JPH03109939A - 圧力損失差のある酸化方法および酸化反応器およびその使用 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、例えば酸化ガス、または少なくとも１つの酸
化ガスを含むガス混合物、すなわち仕込原料の酸化を可
能にするガスによる、酸化される仕込原料の周到な（ｍ
ｅｎａｇｅｅ）酸化反応を実施するための反応器および
その使用に関する。

本発明は、さらに特定すれば、例えばメタノールおよび
／または高級同族アルコール、およびアンモニアの合成
用の、−酸化炭素および水素を主として含む合成ガスを
調製するための、酸化される仕込原料、例えば炭化水素
の好ましくは緩慢な、通常は部分的な酸化に適用される
。

酸化ガスは特に、酸素、オゾンまたはハロゲンであって
もよいが、本明細書では、例として、酸素を用いた酸化
反応しか考慮しないものとする。

［従来技術および解決すべき課題］ 例えば特許ＵＳ−Ａ−２，６２１，１１，７に挙げられ
ているように、メタンの一部酸化を実施することは知ら
れている。

この特許の記載によれば、反応は、ガス混合物がまだ完
全ではない炎の中で行なわれる。このような場合、酸素
に富む区域では急速に高温に達する。次に高温のガスは
、酸化される炭化水素仕込原料の大部分と混合され、こ
れらのガスは、分子の分解と炭素の形成を引起こす。こ
れはこの方法の後続部分にとっては非常に不都合なもの
である。従って、経済的な条件下、ずなイつち特に過剰
の酸素を用いる必要もなく操作を行ないたいならば、特
に最近の特許ＵＳ−八−４，６９９，Ｈ１に教示されて
いるように、酸化工程の間に形成されたガスの使用前に
集塵工程を備える必要がある。

さらには酸化反応は、炎の楔止め（ｃｏｉｎｃｅｍｅｎ
１）の概念を用いて実施されうることもよく知られてい
る。これの原理はよく知られ、例えばＧ。

（ｉｅ　５ｏｅｔｃおよびＡ、Ｐｅｕｇｉｅｒ　”Ａｓ
ｐｅｃＬｓ　ｐｈｙｓｉｑｕｅｓｅｔ　ｃｈｉｍｉｑｕ
ｅｓ　ｄｅ　ｌａ　ｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ”チクニップ
版、８７〜９３頁に記１ｋ（されている。ここでは反応
速度を減少させ、炎の伝播を避けるための壁の効果を用
いている。

この炎の楔止めの概念を用いる方法では、純粋なもので
も不活性ガスで希釈されてもよい酸素の存在および高温
は、高い熱フラツクスをも意味しており、反応が爆発を
起こさずに続行できるような炎の停止装置か必要である
。ただし多くの場合は爆発限度内にあるが（特にメタン
の一部酸化の場合）。

その外に、最近のいくつかの特許または特許］　５ 出願は、この原理に基づいている。特に、本出願人名で
、Ｅｌ”Ｂ−２２１８１３、ＥＰ−Ｂ−２３１７０Ｇお
よびＰＲ２Ｂ２８７２７および特許ＬＩＳ−Ａ−３，４
Ｇ７．５［１４を挙げることができる。

本発明は、炎の楔止めの概念の枠内にあり、特に反応器
の技術の顕著な改良に関する。

炎を伴なわない酸化反応を用いることからなる、炎の楔
止めのこの原理に基づいた技術において、反応器は各々
非常に明確な機能を有する非常に異なる少なくとも２つ
の部分に分けられていると考えることができる。

少なくとも１つの第一部分は、混合帯域とよばれ、少な
くとも１つの混合装置または混合手段を備えるものであ
るが、ここでは反応体ガス同士の間（すなわち少なくと
も１つの酸化ガスと酸化される仕込原料との間）、例え
ば空気、メタンおよび水蒸気間のできるたけ良好な混合
を実施しようとする。

ガスの混合か実施されるこの第一部分に関しては、有利
には当業者によく知られた、特に下　６ 記の基準に合致するあらゆる型の混合器を用いる。

・反応のためのガスのできるだけ良好な混合を確保し、
従って反応帯域の人口で、酸化される仕込原料と酸化ガ
スとの非常に均質な混合物を得ること。

・この混合帯域の中で、重要な酸化反応の開始を防ぐこ
と。

例えば、前記出願人名での特許文献に記載された混合装
置を用いることもできるが、限定的なものではない。

反応器の少なくとも１つの第二部分は、反応帯域と呼ば
れ、少なくとも１つの反応装置または反応手段を備える
ものであるが、ここでは反応が展開される。この帯域は
、全部または一部に触媒が満たされていてもよい。本発
明は特に、反応器のこの第二部分の概念に関する。

先行特許の文献、特に本出願人名の文献では、反応器の
この第二部分は、下記のような反応帯域内で反応が展開
され得るように考えられている。この帯域は、実質的に
反応器の中心に位置しているものであり、高温かつ比較
的高い圧力で操作が行なわれる時に、当業者によく知ら
れた技術に従って、直接、この中央帯域の反応装置と反
応器の通常は金属の外部ジャケットとを連結する、耐火
コンクリート層または断熱耐火れんが層に取囲まれるが
、あるいはこれ自体も耐火コンクリート層によって取囲
まれている、硬質セラミック、例えばムライト製のスリ
ーブで取囲まれている。どちらの場合にも、機械的特徴
、特にコンクリートの特徴は、非常に多くの場合、非常
に長期間の運転を行なうには不十分である。実際、長期
間運転試験の間、微小ひび割れの形成が認められた。こ
のため、反応器の停止を余儀無くされる。さらに反応器
が、いわゆる反応帯域とコンクリート層との間に、硬質
セラミック製のスリーブを備える場合、もしコンクリー
ト層内の微小ひび割れの形成が通常、遅くされるならば
、反応体比を許容しうる条件内に止どめたままで、混合
帯域内での反応の開始を避けることは比較的になお難し
い。この難しさは、モノリスの管路の壁の厚みに対して
比較的厚い、硬質セラミック製のスリーブの大きな熱伝
導率と少なくとも一部関連している。これは、混合帯域
の温度の」１昇を引起こすという結果をもたらす。この
ため、反応の開始を避けるのが難しくなる。

酸化反応の実施において、特にメタン、空気および水蒸
気を用いる実施において遭遇する主たる問題は、当業者
によく知られている。メタンのこの酸化の場合、反応体
の組成、当初温度、および断熱条件で平衡に落ち着（圧
力がわかった時点から、ガスの組成、および平衡に達し
た最終温度を計算することができる。

混合後および反応前の温度である当初温度から、前記の
ように計算される最終温度への変化は、徐々に行なわれ
るのではなく、反応帯域の温度は、最終温度よりも大巾
に高い最大値を経ることはよく知られている。例えば、
Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｆａｒａｄ
ａｙ　５ｏｃｉｅｔｙ”　１９４Ｇ年第４２巻、　９ ３３５〜３４０頁で公開されたＰｒｅｔｔｒｃらの報告
を参照することができる。

実際、酸化の全体的進行の際、いくつかの反応が競争し
ている。メタンフラクションが、酸化炭素と水素とに転
換されると、特に、水素から水へ、および−酸化炭素か
ら二酸化炭素への非常に発熱的かつ非常に急速な酸化反
応がとって代わる。これらは、最初に、使用しつるすべ
ての酸素を消費する。従ってこれら２つの反応のエンタ
ルピーは、メタンの一酸化炭素（ＣＯ）および水素（Ｈ
２）への周到な酸化のエンタルピーよりもはるかに大き
いので、過剰なエンタルピーがあり、これによって温度
の非常に大きな上昇を生じ、ついでもっと遅い吸熱反応
、例えばメタンと水とが反応して一酸化炭素と水素を生
じる反応が現われて、このエンタルピーは減少する。

これら後者の反応は、通常、平衡への復帰反応と呼ばれ
る。これらの平衡への復帰反応は、非常に多くの場合、
適切な触媒の存在によって　０ 促進されることに注目すべきである。

炎の楔止めの原理によって酸化が実施される時に用いら
れる、細長い形の反応器において、通常、気体混合物の
流れは「ピストン」型の流れに例えられる。これは、反
応帯域の入口（Ｅ）から、この帯域の出口（Ｐ）までの
流れの方向への温度プロフィールが、第１図に図式的に
示されているようなものであるという意味である。

この図面では、温度が非常に高い最大値（）Ｉ）を経る
ものであり、この最大値は、反応帯域の入口の近くに位
置していることがわかる（曲線１）酸化帯域で展開され
る反応の熱力学および動力学によって余儀無くされるこ
のような温度プロフィールによって、必然的にこれと結
び付いた不都合を最大限に防ぐように、反応器の特別な
設計（ｃｏｎｃｅｐｔ　１ｏｎ）が必要になる。

従って、反応器の設計に用いられる材料は、部分的にせ
よ破壊されずに、大きな直線的温度勾配を受入れること
ができるものでなければならない。さらに、比較的大き
な圧力、例えば２５ＭＰａに達することもある圧力に耐
えるものでなければならない。

反応器の設計とは無関係に、反応帯域内の最高温度が高
くなればそれだけいっそう熱損失は大きくなるであろう
。これらの損失を補うため、かつ所望の転換率を得るた
めに、例えば酸素含瓜を増加させることができる。しか
しながらこの酸素金工の変更によって、最高温度がさら
に高くなり、従って混合帯域での反応が開始されないよ
うな制御を行なうことがさらに難しくなるのである。こ
れは反応体の分圧がさらに高いからであり、また前記混
合帯域の温度もさらに高くなるからである。このことに
より、混合前にはガスの予備加熱を減らすことが余儀無
くされる。このことは経済的に望ましくない。

