JP3893092B2 - スタティックミキサーと結合されたモノリス触媒反応器 - Google Patents
スタティックミキサーと結合されたモノリス触媒反応器 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3893092B2 JP3893092B2 JP2002251007A JP2002251007A JP3893092B2 JP 3893092 B2 JP3893092 B2 JP 3893092B2 JP 2002251007 A JP2002251007 A JP 2002251007A JP 2002251007 A JP2002251007 A JP 2002251007A JP 3893092 B2 JP3893092 B2 JP 3893092B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- static mixer
- monolith
- catalytic reactor
- flow
- monolith catalytic
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 title claims abstract description 58
- 230000003068 static effect Effects 0.000 title claims abstract description 49
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 55
- 239000000376 reactant Substances 0.000 claims abstract description 50
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 31
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 29
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 12
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 claims abstract description 10
- DYSXLQBUUOPLBB-UHFFFAOYSA-N 2,3-dinitrotoluene Chemical compound CC1=CC=CC([N+]([O-])=O)=C1[N+]([O-])=O DYSXLQBUUOPLBB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 17
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 17
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 17
- 238000005984 hydrogenation reaction Methods 0.000 claims description 13
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 13
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 11
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 claims description 7
- LQNUZADURLCDLV-UHFFFAOYSA-N nitrobenzene Chemical compound [O-][N+](=O)C1=CC=CC=C1 LQNUZADURLCDLV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- FVHAWXWFPBPFOS-UHFFFAOYSA-N 1,2-dimethyl-3-nitrobenzene Chemical group CC1=CC=CC([N+]([O-])=O)=C1C FVHAWXWFPBPFOS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- BNUHAJGCKIQFGE-UHFFFAOYSA-N Nitroanisol Chemical compound COC1=CC=C([N+]([O-])=O)C=C1 BNUHAJGCKIQFGE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052794 bromium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 claims description 2
- 229910052740 iodine Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 150000002825 nitriles Chemical class 0.000 claims description 2
- VLZLOWPYUQHHCG-UHFFFAOYSA-N nitromethylbenzene Chemical compound [O-][N+](=O)CC1=CC=CC=C1 VLZLOWPYUQHHCG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 claims 2
- 150000001299 aldehydes Chemical class 0.000 claims 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 claims 1
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 claims 1
- 150000003141 primary amines Chemical class 0.000 claims 1
- 150000003335 secondary amines Chemical class 0.000 claims 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 abstract description 7
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 46
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 15
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 12
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 12
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 11
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 11
- XPFVYQJUAUNWIW-UHFFFAOYSA-N furfuryl alcohol Chemical compound OCC1=CC=CO1 XPFVYQJUAUNWIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 7
- 239000000047 product Substances 0.000 description 6
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 6
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 5
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 4
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 4
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- VOZKAJLKRJDJLL-UHFFFAOYSA-N 2,4-diaminotoluene Chemical compound CC1=CC=C(N)C=C1N VOZKAJLKRJDJLL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 238000003763 carbonization Methods 0.000 description 3
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 3
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 3
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KAESVJOAVNADME-UHFFFAOYSA-N Pyrrole Chemical compound C=1C=CNC=1 KAESVJOAVNADME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 2
