JP2014040414A

JP2014040414A - メッキステンレス鋼からの少なくとも１種の被脱水素炭化水素の連続的不均一系触媒化部分的脱水素化のための反応器及び対応する方法

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Publication number: JP2014040414A
Application number: JP2013160791A
Authority: JP
Inventors: Claus Hechler; ヘヒラークラウス; Wilhelm Dr Ruppel; ルッペルヴィルヘルム; Goetz-Peter Schindler; シンドラーゲッツ−ペーター; Catharina Horstmann; ホルストマンカタリーナ; Bassler Hans-Juergen; バスラーハンス−ユルゲン; Martin Dieterle; ディーテルレマルティン; Karl-Heinrich Klappert; クラッペルトカール−ハインリヒ; Klaus Joachim Muller-Engel; ヨアヒムミュラー−エンゲルクラウス
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 2006-06-27
Filing date: 2013-08-01
Publication date: 2014-03-06
Also published as: US7847118B2; TWI396680B; RU2009102283A; WO2008000740A1; US20110038763A1; ATE552047T1; TW200812951A; US20070299278A1; CN101479100B; JP2009541435A; RU2442691C2; ZA200900538B; KR20090024812A; RU2442691C9; EP2038115B1; MY150796A; EP2038115A1; CN101479100A; US8721997B2; KR101432841B1

Abstract

【課題】熱サイクルに対する高耐性（長期の脆化、浸炭、メタルダスティングに対する高耐性）を有し、且つ、望ましくない触媒効果を低減できる反応器、及び該反応器を用いた炭化水素の不均一系触媒による連続的な部分脱水素化の方法を提供する。
【解決手段】プロパン等の炭化水素を触媒的にプロペン等の不飽和炭化水素に脱水素するにあたり、反応室の内側面は、Ｃｒ：１８〜３０質量％、Ｎｉ：９〜３７質量％、Ｓｉ：１〜４質量％、等を含む鋼からなり、反応室と反対側の外側面は、直接的にか、若しくは、銅、ニッケル、或いは銅及びニッケルの層を介して、Ｃｒ：１５〜２０質量％、Ｎｉ：６〜１８質量％、Ｓｉ：０〜０．８質量％、等を含む鋼の上にメッキされている複合材料から作製された反応器を使用する。該反応器を用いる炭化水素の不均一系触媒による連続的な部分脱水素化の方法。
【選択図】なし

Description

本発明は、気相中における少なくとも１種の被脱水素炭化水素の連続的不均一系触媒化部分的脱水素化方法であって、反応室が、反応室に接する（材料）シェル（Ｅ）で囲まれ、且つ、反応室内に少なくとも１種の出発ガス流を供給するための少なくとも１つの第１開口部と、反応室から少なくとも１種の生成物ガス流を取り出すための少なくとも１つの第２開口部とを有し、少なくとも１種の被脱水素炭化水素を含む少なくとも１種の出発ガス流が連続的に供給され、反応室内において、少なくとも１種の被脱水素炭化水素が、反応室内に配置される少なくとも１つの触媒床を通して送られ、且つ、少なくとも１種の脱水素された炭化水素と、未変換の被脱水素炭化水素と、分子水素及び／又は水蒸気とを含む生成物ガスの生成を伴って、少なくとも１種の脱水素された炭化水素に酸化的に又は非酸化的にで部分的に脱水素され、及び少なくとも１種の生成物ガス流が反応室から連続的に取り出される、方法に関する。

本発明はまた、本発明に記載の方法を実施するための装置と、少なくとも１種の脱水素された炭化水素の部分酸化の方法とに関する。

本出願において使用される「脱水素された炭化水素」という用語は、その分子が、被脱水素炭化水素の分子よりも少ない少なくとも２個（「２」は性能の観点から好まれる）の水素原子を含む、炭化水素を含むことが意図される。一方、炭化水素という用語は、その分子が炭素及び水素という元素のみから形成される物質を含むことが意図される。

故に、脱水素された炭化水素は、特に、分子中に１個以上のＣ、Ｃ二重結合を有する非環式及び環式の脂肪族炭化水素を含む。

かかる脱水素された脂肪族炭化水素の例としては、プロペン、イソブテン、エチレン、１−ブテン、２−ブテン、ブタジエンがある。換言すれば、脱水素された炭化水素としては、特に、１価の不飽和直鎖炭化水素（ｎ−アルケン）又は分岐脂肪族炭化水素（例えばイソアルケン）や、シクロアルケンも挙げられる。

更に、脱水素された炭化水素はまた、分子中に２個以上の炭素−炭素二重結合を含むアルカポリエン（例えばジエンやトリエン）を含むことが意図される。また一方で、脱水素された炭化水素は、アルキル置換基の脱水素化によってエチルベンゼンやイソプロピルベンゼン等のアルキル芳香族をはじめとして得ることができる炭化水素化合物を含むことが意図される。例えば、これらはスチレンやα−メチルスチレン等の化合物である。

脱水素された炭化水素は、例えば官能化ラジカル重合性化合物（例えば、プロペン由来のアクリル酸又はイソブテン由来のメタクリル酸や、その重合生成物）の合成にごく一般に有益な開始化合物である。例えば、かかる官能化化合物は、脱水素された炭化水素の部分酸化によって得られ得る。また一方で、脱水素された炭化水素は、メチルｔｅｒｔ−ブチルエーテル（例えばオクタン価を設定するための燃料添加剤として適切なイソブテンの後の生成物）等の化合物の製造に適切である。脱水素された炭化水素はまた、それ自身の重合のためにそれ自体が使用され得る。

本明細書における有用な被脱水素炭化水素としては、特に非環式及び環式のアルカンがあるが、オレフィンも挙げられる（Ｃ、Ｃ二重結合数が増加する）（例えば、ブタジエンへのｎ−ブテンの不均一系触媒化部分脱水素化についても言及されるべきである）。

換言すれば、本特許出願の「被脱水素炭化水素」という用語は、例えば、ストイキオメトリーＣ_n Ｈ_2n+2（ｎ＝１超〜２０）の、及びストイキオメトリーＣ_n Ｈ_2n（ｎ＝１超〜２０）の、及びストイキオメトリーＣ_nＨ_2n-2（ｎ＝２超〜２０及びｎ＝整数）の炭化水素、特にＣ₂〜Ｃ₁₆のアルカン、例えば、エタン（エチレンに）、プロパン（プロピレンに）、ｎ−ブタン、イソブタン（イソブテンに）、ｎ−ペンタン、イソペンタン、ｎ−ヘキサン、ｎ−ヘプタン、ｎ−オクタン、ｎ−ノナン、ｎ−デカン、ｎ−ウンデカン、ｎ−ドデカン、ｎ−トリデカン、ｎ−テトラデカン、ｎ−ペンタデカン、ｎ−ヘキサデカンを含む。

しかしながら、特に、本明細書中でなされる全ての記載は、被脱水素炭化水素としてのＣ₂〜Ｃ₆アルカン、特にＣ₂〜Ｃ₄炭化水素について適用する。換言すれば、本明細書において被脱水素炭化水素としては、特に、エタン、プロパン、ｎ−ブタン、イソブタンがあるが、１−ブテンや２−ブテンも挙げられる。

冒頭に記載した脱水素された炭化水素を製造する方法は、周知の事柄である（例えば、ＷＯ０３／０７６３７０、ＤＥ−Ａ１０２００４０３２１２９、ＥＰ−Ａ７３１０７７、ＷＯ０１／９６２７１、ＷＯ０１／９６２７０、ＤＥ−Ａ１０３１６０３９、ＷＯ０３／０１１８０４、ＷＯ００／１０９６１、ＥＰ−Ａ７９９１６９、ＤＥ−Ａ１０２４５５８５（特許文献１〜１０）並びに独国特許出願１０２００５０６１６２６、１０２００６０１７６２３及びＤＥ１０２００６０２４９０１．１（非特許文献１〜３）参照）。

原則的に、少なくとも１種の被脱水素炭化水素の不均一系触媒化部分的脱水素化によって脱水素された炭化水素を製造する方法は、２群：酸化的な不均一系触媒化部分的脱水素化と非酸化的な不均一系触媒化部分的脱水素化とに分けられる。酸化的な不均一系触媒化部分的脱水素化とは異なり、非酸化的な不均一系触媒化部分的脱水素化は、酸素の作用なしに生じる。換言すれば、被脱水素炭化水素から取り出すべき水素は、分子水素として直ちに取り出され、次のステップにおいて酸素によって少なくとも部分的に酸化的に水に酸化されない。従って、非酸化的な脱水素化の熱的な特徴は、あらゆる場合において吸熱性であることである。それに対して、酸化的な不均一系触媒化部分的脱水素化においては、被脱水素炭化水素から取り出すべき分子水素は、酸素の作用下で取り出される。それは、水（Ｈ₂Ｏ）として直ちに取り出され得る（この場合は略して不均一系触媒化オキシ脱水素化とも呼ばれ、その熱的性質は、あらゆる場合に発熱性である）。一方でまた、それは、最初に分子水素として生じ得（即ち、非酸化的に又は従来法で）、その分子水素は、次いで、次のステップで水（Ｈ₂Ｏ）に酸素で部分的又は完全に酸化され得る（次の水素燃焼の程度に依存し、全体的な熱的性質は吸熱性、発熱性又は中間で有り得る）。

被脱水素炭化水素の全ての上述の不均一系触媒化部分的脱水素化に共通していることは、それが比較的高い反応温度で進行することある。典型的な反応温度は、≧２５０℃であり得、しばしば≧３００℃、多くの場合≧３５０℃、又は≧４００℃、又は≧４５０℃、又は≧５００℃であり得る。

更に、連続的不均一系触媒化部分的脱水素化の長期操作においては、反応室の１回の通過において脱水素化変換を維持するために、通常、必要とされる反応温度が、操作時間と共に更に高いものへと上昇する。これは、典型的には、使用する触媒が不可逆的に非活性化される程度が、操作時間の延長と共に増大するためである。換言すれば、適切な測定によって使用される触媒を再活性化（再生）するために、連続的操作が幾度も一時的に中断する場合でも（かかる操作モードは、本明細書における「連続的」という用語に含まれることが意図される）、全操作時間での触媒の最初の活性は、前記方法の全操作時間が延長してももはや増大しない。この効果は、対応する反応温度の増加によって打ち消される可能性がある。しかし、反応温度の増加はまた、通常、触媒の可逆的非活性化の効果を打ち消すために用いられる。

かかる高反応温度の不利な点は、所望の標的反応（被脱水素炭化水素→脱水素された炭化水素）と比べて、望ましくない副反応の重要性がますます増大する程度が一般に反応温度と共に増大することである。例えば、これらの望ましくない副反応の内の１つとしては、典型的には炭素原子数がより少ない炭化水素への、被脱水素炭化水素の、及び／又は、脱水素された炭化水素の熱分解がある。

工業規模の製造のための反応室のシェルのための従来材料は、鋼である。しかしながら、実験的な研究によって、鋼は、冒頭に記載された通りの方法のシェルの反応室に接する側面のための材料として、被脱水素炭化水素及び／又は脱水素された炭化水素の熱分解を触媒することが可能であることが明らかになった。この望ましくない副反応を、比較的低反応温度であっても望ましくない方法で顕在化させる熱分解に必要な活性化エネルギーは、触媒作用によって低減する。対応する方法で、分子酸素の存在下の鋼はまた、被脱水素炭化水素の、及び／又は、脱水素された炭化水素の燃焼を触媒することが可能である。上述の状況において重要なことは、触媒作用の程度が特定の鋼の元素組成に左右されるということである。

上記の背景に対して、従来技術は、冒頭で記載した方法のための異鋼種を推奨する。ＷＯ０３／０７６３７０は、例えばその実施例において、シェルのための材料として、反応室に接するシェルの側面にアロナイズ、アリタイズ、及び／又はアルミナイズされた鋼（即ち、それぞれ、アルミニウム、酸化アルミニウム、又はアルミニウムと酸化アルミニウムとによって被覆される）を推奨している。鋼の組成物に関する記述は、ＷＯ０３／０７６３７０（特許文献１）において更になされていない。同じ推奨は、ＷＯ０３／０１１８０４（特許文献７）によってなされている。それは、可能な代替として、反応室に接するシェルの側面を不動態化することを目的とした開始ガス流の硫化物の使用を更に推奨している。

ＷＯ０３／０７６３７０ＤＥ−Ａ１０２００４０３２１２９ＥＰ−Ａ７３１０７７ＷＯ０１／９６２７１ＷＯ０１／９６２７０ＤＥ−Ａ１０３１６０３９ＷＯ０３／０１１８０４ＷＯ００／１０９６１ＥＰ−Ａ７９９１６９ＤＥ−Ａ１０２４５５８５

独国特許出願１０２００５０６１６２６独国特許出願１０２００６０１７６２３独国特許出願１０２００６０２４９０１．１

しかしながら、アロナイズ又はアリタイズ及び／又はアルミナイズの不利な点は、工業規模でのその実施が、破格のコストでのみ可能であるという点にある。開始ガス流における硫化物の使用の不利な点は、第１に、それに対する需要であり、第２に、かかる使用が、一般に、不均一系触媒化部分的脱水素化のために使用された触媒の有効期間に対する悪影響、及び／又は、適切な場合に引き続いて起こる脱水素された炭化水素の不均一系触媒化部分的酸化のために使用された触媒の有効期間に対する悪影響を有するという点にある。

上述の不利な点は、その比較例におけるシェルのための材料としてＤＩＮ材料番号１．４８４１の非被覆鋼を推奨するＤＥＡ１０２００４０３２１２９の教示には示されていない。これは、以下の元素組成、Ｃｒ：２４〜２６質量％、Ｎｉ：１９〜２２質量％、Ｓｉ：１．５〜２．５質量％、Ｎ：０以上〜０．１１質量％、Ｃ：０以上〜０．２質量％、Ｍｎ：０以上〜２質量％、Ｐ：０以上〜０．０４５質量％、Ｓ：０以上〜０．０１５質量％、並びに残部がＦｅ及び製造から生じる不純物（各々全質量に基づくパーセンテージ）を有し得る鋼である。

同様に、ＤＥ−Ａ１０２００５０５１４０１においては、シェルのための材料として、Ｓｉ含有鋼（例えばＤＩＮ１．４８４１タイプのもの）が推奨されている。また、他の推奨の中で、ＤＥ１０２００６０１７６２３．５は、反応室に接する側面のためのＤＩＮ１．４８４１タイプの鋼の推奨を含む。

ＤＩＮ材料番号１．４８４１の鋼に代わるものとして、ＤＥ１０２００５０６１６２６．７においては、当該反応室シェルのために、以下の元素組成、Ｃｒ：１８〜３０質量％、Ｎｉ：９〜３７質量％、Ｓｉ：１〜３質量％、Ｎ：０．１〜０．３質量％、Ｃ：０以上〜０．１５質量％、Ｍｎ：０以上〜４質量％、Ａｌ：０以上〜４質量％、Ｐ：０以上〜０．０５質量％、Ｓ：０以上〜０．０５質量％、及び０以上〜０．１質量％の１種以上の希土類金属、並びに残部がＦｅ及び製造から生じる不純物（各々全質量に基づくパーセンテージ）を有するＳｉ含有鋼の使用が推奨されている。

ＤＥ１０２００５０６１６２６．７においては、上述の鋼鉄組成物が、当該製造方法から生じる要件の残りの特性に関しても有利であるように選択されると仮定される。例えば、この要件の特性としては、冒頭で記載された方法及び付随する再生サイクルが好ましくは１ａｔｍを上回る作動圧力で（例えば気圧を少なくとも０．５バール上回って）実施されることから、使用すべき鋼が圧力容器材料としても適切でなければならないという点が挙げられる。例えば、ドイツの圧力容器規制は、この点で、≧４０Ｊのノッチ付衝撃抵抗（ノッチ付衝撃エネルギー）（室温（約２５℃）及び標準圧力（１ａｔｍ）に基づく）を有するために適切であると認められた材料が必要である（ＤＩＮＥＮ１００４５Ｐａｒｔ１及び２と共にＤＩＮ５０１１５にノッチ付試験片衝撃試験で決定される（超微小試料の場合）；その試験において、振り子型ハンマが特定の高さから振り下ろされ、最低位置でノッチ付試料の背部を打つ；試料に浸透する場合、ハンマのエネルギーの一部は、いわゆるノッチ付き衝撃エネルギーに消費される；これは、機器の抵抗指示計で測定され得るか、若しくは装備された振り子の場合は電子手段によって直接的に更に処理され得る）。材料の脆化がそのノッチ付衝撃抵抗の低下を伴うことから、上記の直接的な帰結は、冒頭に記載された方法のために使用すべき方法条件下における鋼の低長期脆化傾向のための要件である。

これらの方法条件としては、特に、高反応、及び／又は、言及される方法で通常用いられる触媒再生温度が挙げられる。

更に、言及される鋼の浸炭傾向が、当該方法の条件下で最低限のものでなければならない。浸炭とは、炭化水素分解によって形成され、且つ、鋼中に拡散する元素状炭素による、反応室に接する側面の材料への攻撃である。先頭から前方に全鋼構造を覆う上記の長期脆化とは対照的に、浸炭は、反応室に接する側の表面から開始して漸次的に材料の内部に進む。

物質特性は、浸炭性の増加と共に悪化する（例えば、脆性は、浸炭性を有する領域内で増大し；当該元素の炭化物形成のために、望ましくない触媒効果がしばしば強まる）。管式反応室を使用する場合は、特に簡単な方法で浸炭性を金属組織学的に調べることができる。このために、断面図は、特定の操作時間後の特定の管式反応器の横軸からその縦軸で得られる。これは、鋼構造が顕微鏡下で視認され得るように、粉砕及び研磨され、次いでまず６５質量％の水性硝酸（３５ｇのＨ₂Ｏ中に６５ｇのＨＮＯ₃）で処理され、次いで１０質量％のエタノール−酢酸（９０ｇのエタノール中に１０ｇの酢酸）で後処理される。炭素を含有させることによって変化した構造体は、濃い灰色から黒色に見える。表面からの浸炭深さは、スケールで決定され得る。しばしば、浸炭の外観は、「メタルダスティング」として知られる特殊なケースの腐食を伴う。この金属の攻撃は、陥凹の形成を一般に伴う顕著な局部腐食である。比較的一様に材料に浸透する浸炭とは対照的に、メタルダスティングは、比較的不規則であるが、それでもなお材料中に深く、比較的速やかに、局所的に進行する攻撃を特徴とし、その際、あらかじめ形成された金属炭化物が、炭素及び金属粒子の放出と共に分解する。適切な表面部位で、この攻撃は、肉眼ではっきりと見え、そして上記の金属組織学的検査において顕微鏡下で比較的大きく視認され得る（「カリフラワー形成」）。メタルダスティングは、急激な材料破壊につながる可能性がある。

金属ダストの形成はまた、それが、触媒床を含む反応室全体の中で、例えば反応ガス流によって散布されるという点で不利である。しかしながら、金属ダスト粒子は、被脱水素炭化水素及び／又は脱水素された炭化水素から元素炭素の形成を促進する一般に触媒活性の粒子である。これは、特に金属ダスト粒子が触媒床中に集まり、そこに形成されるカーボン粒子が触媒の活性表面を覆い、それ故に早期にそれが不活性化される場合に不利である。

そのうえ、材料として選択される鋼は、当該方法の条件下でスケーリング耐性を有しなければならない（スケーリング＝反応空気中に存在する分子酸素による酸化攻撃）。本明細書のはじめに記載される方法で形成される脱水素された炭化水素が、かかる工程の後の工程で不均一系触媒作用の下で部分的に酸化され得る（特に好都合にも、水素化されていない炭化水素を伴う）ということを考慮すれば、耐食性のための要件は重要なものである。次いで所望の部分的酸化生成物が部分酸化の生成物ガス混合物から分離される際、通常残るものは、まだ水素化されていない炭化水素及び酸素化物を含む残留ガスであり、それは、まだ水素化されていない炭化水素の更なる変換を目的とした本明細書のはじめにに記載された方法に好都合にも再利用される。しかしながら、腐食作用は、全酸素化物の大部分（例えば、アクロレイン、アクリル酸、メタクロレイン、メタクリル酸、Ｈ₂Ｏ、Ｏ₂、ＣＯ₂等）が原因となり得る。

選択される鋼鉄材料に関する更なる要件は、それが有利な方法で処理可能なものでなければならないということである。このことは、特に、それが、溶接技術によって処理可能でなければならないということを意味し、これは、アロナイズを損なわずに処理する前にアロナイズされる鋼の場合には可能ではない。しかしながら、工業規模上での処理の後のアロナイズの実施は、仮になされるとしても、非常に大きな困難なしに可能ではない。

現在、内部の研究によって、従来技術で推奨される鋼のいずれも、単独で記載される要件の性質を満たすことが可能ではないことが明らかにされた。

その代わりに、一般に、長期の脆化傾向に関して、従来技術で推奨され、且つ、≧１質量％のＳｉを含むそれらの鋼は、当該方法条件下で不十分であることが明らかにされた。

逆に、それらの鋼は、従来技術で任意の材料としてその考察に含まれ、Ｓｉ含有率が≦０．８質量％であるが、当該方法条件下（特に高反応及び／又は触媒再生温度）で、基本的に長期の脆化はないが、高い浸炭性及びメタルダスティングを示すことが一般に分かった。

