JP7698564B2 - 大規模ｄｍｏ反応に用いられる横型マルチフロープレート式反応装置 - Google Patents

Description

本発明は、ＤＭＯ反応装置に関し、特に、大規模ＤＭＯ反応に用いられる横型マルチフロープレート式反応装置に関する。

現在中国国内のエチレングリコールプロジェクトは、急速に発展し、主に炭素合成経路中のシュウ酸ジメチルの触媒水素化でエチレングリコールを製造することに重きを置く。このため、シュウ酸ジメチルをエチレングリコール調製の主要原料とし、その調製も非常に重要な研究分野である。反応温度が予想温度より低い場合、ＤＭＯシュウ酸ジメチルが触媒の表面で凝縮してしまう。凝縮液は触媒の細孔を満たし、触媒の活性を低下させる可能性があり、同時に反応物である亜硝酸メチル（ＭＮ）は、自己分解性を持っているため、反応装置において、高温条件下でのＭＮの急速な分解反応を避けるため、温度を一定範囲内に制御するよう注意しなければならない。したがって、この反応にとって、反応器の触媒層の温度分布を制御することが特に重要である。

下流の製品であるエチレングリコールの需要の増加に伴い、石炭由来のエチレングリコールプロジェクトの生産能力はそれに応じて拡大され、製造コスト及び運転エネルギー消費を考慮すると、石炭由来エチレングリコールの各プロセスの反応器のスケールアップが不可欠である。現在、ほとんどのＤＭＯ合成反応器は、多管式等温反応器であり、その生産能力の規模が主に５～２０万トンＤＭＯ／年の範囲であり、反応装置のスケールアップの傾向に多くの制限がある。１つ目は、多管式等温反応器の直径の増加により、管板のコストが大幅に増加し、反応装置の建設に多額の投資が発生する。２つ目は、カルボニル化反応システムの運転圧力が低いため、カルボニル化ガス循環機が石炭由来エチレングリコールの主なエネルギー消費装置になり、多管式等温反応器の高さの増加は、触媒層の圧力降下の増大につながり、ガス循環機の運転エネルギー消費が大幅に増加し、反応器のスケールアップを著しく制限する。３つ目は、多管式等温反応器の管径の増加は触媒層の温度分布の不均一につながり、熱交換管の中心で過温度現象が発生しやすく、運転の安全性に影響を及ぼす。４つ目は、多管式等温反応器の直径の増加により、冷却水側の不均一に流れるという現象が顕著に増加し、触媒層温度の不均一性を悪化させる。５つ目は、多管式等温反応器の直径が道路輸送の限界を超え、製造現場で設備の加工と溶接を実施しなくてはならないため、反応器の製造難易度が増える。したがって、多管式等温反応器は、反応装置のスケールアップ（生産能力が２０～４０万トンＤＭＯ／年）の設計要件を満たすことができず、現在中国の化学工業における「大規模、低エネルギー消費、高効率、低汚染」の発展傾向に合っていない。

従来の固定床横型反応器は、ほとんどが断熱型反応器であり、特許文献１に触媒層に伝熱装置がなく、反応器の入口と出口の熱交換器を介して予め昇温、降温する横型反応器が開示されている。ただし、ＤＭＯ反応は発熱速度が速く、発熱量が大きいため、この種の反応器では反応の熱交換要件を満たすことができない。従来の固定床横型反応器は、圧力降下と投資をさまざまな程度に減らすことができるが、それでも触媒の充填・取り出しが困難及び反応器内のガス分布が不均一であるという問題が存在する。特に急速な発熱反応について、触媒層は、効率的な伝熱デバイスによって反応熱を除去する必要があり、同時に反応器内部の複雑な構造を配慮する必要があり、既存の横型反応器では満たすことができない。

中国実用新案公告第２０７１０２５５６号明細書

本発明は、従来技術における上述の問題点の克服を意図しており、熱伝達係数が高い大規模ＤＭＯ反応に用いられる横型マルチフロープレート式反応装置を提供することを目的とする。

