JP2006510573A - 不飽和ハロゲン炭化水素を製造するための方法および該方法での使用に適するデバイス - Google Patents

Abstract

本発明は、飽和脂肪族ハロゲン炭化水素の熱開裂によりエチレン不飽和脂肪族ハロゲン炭化水素を製造する方法に関する。該方法によれば、生成物のガス流が、反応器に向かって開いている少なくとも１つの供給導管を含む反応器に導入される。供給導管は、開裂促進剤および基から生成した加熱ガスを反応器に供給する。本方法は、開裂反応の収率における増加を可能ならしめる。

Description

発明の詳細な説明

本発明は、飽和ハロゲン含有炭化水素から不飽和ハロゲン含有炭化水素を調製するためのプロセスおよび前記プロセスを実施するのに特に有用なデバイスに関する。好ましいプロセスは、1,2-ジクロロエタン（以後"DCE"ともいう）からの塩化ビニル（以後"VC"ともいう）の調製に関する。

VCを製造するためのDCEの不完全な熱解離は、長年に渡って工業的に実施されてきた。これは、０．８〜４MPaのオーブン入口圧力および４５０〜５５０℃の温度で、DCEが部分的にVCおよび塩化水素に熱解離される解離オーブンを用いて実施される。典型的な解離転化率は、用いられるDCEの約５５モル％である。

本プロセスは、種々のプロセス工程、例えば、解離温度へのDCEの加熱、反応それ自体および生成物の混合物の後続の精製にかなりの量のエネルギーを必要とする。本プロセスの経済性を改善させるための一群の対策が、例えば、EP-B-276,775、EP-A-264,065およびDE-A-36 30 162に提案されるように、エネルギー回復に向けられている。

本プロセスの経済性におけるさらなる改善は、解離反応において非常に高い転化率を求めることによっても達成できるだろう。このために、いわゆる解離促進剤（以後"熱分解促進剤"ともいう）が、すでに供給ガスに添加されてきた。これらの解離促進剤類は、反応器中に広く行きわたっている条件下で遊離基に崩壊して、所望の生成物の生成に至る連鎖反応に参加する化合物である。そのような化合物の使用は、例えば、UA-A-4,590,318もしくはDE-A-3,328,691から既知である。

解離促進剤がDCEの熱分解に用いられるさらなるプロセスは、WO-A-96/35,653、US-A-4,584,420、US-A-3,860,595、DE-A-1,952,770およびDE-A-1,953,240から既知である。これらのプロセスすべてにおいて、これらの解離促進剤類は、解離されるガス混合物に添加され、それから熱分解により遊離基を発生させる。解離促進剤の添加に先立つ遊離基発生の工程は、先行技術には開示されていない。

先行出版物ではない先のWO-A-02/94,753は、遊離基気相反応を実施するためのプロセスおよびデバイスを記載している。ここで、遊離基を含み、反応器の外部で先の工程で解離促進剤の熱分解により製造されるガスは、反応器に導入される。

WO-A-00/29,359から、触媒の操作寿命は、水素の存在により増大できることも既知である。水素は、この場合、供給ガス中に混合される。
DCEを含む供給ガスを熱粒子および／またはガス流あるいは熱ガス流と混合し、後者から移送される熱をEDCの熱分解に用いることもすでに提案されている。US-A-5,488,190に記載のプロセスにおいて、解離オーブン中の供給ガスの熱分解は、熱粒子もしくはガスがそのエネルギーを非常に素早く供給ガスに移送し、熱分解が四分の一秒未満内で実施されなければならない超熱分解と交換される。この文献は、熱粒子もしくはガスに解離促進剤を添加することも提案している。この場合、DCE解離のための反応の熱は、すべて注入される熱媒体により反応帯に導入される。

さらに、DCEがレーザー光により遊離基に解離されること、およびこれらが、例えば、塩化ビニルの調製のために、遊離基連鎖反応に用いられることが、すでに提案されている。例は、SPIE, Vol. 458 Applications of Lasers to Industrial Chemistry (1984), pp. 82-88、Umschau 1984, number 16, pp. 482ならびにDE-A-2,938,353、DE-C-3,008,848およびEP-A-27,554に見出すことが可能である。しかし、この技術は、現在に至るまで工業的製造に用いられていない。その理由は、これまで提案されてきた反応器が長期操作に適していないことであり得る。

本発明は、従来のプロセスにおけるよりも長期間解離オーブンの連続操作を可能ならしめるプロセスを提供する。
本発明によれば、既知のプロセスとは対照的に、遊離開始剤基を、反応器内もしくは外部で１つ以上の物理的に輪郭を描いた領域で、しかし実際の解離反応とは切り離して、解離促進剤から非熱もしくは熱分解により発生させ、これらを、次の工程で反応器を通して移動するガス流に導入する。反応器内部の物理的に輪郭を描いた領域に遊離基の高濃度を用意することは、出発原料の次の熱解離を促進する。さらに、遊離開始剤基の発生に用いられる条件は、炭素堆積物の生成が最小限度となるようなものである。

本発明の１つの目的は、ハロゲン含有脂肪族炭化水素の熱分解プロセスを提供することであり、それにより従来のプロセスにおけるよりも高い転化率が同じ操作温度で可能であり、あるいはそれにより操作温度を同じ転化率で従来のプロセスに比べて下げることができる。

連続熱分解における生成物の収率の増加は、遊離開始剤基を含む少量のガス類を（これらのガス類を多量添加する必要はない）反応器に導入することにより生み出せることが今やわかった。

１つの実施態様（以後"バリアントＩ"という）において、本発明は、
ａ）加熱ガスハロゲン含有脂肪族炭化水素を含む供給ガス流をその内部に向かって少なくとも１つのガス用供給ラインが開いている反応器に導入し、
ｂ）解離促進剤の熱もしくは非熱分解により発生させた遊離基を含む加熱ガスを反応器に向かって開いている供給ライン（単数もしくは複数）を通して導入し（熱分解による遊離基発生の場合、加熱ガスは、少なくとも供給ラインが開いている箇所で広く行きわたっている反応器中の反応混合物の温度に対応する温度を有し、非熱分解による遊離基発生の場合、加熱ガスは、少なくとも供給ラインが反応器に向かって開いている箇所での反応混合物の露点の温度に対応する温度を有する）、そして
ｃ）ハロゲン化水素およびエチレン不飽和ハロゲン含有脂肪族炭化水素がハロゲン含有脂肪族炭化水素の熱解離により生成されるような圧力および温度を反応器内部に設定する（ただし、熱分解による遊離基発生の場合、これは、不活性ガスで稀釈した解離促進剤を含むガスを加熱するか、もしくは解離促進剤を含むガスを表面が不活性ガスでフラッシされた熱ソース上を通すことにより達成される）工程を含む、飽和ハロゲン含有脂肪族炭化水素の熱解離によりエチレン不飽和ハロゲン含有脂肪族炭化水素を調製するためのプロセスを提供する。

さらなる実施態様において（以後"バリアントII"という）において、本発明は、
ａ）加熱ガスハロゲン含有脂肪族炭化水素を含む供給ガス流をその内部に向かって少なくとも１つの解離促進剤を含む加熱ガス用供給ラインが開いている反応器に導入し、
ｄ）反応器の内部で所定容量内で適宜のデバイスにより解離促進剤から熱的もしくは非熱的に遊離基を発生させ、
ｅ）解離促進剤を含む加熱ガスを供給ラインを通して所定容量導入し（熱分解による遊離基発生の場合、加熱ガスは、少なくとも供給ラインが開いている箇所で広く行きわたっている反応器中の反応混合物の温度に対応する温度を有し、非熱分解による遊離基発生の場合、加熱ガスは、少なくとも供給ラインが反応器に向かって開いている箇所での反応混合物の露点の温度に対応する温度を有する）、そして
ｃ）ハロゲン化水素およびエチレン不飽和ハロゲン含有脂肪族炭化水素がハロゲン含有脂肪族炭化水素の熱解離により生成されるような圧力および温度を反応器内部に設定する工程を含む、飽和ハロゲン含有脂肪族炭化水素の熱解離によりエチレン不飽和ハロゲン含有脂肪族炭化水素を調製するためのプロセスを提供する。

本発明のプロセスを、システムDCE/VCを例として記載する。それは、ハロゲン含有飽和炭化水素から他のハロゲン含有不飽和炭化水素を調製するのにも適する。これらすべての反応において、解離は、遊離基連鎖反応であり、それにおいて、所望の生成物のほかに、望ましくない副産物が生成され、長期操作で装置内の炭素堆積物に至る。

1,2-ジクロロエタンからの塩化ビニルの調製は、好ましい。
供給ライン（単数もしくは複数）を通して供給ガス流に導入される熱ガスとして、解離促進剤から誘導される遊離基を含むガスのいずれをも用いることが可能である。

本発明のプロセスのバリアントＩにおいて、解離促進剤からの遊離基生成は、反応器への供給ラインで、好ましくは供給ラインが反応器に向かって開いているすぐ前で、起こる。供給ラインは、反応器の壁で開くことができ、あるいは好ましくは発生させた遊離基の壁との反応を避けるために反応器の内部に向かって開いている。このバリアントにおいて、遊離基を発生させるためのデバイスは、このように供給ラインもしくは好ましくは反応器の端に配置され、生成された遊離基は、供給ラインを通して反応器に供給される。

本発明のプロセスのバリアントIIにおいて、解離促進剤を含むガスは、供給ラインを通して所定容量の反応器内部に供給され、解離促進剤は、そこで遊離基を発生させるためのデバイスの作用により遊離基に解離する。ここで、また、供給ラインは、反応器の壁で開くことができ、あるいは好ましくは発生させた遊離基の反応器壁での再結合を避けるために反応器の内部に向かって開いている。このバリアントにおいて、遊離基を発生させるための供給ラインおよびデバイスは、このように互いから分離しており、遊離基は、遊離基を発生させるためのデバイスの作用により反応器の内部で生成される。

本発明のプロセスの両方のバリアントにおいて、加熱不活性ガスをそれを通して所定容量の反応器に導入させることができるさらなる供給ラインを設置することも有用であり、前記反応器に遊離基が導入される、あるいはその中で遊離基を遊離基もしくは解離促進剤を含むガスのための供給ラインの開口部付近で解離促進剤から発生させる。この不活性ガスは、反応性成分を稀釈し、炭素堆積物の生成を防ぐ役割を果たす。