特に鋼中に存在するニッケルは、浸炭性とメタルダスティング（金属ダスト形成）の両方を促進すると言われていることから、ＧＢ−Ａ２０６６６９６は、前記問題を解決するために、ニッケル含有材料からシェルを製造すること、及び、それを、反応室に接するその側面上のニッケル非含有材料で被覆することを推奨する。

ＥＰ−Ａ６８３７６０は、ＧＢ−Ａ２０６６６９６の教示に同意し、且つ、特に、ＥＰ−Ａ６８３７６０の認められたバージョン（ＤＥ−６９４１７８７９Ｔ２、認められた請求項及び５ページ２０行目以降、６ページ２５行目以降参照）に従って炭化物が豊富な低ニッケル複合中間層を介して鋼に必ず固定されなければならない保護層を、反応室に接する側面のシェルのための材料として使用される鋼に形成させることを推奨する。従来のメッキは不十分であると言われている。最終的に、保護層は、方法操作の経過中であっても無損傷のままでなければならないということも示される。

この背景に対して、触媒再生のために一般に用いられる酸化／還元サイクルをも含む、開示されるか又は従来技術で明らかにされた材料よりも良好に記載された要件の性質を満たす、本明細書の冒頭で記載される通りの方法を実施するための反応室のシェルのための材料を提供することが、本発明の目的であった。

本発明において提供される解決は、気相中における少なくとも１種の被脱水素炭化水素の連続的不均一系触媒化部分的脱水素化方法であって、反応室が、反応室に接する（材料）シェル（Ｅ）で囲まれ、且つ、反応室内に少なくとも１種の出発ガス流を供給するための少なくとも１つの第１開口部と、反応室から少なくとも１種の生成物ガス流を取り出すための少なくとも１つの第２開口部とを有し、少なくとも１種の被脱水素炭化水素を含む少なくとも１種の出発ガス流が連続的に供給され、反応室内において、少なくとも１種の被脱水素炭化水素が、反応室内に配置される少なくとも１つの触媒床を通して送られ、且つ、少なくとも１種の脱水素された炭化水素と、未変換の被脱水素炭化水素と、分子水素及び／又は水蒸気とを含む生成物ガスの生成を伴って、少なくとも１種の脱水素された炭化水素に酸化的に又は非酸化的にで部分的に脱水素され、及び少なくとも１種の生成物ガス流が反応室から連続的に取り出される方法であって、ここでシェル（Ｅ）は、反応室に接するその側面Ｂ上に、以下の元素組成、Ｃｒ：１８〜３０質量％、Ｎｉ：９〜３７質量％、Ｓｉ：１〜４質量％（又は１〜３質量％）、Ａｌ：０以上〜４質量％、Ｎ：０以上〜０．３質量％、Ｃ：０以上〜０．１５質量％、Ｍｎ：０以上〜４質量％、Ｐ：０以上〜０．０５質量％、Ｓ：０以上〜０．０５質量％、及び０以上〜０．１質量％の１種以上の希土類金属、並びに残部がＦｅ及び製造から生じる不純物（各々全質量に基づくパーセンテージ）の鋼Ｂからなる複合材料から製造され、但し鋼Ｂは、反応室と反対側のその側面Ａ上で、直接的に、若しくは、銅の、ニッケルの、或いは銅及びニッケルの中間層を介するかのいずれかで、元素組成、Ｃｒ：１５〜２０質量％、Ｎｉ：６〜１８質量％（好ましくは８〜１６又は１４質量％）、Ｓｉ：０以上〜０．８質量％、Ａｌ：０以上〜０．８質量％、Ｎ：０以上〜０．３質量％、Ｃ：０以上〜０．１５質量％、Ｍｏ：０以上〜４質量％、Ｍｎ：０以上〜２．０質量％、Ｔｉ：０以上〜０．８質量％、Ｎｂ：０以上〜１．２質量％又は〜０．５質量％、Ｖ：０以上〜０．９質量％、Ｂ：０以上〜０．１質量％、Ｐ：０以上〜０．０５質量％、Ｓ：０以上〜０．０５質量％、並びに残部がＦｅ及び製造から生じる不純物（各々全質量に基づくパーセンテージ）、若しくは元素組成、Ｃｒ：１９〜２３質量％、Ｎｉ：３０〜３５質量％、Ｃｏ：０以上〜１質量％、Ｓｉ：０以上〜１質量％、Ａｌ：０．１５〜０．７質量％、Ｃ：０以上〜０．１２質量％、Ｍｎ：０以上〜２．０質量％、Ｃｕ：０以上〜０．７５質量％、Ｔｉ：０．１５〜０．７質量％、Ｐ：０以上〜０．０５質量％、好ましくは〜０．０１５質量％、Ｓ：０以上〜０．０５質量％、好ましくは〜０．０１質量％、並びに残部がＦｅ及び製造から生じる不純物（各々全質量に基づくパーセンテージ）の鋼Ａの上にメッキされる。

従来技術で与えられる教示に鑑みて、驚くべきことに、本発明に記載の方法は、本発明に記載の方法における鋼Ｂが少なくとも９質量％のＮｉを含む必要があることから考えて、示された問題を満足な方法で解決することができる。

例えば、本発明に記載の方法のための有用な鋼Ａとしては、ＤＩＮタイプ１．４８７６の（又はＡｌｌｏｙ８００Ｈとして知られる）ものがある。

ＵｌｌｍａｎｎｓＥｎｃｙｋｌｏｐａｅｄｉｅｄｅｒｔｅｃｈｎｉｓｃｈｅｎＣｈｅｍｉｅ，４ｔｈｅｄｉｔｉｏｎ，１９７３，ｖｏｌｕｍｅ３，ＶｅｒｆａｈｒｅｎｓｔｅｃｈｎｉｋｕｎｄＲｅａｋｔｉｏｎｓａｐｐａｒａｔｅ［Ｐｒｏｃｅｓｓｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄｒｅａｃｔｉｏｎａｐｐａｒａｔｕｓ］，ＶｅｒｌａｇＣｈｅｍｉｅ，Ｗｅｉｎｈｅｉｍ，ｐａｇｅ２６以降に従って、本明細書において、メッキは、溶接及び垂直応力で、熱間加工及び冷間加工で分離され得ない２種以上の金属層（基材及び塗布材料）の間の複合物の製造を意味すると理解されるものとする。好都合にも、本発明によれば、複合物は、メッキ製品についてのＥＮ１３４４５−２：２００２（Ｄ）ｅｄｉｔｉｏｎ１（２００２−０５）の要件を満たすものである。これは、付録Ｃによる圧力システムのためのメッキ製品のための工業製品供給規定に特に適用する。

換言すれば、既に示されたように、基材及び塗布材料の間の結合は、シェル（Ｅ）の製造中か、本発明に記載の方法の操作中かのいずれかにおいて層分離が生じないよう、十分に強くなければならない。

応用の観点から適切には、塗布材料の引張強度が２８０Ｎ／ｍｍ²未満（ＤＩＮ５０１１１で決定）のメッキの剪断抵抗（ＤＩＮ５０１６２（１９７８年９月）で決定）は、塗布材料の最低引張強度の半分超であり、試験の方向とは無関係の他の全ての塗布材料については、１４０Ｎ／ｍｍ²未満であってはならない。

更に、本発明の複合材料において、結合領域は、好都合には全体の接触面積の少なくとも９５％を含まなければならず、結合によって囲まれる個々の面積は５０ｃｍ²を超えてはならない。メッキは、結合すべき金属を共圧延することによって（共圧延；Ｋ．Ｂｏｒｎ："ＰｌａｔｔｉｅｒｔｅＢｌｅｃｈｅｆｕｅｒｈｏｅｃｈｓｔｅＢｅａｎｓｐｒｕｃｈｕｎｇｅｎ"［Ｐｌａｔｅｄｍｅｔａｌｓｈｅｅｔｓｆｏｒｕｌｔｒａｈｉｇｈｓｔｒｅｓｓｅｓ］ｉｎ：Ｗｅｒｋｓｔｏｆｆｔｅｃｈｎｉｋ［Ｍａｔｅｒｉａｌｓｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ］，ＤＥＣＨＥＭＡＭｏｎｏｇｒａｐｈｖｏｌ．４５，ＶｅｒｌａｇＣｈｅｍｉｅ，Ｗｅｉｎｈｅｉｍ１９６２）及び基材に対する塗布材料の塗布溶接（溶接メッキ；Ｋ．Ｂｏｒｎ，Ｗ．Ｓｐｅｔｈ：ＨｅｒｓｔｅｌｌｕｎｇｐｌａｔｔｉｅｒｔｅｒＢａｕｔｅｉｌｅ．ＶｅｒｇｌｅｉｃｈｅｎｄｅＢｅｔｒａｃｈｔｕｎｇｚｗｉｓｃｈｅｎＷａｌｚｐｌａｔｔｉｅｒｅｎｕｎｄＢｅｓｃｈｉｃｈｔｅｎｄｕｒｃｈＡｕｆｔｒａｇｓｃｈｗｅｉｓｓｅｎ［Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｏｆｐｌａｔｅｄｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ．Ｃｏｍｐａｒａｔｉｖｅｅｖａｌｕａｔｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎｒｏｌｌｅｒｐｌａｔｉｎｇａｎｄｃｏａｔｉｎｇｂｙａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｗｅｌｄｉｎｇ］，ＳｃｈｗｅｉｓｓｅｎＳｃｈｎｅｉｄｅｎ，１９，２０９−２１４，１９６７）、又は爆薬が爆発する際に層が衝撃的な圧力波によって相互に結合されるような方法（爆発メッキ；Ｈ．Ｃ．Ａ．Ｂｕｒｋｈａｒｄｔ：Ｓｃｈｏｃｋｗｅｌｌｅｎｐｈｙｓｉｋ［Ｓｈｏｃｋｗａｖｅｐｈｙｓｉｃｓ］，Ｍｅｔａｌｌ１９，１−９，１９６５；Ｕ．Ｒｉｃｈｔｅｒ，Ｊ．Ｆ．Ｒｏｔｈ：ＧｒｕｎｄｌａｇｅｎｕｎｄＡｎｗｅｎｄｕｎｇｄｅｓＳｐｒｅｎｇｐｌａｔｔｉｅｒｅｎｓ［Ｆｕｎｄａｍｅｎｔａｌｓａｎｄｕｓｅｏｆｅｘｐｌｏｓｉｖｅｐｌａｔｉｎｇ］，Ｎａｔｕｒｗｉｓｓｅｎｓｃｈａｆｔｅｎ５７，４８７−４９３，１９７０；Ｇ．Ｂｕｃｋ，Ｅ．Ｈｏｒｎｂｏｇｅｎ：ＭｅｔａｌｌｋｕｎｄｌｉｃｈｅＵｎｔｅｒｓｕｃｈｕｎｇｅｎａｎＥｘｐｌｏｓｉｖｓｃｈｗｅｉｓｓｎａｅｈｔｅｎ［Ｍｅｔａｌｌｕｒｇｙｅｘａｍｉｎａｔｉｏｎｓｏｆｅｘｐｌｏｓｉｖｅｗｅｌｄｓｅａｍｓ］，Ｍｅｔａｌｌ２０，９−２１，１９６６）で生じさせ得る。

本発明に従って使用される複合材料が銅の、ニッケルの、或いは銅及びニッケルの中間層を有する場合、鋼Ａ及び鋼Ｂは、メッキによって、この中間層に結合される。また、例えば爆発メッキの状況では、単一の作業ステップで複合物全体を得ることができる。一方、本発明においては、鋼Ａが鋼Ｂ上にメッキをされたのか、その逆なのか（本発明により好まれる）は区別されない。その代わりに、「鋼Ｂは、反応室と反対側のその側面Ａ上で、直接的に、若しくは、銅の、ニッケルの、或いは銅及びニッケルの中間層を介するかのいずれかで、鋼Ａ上にメッキされる」という語法は、両方の変種を表す。一般に、２種の鋼Ａ、Ｂの薄め剤は、２種の鋼Ａ、Ｂの増粘剤上にメッキされることになる。材料のメッキに関する更なる情報について、当業者は、Ｋ．Ｂｕｎｇａｒｄｔ，Ｇ．Ｌｅｎｎａｒｔｚ，Ｒ．Ｏｐｐｅｎｈｅｉｍ：ＥｉｎｆｌｕｓｓｖｏｎＳｔｉｃｋｓｔｏｆｆａｕｆｄｉｅＥｉｇｅｎｓｃｈａｆｔｅｎａｕｓｔｅｎｉｔｉｓｃｈｅｒＣｈｒｏｍ−Ｎｉｃｋｅｌ−ｕｎｄＣｈｒｏｍ−Ｎｉｃｋｅｌ−Ｍｏｌｙｂｄａｅｎ−（Ｋｕｐｆｅｒ）−Ｓｔａｅｈｌｅ［Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｎｉｔｒｏｇｅｎｏｎｔｈｅｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆａｕｓｔｅｎｉｔｉｃｃｈｒｏｍｉｕｍ−ｎｉｃｋｅｌａｎｄｃｈｒｏｍｉｕｍ−ｎｉｃｋｅｌ−ｍｏｌｙｂｄｅｎｕｍ−（ｃｏｐｐｅｒ）ｓｔｅｅｌｓ］，ＤＥＷ（Ｄｅｕｔ．Ｅｄｅｌｓｔａｈｌｗｅｒｋｅ）−Ｔｅｃｈ．Ｂｅｒ．７，７１−９０，１９６７；Ｒ．Ｏｐｐｅｎｈｅｉｍ：ＣｈｅｍｉｓｃｈｂｅｓｔａｅｎｄｉｇｅＳｔａｅｈｌｅｕｎｄＬｅｇｉｅｒｕｎｇｅｎ．ＤｅｒｚｅｉｔｉｇｅｒＳｔａｎｄｕｎｄｎｅｕｅｒｅＥｎｔｗｉｃｋｌｕｎｇｅｎ［Ｃｈｅｍｉｃａｌｌｙｓｔａｂｌｅｓｔｅｅｌｓａｎｄａｌｌｏｙｓ．Ｃｕｒｒｅｎｔｓｔａｔｅａｎｄｒｅｃｅｎｔｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｓ］，ＤＥＷ（Ｄｅｕｔ．Ｅｄｅｌｓｔａｈｌｗｅｒｋｅ）−Ｔｅｃｈ．Ｂｅｒ．７，４９−６４，１９６７；Ｈ．Ｗａｒｗｅｓｉｋ：Ｒｅａｋｔｏｒｄｒｕｃｋｇｅｆａｅｓｓ［Ｐｒｅｓｓｕｒｅｒｅａｃｔｏｒｖｅｓｓｅｌ］，Ａｔｏｍｗｉｒｔ，Ａｔｏｍｔｅｃｈ．１０，３７６−３７９，１９６５；Ｗ．Ｂａｂｅｒｇ：Ｄａｍｐｆｅｒｚｅｕｇｅｒ［Ｓｔｅａｍｇｅｎｅｒａｔｏｒ］，Ａｔｏｍｗｉｒｔ．，Ａｔｏｍｔｅｃｈ．１０，３７９−３８１，１９６５；Ｗ．Ｋｌｅｉｎ：ＧｅｆｕｅｇｅａｅｎｄｅｒｕｎｇｅｎｂｅｉｍＥｘｐｌｏｓｉｖｐｌａｔｔｉｅｒｅｎｖｏｎＳｔａｈｌ
ｍｉｔＳｔａｈｌｕｎｄｅｉｎｉｇｅｎＮｉｃｈｔｅｉｓｅｎｍｅｔａｌｌｅｎ［Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｃｈａｎｇｅｓｉｎｔｈｅｅｘｐｌｏｓｉｖｅｐｌａｔｉｎｇｏｆｓｔｅｅｌｗｉｔｈｓｔｅｅｌａｎｄｓｏｍｅｎｏｎｆｅｒｒｏｕｓｍｅｔａｌｓ］，Ｚ．Ｍｅｔａｌｌｋ．５６，２６１−２６７，１９６５、及びＯ．Ｗｉｌｍｓ：ＡｎｗｅｎｄｕｎｇｄｅｓＳｐｒｅｎｇｐｌａｔｔｉｅｒｅｎｓｍｉｔＳｏｎｄｅｒｗｅｒｋｓｔｏｆｆｅｎａｌｓＡｕｆｌａｇｅ［Ｕｓｅｏｆｅｘｐｌｏｓｉｖｅｐｌａｔｉｎｇｗｉｔｈｓｐｅｃｉａｌｍａｔｅｒｉａｌｓａｓｔｈｅａｐｐｌｉｅｄｌａｙｅｒ］，ＤＥＷ（Ｄｅｕｔ．Ｅｄｅｌｓｔａｈｌｗｅｒｋｅ）−Ｔｅｃｈ．Ｂｅｒ．１０，１７６−１８３，１９７０に見出すことができる。

メッキの際、２種の材料は、部分的に機械的経路によって、部分的に冶金的経路によって結合される。概して、２種の材料の形態適合結合は、メッキの際に達成される。

好都合には、本発明に従って使用される複合材料は、爆発メッキによって得られる。この場合（及び一般的に）、鋼Ａは、好ましくは基材を形成し、鋼Ｂは塗布材料を形成する。

本発明によれば、鋼Ａ及び鋼Ｂは、２０〜７００℃の温度範囲において、同様の熱膨張係数γ（長手方向熱膨張係数としても知られる；通常は１ｍの長さ及び１ｃｍ²の一様な断面積のロッドで決定される）を有することが有利である。また、鋼Ａ及び鋼Ｂについての熱膨張係数γの温度依存性は、上述の温度範囲内でほとんど同じである。

好ましくは、本発明によれば、本発明の複合材料に存在する鋼Ａの熱膨張係数γと、本発明の複合材料に存在する鋼Ｂの熱膨張係数γとは、５００℃及び１ａｔｍで≦２・１０^-6ｍ／ｍ・Ｋ異なる。

特に好都合には、上述の差は、≦１．７５・１０^-6ｍ／ｍ・Ｋ、より良好には≦１．５・１０^-6ｍ／ｍ・Ｋ、好ましくは≦１．２５・１０^-6ｍ／ｍ・Ｋ、より好ましくは≦１．０・１０^-6ｍ／ｍ・Ｋ、非常に特に好都合には≦０．８０・１０^-6ｍ／ｍ・Ｋ、更により良好には≦０．６０・１０^-6ｍ／ｍ・Ｋ又は≦０．５０・１０^-6ｍ／ｍ・Ｋ又は≦０．４０・１０^-6ｍ／ｍ・Ｋ、最高には≦０．３０・１０^-6ｍ／ｍ・Ｋ又は≦０．２０・１０^-6ｍ／ｍ・Ｋ又は≦０．１０・１０^-6ｍ／ｍ・Ｋ、及び絶対的に最高には≦０．０５・１０^-6ｍ／ｍ・Ｋ又は０ｍ／ｍ・Ｋである。

本発明に従って使用される複合材料の鋼Ａ及びＢについて、特に中間でなされる触媒再生によって、本発明に記載の方法が実施されるにつれて温度が広い範囲で周期的に変動することになるため、熱膨張係数γの類似性は重要である。本発明に従って使用される複合材料の鋼Ａ及びＢが、この温度範囲内で著しく異なる熱膨張係数γを有するならば、反応管を囲むシェルは、上述の温度変化の場合にバイメタル温度計のように変形することになり、このことは、本発明に記載の方法の実施に望ましくない（これは、特に鋼Ｂが方法の実施中に脆化する場合に当てはまり；対応する変形によって、鋼ｂにおける亀裂及び／又は破断が促進される可能性がある）。例えば、非合金鋼又は低合金鋼（それらは、Ｆｅ以外の総量が５質量％未満の元素を含む）或いは最高で１３質量％のＣｒを有する耐熱マルテンサイト系鋼（その両方とも、典型的には有利な価格のために好ましい反応器材料である）の場合は、このγ値が著しく異なるので、本発明に従って使用される複合材料の製造のための鋼Ｂのメッキ相手として不適当なものとなる。

本明細書において、対応する純金属に加えて「銅及び／又はニッケル」という表現はまた、合金を含むが、その合金は、その全質量に基づいて、銅及び／又はニッケルを除いて最高５質量％、又は最高４質量％、又は最高３質量％、又は最高２質量％、又は最高１質量％、又は最高０．５質量％の元素（金属）を含む。それらの全ては、比較的柔らかい中間層（それらはいずれも脆化しない）を形成するが、そのために、鋼Ａ、Ｂからの熱膨張率の差があっても本質的に上記の負の効果が生じない（それらは、ラバーバンドのような効果的な働きをする）。いずれにしても、例えば純銅の熱膨張係数は、当該温度範囲内で、鋼Ａ、Ｂとの差はほとんどない。

応用の観点から適切には、本発明に従って使用される複合材料における鋼Ｂの厚さは、一般に、０．２〜２５ｍｍ、しばしば１〜１５ｍｍ又は１〜１０ｍｍである。好都合には、上述の厚さは、２〜８ｍｍ、好ましくは４〜６ｍｍ又は５ｍｍである。

