JPH01281139A - 気相において酸化しうる仕込原料の酸化方法およびこの方法の実施のための反応器 - Google Patents
気相において酸化しうる仕込原料の酸化方法およびこの方法の実施のための反応器Info
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野コ
本発明は、少なくとも1つの酸化性ガス、すなわち酸化
しうる仕込原料の酸化を可能にするガスを含むガスまた
はガス混合物による、気相において酸化しうる仕込原料
の酸化方法に関する。
しうる仕込原料の酸化を可能にするガスを含むガスまた
はガス混合物による、気相において酸化しうる仕込原料
の酸化方法に関する。
本発明はまた、前記方法の実施に必要な装置にも関する
。
。
本発明は、より詳しくは、特に例えばメタノールおよび
高級同族アルコールの合成のための一酸化炭素および水
素を含む合成ガスの調製のための酸化しうる仕込原料、
例えば炭化水素仕込原料の、好ましくは遅い、かつ通常
は部分的な酸化方法に関する。
高級同族アルコールの合成のための一酸化炭素および水
素を含む合成ガスの調製のための酸化しうる仕込原料、
例えば炭化水素仕込原料の、好ましくは遅い、かつ通常
は部分的な酸化方法に関する。
この方法は、例えばベンゼンの蒸気リフオーミング流出
物の酸化、またはアンモキシデイジョンに適用されうる
。
物の酸化、またはアンモキシデイジョンに適用されうる
。
酸化性ガスは特に酸素、オゾンまたはハロゲンであって
もよいが、本発明においては、例えば酸素を用いた反応
しか考察しないものとする。
もよいが、本発明においては、例えば酸素を用いた反応
しか考察しないものとする。
[従来技術およびその問題点]
アンモキシデイジョンに関するフランス特許PR2,3
04,601によれば、酸素は、発熱性を減じるために
多数のレベルの固定触媒層に分配される。
04,601によれば、酸素は、発熱性を減じるために
多数のレベルの固定触媒層に分配される。
米国特許tls−A−2,621,117によれば、メ
タンの部分酸化を実施することが知られている。反応は
、ガス混合が完全に行なわれていない炎中で行われ、酸
素に富む帯域において、急速に非常に高い温度に到達す
る。
タンの部分酸化を実施することが知られている。反応は
、ガス混合が完全に行なわれていない炎中で行われ、酸
素に富む帯域において、急速に非常に高い温度に到達す
る。
高温で生成されたガスは、ついで酸化される仕込原料の
大部分と混合され、これらは例えばその後の方法におい
て触媒を汚染しやすい、従って反応の収率を減じやすい
カーボンブラックの形成を伴なう、分子の分解を引起こ
す。
大部分と混合され、これらは例えばその後の方法におい
て触媒を汚染しやすい、従って反応の収率を減じやすい
カーボンブラックの形成を伴なう、分子の分解を引起こ
す。
メタンの場合カーボンブラックの生成が見られ、合成ガ
スは、例えば−酸化炭素および水素からのアルコール合
成のために、それらの使用前に、後で収塵されなければ
ならない。
スは、例えば−酸化炭素および水素からのアルコール合
成のために、それらの使用前に、後で収塵されなければ
ならない。
この文献によれば、酸素は、流量全体を受入れるのに十
分な断面積を有しなければならない単一の管路を通って
注入される。ガスはこの断面を通って速い速度で注入さ
れるが、気相での反応速度に比較して、分子の分散速度
は遅い。
分な断面積を有しなければならない単一の管路を通って
注入される。ガスはこの断面を通って速い速度で注入さ
れるが、気相での反応速度に比較して、分子の分散速度
は遅い。
カーボンブラックの形成に加えて、反応ガスの接触が行
なわれる帯域のレベルにおける過剰な過熱が生じること
もある。これはこの方法の良好な作動には有害である。
なわれる帯域のレベルにおける過剰な過熱が生じること
もある。これはこの方法の良好な作動には有害である。
さらに酸素がオ′リフイスから出る場所での酸素噴出は
、通常、反応器内での低速で流通する酸化されるガスの
環境において行なわれる。これは酸素分子の急速な分散
にとって有利ではない。
、通常、反応器内での低速で流通する酸化されるガスの
環境において行なわれる。これは酸素分子の急速な分散
にとって有利ではない。
本出願人名での欧州特許出願BP−A−231706は
、少なくとも1つの酸化性ガスを含むガス混合物によっ
て、気相において酸化しうる仕込原料の酸化方法であっ
て、反応ガスが、前記ガスの急速な混合を保証する混合
帯域の入口まで、別々の多数の平行管によって分配され
、前記混合物がついで、反応が爆発を起こさずに実施さ
れることを可能にするような、炎の停止または停止装置
を含む反応帯域に送られる。ただし最も多くの場合、爆
発限度内である(特にメタンの部分酸化の場合)。
、少なくとも1つの酸化性ガスを含むガス混合物によっ
て、気相において酸化しうる仕込原料の酸化方法であっ
て、反応ガスが、前記ガスの急速な混合を保証する混合
帯域の入口まで、別々の多数の平行管によって分配され
、前記混合物がついで、反応が爆発を起こさずに実施さ
れることを可能にするような、炎の停止または停止装置
を含む反応帯域に送られる。ただし最も多くの場合、爆
発限度内である(特にメタンの部分酸化の場合)。
この方法において、分配器の出口または混合帯域の出口
において測定されるガス速度は、圧力および温度の効果
を訂正して、一定の反応器についてのガス流量を考慮に
入れて、通常比較的小さいbこれは、これらの条件下で
使用された静止混合器が、一般に非常に大きな効率を有
するものでないだけに、−層混合帯域の出口での不均質
ガス混合に寄与する。その結果、この方法の良好な運転
に対して有害な煤の形成が生じる。
において測定されるガス速度は、圧力および温度の効果
を訂正して、一定の反応器についてのガス流量を考慮に
入れて、通常比較的小さいbこれは、これらの条件下で
使用された静止混合器が、一般に非常に大きな効率を有
するものでないだけに、−層混合帯域の出口での不均質
ガス混合に寄与する。その結果、この方法の良好な運転
に対して有害な煤の形成が生じる。
その他に、この特許において記載された方法によっては
、酸化ガス混合物をついで例えばアルコール合成に使用
するような場合に特に好ましい、高圧で酸化反応を実施
したい時には、良好な結果が得られない。
、酸化ガス混合物をついで例えばアルコール合成に使用
するような場合に特に好ましい、高圧で酸化反応を実施
したい時には、良好な結果が得られない。
本発明の目的の1つは、前記のような不都合を解消する
ことである。
ことである。
下記のものが見出だされ、このことが本発明の対象であ
る。すなわち先行技術の方法に対して、特に欧州特許出
願BP−A−231708に本出願人が記載した方法に
対して、明らかに改良された結果を得ることを可能にす
る、酸化性ガスまたは酸化性ガス混合物により、気相で
酸化しうる仕込原料の酸化方法である。
る。すなわち先行技術の方法に対して、特に欧州特許出
願BP−A−231708に本出願人が記載した方法に
対して、明らかに改良された結果を得ることを可能にす
る、酸化性ガスまたは酸化性ガス混合物により、気相で
酸化しうる仕込原料の酸化方法である。
[問題点の解決手段]
より正確には、本発明は、少なくとも1つの酸化性ガス
を含むガスまたはガス混合物による、気相で酸化しうる
仕込原料の酸化方法であって、下記工程から成る方法に
関する: (a)セラミック材料製の粒状成分(elements
匹rNelulaires)で完全に満たされた分散帯
域に、酸化しうる仕込原料および酸化性ガスを導入し、
該粒状成分は、粒状成分間の自由空間または自由通路、
またはこれらの成分の壁間の通路が、少なくとも1つの
方向に沿って、前記酸化性ガスによる前記仕込原料の酸
化の結果生じうる炎の停止距M(distance d
e eolncement def’lamme)に大
きくともせいぜい等しいサイズを有する程度のサイズを
有するものであり、前記ガスが、前記粒状成分中に埋め
込まれた少なくとも1つのガス促進手段によって前記分
散帯域に導入されて、促進装置の出口において少なくと
も10m X秒−1のガス速度が得られるように成され
ている工程、および (b) 少なくとも1つの方向に沿って、炎の前記停止
距離に大きくともせいぜい等しいサイズををするような
通路を有する多数の空間を含む、セラミック材料製の反
応帯域において、工程(a)から出たガス混合物を反応
させ、帯域間の距離が、大きくともせいぜい炎の前記停
止距離に等しい工程。
を含むガスまたはガス混合物による、気相で酸化しうる
仕込原料の酸化方法であって、下記工程から成る方法に
関する: (a)セラミック材料製の粒状成分(elements
匹rNelulaires)で完全に満たされた分散帯
域に、酸化しうる仕込原料および酸化性ガスを導入し、
該粒状成分は、粒状成分間の自由空間または自由通路、
またはこれらの成分の壁間の通路が、少なくとも1つの
方向に沿って、前記酸化性ガスによる前記仕込原料の酸
化の結果生じうる炎の停止距M(distance d
e eolncement def’lamme)に大
きくともせいぜい等しいサイズを有する程度のサイズを
有するものであり、前記ガスが、前記粒状成分中に埋め
込まれた少なくとも1つのガス促進手段によって前記分
散帯域に導入されて、促進装置の出口において少なくと
も10m X秒−1のガス速度が得られるように成され
ている工程、および (b) 少なくとも1つの方向に沿って、炎の前記停止
距離に大きくともせいぜい等しいサイズををするような
通路を有する多数の空間を含む、セラミック材料製の反
応帯域において、工程(a)から出たガス混合物を反応
させ、帯域間の距離が、大きくともせいぜい炎の前記停
止距離に等しい工程。
本発明の方法は、下記利点を有する:
・この発明によって、混合帯域の効率の増加に寄与する
、ガスに伝達されるエネルギーによって、酸化しうる仕
込原料と酸化性ガスとの非常に均質な混合が反応帯域の
入口において得られること; ・反応器の断面の表面全体におけるガス混合物の分配が
特に良好であること、これによって特に反応が反応帯域
の全容積内において展開され、このようにして局部的に
過熱された帯域の出現が大巾に回避されること; ・酸化性ガスによる仕込原料の酸化から生じうる炎の停
止または停止を可能にする手段の使用は、爆発を回避し
、しかもこれによって、仕込原料の通常部分的な酸化の
時に発生する、多くの場合過剰な熱から反応器および種