解離促進剤の例は、それ自体既知である。これらは、一般にハロゲン含有、好ましくは塩素含有化合物もしくは分子酸素である。例は、前記UA-A-4,590,318およびDE-A-3,328,691に見出し得る。本発明のプロセスの特定の条件下で、例えば、DCEも、熱分解反応の促進剤とみなされるが、それは、例えば、遊離基を熱分解反応のさらなるコースを促進する遊離基に熱発生させるために設定される高温で、それが崩壊するからである。これらの遊離基はまた、例えば、放電によりもしくは光分解的に、DCEの非熱分解により発生させることができる。

好ましい解離促進剤は、分子塩素、塩化ニトロシル、塩化トリクロロアセチル、クロラル、ヘキサクロロアセトン、ベンゾトリクロライド、モノクロロメタン、ジクロロメタン、トリクロロメタン、テトラクロロメタンもしくは塩化水素である。

導入される、そして解離促進剤もしくはそれから発生させる遊離基を含むガスは、さらに反応システムの成分である不活性ガス（単数もしくは複数）を含むことができる。
不活性ガスの例は、反応器中に広く行きわたっている反応条件下で不活性であるガスであり、例えば、窒素、希ガス（例、アルゴン）、もしくは二酸化炭素である。

反応システムの成分であるガスの例は、塩化水素およびジクロロエタンである。
遊離基を含むガスの導入が反応器中の温度を下げてはいけないから、非熱的に発生させた遊離基を含むガスの温度が、供給ラインが反応器に向かって開いている箇所で少なくともガス流の温度と同じであることが望ましく、他方熱的に発生させた遊離基を含むガスの温度は、通常供給ラインが反応器に向かって開いている箇所でガス流の温度よりもかなり高い。

遊離基を非熱分解により発生させるとき、遊離基もしくは解離促進剤を含み、反応器に導入される加熱ガスが、供給ラインが反応器に向かって開いている箇所での反応混合物の温度以下の温度を有することも可能である。しかし、遊離基もしくは解離促進剤を含み、反応器に導入される加熱ガスの温度が、供給ラインが反応器に向かって開いている箇所での反応混合物の露点に少なくとも等しい温度を有することが必要である。

導入されるガスは、好ましくは供給ガス流に導入もしくは注入されるほんの少し前に加熱される。導入されるガスの典型的な温度は、２５０〜１５００℃、好ましくは３００〜１０００℃の範囲にある。

供給ガス流の典型的な温度は、２５０〜５００℃の範囲にある。
導入されたガスにより生じる効果は、選ばれる温度のみならず、ガスの性質およびその量にもかかっている。反応器中の全マスフローに基づいて、全部で１０重量％以下、好ましくは５重量％以下、特に好ましくは０．０００５〜５重量％を添加することが普通である。

典型的には、必要とされる反応の熱９０％よりも多く、好ましくは９５％よりも多くが、反応器壁の加熱により供給され、他方遊離基の熱発生の場合、遊離基を含む熱ガスを通して導入される熱は、促進剤物質の先行分解を生じる。遊離基の非熱発生の場合、遊離基を含む熱ガスを通して導入される熱は、その温度を導入箇所での反応混合物の露点温度以上に保つ役割を果たす。

遊離基を含む加熱ガスの導入は、供給ガスにおける遊離基連鎖反応を促進すると推測され、それは最終的には解離反応において遊離基の増大した濃度および増大した転化率を導く。

遊離基を含む加熱ガス用供給ラインとして、この目的で当業者に既知のすべてのデバイスを用いることが可能である。例は、反応器に向かって開いていて、反応器に向かって開いているその端でノズルを有するパイプである。好ましいものは、反応器に向かって開いているその端のすぐ前に加熱ガス用の加熱デバイスを有する供給ラインである。

供給ラインの開いた端は、反応器の壁にあり得る。供給ラインは、加熱ガスが反応器の壁と有意な程度まで接触しないように、好ましくは反応器の内部に向かって、特に反応器におけるガス流の中心に向かって開いている。

解離促進剤からの遊離基発生は、反応器の供給ラインで起こり得る。しかし、遊離基を発生させるデバイスを解離促進剤を含むガス用供給ラインの端に設置、あるいは遊離基を発生させるデバイスを反応器の内部に設置して、所定容量内で遊離基の増大した濃度を生じ、反応器への供給ラインをこの所定容量に向かって開き、加熱ガス、例えば、不活性ガス、および／または解離促進剤を含むガスの導入を可能せしめることも可能である。

解離促進剤からの遊離基発生は、熱もしくは非熱方法により達成できる。非熱方法の例は、電磁放射もしくは粒子放射による光分解解離あるいは放電による非熱プラズマの発生である。

本発明のプロセスのバリアントＩにおいて、熱分解による遊離基発生の場合、不活性ガスで稀釈した解離促進剤を含むガスを用いるか、もしくは解離促進剤を含むガスを表面が不活性ガスでフラッシされた熱ソース上を通す。これらの処置は、炭素堆積物が生成される傾向を減少させることに有意に貢献する。

好ましい実施態様において、基（radicals）を含み、不活性ガスで稀釈され、導入されるガスは、反応器への導入の直前に供給ラインで電気加熱される。
さらなる好ましい実施態様において、解離促進剤を含み、好ましくは不活性ガスで稀釈され、導入されるガスは、遊離基を発生させるためのデバイス、特に、反応器への導入の直前に供給ラインの端の放電区画を通される。

本発明のプロセスのさらなる好ましいバリアントは、不活性ガスからの熱プラズマ発生、解離促進剤から遊離基を発生させるのに十分高い温度を有するガスを生成するように不活性ガス導入により熱プラズマを所望温度に冷却、このガスを解離促進剤と混合、および遊離基を含むこの混合物を反応器に導入することを含む。

本発明のプロセスのさらなる好ましいバリアントは、解離促進剤から誘導され、遊離基を放電、好ましくはスパーク、バリヤーもしくはコロナ放電により発生させたガスの使用に関する。

本発明のプロセスのさらなる好ましいバリアントは、解離促進剤から誘導され、遊離基をマイクロ波放電もしくは高周波放電により発生させたガスの使用に関する。
本発明のプロセスの別の好ましいバリアントは、解離促進剤から誘導され、熱および遊離基を化学反応により同時に発生させたガスの使用に関する。例は、供給ラインが反応器に向かって開いている箇所あるいはそのすぐ前での過剰塩素の水素との燃焼もしくは触媒反応である。かくて、塩素／水素火炎を用いることが可能であり、塩素は過剰に用いられ、不活性ガスが好ましくは添加される。特に好ましいのは、不活性ガスの存在下触媒活性表面、例えば、白金上での、過剰塩素の水素との反応である。

本発明のプロセスの別の好ましいバリアントは、解離促進剤から誘導され、遊離基を反応器への供給ラインもしくは反応器の内部で所定容量で光化学反応により発生させたガスの使用に関する。一例は、反応器への供給ラインに設置した遊離基を発生させるのに適する放射ソースの使用であり、例えば、エキシマー灯、水銀灯、レーザー、あるいは遊離基を発生させるのに適する電磁放射もしくは粒子放射、例えば、アルファもしくはベータ粒子の、反応器への供給ラインもしくは反応器への注入である。

本発明のプロセスのさらなる好ましいバリアントにおいて、反応器の内部でガス透過性支持体上に配置される少なくとも１つの触媒活性金属を有する反応器が用いられる。
触媒活性金属として、反応器中に広く行きわたっている反応条件下で安定である、例えば、溶融しない、金属合金を含むいずれの金属を用いることも可能である。解離反応で生成させた金属表面および／または金属ハライドは、遊離基連鎖反応の１つ以上の工程の活性化エネルギーを減少させ、それにより反応をさらに促進すると推測される。

好ましいことは、触媒活性金属として、元素周期表の遷移族８からの金属もしくは金属合金、特に鉄、コバルト、ニッケル、ロジウム、ルテニウム、パラジウムもしくは白金、あるいはこれらの金属の金との合金を用いることである。

特に好ましいものは、ロジウム、ルテニウム、パラジウムおよび白金である。
ガス透過性支持体として、当業者に既知であり、反応器の内壁および／または反応器の内部の選択領域に適用でき、ガスをフラッシするための供給ラインが設けられているすべての支持体を用いることが可能である。支持体は、例えば、金網もしくはパンチメタルプレートにより形成し、触媒床を供給でき、それを通してフラッシングガスが、例えば、パンチチューブにより中央入口を通って流れることができるケージであり得る。

さらに、ガス透過性支持体は、触媒活性金属のフラット構造体、例えば、ワイヤゲージに囲まれたガス透過性プレートであり得る。
ガス透過性支持体は、好ましくは多孔質の造形体である。これは、触媒活性金属からなり得る。それは、好ましくは、特に、触媒活性金属で被覆された多孔質セラミックである；あるいはそれは、触媒活性金属でドープされた多孔質セラミックである。

触媒活性金属は、ガス透過性支持体中もしくは上にいずれの形でも適用できる。そのような構造体は、当業者に既知である。
例えば、触媒活性金属は、非常に大きな表面積対容量比を有する形で存在し得る。触媒活性金属は、好ましくはガス透過性支持体の上もしくは中に被膜および／またはドーパントとして適用される。

非常に長期の操作を維持するために、反応器の操作を続ける間、金属の触媒活性をできる限り長く保持すること、および／または回復もしくは再生できることが必要である。
これは、触媒表面をガス還元剤でフラッシすることにより達成できることがわかった。

ガス還元剤として、反応器中に広く行きわたっている温度でガス状である炭素化生成物用のすべての還元剤を用いることが可能である。例は、水素もしくは水素と不活性ガスとの混合物である。

ガス還元剤は、ガス透過性支持体を通して導入され、これを通して触媒活性金属に適用される。
ガス還元剤は、連続的もしくは所定の時間間隔で導入できる。

ガス還元剤は、未稀釈の形で、あるいは窒素および／または希ガスなどの不活性ガスとともに導入できる。
ガス透過性支持体を通して導入されるガス還元剤の温度は、有利にはガス透過性支持体の位置で反応器の内部に広く行きわたっている温度につり合う。

熱ガスの反応混合物への連続的もしくは断続的注入は、熱分解における転化率を増大させ、生成物の収率を増大させることができる；不活性ガスおよび／または還元剤での平行フラッシングは、反応器の内部に存在するいずれかの触媒活性金属の表面に炭素堆積物の生成を有効に防ぐか遅らせることができ、結果として解離オーブンの操作期間を増大させ、解離反応における転化をさらに上げる。反応器の操作は、フラッシング手順の間妨害されない。