ＤＭＯ合成装置の生産能力拡大における多管式等温反応器の様々な制限に着目し、本発明のマルチフロープレート式反応装置は、同じサイズで熱伝達係数が高く、触媒の充填率が大きく、生産能力拡大を実現できる。本発明の横型マルチフロープレート式反応器は、熱伝達係数が高く、必要な熱交換面積が小さく、高価な管板を必要とせず、反応装置の製造コストを削減するのに有利である。比較的小さい触媒層圧力損失及びシステムの運転圧力降下は、ガス循環機のエネルギー消費及び生産の運転コストを削減することに有利である。水側の温度と流量を段階的に調整し、各段階の触媒層温度の均一性を制御し、ＤＭＯ収率と運転の安全性を向上させることができる。反応器の直径は触媒充填量によって制限されず、道路輸送の要件を満たし、反応器全体の輸送を容易にし、製造の難易度を低下する。さらに、この反応器全体は、独立したモジュール化の設計を採用し、モジュールの特性は横型ペアプレートの設計パラメーターによって決定される。複数セットの横型ペアプレートが独立したモジュールを形成し、複数セットのモジュールが直列及び並列に接続されて、大型の反応器として統合する。多管式等温反応器のスケールアップ効果と比較して、この反応器の各モジュールの伝熱性能は偏差なしで均一であり、工業スケールアップのリスクが大幅に軽減される。

本発明では、上記目的を達成するために、次の技術的手段を講じた。
横型マルチノズルシェルを含み、前記シェル上に複数組の原料ガス出入り口及び伝熱側の出入り口が設けられ、前記シェル内に触媒層（３）が設けられる大規模ＤＭＯ反応に用いられる横型マルチフロープレート式反応装置であって、前記触媒層は、少なくとも２段階のフローを含み、各フローが触媒を充填した複数のプレート式温度制御モジュール（２）で構成され、同じフロー段階の各プレート式温度制御モジュール（２）内に充填した触媒の高さが同じであることを特徴とする。

各段階フロー内における流体の流動方式は、順流方式又は逆流方式であり、各段階フローが軸方向に複数組の同じモジュールを並列に接続することで、反応器の生産能力拡大を満たし、反応器の直径の増加により道路輸送が制限されることを避ける。

各段階フローは、軸方向に複数組のプレート式温度制御モジュール（２）を並列に接続する。

前記プレート式温度制御モジュール（２）は、数枚の同じ熱交換用波形ペアプレート（１１）を含み、各熱交換用波形ペアプレート（１１）の底部に設けられた取り外し可能なグリッド上の隣り合う熱交換用波形ペアプレート（１１）の間に触媒を充填する。前記プレート式温度制御モジュールユニットは、数枚の同じ熱交換用波形ペアプレート（１１）を一定距離隔てて、４枚の厚板を最外部の熱交換用波形ペアプレートに各々溶接し、周囲を全周溶接し封止し、流体の流動のための上下開口部のみを残しておく。

カルボニル化反応の特徴によれば、前記熱交換用波形ペアプレート（１１）は、横型熱交換ペアプレート（１１）であり、隣り合う熱交換用波形ペアプレートの間の距離が１０ｍｍ～１００ｍｍの範囲である。

前記横型マルチノズルシェルは、直径３～６メートル、長さ８メートル以上の円筒体（5）を含み、両端に鏡板（４）及び複数組の原料ガス出入り口と伝熱側の出入り口が設けられ、前記伝熱側の出入り口の数又は断面積が少なくとも原料ガス出入り口の数又は断面積の２倍であり、各伝熱側の出入り口に少なくとも１個のスチームドラムが接続され、伝熱側の各ブランチに緊急用ベント弁が配置されている。

前記横型マルチノズルシェルの片側の水平方向に少なくとも２個の等間隔かつ平行な原料ガス入口ａ（６）が配置され、その対向側に対応する生成物出口ａ（７）が配置され、原料ガスは、反応器右上の原料ガス入口ａ（６）から流入し、Ｕ字形フローを経由し、さらに反応器左上の生成物出口ａ（７）から流出させることができる。
又は、前記横型マルチノズルシェルの上方に少なくとも２個の等間隔かつ平行な原料ガス入口ｂ（８）が配置され、その底部に対応する生成物出口ｂ（９）が配置され、原料ガスは、反応器上側の原料ガス入口ｂ（８）から流入し、少なくとも２段階の異なる触媒層を経由して反応器下側生成物出口ｂ（９）から流出させることができる。

