JP2017536229A

JP2017536229A - 径方向に設置された冷却板を備えた反応器、及びそれを使用した方法

Info

Publication number: JP2017536229A
Application number: JP2017523466A
Authority: JP
Inventors: ジーシャンナワツ; ムバリクアリバシル; ハリドカリム
Original assignee: サビックグローバルテクノロジーズベスローテンフエンノートシャップ
Priority date: 2014-10-30
Filing date: 2015-10-29
Publication date: 2017-12-07
Also published as: US20170304793A1; RU2017118397A; US10525427B2; EP3212319A1; RU2017118397A3; CN106922133A; WO2016067245A1

Abstract

発熱または吸熱化学反応から所望の生成物を生成するための反応器。反応器は、ハウジング（２０）、及びハウジング（２０）内において周方向に間隙を介した複数個の冷却板を有する。所望の反応のための適切な触媒（７０）が、これらの板の間に設置される。ハウジングは、ハウジング（２０）の外側部（２４）内の周方向冷却剤入口チャネル（３０）、及びハウジング（２０）の中央部（２６）内の周方向冷却剤出口チャネル（３２）を画定する。複数個の冷却板の各冷却板は、冷却剤入口チャネル（３０）と冷却剤出口チャネル（３２）との間を径方向に延在する。任意的に、反応器は、ある範囲の反応生成物を生成するための合成ガス転化反応に使用することができる。【選択図】図１

Description

関連出願の相互参照
本願は、２０１４年１０月３０日に出願された米国仮出願第６２／０７２，７７８号の利益を主張し、その出願全体を参照により本明細書に組み込む。

本発明は、所望の反応生成物を生成する化学反応を実行するための反応器に関し、特に、発熱反応（例えば、合成ガス転化反応、ならびにより高い及びより低い重量の炭化水素反応生成物のｉｎ−ｓｉｔｕ分離）を実行するための反応器に関する。

高級オレフィン、高級パラフィン及びワックスなどのより高い重量範囲の反応生成物を生成するフィッシャー・トロプシュ反応及び他の発熱反応を行うための反応器が、公知となっている。しかしながら、これらの反応器は、低級オレフィンなどのより低い重量範囲の炭化水素反応生成物を生成する合成ガス転化反応及び他の発熱反応を実行するのに必要な反応の間のロバスト制御及び熱制約を付与しない。当該技術分野において、そのような反応を実行し、より低い重量の反応生成物を生成及び収集するのに必須の、反応の間の制御及び熱制約を付与する反応器に対する要求がある。

一つの態様における、所望の生成物を生成するための反応器を本明細書に記載する。反応器は、ハウジング、及びハウジング内において周方向に間隙を介した複数個の冷却板を有することができる。ハウジングは、外側部、中央部及び中央部を通り抜ける縦軸を有することができる。ハウジングの外側部は、中央部から径方向に間隙を介することができる。ハウジングは、ハウジングの外側部内の周方向冷却剤入口チャネル、及びハウジングの中央部内の周方向冷却剤出口チャネルを画定することができる。複数個の冷却板の各冷却板は、冷却剤入口チャネルと冷却剤出口チャネルとの間を径方向に延在することができる。各冷却板は、冷却剤入口チャネルと冷却剤出口チャネルとの間を径方向に延在し、かつ冷却剤入口チャネル及び冷却剤出口チャネルと流体連絡する複数個の径方向冷却剤チャネルを画定することができる。複数個の径方向冷却剤チャネルは、ハウジングの縦軸に対して間隙を介することができる。

別の態様における、所望の生成物を生成するための反応器を本明細書に記載する。反応器は、ハウジング、触媒床及び複数個の冷却板を有することができる。ハウジングは、外壁、第一の周方向内壁、第二の周方向内壁、有孔周方向壁、及び縦軸を有することができる。第一の周方向内壁は、第二の周方向内壁から径方向に間隙を介することができる。有孔周方向壁は、第一の周方向内壁と第二の周方向内壁との間に径方向に位置付けることができる。外壁と第一の周方向内壁とは協同して、冷却剤入口チャネルを画定することができる。第二の周方向内壁は、冷却剤出口チャネルを画定することができる。触媒床は、ハウジング内において周方向に延在し、第一の周方向内壁と有孔周方向壁との間に画定することができる。触媒床は、少なくとも一つの触媒を受け入れるように構成できる。複数個の冷却板の各冷却板は、冷却剤入口チャネルと冷却剤出口チャネルとの間の触媒床を径方向にわたることができる。各冷却板は、冷却剤入口チャネル及び冷却剤出口チャネルと流体連絡して位置付けられた少なくとも一つの径方向冷却剤チャネルを画定することができる。ハウジングの有孔周方向壁は、所望の生成物の径方向通路をもたらすように構成することができ、有孔周方向壁は、第二の周方向内壁と協同して、生成物収集区域を画定することができる。

さらなる態様における、所望の生成物を生成するための反応器を本明細書に記載する。反応器は、ハウジング、触媒床及び複数個の冷却板を有することができる。ハウジングは、外壁、第一の周方向内壁、第二の周方向内壁、第一の有孔周方向壁、第二の有孔周方向壁、及び縦軸を有することができる。第一の内壁は、第二の内壁から径方向に間隙を介することができる。第一の有孔周方向壁は、第一の周方向内壁と第二の周方向内壁との間に径方向に位置付けることができる。第二の有孔周方向壁は、第一の有孔周方向壁と第二の周方向内壁との間に径方向に位置付けることができる。外壁と第一の周方向内壁とは協同して、冷却剤入口チャネルを画定することができる。第二の内壁は、冷却剤出口チャネルを画定することができる。触媒床は、ハウジング内において周方向に延在し、第一の有孔周方向壁と第二の有孔周方向壁との間に画定することができる。触媒床は、少なくとも一つの触媒を受け入れるように構成できる。複数個の冷却板の各冷却板は、冷却剤入口チャネルと冷却剤出口チャネルとの間の触媒床を径方向にわたることができる。各冷却板は、少なくとも一つの径方向冷却剤チャネルを画定することができる。第一の有孔周方向壁は、第一の周方向内壁と協同して、ガス入口チャネルを画定することができる。ガス入口チャネルは、少なくとも一つのガスを受け入れるように構成できる。第一の有孔周方向壁は、触媒床への少なくとも一つのガスの径方向通路をもたらすように構成できる。第二の有孔周方向壁は、第二の周方向内壁と協同して、生成物収集区域を画定することができる。ハウジングの第二の有孔周方向壁は、生成物収集区域への所望の生成物の径方向通路をもたらすように構成できる。

化学反応を実行する記載する反応器の使用方法も開示する。例示的な態様において、記載する反応器を使用して、合成ガス転化反応を実行することができる。

本発明の追加の利点を以下の記載において部分的に説明し、それはその記載から部分的に明白になる、または本発明の実践によって学習してもよい。本発明の利点は、特に添付の特許請求の範囲において指摘された要素及び組み合わせを用いて実現及び達成される。前述の概要及び以下の詳細な説明の両方が、単に例示的かつ説明的なものであり、請求されるような本発明を制限するものではないことを理解すべきである。

