JP2003080054A - 反応方法 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 反応初期から反応後期までの間、安定した原
料の反応を遂行することが可能な反応方法を提供する。 【解決手段】 反応管、内管および中心管をほぼ同心円
状に配置した三重管を反応器本体内に挿入し、この三重
管の内管と反応管の間の環状空間内に触媒を充填した構
造を有する反応器を用いて原料を反応させ、このとき発
熱を伴う反応方法であって、原料を第１供給口から中心
管を通して触媒層に供給し、前記触媒の活性が低下する
に伴い、第１供給口に供給する原料の供給量を減少さ
せ、その原料の減少量に対応した量の原料を第２供給口
から前記環状空間に充填された触媒層に供給することを
特徴とする。
料の反応を遂行することが可能な反応方法を提供する。 【解決手段】 反応管、内管および中心管をほぼ同心円
状に配置した三重管を反応器本体内に挿入し、この三重
管の内管と反応管の間の環状空間内に触媒を充填した構
造を有する反応器を用いて原料を反応させ、このとき発
熱を伴う反応方法であって、原料を第１供給口から中心
管を通して触媒層に供給し、前記触媒の活性が低下する
に伴い、第１供給口に供給する原料の供給量を減少さ
せ、その原料の減少量に対応した量の原料を第２供給口
から前記環状空間に充填された触媒層に供給することを
特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、原料の反応方法に
関し、特に特定の反応器を用いて合成ガスのような原料
ガスを触媒の存在下で反応させてメタノールのような反
応生成物を合成するための反応方法に係わる。
関し、特に特定の反応器を用いて合成ガスのような原料
ガスを触媒の存在下で反応させてメタノールのような反
応生成物を合成するための反応方法に係わる。
【０００２】
【従来の技術】触媒を充填した構造を有する反応器を用
いて反応時に発熱を伴う原料ガスを反応させる方法とし
ては、例えば水素、一酸化炭素及び二酸化炭素を含む合
成ガスを原料ガスとして前記反応器でメタノールを合成
する方法が知られている。
いて反応時に発熱を伴う原料ガスを反応させる方法とし
ては、例えば水素、一酸化炭素及び二酸化炭素を含む合
成ガスを原料ガスとして前記反応器でメタノールを合成
する方法が知られている。
【０００３】このような触媒を充填した構造の反応器に
おいて、原料ガスの反応時の発熱により触媒充填部の温
度上昇による活性劣化を抑制するために、その触媒充填
部の温度上昇を制御する構造を備えたものが種々開発さ
れている。
おいて、原料ガスの反応時の発熱により触媒充填部の温
度上昇による活性劣化を抑制するために、その触媒充填
部の温度上昇を制御する構造を備えたものが種々開発さ
れている。
【０００４】例えば、本出願人は原料ガスの反応時に触
媒充填部の冷却を効果的に行うことが可能な反応器を出
願し、特開平１０−２７７３８２号公報として公開され
ている。
媒充填部の冷却を効果的に行うことが可能な反応器を出
願し、特開平１０−２７７３８２号公報として公開され
ている。
【０００５】前記公報に記載された反応器は、内部に複
数本の反応管を配設し、これら反応管のほぼ中央に下端
を閉じた内管を設置するとともに、この内管のほぼ中央
に中心管を配置し、前記反応管と前記内管とで囲まれた
環状空間を触媒充填部として構成する一方、前記中心管
を上部に設けられた原料ガス供給室に連結し、この原料
ガス供給室へ供給された原料ガスが前記中心管の上方よ
り下方へ流通して、前記中心管の下端出口より前記内管
内へ流入し、さらに前記原料ガスが前記内管と前記中心
管とで囲まれた環状流路を上方へ流れ、かつ前記触媒充
填部においては、上方より下方へ流れるように構成され
ている。この反応器は、さらに前記内管から流出した原
料ガスよりも低い温度の原料ガスを前記触媒充填部の上
端（原料ガス集合室）へ直接供給できる導入部が設けら
れている。
数本の反応管を配設し、これら反応管のほぼ中央に下端
を閉じた内管を設置するとともに、この内管のほぼ中央
に中心管を配置し、前記反応管と前記内管とで囲まれた
環状空間を触媒充填部として構成する一方、前記中心管
を上部に設けられた原料ガス供給室に連結し、この原料
ガス供給室へ供給された原料ガスが前記中心管の上方よ
り下方へ流通して、前記中心管の下端出口より前記内管
内へ流入し、さらに前記原料ガスが前記内管と前記中心
管とで囲まれた環状流路を上方へ流れ、かつ前記触媒充
填部においては、上方より下方へ流れるように構成され
ている。この反応器は、さらに前記内管から流出した原
料ガスよりも低い温度の原料ガスを前記触媒充填部の上
端（原料ガス集合室）へ直接供給できる導入部が設けら
れている。
【０００６】前述した反応器においては、原料ガスの供
給部を反応管、内管および中心管の三重管構造にし、例
えばメタノールを合成するための合成ガスを前記原料ガ
ス供給室を通して前記中心管に供給する際、前記中心管
と前記内管とで囲まれた環状流路を流通する前記合成ガ
スにより、前記反応管と内管の間の環状空間に充填され
た触媒充填部を冷却して、前記合成ガスの反応時の発熱
反応により前記触媒充填部が温度上昇するのを効果的に
防ぐことが可能となる。
給部を反応管、内管および中心管の三重管構造にし、例
えばメタノールを合成するための合成ガスを前記原料ガ
ス供給室を通して前記中心管に供給する際、前記中心管
と前記内管とで囲まれた環状流路を流通する前記合成ガ
スにより、前記反応管と内管の間の環状空間に充填され
た触媒充填部を冷却して、前記合成ガスの反応時の発熱
反応により前記触媒充填部が温度上昇するのを効果的に
防ぐことが可能となる。
【０００７】このような特開平１０−２７７３８２号公
報の発明において、実施の形態（第１の方法）では原料
ガス（例えば水素、一酸化炭素及び二酸化炭素を含む合
成ガス）を前記原料ガス供給室から前記中心管を経由し
て触媒充填部に導入してメタノールを合成することが記
載されている。また、同公報の発明における他の実施の
形態（第２の方法）では原料ガス（例えば水素、一酸化
炭素及び二酸化炭素を含む合成ガス）を前記原料ガス供
給室から前記中心管を経由して触媒充填部に導入すると
共に、原料ガスより低い温度の原料ガスを前記原料ガス
集合室に直接供給し、触媒充填部に導入してメタノール
を合成することが記載されている。
報の発明において、実施の形態（第１の方法）では原料
ガス（例えば水素、一酸化炭素及び二酸化炭素を含む合
成ガス）を前記原料ガス供給室から前記中心管を経由し
て触媒充填部に導入してメタノールを合成することが記
載されている。また、同公報の発明における他の実施の
形態（第２の方法）では原料ガス（例えば水素、一酸化
炭素及び二酸化炭素を含む合成ガス）を前記原料ガス供
給室から前記中心管を経由して触媒充填部に導入すると
共に、原料ガスより低い温度の原料ガスを前記原料ガス
集合室に直接供給し、触媒充填部に導入してメタノール