さらに、反応器のいわゆる反応帯域においては、温度が
高くなればなるほど、コークス形成のリスクは大きくな
る。従って、メタンのクラッキング反応を最大限に避け
るように、できるたけ低い温度で操作を行なうことかで
きることが望ましい。これらのクラッキング反応は、温
度が高くなればそれだけいっそう生じやすく、かつコー
クスの形成を生じる。

本発明の目的の１つは、前記不都合を解消することであ
る。達成しようと［７ている目的、および先行技術によ
って提起された問題に応えるような目的は、主として下
記のものである。すなわち、 ・反応器および混合装置を、一部酸化の際に発生ずる過
剰な熱から保護するということに配慮しつつ、爆発を防
ぐがしかし１．０００℃以上、例えば１．２００°Ｃま
たは１．．４０［）°Ｃにも達することがある温度で操
作を行なうことかできる、「炎の停止にまたは楔止め」
装置を維持すること。

・このような方法に固有の大きな熱勾配に適応すること
ができ、かつ数十時間の間連続操作しやすい、力学的に
頑丈な組立てを得ること。

・反応帯域内の最大温度が高くなりすぎないような、反
応体間の比を維持しうるように、温　３ 度損失を最大限に制限すること。

・反応帯域で発生した熱伝導によって、混合帯域の再加
熱を制限すること。

［課題の解決手段］ 本発明は、先行技術の不都合の大部分を解消する反応器
を提案する。この最も広い概念においては、本発明は、 ・酸化ガスの供給手段および酸化される仕込原料の１」
を給手段を備える、少なくとも１つの混合装置、 ・前記混合装置の後に続き、これから、大きくとも炎の
楔［にめの距離に等しい距離に位置する少なくとも１つ
の反応装置、および ・前記反応器に連結された、反応ＩＪ−成物の少なくと
も１つの排出装置、 を絹合わせて備える細長い型の、好ましくは実質的に垂
直な軸の酸化反応器において、反応装置は、その断面の
一部上に、少なくとも］方向に沿って、前記仕込原料の
酸化の結果生じ得る炎の楔止めの距離に大きくとも等し
い　４ 大きさがある通路を有する多重空間を画定するのに適し
た少なくとも１つの第一充填物（ｇａｒｎｉｓｓａｇｅ
）を備える、好ましくは反応器の軸と実質的に同じ軸を
有する中央帯域、およびその断面の少なくとも一部」二
に、少なくとも１方向に沿って、中央帯域の通路の大き
さよりも小さい大きさがある通路を有する多重空間を画
定するのに適した少なくとも１つの第二充填物（ｇａｒ
ｎｉｓｓａｇｅ）を備える少なくとも１つの周辺帯域を
備え、前記大きさは、中央帯域の通路の大きさより２〜
１，０００倍も小さく、従って前記第二充填物の圧力損
失は、前記第一充填物の圧力損失より大きく、前記第二
充填物は前記第一充填物を取囲むスリーブを形成し、前
記スリーブは、少なくとも１つの耐火性および断熱性材
料によって製作されていることを特徴とする反応器に関
する。

前記反応器において、酸化さ１れる仕込原料および酸化
ガスの一定の流星の場合、周辺帯域と、中央帯域との圧
力損失の差（へＰ２−八Ｐｉ）は、通常、少なくとも１
０パスカルであり、これは０．５ＭＰａ　（メガパスカ
ル）に達することもあり、あるいはそれを越えさえする
。この差は、好ましくは１００パスカル〜０．４　ＭＰ
ａである。スリーブは、モノブロック要素、すなわち例
えば反応帯域の長さ全体、あるいは混合帯域および反応
帯域の全長にわたってさえも延びる要素であってもよい
。これは同様に、互いの間の最大距離が、大きくとも炎
の楔止めの距離の０．５倍になるように互いに連結され
た、長さの等しいまたは等しくない、少なくとも２片に
分割されてもよい。

反応装置の中央帯域内の通路の大きさは、通常、大きく
とも１０−２メートル（Ｉｎ）であり、有利には約５　
Ｘ　１０−’〜約１Ｏ−３ｒｎｓ好ましくは約１０４〜
約２×１０−３ｍである。反応装置の前記第二充填物内
の通路の大きさは、反応装置の前記第一充填物の通路の
大きさよりも、好ましくは５〜１００倍も小さい。

有利な実施態様では、中央帯域の充填物は、前記帯域の
断面の少なくとも一部上に、少なくとも１一つのモノリ
スを備え、このモノリスは、少なくとも１方向に添って
、酸化の結果生じ１１．、Ｈる炎の楔止めの距離に大き
くとも等しい大きさがある、実質的に互いに平行、かつ
反応器の軸に実質的に平行な軸を有する、複数の並置管
路を備える。これらの管路は、任意の形状、例えば多角
形、円形または楕円形の断面をイＪしているが、好まし
くは多角形、例えば正方形、長方形または六角形である
。

管路の断面の表面積は、通常、約２５ｘｌＯ−ｔ。

平方メートル（ｎ？　）〜約１０−’ｒｒＦ、好ましく
は約１、０−８ｒｒＦ〜約２５Ｘ１．０−６＋ｙｒであ
る。すべての管路は、形状もそれらの断面の表面積も、
同一であっても、異なっていてもよい。同一なものが好
ましい。

中央帯域の充Ｊ」′↓物は、もう１つの実施方法によれ
ば、粒状、例えば球または小さな棒状の形態の要素を含
んでいてもよい。好ましくは、接触すると、大きくとも
それらの半径に等しい長さの最大空間を生じる球を用い
る。これにより、　７ 所望の炎の楔止めの距離に従って、これらの球のサイズ
を選ぶことができる。

同様に、中央帯域において、少なくとも１つのモノリス
を含む充填物を用いることもできる。

このモノリスは、前記のような複数の管路を備える。前
記管路は、それらの容積の少なくとも一部に、粒状要素
を含んでいる。

特別な実施態様によれば、中央反応帯域は、その容積の
少なくとも一部に、少なくとも１つの触媒、例えばモノ
リスの管路の壁、あるいは粒状要素によって支持された
触媒を含んでいてもよい。この触媒は、通常、例えば平
衡への復帰吸熱反応を促進する、当業者によく知られた
触媒のうちの１つである。触媒の非限定的な例として、
例えばアルミナまたはシリカ担体を含むものを挙げるこ
とかできる。これらの担体上に、例えば塩化銅および塩
化カリウム、場合によっては硫酸カリウムと組合わされ
た酸化バナジウム、セリウム、ランタン、あるいはセリ
ウムまたはランタンの化合物、クロム、第■族の　８ 金属、例えばニッケルおよび鉄、またはクロム化合物ま
たは第■族の金属の化合物、例えばニッケルまたは鉄化
合物、燐モリブデン酸ビスマス、またはモリブデン酸コ
バルトが担持されている。触媒はまた、金属酸化物、例
えば酸化銀および／または酸化銅、および銀で覆われた
多孔質炭化ケイ素を含んでいてもよい。特に有利な形態
では、種々の組成の複数の触媒を配置するることもでき
よう。これらの各々は、反応帯域において、例えばその
組成が、１つまたは複数の所望の吸熱反応を促進するの
に最も適しているような場所に配置される。

好ましい実施態様によれば、中央帯域の充填物を製作す
るのに用いられる材料は、セラミック材料から選ばれる
。「セラミック飼料」という用語は、この明細書では、
有機拐料でも、金属材料でもない材料全体を示す（金属
という用語は、ゼロ酸化状態の金属として定義される周
期率表の元素から形成される材料を示す）。有利な実施
態様では、充填物は、ｍ数の管路を備える硬質セラミッ
ク製の少なくとも１つのモノリスからなり、例えば即用
し成形によって製造される。中央帯域の充填物の製作の
ために用いられ得るセラミックの例としては、炭化ケイ
素、アルミナ、ムライト、ジルコニア、ジルコニアムラ
イト、チタン酸アルミニウム、窒化ホウ素、窒化ケイ素
、コーディエライト、アルカリ土金属の酸化物、遷移金
属の酸化物、およびこれらの材料のあらゆる混合物を挙
げることができる。好ましくは、ムライト、アルミナ、
ジルコニア、またはジルコニア・ムライトを用いるもの
とする。

管路が、薄い複数のモノリスの積重ね、および場合によ
っては並置からなるように、中央帯域の充填物を考える
のが特に有利である。隣接する各モノリス間の距離は、
炎の楔止めの距離より小さく、好ましくはこの距離は、
それらの軸に実質的に垂直な面では、管路の大きさより
も２〜５倍小さい。各モノリスの断面が、中央反応帯域
の断面と同じである場合、従って薄いユニタリ一部品の
積重ねが得られる。各モノリスの断面が、中央帯域の断
面より小さいならば、中央帯域の断面に等しい断面を有
する層を形成するように、これらのユニタリ一部品を並
置し、前記中央帯域内に管路を形成するように一連の層
を積重ねる。これらのユニタリ一部品の厚みは、例えば
約５　Ｘ　１０−’ｍ　〜０．５　ｍ　、最も多くの場
合、約１０−２ｍ〜約５　Ｘ　１Ｏ−２ｒｎ程度であっ
てもよい。これらの部品は、例えば１辺か約１×１０２
ｍ〜約０．５ｍｓ最も多くの場合約３×１０−２ｍ〜約
０．２ｍの正方形断面の部品である。

薄い部品の積重ねによる、中央帯域の充填物のこの特別
な設計は、反応器の軸の方向への伝導は、中央帯域の全
部の大きさを有するユニタリ一部品の場合よりも重要で
ないということを意味する。従って酸化反応の際に発生
した熱は、混合帯域の方へはあまり伝達されない。これ
によって温度の調節がより容易になり、従ってこの混合
帯域では酸化反応が開始されないことになる。さらにこ
の設計によれば、各ユニタリー１ 部品は、その厚みが薄いことから見て、比較的小さい温
度勾配しか耐えない。従って破損のリスクが少ない。こ
の設計のもう１つの利点は、これらの部品のいくつかの
壁土に、触媒、例えば蒸気リフォーミング触媒を置くこ
とができるということである。この触媒の組成は１部品
毎に異なっていてもよい。このようにして反応帯域内の
部品の位置に従って、すなわち反応の進捗に従って、触
媒の組成を非常に容易に適応させることができる。含浸
によって、あるいは当業者によく知られたあらゆる他の
方法で、触媒を、ユニタリ一部品の壁の上に置くことが
できる。