々の装置を保護しつつ、tooo℃を越えることもある
温度で操作を行なうことができること: ・その他に、酸化しうる仕込原料および酸化性ガスを導
入する促進手段の使用によって、特に、前記促進手段の
出口におけるガスの速度を単純に変化させることによっ
て、主として反応帯域内のガスの入口近くにおいて、反
応器の種々の帯域内の温度の良好な調節が可能になるこ
と。
、ガスに伝達されるエネルギーによって、酸化しうる仕
込原料と酸化性ガスとの非常に均質な混合が反応帯域の
入口において得られること; ・反応器の断面の表面全体におけるガス混合物の分配が
特に良好であること、これによって特に反応が反応帯域
の全容積内において展開され、このようにして局部的に
過熱された帯域の出現が大巾に回避されること; ・酸化性ガスによる仕込原料の酸化から生じうる炎の停
止または停止を可能にする手段の使用は、爆発を回避し
、しかもこれによって、仕込原料の通常部分的な酸化の
時に発生する、多くの場合過剰な熱から反応器および種
々の装置を保護しつつ、tooo℃を越えることもある
温度で操作を行なうことができること: ・その他に、酸化しうる仕込原料および酸化性ガスを導
入する促進手段の使用によって、特に、前記促進手段の
出口におけるガスの速度を単純に変化させることによっ
て、主として反応帯域内のガスの入口近くにおいて、反
応器の種々の帯域内の温度の良好な調節が可能になるこ
と。
本発明の方法によって、煤を過度に形成させずに、高い
圧力下に操作を行なうことができる。
圧力下に操作を行なうことができる。
使用される圧力は、通常約1.5MPa〜25MPa
、好ましくは約2 MPa〜20MPa 、最も多くの
場合約2 MPa〜10MPaである。本発明の方法に
よって、顕著な不都合も無く、特に煤の過度の形成も無
く、空気または酸素に富む空気を使用することもできる
。このことは、欧州特許出願EP−^−231706に
記載された方法では可能ではないものである。この特許
出願においては、純粋酸素を用いる場合および低圧例え
ばI MPaで操作を行なう場合にしか煤の形成が避け
られない。
、好ましくは約2 MPa〜20MPa 、最も多くの
場合約2 MPa〜10MPaである。本発明の方法に
よって、顕著な不都合も無く、特に煤の過度の形成も無
く、空気または酸素に富む空気を使用することもできる
。このことは、欧州特許出願EP−^−231706に
記載された方法では可能ではないものである。この特許
出願においては、純粋酸素を用いる場合および低圧例え
ばI MPaで操作を行なう場合にしか煤の形成が避け
られない。
酸化性ガスおよび酸化しうる仕込原料は、分散帯域の促
進手段内に共に、または有利には別々に、導入されても
よい。この後者の場合、酸化性ガスは1つの促進手段へ
導入され、仕込原料はもう1つの促進装置へ、従って促
進手段の数が多い時には交互に導入されてもよい。これ
ら後者は、好ましくは分散帯域の流れの方向に垂直な同
じ平面上において、反応器の縦軸に剣する対称的分布に
従って置かれる。
進手段内に共に、または有利には別々に、導入されても
よい。この後者の場合、酸化性ガスは1つの促進手段へ
導入され、仕込原料はもう1つの促進装置へ、従って促
進手段の数が多い時には交互に導入されてもよい。これ
ら後者は、好ましくは分散帯域の流れの方向に垂直な同
じ平面上において、反応器の縦軸に剣する対称的分布に
従って置かれる。
これらのガスの速度促進手段の数は、反応器のサイズお
よび時間単位あたり導入される流体の量による。有利に
は、例えば4:1の比によって、酸化性ガスよりも酸化
しうる仕込原料への方が、より多数の促進手複数が与え
られるであろう。
よび時間単位あたり導入される流体の量による。有利に
は、例えば4:1の比によって、酸化性ガスよりも酸化
しうる仕込原料への方が、より多数の促進手複数が与え
られるであろう。
操作条件および促進手段は、一般に前記手段の出口にお
けるガス速度が、少なくともlom X秒−1〜約33
0mX秒−1、またはそれ以上、有利には20〜200
mX秒−1、好ましくは50〜150m×秒伺になるよ
うに選ばれる。
けるガス速度が、少なくともlom X秒−1〜約33
0mX秒−1、またはそれ以上、有利には20〜200
mX秒−1、好ましくは50〜150m×秒伺になるよ
うに選ばれる。
分散帯域を満たす粒状成分は、なんらかの形態を有する
。これらの成分は、例えばセラミック材料製の球および
/または小棒である。通常、分散帯域を満たす粒状成分
は、lo−5〜3.5X10−”m s好ましくは10
−5〜2 X 10−3m 、有利には5.10−5〜
X 10−3mのサイズを有する。
。これらの成分は、例えばセラミック材料製の球および
/または小棒である。通常、分散帯域を満たす粒状成分
は、lo−5〜3.5X10−”m s好ましくは10
−5〜2 X 10−3m 、有利には5.10−5〜
X 10−3mのサイズを有する。
本発明による方法の好ましい実施態様において、工程(
a)を出たガス混合物をまず、少なくとも1つの方向に
沿って、大きくともせいぜい炎の前記停止距離に等しい
サイズを有する壁間の通路を宜する多数の空間を画定す
る、セラミック材料製の混合帯域へ送る。この混合帯域
を出たガス混合物をついで反応帯域に送り、一方で分散
帯域と混合帯域との間、他方で混合帯域と反応帯域との
間の帯域間の距離が、大きくともせいぜい炎の前記停止
距離に等しい。
a)を出たガス混合物をまず、少なくとも1つの方向に
沿って、大きくともせいぜい炎の前記停止距離に等しい
サイズを有する壁間の通路を宜する多数の空間を画定す
る、セラミック材料製の混合帯域へ送る。この混合帯域
を出たガス混合物をついで反応帯域に送り、一方で分散
帯域と混合帯域との間、他方で混合帯域と反応帯域との
間の帯域間の距離が、大きくともせいぜい炎の前記停止
距離に等しい。
炎の停止距離に対応する、分散、混合および反応帯域に
おける粒状成分の壁間の通路のサイズは、一般に大きく
ともせいぜい10−2m Sを利には約5 X 10−
5〜5 X 10−3m 、好ましくは約10−4〜2
X 10’−3mである。
おける粒状成分の壁間の通路のサイズは、一般に大きく
ともせいぜい10−2m Sを利には約5 X 10−
5〜5 X 10−3m 、好ましくは約10−4〜2
X 10’−3mである。
分散帯域内の粒状成分の壁間の通路、および混合帯域内
の粒状成分またはモノリスの管路の壁の間の通路のサイ
ズは、反応帯域内の粒状成分の壁の間、またはモノリス
の管路の壁の間の通路のサイズより小さいことが好まし
い。このことは、分散および混合帯域においてあらゆる
酸化反応を明らかに避け、かつそれとは逆に、反応が反
応帯域内において気相で展開するのを可能にすることに
寄与する。酸化反応は、反応帯域内の通路のサイズが、
炎の停止距離より小さいままであるという事実によって
、もちろん調節される。
の粒状成分またはモノリスの管路の壁の間の通路のサイ
ズは、反応帯域内の粒状成分の壁の間、またはモノリス
の管路の壁の間の通路のサイズより小さいことが好まし
い。このことは、分散および混合帯域においてあらゆる
酸化反応を明らかに避け、かつそれとは逆に、反応が反
応帯域内において気相で展開するのを可能にすることに
寄与する。酸化反応は、反応帯域内の通路のサイズが、
炎の停止距離より小さいままであるという事実によって
、もちろん調節される。
同様に、分散および混合帯域間の距離が一方で混合およ
び反応帯域間の距離より小さく、他方で反応帯域内のガ
スの通路のサイズより小さいことが同じ理由から好まし
い。
び反応帯域間の距離より小さく、他方で反応帯域内のガ
スの通路のサイズより小さいことが同じ理由から好まし
い。
本発明の枠内で使用される、分散帯域を満たす粒状成分
中に埋め込まれたガスの促進手段は、当業者に良く知ら
れたガスの促進手段から選ばれてもよい。ガスの促進手
段の例として、先細・末広装置、例えばベンチュリ型の
装置、エジェクタ、およびノズルが挙げられる。操作条
件により、特に前記促進手段に導入されるガス温度によ
って、これらは、あらゆる爆発のリスクを避けることを
可能にし、かつ酸化性ガスによる前記仕込原料の酸化の
結果生じうる炎の停止を実施することを可能にする、粒
状成分の充填を含んでいてもよい。前記操作方法は、2
つの反応ガスが共にこれらの促進手段に導入される場合
に、特に有利である。
中に埋め込まれたガスの促進手段は、当業者に良く知ら
れたガスの促進手段から選ばれてもよい。ガスの促進手
段の例として、先細・末広装置、例えばベンチュリ型の
装置、エジェクタ、およびノズルが挙げられる。操作条
件により、特に前記促進手段に導入されるガス温度によ
って、これらは、あらゆる爆発のリスクを避けることを
可能にし、かつ酸化性ガスによる前記仕込原料の酸化の
結果生じうる炎の停止を実施することを可能にする、粒
状成分の充填を含んでいてもよい。前記操作方法は、2
つの反応ガスが共にこれらの促進手段に導入される場合
に、特に有利である。
それに対して、ガスが別々に促進手段に導入される時、
粒状成分でそれらを充填することは一般に有用ではない
。その時、これらの促進手段はそれらの最大限の可能性
で作動してもよい。
粒状成分でそれらを充填することは一般に有用ではない
。その時、これらの促進手段はそれらの最大限の可能性
で作動してもよい。
本発明において使用されるガスの促進手段は、通常、分
散帯域において、前記促進手段のガスの出口が、前記分
散帯域の最も大きなサイズの値の0.1〜99,9%の
、分散帯域と隣接する帯域からの距離(または帯域の境
界面)に位置するような距離に配置される。
散帯域において、前記促進手段のガスの出口が、前記分
散帯域の最も大きなサイズの値の0.1〜99,9%の
、分散帯域と隣接する帯域からの距離(または帯域の境
界面)に位置するような距離に配置される。
本発明による酸化方法の好ましい実施態様において、反
応帯域の入口におけるガス混合物の温度が、高(ともせ
いぜい800℃、好ましくは450〜700℃であるよ
うに、例えば前記促進手段に導入されたガスの流量およ
び/または圧力を利用して、促進手段の出口においてガ
スの速度を連続的に調節する。
応帯域の入口におけるガス混合物の温度が、高(ともせ
いぜい800℃、好ましくは450〜700℃であるよ
うに、例えば前記促進手段に導入されたガスの流量およ
び/または圧力を利用して、促進手段の出口においてガ
スの速度を連続的に調節する。
酸化しうる仕込原料の酸化方法において、酸化反応が、
酸化しうる仕込原料・酸化性ガス混合がうまくなされる