を合成することが記載されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記公
報に記載された第１の方法では合成反応の後期におい
て、触媒の活性が低下するに従い、前記反応器の中心管
を流通する合成ガスによる冷却効果が過剰気味になり、
触媒層温度が低くなるため、メタノールの生産効率が低
下する可能性がある。
報に記載された第１の方法では合成反応の後期におい
て、触媒の活性が低下するに従い、前記反応器の中心管
を流通する合成ガスによる冷却効果が過剰気味になり、
触媒層温度が低くなるため、メタノールの生産効率が低
下する可能性がある。
【０００９】また、前記公報に記載された第２の方法
（中心管に直接供給する合成ガスと反応管と内管の間の
環状空間上端に供給する合成ガスとに分配する方法）で
は、例えば初期活性が高い触媒を使用する場合や、触媒
量に対する合成ガスの流量が多い場合等に、合成反応の
初期から中期に亘って触媒充填部の温度が許容範囲を超
えて高くなり、触媒の活性劣化が激しくなる可能性があ
る。これを回避するために中心管に直接供給する合成ガ
スの供給比率を、反応管と内管の間の環状空間上端に供
給する合成ガスに比べて高くすると、前者の合成ガスに
よる冷却効果により合成反応の初期から中期に亘って触
媒充填部の温度を許容範囲内に収めることが可能になる
ものの、触媒の活性が低下する反応後期では中心管、内
管を通過する合成ガスにより触媒が過度に冷却され、メ
タノールの生産効率が低下する可能性がある。
（中心管に直接供給する合成ガスと反応管と内管の間の
環状空間上端に供給する合成ガスとに分配する方法）で
は、例えば初期活性が高い触媒を使用する場合や、触媒
量に対する合成ガスの流量が多い場合等に、合成反応の
初期から中期に亘って触媒充填部の温度が許容範囲を超
えて高くなり、触媒の活性劣化が激しくなる可能性があ
る。これを回避するために中心管に直接供給する合成ガ
スの供給比率を、反応管と内管の間の環状空間上端に供
給する合成ガスに比べて高くすると、前者の合成ガスに
よる冷却効果により合成反応の初期から中期に亘って触
媒充填部の温度を許容範囲内に収めることが可能になる
ものの、触媒の活性が低下する反応後期では中心管、内
管を通過する合成ガスにより触媒が過度に冷却され、メ
タノールの生産効率が低下する可能性がある。
【００１０】本発明は、反応器に充填された触媒に原料
（例えば原料ガス）を供給して反応させる際、原料ガス
の供給形態を改良することによって前記触媒の温度をそ
の活性度合に応じて制御し、反応初期から反応後期まで
の間、安定した原料ガスの反応を遂行することが可能な
反応方法を提供しようとするものである。
（例えば原料ガス）を供給して反応させる際、原料ガス
の供給形態を改良することによって前記触媒の温度をそ
の活性度合に応じて制御し、反応初期から反応後期まで
の間、安定した原料ガスの反応を遂行することが可能な
反応方法を提供しようとするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明に係る反応方法
は、反応器本体内に複数本の反応管を配設し、この反応
管内に下端が塞がれた内管を同心円状もしくはほぼ同心
円状に挿入し、前記内管内に下端が開放された中心管を
同心円状もしくはほぼ同心円状に挿入して三重管とし、
この三重管の前記内管と前記反応管の間の環状空間内に
触媒を充填し、前記反応器本体に前記中心管と連通する
第１供給口を開口し、かつ前記反応器本体に前記環状空
間と連通する第２供給口を開口した構造を有する反応器
を用いて原料を反応させ、このとき発熱を伴う反応方法
であって、原料を前記第１供給口から前記中心管、およ
びこの中心管と前記内管の間の空間を通してその内管上
端から前記環状空間に充填された触媒層に供給して原料
を反応させ、前記触媒の活性が低下するに伴い、前記第
１供給口に供給する原料の供給量を減少させ、その原料
の減少量に対応した量の原料を前記第２供給口から前記
環状空間に充填された触媒層に供給することを特徴とす
るものである。
は、反応器本体内に複数本の反応管を配設し、この反応
管内に下端が塞がれた内管を同心円状もしくはほぼ同心
円状に挿入し、前記内管内に下端が開放された中心管を
同心円状もしくはほぼ同心円状に挿入して三重管とし、
この三重管の前記内管と前記反応管の間の環状空間内に
触媒を充填し、前記反応器本体に前記中心管と連通する
第１供給口を開口し、かつ前記反応器本体に前記環状空
間と連通する第２供給口を開口した構造を有する反応器
を用いて原料を反応させ、このとき発熱を伴う反応方法
であって、原料を前記第１供給口から前記中心管、およ
びこの中心管と前記内管の間の空間を通してその内管上
端から前記環状空間に充填された触媒層に供給して原料
を反応させ、前記触媒の活性が低下するに伴い、前記第
１供給口に供給する原料の供給量を減少させ、その原料
の減少量に対応した量の原料を前記第２供給口から前記
環状空間に充填された触媒層に供給することを特徴とす
るものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る反応方法を図
面を参照して詳細に説明する。
面を参照して詳細に説明する。
【００１３】図１は、本発明の反応方法に用いられる反
応器を示す断面図、図２は図１の反応器に配置される三
重管の断面図である。
応器を示す断面図、図２は図１の反応器に配置される三
重管の断面図である。
【００１４】反応器１は、反応器本体２を備えている。
この反応器本体２は、第１〜第３の隔離板３1、３2、３
3により上下に原料ガス供給室４、原料ガス集合室５、
冷却媒体流通室６および反応生成ガス滞留室７の４つの
室に区画されている。
この反応器本体２は、第１〜第３の隔離板３1、３2、３
3により上下に原料ガス供給室４、原料ガス集合室５、
冷却媒体流通室６および反応生成ガス滞留室７の４つの
室に区画されている。
【００１５】図２に示すように互いに同心円状に配置さ
れた反応管８および内管９は、前記第２、第３の隔壁板
３2、３3を貫通して支持されている。中心管１０は、そ
の上端が前記第１隔壁板３1に貫通して支持され、下端
が前記内管９に対し同心円状に挿入されている。前記三
重管構造において、前記中心管１０の上端は前記原料ガ
ス供給室４と連通され、前記反応管８および内管９の上
端は前記原料ガス集合室５と連通されている。前記内管
９の下端は、遮蔽板１１により塞がれている。前記中心
管１０の下端は、前記内管９の上部付近、例えばその上
端からその長さの１／３の長さの箇所に位置されてい
る。前記反応管８と前記内管９との間には、外側環状空
間１２が、前記内管９と前記中心管１０の間には内側環
状空間１３が、それぞれ形成されている。触媒層１４
は、前記外側環状空間１２の下端から上端付近に亘って
充填されている。なお、前記外側環状空間１２の下端に
は前記触媒の落下を防止するために図示しないメッシュ
板または多孔質板が取付けられている。このような三重