本発明の好ましい実施形態のこれらの及び他の特徴は、以下の添付の図面を参照する詳細な説明においてより明らかになる。

本明細書に開示するような例示的な反応器の正面断面図である。示すように、反応器のハウジングは、生成物収集領域と連絡し、軽量の反応生成物を個々に回収できる第一及び第二の生成物出口を画定する基部を有する。図１の反応器の上面断面図である。示すように、各冷却板が、冷却剤入口から冷却剤出口まで延在し、周方向有孔壁が、内壁と協同して、生成物収集領域を画定する。本明細書に開示するような例示的な反応器の上面断面図である。示すように、各冷却板が、冷却剤入口から冷却剤出口まで延在し、第一の有孔壁が、触媒床へのガスの流れをもたらし、第二の有孔壁が、生成物収集領域への所望の生成物の流れをもたらす。生成物揮散領域が反応器の中心部に提供され、反応生成物を収集し、より高い重量の反応生成物とより低い重量の反応生成物との分離を可能にする。本明細書に開示するような例示的な反応器の側面断面図である。示すように、反応器のハウジングは、生成物収集領域と連絡し、より重い反応生成物を受け入れる第一の生成物出口を画定する基部を有する。第二の生成物出口が、反応器の縦軸に対して基部から上方にかつそれから離れて延在し、揮散によるより軽量の反応生成物の回収を可能にする。図４の反応器の上面断面図である。示すように、追加の（補助的な）冷却剤注入点が、冷却剤の流れ要件を満足するように冷却剤入口チャネルから径方向に間隙を介して位置することができる。本明細書に開示するような反応器に使用するための例示的な冷却板の孤立した斜視図である。

本発明は、以下の詳細な説明、実施例、図面及び特許請求の範囲、ならびにそれらの前の及び以下の記載を参照することによって、より容易に理解することができる。しかしながら、本デバイス、システム及び／または方法を開示及び記載する前に、本発明が、別段の定めがない限り、開示する具体的なデバイス、システム及び／または方法に限定されず、そのようなものとして、当然ながら、変えることができることを理解すべきである。本明細書に使用される専門用語が、特定の態様を記載する目的のみのためのものであり、限定することを意図しないことも理解すべきである。

本発明の以下の記載は、その最良の現在既知の実施形態における本発明の有効な教示として提供される。そのために、当業者は、本発明の有益な結果を依然として獲得しつつ、本明細書に記載する本発明のさまざまな態様に多くの変更を為せることを認め、認識する。他の特徴を利用しなくても、本発明の特徴のいくつかを選択することによって、本発明の所望の利益のいくつかを獲得できることも明らかになる。従って、当業者は、本発明に多くの修正及び適応が可能であり、ある状況においては望ましいことすらあり得、それも本発明の一部分であることを認める。それ故に、以下の記載は、本発明の原理の実例として提供され、本発明を限定するものではない。

本化合物、組成、品物、システム、デバイス及び／または方法を開示及び記載する前に、それらが、別段の定めがない限り、具体的な合成法に限定されず、または別段の定めがない限り、特定の試薬に限定されず、そのようなものとして、当然ながら、変えることができることを理解すべきである。本明細書に使用される専門用語が、特定の態様を記載する目的のみのためのものであり、限定することを意図しないことも理解すべきである。本明細書に記載するものと同様のまたは同等の任意の方法及び物質を本発明の実践または試験に使用できるが、例示的な方法及び物質をここに記載する。

また、本明細書に説明した任意の方法が、別段の明確な記載がない限り、そのステップが具体的な順序において実行される必要があるものとして解釈されることは全く意図していないことを理解すべきである。従って、方法の請求項がそのステップに従うべき順序を実際に列挙しない、またはステップが具体的な順序に限定されるべきであることを特許請求の範囲もしくは記載において別段具体的に述べない場合には、いかなる点においても、順序を暗示することは決して意図しない。これにより、ステップまたは動作フローの並べ方に関する論理事項、文法構成または句読点から導き出される平易な意味、及び本明細書に記載された実施形態の数またはタイプを含む、解釈するための任意の可能な明示しない原則が保持される。

本明細書に言及されるすべての刊行物は、参照により本明細書に組み込まれ、刊行物に引用される関連する方法及び／または物質を開示及び記載する。

全体を通して使用されるような、単数形「ａ」、「ａｎ」及び「ｔｈｅ」は、文脈が別段明確に指示しない限り、複数の指示対象を含む。それ故に、例えば、「ａｐｒｏｄｕｃｔｏｕｔｌｅｔ（生成物出口）」との言及は、文脈が別段に示さない限り、二つ以上のそのような生成物出口を含み得る。

範囲は、「ａｂｏｕｔ（約）」一つの特定の値から及び／または「ａｂｏｕｔ（約）」別の特定の値までとして本明細書に明示することができる。そのような範囲が明示されたときには、別の態様は、一つの特定の値から及び／または他の特定の値までを含む。同様に、値が、先行詞「ａｂｏｕｔ（約）」を使用して、近似として明示されたときには、特定の値が別の態様を形成することが理解される。範囲の各々の端点が、他の端点に関して、また、他の端点とは無関係の両方において重要であることがさらに理解される。

本明細書に使用されるような「ｏｐｔｉｏｎａｌ（任意的な）」または「ｏｐｔｉｏｎａｌｌｙ（任意的に）」という用語は、それに続いて記載された事象または状況が起こっても起こらなくても良く、その記載が、前述の事象または状況が起こる場合と起こらない場合とを含むことを意味する。

本明細書に使用されるような「ｏｒ（または）」という言葉は、特定のリストのうちの任意の一つの部材を意味し、かつそのリストの部材の任意の組み合わせも含む。

反応器
図１〜図６を参照して、所望の生成物を生成するための反応器１０を本明細書に記載する。例示的な態様において、反応器１０は、ハウジング２０及び複数個の冷却板６０を備えることができる。

一つの態様において、反応器のハウジング２０は、外側部２４、中央部２６及び中央部を通り抜ける縦軸２２を有することができる。この態様では、外側部２４は、中央部２６から径方向に間隙を介することができる。本明細書に使用されるような「ｒａｄｉａｌ（径方向）」または「ｒａｄｉａｌｌｙ（径方向に）」という用語は、本明細書に開示するような反応器の縦軸２２と実質的に垂直な横断面に対するアイテムの設置または幾何学的配置を指す。それ故に、反応器の第一の要素が反応器の第二の要素から径方向に間隙を介するときには、第一の要素と第二の要素との位置合わせされた部分は、横断面内に位置付けられ、故に、反応器の縦軸と実質的に垂直な横軸２８に対して間隙を介する。同様に、物体が径方向に移動するまたは流れるときには、移動または流れは、横断面内に位置付けられ、故に、反応器の縦軸と実質的に垂直な横軸２８に対して起こる。そのような径方向の流れが、（径方向内側への）概して反応器の縦軸に向かう、または（径方向外側への）概して反応器の縦軸から離れる方向に起こり得ることが理解される。

例示的な態様において、ハウジング２０は、ハウジングの外側部２４内の周方向冷却剤入口チャネル３０、及びハウジングの中央部内の周方向冷却剤出口チャネル３２を画定することができる。これらの態様では、ハウジング２０が、冷却剤入口チャネルへの一つ以上の冷却材料の送達をもたらす、冷却剤入口チャネル３０と流体連絡して位置付けられた少なくとも一つの開口３１を画定できることが企図される。例示的な態様において、少なくとも一つの開口３１は、ハウジング２０の外側部２４に画定できる。さらなる例示的な態様では、少なくとも一つの開口３１は、ハウジング２０の縦軸２２に対して間隙を介した少なくとも第一及び第二の開口を含むことができる。これらの態様では、一つ以上の冷却材料を、第一の開口から第二の開口に流す、あるいは、第二の開口から第一の開口に流すことによって冷却剤入口チャネル３０内の冷却剤の流れ方向の選択的変化が可能になるように構成できることが企図される。