前、すなわち非常に均質な混合物が得られる前には開始
されないことが好ましい。従って本発明による方法にお
いて、好ましくは条件は、酸化反応が反応帯域の前で開
始されないようにして選ばれる。この目標は、例えば十
分に低い促進帯域の入口におけるガスの温度を選んで、
および/または促進手段の出口におけるガス混合物の十
分に大きい速度を得ることによって達成されうる。反応
帯域において、好ましくは分散帯域あるいは混合帯域に
隣接する反応帯域の部分において、反応を開始させるこ
とが有利であろう。この始動は、例えば少なくとも60
0℃、好ましくは700〜1200℃の温度で、当業者
に既知のあらゆる手段によって、反応帯域の少なくとも
一部の加熱によって実施されてもよい。この加熱は、酸
化しうる仕込原料および酸化性ガスの導入前、および/
またはこの導入の開始の時に実施されてもよい。酸化反
応の開始後にこの加熱を続行することは、必要でもない
し、好ましくもない。この反応は、外部熱量の補給なし
に続行されるに十分なほど、発熱的である。
酸化しうる仕込原料・酸化性ガス混合がうまくなされる
前、すなわち非常に均質な混合物が得られる前には開始
されないことが好ましい。従って本発明による方法にお
いて、好ましくは条件は、酸化反応が反応帯域の前で開
始されないようにして選ばれる。この目標は、例えば十
分に低い促進帯域の入口におけるガスの温度を選んで、
および/または促進手段の出口におけるガス混合物の十
分に大きい速度を得ることによって達成されうる。反応
帯域において、好ましくは分散帯域あるいは混合帯域に
隣接する反応帯域の部分において、反応を開始させるこ
とが有利であろう。この始動は、例えば少なくとも60
0℃、好ましくは700〜1200℃の温度で、当業者
に既知のあらゆる手段によって、反応帯域の少なくとも
一部の加熱によって実施されてもよい。この加熱は、酸
化しうる仕込原料および酸化性ガスの導入前、および/
またはこの導入の開始の時に実施されてもよい。酸化反
応の開始後にこの加熱を続行することは、必要でもない
し、好ましくもない。この反応は、外部熱量の補給なし
に続行されるに十分なほど、発熱的である。
加熱は、例えば酸素含有ガスによる、または本質的に純
粋な酸素による、少なくとも1つの炭化水素(例えばヘ
キサンおよび/またはへブタン)の酸化によって、バー
ナーからの熱ガスの注入によって実施されつる。この炭
化水素および酸素は、反応帯域の前記部分に導入される
。
粋な酸素による、少なくとも1つの炭化水素(例えばヘ
キサンおよび/またはへブタン)の酸化によって、バー
ナーからの熱ガスの注入によって実施されつる。この炭
化水素および酸素は、反応帯域の前記部分に導入される
。
同様に始動は、当業者に良く知られたその他の手段、例
えば内燃機関用に使用される型のプラグによって生じる
火花、または例えば2つのmh間に生じたアークによっ
て実施されてもよい。
えば内燃機関用に使用される型のプラグによって生じる
火花、または例えば2つのmh間に生じたアークによっ
て実施されてもよい。
粒状成分、混合帯域および反応帯域は、有利にはセラミ
ック耐火材料製である。これは例えばムライト、コージ
ェライト、窒化珪素例えばSi N アルカリ土
類金属酸化物、遷移金34ゝ 属酸化物および炭化珪素から成る群から選ばれてもよい
。
ック耐火材料製である。これは例えばムライト、コージ
ェライト、窒化珪素例えばSi N アルカリ土
類金属酸化物、遷移金34ゝ 属酸化物および炭化珪素から成る群から選ばれてもよい
。
同様に本発明は、少なくとも1つの酸化性ガスを含むガ
スまたはガス混合物による、気相で酸化しうる仕込原料
の酸化反応器に関する。
スまたはガス混合物による、気相で酸化しうる仕込原料
の酸化反応器に関する。
反応器は、酸化性ガスおよび酸化しうる仕込原料の供給
手段および反応生成物の排出手段を含む。これはさらに
、その断面の少なくとも一部の上に、前記成分間の自由
空間または通路が、少なくとも1つの方向に沿って、大
きくともせいぜい10−2mのサイズを有するようなセ
ラミック材料製の粒状成分の第一充填材を含むセラミッ
ク材料製の分散装置または手段であって、通常前記成分
のサイズが10−5〜3.5 Xl0−’であり、この
成分の中に、酸化しうる仕込原料および酸化性ガスの供
給手段に連結された、少なくとも1つのガスの促進手段
が埋め込まれているもの、およびその断面の少なくとも
一部の上に、少なくとも1つの方向に沿って、大きくと
もせいぜい10−3mのサイズの通路を有する多数の空
間であって、これらにより反応生成物が前記排出手段の
方へ導かれるような空間を、前記手段の少なくとも一部
の中に、有利には前記手段の全体の中に画定するのに適
したセラミック材料製の充填材を含む、セラミック材料
製の少なくとも1つの反応装置または手段を組合わせて
含み、分散手段と反応手段との距離は、大きくともせい
ぜい10−2mである。
手段および反応生成物の排出手段を含む。これはさらに
、その断面の少なくとも一部の上に、前記成分間の自由
空間または通路が、少なくとも1つの方向に沿って、大
きくともせいぜい10−2mのサイズを有するようなセ
ラミック材料製の粒状成分の第一充填材を含むセラミッ
ク材料製の分散装置または手段であって、通常前記成分
のサイズが10−5〜3.5 Xl0−’であり、この
成分の中に、酸化しうる仕込原料および酸化性ガスの供
給手段に連結された、少なくとも1つのガスの促進手段
が埋め込まれているもの、およびその断面の少なくとも
一部の上に、少なくとも1つの方向に沿って、大きくと
もせいぜい10−3mのサイズの通路を有する多数の空
間であって、これらにより反応生成物が前記排出手段の
方へ導かれるような空間を、前記手段の少なくとも一部
の中に、有利には前記手段の全体の中に画定するのに適
したセラミック材料製の充填材を含む、セラミック材料
製の少なくとも1つの反応装置または手段を組合わせて
含み、分散手段と反応手段との距離は、大きくともせい
ぜい10−2mである。
各ガスの別々の促進の場合、分散帯域は、これらのガス
の速度の少なくとも2つの促進手段を含むものとする。
の速度の少なくとも2つの促進手段を含むものとする。
各々は、単一の供給手段に連結されている。前記促進手
段の少なくとも1つは、酸化しうる仕込原料供給手段に
連結され、前記促進手段の少なくとも1つは、酸化性ガ
スの供給手段に連結されている。
段の少なくとも1つは、酸化しうる仕込原料供給手段に
連結され、前記促進手段の少なくとも1つは、酸化性ガ
スの供給手段に連結されている。
反応器の好ましい実施態様によれば、反応器は、その断
面の少なくとも一部の上に、少なくとも1つの方向に沿
って、大きくともせいぜい10−”mのサイズの通路を
有する多数の空間を画定する、分散装置と反応装置の間
に位置する、少なくとも1つの混合装置または手段を含
む。
面の少なくとも一部の上に、少なくとも1つの方向に沿
って、大きくともせいぜい10−”mのサイズの通路を
有する多数の空間を画定する、分散装置と反応装置の間
に位置する、少なくとも1つの混合装置または手段を含
む。
一方で分散装置と混合装置との間の距離、および他方で
混合装置と反応装置との間の距離は、大きくともせいぜ
い10−2mである。
混合装置と反応装置との間の距離は、大きくともせいぜ
い10−2mである。
反応装置の「少なくとも一部において」という表現は、
反応装置と隣接する装置の少なくともすぐ近く、すなわ
ち分散装置または混合装置のすぐ近くを意味する。
反応装置と隣接する装置の少なくともすぐ近く、すなわ
ち分散装置または混合装置のすぐ近くを意味する。
第一実施態様によって、混合装置は互いに対して明らか
にずらされたメツシュつきの複数の階を含んでいてもよ
い。
にずらされたメツシュつきの複数の階を含んでいてもよ
い。
第二実施態様によって、混合装置は好ましくはほぼ垂直
な複数のプレートををしていてもよい。これらのプレー
トは、各プレートの両側に向い合うように傾斜した複数
の突出部および管路をそれらの各々の両側に有し、前記
プレートは、突出部および管路が交差するように配置さ
れる。
な複数のプレートををしていてもよい。これらのプレー
トは、各プレートの両側に向い合うように傾斜した複数
の突出部および管路をそれらの各々の両側に有し、前記
プレートは、突出部および管路が交差するように配置さ
れる。
有利には装置間の距離は、大きくともせいせ’v)5
X 10−3m s好ましくは10−5〜2 X to
−3mである。
X 10−3m s好ましくは10−5〜2 X to
−3mである。
好ましい第一の実施態様によれば、反応装置の空間は、
セラミック製の充填材によって画定される。これらはほ
ぼ平行な複数の並置管路を含む、少なくとも1つのモノ
リスを含んでいてもよい。有利にはこれらの単一管路(
canaux unItalres)の各々は、25X
to−” 〜to−’平方メートル(イ)、好ましく
は10−’ 〜25X 10−’rr/の断面積を有す
る。
セラミック製の充填材によって画定される。これらはほ
ぼ平行な複数の並置管路を含む、少なくとも1つのモノ
リスを含んでいてもよい。有利にはこれらの単一管路(
canaux unItalres)の各々は、25X
to−” 〜to−’平方メートル(イ)、好ましく
は10−’ 〜25X 10−’rr/の断面積を有す
る。
この断面はどの形状でもよいが、例えば多角形、円形ま
たは楕円形であるが、好ましくは多角形、例えば三角形
、四角形、長方形または六角形である。
たは楕円形であるが、好ましくは多角形、例えば三角形
、四角形、長方形または六角形である。
混合装置が、ずらされたメツシュを有する複数階を有す
る時、混合装置のメツシュ内に配置されたモノリスの管
路は、好ましくは10−5〜25X In−6nfの断
面積を有する。同様に、明らかにガスが流れる方向に配
置されたプレートの場合、プレートが並置されてから測
定される管路の断面積は、炎の停止距離と矛盾せず(c
o■patlble)、従って25X 10−”〜10
−4ば、好ましくは10−8〜25X 1O−6rfで
ある。この管路の断面はどの形状でもよいが、例えば多
角形、好ましくは四角形または長方形であってもよい。
る時、混合装置のメツシュ内に配置されたモノリスの管
路は、好ましくは10−5〜25X In−6nfの断
面積を有する。同様に、明らかにガスが流れる方向に配
置されたプレートの場合、プレートが並置されてから測
定される管路の断面積は、炎の停止距離と矛盾せず(c
