JP2006500199A - 接触構造 - Google Patents

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Abstract

不活性ポリマー、触媒ポリマー、触媒金属又はこれらの混合物から選択されたマルチフィラメント材料と互いに編まれたメッシュワイヤ又は展伸金属からなる分散器のような内部静的混合装置であって、反応領域を有する垂直反応器と、特に、排出された酸触媒を使用して、パラフィンのアルキル化を行うための前記ワイヤメッシュは、該装置の構造的一体性ばかりでなく装置内を気体及び液体が動くために装置内に必要とされるオープンスペースを提供する。この分散器は、フレーム内に配置されたシート、束又はベールとすることができる。

Description

発明の分野
本発明は、反応元素の静的な混合を促進する反応器のための内部パッキング構造に関する。
ほとんどのアルキル化プロセスの共通の目的は、イソアルカン（又は芳香族化合物）及び軽質オレフィンを酸触媒と密接状態にしてアルキル化生成物を製造することである。石油精製工業においては、オレフィン族炭化水素による脂肪族炭化水素の酸触媒アルキル化は公知のプロセスである。アルキル化は、例えば、出発原料よりも高いオクタン価のパラフィンを製造する強酸の存在下でのパラフィン通常はイソオレフィンのオレフィンとの反応であり、これはガソリンの温度範囲で沸騰する。石油の精製においては、反応は一般的にはＣ３〜Ｃ５のイソブタンとの反応である。
アルキル化による精製においては、低温状態では、フッ化水素酸触媒又は硫酸触媒が最も広く使用されている。低温又は冷間酸性プロセスは、副反応が最少化されるので好ましい。伝統的なプロセスにおいては、反応は、炭化水素が連続的な酸性相内に分散せしめられる反応器内で行われる。
このプロセスは、環境に優しくなく且つ作動させると有害であるけれども、有効な他のプロセスがないので、世界中でオクタン増大のためのアルキル化の主要な方法であり続けている。冷間酸性プロセスが選別方法であり続けるであろうという点に鑑みて、反応を促進し且つ不所望な反応をある程度控えめにする種々の提案がなされて来た。
米国特許第５，２２０，０９５号は、アルキル化のために粒状の極性接触材料及びフッ化硫酸を使用することを開示した。
米国特許第５，４２０，０９３号及び第５，４４４，１７５号は、鉱物又は有機支持粒子に硫酸を浸み込ませることによって粒状接触物質と触媒とを結合することを考案した。
液体反応体同士を接触させるための種々の静的装置が、例えば、米国特許第３，４９６，９９６号、第３，８３９，４８７号、第２，０９１，９１７号及び第２，４７２，５７８号において提案されて来た。しかしながら、触媒と反応体とを混合するために最も広く使用されている方法は、構成成分を力強く攪拌し且つ混ぜ合わせるブレード、パドル、インペラ等の種々の構造を使用する方法である（例えば、米国特許第３，７５９，３１８号、第４，０７５，２５８号及び第５，７８５，９３３号を参照のこと）。
本願は、機械的な攪拌を行うことなく、液体触媒と液体反応体との間の高度な接触を達成するための、アルキル化のための有効な方法、新規なオレフィン族供給原料及びアルキル化装置を提供し、それによって、軸のシール部材を排除し、コストを低減し、酸性生成物の分離を改良することによって、アルキル化、特に、石油精製パラフィンアルキル化技術における進歩を提供する。
簡単に言うと、本発明は、特に、酸触媒を使用してパラフィンのアルキル化を行うために、反応領域を有する垂直反応器と該反応器内に配置された分散器との組み合わせを含んでいる内部静的混合装置である。好ましい分散器は、マルチフィラメント構成要素を備えたメッシュワイヤ又はマルチフィラメント構成要素と相互にワイヤで結合された展伸金網を含んでおり、前記マルチフィラメントは、不活性ポリマー、触媒ポリマー、触媒金属、触媒金属の組成物又はこれらの混合物から選択されたものである。ワイヤメッシュは、装置の構造的一体性だけでなく気体及び液体を装置の中を移動させるために反応器内に必要とされるオープンスペースを提供する。分散器は、相互に編まれたワイヤーのシート、束又はベールとマルチフィラメント要素とから構成することができる。この装置はまた、フレーム内に設けられた相互に編まれたワイヤとマルチフィラメントとを含んでいても良い。反応領域は、カラム全体又はその一部分を含んでいても良い。本発明の分散器は、反応器内での液体又は流体化された材料の径方向の分散を達成する。
発明の詳細な説明
好ましくは、本発明の分散器は、気化された液体を一体化させるように作動するタイプの従来の液体−液体融合器を含んでいる。これらは、一般的に、“ミストエリミネータ”又は“デミスタ”として知られているが、本発明においては、構成要素は、より良好な接触を得るために流体材料を反応器内に分散させるように機能する。適切な分散器は、相互に編まれたワイヤとガラス繊維とのメッシュのようなメッシュを含んでいる。例えば、テキサス州アルビンにあるＡｍｉｓｔｏ Ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ， Ｉｎｃによって製造されたもののようなワイヤとマルチフィラメントガラス繊維との９０針の互いに編まれたメッシュが有効に使用することができることがわかっているが、互いに編まれたワイヤとマルチフィラメントテフロン（デュポン（登録商標））、鋼綿、ポリプロピレン、ＰＶＤＦ、ポリエステル又はその他の互いに編まれた材料のような種々の他の材料もまた本装置において有効に使用することができることが理解できるであろう。スクリーンは、編まれたものではなく織られた種々のワイヤースクリーン型のパッキングを使用しても良い。他の許容される分散器としては、穿孔されたシート及び展伸金網、ガラス繊維と互いに織られたオープンフローチャネル構造又はワイヤメッシュの展伸された若しくは穿孔されたシートと互いに編まれたポリマーのようなその他の材料がある。スクリーンが編まれているのではなく織られている種々のワイヤースクリーン型のパッキングを使用しても良い。
本発明の一つの特徴においては、新規な静的混合構造は、触媒作用を有するマルチフィラメント要素を含んでいる。マルチフィラメント触媒材料は、スルホン化ビニル樹脂（例えば、Ａｍｂｅｒｌｙｓｔ）のようなポリマー及びＮｉ、Ｐｔ、Ｃｏ、Ｍｏ、Ａｇのような触媒金属であっても良い。編まれたワイヤ又は展伸金網と互いに絡みつき合った１００又はそれ以上のマルチフィラメントが存在しても良い。この触媒金属フィラメントは、一般的には、構造の触媒的特徴に寄与するフィラメントの細かさによって、編まれたワイヤとは区別することができる。
分散器は、少なくとも５０容量％乃至９７容量％のオープンスペースを含んでいる。分散器は、反応器内の反応領域内に配置されている。従って、例えば、マルチフィラメント要素と、例えば、編まれたワイヤのような構造要素とは、分散器全体の約３容量％乃至約５０容量％を含むべきであり、残りはオープンスペースである。
適切な分散器としては、粒状触媒を保持するように意図されている固定された触媒蒸留パッキング又は米国特許第５，７３０，８４３号に開示されているような触媒活性材料によって作られた固定蒸留パッキングがある。この米国特許第５，７３０，８４３号は、その全体が本明細書に組み入れられており且つ２つの隔置されたほぼ垂直の二重グリッド部材によって作られ且つ複数のほぼ水平の堅牢な部材によって堅固に保持された堅牢な枠と、管同士の間に複数の流体通路を形成するためにグリッドに取り付けられた複数のほぼ水平のワイヤメッシュ管を有する構造であって、前記管が空であるか又は触媒材料若しくは非触媒材料を含んでいる構造と、典型的には、種々の角度で曲げられた波形の金属によって作られた触媒不活性固定パッキング又は米国特許第６，０００，６８５号に開示されたような他方の頂部に水平に積み重ねられたグリッドである。この米国特許第６，０００，６８５号は、その全体が本明細書に組み入れられており、Ｖ字間に平面部を有するＶ字形状の襞として形成されている複数のワイヤメッシュのシートからなる接触構造を開示しており、前記複数のシートは、同じ方向に向けられ且つほぼ整合されているピークを有し、前記シートは、前記Ｖ字形状に対して直角に配向され且つ該Ｖ字形状上に載置されている複数の堅牢な部材によって互いに分離されている。
その他の適当な分散器としては、（Ａ）触媒不活性の堆積されたパッキングであるランダムな又は堆積された蒸留パッキングであり、これは、比較的高いボイド率を有しており且つ比較的大きな表面積を維持するバールサドル（セラミック）、ラッシングリング（セラミック）、ラッシングリング（鋼）、ポールリング（金属）、ポールリング（プラスチック、例えば、ポリプロピレン）等のようなランダムな又は堆積された蒸留パッキングと、Ａｇ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｐｔ、Ｔｕ、Ｒｕ、Ｃｏ、Ｔｉ、Ａｕ、Ｍｏ、Ｖ及びＦのみならず金属キレート錯体、リン酸のような酸若しくは触媒活性の結合された無機の粉末化された材料のような少なくとも１つの触媒活性材料を含んでいる触媒活性のランダムなパッキングと、（Ｂ）触媒不活性か又は触媒活性であるモノリスであって、多数の独立した垂直方向のチャネルを含む構造であり且つプラスチック、セラミック又は金属のような種々の材料によって作ることができ、該チャネルが典型的には矩形であるが触媒材料によってコーティングされたもののようなその他の幾何学的構造を使用することができるモノリス、とがある。
本発明の内部静的混合装置は、オレフィン又はオレフィン前駆物質によるインパラフィンのアルキル化プロセスであって、アルキレート生成物を生成するために、前記イソパラフィンと前記オレフィンとを反応させる温度及び圧力条件下で、本装置を備えた反応領域内で、並流好ましくはダウンフロー内の酸触媒、イソアルカン及びオレフィンを含んでいる流体装置を接触状態にすることを含むプロセスにおいて有用であった。オレフィン前駆物質は、イソブテンの二量体、三量体等のような１以上の第三オレフィンのオリゴマー又は該オリゴマーに対応する物質である。