別の態様において、反応器１０の複数個の冷却板６０が、ハウジング２０内において周方向に間隙を介して位置することができる。この態様では、複数個の冷却板の各冷却板６０は、冷却剤入口チャネル３０と冷却剤出口チャネル３２との間を径方向に延在することができる。追加の態様では、図６を参照するように、各冷却板６０は、冷却剤入口チャネル３０と冷却剤出口チャネル３２との間を径方向に延在し、それらと流体連絡する少なくとも一つの径方向冷却剤チャネルを画定することができる。それ故に、使用中、冷却剤入口チャネル３０をハウジングの縦軸２２に対して冷却剤を軸方向に流すように構成でき、一方で、複数個の冷却板６０を、反応器内において冷却剤を径方向に流すように構成できることが企図される。複数個の冷却板６０及び冷却剤入口チャネル３０の構成及び／または寸法を変化させることによって、反応器内の軸方向及び径方向の冷却剤の流れを選択的に調節できることが企図される。任意的に、別の態様において、少なくとも一つの径方向冷却剤チャネルは、複数個の径方向冷却剤チャネルを含むことができる。この態様では、複数個の径方向冷却剤チャネル６２がハウジング２０の縦軸２２に対して間隙を介することができることが企図される。任意的に、例示的な態様において、各冷却板６０は、複数個の接合された板セグメント６４を備えることができ、各板セグメントは、対応する径方向冷却剤チャネル６２を画定することができる。これらの態様では、各冷却板６０のそれぞれの板セグメント６４は、その接合する板セグメントに溶接することができる。例示的な限定されない溶接位置６５を図６に示す。図３及び図５に示すように、例示的な任意の態様では、複数個の冷却板６０は、ハウジング２０内において実質的に均等に周方向に間隙を介することができる。

任意的に、例示的な態様において、複数個の冷却板６０が、内円に対して周方向に間隙を介した板の第一の群、及び（内円を囲む）対応する外円に対して周方向に間隙を介した少なくとも一つの板の追加の群を含むことができ、板の第一の群が、板の追加の群と協同して、本明細書に開示するような冷却剤の流れをもたらすことが企図される。当業者が認識するように、冷却板６０のサイズ及び数は、実行される特定の化学反応に応じて選択できる。

さらなる態様において、図１〜図５を参照するように、反応器１０は、ハウジング２０内において軸方向及び周方向に延在する触媒床７０をさらに備えることができる。この態様では、触媒床７０は、冷却剤入口チャネル３０と冷却剤出口チャネル３２との間に画定することができる。触媒床７０を少なくとも一つの触媒を受け入れるように構成できることが企図される。

追加の態様では、ハウジングは、触媒床７０と流体連絡して位置付けられたガス入口３４を画定することができる。この態様では、ガス入口３４は、ガスを触媒床７０に送達するように構成できる。例示的な態様において、ガス入口３４は、触媒床７０内に径方向にガスを流すように構成できる。さらなる例示的な態様では、複数個の冷却板６０が、触媒床７０を径方向にわたることができる。これらの態様では、ガス入口３４にガスが送達されると、ガスが触媒床７０内に進行し、複数個の冷却板６０を、触媒床内でのガスと触媒との間の反応中に触媒床を冷却するように構成できる。例示的な態様において、ガス入口３４と流体連絡して位置付けられており、一つ以上のガス状の物質をガス入口に送達可能な少なくとも一つの開口３５をハウジング２０が画定できることが企図される。任意的に、これらの態様では、少なくとも一つの開口３５は、ハウジングの縦軸２２が開口の中心点を通るように、ハウジング２０の上部内に画定された周方向開口を含むことができる。例示的な態様において、図１に示すように、反応器１０は、少なくとも一つの開口３５及びガス入口３４を少なくとも一つの開口３１及び冷却剤入口チャネル３０から隔離する内部構造を備えることができる。

なお別の態様では、ハウジング２０は、触媒床７０と流体連絡する生成物収集区域３６を画定することができる。この態様では、生成物収集区域３６は、触媒床７０内のガスと少なくとも一つの触媒との間の反応を受けた所望の生成物を受け入れるように構成できる。

さらなる態様において、ハウジング２０は、生成物収集区域３６と流体連絡して位置付けられた一つ以上の生成物出口５０を画定することができる。任意的に、例示的な態様において、図１及び図４を参照するように、一つ以上の生成物出口は、第一の生成物出口５０ａ及び第二の生成物出口５０ｂを含むことができる。これらの態様では、第一の生成物出口５０ａを、生成物収集区域３６からの軽量の生成物を受け入れるように構成できることが企図される。第二の生成物出口５０ｂを、生成物収集区域３６からのより重い生成物を受け入れるように構成できることがさらに企図される。

なおも別の態様では、反応器１０は、冷却剤入口チャネル３０（及び、少なくとも一つの開口３１）から径方向内側に間隙を介した少なくとも一つの補助的な冷却剤入口３８をさらに備えることができる。この態様では、各々の補助的な冷却剤入口３８は、複数個の冷却板のうちの少なくとも一つの冷却板６０と流体連絡して位置付くことができる。動作中、補助的な冷却剤入口３８を、反応器１０内の冷却剤の流れの能率を向上するように構成できることが企図される。任意的に、例示的な態様において、開口３１及び少なくとも一つの補助的な冷却剤入口３８を、ハウジングの縦軸２２に対する冷却剤の所望の流れ方向に応じて、反応器の上部または反応器の底部に画定できることが企図される。

任意的に、例示的な態様において、図２を参照するように、ハウジング２０は、外壁４０、第一の周方向内壁４２、第二の周方向内壁４４、及び有孔周方向壁４８を有することができる。これらの態様では、第一の周方向内壁４２は、第二の周方向内壁４４から径方向に間隙を介することができる。図２に示すように、有孔周方向壁４８は、第一の周方向内壁４２と第二の周方向内壁４４との間に径方向に位置付くことができる。例示的な態様において、外壁４０と第一の周方向内壁４２とは協同して、冷却剤入口チャネル３０を画定することができる。他の例示的な態様では、第二の周方向内壁４４は、冷却剤出口チャネル３２を画定することができる。さらなる例示的な態様では、第一の周方向内壁４２と有孔周方向壁４８との間に触媒床７０を画定できることが企図される。動作中、ハウジング２０の有孔周方向壁４８を所望の生成物の径方向通路をもたらすように構成できることが企図される。有孔周方向壁４８が、ハウジングの接合部分と協同して、反応器の縦軸２２に対する所望の生成物の軸方向通路をもたらすことができることがさらに企図される。例示的な態様において、有孔周方向壁４６が、第二の周方向内壁４４と協同して、生成物収集区域３６を画定できることがさらに企図される。

任意的に、他の例示的な態様では、図１及び図３〜図５を参照するように、ハウジングは、第一及び第二の有孔周方向壁４６、４８をさらに備えることができる。これらの態様では、第一の有孔周方向壁４６は、第一の周方向内壁４２と第二の周方向内壁４４との間に径方向に位置付くことができ、第二の有孔周方向壁４８は、第一の有孔周方向壁４６と第二の周方向内壁４４との間に径方向に位置付くことができる。これらの態様では、第一の有孔周方向壁４６と第二の有孔周方向壁４８との間に触媒床７０を画定できることがさらに企図される。例示的な態様において、第一の有孔周方向壁４６は、第一の周方向内壁と協同して、任意的に、ガス入口チャネルであり得るガス入口３４を画定することができる。動作中、第一の有孔周方向壁４６は、触媒床への少なくとも一つのガスの径方向通路をもたらすように構成できる。第二の有孔周方向壁４８が、第二の周方向内壁４４と協同して、生成物収集区域３６を画定できることが企図される。ハウジング２０の第二の有孔周方向壁４８を、生成物収集区域３６への所望の生成物の径方向通路をもたらすように構成できることがさらに企図される。