o■patlble)、従って25X 10−”〜10
−4ば、好ましくは10−8〜25X 1O−6rfで
ある。この管路の断面はどの形状でもよいが、例えば多
角形、好ましくは四角形または長方形であってもよい。
管路は一般に様々に傾斜しており、傾斜度は垂直線に対
して散文〜水平線に対して散文の様々なものであっても
よい。これは好ましくは30〜50°である。
して散文〜水平線に対して散文の様々なものであっても
よい。これは好ましくは30〜50°である。
プレートは一般に、混合を改良するために厚みが薄い。
これらは一般に並置されるが、場合によっては交差され
た管路の内部のレベルにおいて、それが炎の停止距離と
矛盾しないような間隔を有していてもよい。
た管路の内部のレベルにおいて、それが炎の停止距離と
矛盾しないような間隔を有していてもよい。
好ましい第二実施態様によって、反応装置の空間は、粒
状成分を含む充填材によって画定される。それのサイズ
、は、混合装置が無い場合は、有利には、分散装置を満
たす粒状成分のサイズより明らかに大きい。
状成分を含む充填材によって画定される。それのサイズ
、は、混合装置が無い場合は、有利には、分散装置を満
たす粒状成分のサイズより明らかに大きい。
分散装置と反応装置との間に挿入された混合装置がある
場合、反応装置において使用された粒状成分は、好まし
くは分散装置を満たす粒状成分のサイズ、および混合装
置における粒状成分またはモノリスの管路のサイズより
大きい。
場合、反応装置において使用された粒状成分は、好まし
くは分散装置を満たす粒状成分のサイズ、および混合装
置における粒状成分またはモノリスの管路のサイズより
大きい。
反応帯域の前記粒状成分は、通常1O−5〜4X10−
3m s好ましくは1.5810−5〜2.5 X 1
G−3m s最も多くの場合5×10づ〜1.5 X
10””mのサイズを有する。
3m s好ましくは1.5810−5〜2.5 X 1
G−3m s最も多くの場合5×10づ〜1.5 X
10””mのサイズを有する。
特に有利な実施態様において、反応器は分散装置、混合
装置および反応装置を含む。前記のような前記混合装置
はさらに、少なくとも一部の上に、(並置プレートにお
いて)モノリスまたは管路の単一管路のサイズより明ら
かに小さいサイズの粒状成分の充填を含み、前記反応装
置は、単一管路のサイズより明らかに小さいサイズの粒
状成分で少なくとも一部満たされた少なくとも1つのモ
ノリスを含む。前記粒状成分は、通常、セラミック材料
製のグリッドによって様々な装置のレベルに保持される
。
装置および反応装置を含む。前記のような前記混合装置
はさらに、少なくとも一部の上に、(並置プレートにお
いて)モノリスまたは管路の単一管路のサイズより明ら
かに小さいサイズの粒状成分の充填を含み、前記反応装
置は、単一管路のサイズより明らかに小さいサイズの粒
状成分で少なくとも一部満たされた少なくとも1つのモ
ノリスを含む。前記粒状成分は、通常、セラミック材料
製のグリッドによって様々な装置のレベルに保持される
。
混合装置および/または反応装置内の各単一管路のサイ
ズが炎の停止距離と矛盾しないならば、これらの装置の
一部またはそれらのうちの1つの一部のみしか、粒状成
分で満たさないようにしてもよい。
ズが炎の停止距離と矛盾しないならば、これらの装置の
一部またはそれらのうちの1つの一部のみしか、粒状成
分で満たさないようにしてもよい。
従って例えば部分的または全体として、反応装置のモノ
リスしか、または混合装置のモノリスしか、あるいはこ
れら2つしか、粒状成分で満たさなくともよい。
リスしか、または混合装置のモノリスしか、あるいはこ
れら2つしか、粒状成分で満たさなくともよい。
同様に反応装置の充填材は、別の実施態様によれば、少
なくとも1つの触媒成分および/または少なくとも1つ
の触媒を、単独でまたは前記粒状成分と組合わせて含ん
でいてもよい。この触媒は、モノリスの壁あるいは粒状
成分によって支持されていてもよい。触媒は、担体、例
えば塩化銅および塩化カリウムが担持された例えばアル
ミナまたはシリカ、場合によっては硫酸カリウム、硫酸
セリウム、硫酸ランタン、またはセリウムまたはランタ
ン化合物、ビスマスの燐酸モリブデン酸塩、またはモリ
ブデン酸コバルトと組合わされた酸化バナジウムを含ん
でいてもよい。同様に触媒は、金属酸化物、例えば酸化
銀および/または酸化鋼、および銀で覆われた多孔性炭
化珪素を含んでいてもよい。
なくとも1つの触媒成分および/または少なくとも1つ
の触媒を、単独でまたは前記粒状成分と組合わせて含ん
でいてもよい。この触媒は、モノリスの壁あるいは粒状
成分によって支持されていてもよい。触媒は、担体、例
えば塩化銅および塩化カリウムが担持された例えばアル
ミナまたはシリカ、場合によっては硫酸カリウム、硫酸
セリウム、硫酸ランタン、またはセリウムまたはランタ
ン化合物、ビスマスの燐酸モリブデン酸塩、またはモリ
ブデン酸コバルトと組合わされた酸化バナジウムを含ん
でいてもよい。同様に触媒は、金属酸化物、例えば酸化
銀および/または酸化鋼、および銀で覆われた多孔性炭
化珪素を含んでいてもよい。
前記粒状成分によって、炎の停止のサイズを、不成功の
危険の無い技術によって達成することが難しく、かつそ
の結果ほぼ純粋な酸素の存在下に酸化反応を実施するこ
とが難しいような値にまで減少させることができる。
危険の無い技術によって達成することが難しく、かつそ
の結果ほぼ純粋な酸素の存在下に酸化反応を実施するこ
とが難しいような値にまで減少させることができる。
混合装置は、流れを分割することによってガスの混合を
完全なものにしうる、ずれされた、または偏心したメツ
シュを有する、通常厚みの薄い例えばN枚のディスクの
存在によって、N階の混合階を含んでいてもよい。
完全なものにしうる、ずれされた、または偏心したメツ
シュを有する、通常厚みの薄い例えばN枚のディスクの
存在によって、N階の混合階を含んでいてもよい。
ディスクの数は、通常3〜50.好ましくは6〜20で
ある。ディスクの単一の厚みは、通常10−3〜10−
2m1好ましくは約5 、 10−3mである。
ある。ディスクの単一の厚みは、通常10−3〜10−
2m1好ましくは約5 、 10−3mである。
ディスクは、通常ガスの流れにほぼ垂直な平面に配置さ
れるが、それらは別々な方向に向けられていてもよい。
れるが、それらは別々な方向に向けられていてもよい。
ディスクは、通常並置されているが、場合によってはこ
のように画定された空間が、炎の停止距離と両立しうる
ままであるような距離を有していてもよい。
のように画定された空間が、炎の停止距離と両立しうる
ままであるような距離を有していてもよい。
いわゆる反応帯域によって、酸化反応の進捗、達成され
た熱レベルを考慮に入れたその調節1および反応生成物
の排出が可能になる。
た熱レベルを考慮に入れたその調節1および反応生成物
の排出が可能になる。
分散装置および反応装置における空間の小ささ、混合装
置のメツシュまたは管路の小さい断面積、少なくとも1
つのモノリスを含む場合に反応装置の管路の小さい断面
積によって、および反応器内の種々の装置間の小さい距
離によって、逆混合も爆発も炎の戻りもなく、酸化方法
およびその実施を可能にする反応器が製作される。
置のメツシュまたは管路の小さい断面積、少なくとも1
つのモノリスを含む場合に反応装置の管路の小さい断面
積によって、および反応器内の種々の装置間の小さい距
離によって、逆混合も爆発も炎の戻りもなく、酸化方法
およびその実施を可能にする反応器が製作される。
反応器を成す様々な装置の長さは、通常to−2〜3m
である。一般に反応帯域の長さは、反応器の全長の50
〜90%であり、混合帯域は、分散および混合帯域につ
いて使用しうる長さの例えば50〜70%である。
である。一般に反応帯域の長さは、反応器の全長の50
〜90%であり、混合帯域は、分散および混合帯域につ
いて使用しうる長さの例えば50〜70%である。
耐火セラミック材料製の成分全体は、容易に使用しうる
ちのであり、仕込原料、酸化性ガスおよび反応生成物に
対して中性であり、従って反応器は1200〜1500
℃またはそれ以上にさえ達する壁の温度で作動しうる。
ちのであり、仕込原料、酸化性ガスおよび反応生成物に
対して中性であり、従って反応器は1200〜1500
℃またはそれ以上にさえ達する壁の温度で作動しうる。
隣接する種々の装置の断面の表面積がほぼ等しい時、例
えばコークスの沈積もなく、優れたメタン転換率、およ
び比較的小さい、反応生成物中の二酸化炭素の割合を伴
って、特に有利な結果が得られる。非常に有利には、反
応器内に導入された種々の充填材は、例えば反応器が管
状である時には円形である、反応器断面の表面全体を占
める。同様に使用されるモノリスが、多角形例えば正方
形または長方形またはあらゆるその他の形態を有するこ
とも可能であり、分散装置の断面についても同様である
。
えばコークスの沈積もなく、優れたメタン転換率、およ
び比較的小さい、反応生成物中の二酸化炭素の割合を伴
って、特に有利な結果が得られる。非常に有利には、反
応器内に導入された種々の充填材は、例えば反応器が管
状である時には円形である、反応器断面の表面全体を占
める。同様に使用されるモノリスが、多角形例えば正方
形または長方形またはあらゆるその他の形態を有するこ
とも可能であり、分散装置の断面についても同様である
。
反応帯域の入り口において特に均質な混合を得ることに
よって、優れた成績を得ることができる。非常に均質な
混合物を得ることを可能にする主な要因は、下記のもの
である: 1、促進手段の出口におけるガスの速度、および 2、分散装置における促進手段の位置。
よって、優れた成績を得ることができる。非常に均質な
混合物を得ることを可能にする主な要因は、下記のもの
である: 1、促進手段の出口におけるガスの速度、および 2、分散装置における促進手段の位置。
従って反応器が1つの分散装置および反応装置しか含ま
ない場合、促進手段の出口において、比較的大きな、す
なわち前記速度範囲に止どまりつつ、高い値を有するガ
スの速度をもって操作を行なうことが好ましい。
ない場合、促進手段の出口において、比較的大きな、す
なわち前記速度範囲に止どまりつつ、高い値を有するガ
スの速度をもって操作を行なうことが好ましい。
同様にこの場合、促進手段は、前記促進手段のガスの出
口が反応装置から比較的大きい距離に位置するように配
置される。前記距離は、例えば分散装置の最も大きなサ
イズの値の20〜99.9%、好ましくは40〜99.