本発明に従って使用される複合材料の鋼Ａの厚さは、応用の観点から適切には、１０〜１５０ｍｍ、多くの場合２０〜１００ｍｍ又は６０〜１００ｍｍ又は２０（３０）〜７５ｍｍ又は２０（３０）〜５０ｍｍである。典型的には、本発明に従って使用される複合材料は、鋼Ａ及び鋼Ｂを含み、更に適切な場合、いずれの場合においても複合材料にわたって非常に一定（均一）の厚さが認められる中間層も含む。

鋼Ａの場合、選択すべき材料厚は、特定の鋼の種類と反応室のシェルの直径との両方に左右される。比較的厚さの大きな特定の鋼Ａは、比較的大きな直径の場合に望ましく、比較的小さな直径の場合には、比較的小さな厚さの特定の鋼Ａが望ましい。

ＤＩＮタイプ１．４９１０の鋼Ａが使用される場合、上述の厚さは、好ましくは本発明に従って、２０（３０）〜５０ｍｍである。ＤＩＮタイプ１．４９４１又はＤＩＮタイプ１．４９４８又はＤＩＮタイプ１．４５４１の鋼鉄Ａが使用される場合、上述の厚さは、好ましくは本発明に従って、４０又は６０〜１００ｍｍである。塗布に適切な鋼Ａの安定値（膨張の限界値又は長期安定度；ＤＩＮＥＮ１００２８−７参照）が低くなると、本発明に従って使用される複合材料について選択される鋼Ａの厚さが大きくなる。

好ましくは本発明によれば、鋼Ａ及び鋼Ｂの両方は、オーステナイト系（ステンレス）鋼である。それらは、本質的に、異なる種類の格子構造によってフェライト鋼（結晶の立方体心格子セル）と異なる。特に、それらの結晶は、より密に詰まった立方面心格子セルからなる。オーステナイト鋼の製造において、最終熱処理として、通常、１０００℃〜１１５０℃の間の温度で溶体化焼鈍が実施され、その後沈着物の形成を防止するために水又は空気で冷却される。

本発明に従って使用される複合材料は、銅の、ニッケルの、或いは銅及びニッケルの中間層を有する場合、その厚さは、通常≧０．１ｍｍ、通常≧０．２ｍｍ又は≧０．３ｍｍである。しかしながら、一般的に、この中間層の厚さは３ｍｍを超えない。換言すれば、中間層の厚さは、通常は≦３ｍｍ又は≦２．５ｍｍ、多くの場合は≦２ｍｍ又は≦１．５ｍｍ、及び好ましくは≦１ｍｍである。上述の中間層が使用される場合は、次の（メッキが完成した際の）溶体化焼鈍を実施してはならない。

次の（メッキが完成した際の）溶体化焼鈍は、中間層なしで生じ得る（実施され得る）。

中間層は、第１に、鋼Ａへの鋼Ｂの付着の改善を生じさせることが可能であり、また相対運動の場合に生じる剪断力を吸収することも可能である。本発明に記載の方法の実施における長期の操作時間にわたって鋼Ｂに亀裂が生じる場合は、中間層によって、鋼Ａが反応ガスとの接触から保護され、そして更に鋼Ａが浸炭及びメタルダスティングのリスクから保護される。中間層の更に有利な性質は、反応ガスと接触する場合であっても脆化しないということである。

好都合にも、本発明によれば、鋼Ａ、Ｂの製造から生じる不純物の総量は、全く一般的な観点からいえば、同一の基準で、≦１質量％、好ましくは≦０．７５質量％、より好ましくは≦０．５質量％、及び最も好ましくは≦０．２５質量％である。しかしながら、一般的に、製造から生じる特定の鋼Ａ、Ｂの不純物の総量は≧０．１質量％である。製造から生じる不純物とは対照的に、鋼の他の成分は、その性質を決定する合金成分である。これは、特に、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｓｉ、Ｎ及びＣ、更に、Ａｌ、Ｍｏ、Ｍｎ、Ｔｉ、Ｖ及びＮｂの元素に当てはまる。

本明細書において、希土類金属は、セリウム（Ｃｅ）、プラセオジム（Ｐｒ）、ネオジム（Ｎｄ）、プロメチウム（Ｐｍ）、サマリウム（Ｓｍ）、ユウロピウム（Ｅｕ）、ガドリニウム（Ｇｄ）、テルビウム（Ｔｂ）、ジスプロシウム（Ｄｙ）、ホルミウム（Ｈｏ）、エルビウム（Ｅｒ）、ツリウム（Ｔｍ）、イッテルビウム（Ｙｂ）及びルテチウム（Ｌｕ）の元素を含む。本発明による好ましい希土類金属は、Ｃｅである。好ましくは、本発明によれば、本発明の鋼Ｂは、故に≧０〜０．１質量％のＣｅ、或いは０〜０．１質量％のＣｅ及びＣｅ以外の１種以上の希土類金属（特にＬａ、Ｎｄ及び／又はＰｒ）を含む。

特に本発明による好ましい鋼Ｂは、ＤＩＮ材料番号１．４８４１の鋼である。

特に本発明による好ましい鋼Ａは、ＤＩＮ材料番号１．４９１０の鋼であり、それは、例えばＴｈｅｒｍｏｎ（登録商標）４９１０として入手可能である。この鋼Ａは、特に本発明の長期使用の後において、特に高温安定度（膨張の限界値、長期安定度）が高く、同時に構造安定性が高い（高ノッチ付衝撃抵抗）ために注目に値するものであり、これによって比較的小さな厚さでの使用が可能になる。これは、以下の組成物の枠組み、Ｃｒ：１６〜１８質量％、Ｎｉ：１２〜１４質量％、Ｓｉ：０以上〜０．８質量％、Ｎ：０．１０以上〜０．１８質量％、Ｃ：０以上〜０．１質量％（好ましくは０以上〜０．０５質量％）、Ｍｏ：２以上〜３質量％、Ｍｎ：０以上〜２質量％、Ｂ：０．００１５〜０．００５０質量％、Ｐ：０以上〜０．０５質量％、Ｓ：０以上〜０．０５質量％、並びに残部がＦｅ及び製造から生じる不純物（各々全質量に基づくパーセンテージ）の中の鋼である。

好都合には、上述の組成物の枠組みの中のＰ及びＳの含有率は、以下の値：Ｐ：≧０〜０．０３５質量％及びＳ：≧０〜０．０１５質量％である。

本発明に記載の方法は、反応室のシェルが、鋼ＢがＤＩＮ材料番号１．４８４１の鋼であり、且つ、鋼ＡがＤＩＮ材料番号１．４９１０の鋼である複合材料から製造される場合に非常に特に有利であって、ここで鋼Ｂは、鋼Ａ上に、直接的に、若しくは、銅の、ニッケルの、或いは銅及びニッケルの中間層を介するかのいずれかでメッキ（好ましくは爆発メッキ）される。

好都合には、ＤＩＮ１．４９１０の鋼の厚さは、２０又は３０〜５０ｍｍが選択され、ＤＩＮ１．４８４１の鋼の厚さは、１〜１０ｍｍ、好ましくは４〜６ｍｍが選択される。Ｃｕの、Ｎｉの、或いはＣｕ及びＮｉの中間層が更に使用される場合、その層厚さは、好都合には０．２〜２ｍｍであり、好ましくは０．２〜１ｍｍである。

本発明に記載の方法に好ましい別の鋼Ｂは、以下の組成物：Ｃｒ：１９〜２１質量％、Ｎｉ：１１〜１３質量％、Ｓｉ：１．５〜２．５質量％、Ｃ：０以上〜０．２質量％、Ｍｎ：０以上〜２質量％、Ｐ：０以上〜０．０５質量％、Ｓ：０以上〜０．０５質量％、並びに残部がＦｅ及び製造から生じる不純物（各々全質量に基づくパーセンテージ）を有し得るＤＩＮ材料番号１．４８２８の鋼である。

上述の鋼は、例えば、ＯｕｔｏｋｕｍｐｕＧｍｂＨ（Ｄ−４７８７７Ｗｉｌｌｉｃｈ）から入手可能である。

換言すれば、本発明による特に適切な鋼Ｂは、その組成物が、以下の組成物の枠組み、Ｃｒ：１９〜２６質量％、Ｎｉ：１１〜２２質量％、Ｓｉ：１．５〜２．５質量％、Ｎ：０以上０．１５質量％以下、Ｃ：０以上０．５質量％以下、Ｍｎ：０以上２質量％以下、Ｐ：０以上〜０．０５質量％、Ｓ：０以上〜０．０５質量％（又は０以上〜０．０２質量％）、及び０以上〜０．１質量％の１種以上の希土類金属、並びに残部がＦｅ及び製造から生じる不純物（各々全質量に基づくパーセンテージ）の中のものである。

上述の組成物の枠組みにおいて、Ｐ含有率はまた、≧０〜≦０．０３５質量％であってよい。

本発明による適切な鋼Ｂの別の一群Ｓは、組成物の枠組み、Ｃｒ：１８〜３０質量％、Ｎｉ：９〜３６質量％（又は〜３７質量％）、Ｓｉ：１〜３質量％、Ｎ：０．１〜０．３質量％、Ｃ：０以上０．１５質量％以下、Ｍｎ：０以上４質量％以下、Ａｌ：０以上４質量％以下、Ｐ：０以上〜０．０５質量％、Ｓ：０以上〜０．０５質量％、及び０以上〜０．１質量％の１種以上の希土類金属、並びに残部がＦｅ及び製造から生じる不純物（各々全質量に基づくパーセンテージ）の下に包含される。

可能な鋼Ｂの上述の群Ｓは、ＤＥ１０２００５０６１６２６．７に詳細に記載されている。この群Ｓの中では、以下の組成物：Ｃｒ：１８〜２６質量％、Ｎｉ：９〜３６質量％、Ｓｉ：１〜２．５質量％、Ｎ：０．１〜０．３質量％、Ｃ：０以上、好ましくは（他の含有率から独立して）０．０３〜０．１５質量％、Ｍｎ：０以上〜３質量％、Ａｌ：０以上〜４質量％、Ｐ：０以上〜０．０５質量％、Ｓ：０以上〜０．０５質量％、並びに（いずれの場合においても全ての他の含有率から独立して）０以上〜０．１質量％、好ましくは０超〜０．１質量％、より好ましくは０．０３〜０．０８質量％の１種以上の希土類金属（好ましくはＣｅ或いはＣｅ及び１種以上の他の希土類金属）、並びに残部がＦｅ及び製造から生じる不純物（各々（鋼の）全質量に基づくパーセンテージ）が好ましい。

可能な鋼Ｂの群Ｓの中の更に好ましい組成物としては、以下のもの：Ｃｒ：２０〜２５質量％、Ｎｉ：９〜２０質量％又は（他の含有率から独立して）好ましくは〜１５質量％、Ｓｉ：１．４〜２．５質量％、Ｎ：≧０．１〜０．３質量％、Ｃ：０以上、好ましくは（他の含有率から独立して）０．０３〜０．１５質量％、Ｍｎ：０以上〜３質量％、Ａｌ：０以上〜４質量％、Ｐ：０以上〜０．０５質量％、Ｓ：０以上〜０．０５質量％、並びに（いずれの場合においても全ての他の含有率から独立して）０以上〜０．１質量％、好ましくは０超〜０．１質量％、より好ましくは０．０３〜０．０８質量％の１種以上の希土類金属（好ましくはＣｅ或いはＣｅ及び１種以上の他の希土類金属）、並びに残部がＦｅ及び製造から生じる不純物（各々（鋼の）全質量に基づくパーセンテージ）がある。

可能な鋼Ｂの群Ｓの中の組成物の別の好ましい亜群としては、以下のもの：Ｃｒ：２０〜２２質量％、Ｎｉ：１０〜１２質量％、Ｓｉ：１．４〜２．５質量％、Ｎ：０．１２〜０．２質量％、Ｃ：０以上、好ましくは（全ての他の含有率から独立して）０．０５〜０．１２質量％、Ｍｎ：０以上〜１質量％、Ａｌ：０以上〜２質量％、好ましくは（全ての他の含有率から独立して）０質量％、Ｐ：０以上〜０．０４５質量％、Ｓ：０以上〜０．０１５質量％、並びに（いずれの場合においても全ての他の含有率に依存して）０以上〜０．１質量％、好ましくは０超〜０．１質量％、より好ましくは０．０３〜０．０８質量％の１種以上の希土類金属、並びに残部がＦｅ及び製造から生じる不純物（各々全質量に基づくパーセンテージ）がある。

全く一般的に、群Ｓに属する全ての鋼Ｂにとっては、Ｎの含有率が、≧０．１１質量％、より良好には≧０．１２質量％、好ましくは≧０．１３質量％、より好ましくは≧０．１４質量％、更に良好には≧０．１５質量％である場合が好ましい。

特に鋼Ｂの群Ｓの中の好ましい鋼Ｂとしては、ＥＮ材料番号１．４８１８、１．４８３５、１．４８５４のもの、並びにＤＩＮ材料番号１．４８９１及び１．４８９３のものがある。また、本発明による適切な鋼Ｂの群Ｓには、ＴｈｙｓｓｅｎＫｒｕｐｐＮｉｒｏｓｔａＧｍｂＨ（独国クレーフェルトＤ−４７７９４）から入手される合金ステンレス鋼ＴＨＥＲＭＡＸ（登録商標）４８３５を包む。

本発明による適切な、３０〜３５質量％のＮｉを有する有用な鋼Ａとしては、特にＤＩＮ材料１．４９５８や１．４９５９が挙げられる。

本発明による適切な更なる鋼としては、その組成物が以下の組成物の枠組み：Ｃｒ：１７〜１９質量％、Ｎｉ：９〜１２質量％、Ｓｉ：０以上〜０．８質量％、Ｃ：０以上〜０．０８質量％（又は０．０４以上〜０．０８）質量％、Ｍｎ：０以上〜２質量％、Ｍｏ：０以上〜０．６質量％、Ｔｉ：０以上〜０．８質量％、Ｂ：０以上〜０．００５質量％、Ｐ：０以上〜０．０５質量％、Ｓ：０以上〜０．０５質量％、並びに残部がＦｅ及び製造から生じる不純物（各々全質量に基づくパーセンテージ）の中にあり得るＤＩＮ材料１．４９４１；例えば、組成物が、Ｃｒ：１７．３１質量％〜、Ｎｉ：１０．０５質量％〜、Ｓｉ：０．５１質量％〜、Ｎ：０．０１７質量％〜、Ｃ：０．０４２質量％〜、Ｍｎ：１．１７質量％〜、Ｐ：０．０２５質量％〜、Ｓ：０．００００５質量％超、Ｔｉ：０．２９質量％〜、並びに残部がＦｅ及び製造から生じる不純物（各々全質量に基づくパーセンテージ）のＤＩＮ材料１．４５４１（ＳｔｅｒｌｉｎｇＴｕｂｅｓからの試験証明書）；組成物が、以下の組成物の枠組み：Ｃｒ：１７〜１９質量％、Ｎｉ：８〜１１質量％、Ｓｉ：０以上〜０．８質量％、Ｎ：０以上〜０．１１質量％、Ｃ：０．０４〜０．０８質量％、Ｍｎ：０以上２．０質量％以下、Ｐ：０以上〜０．０５質量％、Ｓ：０以上〜０．０５質量％、並びに残部がＦｅ及び製造から生じる不純物（各々全質量に基づくパーセンテージ）の中にあり得るＤＩＮ材料１．４９４８が挙げられる。

例えば、ＤＩＮ材料１．４９４８の組成物は、Ｃｒ：１８．１質量％〜、Ｎｉ：８．３質量％〜、Ｓｉ：０以上〜０．８質量％、Ｎ：０以上〜０．１１質量％、Ｃ：０．０５質量％〜、Ｍｎ：０以上２．０質量％以下、Ｐ：０以上〜０．０５質量％、Ｓ：０以上〜０．０５質量％、並びに残部がＦｅ及び製造から生じる不純物（各々全質量に基づくパーセンテージ）であってよい。

換言すれば、特に適切な鋼Ａは、Ｃｒ：１６〜１９質量％、Ｎｉ：８〜１４質量％、総量が０以上０．８質量％以下のＳｉ及びＡｌ、Ｎ：０以上〜０．２質量％、Ｃ：０以上〜０．１質量％、Ｍｏ：０以上〜３質量％又はＭｎ：０以上〜２．０（又は〜１．５）質量％、Ｔｉ：０以上〜０．８質量％、Ｂ：０以上〜０．０５質量％、Ｐ：０以上〜０．０５質量％、Ｓ：０以上〜０．０５質量％、並びに残部がＦｅ及び製造から生じる不純物（各々全質量に基づくパーセンテージ）の組成物の枠組みの下に包含される。

本発明による適切な更なる鋼としては、以下の組成物の枠組み：Ｃｒ：１７〜１９質量％、Ｎｉ：９．５〜１１．５質量％、Ｓｉ：０以上０．８質量％、Ｎ：０．１〜０．１８質量％、Ｃ：０以上〜０．０４質量％、Ｍｏ：０．２以上〜０．５質量％、Ｍｎ：０以上〜２質量％、Ｐ：０以上〜０．０３５質量％、Ｓ：０以上〜０．０１５質量％、並びに残部がＦｅ及び製造から生じる不純物（各々全質量に基づくパーセンテージ）の中にあり得るＤＩＮ材料１．４９４９がある。

本発明による適切な更なる鋼Ａは、以下の組成物の枠組み：Ｃｒ：１５〜１７．５質量％、Ｎｉ：１２〜１７．５質量％、Ｓｉ：０．３〜０．６質量％、Ｎ：０以上〜０．１４質量％、Ｃ：０．０４〜０．１質量％、Ｍｏ：０以上〜２質量％、Ｍｎ：０以上〜１．５質量％、Ｎｂ：Ｃ含有率の１０倍〜１．２質量％、Ｖ：０．６〜０．８５質量％、Ｐ：０以上〜０．０３５質量％、Ｓ：０以上〜０．０１５質量％、並びに残部がＦｅ及び製造から生じる不純物（各々全質量に基づくパーセンテージ）の中のものであってよい。

換言すれば、本発明の有用な鋼Ａとしては、ＤＩＮ材料１．４９６１、１．４９８１、１．４９８８が挙げられる。

本発明により使用される全ての鋼Ａにおいて、Ｓｉ含有率は、好ましくは本発明において≦０．７質量％又は≦０．６質量％、良好には≦０．５質量％又は≦０．４質量％、更に良好には≦０．３質量％、さらにより好ましくは≦０．２質量％又は≦０．１質量％であり、最高にはＳｉを含まない本発明により使用される鋼Ａである。

これと完全に対応して、本発明により使用される全ての鋼ＡにおけるＡｌ含有率は、好ましくは本発明において≦０．７質量％又は≦０．６質量％、良好には≦０．５質量％又は≦０．４質量％、更に良好には≦０．３質量％、更により好ましくは≦０．２質量％又は≦０．１質量％であり、最高には、本発明により使用される鋼ＡはＡｌを含まない。

本発明により使用される鋼Ａのノッチ付衝撃抵抗は、一般に≧５０Ｊである。

鋼Ａ及び鋼Ｂの両方は、しばしば全く一般的に≧０．０１質量％又は≧０．０２質量％又は≧０．０３質量％のＣを含み、特にこれらについては本明細書において言及される。

鋼Ａ及び鋼Ｂは、一般的に最低のＰ含有率及びＳ含有率を含む。本明細書に一覧が示される全ての鋼（Ａ、Ｂ）組成物において、以下の含有率：Ｐ：０以上０．０３５質量％以下及びＳ：０以上０．０２質量％以下が、本発明により適切に適用される。

好ましくは本発明において、反応室に少なくとも１種の開始ガス流を導通する（パイプ）ライン及び反応室から少なくとも１種の生成物ガス流を導通する（パイプ）ラインはまた、本発明により使用される複合材料から製造される。しかし、これらの管（特に反応室からの生成物ガスを導通するもの）はまた、原則としてＤＩＮ材料番号１．４８９１又は１．４８９３又は１．４９１０又は１．４９４１又は１．４５４１又は１．４８４１の鋼からのみ製造される。本発明の複合材料の使用は、特に温度が≧４５０℃で且つ作動圧力が１ａｔｍ以上の反応ガスが材料と接触する場合に適切性が高まる。

適切で且つ信頼できる操作のために、上述の（パイプ）ラインは、好ましくは、可能であれば例えば温度変化によって長手方向の膨張効果を補償する装置を備え、横モードの作用を特徴とする補償器を使用することは不利である。

一般に多層設計を有するこれらの補償器は、パイプラインそのものと同じ材料から製造され得る。しかしながら、特に有利な実施態様としては、内管部（一般に：気体浸透性剛体内管や気体不浸透性弾性外側スリーブ（気体不浸透性弾性外管））を有するもの、好ましくは本発明に使用される複合材料から製造されるものがあり、その複合材料は、被導通ガスと接触し、且つ、気体浸透性膨張継手と、特に機械的及び熱的に応力可能な材料（例えば、材料１．４８７６（ＶｄＴＵＶ−Ｗｂ４３４による名称）或いは１．４９５８／１．４９５９（ＤＩＮ１７４５９による名称）或いはＩＮＣＯＬＯＹ（登録商標）８００Ｈ又は８００ＨＴ或いはニッケル合金２．４８１６（別名Ａｌｌｏｙ６００）又は２．４８５１（別名Ａｌｌｏｙ６０１））から少なくとも部分的に製造される外部気体不浸透性弾性波形部とを適切に有する。