イソアルカンとの第三オレフィンのオリゴマーの反応は、オリゴマーよりもむしろオリゴマーの第三オレフィン成分とのモル基準で起こる。
図示のため及び本方法を限定しないために、オリゴマーとイソアルカンとの間の予想される反応の代わりに、オリゴマーは分解してそのオレフィン成分となり、このオレフィン成分はモル基準でイソアルカンと反応する。
１）ジイソブテン＋２イソブタン→２イソオクタン（２，２，４−トリメチルペンタン）
２）トリイソブテン＋３イソブタン→３イソオクタン（２，２，４−トリメチルペンタン）
一般的な見解は、生成物（１）はＣ１２アルカンであり、生成物（２）はＣ１６アルカンであり、一方、反応（１）と（２）とは同じであり、反応（３）と（４）との一般的な冷間酸性アルキル化生成物とは区別できない。
３）２ブテン−２＋２イソブタン→２イソオクタン
４）３ブテン−２＋３イソブタン→３イソオクタン
酸性アルキル化は極めて発熱性であり且つ副反応を防止すべく反応温度を理想的な範囲内に維持するために実質的な冷却を必要とするけれども、同じ収量のアルキレートを生成するためにオリゴマーをイソアルカンと反応させるこの反応は、少ない冷却で済み、同じ収量の有用な生成物に対してプロセスを低廉にする。
触媒蒸留例えばＭＴＢＥを製造するために以前に使用されていたユニット内で行われるオリゴマーを製造するための一つの特別な方法は、同じ触媒が両方の反応に間に合うので、反応基への供給原料を単に変更するだけでオリゴマーを製造する方法に容易に変換することができる。
好ましくは、オリゴマーは、Ｃ３乃至Ｃ５オレフィンによって調製されるオリゴマーに対応するＣ８乃至Ｃ１６オレフィンを含んでいる。好ましい実施形態においては、オリゴマーは８〜１６個の炭素原子を有し且つＣ４乃至Ｃ５オレフィンによって調製されたオリゴマーに対応する。
パラフィンのアルキル化の最も広い使用方法は、Ｃ８ガソリン成分の調整である。通常、このプロセスへの供給原料は、通常は、硫酸又はＨＦとの“低温酸性”反応に含まれるノーマルブテン及び第三ブテンである。ノーマルブテン（例えば、ブテン−２）は、ノーマルブテン、イソブタン及び第三ブテンと共に軽質ナフサの成分である。イソブテンからのノーマルブテンの分離は、これらは近い沸点を有するので難しい分別によって行うことができる。これらのオレフィン異性体又はＣ５類似体のオレフィン異性体を分離する好ましい方法は、反応性がより高い第三オレフィンを反応させて、分別によってノーマルオレフィンから容易に分離される比較的重質の生成物を生成することである。
これまで、第三オレフィンは、メタノール又はエタノールのような低級アルコールと反応せしめられてメチル第三ブチルエーテル（ＭＴＢＥ）、エチル第三ブチルエーテル（ＥＴＢＥ）、第三アミルメチルエーテル（ＴＡＭＥ）のようなエーテルを生成して来た。これらは、ガソリンのオクタン価改善物として使用されて来たが、健康上の問題により段階的に排除されている。
第三オレフィンのオリゴマー化はまた、比較的重質の（沸点が比較的高い）オリゴマーから（主として、二量体及び三量体）から分別によって容易に行われるノーマルオレフィンの分離によってナフサの流れの上で行われるときに好ましい反応である。オリゴマーはガソリンの成分として使用することができるが、望ましい量か又はガソリン内で許容されるオレフィン材料の量に限られ、ガソリン内で使用するためにオリゴマーを水素化する必要がある場合が多い。ガソリンへの混合のための最も望ましい成分は、Ｃ８、例えば、イソオクタン（２，２，４トリエチルペンタン）である。
オリゴマーは分解して元の第三オレフィンになり且つ冷間反応において使用することができる。しかしながら、アルカンとの低温酸性反応へのオレフィン供給原料を構成するか又はモノオレフィンと共に供給されても良いオリゴマーを分解する必要がないことが判明した。上記したように、結果物は、モノオレフィン単独と同じであり、反応全体が低発熱性で冷却の必要性が少なく且つアルキル化のためのエネルギコストが比較的低いという付加的な利点を有する。
オリゴマー化プロセスは、低温酸性プロセスにおけるように大きな熱の除去を必要としない反応熱を生じる。実際には、オリゴマー化は触媒蒸留型の反応において行われ、反応熱は沸騰して除去され、これは、このタイプの反応においては、オリゴマーから分離される低沸点のモノオレフィン及びアルカンである。従って、たとえオリゴマー化において発生される熱が存在していても、これは分別において使用されるので、ガソリンの生成にコストはかからず、アルキル化ユニットの作動コストは、オリゴマーを使用して一般的な短鎖オレフィンのいくつか又は全てを置換することによって低減される。
アルキル化プロセスの好ましい実施形態においては、ノーマル及び第三オレフィンを含む軽量のナフサの流れがオリゴマー化条件下で酸性樹脂触媒と接触せしめられて、第三オレフィンの一部分をそれら自体と好適に反応させてオリゴマーを形成し、酸性アルキル化触媒の存在下でイソアルカンを備えたアルキル化領域に前記オリゴマーを供給して、前記第三オレフィンのアルキレート及び前記イソアルカンを含んでいるアルキル化生成物を生成する。
オリゴマー化は、気相及び液相と並流の反応／分別との両方が存在するストレートパス型の反応か又は触媒蒸留反応において、酸性カチオン樹脂触媒の存在下で部分的液相内で行っても良い。好ましくは、供給原料は、Ｃ４ないしＣ５、Ｃ４又はＣ５の軽質ナフサ留分である。第三オレフィンは、イソブテン及びイソアミレンを含んでいても良く且つノーマルオレフィンの異性体よりも反応性が高く、優先的にオリゴマー化される。一次オリゴマー生成物は二量体及び三量体である。イソアルカンは、イソブタン、イソペンタン又はこれらの混合物を含んでいるのが好ましい。
米国特許第４，３１３，０１６号、第４，５４０，８３９号、第５，００３，１２４号及び第６，３３５，４７３号に開示されているようなストレートパス型の反応器が使用される場合には、オリゴマー、ノーマルオレフィン及びイソアルカンを含んでいる排水全体が酸性アルキル化反応に供給されても良い。ノーマルアルカンは、アルキル化条件下で不活性である。アルキル化条件下では、イソアルカンは、ノーマルオレフィンと反応してアルキレート生成物を形成し、オリゴマーの個々の構成オレフィンと反応してアルキレート生成物を形成する。本プロセスの結果の推測は、オリゴマーが解離されるか又はある方法でイソアルカンと反応するために利用可能であるこれらの構成オレフィンを形成することである。反応は以下の通りである。
１）イソブテンオリゴマー＋イソブタン→イソオクタン
２）イソブテンオリゴマー＋イソペンタン→分枝Ｃ９アルカン
３）イソアミレンオリゴマー＋イソブタン→分枝Ｃ９アルカン
２）イソアミレンオリゴマー＋イソペンタン→分枝Ｃ１０アルカン
ここで、反応１）は少なくとも又は殆どＣ１２アルカンを生成し、反応２）は少なくとも又は殆どＣ１３アルカンを生成し、反応３）は少なくとも又は殆どＣ１４アルカンを生成し、反応４）は少なくとも又は殆どＣ１５アルカンを生成する。
米国特許第４，２４２，５３０号又は第４，３７５，５７６号に開示されているような触媒蒸留反応がオリゴマー化のために使用されている場合には、オリゴマーは、並流分別によって、反応生成物内の沸点が比較的低いノーマルオレフィン及びアルカンから分離される。流れ、ノーマルオレフィン及びアルカン（オーバーヘッド）並びにオリゴマー（底部）は、連合され又は個々にアルキル化へ供給され又は少なくともアルキル化に供給されているオリゴマーによって個々に使用されても良い。
本発明は、改良された接触装置及び触媒として硫酸を使用してアルキレート生成物を生成し且つ分離する方法を提供する。同じか又は類似した装置が他の酸又は酸の混合物と共に使用されても良い。
この方法は、硫酸、炭化水素溶媒及び反応体の並流多相混合物が、装置の沸点でその中を通過する接触内部構造物又はパッキング材料（不活性であっても又は触媒性であっても良い）が詰め込まれたダウンフロー反応器を採用することが好ましい。この装置は、炭化水素相と酸／炭化水素エマルジョン相とを含んでいる。著しい量の硫酸がパッキング上に上げられる。反応は、下降する炭化水素相とパッキング上に分散せしめられた硫酸との間で起こると考えられる。オレフィンは酸性相内へと連続的に溶解し、アルキレート生成物は炭化水素相内へと連続的に抽出される。圧力と炭化水素組成とを調整することによって沸点温度が制御される。反応器は連続する気相で優先的に作動されるが、連続する液相で作動されても良い。圧力は、反応器の底部ではなく頂部で優先的に高い。流速及び気化度を調整することによって、反応器を挟む両端での圧力低下が制御される。オレフィンの複数注入が好ましい。このタイプのパッキングはまた、酸性相の滞留による圧力低下にも影響を及ぼす。分別前の生成混合物は優先再循環溶媒である。酸性エマルジョンは炭化水素液体から迅速に分離し、通常は、底部相分離器内でのほんの２〜３分の滞留時間の後に再循環される。生成物は、本質において、酸性相（エマルジョン）から迅速に抽出されるので、一般的な硫酸アルキル化プロセスにおいて使用される反応及び／又はエマルジョン促進剤を、エマルジョンを破壊するという通常の問題がなく添加することができる。
アルキル化を受ける炭化水素供給原料を、アルキレート生成物を形成するのに十分なオレフィン及びイソパラフィンの出発原料の有効量を含む連続的な炭化水素相内の反応領域に供給される。反応器供給原料内のオレフィン対イソパラフィンのモル比は、約１：１．５乃至約１：３０の範囲内であるべきであり、約１：５乃至約１：１５であるのが好ましい。これより低いオレフィン対イソパラフィンの比率もまた使用しても良い。
オレフィン成分は、２乃至１６個の炭素原子を含んでいるのが好ましく、イソパラフィン成分は、４乃至１２個の炭素原子を含んでいるのが好ましい。適切なイソパラフィンの代表的な例としては、イソブタン、イソペンタン、３−メチルヘキサン、２−メチルヘキサン、２，３−ジメチルブタン及び２，４−ジメチルヘキサンがある。適切なオレフィンの代表的な例としては、単に数個を挙げると、ブテン−２、イソブチレン、ブテン−１、プロピレン、ペンテン、エチレン、ヘキセン、オクテン及びヘプテンがあり、上記したように、これらのオレフィンのオリゴマーであっても良い。
