范围内，并且在一个实施方案中约0.05到约10mm，在一个实施方案中约0.1到约2mm。有孔区(350、450、470、923、925、923A、925A、974、974A)内的孔(352、452、472)可以具有范围在达约5000微米内的平均直径，并且在一个实施方案中，在从约0.001到约500微米的范围内，在一个实施方案中，在从约0.05到约50微米的范围内，在一个实施方案中，在从约0.1到约50微米的范围内。在一个实施方案中，孔可以具有范围在从约0.5到约10纳米(nm)内的平均直径，在一个实施方案中约1到约10nm，并且在一个实施方案中约5到约10nm。有孔区内孔的数量可以在每平方厘米从约10到约5×10⁸个孔的范围内，并且在一个实施方案中，在每平方厘米从约1到约1×10⁶个孔。孔可以彼此隔离或不隔离。孔的一部分或全部可以与有孔区的其它孔居于流体联系；即，流体可以从一个孔流向另一个孔。有孔区(350、450、470)的厚度与沿流过工艺微通道(310、410)的流体的流路长度的有孔区长度之比在从约0.001到约1的范围内，并且在一个实施方案中约0.01到约1，在一个实施方案中约0.03到约1，在一个实施方案中约0.05到约1，在一个实施方案中约0.08到约1，在一个实施方案中约0.1到约1。可以用任何保证足够强度和尺寸稳定性以能够实施本发明方法的任何材料构建有孔区(350、450、470、923、925、923A、925、974、974A)。这些材料包括：钢(例如，不锈钢、碳钢、以及类似物)；蒙乃尔合金；因科镍合金；铝；钛；镍；铂；铑；铜；铬；黄铜；任意上述金属的合金；聚合物(例如，热固性树脂)；陶瓷；玻璃；包括一种或多种聚合物(例如，热固性树脂)和玻璃纤维的复合物；石英；硅；微多孔的碳，其包括碳纳米管或碳分子筛；沸石；或其中的两种或更多种的组合。可使用已知的技术形成所述孔，如激光钻孔、微电子机械加工系统(MEMS)、光刻电沉积和制模(LIGA)、电火花或者电化学蚀刻。可使用用于制造结构塑料的技术，如挤压技术，或制造膜的技术，如定向碳纳米管(CNT)膜的技术形成所述孔。可使用如烧结或压缩金属粉末或颗粒的技术以形成弯曲互连的毛细管通道的技术和膜制造的技术来形成所述孔。通过在这些孔的内侧壁之上涂覆涂层以部分填充孔可将由这些方法中的任一方法所生成的孔尺寸减小。这些选择性的涂层也可在孔体的外部形成薄层以提供毗邻于连续流动路径的最小孔尺寸。最小的平均孔开口可在约1纳米至约几百微米的范围内，这取决于乳化液所需要的液滴尺寸。可通过热处理以及通过在孔的内侧壁上形成氧化层或涂层的方法来减小所述孔的尺寸。这些技术可用于部分地堵塞所述孔以减小用于流动的开口尺寸。图14和图15显示了在相同的放大率和相同的位置下热处理之前或之后，不锈钢多孔基片的SEM表面结构的比较。图14显示了热处理前的表面，图15显示了热处理后的表面。在热处理后多孔材料的表面具有显著更小的间隙和开口尺寸。开口之间的平均距离相应增加。

有孔区(350、450、470、923、925、923A、925A、974、974A)可由金属或非金属多孔材料制成，该金属或非金属多孔材料具有相互连通的通道或平均孔径在约0.01微米至约200微米的范围内的微孔。这些微孔可起到孔(352、452、472)的作用。孔材料可由粉末或颗粒制成，以便平均孔间距离近似于平均孔径。当使用非常小的孔径时，孔间距离也可非常小并且液滴或气泡在工艺微通道(310、410)侧面的表面上融合形成不利的较大液滴或气泡，因为导致它们干扰正常的混合。可通过在约300℃至约1000℃范围内的高温下、持续约1小时至约20天的氧化而修整所述多孔材料，或通过诸如用溶胶涂层法涂覆氧化铝或使用化学汽相淀积涂覆镍在微孔的表面上或微孔的内部涂覆另一种材料的薄层以阻塞较小的微孔、减小较大微孔的孔径，从而增加了孔间距离而修整所述多孔材料。这样，可降低或消除液滴的融合，并且可以允许形成较小的液滴。在图16中示出了经修整的基片或有孔区的SEM图。

用作有孔区(350、450、470、923、925、923A、925A、974、974A)的基片制作会有问题，所述有孔区具有足够小的微型孔或微孔(352，452，472)以提供具有小于约1微米的液滴的反应物混合物。原因之一基于的事实是，未处理的正常孔材料例如由粉末/颗粒通过压缩和/或烧结制成的金属多孔基片与具有较高的表面粗糙度一起出现。在指定的标称孔尺寸低于一确定值时，这些金属多孔基片在表面区域通常不具有所需的孔尺寸。尽管该批多孔性材料可具有特定的标称孔尺寸，表面区域经常以具有较大尺寸的融合的孔和洞为特征。可通过修整这些基片以在表面区域中提供所需的孔尺寸和孔间距离来克服该问题。可通过从多孔基片中除去表面层并且加上具有较小开口的光滑新表面来实现。使用这些经修整的基片可形成的在反应混合物中的液滴尺寸可以被降低而无需增加基片横断面的压降。由于直接磨光或加工孔表面可导致表面结构的污点和孔的堵塞，孔结构可使用液体填充物填充，随后固化和机械磨光/抛光。然后，除去填充剂以重新获得该材料的多孔结构。填充剂可以是具有低熔点的金属，如锌或锡，或者是如环氧树脂的聚合物的前体。液体的填充和除去步骤可借助于使用真空。可使用磨床和磨光粉来实现磨光/抛光。可通过熔化和真空抽吸、或通过酸蚀刻除去金属填充剂。可通过溶剂溶解或在空气中烧尽来除去环氧树脂或其它聚合物。

在一个实施方案中，有孔区(350、450、470、923、925、923A、925A、974、974A)的标称孔或微孔大小为0.1微米，尺寸为0.010×1×1.5英寸(0.254×25.4×38.1mm)。这些有孔区由不锈钢316L构成，并且由康奈提格州Farmington的Mott公司根据目录第1110-12-12-018-01-A号供应。

参照图17-19，在一个实施方案中，有孔区(350、450、470、923、925、923A、925A、974、974A)可以包括具有较小孔802的较薄片800，和具有较大孔812的较厚片或板810。孔812可与孔802对齐或连接。较薄片800覆盖在较厚片或板810上并且与较厚片或板810结合，较薄片800面向工艺微通道(310、410)的内部，并且较厚片810面向分段的附加微通道(340、440)或分段的附加催化剂通道(460)的内部。可使用任何适合的方式(例如扩散结合)将较薄片800结合至较厚片810以提供具有增强的机械强度的复合结构820。较薄片800可具有在约0.001mm至约0.5mm的范围内的厚度，在一实施方案中在约0.05mm至约0.2mm的范围内。较小孔802可具有任何形状，例如圆形、三角形或矩形。较小孔802可具有在约0.05微米至约500微米的范围内的平均直径，在一实施方案中在约0.05微米至约200微米的范围内。较厚片或板810可具有在约0.1mm至约5mm的范围内的厚度，在一实施方案中在约0.1mm至约2mm的范围内。较大孔812可具有任何形状，例如圆形、三角形或矩形。较大孔812可具有在约0.1微米至约4000微米的范围内的平均直径，在一实施方案中在约1微米至约2000微米的范围内，以及在一实施方案中在约10微米至约1000微米的范围内。片800中的孔802的总数量和片或板810中的孔812的总数量可在每平方厘米约2个至10000个孔的范围内，在一实施方案中在每平方厘米约2个至1000个孔的范围内。可由上述可用于构建有孔区(350、450、470、923、925、923A、925A、974、974A)的任何材料制成片800和片或板810。孔802和812可以使得流过有孔区(350、450、470、923、925、923A、925A、974、974A)的液体起初流过孔812然后流过孔802的方式对齐排列或连接。如果孔中的通路长度等于孔802和812的结合长度，与这种情况下发生的压降相比，用于流体流过较小孔802的较短通路可以使流体能够以较低的压降流过孔802。

在图20中说明的实施方案中，除了具有覆盖孔812的较薄片800的凸起部分804外，复合结构820a与图19所说明的设计相同。凸起部分804在毗邻的通道中提供增加的局部剪切力。图20中的方向箭头822显示了在毗邻于孔802的通道中的流体的流动。增加的局部剪切力导致流过孔802的流体的液滴尺寸更小。

在图21中说明的实施方案中，表面涂层830可以沉积在片或板832的表面上和孔836的内侧壁834上。该涂层提供了减小孔(352、452、472)的直径的便利方法。用于形成涂层830的涂料可以是氧化铝、镍、金或聚合材料(例如特氟隆)。可使用包括化学汽相淀积、金属溅射、金属电镀、烧结、溶胶涂覆、聚合物涂覆、以及类似的已知技术将涂层830涂覆于片或板832上。可通过控制涂层830的厚度来控制孔(352、452、472)的有效直径。

在一实施方案中，有孔区(350、450、470、923、925、923A、925A、974、974A)可由非对称的多孔材料形成，例如具有多层烧结颗粒的多孔材料。层的数量可以是两层、三层或更多层。这些多层基片的优点在于它们提供增强的耐久性和粘附性。例子包括在一侧上具有较大微孔并且在另一侧具有较小微孔的烧结陶瓷。较小孔可具有在约2nm至约10nm的范围内的直径。较小孔可位于多层基片的较薄层中。较薄层可具有在约1微米至约10微米的范围内的厚度。具有较小孔的一侧可面向工艺微通道(310、410)的内部放置，以利用较高的剪切力除去刚形成的较小的反应物和/或催化剂液滴。

工艺微通道(210、310、410、940、950、960、960A)、分段的附加微通道(340、440)和分段的附加液体催化剂微通道(460)的高度或宽度的内部尺寸的至少一个可达约10mm，并且在一个实施方案中从约0.05到约10mm，在一个实施方案中从约0.05到约5mm，在一个实施方案中从约0.05到约2mm，在一个实施方案中从约0.05到约1.5mm，在一个实施方案中从约0.05到约1mm，在一个实施方案中从约0.05到约0.5mm。高度或宽度可以在从约0.15到约10mm的范围内，并且在一个实施方案中从约0.2到约10mm，在一个实施方案中从约0.3到约10mm。高度或宽度可以在从约0.2到约5mm的范围内，在一个实施方案中从约0.2到约3mm，在一个实施方案中从约0.3到约2mm。高度或宽度的其它内部尺寸可以是任意值，例如，其可达约100cm，在一个实施方案中从约0.01到约100cm，在一个实施方案中从约0.1cm到约100cm，在一个实施方案中从约0.1到约75cm，在一个实施方案中从约0.1到约50cm，在一个实施方案中从约0.2到约25cm。工艺微通道、分段的附加微通道和分段的附加液体催化剂微通道的长度可以是任意值，尽管根据附图的显示，分段的附加微通道和分段的附加液体催化剂微通道的长度可以小于下一个毗邻的工艺微通道的长度。每一个这些通道的长度可以在达约10m的范围内，并且在一个实施方案中从约1cm到约10m，在一个实施方案中从约1cm到约5m，在一个实施方案中从约1cm到约2.5m，在一个实施方案中从约1cm到约1m，在一个实施方案中从约2cm到约50cm，在一个实施方案中从约2cm到约25cm。

在一实施方案中，使用在工艺微通道(210、310、410、940、950、960、960A)、分段的附加微通道(340、440)和分段的附加液体催化剂微通道(460)的一个、两个或多个内壁上形成的表面特征来改善这些通道内的流动和/或混合。表面特征可以是从微通道内壁的一个或多个中凹陷和/或凸出的形式。相对于流过微通道的方向，所述表面特征可以成斜角定向。表面特征可以相对于流动方向呈从约1°至约89°的角度排列，在一实施方案中从约30°至约75°。定向的角度可以是斜角。成角度的表面特征可朝着或对着流动方向排列。与表面特征相接触的流体的流动可迫使一种或多种流体进入表面特征中的凹陷，同时其它流体在表面特征上流动。表面特征内的流动可与表面特征一致并且与微通道内的总体流动成一定角度。当流体离开表面特征时，它可在x、y、z坐标系的x和y方向上施加动量，其中总体流动在z方向上流动。这导致流体流动的搅动或旋转。该模式可有助于两相流动的混合，因为所赋予的速度梯度可产生使其中的一相碎裂成小的并且充分分散的气泡或液滴的流体剪切力。