有利な実施態様において、前記第二充填物は、前記第一
充填物を取囲むスリーブを形成しており、これはセラミ
ック繊維からなる。このスリーブは、現場で、すなわち
反応器の中でさえ行ないうるセラミック繊維の圧縮（ｃ
ｏｌｌｐａｃｔａｇｅ）によって、例えば圧力の適用に
よって、あるいは逆に真空下のドラフト（［ｉｒａｇｅ
）によって製造さ２ れる。十分な耐久性を有するスリーブを得るのに、約０
．１ＭＰａの超過圧または圧力降下で十分である。この
スリーブはまた、現場外で、同じ方法によって鋳型で製
造され、ついで反応器内に置かれてもよい。好ましくは
スリーブは、見掛は密度の、製造のために選ばれる材料
の密度に対する比が、約０．０２５　：　１〜約０．０
５：１になるように製作される。この実施方法によれば
、繊維間の空間からなるスリーブ内にある通路は、無作
為な方向に向けられている。これはさらに障害物（ａｈ
　ｉ　ｃａｎａｇｃ）を加えることになり、従って圧力
損失が増加する。これらの通路の特徴は、通常、酸化反
応が非常に強く妨げられるが、全く生じないような、空
間内の互いに対する向き、および少なくとも１つの方向
に沿った大きさである。しかしながらこれらの空間は、
ガスが、圧縮された繊維によって形成されるもつれ（ｅ
ｎｃｈｅｖｅｔｒｅｍｅｎｔ）の内部に入り込み、従っ
て圧力の均衡を可能にするのに十分な大きさを有する。

これによって、高い圧力での反応器の使用が可能になる
。圧力は、通常、約１．．５ＭＰａ−約２５ＭＰａ　。

好ましくは約２　ＭＰａ〜約２０ｙＩＰａ、　、最も多
くの場合約２　ＭＰａ〜約１［ＩＭＰａである。圧縮さ
れた繊維で作られているスリーブ内の繊維間の空間によ
って占められる容積は、多孔度と呼ばれるが、これは通
常、スリーブの容積の少なくとも５０％であり、スリー
ブの容積の９０％まで、あるいは９５％までであっても
よい。この多孔度は、好ましくは、少なくとも１方向に
沿って、通常約１０’ｍ以下、最も多くの場合約５　Ｘ
　１０””ｍ以下の平均の大きさを有する細孔または空
間からなる。

この大きさは最も多くの場合、約５　Ｘ　１Ｏ−８ｒｎ
〜約５　Ｘ　１０−５ｍである。

反応器を構成する種々の装置の長さは、通常１Ｏ−２〜
２０ｍである。反応帯域の長さは、一般に、反応器の全
長の５０〜９０％であり、混合帯域はこの長さの５％〜
４５％であり、残りは生成物の排出帯域が占める長さで
ある。実質的に円筒状の反応器の場合、反応帯域の直径
、および混合帯域の直径は、通常、約５Ｘ１．０−２＋
η〜３ｍである。

スリーブの大きさに関しては、その厚みは通常、５Ｘ］
０−２ｍ〜２ＸＩＯ’ｍの反応帯域を有する反応器の場
合、反応帯域の直径と等しく、かつ反応帯域の直径が２
．Ｉ　Ｘｌ０−’〜３ｍである反応器の場合、この直径
の約半分に等しい。

スリーブを製造するために用いられるセラミック繊維は
、セラミック材料から、例えば前記の材料から、従来技
術によって得られる。好ましい材料は、中央帯域の充填
物のために先に用いられたものと同じであり、例えば中
央帯域の管路および周辺帯域のスリーブ、あるいは種々
の材料を製作するのと同じ材料を用いることかできる。

使用される繊維は、絶縁物質である。従って熱損失はほ
とんどゼロである。従って所望の酸化ガス／酸化される
仕込原料比で操作を行ない、反応器内の温度の最大値を
制限し、従ってコークスの形成を制限し、かつ反応の最
適な制御を可能にし、混合帯域内でのその開始を容易に
防ぐことが可能になる。これによって、例えば粉　５ 末混合器を用いるならば、粒度の点て最適な粉末を用い
ることができ、このことによって混合器の圧力損失を制
限することができる。

混合帯域の伝導による再加熱自体も、押出し成形された
硬質セラミック製の部品だけの伝導に制限され、繊維の
スリーブによる伝導は無視できる。しかしながらさらに
、押出し物は非常に薄い壁を有しており、１つ１つはほ
とんど厚くないので、これによってさらに伝導か制限さ
れる。

この種の反応器の大きな難点の１つは、前記のように、
反応器帯域内で反応か制御されないようになるリスクを
完全に避けるために、望まない自由空間を制限すること
である。繊維スリーブを用いる利点は、高温での繊維の
収縮（ｒｅｔｒａｉｔ）にある。実際、数パーセント、
普通は２％〜５％であることもあるこの収縮は、中央の
充填物を締め付ける傾向がある。繊維は一部圧縮できる
ので、これは、スリーブとスリーブが接触している反応
器の他の部分との間の自由な　６ 空間の全部を取除く結果になる。この収縮は、酸化反応
を実施するために反応器を使用する前、中央帯域の高温
での加熱によって行なわれることができ、あるいは酸化
反応の開始の間に行なわれることができる。使用される
セラミック繊維は、非常に熱伝導率か低いので、この収
縮は一般に、スリーブの周囲よりも、非常に温度の高い
中央帯域の近くでの方が大きい。このため、この繊維ス
リーブの機械的特徴、および反応帯域の近くてのより大
きい収縮を考慮に入れて、スリーブと一方で中央帯域の
充填物との間、他方で前記スリーブの外部壁と接触して
いる壁との間の、望ましくない自由空間をすべて避ける
ことができる。

もう１つの重要な利点は、使用されるセラミック部品の
組立ての熱力学特性にある。すなわち、 ・組立ての耐火性（ｒｃｆｒａｃｔｃｒｉｔｃ）に関し
ては、反応器内の最高温度は、１，４００°Ｃ程度であ
ってもよいが、これは、この型の適用法において普通に
用いられるセラミック材料の最高使用温度よりも大巾に
低い。

・耐えられる熱勾配に関しては、これの実施を可能にす
る繊維スリーブまたはいくつかの要素が、ユニタリー繊
維の微視的もつれから構成されているので、比較的柔軟
な構造であり、これにより、現われやすい勾配に耐える
ことができ、かつその結果生じ得る膨張および／または
収縮全体を受入れることかできる。

反応装置の中央帯域の製作にあたっては、好ましくは熱
伝導係数が低く、かつ薄い壁を有するセラミック材料を
用いて、この伝導を最大限に制限し、かつ反応装置で得
られる温度プロフィールは、温度ピークができるだけ混
合器の端部から離れているようなものであるようにする
。

反応装置の隣にある混合器の端部から、この温度ピーク
を物理的に遠ざけることができるということは、ガスに
非常に大きな線速度を持たせるということである。この
ことによって、ガスは、酸化反応の誘導の間、および温
度ピークへの上昇時間の間、混合器の前記端部から十分
に離れることができる。

しかしながら、酸化反応のもう１つの熱−動力学的制約
によって、下記のような滞留時間を利用できるものでな
ければならない。すなわち熱平衡または熱−接触平衡へ
の復帰反応か実施されるものであり、かつこのようにし
て生成されたガス混合物が、熱力学計算によって予測さ
れるような平衡組成に達し得るのに十分なほど長い滞留
時間である。

前記のような反応器によって、少なくとも一部、見掛け
では矛盾したこれら２つの制約に応えることができる。

しかしながらこの実施によれば、ガス速度が高くなれば
なるほど、反応装置の長さを大きくする必要がある。こ
れによって非常に大きな圧力損失を生じることがあり、
その他に、反応器の製造コストの負担を非常に増大さぜ
る危険かある。

新規第一実施態様によって、前記反応器の設計の改良、
より詳しくは下記のような、この反３　つ 部器の反応装置の設計の改良を提案する。すなわち受入
れ難い、あるいはノ１１に大きすぎる圧力損失を生じず
に、前記２つの制約によりよく応えることができるもの
である。これによって、圧力損失を最大限に制限しつつ
、反応装置の長さを大巾に増す必要もなく、特に混合器
の出［１において比較的大きなガス速度で操作を行なう
ことができ、従って温度ピークを混合装置から遠ざける
ことができる。

このようにして反応装置（第２図参照）は、混合装置側
の第一部分を備える。これの中央帯域は、前記第一部分
の後に続く、前記中央帯域の排出装置側の少なくとも１
つの第二部分の断面の表面積よりも小さい表面積の断面
を有する。

従って、前記反応装置の中央帯域（４）は、混合装置（
３）の近くに位置する、前記中央帯域の少なくとも一部
において、ガス速度が、ガスの移動の方向の上流に位置
する、前記中央帯域の少なくとも１つの後続部分よりも
、通常は反応生成物の排出装置（５）の近くで、高くな
るような　０ 形状を有する。

最大温度ピークを混合装置から遠ざけることができ、か
つこの温度ピークを制限することができる新規第二実施
態様によれば、反応装置の中央帯域は、８個の連続部分
をイａえ、Ｓは、２または２以上のプラスの整数であり
、下記を特徴とする（第８図参照）。すなわち混合装置
側の第一部分は、表面積（９１）の断面の通路を有する
多重空間を画定するのに適した充填物を備え、前記通路
は、少なくとも１つの方向に沿って、前記仕込原料の酸
化の結果生じ得る炎の楔止めの距離に大きくとも等しい
大きさを有し、排出装置側の最後の部分は、（Ｓ１）よ
り大きい表面積（Ｓ３）の断面の通路を有する多重空間
を画定するのに適した充填物を備え、前記通路は、少な
くとも１つの方向に沿って、前記仕込原料の酸化の結果
生じ得る炎の楔止めの距離に大きくとも等しい大きさを
有する。