流体プロセスにおいては、該装置は、比較的低温条件下でフッ化水素酸触媒又は硫酸触媒を使用している。例えば、硫酸アルキル化反応は特に温度に敏感であり、この低い温度は、オレフィンの重合作用の副反応を最少化するためには好ましい。石油精製技術は、利用できる軽質連鎖オレフィン当たり多量の比較的高いオクタン価の生成物を生成することができるので、重合化を通してアルキル化するのが好ましい。これらの液体酸触媒によるアルキル化プロセスでの酸の強さは、新鮮な酸の連続的な添加及び使用された酸の連続的な抽出を使用して８８乃至９４重量％に維持されるのが好ましい。固体リン酸のような他の酸を、パッキング材料内又はこの材料上に触媒を支持することによって使用しても良い。
好ましくは、この方法は、約０．０１：１乃至約２：１の範囲の容積比で反応器の頂部に供給される酸と炭化水素との相対量を組み入れるべきであり、約０．０５：１乃至約０．５：１の範囲の割合が更に好ましい。最も好ましい実施形態においては、炭化水素に対する酸の比率は、約０．１：１乃至約０．３：１の範囲であるべきである。
従って、反応領域内への酸の分散は、反応容器を約０°Ｆ乃至約２００°Ｆの範囲の温度、より好ましくは約３５°Ｆ乃至約１３０°Ｆの範囲に維持しながら生じるべきである。同様に、反応容器の圧力は、約０．５ＡＴＭ乃至約６０ＡＴＭの範囲、好ましくは約０．５ＡＴＭ乃至約２０ＡＴＭの範囲の高さに維持されるべきである。最も好ましくは、反応器温度は約４０°Ｆ乃至約１１０°Ｆの範囲に維持されるべきであり、反応器圧力は、約０．５ＡＴＭ乃至約５ＡＴＭの範囲内に維持されるべきである。
一般的には、このプロセスにおいて使用される特別な動作条件は、行われる特別なアルキル化反応にある程度依存するであろう。温度、圧力及び空間速度のみならず反応体のモル比のようなプロセス条件は、結果的に得られるアルキレート生成物の特性に影響を及ぼし、これは、当業者に知られているパラメータによって調整することができる。
本発明の反応装置の沸点における動作の利点は、反応熱を散逸させ且つ流入する材料の温度を当温度反応内に残っている材料の温度により近くする気化が存在することである。
アルキル化反応が完了すると、反応混合物は適切な分離容器へと送られ、そこで、アルキレート生成物及び何らかの未反応の反応体を含む炭化水素相が酸から分離される。炭化水素相の典型的な密度は約０．６ｇ／ｃｃ乃至約０．８ｇ／ｃｃの範囲にあり、酸の密度は一般的に約０．９ｇ／ｃｃ乃至約２．０ｇ／ｃｃの範囲内にあるので、２つの相は、一般的な重力沈降によって容易に分離することができる。適切な重力分離器はデカンターを含んでいる。密度の差によって分離するハイドサイクロンもまた適している。
一つのアルキル化の実施形態が図１に示されており、これは、装置及びプロセスの流れの簡略化された概略図である。弁、リボイラー、ポンプ等のような部品は省略されている。
分散器としてのメッシュ４０を含んでいる反応器１０が示されている。反応器１０への供給材料としては、ライン１２を介して供給されるｎ−ブテンのようなオレフィンとライン１４乃至５２を介して供給されるイソパラフィン（例えば、イソブタン）である。オレフィンの一部分は、ライン１６ａ，１６ｂ，１６ｃを介して反応器に沿って供給される。Ｈ２ＳＯ４のような液体酸触媒がライン５６を介して供給され、補給の酸はライン３８を介して供給することができる。炭化水素反応体は、ほぼ円筒形のカラムであるのが好ましい反応器にライン５８を介して供給され、適切な分散手段（図示せず）を介して分散器メッシュ４０、例えば、相互に編まれたワイヤ及びガラス繊維のメッシュ内へ送られる。
炭化水素反応体及び非反応性炭化水素（例えば、ノーマルブタン）は、アルキル化が進行するときに酸触媒と密接に接触させられる。反応は発熱性である。圧力のみならず反応体の量は、装置の構成成分が反応器によって混合された気体／液体装置内へと且つライン１８を介してデカンター３０内へと下方へ通過する際に、装置の構成成分を沸点であるが部分的には液相に維持するように調整される。デカンターにおいては、装置の構成成分が、触媒を含んでいる酸の相４６、アルキレート、未反応オレフィン及び未反応イソパラフィン及び非反応性炭化水素を含んでいる炭化水素相４２、ライン５０を介して更に適切に処理するために装置から除去される各構成成分のうちのいくらか及び何らかのより軽質の炭化水素構成成分を含んでいる気体相４４に分離される。
酸の相の殆どは、ライン２４及び５６を介して反応器内へ再循環される。補給酸をライン３８を介して添加しても良く、蓄積された使用済みの酸はライン４８を介して除去することができる。
炭化水素液相はライン２２から除去され、その一部分はライン２８を介して反応器の頂部へと再循環される。炭化水素相の残りは、ライン２６を介して蒸留カラム２０へと供給され、そこで分別される。この供給材料内にノーマルブタンが存在する場合には、このノーマルブタンはライン３６を介して除去され、アルキレート生成物はライン３４を介して取り出される。オーバーヘッド３２は主として未反応のイソアルカンであり、これはライン５２を介して反応器１０の頂部へ再循環せしめられる。
図２は、反応器１１０内の分散器（区分１４０ａ乃至１４０ｋ）の配置形態の簡略化した概略図である。各分散器区分（例えば、１４０ａ，１４０ｆ，１４０ｇ）は、多層分散器の形態で反応器全体又は反応器全体よりも少ない一部分の長さに沿って、反応器の幅を横方向に横切って（好ましくは金属を充填して）配置されている。硫酸は、ライン１５８を介して反応器に入れられ、オレフィンとイソパラフィンとの混合された流れはライン１１６（又は上記したような複数の供給部）を介して入れられる。アルキレート、未反応オレフィン、未反応イソパラフィン及び使用済みの酸を含む生成物（反応器からの成分全体）は、既に説明した処理のためにライン１１８を介して反応器から出て行く。
好ましい分散器２００が、マルチフィラメント材料２１０と相互に編まれたワイヤ２０５を含むものとして図３に示されている。
イソパラフィン＋オレフィンのアルキル化のための実験的設定
以下の実施例のために、実験反応器は、高さが１５フィート（４．５７メートル）であり、直径が１．５インチ（４５．７センチメートル）である。この反応器は、変動する量及びタイプのパッキング材料を詰め込まれている。Ｈ２ＳＯ４残留量は、使用されるパッキングの収容能力に依存して約１リットルである。サージリザーバーは、約３リットルであり且つ酸＋液体炭化水素の全てを通過して底部へと進み、２相混合物を単一のポンプで再循環させる。供給材料は反応器の頂部へ導入されて再循環混合物と共に流下する。気体は、反応熱＋周囲温度の増加によって生成され、流体をパッキング内を下方へと押し出して、大きな乱流と混合を形成する。気体の殆どは、反応器の出口の後で凝縮する。凝縮していない気体及び液体炭化水素生成物は、酸性の飛沫除去器を通過し、次いで、背圧調整器を通過してイソブタン化装置へ流れる。供給材料の流れのために流量計が使用され、ドップラー計によって再循環速度を測定する。脱イソブタン化装置からの液体生成物が計量される。しかしながら、通気の流量は、流量計によって計量された流入供給材料と流出する計量された液体との間の差として評価される。ＧＣが通気を含む全ての炭化水素生成物を分析する。
動作
以下の例においては、実験ユニットが存在する炭化水素の沸点における炭化水素及び酸の流下する流れを再循環させる。圧力及び温度の読み取り値が電子的に記憶される。反応器出口の温度及び圧力は、ｉＣ４／アルキレートのフラッシュの計算を使用して、再循環炭化水素内のｉＣ４の量を計算するために使用される。
生成物である液体と気体との両方を脱イソブタン化装置塔へと通過させる背圧調整器が圧力を維持する。酸を供給ライン内へ上方へ戻さないようにするために、少量のＮ２が主として使用されても良い。しかしながら、多すぎるＮ２は、気相内の反応性イソパラフィンを希釈して生成物の品質を低下させるであろう。
実験的な設定内での再循環ポンプは、酸のエマルジョン層と液体炭化水素層との両方を再循環させる。別の方法として、これら２つの相は別々に圧送されても良い。
酸の残留量は、３方向弁を使用する測定管内へ再循環全体を時々刻々迂回させることによって維持される。捕捉された材料の沈降は、たちまち２つの層を形成する。容量％の酸の層と炭化水素の層とは、次いで、ドップラー計の読みと組み合わせて両方の相の再循環容量を評価するために使用される。
ＤＰ（頂部又は反応器入口においてより高い圧力）は、再循環率とユニットの周囲の熱バランスとを操作することによって０〜３ｐｓｉに維持される。異なるパッキングは、通常は、同じＤＰに付加するために異なる気体及び液体の流量を必要とする。時間、周囲の熱の増加及び反応熱のほとんどが、適切な気体（ほとんどがｉＣ４）の付加を提供する。
冷却の制約により、約１〜３ポンド（ｌｂｓ）（０．４５〜１．３６キログラム）／時間の余分なｉＣ４が供給材料と共に導入されて、ある調整冷却を提供する。この余分なｉＣ４は、比較的少なく且つｉＣ４／オレフィン比率に著しい影響を及ぼさない。なぜならば、再循環する炭化水素の流量は、典型的には、時間当たり１００〜２００ポンド（４５．３６〜９０．７キログラム）程度であるからである。これは、他の全てのものに対するｉＣ４の比率を抑える再循環する炭化水素の流量及び組成物である。
実施例におけるＣ４アルキル化のための典型的な作動条件
供給オレフィン Ｃ４
オレフィン導入量 −ｌｂｓ／時間 ０．２５−０．５０
アルキル排出量 −ｌｂｓ／時間 ０．５０−１．２
Ｒｘｎ 温度出力 −Ｆ ５０−６０
Ｒｘｎ Ｐｓｉｇ 出力 ６−１６
ＤＰ−Ｐｓｉ ０．５−３．０
再循環率：
酸相−Ｌ／分 ０．３−１
ＨＣ相−Ｌ／分 １−３
ＨＣ再循環内のｉＣ４の重量％ ７５−４５
消費された酸内のＨ２ＳＯ４の重量％ ８３−８９
消費された酸内のＨ２Ｏの重量％ ２−４
新鮮な酸の添加 −ｌｂｓ／ｇａｌ ａｌｋｙ ０．３−０．５
パッキング型 １又は２ 下記を参照
パッキング高さ フィート １０−１５
パッキング密度 ｌｂｓ／ｆｔ３ ５−１４