- 229910052878 cordierite Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- JSKIRARMQDRGJZ-UHFFFAOYSA-N dimagnesium dioxido-bis[(1-oxido-3-oxo-2,4,6,8,9-pentaoxa-1,3-disila-5,7-dialuminabicyclo[3.3.1]nonan-7-yl)oxy]silane Chemical compound [Mg++].[Mg++].[O-][Si]([O-])(O[Al]1O[Al]2O[Si](=O)O[Si]([O-])(O1)O2)O[Al]1O[Al]2O[Si](=O)O[Si]([O-])(O1)O2 JSKIRARMQDRGJZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 2
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 2
- LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N haloperidol Chemical compound C1CC(O)(C=2C=CC(Cl)=CC=2)CCN1CCCC(=O)C1=CC=C(F)C=C1 LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 2
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 2
- 229920006254 polymer film Polymers 0.000 description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 2
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- XNWFRZJHXBZDAG-UHFFFAOYSA-N 2-METHOXYETHANOL Chemical compound COCCO XNWFRZJHXBZDAG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 1
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 1
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 1
- KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N Ruthenium Chemical compound [Ru] KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 1
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 229920000180 alkyd Polymers 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000008064 anhydrides Chemical class 0.000 description 1
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 210000002421 cell wall Anatomy 0.000 description 1
- 238000001311 chemical methods and process Methods 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 238000006482 condensation reaction Methods 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 230000009849 deactivation Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- QLURSWHJVYRJKB-UHFFFAOYSA-N formaldehyde;urea Chemical compound O=C.NC(N)=O.NC(N)=O QLURSWHJVYRJKB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 229910052741 iridium Inorganic materials 0.000 description 1
- GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N iridium atom Chemical compound [Ir] GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000008258 liquid foam Substances 0.000 description 1
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- -1 nitroaromatics Chemical class 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 238000005502 peroxidation Methods 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 1
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 1
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 1
- 239000005373 porous glass Substances 0.000 description 1
- 229910052702 rhenium Inorganic materials 0.000 description 1
- WUAPFZMCVAUBPE-UHFFFAOYSA-N rhenium atom Chemical compound [Re] WUAPFZMCVAUBPE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010948 rhodium Substances 0.000 description 1
- MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N rhodium atom Chemical compound [Rh] MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012266 salt solution Substances 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000003325 tomography Methods 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
- 229920006305 unsaturated polyester Polymers 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- 239000012224 working solution Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
- B01J8/02—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds
- B01J8/04—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds the fluid passing successively through two or more beds
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
- B01F25/40—Static mixers
- B01F25/42—Static mixers in which the mixing is affected by moving the components jointly in changing directions, e.g. in tubes provided with baffles or obstructions
- B01F25/43—Mixing tubes, e.g. wherein the material is moved in a radial or partly reversed direction
- B01F25/432—Mixing tubes, e.g. wherein the material is moved in a radial or partly reversed direction with means for dividing the material flow into separate sub-flows and for repositioning and recombining these sub-flows; Cross-mixing, e.g. conducting the outer layer of the material nearer to the axis of the tube or vice-versa