9%である。
口が反応装置から比較的大きい距離に位置するように配
置される。前記距離は、例えば分散装置の最も大きなサ
イズの値の20〜99.9%、好ましくは40〜99.
9%である。
反応器が、分散装置、混合装置および反応装置から成る
、本発明の好ましい実施態様において、前記速度範囲内
に止どまりつつ、促進手段の出口において、比較的適度
の値を有するガス速度をもって操作を行なうことができ
る。同様に、その際促進手段は、前記促進手段のガスの
出口が、混合装置から比較的小さい距離に位置するよう
に配置され、前記距離は例えば前記分散装置の最も大き
なサイズの値の0.1〜80%、好ましくは0.1〜5
0%である。さらにこの場合、ガスの速度および促進手
段の位置によって、混合装置の階の数は、多少なりとも
多くともよい。
、本発明の好ましい実施態様において、前記速度範囲内
に止どまりつつ、促進手段の出口において、比較的適度
の値を有するガス速度をもって操作を行なうことができ
る。同様に、その際促進手段は、前記促進手段のガスの
出口が、混合装置から比較的小さい距離に位置するよう
に配置され、前記距離は例えば前記分散装置の最も大き
なサイズの値の0.1〜80%、好ましくは0.1〜5
0%である。さらにこの場合、ガスの速度および促進手
段の位置によって、混合装置の階の数は、多少なりとも
多くともよい。
例えばこの数は比較的小さくてもよく、速度が比較的大
きい時、例えば約50−150mX秒−1の時、および
/または前記促進手段のガスの出口が混合装置から比較
的遠い時、例えば分散装置の最も大きなサイズの値の3
0〜50%に相当スる距離の時、例えば3〜15である
。
きい時、例えば約50−150mX秒−1の時、および
/または前記促進手段のガスの出口が混合装置から比較
的遠い時、例えば分散装置の最も大きなサイズの値の3
0〜50%に相当スる距離の時、例えば3〜15である
。
有利な実施態様によれば、反応器は、ガス混合物が到着
する側の、反応装装置の末端部のすぐ近くに位置する、
少なくとも1つの温度の測定および調節手段を含む。前
記手段は、ガスすなわち酸化しうる仕込原料および酸化
性ガスの導入または供給手段と共同作用して、促進手段
の出口においてガス速度を調節するように、かつ反応装
置の入口の温度を、予め決められた値以下に維持するよ
うにする。
する側の、反応装装置の末端部のすぐ近くに位置する、
少なくとも1つの温度の測定および調節手段を含む。前
記手段は、ガスすなわち酸化しうる仕込原料および酸化
性ガスの導入または供給手段と共同作用して、促進手段
の出口においてガス速度を調節するように、かつ反応装
置の入口の温度を、予め決められた値以下に維持するよ
うにする。
反応器はまたを利には、反応装置内において、好ましく
はガス混合物が到着する側の反応装置の末端部の近(で
あって、温度の測定手段の下流に位置する反応の開始手
段を含んでいてもよい。前記反応開始手段は、前記のよ
うな反応開始の実施を可能にする手段の1つから選ばれ
る◎これらの開始手段は、例えば反応装置の少なくとも
一部の加熱手段である。
はガス混合物が到着する側の反応装置の末端部の近(で
あって、温度の測定手段の下流に位置する反応の開始手
段を含んでいてもよい。前記反応開始手段は、前記のよ
うな反応開始の実施を可能にする手段の1つから選ばれ
る◎これらの開始手段は、例えば反応装置の少なくとも
一部の加熱手段である。
本発明の枠内で使用可能な酸化しうる仕込原料は、例え
ば飽和脂肪族炭化水素、例えばメタンおよび蒸気リフォ
ーミング方法の流出物、オルトキシレン、ナフタレン、
ベンゼン、メタノール、メタン・トルエン混合物および
エチレン・塩酸混合物を含む。
ば飽和脂肪族炭化水素、例えばメタンおよび蒸気リフォ
ーミング方法の流出物、オルトキシレン、ナフタレン、
ベンゼン、メタノール、メタン・トルエン混合物および
エチレン・塩酸混合物を含む。
本発明は、以下に添付図面によってなされる、例として
挙げられているものであって全く限定的なものではない
いくつかの実施態様の記載によって、よりよく理解され
る。
挙げられているものであって全く限定的なものではない
いくつかの実施態様の記載によって、よりよく理解され
る。
第1Aおよび18図は、縦断面図による本発明の方法の
2つの実施態様を図式的に示す。
2つの実施態様を図式的に示す。
第2Aおよび2B図は、本発明による方法の2つの好ま
しい実施態様を図式的に示す。
しい実施態様を図式的に示す。
第3A、 3B、 3Cおよび3B図は、3つの異なる
実施態様による混合装置のディスクの、上からの概略図
を示す。
実施態様による混合装置のディスクの、上からの概略図
を示す。
第3E図は、分散装置および混合装置におけるガスの進
行を示す。
行を示す。
第4図は、混合装置において使用されたプレートを示す
。
。
第5図は、反応装置のモノリスの概略図を示す。
第1Aおよび18図において、1つの実施態様によれば
、分散帯域(2)内の前記のような粒状成分の第一充填
材と、粒状成分を保持するグリッド(20)と、円筒形
ではあって互いにおよび反応器の軸に対してほぼ平行な
管路(9)とを備えた、例えば正方形の使用断面を有す
るムライト製のモノリスを含む、垂直、円筒形、または
細長い形状の酸化反応器(1)を示した。前記モノリス
は、反応帯域(4)を形成する(第1Aおよび5図)。
、分散帯域(2)内の前記のような粒状成分の第一充填
材と、粒状成分を保持するグリッド(20)と、円筒形
ではあって互いにおよび反応器の軸に対してほぼ平行な
管路(9)とを備えた、例えば正方形の使用断面を有す
るムライト製のモノリスを含む、垂直、円筒形、または
細長い形状の酸化反応器(1)を示した。前記モノリス
は、反応帯域(4)を形成する(第1Aおよび5図)。
第16図において、反応帯域(4)は、球(19)から
成る粒子成分の第二充填材を含む。第1A図に示された
実施態様において、反応帯域を示すムライト製のモノリ
ス(第5図)は、円筒形であるが、使用断面が分散帯域
(2)の粒状成分の第一充填材のものと似ている。これ
は、互いにおよび反応器の軸に対してほぼ平行な複数の
並置管路(9)を含む。例えば正方形の各管路(9)の
個々の断面積は、約I X 10−’r&であり、それ
らの長さは例えば約0.5mである。
成る粒子成分の第二充填材を含む。第1A図に示された
実施態様において、反応帯域を示すムライト製のモノリ
ス(第5図)は、円筒形であるが、使用断面が分散帯域
(2)の粒状成分の第一充填材のものと似ている。これ
は、互いにおよび反応器の軸に対してほぼ平行な複数の
並置管路(9)を含む。例えば正方形の各管路(9)の
個々の断面積は、約I X 10−’r&であり、それ
らの長さは例えば約0.5mである。
これらの管路(9)は、一方で反応生成物を排出管(2
2)まで導くためのものであり、他方でそれらの小ささ
により、および壁の作用によって、炎の停止を確保する
ためのものである。これによって反応は爆発もな〈実施
されうる。
2)まで導くためのものであり、他方でそれらの小ささ
により、および壁の作用によって、炎の停止を確保する
ためのものである。これによって反応は爆発もな〈実施
されうる。
第16図に示された実施態様において、反応帯域(4)
は、粒状成分の前記第二充填材、例えば炎の停止距離に
従って選ばれるサイズを有し、かつグリッド(20)ま
たは触媒によって保持される球(19)を含む。この実
施態様は、特に、化学量論の近くの条件で、加圧下に酸
化反応を実施する時、および/または非常に酸素に富む
ガスを用いて操作を行なう時、特に好ましい。これには
炎の停止距離が非常に小さいことが必要である。これは
第1A図による実施態様の場合に、技術面で実施が難し
い。
は、粒状成分の前記第二充填材、例えば炎の停止距離に
従って選ばれるサイズを有し、かつグリッド(20)ま
たは触媒によって保持される球(19)を含む。この実
施態様は、特に、化学量論の近くの条件で、加圧下に酸
化反応を実施する時、および/または非常に酸素に富む
ガスを用いて操作を行なう時、特に好ましい。これには
炎の停止距離が非常に小さいことが必要である。これは
第1A図による実施態様の場合に、技術面で実施が難し
い。
第1A図による実施例において、例えば約600〜80
0℃の温度で予め加熱された酸化しうる仕込原料は、第
一充填材中に埋め込まれた促進手段(7b)に、管路(
6)を経て到着する。例えば約50〜250℃の温度で
予備加熱された酸化性ガスは、この同じ充填材中に埋め
込まれたもう1つの促進手段(7a)に、管路(5)を
経て到着する。
0℃の温度で予め加熱された酸化しうる仕込原料は、第
一充填材中に埋め込まれた促進手段(7b)に、管路(
6)を経て到着する。例えば約50〜250℃の温度で
予備加熱された酸化性ガスは、この同じ充填材中に埋め
込まれたもう1つの促進手段(7a)に、管路(5)を
経て到着する。
これらの手段(7a)および(7b)は、反応器の軸に
対してほぼ対称的に配置される。
対してほぼ対称的に配置される。
促進手段(7a)および(7b)のガスの出口は、分散
帯域の全長の約50%に等しい反応帯域の最も近い端部
からの距離に位置する。
帯域の全長の約50%に等しい反応帯域の最も近い端部
からの距離に位置する。
第16図によって、酸化しうる仕込原料および酸化性ガ
スが、各々管路(6)および(5)によって各促進手段
(7a)および(7b)に共に供給されるような、本発
明のもう1つの実施態様を示した。
スが、各々管路(6)および(5)によって各促進手段
(7a)および(7b)に共に供給されるような、本発
明のもう1つの実施態様を示した。
酸化反応は、管路(5)および(6)によるガスの導入
の開始前および/またはその導入の間、反応帯域の予備
加熱により、導管(14)による酸素の導入および導管
(13)によるヘプタンの導入によって開始され、反応
帯域の上部を、反応の開始を可能にさせる温度例えば約
600〜700℃にするようにする。分散帯域および反
応帯域の境界面に、温度の測定手段(21)を配置する
。この手段は、管路(23a)および(23b)によっ
て供給手段すなわち管路(5)および(6)へ連結され
た、酸化しうる仕込原料および酸化性ガスの供給流量調
節手段(23〉と、管路(21a)とによって共同作用
し、それらのn1定する温度が、反応器の作動時間の間
ずっと600〜800℃に保たれるようにする。
の開始前および/またはその導入の間、反応帯域の予備
加熱により、導管(14)による酸素の導入および導管
(13)によるヘプタンの導入によって開始され、反応
帯域の上部を、反応の開始を可能にさせる温度例えば約
600〜700℃にするようにする。分散帯域および反