在一实施方案中，可串联放置工艺微通道(210、310、410、940、950、960、960A)内的两个或多个表面特征，这样可以使用第一表面特征区，再接着至少一个使用不同流动模式的第二表面特征区完成反应物的混合和生成产物的反应。第二流动模式可以用于从反应混合物中分离一种或多种未反应的反应物或产物。第二表面特征区可以用于帮助气体或液体回收。这可有助于气体-液体反应，其中可以将气体导入到液体中以形成反应混合物，所述反应混合物流过第一表面特征区并经历反应，接着流过第二表面特征区，在此处，产物和/或一种或多种未反应的反应物从反应混合物中被分离。在第二表面特征区中，可以使用产生离心力的流动模式，所述流动模式将流体驱向工艺微通道的内壁，同时将气体保持在流体核心中。一个可在流体中产生强的中心旋流的表面特征的模式可以包括一对位于工艺微通道顶部和底部上的成角度的槽。表面特征的这个模式可以被用于制造中心涡流的流动模式。

在一实施方案中，有孔区(350、450、470)可包括内部，所述内部形成每一个工艺微通道的内壁的一个或多个的一部分。表面特征片可覆在有孔区的此内部之上。表面特征可在表面特征片之中和/或之上形成。反应物进料流中的一种可流过有孔区和表面特征片进入工艺微通道。部分的该反应物进料流的可以从表面特征的表面分离，同时部分可以在表面特征片的表面特征内流动。表面特征片可包括具有相对于总流程长度的较小宽度或跨度的成角度表面特征。表面特征片可为有孔区提供机械支撑。表面特征可以赋予该进料流反应物以旋涡流动模式。该旋涡流动模式将剪切力赋予流过有孔区的反应物进料流，因而缩小总体流动路径中的反应物气泡或液滴的尺寸。

在图30-34中描述了表面特征的例子。表面特征可具有在彼此之上叠加的或以三维式样缠绕的两层或更多层。在各个分离的层中的模式可以是相同或不同的。流动可在各层或仅在一层中旋转或平流。可不毗邻于总体流动通道的子层可用于产生额外的表面积。例如，这些可用于沉积催化剂。流动可在表面特征的第一层旋转并且以分子状态扩散进入第二或更多的子层以促进反应。三维的表面特征可通过金属铸造或其它方法制成，其中，变化的式样可突入分离的平面，如同在彼此之上叠加。可以提供毗邻于微通道内总体流动通路的三维表面特征，其中，这些特征具有不同的深度、形状和/或位置并伴以具有不同的深度、形状和/或位置模式的子特征。对于需要额外表面积用于催化剂沉积的化学反应或分离步骤，这些表面结构可以是有益的。

图31示意说明三维表面特征结构的俯视图。三维表面特征结构的后视图的实施例在图32中说明，其中，在微通道的总体流动微通路的界面毗邻处设置了凹入的V形。在V形之下是与毗邻于总体流动通路的表面特征连接的一系列的三维结构，但所述三维结构由不同形状、深度和/或位置的结构制成。其进一步的优点是产生子层通路，所述子层通路没有正好落在毗邻于微通道内的总体流动微通道的开放的表面特征之下，而是通过一个或多个弯曲的二维或三维通路连接。对于在微通道中产生经调节的滞留时间分布而言，该方法可以是有益的，其中，可能需要具有较宽而不是更窄的滞留时间分布。

图33是三维表面特征的正视图，在其中，凹入的V形邻接微通道内的总体流动通路，并且在不同的深度和位置在它们后面具有不同形状的附加表面特征。

表面特征的长度和宽度可以与用于微通道的长度和宽度同样的方式来定义。深度可以是表面特征凹入或凸出微通道表面的距离。表面特征深度的方向可以相应于将被堆叠和结合的微通道装置层叠的方向，所述被堆叠和结合的微通道装置在片表面之上或之中形成有表面特征。表面特征的尺寸可以是指表面特征的最大尺寸；例如圆形凹槽的深度可指最大深度，即在凹槽底部的深度。

表面特征可具有小于约2mm的深度，在一实施方案中小于约1mm，在一实施方案中在约0.01mm至约2mm的范围内，在一实施方案中在约0.01mm至约1mm的范围内，在一实施方案中在约0.01mm至约0.5mm的范围内。表面特征的宽度可足以几乎横跨微通道宽度(如所示的人字形设计)，但在一实施方案中(例如填充特征)可横跨微通道宽度的约60％或更低，在一实施方案中约50％或更低，在一实施方案中约40％或更低，在一实施方案中从微通道宽度的约0.1％至约60％，在一实施方案中从微通道宽度的约0.1％至约50％，在一实施方案中从微通道宽度的约0.1％至约40％。表面特征的宽度可以位于从约0.05mm到约100cm的范围内，并且在一个实施方案内在从约0.5mm到约5cm的范围内，在一个实施方案内在从约1mm到约2cm的范围内。

微通道内可包括多个表面特征或表面特征的区域，包括凹入一个或多个微通道壁内不同深度的表面特征。凹陷之间的间隔可在约0.01mm至约10mm的范围内，在一实施方案中在约0.1mm至1mm的范围内。表面特征可存在于遍及微通道的整个长度或存在于微通道的部分或区域中。具有表面特征的部分或区域可以是间断的以便在修整区中促进所需的反应或单元操作(例如分离、冷却等)。例如，微通道的一厘米区可具有紧密隔开的表面特征排列，接着是没有表面特征的四厘米的平坦通道，接着是松散隔开的表面特征的二厘米区。术语“松散隔开的表面特征”是用于指具有5倍于表面特征的宽度的间距或特征之间的距离的表面特征。

在一个实施方案中，表面特征可以是基本在微通道的整个轴向长度上延伸的一个或多个表面特征区。在一个实施方案中，微通道可具有在其轴向长度的约50％或以下的长度上延伸的表面特征，在一个实施方案中在其轴向长度的约20％或以下的长度上。在一个实施方案中，表面特征可在微通道的轴向长度约10％至100％上延伸，在一实施方案中从微通道的轴向长度的约20％到约90％，在一实施方案中从约30％到约80％，在一实施方案中从约40％到约60％，

图27和31显示可用于表面特征的若干不同的模式。这些模式不是用来限制本发明，仅用来说明若干的可能性。如同任何表面特征一样，可在微通道的不同的轴向或横向区使用这些模式。

散热装置可用于冷却工艺微通道内的流体。散热装置可用于预热反应物。散热装置可毗邻于工艺微通道(210、310、410、940、950、960、960A)、分段的附加微通道(340、440)和/或分段的附加液体催化剂微通道(460)。在一个实施方案中，散热装置可不接触或不毗邻于工艺微通道、分段的附加微通道和/或分段的附加液体催化剂微通道，而是可以远离工艺微通道、分段的附加微通道和/或分段的附加液体催化剂微通道，但充分靠近以从所述工艺微通道、分段的附加微通道和/或分段的附加液体催化剂微通道接受热量。散热装置可包括一个或多个热交换通道(220、320、420、942、952、962)和/或一个或多个非流体冷却元件。非流体冷却元件可用于形成工艺微通道(210、310、410、940、950、960、960A)、分段的附加微通道(340、440)和/或分段的附加液体催化剂微通道(460)的一个或多个壁。可将非流体冷却元件配置在工艺微通道、分段的附加微通道和/或分段的附加液体催化剂微通道一个或多个壁内。可使用帕尔帖(Peltier)型热电冷却元件实现冷却。可沿工艺微通道、分段的附加微通道和/或分段的附加液体催化剂微通道的长度使用多个冷却区。同样地，可沿工艺微通道、分段的附加微通道和/或分段的附加液体催化剂微通道的长度使用一种或多种具有不同温度的热交换流体。冷却可以用于骤冷微通道内形成后的产物。可使用散热装置在工艺微通道、分段的附加微通道和/或分段的附加液体催化剂微通道内提供精确的温度控制。在本发明方法过程中，工艺微通道的冷却，在一个实施方案中，有益于减少不利的副产物的生成。

热交换通道(220、320、420、942、952、962)的至少一个高度或宽度的内部尺寸可达约10mm，在一个实施方案中从约0.05到约10mm，在一个实施方案中从约0.05到约5mm，在一个实施方案中从约0.05到约2mm，在一个实施方案中从约0.5到约1mm。长度或宽度可以在从约0.15到约10mm的范围内，在一个实施方案中从约0.2到约10mm，在一个实施方案中从约0.3到约10mm。高度或宽度可以在从约0.2到约5mm的范围内，在一个实施方案中从约0.2到约3mm，在一个实施方案中从约0.3到约2mm。其它内部尺寸或高度或宽度可以在从达约100cm的范围内，在一个实施方案中从约0.01到约100cm，在一个实施方案中从约0.1到约100cm，在一个实施方案中从约0.1到约50cm，在一个实施方案中从约0.2到约10cm。热交换通道的长度可以是任意值，例如，长度范围可达约10m，在一个实施方案中从约1cm到约10m，在一个实施方案中从约1cm到约5m，在一个实施方案中从约1cm到约2.5m，在一个实施方案中从约1cm到约1m，在一个实施方案中从约1到约50cm，在一个实施方案中从约1到约25cm。这些热交换通道可以是微通道。工艺微通道(210、310、410、940、950、960、960A)、分段的附加微通道(340、440)和/或分段的附加液体催化剂微通道(460)，以及下一个毗邻的热交换通道(220、320、420、942、952、962)之间的间隔可以在从约0.05mm到约5mm的范围内，在一个实施方案中从约0.2mm到约2mm。热交换通道可以包括上文所讨论的表面特征以调整流动或促进热交换通道内的热交换流体的混合。

热交换流体可以包括任何流体。热交换流体可以包括空气，蒸汽，液态水，气态氮，液氮，包括惰性气体、一氧化碳、二氧化碳的其它气体，如矿物油的油，气态烃类，液态烃类，以及诸如可由Dow-Union Carbide获得的道氏热载体A(Dowtherm A)和特米诺(Therminol)的热交换流体。

热交换流体可包括第一反应物进料流和或第二反应物进料流。这可提供工艺预加热和/或提高工艺总热效率。

在一实施方案中，可在热交换通道内实施吸热过程。可在热交换通道中进行的吸热过程的例子包括蒸汽重整和脱氢反应。在一实施方案中，引入同时发生的吸热反应以提供改进的散热可使通常的热通量高于对流冷却热通量大致一个数量级或更高。

在一实施方案中，热交换流体在热交换通道时可经历相变。该相变可以从工艺微通道中除去比对流冷却额外多的热量。例如，液体热交换流体可以被蒸发，以及，从工艺微通道传递至热交换通道的额外热量将由热交换流体所需要的蒸发潜热产生。这种相变的例子是经历局部或全部沸腾的油或水。在一实施方案中，相变流体的沸腾百分比可达到以重量计的约100％，在一实施方案中达到以重量计的约75％，在一实施方案中达到以重量计的约50％。

在微通道反应器中用于对流热交换的热通量可以在微通道反应器中的一个或多个工艺微通道中每平方厘米表面积从约0.01瓦至约125瓦(W/cm²)的范围内，在一实施方案中从约0.1W/cm²至约50W/cm²，在一实施方案中从约1W/cm²至约10W/cm²。用于热交换流体相变和/或吸热反应的热通量可在从0.01W/cm²至约250W/cm²的范围内，在一实施方案中从约1W/cm²至约250W/cm²，在一实施方案中从约1W/cm²至约100W/cm²，在一实施方案中从约1W/cm²至约50W/cm²，在一实施方案中从约1W/cm²至约25W/cm²，在一实施方案中从约1W/cm²至约10W/cm²。

在一实施方案中，进入工艺微通道的进料流的温度可以在流出工艺微通道的产物温度的约200℃以内，在一实施方案中约100℃以内，在一实施方案中约50℃以内，在一实施方案中约20℃以内，在一实施方案中约10℃以内。

在紧密接近或毗邻于工艺微通道的热交换通道和/或非流体冷却元件之间应用受控热交换可以在工艺微通道之间提供均一的温度分布。这提供了获得比常规处理设备例如混合罐以更快的速率获得更均一的热交换成为可能性。在使用多个工艺微通道的微通道反应器中，在一个实施方案中，在沿工艺微通道长度上至少一个共用位置上工艺微通道之间温度的差别可以小于约5℃，在一个实施方案中小于约2℃，并且在一个实施方案中小于约1℃。