原則として、供給パイプライン及び取り出しパイプライン等の反応室用シェル（Ｅ）は、ニッケル合金２．４６４２（別名Ａｌｌｏｙ６９０又はＩｎｃｏｎｅｌＨ６９０）から製造され得る。

本発明において使用される複合材料は、特に本発明に記載の方法に適切であり、反応温度及び／又は触媒再生温度が、４００℃以上〜９００℃、又は５００℃以上〜８００℃、又は５５０℃以上７５０℃以下、又は６００℃以上７００℃以下である。

一方、本発明において使用される鋼Ａ、Ｂは、入手可能であるか、若しくはそれ自体知られている方法で製造可能である。例えば、ＥｎｚｙｋｌｏｐａｅｄｉｅＮａｔｕｒｗｉｓｓｅｎｓｃｈａｆｔｅｎｕｎｄＴｅｃｈｎｉｋ［Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａｏｆｎａｔｕｒａｌｓｃｉｅｎｃｅｓａｎｄｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ］，ＶｅｒｌａｇｍｏｄｅｒｎｅＩｎｄｕｓｔｒｉｅ，１９７６，ｕｎｄｅｒｔｈｅｈｅａｄｉｎｇｓ"Ｓｔａｈｌｂｅｇｌｅｉｔｅｒ"［Ｓｔｅｅｌｃｏｍｐａｎｉｏｎｓ］，"Ｅｉｓｅｎ"［Ｉｒｏｎ］ａｎｄ"ＥｉｓｅｎｕｎｄＳｔａｈｌ"［ｉｒｏｎａｎｄｓｔｅｅｌ］，ｏｒＵｌｌｍａｎｎｓＥｎｃｙｃｌｏｐａｅｄｉｅｄｅｒｔｅｃｈｎｉｓｃｈｅｎＣｈｅｍｉｅ，ＶｅｒｌａｇＣｈｅｍｉｅ，４ｔｈｅｄｉｔｉｏｎ，ｖｏｌｕｍｅ３，１９７３，ＶｅｒｆａｈｒｅｎｓｔｅｃｈｎｉｋＩＩｕｎｄＲｅａｋｔｉｏｎｓａｐｐａｒａｔｅ［ＰｒｏｃｅｓｓｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙＩＩａｎｄｒｅａｃｔｉｏｎａｐｐａｒａｔｕｓ］，ｃｈａｐｔｅｒ"ＷｅｒｋｓｔｏｆｆｅｉｎｄｅｒｃｈｅｍｉｓｃｈｅｎＩｎｄｕｓｔｒｉｅ"［Ｍａｔｅｒｉａｌｓｉｎｔｈｅｃｈｅｍｉｃａｌｉｎｄｕｓｔｒｙ］の注釈を参照すること。

もちろん、本発明において使用される複合材料はまた、アロナイズ、アリタイズ及び／又はアルミナイズされた形態で、反応室に接するその側面上に鋼Ｂを含む。例えば成形加工の結果としてアロナイズされた部分が損傷を受ける場合については、本発明の利点が依然として有効であるならば、このことはあまり不利なことではない。

特に少なくとも１種の開始流が、不活性希釈ガスとして水蒸気（例えば≧１容量％）及び／又は反応物として分子酸素（例えば≧０．１又は≧０．５容量％）を含む場合、本発明に記載の方法は有利である。また一方で、少なくとも１種の開始ガス流が不純物として水蒸気及び／又は分子酸素を含む場合も有利である。また、本発明の不均一系触媒化部分的脱水素化の間に水蒸気が反応生成物として形成される場合も有利である。このことは、ＷＯ０３／０７６３７０において推奨される循環気体又はループ法が本発明に記載の方法に使用される場合に特に当てはまる。一方で、本発明に記載の方法は、とりわけ、少なくとも１種の開始ガス流が、未脱水素炭化水素を伴う本発明に記載の方法の後半にある本発明に記載の方法において形成された、脱水素された炭化水素の部分酸化から生じる残留ガスを含み、部分酸化の生成物ガス混合物からの標的生成物の除去後に残留し、酸素化物を含む場合に特に有利である。

全く一般的に、反応室内に配置される少なくとも１つの触媒床は、流動床か、移動床か、固定床かのいずれかであってよい。もちろん、流動床と例えば固定床、又は移動床と固定床はまた、反応室内で組み合わせて存在してよい。好ましくは、本発明において、本発明に記載の方法の少なくとも１種の触媒床は固定触媒床のみを含む。

本明細書において、反応ガスとの反応ステップを触媒する触媒床の仕込み量は、毎時１リットルで触媒床（例えば固定触媒床）を導通する標準リットル（＝Ｎｌ；対応する量の反応ガスが標準条件（０℃、１ａｔｍ）の下で吸収する体積（リットル））における反応ガスの量を意味すると全く一般的に理解されなければならない。一方でまた、仕込み量は、反応ガスの１種の成分のみに基づいてもよい。その場合、その量は、毎時１リットルで触媒床（純粋不活性材料床は、固定触媒床とはみなされない）を導通するＮｌ／ｌ・ｈにおけるこの成分の量である。また、仕込み量は、不活性材料（これについては後で明確に示す）で希釈された実際の触媒を含む１つの触媒床中に存在する触媒の量のみに基づいてもよい。

本明細書においては、脱水素された炭化水素及び／又は被脱水素炭化水素の完全酸化（燃焼）とは、炭化水素に存在する炭素の総量が炭素の酸化物（ＣＯ、ＣＯ₂）に変化することを意味すると理解される。分子酸素の反応作用による、脱水素された炭化水素及び／又は被脱水素炭化水素の全ての異なる変化は、部分酸化の用語と共に本明細書に包含される。アンモニアの更なる反応作用は、部分酸化の用語の下で同様に包含されるアンモ酸化の特徴である。

本明細書において、不活性ガスは、適切な反応条件下で実質的に化学的に不活性に挙動し、且つ、各不活性反応ガス成分を単独で取り出す場合に９５ｍｏｌ％超の程度、好ましくは９７ｍｏｌ％超の程度又は９９ｍｏｌ％超の程度が化学的に不変のままである反応ガス成分を意味すると一般に理解されなければならない。典型的な不活性希釈ガスの例としては、Ｎ₂、Ｈ₂Ｏ、ＣＯ₂、希ガス（例えばＮｅやＡｒ）、これらのガスの混合物等が挙げられる。

本発明に記載の方法が不均一系触媒化オキシ脱水素（例えばプロピレンへのプロパンの脱水素）である場合、それに必要な分子酸素に使用される原料は、空気、純粋分子酸素又は分子酸素に濃縮される空気、又は分子酸素と不活性ガスとの他の混合物であってよい。酸素源としては、更に窒素酸化物を挙げることができる。

熱分裂又は熱分解（Ｃ−Ｃの分割）よりも動力学的に不都合な脱水素化（Ｃ−Ｈの分割）によって、固体状態の選択的脱水素触媒に対して本発明に記載の方法を実施する必要が生じる。選択的触媒のために、そして本発明の反応室を用いることで、プロパンに対する本発明の不均一系触媒化脱水素化を行う場合にほんの微量の副生成物（例えばメタン、エチレン、エタン）が形成される。

従って、本明細書において、脱水素触媒とは、特に、最長寸法Ｌ（成形体の表面上に存在する２点を結ぶ最も長い直線）が０．１又は１〜３０ｍｍ、好ましくは１〜２０ｍｍ、より好ましくは１〜１０ｍｍ又は１〜５ｍｍであり、且つ、以下に記載する実験において、反応管内の反応ガスの単流によって反応ガス内に存在する少なくとも５ｍｏｌ％のプロパンをプロピレンに脱水素する成形体を意味すると理解されなければならない。

壁厚が２ｍｍ、内径が３５ｍｍ、長さが８０ｃｍのＥＮ材料番号１．４８３５（鋼Ｂ）の鋼で製造された反応管は、以下の通りに装填される。適切な脱水素触媒の５０ｍｌの床は、反応管の中心に配置される。いずれの場合においても、反応管には、成形触媒体の床の上下に、球体直径が１．５ｍｍ〜２．５ｍｍのステアタイト球体（不活性球体）の床が充填される。グリッドは、床全体を支持する。反応管は、その全長にわたって、外側から５５０℃の温度で保持される。反応管には、触媒床のプロパン仕込み量が１０００Ｎｌ／ｌ・ｈで、体積比（プロパン：水蒸気）が２：１のプロパンと水蒸気の混合物が装填される。開始ガス流は、５５０℃の温度まで予熱された。前述の境界条件下でのエタン、エチレン、メタンの副生成物の形成の累積的な選択率が、変化後のプロパンに基づいて≦５ｍｏｌ％である脱水素触媒が、特に好ましい。

本発明の不均一系触媒化オキシ脱水素化は、原則として、プロパンの不均一系触媒化部分的オキシ脱水素化の例を使用して、例えば文献、ＵＳ−Ａ４，７８８，３７１、Ｃ_n−Ａ１０７３８９３、ＣａｔａｌｙｓｉｓＬｅｔｔｅｒｓ２３（１９９４），１０３−１０６、Ｗ．Ｚｈａｎｇ，ＧａｏｄｅｎｇＸｕｅｘｉａｏＨｕａｘｕｅＸｕｅｂａｏ，１４（１９９３）５６６、Ｚ．Ｈｕａｎｇ，ＳｈｉｙｏｕＨｕａｇｏｎｇ，２１（１９９２）５９２、ＷＯ９７／３６８４９、ＤＥ−Ａ１９７５３８１７、ＵＳ−Ａ３，８６２，２５６、ＵＳ−Ａ３，８８７，６３１、ＤＥ−Ａ１９５３０４５４、ＵＳ−Ａ４，３４１，６６４、Ｊ．ｏｆＣａｔａｌｙｓｉｓ１６７，５６０−５６９（１９９７）、Ｊ．ｏｆＣａｔａｌｙｓｉｓ１６７，５５０−５５９（１９９７）、ＴｏｐｉｃｓｉｎＣａｔａｌｙｓｉｓ３（１９９６）２６５−２７５、ＵＳ５，０８６，０３２、ＣａｔａｌｙｓｉｓＬｅｔｔｅｒｓ１０（１９９１），１８１−１９２、Ｉｎｄ．Ｅｎｇ．Ｃｈｅｍ，Ｒｅｓ．１９９６，３５，１４−１８、ＵＳ４，２５５，２８４、ＡｐｐｌｉｅｄＣａｔａｌｙｓｉｓＡ：Ｇｅｎｅｒａｌ，１００（１９９３），１１１−１３０、Ｊ．ｏｆＣａｔａｌｙｓｉｓ１４８，５６−６７（１９９４）、Ｖ．ＣｏｒｔｅｓＣｏｒｂｅｒａｎａｎｄＳ．ＶｉｃＢｅｌｌｏｎ（Ｅｄ．），ＮｅｗＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｓｉｎＳｅｌｅｃｔｉｖｅＯｘｉｄａｔｉｏｎＩＩ，１９９４，ＥｌｓｅｖｉｅｒＳｃｉｅｎｃｅＢ．Ｖ．，ｐ：３０５−３１３、３rd ＷｏｒｌｄＣｏｎｇｒｅｓｓｏｎＯｘｉｄａｔｉｏｎＣａｔａｌｙｓｉｓ，Ｒ．Ｋ．Ｇｒａｓｓｅｌｌｉ，Ｓ．Ｔ．Ｏｙａｍａ，Ａ．Ｍ．ＧａｆｆｎｅｙａｎｄＪ．Ｅ．Ｌｙｏｎｓ（Ｅｄ．），１９９７，ＥｌｓｅｖｉｅｒＳｃｉｅｎｃｅＢ．Ｖ．，ｐ．３７５以降、或いはＤＥ−Ａ１９８３７５２０、ＤＥ−Ａ１９８３７５１７、ＤＥ−Ａ１９８３７５１９及びＤＥ−Ａ１９８３７５１８に記載される通りの方法で実施される。この場合、使用される酸素源は、既に示したように、例えば空気であってよい。一方で、この場合、使用される酸素源は、不活性ガスに加えて、少なくとも９０ｍｏｌ％の程度の分子酸素、多くの場合少なくとも９５ｍｏｌ％の程度の分子酸素をしばしば有する。

不均一系触媒化オキシ脱水素化に適切な触媒は、特に制限されない。適切なオキシ脱水素触媒は、全て当業者に公知であり、例えば、プロパンをプロピレンに酸化させることが可能である。特に、上述の文献において示される全てのオキシ脱水素触媒が使用され得る。適切な触媒は、プロモータで適切な場合、例えばＭｏＶＮｂ酸化物又はピロリン酸バナジルを含むオキシ脱水素触媒である。好ましいオキシ脱水素化触媒の一例としては、必須の成分としてのＭｏ、Ｖ、Ｔｅ、Ｏ、Ｘとの混合金属酸化物Ｉを含む触媒があり、ここでＸは、ニオブ、タンタル、タングステン、チタン、アルミニウム、ジルコニウム、クロミウム、マンガン、ガリウム、鉄、ルテニウム、コバルト、ロジウム、ニッケル、パラジウム、白金、アンチモン、ビスマス、ホウ素、インジウム、ケイ素、ランタン、ナトリウム塩、リチウム、カリウム、マグネシウム、銀、金及びセリウムから選択される少なくとも１種の元素である（この件については、ＥＰ−Ａ９３８４６３及びＥＰ−Ａ１６７１０９を参照のこと）。更に特に適切なオキシ脱水素化触媒としては、ＤＥ−Ａ−１９７５３８１７の多金属酸化物組成物又は触媒Ａ（本明細書では多金属酸化物組成物ＩＩと呼ばれる）やＤＥ−Ａ１９８３８３１２の触媒があり、先の文献において好ましいものとして示される多金属酸化物組成物又は触媒Ａが非常に特に好ましい。従って、本発明の不均一系触媒化オキシ脱水素のための有用な活性組成物としては、一般式ＩＩＩ
Ｍ¹ _aＭｏ_1-bＭ² _bＯ_x （ＩＩＩ）
［式中、
Ｍ¹は、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｍｇ，Ｚｎ、Ｍｎ及び／又はＣｕ、
Ｍ²は、Ｗ、Ｖ、Ｔｅ、Ｎｂ、Ｐ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｓｂ、Ｃｅ、Ｓｎ及び／又はＬａ、
ａは、０．５〜１．５、
ｂは、０〜０．５、
及び
ｘは、酸素以外の（ＩＩＩ）の元素の原子価及び周期によって決定される数］の多金属酸化物組成物が挙げられる。

それらは、ＤＥ−Ａ１０２４５５８５に記載されるように製造及び成形され得る。

例えばプロパンの不均一系触媒化オキシ脱水素化のためには、新規触媒が使用される場合の反応温度は、好ましくは２００〜６００℃の範囲であり、特に２５０〜５００℃の範囲であり、より好ましくは３５０〜４４０℃の範囲である。作動圧力は、好ましくは０．５〜１０ｂａｒの範囲であり、特に１〜１０ｂａｒであり、より好ましくは１〜５ｂａｒである。１ｂａｒ超の作動圧力（例えば１．５〜１０ｂａｒ）は、特に有利であることが分かった。一般的に、プロパンの不均一系触媒化オキシ脱水素化は、固定触媒床全体にわたって生じる。後者は、例えばＥＰ−Ａ７００８９３及びＥＰ−Ａ７００７１４並びにこれらの文献の引用文献に記載される通りの例えば塩浴冷却管束型反応器のチューブ（管壁が、２つの管開口部と共に、反応室に接するシェルを形成し；チューブの内部が反応室であり；管壁が、好ましくは本発明の鋼から完全に製造される）の中に適切に導入される（一般に気体浸透性グリッドに配置される）。開始ガス流はチューブ注入口に供給される。触媒床内の反応ガスの平均滞留時間は、適切には０．５〜２０秒である。酸素に対するプロパンの比は、触媒の所望の変換率及び選択率によって変化する。それは、適切には０．５：１〜４０：１の範囲であり、特に１：１〜６：１であり、より好ましくは２：１〜５：１である。一般に、プロピレン選択率は、プロパン変換率の増加と共に低下する。故に、プロパンとの相対的低変換率がプロピレンの高選択率で達成されるような方法でプロピレン−プロパン反応を行うことが好ましい。より好ましくは、プロパンの変換率は５〜４０ｍｏｌ％の範囲であり、しばしば１０〜３０ｍｏｌ％の範囲である。これに関連して、「プロパン変換率」という用語は、チューブを通る反応ガスの単流に変換されたプロパン供給の比率を意味する。一般的に、プロピレン形成の選択率は、５０〜９８ｍｏｌ％であり、より好ましくは８０〜９８ｍｏｌ％であり、「選択率」という用語は、分子百分率で表現された、変換されるプロパン１モル当たりの得られるプロピレンのモルを意味する。反応管内では、一般的に反応温度は最大値に達する。

一般的に、不均一系触媒化プロパンオキシ脱水素化において使用される開始ガス流は、５〜９５ｍｏｌ％のプロパンを含む（１００ｍｏｌ％の開始ガスに基づく）。プロパン及び酸素に加えて、不均一系触媒化オキシ脱水素化のための開始ガスはまた、特に、例えば粗プロパン（本発明に記載の方法のために使用されるプロパン原料が、例えばＤＥ−Ａ１０２４５５８５又はＤＥ−Ａ１０２００５０２２７９８に推奨される通りの通常の粗プロパンである）及び／又はプロピレンに存在する不活性の成分（例えば二酸化炭素、一酸化炭素、窒素、希ガス、他の炭化水素）を更に含んでよい。また、不均一系触媒化オキシ脱水素化は、希釈剤（例えば水蒸気）の存在下で実施され得る。

当業者に公知のいかなる所望の反応器系列も、例えばプロパンの不均一系触媒化オキシ脱水素化を行うために使用され得る。例えば、不均一系触媒化オキシ脱水素化は、単一の反応器において、若しくは、適切な場合に間に酸素が供給される２つ以上の反応器のバッテリにおいて実施され得る。

可能な成分として、本発明の不均一系触媒化プロパン脱水素化の生成物ガスは、例えば、以下の成分：プロピレン（標的生成物として、即ち脱水素された炭化水素として）、プロパン（未変換の被脱水素炭化水素として）、二酸化炭素、一酸化炭素、水、窒素、酸素、エタン、エテン、メタン、アクロレイン、アクリル酸、メタクロレイン、メタクリル酸、フルフラール、酸化エチレン、ブタン（例えばｎ−ブタンやイソブタン）、酢酸、ホルムアルデヒド、ギ酸、酸化プロピレン、ブテン（例えばブテン−１）を含んでよい。特にエタン、エテン、メタンは、プロパンの可能な熱分解物である。典型的には、本発明の不均一系触媒化プロパンオキシ脱水素化に存在する生成物ガスは、５〜１０ｍｏｌ％のプロピレン、０．１〜２ｍｏｌ％の一酸化炭素、１〜３ｍｏｌ％の二酸化炭素、４〜１０ｍｏｌ％の水、０〜１ｍｏｌ％の窒素、０．１〜０．５ｍｏｌ％のアクロレイン、０〜１ｍｏｌ％のアクリル酸、０．０５〜２ｍｏｌ％の酢酸、０．０１〜０．０５ｍｏｌ％のホルムアルデヒド、１〜５ｍｏｌ％の酸素、０．１〜１０ｍｏｌ％の前述の更なる成分を含み、更に残部が実質的にプロパンである（いずれの場合においても１００％の生成物ガスに基づく）。

被脱水素プロパン以外の炭化水素の不均一系触媒化オキシ脱水素化は、プロパンのオキシ脱水素について上記の通りの対応する方法で、本発明に従って実施され得る。かかる有用な被オキシ脱水素炭化水素は、特にブタン（ブテンに（特にイソブタンからイソブテンに）及び／又はブタジエンに）、更にブテン（ブタジエンに）である。

プロパンの部分的不均一系触媒化オキシ脱水素化に使用される触媒の再生は、例えば、文献、ＤＥ−Ａ１０３５１２６９、ＤＥ−Ａ１０３５０８１２、ＤＥ−Ａ１０３５０８２２に部分的酸化触媒について記載されたように行うことが可能である。

本発明の不均一系触媒化部分的脱水素化がオキシ脱水素化でない場合、それは常に従来の不均一系触媒化脱水素化を含む。即ち、分子水素は、少なくとも中間体として形成され、（従来の）酸化的な不均一系触媒化部分的脱水素化の場合、分子酸素による次のステップで少なくとも部分的に燃焼して水が得られる。