応帯域の境界面に、温度の測定手段(21)を配置する
。この手段は、管路(23a)および(23b)によっ
て供給手段すなわち管路(5)および(6)へ連結され
た、酸化しうる仕込原料および酸化性ガスの供給流量調
節手段(23〉と、管路(21a)とによって共同作用
し、それらのn1定する温度が、反応器の作動時間の間
ずっと600〜800℃に保たれるようにする。
反応器は、例えばその全長にわたって、ムライト製のス
リーブ(10)、耐火コンクリート製のスリーブ(12
)および鋼製の外部壁(11)を含む。
リーブ(10)、耐火コンクリート製のスリーブ(12
)および鋼製の外部壁(11)を含む。
この全体により、高圧下、非常に高温で反応を実施する
ことができる。
ことができる。
第2Aおよび2B図は、本発明の好ましい実施態様であ
って、酸化反応器(1)が、厚みの薄いかつずらされた
メツシュを有する円筒形の複数のディスク(8a) (
8b) (8c)から成る、例えばムライト製の混合装
置(3)を含む(第3A、 3B図)。
って、酸化反応器(1)が、厚みの薄いかつずらされた
メツシュを有する円筒形の複数のディスク(8a) (
8b) (8c)から成る、例えばムライト製の混合装
置(3)を含む(第3A、 3B図)。
反応器を形成するその他の素子は、第1Aおよび18図
の記載と関連して記載され、かつ同じ参照番号を有する
素子と同じである。第2B図において、混合装置および
反応帯域は、粒状成分例えば球(19)の充填を含む。
の記載と関連して記載され、かつ同じ参照番号を有する
素子と同じである。第2B図において、混合装置および
反応帯域は、粒状成分例えば球(19)の充填を含む。
同様に、第一粒状成分充填材を含む分散装置(2)、粒
状成分の充填を含まない混合装置(3)および第二粒状
成分充填材を含む反応帯域(4)を含む反応器を製作す
ることも可能である。
状成分の充填を含まない混合装置(3)および第二粒状
成分充填材を含む反応帯域(4)を含む反応器を製作す
ることも可能である。
混合装置(3)の各ディスク(8a) (8b) (8
c)のレベルで、モノリスの各メツシュまたは単一管路
の断面は、粒状成分による充填が無い場合、炎の停止距
離に大きくともせいぜい等しいサイズに対応するような
ものである。
c)のレベルで、モノリスの各メツシュまたは単一管路
の断面は、粒状成分による充填が無い場合、炎の停止距
離に大きくともせいぜい等しいサイズに対応するような
ものである。
種々の装置間の距離は、大きくともせいぜい10−2m
5好ましくは10−5〜2 X 10−3mである。
5好ましくは10−5〜2 X 10−3mである。
有利には、種々の帯域の向い合った表面積はほぼ等しい
。これらの表面積は、ガスの流れまたは1つまたは複数
のモノリスの管路の方向に垂直な面によって決定される
。好ましくはこれらは、その軸に垂直な平面による反応
器の有効断面とほぼ同じである。従って反応器の全有効
表面積は、能カー杯に使用される。
。これらの表面積は、ガスの流れまたは1つまたは複数
のモノリスの管路の方向に垂直な面によって決定される
。好ましくはこれらは、その軸に垂直な平面による反応
器の有効断面とほぼ同じである。従って反応器の全有効
表面積は、能カー杯に使用される。
第3A、 3B、 3Cおよび3D図は、混合装置(3
)の種々の実施方法を示す。これは、好ましくは反応器
の直径と等しい直径および厚みlo−3〜l0−2mを
有する複数の円筒形ディスク(8a) (8b) (8
c)を含む。各ディスク(8a) (1) (8c)に
は、管路網(モノリス)が備えられている。これは上に
定義されたような断面積を有し、そのサイズのうちの少
なくとも1つが、大きくともせいぜい炎の停止距離に等
しいような正方形の表面積に対応する。
)の種々の実施方法を示す。これは、好ましくは反応器
の直径と等しい直径および厚みlo−3〜l0−2mを
有する複数の円筒形ディスク(8a) (8b) (8
c)を含む。各ディスク(8a) (1) (8c)に
は、管路網(モノリス)が備えられている。これは上に
定義されたような断面積を有し、そのサイズのうちの少
なくとも1つが、大きくともせいぜい炎の停止距離に等
しいような正方形の表面積に対応する。
各ディスク網(第3Aおよび3B図)は、平面の2つの
直交方向Xおよびyに沿って、aを正方形の1辺とすれ
ば、好ましくはa/2だけずれている。
直交方向Xおよびyに沿って、aを正方形の1辺とすれ
ば、好ましくはa/2だけずれている。
ディスクは積重ねられ、例えばこのために備えられた刻
み目(15)の中にある、図面には示されていない留め
棒によってその位置に維持される。このようにして、ガ
スの混合を完全に行ない、かつ混合装置の出口で非常に
均質な混合が得られるような、第3E図に示されたガス
の進行が得られる。
み目(15)の中にある、図面には示されていない留め
棒によってその位置に維持される。このようにして、ガ
スの混合を完全に行ない、かつ混合装置の出口で非常に
均質な混合が得られるような、第3E図に示されたガス
の進行が得られる。
第3C図によって示されたもう1つの実施態様によれば
、例えば正方形の断面を有する管路を含むモノリスによ
って形成されたディスク(8a)(8b)は、ディスク
の1つが、別のディスクのメツシュまたは管路の対角線
に沿った方向に向けられた、そのメツシュまたは管路を
有するように交互に配置されてもよい。以下同様である
。
、例えば正方形の断面を有する管路を含むモノリスによ
って形成されたディスク(8a)(8b)は、ディスク
の1つが、別のディスクのメツシュまたは管路の対角線
に沿った方向に向けられた、そのメツシュまたは管路を
有するように交互に配置されてもよい。以下同様である
。
有利には例えば、1つのディスクについてはメツシュサ
イズraJを用いて、かつ45°に配置された別のディ
スクについてはメツシュサイズ「b−aJ2/2」を用
いて、45@で交互にディスクの積重ねを実施してもよ
い。
イズraJを用いて、かつ45°に配置された別のディ
スクについてはメツシュサイズ「b−aJ2/2」を用
いて、45@で交互にディスクの積重ねを実施してもよ
い。
第3D図による管路はまた丸くともよく、ディスクの管
路は、例えば平面の唯一の軸に沿って、またはその軸の
2つに沿ってずらされていてもよい(第3D図)。
路は、例えば平面の唯一の軸に沿って、またはその軸の
2つに沿ってずらされていてもよい(第3D図)。
第4図は、混合装置の別の実施例を示す。これは通常、
ガスの流れる軸にほぼ沿って、有利にはほぼ垂直に、お
よび反応帯域がモノリスを含む場合には、管路(9)の
軸におよびほぼ平行に配置された複数のプレート(16
)を示す。
ガスの流れる軸にほぼ沿って、有利にはほぼ垂直に、お
よび反応帯域がモノリスを含む場合には、管路(9)の
軸におよびほぼ平行に配置された複数のプレート(16
)を示す。
例えば(2XIO−’) X (5XIO−2) X
(3X10−’) mのサイズの各プレートには、両側
に幅約10−3m 、深さ1G−3mの溝部(18)が
形成されている。
(3X10−’) mのサイズの各プレートには、両側
に幅約10−3m 、深さ1G−3mの溝部(18)が
形成されている。
このように画定された突出部(17)は、ほぼ同じサイ
ズを有する。溝部(I8)は、その表面の1つの上で、
反応器の軸またはガスの流れに対して約45@だけ傾斜
しており、もう1つの表面ではほぼ同じ角度であるが反
対の方向に傾斜している。溝部は、2つの隣接するプレ
ートの接触表面が交差した溝部を有するように、並置さ
れていてもよい。これは、流体の混合を効果的に促進す
る。
ズを有する。溝部(I8)は、その表面の1つの上で、
反応器の軸またはガスの流れに対して約45@だけ傾斜
しており、もう1つの表面ではほぼ同じ角度であるが反
対の方向に傾斜している。溝部は、2つの隣接するプレ
ートの接触表面が交差した溝部を有するように、並置さ
れていてもよい。これは、流体の混合を効果的に促進す
る。
しかしながら第4図に示された実施例においては、管路
(18)の交差をよりよく示すために2つのプレートが
離されている。
(18)の交差をよりよく示すために2つのプレートが
離されている。
混合装置を出ると酸化反応が開始され、反応帯域に沿っ
て続行される。
て続行される。
[発明の効果]
これらの配置および使用された材料のために、例えば1
300℃程度の非常に高い温度で、都合の悪いカーボン
ブラックの沈積を伴なわず、かつ反応器内の滞留時間が
例えば1秒を越えず、反応の際に発生する熱から反応器
を守りながら、酸化反応を実施することができる。
300℃程度の非常に高い温度で、都合の悪いカーボン
ブラックの沈積を伴なわず、かつ反応器内の滞留時間が
例えば1秒を越えず、反応の際に発生する熱から反応器
を守りながら、酸化反応を実施することができる。
さらに本発明による様々な配置によって、比較的低い温
度、例えば酸化性ガスと酸化しうる仕込原料との接触が
、例えば欧州特許出願EP−A−231706による方
法の場合のようにある時間後にしか生じない場合よりも
低い温度で、酸化性ガスを使用することができる。
度、例えば酸化性ガスと酸化しうる仕込原料との接触が
、例えば欧州特許出願EP−A−231706による方
法の場合のようにある時間後にしか生じない場合よりも
低い温度で、酸化性ガスを使用することができる。
酸化しうる仕込原料と酸化性ガスとの熱交換は、実際に
欧州特許出願EP−A−231708の方法においてよ
りも、本発明による方法においての方が効果的であり、
これによって、酸化性ガスの低温を得ながら所望の値を
有するガス混合物の温度を得ることができる。これは、
高温での腐蝕効果が、解決の難しいいくつかの問題を提
起するような、ほぼ純粋な酸素の使用の場合に特に非常
に有利である。
欧州特許出願EP−A−231708の方法においてよ
りも、本発明による方法においての方が効果的であり、
これによって、酸化性ガスの低温を得ながら所望の値を
有するガス混合物の温度を得ることができる。これは、
高温での腐蝕効果が、解決の難しいいくつかの問題を提
起するような、ほぼ純粋な酸素の使用の場合に特に非常
に有利である。
下記実施例は本発明を例証するが、その範囲を限定する
ものではない。
ものではない。
実施例1および2
下記のものを含む管状形の垂直反応器(1)を製作する
。すなわち: ・平均直径25X 10−5mの炭化珪素法の第一充填
材から成る分散帯域(2)。これは25X10づmのこ
れらの球の壁間の通路を画定する。この充填材全体は、
高さ18 X 10−3m s円形断面4x10−2m
を有する。