毗邻或接近于工艺微通道或分段的附加微通道或二者的热交换通道和/或非流体冷却元件沿这些通道的长度可以应用独立的温度区。例如在一个实施方案中，邻近进入工艺微通道的入口的第一区的温度可以保持在高于或低于邻近工艺微通道末端的第二区中的第二温度。可以在工艺微通道内加入冷却或骤冷区以冷却产物。热分布可能具有大量的组合，从而允许在沿工艺微通道和/或分段的附加微通道的长度提供修整的热分布，包括在工艺微通道内的反应区之前和/或之后可以设置加热或冷却区以加热或冷却进料流和/或产物。

进入热交换通道的热交换流体可以在约0℃到约500℃的温度范围内，并且在一个实施方案中从100℃到约400℃。流出热交换通道的热交换流体可以在约0℃到约500℃的温度范围内，在一个实施方案中从100℃到约400℃。热交换通道内的热交换流体的滞留时间可以在约5毫秒到约1分钟的范围内，并且在一个实施方案中从约20毫秒到约1分钟，在一个实施方案中从约50毫秒到约1分钟，在一个实施方案中从约100毫秒到约1分钟。当热交换流体流过热交换通道时的压降可以在达约5atm/m的范围内，在一个实施方案中达约1atm/m，在一个实施方案中达约0.5atm/m，在一个实施方案中从约0.01到约5atm/m。热交换流体可以是蒸气、液体、或蒸气和液体混合物的形式。蒸气流过热交换通道的雷诺数可以在从约10到约5000的范围内，并且在一个实施方案中从约100到约3000。液体流过热交换通道的雷诺数可以在从约10到约20000的范围内，并且在一个实施方案中从约100到约5000。

在一个实施方案中，因为烷化和酰化反应是放热反应，微通道反应器内温度升高可以是一项设计和操作所要考虑的重要内容。所要考虑的内容涉及要避免产物选择性的降低和/或催化剂寿命的缩短。沿工艺微通道长度的至少一部分分段加入反应物进料流的其中之一，其可用于本发明方法不同的实施方案(参见图4-7，9和10)，提供了对微通道内温度升高的限制或控制的优点。这还提供了降低分段加入的反应物的局部分压的优点。这可以增加低级反应的选择性。使用分段加入以限制或控制工艺微通道内的温度升高在图28中描述，其中温度分布是放热反应的曲线。参见图28，对于不使用反应物之一的分段加入的方法，在接近相应于最大进料浓度的工艺微通道入口处观察到最大的温度；参见图28标记为“未分段(No Staging)”曲线。标记为“分段(Staging)”的曲线是在工艺微通道内使用相同的床体大小、总体进料速率和温度，但是具有三个不同进料位置的温度分布。最大温度显著降低。分段加入进料的设计也促进了沿工艺微通道长度热通量的分布更为均一或修整；参见图29。这可以显著地稳定本发明的热传递。

可以用任何保证足够强度和尺寸稳定性和热传递特征以能够实施本发明方法的任何材料构建微通道反应器100。适合的材料的实例包括：钢(例如，不锈钢、碳钢、以及类似物)、铝、钛、镍、以及任意上述金属的合金、塑料(例如环氧树脂、UV硬化的树脂、热固性树脂，以及类似物)、蒙乃尔合金、因科镍合金、陶瓷、玻璃、合成物、石英、硅，或其中的两种或更多种的组合。可使用已知的技术制造微通道反应器，如电线放电加工、常规加工、激光切割、光化学加工、电化学加工、铸造、喷水、冲压、蚀刻(例如化学、光化学或等离子体蚀刻)和以上技术的结合。可以通过形成具有一部分被除去以允许流体通过的层或片构建微通道反应器。可以通过扩散结合、激光焊接、扩散硬钎焊和类似方法对附着于片上的片或条进行堆叠组合以形成一体化设备。片的堆叠可以用衬垫装配在一起，以形成一体化的结构。

微通道反应器可以与一个或多个合适的歧管、阀门、导管等结合使用以控制反应物、产物和热交换流体的流动。尽管它们没有在图中示出，但本领域技术人员可以容易地设置。微通道反应器可以与一个或多个下游分离单元结合使用，例如一个或多个蒸馏、吸收、吸附或膜分离单元。本发明方法每个单程所可以达到的更高转化、更高选择性和/或更低循环比率可以不必需要这样的下游分离单元或减少这种下游分离单元的尺寸或数量。

催化剂可以包括任意的烷化和/或酰化催化剂。催化剂可以是固体、液体或其混合物的形式。催化剂可以是质子酸，例如硫酸、氢氟酸或磷酸。催化剂可以是弗里德-克拉夫茨催化剂，例如三氯化铝或氟化硼。催化剂可以是固体酸催化剂例如，无定形或结晶的铝硅酸盐、粘土、离子交换树脂、混合的氧化物，或被承载的酸。该固体酸可以是ZSM-5或Y-型的沸石。

催化剂可以包含氢化金属成分和固体酸组分。适合的氢化金属组分的例子包括过渡金属，例如周期表第VIII族的金属。在其中，周期表第VIII族的贵金属是有用的。可以使用铂、钯，及其混合物。固体酸组分的例子包括沸石，例如，β沸石、MCM-22、MCM-36、发光沸石、X-沸石和Y-沸石，包括H-Y-沸石和USY-沸石，诸如硅酸铝(silica-alumina)的非沸石固体酸，诸如锆、钛或锡的硫酸盐氧化物的硫酸盐氧化物，锆、钼、钨等的硫酸盐混合氧化物，以及含氯铝氧化物。

液体催化剂可以是分散于第一反应物流、第二反应物流或两种流的混合物中的液滴形式。这些混合物可以是乳化液的形式。液滴可以具有从约0.001到约100微米的范围内的平均直径，在一个实施方案中从约0.01到约100微米，在一个实施方案中从约0.05到约10微米，在一个实施方案中从约0.1到约10微米。液滴分布的跨度可以位于从约0.001到约5的范围内，在一个实施方案中从约0.001到2，在一个实施方案中从约0.001到约1，在一个实施方案中从约0.001到约0.1，在一个实施方案中从约0.001到约0.01。

固体催化剂可以具有适合于工艺微通道内的任何尺寸和几何学构造。如上文所指示，催化剂可以充填或部分充填工艺微通道的横截面和/或被涂覆于工艺微通道内壁之上。催化剂可以是平均粒径为从约1到约1000μm范围内的粉碎的固体颗粒(例如，小球、粉末、纤维，以及类似物)，并且在一个实施方案中约10到约500μm，在一个实施方案中约25到约250μm。在一个实施方案中，催化剂可以是例如图22所描述的粉碎的固体颗粒的固定床的形式。参见图22，催化剂850被包含在工艺微通道852之内。反应物如箭头854和856所示流过催化剂床。

催化剂可以被承载于例如泡沫、毡、填料(wad)或其组合的多孔载体结构上。本文所使用的术语“泡沫”是指具有限定遍及所述结构的孔的连续壁的结构。本文所使用的术语“毡”是指在其间具有间隙空间的纤维结构。本文所使用的术语“填料”是指具有缠绕股线结构的载体，例如钢丝绒。催化剂可以被承载于具有蜂房结构或蛇形构造的载体上。

催化剂可以被承载于侧流载体结构上，所述侧流载体结构例如具有毗邻间隙的毡、具有毗邻间隙的泡沫、具有间隙的翅片结构、在任何插入基片上的涂层，或以用于流动的相应间隙平行于流动方向的纱网。图23描述了侧流结构的一个实施例。在图23中，催化剂860被包含在工艺微通道862之内。开放的通路864允许反应物如箭头866和868所示流过工艺微通道862接触催化剂860。

催化剂可以被承载于流过载体结构上，所述流过载体结构例如泡沫、填料、小球、粉末或纱网。图24描述了流过结构的一个实施例。在图24中，催化剂870被包含在工艺微通道872之内，并且如箭头874和876所示，反应物流过催化剂870。

载体可以由含有下列物质的材料制成：硅胶、泡沫铜、烧结的不锈钢纤维、钢丝绒、氧化铝、聚(甲基异丁烯酸酯)、多磺酸盐、聚四氟乙烯、铁、海绵镍、尼龙、聚偏二氟乙烯、聚丙烯、聚乙烯、聚乙烯乙基酮、聚乙烯醇、聚醋酸乙烯酯、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚苯硫醚、聚砜、聚丁烯，或其中两种或更多种的组合。在一个实施方案中，载体结构可以由导热材料制成，例如金属，以促进热量从催化剂传导出去。

催化剂可以被直接涂覆于工艺微通道的内壁，从溶液中生长在壁上，或原位涂覆于翅片结构上。催化剂可以是单片的多孔连续材料，或呈物理接触的多片的形式。在一个实施方案中，催化剂可以包括连续材料并具有连续的多孔性，以使分子可以扩散通过催化剂。在该实施方案中，流体可以流过催化剂而不是环绕催化剂。在一个实施方案中，催化剂的横截面积可以占工艺微通道横截面积的约1到99％，在一个实施方案中从约10到约95％。根据BET测量的催化剂的表面积可大于约0.5m²/g，在一个实施方案中大于约2m²/g，在一个实施方案中大于约5m²/g，在一个实施方案中大于约10m²/g，在一个实施方案中大于约25m²/g，在一个实施方案中大于约50m²/g。

催化剂可以包括多孔载体、覆盖多孔载体的界面层，以及分散在或沉积在界面层之上的催化剂材料。界面层可以是沉积于载体上的溶液，或者其可以通过化学蒸气沉积或物理蒸气沉积而沉积。在一个实施方案中，催化剂包括多孔载体、可选择的覆盖载体的缓冲层、覆盖载体或可选择的缓冲层的界面层，以及分散在或沉积在界面层之上的催化剂材料。上述层的任意层都可以是连续的，或以斑点或圆点形式不连续，或以具有孔隙或洞的层形式不连续。

多孔载体可以具有根据水银测孔计测量的至少约5％的孔隙率，以及约1到约1000μm的平均孔径(孔径总和除以孔数)。多孔载体可以由上述指示的被认为可用于制造载体结构的任一材料制成。多孔载体可以包含多孔陶瓷载体或金属泡沫。可以使用的其它的多孔载体包括碳化物、氮化物和复合材料。多孔材料可以具有从约30％到约99％的孔隙率，在一个实施方案中从约60％到约98％。多孔载体可以是泡沫、毡、填料或其组合的形式。金属泡沫的开放小室可以从约每英寸20个孔(ppi)到约3000ppi，在一个实施方案中约20到1000ppi，在一个实施方案中约40到120ppi。术语“ppi”是指每英寸的孔的最大数量(在各向同性的材料中，与测量的方向无关，但是在非各向同性材料中以最大孔数量的方向进行测量)。

当存在缓冲层时，其可以具有与多孔载体和界面层两者不同的组成和/或密度，在一个实施方案中，其具有的热膨胀系数介于多孔载体和界面层热膨胀系数之间。缓冲层可以是金属氧化物或金属碳化物。缓冲层可以包括Al₂O₃，TiO₂，SiO₂，ZrO₂，或其组合。Al₂O₃可以是α-Al₂O₃，γ-Al₂O₃或其组合。α-Al₂O₃提供了对氧扩散的优越的抗性的优点。缓冲层可以由两个或更多个成分不同亚层构成。例如，当多孔材料是金属，例如，不锈钢泡沫时，可以使用由两个成分不同亚层构成的缓冲层。第一亚层(与多孔载体接触)可以是TiO₂。第二亚层可以位于TiO₂之上的α-Al₂O₃。在一个实施方案中，α-Al₂O₃亚层是对其下的金属表面提供保护的致密层。然后，例如氧化铝的具有较低的密度、高表面积的界面层被作为催化剂活性层的载体而沉积。

多孔载体可以具有不同于界面层的热膨胀系数。在此情况下，可能需要缓冲层，以便在两个热膨胀系数之间过渡。通过控制缓冲层的组成可以调节其热膨胀系数以获得与多孔载体和界面层相容的热膨胀系数。缓冲层应没有开口或针形孔以提供对下方载体的良好保护。缓冲层可以是非多孔的。缓冲层的厚度可小于多孔载体平均孔径的一半。缓冲层的厚度可为约0.05到约10μm，在一个实施方案中约0.05到约5μm。