任意的に、さらなる例示的な態様では、図３〜図５を参照するように、ハウジング２０は、生成物収集区域３６ならびに第一及び第二の生成物出口５０ａ、５０ｂと流体連絡して位置付けられた基部８０を画定することができる。これらの態様では、ハウジング２０の基部８０が第二の生成物出口５０ｂを画定できることが企図される。第二の生成物出口５０ｂが、ハウジング２０の基部８０の他の部分と協同して、ワックス及び他のより高い重量の反応生成物（重いもの）から軽量のガスを出すことが可能な揮散領域を画定できることがさらに企図される。別の例示的な態様では、ハウジング２０の第二の内壁４４内に位置付けられており、それから径方向に間隙を介した第三の周方向内壁４５によって第一の生成物出口５０ａを画定することができる。この態様では、図４に示すように、第一の生成物出口５０ａは、ハウジング２０の基部８０から上方に延在することができる。

前述のように、動作中、冷却剤が、冷却剤入口チャネル３０から冷却剤出口チャネル３２に径方向に流れることができることが企図される。同時に、ガス反応剤が、ガス入口３４から触媒床７０を通り径方向に流れることができる。例示的な態様において、冷却剤として水が使用されるときには、冷却剤出口チャネル３２が、冷却板６０を囲む触媒床７０においてより高い温度から結果生じた蒸気を収集できることが企図される。さらなる例示的な態様では、図１及び図３を参照するように、ガス出口チャネル３２がハウジング２０の基部８０に近づくと、ガス出口チャネルは、ハウジングの中を径方向外側に延在することによって、ガス出口チャネルとハウジングの外部とを連絡することができる。触媒床７０内のガスと触媒との間の反応を受けた反応生成物は、生成物収集区域３６に径方向に流れる。反応生成物は、生成物収集区域３６に入ると、ハウジング２０の基部８０に向かって下方に流れることができる。反応生成物が基部８０内に集まると、より低い重量の反応生成物がより高い重量の反応生成物から分離し、より低い重量の反応生成物は、第一の生成物出口５０ａに向かって流れ、より高い重量の反応生成物は、第二の生成物出口５０ｂに向かって流れることができる。それ故に、この配置は、反応器１０内の化学反応から結果生じたより低い重量の反応生成物とより高い重量の反応生成物との隔離及びそれらの収集を可能にできることが企図される。

例示的な態様において、それぞれ冷却剤入口チャネル及び冷却剤出口チャネルとしてラベルされるが、要素３０が冷却剤出口チャネルに対応し、かつ要素３２が冷却剤入口チャネルに対応するように、冷却剤入口チャネル及び冷却剤出口チャネルの幾何学的配置を逆にできることが企図される。同様に、要素３４が生成物収集区域に対応し、かつ要素３６がガス入口に対応するように、ガス入口３４及び生成物収集区域３６の幾何学的配置を逆にできることが企図される。それ故に、冷却剤及びガスの両方が第一の径方向に流れる、冷却剤及びガス両方が、第一の径方向と反対の第二の径方向に流れる、冷却剤が第一の径方向に流れ、一方でガスが第二の径方向に流れる、または冷却剤が第二の径方向に流れ、一方でガスが第一の径方向に流れるように、冷却剤及びガス両方の流れを選択的に変えることができることが企図される。さまざまな例示的な態様において、例えば、これに限定されないが、壁、有孔壁、ガス入口３４及び生成物収集区域６０を含む、反応器１０の他の要素の位置を、必要に応じて、反応器内の冷却剤及び／またはガスの流れの軸方向及び径方向に応じて変更できることが企図される。任意的に、例示的な態様において、反応器内の壁及び有孔壁の径方向の間隔を選択的に調節できることが企図される。

反応器の使用方法
使用中、開示した反応器を使用して、所望の生成物を生成することができる。一つの態様において、所望の生成物を生成するための方法は、反応器を使用して化学反応を実行することを含むことができる。例示的な態様において、化学反応は、合成ガス転化反応であっても良い。任意的に、これらの態様では、合成ガス転化反応は、フィッシャー・トロプシュ反応であり得ることが企図される。

さらなる態様において、所望の生成物を生成するための方法は、少なくとも一つの触媒を反応器の触媒床内に位置付けることを含むことができる。方法は、少なくとも一つの冷却剤を冷却剤入口チャネルに選択的に送達することをさらに含むことができる。方法は、少なくとも一つのガス状の物質をガス入口に選択的に送達することをさらに含むことができる。例示的な態様において、方法は、少なくとも一つの反応生成物を収集することをさらに含むことができる。任意的に、これらの態様では、少なくとも一つの反応生成物を収集するステップは、第一の生成物出口からより低い重量の反応生成物を収集し、第二の生成物出口からより高い重量の反応生成物を収集することを含むことができる。任意的に、方法は、冷却剤出口チャネルからの蒸気または他の物質を収集することをさらに含むことができる。

本明細書に使用されるような「ｌｏｗｅｒ−ｗｅｉｇｈｔｒｅａｃｔｉｏｎｐｒｏｄｕｃｔ（より低い重量の反応生成物）」という用語は、Ｃ９及びより低級の炭化水素を指し、「ｈｉｇｈｅｒ−ｗｅｉｇｈｔｒｅａｃｔｉｏｎｐｒｏｄｕｃｔ（より高い重量の反応生成物）」という用語は、Ｃ１０及びより高級の炭化水素を指す。Ｃ２６以上の、より高い重量の反応生成物は、本明細書において、「ｗａｘ（ワックス）」または「ｗａｘｒｅａｃｔｉｏｎｐｒｏｄｕｃｔｓ（ワックス反応生成物）」として広く称される。本明細書に開示するような揮散及び／またはフラッシュ蒸留を使用して、より低い重量の反応生成物からより高い重量の反応生成物を分離できることが企図される。

例示的な態様において、少なくとも一つの触媒は、化学反応に適切な任意の従来の触媒であっても良い。追加の例示的な態様において、反応が気固の発熱反応または吸熱反応であり得ることが企図される。

例示的な態様において、少なくとも一つの触媒は、当該技術分野において公知の少なくとも一つのＣｏ系一酸化炭素（ＣＯ）転化触媒を含むことができる。他の例示的な態様では、少なくとも一つの触媒が、当該技術分野において公知の少なくとも一つのＦｅ系ＣＯ転化触媒を含むことができることが企図される。しかしながら、所望の反応生成物を生成するための任意の従来の触媒を使用できることが企図される。少なくとも一つの触媒とともに当該技術分野において公知の任意の適切な金属促進剤を使用できることがさらに企図される。

例示的な態様において、少なくとも一つの冷却剤は、ボイラー給水（ＢＦＷ）、蒸気、溶融塩、合成伝熱媒体、鉱油、有機伝熱媒体、水性または無機もしくは有機塩水、溶融金属、ガスなどの一つ以上を含むことができる。しかしながら、少なくとも一つの冷却剤が、例えば、これに限定されないが、フィッシャー・トロプシュ反応などの触媒反応を冷却または加熱するのに従来から使用される任意の物質を含むことができることが企図される。