注：
１．パッキング型１は、編み目毎に４００デニールのマルチフィラメントのガラス繊維の糸で互いに編んだ．０１１インチの直径の３０４ｓｓワイヤである。
２．パッキング型２は、編み目毎に８００デニールのポリプロピレンの糸で互いに編んだ．０１１インチの直径の合金２０ワイヤである。
例１
供給原料として使用された精錬Ｃ４オレフィン
供給原料
実験ユニットへ： ３８％ｉＢ導入
低ｉＢ 全オレフィン
メタン ０．０２ ０．００
エタン ０．００ ０．００
エテン ０．００ ０．００
プロパン ０．７７ ０．４１
プロペン ０．１４ ０．１６
プロピン ０．０２ ０．００
プロパジエン ０．０１ ０．０２
イソ−ブタン ２３．９１ ４７．５０
イソ−ブテン ０．９０ １５．９０
１−ブテン ２０．０２ １０．４９
１，３−ブタジエン ０．０２ ０．１９
ｎ−ブタン ２２．６３ １０．７９
ｔ−２−ブテン １８．０５ ７．９３
２，２−ｄｍ プロパン ０．０９ ０．００
１−ブチン ０．００ ０．０１
ｍ−シクロプロパン ０．０３ ０．０３
ｃ−２−ブテン １２．０９ ５．４３
１，２−ブタジエン ０．００ ０．０１
３Ｍ−１−ブテン ０．２６ ０．０４
イソ−ペンタン ０．９８ ０．０２
１−ペンテン ０．０６ ０．８２
２Ｍ−１−ブテン ０．０１ ０．０１
ｎ−ペンタン ０．０１ ０．０３
ｔ−２−ペンテン ０．００ ０．０８
ｃ−２−ペンテン ０．００ ０．００
ｔ−３−ペンタジエン ０．００ ０．０８
ｃ−１，３−ペンタジエン ０．００ ０．００
不明 ０．０１ ０．０８