管は、前記反応器本体２内に複数配列されている。
れた反応管８および内管９は、前記第２、第３の隔壁板
３2、３3を貫通して支持されている。中心管１０は、そ
の上端が前記第１隔壁板３1に貫通して支持され、下端
が前記内管９に対し同心円状に挿入されている。前記三
重管構造において、前記中心管１０の上端は前記原料ガ
ス供給室４と連通され、前記反応管８および内管９の上
端は前記原料ガス集合室５と連通されている。前記内管
９の下端は、遮蔽板１１により塞がれている。前記中心
管１０の下端は、前記内管９の上部付近、例えばその上
端からその長さの１／３の長さの箇所に位置されてい
る。前記反応管８と前記内管９との間には、外側環状空
間１２が、前記内管９と前記中心管１０の間には内側環
状空間１３が、それぞれ形成されている。触媒層１４
は、前記外側環状空間１２の下端から上端付近に亘って
充填されている。なお、前記外側環状空間１２の下端に
は前記触媒の落下を防止するために図示しないメッシュ
板または多孔質板が取付けられている。このような三重
管は、前記反応器本体２内に複数配列されている。
【００１６】第１供給口１５1は、前記本体２の上部付
近に前記原料ガス供給室４と連通するように設けられて
いる。第２供給口１５2は、前記本体２の上部側壁に前
記原料ガス集合室５と連通するように設けられている。
生成ガスを排出するための排出口１６は、前記反応器本
体２の下部に取付けられている。冷却媒体の入口１７、
出口１８は、前記冷却媒体流通室６が位置する前記反応
器本体２の側壁部分に取付けられている。
近に前記原料ガス供給室４と連通するように設けられて
いる。第２供給口１５2は、前記本体２の上部側壁に前
記原料ガス集合室５と連通するように設けられている。
生成ガスを排出するための排出口１６は、前記反応器本
体２の下部に取付けられている。冷却媒体の入口１７、
出口１８は、前記冷却媒体流通室６が位置する前記反応
器本体２の側壁部分に取付けられている。
【００１７】次に、前述した図１および図２に示す反応
器を用いて本発明の反応方法を説明する。
器を用いて本発明の反応方法を説明する。
【００１８】まず、原料ガスＧ１を図１に示す第１供給
口１５1から反応器本体２の原料ガス供給室４に供給す
る。この原料ガス供給室４内の原料ガスＧ１は、三重管
の中心管１０上端の入口を経て、その中心管１０の上方
から下方に流れ、その下端出口から中心管１０と内管９
の間の内側環状空間１３内に流入する。原料ガスＧ１
は、さらに前記内側環状空間１３を上方に流れ、内管９
と反応管８間の外側環状空間１２の上端からその外側環
状空間１２内に充填された触媒層１４に流入する。原料
ガスＧ１は、前記触媒層１４を流通する間に反応して所
望の反応生成ガスが製造される。この原料ガスは、触媒
の存在下で発熱を伴う発熱反応により前記反応生成ガス
が製造される。前記反応生成ガスは、前記外側環状空間
１２の下端から反応生成ガス滞留室７を経て排出口１６
から排出される。
口１５1から反応器本体２の原料ガス供給室４に供給す
る。この原料ガス供給室４内の原料ガスＧ１は、三重管
の中心管１０上端の入口を経て、その中心管１０の上方
から下方に流れ、その下端出口から中心管１０と内管９
の間の内側環状空間１３内に流入する。原料ガスＧ１
は、さらに前記内側環状空間１３を上方に流れ、内管９
と反応管８間の外側環状空間１２の上端からその外側環
状空間１２内に充填された触媒層１４に流入する。原料
ガスＧ１は、前記触媒層１４を流通する間に反応して所
望の反応生成ガスが製造される。この原料ガスは、触媒
の存在下で発熱を伴う発熱反応により前記反応生成ガス
が製造される。前記反応生成ガスは、前記外側環状空間
１２の下端から反応生成ガス滞留室７を経て排出口１６
から排出される。
【００１９】前記反応生成ガスの製造において、冷却媒
体の入口１７から冷却媒体を前記反応器本体２の冷却媒
体流通室６に供給し、冷却媒体の出口１８から排出する
ことにより、前記触媒層１４を前記三重管の反応管８を
通して冷却する。また、原料ガスＧ１を中心管１０およ
び内側環状空間１３を経由して触媒層１４が充填された
外側環状空間１２の上端に流通させることによって、こ
の原料ガスＧ１により前記触媒層１４を内側から冷却す
ることができる。すなわち、反応生成ガスの製造工程に
おいて、発熱反応による温度上昇の激しい触媒層１４部
分を、前述したように冷却媒体および原料ガスＧ１によ
り冷却することによって、発熱反応に伴う触媒層の過度
の温度上昇が効果的に抑制される。
体の入口１７から冷却媒体を前記反応器本体２の冷却媒
体流通室６に供給し、冷却媒体の出口１８から排出する
ことにより、前記触媒層１４を前記三重管の反応管８を
通して冷却する。また、原料ガスＧ１を中心管１０およ
び内側環状空間１３を経由して触媒層１４が充填された
外側環状空間１２の上端に流通させることによって、こ
の原料ガスＧ１により前記触媒層１４を内側から冷却す
ることができる。すなわち、反応生成ガスの製造工程に
おいて、発熱反応による温度上昇の激しい触媒層１４部
分を、前述したように冷却媒体および原料ガスＧ１によ
り冷却することによって、発熱反応に伴う触媒層の過度
の温度上昇が効果的に抑制される。
【００２０】このような原料ガスＧ１を前記触媒層１４
に供給して反応生成ガスを製造する過程で前記外側環状
空間１２の上部付近に位置する触媒の活性が低下したと
きに、前記第１供給口１５1に供給する前記原料ガスＧ
１の供給量Ｆ１を徐々に減少させ、その原料ガスＧ１の
減少量に対応した量Ｆ２の原料ガスＧ２を前記第２供給
口１５2を通して前記原料ガス集合室５に供給する。こ
こで、前記原料ガスＧ１の減少量に対応した原料ガスＧ
２の量とは、通常は前記原料ガスＧ１の減少量とほぼ同
じ量であるが、触媒の劣化の程度および必要な反応効率
に応じ、前記原料ガスＧ１の減少量に対して増減させた
量を含むものである。
に供給して反応生成ガスを製造する過程で前記外側環状
空間１２の上部付近に位置する触媒の活性が低下したと
きに、前記第１供給口１５1に供給する前記原料ガスＧ
１の供給量Ｆ１を徐々に減少させ、その原料ガスＧ１の
減少量に対応した量Ｆ２の原料ガスＧ２を前記第２供給
口１５2を通して前記原料ガス集合室５に供給する。こ
こで、前記原料ガスＧ１の減少量に対応した原料ガスＧ
２の量とは、通常は前記原料ガスＧ１の減少量とほぼ同
じ量であるが、触媒の劣化の程度および必要な反応効率
に応じ、前記原料ガスＧ１の減少量に対して増減させた
量を含むものである。
【００２１】このような２系統からの原料ガスの供給に
おいて、原料ガスＧ１は前述した中心管１０および内側
環状空間１３を経由して外側環状空間１２の上端からそ
の内部に充填された触媒層１４に流入される。原料ガス
Ｇ２は、前記外側環状空間１２の上端から前記原料ガス
Ｇ１と合流してその外側環状空間１２内部に充填された
触媒層１４に流入される。合流した原料ガスは、前記触
媒層１４を流通する間に反応して所望の反応生成ガスが