本発明に記載の方法において被脱水素炭化水素の従来の不均一系触媒化脱水素化に有用な触媒は、原則として、従来の不均一系触媒化脱水素化のための従来技術で公知の全ての脱水素触媒である。それらは、およそ２つの群、具体的には、酸化物の性質のもの（例えば酸化クロム及び／又は酸化アルミニウム）と、一般的な酸化物担体上に堆積する少なくとも１種の一般的に比較的貴な金属（例えば白金）からなるものとに分けることが可能である。このように使用され得る脱水素触媒としては、ＷＯ０１／９６２７０、ＥＰ−Ａ７３１０７７、ＤＥ−Ａ１０２１１２７５、ＤＥ−Ａ１０１３１２９７、ＷＯ９９／４６０３９、ＵＳ−Ａ４７８８３７１、ＥＰ−Ａ−０７０５１３６、ＷＯ９９／２９４２０、ＵＳ−Ａ４２２００９１、ＵＳ−Ａ５４３０２２０、ＵＳ−Ａ５８７７３６９、ＥＰ−Ａ−０１１７１４６、ＤＥ−Ａ１９９３７１９６、ＤＥ−Ａ１９９３７１０５、ＵＳ−Ａ３，６７０，０４４、ＵＳ−Ａ６，５６６，５７３、ＵＳ−Ａ４，７８８，３７１、ＷＯ−Ａ９４／２９０２１、ＤＥ−Ａ１９９３７１０７に推奨される全てのものが挙げられる。特に、ＤＥ−Ａ１９９３７１０７の実施例１、実施例２、実施例３、実施例４に記載の触媒が使用され得る。

これらは、パーセンテージの合計が１００質量％になるという条件で、１０〜９９．９質量％の二酸化ジルコニウム、０〜６０質量％の酸化アルミニウム、二酸化硅素及び／又は二酸化チタン、並びに０．１〜１０質量％の、元素の周期表の第１主族又は第２主族の少なくとも１種の元素、第３遷移族の元素、第８遷移族の元素、ランタン及び／又はスズを含む脱水素触媒である。

一般的に、脱水素触媒は、触媒押出物（典型的には０．１又は１〜１０ｍｍ、好ましくは１．５〜５ｍｍの直径；典型的には１〜２０ｍｍ、好ましくは３〜１０ｍｍの長さ）、タブレット（好ましくは押出物と同じ寸法）及び／又は触媒リング（いずれの場合においても典型的には２〜３０ｍｍ又は〜１０ｍｍの外径及び長さ、適切には１〜１０ｍｍ又は〜５ｍｍ又は３ｍｍの壁厚）であってよい。従って、流動床（又は移動床）における不均一系触媒化脱水素化のためには、より微細に分割された触媒が使用されることになる。本発明においては、固定触媒床が好ましい。

一般的に、脱水素触媒（特にＤＥ−Ａ１９９３７１０７において推奨されるもの（特にこの例示的な触媒））は、被脱水素炭化水素（例えばプロパン）の脱水素化と、脱水素化炭化水素（例えばプロパン）及び分子水素の燃焼との両方を触媒することが可能なものである。前記触媒における水素燃焼は、被脱水素炭化水素（例えばプロパン）の脱水素化と競合状態の場合の燃焼との両方よりも非常に速やかに進行する。

被脱水素炭化水素（例えばプロパン）の従来の発明の不均一系触媒化部分的脱水素化に有用な反応器の種類及び方法の変種としては、特定の反応器内の反応室が本発明の要件の性質を満たすならば、原則として本技術分野で公知のもの全てが挙げられる。かかる方法の変種については、例えば、脱水素触媒に関して引用される全ての従来技術の文献や本明細書の冒頭で引用される従来技術の文献、並びに文献、ＤＥ１０２００６０１７６２３．５、１０２００６０１５２３５．２、１０２００５０６１６２６．７に記載されている。同じことは、文献、ＥＰ−Ａ１１０９７６３、ＵＳ−Ａ３，３０８，１８１、ＵＳ−Ａ３，６７０，０４４、ＵＳ−Ａ４，８８６，９２８、ＵＳ−Ａ６，５６６，５７３、ＵＳ−Ａ４，７８８，３７１、ＷＯ９４／２９０２１、並びにこれらの文献に引用される従来技術に当てはまる。

また、従来の不均一系触媒化脱水素化（非酸化的又は酸化的）のための本発明の反応室に適切な方法については、例えば、Ｃａｔａｌｙｔｉｃａ（登録商標）ＳｔｕｄｉｅｓＤｉｖｉｓｉｏｎ，ＯｘｉｄａｔｉｖｅＤｅｈｙｄｒｏｇｅｎａｔｉｏｎａｎｄＡｌｔｅｒｎａｔｉｖｅＤｅｈｙｄｒｏｇｅｎａｔｉｏｎＰｒｏｃｅｓｓｅｓ，ＳｔｕｄｙＮｕｍｂｅｒ４１９２ＯＤ，１９９３（９４０４３−５２７２米国カリフォルニア州マウンテンビューファーガソンドライブ４３０）に比較的総合的に記載されている。

脱水素化ステップが吸熱的に進行することは、被脱水素炭化水素（例えばプロパン）の従来の部分的不均一系触媒化脱水素化の特徴である。これは、必要な反応温度を達成するために必要とされる熱（エネルギー）が、不均一系触媒化脱水素化の前及び／又は最中のいずれかに反応ガスに供給されなければならないことを意味している。

換言すれば、本発明の性質を有する反応室内の少なくとも１つの触媒床を通る少なくとも１種の開始ガス流の単流に基づいて、反応室は、例えば本発明のシェルによって囲まれた反応室の外側を導通する流体（即ち液体又は気体）の熱媒との制御熱交換によって、等温（外部的に制御された温度プロファイル）で構成され得る。対応する熱交換器はまた、反応室自体に収容され得る。

一方で、同じ基準に基づいて、それは、断熱的に、即ち実質的にそのような（外部的に）導通された熱媒との制御熱交換なし（外部的に無制御の温度プロファイル）で設計され得る。後者の場合、本発明の反応室を通る単流に基づく全体的熱特性は、内部的に制御された（例えば次のステップにおける水素燃焼の）以下に記載されていない温度プロファイルによって、吸熱的（ネガティブ）又は自己熱的（本質的にゼロ）又は発熱的（ポジティブ）のいずれかで構成され得る。

典型的には、少なくとも１種の被脱水素化炭化水素（例えばプロパン）の本発明の従来の不均一系触媒化部分的脱水素化は、既に述べたように、比較的高い反応温度を必要とする。達成可能な変換は、通常は熱力学的平衡によって制限される。典型的な反応温度は、３００〜８００℃又は４００〜７００℃である。例えばプロピレンに脱水素されるプロパンの１分子につき、１分子の水素が得られる。Ｈ₂反応生成物の温度が高いことや、それを除去することによって、不活性希釈による分圧の低下のように平衡位置が標的生成物の方に移動する。

更に、少なくとも１種の被脱水素炭化水素の（例えばプロパンの）従来の不均一系触媒化部分的脱水素化においては、高い反応温度が必要とされるため、炭素までの少量の高沸点高分子量有機化合物が触媒表面に形成され、且つ、堆積し、それによって触媒表面が不活性化されるということが典型的に起こる。この不利な現象を最小限に抑えるために、被脱水素炭化水素（例えばプロパン）を含み、且つ、従来の不均一系触媒化脱水素化のための触媒表面にわたって高温で通過する開始ガスが、水蒸気で希釈され得る。堆積した炭素は、その結果生じる条件下で石炭ガス化の原理によって部分的又は完全に且つ連続的に除去される。

堆積した炭素化合物を除去する別の手段は、酸素を含む気体を高温で脱水素触媒に時々流し、それによって堆積炭素を効果的に燃焼させることにある。分子水素との次の還元処理によって、通常は触媒再生が完結する。一方でまた、炭素堆積物の形成の一定の抑制（従って触媒の有効期間の延長）は、分子水素を、不均一系触媒化の下における従来の方法での被脱水素炭化水素（例えばプロパン）に、それが高温で脱水素触媒にわたって導通される前に添加することによってなされ得る。

特に上述の目的のために、不均一系触媒化の下での被脱水素炭化水素（例えばプロパン）に、水蒸気と分子水素との混合物を添加する可能性も存在することはいうまでもない。分子水素の添加によってプロパンの不均一系触媒化脱水素化を引き起こすことで、副生成物としてのアレン（プロパジエン）、プロピン、アセチレンの望ましくない形成が減少する。

故に、（例えば比較的低いプロパン（又は一般に炭化水素）変換率で）（準）断熱的に従来の不均一系触媒化炭化水素（例えばプロパン）の脱水素化を行うことは、本発明において（既に扱われたように）適切であり得る。このことは、開始ガスが、一般的にまず、４００又は５００〜７００℃（５５０〜６５０℃）の温度に（例えば、それを囲む壁の直接燃焼によって）加熱されることを意味する。通常、本発明の反応室に配置された少なくとも１つの触媒床を通る単一の断熱流路は、（変換及び希釈によって）反応ガスが約３０℃〜２００℃冷却する最中に所望の変換を達成するために十分なものとなる。また、熱媒としての水蒸気の存在は、断熱方法の観点から著しく有利である。反応温度が比較的低いことによって、使用される触媒床の有効期間が長くなり得る。

原則的に、従来の発明の不均一系触媒化炭化水素（例えばプロパン）の脱水素化（断熱的に実施されるか、等温で実施されるかにかかわらず）は、固定触媒床又は移動床又は流動床のいずれかにおいて実施され得る。

本発明の反応室を通る単流において記載したように、変換率が比較的低い被脱水素炭化水素（例えばプロパン）の従来の不均一系触媒化脱水素化に適切な触媒装填物は、特にＤＥ−Ａ１９９３７１０７に開示される（特に実施例で開示される）触媒、及び従来の不均一系触媒化脱水素化に関して不活性である幾何学的な成形体との混合物である。

長期にわたる操作時間の後、上述の触媒は、例えば、まず、（好ましくは）第１の酸化再生期の窒素及び／又は水蒸気で希釈された空気を、３００〜６００℃（適切な場合、最高で７５０℃まで）、しばしば４００〜５５０℃の入口温度で（固定）触媒床に通すことによって、簡単な方法で再生され得る。再生ガスによる触媒の仕込み量（再生される触媒の総量に基づく）は、例えば５０〜１００００ｈ^-1であり、再生ガスの酸素含有率は、０．１〜２５又は０．５〜２０容量％である。

次の更なる酸化再生期において、その他は同一の再生条件下で使用される再生ガスは空気であってよい。適切な応用の観点から、再生前に不活性ガス（例えばＨ₂Ｏ、Ｎ₂又はそれらの混合物）で触媒を洗浄することが推奨される。

その後、その他は同一の条件下で、純粋な分子水素又は不活性ガス（好ましくは水蒸気及び／又は窒素）で希釈された分子水素（水素含有率は≧１容量％でなければならない）で還元的に再生することが一般に望ましい。

本発明に記載の方法における従来の不均一系触媒化炭化水素（例えばプロパン）の脱水素化は、開始ガスと、その中に存在する１００〜１００００ｈ^-1、しばしば３００〜５０００ｈ^-1、即ち多くの場合５００〜３０００ｈ^-1の被脱水素炭化水素（例えばプロパン）との両方による触媒仕込み量（使用する触媒の総量に基づく）で、本発明の反応室における被脱水素炭化水素（例えばプロパン）の変換率が高い状態（≧３０ｍｏｌ％）及び低い状態（≦３０ｍｏｌ％）で操作され得る。

特に好ましい方法で、少なくとも１種の被脱水素炭化水素（例えばプロパン）の従来の発明の不均一系触媒化脱水素化は、本発明のトレイ反応室で（脱水素化変換率が≦３０ｍｏｌ％及び＞３０ｍｏｌ％（例えば４０ｍｏｌ％又は５０ｍｏｌ％）の両方で）実施され得る。

かかる本発明のトレイ反応室は、空間的に連続して脱水素化を触媒する２つ以上の触媒床を含む。触媒床数は、例えば１〜２０、適切には２〜８、更には３〜６であってよい。触媒床は、好ましくは、放射状又は軸方向に連続的に配置される。応用の観点から、かかるトレイ反応室における固定化触媒床の種類を使用することは適切である。

最も簡単な例において、固定触媒床は、反応室において軸方向に、若しくは同心円筒状グリッドの環状ギャップにおいて配置される。一方でまた、セグメントにおいて反応室内に環状ギャップを上下に配置すること、及びガスを１つのセグメントに放射状に通過させた後、その上又は下の次のセグメント内にガスを導通させることが可能である。

適切には、ある触媒床から次の触媒床への途中の反応ガス（開始ガス）は、例えばそれを、高温ガスによって加熱される熱交換器リブに通すか、若しくは、高温燃焼ガスによって加熱される管又は高温ガスによって加熱される伝熱板に通すことによって、トレイ反応室内で中間加熱を受ける。

一方でトレイ反応室における本発明に記載の方法が断熱的に操作される場合、４００又は４５０〜５５０℃（好ましくは４００〜５００℃）の温度に予熱される反応室内に開始ガスを導通すること、及びトレイ反応室内部でそれを少なくともこの温度範囲に維持することは、特にＤＥ−Ａ１９９３７１０７に記載される触媒（特に例示的な実施態様におけるもの）を使用する場合、≦３０ｍｏｌ％の脱水素化変換率（例えばプロパン変換率）にとって十分である。このことは、全ての本発明の脱水素化が、２回の再生の間の固定触媒床の有効期間のために特に好ましいことが分かる比較的中程度の温度で、少なくとも新規触媒で実施され得ることを意味する。

実質的に自己熱的に、本発明の反応室内で従来の不均一系触媒化脱水素化を行う（既に示されたように）こと、即ち直線ルート（自己熱的方法）によって上記記載の中間体加熱を行うことは、更に好ましい。

このために、限定量の分子酸素は、例えば第１触媒床の中及び下流の触媒床の間を流れた後、本発明の反応室を通る途中で好都合にも反応ガスに添加され得る。従って、反応ガス、触媒表面に既に堆積している任意のコークス又はコークスと同様の化合物の中に存在する炭化水素及び／又は従来の不均一系触媒化脱水素化（例えばプロパンの脱水素化）の間に形成された、及び／又は、反応気体に添加された水素の限定された燃焼は、使用する脱水素触媒に応じて生じ得る（具体的に（選択的に）水素（及び／又は炭化水素）の燃焼を触媒する触媒が装填されたトレイ反応室内に触媒床を挿入することは、応用の観点から適切であり得る（かかる有用な触媒としては、例えば、文献、ＵＳ−Ａ４，７８８，３７１、ＵＳ−Ａ４，８８６，９２８、ＵＳ−Ａ５，４３０，２０９、ＵＳ−Ａ５，５３０，１７１、ＵＳ−Ａ５，５２７，９７９、ＵＳ−Ａ５，５６３，３１４のものが挙げられ；例えばかかる触媒床は、脱水素触媒を含む床の代わりにトレイ反応室内に収容され得る））。従って、放出される反応熱によって、準自己熱的方法（準断熱反応器配置）で、不均一系触媒化（例えばプロパン）脱水素化の実質的に等温（内部温度制御）の操作モードが可能になる。従って、触媒床内の反応ガス混合気体の滞留時間の選択率が増加すると、（例えばプロパンの）脱水素化は、低下する又は実質的に一定の温度で可能であり、それによって、２回の再生間の有効期間が特に長くなり得る（トレイ反応器の代わりに、トレイの上述の数に対応する本発明のシェルＥを有する多くの反応器の直列の接続を使用すること及びいずれの場合においても連続的な反応器の間の酸素の供給を行うことは同等の方法でも可能である。このように接続される反応器の数は、例えば、「３」又は「２」又は「４」であってよい。一般的に、これらの反応器は、それぞれ１つ又は多くても２つの固定触媒床を有する）。

記載されたように実施される、脱水素化の間に形成される分子水素の次の燃焼によって、非酸化的な従来の不均一系触媒化脱水素化は、本出願の意味においての酸化的な従来の不均一系触媒化脱水素化となる。

一般的に、上記の通りの酸素供給は、反応ガスの酸素含有率が、被脱水素化炭化水素及びその中の脱水素された炭化水素（例えばプロパンやプロピレン）の量に基づいて、０．０１又は０．５〜３０容量％であるように行わなければならない。有用な酸素源は、不活性ガス（例えばＣＯ、ＣＯ₂、Ｎ₂、希ガス）、特に空気で希釈される純粋な分子酸素か酸素かのいずれかである。別の酸素源は、窒素酸化物であってよい。その結果生じる燃焼ガスは、一般に更なる希釈効果を有し、それによって不均一系触媒化（例えばプロパン）脱水素化を促進する。

従来の不均一系触媒化（例えばプロパン）脱水素化の等温性は、触媒床のあいだの空間に充填する前に好都合に（しかし必然的にではなく）排出されたトレイ反応室の閉鎖された（例えば管状の）内部を組み込むことによって更に改良され得る。かかる内部はまた、特定の触媒床内に配置され得る。これらの内部は、特定の温度より高い温度で蒸発又は融解し、且つ、そのように熱を消費する適切な固体又は液体を含み、この値以下に温度が低下する場合に再度凝縮して、そのように熱を放出する。

本発明の反応室内の開始ガス又は従来の不均一系触媒化（例えばプロパン）脱水素化のための開始ガス流を必要な反応温度に加熱する別の手段は、反応室内への侵入（例えば適切な特定の燃焼触媒にわたって、例えば単にそれにわたって及び／又はそれを通して）における開始ガス中に存在する分子酸素によって被脱水素炭化水素（例えばプロパン）及び／又はその中に存在するＨ₂の一部を燃焼させること、及びこのように放出された燃焼熱によって（脱水素化のために）要求される反応温度への加熱を生じさせることである。その結果生じる、燃焼に必要な分子酸素に伴い得る燃焼生成物（例えばＣＯ₂、Ｈ₂Ｏ、Ｎ₂）は、有利な不活性希釈ガスである。

上述の水素燃焼は、ＷＯ０３／０７６３７０又はＤＥ−Ａ１０２１１２７５に記載されている通りの特に好ましい方法で行うことが可能である。換言すれば、発明の反応室内の被脱水素炭化水素（例えばプロパンに）の従来の連続的酸化不均一系触媒化部分的脱水素化のための方法において、少なくとも１種の被脱水素炭化水素（例えばプロパン）と、分子酸素と、分子水素と、適切な場合には水蒸気とを含む少なくとも１種の開始ガス流が連続的に反応室に供給され、反応室内においては、少なくとも１種の被脱水素炭化水素が、反応室内に配置された少なくとも１つの触媒床に導通され、そこにおいて、分子水素、及び、少なくとも部分的に、少なくとも１種の脱水素された炭化水素（例えばプロピレン）が、従来の不均一系触媒化脱水素化によって形成され、適切な場合、分子酸素を含む更なるガスが本発明の反応室に入った後に反応室を通って反応気体に添加され、反応室内の反応ガス中に存在する分子水素における分子酸素が少なくとも部分的に水蒸気に酸化され、分子水素と、水蒸気と、脱水素された炭化水素（例えばプロピレン）と被脱水素炭化水素（例えばプロパン）とを含む少なくとも１種の生成物ガス流は、連続的に反応室から取り出され、ここで本発明の反応室から取り出される少なくとも１種の生成物ガス流は、同一の組成物の２つの部分に分割され、２つの部分の内の１つは、脱水素化循環ガスとして、本発明の反応室に供給される少なくとも１種の開始ガス流に再利用され、その他の部分が別の方法で更に使用される（例えば反応室内で形成された脱水素された炭化水素の不均一系触媒化部分的酸化を目的として）。

例えば、プロピレンへのプロパンの本発明の酸化的又は非酸化的な不均一系触媒化脱水素化の生成物ガスは、以下の含有率、２５〜６０容量％のプロパン、８〜２５容量％のプロピレン、０以上〜２５容量％のＨ₂、０以上〜３０容量％のＣＯ₂を有することができる。

上記の注釈において、プロパンは、常に、従来の非酸化的又は酸化的な方法における不均一系触媒化の下で被脱水素炭化水素として、個別の形態において言及されてきた。もちろん、記載される手順はまた、本明細書の冒頭で被脱水素炭化水素として記載された他の全ての化合物に応用され得る。特に、ブタン（ブテン及び／又はブタジエンへの；特にイソブテンへのイソブタン）、及び、ブタジエンへのブテンについて、再度言及されるべきである。

全く一般的に、本発明の酸化的又は非酸化的な不均一系触媒化脱水素化の少なくとも１種の開始ガス流は、≧５容量％の被脱水素炭化水素（例えばプロパン）を一般に含む。更に、それは、例えば、ａ）Ｎ₂及びＨ₂Ｏ；ｂ）Ｎ₂，Ｏ₂、Ｈ₂Ｏ；ｃ）Ｎ₂，Ｏ₂，Ｈ₂Ｏ、Ｈ₂；ｄ）Ｎ₂，Ｏ₂，Ｈ₂Ｏ，Ｈ₂、ＣＯ₂；ｅ）Ｎ₂、Ｏ₂，Ｈ₂Ｏ，Ｈ₂，ＣＯ₂、ＣＯを含んでよい。