在本发明的一个实施方案中，可以不需要缓冲层而获得充分的粘附力和化学稳定性。在该实施方案中可以删去缓冲层。

界面层可以包括氮化物、碳化物、硫化物、卤化物、金属氧化物、碳、或其组合。界面层为被承载的催化剂提供了高表面积和/或提供理想的催化剂-载体之间的相互作用。界面层可以由常规用于催化剂载体的任意金属构成。界面层可以由金属氧化物组成。可以使用的金属氧化物的实例包括γ-AI₂O₃，SiO₂，ZrO₂，TiO₂，钨氧化物，氧化镁，钒氧化物，铬氧化物，锰氧化物，铁氧化物，镍氧化物，钴氧化物，铜氧化物，锌氧化物，钼氧化物，锡氧化物，钙氧化物，铝氧化物，镧系氧化物，沸石以及其组合。界面层可以用作催化剂活性层而不需要任何进一步的催化剂材料沉积其上。但是，通常界面层用于结合催化活性层。界面层也可以由两个或多个成分不同的亚层构成。界面层的厚度可以小于多孔载体平均孔径大小一半。界面层的厚度可为约0.5到约100μm，在一个实施方案中约1到约50μm。界面层可以是结晶或无定形的。界面层可以具有至少约1m²/g的BET表面积。

催化剂可以沉积在界面层上。可选择地，催化剂材料可以与界面层同时沉积。催化剂层可以紧密分散在界面层上。催化剂层“分散”或“沉积”在界面层上包括常规所理解的精细的催化剂颗粒扩散在载体层(即界面层)表面之上，载体层的裂缝内或载体层的开孔内。

催化剂可以被承载于位于工艺微通道内的一个或多个翅片的组件上。图25-27描述了一些实施例。参照图25，翅片组件880包括安装在翅片载体884上的翅片882，所述翅片载体884覆盖在工艺微通道888的基壁886上。翅片882从翅片载体884中突出进入工艺微通道888的内部。翅片882向工艺微通道888的上壁890的内表面延伸。位于翅片88之间的翅片通道892提供使流体平行于工艺微通道888的长度方向流过该通道的流路。每一个翅片882在其每一个侧面具有外表面，该外表面提供催化剂的承载基础。在本发明方法中，反应物流过翅片通道892，接触被承载于翅片882外表面的催化剂，并反应生成产物。图26所描述的翅片组件880a与图25所描述的翅片组件880相似，例外之处在于翅片882a不自始至终延伸到微通道888的上壁890的内表面。图27所描述的翅片组件880b与图25所描述的翅片组件880相似，例外之处在于翅片组件880b上的翅片882b具有梯形的横截面形状。每一个翅片(882、882a、882b)的高度可以在从约0.02mm达工艺微通道888高度的范围内，在一个实施方案中从约0.02到约10mm，在一个实施方案中从约0.02到约5mm，在一个实施方案中从约0.02到约2mm。每一个翅片(882、882a、882b)的宽度可以在约0.02到约5mm的范围内，在一个实施方案中从约0.02到约2mm，在一个实施方案中从约0.02到约1mm。每一个翅片(882、882a、882b)的长度可以从任意长度高到工艺微通道888的长度，在一个实施方案中高到约10m，在一个实施方案中从约0.5到约10mm，在一个实施方案中从约0.5到约6mm，在一个实施方案中从约0.5到约3mm。每一个翅片(882、882a、882b)之间的间隙可以是任意值，并且可以从约0.02到约5mm，在一个实施方案中从约0.02到约2mm，在一个实施方案中从约0.02到约1mm。工艺微通道888内翅片(882、882a、882b)的数量可以从工艺微通道888宽度的每厘米约1到约50个翅片，在一个实施方案中从每厘米约1到30个翅片，在一个实施方案中从每厘米约1到10个翅片，在一个实施方案中从每厘米约1到5个翅片，在一个实施方案中从每厘米约1到3个翅片。根据上文所提示的，每一个翅片的横截面形状可以是如图25或图26所描述的矩形或正方形，或如图27所描述的梯形。当沿其长度观察，每一个翅片(882、882a、882b)可以是直的、圆锥形或具有蛇形构造。可由保证足够的强度、尺寸稳定性和传热特性以进行本发明方法所要的操作的任何材料构成翅片组件(882、882a、882b)。这些材料包括：钢(例如，不锈钢、碳钢、以及类似物)；蒙乃尔合金；因科镍合金；铝；钛；镍；铂；铑；铜；铬；黄铜；任意上述金属的合金；聚合物(例如，热固性树脂)；陶瓷；玻璃；包括一种或多种聚合物(例如，热固性树脂)和玻璃纤维的复合物；石英；硅；或其两种或更多种的组合。翅片组件(880、880a、880b)可以由诸如包括Fe，Cr，Al和Y的合金的由Al₂O₃形成的材料，或者诸如Ni，Cr和Fe的合金的由Cr₂O₃形成的材料制成。

在一个实施方案中，工艺微通道(210、310)内的反应区(212、312)以具有总体流动通路为特征。术语“总体流动通路”是指工艺微通道内的开放通路(连续的总体流动区)。连续的总体流动区使液体快速流过微通道而没有大的压降。在一个实施方案中总体流动区的流体流动为层流。每一个工艺微通道(210、310)内的总体流动区可以具有约0.05到约10,000mm²的横截面积，在一个实施方案中从约0.05到约5000mm²，在一个实施方案中从约0.1到约2500mm²。总体流动区可以具有工艺微通道横截面积的从约5％到约95％，在一个实施方案中从约30％到约80％。

在一个实施方案中，通过限制催化剂所需要的扩散长度或距离可以实现相对短的接触时间、对目的烷化和/或酰化产物相对高的选择性，和/或催化剂相对低的失活率。尽管不希望受理论所限，据信，这可类似于梯勒(Thiele)模数分析中孔长度。梯勒模数被定义为孔长度乘以一术语的平方根，所述术语被定义为反应速率常数乘以反应物混合物密度除以孔内的有效扩散率。梯勒模数可涉及反应效率因子，其中梯勒模数的增加给出较低的效率因子，或者，反过来，对催化剂活性较低的有效应用。在苯与乙烯的烷化过程中，在ZSM-5沸石催化剂的存在时，当催化剂在所设计的载体例如金属泡沫上或在工艺微通道的壁上采以薄层的形式，则可以取得这种效果。这使得空速增加，并且以较高的苯对乙烯比率进行操作。在一个实施方案中，可以使用化学蒸气沉积生产催化剂薄层。该薄层的厚度可在达约50微米的范围内，在一个实施方案中从约0.1到约20微米，在一个实施方案中从约0.1到约10微米，在一个实施方案中从约0.1到约5微米，在一个实施方案中从约0.1到约1微米，在一个实施方案中从约0.25微米。这些尺寸可以小于许多ZSM-5沸石晶体的直径。这些薄层的效果是通过降低扩散距离降低反应物在活性催化剂结构内的时间。这降低了反应物花费在催化剂活性部分内的时间。结果可以是对目的烷化和/或酰化产物选择性的增高和降低焦碳的产生。该催化剂布置模式的优点在于，不像在常规的催化剂中，催化剂活性部分受限于不活跃的低的导热性结合物，活性催化剂层可以与所设计的载体或工艺微通道的壁紧密接触。这可用于在微通道反应器所能达到的高的热传导率的调节，并可以精确控制温度。结果是可以在增高的温度(更快的动力学)进行操作而不增加焦碳，因此具有较高的生产率和产量以及延长的催化剂寿命。

实施例

具有2mm高度、25.4mm宽度和30.5cm长度的工艺微通道具有ZSM-5沸石催化剂层，在所述催化剂层内壁上具有0.25微米厚度的涂层。含有每2摩尔苯对1摩尔乙烯的苯和乙烯预混合进料流过工艺微通道。入口处的进料混合物的温度为500℃。在空速超过约10,000hr^-1下操作工艺微通道，其乙苯总产量估计约为99％。

在一个实施方案中，催化剂可以再生。可以通过使再生流体流过工艺微通道(210，310，410)接触催化剂实施该催化剂再生。再生流体可以包括氢或被稀释的氢气流。稀释剂可以包括氮、氩、蒸汽、甲烷、二氧化碳，或其两种或多种的混合物。再生流体中的H₂浓度以体积计可以在达约100％的范围内，在一个实施方案中以体积计从约1到约100％，在一个实施方案中以体积计从约1到约50％。再生流体可以包括氧气或含氧气的流体。再生流体中的O₂浓度以体积计可在达约95％的范围内，在一个实施方案中以体积计从约1到约50％。再生流体可以从顶管104流过工艺微通道流向底管106，或者以相反方向从底管106流过工艺微通道流向顶管104。再生流体的温度可以从约20到约600℃，在一个实施方案中约20到约400℃，在一个实施方案中约80到约200℃。在再生步骤中工艺微通道(210，310，410，940，950，960，960A)内的压力可以在从约1到约100个大气压的范围内，在一个实施方案中约1到约10个大气压。再生流体在工艺微通道内的滞留时间可以在从约0.001到约10秒的范围内，并且在一个实施方案中约0.01秒到约1秒。

在工艺微通道(210，310，410，940，950，960，960A)内反应物与催化剂的接触时间可以在达约10分钟的范围内，在一个实施方案中约1毫秒(ms)到约10分钟，在一个实施方案中约1ms到约5分钟，在一个实施方案中在从约1ms到约2分钟的范围内，在一个实施方案中在从约1ms到约1分钟的范围内，在一个实施方案中从约1ms到约500ms，在一个实施方案中从约1ms到约200ms，在一个实施方案中从约1ms到约100ms，在一个实施方案中从约1ms到约50ms，在一个实施方案中从约1ms到约20ms，在一个实施方案中从约1ms到约10ms。

反应物和产物流过微通道反应器芯102的重时空速(WHSV)可以至少约100(ml喂料)/(g催化剂)(小时)。WHSV可以在从约100到约1,000,000的范围内，在一个实施方案中从约10,000到约1,000,000(ml喂料)/(g催化剂)(小时)，在一个实施方案中从约10,000到约100,000(ml喂料)/(g催化剂)(小时)。

进入微通道反应器芯102的反应物的温度可以在从约20℃到约500℃的范围内，在一个实施方案内约100℃到约400℃，在一个实施方案内约150℃到约250℃。

微通道反应器芯102中的工艺微通道内的温度可以在从约20℃到约500℃的范围内，在一个实施方案内约100℃到约400℃，在一个实施方案内约150℃到约250℃。

流出微通道反应器芯102的产物的温度可以在从约20℃到约500℃的范围内，在一个实施方案内约100℃到约400℃，在一个实施方案内约150℃到约250℃。

微通道反应器芯102内的工艺微通道中的压力可以在达约100个大气压的绝对压力范围内，并且在一个实施方案中达约75个大气压的绝对压力，在一个实施方案中达约50个大气压的绝对压力。在一个实施方案中，压力可以在从约1到约50个大气压的绝对压力，在一个实施方案中从约10到约40个大气压的绝对压力，在一个实施方案中从约20到约30个大气压的绝对压力。

反应物和/或产物流过工艺微通道的压降可以在工艺微通道长度每米达约5个大气压(atm/m)的范围内，并且在一个实施方案中达约1atm/m，在一个实施方案中达约0.1atm/m。

第二反应物进料流流过有孔区(350、450)的压降可以在达约5atm的范围内，并且在一个实施方案中从约0.001到约5atm，在一个实施方案中从约0.001到约0.2atm，在一个实施方案中从约0.001到约0.05atm。

流过工艺微通道的反应物和产物可以是蒸气、液体、或蒸气和液体混合物的形式。流过工艺微通道的蒸气流动的雷诺数可以在从约10到约10000的范围内，并且在一个实施方案中约100到约3000。流过工艺微通道的液体流动的雷诺数可以在从约10到约10000的范围内，并且在一个实施方案中约100到约3000。

尽管不希望受限于理论，据信高表面流速有利于在反应中气体相和液体相都存在的反应。这是因为流体的剪切力可以作用于在可在催化剂表面之上形成的薄液体层。较薄的液体膜可以减少反应物对催化剂表面的传质阻力，并在较短的接触时间内提高反应物的转化率，例如，接触时间小于约500毫秒。在一个实施方案中，流过工艺微通道的流体的表面速度可以至少为约每秒0.01米(m/s)，并且在一个实施方案中在从约0.01到约5m/s的范围内，在一个实施方案中在从约0.01到约2m/s的范围内，在一个实施方案中为从约0.01到约1m/s的范围内，在一个实施方案中为从约0.05到约0.5m/s的范围内。