前記横型マルチノズルシェル内の軸方向に配置された少なくとも１枚の流れを仕切る垂直バッフル（１２）は、反応器を半径方向に少なくとも左右２つのフローに分割し、前記流れを仕切る垂直バッフル（１２）の上側が穿孔の無いバッフルであり、下側が均一に穿孔された穿孔板であり、穿孔の無いバッフルと穿孔板の比率は、１０～２：１で、穿孔板の穿孔率が１５％～６５％の範囲であり、１００％にすることもできる。

前記横型マルチノズルシェル内の半径方向に配置されたガス分散用水平バッフル（１３）は、反応器を軸方向に少なくとも上下２つのフローに分割し、前記ガス分散用水平バッフル（１３）が均一に穿孔され、穿孔率が３０％～７０％の範囲であり、１００％にすることもできる。

触媒層は、少なくとも２段階のフローで構成され、前記２段階以上のフローが少なくとも２セットの異なるプレート式温度制御モジュールで構成される。同じ段階のフロー内にあるプレート式温度制御モジュールセットの各パラメーターは、一致し、触媒充填の高さがいずれも同じである。原料ガス入口に近く、同じフロー段階にあるプレート式温度制御モジュール（２）のペアプレートの間隔Ｄ１は、１０ｍｍ～６０ｍｍの範囲であり、より好ましくは１５ｍｍ～４５ｍｍの範囲であり、触媒充填の高さｈ１が１．５ｍ～４．３ｍの範囲であり、原料ガス出口に近く、同じフロー段階にあるプレート式温度制御モジュール（２）のペアプレートの間隔Ｄ２は、２０ｍｍ～１００ｍｍの範囲であり、より好ましくは２０ｍｍ～６０ｍｍ範囲であり、触媒充填の高ｈ２が０．３ｍ～４．０ｍの範囲である。ここで、Ｄ１＜Ｄ２、ｈ１＞ｈ２となる。

ＤＭＯ合成反応は、激しい発熱反応であり、その反応物である亜硝酸メチル（ＭＮ）が高温条件下で急速な分解反応を起こすため、反応温度が急激に上昇し、熱暴走反応による爆発現象が発生し、生産の安全性に著しく影響を与える。ＤＭＯ反応速度は、温度及び反応物の濃度に依存する。反応器の入口部は反応物濃度が高く、反応性が良好であり、反応器の出口側ほど反応物濃度が低く、反応性が低下するため、触媒層前半の反応量が高く、触媒層後半に比べてより高い除熱能力を必要とする。したがって、触媒層前半では、高い熱伝導効率を確保する条件下で、ＭＮ分解を抑えて収率をアップする必要がある。
同時に、生成物であるＤＭＯの沸点は、他の成分の沸点よりも高くなり、反応器の温度がその下限よりも低い場合、触媒の表面にＤＭＯの凝縮が生じ、その凝縮液が触媒の細孔に浸透して、触媒の活性が低下する可能性がある。したがって、反応工程全体において、反応温度の精密な制御が特に重要であり、反応工程全体は、好ましくは５０～２００℃の範囲、より好ましくは８０～１５０℃範囲の温度で行われる。反応圧力は、大気圧以上が好ましいが、１０ｋｇ／ｃｍ^２Ｇ（約１ＭＰａＧ）以下、より好ましくは５ｋｇ／ｃｍ^２Ｇ（約０．５ＭＰａＧ）以下である。さらに、この反応の特徴によれば、触媒層前半では、反応器の伝熱能力を高め、高温条件下でのＭＮの急速な分解反応を避けるため、温度を一定の範囲内に制御する必要があり、触媒層後半では、反応器の伝熱能力を弱め、反応出口温度を８０℃以上に制御する必要がある。