通常、反応装置の中央帯域は、８個の連続部分を備え、
これらは各々、第一部分から最後の部分まで、一つの部
分から次の部分へと漸増する表面積の断面がある通路を
有する多重空間を画定するのに適した充填物を備える。

好ましくは数Ｓは、２〜１０のプラスの整数であり、最
も多くの場合３〜６である。表面積（Ｓ１）および（Ｓ
Ｓ）は、通常、（Ｓ３）　：　（８１）比が約１．００
＋１−約４１、多くの場合約５０，１〜約４−１、最も
多くの場合は、約２５，１〜約１０１であるようなもの
である。実施態様の多くにおいて、反応装置の中央帯域
は、３つの連続部分を備える。

最も多くの場合中央帯域か３つの連続部分を備えるがこ
の場合には、混合装置側の第一部分は、長さ（Ｌ　］）
上に、表面積（Ｓ１）の断面の通路を画定するのに適し
た充填物を備え、前記第一部分の後に続く第二部分は、
長さ（Ｌ２）上に、表面積（Ｓ２）の断面の通路を画定
するのに適した充填物を備え、排出装置側の第三部分で
ある最後の部分は、長さ（Ｌ３）上に、表面積（ＳＳ）
の断面の通路を画定するのに適した充填物を（ｎ’ｓえ
る。前記表面積（８１）（Ｓ２）および（ＳＳ）は、比
（ＳＳ）　：　（Ｓ１）が約１００：１〜約４：１、比
（Ｓ２）　：　（Ｓ１）が約５０＝１〜約１．２　・１
であるようなものである。多くの場合、比（Ｓ３）　：
　（Ｓ１）は約５０＝１〜約４：１−１最も多くは約２
５：１〜約１０・１−であり、比（Ｓ２）：（Ｓ１）は
多くの場合的２５・１〜約１．５　・コであり、最も多
くは約１０−１〜約２：１であろう。

反応装置、特に第一充填物を下記のように考えるのが通
常望ましい。すなわち、この充填物の長さ（Ｌ１）およ
びこの充填物の通路の断面の表面積（Ｓ１）は、該酸化
反応の場合、長さ（Ｌ１）の値に少なくとも実質的に等
しい混合装置の距離において最高温度に達するようなも
のであるようにする。最も多くの場合、長さ（Ｌ、１）
および（Ｌ２）、および２つの第一充填物の通路の断面
の表面積（Ｓ１）および（Ｓ２）の特徴は、混合装置か
ら、実質的に長さ（Ｌ１）の値と、長さ（Ｌ１）＋　（
Ｌ２）の合計の値との間にある距離において最高温度に
達するようなものである。

本発明はまた、酸化ガスまたは少なくとも１つの酸化ガ
スを含むガス混合物によって、気相　３ での酸化される仕込原料の酸化方法であって、酸化され
る仕込原料および酸化ガスを混合帯域に導入し、中央帯
域および周辺帯域を備える反応帯域内で、混合帯域から
出た気体混合物を流通させ、中央帯域で圧力損失ΔＰ１
、周辺帯域で圧力損失ΔＰ２を作り、これらの圧力損失
は、前記反応帯域の前記中央帯域内で、混合帯域から出
た気体混合物のすべてを実質的に反応させるようなもの
であり、かつ圧力損失の差ΔＰ２−ΔＰ１がプラスであ
るようなものであり、形成された反応生成物を回収する
方法を対象とする。好ましくは圧力損失の差は、前記範
囲内にある。

この方法の第二の特徴によれば、混合帯域の側の反応帯
域の中央帯域の少なくとも１つの第一部分において、気
体混合物を速度（Ｖ１）で流通させることかでき、反応
生成物の排出・）１）域側の第一部分の少なくとももう
１つの後続部分において、速度（Ｖ１）より低い速度＜
ｖｎで、前記第一部分から出た気体混合物を流通させる
ことがで　４ きる。

通常、速度ｍ）は、約２〜約３００ｍｘｓ−”’？’あ
り、多くの場合この速度（Ｖ１）は、約１０〜約２００
ｍｘｓであり、最も多くの場合これは、約２０〜約１５
０■ｘｓ−’である。速度（Ｖｒ）は、通常、約［１，
０５〜約２５０ｍｘｓ−’であり、多くの場合この速度
（Ｖｆ’）は、約０．１〜約１．ＯＯｍｘｓ−’であり
、最も多くの場合これは、約１〜約］００川ＸＳ−’で
ある。

本発明の方法の頻繁に用いられる実施態様においては、
速度比（Ｖ１）　：　（Ｖｆ）は、通常、約２：１〜約
５０：１、多くの場合この比は、約５：１〜約２５：１
であり、最も多くの場合、この比は約８＝１〜約２０：
１である。

本発明の方法は、下記のような反応器で実施される（第
６〜９図）。この反応器の反応装置は、前記反応装置の
様々な帯域内で、気体混合物の所望の速度を容易に得る
ことができるような特別な形状および特徴を有している
ものである。反応帯域の中央帯域の少なくとも１つの第
一部分における、速度（Ｖ１）での気体混合物の流通は
、決められた反応装置の場合、混合装置内に導入された
ガスの流量および／または圧力を調節することによって
行われることができる。

その際速度（Ｖｆ）は、主として、反応装置の種々の部
分の断面の各々の全体的大きさの関数である。

このようにして第６図によれば、反応装置のノズルの全
体の形状は、長さ（Ｌ１）のノズルの頚部内のガス速度
が、長さ（Ｌ２）の末広部に続き、かつこの末広部と形
成された生成物の排出装置とを連結する、長さ（Ｌ３）
の部分より大きいことが前提となっている。

第９図によれば、同様に、反応装置のノズルの全体の形
状に、管路の個々の表面積が、排出装置の近くよりも、
混合装置の近くの方が小さいという事実が加わる。

ベンチュリ管を備える下記第１１図によって示されてい
る実施態様によれば、仕込原料および酸化ガスの導入を
、ベンチュリ管の頚部のレベルの気体混合物の速度が（
Ｖ１）であるような圧力および流量で実施し、ついで気
体混合物は１、ベンチュリ管の末広部の出口において、
速度（Ｖ１）より低い速度（Ｖｌ’）を有する。

本発明はまた、少なくとも１つの酸化ガスを含むガス混
合物による、酸化される仕込原料の周到な酸化への前記
反応器の使用にも関する。

酸化される仕込原料は、例えば炭化水素仕込原料、特に
飽和脂肪族炭化水素仕込原料であり、例えばメタンおよ
び蒸気リフォーミング方法の流出物、オルトキンレン、
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・塩酸混合物である。酸化ガスと
して、例えば空気または酸素リッチになった空気を用い
ることができ、この場合顕著な不都合もなく、特に過剰
な煤煙も形成されない。前記反応器は、アンモニアの合
成またはアルコールの合成に使用しつる、水素と一酸化
炭素を含むガス混合物を生成するために、酸素含有ガス
混合物による、炭化水素仕込原料の周到な酸化に特に使
用しうるちのである。本発明による酸化力　７ 法の好ましい実施態様において、反応体ガスは、反応帯
域の入口における気体混合物の温度が、約り００℃〜高
くとも８００°Ｃ１最も多くの場合的３５０°Ｃ〜約７
５０°Ｃになるように予備加熱される。

推奨される酸化ガスの酸化される仕込原料に対するモル
比、例えば酸素／メタンモル比は、通常０．５　：　１
〜０．７５：１である。反応体ガスの反応帯域内の滞留
時間は、通常、約２ミリ秒〜約１０秒、好ましくは約５
０ミリ秒〜約１秒である。

酸化反応を、反応帯域で、好ましくは混合帯域の隣の反
応帯域の部分で始動させるのが有利であろう。この始動
は、例えば、当業者に知られたあらゆる手段によって、
少なくともＧＯＯ’Ｃ１好ましくは７００℃〜１，２０
０’Ｃの温度で、反応帯域の少なくとも一部の加熱によ
って実施できる。

この加熱は、酸化される仕込原料と酸化ガスの導入前、
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、この加熱を続けることは必要でも
ないし、望ましくもない。酸化反応は、外部カロリーの
補給を行な　８ わずに続行するのに十分なほど発熱的である。

加熱は、例えば、酸素含有ガス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
ら来る熱いガスの注入によって実施されてもよい。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。

この始動はまた、当業者によく知られた他の手段によっ
て行なわれてもよい。例えば火花点火機関に用いられる
ような型の点火プラグによって、あるいは例えば２つの
電極間に生じる電気アークによって生じた火花によって
行なわれる。

本発明は、添付図面によって示されるいくつかの実施方
法の記載によってよりよく理解されるであろう。これら
はただ例として挙げられているのであって、限定的なも
のではない。これらの図面で、同様な装置は同じ参照番
号および文字で示されている。