製造される。この反応生成ガスは、前記外側環状空間１
２の下端から反応生成ガス滞留室７を経て排出口１６か
ら排出される。
おいて、原料ガスＧ１は前述した中心管１０および内側
環状空間１３を経由して外側環状空間１２の上端からそ
の内部に充填された触媒層１４に流入される。原料ガス
Ｇ２は、前記外側環状空間１２の上端から前記原料ガス
Ｇ１と合流してその外側環状空間１２内部に充填された
触媒層１４に流入される。合流した原料ガスは、前記触
媒層１４を流通する間に反応して所望の反応生成ガスが
製造される。この反応生成ガスは、前記外側環状空間１
２の下端から反応生成ガス滞留室７を経て排出口１６か
ら排出される。
【００２２】前記原料ガスとしては、例えばメタノール
の合成に用いられる水素、一酸化炭素及び二酸化炭素を
含む合成ガスを挙げることができる。
の合成に用いられる水素、一酸化炭素及び二酸化炭素を
含む合成ガスを挙げることができる。
【００２３】前記触媒、例えばメタノール合成に用いら
れる触媒としては、例えば銅系触媒を挙げることができ
る。特に、高濃度の二酸化炭素雰囲気中で高い耐久性を
有するＣｕ、Ｚｎ、Ａｌ、ＧａおよびＭ（アルカリ土類
金属元素および希土類元素から選ばれる少なくとも１つ
の元素）を含む酸化物からなり、前記Ｃｕ、Ｚｎ、Ａ
ｌ、ＧａおよびＭが原子比にてＣｕ：Ｚｎ：Ａｌ：Ｇ
ａ：Ｍ＝１００：１０〜２００：１〜２０：１〜２０：
０．１〜２０の割合で配合された組成を有する触媒が好
ましい。
れる触媒としては、例えば銅系触媒を挙げることができ
る。特に、高濃度の二酸化炭素雰囲気中で高い耐久性を
有するＣｕ、Ｚｎ、Ａｌ、ＧａおよびＭ（アルカリ土類
金属元素および希土類元素から選ばれる少なくとも１つ
の元素）を含む酸化物からなり、前記Ｃｕ、Ｚｎ、Ａ
ｌ、ＧａおよびＭが原子比にてＣｕ：Ｚｎ：Ａｌ：Ｇ
ａ：Ｍ＝１００：１０〜２００：１〜２０：１〜２０：
０．１〜２０の割合で配合された組成を有する触媒が好
ましい。
【００２４】前記原料ガスＧ２を前記第２供給口１５2
を通して前記原料ガス集合室５に供給する時期は、例え
ば前記三重管の外側環状空間に充填した触媒層の使用期
間を１００とした場合、３０〜１００の間で運転が進む
に従い、その第２供給口１５ 2からの供給量を徐々に増
加させることが好ましい。
を通して前記原料ガス集合室５に供給する時期は、例え
ば前記三重管の外側環状空間に充填した触媒層の使用期
間を１００とした場合、３０〜１００の間で運転が進む
に従い、その第２供給口１５ 2からの供給量を徐々に増
加させることが好ましい。
【００２５】以上説明した本発明によれば、前述した三
重管構造を有し、その最も内側の中心管に原料ガスを供
給するための第１供給口および内管と反応管の間の環状
空間に充填される触媒層に原料ガスを供給するための第
２供給口を有する反応器を用い、原料を前記第１供給口
から前記中心管、およびこの中心管と前記内管の間の空
間を通してその内管上端から前記環状空間に充填された
触媒層に供給して原料を反応させ、前記触媒の活性が低
下するに伴い、前記第１供給口に供給する原料の供給量
を減少させ、その原料の減少量に対応した量の原料を前
記第２供給口から前記環状空間に充填された触媒層に供
給することによって、前記触媒の温度をその活性度合に
応じて制御し、反応初期から反応後期までの間、安定し
た原料ガスの反応を遂行することができる。
重管構造を有し、その最も内側の中心管に原料ガスを供
給するための第１供給口および内管と反応管の間の環状
空間に充填される触媒層に原料ガスを供給するための第
２供給口を有する反応器を用い、原料を前記第１供給口
から前記中心管、およびこの中心管と前記内管の間の空
間を通してその内管上端から前記環状空間に充填された
触媒層に供給して原料を反応させ、前記触媒の活性が低
下するに伴い、前記第１供給口に供給する原料の供給量
を減少させ、その原料の減少量に対応した量の原料を前
記第２供給口から前記環状空間に充填された触媒層に供
給することによって、前記触媒の温度をその活性度合に
応じて制御し、反応初期から反応後期までの間、安定し
た原料ガスの反応を遂行することができる。
【００２６】すなわち、前述した三重管構造の反応器に
おける反応管と内管の間の環状空間に触媒を充填して原
料ガスを反応（発熱反応）させる場合には、次のような
条件が要求されるとともに、特異的な性質が現れる。
おける反応管と内管の間の環状空間に触媒を充填して原
料ガスを反応（発熱反応）させる場合には、次のような
条件が要求されるとともに、特異的な性質が現れる。
【００２７】１）原料ガスの反応性を維持するには、触
媒を適切な温度範囲に保持することが必要である。
媒を適切な温度範囲に保持することが必要である。
【００２８】２）過度な触媒層の温度上昇は、触媒自体
が活性を低下させる。
が活性を低下させる。
【００２９】３）前記触媒の活性低下と原料ガスの反応
時の発熱量とがトレードオフの関係にある。具体的に
は、前記三重管の環状空間に触媒を充填し、その上端側
から原料ガスを供給する反応過程において、その上部付
近の触媒の活性が高い場合、原料ガスの反応に伴う発熱
量は大きくなる。一方、触媒の活性が低下すると原料ガ
スの反応に伴う発熱量は低下する。特に、前記環状空間
の上部から中央部付近に充填された触媒は運転初期には
高温になり易く、活性が低下し易い、それに伴って発熱
量は低くなる。
時の発熱量とがトレードオフの関係にある。具体的に
は、前記三重管の環状空間に触媒を充填し、その上端側
から原料ガスを供給する反応過程において、その上部付
近の触媒の活性が高い場合、原料ガスの反応に伴う発熱
量は大きくなる。一方、触媒の活性が低下すると原料ガ
スの反応に伴う発熱量は低下する。特に、前記環状空間
の上部から中央部付近に充填された触媒は運転初期には
高温になり易く、活性が低下し易い、それに伴って発熱
量は低くなる。
【００３０】ところで、原料ガスを反応初期から反応後
期に亘って第１供給口のみから三重管構造の反応器にお
ける中心管、この中心管と内管で形成される空間を経由
して前記環状空間に充填された触媒層に供給すると、触
媒（特に前記環状空間の上部から中央部付近の触媒）の
活性低下に伴って発熱量が低下するため、反応後期には
原料ガスが前記中心管と内管で形成される空間を流通さ
せる間に前記触媒層が過度に冷却される。その結果、触
媒層の温度は原料ガスの反応に適した温度より低い温度
になるため、原料ガスの反応効率が低下する。
期に亘って第１供給口のみから三重管構造の反応器にお
ける中心管、この中心管と内管で形成される空間を経由
して前記環状空間に充填された触媒層に供給すると、触
媒（特に前記環状空間の上部から中央部付近の触媒）の
活性低下に伴って発熱量が低下するため、反応後期には
原料ガスが前記中心管と内管で形成される空間を流通さ
せる間に前記触媒層が過度に冷却される。その結果、触
媒層の温度は原料ガスの反応に適した温度より低い温度
になるため、原料ガスの反応効率が低下する。