したがって、反応結果及び安全性を考慮すると、反応器の触媒層の温度分布を厳密に制御しなければならないため、異なる熱交換能力を持つプレート式温度制御モジュールを内蔵し、並列・直列接続構造の配置を通じてマルチフローの内部構造を形成し、反応温度を多段化制御する多段マルチフロー反応器を発明した。ＤＭＯ合成反応の触媒層前半では発熱が激しいため、高い熱交換能力が必要で、触媒層後半では温度の均一性を制御して収率をアップする特性について、異なるプレート間隔の少なくとも２つのフローを設計し、前段階のフローのプレート間隔が比較的小さく、熱交換能力を高め、後段階フローのプレート間隔が比較的大きく、反応温度を安定するように制御し、出口温度が低くなりすぎるのを防ぐ。

また、石炭由来エチレングリコールプロジェクトの生産能力が徐々に拡大するにつれ、ＤＭＯ合成反応では、触媒層の抵抗力を可能な限り低減し、触媒層の圧力降下を減少し、循環ガス圧縮機の電力を減らして運転エネルギー消費の節約が要求される。横型反応器の触媒層の高さが低く、プレート式モジュラーデザインの組み合わせにより、生産能力を拡大する時にやはり低い圧力降下を確保でき、かつ触媒の充填は、より簡単で均一性が保たれ、各チャネルの供給ガスと触媒の接触時間を０．２～１０秒に制御させ、反応の安全性を確保し、省エネ・排出量削減を実現する。

横型多段階温度制御プレート式反応器は、複数のユニットモジュールをつなぎ合わせて形成され、複数組の伝熱側の出入り口と緊急用ベント弁と協働し、各ユニットモジュールのスチームドラム（温度・流量）を個別に調整することができる。触媒層の温度制御は、より便利であり、したがって安全で安定な生産を実現するのにより役立つ。

従来技術と比較して、本発明は、次の利点を有する。
１．横型多段階温度制御プレート式反応器の内部温度制御プレートユニットは、モジュール構造で構成され、生産能力の要求に応じて軸方向に複数組のモジュールを並列することで、反応器の直径を大きくせず、道路輸送の制限範囲内とする。したがって、横型反応器の各構成要素は、工場で加工や組立を終えることができ、管板製造の要求がなく、製造精度を向上させるだけでなく、製造コストも削減する。

２．横型多段階温度制御プレート式反応器の触媒層の高さは、生産能力の拡大の影響を受けず、例えば２０万トン／年のＤＭＯの生産能力を一定の空間速度の運転条件下に制御すると、横型反応器の触媒層の圧力降下はわずか２５ｋＰａになり、多管式反応器の１７０ｋＰａよりはるかに低い。空間速度が増加しても、横型反応器はわずか３５ｋＰａであり、その多段階フローの触媒層全高が５ｍを超えず、触媒層の圧力降下が顕著に減少し、１５ｋＰａ～５０ｋＰａの範囲に制御することができる。したがって、横型反応器は、システム運転の圧力降下を大幅に減少し、圧縮機の電力を大幅に減らすことで、運転コストを節約する。

３．横型多段階温度制御プレート式反応器のマルチフロー及びモジュラーデザインは、各フロー及びモジュールの冷却水流量と温度を個別に調整するのに役立ち、触媒層の温度制御の利便性及び精度を顕著に向上し、同時に多段階フローの制御により、全体的な反応温度が均一になり、明らかなホットスポット部がなく、触媒層温度の調整、熱暴走回避及びにＤＭＯ収率のアップに役立つ。

４．横型多段階温度制御プレート式反応器は、優れた熱伝導性、均一な冷却水側の流動分布及び触媒充填の便利・均一性及びモジュラーデザインを備え、各チャネルの触媒層の温度分布を均一にさせ、局所高温部がないため、横型多段階温度制御プレート式反応器はＤＭＯ収率のアップにさらに役立ち、より優れた生産の安全・安定性を有する。

５、本発明の装置は、「安定、省エネ、安全、高効率」などの特性を有し、現在化学工学生産のスケールアップ発展傾向に合うことで、石炭由来エチレングリコール分野において最も潜在能力を有する反応器の１つである。

本発明の横型マルチフロープレート式反応装置の全体構造を示す模式図である。 本発明の横型マルチフロープレート式反応装置の第１の構造形態を示す模式図である。 本発明の横型マルチフロープレート式反応装置の第２の構造形態を示す模式図である。