。すなわち: ・平均直径25X 10−5mの炭化珪素法の第一充填
材から成る分散帯域(2)。これは25X10づmのこ
れらの球の壁間の通路を画定する。この充填材全体は、
高さ18 X 10−3m s円形断面4x10−2m
を有する。
この充填材の内部に、かつ反応器の軸にほぼ垂直な平面
内に、促進手段としての5つの先細・末広装置を配置す
る。4つの促進手段(7b)は、反応器の軸とほぼ同じ
対称軸の正方形の頂点に分配されており、管路(6)に
よって酸化しうる仕込原料を受入れるのに適合している
。一方正方形の中心にある5番目の促進手段(7a)は
、管路(5)によって酸素供給を受け、従ってこれらの
装置のガスの出口は、混合装置(3)から3×10−3
mの位置にある。
内に、促進手段としての5つの先細・末広装置を配置す
る。4つの促進手段(7b)は、反応器の軸とほぼ同じ
対称軸の正方形の頂点に分配されており、管路(6)に
よって酸化しうる仕込原料を受入れるのに適合している
。一方正方形の中心にある5番目の促進手段(7a)は
、管路(5)によって酸素供給を受け、従ってこれらの
装置のガスの出口は、混合装置(3)から3×10−3
mの位置にある。
球は、ムライト製グリッドによって保持されている。
・混合装置(3)。この断面は、64X 10−’rr
?の表面積を有する単一メツシュの断面積の、厚み5
X 1G−3mのムライト製モノリスから成る、充填材
(2)の表面積と同じ表面積を有する。これらのモノリ
スの第一のものは、第一充填材の球を保持するグリッド
に押付けられている。前記のように、反応帯域(4)を
形成するモノリスの管路の2つの壁の交差に対応する中
心を有する、全長3.5 X 10””mの7つのモノ
リス、および反応帯域のモノリスの管路の中心に対応す
る中心を有する、同じ全長を有する7つのモノリスが交
互に置かれている。モノリスは、平均直径25X 10
−3mの炭化珪素味で満たされている。
?の表面積を有する単一メツシュの断面積の、厚み5
X 1G−3mのムライト製モノリスから成る、充填材
(2)の表面積と同じ表面積を有する。これらのモノリ
スの第一のものは、第一充填材の球を保持するグリッド
に押付けられている。前記のように、反応帯域(4)を
形成するモノリスの管路の2つの壁の交差に対応する中
心を有する、全長3.5 X 10””mの7つのモノ
リス、および反応帯域のモノリスの管路の中心に対応す
る中心を有する、同じ全長を有する7つのモノリスが交
互に置かれている。モノリスは、平均直径25X 10
−3mの炭化珪素味で満たされている。
球は、ムライト製グリッドによって保持されている。
・反応帯域(4)を形成するムライト製モノリス。それ
の各管路の断面は、B4X 10−”rIfの表面積、
長g 45X 10−2mであり、その断面は、混合装
置(3)と同じ表面積を有する。このモノリスは混合装
置と接触している。
の各管路の断面は、B4X 10−”rIfの表面積、
長g 45X 10−2mであり、その断面は、混合装
置(3)と同じ表面積を有する。このモノリスは混合装
置と接触している。
分散帯域(2)、混合装置(3)および反応帯域(4)
の全体は、長さ0.7mのムライト製のスリーブによっ
て保持されている。
の全体は、長さ0.7mのムライト製のスリーブによっ
て保持されている。
酸化しうる仕込原料は、促進手段(7b)内に、757
℃で導入される。そのモル分布は下記のとおりである。
℃で導入される。そのモル分布は下記のとおりである。
メタン 25.55水素
42.74二酸化炭素 8
.18 −酸化炭素 6.09水
46.76ほぼ純粋な酸
素は、メタン1モルあたり酸素0.52モルの割合で、
促進手段(7a)によって150℃で導入される。
42.74二酸化炭素 8
.18 −酸化炭素 6.09水
46.76ほぼ純粋な酸
素は、メタン1モルあたり酸素0.52モルの割合で、
促進手段(7a)によって150℃で導入される。
実施例1(比較例)
管路(5)および(6)によって、先細・末広状の促進
手段のそれらの出口の圧力が4 MPaになり、かつそ
れらの温度が約680℃であるような流量で、ガスを導
入する。
手段のそれらの出口の圧力が4 MPaになり、かつそ
れらの温度が約680℃であるような流量で、ガスを導
入する。
酸化しうる仕込原料および酸素の流量の合計は、0.8
87 X 10”’rn ’ X秒−1である。促進手
段の出口で測定されたガスの速度は、5m)秒−’であ
る。
87 X 10”’rn ’ X秒−1である。促進手
段の出口で測定されたガスの速度は、5m)秒−’であ
る。
反応器の出口において、温度は972.5℃である。反
応生成物は、下記表1に示されたモル組成を有する。
応生成物は、下記表1に示されたモル組成を有する。
実施例2
実施例1を繰返すが、先細・末広状の促進手段の出口の
圧力を4 MPaに固定し、流量の合計を4.435
m’ X秒−1に固定する。促進手段の出口で測定され
たガスの速度は、25mx秒月である。反応器の出口に
おいて、温度は971.7℃である。反応生成物は、下
記表1に示されたモル組成を有する。
圧力を4 MPaに固定し、流量の合計を4.435
m’ X秒−1に固定する。促進手段の出口で測定され
たガスの速度は、25mx秒月である。反応器の出口に
おいて、温度は971.7℃である。反応生成物は、下
記表1に示されたモル組成を有する。
実施例3
下記のものを含む管状形の垂直反応器(1)を製作する
。
。
・実施例1および2に定義されたものの特徴を有する球
の長さ25X 1G−2mの第一充填材から成る分散帯
域(2)。充填材の内部に、実施例1および2に記載さ
れた形状に従って、5つの先細・末広状の促進手段を配
置する。これらの手段のガスの出口は、反応が実施され
る反応帯域(4)のモノリスと隣接する充填材の端部か
ら12X 10−”mの距離に位置する。球は、ムライ
ト製グリルによって保持される。
の長さ25X 1G−2mの第一充填材から成る分散帯
域(2)。充填材の内部に、実施例1および2に記載さ
れた形状に従って、5つの先細・末広状の促進手段を配
置する。これらの手段のガスの出口は、反応が実施され
る反応帯域(4)のモノリスと隣接する充填材の端部か
ら12X 10−”mの距離に位置する。球は、ムライ
ト製グリルによって保持される。
・長さ45X 1G−2mであり、分散帯域(2)の充
填材と同じ表面積を有する、実施例1および2の反応帯
域(4)のものと同様なムライト製モノリス。このモノ
リスはグリッドと接触している。
填材と同じ表面積を有する、実施例1および2の反応帯
域(4)のものと同様なムライト製モノリス。このモノ
リスはグリッドと接触している。
反応器全体は、長さ70X 10−”mのムライト製の
スリーブによって保持されている。
スリーブによって保持されている。
仕込原料および酸化性ガスは、実施例1に従って導入さ
れたものと同じであり、それらは下記条件下に導入され
る。すなわち: ・促進手段としての先細・末広装置の出口において、圧
力4MPa; ・流量合計17.74 m 3x vI−1。
れたものと同じであり、それらは下記条件下に導入され
る。すなわち: ・促進手段としての先細・末広装置の出口において、圧
力4MPa; ・流量合計17.74 m 3x vI−1。
・前記装置の出口において測定されたガス速度100m
X秒−1; ・反応器の出口におけるガスの温度: 971.5℃。
X秒−1; ・反応器の出口におけるガスの温度: 971.5℃。
反応生成物は、下記表1の実施例3のところに挙げられ
たモル組成を有する。
たモル組成を有する。
(以下余白)
表1
*転換されたメタン1モルあたりのグラム数
第1A図および第16図は、本発明の方法の2つの実施
態様を図式的に示す縦断面図である。 第2A図および第2B図は、本発明による方法の2つの
好ましい実施態様を図式的に示す縦断面図である。 第3A図、第3B図、第3C図および第3D図は、3つ
の異なる実施態様による混合装置のディスクの上からの
概略的平面図を示す。 第3E図は、分散帯域および混合装置におけるガスの進
行を示す縦断面図である。 第4図は、混合装置において使用されたプレー4を示す
斜視図である。 第5図は、反応帯域のモノリスの概略的斜視図を示す。 以上
態様を図式的に示す縦断面図である。 第2A図および第2B図は、本発明による方法の2つの
好ましい実施態様を図式的に示す縦断面図である。 第3A図、第3B図、第3C図および第3D図は、3つ
の異なる実施態様による混合装置のディスクの上からの
概略的平面図を示す。 第3E図は、分散帯域および混合装置におけるガスの進
行を示す縦断面図である。 第4図は、混合装置において使用されたプレー4を示す
斜視図である。 第5図は、反応帯域のモノリスの概略的斜視図を示す。 以上
Claims (18)
- (1)少なくとも1つの酸化性ガスを含むガスまたはガ
ス混合物による、気相で酸化しうる仕込原料の酸化方法
において、下記工程: (a)セラミック材料製の粒状成分で完全に満たされた
分散帯域に、酸化しうる仕込原料および酸化性ガスを導
入し、該粒状成分は、粒状成分間の自由空間または通路
空間が、少なくとも1つの方向に沿って、前記酸化性ガ
スによる前記仕込原料の酸化の結果生じうる炎の停止距
離に大きくともせいぜい等しいサイズを有する程度のサ
イズを有するものであり、前記仕込原料および前記ガス
が、前記粒状成分中に埋め込まれた少なくとも1つのガ
ス促進手段によって前記分散帯域に導入されて、促進装
置の出口において少なくとも10m×秒^−^1のガス
速度が得られるように成され、 (b)少なくとも1つの方向に沿って、炎の前記停止距
離に大きくともせいぜい等しいサイズを有するような通
路を有する多数の空間を含むセラミック材料製の反応帯
域において、工程(a)から出たガス混合物を反応させ
、帯域間の距離は、炎の前記停止距離に大きくともせい
ぜい等しい、 から成ることを特徴とする方法。 - (2)反応帯域における通路のサイズが、分散帯域にお
ける通路のサイズよりも大きい、請求項1による方法。 - (3)工程(a)から出たガス混合物を、少なくとも1
つの方向に沿って、炎の前記停止距離に大きくともせい
ぜい等しいサイズを有するような通路を有する多数の空
間を画定するセラミック材料製の混合帯域に送り、つい
でこの混合帯域から出たガス混合物を反応帯域に送り、
一方で分散帯域と混合帯域との間の帯域間の距離、他方
で混合帯域と反応帯域との帯域間の距離が、大きくとも
せいぜい炎の前記停止距離に等しい、請求項1または2
による方法。 - (4)反応帯域における通路のサイズが、一方で混合帯
域および分散帯域における通路のサイズより大きく、他