１００．００ １００．００

精錬によって製造されたアルキートを同様の低いｉＢ Ｃ４供給原料
を使用した実験ユニット結果物と比較した比較結果
プラントＡ プラントＢ 実験１ 実験２
ｉＣ５ ６．２７ ２．７０ ２．５１ ２．７８
２，３−ｄｍｂ ４．０５ ２．８４ ２．８０ ３．０２
Ｃ６ １．６３ １．１９ １．００ １．１５
２，２，３−ｔｍｂ ０．２０ ０．１７ ０．１８ ０．１９
Ｃ７ ７．１７ ５．５５ ４．３５ ４．３５
ＴＭ Ｃ８ ５３．８８ ６１．７６ ６６．８４ ６６．９３
ＤＭ Ｃ８ １２．２７ １２．４７ １２．６９ １２．４４
ＴＭ Ｃ９ ５．０４ ４．２２ ２．８９ ２．７４
ＤＭ Ｃ９ ０．５７ １．０１ ０．２９ ０．１８
ＴＭ Ｃ１０ １．１４ ０．９１ ０．７０ ０．６４
ＵＮＫ Ｃ１０ ０．５１ ０．５４ ０．２９ ０．２９
ＴＭ Ｃ１１ ０．９９ ０．７７ ０．６９ ０．７１
ＵＮＫ Ｃ１１ １．０９ ０．０２ ０．００ ０．００
Ｃ１２ ４．３７ １．７１ ４．７２ ４．６０
Ｃ１３ ０．００ １．５８ ０．００ ０．００
Ｃ１４ ０．０３ １．５７ ０．０５ ０．００
Ｃ１５ ０．００ ０．１３ ０．００ ０．００
ＨＶ’Ｓ ０．０５ ０．０４ ０．００ ０．００
ＵＮＫ ０．７４ ０．８３ ０．００ ０．００
合計 １００．０ １００．００ １００．００ １００．００
平均分子量 １１３．４ １１６．０ １１４．９ １１４．６
臭素ｎｏ． ＜１ ＜１ ＜１ ＜１
硫黄の合計ｐｐｍ ＜１０ ＜１０ ＜１０ ＜１０
合計％ＴＭ ６１．０５ ６７．６６ ７１．１２ ７１．０１
TM C8/DM C8(比率) ４．３９ ４．９５ ５．２７ ５．３８
TM C9/DM C9(比率) ８．８５ ４．１９ １０．０８ １５．５７