- B01F25/4322—Mixing tubes, e.g. wherein the material is moved in a radial or partly reversed direction with means for dividing the material flow into separate sub-flows and for repositioning and recombining these sub-flows; Cross-mixing, e.g. conducting the outer layer of the material nearer to the axis of the tube or vice-versa essentially composed of stacks of sheets, e.g. corrugated sheets
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J19/0053—Details of the reactor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J19/24—Stationary reactors without moving elements inside
- B01J19/248—Reactors comprising multiple separated flow channels
- B01J19/2485—Monolithic reactors
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
- B01J35/50—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their shape or configuration
- B01J35/56—Foraminous structures having flow-through passages or channels, e.g. grids or three-dimensional monoliths
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C209/00—Preparation of compounds containing amino groups bound to a carbon skeleton
- C07C209/30—Preparation of compounds containing amino groups bound to a carbon skeleton by reduction of nitrogen-to-oxygen or nitrogen-to-nitrogen bonds
- C07C209/32—Preparation of compounds containing amino groups bound to a carbon skeleton by reduction of nitrogen-to-oxygen or nitrogen-to-nitrogen bonds by reduction of nitro groups
- C07C209/36—Preparation of compounds containing amino groups bound to a carbon skeleton by reduction of nitrogen-to-oxygen or nitrogen-to-nitrogen bonds by reduction of nitro groups by reduction of nitro groups bound to carbon atoms of six-membered aromatic rings in presence of hydrogen-containing gases and a catalyst
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
- Y02P20/582—Recycling of unreacted starting or intermediate materials
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
Description
【関連出願に関する相互引証】
本願は2001年8月30日付け出願の米国特許出願第09/942,839号の部分継続出願である。
【0002】
【発明の背景】
反応剤ガスと反応剤液体との間の工業的反応例えば不飽和有機化合物および縮合が可能な官能基を有する化合物の水素化が関与する反応は、撹拌槽反応器内で微細分割され粉末化されたスラリー触媒を使用することによりしばしば実施される。このスラリー相反応系は、化学プロセスの安全性、操作性および生産性に固有の問題がある。微細分割され粉末化された触媒はしばしば発火性であり、また反応器への装入および濾過に際して、運転者の取り扱いを過大にする。運転開始および運転停止のための熱サイクルの性質によって、スラリー系は共生成物の生成を促進し、このため、触媒寿命が短縮しまた所望の生成物への収率が低下する。
【0003】
撹拌されている反応器内で微細分割された粉末触媒を使用することに対する別法は、ペレット化された触媒を固定床反応器内で使用することである。この反応器技術は、取り扱いおよび廃棄物の問題の多くを排除するが、技術的な多くの試みによって、液体有機化合物とのガスの反応に対して固定床反応器技術を応用することはできなかった。反応過程における全体的な温度上昇および温度勾配を制御することは1つの問題であった。第2の問題は、水素化に必要な大きな流量のため、固定床充填反応器には著しい圧力降下があることである。第3の問題は、気液分布に問題があり、従って、しばしば劣悪な転化率および局所化した濃度勾配が生じることである。
【0004】
モノリス触媒反応器は固定床反応器に代替し、また慣用の固定床反応器に比べて多くの利点がある。この反応器の圧力降下は小さく、このためガスおよび液体の速度をより大きくして反応器を操作することができる。ガスおよび液体の速度がこのように大きいので、大きな物質移動および混合が促進され、またモノリスの平行なチャンネルの設計によって液体相内のガスの凝集が防止される。
【0005】
以下の特許および論文は、ガス/液体反応に関する先行技術を例示する。
米国特許第5,73,687号は、芳香族モノニトロ化合物を製造するために設計された装置を開示する。この反応器は、捩れた平板状の1つの部材の前面の端縁が、前置された部材の後面の端縁に対して実質的に垂直であるように系列的に配置された少なくとも1つより多くの捩れた平板状部材を収納する管からなる。反応器は1つの管と、平板状の部材が入っていない中空の1つの管とからなるのが好ましい。
【0006】
Patrickら、AICHE Journal、41巻、3号(1995年3月)は、コーティングされていないコルディエライトのモノリス反応器および、滞留時間の分布を決定するのにまた気/液相反応を設計するのにこれを用いることを開示している。液体およびガスはモノリス反応器を上昇するように導入され、反応剤ガスは多孔性のガラスフリットを通過される。ガラスフリットの通過によって発生されるガス気泡は典型的にモノリスのチャンネルの幅より大きい。
【0007】
米国特許第6,005,143号は、モノリス触媒反応器システムを採用する反応器内でジニトロトルエンを水素と接触させることにより、ニトロ芳香族組成物つまりジニトロトルエンを水素化する方法での改良に関する。広範にみて、この改良はプラグフローで操作されるモノリス触媒反応器内でジニトロトルエンをトルエンジアミンに本質的に溶媒なしに連続して断熱的に水素化することにある。
【0008】
米国特許第4,428,922号は、固定層触媒反応器内での反応に先立って水素を液体と予備混合するのにスタティックミキサーを利用することにより、固定床触媒水素化器内で過酸化水素を製造する方法を開示している。
【0009】
米国特許第4,552,748号は、触媒活性のある物質が付着されている平行なチャンネルからなる反応器を通過させて使用液と水素とを上向きに流すことにより過酸化水素を製造する方法を開示している。反応生成物は反応器の上方部から取り出されそして循環される。
【0010】
米国特許第5,688,047号は、混合要素を有するスタティックミキサーを開示している。これは管とその軸に対して約90°の角度で回転する混合要素とからなる。
【0011】
【発明の概要】
本発明は流入口と流出口とを有するモノリス触媒反応器および流入口と流出口とを有するスタティックミキサーとからなり、スタティックミキサーの流出口がモノリス触媒反応器の流入口に連結している装置に関する。本発明は一体型触媒反応器内で反応剤ガスと反応剤液体との間の反応を実施する方法における改良にも関する。この方法への改良は、反応剤ガスおよび反応剤液体をスタティックミキサーの流入口に導入し、反応剤ガスおよび反応剤液体をそこで混合し、得られる混合された反応剤ガスおよび反応剤液体をスタティックミキサーの流出口を通過してモノリス触媒反応器の流入口に排出し、次いで得られた反応剤ガスと反応剤液体との混合物を反応させることにある。反応剤ガスと反応剤液体との混合物は、モノリス触媒反応器を通って上向きに流される場合に、ジニトロトルエンの水素化において安全面で特別な利点がある。
【0012】
装置およびプロセスに顕著な利点があり、それには以下が含まれる。
・モノリス触媒反応器内での反応剤ガスと反応剤液体との物質移動を増強できること、
・反応剤の接触時間を短くできることによって、副生物の生成が最小になり、また反応剤、反応の生成物または副生物の劣化に対する心配も最小になること、