【００３１】これに対し、本発明では前記触媒（特に前
記環状空間の上部から中央部付近の触媒）の活性が低下
したときに第１供給口から前記三重管の内管に供給する
原料ガスＧ１の供給量Ｆ１を徐々に減少させ、その原料
ガスＧ１の減少量に対応した量Ｆ２の原料ガスＧ２を第
２供給口から前記三重管の内管と反応管との間の環状空
間上端に直接供給することによって、前記中心管から前
記環状空間の上端に原料ガスＧ１が流通する間になされ
る三重管構造での冷却度合を抑制して、活性低下に伴っ
て発熱量が減少した触媒層に対し過度の冷却を防止でき
る。その結果、適切な温度に保持された触媒層で原料ガ
スＧ１、Ｇ２の反応を遂行できるため、触媒が活性低下
する反応後期においても反応初期と同等の反応効率を維
持することが可能になる。
記環状空間の上部から中央部付近の触媒）の活性が低下
したときに第１供給口から前記三重管の内管に供給する
原料ガスＧ１の供給量Ｆ１を徐々に減少させ、その原料
ガスＧ１の減少量に対応した量Ｆ２の原料ガスＧ２を第
２供給口から前記三重管の内管と反応管との間の環状空
間上端に直接供給することによって、前記中心管から前
記環状空間の上端に原料ガスＧ１が流通する間になされ
る三重管構造での冷却度合を抑制して、活性低下に伴っ
て発熱量が減少した触媒層に対し過度の冷却を防止でき
る。その結果、適切な温度に保持された触媒層で原料ガ
スＧ１、Ｇ２の反応を遂行できるため、触媒が活性低下
する反応後期においても反応初期と同等の反応効率を維
持することが可能になる。
【００３２】また、原料ガスＧ１を前記第１供給口から
中心管、及び中心管と内管の空間を経由し、内管と反応
管の環状空間に充填された触媒層に供給すると、原料ガ
スＧ２のように前記環状空間の上端に直接供給する場合
に比べて圧力損失が増大する。本発明は、触媒の活性低
下に伴って前記圧力損失の増大を招く流路で供給される
原料ガスＧ１の供給量を減少させ、その原料ガスＧ１の
減少量に対応した量の原料ガスＧ２を前記環状空間の上
端に直接供給することによって、トータル的に原料ガス
の供給時における圧力損失を低減することができる。
中心管、及び中心管と内管の空間を経由し、内管と反応
管の環状空間に充填された触媒層に供給すると、原料ガ
スＧ２のように前記環状空間の上端に直接供給する場合
に比べて圧力損失が増大する。本発明は、触媒の活性低
下に伴って前記圧力損失の増大を招く流路で供給される
原料ガスＧ１の供給量を減少させ、その原料ガスＧ１の
減少量に対応した量の原料ガスＧ２を前記環状空間の上
端に直接供給することによって、トータル的に原料ガス
の供給時における圧力損失を低減することができる。
【００３３】なお、前述した実施形態においては原料と
して原料ガスを使用したが、原料としてガス以外の流体
も用いることができる。
して原料ガスを使用したが、原料としてガス以外の流体
も用いることができる。
【００３４】
【実施例】以下、好ましい実施例を図面を参照して詳細
に説明する。
に説明する。
【００３５】（実施例１）図３は、前述した図１、図２
の反応器が組み込まれたメタノール製造プラントの要部
を示す概略図である。
の反応器が組み込まれたメタノール製造プラントの要部
を示す概略図である。
【００３６】反応器１は、その第１供給口１５1に流路
２０1が連結されている。この流路２０1には、改質器で
合成された水素、一酸化炭素及び二酸化炭素を主成分と
して含む高圧合成ガス（原料ガス）が流通される。前記
流路２０1には、前記合成ガスを予熱するための予熱器
３１が介装されている。前記流路２０1は、前記予熱器
３１より反応器１側の箇所で分岐され、この分岐流路２
０2は、前記反応器１の第２供給口１５2に連結されてい
る。前記流路２０1、分岐流路２０2には開度調節が可能
なバルブ３２、３３が介装されている。
２０1が連結されている。この流路２０1には、改質器で
合成された水素、一酸化炭素及び二酸化炭素を主成分と
して含む高圧合成ガス（原料ガス）が流通される。前記
流路２０1には、前記合成ガスを予熱するための予熱器
３１が介装されている。前記流路２０1は、前記予熱器
３１より反応器１側の箇所で分岐され、この分岐流路２
０2は、前記反応器１の第２供給口１５2に連結されてい
る。前記流路２０1、分岐流路２０2には開度調節が可能
なバルブ３２、３３が介装されている。
【００３７】前記反応器１の排出口１６は、流路２０3
を通して気液分離器３４に連結されている。この流路２
０3には、冷却器３５が介装されている。前記気液分離
器３４は、ガス循環流路２０4を通して前記流路２０1に
接続されている。ガス圧縮機３６は、前記ガス循環流路
２０4に介装されている。パージガス流路２０5は、前記
気液分離器３４と前記ガス圧縮機３６の間のガス循環流
路２０4から分岐されている。
を通して気液分離器３４に連結されている。この流路２
０3には、冷却器３５が介装されている。前記気液分離
器３４は、ガス循環流路２０4を通して前記流路２０1に
接続されている。ガス圧縮機３６は、前記ガス循環流路
２０4に介装されている。パージガス流路２０5は、前記
気液分離器３４と前記ガス圧縮機３６の間のガス循環流
路２０4から分岐されている。
【００３８】なお、前記反応器１の三重管における内管
９と反応管８の間の外側環状空間１２に充填された触媒
層１４はＣｕ、Ｚｎ、Ａｌ、ＧａおよびＭが原子比にて
Ｃｕ：Ｚｎ：Ａｌ：Ｇａ：Ｍ＝１００：１０〜２００：
１〜２０：１〜２０：０．１〜２０の割合で配合された
組成を有する触媒を用いた。
９と反応管８の間の外側環状空間１２に充填された触媒
層１４はＣｕ、Ｚｎ、Ａｌ、ＧａおよびＭが原子比にて
Ｃｕ：Ｚｎ：Ａｌ：Ｇａ：Ｍ＝１００：１０〜２００：
１〜２０：１〜２０：０．１〜２０の割合で配合された
組成を有する触媒を用いた。
【００３９】次に、前述したメタノール製造プラントを
参照してメタノールの製造方法を説明する。
参照してメタノールの製造方法を説明する。
【００４０】まず、流路２０1に介装されたバルブ３２
を開き、分岐流路２０2に介装されたバルブ３３を閉じ
た後、例えば５０〜１５０気圧の高圧合成ガスを前記流
路２０ 1を通して反応器１の第１供給口１５1から反応器
本体２の原料ガス供給室４に供給した。このとき、前記
高圧合成ガスは前記流路２０1に介装された予熱器３１
によりメタノール合成反応に適した温度（例えば１６０
〜２４０℃）まで予熱された。なお、後述する気液分離
器３４で分離された未反応ガスはガス循環流路２０4を
通して前記予熱器３１手前で前記流路２０1に供給さ
れ、前記合成ガスと混合された。
を開き、分岐流路２０2に介装されたバルブ３３を閉じ
た後、例えば５０〜１５０気圧の高圧合成ガスを前記流
路２０ 1を通して反応器１の第１供給口１５1から反応器
本体２の原料ガス供給室４に供給した。このとき、前記
高圧合成ガスは前記流路２０1に介装された予熱器３１
によりメタノール合成反応に適した温度（例えば１６０
〜２４０℃）まで予熱された。なお、後述する気液分離
器３４で分離された未反応ガスはガス循環流路２０4を