典型的な通気
分析
重量％
水素 ０．０００
酸素 ０．１２４
窒素 ３．８７７
メタン ０．０１９
一酸化炭素 ０．０００
二酸化炭素 ０．０００
エタン ０．０００
エテン ０．０００
エチン ０．０００
プロパン １．０６６
プロペン ０．０００
プロパジエン ０．０００
イソ−ブタン ８１．２３３
イソ−ブテン ０．０２１
１−ブテン ０．０００
１，３−ブタジエン ０．０３１
ｎ−ブタン ３．３９８
ｔ−２−ブテン ０．０００
ｍ−シクロプロパン ０．０００
ｃ−２−ブテン ０．０００
イソ−ペンタン ０．９６８
１−ペンテン ０．０００
ｎ−ペンタン ０．０００
Ｃ５＋ ０．３９１
例２
アルキレートの品質に対するイソブチレン（ｉＢ）の作用
実験１
１００％ｉＢ ３８％ｉＢ 低ｉＢ
ｉＣ５ ３．６６ ３．９７ ２．７８
２，３−ｄｍｂ ３．６０ ３．５６ ３．０２
Ｃ６ １．４２ ０．５２ １．１５
２，２，３−ｔｍｂ ０．４０ ０．２３ ０．１９
Ｃ７ ５．２７ ５．０８ ４．３５
ＴＭ Ｃ８ ５０．７９ ５６．９５ ６６．９３
ＤＭ Ｃ８ １１．７７ １２．６４ １２．４４
ＴＭ Ｃ９ ６．０７ ４．２２ ２．７４
ＤＭ Ｃ９ ０．５８ ０．４５ ０．１８
ＴＭ Ｃ１０ ２．０６ １．３３ ０．６４
ＵＮＫ Ｃ１０ １．１４ ０．６７ ０．２９
ＴＭ Ｃ１１ ２．５４ １．２８ ０．７１
ＵＮＫ Ｃ１１ １．００ ０．００ ０．００
Ｃ１２ ８．３０ ８．９９ ４．６０
Ｃ１３ ０．０７ ０．００ ０．００
Ｃ１４ ０．２８ ０．１４ ０．００
Ｃ１５ ０．１２ ０．００ ０．００
ＨＶ’Ｓ ０．３８ ０．００ ０．００
ＵＮＫ ０．５４ ０．００ ０．００
合計 １００．０ １００．００ １００．００
平均分子量 １１９．１ １１７．３ １１４．９
臭素ｎｏ． ＜１ ＜１ ＜１
硫黄の合計ｐｐｍ ＜１０ ＜１０ ＜１０
合計％ＴＭ ６１．４６ ６３．７７ ７１．１２
TM C8/DM C8 ４．３１ ４．５１ ５．２７
TM C9/DM C9 １０．５１ ９．３４ １０．０８
例３
プロピレン＋ｉＣ４ アルキル化
サンプルポイント 生成物
プロパン ０．０１
イソーブタン ９．２５
ｎ−ブタン ０．３２
イソ−ペンタン ０．９７
ｎ−ペンタン ０．００
２，３−ｄｍ ブタン ２．０７
２Ｍ−ペンタン ０．３０
３Ｍ−ペンタン ０．１４
ｎ−ヘキサン ０．００
２，４−ｄｍ ペンタン １５．５９
２，２，３−ｔｍ ブタン ０．０４
３，３−ｄｍ ペンタン ０．０１
シクロヘキサン ０．００
２Ｍ−ヘキサン ０．３４
２，３−ｄｍ ペンタン ４８．９７
１，１−ｄｍ シクロペンタン ０．００
３Ｍ−ヘキサン ０．３５
２，２，４−ｔｍ ペンタン ３．４２
ｎ−へプタン ０．００
２，５−ｄｍ ヘキサン ０．３７
２，４−ｄｍ ヘキサン ０．５６
２，３，４−ｔｍ ペンタン １．５２
２，３，３−ｔｍ ペンタン １．２１
２，３−ｄｍ ヘキサン ０．６４
２，２，５−ｔｍ ヘキサン ０．６８
２，３，４−ｔｍ ヘキサン ０．１３
２，２−ｄｍ ヘプタン ０．０１
２，４−ｄｍ へプタン ０．０３
２，６−ｄｍ ヘプタン ０．０３
２，２，４−ｔｍ へプタン １．８３
３，３，５−ｔｍ へプタン １．７０
２，３，６−ｔｍ ヘプタン １．１６
２，３，５−ｔｍ へプタン ０．１６
ｔｍ−へプタン １．００
２，２，６−トリメチルオクタン ２．３２
Ｃ８ ０．２０
Ｃ９ ０．２０
Ｃ１０ ０．９８
Ｃ１１ １．６２
Ｃ１２ １．７３
Ｃ１３ ０．０９
Ｃ１４ ０．０５
Ｃ１５ ０．０１
不明 ０．０１
重量物 ０．００
１００．００
例４
イソブタン＋ペンテン１
アルキル化生成物
重量％
Ｃ５ ５．０３
２，３−ｄｍｂ ０．７４
Ｃ６ ０．３５
ＤＭ Ｃ７ １．１４
Ｃ７ ０．１７
ＴＭ Ｃ８ ２２．２６
ＤＭ Ｃ８ ３．７０
ＴＭ Ｃ９ ５２．４０
ＤＭ Ｃ９ ６．７２
ＴＭ Ｃ１０ １．５１
ＵＮＫ Ｃ１０ ０．５６
ＴＭ Ｃ１１ ０．１６
ＵＮＫ Ｃ１１ ０．３８
Ｃ１２ ３．６８
Ｃ１３ ０．３３
Ｃ１４ ０．１１
Ｃ１５ ０．０８
ＨＶ’Ｓ ０．０３
ＵＮＫ ０．６３
１００．００
Ａｖｇ ＭＷ １２３．２
予想されるＭＷ １２８
供給オレフィン＃／時間 ０．２５
アルキル化生成物＃／時間 ０．４７
例５
オレフィン全体内で３８％ｉＢを有するＣ４供給原料からのオリゴマー化製品（この製品は、次いで、実験アルキル化ユニットへのオレフィン供給原料として使用した）