ガス還元剤の代わりあるいは一緒に、解離促進剤も、ガス透過性支持体を通して反応器中の触媒活性金属に適用できる。これらの例は、前述した。
解離促進剤を含む熱ガス用の少なくとも１つの供給ラインが、供給ガス流の反応器への入口付近で開いていることが好ましい。

このようにして、解離促進剤から生成させた遊離基を含む加熱ガスは、供給ガスが反応器に導入されるとき遊離基の高濃度がすでに存在するように、この箇所で反応器に導入でき、このことは、連鎖反応が有効に進むことを助ける。

本発明のプロセスの好ましいバリアントにおいて、解離促進剤から生成させた遊離基を含む加熱ガスは、反応器を通過中に、複数の供給ラインを通して供給ガス流に導入される。

反応器の初めの三分の一における供給ラインの数は、格別に好ましくは二番目の三分の一および／または三番目の三分の一におけるそれよりも大きい。
本発明のプロセスは、それ自体通例である圧力および／または温度を用いて実施できる。有用な操作圧力は、０．８〜４MPa（オーブン入口）の範囲にある；有用な操作温度は、４５０〜５５０℃（オーブン出口）の範囲および２５０〜３５０℃（オーブン入口）の範囲にある。吸熱解離反応は、エネルギーの連続導入を必要とする；これは、反応器を通して解離されるガスの通過中に行われる。

本発明のプロセスは、通例の操作温度を下げることを可能せしめる。これは、より経済的な操作を可能とする。操作温度における低下の代わりに、収率における増大を得ることが可能である。

本発明のプロセスのさらなる実施態様は、
ｆ）加熱ハロゲン含有脂肪族炭化水素、ハロゲン化水素およびエチレン不飽和ハロゲン含有脂肪族炭化水素を含む生成物のガス流を、反応器から断熱後反応器に導入し（前記断熱後反応器中で、前記反応は、生成物のガスを冷却しながら生成物のガス流により供給される熱の助けを借りて継続され、場合によってはその内部で、遊離基を含み、解離促進剤から生成させた加熱ガス用供給ラインが少なくとも１つ開いていてもよい）、そして
ｇ）適宜に、解離促進剤の熱もしくは非熱分解により発生させた遊離基を含む加熱ガスを断熱後反応器に向かって開いている供給ライン（単数もしくは複数）を通して導入するか、もしくは断熱後反応器の内部で所定容量内で適宜のデバイスにより解離促進剤から熱的もしくは非熱的に遊離基を発生させる（熱分解による遊離基発生の場合、加熱ガスの温度は、少なくとも供給ラインが断熱後反応器に向かって開いている箇所での反応混合物中に広く行きわたっている温度であり、非熱分解による遊離基発生の場合、少なくとも供給ラインが断熱後反応器に向かって開いている箇所での反応混合物の露点に対応する温度である）（ただし、熱分解による遊離基発生の場合、これは、不活性ガスで稀釈した解離促進剤を含むガスを加熱するか、もしくは解離促進剤を含むガスを表面が不活性ガスでフラッシされた熱ソース上を通すことにより達成される）工程を含む、反応器の下流に設置した断熱後反応器における生成物のガスの熱解離に関する。

ここで、本発明のプロセスは、その内部スペースに向かって加熱ガス用供給ラインが少なくとも１つ開いている上流反応器を用いることなく、断熱後反応器中に工程ｆ）およびｇ）のみを含むことができる。

しかし、断熱後反応器中に工程ｆ）およびｇ）を有する本発明のプロセスは、好ましくはその内部スペースに向かって加熱ガス用供給ラインが少なくとも１つ開いている上流反応器の使用と組み合わされる。

本発明は、さらに
ｉ）反応器に向かって開いている飽和ハロゲン含有脂肪族炭化水素を含む供給ガス流用供給ライン、
ii）反応器の内部に向かって開いている加熱ガス用の少なくとも１つの供給ライン、
iii）供給ラインに接続した解離促進剤のソース、
iv）供給ラインに設置した解離促進剤から遊離基を発生させるためのデバイス、
ｖ）適宜に、供給ラインでガスを加熱するための加熱デバイス、
vi）反応器中でガス流の温度を加熱および／または維持するための加熱デバイス、および
vii）反応器から導かれるエチレン不飽和ハロゲン含有脂肪族炭化水素を含む熱解離の生成物のガス流のための出口ラインの要素を含む、上記プロセスを実施するための反応器を提供する。

さらなる好ましい実施態様において、本発明は、
ｉ）反応器に向かって開いている飽和ハロゲン含有脂肪族炭化水素を含む供給ガス流用供給ライン、
ii）反応器の内部に向かって開いている加熱ガス用の少なくとも１つの供給ライン、
iii）供給ラインに接続した解離促進剤のソース、
viii）供給ラインの端に設置した解離促進剤から遊離基を発生させるためのデバイス、
ｖ）適宜に、供給ラインでガスを加熱するための加熱デバイス、
vi）反応器中でガス流の温度を加熱および／または維持するための加熱デバイス、および
vii）反応器から導かれるエチレン不飽和ハロゲン含有脂肪族炭化水素を含む熱解離の生成物のガス流のための出口ラインの要素を含む、上記プロセスを実施するための反応器を提供する。

同様に好ましい実施態様において、本発明は、
ｉ）反応器に向かって開いている飽和ハロゲン含有脂肪族炭化水素を含む供給ガス流用供給ライン、
ix）反応器の内部に設置され、反応器の内部で所定容量内で解離促進剤から遊離基を発生させるデバイス、
ｘ）反応器の内部で所定容量に向かって開いている解離促進剤を含む加熱ガス用の少なくとも１つの供給ライン、
iii）供給ラインに接続した解離促進剤のソース、
ｖ）供給ラインでガスを加熱するための加熱デバイス、
vi）反応器中でガス流の温度を加熱および／または維持するための加熱デバイス、および
vii）反応器から導かれるエチレン不飽和ハロゲン含有脂肪族炭化水素を含む熱解離の生成物のガス流のための出口ラインの要素を含む、上記プロセスを実施するための反応器を提供する。

反応器として、そのような反応のために当業者に既知のすべての型を用いることが可能である。好ましいものは、チューブ反応器である。
好ましくは上記要素ii）、iii）およびiv）もしくはii）、iii）およびviii）あるいはix）、ｘ）、iii）およびｖ）を本発明の反応器の下流に配置することができる。断熱後反応器において、必要とされる反応の熱は、供給される生成物のガス流の熱により供給され、それは、それにより冷却される。

本発明の反応器が要素ii）、iii）およびiv）もしくはii）、iii）およびviii）あるいはix）、ｘ）、iii）およびｖ）を含む断熱後反応器と組み合わされる代わりに、そのような断熱後反応器を要素ii）、iii）およびiv）もしくはii）、iii）およびviii）あるいはix）、ｘ）、iii）およびｖ）を有さないそれ自体既知の反応器に接続されることもできる。

加熱ガス用供給ラインは、好ましくは反応器の壁で、もしくは好ましくは内部に向かって開いており、反応器に向かって開いているその端にノズルを有し、好ましくは反応器に向かって開いているその端のすぐ前に加熱ガス用電気加熱デバイスを有する金属パイプを含む。好ましいバリアントにおいて、この加熱デバイスは、完全にセラミックからなる。

本発明の反応器のさらなる好ましい実施態様は、熱プラズマ発生器、例えば、遊離基を含むガス用供給ラインを通して反応器に接続される高周波プラズマ発生器を含み、前記高周波プラズマ発生器は、適宜に、不活性ガス用のさらなる供給ラインおよび解離促進剤用のさらなる供給ラインに接続されている。

高周波プラズマ発生器は、好ましくは反応器への供給ラインの開口部付近で反応器の外壁に設置される。
本発明の反応器のさらなる好ましい実施態様は、反応器への供給ラインに接続される放電、好ましくはスパーク、バリヤーもしくはコロナ放電を発生させるためのデバイスを含む。これもまた、好ましくは反応器への供給ラインの開口部付近で反応器の外壁に設置される。

本発明の反応器のさらなる好ましい実施態様は、反応器への供給ラインに接続されるマイクロ波放電もしくは高周波放電を発生させるためのデバイスを含む。これもまた、好ましくは反応器への供給ラインの開口部付近で反応器の外壁に設置される。

本発明の反応器の別の好ましい実施態様は、熱および遊離基を化学反応により同時に発生させ、反応体用の少なくとも２つの供給ラインおよび直接反応器に向かって開いているバーナーをも有するデバイスを含む。

本発明の反応器のさらなる好ましい実施態様は、反応器への供給ラインに配置される、もしくはその放射線が反応器への供給ラインに導入される放射線のソースを含む。これもまた、好ましくは反応器への供給ラインの開口部付近で反応器の外壁に設置される。

本発明の反応器の格別に好ましい実施態様において、表面が触媒活性金属で被覆され、そして／またはそれが触媒活性金属でドープされているスタッブ（stub）の形で、少なくとも１つの多孔質セラミックが反応器の内部に存在し、前記スタッブに、ガス還元剤および／または解離促進剤が触媒活性金属に供給されるための供給ラインが設けられている。

本発明のプロセスおよび反応器のさらなる特に好ましい実施態様は、図１〜９の助けを借りて下に記載される。
本発明のプロセスの特に好ましいバリアントにおいて、供給ガス流は、反応器を通過中に、図１に示される型の１つ以上の加熱デバイス中で発生させた遊離基を含むガスと接触する。

加熱デバイスは、好ましくはセラミッククラッドが設けられ、好ましくは１つ以上の同軸環状ギャップ（３）を有するハウジング（２）に設置される電気操作加熱カートリッジ（１）である。

ハウジング（２）は、セラミックおよび／または金属を含む。ハウジングは、好ましくは円筒形を有する。
加熱カートリッジ（１）は、気密の、耐圧および耐熱性リードスルー（lead-through）（４）によりハウジング（２）に固定される。リードスルー（４）には、好ましくは加熱カートリッジがねじ締めされてそれに固定されるようにねじ山が設けられている。

ハウジング（２）は、解離促進剤を含み、不活性ガスで稀釈されていてもよいガス流がそれを通って導入されるガス入口（５）を有する。ガス入口（５）は、好ましくはハウジング（２）の外壁に配置される。