方で分散帯域と混合帯域との間の距離より大きい、請求
項3による方法。 - (5)前記分散帯域が、10^−^5〜3.5×10^
−^3mを有するセラミック材料製の粒状成分で完全に
満たされている、請求項1〜4のうちに1つによる方法
。 - (6)前記促進手段のガスの出口が、前記分散帯域の最
も大きなサイズの値の0.1〜99.9%の、分散帯域
に隣接する帯域からの距離に位置する、請求項1〜5の
うちに1つによる方法。 - (7)前記促進手段の出口におけるガスの速度を、反応
帯域の入口におけるガス混合物の温度が、高くともせい
ぜい800℃になるように、連続的に調節する、請求項
1〜6のうちの1つによる方法。 - (8)酸化反応が、分散帯域または混合帯域に隣接する
反応帯域の少なくとも一部の、700℃〜1200℃の
温度での加熱によって開始される、請求項1〜6のうち
に1つによる方法。 - (9)酸化性ガスの供給手段(5)と、酸化しうる仕込
原料の供給手段(6)と、反応生成物の排出手段(22
)と、前記反応器の断面の少なくとも一部において、前
記排出手段に連結されたセラミック材料製の少なくとも
1つの反応手段(4)とを有し、かつ少なくとも1つの
方向に沿って、大きくともせいぜい10^−^2mのサ
イズを有するような通路(9)を有する多数の空間を、
前記手段の少なくとも一部において画定するのに適した
セラミック材料製の充填材を有する、請求項1による方
法の実施のための酸化反応器であって、前記反応器は、
その断面の少なくとも一部分において、 前記成分間の自由通路が、少なくとも1つの方向に沿っ
て、大きくともせいぜい10^−^2mのサイズを有す
るような大きさのセラミック材料製の粒状成分の第一充
填材を有する、セラミック材料製の分散手段(2)を有
し、前記成分が、10^−^5〜3.5×10^−^3
mのサイズを有し、これらの成分に、 ・酸化性ガスの供給手段(5)および酸化しうる仕込原
料の供給手段(6)に連結された、少なくとも1つの促
進手段(7a)が埋め込まれているか、あるいは ・少なくとも2つの促進手段(7a)および(7b)が
埋め込まれており、各々が唯一の供給手段に連結され、
前記促進手段の少なくとも1つ(7b)が、酸化しうる
仕込原料の供給手段(6)に連結され、前記促進手段(
7a)の少なくとも1つが酸化性ガス供給手段(5)に
連結され、前記分散手段(2)と前記反応手段(4)と
の距離が、大きくともせいぜい10^−^2mである、
ことを特徴とする反応器。 - (10)明らかにずらされたメッシュ(mailles
)を有する複数階(8a)(8b)(8c)を有する、
分散手段と反応手段との間に位置するセラミック製の少
なくとも1つの混合手段(3)を含み、これらのメッシ
ュの各々が、前記混合手段(3)の全長にわたって、少
なくとも1つの方向に沿って、大きくともせいぜい10
^−^2mのサイズの通路を有する多数の空間を画定し
、一方で分散手段と混合手段との距離、および他方で混
合手段と反応手段との距離が大きくともせいぜい10^
−^2mであることを特徴とする、請求項9による反応
器。 - (11)各プレートの両側に向かいあって傾斜した、複
数の突出部(17)および溝部(18)を、複数のプレ
ートの各々の両側に含む、ほぼ垂直な複数のプレート(
16)を含む、分散手段と反応手段との間に位置するセ
ラミック製の混合手段(3)を含み、前記プレートは、
突出部(17)および溝部(18)が交差するように配
置され、前記プレートによって画定される多数の空間が
、少なくとも1つの方向に沿って、大きくともせいぜい
10^−^2mのサイズを有する通路を有し、一方で分
散手段と混合手段との間の距離、および他方で混合手段
と反応手段との間の距離が大きくともせいぜい10^−
^2mであることを特徴とする、請求項9による反応器
。 - (12)反応手段(4)の充填材が、並置された複数の
管路を含む、セラミック製の少なくとも1つのモノリス
(monolithe)を含むことを特徴とする、請求
項9〜11のうちの1つによる反応器。 - (13)モノリスが、少なくとも一部、セラミック製の
粒状成分で満たされていることを特徴とする、請求項1
2による反応器。 - (14)反応手段(4)の充填材が、10^−^5〜4
×10^−^3のサイズを有するセラミック製の粒状成
分を含み、前記反応手段における前記粒状成分のサイズ
が、前記分散手段(2)を満たす粒状成分のサイズより
も大きいことを特徴とする、請求項9〜11のうちの1
つによる反応器。 - (15)前記反応手段の充填材が、前記手段の少なくと
も一部において、少なくとも1つの触媒を含むことを特
徴とする、請求項9〜14のうちの1つによる反応器。 - (16)ガス混合物が到着する側の反応手段の端部のす
ぐそばに位置する温度測定手段(21)、および前記供
給手段(5)(6)に連結された流量調節手段(23)
を含み、前記測定手段は、促進手段の出口においてガス
速度を調節するように、かつ反応手段の入口において、
温度を予め決定された値以下に維持するように、ガス供
給流量の調節手段と共同作用することを特徴とする、請
求項9〜15のうちの1つによる反応器。 - (17)反応手段の少なくとも一部の加熱手段を含むこ
とを特徴とする、請求項9〜16のうちの1つによる反
応器。 - (18)特に酸化炭素および水素からの、メタノールお
よび高級同族アルコールの合成のための請求項9〜17
のうちの1つによる反応器を使用する方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR8803495A FR2628727B1 (fr) | 1988-03-16 | 1988-03-16 | Procede d'oxydation d'une charge oxydable en phase gazeuse et reacteur pour la mise en oeuvre de ce procede |
FR8803495 | 1988-03-16 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01281139A true JPH01281139A (ja) | 1989-11-13 |
JP2909590B2 JP2909590B2 (ja) | 1999-06-23 |
Family
ID=9364374
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1065818A Expired - Lifetime JP2909590B2 (ja) | 1988-03-16 | 1989-03-16 | 気相において酸化しうる仕込原料の酸化方法およびこの方法の実施のための反応器 |
Country Status (9)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0334710B1 (ja) |
JP (1) | JP2909590B2 (ja) |
CA (1) | CA1326497C (ja) |
DE (1) | DE68901289D1 (ja) |
DZ (1) | DZ1328A1 (ja) |
FR (1) | FR2628727B1 (ja) |
MY (1) | MY104973A (ja) |
NO (1) | NO173133C (ja) |
NZ (1) | NZ228359A (ja) |
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US9592481B2 (en) | 2007-07-30 | 2017-03-14 | Jgc Corporation | Method of producing a gas mixing device |
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DE102007026712A1 (de) * | 2007-06-06 | 2008-12-11 | Uhde Gmbh | Vorrichtung und Verfahren für katalytische Gasphasenreaktionen sowie deren Verwendung |
DE102008059930A1 (de) | 2008-12-02 | 2010-06-10 | Uhde Gmbh | Vorrichtung und Verfahren für katalytische Gasphasenreaktionen sowie deren Verwendung |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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IL48991A (en) * | 1975-03-18 | 1978-04-30 | Sun Ventures Inc | Ammoxidation process |
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- 1988-03-16 FR FR8803495A patent/FR2628727B1/fr not_active Expired - Fee Related
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- 1989-02-28 DZ DZ890030A patent/DZ1328A1/fr active
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- 1989-03-14 NO NO891081A patent/NO173133C/no not_active IP Right Cessation
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- 1989-03-16 JP JP1065818A patent/JP2909590B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1989-03-16 NZ NZ228359A patent/NZ228359A/xx unknown
- 1989-03-16 CA CA000593996A patent/CA1326497C/fr not_active Expired - Fee Related
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