例示的な態様において、ガス入口に送達される少なくとも一つのガス状の物質は、合成ガスを含むことができる。これらの態様では、天然ガスを蒸気（及び、任意的に、二酸化炭素）に接触させて、水蒸気メタン改質（ＳＭＲ）、オートサーマル改質（ＡＴＲ）、部分酸化、断熱プレ改質（ＡｄｉａｂａｔｉｃＰｒｅＲｅｆｏｒｍｉｎｇ：ＡＰＲ）もしくはガス加熱改質（ＧＨＲ）などの既知の改質プロセス、または任意の適当な組み合わせを使用して合成ガスを生成することによって合成ガスを形成できることが企図される。さらなる例示的な態様では、合成ガスは、一酸化炭素、二酸化炭素もしくは水素、またはそれらの組み合わせを含むことができる。別の態様において、合成ガスは、一酸化炭素及び水素を含むことができる。追加の態様では、供給合成ガスが、任意的に、再循環生成物成分、金属不純物、硫黄、硫化物、塩化物、有機及び／または無機酸、水などを含むことができることが企図される。

例示的な態様において、合成ガスは、通例、フィッシャー・トロプシュ（ＦＴ）プロセスと称される触媒プロセスによって、少なくとも一つの反応生成物に転化することができる。これは、例えば、全体を参照により本明細書に組み込む、ＶａｎｄｅｒＬａａｎｅｔａｌ．ｉｎＣａｔａｌ．Ｒｅｖ．−Ｓｃｉ．Ｅｎｇ．，４１，１９９９，ｐ．２５５に記載されている。これらの態様では、少なくとも一つの反応生成物が炭化水素を含むことができることが企図される。少なくとも一つの反応生成物が少なくとも一つのオレフィン、二酸化炭素及び水素を含むことができることがさらに企図される。さらなる例示的な態様では、少なくとも一つのオレフィンに加えて、少なくとも一つの反応生成物は、水、一つ以上のアルコールまたは一つ以上の炭化水素を含むことができる。

一つの態様において、少なくとも一つの反応生成物のオレフィンは、Ｃ２−Ｃ１０炭化水素を含むことができる。別の態様において、オレフィンは、３、４、５、６、７、８または９個の炭素を含む、２個〜１０個の炭素に及ぶ炭素を備えることができる。一つの態様において、炭素原子の範囲は、任意の二つの先行する値から導き出すことができる。例えば、オレフィンは、３個の炭素から９個の炭素に及ぶ炭素を備えることができる。別の態様において、オレフィンは、少なくとも一つの二重結合を備えることができる。別の態様において、オレフィンは、二つの二重結合を備えることができる。さらなる態様において、オレフィンは、三つの二重結合を備えることができる。なおも別の態様では、オレフィンは、エチレン、プロペン、１−ブテン、１−ペンテン、１−ヘプテン、１−ヘキセン、２−エチル−ヘキシレン、２−エチル−ヘプテン、１−オクテン、１−ノネン、もしくは１−デセン、またはそれらの組み合わせを備えることができる。

追加の態様では、オレフィンは、多重二重結合を備えることができる。この態様では、オレフィンは、ジオレフィンであり得る。さらなる態様において、オレフィンは、１，３−ブタジエン、１，４−ペンタジエン、ヘプタジエン、またはそれらの組み合わせであり得る。さらなる態様において、オレフィンは、環状オレフィン及びジオレフィンであり得る。なおも別の態様では、オレフィンは、シクロペンテン、シクロペンタジエン、シクロヘキセン、シクロヘキサジエンもしくはメチルシクロペンタジエンなど、または環状ジオレフィンジエン、例えば、ジシクロペンタジエン、メチルシクロペンタジエン二量体などであり得る。

さらなる例示的な態様では、少なくとも一つの反応生成物は、一つ以上のパラフィン、一つ以上のアルコール、水、もしくは二酸化炭素、またはそれらの混合物を含むことができる。さらなる態様において、パラフィンは、軽質パラフィンもしくは重質パラフィン、またはそれらの組み合わせを含むことができる。一つの態様において、重質パラフィンは、１０個以上の炭素をもつ（Ｃ１０以上の）アルカンを含むことができる。それ故に、この態様では、重質パラフィンは、本明細書に記載するようなより高い重量の反応生成物であり得る。別の態様において、軽質パラフィンは、９個以下の炭素をもつ（Ｃ９以下の）アルカンを含むことができる。それ故に、この態様では、軽質パラフィンは、本明細書に記載するようなより低い重量の反応生成物であり得る。Ｃ２６以上の重質パラフィン反応生成物は、本明細書に記載するようなワックスであり得る。

任意的に、さまざまな態様において、開示したシステム、装置及び方法は、工業規模において動作または実行することができる。一つの態様において、本明細書に開示したシステム、装置及び方法は、工業規模において開示した反応生成物を生成するように構成できる。例えば、さらなる態様に従い、システム、装置及び方法は、工業規模において開示した反応生成物の一つ以上のバッチを生成することができる。さらなる態様において、バッチサイズは、任意の所望の工業規模のバッチサイズを含むことができる。反応器のバッチ容量を容器サイズ及び取り込まれる触媒の量に起因して変化させることができることが企図される。反応器の容量は、触媒活性、触媒のタイプ及び反応器の選択にも関連し得る。例示的な態様において、反応器ごとの触媒容積及び供給流量は、約０．１ｍ³〜約５００ｍ³まで変化させることができる。

さまざまな態様において、開示したシステム、装置及び方法は、商業的に実施可能な任意の所望のタイムスケールまたは生産スケジュールにおいて動作または実行することができる。反応器を連続的、セミバッチまたはバッチ式の工程用に構成できることが企図される。滞留時間及び／または単位時間当たりの重量空間速度（ＷＨＳＶ）は、触媒の選択及び性能ならびに化学反応の性質に応じて変化させることができる。同様に、所望の生成物の生産速度も変化させることができる。例示的な合成ガス転化反応において、ＷＨＳＶ及び滞留時間は、それぞれ、約１００〜約１００００Ｎｌ／ｋｇ／ｈｒの間で、また約１秒から約５０秒まで変化させることができる。これらの態様では、炭化水素についてのそのような合成ガス転化反応の生産性は、約０．０１〜約１ｋｇ／ｋｇｏｆＣａｔａｌｙｓｔ／ｈｒの間で変化させることができる。しかしながら、触媒の選択及び性能に応じて、反応の生産性をさらに変化させることができることが企図される。

追加の態様において、開示したシステム及び装置のコンポーネントを、工業規模において開示した反応生成物を生成できる形状及びサイズにできる。同様に、開示したシステム及び装置のコンポーネントが、工業規模において開示した反応生成物を生成できるように構成された物質特性を有する物質を備えることができることが企図される。さらなる態様において、開示したシステム及び装置のコンポーネントは、所望のタイムスケールまたは生産スケジュールに従い所望の反応生成物を生成するような形状及びサイズにすることができる。これらの態様では、冷却板間の距離、冷却板のサイズ、冷却板の設置角度、及び冷却板の周方向設置を、容器のサイズ及び反応の性質または反応の生産性に応じて決定できることが理解される。同様に、開示したシステム及び装置のコンポーネントが、所望のタイムスケールまたは生産スケジュールに従い開示した反応生成物を生成できるように構成された物質特性を有する物質を備えることができることが企図される。

さらなる例示的な態様では、開示したシステム及び装置のコンポーネントが、本明細書に開示するような反応剤、冷却剤、生成物などを受け入れる、収容する及び／またはそれに接触する能力がある任意の従来の物質を備えることができることが企図される。

態様
態様１
外側部、中央部及び前記中央部を通り抜ける縦軸を有するハウジングであって、前記外側部が前記中央部から径方向に間隙を介しており、前記ハウジングが、前記ハウジングの前記外側部内の周方向冷却剤入口チャネル、及び前記ハウジングの前記中央部内の周方向冷却剤出口チャネルを画定し、前記冷却剤入口チャネルが、少なくとも一つの冷却材料を受け入れるように構成された、前記ハウジングと、前記ハウジング内において周方向に間隙を介した複数個の冷却板と、を備えており、前記複数個の冷却板の各冷却板が、前記冷却剤入口チャネルと前記冷却剤出口チャネルとの間を径方向に延在し、各冷却板が、前記冷却剤入口チャネルと前記冷却剤出口チャネルとの間を径方向に延在し、かつ前記冷却剤入口チャネル及び前記冷却剤出口チャネルと流体連絡する複数個の径方向冷却剤チャネルを画定し、各冷却板が、前記冷却剤入口チャネルと前記冷却剤出口チャネルとの間を径方向に延在し、かつ前記冷却剤入口チャネル及び前記冷却剤出口チャネルと流体連絡する複数個の径方向冷却剤チャネルを画定し、前記複数個の径方向冷却剤チャネルが、前記ハウジングの前記縦軸に対して間隙を介する、所望の生成物を生成するための反応器。

態様２
各冷却板が複数個の接合された板セグメントを備えており、各板セグメントが、対応する径方向冷却剤チャネルを画定する、態様１に記載の反応器。

態様３
各冷却板のそれぞれの板セグメントが、その接合する板セグメントに溶接された、先行態様のいずれか１つに記載の反応器。

態様４
前記ハウジング内において周方向に延在し、前記冷却剤入口チャネルと前記冷却剤出口チャネルとの間に画定された触媒床をさらに備えており、前記触媒床が少なくとも一つの触媒を受け入れるように構成されており、前記複数個の冷却板が前記触媒床を径方向にわたる、先行態様のいずれか１つに記載の反応器。

態様５
前記ハウジングが、前記触媒床と流体連絡して位置付けられたガス入口を画定し、前記ガス入口が、反応性ガスを前記触媒床に送達するように構成された、態様４に記載の反応器。

態様６
前記ガス入口が、前記触媒床に径方向にガスを流すように構成された、態様５に記載の反応器。

態様７
前記ハウジングが、前記触媒床と流体連絡する生成物収集区域を画定し、前記生成物収集区域が、前記触媒床内の前記ガスと前記少なくとも一つの触媒との間の反応を受けた前記所望の生成物を受け入れるように構成された、態様５及び６のいずれか１つに記載の反応器。

態様８
前記複数個の冷却板が、前記ハウジング内において実質的に均等に周方向に間隙を介した、先行態様のいずれか１つに記載の反応器。

態様９
前記冷却剤入口チャネルから径方向内側に間隙を介した少なくとも一つの補助的な冷却剤入口をさらに備えており、各々の補助的な冷却剤入口が、前記複数個の冷却板のうちの少なくとも一つの冷却板と流体連絡して位置付けられた、先行態様のいずれか１つに記載の反応器。

態様１０
先行態様の任意の一つの前記反応器を使用して化学反応を実行することを含む、所望の生成物の生成方法。

態様１１
前記化学反応が発熱反応である、態様１０に記載の方法。

態様１２
前記発熱反応が合成ガス転化反応である、態様１１に記載の方法。

態様１３
前記化学反応が吸熱反応である、態様１０に記載の方法。

態様１４
外壁、第一の周方向内壁、第二の周方向内壁、有孔周方向壁、及び縦軸を有するハウジングであって、前記第一の周方向内壁が前記第二の周方向内壁から径方向に間隙を介しており、前記有孔周方向壁が、前記第一の周方向内壁と前記第二の周方向内壁との間に径方向に位置付けられており、前記外壁と前記第一の周方向内壁とが協同して、冷却剤入口チャネルを画定し、前記冷却剤入口チャネルが、少なくとも一つの冷却材料を受け入れるように構成されており、前記第二の周方向内壁が冷却剤出口チャネルを画定する、前記ハウジングと、前記ハウジング内において周方向に延在し、前記第一の周方向内壁と前記有孔周方向壁との間に画定されており、少なくとも一つの触媒を受け入れるように構成された触媒床と、複数個の冷却板の各冷却板が、前記冷却剤入口チャネルと前記冷却剤出口チャネルとの間の前記触媒床を径方向にわたり、各冷却板が、前記冷却剤入口チャネル及び前記冷却剤出口チャネルと流体連絡して位置付けられた少なくとも一つの径方向冷却剤チャネルを画定する、前記複数個の冷却板と、を備えており、前記ハウジングの前記有孔周方向壁が、所望の生成物の径方向（及び、任意的に、軸方向）通路をもたらすように構成されており、前記有孔周方向壁が、前記第二の周方向内壁と協同して、生成物収集区域を画定する、前記所望の生成物を生成するための反応器。

態様１５
前記ハウジングが、前記触媒床と流体連絡して位置付けられたガス入口を画定し、前記ガス入口が、ガスを前記触媒床に送達するように構成された、態様１４に記載の反応器。

態様１６
前記ガス入口が、前記触媒床に径方向にガスを流すように構成された、態様１５に記載の反応器。

態様１７
前記複数個の冷却板が、前記触媒床内での前記ガスと前記触媒との間の反応中に前記触媒床を冷却するように構成された、態様１５及び１６のいずれか１つに記載の反応器。

態様１８
前記ハウジングが一つ以上の生成物出口を画定し、前記生成物収集区域が、前記一つ以上の生成物出口と連絡して位置付けられた、態様１４〜１７のいずれか１つに記載の反応器。

態様１９
前記一つ以上の生成物出口が、第一の生成物出口及び第二の生成物出口を含み、前記第一の生成物出口が、前記生成物収集区域からの軽量の生成物を受け入れるように構成されており、前記第二の生成物出口が、前記生成物収集区域からのより重い生成物を受け入れるように構成された、態様１８の反応器。

態様２０
各冷却板の前記少なくとも一つの径方向冷却剤チャネルが、複数個の径方向冷却剤チャネルを含む、態様１４〜１９のいずれか１つに記載の反応器。

態様２１
前記複数個の冷却板が、前記ハウジング内において実質的に均等に周方向に間隙を介した、態様１４〜２０のいずれか１つに記載の反応器。

態様２２
前記冷却剤入口チャネルから径方向内側に間隙を介した少なくとも一つの補助的な冷却剤入口をさらに備えており、各々の補助的な冷却剤入口が、前記複数個の冷却板のうちの少なくとも一つの冷却板と流体連絡して位置付けられた、態様１４〜２１のいずれか１つに記載の反応器。