通して前記予熱器３１手前で前記流路２０1に供給さ
れ、前記合成ガスと混合された。
【００４１】前記反応器１の原料ガス供給室４に供給さ
れた原料ガス（合成ガス）Ｇ１は、三重管の中心管１０
上端の入口を経て、その中心管１０の上方から下方に流
れ、その下端出口から中心管１０と内管９の間の内側環
状空間１３内に流入された。合成ガスは、さらに前記内
側環状空間１３を上方に流れ、内管９と反応管８間の外
側環状空間１２の上端からその外側環状空間１２内に充
填された触媒層１４に流入された。合成ガスが前記触媒
層１４を流通する間に下記数１の式（１）、（２）に示
す反応がなされてメタノールが合成された。
れた原料ガス（合成ガス）Ｇ１は、三重管の中心管１０
上端の入口を経て、その中心管１０の上方から下方に流
れ、その下端出口から中心管１０と内管９の間の内側環
状空間１３内に流入された。合成ガスは、さらに前記内
側環状空間１３を上方に流れ、内管９と反応管８間の外
側環状空間１２の上端からその外側環状空間１２内に充
填された触媒層１４に流入された。合成ガスが前記触媒
層１４を流通する間に下記数１の式（１）、（２）に示
す反応がなされてメタノールが合成された。
【００４２】
【数１】
【００４３】前記メタノールの合成において、冷却媒体
の入口１７から例えばボイラ水のような冷却媒体を前記
反応器本体２の冷却媒体流通室６に供給し、冷却媒体の
出口１８から排出することにより、前記触媒層１４を反
応管８を通して冷却した。また、メタノールの反応に関
与する反応部を三重管構造とし、合成ガスを中心管１０
および内側環状空間１３を経由して触媒層１４が充填さ
れた外側環状空間１２の上端に流通させることによっ
て、この合成ガスにより前記触媒層１４が内側から冷却
された。すなわち、メタノールの合成工程において発熱
反応時の温度上昇の激しい合成ガス入口の触媒層１４部
分を前述したように冷却媒体および合成ガスにより冷却
した。
の入口１７から例えばボイラ水のような冷却媒体を前記
反応器本体２の冷却媒体流通室６に供給し、冷却媒体の
出口１８から排出することにより、前記触媒層１４を反
応管８を通して冷却した。また、メタノールの反応に関
与する反応部を三重管構造とし、合成ガスを中心管１０
および内側環状空間１３を経由して触媒層１４が充填さ
れた外側環状空間１２の上端に流通させることによっ
て、この合成ガスにより前記触媒層１４が内側から冷却
された。すなわち、メタノールの合成工程において発熱
反応時の温度上昇の激しい合成ガス入口の触媒層１４部
分を前述したように冷却媒体および合成ガスにより冷却
した。
【００４４】得られたメタノールを含む生成ガスは、前
記反応器１の本体２における反応生成ガス滞留室７の排
出口１６から流路２０3を通して冷却器３５に供給さ
れ、ここで冷却され前記生成ガス中のメタノールと水は
そのほとんどが凝縮し、液状となって気液分離器３４に
供給される。この気液分離器３４では、液状の粗メタノ
ールと未反応ガスとに分離する。
記反応器１の本体２における反応生成ガス滞留室７の排
出口１６から流路２０3を通して冷却器３５に供給さ
れ、ここで冷却され前記生成ガス中のメタノールと水は
そのほとんどが凝縮し、液状となって気液分離器３４に
供給される。この気液分離器３４では、液状の粗メタノ
ールと未反応ガスとに分離する。
【００４５】このような第１供給口１５1から触媒層１
４への合成ガスＧ１の供給を前記触媒の使用期間を１０
０としたとき、０〜３０に相当する期間（初期）に亘っ
て流量Ｆ１で行った。つづいて、流路２０1および分岐
流路２０2に介装されたバルブ３２、３３の開度を調節
して合成ガスＧ１および原料ガス（合成ガス）Ｇ２（第
２供給口１５2から原料ガス集合室５に供給）の供給を
前記触媒の使用期間を１００としたとき、３０〜６０に
相当する期間（中期）に亘ってそれら合成ガスＧ１、Ｇ
２の流量Ｆ１、Ｆ２がＦ１／Ｆ２＝８０／２０になるよ
うに行い、前記触媒層１４を流通させてメタノールを合
成した。この後、流路２０1および分岐流路２０2に介装
されたバルブ３２、３３の開度を調節して合成ガスＧ
１、Ｇ２の供給を前記触媒の使用期間を１００としたと
き、６０〜１００に相当する期間（後期）に亘ってそれ
ら合成ガスＧ１、Ｇ２の流量Ｆ１、Ｆ２がＦ１／Ｆ２＝
６３／３７になるように行い、前記触媒層１４を流通さ
せてメタノールを合成した。
４への合成ガスＧ１の供給を前記触媒の使用期間を１０
０としたとき、０〜３０に相当する期間（初期）に亘っ
て流量Ｆ１で行った。つづいて、流路２０1および分岐
流路２０2に介装されたバルブ３２、３３の開度を調節
して合成ガスＧ１および原料ガス（合成ガス）Ｇ２（第
２供給口１５2から原料ガス集合室５に供給）の供給を
前記触媒の使用期間を１００としたとき、３０〜６０に
相当する期間（中期）に亘ってそれら合成ガスＧ１、Ｇ
２の流量Ｆ１、Ｆ２がＦ１／Ｆ２＝８０／２０になるよ
うに行い、前記触媒層１４を流通させてメタノールを合
成した。この後、流路２０1および分岐流路２０2に介装
されたバルブ３２、３３の開度を調節して合成ガスＧ
１、Ｇ２の供給を前記触媒の使用期間を１００としたと
き、６０〜１００に相当する期間（後期）に亘ってそれ
ら合成ガスＧ１、Ｇ２の流量Ｆ１、Ｆ２がＦ１／Ｆ２＝
６３／３７になるように行い、前記触媒層１４を流通さ
せてメタノールを合成した。
【００４６】（比較例１）前述した図１〜図３に示す反
応器およびこの反応器が組み込まれたメタノール製造プ
ラントにおいて、第１供給口１５1から触媒層１４への
原料ガス（合成ガス）Ｇ１の供給を前記触媒の使用期間
を１００としたとき、その全てに亘って流量Ｆ１で行っ
た以外、実施例１と同様な方法によりメタノールを合成
した。
応器およびこの反応器が組み込まれたメタノール製造プ
ラントにおいて、第１供給口１５1から触媒層１４への
原料ガス（合成ガス）Ｇ１の供給を前記触媒の使用期間
を１００としたとき、その全てに亘って流量Ｆ１で行っ
た以外、実施例１と同様な方法によりメタノールを合成
した。
【００４７】（比較例２）前述した図１〜図３に示す反
応器およびこの反応器が組み込まれたメタノール製造プ
ラントにおいて、流路２０1および分岐流路２０2に介装
されたバルブ３２、３３の開度を調節して原料ガス（合
成ガス）Ｇ１、Ｇ２の供給を触媒の使用期間を１００と
したとき、その全てに亘ってそれら合成ガスＧ１、Ｇ２
の流量Ｆ１、Ｆ２がＦ１／Ｆ２＝６３／３７になるよう
に行った以外、実施例１と同様な方法によりメタノール
を合成した。
応器およびこの反応器が組み込まれたメタノール製造プ
ラントにおいて、流路２０1および分岐流路２０2に介装
されたバルブ３２、３３の開度を調節して原料ガス（合
成ガス）Ｇ１、Ｇ２の供給を触媒の使用期間を１００と
したとき、その全てに亘ってそれら合成ガスＧ１、Ｇ２
の流量Ｆ１、Ｆ２がＦ１／Ｆ２＝６３／３７になるよう
に行った以外、実施例１と同様な方法によりメタノール
を合成した。
【００４８】実施例１および比較例１、２のメタノール