・モノリス触媒反応器内でテイラーフローを得るのに必要な反応剤ガスの気泡寸法を一貫して制御できること、
・泡立ったガス/液体混合物をモノリス触媒反応器の全横断面にわたって実質的に均等に分散できること、
・反応速度を増加することによって生産性を増強できること、そして
・モノリス触媒反応器の処理量および効率を増大できること。
【0013】
【発明の詳述】
本発明の1つの局面は、モノリス触媒反応器、特に工業的応用に好適なもの、例えば2〜8フィートの直径を有するものを利用するガス/液体反応のための装置の改良に関する。この装置の改良はスタティックミキサーの流出口をモノリス触媒反応器の流入口に結合することにある。プロセスの操作に関していうと、反応剤ガスおよび反応剤液体はスタティックミキサーの流入口の導入され、そしてこれを通過して上向きに流され、混合され、スタティックミキサーの流出口を経て除去され、次いでモノリス触媒反応器の流入口に装入される。反応剤ガスと反応剤液体との間の反応はモノリス触媒反応器内で起きまた反応生成物はモノリス触媒反応器の流出口から抜き出される。未反応のガスおよび液体を含有する反応生成物の一部はしばしば、供給物の反応剤ガスおよび反応剤液体と一緒にされそしてモノリス触媒反応器システムを通じて循環される。
【0014】
固定層反応器中でモノリス触媒を使用しようと試みる背景技術の多くでは、下向きの流れが利用される。しかしながら、この流れの方向は、特に運転開始時に必要なある流速で停滞した流れまたは反転流を生じうることが見いだされている。このような流れの挙動はジニトロトルエンのトルエンジアミンへの転化のような反応にとって好ましくない下向流プロセスを生む。反応器内の条件は無制御反応器を生じることがある。しかしながら、反応剤ガスおよびジニトロトルエン反応剤液体をスタティックミキサーおよび一体型反応器を通過して上向きに流すと、スタティックミキサーからの泡立った安定な流れおよび反応器のモノリスのチャンネルを通過する安定なテイラーフローが確保され、これによって無制御反応の機会が最小になる。
【0015】
スタティックミキサーは既知であり、また典型的には相互にある角度で差し挟まれている平行板からなる。一層特定的に、これらのミキサーは、複数の区画からなり、これらの区画が、流れの方向に相互に噛み合い(interengaging)また相互に交差する(intersecting)チャンネルを形成する固定した強固な要素を有する軸に沿う流れの方向を有する管状のハウジングからなる。これらの流路は管状のハウジングの流入口から流出口までの曲がりくねった流路を画定する。この流路は、相互に噛み合いまた相互に交差するチャンネルによって流体の流れの分割、流体流の再配置、次いで、流体が管状のハウジングを通過する際の流体流の一体化が行われるように設計される。平行する交番的なチャンネルが交差する角度は変化してよいが、この角度は45〜90°の範囲内にある。
【0016】
1つの種類のスタティックミキサーは、壁、軸および流れの方向を有する管状のハウジングからなり、この軸はハウジングの内部を長手方向に延びる第1および第2の内部ハウジング部分に分割する。混合要素には少なくとも2つの混合区画が含まれ、これらの区画の1つがハウジング部分に配置されている。混合区画における流れの方向は、ハウジングの軸に対して平行でない流れの方向に延びる平行で、互いに離れているストリップによって規定される。流体が壁の表面に一旦接触すると、この流体は平行する次のストリップへと上昇して流されそして軸に対して平行でない逆向きの流れに誘導される。
【0017】
チャンネルを画定する強固な要素の壁の形状は変化してよく、またいくつかは、波状、ワッフル状でありあるいは直線状であってよい。スタティックミキサー内でチャンネルは液体およびガスを放射状に外向きに、ついで放射状に内向きに誘導し、これによって、これらの流体が交差する箇所において互いに接触しそして破砕が起る。スタティックミキサーは複数のそれぞれの区画から典型的に組み合わさっており、またこれらの区画は図2の有向矢印によって示されるように長手方向の軸に関して、前段の区画に対して典型的に45〜90°の刻みで回転しており、従って、流体が区画から区画へと移動するにつれ流れのパターンが変化する。
【0018】
本発明で使用するスタティックミキサーは、ガスの気泡寸法を制御することにより反応剤ガスの反応剤液体への分散を行うように設計されている。気泡寸法の範囲は直径0.1〜15mmである。6.452平方センチメートルあたりのセル〔1平方インチあたりのセル(cpi)〕が100〜1200であり、好ましくは200〜600である場合、気泡寸法の目標はセルのチャンネル幅または動水直径の0.5〜5倍の範囲であり、好ましくはチャンネル幅の1〜3倍が用いられる。(セルの動水直径はチャンネルまたはセルの断面積をそれらの濡れ辺長で除して4を乗ずると定義される。)気泡寸法の制御はスタティックミキサー内のチャンネルの設計によって主として支配され、またスタティックミキサーを通過する流体の速度の制御によって定まる。
【0019】
気泡寸法は、スタティックミキサーを通過するガスおよび液体の速度を等式化している公開情報を用いることにより予め決定することができる。典型的には、このような試験手続きにおいて、空気および水が使用され、また空気/水混合物をベースとする気泡寸法の測定値は、操作条件下での反応剤ガスおよび反応剤液体の気泡寸法に相関するものと考えられる。あるいはまた、コンピュータ化X線断層写真術あるいはレーザーアナライザーのような反応器内の気泡の寸法を測定する方法がある。反応の均一性を得るために、気泡寸法の測定によってモノリス触媒反応器の較正を実施すべきである。
【0020】
ここに記載する方法で用いるモノリス触媒は、触媒金属でコートされた多孔性の無機基質、金属基質、変性された基質、つまりモノリスの支持体からなる。変性はカーボンまたは熱処理された網状重合体からつくられるコーティングであってよい。モノリスは、円形、正方形、矩形または他の幾何学的形状の、長く狭い毛管チャンネルのハネカムをベースとし、これによってガスおよび液体は、層流流動様式の下でチャンネルを通過して共に流れる。
【0021】
これらの閉じ込められたチャンネル内のそしてこれらの条件下のガスおよび液体の流れは所望の『テイラー』フローを促進し、H2ガスの気泡は液体を通過して押し出される。この毛細管作用は極めて大きな気液および固液物質移動を促進する。気/液系のテイラーフローは、ガス気泡が実質的に均一な寸法を有しまた液体の薄膜によって包囲されるようなものである。
【0022】
図3は、異なる流動様式下での気泡の特性の差を示す。図(d)におけるように薄い液体フィルムによって囲まれた実質的に均一なガス気泡を形成することが目的である。(a)、(b)および(c)のような他の図は、様々なガス気泡の寸法を示し、小さい気泡が多量の液体によって囲まれていて、不十分な反応剤液体によって囲まれている(e)、(f)、(g)および(h)のような極めて大きな気泡に至る。
【0023】
有効なモノリス触媒反応器内での圧力降下は、6.452平方センチメートルあたり400セル〔1平方インチあたり400セル(cpi)〕を有するモノリス触媒反応器内のガス保圧が50%である場合、ガス/液体の見かけの合併流速0.1〜2メートル/秒に対して2〜200kPa/mの範囲にありうる。ハネカムモノリスセルの壁の間隔に関する典型的な寸法は、プレートの間で0.5〜5mmである。あるいはまた、モノリスは6.452平方センチメートルあたり100〜1200、好ましくは200〜600セル(100〜1200、好ましくは200〜600cpi)を有してよい。チャンネルの形状は正方形、六
角形、円形、楕円形などであってよい。
【0024】
反応に好適な触媒金属は実施すべき反応の種類に明らかに依存する。例えば、有機化合物の水素化では、モノリス基質に、変性された基質またはウオッシュコート(washcoat)に含浸されあるいは直接コートされる触媒金属が利用される。触媒金属には、周期律表のVIb族、VIIb族、VIII族およびIb族の金属であり水素化反応で慣用される金属が含まれる。触媒金属成分の例には、コバルト、ニッケル、パラジウム、白金、銅、ロジウム、ルテニウム、レニウム、イリジウムなどがある。しばしば金属の混合物が採用され、1つの例はパラジウムとニッケルとである。ウオッシュコートで含浸されたモノリス触媒の場合、触媒金属の組成は典型的にはウオッシュコートそのもの内での重量百分率として同定される。ウオッシュコートはモノリスの全重量の1〜50%の量で施されてよい。この場合、触媒金属の典型的な添加率は、ウオッシュコートの0.1〜25重量%そして好ましくは1〜20重量%の範囲にある。触媒金属は技術上一般に認められた方法でモノリスに含めることができる。触媒金属の塩の溶液からの初期の濡れ(incipient wetness)は、モノリス基質または変性されたモノリス上に金属触媒成分を含ませる方法の一例である。
【0025】
不混和性の液相が関与するいくつかの水素化反応では、モノリス基質例えば、無機のまたは炭素をベースとするものは、網状重合体フィルムでコートされることができ、このフィルムは金属のための支持体として働く。ポリマーフィルムの炭素表面の微細多孔性を除去することは、不混和性の液相が存在する時、大きな反応速度および長い触媒寿命のために有利である。表面の小さい、また中程度の寸法の細孔は、分子量の大きい共生成物による細孔の閉塞による触媒の失活につながる傾向がある。従って、この炭素モノリス、炭素でコートされたモノリスまたは重合体網状構造/炭素でコートされたモノリスは活性を最適にするためには極めて小さい表面積を有すべきである。つまり、モノリス触媒の全表面積約1〜15m2/グラムのN2 BETを有すべきである。