・第１図は、反応帯域において、反応器の軸ＸＸ−に沿
った（横座標）、温度プロフィールを示す（縦座標はＴ
　’Ｃ）。

・第２図は、軸断面に沿った本発明による反応器を示す
。

・第３図は、第２図に示された軸ＡＡ−に沿った、反応
帯域における反応器の横断面図を示す。

・第４図は、スリーブがモノブロックでない場合の、反
応装置の一部の軸断面図を示す。

・第５図は、新規第一実施態様による反応器を、軸断面
に沿って示す。

・第６図は、新規第一実施態様による反応器の下部を、
軸断面に沿って示す。

・第７図は、新規第一実施態様のもうコ、っの方法によ
る反応器の下部を、軸断面に沿って示す。

・第８．９．１０および１１図は、各々、本発明の新規
第二実施態様の第一、第二、第三および第四方法による
反応器を、軸断面に沿って示す。

第１図では、曲線１は、反応装置の中央帯域において、
前記装置の入口（Ｉ））から１４−３０（Ｆ）まで、第
２図に図示されたような反応器の輔ＸＸ゛に沿った（横
座標は長さ（１））温度プロフィールを示す（縦座標は
Ｔ　’Ｃ）。点Ｍは、最高温度または温度ピークに対応
する点である。第１図で曲線１によって表オ）されたこ
の温度プロフィールは、水蒸気の存在下における空気に
よるメタンの酸化反応についての温度プロフィールであ
る。このプロフィールは、長さ（１）の反応装置の場合
、互いにＬ／２０の距離に、反応装置に沿って規則的に
配列された、２０個のザーモカップルによって記録され
た。この第１図では、曲線２および３は、各々、第５お
よび９図に図示されているような反応器を用いて、水の
存在下、空気によるメタンの酸化反応の場合に得られた
温度プロフィールを示す。点Ｍ′およびＭ′は、最高湿
度に対応する点である。曲線２に示された温度プロフィ
ールを描くために用いられた反応器は、曲線１を描くた
めに用いられた反応器と同じ長さの反応装置を有してい
た。実験は、この反応装置において、全体的に同じ滞留
１ 時間を保持して、すなわち同じ反応容積を保持して行な
われた。第５図に図示された反応器を使用した場合、温
度ピークＭの場所の決定から、ガスの流量を考慮に入れ
て、このピークに達するのに必要な時間を決定すること
ができる。第２図に図示されたのと同し反応容積を有し
、かつ温度ピークに達するのに必要な時間を決定するの
に用いられた、第５図に図示されたような反応器を用い
るならば、第５図に図示されたようなこの反応器内のこ
のピークＭ′の位置を計算することもできる。

第１−図の曲線３に示された温度プロフィールを描くの
に用いられた反応器は、第９図に図示されているような
反応装置を有していた。この反応装置は、長さ（Ｌ１）
上に、表面積（Ｓ１）の断面の管路を有する第一充填物
、ついて末広部の始まるところから、かつ長さ（Ｌ２）
Ｊ二に、（Ｓｍ）　（第２図による反応装置の管路の表
面積の断面）に等しい表面積（Ｓ２）の断面の管路を有
する第二充填物、最後に、長さ（Ｌｇ）上に、表面積（
Ｓ３）の断　２ 面の管路を有する第三充填物を備えており、長さ（Ｌ１
）　＋　（Ｌ２）　＋　（Ｌｇ）の合計は、反応装置の
長さ（Ｌｇ）に実質的に等しく、表面積（Ｓ１）（Ｓ２
）および（Ｓ３）は、（Ｓ３）が（Ｓ２）よりも大きく
、（Ｓ２）自体が（Ｓ１）より大きいものである。従っ
て、一定の反応および一定の流量の場合、第２図に図示
されたような反応器の場合、温度ピークに達するのに必
要な容積（Ｖｍａｘ）を知れば、種々の充填物と、これ
らの充填物の通路の断面の大きさがわかっている、例え
ば第８または９図に図示されているような反応器の場合
に、温度ピークに達する帯域を予測するのは容易である
。実際に、この容積（Ｖｍａｘ）が、混合装置の出口か
らの距離（Ｌｔ）で達成されるならば、反応帯域の第一
充填物が、この容積（Ｖｍａｘ）を決定するのに用いら
れた、第２図に図示された反応器の反応帯域の充填物の
管路の表面積（Ｓｍ）より小さい表面積（Ｓ１）の断面
のユニタリー管路を備えていること、および酸化反応の
動力学が、第−充填物内の通路の大きさが小さくなるに
つれて遅くなることを考慮に入れると、温度ピークは少
なくとも（＋、１　）に等しい距離で確実に達成される
。

従って、混合装置の出口から、反応帯域において発生し
た熱の１云導によって、混合装置の再加熱のリスクがな
くなるのに十分なほど離れた温度ピークの位置を確保す
るように、種々の充填物の大きさを選ぶことができる。

第２および３図には、ある実施態様に従って、軸ＸＸ′
を存する細長い形の円筒状の垂直反応器（Ｒ）を示した
。これは、鋼製の外壁（８）、耐火コンクリ−１・製ス
リーブ（９）、およびセラミック繊維製スリーブ（ＬＯ
）、および実質的にその中心に、混合装置（３）を備え
る。この混合装置は、酸化される仕込原料供給手段（１
）および酸化ガス供給手段（２）を備えており、前記混
合帯域は、薄い一連のモノリス（６）の積重ねからなる
。これらのモノリスは硬質セラミック製であり、位置の
ずれたメツシュと、交差した管路を有する。この反応器
は、薄い一連のモノリス（ア）を備え、これらは各々実
質的に正方形の断面の複数の管路を備える。前記モノリ
スは、実質的に平行な複数の並置管路り１２）を形成し
１、これらは、反応帯域の全長にわたって延び、かつ反
応装置（４）を形成し、この反応装置（４）は、混合装
置の後に続いており、導管（１１）を経る反応生成物の
排出装置（５）に通じている。

第４図には、軸断面に沿って、反応装置の一部を示した
。これは、数片に分けられ、従って積重ねられたいくつ
かのユニタリー要素によって形成されたスリーブ（１０
）を備える。このようなスリーブの製作は、反応器の大
きさによって強制的に決められるが、あるいは製造の容
易さ、あるいはこのスリーブの反応器への配置の容易さ
によって選択されてもよい。いくつかのユニタリー要素
の積重ねによって形成されたスリーブの場合、各要素間
の距離は、炎の楔止めの距離より好ましくは２〜１．０
００倍も小さい。スリーブを形成するこれらのユニタリ
ー要素を、第４図に示されているように、場合によって
はセラミックフェルト製の継手（１４）が挿入されても
５ よい障害物を形成するように設計するのか好ましい。

第５図には、軸ＸＸ−を有する細長い形の円筒状の垂直
反応器（Ｒ）を示した。これは、鋼製の外壁（８）、耐
火コンクリート製スリーブ（９）、およびセラミック繊
維製スリーブ（１０）、および実質的にその中心に、混
合装置（３）を備える。

この混合装置は、気密金属ジャケラＩ−（１３）によっ
て取囲まれており、酸化される仕込原料供給手段（１）
および酸化ガス１共給手段（２）を備えており、前記混
合帯域は、薄い一連のモノリス（６〉の積重ねからなる
。これらのモノリスは硬質セラミック製であり、位置の
ずれたメツシュと、交差した管路を有する。この反応器
は、反応装置（４）を備え、全体的にノズルの形状を有
し、かつ薄い一連のモノリス（７）の積重ねからなる。

これらは各々、実質的に正方形の断面の複数の管路を備
える。前記モノリスは、実質的に平行な、複数の並置管
路（１２）を形成するように積重ねられている。これの
少なくとも一部は、導管　６ （１１）を経る反応生成物の排出装置（５）に通じてい
る。反応装置のノズルの全体の形状は、圧力損失勾配の
あるこの反応器に、同様にガス速度勾配をも有するとい
う性質を与える。

第６図には、第５図に図示された反応器の反応装置をよ
り詳細に示した。この反応装置は、なんらかの形状の断
面を有するノズルの形状を有する。これは閉じた曲線、
例えば円、楕円、または多角形、例えば長方形または正
方形によって画定される。これの表面＠（Ｓ１）は、表
面積が（Ｓ２）の排出装置の近くよりも混合装置の近く
の方が小さい。この第６図に図示された実施態様におい
て、ノズルは実質的に正方形の断面を有する。

第６図に図示された実施態様において、反応装置の中央
帯域は、混合装置の近くでは、下記のようなノズルの形
状を有する。すなわちこの断面は、混合装置（３）との
その連結部のレベルで、かつ長さ（Ｌ１）上では、前記
連結部のレベルの混合装置の断面の表面積（Ｓ）にほぼ
等しいが、それより小さい表面積（Ｓ１）を有する。つ
いて長さ（Ｌ　２　）上では、断面の表面積は、実質的
に規則的に、（Ｓ１）の約１．５〜５００倍、好ましく
は（Ｓ１）の２〜２００倍、最も多くの場合、（Ｓ１）
の５〜１００倍に等しい値（Ｓ２）まで増加し、ついで
長さ（Ｌ３）」二では実質的に一定に維持される。長さ
（＋、、ｉ　）（Ｌ２）および（Ｌ　３　）の合計（Ｉ
、）は、好ましくは前記反応装置の前記中央帯域の長さ
に実質的に等しい。長さ（Ｌ３）かゼロの場合でも、本
発明の枠から外れない。通常、長さ（Ｌ、１，）は、該
酸化反応の場合、混合装置から、この長さの鎖の０．５
倍に少なくとも実質的に等しい、好ましくはこの長さの
値の０，８倍に少なくとも実質的に等しい、最も多くの
場合は、この長さの値の０．８〜１倍に少なくとも実質
的に等しい距離において最高温度に達するようなもので
あり、長さ（Ｌ２）は、通常、ノズルのアルファ（α）
角が、約１５〜約１２０°の角度であるようなものであ
り、この角度は、最も多（の場合約２０〜約９０°の角
度、好ましくは約３０〜約６０°の角度である。長さ（
Ｌ３）は、好ましくは反応装置内の総滞留時間が、平衡
に達するのに十分であるようにして選ばれる。