既に言及されたように、本発明による方法の後、多くの場合、得られる脱水素された炭化水素の不均一系触媒化部分的酸化（例えばアクロレインおよび／またはアクリル酸へのプロピレン）のための方法が行われ、その際、好ましくは不活性ガスとして未変換の被脱水素炭化水素（例えばプロパン）が生じる。従って、本発明の反応室から（連続的に）取り出される生成物ガス流を、それ自体、又は、脱水素された炭化水素（例えばプロピレン）及び（未変換の）被脱水素炭化水素（例えばプロパン）以外のその成分（例えばＨ₂、Ｈ₂Ｏ、Ｎ₂等）の少なくとも一部の除去後に使用して、少なくとも１種の酸化反応器に装填され、装填ガス混合気体に存在する脱水素された炭化水素（例えばプロピレン）を分子酸素と共に選択的不均一系触媒化部分的気相酸化に供して、（部分酸化生成物）標的生成物（例えばアクロレインやアクリル酸又はそれらの混合物）、更に一般に未変換の被脱水素炭化水素（例えばプロパン）、余分な分子酸素、及び適切な場合には未変換の被脱水素炭化水素（例えばプロピレン）を含む生成物ガス混合物Ｂが得られる。

下流の分離ゾーンＢにおいて、生成物ガス混合物Ｂに存在する標的生成物（例えばアクロレインやアクリル酸又はそれらの混合物）が除去され、未変換の被脱水素炭化水素、分子酸素、及び適切な場合には未変換の脱水素された炭化水素（例えばプロピレン）を含む残りの残留ガス（例えばプロパン）から、未変換の被脱水素炭化水素（例えばプロパン）及び適切な場合には未変換の分子酸素及び適切な場合には未変換の脱水素された炭化水素（例えばプロピレン）を含む少なくとも一部が、部分的酸化循環ガスとして（例えば開始ガス流の成分として）本発明に記載の方法に再利用される。

本発明に記載の（或いはそれ以外の）方法が、例えばプロピレンへのプロパンの従来の酸化的な不均一系触媒化部分的脱水素化であり、その後アクロレイン又はアクリル酸又はそれらの混合物へのプロピレンの部分的酸化が生じる場合、本発明の反応室に供給される少なくとも１種の開始ガス流は、重要な含有物として、例えば、０以上〜２０又は〜１０容量％、しばしば０〜６容量％のプロピレン、０以上〜１容量％、多くの場合０〜０．５容量％、しばしば０〜０．２５容量％のアクロレイン、０以上〜０．２５容量％（又は〜０．４容量％）、多くの場合０〜０．０５容量％、しばしば０〜０．０３容量％のアクリル酸、０〜２０又は〜５容量％、多くの場合０〜３容量％、しばしば０〜２容量％のＣＯ_x、５〜５０容量％、好ましくは２０〜４０容量％のプロパン、２０又は３０〜８０容量％、好ましくは５０〜７０容量％の窒素、０以上〜５容量％、好ましくは１．０〜２．０容量％の酸素、０以上〜２０容量％、好ましくは５．０〜１０．０容量％のＨ₂Ｏに、０以上〜、しばしば０．０１以上〜、多くの場合０．０５以上〜１０容量％、好ましくは１〜５容量％のＨ₂を含んでよい。

酢酸はまた、少量（可能なアクリル酸含有量とほとんど等しい）で存在してよい。

典型的には、標的生成物（例えばアクリル酸）は、標的生成物（例えばアクリル酸）を凝縮相に変化させることによって生成物ガス混合物Ｂから除去される。これは、吸収的及び／又は凝縮的（冷却）方法によって行うことが可能である。アクリル酸が標的生成物である場合、有用な吸収剤としては、例えば、水、水溶液、高沸点（Ｔ_沸騰＞１ａｔｍでのアクリル酸のＴ_沸騰）の、特に疎水性有機溶媒がある。より好ましくは、凝縮相への変化は、アクリル酸の場合、生成物ガス混合物Ｂの分別凝縮によって生じる。通常は生成物ガス混合物が底から上向きに上がって導通される内部の分離を含むカラムにおいて、生成物ガス混合物Ｂから凝縮相へのアクリル酸の吸収的及び／又は凝縮的な変化が好ましい。吸収剤は、残留ガスがカラムから通常放出されるカラムの上部で一般に導入される。

凝縮相からのアクリル酸の更なる除去は、少なくとも１種の熱分離方法を使用して所望の純度で一般に行われる。このことは、少なくとも２種の異なる物質相（例えば液体／液体；気体／液体；固体／液体；気体／固体等）が得られて相互に接触する、それらの方法を意味すると理解される。相の間に存在する勾配のために、熱及び質量の移行がそれらの間に生じ、最終的に所望の分離（除去）が引き起こされる。「熱分離方法」という用語は、それが、物質相の形成を得るために熱の取り出し又は供給のいずれかを必要とすること、及び／又は、熱エネルギーの取り出し又は供給によって質量移行が促進又は維持されることを意味する。

好ましくは、本発明によれば、少なくとも１種の熱分離方法は、液相からの少なくとも１種の晶出除去を含む。適切には、本発明によれば、アクリル酸の少なくとも１種の晶出除去は懸濁晶出であり、懸濁結晶は、事前に除去された融解結晶によって好都合にも洗浄され、且つ、洗浄カラム（質量計洗浄カラム、機械的洗浄カラム又は油圧式洗浄カラム；本発明によれば、後者が好ましい）内で洗浄される。一方、有用な熱分離方法は、例えば、抽出方法、脱着方法、晶出方法、精留方法、共沸蒸留方法、共沸精留方法、蒸留方法及び／又は剥離方法である。一般的に、純粋なアクリル酸は、言及されたそれらの種々の熱分離方法の組み合わせを用いることによって得られる。

記載されるアクリル酸の除去の後に、ラジカル重合のため（特に水−高吸収性ポリアクリル酸及び／又はその部分的に又は完全に中和されたアルカリ金属（好ましくはＮａ）塩を調製するため）の処理を行うことが可能であり、その際に、除去されるアクリル酸のラジカル重合を行ってポリマーが製造される。

また、記載されるアクリル酸の除去の後に、アクリル酸エステルを製造するための方法を行うことも可能であり、その際に、除去されたアクリル酸がアルコール（好ましくはアルカノール、より好ましくはＣ₁〜Ｃ₁₂アルカノール）（一般に酸性触媒化の下）でエステル化される。

エステル化方法の後、次いでラジカル重合方法を行うことが可能であり、その際、このように製造されたアクリル酸エステルが重合される。

本発明の反応室の本発明の特色を無視するならば、アクロレイン及び／又はアクリル酸を製造するためにその部分酸化用プロピレン原料としてプロパンからプロピレンを製造するための本発明の方法としては、酸化循環ガス、適切な場合には脱水素化循環ガスの循環ガス方法を含むものが知られている。例えば、かかる多段方法についての記述は、文献、ＤＥ−Ａ１０２００５０２２７９８、ＤＥ１０２００６０２４９０１．１、ＤＥ−Ａ１０２４６１１９、ＤＥ−Ａ１０２４５５８５、ＤＥ−Ａ１０２００５０４９６９９、ＤＥ−Ａ１０２００４０３２１２９、ＤＥ−Ａ１０２００５０１３０３９、ＤＥ−Ａ１０２００５０１０１１１、ＤＥ−Ａ１０２００５００９８９１、ＤＥ−Ａ１０２１１２７５、ＥＰ−Ａ１１７１４６、ＵＳ３，１６１，６７０、ＤＥ−Ａ３３１３５７３、ＷＯ０１／９６２７０、ＤＥ−Ａ１０３１６０３９、ＤＥ−Ａ１０２００５００９８８５、ＤＥ−Ａ１０２００５０５２９２３、ＤＥ−Ａ１０２００５０５７１９７、ＷＯ０３／０７６３７０、ＤＥ−Ａ１０２４５５８５、ＤＥ−Ａ２２１３５７３、ＵＳ３，１６１，６７０及びこれらの文献において引用される従来技術に見出され得る。ＤＥ−Ａ１０２１９６８６においては、メタクロレイン及び／又はメタクリル酸の製造の場合の対応する手順を開示する。

生成物ガス混合物Ｂからアクリル酸を凝縮相に変化させる吸収的及び／又は凝縮的な方法の詳細については、同様に従来技術に見出され得る。これについては、文献、ＤＥ−Ａ１０３３６３８６、ＤＥ−Ａ１９６３１６４５、ＤＥ−Ａ１９５０１３２５、ＥＰ−Ａ９８２２８９、ＤＥ−Ａ１９８３８８４５、ＷＯ０２／０７６９１７、ＥＰ−Ａ６９５７３６、ＥＰ−Ａ７７８２２５、ＥＰ−Ａ１０４１０６２、ＥＰ−Ａ９８２２８７、ＥＰ−Ａ９８２２８８、ＵＳ−Ａ２００４／０２４２８２６、ＥＰ−Ａ７９２８６７、ＥＰ−Ａ７８４０４６、ＥＰ−Ａ６９５７３６（特に吸収的）並びにＷＯ０４／０３５５１４、ＤＥ−Ａ１９９２４５３２、ＤＥ−Ａ１９８１４３８７、ＤＥ−Ａ１９７４０２５３、ＤＥ−Ａ１９７４０２５２、ＤＥ−Ａ１９６２７８４７（特に凝縮的）が挙げられる。

更に、生成物ガス混合物Ｂからのアクリル酸のかかる吸収的及び／又は凝縮的な除去についての記載は、文献、ＥＰ−Ａ１３３８５３３、ＥＰ−Ａ１３８８５３２、ＤＥ−Ａ１０２３５８４７、ＷＯ９８／０１４１５、ＥＰ−Ａ１０１５４１１、ＥＰ−Ａ１０１５４１０、ＷＯ９９／５０２１９、ＷＯ００／５３５６０、ＷＯ０２／０９８３９、ＤＥ−Ａ１０２３５８４７、ＷＯ０３／０４１８３３、ＤＥ−Ａ１０２２３０５８、ＤＥ−Ａ１０２４３６２５、ＤＥ−Ａ１０３３６３８６、ＥＰ−Ａ８５４１２９、ＵＳ４，３１７，９２６、ＤＥ−Ａ１９８３７５２０、ＤＥ−Ａ１９６０６８７７、ＤＥ−Ａ１９５０１３２５、ＤＥ−Ａ１０２４７２４０、ＤＥ−Ａ１９７４０２５３、ＥＰ−Ａ６９５７３６、ＥＰ−Ａ１０４１０６２、ＥＰ−Ａ１１７１４６、ＤＥ−Ａ４３０８０８７、ＤＥ−Ａ４３３５１７２、ＤＥ−Ａ４４３６２４３、ＤＥ−Ａ１０３３２７５８、及びＤＥ−Ａ１９９２４５３３に見出され得る。一方でまた、原則として、ＤＥ−Ａ１０３３６３８６、ＤＥ−Ａ１０１１５２７７、ＤＥ−Ａ１９６０６８７７、ＥＰ−Ａ９２０４０８、ＥＰ−Ａ１０６８１７４、ＥＰ−Ａ１０６６２３９、ＥＰ−Ａ１０６６２４０、ＷＯ００／５３５６０、ＷＯ００／５３５６１、ＤＥ−Ａ１００５３０８６、ＷＯ０１／９６２７１、ＤＥ−Ａ１０２００４０３２１２９、ＷＯ０４／０６３１３８、ＷＯ０４／３５５１４、ＤＥ−Ａ１０２４３６２５、及びＤＥ−Ａ１０２３５８４７に記載されるように進行することも可能である。

本発明に記載の方法のための被脱水素炭化水素はプロパンである場合、好ましくはＤＥ−Ａ１０２４５５８５の教示における粗プロパンの成分として少なくとも１種の開始ガス流に供給される。

一般に、少なくとも１種の開始ガス流は、少なくとも５容量％の程度の被脱水素炭化水素を含む。しばしば、この容量比率は、≧１０容量％、多くの場合≧１５容量％、通常≧２０容量％又は≧２５容量％又は≧３０容量％の対応する基準に基づく値である。一方で、一般的に、この容量比率は、≦９０容量％、通常≦８０容量％、多くの場合≦７０容量％の同じ基準に基づく値である。上記データは、特に、プロパンが被脱水素炭化水素であり、且つ、プロピレンが脱水素された炭化水素である場合に当てはまる。もちろん、それらは、イソブタンが被脱水素炭化水素であり、且つ、イソブテンが脱水素された炭化水素である場合においても当てはまる。

意外なことに、従来の発明の（酸化的又は非酸化的）不均一系触媒化脱水素化を行うため、特に断熱操作モードのため、簡単なシャフト炉（「シャフト炉反応器」）の内部は、少なくとも１種の触媒床（例えば少なくとも１種の固定触媒床）を含み、且つ、開始ガス流が軸方向及び／又は放射状に流される少なくとも１種の本発明の反応室として十分である。かかる反応器の特に好ましい実施態様は、ＤＥ１０２００６０１７６２３．５及び１０２００６０１５２３５．２に記載される。

最も簡単な場合には、それは、例えば、内径が０．１〜１０ｍ、ほとんど０．５〜５ｍで、且つ、少なくとも１種の固定触媒床が支持体装置（例えばグリッド）上に配置される実質的に円筒状容器である。断熱操作における本発明のシェルが適切な断熱材（例えばグラスウール）の塗布によって更にその環境に対して断熱される触媒が装填された反応室には、被脱水素炭化水素（例えばプロパン）を含む高温開始ガス流が軸方向に適切に流される。触媒の形状は、球状又は環状又は糸状のいずれかであり得る。記載の通りの反応室が非常に安価な装置に実装され得るので、特に低い圧力低下を有する全ての触媒形状が好ましい。これらは、特に、大きな空洞体積につながるか、若しくは例えばモノリス状又はハニカム状で構成された触媒形状である。被脱水素炭化水素（例えばプロパン）を含む反応ガスの放射状の流れを実現するために、本発明の反応室は例えば２つの同心円筒状グリッドを含んでよく、それらの環状ギャップ内に触媒床を配置してよい。断熱の場合ならば、それ（ジャケット）を囲むシェルは、適切な場合には次に断熱されることになる。それは、軸方向に流される実質的に円筒状のシャフト炉の場合、円筒軸に直角の反応室の寸法Ａが軸方向の少なくとも１つの触媒床の床高さＳの少なくとも５倍、好ましくは少なくとも１０倍、より好ましくは少なくとも１５倍である際、断熱操作モードの場合において本発明に記載の方法に有利である。一方で、一般的に、Ａ：Ｓの上述の比は≦２００、典型的には≦１５０、通常≦１００である。

上記の記述の背景に対して、本発明は、本発明の内容の一部として、特に、内部空間Ｉ（反応室）を囲み、且つ、少なくとも１種のガス流（材料流）Ｓを内部空間Ｉに供給する少なくとも１つの第１開口部Ｏ１と、事前に内部空間Ｉから少なくとも１つの第１開口部Ｏ１を介して内部空間Ｉに供給されたガス流（材料流）Ｓの除去Ａ（取り出し）のための少なくとも１つの第２開口部Ｏ２とを有する（材料）シェルＥを含み、シェルＥは、内部空間Ｉと接触するその側面Ｂ上に、以下の元素組成：Ｃｒ：１８〜３０質量％、Ｎｉ：９〜３７質量％（又は全ての他の含有率から独立して３６質量％まで）、Ｓｉ：１〜４質量％（又は〜３質量％）、Ａｌ：０以上〜４質量％、Ｎ：０以上〜０．３質量％、Ｃ：０以上〜０．１５質量％、Ｍｎ：０以上〜４質量％、Ｐ：０以上〜０．０５質量％、Ｓ：０以上〜０．０５質量％、及び０以上〜０．１質量％の１種以上の希土類金属、並びに残部がＦｅ及び製造から生じる不純物（各々全質量に基づくパーセンテージ）の鋼Ｂのからなる複合材料から製造されており、但し鋼Ｂは、内部空間Ｉに間隔をおいて対向するその側面Ａ上で、直接的に、若しくは、銅の、ニッケルの、或いは銅及びニッケルの中間層を介するかのいずれかで、元素組成、Ｃｒ：１５〜２０質量％、Ｎｉ：６〜１８質量％（しばしば１６質量％まで）、Ｓｉ：０以上〜０．８質量％、Ａｌ：０以上〜０．８質量％、Ｎ：０以上〜０．３質量％、Ｃ：０以上〜０．１５質量％、Ｍｏ：０以上〜４質量％、Ｍｎ：０以上〜２（又は〜１．５）質量％、Ｔｉ：０以上〜０．５質量％、Ｎｂ：０以上〜１．２質量％又は〜０．５質量％、Ｖ：０以上〜０．９質量％、Ｂ：０以上〜０．１質量％、Ｐ：０以上〜０．０５質量％、Ｓ：０以上〜０．０５質量％、並びに残部がＦｅ及び製造から生じる不純物（各々全質量に基づくパーセンテージ）、若しくは元素組成、Ｃｒ：１９〜２３質量％、Ｎｉ：３０〜３５質量％、Ｃｏ：０以上〜１質量％、Ｓｉ：０以上〜１質量％、Ａｌ：０．１５〜０．７質量％、Ｃ：０以上〜０．１２質量％、Ｍｎ：０以上〜２．０質量％、Ｃｕ：０以上〜０．７５質量％、Ｔｉ：０．１５〜０．７質量％、Ｐ：０以上〜０．０５質量％、Ｓ：０以上〜０．０５質量％、並びに残部がＦｅ及び製造から生じる不純物（各々全質量に基づくパーセンテージ）の鋼Ａの上にメッキされる。

好都合には、後者の鋼ＡのＳｉ含有率もまた、≦０．８質量％である。更に、上記の後者の鋼ＡのＦｅ含有率は、好ましくは少なくとも３９．５質量％である。ＤＩＮ材料１．４８７６の硫黄含有率が≧０及び≦０．０１５質量％である場合もまた有利である。同一材料のＣ含有率は、好都合には≧０及び≦０．１質量％である。更に、同一材料のＰ含有率は、好都合には０以上０．０３質量％以下である。上述の材料中のＮｉとＣｏとの合計は、好都合には３０〜３４質量％である。

本発明に記載の方法の場合におけるシェル（Ｅ）、鋼Ａ、Ｂ並びにＣｕ及び／又はＮｉの中間層について、本明細書において以前になされた全ての記述は、内部空間Ｉを囲む（材料）シェルＥにも当てはまる。

換言すれば、例えば、シェルＥの鋼Ａ、Ｂの製造から生じる不純物の総量は、好都合にも本発明によれば、全く一般的に及び同じ基準で≦１質量％、好ましくは≦０．７５質量％、より好ましくは≦０．５質量％、及び最も好ましくは≦０．２５質量％である。しかしながら、一般的に、特定の鋼Ａ、Ｂの製造から生じる不純物の全ての量は≧０．１質量％である。好ましくは本発明によれば、鋼Ｂの希土類金属はＣｅである。好ましくは、本発明によれば、鋼Ｂは、０以上〜０．１質量％のＣｅ、或いははＣｅ及びＣｅ以外の１種以上の希土類金属（特にＬａ、Ｎｄ及び／又はＰｒ）を有する。

脱水素触媒を含む少なくとも１種の触媒床の導入後、全てのシェルＥの内部空間Ｉは、本発明に記載の方法（特にプロピレンへのプロパンの従来の断熱的な非酸化的又は酸化的不均一系触媒化脱水素）の実施に適切である。

好都合には、本発明によれば、内部空間Ｉの体積（算出された空洞）は、５ｍ³〜５００ｍ³、多くの場合１０ｍ³〜４００ｍ³、しばしば２０ｍ³〜３００ｍ³、多くの場合３０ｍ³〜２００ｍ³又は５０ｍ³〜１５０ｍ³である。従って、個々の値としては、例えば、１５０ｍ³、１６０ｍ³、１７０ｍ³、１８０ｍ³、１９０ｍ³及び２００ｍ³が可能である。

もちろん、シェルＥの鋼Ａ、Ｂについて、有用な鋼Ａ、Ｂは、本発明において使用可能で、本明細書に既に言及され、本明細書において上記で好ましいものとして分類された全ての他のものが挙げられる。好都合には、鋼Ｂは、内部空間Ｉと接触するその側面上にアロナイズ、アリタイズ及び／又はアルミナイズされる。鋼Ａ、Ｂ並びにＣｕ及び／又はＮｉの中間層の厚さに関して前になされた記述は、シェルＥに関しても有効である。

特に、本発明は、内部空間Ｉが被脱水素炭化水素（脱水素触媒）の不均一系触媒化部分的脱水素化に適切な少なくとも１種の触媒を含むシェルＥに関する。かかる有用な触媒は、特に、本明細書において詳述される全ての脱水素触媒である。

シェルＥの内部に存在する触媒の量は、１００ｋｇ〜５００ｔ（メートルトン）又は２００ｋｇ〜４００ｔ又は３００ｋｇ〜３００ｔ又は４００ｋｇ〜２００ｔ又は５００ｋｇ〜１５０ｔ又は１ｔ〜１００ｔ又は１０ｔ〜８０ｔ又は２０ｔ〜６０ｔである。この場合、触媒を希釈するだけのいずれの不活性成形体も除外される。

本発明は、更に、内部空間Ｉが少なくとも１種の支持グリッド（好ましくは少なくとも２種の同心性グリッド）を含むシェルＥに関する。好都合には、シェルＥは、環状（円筒状中空）セグメントＲ（又はそのような断面）を有する（含む）（環内部空間Ｉ_Rは内部空間Ｉの一部を形成する）。

Ｄが外径Ａ（外側の断熱材なしで算出）と環状セグメントＲの内径との間の差の半分であるとすると、Ａに対するＤの比Ｖ₁は、本発明によれば、好ましくは１：１０〜１：１０００、多くの場合１：２０〜１：８００、しばしば１：３０〜１：６００、多くの場合１：４０〜１：５００又は１：５０〜１：４００又は１：６０〜１：３００、また、多くの場合１：７０〜１：２５０（又は２００）或いは１：８０〜１：１５０である。