【0026】
小さい表面積を有する網状重合体/炭素でコートされたモノリスを得るために、ポリマーコーティング溶液を壁の表面に施しまた伝統的な炭素化温度以下に加熱することができる。ポリマー溶液の例には、フルフリルアルコールおよびピロールおよびポリエチレングリコールメチルエーテルのような他の添加剤を含むフルフリルアルコール;アミンを含むエポキシ樹脂;無水物を含むエポキシ樹脂グリセロールまたは他の多官能性アルコールを含む飽和ポリエステル;油変性アルキッド飽和ポリエステル、不飽和ポリエステル;ポリアミド;ポリイミド;フェノール/ホルムアルデヒド;尿素/ホルムアルデヒド;メラミン/ホルムアルデヒドなどがある。上記の手順は市販で入手できるフルフリルアルコールのオリゴマーまたはコポリマーを使用することにより変更することができる。
ポリマーコーティングの炭素化は比較的低い温度で実施される。炭素化の温度は先行技術で普通に用いられる550〜900℃とは対照的に250〜350℃である。
【0027】
モノリス触媒反応器では多くの種類の反応が実施することができるが、主として水素化および酸化が鍵になる反応である。広範な種類の化合物、例えば、ニトロ芳香族、ニトリル、不飽和有機化合物例えば不飽和アミンの水素化を実施することができる。官能基を有する有機化合物は、縮合反応によって水素化することができる。好ましい化合物はニトロ芳香族化合物でありまたこれにはニトロベンゼン、ニトロトルエン、ニトロキシレン、ニトロアニソールおよびハロゲンがCl、Br、IまたはFであるハロゲン化されたニトロ芳香族がある。
【0028】
スタティックミキサー/モノリス触媒反応器の組み合わせの操作の理解を容易にするために図1を参照されたい。スタティックミキサー1は複数の区画3からなり、またモノリス触媒反応器4に結合している。反応剤ガス、反応剤液体および場合によっては循環物が流入管5、7および9を経て十字管に導入される。これらの3つの流体は十字管内で僅かに混合されそして管11から抜き出される。ここで流体はスタティックミキサーの流入口に導入される。流体がスタティックミキサーを通過する際、複数の区画を通過するにつれ、流体は交番的に角度をなす流路に導入される。図示のように、最初の区画は、隣接する次の区画例えば3aに対して、流路の長手方向の軸のまわりに配向している(最初の区画3および隣接する次の区画3aとの間の空間によって示される)。ガスと液体との泡立った混合物は、得られるガス/液体の泡をモノリス触媒反応器4の断面に対する均一な分散を確実にするのに十分な幅を有する流出口13(スタティックミキサー1の最後の区画3とモノリス触媒反応器4との間の小さい空間によって示される)から抜き出す。均一な分散によって、モノリス触媒反応器4のすべての領域にわたってテイラーフローを一貫して確保することができ、このため、その他の方法で得られるより大きい物質移動速度が得られる。複数のセルで反応が起きる。生成物および未反応の物質を回収するために、反応生成物は管17を経てモノリス触媒反応器4から抜き出す。
【0029】
図2は複数の混合区画3を有するスタティックミキサー1の等角投影図である。流れのパターンは、反応剤ガスおよび反応剤液体が、スタティックミキサーの長手方向の軸に沿って流入口から流出口へと流れの方向(矢印Aによって示す)に進むにつれて、実質的に平行なチャンネル19が、反応剤ガスと反応剤液体との混合物を、角度をなして最初は放射状に外側に、次いで内側にそれぞれの区画を通じて誘導するようなものである。チャンネルの交差する箇所において流体は、発生する乱流のため、直線で通過する流れのパターンで得られるであろう程度より大きい程度まで混合されてくる。混合過程を一層強化するために各々の区画は、スタティックミキサー1の長手方向の軸の回りに、流路において前段の区画から矢印Bによって示されるように典型的に45〜約90°回転しており、その結果、区画から区画への流れの反転が存在する。
【0030】
以下の実施例は本発明の様々なそして好ましい態様を説明するために提示するものであり、本発明を限定する意図にはない。
実施例1
スタティックミキサーとモノリス触媒反応器とからなるジニトロトルエンの水素化
ジニトロトルエンの水素化を実施するために、高さ約100インチおよび直径約1インチの円筒状のモノリス反応器床を包含する反応器を使用した。触媒床は、市販の6.452平方センチメートルあたり400セル〔1平方インチあたり400セル(cpi)〕のコーディエライトモノリス支持体からつくられ、この支持体は正方形の形状のセルを有し、アルミナウオッシュコートが25%であり、また触媒金属装荷率がウオッシュコートを基準としてNiが20%またPdが1%であった。反応器システムは図1と同様にして構成し、過剰の水素ガスは圧縮機を使用して反応器の流入口に循環した。
【0031】
ジニトロトルエンの水素化のための化学量論的な必要量を超えて水素を供給した。ジニトロトルエンは融解液体として連続的に供給し、また溶媒は使用しなかった。ジニトロトルエン供給物および循環水素はともに、混合『十字管』におけるスタティックミキサーへの入口で循環反応混合物中に供給した。
【0032】
この実証例で使用したスタティックミキサーは、SMVL型の8つの要素からなるModel No.1″L4B8であり、これらの要素はそれぞれ長さ1インチ、直径1インチであり、Koch-Glitsch.Inc.によって製造されている。SMVLスタティックミキサーは短い長さの配管中で緊密な混合を達成し、圧力降下は最小であった。この形のミキサーは低粘度液体/液体混合、ガス/液体混合、および不混和性流体の分散のために適切に設計されており、また交差する多数の流動チャンネルを与えるように配向されている、積み重ねられた波状シートからなった。
【0033】
トルエンジアミンおよび水の生成物を反応器系から連続的に取り出した。以下の運転の操作条件はテイラーフローを得るように空気/水データから選定した。モノリスチャンネルにおいて、30〜35cm/秒の範囲のガスおよび液体の見かけの速度をそれぞれ用いた。モノリス床を通過するジニトロトルエン(DNT)の転化率>90%を達成し、そして反応混合物の断熱温度上昇を制限するために、DNTの流入口での濃度を0.5〜2重量%の範囲に維持した。この反応速度を実現するために流入口温度もまた調整した。
【0034】
使用したスタティックミキサーは、この激しい反応を支えるのに必要な気−液物質移動速度を得るために、反応器の断面にわたって所望の水素気泡寸法1〜3mmを均一に与えるように設計した。バルク水素濃度をゼロと仮定するとき、気−液物質移動係数の最小の平均値kLaは1秒-1であった。実際には、このような操作でバルク水素濃度がゼロまで低下されることはめったになく、従って、平均のkLaは2〜5秒-1の範囲にあることが期待された。これは優れた結果であった。このことは、商業上実用的な反応速度を維持するのに必要な流動条件、そしてDNTおよび水素の双方の気泡の分散を、スタティックミキサーが与えることの証拠であった。スタティックミキサーの圧力降下は一般に2psigより小さく、またモノリス床全体の圧力降下は15psigより小さく、このため、液体循環ポンプおよび循環水素圧縮機に必要な動力投入を減少することにより本方法の実用性がやはり増大する。
【0035】
それぞれの供給物流はスタティックミキサーを通ってそしてモノリス触媒反応器内へと上方に流される。生成物および未反応の供給物を含有する反応生成物を反応器から回収した。反応生成物中の未反応の成分をスタティックミキサーに次いで反応器を通じて循環した。以下の表は代表的な操作に関する条件を示す。
【0036】
【表1】
【0037】
これから理解できるように、プロセスの逸脱なしに長期間にわたって優れたDNT転化率を得た。
本方法をスタティックミキサーなしで操作する時、運転開始時にモノリス触媒反応器内でテイラーフローを得るのはかなり困難であった。プロセスの逸脱が多く認められ、これによって本方法が安全の点および製造の点で不満足なものになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】モノリス触媒反応器に結合されたスタティックミキサーの断面図である。
【図2】相互に噛み合いまた相互に交差する波形、および個々の混合要素の流れのパターンを示す等角投影図である。
【図3】モノリス触媒反応器の細管内の様々な条件下での反応剤ガスおよび反応剤液体の流動様式を示す断面図である。
Claims (19)
- 反応条件下にあるモノリス触媒反応器内で反応体ガスと反応体液体との混合物を不均一触媒反応させるための方法において、スタティックミキサー内で反応体ガスを反応体液体と最初に混合することにより、泡立った混合物をつくり、得られる泡立った混合物を反応させるためにモノリス触媒反応器内に導入し、次いで反応生成物をこのモノリス触媒反応器から回収することからなる改良された不均一触媒反応の方法。
- モノリス触媒反応器が、6.452平方センチメートルあたり100〜1200個のセルを有する請求項1に記載の方法。
- 泡立った混合物を0.1〜2メートル/秒の見掛け速度でモノリス触媒反応器内に上方に通過させる請求項2に記載の方法。
- スタティックミキサーが複数の区画からなり、それぞれの区画が、1つの軸に沿う流れの方向を有する管状のハウジングからなり、このハウジングが流れの方向に相互に噛み合いまた相互に交差するチャンネルを形成する複数の固定した強固な要素を有し、この要素は長手方向の軸に対して角度をなして延びている請求項3に記載の方法。