の合成において、反応初期から反応後期に亘る反応器の
圧力損失およびメタノール生産量を調べた。その結果を
下記表１に示す。なお、反応器の圧力損失およびメタノ
ール生産量は比較例１の反応初期を基準値（１００）と
し、この基準値に対する相対値として求めた。
の合成において、反応初期から反応後期に亘る反応器の
圧力損失およびメタノール生産量を調べた。その結果を
下記表１に示す。なお、反応器の圧力損失およびメタノ
ール生産量は比較例１の反応初期を基準値（１００）と
し、この基準値に対する相対値として求めた。
【００４９】
【表１】
【００５０】前記表１から明らかなように反応初期から
反応後期の全ての運転期間において合成ガスＧ１のみを
反応器に供給する比較例１では、触媒の活性が低下する
運転後期にメタノール生産量が低下することがわかる。
これは、触媒の活性が低下する運転後期に三重管の中心
管による冷却効果が過剰気味になり、触媒層温度が低く
なったためである。
反応後期の全ての運転期間において合成ガスＧ１のみを
反応器に供給する比較例１では、触媒の活性が低下する
運転後期にメタノール生産量が低下することがわかる。
これは、触媒の活性が低下する運転後期に三重管の中心
管による冷却効果が過剰気味になり、触媒層温度が低く
なったためである。
【００５１】また、反応初期から反応後期の全ての運転
期間において合成ガスＧ１、Ｇ２の流量Ｆ１、Ｆ２の比
をＦ２／Ｆ１＝６３／３７と一定にして反応器に供給す
る比較例２では、運転初期から運転中期に触媒温度が許
容範囲を超えたため、触媒の活性劣化が激しく、実用的
ではなかった。
期間において合成ガスＧ１、Ｇ２の流量Ｆ１、Ｆ２の比
をＦ２／Ｆ１＝６３／３７と一定にして反応器に供給す
る比較例２では、運転初期から運転中期に触媒温度が許
容範囲を超えたため、触媒の活性劣化が激しく、実用的
ではなかった。
【００５２】これに対し、運転初期から運転後期にかけ
て合成ガスＧ１、Ｇ２の流量Ｆ１、Ｆ２の比を変更する
実施例１ではメタノールの生産量を比較例１の運転初期
の値に維持でき、その上運転中期から運転後期での反応
器の圧力損失を低減できることがわかる。
て合成ガスＧ１、Ｇ２の流量Ｆ１、Ｆ２の比を変更する
実施例１ではメタノールの生産量を比較例１の運転初期
の値に維持でき、その上運転中期から運転後期での反応
器の圧力損失を低減できることがわかる。
【００５３】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、反
応器に充填された触媒に原料ガスを供給して反応させる
際、原料ガスの供給形態を改良することによって前記触
媒の温度をその活性度合に応じて制御し、反応初期から
反応後期までの間、安定した原料ガスの反応を遂行する
ことが可能で、メタノールの合成等に有用な反応方法を
提供することができる。
応器に充填された触媒に原料ガスを供給して反応させる
際、原料ガスの供給形態を改良することによって前記触
媒の温度をその活性度合に応じて制御し、反応初期から
反応後期までの間、安定した原料ガスの反応を遂行する
ことが可能で、メタノールの合成等に有用な反応方法を
提供することができる。
【図１】本発明に係る反応方法で用いる反応器の一形態
を示す断面図。
を示す断面図。
【図２】図１の反応器に組み込まれる三重管の横断面
図。
図。
【図３】図１の反応器が組込まれたメタノール製造プラ
ントを示す要部概略図。
ントを示す要部概略図。
１…反応器、
２…反応器本体、
３1、３2、３3…隔壁板、
４…原料ガス供給室、
５…原料ガス集合室、
６…冷却媒体流通室、
７…反応生成ガス滞留室、
８…反応管、
９…内管、
１０…中心管、
１１…遮蔽板、
１２…外側環状空間、
１３…内側環状空間、
１４…触媒層、
１５1…第１供給口、
１５2…第２供給口、
１６…排出口、
１７…冷却媒体入口、
１８…冷却媒体出口、
２０1、２０3、２０4、２０5…流路、
２０2…分岐流路、
３１…予熱器、
３２、３３…バルブ、
３４…気液分離器、
３５…冷却器、
３６…ガス圧縮機。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｃ０７Ｃ 29/154 Ｃ０７Ｃ 31/04
31/04 Ｃ０７Ｂ 61/00 ３００
// Ｃ０７Ｂ 61/00 ３００ Ｂ０１Ｊ 23/82 Ｚ
(72)発明者 今井 哲也
広島県広島市西区観音新町四丁目６番22号
三菱重工業株式会社広島研究所内
(72)発明者 小林 一登
広島県広島市西区観音新町四丁目６番22号
三菱重工業株式会社広島研究所内
(72)発明者 桑田 知江
広島県広島市西区観音新町四丁目６番22号
三菱重工業株式会社広島研究所内
(72)発明者 守田 和裕
東京都千代田区丸の内二丁目５番１号 三
菱重工業株式会社内
(72)発明者 宮本 修一
東京都千代田区丸の内二丁目５番１号 三
菱重工業株式会社内
Ｆターム(参考） 4G069 AA02 BC08A BC08B BC16A
BC16B BC17A BC17B BC31A
BC31B BC35A BC35B BC38A
BC38B CC27 DA06 EE07
FC08
4G070 AA01 AB07 BB03 BB06 CA06
CB07 CB17 CC06 DA30
4H006 AA02 AC41 BA05 BA06 BA07
BA09 BA30 BA82 BC13 BC32
BD21 BD81 BD84 BE20 BE40
BE41 FE11
4H039 CA60 CB20 CD40
Claims (4)
- 【請求項１】 反応器本体内に複数本の反応管を配設
し、この反応管内に下端が塞がれた内管を同心円状もし
くはほぼ同心円状に挿入し、前記内管内に下端が開放さ
れた中心管を同心円状もしくはほぼ同心円状に挿入して
三重管とし、この三重管の前記内管と前記反応管の間の
環状空間内に触媒を充填し、前記反応器本体に前記中心
管と連通する第１供給口を開口し、かつ前記反応器本体
に前記環状空間と連通する第２供給口を開口した構造を
有する反応器を用いて原料を反応させ、このとき発熱を
伴う反応方法であって、 原料を前記第１供給口から前記中心管、およびこの中心
管と前記内管の間の空間を通してその内管上端から前記
環状空間に充填された触媒層に供給して原料を反応さ
せ、前記触媒の活性が低下するに伴い、前記第１供給口
に供給する原料の供給量を減少させ、その原料の減少量
に対応した量の原料を前記第２供給口から前記環状空間
に充填された触媒層に供給することを特徴とする反応方
法。 - 【請求項２】 前記原料が、原料ガスであることを特徴
とする請求項１記載の反応方法。 - 【請求項３】 前記原料ガスは、水素、一酸化炭素及び
二酸化炭素を含む合成ガスであり、前記触媒はメタノー
ル合成触媒であることを特徴とする請求項２記載の反応
方法。 - 【請求項４】 前記メタノール合成触媒は、Ｃｕ、Ｚ
ｎ、Ａｌ、ＧａおよびＭ（アルカリ土類金属元素および
希土類元素から選ばれる少なくとも１つの元素）を含む