高さＨ（環状セグメントＲを区切る２つの平行した円形平面の離隔）とＡとの比Ｖ₂（Ｖ₂＝Ｈ：Ａ）は、１超、１、１未満のいずれかであってよい。

Ｖ₂が１超の場合、それは、典型的には２〜１０、しばしば４〜８、たいてい６である。Ｖ₂が１未満である場合、それは、典型的には０．０１〜０．９５、しばしば０．０２〜０．９、たいてい０．０３〜０．８、多くの場合０．０５〜０．７又は０．０７〜０．５又は０．１〜０，４である。従って、Ｖ₂の値はまた、０．２及び０．３も可能である。

Ｖ₂が１超の場合、Ａは、通常０．５ｍ以上〜５ｍ、しばしば１ｍ〜４ｍ、適切には２ｍ〜３ｍである。

Ｖ₂が１未満の場合、Ａは、典型的には０．５ｍ以上〜８ｍ、好ましくは２ｍ〜７又は６．５０ｍ、たいてい２．５ｍ〜６又は５ｍである。

Ｖ₂が１の場合、典型的な外径Ａは、０．５〜８ｍ或いは２〜７又は６．５０ｍ或いは２．５ｍ〜６又は５ｍである。

Ｖ₂が１超の場合、シェルＥの環状セグメントＲの環状内部（環内部）は、特に放射状に流される本発明のトレイ反応室の配置に適切であり、且つ、特に本発明に記載の方法に適切である。このために、環状内部空間Ｉ_Rは、適切に、同心性グリッドの環状ギャップの間に注入される固定触媒床を含むものであって、環状ギャップは、それを流れる反応ガスがある区画を放射状に通過した後にその上又は下の次の区画に導通されるように、順に重ねて好都合に区画内に配置される。上述の触媒床の数は、１〜２０、適切には２〜８、好ましくは３〜６であってよい。換言すれば、本発明によれば、Ｖ₂が１超のいずれの場合においても、順に重ねて区画内に配置され、且つ、同心性グリッドからなる環状ギャップを有する環内部空間Ｉ_Rを有するシェルＥが好ましい。

Ｖ₂が１未満の場合、シェルＥの環状セグメントＲの環状内部（環内部）は、特に軸方向に流される本発明のトレイ反応室の配置に適切であり、且つ、特に本発明に記載の方法に適切である。このために、環状内部空間Ｉ_Rは、反応気体が連続的に流される、軸方向に連続して（即ち環軸又は円柱軸に沿って）配置されたグリッド上に注入された触媒床を適切に含む。上述の触媒床の数は、１〜２０、適切には２〜８、好ましくは３〜６である。一般に、それらは等距離で配置される。

換言すれば、本発明によれば、軸方向に連続して配置されたグリッドを含み、Ｖ₂が１未満の環内部空間Ｉ_Rを有するシェルＥが好ましい。後者については、特にＨが２ｍ〜４ｍ（好ましくは２．５０〜３．５０ｍ、例えば２．７０ｍ）で、且つ、環状セグメントＲの内径（壁厚が１〜４ｃｍ）が５．９０ｍ〜６．５０ｍの場合に当てはまる。適切には、上述の場合に軸方向に連続的に配置される触媒床トレイの数は３つである。触媒床の（例えばＤＥ−Ａ１０２１９８７９の実施例４に記載の触媒の）床高さは、適切には１０〜６０ｃｍ（例えば３０ｃｍ）である。

適切には、応用の観点から、２つの環状セグメントＲを区切る平行円形平面は、いずれの場合においてもフードによって閉じられる（シェルＥを作製するために補充される）。原則的に、フードは、平台（蓋）を有することができるか、若しくは、その他に、湾曲してよい。本発明によれば、環状セグメントＲの両側上における湾曲したフードが好ましい。湾曲としては、ＤＩＭ２８０１３によるトーラス球面形状又はＤＩＮ２８０１１による半楕円形状を有することができる。より低いフードの曲線は、通常、内部空間Ｉ_R（外へ湾曲した凸面）から離れて位置する。より高いフードの湾曲は、内部空間Ｉ_Rに対して凹状又は凸状のいずれかであり得る。応用の観点からの簡単な方法において、両フードは、内部空間Ｉ_Rに対して凸に湾曲する。この場合、少なくとも１つの第１開口部Ｏ１は、適切にはより高いフードの中央にあり、少なくとも１つの第２開口部Ｏ２は、適切にはより低いフードの中央にある（一般的に、圧力定格の増大のための要件を満たすために、フードを製造するために本発明において使用される複合材料は、（鋼Ａ、Ｂの同一の選択によって）環状セグメントＲを製造するために使用される対応する本発明の複合材料よりも壁厚が大きな鋼Ａを有する）。原則として、鋼Ａ、Ｂを含む種々の本発明の複合材料は、環状セグメントＲのため以外に、反応器フードのために使用され得る。一方で、一般的に、同じ本発明の複合材料は、反応器フードと環状セグメントとのために使用される（適切な場合、異なり得る材料厚とは別に）。開口部Ｏ１及びＯ２は好ましくは円形である。適切には、応用の観点から、それらの断面は、それらの比がそれらの中及び外を流れる検討量の流れの比に対応するように選択される。２ｍ〜４ｍ（好ましくは２．５０〜３．５０ｍ、例えば２．７０ｍ）の高さＨ及び５．９０〜６．５０ｍの環状セグメントの内径で、少なくとも１つの第１開口部Ｏ１の直径は、例えば、典型的には１２００ｍｍであってよく、少なくとも１つの第２開口部（Ｏ２）の直径は、例えば、典型的には１４００ｍｍであってよい。好都合には、応用の観点から、より低いフードのための本発明において使用される複合材料の鋼Ｂの壁厚は、環状セグメントＲよりも大きい。この場合、Ｄを越えて突出するフード壁の一部は、例えば環状セグメントＲの中で軸方向に連続して（順に積み重なって）配置された支持グリッド（及び触媒床）を支持することができる。

一方でまた、個々の環状グリッドは、均一の（分離した）（１切れのオレンジの断面のような）円形セクタ（グリッドセクタ）から構成される（組み立てられる）。応用の観点から、第１２又は第８又は第６又は第４又は第３円セクタが好ましい。グリッド円形セクタは、次にオープンフレームワーク円形セクタにあってよい。より低いフードの湾曲に対して調節された最も低いフレームワーク円形セクタは、フレームワーク円形セクタを支持する要素としてより低いフードの凸の湾曲内に連続して配置される。次いで、それらの上に配置されたグリッドセクタのフレームワーク円形セクタは、いずれの場合においても、それらのすぐ下に配置された触媒トレイの上に配置される。

原則として、シェルＥは、環状セグメントＲ及びそれを閉じる２つのフードから途切れなく製造され得る。しかしながら、セグメントＲ及びフードは、一般に別々に製造され、その後実質的に非常に気密な方法で（ガス漏出量：１０^-4ｍｂａｒ・ｌ／ｓ）互いに結合されなければならない。低いフードの場合、この環状セグメントＲとの結合は、溶接によって生じることが好ましい。一方で、より高いフードの場合、環状セグメントＲとの結合は、好都合にはフランジングによって生じる（より高いフードの脱着性によって、例えば部分的触媒変化の場合又は完全な触媒変化の場合、触媒の充填及び取り出しが容易になる）。特に、溶接リップシールとのフランジ結合が好ましい（好ましくは本発明において、後者は、好ましくは金属シート又は半仕上げステンレス鋼生成物又はニッケル合金から製造され、この場合はシート厚みが、例えば２ｍｍであってよい）。

好都合には、本発明によれば、環内部に存在する要素（内部）は、鋼Ｂから製造される。それらが質量支持要素（例えば支持グリッド）である場合、好ましくは、本発明において、ＥＮ材料番号１．４８３５の鋼Ｂから、又はＤＩＮ材料番号１．４８９３の鋼Ｂから製造される。あまり好ましくない実施態様において、ＤＩＮ材料番号１．４５４１の鋼もまた、この目的のために有用である。

好ましくは、本発明によれば、成形触媒体はグリッド上に直接配置されない。これは、成形触媒体の寸法が典型的にはグリッドのメッシュ幅より小さいからである。故に、適切には、直径が３〜１０ｃｍ、しばしば４又は５〜８ｃｍのステアタイト球体の層（高さ：１〜１０ｃｍ、好ましくは５〜１０ｃｍ）は、まずグリッド（ＣｅｒａｍＴｅｃのステアタイトＣ２２０の使用が好ましい）上に配置される。原則として、上述の直径に相当する最長寸法（表面上の２点を結ぶ最も長い直線）を有する球体以外の成形体（例えばシリンダや環）もまた有用である。ステアタイトに対して不活性の別の有用な材料としては、特に、酸化アルミニウム、二酸化硅素、二酸化トリウム、二酸化ジルコニウム、炭化ケイ素、シリケート（例えば珪酸マグネシウムや珪酸アルミニウム）が挙げられる。次いで、この不活性層にのみ触媒床が塗布される。対応する方法で先端から下向きに反応室に反応ガスが流れる。先端部で、触媒床は適切な不活性床によって再度覆われる。

少なくとも１種の生成物ガス流を少なくとも１つの第２開口部Ｏ２に除去するパイプラインと同様に、少なくとも１種の開始ガス流を供給するパイプラインは、フランジを付けることによって通常同様に少なくとも１つの第１開口部Ｏ１に気密に結合される。或いはまた、フランジの取付けは、溶接取付けによって置換され得る。

適切で且つ安全な操作のために、上述の（パイプ）ラインは、例えば温度変化のために長手方向に膨張する効果を、生じ得る際に補償する装置を好ましくは備えており、横方向の作用モードを特徴とする補償器を使用することが有利である。

一般に多層設計を有するこれらの補償器は、パイプライン自体と同じ材料から製造され得る。しかしながら、特に有利な実施態様は、好ましくは本発明において使用される材料から製造される（一般に：気体浸透性剛体内管や気体不浸透性弾性外側スリーブ（気体不浸透性弾性外管））内管部を有するものであり、それは、被導通ガスと接触し、且つ、気体浸透性膨張継手と、特に機械的及び熱的に応力可能な材料（例えば、材料１．４８７６（ＶｄＴＵＥＶ−Ｗｂ４３４による名称）或いは１．４９５８／１．４９５９（ＤＩＮ１７４５９による名称）或いはＩＮＣＯＬＯＹ（登録商標）８００Ｈ又は８００ＨＴ或いはニッケル系材料２．４８１６（別名Ａｌｌｏｙ６００）又は２．４８５１（別名Ａｌｌｏｙ６０１））から少なくとも部分的に製造される外部気体不浸透性弾性波形部とを適切に有する。

原則として、シェルＥはまた、供給パイプライン及び除去パイプラインのように、ニッケル系材料２．４６４２（別名Ａｌｌｏｙ６９０又はＩｎｃｏｎｅｌＨ６９０）から製造され得る。しかしながら、この材料は、本明細書において推奨される材料の中で飛び抜けて高価なものである。

本発明において有利な方法でシェルＥの内部空間Ｉに供給されるガスの滞留時間をできるだけ短くするために、フード内に載置されるディスプレイサ体によって内部フード体積を減少させることは適切である。

或いは、上述の解決方法に対しては、凹状の（環状セグメントＲの内部に）湾曲したフードを使用することが望ましい。この場合、内部に少なくとも１種のガス流を供給するための少なくとも１つの開口部Ｏ１は、好都合には、より高いフードの中央に載置されない。その代わり、この場合、環状セグメントＲの一番上のセクションの外周に一様に配置して、かかる開口部として環状内部空間Ｉ_Rへの通過を行う窓を載置することは適切である。外側から、気密な方法で窓格子に（同様に、塩浴冷却管束型反応器に融解した塩を供給するためのリング溝に；ＤＥ−Ａ１９８０６８１０（図１）の２２番を参照のこと）取付けられるリング溝は、窓格子の周囲に適切に載置される。次いで、開始ガス流は、窓全体にこのガス流を一様に分配し、且つ、窓を通して内部空間Ｉ_Rに供給するリング溝に供給される。内部空間Ｉ_Rにおいて、緩衝板は、窓からの制御距離で載置することが可能であり、内部空間Ｉ_Rの断面を越えて内部空間Ｉ_Rに供給される開始ガス流の分布を更に均一化する。

シェルＥの内部空間Ｉ（特に内部空間Ｉ_R）における少なくとも１種の被脱水素炭化水素の不均一系触媒化脱水素化の断熱を行う目的で、断熱材（シェルから環境への熱伝達の熱伝達率を低下させる材料）が、内部空間Ｉ（例えばグラスウール、岩綿及び／又はセラミックウール）から間隔をおいて対向する（フード、供給ライン、除去ラインを含む）シェルＥの側面に載置される。必要な場合、上述の絶縁材は、内部に対向するシェルＥの側面に更に塗布され得る。この場合、本発明の鋼板の実施例の分離エンベロープをそれ自身有することができる。全体として、断熱は、好ましくは、内部空間Ｉを通る反応ガスの単流に基づいて、内部空間Ｉにわたって平均した熱含量の１０％、好ましくは５％、より好ましくは２％が、内部空間Ｉにおける本発明に記載の方法の間にシェルＥの外側の環境に流れるように行う。少なくとも１種の被脱水素炭化水素（例えばプロピレンへのプロパン）の従来の断熱的な酸化的不均一系触媒化脱水素化の場合、ラインは、内部空間Ｉの中にシェルＥを通して導通され、それを通して、例えば、分子水素の発熱性触媒燃焼としての役割を果たす分子酸素（例えば空気）を含む気体と、適切な場合に炭化水素とが、触媒トレイの間に注入され得る。

好都合には、本発明によれば、これらのラインは同様に鋼Ｂから製造される。この目的のためには、ＥＮ材料番号１．４８３５の鋼Ｂ又はＤＩＮ材料番号１．４８９３の鋼Ｂの使用が好ましい。或いはまた、これらのラインは、ニッケル基合金２．４６４２（別名Ａｌｌｏｙ６９０又はＩｎｃｏｎｅｌＨ６９０）から製造され得る。

他の実施態様としては、本発明に記載の方法に有用なシェルＥはまた、中空球について説明するものである。これらの場合には、シェルＥは、２つの平行平面が横切る中空球であると考えられる中空球帯セグメントＫを有する。次いで、２つの平面の間に、中空球帯セグメントＫが形成され、２つの平面の上下に、セグメントＫを外部に閉じるフードの機能の役割をする中空球形キャップがいずれの場合においても切断される。次に、セグメントＫの内部空間Ｉ_Kが、内部空間Ｉ（Ｉ_Rに相当する）の特に関連した部分によって形成される。一方、球形シェルＥの場合もまた、触媒トレイの収容に関して円筒シェルＥについて示された全て、並びに供給開口部Ｏ１及び除去開口部Ｏ２は、同じように当てはまる。同じことは、断熱に関する記述に当てはまる。シェルＥ自体の周囲には、一般的に支持リングが好都合に載置され、それは、適切には４つの支持体に配置され、シェルＥを保持する。

シェルＥによって形成された内部空間Ｉが（支持体）グリッド等の内部を含む場合、それらはまた、例えば焼成粘土（珪酸アルミニウム）又はステアタイト（例えばＣｅｒａｍＴｅｃのＣ２２０）或いは他の高温セラミック材料（例えば、酸化アルミニウム、二酸化硅素、二酸化トリウム、二酸化ジルコニウム、炭化ケイ素、他のシリケート（例えば珪酸マグネシウム））から、本発明に記載の方法のために製造され得る。

一方、シェルＥは、それによって形成された内部空間Ｉやその内部を含むものであって、文献、ＤＥ１０２００６０１７６２３．５や１０２００６０１５２３５．２の場合のように構成され得る。個々のトレイ上の触媒床の高さは、例えば４０ｃｍであってよい。

シェルＥが、本発明において使用される複合材料を溶接することによって製造される場合、かかる溶接は、好ましくは同じ材料で本発明に従って行われる。即ち、基材及び更なる溶接材料は、ほとんど同じである。原則として、元素組成が本発明において使用される鋼とほとんど同じであるより低融解の鋼を使用することも可能である。一般的に、本発明の複合材料の場合、溶接は鋼Ａの溶接で開始される（圧力支持部）。その後、鋼Ｂが溶接される。

特別な注意がなされる場合は、反応室に接する側面上に事前に得られた溶接継ぎ目上に鋼Ｂのかぶせ板を溶接することが、最終的に更に可能である。原則として、溶接は、ＤＩＮＥＮ１０１１−５２００３−１０版（特に第５部）に記載されるように、又はＢｏｅｈｌｅｒＴｈｙｓｓｅｎＳｃｈｗｅｉｓｓｔｅｃｈｎｉｋＤｅｕｔｓｃｈｌａｎｄＧｍｂＨ−０９−２００５（特に４６４ページ以降）に記載されるように行うことが可能である。溶接は、好ましくは不活性ガス雰囲気の下で（より好ましくはアルゴン及び／又はＨｅの下で）行われる。

適切な融解溶接方法としては、ロッド電極によるライトアーク溶接や、更に保護ガス溶接（特にＷＩＧ方法による）が挙げられる。使用する保護ガスは、好ましくはアルゴン含有保護ガス、ヘリウム含有保護ガス及び／又は窒素含有保護ガスである。使用する溶接電極は、溶接棒ＴｈｅｒｍａｎｉｔＤ（Ｗ２２１２Ｈ）又はＴｈｅｒｍａｎｉｔＣ（Ｗ２５２０Ｍｎ）又はＳａｎｄｖｉｋ２２１２ＨＴであってよい。

最後に、本発明の複合材料に対して、外側において鋼Ａが低い長期脆化を付与し、内側において鋼Ｂが最小の浸炭性及び最小のメタルダスティング、そして更に最小の望ましくない触媒作用を付与することについて、再度言及しなければならない。

実施例及び比較例
実験の記載
１．反応管の配置
反応管の形状寸法は、以下の通りである：
長さ：０．５５ｍｍ
外径（Ａ）：２１．３４〜２２ｍｍ
壁厚（Ｗ）：２〜２．７７ｍｍ。

特定の反応管に、ＣｅｒａｍＴｅｃのステアタイトＣ２２０の不活性球体を、その全長にわたって充填する。球体直径は、本質的に均一の分布で１．５ｍｍ〜２．５のｍｍである。

２．反応管に使用する材料は、７種の異なる材料である。
材料１（Ｍ１）：ＤＩＮ材料番号１．４８４１のステンレス鋼（Ａ＝２２ｍｍ、Ｗ＝２ｍｍ）
材料２（Ｍ２）：ＤＩＮ材料番号１．４５４１のステンレス鋼（Ａ＝２２ｍｍ、Ｗ＝２ｍｍ）
材料３（Ｍ３）：ＤＩＮ材料番号１．４９１０のステンレス鋼（Ａ＝２２ｍｍ、Ｗ＝２ｍｍ）
材料４（Ｍ４）：ＤＩＮ材料番号１．４８９３のステンレス鋼、並びに以下の組成（Ａ＝２１．３４ｍｍ、Ｗ＝２．７７ｍｍ）：Ｃｒ：２０．８７質量％、Ｎｉ：１０．７８質量％、Ｓｉ：１．５４質量％、Ｎ：０．１６１質量％、Ｃ：０．０８２質量％、Ｍｎ：０．７５質量％、Ｐ：０．０２質量％、Ｓ：０．００２６質量％、Ｃｅ：０．０５質量％、並びに残部がＦｅ及び製造から生じる不純物（各々全質量に基づくパーセンテージ）
材料５（Ｍ５）：ＤＩＮ材料番号１．４９１０のステンレス鋼（壁厚：１ｍｍ）に直接塗布されるＤＩＮ材料番号１．４８４１のステンレス鋼（壁厚：１ｍｍ）（Ａ＝２２ｍｍ）
材料６（Ｍ６）：ニッケル系材料２．４６４２（Ａ＝２２ｍｍ、Ｗ＝２ｍｍ）並びに元素組成：Ｆｅ：８．７０質量％、Ｃｒ：２７．８５質量％、Ｃ：０．０２質量％、Ｓｉ：０．１５質量％、Ｍｎ：０．２質量％、並びに残部がＮｉ及び製造から生じる不純物（各々全質量に基づくパーセンテージ）
材料７（Ｍ７）：ＤＩＮ材料番号１．４８７６のステンレス鋼（Ａ＝２２ｍｍ、Ｗ＝２ｍｍ）
３．プロピレンへのプロパンの本発明の不均一系触媒化脱水素化のための組成に典型的であるように、異なる反応管に各々以下の開始ガス流：３４．４容量％のプロパン、５５．６容量％の窒素、３．２容量％の酸素、６．８容量％の水蒸気を充填する。

４．いずれの場合においても、反応管を放射性オーブン内に載置した（反応管外壁までのギャップ幅が０．１３〜０．１５ｃｍの反応管を収容するための中空円筒ガイド部を有する電熱式セラミック体）。