複数の同軸環状ギャップ（３）が、好ましくはハウジング中に形成され、解離促進剤を含むガスが、これらを通って流れる。これらの環状ギャップ（３）は、解離促進剤を含むガスが環状ギャップを往復するために通る少なくとも２つの開口部を有する。これらの開口部は、好ましくは加熱デバイスの前および後端の高さで配置される。結果として、ガス流は、加熱デバイスの全長に沿ってそれぞれの環状ギャップを通って流れ、ガス流の流れ方向は、それぞれの環状ギャップ内で逆転する。図示される実施態様において、ガス流は、ハウジング（２）の外部から環状ギャップ（３）を通って走行し、その流れ方向は、環状ギャップ（３）内で繰り返し逆転し、ガス流は、最終的には中心に設置した加熱カートリッジ（１）に沿って、ついで、好ましくはノズルの形態をとるガス出口（６）を通って反応スペースに流れ込む。

しかし、ハウジング（２）は、たった１つの環状ギャップを有することもできる。この場合、ガスは、ただちに加熱カートリッジ（１）に沿って、ガス出口（６）を通って反応スペースに流れ込む。

図１に示される複数の環状ギャップを有する実施態様は、加熱カートリッジ（１）での解離促進剤を含むガスの強い加熱が、加熱デバイスの外壁が反応スペースに広く行きわたっている温度よりも有意に高い温度に加熱される結果をもたらさないという利点を提供する。これは、外壁上の炭素堆積物の増大した生成を防ぐ。

さらなる実施態様において、加熱デバイスの外壁、特に、反応スペースに突き出ている加熱デバイスの部分を、不活性材料、例えば、金属酸化物、セラミック、窒化硼素もしくは窒化珪素で被覆できる。

加熱カートリッジ（１）に対向する加熱デバイスの内壁も、そのような材料で被覆できる。
さらなる実施態様において、デバイスは、少なくとも２つの分離したガス供給ラインを有し、一方の供給ラインは不活性ガスを導入する役割を果たし、他方の供給ラインは促進剤物質を導入する役割を果たす。促進剤物質用供給ラインは、好ましくは不活性ガスとの混合が反応スペースへの入口のすぐ前で起こるように配置される。

図１に示される加熱デバイスには、その外部にねじ山（７）があるコーン（８）がその外壁上に設けられている。コーン（８）および供給ラインへのシールのための封止エッジを形成する加熱デバイスのその部分は、およそ同じ熱膨張を有する材料から、特に同じ材料からなる。

反応チューブ上の加熱デバイスの可能な配置は、図２に示される。円周封止エッジを形成するねじ山（１１）および肩（１２）を有するホルダー（１０）は、反応チューブ（９）に溶接されている。

図１に記載の加熱デバイスがホルダー（１０）にねじ締めされているとき、肩（１２）は、コーン（８）中に割り込み、かくて信頼できるシールを形成する。
この封止原理は、DE-A-44 20 368に記載されている。44 20 368に記載されるように、追加のシールを、グランドパッキン（図２には示されず）により設けることができる。

図１に示される加熱デバイスを、飽和ハロゲン含有脂肪族炭化水素の熱解離によりエチレン不飽和ハロゲン含有脂肪族炭化水素を調製するための従来のチューブ反応器中に設置することができる。

そのような設置は、図３に模式的に示される。
チューブ反応器は、オーブンおよび反応チューブを含む。
一般に、油もしくはガスなどの主要エネルギーソースで火をつけたそのようなオーブンは、放射帯（１６）および対流帯（１７）とに分けられる。

放射帯（１６）において、熱分解に必要とされる熱は、主にバーナーにより加熱されたオーブン壁からの放射により反応チューブに移送される。
対流帯（１７）において、放射帯を離れる熱煙道ガスのエネルギー含有量は、対流熱移送が起こるように利用される。このようにして、熱分解反応用出発原料、例えば、EDCは、予熱、気化、あるいは過熱される。水蒸気の発生および／または燃焼用空気の予熱も可能である。

例えば、EP-A-264,065に示される典型的な配置において、液体EDCは、初めに解離オーブンの対流帯中で予熱され、ついで解離オーブン外部の特定の気化器中で気化される。ガス状EDCを、再び対流帯に通し、そこで、この箇所で始めることができる熱分解反応で過熱することができる。過熱完了後、EDCは、塩化ビニルおよび塩化水素への転化が起こる放射帯に入る。

放射帯中および対流帯への入口で広く行きわたっている高温のために、図１に示されるデバイスが直接これらの帯域内に配置されないことが有利であるが、それは、さもないと、例えば、解離反応を促進するために導入される遊離基を含む加熱ガスもしくはガス混合物の定められた温度を設定することが不可能であるか、あるいは可能でも困難を伴うからである。

したがって、好ましいものは、図３に模式的に示されるような配置である。
ここで、解離炉は延長されて、断熱してあってもよい少なくとも２つの追加未加熱区画（１８）を含む。ついで、反応チューブのループを、実際の放射もしくは対流帯（１６、１７）からこれらの区画（１８）を通過させる。ついで、遊離基を含む加熱ガスを導入するための図１に示される加熱デバイス（１９）は、これらのループ中に、好ましくはループのベンドに設置され、これらのループの一直線の長さに開いており、すなわち、供給ガス流がこれらの箇所で遊離基を含む加熱ガスと接触できるように、反応チューブに組み込まれる。

放射もしくは対流帯（１６、１７）から未加熱区画（１８）に通される反応チューブのループには、好ましくは断熱が設けられる。
本発明のプロセスのさらなる、特に好ましいバリアントにおいて、供給ガス流は、反応器を通過中に、図４および５に示される型の１つ以上のデバイス中で発生させた遊離基を含む非熱プラズマと接触する。

図４および５は、蒸気状解離促進剤もしくは解離促進剤と不活性ガスとの混合物から誘導された非熱プラズマによる遊離基の上流発生のため、およびプラズマを本発明の反応器へ導入するためのそれ自体既知のデバイスを示す。

ここで、遊離基を、解離反応の反応スペースとは別の容量で放電によりガス状解離促進剤から発生させる。未稀釈解離促進剤を用いることが可能であり、あるいは促進剤を、窒素もしくは希ガスなどの不活性ガスで稀釈できる。放電は、好ましくはバリヤーもしくはコロナ放電である。ついで、このようにして発生させた遊離基は、本発明の反応器の実際の反応スペースに供給される。

好ましくは本発明の反応器に用いられる図４および５に示されるデバイスは、DE-A-196 48 999から既知である。以前から既知であるデバイスは、高圧プラズマでの表面処理に用いられる。

非熱プラズマを発生させるためのデバイスは、塩化ビニルの製造のために測定センサーを解離オーブンに導入するために、有利にはDE-A-44 20 368から既知のような封止システムと組み合わされる。

DE-A-196 48 999に記載される手順との相違として、プラズマ発生のためのデバイスは、本発明により、少なくとも５バール、好ましくは１２〜２６バールの有意に高い圧力で操作される。

DE-A-196 48 999から既知の大気圧での操作とは対照的に、例えば、バリヤー放電を発生させるために、有意に高い電位が必要である。
本発明により好ましくは用いられるプラズマ発生用デバイスは、ガス入口（４３）、少なくとも２つの電極（３３、３４）を有するプラズマ発生領域（３２）および反応スペース（４６）に向かって開いているガス出口（２８）を含み、反応スペース（４６）およびプラズマ発生領域（３２）は、互いに物理的に離れている。

本発明の反応器に用いられ、DE-A-196 48 999に記載されるデバイスの例は、縦断面図を示す図４に関して下により詳細に記載される。
デバイスは、後端（２１）および前端（２２）を有する本質的に円筒形のハウジング（２０）を有する。その外部（２３）に沿って、ハウジング（２０）には、コーン（２４）およびねじ山（２５）が設けられている。ハウジング（２０）は、反応器中に広く行きわたっている条件下で安定である金属、好ましくはスチールもしくは他の金属などの導体からなる。

その前端（２２）の領域において、円筒形ハウジング（２２）はテーパーをもち、そのシリンダー軸（２６）の領域にガス出口（２８）としての役割を果たす開口部を有する。この開口部を、ポートで形成することができる。その後端（２１）の領域において、ハウジング（２０）は、さらに下で記載されるようなチャンネルおよび入口を有するフランジ（２９）を支持する。

ハウジング（２０）の内部において、ガス出口（２７）の領域中の一方の端で閉じているセラミックチューブ（３０）が、軸（２６）に対して軸方向に対称的に設置される。このセラミックチューブ（３０）の外径は、以後プラズマ発生領域（３２）という環状ギャップがセラミックチューブ（３０）とハウジング（２０）の内部（３１）との間に形成されるように選ばれる。セラミックチューブ（３０）の内部には、金属を含む導電被膜、例えば、導電銀被膜が設けられ、プラズマ発生デバイスの一方の電極（３３）を形成する。他方の電極（３４）は、導電ハウジング（２０）そのものから形成される。セラミックチューブ（３０）および環状ギャップの形のプラズマ発生領域（３２）は、このように内部被膜としての形態をとる電極（３３）とハウジング（２０）により形成される電極（３４）との間に存在する。

さらなるチューブ（３５）が、セラミックチューブ（３０）の内部に存在し、これもシリンダー軸（２６）に対して軸方向に対称的に設置されるが、両端で開いている。このさらなるチューブ（３５）は、環状ギャップ（３８）がさらなるチューブ（３５）の外部とセラミックチューブ（３０）の導電被膜された内部との間に形成されるように、セラミックチューブ（３０）内のハウジング（２０）の前端（２２）の領域でセラミックチューブ（３０）の閉じた端（３６）を押しつけるスプリング（３７）の助けを借りて間隔をもって固定される。スプリング（３７）は、例えば、三つ刃もしくは四つ刃であり、それぞれの場合、さらなるチューブ（３５）の内部スペースからのガスが環状ギャップ（３８）に入るのを妨げない通路を与える。

スプリング（３７）は、またさらなるチューブ（３５）内に軸方向に対称的に配置される高電圧リード（３９）を一方の電極（３３）を形成する導電被覆と、交流を後者に供給できるように、接続する。一方、他方の電極（３４）を形成するハウジング（２０）を、危険なく触れることができるように、接地する。

円筒形ハウジング（２０）の後端（２１）にあるフランジ（２９）は、本質的にガスおよび高電圧出力を供給し、ハウジング（２０）内で種々のギャップを通してガス流を接地し、導く役割を果たす。円筒形フランジ（２９）は、円筒形ハウジング（２０）の外部領域にねじ締めされているねじ（４０）により円筒形ハウジング（２０）に締め付けられている。その中心で、フランジ（２９）は、それを通って高電圧リード（３９）が軸方向にハウジング（２０）に通る絶縁の気密性耐圧リードスルー（４１）を有する。さらに、フランジ（２９）は、外部接続品からチャンネル（４２）を通ってさらなるチューブ（３５）の内部領域に至るガス出口（４３）を有し、さらなるチューブ（３５）の後端は、フランジ（２９）の封止ウェブ（４４）に対して封止する。