一个实施方案中，本发明方法可以使用反应蒸馏以形成目的烷化和/或酰化产物。这些在图11-13得到了描述。参见图11，使用可被称为反应蒸馏微通道反应器的微通道反应器500可以实施该方法。微通道反应器500包括微通道反应器芯502、进料流顶管504、进料流顶管和产物底管506，以及热交换歧管508。反应器芯502包括一个或多个工艺微通道。每一个工艺微通道包括一个或多个反应区。在一个实施方案中，如箭头510所示，含反应物底物的第一反应物进料流通过进料流顶管504流入微通道反应器500。如箭头511所示，含烷化剂、酰化剂或其混合物的第二反应物进料流通过进料流顶管和产物底管506流入微通道反应器500。可选择地，如箭头511所示，第一反应物进料流通过进料流顶管和产物底管506流入微通道反应器500，并且如箭头510所示，第二反应物进料流通过进料流顶管504可以流入微通道反应器500。通过进料流顶管504进入微通道反应器500的反应物进料流510可以是液体的形式，同时通过进料流顶管和产物底管506流入微通道反应器500的反应物进料流511可以是蒸气的形式。

第一反应物进料流和第二反应物进料流流入反应器芯502内的一个或多个工艺微通道。在工艺微通道中，反应物进料流流入反应区，在此处，它们相互接触并和催化剂接触，并反应形成目的烷化和/或酰化产物。催化剂可以是液体、固体或其组合的形式。液体催化剂可以与第一和/或第二反应物进料流的其中之一混合。液体催化剂可以被独立地导入反应区。液体催化剂可以是如上所讨论的分散液滴。固体催化剂可以具有适合在反应区内的任何尺寸和构造。这些尺寸和构造与上述所讨论的相同。烷化和/或酰化产物从反应器芯502通过进料流顶管和产物底管506流动，并且如箭头516所示，从进料流顶管和产物底管506流出反应器。产物可以是液体的形式。反应物进料流511可以与反应物进料流510反应生成产物。反应物进料流511的未反应组分可以与产物流516混合。没有与产物流516形成混合物的进料流511的任何未反应组分可以通过顶管504，如箭头517所示，流出微通道反应器500。尽管本发明方法的一个优势在于单程通过微通道反应器可以获得高水平的达到目的烷化产物和/或酰化产物的转化率，在一个实施方案中，使用常规技术一个或多个反应物可以与烷化和/或酰化产物相分离，并通过微通道反应器500重循环返回。未反应的反应物可以通过微通道反应器重循环任何次数，例如，1次、2次、3次、4次等。

在本发明方法中，热量可以从微通道反应器500内的工艺微通道转移到散热装置。散热装置可以包括一个或多个热交换通道和/或非流体冷却元件。这些可以毗邻于或远离于工艺微通道。在一个实施方案中，如箭头512所示，热交换流体流入热交换歧管508，并从热交换歧管508通过反应器芯502内的热交换通道，然后返回到热交换歧管508并如箭头514所示流出热交换歧管508。热交换歧管508可以包括一个或多个热交换顶管和一个或多个热交换底管，以从热交换出口流514中分离热交换入口流512。可以使用对流传热实施反应物进料流和产物以及热交换流体之间的热交换。在一个实施方案中，可以通过在反应器芯502内的热交换通道内，使热交换流体经历吸热反应和/或完全或部分相变来促进热交换。在一个实施方案中，可以非流体冷却元件替代或者补充由热交换流体提供的热交换。在一个实施方案中，可以在反应器芯502的长度上配置多个热交换歧管508以提供具有不同热通量和/或温度的多个热交换区。上文所描述的与此相同。

可以与储存容器、泵、阀门、微处理器、流动控制装置，以及类似物结合使用微通道反应器500，尽管它们没有在图中示出，但是其对于本领域技术人员是显而易见的。微通道反应器可以与一个或多个下游分离单元结合使用，例如一个或多个蒸馏、吸收、吸附或膜分离单元。本发明方法每个单程所可以达到的更高转化率、更高选择性和/或更低再循环比率可以不必需要这样的下游分离单元或减少这种下游分离单元的大小或数量。可以使用和上文所讨论的微通道反应器100相同的材料和技术构建微通道反应器500。

图11A描述了可在微通道反应器500的反应器芯502内使用的重复单元600。重复单元600包括工艺微通道610和热交换通道620。工艺微通道610包括其中存在有催化剂的反应区612。第一反应物进料流流过进料流顶管504，如箭头614所示进入工艺微通道610。第二反应物进料流流过进料流顶管和产物底管506，如箭头613所示进入工艺微通道610。可选择地，第二反应物进料流可以如箭头614所示方向进入工艺微通道610，并且第一反应物进料流可以如箭头613所示方向进入工艺微通道610。以箭头614所示方向进入工艺微通道610的进料流可是液体，同时以箭头613所示方向进入工艺微通道的进料流可是蒸汽。第一反应物进料流和第二反应物进料流流入反应区612，其中，它们彼此接触以及和催化剂615接触并反应生成目的烷化和/或酰化产物。产物可以是液体形式。产物如箭头616所示流出工艺微通道610。反应物进料流613可以与反应物进料流614反应以形成产物。进料流613的任何未反应组分可以与产物流616混合。不与产物流616形成混合物的进料流613的任何未反应组分可以如箭头617所示流出工艺微通道610。流出工艺微通道610的产物流616流过进料流顶管和产物底管506，并如箭头516所示流出反应器500。不与产物形成混合物的进料流613的任何未反应组分可以如箭头517所示通过顶管504流出工艺微通道500。热交换流体从热交换歧管508流过热交换通道620，之后返回到热交换歧管508。流过热交换通道620的热交换流体的流动可以与以箭头614所示方向流过工艺微通道610的流体的流动呈并流或逆流。可选择地，热交换通道620可以被定向以提供与流体流过工艺微通道610的流动方向呈错流的热交换流体的流动。工艺微通道610和热交换通道620可以包括如上文讨论的表面特征，以调整流体流动和/或促进通道内的混合。图11A所描述的重复单元600可以在微通道反应器芯502出现1次或其可以重复任意次，例如，二、三、四、五、十、二十、五十、一百、数百、一干、数千、一万、数万、十万、数十万、数百万次等。

图12描述了可在图11所示微通道反应器500的反应器芯502内使用的重复单元700。重复单元700包括工艺微通道710、液体通道730，和热交换通道750。液体通道730毗邻于工艺微通道710。热交换通道750毗邻于工艺微通道710。图12所描述的实施方案包括三个微通道反应蒸馏段，即，位于工艺微通道710内的微通道反应蒸馏段770、770a和770b。但是应当理解，工艺微通道710可以配置任何所需数量的微通道反应蒸馏段，例如，四、五、六、七、八、十、数十、数百、数千等。每一个微通道反应蒸馏段包括含催化剂的内壁(771，771a，771b)、捕获结构(772，772a，772b)、液体出口(774，774a，774b)，和液体入口(776，776a，776b)。如上所述，每一个微通道反应蒸馏段可以含有表面特征，以调整每一个微通道反应蒸馏段内的流动和/或促进每一个微通道反应蒸馏段内的混合。捕获结构(772，772a，772b)和液体出口(774，774a，774b)彼此毗邻，并且适宜于使液体从微通道710流向液体通道730。液体入口(776，776a，776b)位于液体出口(774，774a，774b)的上游，并且适宜于使液体从液体通道730流入工艺微通道710。液体通道730包括吸液区732。吸液区732包括多孔的流动通路，所述通路使液体从每一个微通道反应蒸馏段的液体出口(例如液体出口774b)流过吸液区流向下一个毗邻的上游微通道反应蒸馏段的液体入口(例如，液体入口776a)。

在操作中，可包含第一反应物进料流的液相向下流过液体通道730中吸液区732内的多孔流动通路，如箭头733所示流向液体入口776b。液相进入微通道蒸馏段770b，并如箭头773b所示，沿含催化剂的壁771b以薄膜流动，直到其接触捕获结构772b。可以含有第二反应物进料流的气相流过捕获结构772a，如箭头713所示流入微通道蒸馏段770b，并向上流过微通道蒸馏段770b，直到接触捕获结构772b。可选择地，第一反应物进料流可以以气相使用，并且第二反应物进料流可以以液相使用。液相沿含催化剂的壁771b的流动被来自通过微通道蒸馏段770b的气相的流动的牵引力驱动。在微通道蒸馏段770b中，液相和气相彼此接触。气相的部分转移至液相并与液相反应以形成目的烷化产物和/或酰化产物。液相成为产物富集的液相。气相的剩余物如箭头714所示流过捕获结构772b。由于毛细作用力，产物富集的液相可以从捕获结构772b流过液体出口774b流动，之后如箭头734所示，由于重力而向下流动通过吸液区732内的多孔的流动通路，然后由于毛细作用和重力而通过液体出口776a。流过液体出口776a的液相进入微通道蒸馏段770a并如箭头773a所示，沿含催化剂的壁771以薄膜流动，直到接触捕获结构772a。气相流过捕获结构772，进入微通道蒸馏段770，如箭头712所示，并且流过微通道蒸馏段770a，直到其接触捕获结构772a。气相的流动可以由压差所驱动。在微通道段770a内，液相和气相彼此接触。气相的一部分转移至液相并与液相反应以形成目的烷化和/或酰化产物。液相中产物的浓度得到增加。气相的剩余物流过捕获结构772a，如箭头713所示流入微通道蒸馏段770b。产生的产物富集的液相从捕获结构772a流过液体出口774a，向下流过液体通道730内的吸液区732内的多孔流动通路，如箭头735所示流入液体入口776。液相流过液体入口776进入微通道蒸馏段770，如箭头773所示，沿含催化剂的壁771以薄膜流动，直到其接触捕获结构772。如箭头711所示，气相流入微通道蒸馏段770，并向上流过微通道蒸馏段770，直到其接触捕获结构772。在微通道蒸馏段770内，液相和气相彼此接触。部分的气相转移至液相，并与液相反应以形成目的烷化和/或酰化产物。液相中产物的浓度得到提高。产生的产物富集的液相从捕获结构772流过液体出口774进入液体通道内的吸液区732，并如箭头736所示向下流过吸液区732内的多孔流动通路。与向下流过液体通道730，如箭头733所示进入液体入口776b的液相相比，沿线736流动的液相具有较高的产物浓度和较低的反应物浓度。与如箭头711所示的进入微通道蒸馏段770的气相相比，如箭头714所示流过捕获结构772b的气相具有较低的反应物浓度。

热交换流体流过热交换通道750的方向可以与气相流过工艺微通道710的方向呈并流或逆流。沿工艺微通道710的长度可以使用多个热交换区以在沿工艺微通道710长度的不同位置上提供不同的温度。例如，如果需要，每一个反应蒸馏段(770，770a，770b)可以在不同的温度下操作。

图13所描述的微通道蒸馏单元700A在设计和操作上与图12所描述的微通道蒸馏单元700相同，例外之处在于，在微通道蒸馏单元700A内，热交换流体流过热交换通道750的方向与气相流过工艺微通道710的方向呈错流。

尽管在图11A-图13中只示出了一个重复单元(600，700，700A)，实际上对于在微通道反应器500内可以使用的反应蒸馏单元的数量的上限没有限制。例如，可以使用上述的一、二、三、四、五、六、八、十、二十、五十、一百、数百、一千、数千、一万、数万、十万、数十万、数百万等个重复单元。工艺微通道和相关的液体通道和热交换通道可以并排排列或彼此层叠排列。尽管反应蒸馏单元(600，700，700A)描述了通过通道的垂直流动，这些反应蒸馏单元可以水平排列以提供水平流动通过通道，或它们可以与水平呈一定角度排列。

每一个工艺微通道(610，710)可以具有任何构造的横截面，例如，正方形、矩形、圆形、卵圆形、梯形等。这些工艺微通道的每一个具有至少一个达到约10mm的高度或宽度的内部尺寸，在一个实施方案中从约0.05到约10mm，在一个实施方案中从约0.001到约5mm，在一个实施方案中从约0.05到约2mm，在一个实施方案中从约0.05到约1.5mm，在一个实施方案中从约0.05到约1mm，在一个实施方案中从约0.05到约0.5mm。高度或宽度的其它内部尺寸可以是任意值，例如，其可在从0.01到约2cm的范围内，在一个实施方案中从约0.01到约1cm，在一个实施方案中从约0.1到约1cm。每一工艺微通道(610，710)的长度可以是任意值，例如，其可在从1到约200cm的范围内，在一个实施方案中从约1到约50cm，在一个实施方案中从约2到约10m。