長さ（Ｌ４）上のノズルの断面の表面積を、一定かつ（
Ｓ２）に等しく保ち、ついでこの断面を、これらの表面
積の比（Ｓ２）　＋　（Ｓ３）が例えば約０．２　　：
　１〜約５＝１になるような値（Ｓ３）を有するように
なるまで、徐々に減少させるかあるいは増加させること
ができる。このバリエーションは、長さ（Ｌ５）上で実
施され、長さ（Ｌ４）　＋　（Ｌ５）の合計は、通常、
前記長さ（Ｌ３）に等しい。反応装置の出口において、
比較的高い速度を有するガスを得るのが多くの場合望ま
しい。この場合、反応生成物の排出装置の近くで、ノズ
ルの断面の表面積を減少させてもよい。この場合、場合
によっては、例えば長さ（Ｌ　８　）上で、長さ（Ｌ４
）　＋　（Ｌ５）＋（Ｌ６）の合計が、前記長さ（Ｌ　
３　）に等しくなるように、この断面を一定に維持する
方を選ぶこともできる。

このようにして、反応帯域の始まりのところで、比較的
狭い通路の断面、例えば反応装置と　９ の連結部のレベルで混合装置の表面積にほぼ等しい、ま
たはガスの混合器外への排出装置（図面には示されてい
ない）の表面積に等しい表面積の断面を選び、ついて例
えば第２図に示されているように内側部分を次第に広げ
ることによって、反応器における温度ピークの位置を遠
ざけ、従って混合装置の加熱のリスクを最少にし、この
ようにして、前記装置の変形のリスクおよびこの装置が
構成されている材料の劣化のリスクを減じる。本発明に
よる反応装置の設計によって、混合装置に導入されるガ
スを、その装置に過剰なリスクを負わせずに、より多く
予備加熱することができる。これは温度ピークが、この
設計によって、混合装置の端部から比較的遠ざけられる
からであり、これによって、非常に満足すべき安全性の
幅を保持しながら、転換率を改善することができる。排
出装置は、当業者によく知られた装置のうちから選ばれ
たなんらかの装置であってもよい。最も多くの場合、こ
の排出装置は、単純なグリッドであり、これは　０ 混合装置との連結部のレベルで混合装置の表面積にほぼ
等しい表面積の断面を有する。

限定的なものではないが、ノズルの形状は、好ましくは
反応帯域の始まりのところでは、その断面が、混合器外
へのガスの排出装置の表面積にほぼ等しい通路の表面積
（Ｓ１）を有するようなものである。これはこのレベル
での乱流を最大限に制限するためである。

有利な実施態様において、反応装置には、例えばその容
積の少なくとも一部に、かつ長さ（Ｌ２）の少なくとも
一部上に、および／または長さ（Ｌ３）の少なくとも一
部上に、少なくとも１つの触媒、例えば平衡への吸熱復
帰反応を促進するための当業者によく知られた触媒の１
つが入っていてもよい。

第７図に示された新規第一実施態様のもう１つの実施方
法によれば、反応装置の中央帯域は、混合装置の近くに
位置する少なくとも第一部分において、好ましくは実質
的に直線の頚部によって分けられた、収束部および末広
部を備えるベンチュリ管の形態を有する。このベンチュ
リ管は、各々実質的に正方形断面の複数の管路を備える
、薄い一連のモノリス（７）の積重ねからなっている。

前記モノリスは、実質的に平行な複数の並置管路（１２
）を形成するように積重ねられている。これらのうちの
少なくとも一部は、導管（１１）を経る、反応物質の排
出装置（５）に通じている。これらのモノリスは各々個
別に、下記のような表面積の断面を有している。すなわ
ち、反応装置とのその連結部のレベルで、好ましくは実
質的に混合装置の表面積（Ｓ）の値に等しい表面積の値
から、（Ｓ）以下の値（Ｓ４）まで減って行くようなも
のである。断面の表面積の減少は、収束部のベータ（β
）角が、好ましくは約３０〜１２０°の角度であるよう
な長さ（Ｌ７）上で実施される。ベンチュリ管の頚部は
、好ましくは長さ（Ｌ７）　＋　（Ｌ８）の合計が、実
質的に前記長さ（Ｌ１）に等しいような長さ（Ｌ８）上
で、実質的に一定であり、かつ（Ｓ４）に等しい表面積
の断面を有する。長さ（Ｌ７）が、実質的に長さ（Ｌ１
）に等しく、その際長さ（Ｌ８）が実質的にゼロに等し
い場合、本発明の枠から逸脱しない。ベンチュリ管の末
広部は、通常、その端部に、前記頚部の表面積より大き
く、かつ反応装置とのその連結部のレベルで混合装置の
面積に好ましくは少なくとも等しい表面積（Ｓ５）の断
面を有する。１折面の表面積の増加は、末広部のガンマ
（γ）角が、好ましくは約１５〜１２０°の角度になる
ような、長さ（ｌ、９）上で実施される。長さ（Ｌ１）
＋　（ｔ、ｇ）の合計が、反応装置の長さ（Ｉ７）と同
しであるが、これより小さくともよい。長さ（Ｌ１）　
＋（Ｌ９）の合計が、反応装置の長さ（Ｉ７）より小さ
い場合、ベンチュリ管の末広部の端部の断面の表面積は
、長さ（Ｌ１）十（Ｌ９）＋（Ｌ３）の合計が、反応装
置の長さ（Ｉ４）と等しくなるような、長さ（Ｌ３）上
において、実質的に一定かつ（Ｓ５）に等しく保たれて
もよい。長さ（Ｌ４）上のベンチュリ管の端部で、断面
の表面積の値（Ｓ５）を一定に維持して、ついでこれら
の表面積の比（Ｓ５）　：　（Ｓ６）が例えば約０．２
　：　１〜約５：１になるような値（Ｓ６）を有するよ
うになる　３ まで、この断面を徐々に減少させるが、あるいは増加さ
せても、この実施方法の枠から逸脱することはない。こ
のバリエーションは、長さ（Ｌ４）＋（Ｌ５）の合計が
、通常、前記長さ（Ｌ３）に等しいような長さ（Ｌ５）
Ｊ二で実施される。反応装置の出口で、比較的高い速度
を有するガスを得ることが多くの場合好ましい。この場
合、反応生成物の排出装置の近くで、反応装置の断面の
表面積を減少させてもよい。これはつまり、反応生成物
の排出装置に直接通じているが、あるいは反応生成物の
排出装置まで、実質的に一定な表面積の断面を有する長
さ（Ｌｅ）上に伸びている、第二収束部を作ることにな
る。この長さ（Ｌｅ）は、通常、長さ（Ｌ４）　＋　（
Ｌ５）　＋　（Ｌｅ）の合計が、前記長さ（Ｌ３）に等
しいようなものである。同様に、先行実施方法において
のように、少なくとも１つの触媒を、例えば反応装置の
反応容積の少なくとも一部に、特に長さ（＋、、８　）
の少なくとも一部上に、および／または長さ（Ｌ９）お
よび／または（Ｌ３）の少なくとも一部上に導入するこ
とも可能て　４ ある。

前記のように、ノズルの場合もベンチュリ管の場合も、
該酸化反応の場合には、混合装置から、長さ（Ｌ１）の
直の少なくとも実質的に０．８倍の距離で、最高温度に
達するのが好ましく、最も好ましくは、実質的に前記長
さ（Ｌ１）の１直の０゜８倍〜１倍の距離で、この最高
温度に達するのが好ましい。実際この選択は、下記のよ
うないくつかの利点を有する ・特に反応帯域の断面の表面積か比較的小さく、従って
ガスの速度が比較的高いならば、温度ピークは、一般に
、混合器から比較的遠くに押しやられる。

・従って温度ピークのレベルでは、耐火および断熱材料
によって作られたスリーブ（１０）を形成する第二充填
物の厚みが比較的厚くなる。このようにして、このレベ
ルでは熱損失が最少にされる。

・最後に、通路の断面は、温度ピークのレベルでは、狭
くされるので、熱を蓄積する容量は減り、ガスは平衡へ
の復帰反応のために、その後の反応器の方へ最大の熱を
運ぶ。

第８図には、本発明の新規第二実施態様の第一方法によ
って、輔ＸＸ−を有する細長い形状の円筒状垂直反応器
（、Ｒ）を示した。この反応器は、鋼製の外壁（８）、
耐火コンクリート製のスリーブ（９）およびセラミック
繊維製のスリーブ（１０）を備え、実質的にその中心に
は、混合装置（３）を備え、この混合装置は、気密金属
ジャケット（１３）に取囲まれ、酸化される仕込原料の
供給手段（１）および酸化ガスの供給手段（２）を備え
る。前記混合帯域は、位置のずれたメッンと交差管路を
有する、硬質セラミック製の一連の薄いモノリス（６）
の積重ねからなる。この反応器は、反応装置（４）を備
え、これの中央帯域は、その全長にわたって、この図面
に図示されたケースでは、全体の形状が直方体の実質的
に一定の形状の表面積の断面を有しており、かっこの反
応装置は、各々薄い一連のモノリス（７）によって作ら
れた３つの連続する充填物の積重ねからなり、これらの
モノリスは各々実質的に正方形断面の複数の管路を備え
ている。前記モノリスは、各充填物内に、実質的に平行
な複数の並置管路（１２）を形成するように積重ねられ
ている。

これらの管路の少なくとも一部は、管路（１１）を経る
反応生成物の排出装置（５）に通じている。

長さ（Ｌ１）の、混合装置側の第一充填物は、各々表面
積（Ｓ１）の断面を有する複数の管路を備える。

長さ（Ｌ２）の、前記第一充填物の後に続く第二充填物
は、各々（Ｓ１）より大きい表面積（Ｓ２）の断面を有
する複数の管路を備える。長さ（Ｉ、３）の、排出装置
側の第三充填物であって最後の充填物は、各々（Ｓ２）
より大きい表面積（Ｓ３〉の断面を有する複数の管路を
備える。