イソーブタン ４８．８
イソ−ブタン＋１−ブテン １．６
ｎ−ブタン １１．２
ｔ−２−ブテン １４．３
ｃ−２−ブテン ６．５
イソ−ペンタン １．０
ｔ−２−ペンテン ０．１
不明 １．５
２，４，４−ｔｍ−１−ペンテン ４．７
２，４，４−ｔｍ−２−ペンテン １．３
その他のＣ８ ３．４
グループ化されたＣ１２ ４．４
グループ化されたＣ１６ １．２

１００．０

オレフィンのｉＢ＝３８％を有するＣ４供給原料を使用しているアルキル化生成物に対するオリゴマー化作用

前 後

ｉＣ５ ３．９７ ２．３９
２，３−ｄｍｂ ３．５６ ２．８７
Ｃ６ ０．５２ １．１７
２，２，３−ｔｍｂ ０．２３ ０．２０
Ｃ７ ５．０８ ４．９５
ＴＭ Ｃ８ ５６．９５ ５８．３４
ＤＭ Ｃ８ １２．６４ １２．８０
ＴＭ Ｃ９ ４．２２ ４．１５
ＤＭ Ｃ９ ０．４５ ０．３５
ＴＭ Ｃ１０ １．３３ １．２９
ＵＮＫ Ｃ１０ ０．６７ ０．５７
ＴＭ Ｃ１１ １．２８ １．４１
ＵＮＫ Ｃ１１ ０．００ ０．００
Ｃ１２ ８．９９ ９．４１
Ｃ１３ ０．００ ０．００
Ｃ１４ ０．１４ ０．１１
Ｃ１５ ０．００ ０．００
ＨＶ’Ｓ ０．００ ０．００
ＵＮＫ ０．００ ０．００
合計 １００．００ １００．００
平均分子量 １１７．３ １１８．３
臭素ｎｏ． ＜１ ＜１
硫黄の合計ｐｐｍ ＜１０ ＜１０
合計％ＴＭ ６３．７７ ６５．１９
TM C8/DM C8 ４．５１ ４．５６
TM C9/DM C9 ９．３４ １１．７５
作動条件：
オレフィン導入量 -lbs/hr ．２５ ．２５
アルキレート排出量 -lbs/hr ．５３ ．５３
Ｒｘｎ 温度出力 -F ５２．０ ５２．２
Ｒｘｎ Ｐｓｉｇ 出力 １２．２ １１．８
ＤＰ−Ｐｓｉ 〜１ 〜１
再循環率：
酸相−Ｌ／分 １．０ １．０
ＨＣ相−Ｌ／分 ２．６ ２．６
％ ６９ ６７
ＨＣ再循環内のｉＣ４
パッキング型 ２ ２
パッキング高さ フィート １５ １５
パッキング密度 ｌｂｓ／ｆｔ３ ７ ７
例６

イソブテン＋イソブタン又はｉＢ＋ｉＣ４のオリゴマーからのアルキレートの品質

ｉＢ ＤＩＢ ＴＩＢ＋
ｉＣ５ ３．６６ ３．９７ ３．４１
２，３−ｄｍｂ ３．６０ ３．７０ ３．１８
Ｃ６ １．４２ １．３６ １．５３
２，２，３−ｔｍｂ ０．４０ ０．３８ ０．２７
Ｃ７ ５．２７ ４．９６ ６．３９
ＴＭ Ｃ８ ５０．７９ ４７．９３ ３８．３５
ＤＭ Ｃ８ １１．７７ ８．９２ １２．９１
ＴＭ Ｃ９ ６．０７ ６．６０ １０．３１
ＤＭ Ｃ９ ０．５８ ０．８１ １．１０
ＴＭ Ｃ１０ ２．０６ ３．０９ ３．２９
ＵＮＫ Ｃ１０ １．１４ １．１８ １．３５
ＴＭ Ｃ１１ ２．５４ ２．５３ ２．７２
ＵＮＫ Ｃ１１ １．００ １．７９ ０．００
Ｃ１２ ８．３０ １０．５１ １４．９７
Ｃ１３ ０．０７ ０．３１ ０．０７
Ｃ１４ ０．２８ １．４７ ０．１４
Ｃ１５ ０．１２ ０．２９ ０．００
ＨＶ’Ｓ ０．３８ ０．１９ ０．００
ＵＮＫ ０．５４ ０．０１ ０．００
合計 １００．００ １００．００ １００．００
平均分子量 １１９．１ １２２．１ １２２．９
臭素ｎｏ． −１ −１ −１
硫黄の合計ｐｐｍ ＜１０ ＜１０ ＜１０
合計％ＴＭ ６１．４６ ６０．１５ ５４．６７
TM C8/DM C8 ４．３１ ５．３７ ２．９７
TM C9/DM C9 １０．５１ ８．１５ ９．３７

作動条件：
オレフィン供給原料 ＩＢ ＤＩＢ ＴＩＢ＋
オレフィン導入量 -lbs/hr ０．２５ ０．４０ ０．２５
アルキル排出量 -lbs/hr ０．４９ ０．７８ ０．４８
Ｒｘｎ 温度出力 -F ５２ ５１．６ ５１．７
Ｒｘｎ Ｐｓｉｇ 出力 １３ １３．５ ５．７
ＤＰ−Ｐｓｉ ２．５ １．１ 〜１
再循環率：
酸相−Ｌ／分 ０．８ ０．５ １．０
ＨＣ相−Ｌ／分 １．８ １．４ ３．０
％ ７３ ７６ ４５
ＨＣ再循環内のｉＣ４
パッキング型 １ １ ２
パッキング高さ フィート １０ １０ １５
パッキング密度 ｌｂｓ／ｆｔ３ ６ ６ ７
例７

予想に対する実際のアルキル化生成物ＭＷ（分子量）及び種々のオレフィンを有するモルｉＣ４消費量（例えば、理論的には、１モルのＣ６オレフィンは１モルのｉＣ４と反応してＣ１０アルキル化物を形成すべきである；ＭＷ＝１４２）
この結果は、付加的なｉＣ４と結合するより大きい又はより小さい分子量を発生する脱重合を示している

供給された１モルのオレフィン
当たりのｉＣ４のモル消費量 平均生成物分子量
オレフィン 予想 実際 予想 実際

ヘキセン−１ １．０ １．２ １４２ １２９
オクテン−１ １．０ １．４ １７０ １３５
Ｄｉ−イソブチレン １．０ １．８ １７０ １２２
トリ−イソブチレン＋ １．０ ２．６ ２２６ １２３
例８