さらに、フランジ（２９）は、ハウジング（２０）に面するその側部に、その直径がさらなるチューブ（３５）とセラミックチューブ（３０）との間の環状ギャップ（３８）をセラミックチューブ（３０）とハウジングの内部（３１）との間のプラズマ発生領域（３２）の環状ギャップに気密風に接続できるように調整した円形溝（４５）を有する。

デバイスを操作するために、ガス入口（４３）に選んだガスもしくはガス混合物を供給し、高周波高電圧を、高電圧リード（３９）とハウジング（２０）との間に適用する。選ばれる電圧および周波数は、ガスの型、アセンブリーの幾何図形的配置、表面処理の型およびさらなる要因にかかっており、当業者が自由に選ぶことができる。

ガスは、ガス入口（４３）からさらなるチューブ（３５）の内部に進み、このさらなるチューブ（３５）を通ってスプリング（３７）に流れ、スプリング（３７）とセラミックチューブ（３０）の閉じた端との間の領域に入り、セラミックチューブ（３０）とさらなるチューブ（３５）との間の環状ギャップに再び戻る。ついで、ガスは、その円形溝（４５）中のフランジ（２９）に再び達し、もう一度、今度は上方向に、セラミックチューブ（３０）とハウジング（２０）の内部との間の環状ギャップに偏向され、これがプラズマ発生領域（３２）を形成する。このプラズマ発生領域を流れた後、ガスは、ガス出口（２８）の領域に達し、そこでデバイスを離れて、開始される反応が起こる反応スペース（４６）に入る。

セラミックチューブ（３０）の導電被覆が高電圧リード（３９）と同じ電位にあるので、ガスは、さらなるチューブ（３５）内および環状ギャップ（３８）中の両方で電気的に影響を受けないままである。さらなるチューブ（３５）および環状ギャップ（３８）を通るガスの転換は、本質的にデバイスの内部冷却のために実施される。かくて、作動ガスは冷却ガスと同時に作用し、これによりさらなる内部冷却を施すことができる。

プラズマ発生領域（３２）においてのみ、セラミックチューブ（３０）の導電被覆により形成された電極（３３）とハウジング（２０）により形成された（３４）との間に存在するガスがあり、特に適用される高周波数高電圧によりイオン化される、すなわち、遊離基発生に望ましいプラズマ状態に転化される。デバイスの操作において、選ばれる流速は、プラズマ状態がガス出口（２８）を通るプラズマガスの退出後ですら維持されるに十分高くあるべきである。

さらなる実施態様において、本発明により用いられるデバイスの外壁、特に、反応スペースに突き出ているデバイスの部分を、炭素の堆積を遅らせる、あるいは防ぐために、不活性材料、例えば、金属酸化物、セラミック、窒化硼素もしくは窒化珪素で被覆することができる。

図５に示されるさらなる実施態様において、デバイスは、遊離基を含むガスがホール（４７）を通って反応スペース（４６）に走行できるように、ガス出口（２８）の代わりにハウジング（２０）に１つ以上のドリルドホール（４７）を有する。

本発明により用いられるデバイスには、好ましくはその外壁にコーン（２４）およびねじ山（２５）が設けられる。
図４および５のデバイスを反応チューブの上に設置する好ましい方法は、図６に示される。

ねじ山（５０）および円周封止エッジを形成する肩（５１）を有するホルダー（４９）は、反応チューブ（４８）に溶接されている。図４もしくは図５に記載のデバイスがホルダー内にねじ締めされているとき、封止エッジ（５１）は、コーン（４６）中に割り込み、信頼できる金属封止が形成される。

この封止原理は、DE-A-4,420 368から既知である。やはりそこに記載されるように、追加のシールを、グランドパッキン（図には示されず）により設けることができる。
デバイス全体を、図３に示されるのと同じ方法で反応器の上に設置することができる。

本発明のプロセスのさらなる特に好ましいバリアントにおいて、供給ガス流は、遊離基を含み、反応器を通過中に、図７、８および９に示される型の１つ以上のデバイス中で発生させたガスと接触する。

このデバイスにおいて、純粋な形でも不活性ガスおよび／またはガス還元剤と混合して存在することも可能であるガス状促進剤物質の熱分解により、遊離基を発生させる。
熱分解は、実際の反応スペースから離れ、それを通って個々のガス（混合物）が流れ、遊離基中に光分解的に解離する区画中で起こる。ついで、遊離基を含むガス（混合物）は、ノズルの形態をとることができる開口部を通って実際の反応スペースに進む。

区画を通って流れる間、しかし場合によってはノズルからの退出後も、促進剤物質は、適当な光源からの光との相互作用により光分解される。これは、ついで実際の反応スペース中で起こる反応を促進する遊離基の生成をもたらす。この手順は、ほんの少量の促進剤物質しか必要としないという利点を有する。

反応スペースへの促進剤物質の直接の導入は、文献から既知のように、影響を受ける反応の温度レベルで、例えば、４５０〜５５０℃の範囲で、促進剤の熱崩壊により、あるいは異質崩壊（壁反応）により、遊離基の発生を導く。この場合、促進剤は、反応システムに評価できるほどの効果を及ぼす量で添加されなければならないが、そのような量は転化率における所望の増大のみならず副産物の増大した生成、すなわち、選択性における減少、ならびに炭素堆積物の生成率における増大を導く。

これらの不利な点は、増大する転化率により得られた経済的利点を無効にし、今日まで工業的実践において確立されていなかった促進剤物質の使用を導く。
本明細書に記載される手順は、ほんの少量の促進剤物質を添加するだけでいいように、実際の反応から離れた区画中で特別にそして有効に遊離基に分解される促進剤物質によりこの不利な点を克服する。

ハロゲン含有エチレン不飽和炭化水素の調製における促進剤物質は、通常本プロセスの反応条件下で塩素基を生成する物質である。これらは、塩素そのものあるいはCCl₄あるいは他の塩素化炭化水素などの塩素化合物であり得る。本明細書に記載されるプロセスにおいて、促進剤物質は、DCEでもあり得、それはそのとき好ましくは不活性ガスで稀釈される。

記載されるプロセスバリアントを実施するために、記載される目的に適する光源からの光が、光導体もしくは光学的に透明な窓、好ましくは溶融シリカ窓を通って実際の反応スペースから離れた区画に導入され、区画そのもの、そして好ましくは隣接する反応スペースの部分も通過する。

区画において、促進剤ガス（純粋な促進剤物質からなり得るし、あるいは促進剤物質と不活性ガスとの混合物でもあり得る）は、光導体もしくは光学窓を反応スペースから化学的に大きく単離するガス緩衝剤を生成する。この処置の目的は、EDC解離の例について下で説明する。

EDC解離における望ましくない第二反応は、反応器壁上の炭素の堆積である。炭素堆積のプロセスは、非金属材料、例えば、溶融シリカ上では、金属材料上よりもゆっくりと進む。非金属被覆をチューブの内壁に適用することにより反応チューブに炭素堆積物の生成を遅らせるこの事実が、最近は利用されている。この事実にもかかわらず、炭素は、もし光学窓が反応混合物に直接曝露されるなら、すなわち、例えば、反応器の壁に直接設置されるなら、炭素はやはり光学窓に堆積されるだろう。

これらの問題は、DE-A-30 08 848に記載されている。そこでは、光源として金属蒸気灯を用いるときおよびレーザーを用いるときの両方で、光を反応スペースに直接放射することによる解離反応の光化学開始反応が提案されている。金属蒸気灯などの連続的に操作する光源が用いられるとき窓が副産物で急速的に覆われるが、一方レーザーが用いられるときそれは解放されているという観察も、それに記載されている。

対策として、生成される副産物が、窓の下流でのみ感知できるほどの量で生成されるように、光学窓の領域で高流速を用いる操作が提案されている。
しかし、この手順は、窓の「自己清浄」がおそらくパルスレーザーの使用に限定されるという不利な点を有するが、それは、この場合、圧力パルスが炭素粒子中あるいは周辺のガスのちょっとした局部的加熱により発生し、ついでこれらの圧力パルスが窓から炭素粒子もしくは炭素層を分離させるからである。パルスレーザーの使用はDE-A-30 08 848に明瞭に述べられていないが、参照によって明確にDE-A-30 08 848に取り込まれるDE-A-29 38 353に述べられている。

DE-A-30 08 848およびDE-A-29 38 353が基づいている実験が、溶融シリカ反応器中で実施された。しかし、金属でできている工業的反応器においては、炭素堆積物は、反応器の入口領域およびかくて設置される光学窓の「上流」で生成されるであろう。これについて考えられる原因は、第一に、炭素堆積物の前駆体が壁での反応により反応器の入口領域で生成されること、第二に、少量の炭素堆積物前駆体が、出発DCEが蒸留により慎重に精製されているときですら、工業的プロセスにおいては出発原料とともに反応器に導入され得ることである。したがって、工業的実践で容易に遂行でき、炭素堆積物の生成が有効に避けられるさらなるプロセスに対する需要がある。

これらの不利な点は、本発明により克服され、光がVC製造の条件下で、あるいは類似の条件下で操作される反応器に導入できるプロセスおよび／または反応器は入手可能である。このために、促進剤物質は、先ず実際の反応スペースから離れた区画に光分解的に解離され、ついで反応スペースに導入される。

図７は、好ましくは本発明の反応器に用いられる解離促進剤から遊離基を光分解的に発生させるためのデバイスを示す。その内部にねじ山（５２）および円周封止エッジ（５３）を有するホルダーが、反応チューブのベンドに溶接されている。その前端がノズルの形態をとることができ、例えば、ねじ締めを助けるために内部六角ホール（５５）を有することができる円錐シェル（５４）を、このホルダー中にねじ締めすることができる。円錐シェル（５４）がホルダー（５６）中にねじ締めされるとき、ホルダーの封止エッジ（５３）で反応条件下信頼できるシールを形成する。この試験済みの封止原理は、DE-A-44 20 368に記載されている。

同封止原理を用いて、場合によっては透明な窓（５８）、例えば、半透明な金属層（５９）で被覆できる溶融シリカ窓を有してもよい、さらなるシェル（５７）を、ホルダー（５６）中にねじ締めすることができる。金属は、好ましくは水素化触媒および格別に好ましくは白金金属である。

光学窓は、窓に面しているその側部に、それぞれがシール（６３、６４）、好ましくは金属シールおよび格別に好ましくは金シールを供給できる円周くぼみ（６２）を有するホルダー（６０、６１）間に型締めされる。