以下、具体的実施例を参照しつつ本発明を詳細に説明する。下記の実施例は、当業者が本発明をさらに理解するのを助けるが、本発明をいかなる形態にも限定しない。当業者であれば本発明の技術思想を逸脱しない範囲で、多様な変更及び修正が可能であることが指摘されるべきである。

本発明の横型マルチフロー温度制御プレート式反応器は、ニーズに応じて反応器を様々な形態で配置することができる。

第１の形態
図１、図２を参照すると、亜硝酸メチルとＣＯの反応を起こしてシュウ酸ジメチル（ＤＭＯ）を得る製造方法中の大規模カルボニル化反応に用いられる横型マルチフロー温度制御プレート式反応器は、横型マルチノズルシェルを含み、シェルが横置きの横型シェルであり、両端に鏡板４が設けられ、円筒体５を含み、シェル直径が３～４．５メートルである。シェル内部は、少なくとも２段階以上の熱交換能力が異なる多段フローを含み、筒体右側の水平方向に少なくとも２個の等間隔かつ平行な原料ガス入口ａ６が配置され、その左側に対応する生成物出口ａ７が配置され、シェル内の軸方向に配置された少なくとも１枚の流れを仕切る垂直バッフル１２が反応器を少なくとも左右２つのフロー（前記流れを仕切る垂直バッフル（１２）の上側は、穿孔の無いバッフルであり、下側が均一に穿孔された穿孔板であり、穿孔の無いバッフルと穿孔板の比率は、１０～２：１で、穿孔板の穿孔率が１５％～６５％の範囲であり、１００％にすることもできる）に分割し、原料ガスの一酸化炭素と亜硝酸メチルは反応器右上の原料ガス入口ａ６から右側の白金族金属触媒層に流れ込んで反応を起こし、さらに流れを仕切る垂直バッフル１２を経由して左側の触媒層に入り、Ｕ字形フローとなり、さらに反応器左上の生成物出口ａ７から流出して生成物を得る。右側フロー内には、２～２０個の並列に接続されたプレート式温度制御モジュール２を含み、各プレート式温度制御モジュール２は数枚の同じ熱交換用波形ペアプレート１１を１５ｍｍ～４５ｍｍ離間して配置しており、左側フロー内は、２～２０個のプレート式温度制御モジュール２を含み、その中の熱交換用波形ペアプレート１１が２０ｍｍ～８０ｍｍ離間して配置され、触媒を熱交換用波形ペアプレート間に充填し、熱交換用波形ペアプレート１１上に循環水出入り口が設けられ、ペアプレート内部の循環水により熱量を除去し、反応原料ガスがペアプレートの触媒上で反応を起こす。循環水出入り口は、伝熱側の出入り口（図２内の伝熱側入口１０、伝熱側出口１０’）であり、循環水出入り口が少なくとも１つのスチームドラムに接続され、伝熱側の各ブランチに緊急用ベント弁が配置されて反応温度を調節し、反応を安全に進められるよう確保する。

第２の形態
図１、図３を参照すると、大規模カルボニル化反応に用いられる別の横型マルチフロー温度制御プレート式反応器は、横型マルチノズルシェルを含み、シェルが横置きの横型シェルであり、両端に鏡板４が設けられ、円筒体５を含み、シェル直径が４～６メートルである。シェル内部は、少なくとも２段階以上の熱交換能力が異なる多段フローを含み、筒体上側の水平方向に少なくとも２個の等間隔かつ平行な原料ガス入口８が配置され、その底部に対応する生成物出口９が配置され、反応器シェル内の半径方向に配置されたガス分散用水平バッフル１３は、反応器を軸方向に少なくとも上下２つのフロー（前記ガス分散用水平バッフル１３が均一に穿孔され、穿孔率が３０％～７０％の範囲であり、１００の範囲とすることもできる）に分割し、原料ガスの一酸化炭素と亜硝酸メチルは反応器上方の入口８から白金族金属触媒層に流れ込んで反応を起こし、さらにガス分散用水平バッフル１３を経由して下側の触媒層に入り、最後に生成物出口９から流出する。上側フロー内には、２～２０個のプレート式温度制御モジュール２を含み、各プレート式温度制御モジュール２は数枚の同じ熱交換用波形ペアプレート１１を１０ｍｍ～４０ｍｍ離間して配置しており、下側フロー内は、２～２０個のプレート式温度制御モジュール２を含み、熱交換用波形ペアプレート１１が１５ｍｍ～６０ｍｍ離間して配置され、触媒を熱交換用波形ペアプレート間に充填し、熱交換用波形ペアプレート内部の循環水により熱量を除去する。循環水出入り口は、伝熱側の出入り口（図３内の伝熱側入口１０、伝熱側出口１０’）であり、少なくとも１つのスチームドラムに接続され、伝熱側の各ブランチに緊急用ベント弁が配置されて反応温度を調節し、反応を安全に進められるよう確保する。