５．記載したように、特定の反応管に開始ガス流（これはいずれの場合においても入口温度が２００℃である）を流す（Ｐ（反応器出口圧力）＝１ａｔｍ）。同時に、反応管の外壁の温度Ｔ^Aを、反応管内の最高温度Ｔ^Mが１０℃／ｈの勾配の本質的に線形的な方法で４００℃から７００℃に増加するように増加させる（これは、反応温度を増加させることによる連続操作において不活性化されている触媒床の補償をシミュレートする）。

その後、脱水素化触媒床の再生をシミュレートする。このために、まず、７００℃の温度Ｔ^Mを維持しつつ４２０Ｎｍｌ／分で入口温度２００℃のＮ₂を反応管に流す。

７００℃の温度Ｔ^Mを維持しつつ、以下のガス流プログラムを行う。
６０分超、希薄な空気（空気混合物（８５．４Ｎｍｌ／分）及びＮ₂（３４１．６ＮｍＬ／分））；
次いで、６０分超、４１７Ｎｍｌ／分の空気；
次いで、１５分超、４１７Ｎｍｌ／分のＮ₂；
次いで、６０分超、１６８Ｎｍｌ／分のＨ₂；
特定の反応管に特定の供給流を流し、次いで１０℃／ｈのＴ^M勾配の本質的に線形的な方法でＴ^M＝７００℃からＴ^M＝４００℃にした。

温度がＴ^M＝４００℃に達したら、次に反応管の外壁の温度Ｔ^Aを、反応管内の最高温度Ｔ^Mが１０℃／ｈの勾配の本質的に線形的な方法で４００℃から７００℃に増加するように増加させる。その後、上記のように、脱水素化触媒床の再生の再度のシミュレーション等を行う。

１０００時間の総操作時間の後、特定の反応管を、浸炭性、メタルダスティング、長期脆化（特定の実験（ＫＺ_V）の開始前と１０００時間の実験を実施した最後（ＫＺ_E）とのノッチ付衝撃抵抗ＫＺの比較）について検査する（この目的のためには、いずれの場合においても試料は室温のものある）。

以下の表は、その結果を示す。

表中、以下の意味を適用する。
−：発生せず
０：中程度の発生
＋：高い発生
＋＋：非常に高い発生
材料Ｍ２、Ｍ３、Ｍ５、Ｍ６、Ｍ７について、ＫＺ_V及びＫＺ_Eについての値は、測定精度の範囲内で本質的に区別がつかない。

更に、特定の反応管の開始時に、反応管を通る際に変換されるプロパンの量を決定する（いずれの場合においても、温度Ｔ^A＝５００℃、６００℃、６５０℃、及び７００℃）。

Ｍ１、Ｍ５、Ｍ６の場合における最低変換率の値を決定する。変換率はまた、Ｔ^Aと共に増加する。

２００６年６月２７日に出願された米国仮特許出願第６０／８１６５９２号は、文献の参照により本特許出願に組み込まれる。上述した教示に関して、本発明からの数多くの変更及び逸脱が可能である。故に本発明は、添付の特許請求の範囲内で、本明細書に具体的に記載される方法とは異なって実施され得るものとすることができる。

Claims

気相中における少なくとも１種の被脱水素炭化水素の連続的不均一系触媒化部分的脱水素化の方法であって、反応室が、反応室に接するシェルで囲まれており、前記シェルは、反応室内に少なくとも１種の出発ガス流を供給するための少なくとも１つの第１開口部と、反応室から少なくとも１種の生成物ガス流を取り出すための少なくとも１つの第２開口部とを有し、
− 前記反応室には、少なくとも１種の被脱水素炭化水素を含む少なくとも１種の出発ガス流が連続的に供給され、
− 反応室内において、少なくとも１種の被脱水素炭化水素が、反応室内に配置される少なくとも１つの触媒床を通して導入され、且つ、少なくとも１種の脱水素された炭化水素と、未変換の被脱水素炭化水素と、分子水素及び／又は水蒸気とを含む生成物ガスの生成を伴って、少なくとも１種の脱水素された炭化水素に酸化的に又は非酸化的にで部分的に脱水素され、及び
− 少なくとも１種の生成物ガス流が反応室から連続的に取り出される方法において、
前記シェルは、反応室に接するその側面Ｂ上では、以下の元素組成、
Ｃｒ：１８〜３０質量％、
Ｎｉ：９〜３７質量％、
Ｓｉ：１〜４質量％、
Ａｌ：０以上〜４質量％、
Ｎ：０以上〜０．３質量％、
Ｃ：０以上〜０．１５質量％、
Ｍｎ：０以上〜４質量％、
Ｐ：０以上〜０．０５質量％、
Ｓ：０以上〜０．０５質量％、及び
０以上〜０．１質量％の１種以上の希土類金属、並びに残部がＦｅ及び製造から生じる不純物（各々全質量に基づくパーセンテージ）の鋼Ｂからなるが、
但し、前記鋼Ｂは、反応室と反対側の側面Ａ上では、直接的にか、若しくは、銅の、ニッケルの、或いは銅及びニッケルの中間層を介するかのいずれかで、元素組成、
Ｃｒ：１５〜２０質量％、
Ｎｉ：６〜１８質量％、
Ｓｉ：０以上〜０．８質量％、
Ａｌ：０以上〜０．８質量％、
Ｎ：０以上〜０．３質量％、
Ｃ：０以上〜０．１５質量％、
Ｍｏ：０以上〜４質量％、
Ｍｎ：０以上〜２質量％、
Ｔｉ：０以上〜０．８質量％、
Ｎｂ：０以上〜１．２質量％、
Ｖ：０以上〜０．９質量％、
Ｂ：０以上〜０．１質量％、
Ｐ：０以上〜０．０５質量％、
Ｓ：０以上〜０．０５質量％、及び
残部がＦｅ及び製造から生じる不純物（各々全質量に基づくパーセンテージ）、
又は、元素組成、
Ｃｒ：１９〜２３質量％、
Ｎｉ：３０〜３５質量％、
Ｃｏ：０以上〜１質量％、
Ｓｉ：０以上〜１質量％、
Ａｌ：０．１５〜０．７質量％、
Ｃ：０以上〜０．１２質量％、
Ｍｎ：０以上〜２．０質量％、
Ｃｕ：０以上〜０．７５質量％、
Ｔｉ：０．１５〜０．７質量％、
Ｎｂ：０以上〜０．１以下質量％、
Ｐ：０以上〜０．０５質量％、
Ｓ：０以上〜０．０５質量％、及び
残部がＦｅ及び製造から生じる不純物（各々全質量に基づくパーセンテージ）の鋼Ａの上にメッキされていることを特徴とする方法。
５００℃及び１ａｔｍにおける複合材料の鋼Ａ及び鋼Ｂの熱膨張係数が２・１０^-6ｍ／ｍ・Ｋ以下だけ異なる、請求項１に記載の方法。
５００℃及び１ａｔｍにおける複合材料の鋼Ａ及び鋼Ｂの熱膨張係数が１．７５・１０^-6ｍ／ｍ・Ｋ以下だけ異なる、請求項１に記載の方法。
５００℃及び１ａｔｍにおける複合材料の鋼Ａ及び鋼Ｂの熱膨張係数が１．５０・１０^-6ｍ／ｍ・Ｋ以下だけ異なる、請求項１に記載の方法。
５００℃及び１ａｔｍにおける複合材料の鋼Ａ及び鋼Ｂの熱膨張係数が１．２５・１０^-6ｍ／ｍ・Ｋ以下だけ異なる、請求項１に記載の方法。
５００℃及び１ａｔｍにおける複合材料の鋼Ａ及び鋼Ｂの熱膨張係数が１．０・１０^-6ｍ／ｍ・Ｋ以下だけ異なる、請求項１に記載の方法。
複合材料の鋼Ｂの厚みが０．２〜２５ｍｍである、請求項１から６までのいずれか１項に記載の方法。
複合材料の鋼Ｂの厚みが１〜１０ｍｍである、請求項１から６までのいずれか１項に記載の方法。
複合材料の鋼Ｂの厚みが２〜８ｍｍである、請求項１から６までのいずれか１項に記載の方法。
複合材料の鋼Ａの厚みが１０〜１５０ｍｍである、請求項１から９までのいずれか１項に記載の方法。
複合材料の鋼Ａの厚みが２０〜１００ｍｍである、請求項１から９までのいずれか１項に記載の方法。
複合材料の鋼Ａの厚みが６０〜１００ｍｍである、請求項１から９までのいずれか１項に記載の方法。
複合材料の鋼Ａの厚みが２０〜５０ｍｍである、請求項１から９までのいずれか１項に記載の方法。
複合材料の鋼Ｂが鋼Ａ上に直接メッキされる、請求項１から１３までのいずれか１項に記載の方法。
複合材料の鋼Ｂが、銅又はニッケル或いは銅及びニッケルの中間層を介して鋼Ａ上へメッキをされ、且つ、該中間層の厚みが０．１ｍｍ以上３ｍｍ以下である、請求項１から１３までのいずれか１項に記載の方法。
該中間層の厚みが０．２ｍｍ以上２ｍｍ以下である、請求項１５に記載の方法。
該中間層の厚みが０．３ｍｍ以上１ｍｍ以下である、請求項１５に記載の方法。
複合材料の鋼ＡにおけるＳｉの含有率が０．６質量％以下である、請求項１から１７までのいずれか１項に記載の方法。
複合材料の鋼ＡにおけるＳｉの含有率が０．４質量％以下である、請求項１から１７までのいずれか１項に記載の方法。
複合材料の鋼ＡにおけるＳｉの含有率が０．１質量％以下である、請求項１から１７までのいずれか１項に記載の方法。
複合材料の鋼Ｂが、元素組成、
Ｃｒ：２４〜２６質量％、
Ｎｉ：１９〜２２質量％、
Ｓｉ：１．５〜２．５質量％、
Ｎ：０以上〜０．１１質量％、
Ｃ：０以上〜０．２質量％、
Ｍｎ：０以上〜２質量％、
Ｐ：０以上〜０．０４５質量％、
Ｓ：０以上〜０．０１５質量％、及び
残部がＦｅ及び製造から生じる不純物（各々全質量に基づくパーセンテージ）を有する、請求項１から２０までのいずれか１項に記載の方法。
複合材料の鋼Ａが、元素組成、
Ｃｒ：１６〜１８質量％、
Ｎｉ：１２〜１４質量％、
Ｓｉ：０以上〜０．８質量％、
Ｎ：０．１０以上〜０．１８質量％、
Ｃ：０以上〜０．１質量％、
Ｍｏ：２以上〜３質量％、
Ｍｎ：０以上〜２質量％、
Ｂ：０．００１５〜０．００５０質量％、
Ｐ：０以上〜０．０５質量％、
Ｓ：０以上〜０．０５質量％、及び
残部がＦｅ及び製造から生じる不純物（各々全質量に基づくパーセンテージ）を有する、請求項１から２１までのいずれか１項に記載の方法。
メッキが爆発メッキよって行われる、請求項１から２２までのいずれか１項に記載の方法。
被脱水素炭化水素がＣ₂〜Ｃ₁₆のアルカンである、請求項１から２３までのいずれか１項に記載の方法。
被脱水素炭化水素が、エタン、プロパン、ｎ−ブタン、イソブタン、ｎ−ペンタン、イソペンタン、ｎ−ヘキサン、ｎ−ヘプタン、ｎ−オクタン、ｎ−ノナン、ｎ−デカン、ｎ−ウンデカン、ｎ−ドデカン、ｎ−トリデカン、ｎ−テトラデカン、ｎ−ペンタデカン、ｎ−ヘキサデカンを含んでなる群からの少なくとも１種の炭化水素である、請求項１から２４までのいずれか１項に記載の方法。
被脱水素炭化水素がエタン、プロパン、ｎ−ブタン及び／又はイソブタンである、請求項１から２５までのいずれか１項に記載の方法。
被脱水素炭化水素がプロパンであり、且つ、脱水素された炭化水素がプロピレンである、請求項１から２６までのいずれか１項に記載の方法。
開始ガス流が水蒸気である、請求項１から２７までのいずれか１項に記載の方法。
開始ガス流が分子酸素を含む、請求項１から２８までのいずれか１項に記載の方法。
触媒床が固定触媒床である、請求項１から２９までのいずれか１項に記載の方法。
不均一系触媒化部分的脱水素化が非酸化的脱水素化である、請求項１から３０までのいずれか１項に記載の方法。
不均一系触媒化部分脱水素化が酸化的脱水素化である、請求項１から３０までのいずれか１項に記載の方法。
不均一系触媒化部分的脱水素化が不均一系触媒化オキシ脱水素化である、請求項１から３０までのいずれか１項に記載の方法。
不均一系触媒化部分的脱水素化が従来の断熱的不均一系触媒化脱水素化である、請求項１から３０までのいずれか１項に記載の方法。
不均一系触媒化部分的脱水素化が従来の不均一系触媒化部分的脱水素化であり、且つ、反応室がトレイ反応室である、請求項１から３０までのいずれか１項に記載の方法。
従来の不均一系触媒化部分的脱水素化が従来の酸化的不均一系触媒化部分的脱水素化である、請求項３５に記載の方法。
断熱反応室内で実施される請求項３６に記載の方法。
反応室に供給される開始ガス流が、
０以上〜２０容量％のプロピレン、
０以上〜１容量％のアクロレイン、
０以上〜０．２５容量％のアクリル酸、
０以上〜２０容量％のＣＯ_x、
５〜５０容量％のプロパン、
２０〜８０容量％の窒素、
０以上〜５容量％の酸素、
０以上〜２０容量％のＨ₂Ｏ及び
０以上〜１０容量％のＨ₂を含む、請求項１から３７までのいずれか１項に記載の方法。
反応室から取り出される生成物ガス流を、そのままで、又は、脱水素された炭化水素及び被脱水素炭化水素以外のその成分の少なくとも一部の除去後に使用して、少なくとも１種の酸化反応器に装填し、その中に存在する脱水素された炭化水素を分子酸素と共に、この酸化反応器中で選択的不均一系触媒化部分的気相酸化に供して、部分的酸化生成物を含む生成物ガス混合物Ｂを得る、請求項１から３８までのいずれか１項に記載の方法。
被脱水素炭化水素がプロパンであり、脱水素された炭化水素がプロピレンであり、部分的酸化生成物がアクロレイン、アクリル酸又はそれらの混合物である、請求項３９に記載の方法。
選択的不均一系触媒化部分的気相酸化の分離ゾーンＢにおいて、生成物ガス混合物Ｂから部分的酸化生成物が引き続いて除去され、未変換の被脱水素炭化水素、分子酸素、及び未変換の脱水素された炭化水素を含む残りの残留ガスから、未変換の被脱水素炭化水素を含む少なくとも一部が、部分的酸化循環ガスとして、被脱水素炭化水素の不均一系触媒化部分的脱水素化の方法に再利用される、請求項３９に記載の方法。
分離ゾーンＢにおいて部分的酸化生成物が凝縮相への変換によって生成物ガス混合物Ｂから除去される、請求項４１に記載の方法。
部分的酸化生成物がアクリル酸であり、且つ、凝縮相への変換が吸収的及び／又は凝縮的措置によって行なわれる、請求項４２に記載の方法。
凝縮相からのアクリル酸の除去が、少なくとも１つの熱分離法を使用して行われる、請求項４３に記載の方法。
少なくとも１つの熱分離法が、液相からのアクリル酸の晶出除去を含む、請求項４４に記載の方法。
晶出除去が懸濁晶出である、請求項４５に記載の方法。
アクリル酸の除去後、除去されたアクリル酸のラジカル重合を行ってポリマーを製造するラジカル重合方法を行う、請求項４４に記載の方法。
アクリル酸の除去後、除去されたアクリル酸がアルコールによってエステル化されるアクリル酸エステルを製造する方法を行う、請求項４４に記載の方法。
アクリル酸エステルを製造する方法を行った後、このように製造されたアクリル酸エステルを重合させるラジカル重合方法を行う、請求項４８に記載の方法。
少なくとも１種のガス流Ｓを内部空間Ｉに供給する少なくとも１つの第１開口部Ｏ１と、事前に内部空間Ｉから少なくとも１つの第１開口部Ｏ１を介して内部空間Ｉに供給されたガス流Ｓの取り出しのための少なくとも１つの第２開口部Ｏ２とを有する内部空間Ｉを囲むシェルＥであって、前記シェルＥは、複合材料から製造されており、前記複合材料は、反応室に接するその側面Ｂ上では、以下の元素組成：
Ｃｒ：１８〜３０質量％、
Ｎｉ：９〜３７質量％、
Ｓｉ：１〜４質量％、
Ａｌ：０以上〜４質量％、
Ｎ：０以上〜０．３質量％、
Ｃ：０以上〜０．１５質量％、
Ｍｎ：０以上〜４質量％、
Ｐ：０以上〜０．０５質量％、
Ｓ：０以上〜０．０５質量％、及び
０以上〜０．１質量％の１種以上の希土類金属、並びに残部がＦｅ及び製造から生じる不純物（各々全質量に基づくパーセンテージ）の鋼Ｂのからなるが、但し、前記鋼Ｂは、反応室と反対側のその側面Ａ上では、直接的にか、若しくは、銅の、ニッケルの、或いは銅及びニッケルの中間層を介するかのいずれかで、元素組成、
Ｃｒ：１５〜２０質量％、
Ｎｉ：６〜１８質量％、
Ｓｉ：０以上〜０．８質量％、
Ａｌ：０以上〜０．８質量％、
Ｎ：０以上〜０．３質量％、
Ｃ：０以上〜０．１５質量％、
Ｍｏ：０以上〜４質量％、
Ｍｎ：０以上〜２質量％、
Ｔｉ：０以上〜０．８質量％、
Ｎｂ：０以上〜１．２質量％、
Ｖ：０以上〜０．９質量％、
Ｂ：０以上〜０．１質量％、
Ｐ：０以上〜０．０５質量％、
Ｓ：０以上〜０．０５質量％、及び
残部がＦｅ及び製造から生じる不純物（各々全質量に基づくパーセンテージ）、
又は、元素組成、
Ｃｒ：１９〜２３質量％、
Ｎｉ：３０〜３５質量％、
Ｃｏ：０以上〜１質量％、
Ｓｉ：０以上〜１質量％、
Ａｌ：０．１５〜０．７質量％、
Ｃ：０以上〜０．１２質量％、
Ｍｎ：０以上〜２．０質量％、
Ｃｕ：０以上〜０．７５質量％、
Ｔｉ：０．１５〜０．７質量％、
Ｐ：０以上〜０．０５質量％、
Ｓ：０以上〜０．０５質量％、及び
残部がＦｅ及び製造から生じる不純物（各々全質量に基づくパーセンテージ）の鋼Ａの上にメッキされているシェルＥ。
内部空間Ｉが少なくとも１種の脱水素触媒を含む、請求項５０に記載のシェルＥ。
内部空間Ｉが少なくとも１種の支持グリッドを含む、請求項５０又は５１に記載のシェルＥ。
環状セグメントＲを有する請求項５０から５２までのいずれか１項に記載のシェルＥ。
環状セグメントＲの外径Ａと内径との間の差の半分Ｄから形成される比Ｖ₁＝Ｄ：Ａが１：１０〜１：１０００である、請求項５３に記載のシェルＥ。
Ｖ₁が１：４０〜１：５００である、請求項５４に記載のシェルＥ。
環状セグメントＲを区切る２つの平行した円形平面の離隔Ｈと環状セグメントの外径Ａとから形成される比Ｖ₂＝Ｈ：Ａが＞１である、請求項５３から５５までのいずれか１項に記載のシェルＥ。
環状セグメントＲを区切る２つの平行した円形平面の離隔Ｈと環状セグメントの外径とから形成される比Ｖ₂＝Ｈ：Ａが≦１である、請求項５３から５５までのいずれか１項に記載のシェルＥ。
中空球帯セグメントＫを有する請求項５０から５２までのいずれか１項に記載のシェルＥ。
内部空間Ｉと反対側の側面上に断熱材を有する請求項５０から５８までのいずれか１項に記載のシェルＥ。
請求項５０から５９までのいずれか１項に記載のシェルＥの内部空間Ｉにおいて実施される、炭化水素の不均一系触媒化部分的脱水素化方法。
炭化水素の不均一系触媒化部分的脱水素化を実施するための請求項５０から５９までのいずれか１項に記載の、或いは請求項６３、６５、６６までのいずれか１項に記載のシェルＥの使用。
鋼Ｂが、反応室に接するその側面上でアロナイズ、アリタイズ及び／又はアルミナイズされている、請求項１から４９までのいずれか１項に記載の方法。
鋼Ｂが、内部空間Ｉと接触する側面上でアロナイズ、アリタイズ及び／又はアルミナイズされている、請求項５０から５９までのいずれか１項に記載のシェルＥ。
複合材料の鋼鉄Ａ及び鋼Ｂがオーステナイト鋼である、請求項１から４９までのいずれか１項に記載の、或いは請求項６２に記載の方法。
複合材料の鋼鉄Ａ及び鋼Ｂがオーステナイト鋼である、請求項５０から５９までのいずれか１項に記載の、或いは請求項６３に記載のシェルＥ。
内部空間Ｉの反対側の側面上に載置された断熱材を有する、請求項５０から５９までのいずれか１項に記載の、或いは請求項６３又は６５までのいずれか１項に記載のシェルＥ。