窓（５８）は、ホルダー（６０）によりホルダー（６１）に押し付けられる。これは、ホルダー（６０）を、例えば、支持リングもしくはポケットホール（６６）を設けた支持ブロックによりねじ締めすることにより達成できる。

ホルダー（６０）および（６１）、くぼみ（６２）ならびにシールのシッカー（thicker）は、アセンブリーがねじ締めされるとき、シールが定められた圧力を出し、光学窓が損傷されないような寸法を有する。

シェル（５４）および（５７）間の中間スペース（６７）には、１つ以上のガス供給ラインが設けられ、反応スペース（６８）および周囲スペース（６９）から離れた区画を形成する。

例えば、VCを生成するためのDCEの熱分解は、反応スペース（６８）で起こる。アセンブリー全体は、オーブンの実際の放射帯から突き出し、これから断熱されている反応チューブのベンドに設置される。

不活性ガス、例えば、窒素もしくは希ガス、あるいは不活性ガスと促進剤物質もしくはガス状促進剤物質との混合物は、ガス入口（７０）を通って区画（６７）中に流れ込む。ガスは、区画を離れ、開口部（７１）を通って反応スペースに流れ込む。

区画の永久的なフラッシングの結果として、光学窓は、反応スペース（６８）からガス緩衝剤により分離される。炭素堆積物の前駆体、例えば、アセチレン、ベンゼンもしくはクロロプレンは、したがって窓には達せず、そこに炭素堆積物を生成する。

好ましい実施態様において、光学窓は、光学的に半透明な金属層で被覆されるが、金属は、水素化触媒、例えば、パラジウムである。
そのとき、少量の水素が促進剤ガス中に混合されると、フラッシングにもかかわらず光学窓に達する炭素堆積物の前駆体は、その表面で減少する。結果として、炭素堆積物は、窓の表面に生成できない。

光源からの光は、光学窓を通過し、エネルギーを、結果として遊離基中に崩壊し（光分解）、ついで実際の反応スペース（６８）で起こる反応を促進する促進剤物質の分子に移送する。遊離基の発生およびそれに続く反応スペースへの輸送は通常困難であるが、それは、遊離基が広く行きわたっている圧力条件下（典型的には９〜２５バール）で急速に再結合するからである。

しかし、本発明による配置において、放射線は、区画全体を、好ましくは反応スペースをも通過する。これは、開口部（７１）およびこの開口部に隣接し、かくて反応に確実に参加できる反応スペース帯で促進剤物質から生成される所望の遊離基をもたらす。したがって、開始剤もしくはフラッシングガスが区画中で発生させた遊離基を急速に反応スペースに輸送する高流速は必要ない。

このことは、開始は非常に少量の促進剤ガスを用いて実施できることも意味し、その結果、反応システムは、ほんのわずかな程度しか影響を受けず、望ましくない副産物の生成は、大きく押さえられる。

図８に示されるさらなる好ましい実施態様において、区画（６７）は、光学窓（５８）の表面近くに延びるさらなるガス入口（７２）を有する。これは、窓およびそのすぐ隣の周囲を不活性ガスもしくは不活性ガスと水素との混合物でフラッシすることを可能とし、一方促進剤物質もしくは促進剤物質と不活性ガスとの混合物は、ガス入口（７０）を通って導入される。そのような配置は、光学窓を炭素堆積物からより有効に保護することを可能とする。

図９に示されるさらなる好ましい実施態様は、図８に示される実施態様に類似する。しかし、この場合、さらなるガス入口（７２）は、開口部（７１）の方向に向けられ、促進剤物質を導入するために用いられる。ガス入口（７０）は、純粋に不活性ガスもしくはフラッシングガスの導入のために用いられる。このようにして、遊離基を、反応スペース（６８）付近であって光学窓（５８）から離れて促進剤物質から発生させる。これは、炭素堆積物に対する光学窓（５８）のためのさらなる保護を与える。

光源として、用いられる促進剤物質を光分解するのに適する光を有するいずれの光源も用いることが可能である。これは、UV灯（例、金属蒸気灯）もしくはレーザーであり得る。レーザーを用いるとき、ここで提案される配置の場合、パルスレーザーを用いるかあるいは連続レーザーを用いるかは重要でない。エキシマー灯も光源として用いることができる。

用いられる放射線は、種々の方法で導入できる。かくて、例えば、光は、光学ファイバーの束（図８に示されるような）を通して導入できる。さらに、光源（例、金属蒸気灯もしくはエキシマー灯を用いるとき）を、光学窓の後ろのシェル（５７）に直接設置できる。この場合、適切な冷却が、好ましくは与えられる。光を、さらなる窓を通ってシェル（５７）に導入し、鏡により窓（５８）上に偏向させることもできる。

特別な実施態様において、DE-A-198 45 512もしくはDE-Gbm-200 03 712に記載のものに類似のデバイスが、光の導入のために用いられる。以前から既知のデバイスが、操作中に内燃機関の燃焼室でプロセスを観察するために用いられ、例えば、スパークプラグアダプターの形で用いられる。その実際の意図される使用、すなわち、燃焼プロセスの視覚的観察、に加えて、そのようなデバイスは、その耐圧および耐熱性ゆえに、圧力および温度条件が内燃機関を運転する場合のそれらに類似する化学反応器に光を導入するのにも適する。

そのようなデバイスが用いられるなら、記載される封止システムを有する図７、８および９に示される光学窓は、省略できるであろう。そのときは、導光器が１つ以上のスパークプラグアダプターに類似のアダプターの形でシェル（５５）に配置される仕切壁にねじ締めされるだろう。

本発明による反応器上で解離促進剤から遊離基を光分解発生させるためのデバイスの設置は、図３に示されるのと同じ方法で行うことができる。

遊離基を含み、解離促進剤から生成させた加熱ガスを、縦断面図で示される解離反応器に加熱および導入するための好ましいデバイスを示す。 断面図で示される反応チューブに設置した図１のデバイスを示す。 図１に示されるデバイスを有するチューブ反応器の縦断面図を示す。 非熱プラズマにより遊離基を発生させ、遊離基を含み、解離促進剤から生成させた加熱ガスを、縦断面図で示される解離反応器に導入するための好ましいデバイスを示す。 非熱プラズマにより遊離基を発生させ、遊離基を含み、解離促進剤から生成させた加熱ガスを、縦断面図で示される解離反応器に導入するためのさらなる好ましいデバイスを示す。 縦断面図で示される反応チューブに設置した図４もしくは５のデバイスを示す。 放射により解離促進剤から遊離基を発生させ、遊離基を含み、解離促進剤から生成させた加熱ガスを、縦断面図で示される解離反応器に導入するためのさらなる好ましいデバイスを示す。 図７のデバイスの改良型の縦断面図を示す。 図７のデバイスのさらなる改良型の縦断面図を示す。

Claims (70)