循環水の出入り口（１０，１０’）の順序を変更することにより、フローを順流方式又は逆流方式に制御できる。ここで、各段階フローの触媒充填の高さは、同じであり、各段階フローが軸方向に複数組の同じモジュールを並列することで、反応器の生産能力拡大を満たし、反応器の直径の増加により道路輸送が制限されることを避ける。

大規模亜硝酸アルキルエステルカルボニル化反応では、第１の形態の横型マルチフロー式温度制御プレート式反応器を用い、反応器の内径が４ｍである。反応器の上方で、ガス圧縮機（図示せず）により、ＣＯと再生塔からのガス（亜硝酸メチル）を混合した後の混合ガス（体積濃度１～３５％の一酸化炭素、体積濃度３～１５％の亜硝酸メチルを含有し、同時に窒素または二酸化炭素ガスなどの非反応性ガス、少量の一酸化窒素とアルキルアルコール蒸気も含む）を予熱器（図示せず）に輸送し加熱後触媒層に供給し、反応器の温度制御プレートを介して全体的な反応温度を８０～１５０℃に制御し、一酸化炭素と亜硝酸メチルを反応させる。横型反応器の２段階フロー触媒層の全高は、４．５ｍであり、触媒が均一に充填され、反応器の運転が安定し、同じ運転条件下の多管式反応器と比較して、触媒層の圧力降下がより小さく、わずか４５ｋＰａであり、熱伝達効果は顕著であり、横型マルチフロー式温度制御プレート式反応器の熱交換係数は多管式反応器の１．５～２倍になり、同じホットスポット温度条件下で、ＤＭＯ収率が１５～２０％程度向上する。

大規模亜硝酸アルキルエステルカルボニル化反応では、実施例１と同じ反応条件で、第２の形態の横型マルチフロー式温度制御プレート式反応器を用い、反応器内径が４．８ｍであり、全体的な反応温度を８０～１５０℃の範囲に制御して反応し、横型反応器の２段階フロー触媒層の全高は、２．５ｍであり、反応器の運転が安定し、同じ運転条件下の多管式反応器と比較して、触媒層の圧力降下が顕著に減少し、わずか２５ｋＰａであり、循環圧縮機の消費電力を大幅に節約し、システムの運転エネルギー消費を低下する。熱伝達効果は顕著であり、触媒層の温度分布は均一で、同じホットスポット温度条件下で多管式反応器と比較して、ＤＭＯ収率が５～１０％向上する。

上記実施例における反応器は、大規模なＤＭＯ反応に用いられ、性能を下表に示される。

ＤＭＯ収率とは、１時間あたり１立方メートルあたりに生成されるＤＭＯ粗生成物の量を意味し、ここで、通常の管式反応器との比較結果に基づいて、熱交換係数とＤＭＯ収率は相対値である。

上表から分かるように、実施例１に記載の反応器の熱伝達効果は顕著であり、熱交換係数は多管式反応器の１．５～２倍であり、ＤＭＯ収率が１５～２０％程度向上する。
実施例２における反応器の熱伝達効果は顕著であり、熱交換係数が多管式反応器の１．５～２倍であり、ＤＭＯ収率が５～１０％程度向上する。

最後に、上記の好ましい実施例は、本発明の技術的手段を例示するためにのみ使用され、これらにより本発明が限定されるものではないことに留意されたい。本発明の技術的思想から逸脱しない限り様々な置換、変形及び変更が可能であることは当業者にとって明らかであり、当業者により置換、変形及び変更される場合も本発明の特許請求の範囲で限定される範囲に含まれる。