- スタティックミキサーが複数の混合区画からなり、それぞれの混合区画が、長手方向の軸の回りに前段の区画からの流れの向きに回転している請求項4に記載の方法。
- 交番的な平行なチャンネルが長手方向の軸に対して45〜約90°の角度で交差する請求項5に記載の方法。
- スタティックミキサーの複数の区画が、長手方向の軸の回りに前段の区画から約45〜90°流れの向きに回転している請求項6に記載の方法。
- 反応体液体中の反応体ガスの気泡の寸法がチャンネル幅またはセルの動水直径の0.5〜5倍であり、またモノリス触媒反応器が6.452平方センチメートルあたり200〜600個のセルを有する請求項7に記載の方法。
- 不均一触媒反応が水素化反応であり、反応体液体がニトロ芳香族化合物、ニトリル、不飽和有機物、およびケトンまたはアルデヒドのアンモニアまたは第1級もしくは第2級アミンとの反応生成物からなる群から選択される有機化合物である請求項8に記載の方法。
- 有機化合物がニトロ芳香族化合物である請求項9に記載の方法。
- ニトロ芳香族化合物は、ニトロベンゼン、ニトロトルエン、ニトロキシレン、ニトロアニソールおよび、ハロゲン化ニトロ芳香族化合物中のハロゲンがCl、Br、IまたはFであるハロゲン化ニトロ芳香族化合物である請求項10に記載の方法。
- ニトロ芳香族化合物がジニトロトルエンである請求項11に記載の方法。
- 流入口および流出口を有するモノリス触媒反応器と、流入口および流出口を有するスタティックミキサーとの組み合わせからなり、スタティックミキサーの流出口がモノリス触媒反応器の流入口と連結している請求項1に記載の方法のための装置。
- モノリス触媒反応器が、6.452平方センチメートルあたり100〜1200個のセルを有する請求項13に記載の装置。
- スタティックミキサーが、長手方向の軸に対して角度をなして延びる交番的な流路を画定する複数の平行なチャンネルからなる請求項14に記載の装置。
- スタティックミキサーが複数の混合区画からなり、それぞれの混合区画が、長手方向の軸の回りに前段の区画から流れの向きに回転している請求項15に記載の装置。
- 平行なチャンネルが45〜約90°の角度で交差する請求項16に記載の装置。
- スタティックミキサーの区画が、長手方向の軸の回りに前段の区画から約45〜90°流れの向きに回転している請求項17に記載の装置。
- モノリスの表面上に付着された触媒金属がVIb族、VIIb族、またはVIII族もしくはIb族の金属である請求項18に記載の装置。
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US09/942,839 US20030050510A1 (en) | 2001-08-30 | 2001-08-30 | Monolith catalytic reactor coupled to static mixer |
US09/942839 | 2001-08-30 | ||
US10/053787 | 2002-01-21 | ||
US10/053,787 US7109378B2 (en) | 2001-08-30 | 2002-01-21 | Monolith catalytic reactor coupled to static mixer |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003176255A JP2003176255A (ja) | 2003-06-24 |
JP3893092B2 true JP3893092B2 (ja) | 2007-03-14 |
Family
ID=26732243
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002251007A Expired - Fee Related JP3893092B2 (ja) | 2001-08-30 | 2002-08-29 | スタティックミキサーと結合されたモノリス触媒反応器 |
Country Status (9)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US7109378B2 (ja) |
EP (1) | EP1287884B1 (ja) |
JP (1) | JP3893092B2 (ja) |
KR (1) | KR100457284B1 (ja) |
CN (1) | CN1219592C (ja) |
AT (1) | ATE320848T1 (ja) |
BR (1) | BR0203375A (ja) |
DE (1) | DE60209969T2 (ja) |
ES (1) | ES2256375T3 (ja) |
Families Citing this family (31)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
NO321668B1 (no) * | 2003-04-11 | 2006-06-19 | Norsk Hydro As | Enhet for a fordele to fluider inn og ut av kanalene i en monolittisk struktur samt fremgangsmate og utstyr for a overfore masse og/eller varme mellom to fluider |
JP4545687B2 (ja) | 2003-10-08 | 2010-09-15 | 花王株式会社 | 3級アミンの製造方法 |
DE10347439A1 (de) * | 2003-10-13 | 2005-05-04 | Bayer Materialscience Ag | Verfahren zur Herstellung von aromatischen Aminen durch heterogen katalysierte Hydrierung |
DE102004021128A1 (de) * | 2004-04-29 | 2005-11-24 | Oxeno Olefinchemie Gmbh | Vorrichtung und Verfahren für die kontinuierliche Umsetzung einer Flüssigkeit mit einem Gas an einem festen Katalysator |
JP4781642B2 (ja) * | 2004-06-07 | 2011-09-28 | 花王株式会社 | アルデヒドの製造方法 |
JP4354341B2 (ja) | 2004-06-11 | 2009-10-28 | 花王株式会社 | 反応装置 |
US7045107B2 (en) | 2004-09-20 | 2006-05-16 | Air Products And Chemicals, Inc. | Process for the production of nitrogen trifluoride |
EP1867627B1 (en) | 2005-04-07 | 2014-08-27 | Kao Corporation | Process for production of tertiary amines |
US20060229476A1 (en) | 2005-04-08 | 2006-10-12 | Mitchell Robert L Sr | Activated carbon monolith catalyst, methods for making same, and uses thereof |
DE102005019540A1 (de) * | 2005-04-27 | 2006-11-09 | Basf Ag | Verfahren zur Herstellung eines Amins |
JP2007197396A (ja) | 2006-01-30 | 2007-08-09 | Kao Corp | 3級アミンの製造方法 |
EA016188B1 (ru) | 2006-05-08 | 2012-03-30 | КОМПАКТДЖТЛ ПиЭлСи | Компактный каталитический реактор и способ сжигания водорода |
GB0608927D0 (en) | 2006-05-08 | 2006-06-14 | Accentus Plc | Catalytic Reactor |
CA2732957C (en) * | 2007-08-07 | 2015-11-24 | Nathaniel Hughes | Molecular mixer and catalytic reactor |
CN101376092B (zh) * | 2007-08-27 | 2010-05-19 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种沸腾床反应器 |
US7887764B2 (en) * | 2007-09-18 | 2011-02-15 | Jernberg Gary R | Mixer with a catalytic surface |
DE102008063991A1 (de) | 2008-12-19 | 2010-06-24 | Bayer Materialscience Ag | Verfahren zur Herstellung von Isocyanaten in der Gasphase |
JP5616586B2 (ja) * | 2009-03-12 | 2014-10-29 | 地方独立行政法人 大阪市立工業研究所 | カラムリアクター |