態様２３
態様１４〜２２の任意の一つの前記反応器を使用して化学反応を実行することを含む、所望の生成物の生成方法。

態様２４
前記化学反応が発熱反応である、態様２３に記載の方法。

態様２５
前記発熱反応が合成ガス転化反応である、態様２４に記載の方法。

態様２６
前記化学反応が吸熱反応である、態様２３に記載の方法。

態様２７
外壁、第一の周方向内壁、第二の周方向内壁、第一の有孔周方向壁、第二の有孔周方向壁、及び縦軸を有するハウジングであって、前記第一の内壁が、前記第二の内壁から径方向に間隙を介しており、前記第一の有孔周方向壁が、前記第一の周方向内壁と前記第二の周方向内壁との間に径方向に位置付けられており、前記第二の有孔周方向が、前記第一の有孔周方向壁と前記第二の周方向内壁との間に径方向に位置付けられており、前記外壁と前記第一の周方向内壁とが協同して、冷却剤入口チャネルを画定し、前記冷却剤入口チャネルが、少なくとも一つの冷却材料を受け入れるように構成されており、前記第二の内壁が冷却剤出口チャネルを画定する、前記ハウジングと、前記ハウジング内において周方向に延在し、前記第一の有孔周方向壁と前記第二の有孔周方向壁との間に画定されており、少なくとも一つの触媒を受け入れるように構成された触媒床と、複数個の冷却板の各冷却板が、前記冷却剤入口チャネルと前記冷却剤出口チャネルとの間の前記触媒床を径方向にわたり、各冷却板が少なくとも一つの径方向冷却剤チャネルを画定する、前記複数個の冷却板と、を備えており、前記第一の有孔周方向壁が、前記第一の周方向内壁と協同して、ガス入口チャネルを画定し、前記ガス入口チャネルが、少なくとも一つのガスを受け入れるように構成されており、前記第一の有孔周方向壁が、前記触媒床への前記少なくとも一つのガスの径方向通路をもたらすように構成されており、前記第二の有孔周方向壁が、前記第二の周方向内壁と協同して、生成物収集区域を画定し、前記ハウジングの前記第二の有孔周方向壁が、前記生成物収集区域への所望の生成物の径方向通路をもたらすように構成された、前記所望の生成物を生成するための反応器。

態様２８
前記ガス入口チャネルに前記ガスが送達されたときに、前記触媒床が、前記ガス入口チャネルから前記ガスを受け入れるように構成されており、前記複数個の冷却板が、前記触媒床内での前記ガスと前記触媒との間の反応中に前記触媒床を冷却するように構成された、態様２７の反応器。

態様２９
前記生成物収集区域が、一つ以上の生成物出口と連絡して位置付けられた、態様２７及び２８のいずれか１つに記載の反応器。

態様３０
前記一つ以上の生成物出口が、第一の生成物出口及び第二の生成物出口を含み、前記第一の生成物出口が、前記生成物収集区域からの軽量の生成物を受け入れるように構成されており、前記第二の生成物出口が、前記生成物収集区域からのより重い生成物を受け入れるように構成された、態様２９に記載の反応器。

態様３１
前記ハウジングが、前記生成物収集区域ならびに前記第一及び第二の生成物出口と流体連絡して位置付けられた基部を画定し、前記ハウジングの前記基部が前記第二の生成物出口を画定する、態様３０に記載の反応器。

態様３２
前記第一の生成物出口が、前記ハウジングの前記第二の内壁内に位置付けられており、それから径方向に間隙を介した第三の内壁によって画定されており、前記第一の生成物出口が、前記ハウジングの前記基部から上方に延在する、態様３１に記載の反応器。

態様３３
各冷却板の前記少なくとも一つの径方向冷却剤チャネルが、複数個の径方向冷却剤チャネルを含む、態様２７〜３２のいずれか１つに記載の反応器。

態様３４
前記複数個の冷却板が、前記ハウジング内において実質的に均等に周方向に間隙を介した、態様２７〜３３のいずれか１つに記載の反応器。

態様３５
前記冷却剤入口チャネルから径方向内側に間隙を介した少なくとも一つの補助的な冷却剤入口をさらに備えており、各々の補助的な冷却剤入口が、前記複数個の冷却板のうちの少なくとも一つの冷却板と流体連絡して位置付けられた、態様２７〜３４のいずれか１つに記載の反応器。

態様３６
態様２７〜３５の任意の一つの前記反応器を使用して化学反応を実行することを含む、所望の生成物の生成方法。

態様３７
前記化学反応が発熱反応である、態様３６に記載の方法。

態様３８
前記発熱反応が合成ガス転化反応である、態様３７に記載の方法。

態様３９
前記化学反応が吸熱反応である、態様３６に記載の方法。

本発明のいくつかの実施形態を前の明細書に開示したが、前の記載及び添付の図面に提示された教示の利益を有する、本発明に関係する本発明の多くの修正及び他の実施形態を思い付くことが当業者によって理解される。それ故に、本発明が、上文に開示した具体的な実施形態に限定されず、多くの修正及び他の実施形態が添付の特許請求の範囲の範囲内に含まれるように意図されることが理解される。また、具体的な用語を本明細書ならびに以下の特許請求の範囲に用いたが、それらが一般的な及び記述的な意味においてのみ使用され、記載した発明のみならず、以下の特許請求の範囲をも限定する目的には使用されない。