Claims (9)

1. 横型マルチノズルシェルを含み、前記シェル上に複数組の原料ガス出入り口及び伝熱側の出入り口が設けられ、前記シェル内に触媒層（３）が設けられ、亜硝酸メチルとＣＯの反応を起こしてシュウ酸ジメチル（ＤＭＯ）を得る製造方法中に用いられる大型の横型マルチフロープレート式反応装置であって、前記触媒層は、少なくとも２段階のフローを含み、各フローが触媒を充填した複数のプレート式温度制御モジュール（２）で構成され、同じフロー段階の各前記プレート式温度制御モジュール（２）内に充填した触媒の高さが同じであることを特徴とする、大規模ＤＭＯ反応に用いられる横型マルチフロープレート式反応装置。
2. 各段階フロー内における流体の流動方式は、順流方式又は逆流方式であることを特徴とする、請求項１に記載の大規模ＤＭＯ反応に用いられる横型マルチフロープレート式反応装置。
3. 各段階フローは、軸方向に複数組の前記プレート式温度制御モジュール（２）を並列に接続することを特徴とする、請求項１に記載の大規模ＤＭＯ反応に用いられる横型マルチフロープレート式反応装置。
4. 前記プレート式温度制御モジュール（２）は、数枚の同じ熱交換用波形ペアプレート（１１）を含み、各前記熱交換用波形ペアプレート（１１）の底部に設けられた取り外し可能なグリッド上の隣り合う前記熱交換用波形ペアプレート（１１）の間に触媒を充填することを特徴とする、請求項１に記載の大規模ＤＭＯ反応に用いられる横型マルチフロープレート式反応装置。
5. 前記熱交換用波形ペアプレート（１１）は、横型熱交換ペアプレートであり、隣り合う前記熱交換用波形ペアプレート（１１）の間の距離が１０ｍｍ～１００ｍｍの範囲であることを特徴とする、請求項４に記載の大規模ＤＭＯ反応に用いられる横型マルチフロープレート式反応装置。
6. 前記横型マルチノズルシェルは、円筒体（５）を含み、両端に鏡板（４）及び複数組の原料ガス出入り口と伝熱側の出入り口が設けられ、前記伝熱側の出入り口の数又は断面積が少なくとも前記原料ガス出入り口の数又は断面積の２倍であり、各前記伝熱側の出入り口に少なくとも１個のスチームドラムが接続されることを特徴とする、請求項１に記載の大規模ＤＭＯ反応に用いられる横型マルチフロープレート式反応装置。
7. 前記横型マルチノズルシェルの片側の水平方向に少なくとも２個の等間隔かつ平行な原料ガス入口ａ（６）が配置され、その対向側に対応する生成物出口ａ（７）が配置され、
   または、前記横型マルチノズルシェルの上方に少なくとも２個の等間隔かつ平行な原料ガス入口ｂ（８）が配置され、その底部に対応する生成物出口ｂ（９）が配置される、
   ことを特徴とする、請求項６に記載の大規模ＤＭＯ反応に用いられる横型マルチフロープレート式反応装置。
8. 前記横型マルチノズルシェル内の軸方向に配置された少なくとも１枚の流れを仕切る垂直バッフル（１２）は、反応器を半径方向に少なくとも左右２つのフローに分割し、前記流れを仕切る垂直バッフル（１２）の上側が穿孔の無いバッフルであり、下側が均一に穿孔された穿孔板であり、穿孔の無い前記バッフルと前記穿孔板の比率は、１０～２：１で、前記穿孔板の穿孔率が１５％～６５％の範囲であり、１００％にすることもできることを特徴とする、請求項１に記載の大規模ＤＭＯ反応に用いられる横型マルチフロープレート式反応装置。
9. 前記横型マルチノズルシェル内の半径方向に配置されたガス分散用水平バッフル（１３）は、反応器を軸方向に少なくとも上下２つのフローに分割し、前記ガス分散用水平バッフル（１３）が均一に穿孔され、穿孔率が３０％～７０％の範囲であり、１００％にすることもできることを特徴とする、請求項１に記載の大規模ＤＭＯ反応に用いられる横型マルチフロープレート式反応装置。