US20110217218A1 (en) * | 2010-03-02 | 2011-09-08 | Exxonmobil Research And Engineering Company | Systems and Methods for Acid Gas Removal |
US8808550B2 (en) * | 2010-03-18 | 2014-08-19 | Air Products And Chemicals, Inc. | Apparatus and method for dissolution of ozone in water and catalytic oxidation |
US9132392B2 (en) * | 2010-12-21 | 2015-09-15 | Kao Corporation | Column contact apparatus and method for operating the same |
US8936170B2 (en) | 2013-06-05 | 2015-01-20 | American Sugar Refining, Inc. | Container and lid assembly |
USD732964S1 (en) | 2013-06-05 | 2015-06-30 | American Sugar Refining, Inc. | Container and lid assembly |
KR101733721B1 (ko) | 2015-08-26 | 2017-05-08 | 설점국 | 신발 뒤꿈치용 보강구 |
US10272398B2 (en) * | 2015-11-06 | 2019-04-30 | Ford Global Technologies, Llc | Static flow mixer with multiple open curved channels |
JP7023980B2 (ja) * | 2017-04-21 | 2022-02-22 | コモンウェルス サイエンティフィック アンド インダストリアル リサーチ オーガナイゼーション | フロー分配システム |
JP6712732B2 (ja) * | 2018-09-11 | 2020-06-24 | 株式会社キャタラー | ファインバブルを用いた反応装置及び反応方法 |
CN113041960A (zh) * | 2019-12-27 | 2021-06-29 | 江苏和成新材料有限公司 | 连续性化学反应釜 |
CN114452927B (zh) * | 2022-01-28 | 2023-07-07 | 中北大学 | 用于dnt和dnan合成的一机两用反应装置 |
CN114160054B (zh) * | 2022-02-14 | 2022-04-26 | 南京禾勤生物医药科技有限公司 | 一种连续流氢化反应装置、不饱和醛酮的选择性还原方法 |
CN114797642B (zh) * | 2022-04-18 | 2023-05-23 | 山东大学 | 一种可调压静态混合器及其使用方法 |
Family Cites Families (25)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5547127A (en) | 1978-09-29 | 1980-04-03 | Tokumitsu Kuromatsu | Element for two-fluid mixer |
US4428922A (en) | 1982-05-14 | 1984-01-31 | Fmc Corporation | Process for manufacturing hydrogen peroxide |
SE431532B (sv) | 1982-09-08 | 1984-02-13 | Eka Ab | Forfarande vid framstellning av veteperoxid |
EP0233642A3 (en) | 1986-02-18 | 1989-09-06 | W.R. Grace & Co.-Conn. | Process for hydrogenation of organic compounds |
SE464867B (sv) | 1989-02-23 | 1991-06-24 | Eka Nobel Ab | Foerfarande vid framstaellning av vaeteperoxid enligt antrakinonprocessen |
SU1676438A3 (ru) * | 1989-07-18 | 1991-09-07 | Синион, Советско-Итальянское Научно-Исследовательское Общество Нефтехимии | Установка дл обработки жидкости газом |
CH686117A5 (fr) | 1993-07-08 | 1996-01-15 | Biazzi Sa | Appareillage de reaction gaz-liquide. |
DE4327246A1 (de) | 1993-08-13 | 1995-02-16 | Hoechst Ag | Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung von Polyacetalen und ihre Verwendung |
FR2724390B1 (fr) | 1994-09-08 | 1996-12-13 | Inst Francais Du Petrole | Hydrogenation selective de coupes hydrocarbonees renfermant des hydrocarbures monoinsatures et polyinsatures |
DE4435839A1 (de) | 1994-10-07 | 1996-04-11 | Bayer Ag | Schlammphasenreaktor und dessen Verwendung |
ES2132579T3 (es) | 1995-08-30 | 1999-08-16 | Sulzer Chemtech Ag | Mezclador estatico para fluidos viscosos. |
US5763687A (en) | 1995-12-15 | 1998-06-09 | Mitsui Chemicals, Inc. | Preparation process for aromatic mononitro compounds |
US6267912B1 (en) | 1997-04-25 | 2001-07-31 | Exxon Research And Engineering Co. | Distributed injection catalytic partial oxidation process and apparatus for producing synthesis gas |
DE19723322A1 (de) | 1997-06-04 | 1998-12-10 | Bayer Ag | Reaktor zur Durchführung rascher stark exothermer Reaktionen und dessen Verwendung |
US6242649B1 (en) | 1997-10-15 | 2001-06-05 | Bayer Aktiengesellschaft | Continuous method for producing aromatic amines |
US6005143A (en) * | 1998-08-07 | 1999-12-21 | Air Products And Chemicals, Inc. | Use of a monolith catalyst for the hydrogenation of dinitrotoluene to toluenediamine |
DE19844901C1 (de) | 1998-09-30 | 1999-11-04 | Bayer Ag | Verfahren zur Dosierung von flüssigen Nitroaromaten mit mehr als einer Nitrogruppe in Reaktoren zur Sumpfphasen-Hydrierung |
CA2287149A1 (en) | 1998-10-21 | 2000-04-21 | Praxair Technology, Inc. | Process for intensifying fast plug flow reactions using a high intensity tubular reactor |
CN1190411C (zh) | 1998-12-12 | 2005-02-23 | 巴斯福股份公司 | 胺的制备 |
DE19858974B4 (de) | 1998-12-19 | 2006-02-23 | Daimlerchrysler Ag | Verfahren zur katalytischen Umsetzung eines Ausgangsstoffes, insbesondere eines Gasgemisches |
EP1121976A1 (en) | 2000-02-03 | 2001-08-08 | Engelhard Corporation | Chemical process in reactor with structured catalyst |
JP4742405B2 (ja) | 2000-06-28 | 2011-08-10 | トヨタ自動車株式会社 | 燃料改質装置 |