每一个微通道蒸馏段(770，770a，770b)从一个捕获结构(772，772a，772b)到下一个捕获结构(例如从捕获结构772到捕获结构772a)的高度可以在从约2到约100mm的范围内，并且在一个实施方案中从约2到约75mm，在一个实施方案中从约2到约50mm，在一个实施方案中从约2到约25mm，在一个实施方案中从约5到约10mm。

含催化剂的壁(771，771a，771b)可以含上述的任意的催化剂材料。催化剂可以是沉积或涂覆在侧壁719上的形式。侧壁719和/或催化剂可以包括当液相沿内壁以薄膜流动时促进液相附着于侧壁和/或催化剂的材料或结构。侧壁719可以由不锈钢制成。催化剂沉积或覆盖在侧壁719上的厚度可以在从约0.1到约100微米的范围内。在一个实施方案中从约0.1到约50微米，在一个实施方案中从约0.1到约20微米，在一个实施方案中从约0.1到约10微米。如箭头773，773a和773b所示，沿含催化剂的壁流动的薄膜的厚度可以从约0.1到约500微米，并且在一个实施方案中从约0.5到约200微米，在一个实施方案中从约1到约50微米。

捕获结构(772，772a，772b)可以具有允许蒸气通过捕获结构的流动，并帮助接触捕获结构的液体流向并通过液体出口(774，774a，774b)到吸液区732的任何结构。捕获结构可以是金属网丝筛或从液体出口(774，774a，774b)伸出的锥的形式。捕获结构的形式可以是反向锥、具有孔径向吸液区732逐渐变大的孔径梯度的液体非润湿多孔结构、具有孔径向吸液区732逐渐变小的孔径梯度的液体润湿多孔结构，以及诸如在除雾器或过滤介质中可见的纤维。捕获分散液体颗粒的机制包括撞击(由于环绕障碍物流动)，布朗(Brownian)捕获(在高表面积结构中的长滞留时间)，重力，离心力(流动中的高曲率)，或一体化的场，例如电场或声波场，以减少气溶胶粒子相对于流动场的运动。

捕获结构(772，772a，772b)的另一个用途是促进热传递。如果捕获结构具有高的热传导率，其可以作为热传递的延伸表面。通过与热交换通道750的热接触，捕获结构(772，772a，772b)促进热交换通道和工艺微通道710内的流动液体和气相之间的热传递。

在一个实施方案中，捕获结构(772，772a，772b)可以是延伸的四面体构造的细丝形式的穿孔薄片。例子包括诸如10AL 16-125P和5Cu 14-125P的德尔克扩展筛(Delker expanded screen)。这些筛可以具有高于常规纺织筛一个或两个数量级的更高渗透性。另外，这些筛的铝、铜和其它金属形式具有较高的热传导性，并且也促进热传递。

液体通道730可以是微通道，尽管其可以具有不作为微通道特征的较大尺寸。这些通道的每一个可以具有任何构造的横截面，例如，正方形、矩形、圆形、卵圆形、梯形等。每一个通道可以具有达约10mm的高度或宽度的内部尺寸，并且在一个实施方案中约0.05到约10mm，在一个实施方案中约0.05到约5mm，在一个实施方案中约0.05到约2mm，在一个实施方案中约0.5到约1mm。其它的内部尺寸可以在从约1mm到约100mm的范围内，并且在一个实施方案中约5mm到约50mm，在一个实施方案中约10mm到约20mm。液体通道730的长度可以在从约1cm到约200cm的范围内，并且在一个实施方案中从约1cm到约50mm，在一个实施方案中从约2cm到约10mm。在每一个工艺微通道710和下一个毗邻的液体通道730之间的间隔可以在从约0.05mm到约5mm的范围内，并且在一个实施方案中从约0.2mm到约2mm。

吸液区732可以由通过毛细作用力优先保持液体的吸液材料制成，在其中，有多个连续的通道，通过该通道，液体可以由于毛细流动而移动。通道可以是规则的或不规则的形状。液体将通过干的吸液结构移动，同时通过重力或施加压差，例如对吸液结构一个部分或几个部分的抽吸，在含液的吸液结构内的液体可以被转移。可以根据液体的接触角度、液体通道730内的预期压力梯度、以及液体的表面张力选择吸液材料内的毛细孔径。

根据准备通过吸液区732转运的液体，吸液区732可以由不同的材料制成。吸液材料可以是均一的材料、材料的混合物、复合材料、或梯度材料。例如，可以根据孔径和在需要的方向上帮助吸干液体的可湿润性对吸液材料进行分级。可以应用的吸液材料的例子包括烧结金属、金属筛、金属泡沫、包括纤维质纤维的聚合物纤维，以及其它的湿润多孔材料。吸液材料中的毛细孔径可以在从约10nm到约1mm的范围内，在一个实施方案中，约100nm到约0.1mm，其中这些尺寸通过扫描电子显微镜(SEM)观察的在吸液材料的横截面中最大的孔径。在一个实施方案中，吸液区732是或者包括微通道结构。微通道内的液体通过毛细流动而移动。微通道可以为任何长度，并且可以具有从约1到1000微米的深度，在一个实施方案中，约10到约500微米。微通道可以具有从约1到约1000微米的宽度，在一个实施方案中，约10到约100微米。在一个实施方案中，微通道可以为微槽，即，微通道具有恒定的或从槽的顶端到底端逐渐减小的宽度。在一个实施方案中，微通道形成通向用于液体转运的较大直径孔的开口。

在操作中，吸液区732不应该是干的。湿润或饱和的吸液结构可以用于通过毛细作用对低压区例如由抽吸创造出的低压区进行有效地转运液体。

有小孔的和有小孔/延展的薄片可以被作为吸液区732和/或捕获结构(772，772a，772b)的吸液材料使用。可用的薄片包括可从德尔克公司获得的超薄微格精确-延伸的薄片(Ultra Thin MicroGrid Precision-Expanded Foils)。这些材料被制成扁平的形式和三维延展的形式。尽管与常规的金属丝网筛相类似，这些材料可以由单个薄片通过冲压排孔同时牵引材料而制成。在扁平形式中，孔是菱形的排列。在延展的形式中，细丝是常规的四面体构造。这些材料可以被制成小到约0.0015英寸(1.5mil)的厚度，并且由不同的金属制成，包括铜、铝和镍。

菲涅耳透镜可以被用作吸液材料。具有深度小于100微米，在一个实施方案中约50到100微米的微通道的吸液结构可以被用于促进快速的质量转移。可以通过激光加工在新鲜状态下的陶瓷片上开槽来制备吸液区732。这些吸液结构可以由，例如小于50微米深的槽，小于100微米宽的开口构成。这些槽通常为矩形。吸液陶瓷具有高表面能量，为化学惰性，并具有高温稳定性。可使用的另一种材料是由两种或多种金属在结合过程中紧密接触放置，并结合形成合金、化合物或金属溶液的金属间合物。有益的金属间合物具有与陶瓷材料类似的特征。所设计的结构的优点是对需要蒸馏的液相中的质量转移的长度尺度的精确控制。

在操作过程中，吸液区732不应该是干燥的，因为这样可以导致蒸气通过吸液区逸出。避免干燥的一个方法是增加一个与吸液结构毛细接触的流动限制物，例如具有比吸液结构更小孔径的多孔结构，并限制抽吸压力的数量级，以使非润湿相不能从流动限制物中取代润湿相。这种类型的流动限制物可以被称为孔喉。在一个实施方案中，可以在吸液区732和液体出口(774，774a，774b)和/或液体入口(776，776a，776b)之间配置孔喉。

热交换通道(750)可以是微通道，尽管它们具有不作为微通道特征的较大尺寸。每一个热交换通道的高度或宽度的内部尺寸可以达约10mm，并且在一个实施方案中约0.05到约10mm，在一个实施方案中约0.05到约5mm，在一个实施方案中约0.05到约2mm，在一个实施方案中约0.5到约1mm。其它的内部尺寸可以为任意值，例如，从约1mm到约50cm，在一个实施方案中约1mm到约10cm，在一个实施方案中约5mm到约5cm。热交换通道的长度可以是任意值，例如，从约1cm到约200cm，在一个实施方案中约1cm到约50cm。每一个工艺微通道710或液体通道730和下一个毗邻的热交换通道750之间的间隔可以在从约0.05mm到约5mm的范围内，在一个实施方案中约0.2mm到约2mm。

在一个实施方案中，工艺微通道710、液体通道730和热交换通道750的横截面为矩形，并且在并排的垂直方向的交错平面或者水平方向的交错的层叠平面中排列。这些平面可以以一定角度从水平倾斜。这些构造可以被称为平行板构造。这些矩形通道的排列可以容易地布置在一紧密单元内，以用于按比例放大。

流过工艺微通道710的气相的流量可以在从约0.001到约5升每分钟(lpm)的范围内，在一个实施方案中从约0.01到约2lpm，在一个实施方案中从约0.01到约1lpm。流过工艺微通道710的气相的速度可以在从约0.01到约500米每秒(m/s)的范围内，在一个实施方案中从约0.01到约100m/s，在一个实施方案中从约0.01到约50m/s。流过工艺微通道710的气相的雷诺数可以在从约100到约50,000的范围内，在一个实施范围内约100到约5,000。工艺微通道710内的表压可以在从约0.01到约1,000个大气压的范围内，在一个实施方案中约0.01到约100个大气压。

在微通道蒸馏段(770，770a，770b)内以薄膜流动的液相的流量可以从0.001到约10lpm，并且在一个实施方案中从约0.001到约5lpm，在一个实施方案中从约0.001到约2lpm，在一个实施方案中从约0.001到约1lpm，在一个实施方案中从约0.001到约0.1lpm。在蒸馏段内流动的薄膜的速度可以从约0.001到约5m/s，并且在一个实施方案中约0.001到约2m/s，在一个实施方案中约0.001到约1m/s。在蒸馏段内薄膜流动的雷诺数可以在从约1到约1,000的范围内，在一个实施范围内约1到约200，其中薄膜的水力直径被定义为平均膜厚度。

流过液体通道730内吸液区732的液相的流量可以在从约0.0001到约1lpm的范围内，在一个实施方案中从约0.001到约0.1lpm。流过液体通道730的液相的速度可以在从约0.0001到约0.5m/s的范围内，在一个实施方案中从约0.0001m/s到约0.2m/s。流过液体通道730的液相的雷诺数可以在从约10到约5,000的范围内，在一个实施方案中约10到约2,500。液体通道730内吸液区732内的表压可以在从约0.01到约1,000个大气压的范围内，在一个实施方案中约0.01到约200个大气压。跨吸液区732的压差可以在从约0.0001到约0.01个大气压的范围内，在一个实施方案中约0.0001到约0.005个大气压。

进入热交换通道750的热交换流体的温度可以在从约-150℃到约400℃的范围内，并且在一个实施方案中从约-100℃到约300℃。流出热交换通道750的热交换流体的温度可以在从约-100℃到约300℃的范围内，并且在一个实施方案中从约-50℃到约250℃。当热交换流体流过热交换通道时热交换流体的压降可以在从约0.0001到约5个大气压每米热交换通道长度(atm/m)的范围内，并且在一个实施方案内从约0.001到约1atm/m。流过热交换通道的热交换流体流动的雷诺数可以在从约10到约100,000的范围内，并且在一个实施范围内约200到约10,000。

反应物底物的转化率可以为每个循环约30％或更高，在一个实施方案中每个循环约50％或更高，在一个实施方案中每个循环约90％或更高。

烷化和/或酰化剂的转化率可以为每个循环约80％或更高，在一个实施方案中每个循环约90％或更高，在一个实施方案中每个循环约99％或更高。

烷化和/或酰化产物的产量可以为每个循环约60％或更高，在一个实施方案中每个循环约70％或更高，在一个实施方案中每个循环约90％或更高。

尽管本发明已经结合不同实施方案进行了解释，应当理解的是对其的不同修改对于阅读了本说明书的本领域技术人员来说是显而易见的。因此，应当理解本文所公开的本发明意在覆盖落入所附权利要求的范围内的这种调整。

Claims (147)

1.一种方法，包括：

混合包括反应物底物的第一反应物进料流和包括烷化剂、酰化剂或其混合物的第二反应物进料流，并使所述反应物底物与所述烷化剂、酰化剂或其混合物在工艺微通道内反应，以形成包括至少一种烷化产物、至少一种酰化产物，或其混合物的产物；