第９図には、第二方法によって、軸ＸＸ−を有する細長
い形状の円筒状垂直反応器（Ｒ）を示した。この反応器
は、反応装置（４）を備え、これは、全体の形状がノズ
ルであり、各々薄い一連のモノリス（７）によって作ら
れた３つの連続する充填物の積重ねからなり、これらの
モノリ　７ スは各々実質的に正方形断面の複数の管路を備えている
。前記モノリスは、各充填物内に、実質的に平行な複数
の並置管路（１２）を形成するように積重ねられている
。これらの管路の少なくとも一部は、管路（１１）を経
る反応生成物の排出装置（５）に通じている。ノズルの
頚部の長さくＬｇ１）に実質的に等しい長さ（Ｌ　１　
）の、混合装置側の第一充填物は、各々表面積（Ｓ１）
の断面を有する複数の管路を備える。ノズルの末広部の
長さ（Ｌｇ２）より少し大きい長さ（Ｌ２）の、前記第
一充填物の後に続く第二充填物は、各々（Ｓ１）より大
きい表面積（Ｓ２）の断面を有する複数の管路を備える
。長さ（Ｌ３）の、排出装置側の第三充填物であって最
後の充填物は、各々（Ｓ２）より大きい表面積（８３）
の断面を有する複数の管路を備える。

反応装置のノズルの全体的形状は、圧力損失勾配を有し
、かつ反応装置（４）の中央帯域における仕込原料の入
口から、前記生成物の排出装置（５）のレベルの形成さ
れた反応生成物の出口まで、反応装置内の自由空間の大
きさの漸増によ　８ って、酸化動力学の漸進的制御か行なわれるこの反応器
に、ガス速度勾配をも有するものであるという性質を与
える。

第１０図において、第三方法によって、輔ＸＸ′を有す
る細長い形状の円筒状垂直反応器（Ｒ）を示した。この
反応器は、反応装置（４）を備え、これは、全体の形状
がノズルであり、３つの連続する充填物の積重ねからな
っている。この実施態様は、次の点においてのみ、第３
図に示されたものと異なる。すなわち第一充填物が、ノ
ズルの頚部の長さより小さい長さ（Ｌ１）を有すること
である。この実施態様においては、２つの第一充填物の
長さの合計は、ノズルの頚部の長さと実質的に等しく、
第三充填物は、ノズルの末広部の始端部から、反応生成
物の排出装置（５）のレベルまで延びている。

第９および１０図に図示した実施態様において、反応装
置の中央帯域は、混合装置の近くで、下記のようなノズ
ルの形状を有している。すなわち、この断面は、混合装
置（３）との連結部のレベルで、および長さ（Ｌｇｉ）
上で、前記連結部のレベルでの混合装置の断面の表面積
（Ｓ）にほぼ等しいかそれ以下の表面積（Ｓｇｉ）を有
し、ついで長さ（Ｌｇ２）上で、断面の表面積は実質的
に規則的に、（Ｓｇ１）の約１，５〜５００倍に等しい
値（８ｇ２）、好ましくは（Ｓｇ１）の２〜２００倍、
最も多くの場合（Ｓｇ１）の５〜１００倍まで増加し、
次に、長さ（Ｌｇ３）上で実質的に一定に維持される。

長さ（Ｌｇ１）　（Ｌｇ２）および（１、ｇ３）の合計
（１、ｇ）は、好ましくは前記反応装置の前記中心帯域
の長さに実質的に等しい。長さ（Ｌｇ３）がゼロの場合
でも、本発明の枠から逸脱しないであろう。通常、反応
装置の第一充填物は、該酸化反応の場合、混合装置から
、長さ（Ｌｇｌ−）の値とは無関係に、長さ（Ｌ１）の
値に少なくとも実質的に等しい距離で最高温度に達する
ような、好ましくは、長さ（Ｌ１）の値と長さ（Ｌｉ）
＋（Ｌ２）の合計の値との間の距離でこの最高温度に達
するような、通路の長さ（Ｌ　１．　）および断面の表
面積（Ｓ１）という特徴を有する。長さ（Ｌｇ２）は、
通常、ノズルのアルファ（α）角が、約１５〜約１２ｏ
°の角度になるようなものである。この角度は最も多く
の場合、約２０〜約９０’の角度、好ましくは約３０〜
約６０’の角度である。長さ（Ｌｇ３）は、好ましくは
反応装置内の全体的滞留時間が、平衡に達するのに十分
になるように選ばれる。長さ（Ｌｇ４）上で、ノズルの
断面の表面積を一定がっ（８ｇ２）に等しく維持するこ
とが可能であり、ついで、これらの表面積の比（８ｇ２
）　　：　（８ｇ３）が例えば約０．２　：　１〜５二
１になるような値（８ｇ３）を有するようになるまで、
この断面を次第に減少させるが、あるいは増加すること
ができる。このバリエーションは、長さ（Ｌｇ５）上で
実施される。長さ（１、ｇ４）　＋（Ｌｇ５）の合計は
、通常、前記長さ（Ｌｇ３）に等しい。反応装置の出口
で、比較的高い速度を有するガスを得ることが多くの場
合に好ましい。

この場合、反応生成物の排出装置の近くで、ノズルの断
面の表面積を減少させることができる。

この場合、場合によっては、例えば長さ（Ｌｇ４）＋　
（Ｌｇ５）　＋　（Ｌｅ）の合計が、前記長さ（Ｌｇ３
）に等１ しくなるような長さ（１、ｇ）」二で、この断面を一定
に維持する方を選ぶこともできる。

このようにして、仕込原料の流通方向に、次第に大きく
なる表面積のユニタリー断面の管路を各々有する、いく
つかの連続する充填物を備える反応装置を用いることに
よって、かつ反応帯域の初端部に比較的狭い通路の全体
的ＩＩ？面、すなわち例えば、反応装置との連結部のレ
ベルで、混合装置の表面積にほぼ等しい、あるいは混合
器外へのガスの排出装置（図面には示されていない）の
表面積に等しい表面積を有する全体的断面を選ぶことに
よって、次に、第９および１０図に示されているように
内側部分を次第に広げることによって、反応器内の温度
ピークの位置を、非常に大「１〕に遠ざけ、従って、混
合装置の加熱のリスクを最少にし、従って前記装置の変
形のリスクおよびこの装置が構成される利料の劣化のリ
スクを減少する。本発明による反応装置の設計によって
、混合装置に導入されるガスを、これに過度のリスクを
負わせずにより　２ 多く予備加熱することができる。これは、温度ピークが
、この設計によって制限され、混合装置の端部から比較
的遠ざけられるからである。

これによって、非常に満足すべき安全性の幅を保持しつ
つ転換率を改善することができる。排出装置は、当業者
によく知られたものから選ばれるなんらかの装置であっ
てもよい。最も多くの場合この排出装置は、単純なグリ
ッドであり、これは混合装置との連結部のレベルで、混
合装置の表面積とほぼ等しい表面積の断面を有する。

限定的なものではないが、ノズルの形状は、好ましくは
反応装置の初端部では、断面が、混合器外へのガスの排
出装置の表面積にほぼ等しい通路の表面積（Ｓｇ１）を
有するようなものである。これは、このレベルでの乱流
を最大限に制限するためである。

有利な実施態様において、反応装置には、例えばその容
積の少なくとも一部、および長さ（Ｌｇ２）の少なくと
も一部上に、および／または長さ（Ｌｇ３）の少なくと
も一部上に、少なくとも１つの触媒、例えば平衡への復
帰吸熱反応を促進するための、当業者によく知られた触
媒が入っていてもよい。

第１図に示された本発明の新規第二実施態様の第四方法
によれば、反応装置の中央帯域は、混合装置の近くに位
置する少なくとも第一部分において、好ましくは実質的
に直線の頚部によって分けられた収束部および末広部を
備えるベンチュリ管の形状を有する。このベンチュリ管
は、各々一連の薄いモノリス（７）の積重ねからなる３
つの充填物を備える。これらは各々、実質的に正方形断
面の複数の管路を備える。前記モノリスは、実質的に平
行な複数の並置管路（１２）を形成するように積重ねら
れる。これらの管路の少なくとも一部は、管路（１１）
を経る反応生成物の排出装置（５）に通じている。これ
らのモノリスは、各々個別に、反応装置との連結部のレ
ベルで、混合装置の表面積（Ｓ）の値に好ましくは実質
的に等しい表面積の値から、（Ｓ）以下の値（９ｇ４）
まで減少していく表面積の全体的な断面を有する。全体
的断面の表面積の減少は、収束部のベータ（β）角が、
好ましくは３０〜１２０°であるような長さ（Ｌｇ７）
の上で実施される。

ベンチュリ管の頚部は、好ましくは長さ（Ｌｇ７）＋（
Ｌｇ８）の合計が、前記長さ（Ｌｇ１）に実質的に等し
くなるような長さ（Ｌｇ８）上で、一定かつ（８ｇ４）
に実質的に等しい表面積の全体的断面を有している。長
さ（Ｌｇ７）が、実質的に長さ（Ｌｇ１）に等しく、そ
の際長さ（Ｌｇ８）が、実質的にゼロに等しい場合も本
発明の枠から逸脱しない。ベンチュリ管の末広部は、通
常、その端部に、前記頚部の表面積より大きく、かつ好
ましくは反応装置とのその連結部のレベルで、混合装置
の表面積に少なくとも等しい表面積（８ｇ５）を有する
全体的断面を有する。全体的断面の表面積の増加は、末
広部のガンマ（γ）角が、好ましくは１５〜１２０°の
角度であるような長さ（Ｌｇ９）上で実施される。長さ
（Ｌｇ１）　＋　（Ｌｇ９）の合計は、反応装置の長さ
（Ｌｇ）に等しいが、あるいはこれ以下であってもよい
。長さ（Ｌｇｉ）　＋（Ｌｇ９）の合　５ 旧が、反応装置の長さ（Ｌｇ）より小さい場合、ベンチ
ュリ管の末広部の端部における全体的断面の表面積は、
長さ（Ｌｇ１）　＋　（Ｌｇ９）　＋　（１ｇ３）の合
計が、反応装置の長さ（Ｌｇ）と等しいような長さ（１
、ｇ３）上で、実質的に一定かつ（８ｇ５）に等しいも
のに維持されることができる。長さ（Ｌｇ４）　ｊ二で
、ベンチュリ管の端部で、全体的断面の表面積の値（８
ｇ５）を一定に維持することによって、ついでこの表面
積を、これらの表面積の比（８ｇ５）　　：　（３ｇ６
）が例えば約０．２　　：　］〜約５二コ−であるよう
な値（３ｇ６）を有するまで漸進的に減少するが、ある
いは増加することによっても、このもう１つの実施方法
の枠から逸脱することはない。このバリエーションは長
さ（Ｌｇ５）　Ｊ二において実施される。長さ（Ｌｇ４
）　＠−（Ｌｇ５）の合計は、通常、前記長さ（１、ｇ
３）に等しい。反応装置の出口において、比較的高い速
度のガスを得るのが多くの場合望ましい。この場合、反
応生成物の排出装置の近くで、反応装置の全体的断面の
表面積を減少させることができる。このことはっ　６ まり、反応生成物の１ノ１出装置に直接通しるが、ある
いは反応生成物の排■装置まで、実質的に一定な表面積
の全体的断面で、長さ（Ｌｇ［ｉ）　　ｌｘに伸びてい
る第二収束部を製作することになる。