US7122170B2 (en) * | 2000-07-25 | 2006-10-17 | Conocophillips Company | Catalysts for SPOC™ enhanced synthesis gas production |
US7182924B2 (en) * | 2001-03-13 | 2007-02-27 | Corning Incorporated | Substrate packing for monolith reactors |
US6521791B1 (en) * | 2001-11-09 | 2003-02-18 | Air Products And Chemicals, Inc. | Process for regenerating a monolith hydrogenation catalytic reactor |
-
2002
- 2002-01-21 US US10/053,787 patent/US7109378B2/en not_active Expired - Lifetime
- 2002-08-26 BR BR0203375-5A patent/BR0203375A/pt not_active IP Right Cessation
- 2002-08-28 EP EP02019084A patent/EP1287884B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2002-08-28 ES ES02019084T patent/ES2256375T3/es not_active Expired - Lifetime
- 2002-08-28 AT AT02019084T patent/ATE320848T1/de not_active IP Right Cessation
- 2002-08-28 DE DE60209969T patent/DE60209969T2/de not_active Expired - Lifetime
- 2002-08-29 JP JP2002251007A patent/JP3893092B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2002-08-29 KR KR10-2002-0051376A patent/KR100457284B1/ko not_active IP Right Cessation
- 2002-08-30 CN CNB021321159A patent/CN1219592C/zh not_active Expired - Fee Related
-
2005
- 2005-02-01 US US11/048,582 patent/US7595029B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
BR0203375A (pt) | 2003-05-27 |
CN1403191A (zh) | 2003-03-19 |
ATE320848T1 (de) | 2006-04-15 |
KR100457284B1 (ko) | 2004-11-16 |
ES2256375T3 (es) | 2006-07-16 |
US20050129594A1 (en) | 2005-06-16 |
CN1219592C (zh) | 2005-09-21 |
DE60209969D1 (de) | 2006-05-11 |
US7109378B2 (en) | 2006-09-19 |
EP1287884A2 (en) | 2003-03-05 |
US7595029B2 (en) | 2009-09-29 |
EP1287884B1 (en) | 2006-03-22 |
US20030049185A1 (en) | 2003-03-13 |
JP2003176255A (ja) | 2003-06-24 |
EP1287884A3 (en) | 2004-02-04 |
KR20030019191A (ko) | 2003-03-06 |
DE60209969T2 (de) | 2006-08-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3893092B2 (ja) | スタティックミキサーと結合されたモノリス触媒反応器 | |
KR100339285B1 (ko) | 디니트로톨루엔을 톨루엔디아민으로 가수소화시키는데 유용한모놀리스 촉매 | |
Kapteijn et al. | New non-traditional multiphase catalytic reactors based on monolithic structures | |
EP1155738B1 (en) | Retrofit reactor including gas/liquid ejector and monolith catalyst | |
CN1876224B (zh) | 反应装置 | |
US6790417B2 (en) | Monolith loop reactors | |
JP2007197396A (ja) | 3級アミンの製造方法 | |
US8877978B2 (en) | Method for producing tertiary amine | |
US9295971B2 (en) | Apparatus and process for the continuous reaction of liquids with gases | |
Laporte et al. | Multiphasic Continuous‐Flow Reactors for Handling Gaseous Reagents in Organic Synthesis: Enhancing Efficiency and Safety in Chemical Processes | |
EP2943273B1 (de) | Vorrichtung und verfahren zur kontinuierlichen umsetzung von flüssigkeiten mit gasen | |
US20030050510A1 (en) | Monolith catalytic reactor coupled to static mixer | |
US9302237B2 (en) | Apparatus and process for the continuous reaction of liquids with gases | |
WO2000032513A1 (en) | Reactor and process for removal of carbon monoxide from hydrogen | |
KR100663218B1 (ko) | 비균질적으로 촉매된 3상 반응의 등온적 수행 방법 | |
Moulijn et al. | Structured catalysts and reactors: A contribution to process intensification | |
Moulijn et al. | and Andrzej Stankiewicz Delft University of Technology, Delft, The Netherlands |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20051121 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060131 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060427 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060704 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060928 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20061205 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20061208 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Ref document number: 3893092 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091215 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101215 Year of fee payment: 4 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101215 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111215 Year of fee payment: 5 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121215 Year of fee payment: 6 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131215 Year of fee payment: 7 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |