JP3225320B2 - 蒸溜−反応装置およびその使用方法 - Google Patents
蒸溜−反応装置およびその使用方法Info
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- Y10S203/06—Reactor-distillation
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、蒸溜−反応装置、およ
び化学反応と反応混合物の分別とを実施するためこれの
使用方法に関する。
び化学反応と反応混合物の分別とを実施するためこれの
使用方法に関する。
【０００２】本発明はまた、オレフィンとアルコールと
の反応によるエーテルの製造方法であって、反応および
特に、形成された生成物と反応しなかった成分とを分離
するために、形成された生成物の蒸溜を同時に実施する
方法にも関する。
の反応によるエーテルの製造方法であって、反応および
特に、形成された生成物と反応しなかった成分とを分離
するために、形成された生成物の蒸溜を同時に実施する
方法にも関する。
【０００３】
【従来技術および解決すべき課題】平衡反応の場合、熱
力学が反応体の転換を制限することは、以前から知られ
ている。反応体の１つを過剰に導入することによって、
他の反応体の転換率を増すことができる。しかしながら
この方法は、過剰に導入された反応体を回収するために
追加の設備装置が必要であるので、多くの場合にはコス
トがかかる。
力学が反応体の転換を制限することは、以前から知られ
ている。反応体の１つを過剰に導入することによって、
他の反応体の転換率を増すことができる。しかしながら
この方法は、過剰に導入された反応体を回収するために
追加の設備装置が必要であるので、多くの場合にはコス
トがかかる。
【０００４】熱力学的平衡以上に全体を転換させる手際
の良い手段は、いわゆる反応性蒸溜方法を適用すること
である。この方法は、同じ閉鎖容器において、通常、触
媒の存在下に、反応と蒸溜とを実施して、生成物とその
他の成分とを、生成物が形成されると同時に分離するこ
とからなる。この方法は例えばエーテル化反応の場合に
用いられる（US-A-3,629,478、US-A-4,847,430、および
EP-B-8860 ）。
の良い手段は、いわゆる反応性蒸溜方法を適用すること
である。この方法は、同じ閉鎖容器において、通常、触
媒の存在下に、反応と蒸溜とを実施して、生成物とその
他の成分とを、生成物が形成されると同時に分離するこ
とからなる。この方法は例えばエーテル化反応の場合に
用いられる（US-A-3,629,478、US-A-4,847,430、および
EP-B-8860 ）。
【０００５】特許US-A-3,629,478は、蒸溜棚段を用い
て、前記蒸溜棚段の液体の下降部(descente)にしか触媒
を配置しないことを提案している。しかもこれは触媒を
通る蒸気相の擾乱作用を妨げるためである。しかしなが
ら前記下降部における触媒の存在は、次のように圧力損
失を生じる。すなわち液体が、各蒸溜棚段の作業板上の
蒸気の通過のために考案されたオリフィス内を向流で下
降する傾向がある。このように、この実施態様によれ
ば、液体の大きな部分は、触媒と接触しない。これによ
って反応の面では、この蒸溜−反応装置の効率が制限さ
れる。
て、前記蒸溜棚段の液体の下降部(descente)にしか触媒
を配置しないことを提案している。しかもこれは触媒を
通る蒸気相の擾乱作用を妨げるためである。しかしなが
ら前記下降部における触媒の存在は、次のように圧力損
失を生じる。すなわち液体が、各蒸溜棚段の作業板上の
蒸気の通過のために考案されたオリフィス内を向流で下
降する傾向がある。このように、この実施態様によれ
ば、液体の大きな部分は、触媒と接触しない。これによ
って反応の面では、この蒸溜−反応装置の効率が制限さ
れる。
【０００６】特許US-A-4,847,430は、反応−蒸溜帯域の
使用について記載している。ここでは触媒床が、蒸溜帯
域と交互になっている。この触媒床を通って、蒸気相専
用の通路によって、気−液接触が妨げられ、圧力損失の
問題が制限される。それに対して、液体／蒸気の物理的
平衡は常時なされているのではないので、接触帯域で
は、反応体の１つが涸渇することもありうる。
使用について記載している。ここでは触媒床が、蒸溜帯
域と交互になっている。この触媒床を通って、蒸気相専
用の通路によって、気−液接触が妨げられ、圧力損失の
問題が制限される。それに対して、液体／蒸気の物理的
平衡は常時なされているのではないので、接触帯域で
は、反応体の１つが涸渇することもありうる。
【０００７】これは反応の面で、効率のロスを生じる。
反応塔が化学的平衡に近い条件下で作動するので、それ
だけ一層これが生じる。
反応塔が化学的平衡に近い条件下で作動するので、それ
だけ一層これが生じる。
【０００８】特許EP-B-8860 は、メチル第三ブチルエー
テル(MTBE)の製造に適した触媒が充填された蒸溜塔であ
って、触媒がその形状によって、少なくとも一部、蒸溜
のための充填機能をも確実に行ない、このようにしてMT
BEを形成し、同時にこれを、存在するその他の成分から
分離する塔を提案している。しかしながら、触媒を含ん
でいる充填物の全体の構造、および塔内でのその垂直線
に沿う積重ねは、気−液接触を不利にし、蒸溜の面では
良好な効率を示さない。さらに、この型の塔の充填はコ
ストが高い。それは、触媒のコストおよび接触充填物の
製造コスト、それに接触層の周りに巻かれた金属網のコ
ストが加わるからである。さらに、触媒を変える必要が
生じる場合には、金属網を変える必要もある。このこと
は、この操作のコストを著しく増加させる。
テル(MTBE)の製造に適した触媒が充填された蒸溜塔であ
って、触媒がその形状によって、少なくとも一部、蒸溜
のための充填機能をも確実に行ない、このようにしてMT
BEを形成し、同時にこれを、存在するその他の成分から
分離する塔を提案している。しかしながら、触媒を含ん
でいる充填物の全体の構造、および塔内でのその垂直線
に沿う積重ねは、気−液接触を不利にし、蒸溜の面では
良好な効率を示さない。さらに、この型の塔の充填はコ
ストが高い。それは、触媒のコストおよび接触充填物の
製造コスト、それに接触層の周りに巻かれた金属網のコ
ストが加わるからである。さらに、触媒を変える必要が
生じる場合には、金属網を変える必要もある。このこと
は、この操作のコストを著しく増加させる。
【０００９】本発明は、これらの方法、および先行技術
に記載された、これらの方法の実施のために用いられる
装置の欠点を、以下のことを提案することによって解消
することを目的としている。すなわち、蒸溜−反応帯域
を備える装置において、熱力学平衡以上に平衡反応を実
施することができ、かつ反応の面と同時に蒸溜の面で
も、非常に良好な効率を得ることができる装置を提案す
ることによって解消することを目的としている。
に記載された、これらの方法の実施のために用いられる
装置の欠点を、以下のことを提案することによって解消
することを目的としている。すなわち、蒸溜−反応帯域
を備える装置において、熱力学平衡以上に平衡反応を実
施することができ、かつ反応の面と同時に蒸溜の面で
も、非常に良好な効率を得ることができる装置を提案す
ることによって解消することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】このため、本発明は、流
体の通過を可能にする穿孔された支持体上に配置された
少なくとも１つの固体要素床を備える、少なくとも１つ
の蒸溜−反応帯域であって、この穿孔された支持体の孔
が前記要素を保持するのに十分な小ささである帯域を備
える蒸溜−反応装置において、固体要素床が、固体触媒
粒子と、少なくとも１つのコンテナとを乱雑に備え、こ
のコンテナは、少なくとも１つの蒸溜充填体を含み、こ
れの外部ジャケットは、流体には透過性があり、前記固
体触媒粒子および前記充填体には不透過性であり、前記
コンテナは、過度の変形を伴なわずに、乱雑な触媒仕込
原料に抵抗するのに十分な機械特性を有していることを
特徴とする蒸溜−反応装置を対象とする。
体の通過を可能にする穿孔された支持体上に配置された
少なくとも１つの固体要素床を備える、少なくとも１つ
の蒸溜−反応帯域であって、この穿孔された支持体の孔
が前記要素を保持するのに十分な小ささである帯域を備
える蒸溜−反応装置において、固体要素床が、固体触媒
粒子と、少なくとも１つのコンテナとを乱雑に備え、こ
のコンテナは、少なくとも１つの蒸溜充填体を含み、こ
れの外部ジャケットは、流体には透過性があり、前記固