Claims

外側部、中央部及び前記中央部を通り抜ける縦軸を有するハウジングであって、前記外側部が前記中央部から径方向に間隙を介しており、前記ハウジングの前記外側部内の周方向冷却剤入口チャネル、及び前記ハウジングの前記中央部内の周方向冷却剤出口チャネルを画定し、前記冷却剤入口チャネルが、少なくとも一つの冷却材料を受け入れるように構成された、前記ハウジングと、
前記ハウジング内において周方向に間隙を介した複数個の冷却板であって、前記複数個の冷却板の各冷却板が、前記冷却剤入口チャネルと前記冷却剤出口チャネルとの間を径方向に延在し、各冷却板が、前記冷却剤入口チャネルと前記冷却剤出口チャネルとの間を径方向に延在し、かつ前記冷却剤入口チャネル及び前記冷却剤出口チャネルと流体連絡する複数個の径方向冷却剤チャネルを画定し、前記複数個の径方向冷却剤チャネルが、前記ハウジングの前記縦軸に対して間隙を介する、前記複数個の冷却板と、を備えた、所望の生成物を生成するための反応器。
各冷却板が複数個の接合された板セグメントを備えており、各板セグメントが、対応する径方向冷却剤チャネルを画定する、請求項１に記載の反応器。
各冷却板のそれぞれの板セグメントが、その接合する板セグメントに溶接された、請求項２に記載の反応器。
前記ハウジング内において周方向に延在し、前記冷却剤入口チャネルと前記冷却剤出口チャネルとの間に画定された触媒床をさらに備えており、前記触媒床が少なくとも一つの触媒を受け入れるように構成されており、前記複数個の冷却板が前記触媒床を径方向にわたる、請求項１に記載の反応器。
前記ハウジングが、前記触媒床と流体連絡して位置付けられたガス入口を画定し、前記ガス入口が、反応性ガスを前記触媒床に送達するように構成された、請求項４に記載の反応器。
前記ガス入口が、前記触媒床に径方向にガスを流すように構成された、請求項５に記載の反応器。
前記ハウジングが、前記触媒床と流体連絡する生成物収集区域を画定し、前記生成物収集区域が、前記触媒床内の前記ガスと前記少なくとも一つの触媒との間の反応を受けた前記所望の生成物を受け入れるように構成された、請求項５に記載の反応器。
前記複数個の冷却板が、前記ハウジング内において実質的に均等に周方向に間隙を介した、請求項１に記載の反応器。
前記冷却剤入口チャネルから径方向内側に間隙を介した少なくとも一つの補助的な冷却剤入口をさらに備えており、各々の補助的な冷却剤入口が、前記複数個の冷却板のうちの少なくとも一つの冷却板と流体連絡して位置付けられた、請求項１に記載の反応器。
先行請求項のいずれか１つに記載の前記反応器を使用して化学反応を実行することを含む、所望の生成物の生成方法。
前記化学反応が発熱反応である、請求項１０に記載の方法。
前記発熱反応が合成ガス転化反応である、請求項１１に記載の方法。
前記化学反応が吸熱反応である、請求項１０に記載の方法。
外壁、第一の周方向内壁、第二の周方向内壁、有孔周方向壁、及び縦軸を有するハウジングであって、前記第一の周方向内壁が前記第二の周方向内壁から径方向に間隙を介しており、前記有孔周方向壁が、前記第一の周方向内壁と前記第二の周方向内壁との間に径方向に位置付けられており、前記外壁と前記第一の周方向内壁とが協同して、冷却剤入口チャネルを画定し、前記冷却剤入口チャネルが、少なくとも一つの冷却材料を受け入れるように構成されており、前記第二の周方向内壁が冷却剤出口チャネルを画定する、前記ハウジングと、
前記ハウジング内において周方向に延在し、有孔周方向壁である前記第二の周方向内壁の間に画定されており、少なくとも一つの触媒を受け入れるように構成された触媒床、及び最後から２番目の内壁における同様の床端部と、
複数個の冷却板の各冷却板が、前記冷却剤入口チャネルと前記冷却剤出口チャネルとの間の前記触媒床を径方向にわたり、各冷却板が、前記冷却剤入口チャネル及び前記冷却剤出口チャネルと流体連絡して位置付けられた少なくとも一つの径方向冷却剤チャネルを画定する、前記複数個の冷却板と、を備えており、
前記ハウジングの前記有孔周方向壁が、前記所望の生成物の径方向通路をもたらすように構成されており、前記有孔周方向壁が、前記第二の周方向内壁と協同して、生成物収集区域を画定する、前記所望の生成物を生成するための反応器。
前記ハウジングが、前記触媒床と流体連絡して位置付けられたガス入口を画定し、前記ガス入口が、ガスを前記触媒床に送達するように構成された、請求項１４に記載の反応器。
前記ガス入口が、前記触媒床に径方向にガスを流すように構成された、請求項１５に記載の反応器。
前記複数個の冷却板が、前記触媒床内での前記ガスと前記触媒との間の反応中に前記触媒床を冷却するように構成された、請求項１５に記載の反応器。
前記ハウジングが一つ以上の生成物出口を画定し、前記生成物収集区域が、前記一つ以上の生成物出口と連絡して位置付けられた、請求項１４に記載の反応器。
前記一つ以上の生成物出口が、第一の生成物出口及び第二の生成物出口を含み、前記第一の生成物出口が、前記生成物収集区域からの軽量の生成物を受け入れるように構成されており、前記第二の生成物出口が、前記生成物収集区域からのより重い生成物を受け入れるように構成された、請求項１８に記載の反応器。
各冷却板の前記少なくとも一つの径方向冷却剤チャネルが、複数個の径方向冷却剤チャネルを含む、請求項１４に記載の反応器。
前記複数個の冷却板が、前記ハウジング内において実質的に均等に周方向に間隙を介した、請求項１４に記載の反応器。
前記冷却剤入口チャネルから径方向内側に間隙を介した少なくとも一つの補助的な冷却剤入口をさらに備えており、各々の補助的な冷却剤入口が、前記複数個の冷却板のうちの少なくとも一つの冷却板と流体連絡して位置付けられた、請求項１４に記載の反応器。
請求項１４〜２２の任意の一つの前記反応器を使用して化学反応を実行することを含む、所望の生成物の生成方法。
前記化学反応が発熱反応である、請求項２３に記載の方法。
前記発熱反応が合成ガス転化反応である、請求項２４に記載の方法。
前記化学反応が吸熱反応である、請求項２３に記載の方法。
外壁、第一の周方向内壁、第二の周方向内壁、第一の有孔周方向壁、第二の有孔周方向壁、及び縦軸を有するハウジングであって、前記第一の内壁が、前記第二の内壁から径方向に間隙を介しており、前記第一の有孔周方向壁が、前記第一の周方向内壁と前記第二の周方向内壁との間に径方向に位置付けられており、前記第二の有孔周方向壁が、前記第一の有孔周方向壁と前記第二の周方向内壁との間に径方向に位置付けられており、前記外壁と前記第一の周方向内壁とが協同して、冷却剤入口チャネルを画定し、前記第二の内壁が冷却剤出口チャネルを画定し、前記冷却剤入口チャネルが、少なくとも一つの冷却材料を受け入れるように構成された、前記ハウジングと、
前記ハウジング内において周方向に延在し、前記第一の有孔周方向壁と前記第二の有孔周方向壁との間に画定されており、少なくとも一つの触媒を受け入れるように構成された触媒床と、
複数個の冷却板の各冷却板が、前記冷却剤入口チャネルと前記冷却剤出口チャネルとの間の前記触媒床を径方向にわたり、各冷却板が少なくとも一つの径方向冷却剤チャネルを画定する、前記複数個の冷却板と、を備えており、
前記第一の有孔周方向壁が、前記第一の周方向内壁と協同して、ガス入口チャネルを画定し、前記ガス入口チャネルが、少なくとも一つのガスを受け入れるように構成されており、前記第一の有孔周方向壁が、前記触媒床への前記少なくとも一つのガスの径方向通路をもたらすように構成されており、
前記第二の有孔周方向壁が、前記第二の周方向内壁と協同して、生成物収集区域を画定し、前記ハウジングの前記第二の有孔周方向壁が、前記生成物収集区域への所望の生成物の径方向通路をもたらすように構成された、前記所望の生成物を生成するための反応器。
前記ガス入口チャネルに前記ガスが送達されたときに、前記触媒床が、前記ガス入口チャネルから前記ガスを受け入れるように構成されており、前記複数個の冷却板が、前記触媒床内での前記ガスと前記触媒との間の反応中に前記触媒床を冷却するように構成された、請求項２７に記載の反応器。
前記生成物収集区域が、一つ以上の生成物出口と連絡して位置付けられた、請求項２７に記載の反応器。
前記一つ以上の生成物出口が、第一の生成物出口及び第二の生成物出口を含み、前記第一の生成物出口が、前記生成物収集区域からの軽量の生成物を受け入れるように構成されており、前記第二の生成物出口が、前記生成物収集区域からのより重い生成物を受け入れるように構成された、請求項２９に記載の反応器。
前記ハウジングが、前記生成物収集区域ならびに前記第一及び第二の生成物出口と流体連絡して位置付けられた基部を画定し、前記ハウジングの前記基部が前記第二の生成物出口を画定する、請求項３０に記載の反応器。
前記第一の生成物出口が、前記ハウジングの前記第二の内壁内に位置付けられており、それから径方向に間隙を介した第三の内壁によって画定されており、前記第一の生成物出口が、前記ハウジングの前記基部から上方に延在する、請求項３１に記載の反応器。
各冷却板の前記少なくとも一つの径方向冷却剤チャネルが、複数個の径方向冷却剤チャネルを含む、請求項２７に記載の反応器。
前記複数個の冷却板が、前記ハウジング内において実質的に均等に周方向に間隙を介した、請求項２７に記載の反応器。
前記冷却剤入口チャネルから径方向内側に間隙を介した少なくとも一つの補助的な冷却剤入口をさらに備えており、各々の補助的な冷却剤入口が、前記複数個の冷却板のうちの少なくとも一つの冷却板と流体連絡して位置付けられた、請求項２７に記載の反応器。
請求項２７〜３５の任意の一つの前記反応器を使用して化学反応を実行することを含む、所望の生成物の生成方法。
前記化学反応が発熱反応である、請求項３６に記載の方法。
前記発熱反応が合成ガス転化反応である、請求項３７に記載の方法。
前記化学反応が吸熱反応である、請求項３６に記載の方法。