1. ａ）加熱ガスハロゲン含有脂肪族炭化水素を含む供給ガス流をその内部に向かって少なくとも１つのガス用供給ラインが開いている反応器に導入し、
   ｂ）解離促進剤の熱もしくは非熱分解により発生させた遊離基を含む加熱ガスを反応器に向かって開いている供給ライン（単数もしくは複数）を通して導入し（熱分解による遊離基発生の場合、加熱ガスは、少なくとも供給ラインが開いている箇所で広く行きわたっている反応器中の反応混合物の温度に対応する温度を有し、非熱分解による遊離基発生の場合、加熱ガスは、少なくとも供給ラインが反応器に向かって開いている箇所での反応混合物の露点の温度に対応する温度を有する）、そして
   ｃ）ハロゲン化水素およびエチレン不飽和ハロゲン含有脂肪族炭化水素がハロゲン含有脂肪族炭化水素の熱解離により生成されるような圧力および温度を反応器内部に設定する（ただし、熱分解による遊離基発生の場合、これは、不活性ガスで稀釈した解離促進剤を含むガスを加熱するか、もしくは解離促進剤を含むガスを表面が不活性ガスでフラッシされた熱ソース上を通すことにより達成される）
   工程を含む、飽和ハロゲン含有脂肪族炭化水素の熱解離によりエチレン不飽和ハロゲン含有脂肪族炭化水素を調製するためのプロセス。
2. ａ）加熱ガスハロゲン含有脂肪族炭化水素を含む供給ガス流をその内部に向かって少なくとも１つの解離促進剤を含む加熱ガス用供給ラインが開いている反応器に導入し、
   ｄ）反応器の内部で所定容量内で適宜のデバイスにより解離促進剤から熱的もしくは非熱的に遊離基を発生させ、
   ｅ）解離促進剤を含む加熱ガスを供給ラインを通して所定容量導入し（熱分解による遊離基発生の場合、加熱ガスは、少なくとも供給ラインが開いている箇所で広く行きわたっている反応器中の反応混合物の温度に対応する温度を有し、非熱分解による遊離基発生の場合、加熱ガスは、少なくとも供給ラインが反応器に向かって開いている箇所での反応混合物の露点の温度に対応する温度を有する）、そして
   ｃ）ハロゲン化水素およびエチレン不飽和ハロゲン含有脂肪族炭化水素がハロゲン含有脂肪族炭化水素の熱解離により生成されるような圧力および温度を反応器内部に設定する
   工程を含む、飽和ハロゲン含有脂肪族炭化水素の熱解離によりエチレン不飽和ハロゲン含有脂肪族炭化水素を調製するためのプロセス。
3. 用いられる前記飽和ハロゲン含有脂肪族炭化水素が、塩化ビニルを熱解離により生成させる1,2-ジクロロエタンである、請求項１もしくは２に記載のプロセス。
4. 前記加熱ガスが、塩素含有化合物、好ましくは分子塩素、塩化ニトロシル、塩化トリクロロアセチル、クロラル、ヘキサクロロアセトン、ベンゾトリクロライド、モノクロロメタン、ジクロロメタン、トリクロロメタン、テトラクロロメタンもしくは塩化水素である解離促進剤から生成される、請求項１もしくは２に記載のプロセス。
5. 前記加熱ガスが、５００〜１５００℃の範囲で温度を有する、請求項１もしくは２に記載のプロセス。
6. 反応器に導入される前記加熱ガスの全量が、反応器への全マスフローに基づいて１０重量％以下である、請求項１もしくは２に記載のプロセス。
7. 解離促進剤からの遊離基の発生が、解離促進剤を含むガスのための供給ラインの端に設置した遊離基を発生させるためのデバイスにより実施される、請求項１に記載のプロセス。
8. 導入される前記ガスが、反応器に導入される直前に供給ラインで電気で加熱される、請求項１もしくは２に記載のプロセス。
9. 導入される前記ガスが、加熱不活性ガスと混合して生成させた解離促進剤を含むガスから生成され、前記熱不活性ガスは、加熱プラズマの不活性ガスでの稀釈により生成する、請求項１もしくは２に記載のプロセス。
10. 前記遊離基が、解離促進剤からスパーク、バリヤーもしくはコロナ放電により発生する、請求項１もしくは２に記載のプロセス。
11. 前記遊離基が、解離促進剤からマイクロ波放電もしくは高周波放電により発生する、請求項１もしくは２に記載のプロセス。
12. 導入される前記ガスが、化学反応により生成させた、特に触媒活性表面で不活性ガスの存在下過剰塩素の水素との反応により生成させた遊離基を含む、請求項１に記載のプロセス。
13. 加熱不活性ガスを、遊離基の導入される、もしくは遊離基が解離促進剤から発生する、反応器の領域にそれを通って供給するさらなる供給ラインが、遊離基および／または解離促進剤を含む加熱ガスのための供給ラインの開口部付近に設けられる、請求項１もしくは２に記載のプロセス。
14. 前記反応器の内部のガス透過性支持体に配置される少なくとも１つの触媒活性金属を有する反応器が用いられる、請求項１もしくは２に記載のプロセス。
15. 前記触媒活性金属が、元素周期表の遷移族８から、特にロジウム、ルテニウム、パラジウムおよび白金ならびにこれらの金属の金との合金からなる群から選ばれる、請求項１４に記載のプロセス。
16. 前記触媒活性金属が、ガス透過性支持体の上もしくは中に、好ましくは多孔質支持体の上もしくは中に、層としておよび／またはドーパントとしての形態をとり、ガス透過性支持体および／またはガス還元剤を通して供給される熱分解反応のガス促進剤によりフラッシされる、請求項１４に記載のプロセス。
17. 前記加熱ガスのための供給ラインが、少なくとも供給ガス流の反応器への入口付近で反応器に向かって開いている、請求項１もしくは２に記載のプロセス。
18. 前記供給ガス流が、反応器を通過中、反応器に向かって開いている加熱ガスのための複数の供給ラインと接触する、請求項１７に記載のプロセス。
19. 前記反応器の初めの三分の一に向かって開いている供給ラインの数が、二番目の三分の一および／または三番目の三分の一におけるそれよりも大きい、請求項１８に記載のプロセス。
20. ｆ）加熱ハロゲン含有脂肪族炭化水素、ハロゲン化水素およびエチレン不飽和ハロゲン含有脂肪族炭化水素を含む生成物のガス流を、反応器から断熱後反応器に導入し（前記断熱後反応器中で、前記反応は、生成物のガスを冷却しながら生成物のガス流により供給される熱の助けを借りて継続され、場合によってはその内部で、遊離基を含み、解離促進剤から生成させた加熱ガス用供給ラインが少なくとも１つ開いていてもよい）、そして
    ｇ）適宜に、解離促進剤の熱もしくは非熱分解により発生させた遊離基を含む加熱ガスを断熱後反応器に向かって開いている供給ライン（単数もしくは複数）を通して導入するか、もしくは断熱後反応器の内部で所定容量内で適宜のデバイスにより解離促進剤から熱的もしくは非熱的に遊離基を発生させる（熱分解による遊離基発生の場合、加熱ガスの温度は、少なくとも供給ラインが断熱後反応器に向かって開いている箇所での反応混合物中に広く行きわたっている温度であり、非熱分解による遊離基発生の場合、少なくとも供給ラインが断熱後反応器に向かって開いている箇所での反応混合物の露点に対応する温度である）（ただし、熱分解による遊離基発生の場合、これは、不活性ガスで稀釈した解離促進剤を含むガスを加熱するか、もしくは解離促進剤を含むガスを表面が不活性ガスでフラッシされた熱ソース上を通すことにより達成される）
    工程を含む、反応器の下流に設置した断熱後反応器における生成物のガスの熱解離のための請求項１もしくは２に記載のプロセス。
21. ａ）加熱ガスハロゲン含有脂肪族炭化水素を含む供給ガス流を反応器に導入し、
    ｂ）ハロゲン化水素およびエチレン不飽和ハロゲン含有脂肪族炭化水素がハロゲン含有脂肪族炭化水素の熱解離により生成されるような圧力および温度を反応器内部に設定し、
    ｆ）加熱ハロゲン含有脂肪族炭化水素、ハロゲン化水素およびエチレン不飽和ハロゲン含有脂肪族炭化水素を含む生成物のガス流を、反応器から反応器の下流に配置される断熱後反応器に導入し（前記後反応器中で、前記反応は、生成物のガスを冷却しながら生成物のガス流により供給される熱の助けを借りて継続され、その内部で、１つの加熱ガス用供給ラインが開いている）、そして
    ｇ）解離促進剤の熱もしくは非熱分解により発生させた遊離基を含む加熱ガスを断熱後反応器に向かって開いている供給ライン（単数もしくは複数）を通して導入するか、もしくは断熱後反応器の内部で所定容量内で適宜のデバイスにより解離促進剤から熱的もしくは非熱的に遊離基を発生させる（熱分解による遊離基発生の場合、加熱ガスの温度は、少なくとも供給ラインが断熱後反応器に向かって開いている箇所で反応混合物中に広く行きわたっている温度であり、非熱分解による遊離基発生の場合、少なくとも供給ラインが断熱後反応器に向かって開いている箇所での反応混合物の露点に対応する温度である）（ただし、熱分解による遊離基発生の場合、これは、不活性ガスで稀釈した解離促進剤を含むガスを加熱するか、もしくは解離促進剤を含むガスを表面が不活性ガスでフラッシされた熱ソース上を通すことにより達成される）
    工程を含む、飽和ハロゲン含有脂肪族炭化水素の熱解離によりエチレン不飽和ハロゲン含有脂肪族炭化水素を調製するためのプロセス。
22. ｉ）前記反応器に向かって開いている飽和ハロゲン含有脂肪族炭化水素を含む供給ガス流用供給ライン、
    ii）反応器の内部に向かって開いている加熱ガス用の少なくとも１つの供給ライン、
    iii）供給ラインに接続した解離促進剤のソース、
    iv）供給ラインに設置した解離促進剤から遊離基を発生させるためのデバイス、
    ｖ）適宜に、供給ラインでガスを加熱するための加熱デバイス、
    vi）反応器中でガス流の温度を加熱および／または維持するための加熱デバイス、および
    vii）反応器から導かれるエチレン不飽和ハロゲン含有脂肪族炭化水素を含む熱解離の生成物のガス流のための出口ライン
    の要素を含む、請求項１に記載のプロセスを実施するための反応器。
23. ｉ）反応器に向かって開いている飽和ハロゲン含有脂肪族炭化水素を含む供給ガス流用供給ライン、
    ii）反応器の内部に向かって開いている加熱ガス用の少なくとも１つの供給ライン、
    iii）供給ラインに接続した解離促進剤のソース、
    viii）供給ラインの端に設置した解離促進剤から遊離基を発生させるためのデバイス、
    iv）適宜に、供給ラインでガスを加熱するための加熱デバイス、
    vi）反応器中でガス流の温度を加熱および／または維持するための加熱デバイス、および
    vii）反応器から導かれるエチレン不飽和ハロゲン含有脂肪族炭化水素を含む熱解離の生成物のガス流のための出口ライン
    の要素を含む、請求項１に記載のプロセスを実施するための反応器。
24. ｉ）前記反応器に向かって開いている飽和ハロゲン含有脂肪族炭化水素を含む供給ガス流用供給ライン、
    ix）反応器の内部に設置され、反応器の内部で所定容量内で解離促進剤から遊離基を発生させるデバイス、
    ｘ）反応器の内部で所定容量に向かって開いている解離促進剤を含む加熱ガス用の少なくとも１つの供給ライン、
    iii）供給ラインに接続した解離促進剤のソース、
    ｖ）供給ラインでガスを加熱するための加熱デバイス、
    vi）反応器中でガス流の温度を加熱および／または維持するための加熱デバイス、および
    vii）反応器から導かれるエチレン不飽和ハロゲン含有脂肪族炭化水素を含む熱解離の生成物のガス流のための出口ライン
    の要素を含む、請求項２に記載のプロセスを実施するための反応器。
25. 前記反応器が、チューブ反応器である、請求項２２、２３および２４のいずれかに記載の反応器。
26. 好ましくは請求項２２に定義される要素ii）、iii）およびiv）を含む断熱後反応器が、それの下流に配置される、請求項２２、２３および２４のいずれかに記載の反応器。
27. 好ましくは請求項２３に定義される要素ii）、iii）およびviii）を含む断熱後反応器が、それの下流に配置される、請求項２２、２３および２４のいずれかに記載の反応器。
28. 好ましくは請求項２４に定義される要素ix）、ｘ）、iii）およびｖ）を含む断熱後反応器が、それの下流に配置される、請求項２２、２３および２４のいずれかに記載の反応器。
29. 反応器の下流に配置される断熱後反応器が、請求項２２に定義される要素ii）、iii）およびiv）もしくは請求項２３に定義される要素ii）、iii）およびviii）を含む、請求項２０に記載のプロセスを実施するための反応器。
30. 前記加熱ガス用供給ラインが、反応器に向かって開いており、反応器に向かって開いているその端でノズルを有し、好ましくは反応器に向かって開いているその端のすぐ前に加熱ガス用電気加熱デバイスを有する金属パイプである、請求項２２、２３および２４のいずれかに記載の反応器。
31. 前記反応器への供給ラインに接続される熱プラズマ用発生器を含み、前記供給ラインが、不活性ガス用のさらなる供給ラインおよび解離促進剤用のさらなる供給ラインに接続されている、請求項２２、２３および２４のいずれかに記載の反応器。
32. 前記反応器への供給ラインに接続される、放電、好ましくはスパーク、バリヤーもしくはコロナ放電を発生させるためのデバイスを含む、請求項２２、２３および２４のいずれかに記載の反応器。
33. 前記反応器への供給ラインに接続される、マイクロ波放電もしくは高周波放電を発生させるためのデバイスを含む、請求項２２、２３および２４のいずれかに記載の反応器。
34. 熱および遊離基を化学反応により同時に発生させ、反応体用の少なくとも２つの供給ラインおよびバーナーもしくは触媒活性表面をも有するデバイスを含み、前記バーナーもしくは表面が、直接反応器に向かって開いている、請求項２２、２３および２４のいずれかに記載の反応器。
35. 前記反応器への供給ラインに配置される、もしくはその放射線が反応器への供給ラインに導入される放射線のソースを含む、請求項２２、２３および２４のいずれかに記載の反応器。
36. 表面が触媒活性金属で被覆されており、および／またはそれが触媒活性金属でドープされているスタッブの形で、少なくとも１つの多孔質セラミックが反応器の内部に与えられ、前記スタッブに、ガス還元剤および／または解離促進剤が触媒活性金属に供給されるための供給ラインが設けられている、請求項２２、２３および２４のいずれかに記載の反応器。
37. 設けられた前記デバイスviii）もしくはix）が、気密の、耐圧および耐熱性リードスルー（４）によりハウジング（２）中で固定される電気操作加熱カートリッジ（１）を含む少なくとも１つのデバイスであり、前記ハウジング（２）は、少なくとも１つの入口（５）およびガス出口（６）を有し、不活性ガスは、ハウジング（２）の内部で加熱カートリッジ（１）上を通過させられる、請求項２３もしくは２４に記載の反応器。
38. 解離促進剤を含むガスを通過させ、その長さ方向の端のそれぞれで偏向させる開口部を有する複数の同軸環状ギャップが、ガス流がハウジング（２）の外部から環状ギャップ（３）を通って走行し（流れ方向は、連続する環状ギャップ（３）内で逆転する）、ガス流がハウジング（２）の外部から環状ギャップ（３）を通って、内部に設置した加熱カートリッジ（１）に沿って走行し、ついでガス出口（６）を通って反応スペースに搬送されるように、ハウジング（２）に形成される、請求項３７に記載の反応器。
39. 前記ガス出口（６）が、ノズルとしての形態をとる、請求項３８に記載の反応器。
40. 前記加熱カートリッジ（１）にセラミッククラッドが設けられている、請求項３７に記載の反応器。
41. 前記ハウジング（２）が、セラミックおよび／または金属を含む、請求項３７に記載の反応器。
42. 前記リードスルー（４）に、加熱カートリッジ（１）がねじ締めされて固定されるねじ山が設けられている、請求項３７に記載の反応器。
43. 前記ハウジング（２）の外壁が、不活性材料で被覆されている、請求項３７に記載の反応器。
44. 前記加熱カートリッジ（１）に対向する内壁が、不活性材料で被覆されている、請求項３７に記載の反応器。
45. 前記デバイスが、少なくとも２つの分離したガス供給ラインを有し、一方の供給ラインは不活性ガスを導入する役割を果たし、他方の供給ラインは促進剤物質を導入する役割を果たす、請求項３７に記載の反応器。
46. 前記デバイスに、その外部にねじ山（７）があるコーン（８）がその外壁上に設けられている、請求項３７に記載の反応器。
47. ねじ山（１１）および肩（１２）を有するホルダー（１０）が溶接されている反応チューブ（９）を含み、前記デバイスviii）もしくはix）がこのホルダー（１０）にねじ締めされている、請求項３７に記載の反応器。
48. オーブンおよびオーブン中でルーピング風に走行する反応チューブを含み、前記オーブンは、放射帯（１６）、対流帯（１７）、および反応チューブのループが放射もしくは対流帯（１６、１７）を往復する少なくとも１つの未加熱区画（１８）を有し、少なくとも１つのデバイスviii）もしくはix）が、少なくとも１つの区画（１８）に配置され、前記反応チューブが、供給ガス流が遊離基を含む加熱ガスとこれらの個所で接触できるように設置される、請求項３７に記載の反応器。
49. 請求項３７に記載の少なくとも１つのデバイスviii）もしくはix）を含む、請求項２７に記載の反応器。
50. 設けられた前記デバイスviii）もしくはix）が、ガス入口（４３）、少なくとも２つの電極（３３、３４）を有するプラズマ発生領域（３２）および反応スペース（４６）に向かって開いているガス出口（２８）を含む非熱プラズマを発生および導入するための少なくとも１つのデバイスであり、前記反応スペース（４６）およびプラズマ発生領域（３２）が、物理的に互いから離れている、請求項２３もしくは２４に記載の反応器。
51. 前記デバイスviii）もしくはix）が、後端（２１）および前端（２２）を有する本質的に円筒形のハウジング（２０）を有し、前記ハウジング（２０）には、その外部の少なくとも一部にコーン（２２）および反応器中に広く行きわたっている条件下で安定である導体から作られたねじ山（２５）が設けられている、請求項５０に記載の反応器。
52. 前記デバイスviii）もしくはix）が、ハウジング（２０）の内部に、軸（２６）に対して軸方向に対称的に設置され、ガス出口（２８）の領域で一方の端で閉じられているセラミックチューブを有し、その外径は、プラズマ発生をその中で起こす環状ギャップがセラミックチューブ（３０）とハウジング（２０）の内部（３１）との間で形成されるように選ばれる、請求項５０に記載の反応器。
53. 前記セラミックチューブ（３０）の内部が、金属被膜で導電的に被覆され、プラズマ発生デバイスの電極（３３）を形成し、別の電極（３４）が、導電性ハウジング（２０）により形成される、請求項５２に記載の反応器。
54. シリンダー軸（２６）に対して軸方向に対称的に設置され、両端で開いているさらなるチューブ（３５）が、セラミックチューブ（３０）の内部に存在し、環状ギャップ（３８）がさらなるチューブ（３５）の外部とセラミックチューブ（３０）の内部との間に形成されるように、セラミックチューブ（３０）内のハウジング（２０）の前端（２２）の領域でセラミックチューブ（３０）の閉じた端（３６）を押しつけるスプリング（３７）の助けを借りて間隔をもって固定されている、請求項５３に記載の反応器。
55. 前記スプリング（３７）が、さらなるチューブ（３５）内に軸方向に対称的に配置される高圧リード（３９）も一方の電極（３３）を形成する導電性被膜と接続する、請求項５４に記載の反応器。
56. 前記デバイスviii）もしくはix）が、円筒形ハウジング（２０）の外部領域に固定され、その中心に高電圧リード（３９）が軸方向にハウジング（２０）に向かって通る絶縁、気密かつ耐圧性のリードスルー（４１）を有し、１つの外部接続品からチャンネル（４２）を通ってさらなるチューブ（３５）の内部領域に通じるガス入口を有する円筒形フランジ（２９）を有する円筒形ハウジング（２０）の後端（２１）に与えられ、さらなるチューブ（３５）の後端が、フランジ（２９）の封止ウェブ（４４）により封止されている、請求項５５に記載の反応器。
57. 前記フランジ（２９）が、ハウジング（２０）に面するその側部に、その直径がさらなるチューブ（３５）とセラミックチューブ（３０）との間の環状ギャップ（３８）をセラミックチューブ（３０）とハウジングの内部（３１）との間のプラズマ発生領域（３２）の環状ギャップに気密風に接続できるようなものである円形溝（４５）を有する、請求項５６に記載の反応器。
58. 前記デバイスviii）もしくはix）の外壁、特に、反応スペースに突き出している部分が、金属酸化物、セラミック、窒化硼素もしくは窒化珪素で被覆されている、請求項５０に記載の反応器。
59. ねじ山（５０）および肩（５１）を有するホルダー（４９）が溶接されている反応チューブ（４８）を含み、前記デバイスviii）もしくはix）がこのホルダー（４９）内にねじ締めされている、請求項５０に記載の反応器。
60. オーブンおよびオーブン中でルーピング風に走行する反応チューブを含み、前記オーブンは、放射帯（１６）、対流帯（１７）、および反応チューブのループが放射もしくは対流帯（１６、１７）を往復する少なくとも２つの未加熱区画（１８）を有し、少なくとも１つのデバイスviii）もしくはix）が、少なくとも１つの区画（１８）に配置され、前記反応チューブが、供給ガス流が遊離基を含む加熱ガスとこれらの個所で接触できるように設置される、請求項５０に記載の反応器。
61. 請求項５０に記載の少なくとも１つのデバイスviii）もしくはix）を含む、請求項２７に記載の反応器。
62. 設けられた前記デバイスviii）もしくはix）が、遊離基を含むガスを発生および導入するための少なくとも１つのデバイスであり、実際の反応スペースから分離されるが少なくとも１つの開口部を通してこれに接続され、遊離基が区画内で光分解的に発生し、開口部（単数もしくは複数）を通って反応スペースに走行するように、解離促進剤を含むガスを導入するデバイスおよびこのガスを放射するためのデバイスを有する区画を含む、請求項２３もしくは２４に記載の反応器。
63. 前記デバイスviii）もしくはix）が、光学窓および／または別の区画への導光器を有する、請求項６２に記載の反応器。
64. 前記光学窓および／または別の導光器の透明な端が、水素化触媒として好適な金属を含む光学的に半透明な層で被覆されている、請求項６３に記載の反応器デバイス。
65. 前記デバイスviii）もしくはix）が、少なくとも１つのガス供給ラインに設けられる中間スペース（６７）がシェル（５４）と（５７）との間に形成されるように設置される２つの円錐シェル（５４、５７）を形成し、反応スペース（６８）および外部スペース（６９）から分離される区画が形成され、反応器からもっとも遠くに配置されるシェル（５７）が光学的に透明な窓（５８）および／または別の導光器を含む、請求項６２に記載の反応器。
66. 前記区画全体および隣接する反応スペースが照射されることを可能とする照射デバイスが設けられている、請求項６２に記載の反応器。
67. 前記中間スペース（６７）が、光学窓および／または別の導光器の表面近くの区画に延び、光学窓および／または別の導光器ならびにその周囲が不活性ガスもしくは不活性ガスと水素とでフラッシされることを可能とするさらなるガス入口（７２）を有する、請求項６５に記載の反応器。
68. ねじ山（５２）および肩を有するホルダー（５３）が溶接されている反応チューブを含み、前記デバイスviii）もしくはix）がこのホルダー（５３）にねじ締めされている、請求項６２に記載の反応器。
69. オーブンおよびオーブン中でルーピング風に走行する反応チューブを含み、前記オーブンは、放射帯（１６）、対流帯（１７）、および反応チューブのループが放射もしくは対流帯（１６、１７）を往復する少なくとも１つの未加熱区画（１８）を有し、少なくとも１つのデバイスviii）もしくはix）が、少なくとも１つの区画（１８）に配置され、前記反応チューブが、供給ガス流が遊離基を含む加熱ガスとこれらの個所で接触できるように設置される、請求項６２に記載の反応器。
70. 請求項５０に記載の少なくとも１つのデバイスviii）もしくはix）を含む、請求項２７に記載の反応器。

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