体触媒粒子および前記充填体には不透過性であり、前記
コンテナは、過度の変形を伴なわずに、乱雑な触媒仕込
原料に抵抗するのに十分な機械特性を有していることを
特徴とする蒸溜−反応装置を対象とする。
【００１１】本明細書の枠内において、穿孔された支持
体という用語は、固体要素床の重量を支持するのに十分
な機械特性を有しており、かつ種々の流体を通過させる
孔であって固体要素を保持するのに十分な小ささの孔を
有するプレートをも、１枚のプレートと格子とを含む全
体をも意味しており、前記プレートは、種々の流体は通
すが、すべての固体要素を保持するには不十分な小ささ
の孔を有し、前記格子は、種々の流体は通すが、固体要
素を保持するのに十分な小ささの編目を備える。この二
番目の場合、格子とプレートとの組合わせは、固体要素
床の重量を支持するのに十分な機械特性を有する。格子
とプレートとは、これらの材料が接触する種々の流体と
固体とに対して不活性な材料から作られる。
体という用語は、固体要素床の重量を支持するのに十分
な機械特性を有しており、かつ種々の流体を通過させる
孔であって固体要素を保持するのに十分な小ささの孔を
有するプレートをも、１枚のプレートと格子とを含む全
体をも意味しており、前記プレートは、種々の流体は通
すが、すべての固体要素を保持するには不十分な小ささ
の孔を有し、前記格子は、種々の流体は通すが、固体要
素を保持するのに十分な小ささの編目を備える。この二
番目の場合、格子とプレートとの組合わせは、固体要素
床の重量を支持するのに十分な機械特性を有する。格子
とプレートとは、これらの材料が接触する種々の流体と
固体とに対して不活性な材料から作られる。
【００１２】本明細書において、蒸溜−反応装置という
用語は、化学反応と分別（通常、多段階のもの）とを同
時に実施することができる装置を示し、蒸溜−反応帯域
という用語は、この反応と分別が、同時に行なわれる帯
域を示す。
用語は、化学反応と分別（通常、多段階のもの）とを同
時に実施することができる装置を示し、蒸溜−反応帯域
という用語は、この反応と分別が、同時に行なわれる帯
域を示す。
【００１３】本発明による蒸溜−反応装置においては、
（任意に配置された）触媒と、１つまたは複数のコンテ
ナとの同時の無作為の（すなわち乱雑な）積重ねによっ
て、液体および気体流束の流れは、気−液、および液−
固（特に触媒）接触を最適にするように、常にかき乱さ
れる。液−気の物理的平衡は常に維持される一方、触媒
の灌流(irrigation)は十分に良く行なわれる。蒸溜−反
応帯域において、反応および蒸溜の機能は同時的であ
り、これによって、反応塔の最大の効率が可能になる。
（任意に配置された）触媒と、１つまたは複数のコンテ
ナとの同時の無作為の（すなわち乱雑な）積重ねによっ
て、液体および気体流束の流れは、気−液、および液−
固（特に触媒）接触を最適にするように、常にかき乱さ
れる。液−気の物理的平衡は常に維持される一方、触媒
の灌流(irrigation)は十分に良く行なわれる。蒸溜−反
応帯域において、反応および蒸溜の機能は同時的であ
り、これによって、反応塔の最大の効率が可能になる。
【００１４】本明細書の枠内において、「過度の変形を
伴なわない」という表現は、下記のことを意味する。す
なわち、コンテナの機械特性は、固体要素床におけるそ
の位置がどうであれ、これが依然として、これに固有の
機能全体を確保することができ、かつ特にすべての固体
の空隙容積（ゼロではない）の存在を確保することがで
き、従って各コンテナに対して決定された空隙率、従っ
て蒸溜−反応帯域において決定された空隙率を得ること
ができるものであるということを意味する。
伴なわない」という表現は、下記のことを意味する。す
なわち、コンテナの機械特性は、固体要素床におけるそ
の位置がどうであれ、これが依然として、これに固有の
機能全体を確保することができ、かつ特にすべての固体
の空隙容積（ゼロではない）の存在を確保することがで
き、従って各コンテナに対して決定された空隙率、従っ
て蒸溜−反応帯域において決定された空隙率を得ること
ができるものであるということを意味する。
【００１５】換言すれば、(V) が、コンテナの製造後の
空隙容積であるならば、固体要素床の中のコンテナの空
隙容積(V1)は(V) であるかまたはこれ以下であるが、ゼ
ロになることはありえない。好ましくは容積(V1)が、
(V) に非常に近くなるように、最も多くの場合は、触媒
の仕込原料の重量を受けて、これに変形が生じないよう
に製造されたコンテナを用いるものとする。このように
して、この好ましい実施態様において、(V1)は値(V) の
約80〜100 ％、最も多くの場合約90〜100 ％である。
空隙容積であるならば、固体要素床の中のコンテナの空
隙容積(V1)は(V) であるかまたはこれ以下であるが、ゼ
ロになることはありえない。好ましくは容積(V1)が、
(V) に非常に近くなるように、最も多くの場合は、触媒
の仕込原料の重量を受けて、これに変形が生じないよう
に製造されたコンテナを用いるものとする。このように
して、この好ましい実施態様において、(V1)は値(V) の
約80〜100 ％、最も多くの場合約90〜100 ％である。
【００１６】本発明による装置の適用法は非常に多様で
ある。この装置は、この適用法に特有の需要に従って容
易に調整ができる。このようにして、該当する反応に従
って、不均質型の触媒を選ぶものとする。
ある。この装置は、この適用法に特有の需要に従って容
易に調整ができる。このようにして、該当する反応に従
って、不均質型の触媒を選ぶものとする。
【００１７】本発明の好ましい実施態様において、固体
要素床は、複数（すなわち２個またはそれ以上）のコン
テナを備えるものとする。本発明のこの好ましい実施態
様の特別な利用形態によれば、限定された数のコンテ
ナ、多くの場合固体要素床中に存在するコンテナの１〜
100 ％、好ましくは１〜90％は、少なくとも１つの蒸溜
充填体を含んでいてもよい。従ってこの特別な実施態様
では、固体要素床において、少なくとも１つの空のコン
テナがある。
要素床は、複数（すなわち２個またはそれ以上）のコン
テナを備えるものとする。本発明のこの好ましい実施態
様の特別な利用形態によれば、限定された数のコンテ
ナ、多くの場合固体要素床中に存在するコンテナの１〜
100 ％、好ましくは１〜90％は、少なくとも１つの蒸溜
充填体を含んでいてもよい。従ってこの特別な実施態様
では、固体要素床において、少なくとも１つの空のコン
テナがある。
【００１８】少なくとも１つの充填体を含むコンテナの
場合は、蒸溜機能に必要な効率に従って、蒸溜充填体の
型を選ぶものとする。
場合は、蒸溜機能に必要な効率に従って、蒸溜充填体の
型を選ぶものとする。
【００１９】蒸溜充填体とは、本明細書では、当業者に
よく知られたあらゆる充填体、例えばリング、多葉型(p
olylobe)押出し物、またはサドル(selle) 型の固体を意
味する。本発明の枠内で用いうる特別な充填体として
は、非限定的な例として、ラシヒリング、ポール(Pall)
リング、イントス(Intos) リング、バールサドル(selle
de Berl) 、ノヴァロックスサドル(selle Novalox)およ
びインタロックスサドル(selle Intalox) を挙げること
ができる。同様に、幾何学的に規則的な充填体、例えば
すでに25年も前にSULZER社によって開発されたもの、ま
たは特許US-A-3,679,537、EP-B-70917、EP-A-212202 、
FR-A-2,637,059およびFR-A-2,637,060の文献に記載され
ているものを用いることもできる。同様に充填体とし
て、Multiknit の巻かれ、かつ編まれた緩衝物、あるい
は金網の断片さえもが提案される。これらの蒸溜充填体
の記載については、"Ullmann's Encyclopedia of Indus
trial Chemistry"の新しい英語版、第B3巻、Unit Opera
tion II 、第４章、"Distillation and Rectificatio
n"、特に70〜92頁を参照することもできる。
よく知られたあらゆる充填体、例えばリング、多葉型(p
olylobe)押出し物、またはサドル(selle) 型の固体を意
味する。本発明の枠内で用いうる特別な充填体として
は、非限定的な例として、ラシヒリング、ポール(Pall)
リング、イントス(Intos) リング、バールサドル(selle
de Berl) 、ノヴァロックスサドル(selle Novalox)およ
びインタロックスサドル(selle Intalox) を挙げること
ができる。同様に、幾何学的に規則的な充填体、例えば
すでに25年も前にSULZER社によって開発されたもの、ま
たは特許US-A-3,679,537、EP-B-70917、EP-A-212202 、
FR-A-2,637,059およびFR-A-2,637,060の文献に記載され
ているものを用いることもできる。同様に充填体とし
て、Multiknit の巻かれ、かつ編まれた緩衝物、あるい
は金網の断片さえもが提案される。これらの蒸溜充填体
の記載については、"Ullmann's Encyclopedia of Indus
trial Chemistry"の新しい英語版、第B3巻、Unit Opera
tion II 、第４章、"Distillation and Rectificatio
n"、特に70〜92頁を参照することもできる。
【００２０】本発明の好ましい実施態様において、固体
要素床は、複数（すなわち２個またはそれ以上）のコン
テナを備える。これらの各々は、１つまたは複数の充填
体を含んでいてもよい。種々のコンテナは、例えばこれ
らの大きさ、これらの形状またはこれらが製造される材
料が、互いに同じでもあるいは互いに異なっていてもよ
い。「空でない」各コンテナは、１つまたは複数の充填
体を含んでいてもよい。前記充填体は、例えばこれらの
大きさ、これらの形状またはこれらが製造される材料
が、互いに同じでもあるいは異なっていてもよい。空の
または「空でない」種々のコンテナは、例えばこれらの
大きさ、これらの形状またはこれらが製造される材料
が、互いに同じでもあるいは異なっていてもよい。最も
多くの場合、固体要素床は、互いに同一な複数のコンテ
ナを備えるものとする。本明細書の意味では、充填体が
コンテナとともに１つのまとまりを形成する場合、すな
わちコンテナの前記充填体とジャケットとが互いに一体
となっている場合、例えば充填体が、例えば金属の網で
ある場合、あるいはジャケットと充填体とが、同じ金網
または織物から製造されている場合も含まれる。
要素床は、複数（すなわち２個またはそれ以上）のコン
テナを備える。これらの各々は、１つまたは複数の充填
体を含んでいてもよい。種々のコンテナは、例えばこれ
らの大きさ、これらの形状またはこれらが製造される材
料が、互いに同じでもあるいは互いに異なっていてもよ
い。「空でない」各コンテナは、１つまたは複数の充填
体を含んでいてもよい。前記充填体は、例えばこれらの
大きさ、これらの形状またはこれらが製造される材料
が、互いに同じでもあるいは異なっていてもよい。空の
または「空でない」種々のコンテナは、例えばこれらの
大きさ、これらの形状またはこれらが製造される材料
が、互いに同じでもあるいは異なっていてもよい。最も
多くの場合、固体要素床は、互いに同一な複数のコンテ
ナを備えるものとする。本明細書の意味では、充填体が
コンテナとともに１つのまとまりを形成する場合、すな
わちコンテナの前記充填体とジャケットとが互いに一体
となっている場合、例えば充填体が、例えば金属の網で
ある場合、あるいはジャケットと充填体とが、同じ金網
または織物から製造されている場合も含まれる。
【００２１】本発明の装置の主な利点の１つは、この装
置によって、特別難しい点もなく、１つまたは複数の蒸
溜充填体を含む１つまたは複数のコンテナの再循環が可
能になることである。実際、例えば大雑把なふるいによ
って、通常、固体触媒粒子（最も多くの場合、コンテナ
の大きさよりも小さいもの）と、１つまたは複数の蒸溜
充填体を包み込んでいる１つまたは複数のコンテナとを
分離することができる。このふるいの結果、使用済み触
媒は除去されるが、一方、１つまたは複数の蒸溜充填体
の１つまたは複数のコンテナは、新規使用のために、装
置内に再導入される。極めて実施が容易なこの再循環
は、かなりの財政上の節約を示す。本発明によれば、触
媒だけが置き換えられる。同様に、この帯域に１つまた
は複数の蒸溜充填体が入っているコンテナを残したまま
で、例えば吸い込みまたはエントレインメントによっ
て、使用済み触媒を、蒸溜−反応帯域の外に除去し、つ
いでこのようにして除去された使用済み触媒を、新品の
触媒と換えることを考えてもよい。
置によって、特別難しい点もなく、１つまたは複数の蒸
溜充填体を含む１つまたは複数のコンテナの再循環が可
能になることである。実際、例えば大雑把なふるいによ
って、通常、固体触媒粒子（最も多くの場合、コンテナ
の大きさよりも小さいもの）と、１つまたは複数の蒸溜
充填体を包み込んでいる１つまたは複数のコンテナとを
分離することができる。このふるいの結果、使用済み触
媒は除去されるが、一方、１つまたは複数の蒸溜充填体
の１つまたは複数のコンテナは、新規使用のために、装
置内に再導入される。極めて実施が容易なこの再循環
は、かなりの財政上の節約を示す。本発明によれば、触
媒だけが置き換えられる。同様に、この帯域に１つまた
は複数の蒸溜充填体が入っているコンテナを残したまま
で、例えば吸い込みまたはエントレインメントによっ
て、使用済み触媒を、蒸溜−反応帯域の外に除去し、つ
いでこのようにして除去された使用済み触媒を、新品の
触媒と換えることを考えてもよい。
【００２２】本発明によれば、コンテナを形成し、かつ
１つまたは複数の充填体を含んでいるか、あるいは含ん
でいない閉鎖外部ジャケットは、流体、すなわち液体お
よび気体に透過性があり、固体触媒粒子（触媒）、およ
び前記コンテナに含まれる１つまたは複数の充填体に不
透過性である。従ってこのジャケットは、前記コンテナ
を通る液体および気体の通過を可能にしながらも、コン
テナ内への固体粒子の戻り、および前記コンテナの１つ
または複数の充填体の排出を妨げる。従って、充填体は
蒸溜効率全部を保持する。
１つまたは複数の充填体を含んでいるか、あるいは含ん
でいない閉鎖外部ジャケットは、流体、すなわち液体お
よび気体に透過性があり、固体触媒粒子（触媒）、およ
び前記コンテナに含まれる１つまたは複数の充填体に不
透過性である。従ってこのジャケットは、前記コンテナ
を通る液体および気体の通過を可能にしながらも、コン
テナ内への固体粒子の戻り、および前記コンテナの１つ
または複数の充填体の排出を妨げる。従って、充填体は
蒸溜効率全部を保持する。
【００２３】ジャケットは、通常、固体材料から製作さ
れる。この材料は、透過性または多孔性材料であっても
よく、あるいは固体触媒粒子をコンテナの外部に保持
し、かつ１つまたは複数の蒸溜充填体をコンテナの内部
に保持するのに十分な小ささで、かつ前記コンテナを通
る流体の通過を可能にする開口部（または細孔）が備え
られている不透過性材料でさえあってもよい。
れる。この材料は、透過性または多孔性材料であっても
よく、あるいは固体触媒粒子をコンテナの外部に保持
し、かつ１つまたは複数の蒸溜充填体をコンテナの内部
に保持するのに十分な小ささで、かつ前記コンテナを通
る流体の通過を可能にする開口部（または細孔）が備え
られている不透過性材料でさえあってもよい。
【００２４】これらの開口部の幾何学的特徴をより良く
明確にすることができる。ただしこれは本発明を限定す
るものとして考えられるものではない。通常、１つまた
は複数の充填体の大きさは、それらの最も小さいサイズ
が、固体触媒粒子の最も小さいものの最も小さいサイズ
と少なくとも等しく、最も多くの場合はこれより大きい
ようなサイズであるという事実を考慮に入れる。この場
合、最も小さい固体触媒粒子の最も小さいサイズが
「ｎ」メートル(m) であるならば、流体の通過を可能に
する開口部の最も大きなサイズは、最も多くの場合「0.
9 xn」ｍであるか、これより小さく、好ましくは「0.5
xn」ｍであるか、これより小さい。原則として、固体触
媒粒子すなわち触媒粒のサイズには制限がないが、開口
部の最も大きなサイズの下限は、流体、特に液体の通過
を可能にする最少限のサイズに等しいものとする。大部
分の場合、蒸溜−反応帯域は、５×10−６ｍ〜２×10
−１ｍであってもよい粒度を有する触媒を含む。非限定
的な例として、オレフィンとアルコールとからのエーテ
ルの合成における酸触媒の使用の場合、触媒粒は、最も
多くの場合、１×10−４ｍ〜２×10−２ｍの粒度を有す
る。
明確にすることができる。ただしこれは本発明を限定す
るものとして考えられるものではない。通常、１つまた
は複数の充填体の大きさは、それらの最も小さいサイズ
が、固体触媒粒子の最も小さいものの最も小さいサイズ
と少なくとも等しく、最も多くの場合はこれより大きい
ようなサイズであるという事実を考慮に入れる。この場
合、最も小さい固体触媒粒子の最も小さいサイズが
「ｎ」メートル(m) であるならば、流体の通過を可能に
する開口部の最も大きなサイズは、最も多くの場合「0.
9 xn」ｍであるか、これより小さく、好ましくは「0.5
xn」ｍであるか、これより小さい。原則として、固体触
媒粒子すなわち触媒粒のサイズには制限がないが、開口
部の最も大きなサイズの下限は、流体、特に液体の通過
を可能にする最少限のサイズに等しいものとする。大部
分の場合、蒸溜−反応帯域は、５×10−６ｍ〜２×10
−１ｍであってもよい粒度を有する触媒を含む。非限定
的な例として、オレフィンとアルコールとからのエーテ
ルの合成における酸触媒の使用の場合、触媒粒は、最も
多くの場合、１×10−４ｍ〜２×10−２ｍの粒度を有す
る。
【００２５】コンテナのジャケットを形成するのに使用
しうる材料の例として、織られた材料、または織られて
いない材料を挙げることができる。コンテナのジャケッ
トを形成するのに使用しうる材料は、天然のもの、例え
ば鉱物、植物、または動物源のもの、あるいはさらには
合成源のものであってもよい。材料としては、非限定的
な例として、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリアミ
ド、アルミニウム、銅、チタン、ニッケル、白金、ステ
ンレス鋼、または金属の格子または網が挙げられる。こ
の格子または金網の開口部または編目の大きさは、前記
のようなものである。
しうる材料の例として、織られた材料、または織られて
いない材料を挙げることができる。コンテナのジャケッ
トを形成するのに使用しうる材料は、天然のもの、例え
ば鉱物、植物、または動物源のもの、あるいはさらには
合成源のものであってもよい。材料としては、非限定的
な例として、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリアミ
ド、アルミニウム、銅、チタン、ニッケル、白金、ステ
ンレス鋼、または金属の格子または網が挙げられる。こ
の格子または金網の開口部または編目の大きさは、前記
のようなものである。
【００２６】選ばれる材料は、この材料が接触する流体
および固体に対して、物理的および化学的に不活性でな
ければならないであろう。
および固体に対して、物理的および化学的に不活性でな
ければならないであろう。
【００２７】コンテナのジャケットを形成するために選
ばれる材料が、乱雑な触媒の重量に耐えうるコンテナを
製造するのに十分な機械特性を有していない場合、機械
的強化要素、例えば鋼製軸、あるいは所望の機械特性を
有するコンテナを製造しうる、当業者に知られたその他
のあらゆる手段を含めるものとする。
ばれる材料が、乱雑な触媒の重量に耐えうるコンテナを
製造するのに十分な機械特性を有していない場合、機械
的強化要素、例えば鋼製軸、あるいは所望の機械特性を
有するコンテナを製造しうる、当業者に知られたその他
のあらゆる手段を含めるものとする。
【００２８】空でないコンテナの場合、選ばれる１つま
たは複数の蒸溜充填体によって、好ましくは、次のよう
にしてコンテナのジャケットを構成する材料を選ぶもの
とする。すなわちこれら２つの組合わせによって、固体
要素床の底部に位置するコンテナが、前記床の重量によ
って押し潰されないように、十分なある種の剛性を有す
る、すなわち十分な圧潰抵抗を備えた、充填体プラスコ
ンテナのジャケットの全体を得ることができるようなも
のである。従って、蒸溜充填体が剛性であるならば、ジ
ャケットは（剛性とは反対の）柔軟性材料から製作され
ていてもよい。逆に、蒸溜充填体があまり剛性でないな
らば、ジャケットは好ましくは剛性材料から製作される
ものとする。
たは複数の蒸溜充填体によって、好ましくは、次のよう
にしてコンテナのジャケットを構成する材料を選ぶもの
とする。すなわちこれら２つの組合わせによって、固体
要素床の底部に位置するコンテナが、前記床の重量によ
って押し潰されないように、十分なある種の剛性を有す
る、すなわち十分な圧潰抵抗を備えた、充填体プラスコ
ンテナのジャケットの全体を得ることができるようなも
のである。従って、蒸溜充填体が剛性であるならば、ジ
ャケットは（剛性とは反対の）柔軟性材料から製作され
ていてもよい。逆に、蒸溜充填体があまり剛性でないな
らば、ジャケットは好ましくは剛性材料から製作される
ものとする。
【００２９】本発明によって、蒸溜−反応帯域の１つま
たは複数の固体要素床内の空隙率(taux de vide)の良好
な制御、この帯域の充填率の良好な制御、およびこの装
置の使用の間、圧力損失(perte de charge) の良好な制
御が可能になる。蒸溜−反応帯域の１つまたは複数の固
体要素床内部の空隙率は、予め選定された値に固定され
てもよい。これは例えば固体要素床内に含まれるコンテ
ナの数を決めることによって得られる。同様に、空隙率
は、空のコンテナ数および空でないコンテナ数によっ
て、およびコンテナの充填方法（規則的または不規則な
充填、一部充填等）、および／または空でない各コンテ
ナ内に含まれる蒸溜充填体の品質および量によって様々
である。
たは複数の固体要素床内の空隙率(taux de vide)の良好
な制御、この帯域の充填率の良好な制御、およびこの装
置の使用の間、圧力損失(perte de charge) の良好な制
御が可能になる。蒸溜−反応帯域の１つまたは複数の固
体要素床内部の空隙率は、予め選定された値に固定され
てもよい。これは例えば固体要素床内に含まれるコンテ
ナの数を決めることによって得られる。同様に、空隙率
は、空のコンテナ数および空でないコンテナ数によっ
て、およびコンテナの充填方法（規則的または不規則な
充填、一部充填等）、および／または空でない各コンテ
ナ内に含まれる蒸溜充填体の品質および量によって様々
である。
【００３０】本発明の特別な実施態様において、いくつ
かのコンテナ、すなわち各コンテナまたはそれらのいく
つかは、少なくとも１つの手段、または少なくとも２つ
の手段を備えるものとする。すなわち前記コンテナの機
械的強化機能と、前記コンテナと、前記手段の端部と接
触している最も近いコンテナ、および／または前記手段
の端部と接触している最も近い固体表面のうちの１つ、
との間に最少限のスペースを維持する機能という二重の
機能を備える手段である。この手段またはこれらの手段
は、１つまたは複数の剛性重ね部(bourrelet)または小
翼(ailette) であってもよい。これらによって、蒸溜−
反応帯域の１つまたは複数の固体要素床の内部におい
て、空隙率と固体触媒粒子の充填率を調節することがで
き、また圧力損失の良好な制御が可能になる。
かのコンテナ、すなわち各コンテナまたはそれらのいく
つかは、少なくとも１つの手段、または少なくとも２つ
の手段を備えるものとする。すなわち前記コンテナの機
械的強化機能と、前記コンテナと、前記手段の端部と接
触している最も近いコンテナ、および／または前記手段
の端部と接触している最も近い固体表面のうちの１つ、
との間に最少限のスペースを維持する機能という二重の
機能を備える手段である。この手段またはこれらの手段
は、１つまたは複数の剛性重ね部(bourrelet)または小
翼(ailette) であってもよい。これらによって、蒸溜−
反応帯域の１つまたは複数の固体要素床の内部におい
て、空隙率と固体触媒粒子の充填率を調節することがで
き、また圧力損失の良好な制御が可能になる。
【００３１】小翼の数、大きさおよび品質によって、蒸
溜−反応帯域の空隙率および充填率を決定することがで
きるであろう。同様にこれらの小翼によって、圧力損失
を規定し、かつ調節することができる。
溜−反応帯域の空隙率および充填率を決定することがで
きるであろう。同様にこれらの小翼によって、圧力損失
を規定し、かつ調節することができる。
【００３２】実際、小翼の大きさおよび数が大きくなれ
ばなるほど、１つまたは複数の蒸溜充填体を含むコンテ
ナ間で、触媒が利用できる場所は大きくなる。その結
果、同じ蒸溜充填体コンテナの場合、塔の充填率が高く
なればなるほど、空隙率は小さくなるであろう。
ばなるほど、１つまたは複数の蒸溜充填体を含むコンテ
ナ間で、触媒が利用できる場所は大きくなる。その結
果、同じ蒸溜充填体コンテナの場合、塔の充填率が高く
なればなるほど、空隙率は小さくなるであろう。
【００３３】これらの小翼は、剛性が大きくなければな
らない。これらは、１つまたは複数のコンテナの互いの
間、またこの装置の壁とにスペースをあける機能を確保
するように、圧潰抵抗が備わっていなければならない。
これらの小翼は、１枚のプレート、補強材、または補強
軸を備えていてもよい。あるいはより単純には、ジャケ
ットの端部の溶接または糊付けから生じるものでもよ
い。
らない。これらは、１つまたは複数のコンテナの互いの
間、またこの装置の壁とにスペースをあける機能を確保
するように、圧潰抵抗が備わっていなければならない。
これらの小翼は、１枚のプレート、補強材、または補強
軸を備えていてもよい。あるいはより単純には、ジャケ
ットの端部の溶接または糊付けから生じるものでもよ
い。
【００３４】小翼の大きさは、コンテナの大きさと関連
している。その長さ(L) は、「ｐ」がコンテナの最大の
サイズを示すならば、最も多くの場合、「0.01xp」ｍ〜
「10xp」ｍ、好ましくは「0.05xp」ｍ〜「lxp 」ｍであ
る。小翼の厚みは、幅広い割合で様々なものであっても
よい。これは最も多くの場合、１×10−４ｍ〜５×10
−２ｍである。小翼の数は制限がない。これは例えば１
〜20、最も多くの場合、２〜10であってもよい。小翼を
備えるコンテナの製造実施例、および特に容易な実施例
において、これらは２つの小翼を備える。
している。その長さ(L) は、「ｐ」がコンテナの最大の
サイズを示すならば、最も多くの場合、「0.01xp」ｍ〜
「10xp」ｍ、好ましくは「0.05xp」ｍ〜「lxp 」ｍであ
る。小翼の厚みは、幅広い割合で様々なものであっても
よい。これは最も多くの場合、１×10−４ｍ〜５×10
−２ｍである。小翼の数は制限がない。これは例えば１
〜20、最も多くの場合、２〜10であってもよい。小翼を
備えるコンテナの製造実施例、および特に容易な実施例
において、これらは２つの小翼を備える。
【００３５】コンテナの最大の大きさは、通常、蒸溜−
反応帯域が実質的に円形の断面を有する最もよくある場
合、この帯域の直径の0.1 倍以下、好ましくは0.07倍以
下であろう。しかしながら本発明の枠から逸脱すること
なく、最大のサイズが蒸溜−反応帯域の直径の0.1 倍以
上、大きくとも前記帯域の直径に等しい値であってもよ
いコンテナを用いることも可能である。
反応帯域が実質的に円形の断面を有する最もよくある場
合、この帯域の直径の0.1 倍以下、好ましくは0.07倍以
下であろう。しかしながら本発明の枠から逸脱すること
なく、最大のサイズが蒸溜−反応帯域の直径の0.1 倍以
上、大きくとも前記帯域の直径に等しい値であってもよ
いコンテナを用いることも可能である。
【００３６】最も多くの場合、空のコンテナは、このよ
うにして製造されるコンテナに望まれる機械特性を得る
ために、機械的強化手段を含めることが不可欠にならな
いために、十分な機械特性を有する材料によって製作さ
れる。この場合、例えば金属材料、例えばアルミニウ
ム、ステンレス鋼を、最も多くの場合には金属製格子ま
たは金属製網の形態で用いるものとする。コンテナの幾
何学形状は決定的なものではない。これらは実質的に四
面体、実質的に八面体、実質的に球形、またはその他の
あらゆる形態のものであってもよい。
うにして製造されるコンテナに望まれる機械特性を得る
ために、機械的強化手段を含めることが不可欠にならな
いために、十分な機械特性を有する材料によって製作さ
れる。この場合、例えば金属材料、例えばアルミニウ
ム、ステンレス鋼を、最も多くの場合には金属製格子ま
たは金属製網の形態で用いるものとする。コンテナの幾
何学形状は決定的なものではない。これらは実質的に四
面体、実質的に八面体、実質的に球形、またはその他の
あらゆる形態のものであってもよい。
【００３７】本発明の有利な実施態様によれば、固体要
素床は、穿孔された前記支持体と、流体の通過を可能に
する穿孔された同様な装置との間に配置されている。こ
の穿孔された装置の孔は、前記支持体と前記装置との間
に前記要素を保持するのに十分な小ささである。この実
施態様によって、前記床を形成する固体要素の移動性を
減少させ、かつ固体触媒粒子とコンテナとの間で場合に
よって生じる分離(segregation) を大巾に妨ぐことがで
きる。固体要素床が、前記支持体と穿孔された前記装置
との間の蒸溜−反応帯域の容積すべてを占めることが好
ましい。
素床は、穿孔された前記支持体と、流体の通過を可能に
する穿孔された同様な装置との間に配置されている。こ
の穿孔された装置の孔は、前記支持体と前記装置との間
に前記要素を保持するのに十分な小ささである。この実
施態様によって、前記床を形成する固体要素の移動性を
減少させ、かつ固体触媒粒子とコンテナとの間で場合に
よって生じる分離(segregation) を大巾に妨ぐことがで
きる。固体要素床が、前記支持体と穿孔された前記装置
との間の蒸溜−反応帯域の容積すべてを占めることが好
ましい。
【００３８】本発明による蒸溜−反応装置は、好ましく
は各々少なくとも１つの固体要素床を含む、少なくとも
２つの蒸溜−反応帯域を備えるものとする。前記帯域
は、互いに接触していない。すなわちその際、この装置
は、連続する蒸溜−反応帯域の間に、空の、および／ま
たは液体の再分配用棚段または装置を備える帯域または
スペース、および／または（例えば円天井(calotte) の
付いた棚段、バルブ付き棚段等を備えた）蒸溜帯域、お
よび／または充填体を備える帯域を有する。前記充填体
は、場合によってはコンテナに入れられている。
は各々少なくとも１つの固体要素床を含む、少なくとも
２つの蒸溜−反応帯域を備えるものとする。前記帯域
は、互いに接触していない。すなわちその際、この装置
は、連続する蒸溜−反応帯域の間に、空の、および／ま
たは液体の再分配用棚段または装置を備える帯域または
スペース、および／または（例えば円天井(calotte) の
付いた棚段、バルブ付き棚段等を備えた）蒸溜帯域、お
よび／または充填体を備える帯域を有する。前記充填体
は、場合によってはコンテナに入れられている。
【００３９】図１は、本発明による蒸溜−反応装置(I)
の一部を図式的に示している。これは、この図面に図示
された有利な実施態様に従って、２つの蒸溜−反応帯域
(G)(H)、液体の再分配棚段(8) を含み、かつ帯域(G) と
帯域(H) とを分ける帯域(7)、および同様に帯域(H) の
上にある帯域(7) をも備える。この装置は、塔の高さ全
体にわたって実質的に一定の直径(d) の、実質的に円筒
形かつ垂直な塔の形状を有する。蒸溜−反応帯域(G)
(H) の各々は、細かい格子または織物(tissu)(9)（上昇
気体流と下降液体流とを通過させ、かつ触媒粒を保持す
る、より小さい開口部を有するもの）と組合わされた穿
孔された支持体(5) 上に、粒状触媒(2) と、蒸溜充填体
(4) を１つまたは２つ（図１に図示された実施態様の場
合）を含むものもあるコンテナ(3) とを乱雑に備える。
図１に図示された特別な場合、空でないコンテナは、種
々の充填体を含み、これらはコンテナ全体の12.5％であ
る。触媒粒(2) とコンテナ(3) とを含む固体要素床の上
に、図１には示されていない手段によって塔内に固定さ
れた、穿孔されたプレート(6) が載っている。固体要素
は、マンホール(1) を経て塔内に導入され、ついでプレ
ート(6) （またはその製造に必要な要素）は、前記固体
要素および特に触媒粒の可能な移動を最大限に制限する
ように、塔内に設置される。図１に示された有利な実施
態様において、プレート(6) は固体要素床を固定し、触
媒粒の圧縮沈下を制限する。支持体(5)とプレート(6)
は、あらゆる適切な手段、例えば図１に示されていない
止め金具によって、あるいは溶接によって、塔内に取り
付けられる。
の一部を図式的に示している。これは、この図面に図示
された有利な実施態様に従って、２つの蒸溜−反応帯域
(G)(H)、液体の再分配棚段(8) を含み、かつ帯域(G) と
帯域(H) とを分ける帯域(7)、および同様に帯域(H) の
上にある帯域(7) をも備える。この装置は、塔の高さ全
体にわたって実質的に一定の直径(d) の、実質的に円筒
形かつ垂直な塔の形状を有する。蒸溜−反応帯域(G)
(H) の各々は、細かい格子または織物(tissu)(9)（上昇
気体流と下降液体流とを通過させ、かつ触媒粒を保持す
る、より小さい開口部を有するもの）と組合わされた穿
孔された支持体(5) 上に、粒状触媒(2) と、蒸溜充填体
(4) を１つまたは２つ（図１に図示された実施態様の場
合）を含むものもあるコンテナ(3) とを乱雑に備える。
図１に図示された特別な場合、空でないコンテナは、種
々の充填体を含み、これらはコンテナ全体の12.5％であ
る。触媒粒(2) とコンテナ(3) とを含む固体要素床の上
に、図１には示されていない手段によって塔内に固定さ
れた、穿孔されたプレート(6) が載っている。固体要素
は、マンホール(1) を経て塔内に導入され、ついでプレ
ート(6) （またはその製造に必要な要素）は、前記固体
要素および特に触媒粒の可能な移動を最大限に制限する
ように、塔内に設置される。図１に示された有利な実施
態様において、プレート(6) は固体要素床を固定し、触
媒粒の圧縮沈下を制限する。支持体(5)とプレート(6)
は、あらゆる適切な手段、例えば図１に示されていない
止め金具によって、あるいは溶接によって、塔内に取り
付けられる。
【００４０】支持体(5) が織物(9) （または格子）と組
合わされているような、図１に示されているケースで
は、この織物は、あらゆる適切な手段によって支持体
(5) または好ましくは装置の内壁に固定されるものとす
る。金属格子を使用する場合、この格子は、例えば溶接
によって装置の内壁のレベルに固定されてもよいであろ
う。プレート(6) についても、これらの開口部が、用い
られる触媒粒を保持するには大きすぎるような場合、同
じ配置がなされてもよいであろう。格子または織物(9)
は、この場合、図１に図示されているように、好ましく
はプレート(6) の下に固定されてもよいであろう。
合わされているような、図１に示されているケースで
は、この織物は、あらゆる適切な手段によって支持体
(5) または好ましくは装置の内壁に固定されるものとす
る。金属格子を使用する場合、この格子は、例えば溶接
によって装置の内壁のレベルに固定されてもよいであろ
う。プレート(6) についても、これらの開口部が、用い
られる触媒粒を保持するには大きすぎるような場合、同
じ配置がなされてもよいであろう。格子または織物(9)
は、この場合、図１に図示されているように、好ましく
はプレート(6) の下に固定されてもよいであろう。
【００４１】図２Ａは、空のコンテナ(3) の図面であ
る。図２Ｂは、充填体(4) の入っているコンテナ(3) の
正面から見た断面図である。これらのコンテナは、長さ
(L) の２つの小翼(10)を備える。図２Ｃは、小翼(10)が
厚み(e) を有している、図２Ａに示されたコンテナの、
軸yy' に垂直で、かつ軸xx' を通る平面に沿った断面図
である。同様に図２Ｄは、小翼(10)が厚み(e) を有して
いる、図２Ｂに示されたコンテナの、軸yy' に垂直で、
かつ軸xx' を通る平面に沿った断面図である。
る。図２Ｂは、充填体(4) の入っているコンテナ(3) の
正面から見た断面図である。これらのコンテナは、長さ
(L) の２つの小翼(10)を備える。図２Ｃは、小翼(10)が
厚み(e) を有している、図２Ａに示されたコンテナの、
軸yy' に垂直で、かつ軸xx' を通る平面に沿った断面図
である。同様に図２Ｄは、小翼(10)が厚み(e) を有して
いる、図２Ｂに示されたコンテナの、軸yy' に垂直で、
かつ軸xx' を通る平面に沿った断面図である。
【００４２】図３、４、５Ａおよび５Ｂは、本発明に関
する蒸溜充填体を含む、または含まないコンテナの製造
工程を示している。図２Ｂ、２Ｄおよび５Ｂに示されて
いるケースでは、蒸溜充填体は円筒形（例えばポールリ
ング、またはラシヒリング）である。コンテナの製造の
ためには、多孔性材料または透過性材料、例えば金属織
物製の管の一部分から出発する。この管の水平断面は円
形、卵形であってもよく、あるいはその他のあらゆる形
状であってもよい。従ってこの管は、以下「円筒形また
は同等物」と規定される。この定義によって、同様に、
管の部分が正確に円筒状または同等物でない、すなわち
円筒の稜があらゆる点で同じ長さを有しない場合も含ま
れる。これは例えば、コンテナの製造に必要な管の部分
を形成したい時、より大きな長さの管を垂直でなく斜め
に、切断して実施され得る。空でないコンテナの製造の
場合、用いられる管の（平均）直径は、最も多くの場
合、蒸溜充填体の直径の少なくとも1.1 倍以上である。
する蒸溜充填体を含む、または含まないコンテナの製造
工程を示している。図２Ｂ、２Ｄおよび５Ｂに示されて
いるケースでは、蒸溜充填体は円筒形（例えばポールリ
ング、またはラシヒリング）である。コンテナの製造の
ためには、多孔性材料または透過性材料、例えば金属織
物製の管の一部分から出発する。この管の水平断面は円
形、卵形であってもよく、あるいはその他のあらゆる形
状であってもよい。従ってこの管は、以下「円筒形また
は同等物」と規定される。この定義によって、同様に、
管の部分が正確に円筒状または同等物でない、すなわち
円筒の稜があらゆる点で同じ長さを有しない場合も含ま
れる。これは例えば、コンテナの製造に必要な管の部分
を形成したい時、より大きな長さの管を垂直でなく斜め
に、切断して実施され得る。空でないコンテナの製造の
場合、用いられる管の（平均）直径は、最も多くの場
合、蒸溜充填体の直径の少なくとも1.1 倍以上である。
【００４３】上底部および下底部は、当初は開いている
（図３）。これらの共通の端部(A)と(B) とによって画
定される２つの半円周(a)(b)を接触するまで、これらを
接近させて、例えば溶接によってこれら２つの半円周を
一緒に固定する。その際、これらは実質的に直線の重ね
部（小翼）ＡＢＢ' Ａ' を形成する（図４）。
（図３）。これらの共通の端部(A)と(B) とによって画
定される２つの半円周(a)(b)を接触するまで、これらを
接近させて、例えば溶接によってこれら２つの半円周を
一緒に固定する。その際、これらは実質的に直線の重ね
部（小翼）ＡＢＢ' Ａ' を形成する（図４）。
【００４４】空でないコンテナの場合、蒸溜充填体(4)
（または充填体）を、前記のように底部が閉じられた袋
に入れる（図５Ｂ) 。ついでこの接近および固定操作を
繰返す。今度は、これらの共通の端部ＣとＤ、またはＥ
とＦとによって、または管の断面の中心に対して対称な
点のあらゆる組合わせによって画定される半円周を用い
る。空のコンテナの場合も、空でないコンテナの場合
も、例えば半円周の溶接による固定後、実質的に直線状
の重ね部（小翼）ＥＥ' ＦＦ' が形成された（図５Ａお
よび５Ｂ）。このようにして得られたコンテナ（蒸溜充
填体を含んでいるか、あるいは含んでいないもの）は、
サイズを調節することができる２つの小翼を備える。こ
れらの小翼の各々の長さ(L) は、それぞれ、ＡＡ' また
はＢＢ' 、およびＥＥ' またはＦＦ' に等しい。この長
さは溶接の幅による。この厚みは、管を構成する材料の
厚みより約２倍大きい。端部ＡＢおよびＥＦによって画
定される軸に実質的に平行な軸に沿うこれらの小翼の大
きさは、これを生じさせた各半円周の長さに実質的に等
しい。これらの図面に図示された実施態様の場合、コン
テナの最大のサイズ「ｐ」（図５Ａおよび５Ｂ）は、前
記コンテナ内に含まれる充填体の最大のサイズに実質的
に等しい。
（または充填体）を、前記のように底部が閉じられた袋
に入れる（図５Ｂ) 。ついでこの接近および固定操作を
繰返す。今度は、これらの共通の端部ＣとＤ、またはＥ
とＦとによって、または管の断面の中心に対して対称な
点のあらゆる組合わせによって画定される半円周を用い
る。空のコンテナの場合も、空でないコンテナの場合
も、例えば半円周の溶接による固定後、実質的に直線状
の重ね部（小翼）ＥＥ' ＦＦ' が形成された（図５Ａお
よび５Ｂ）。このようにして得られたコンテナ（蒸溜充
填体を含んでいるか、あるいは含んでいないもの）は、
サイズを調節することができる２つの小翼を備える。こ
れらの小翼の各々の長さ(L) は、それぞれ、ＡＡ' また
はＢＢ' 、およびＥＥ' またはＦＦ' に等しい。この長
さは溶接の幅による。この厚みは、管を構成する材料の
厚みより約２倍大きい。端部ＡＢおよびＥＦによって画
定される軸に実質的に平行な軸に沿うこれらの小翼の大
きさは、これを生じさせた各半円周の長さに実質的に等
しい。これらの図面に図示された実施態様の場合、コン
テナの最大のサイズ「ｐ」（図５Ａおよび５Ｂ）は、前
記コンテナ内に含まれる充填体の最大のサイズに実質的
に等しい。
【００４５】本発明はまた、化学反応の実施および反応
混合物の分別への前記装置の使用をも対象とする。特に
本発明は、分子内に３〜８個の炭素原子を有するオレフ
ィンと、分子内に１〜６個の炭素原子を有するアルコー
ルとの反応によるエーテルの製造への前記装置の使用に
関する。用いうるオレフィンの特別な例として、プロペ
ン、イソブテン、またはその他のブテン異性体およびイ
ソアミレンまたはその他のペンテン異性体を挙げること
ができる。同様に、用いうるアルコールの例として、メ
タノール、エタノール、ｎ−プロパノール、イソプロパ
ノール、およびブタノールを挙げることができる。今
日、工業的に最も多く製造されるエーテルは、メチル第
三ブチルエーテル(MTBE)、エチル第三ブチルエーテル(E
TBE)、イソプロピル第三ブチルエーテル(IPTBE)、メチ
ル第三アミルエーテル(TAME)およびエチル第三アミルエ
ーテル(ETAE)を含む。
混合物の分別への前記装置の使用をも対象とする。特に
本発明は、分子内に３〜８個の炭素原子を有するオレフ
ィンと、分子内に１〜６個の炭素原子を有するアルコー
ルとの反応によるエーテルの製造への前記装置の使用に
関する。用いうるオレフィンの特別な例として、プロペ
ン、イソブテン、またはその他のブテン異性体およびイ
ソアミレンまたはその他のペンテン異性体を挙げること
ができる。同様に、用いうるアルコールの例として、メ
タノール、エタノール、ｎ−プロパノール、イソプロパ
ノール、およびブタノールを挙げることができる。今
日、工業的に最も多く製造されるエーテルは、メチル第
三ブチルエーテル(MTBE)、エチル第三ブチルエーテル(E
TBE)、イソプロピル第三ブチルエーテル(IPTBE)、メチ
ル第三アミルエーテル(TAME)およびエチル第三アミルエ
ーテル(ETAE)を含む。
【００４６】本発明はまた、分子内に３〜８個の炭素原
子を有するオレフィンと、分子内に１〜６個の炭素原子
を有するアルコールとの、固体粒子の形態の酸触媒の存
在下における反応による、エーテルの製造方法であっ
て、前記のような装置において、反応と前記反応中に形
成された生成物の蒸溜とを同時に実施し、かつ形成され
たエーテルを連続的に回収する方法に関する。この反応
を実施するために最も頻繁に用いられる酸触媒は、酸形
態のイオン交換樹脂、例えばスルホン化樹脂（特に例え
ばローム・アンド・ハース社によって製造されたAmberl
yst 15のような、スルホン化ポリスチレンジビニルベン
ゼン樹脂）である。好ましくは、分子内に４〜６個の炭
素原子を有するオレフィンと、好ましくは分子内に１〜
４個の炭素原子を有するアルコールを用いるものとす
る。最も多くの場合、用いられるオレフィンは、第三オ
レフィンとする。
子を有するオレフィンと、分子内に１〜６個の炭素原子
を有するアルコールとの、固体粒子の形態の酸触媒の存
在下における反応による、エーテルの製造方法であっ
て、前記のような装置において、反応と前記反応中に形
成された生成物の蒸溜とを同時に実施し、かつ形成され
たエーテルを連続的に回収する方法に関する。この反応
を実施するために最も頻繁に用いられる酸触媒は、酸形
態のイオン交換樹脂、例えばスルホン化樹脂（特に例え
ばローム・アンド・ハース社によって製造されたAmberl
yst 15のような、スルホン化ポリスチレンジビニルベン
ゼン樹脂）である。好ましくは、分子内に４〜６個の炭
素原子を有するオレフィンと、好ましくは分子内に１〜
４個の炭素原子を有するアルコールを用いるものとす
る。最も多くの場合、用いられるオレフィンは、第三オ
レフィンとする。
【００４７】少なくとも１つのオレフィンと、少なくと
も１つのアルコールを原料とするエーテルの製造条件
は、当業者によく知られた従来の条件である。例として
一般に、留出物に対する還流物比（すなわち還流された
液体容積と、抜出された液体容積との比）を約０．１：
１〜約２０：１、好ましくは約０．５：１〜約５：１に
維持するものとする。最も多くの場合、装置(C) 内部
で、十分に大きい圧力と温度の範囲：例えば１００〜３
０００キロパスカル(kPa) 、好ましくは２００〜２００
０kPa の圧力で、かつ１０〜２００℃、好ましくは４０
〜１２０℃の温度で（装置全体で）操作を行う。固体触
媒粒子を含む各固体要素床は、蒸溜−反応帯域の実質的
に円形の断面全部を占めている。固体粒子は、あらゆる
適切な形状、特に実質的に円筒状形態、または実質的に
球状形態に調節されてもよい。
も１つのアルコールを原料とするエーテルの製造条件
は、当業者によく知られた従来の条件である。例として
一般に、留出物に対する還流物比（すなわち還流された
液体容積と、抜出された液体容積との比）を約０．１：
１〜約２０：１、好ましくは約０．５：１〜約５：１に
維持するものとする。最も多くの場合、装置(C) 内部
で、十分に大きい圧力と温度の範囲：例えば１００〜３
０００キロパスカル(kPa) 、好ましくは２００〜２００
０kPa の圧力で、かつ１０〜２００℃、好ましくは４０
〜１２０℃の温度で（装置全体で）操作を行う。固体触
媒粒子を含む各固体要素床は、蒸溜−反応帯域の実質的
に円形の断面全部を占めている。固体粒子は、あらゆる
適切な形状、特に実質的に円筒状形態、または実質的に
球状形態に調節されてもよい。
【００４８】
［実施例１］理論段に相当する高さ(hauteur equivalen
te)(HEPT) の決定によって、蒸溜の面での蒸溜−反応装
置の効率を特徴付けることができる。この実施例では、
HEPTは、完全還流でメタノール−エタノール二成分混合
物を蒸溜させて、Mac CabeとThieleと呼ばれる方法によ
って決定された。平衡の場合、留出物（塔の上部で採取
された試料）および残渣（ボイラー）の分析（屈折率）
によって、液体／蒸気の平衡ダイヤグラムから、塔の理
論段数をグラフによって得ることができる。円筒形断面
の塔の形状を有する実験所の装置において実験が行なわ
れた。この塔は、内径が60ミリメートル（mm）であり、
１リットルのタンク（ボイラー）上に配置され、冷却器
および還流装置が備えられている。この装置は塔の上部
と下部に、２つの温度計が備えられている。これらの実
験は、完全還流で行なわれる。熱平衡の場合、タンク内
の試料（残渣または抜出し物）、塔の上部の還流のレベ
ルの試料（留出物）を採取する。「C1」装置は、特許EP
-B-8860 の本文に記載され、かつこの特許の図２および
図３に示された反応塔の場合は、充填物が600 mmの高さ
にわたって満たされる。この充填物は、直径が10 mm の
円形開口部を有する穿孔された支持体の上に載ってい
る。「C1」装置と同じ「C2」装置において、穿孔された
支持体上に、１辺が0.3 mmの方形編目を有する格子を固
定する。最大のサイズが15 mm であり、かつ１辺が0.3
mmの方形編目を有する織られたポリプロピレン製のジャ
ケットを有するコンテナを乱雑に導入する。これらのコ
ンテナは各々ポールリングを含んでいる。この床の全体
の高さは600 mmである。２つの実験の各々において、乾
燥触媒重量での塔の充填率は同一である。用いられる触
媒は、ローム・アンド・ハース社から、Amberlyst 15と
いう商品名で販売されているスルホン化樹脂である。
「C1」装置の場合、HEPTは0.4 ｍであり、「C2」装置の
場合、0.3 ｍであることがわかる。従って本発明による
装置によって、理論段の高さでは25％のゲインが得られ
るので、蒸溜効率の大きなゲインが可能になる。
te)(HEPT) の決定によって、蒸溜の面での蒸溜−反応装
置の効率を特徴付けることができる。この実施例では、
HEPTは、完全還流でメタノール−エタノール二成分混合
物を蒸溜させて、Mac CabeとThieleと呼ばれる方法によ
って決定された。平衡の場合、留出物（塔の上部で採取
された試料）および残渣（ボイラー）の分析（屈折率）
によって、液体／蒸気の平衡ダイヤグラムから、塔の理
論段数をグラフによって得ることができる。円筒形断面
の塔の形状を有する実験所の装置において実験が行なわ
れた。この塔は、内径が60ミリメートル（mm）であり、
１リットルのタンク（ボイラー）上に配置され、冷却器
および還流装置が備えられている。この装置は塔の上部
と下部に、２つの温度計が備えられている。これらの実
験は、完全還流で行なわれる。熱平衡の場合、タンク内
の試料（残渣または抜出し物）、塔の上部の還流のレベ
ルの試料（留出物）を採取する。「C1」装置は、特許EP
-B-8860 の本文に記載され、かつこの特許の図２および
図３に示された反応塔の場合は、充填物が600 mmの高さ
にわたって満たされる。この充填物は、直径が10 mm の
円形開口部を有する穿孔された支持体の上に載ってい
る。「C1」装置と同じ「C2」装置において、穿孔された
支持体上に、１辺が0.3 mmの方形編目を有する格子を固
定する。最大のサイズが15 mm であり、かつ１辺が0.3
mmの方形編目を有する織られたポリプロピレン製のジャ
ケットを有するコンテナを乱雑に導入する。これらのコ
ンテナは各々ポールリングを含んでいる。この床の全体
の高さは600 mmである。２つの実験の各々において、乾
燥触媒重量での塔の充填率は同一である。用いられる触
媒は、ローム・アンド・ハース社から、Amberlyst 15と
いう商品名で販売されているスルホン化樹脂である。
「C1」装置の場合、HEPTは0.4 ｍであり、「C2」装置の
場合、0.3 ｍであることがわかる。従って本発明による
装置によって、理論段の高さでは25％のゲインが得られ
るので、蒸溜効率の大きなゲインが可能になる。
【００４９】［実施例２］工業用装置の仕上げ反応器を
シミュレーションするために、実験反応塔でMTBEの合成
を実施する。この塔には、メタノールと、すでに80％が
MTBEに転換されたイソブテン約25％を含むブテンとブタ
ンとの混合物を含む仕込原料を供給する。第一の実験
(I) は、実施例１に記載された「C1」装置で実施され
る。本発明を例証する第二の実験(II)では、実施例１に
記載された「C2」装置を用いる。0.5 メガパスカル(MP
a) 程度の圧力、60〜80℃の温度で操作を行ない、１：
１程度の還流比を維持して、第一実験では残留イソブテ
ンの約60％、これに対し第二実験では約83％をMTBEに転
換する。
シミュレーションするために、実験反応塔でMTBEの合成
を実施する。この塔には、メタノールと、すでに80％が
MTBEに転換されたイソブテン約25％を含むブテンとブタ
ンとの混合物を含む仕込原料を供給する。第一の実験
(I) は、実施例１に記載された「C1」装置で実施され
る。本発明を例証する第二の実験(II)では、実施例１に
記載された「C2」装置を用いる。0.5 メガパスカル(MP
a) 程度の圧力、60〜80℃の温度で操作を行ない、１：
１程度の還流比を維持して、第一実験では残留イソブテ
ンの約60％、これに対し第二実験では約83％をMTBEに転
換する。
【００５０】従って本発明による装置によって、特許EP
-B-8860 の教示に従って製作された装置を用いて得られ
る転換率よりも、明らかに優れた転換率を得ることがで
きる。
-B-8860 の教示に従って製作された装置を用いて得られ
る転換率よりも、明らかに優れた転換率を得ることがで
きる。
【００５１】
【発明の効果】本発明の装置によると、反応と蒸溜の双
方において、非常に良好な効率を得ることができる。
方において、非常に良好な効率を得ることができる。
【図１】本発明による装置を示す図である。
【図２】図２Ａ−空のコンテナを示す図である。図２Ｂ
−充填体を含むコンテナを示す図である。図２Ｃ−図２
ＡのＸ−Ｘ' 線に沿う断面図である。図２Ｄ−図２Ｂの
Ｘ−Ｘ' 線に沿う断面図である。
−充填体を含むコンテナを示す図である。図２Ｃ−図２
ＡのＸ−Ｘ' 線に沿う断面図である。図２Ｄ−図２Ｂの
Ｘ−Ｘ' 線に沿う断面図である。
【図３】コンテナの製造工程を示す図である。
【図４】コンテナの製造工程を示す図である。
【図５】図５Ａ−コンテナの製造工程を示す図である。
図５Ｂ−コンテナの製造工程を示す図である。
図５Ｂ−コンテナの製造工程を示す図である。
(I) …蒸溜−反応装置 (G)(H)(7) …帯域 (d) …直径 (1) …マンホール (2) …触媒粒 (3) …コンテナ (4) …蒸溜充填体 (5) …支持体 (6) …プレート (8) …棚段 (9) …格子または織物 (10)…小翼
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｃ０７Ｃ 41/06 Ｃ０７Ｃ 41/06 43/04 43/04 Ａ (72)発明者 ジャン フランソワ ル パージュ フランス国 リイル マルメゾン リュ デ プリムヴェール 13 (72)発明者 マリー クレール マリヨン フランス国 ヴィルーバンヌ リュ デ ュ カトル ウート 69 (72)発明者 ジャン シャルル ヴィルタール フランス国 マルリ ル ロア アヴニ ュー サン ジェルマン 31 (56)参考文献 特開 平７−31867（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B01D 3/16 B01D 3/22 B01J 19/30 B01J 19/32 B01J 32/00
Claims (9)
- 【請求項１】 流体の通過を可能にする穿孔された支持
体上に配置された少なくとも１つの固体要素床を備え
る、少なくとも１つの蒸溜−反応帯域であって、この穿
孔された支持体の孔が前記要素を保持するのに十分な小
ささであり、固体要素床が、固体触媒粒子と、流体には
透過性であり、前記固体触媒粒子には不透過性である外
部ジャケットを備える複数のコンテナとを乱雑に(en vr
ac) 備え、前記コンテナは、過度の変形を伴なわずに、
乱雑な触媒仕込原料に抵抗するのに十分な機械特性を有
している帯域を備える蒸溜−反応装置において、 コンテナの１〜99％が、少なくとも１つの蒸溜充填体(c
orps de garnissage)を含んでいることを特徴とする装
置。 - 【請求項２】 いくつかのコンテナが、下記二重機能を
有する少なくとも１つの手段を備え、この二重の機能と
は、前記コンテナの機械的強化機能と、前記コンテナと
下記要素：前記手段の端部と接触している最も近いコン
テナ、前記手段の端部と接触している最も近い固体表面
のうちの少なくとも１つ、との間にスペースを維持する
機能である、請求項１による装置。 - 【請求項３】 いくつかのコンテナが、各々、下記二重
機能を有する少なくとも２つの手段を備え、この二重の
機能とは、前記コンテナの機械的強化機能と、前記コン
テナと下記要素：前記手段の端部と接触している最も近
いコンテナ、前記手段の端部と接触している最も近い固
体表面のうちの少なくとも１つ、との間にスペースを維
持する機能である、請求項１または２による装置。 - 【請求項４】 固体要素床が、前記穿孔された支持体
と、流体の通過を可能にする同様な穿孔された装置との
間に配置され、この穿孔された支持体の孔は、前記支持
体と前記装置との間に前記要素を保持するのに十分な小
ささである、請求項１〜３のうちの１つによる装置。 - 【請求項５】 固体要素床が、前記支持体と前記穿孔さ
れた装置との間の蒸溜−反応帯域の容積全部を占めてい
る、請求項４による装置。 - 【請求項６】 各々少なくとも１つの固体要素床を含
む、少なくとも２つの蒸溜−反応帯域を備え、前記帯域
は、互いに接触していないことを特徴とする、請求項１
〜５のうちの１つによる装置。 - 【請求項７】 化学反応と、反応混合物の分別を実施す
るための、請求項１〜６のうちの１つによる装置の使用
方法。 - 【請求項８】 １分子あたり３〜８個の炭素原子を有す
るオレフィンと、１分子あたり１〜６個の炭素原子を有
するアルコールとの反応によるエーテルの製造のため
の、請求項１〜６のうちの１つによる装置の使用方法。 - 【請求項９】 固体粒子形態の酸触媒の存在下におけ
る、１分子あたり３〜８個の炭素原子を有するオレフィ
ンと、１分子あたり１〜６個の炭素原子を有するアルコ
ールとの反応によるエーテルの製造方法であって、この
方法に従って、反応および前記反応の間に形成された生
成物の蒸溜を請求項１〜６のうちの１つによる装置にお
いて同時に実施し、かつ形成されたエーテルを連続的に
回収する方法。
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9102938 | 1991-03-08 | ||
| FR9102938A FR2673547B1 (fr) | 1991-03-08 | 1991-03-08 | Appareil de distillation-reaction et son utilisation. |
| FR9104611 | 1991-04-12 | ||
| FR9104611A FR2675055A1 (fr) | 1991-04-12 | 1991-04-12 | Appareil de distillation-reaction et son utilisation notamment pour la synthese d'ethers. |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04317701A JPH04317701A (ja) | 1992-11-09 |
| JP3225320B2 true JP3225320B2 (ja) | 2001-11-05 |
Family
ID=26228562
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05052492A Expired - Fee Related JP3225320B2 (ja) | 1991-03-08 | 1992-03-09 | 蒸溜−反応装置およびその使用方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US5236663A (ja) |
| EP (1) | EP0503990B1 (ja) |
| JP (1) | JP3225320B2 (ja) |
| DE (1) | DE69200154T2 (ja) |
| ES (1) | ES2057965T3 (ja) |
Families Citing this family (25)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5948211A (en) * | 1990-02-06 | 1999-09-07 | Koch-Glitsch, Inc. | Distillation column downcomer having liquid permeable wall |
| US5454913A (en) * | 1990-02-06 | 1995-10-03 | Koch Engineering Company, Inc. | Internals for distillation columns including those for use in catalytic reactions |
| DE69200154T2 (de) * | 1991-03-08 | 1994-09-15 | Inst Francais Du Petrole | Destillations-Reaktionsvorrichtung und ihre Verwendung. |
| DE69223288T2 (de) * | 1991-07-09 | 1998-03-19 | Inst Francais Du Petrole | Destillations-Reaktor und seine Verwendung für Gleichgewichts-Reaktionen |
| US6251227B1 (en) * | 1991-11-13 | 2001-06-26 | Jacques Raphael Benzaria | Catalytic and adsorptive-processes using containers for solid granular materials |
| FR2684893A1 (fr) * | 1991-12-16 | 1993-06-18 | Inst Francais Du Petrole | Procede de distillation reactive catalytique et appareillage pour sa mise en óoeuvre. |
| JP2869297B2 (ja) * | 1993-06-22 | 1999-03-10 | 関西化学機械製作株式会社 | 段 塔 |
| FR2743079B1 (fr) | 1995-12-27 | 1998-02-06 | Inst Francais Du Petrole | Procede et dispositif d'hydrogenation selective par distillation catalytique comportant une zone reactionnelle a co-courant ascendant liquide-gaz |
| FR2743080B1 (fr) | 1995-12-27 | 1998-02-06 | Inst Francais Du Petrole | Procede de reduction selective de la teneur en benzene et en composes insatures legers d'une coupe d'hydrocarbures |
| FR2743081B1 (fr) | 1995-12-27 | 1998-01-30 | Inst Francais Du Petrole | Procede de reduction selective de la teneur en benzene et en composes insatures legers d'une coupe d'hydrocarbures |
| FR2744458B1 (fr) | 1996-02-05 | 1998-03-27 | Inst Francais Du Petrole | Procede d'isomerisation de paraffines par distillation reactive |
| US6379507B1 (en) | 1998-08-03 | 2002-04-30 | Asahi Kasei Kabushiki Kaisha | Process for producing methylal |
| US6100435A (en) * | 1998-11-13 | 2000-08-08 | Exxon Chemical Patents Inc. | Use of catalytic distillation to produce cyclopentane or cyclopentene |
| US6468389B1 (en) | 1999-11-09 | 2002-10-22 | James Jeffrey Harris | Undulating membrane surface for evaporative processes |
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| US6723886B2 (en) | 1999-11-17 | 2004-04-20 | Conocophillips Company | Use of catalytic distillation reactor for methanol synthesis |
| TW518609B (en) * | 2000-03-15 | 2003-01-21 | Hitachi Ltd | Chemical decontamination liquid decomposition device provided with catalyst tower and catalyst tower therefor |
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| FR3077818B1 (fr) | 2018-02-09 | 2020-02-28 | IFP Energies Nouvelles | Procede de separation d'olefines non lineaires d'une charge olefinique par distillation reactive |
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|---|---|---|---|---|
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