酸化物からなり、前記Ｃｕ、Ｚｎ、Ａｌ、ＧａおよびＭ
が原子比にてＣｕ：Ｚｎ：Ａｌ：Ｇａ：Ｍ＝１００：１
０〜２００：１〜２０：１〜２０：０．１〜２０の割合
で配合された組成を有することを特徴とする請求項３記
載の反応方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001278243A JP2003080054A (ja) | 2001-09-13 | 2001-09-13 | 反応方法 |
| EP02020433A EP1293247A3 (en) | 2001-09-13 | 2002-09-11 | Reacting method |
| US10/241,457 US6812260B2 (en) | 2001-09-13 | 2002-09-12 | Method of conducting an exothermic reaction |
| AU2002301014A AU2002301014B2 (en) | 2001-09-13 | 2002-09-13 | Reacting method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001278243A JP2003080054A (ja) | 2001-09-13 | 2001-09-13 | 反応方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003080054A true JP2003080054A (ja) | 2003-03-18 |
Family
ID=19102642
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001278243A Withdrawn JP2003080054A (ja) | 2001-09-13 | 2001-09-13 | 反応方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6812260B2 (ja) |
| EP (1) | EP1293247A3 (ja) |
| JP (1) | JP2003080054A (ja) |
| AU (1) | AU2002301014B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107570088A (zh) * | 2017-10-10 | 2018-01-12 | 湖南安淳高新技术有限公司 | 一种管壳式反应器的催化剂卸载系统及卸载方法 |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL2000030C2 (nl) * | 2005-03-17 | 2007-06-14 | Sasol Tech Pty Ltd | Werkwijze voor het bedienen van een gefluïdiseerd-bedreactor en gefluïdiseerd-bedreactor. |
| US8013025B2 (en) * | 2005-03-17 | 2011-09-06 | Sasol Technology (Proprietary) Limited | Method of operating a three-phase slurry reactor |
| CN102600787A (zh) * | 2012-03-30 | 2012-07-25 | 凯莱英医药集团（天津）股份有限公司 | 臭氧化连续反应装置及其工作方法 |
| FR3072684A1 (fr) * | 2017-10-25 | 2019-04-26 | IFP Energies Nouvelles | Procede d'hydrotraitement de charge hydrocarbonee |
| CN112050202B (zh) * | 2020-09-03 | 2023-04-28 | 福大紫金氢能科技股份有限公司 | 一种管式氨分解反应器 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2518583A (en) * | 1945-06-27 | 1950-08-15 | Universal Oil Prod Co | Catalytic reactor |
| JP3924039B2 (ja) * | 1997-04-02 | 2007-06-06 | 三菱重工業株式会社 | 反応器 |
| CN1274587C (zh) * | 1999-12-28 | 2006-09-13 | 松下电器产业株式会社 | 氢发生装置 |
-
2001
- 2001-09-13 JP JP2001278243A patent/JP2003080054A/ja not_active Withdrawn
-
2002
- 2002-09-11 EP EP02020433A patent/EP1293247A3/en not_active Withdrawn
- 2002-09-12 US US10/241,457 patent/US6812260B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2002-09-13 AU AU2002301014A patent/AU2002301014B2/en not_active Ceased
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107570088A (zh) * | 2017-10-10 | 2018-01-12 | 湖南安淳高新技术有限公司 | 一种管壳式反应器的催化剂卸载系统及卸载方法 |
| CN107570088B (zh) * | 2017-10-10 | 2023-11-17 | 湖南安淳高新技术有限公司 | 一种管壳式反应器的催化剂卸载系统及卸载方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP1293247A3 (en) | 2004-02-04 |
| AU2002301014B2 (en) | 2004-03-11 |
| EP1293247A2 (en) | 2003-03-19 |
| US20030047851A1 (en) | 2003-03-13 |
| US6812260B2 (en) | 2004-11-02 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20060130 |
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| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
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