将热量从工艺微通道传递至散热装置；以及

将产物从工艺微通道中移出，其中第一反应物进料流进入工艺微通道，进入工艺微通道的第一反应物进料流的温度在从工艺微通道移出的产物温度的200℃以内。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，第一反应物进料流和第二反应物进料流在进入工艺微通道之前混合。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，第一反应物进料流流过分段的附加微通道，所述分段的附加微通道毗邻于工艺微通道，所述工艺微通道具有第二反应物进料流的入口，第二反应物进料流进入第二反应物进料流的入口，第一反应物进料流流过分段的附加微通道并进入第二反应物进料流的入口下游的工艺微通道。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，第二反应物进料流流过分段的附加微通道，所述分段的附加微通道毗邻于工艺微通道，所述工艺微通道具有第一反应物进料流的入口，第一反应物进料流通过第一反应物进料流的入口进入工艺微通道，第二反应物进料流流过分段的附加微通道并进入第一反应物进料流的入口下游的工艺微通道。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，反应区分布在工艺微通道内，第二反应物进料流在反应区中接触第一反应物进料流。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，工艺微通道内设有混合区和反应区，混合区位于反应区的上游，第二反应物进料流在混合区中接触第一反应物进料流。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，工艺微通道内设有混合区和反应区，混合区位于反应区的上游，第二反应物进料流的部分在混合区中接触第一反应物进料流，并且第二反应物进料流的部分在反应区中接触第一反应物进料流。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述产物在催化剂的存在下形成，所述催化剂为液体形式。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，在第一反应物进料流在工艺微通道内流动之前，催化剂与第一反应物进料流混合。

10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，在第二反应物进料流在工艺微通道内流动之前，催化剂与第二反应物进料流混合。

11.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，第一反应物进料流、第二反应物进料流和催化剂在进入工艺微通道之前被混合。

12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，第一反应物进料流为液体形式并以第一方向流过工艺微通道，第二反应物进料流为蒸气形式并以第二方向流过工艺微通道，第一反应物进料流和第二反应物进料流在反应区彼此接触，并反应生成产物，产物以第一方向流出工艺微通道。

13.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，第二反应物进料流为液体形式并以第一方向流过工艺微通道，第一反应物进料流为蒸气形式并以第二方向流过工艺微通道，第一反应物进料流和第二反应物进料流在反应区彼此接触，并反应生成产物，产物以第一方向流出工艺微通道。

14.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，工艺微通道毗邻于液体通道；工艺微通道包括多个反应蒸馏段；每个反应蒸馏段包括允许液体从液体通道流至工艺微通道的液体入口、允许液体从工艺微通道流至液体通道的液体出口、捕获结构，以及含催化剂的壁；液体通道包括吸液区；所述方法包括：

使含第一反应物进料流的液相从液体通道流过液体入口进入工艺微通道，并且在工艺微通道中与含催化剂的壁接触；

使含第二反应物进料流的气相流过工艺微通道接触液相，气相中烷化剂和/或酰化剂的至少一部分从气相转至液相，并与液相中的反应物底物反应以形成产物，液相变为产物富集的液相，气相变为烷化剂和/或酰化剂贫乏的气相；

使产物富集的液相从烷化剂和/或酰化剂贫乏的气相中分离；

使产物富集的液相流过液体出口进入液体通道；以及

使烷化剂和/或酰化剂贫乏的气相流过捕获结构。

15.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，工艺微通道毗邻于液体通道；工艺微通道包括多个反应蒸馏段；每个反应蒸馏段包括允许液体从液体通道流至工艺微通道的液体入口、允许液体从工艺微通道流至液体通道的液体出口、捕获结构，以及含催化剂的壁；液体通道包括吸液区；所述方法包括：

使含第二反应物进料流的液相从液体通道流过液体入口进入工艺微通道，并且在工艺微通道中与含催化剂的壁接触；

使含第一反应物进料流的气相流过工艺微通道接触液相，气相中反应物底物的至少一部分从气相转至液相，并与液相中的烷化剂和/或酰化剂反应以形成产物，液相变为产物富集的液相，气相变为反应物底物贫乏的气相；

使产物富集的液相从反应物底物贫乏的气相中分离；

使产物富集的液相流过液体出口进入液体通道；以及

使反应物底物贫乏的气相流过捕获结构。

16.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，工艺微通道的宽度或高度的内部尺寸达10mm。

17.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，工艺微通道的宽度或高度的内部尺寸达2mm。

18.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，工艺微通道由一种包括下列材料的材料制成：钢；蒙乃尔合金；因科镍合金；铝；钛；镍；铜；任意上述金属的合金；聚合物；陶瓷；玻璃；包括聚合物和玻璃纤维的复合物；石英；硅；或其中的两种或多种的组合。

19.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，工艺微通道毗邻于分段的附加微通道，所述分段的附加微通道的宽度或高度的内部尺寸达10mm。

20.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，工艺微通道毗邻于分段的附加微通道，所述分段的附加微通道的宽度或高度的内部尺寸达2mm。

21.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，工艺微通道毗邻于分段的附加微通道，所述分段的附加微通道由一种包括下列材料的材料制成：钢；蒙乃尔合金；因科镍合金；铝；钛；镍；铜；任意上述金属的合金；聚合物；陶瓷；玻璃；包括聚合物和玻璃纤维的复合物；石英；硅；或其中的两种或多种的组合。

22.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，散热装置毗邻于工艺微通道。

23.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，散热装置远离工艺微通道。

24.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，散热装置包括至少一个热交换通道。

25.根据权利要求24所述的方法，其特征在于，热交换通道包括微通道。

26.根据权利要求24所述的方法，其特征在于，热交换通道的宽度或高度的内部尺寸达10mm。

27.根据权利要求24所述的方法，其特征在于，热交换通道的宽度或高度的内部尺寸达2mm。

28.根据权利要求24所述的方法，其特征在于，热交换通道由一种包括下列材料的材料制成：钢；蒙乃尔合金；因科镍合金；铝；钛；镍；铜；任意上述金属的合金；聚合物；陶瓷；玻璃；包括聚合物和玻璃纤维的复合物；石英；硅；或其中的两种或多种的组合。

29.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，散热装置包括一个或多个非流体冷却元件。

30.根据权利要求29所述的方法，其特征在于，非流体冷却元件毗邻于工艺微通道。

31.根据权利要求29所述的方法，其特征在于，工艺微通道包括一个或多个壁，并且非流体冷却元件被构建在工艺微通道的至少一个壁的内部。

32.根据权利要求29所述的方法，其特征在于，工艺微通道包括一个或多个壁，并且工艺微通道的至少一个壁由非流体冷却元件形成。

33.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在包含多个工艺微通道的微通道反应器中实施所述方法，在沿所述工艺微通道的长度的至少一个共同位置处，所述工艺微通道之间的温度差异小于5℃。

34.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，第一反应物进料流包括一种或多种的脂肪族化合物、芳香族化合物、脂肪族取代的芳香族化合物、芳香族取代的脂肪族化合物、包含非烃基的烃类化合物、杂基取代的烃类化合物，或其中两种或更多种的混合物。

35.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，第一反应物进料流包括至少一种脂肪族化合物。

36.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，第一反应物进料流包括至少一种芳香族化合物。

37.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，第一反应物进料流包括至少一种烷烃和/或异烷烃。

38.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，第一反应物进料流包括一种或多种聚合物。

39.根据权利要求38所述的方法，其特征在于，聚合物衍生于含2到12个碳原子的一种或多种单体。

40.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，第一反应物进料流包括一种或多种的异丁烷；异戊烷；异己烷；2-甲基丁烷；2-甲基戊烷；和3-甲基戊烷。

41.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，第一反应物进料流包括苯，甲苯，乙苯，丙苯，二甲苯，均三甲苯，甲乙苯，萘，蒽，菲，甲基萘，二甲基萘和萘满中的一种或多种。

42.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，第一反应物进料流包括苯酚，苯二甲醇，萘酚和萘二酚中的一种或多种。

43.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，第一反应物进料流包括至少一种芳香胺，至少一种吡啶，或其混合物。

44.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，第一反应物进料流包括苯胺、甲苯胺、苯二胺和甲苯二胺中的一种或多种。

45.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，第一反应物进料流包括邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯、甲苯、甲基苯甲醛、氨基甲苯、邻甲酚、间甲酚、对甲酚和苯甲醛中的一种或多种。

46.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，第二反应物进料流包括含2至30个碳原子的烯烃。

47.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，第二反应物进料流包括含10至18个碳原子的烯烃。

48.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，第二反应物进料流包括乙烯、丙烯、丁烯-1、顺-丁烯-2、反-丁烯-2、异丁烯、1，3-丁二烯、戊烯、异戊烯、2-戊烯、2-甲基-丁烯-2、1-戊烯、3-甲基-丁烯-1、2-甲基-丁烯-1、异戊二烯、戊间二烯、环戊烯、1-己烯、2-甲基-1-戊烯、2-甲基-2-戊烯、1-辛烯、二异丁烯、1-癸烯、1-十二烯、2-十二烯、1-十四烯、2-十四烯、1-十六烯、1-二十烯、α-蒎烯、莰烯、柠檬烯和苯乙烯中的一种或多种。

49.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，第二反应物进料流包括乙烯、丙烯、丁烯、异丁烯和戊烯中的一种或多种。

50.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，第二反应物进料流包括至少一种的羧酸和/或其衍生物。

51.根据权利要求50所述的方法，其特征在于，所述衍生物包括酐、酯或酰基卤化物中的一种或多种。

52.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，第二反应物进料流包括至少一种一元和/或多元的α-β烯烃的不饱和羧酸和/或其酐、酯或酰基卤化物。

53.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，第二反应物进料流包括至少一种由下式表示的化合物：

其中，R¹和R²独立地是氢或烃基。

54.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，第二反应物进料流包括下述物质中的一种或多种：丙烯酸；甲基丙烯酸；苯乙烯酸；丁烯酸；3-苯基丙烯酸；α、β癸酸；顺丁烯二酸；反丁烯二酸；梅斯卡尼酸；衣康酸；柠康酸；顺丁烯二酸酐；和丙酮。

55.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，产物包括乙苯、C₁₀-C₁₈烷基苯、异丙基苯、甲基异丙基苯、精炼厂烷基化物、烷基化物清洁剂，和二甲苯中的一种或多种。

56.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，产物包括烷基化酚、烷基化酚衍生物，或其混合物。

57.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，产物包括烷基化芳香胺、烷基化吡啶，或其混合物。

58.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，产物包括一种或多种的二甲基戊烷、三甲基戊烷、2，6-二甲苯酚、邻甲酚，和5-叔丁基-2，4-甲苯二胺。

59.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，产物包括双酚A。

60.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，产物包括烃基取代的羧酸或酐。

61.根据权利要求24所述的方法，其特征在于，工艺微通道与流过工艺微通道的热交换流体进行热交换。

62.根据权利要求61所述的方法，其特征在于，热交换流体在流过热交换通道时经历相变。

63.根据权利要求61所述的方法，其特征在于，热交换通道和工艺微通道之间的热通量可以在每平方厘米工艺微通道表面积从0.01瓦至250瓦的范围内。

64.根据权利要求24所述的方法，其特征在于，在热交换通道内实施吸热过程。

65.根据权利要求24所述的方法，其特征在于，所述吸热过程包括蒸汽重整反应或脱氢反应。

66.根据权利要求24所述的方法，其特征在于，第一反应物进料流以第一方向流过工艺微通道，热交换流体以第二方向流过热交换通道，第二方向与第一方向呈错流。

67.根据权利要求24所述的方法，其特征在于，第一反应物进料流以第一方向流过工艺微通道，热交换流体以第二方向流过热交换通道，第二方向与第一方向呈并流或逆流。

68.根据权利要求24所述的方法，其特征在于，热交换流体流过热交换通道，所述热交换流体包括第一反应物进料流、第二反应物进料流，或其混合物。

69.根据权利要求24所述的方法，其特征在于，热交换流体流过热交换通道，热交换流体可以包括空气、蒸汽、液态水、一氧化碳、二氧化碳、气态氮、液氮、惰性气体、气态烃类、油和液态烃类中的一种或多种。

70.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，工艺微通道毗邻于分段的附加微通道，所述工艺微通道和分段的附加微通道具有共用壁，在所述共用壁上具有有孔区。

71.根据权利要求70所述的方法，其特征在于，有孔区包括覆盖较厚片或板的较薄片，所述较薄片包括较小孔的阵列，以及较厚片或板包括较大孔的阵列，较小孔的至少一些与较大孔排成列。