イソブタン＋ペンテン１
アルキル化生成物
重量％
ＩＣ５ ５．０３
２，３−ｄｍｂ ０．７４
Ｃ６ ０．３５
ＤＭ Ｃ７ １．１４
Ｃ７ ０．１７
ＴＭ Ｃ８ ２２．２６
ＤＭ Ｃ８ ３．７０
ＴＭ Ｃ９ ５２．４０
ＤＭ Ｃ９ ６．７２
ＴＭ Ｃ１０ １．５１
ＵＮＫ Ｃ１０ ０．５６
ＴＭ Ｃ１１ ０．１６
ＵＮＫ Ｃ１１ ０．３８
Ｃ１２ ３．６８
Ｃ１３ ０．３３
Ｃ１４ ０．１１
Ｃ１５ ０．０８
ＨＶ’Ｓ ０．０３
ＵＮＫ ０．６３
１００．００
Ａｖｇ ＭＷ １２３．２
予想されるＭＷ １２８
供給オレフィン＃／時間 ０．２５
アルキル生成物＃／時間 ０．４７
図１は、本発明の静的内部混合装置を使用してアルキル化プロセスを行うことができる装置の概略構成図である。 図２は、ダウンフロー型反応器内の反応領域内での本発明の内部静的混合装置の組み合わせを示す構成図である。 図３は、相互に編まれたワイヤとマルチフィラメント材料との拡大（約２０％）断面図である。

Claims (26)

  1. 触媒反応を行うための垂直反応器の組み合わせであって、
    前記垂直反応器と、該垂直反応器内に設けられた分散器とを含み、該分散器が少なくとも５０容量％のオープンスペースを含んでいる組み合わせ。
  2. 請求項１に記載の組み合わせであって、前記オープンスペースが約９７容量％以下である組み合わせ。
  3. 請求項１に記載の組み合わせであって、
    前記分散器が、マルチフィラメント要素と相互に編まれたメッシュワイヤ又はマルチフィラメント要素と互いに絡み合わせた展伸金網を含み、前記マルチフィラメント要素が、不活性ポリマー、触媒ポリマー、触媒金属又はこれらの混合物から選択されたものである、組み合わせ。
  4. 請求項３に記載の組み合わせであって、前記分散器が相互に編まれたワイヤメッシュ及びポリマーメッシュを含んでいる、組み合わせ。
  5. 請求項３に記載の組み合わせであって、前記分散器が相互に編まれたメッシュワイヤ及びガラス繊維を含んでいる組み合わせ。
  6. 請求項３に記載の組み合わせであって、
    前記分散器が、互いに編まれたワイヤと、テフロン、鋼綿、ポリプロピレン、ＰＶＤＦ、ポリエステル又はこれらの組み合わせを含んでいるマルチフィラメント要素とのメッシュを含んでいる組み合わせ。
  7. 請求項３に記載の組み合わせであって、
    前記垂直反応器内で及び該垂直反応器を横切って設けられた複数の垂直方向に配列された横方向のマットとして配置されている組み合わせ。
  8. 請求項３に記載の組み合わせであって、
    前記ワイヤメッシュが、装置の構造的一体性及びその中を通る気体及び液体の動きのために反応器内で必要とされるオープンスペースを提供している組み合わせ。
  9. 請求項３に記載の組み合わせであって、
    前記分散器が、互いに編まれたワイヤ及びマルチフィラメント要素又はこれらの組み合わせのシート、束又はベールを含んでいる組み合わせ。
  10. 請求項３に記載の組み合わせであって、
    前記分散器が、スルホン化ビニル樹脂、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｃｏ、Ｍｏ、Ａｇ又はこれらの混合物からなるマルチフィラメント触媒材料を含んでいる組み合わせ。
  11. 垂直反応器及び該垂直反応器内に設けられた分散器を含む並流ダウンフロー内で触媒反応を行うための組み合わせであって、
    少なくとも１つの部分的に液体の反応体及び触媒を含み、前記部分的に液体の反応体を沸点に維持するための反応条件を有する組み合わせ。
  12. 請求項１１に記載の組み合わせであって、
    前記分散器が、マルチフィラメント要素と互いに編まれたメッシュワイヤ又はマルチフィラメント要素と互いに絡み合わせた展伸金網を含んでおり、前記マルチフィラメントが、不活性ポリマー、触媒ポリマー、触媒金属又はこれらの混合物から選択されたものである、組み合わせ。
  13. 請求項１１に記載の組み合わせであって、
    前記分散器が、互いに編まれたワイヤメッシュとポリマーメッシュとを含んでいる組み合わせ。
  14. 請求項１１に記載の組み合わせであって、
    前記分散器が互いに編まれたメッシュワイヤ及びガラス繊維を含んでいる組み合わせ。
  15. 請求項１１に記載の組み合わせであって、
    前記分散器が、互いに編まれたワイヤと、テフロン、鋼綿、ポリプロピレン、ＰＶＤＦ、ポリエステル又はこれらの組み合わせとのメッシュを含んでいる組み合わせ。
  16. 請求項１１に記載の組み合わせであって、
    前記垂直反応器内で及び該垂直反応器を横切って設けられた複数の垂直方向に配列された横方向のマットとして配置されている組み合わせ。
  17. 請求項１１に記載の組み合わせであって、
    前記ワイヤメッシュが、装置の構造的一体性及びその中を通る気体及び液体の動きのために反応器内で必要とされるオープンスペースを提供している組み合わせ。
  18. 請求項１１に記載の組み合わせであって、
    前記分散器が、互いに編まれたワイヤ及びマルチフィラメント要素又はこれらの組み合わせのシート、束又はベールを含んでいる組み合わせ。
  19. 請求項１１に記載の組み合わせであって、
    前記分散器が、スルホン化ビニル樹脂、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｃｏ、Ｍｏ、Ａｇ又はこれらの混合物からなるマルチフィラメント触媒材料を含んでいる組み合わせ。
  20. 請求項１１に記載の組み合わせであって、少なくとも２つの相が存在する組み合わせ。
  21. 触媒ポリマー、触媒金属又はこれらの混合物から選択されたマルチフィラメント材料と互いに編まれたメッシュワイヤ又は展伸金網を含む分散器。
  22. 請求項２１に記載の分散器であって、
    スルホン化ビニル樹脂、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｃｏ、Ｍｏ、Ａｇ又はこれらの混合物からなるマルチフィラメント触媒材料を含んでいる分散器。
  23. 請求項２１に記載の分散器であって、少なくとも５０容量％のオープンスペースを含んでいる分散器。
  24. 請求項２１に記載の分散器であって、約９７容量％以下のオープンスペースを含んでいる分散器。
  25. 請求項１に記載の組み合わせであって、
    前記分散器が、互いに隔置された２つのほぼ垂直方向の二重のグリッドによって作られ且つ複数のほぼ水平の堅牢な部材と、前記グリッドに取り付けられた複数のほぼ水平のワイヤメッシュ管とによって堅固に保持されて前記管間に複数の流体通路を形成する構造を含み、前記管は、空か又は触媒若しくは非触媒材料を含んでいる、組み合わせ。
  26. 請求項１に記載の組み合わせであって、
    前記分散器が、Ｖ字形状間に平らな面を有するＶ字形状の波形に形成されたワイヤメッシュの複数のシートを含んでいる構造を含み、前記シートは、同じ方向に配向され且つほぼ整合されているピークを有し、前記シートは、前記Ｖ字形状に直角に配向され且つ該Ｖ字形状上に載置された複数の堅牢な部材によって分離されている、組み合わせ。
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