72.根据权利要求70所述的方法，其特征在于，有孔区包括被一种涂层材料部分填充了的孔。

73.根据权利要求70所述的方法，其特征在于，有孔区被热处理。

74.根据权利要求70所述的方法，其特征在于，有孔区由多孔材料制成。

75.根据权利要求74所述的方法，其特征在于，多孔材料为金属。

76.根据权利要求74所述的方法，其特征在于，多孔材料为非金属。

77.根据权利要求74所述的方法，其特征在于，多孔材料被氧化。

78.根据权利要求74所述的方法，其特征在于，多孔材料被氧化铝或镍涂覆。

79.根据权利要求70所述的方法，其特征在于，有孔区由多孔材料制成，多孔材料的表面经过在表面用液体填充物填充孔、固化填充物、磨光或抛光表面，以及去除填充物的处理。

80.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在催化剂存在的情况下形成产物。

81.根据权利要求80所述的方法，其特征在于，催化剂包括液体催化剂。

82.根据权利要求80所述的方法，其特征在于，催化剂包括固体催化剂。

83.根据权利要求80所述的方法，其特征在于，催化剂包括酸催化剂。

84.根据权利要求80所述的方法，其特征在于，催化剂为弗里德-克拉夫茨催化剂。

85.根据权利要求80所述的方法，其特征在于，催化剂包括铝硅酸盐、粘土、离子交换树脂、混合的氧化物，或被承载的酸。

86.根据权利要求80所述的方法，其特征在于，催化剂包括沸石。

87.根据权利要求80所述的方法，其特征在于，催化剂包括氢化金属组分和固体酸组分。

88.根据权利要求80所述的方法，其特征在于，催化剂包括粉碎的固体颗粒。

89.根据权利要求80所述的方法，其特征在于，催化剂被涂覆在工艺微通道的内壁上，从溶液生长在工艺微通道的内壁上，或被原位涂覆在翅片结构上。

90.根据权利要求80所述的方法，其特征在于，催化剂包括载体、可选择的覆盖在载体上的缓冲层、覆盖在所述可选择的缓冲层或载体上的界面层，和分散在或沉积在界面层上的催化剂材料。

91.根据权利要求80所述的方法，其特征在于，催化剂被载体承载，所述载体由含一种或多种下述物质的材料制成：硅胶、泡沫铜、烧结的不锈钢纤维、钢丝绒、氧化铝、聚甲基异丁烯酸酯、多磺酸盐、聚四氟乙烯、铁、海绵镍、尼龙、聚偏二氟乙烯、聚丙烯、聚乙烯、聚乙烯乙基酮、聚乙烯醇、聚醋酸乙烯酯、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚苯硫醚、聚砜、聚丁烯，或其中两种或更多种的组合。

92.根据权利要求80所述的方法，其特征在于，催化剂由载体承载，所述载体包含导热材料。

93.根据权利要求80所述的方法，其特征在于，催化剂由载体承载，所述载体包括含Ni、Cr和Fe的合金，或者含Fe、Cr、Al和Y的合金。

94.根据权利要求80所述的方法，其特征在于，催化剂由载体承载，所述载体为侧流构造，流过构造、蜂房结构或蛇形构造。

95.根据权利要求80所述的方法，其特征在于，催化剂由载体承载，所述载体的构造为泡沫、毡、填料、翅片，或其中两种或更多种的组合。

96.根据权利要求80所述的方法，其特征在于，催化剂由载体承载，所述载体为具有毗邻间隙的侧流构造、具有毗邻间隙的泡沫构造、具有间隙的翅片结构、在基片上的涂层，或具有用于流动的间隙的纱网构造。

97.根据权利要求80所述的方法，其特征在于，催化剂由载体承载，所述载体包括含有至少一个翅片的翅片组件。

98.根据权利要求97所述的方法，其特征在于，翅片组件包括多个平行间隔的翅片。

99.根据权利要求97所述的方法，其特征在于，翅片具有外表面，并且多孔材料覆盖翅片的外表面的至少一部分，所述催化剂由多孔材料承载。

100.根据权利要求97所述的方法，其特征在于，多孔材料包括涂层、纤维、泡沫或毡。

101.根据权利要求97所述的方法，其特征在于，翅片具有外表面，和从翅片外表面的至少一部分延伸出的多个突起物或纤维，所述催化剂由所述突起物承载。

102.根据权利要求97所述的方法，其特征在于，翅片具有外表面，并且催化剂：被涂覆于翅片外表面的至少一部分上；从溶液生长在翅片外表面的至少一部分上，或应用蒸气沉积沉积在翅片外表面的至少一部分上。

103.根据权利要求97所述的方法，其特征在于，翅片组件包括多个平行间隔的翅片，翅片的至少一个具有与其它翅片不同的长度。

104.根据权利要求97所述的方法，其特征在于，翅片组件包括多个平行间隔的翅片，翅片的至少一个具有与其它翅片不同的高度。

105.根据权利要求97所述的方法，其特征在于，翅片的横截面为正方形、矩形或梯形。

106.根据权利要求97所述的方法，其特征在于，翅片由下列材料制成：钢；铝；钛；铁；镍；铂；铑；铜；铬；任意上述金属的合金；聚合物；陶瓷；玻璃；包括聚合物和玻璃纤维的复合物；石英；硅；或其两种或更多种的组合。

107.根据权利要求97所述的方法，其特征在于，翅片由含Ni、Cr和Fe的合金制成，或由含Fe、Cr、Al和Y的合金制成。

108.根据权利要求97所述的方法，其特征在于，翅片由Al₂O₃构成的材料或者Cr₂O₃构成材料制成。

109.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，催化剂为厚度达1微米的ZSM-5沸石层的形式。

110.根据权利要求80所述的方法，其特征在于，催化剂位于工艺微通道内的反应区中，反应区具有包括5％到95％的工艺微通道横截面积的总体流动通路。

111.根据权利要求80所述的方法，其特征在于，第一反应物进料流、第二反应物进料流和产物与催化剂的接触时间在达10分钟的范围内。

112.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，工艺微通道内的温度在从20℃到500℃的范围内。

113.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，工艺微通道内的表压在达50个大气压的范围内。

114.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过工艺微通道的第一反应物进料流、第二反应物进料流和产物的流动的重时空速至少为100ml喂料/克催化剂·小时。

115.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过工艺微通道的第一反应物进料流、第二反应物进料流和产物的流动的压降达0.5个大气压每米工艺微通道长度。

116.根据权利要求24所述的方法，其特征在于，热交换流体流过热交换通道，流过热交换通道的热交换流体的压降达0.5个大气压每米热交换通道长度。

117.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，反应物底物的转化率为每循环30％或更高。

118.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，烷化剂和/或酰化剂的转化为每循环80％或更高。

119.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，产物的产量为每循环60％或更高。

120.根据权利要求80所述的方法，其特征在于，从工艺微通道移去产物后，所述方法进一步包括使再生液体流过工艺微通道接触催化剂，再生液体在工艺微通道内的滞留时间为从0.001到10秒。

121.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，工艺微通道包括至少一个侧壁和在所述至少一个侧壁中的至少一个有孔区，所述方法进一步包括使第二反应物进料流通过有孔区进入工艺微通道接触第一反应物进料流。

122.根据权利要求121方法，其特征在于，有孔区沿工艺微通道轴向长度的5％到100％延伸。

123.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，工艺微通道包括至少一个侧壁和在所述至少一个侧壁中的至少一个有孔区，所述方法进一步包括使第一反应物进料流通过有孔区进入工艺微通道接触第二反应物进料流。

124.根据权利要求123所述的方法，其特征在于，有孔区沿工艺微通道轴向长度的5％到100％延伸。

125.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，工艺微通道包括形成在一个或多个内壁之内或之上的、用以调整工艺微通道内的流动和/或促进工艺微通道内的混合的表面特征。

126.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，分段的附加通道包括形成在一个或多个内壁之内或之上的、用以调整分段的附加通道内的流动和/或促进分段的附加通道内的混合的表面特征。

127.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，分段的附加通道包括形成在一个或多个内壁之内或之上的、用以调整分段的附加通道内的流动和/或促进分段的附加通道内的混合的表面特征。

128.根据权利要求24所述的方法，其特征在于，热交换通道包括形成在一个或多个内壁之内或之上的、用以调整热交换通道内的流动和/或促进热交换通道内的混合的表面特征。

129.根据权利要求125所述的方法，其特征在于，表面特征为从微通道内壁的一个或多个上凹陷和/或凸起的形式，并与流体流过工艺微通道的方向呈一定的角度。

130.根据权利要求125所述的方法，其特征在于，表面特征包括至少两个表面特征区，在该处，在第一表面特征区进行第一反应物进料反应物和第二反应物进料反应物的混合，接着在第二表面特征区中流动，其中，第二表面特征区的流动模式不同于第一表面特征区的流动模式。

131.根据权利要求130所述的方法，其特征在于，在第一表面特征区形成包含一种或多种未反应的反应物和产物的混合物，并且在第二表面特征区流动，未反应的反应物和/或产物的一种或多种在第二表面特征区中从反应混合物中分离。

132.根据权利要求121所述的方法，其特征在于，有孔区包括形成工艺微通道的内壁的一个或多个的一部分的内部，表面特征片覆盖所述有孔区的所述内部，并且其中表面特征位于表面特征片之中或之上。

133.根据权利要求123所述的方法，其特征在于，有孔区包括形成工艺微通道的一个或多个内壁的一部分的内部，并且表面特征片覆盖在有孔区的内部，并且其中表面特征位于表面特征片之内或之上。

134.根据权利要求125所述的方法，其特征在于，表面特征包括在三维模式中堆叠在彼此顶端的和/或缠绕的两层或更多层。

135.根据权利要求125所述的方法，其特征在于，表面特征为圆形、椭圆形、正方形、矩形、钩形、V形、波形，或其组合的形式。

136.根据权利要求125所述的方法，其特征在于，表面特征包括包含子特征，其中表面特征的主壁进一步包含较小的表面特征，该较小的表面特征可采用槽口、波浪、锯齿状、孔洞、毛口、钩形、扇形，或其组合的形式。

137.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，第一反应物进料流和第二反应物进料流在工艺微通道中混合。

138.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在微通道反应器实施本方法，微通道反应器包括多个工艺微通道和至少一个用于将反应物分配至工艺微通道的顶管，第一反应物进料流和第二反应物进料流在顶管内混合并从顶管流入工艺微通道。

139.根据权利要求138所述的方法，其特征在于，顶管包括第一反应物区、至少一个第二反应物区，和位于第一反应物区和第二反应物区之间的有孔区，第二反应物进料流从第二反应物区流过有孔区流入第一反应物区接触第一反应物进料流形成反应混合物，反应混合物从第一反应物区流入工艺微通道。

140.根据权利要求138所述的方法，其特征在于，顶管包括第一反应物区、至少一个第二反应物区，和位于第一反应物区和第二反应物区之间的有孔区，第一反应物进料流从第二反应物区流过有孔区流入第一反应物区接触第二反应物进料流形成反应混合物，反应混合物从第一反应物区流入工艺微通道。

141.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，反应物和产物包括流体，并且在工艺微通道内流动的流体的表面速度至少为0.01米每秒。

142.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，表面特征位于反应区内，以调整反应物的流动和/或促进反应物的混合。

143.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，表面特征位于混合区和/或反应区内以调整反应物的流动和/或促进反应物的混合。

144.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，工艺微通道由一种包括下列材料的材料制成：钢；蒙乃尔合金；因科镍合金；铝；钛；镍；黄铜；任意上述金属的合金；聚合物；陶瓷；玻璃；包括聚合物和玻璃纤维的复合物；石英；硅；或其中的两种或多种的组合。

145.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，工艺微通道毗邻于分段的附加微通道，所述分段的附加微通道由一种包括下列材料的材料制成：钢；蒙乃尔合金；因科镍合金；铝；钛；镍；黄铜；任意上述金属的合金；聚合物；陶瓷；玻璃；包括聚合物和玻璃纤维的复合物；石英；硅；或其中的两种或多种的组合。

146.根据权利要求24所述的方法，其特征在于，热交换通道由一种包括下列材料的材料制成：钢；蒙乃尔合金；因科镍合金；铝；钛；镍；黄铜；任意上述金属的合金；聚合物；陶瓷；玻璃；包括聚合物和玻璃纤维的复合物；石英；硅；或其中的两种或多种的组合。

147.根据权利要求97所述的方法，其特征在于，翅片由下列材料制成：钢；铝；钛；铁；镍；铂；铑；铬；黄铜；任意上述金属的合金；聚合物；陶瓷；玻璃；包括聚合物和玻璃纤维的复合物；石英；硅；或其两种或更多种的组合。

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