この長さ（Ｌｇ６）は、通常、長さ（Ｌｇ４）　＋　（
Ｌｇ５）＋（ＬｇＧ）の合計が、前記（１ｇ３）に等し
いようなものである。同様に、先行の実施方法のように
、例えば反応装置の中央帯域の反応容積の少なくとも一
部に、特に、長さ（Ｌｇ８）の少なくとも一部の上に、
および／または長さ（Ｌｇ９）および／または（１ｇ３
）の少なくとも一部の」二に、少なくとも１つの触媒を
導入することもできる。

本発明の種々の実施方法において、反応装置は、閉じた
曲線、例えば円、楕円、または多角形例えば長方形また
は正方形によって画定されるなんらかの形状の断面を有
する。この装置がノズルの形状を有する場合、これは表
面積が（８ｇ２）に等しい排出装置の近くよりも、混合
装置の近くの方が小さい表面積（Ｓｇ１）を有する全体
的断面を有する。第９および１０図に図示された実施方
法において、ノズルは実質的に正方形の断面を有してい
る。

前記のように、通常、ノズルの場合もベンチュリの場合
も、第二充填物を含む帯域内で、温度ピークに達する。

このようにして、例えばノズルの場合には、２つの実施
態様に分けることができる。すなわちノズルの１折面の
小さい方の部分が、全長にわたって、該酸化反応の場合
、前記部分において最高温度に達するような大きさ、通
路の断面の表面積および長さという特徴を有する、１つ
または複数の充填物を含む第一実施態様、およびノズル
の断面の小さい方の部分が、全長にわたって、該酸化反
応の場合、前記部分の後に続く部分の１つにおいて最高
温度に達し、従って前記部分では最高温度に達しないよ
うな大きさ、通路の断面の表面積および長さという特徴
を有する、１一つまたは複数の充填物を含む第二実施態
様である。

ベンチュリ管の場合、これは、好ましくは全長にわたっ
て、該酸化反応の場合、反応に使用される仕込原料の流
通方向に、頚部の真ん中の後ろにある箇所、好ましくは
仕込原料の流通方向に、この始端部から頚部の長さの０
．８倍以」二の距離に位置する箇所において、最高温度
に達するような大きさ、通路の断面の表面積および長さ
という特徴を有する、１つまたは複数の充填物を含む。

このようにして、ベンチュリ管の場合もノズルの場合も
、前記反応装置の中央帯域（４）は、下記のような形状
を有する。すなわち、混合装置（３）の近くに位置する
前記中央帯域の少なくとも一部において、ガスの速度が
、反応生成物の排出装置（５）の、ガスの移動方向に向
かって上流に位置する前記中央帯域の、少なくども１つ
の後続部分よりも速いような形状である。

ノズルの場合もベンチュリ管の場合も、２つの第一充填
物の長さおよび通路の断面の表面積の特徴によって、該
酸化反応の場合に、混合装置から長さ（Ｌｇｉ）の値の
少なくとも０．８倍に実質的に等しい距離で最高温度に
達するのが有利７　つ であろう。実際、この選択は下記のいくつかの利点を示
す。すなわち、 ・特に反応帯域の断面の表面積が比較的小さく、従って
ガスの速度が比較的高いならば、温度ピークは、一般に
、混合器から比較的遠くに押しやられる。

・従って温度ピークのレベルでは、耐火および断熱材料
によって作られたスリーブ（１０）を形成する第二充填
物の厚みが比較的大きくなる。

このようにして、このレベルでは熱損失が最少にされる
。

・最後に、通路の断面は、温度ピークのレベルでは、狭
くされるので、熱を蓄積する容量は減り、ガスは平衡へ
の復帰反応のために、その後の反応器の方へ最大の熱を
運ぶ。

全体として、本発明による反応器の使用は、特に有利で
ある。このようにして、本発明による反応器において、
混合帯域から反応帯域に変わる時、酸化反応の動力学の
観点から、酸化反応の進捗のほぼ完全な停止の状況から
、制御さ　０ れた粒度の粉末が正確にこの役割を有するので、特に粉
末混合器の場合には、これらの反応の制御された進捗状
況に変わる。これによって一方で、反応装置の初端部で
、細いとさえいえる管路の存在によって、全体の圧力損
失を制限することができ、他方動力学的観点から、酸化
反応は壁の作用によって制限され、さらには全体的に制
御される。このことは、熱蒸気リフォーミング型の平衡
への復帰反応の場合の方かはるかに少ない。従って管路
の平均サイズが、もっと小さいので、壁の作用を著しく
増やして、部分的に発熱酸化反応を制限することができ
、同時に、平衡への復帰吸熱反応により多くの時間を残
すことができることがよくイっかる。このようにして、
自由空間に関して、空間の平均サイズ（通路の１ｔＪｉ
面の平均表面積に関して）が通常、数十平方ミクロン程
度であるような状況から、空間の平均ザ・ｒズが、数平
方ミリメートル程度であるような状況に変わる。従って
本発明の反応器によって、この帯域の初端部に、比較的
小さい自由空間を有し、かつこれらの空間の大ぎさをこ
の帯域に沿って増すことによって、反応帯域内での酸化
反応の動力学の制御が可能になる。このような実施態様
によって、酸化反応の動力学の「漸進的楔外しくｄｅｃ
ｏｔｎｃｅｍｅｎｔ）Ｊと呼ばれるものを得ることがで
きる。

通常、反応装置の中央帯域内の種々の通路の大きさは、
約１０−２メートル（ｍ）以下に止どまり、この大きさ
は、最も多くの場合、約５×１０５〜約２　Ｘ　１０−
３ｍであり、好ましくは約１．０−　’　〜約１０−３
ｍである。断面の表面積に関して、従ってこの空間は、
通常、約０．００２５〜約］、００ｍｍ２最も多くの場
合は約０．０１〜約４　ｍｍ　２の表面積を有する。

さらに、混合器の温度ピークを最大限に遠ざけるために
、中央帯域がノズルかベンチュリ管の全体的形状を有す
る反応装置を使用し、速度の作用を用いて、「漸進的楔
外し」のこの作用を累積することが完全に可能である。

［実　施　例］ 下記の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。

実施例１ 第２図に従って、圧力に耐える金属外部ジャケット（８
）、ガス用の２つの入口（１）　（２）、および流出物
用の出口（１１）を備えた管状の垂直反応器（Ｒ）を製
作する。

前記ジャケットの内部に、実質的にその中心に、ガス混
合器を配置する。これ自体は、高さＩｎ’−’ｍ　、直
径４×ＩＤ−２ｍの円筒状の気密金属ジャケット（１３
）によって取囲まれている（全体が混合帯域（３）を形
成する）。この混合器は、５ＵＬＺＥＩＩＩ型の交差管
路を備えた、互いに積重ねられたディスク（６）からな
る。これらのディスクおよびそれらの上の自由空間は、
粒度５　Ｘ　１０−’ｍ〜１０−’ｍ　（５０〜１００
　ｐ　ｍ　（？イクロメーＩ・ル））のアルミナ粉末で
満たされている。

その上部端部にある混合帯域においては、２つの導管に
よって２つの流体（一方で導管（１）からのメタン＋水
蒸気、他方で導管（２）からの　３ 空気）をもたらすことができる。

混合器を取囲む円筒状ジャケットの末端には、グリッド
（第２図には示されていない）上に配置されたアルミナ
粉末を入れたホッパーがｆ＝Ｊいている。このグリッド
は、１−辺が１０−２ｍの中央の正方形の内部に配置さ
れた、直径４　Ｘ　１０−’ｍの１６個の孔を備える。

混合器から出るガスは、中央グリッドを通って、反応部
分（４）内に入る。この反応部分は、ムライトジルコニ
ア製の正方形の５０個のユニタリ一部品の積重ねからな
る。各ユニタリ一部品は、厚さが１０−２ｍ　、　１辺
が４Ｘ１．０−２ｍであり、１辺が１０−３ｍの正方形
の８４１個の孔を有する。

このグリッドは、モノリス反応装置内の混合装置からの
ガスの排出装置の役割有する。

混合器を取囲む金属ジャケット（１３）および反応部分
（４）の部品（７）は、外径Ｌ４Ｘ　１０−２ｍのアル
ミナ繊維製のスリーブにおいて、締め付けられている。

この繊維製のスリーブ（１０）は、反応器（Ｒ）の外側
ジャケットをなす金属壁（８）と連４ 結する耐火コンクリート製のスリーブ（９）に取囲まれ
ている。スリーブを製造するために用いられるアルミナ
繊維は、平均直径が３　Ｘ　１０−’ｍであり、平均の
長さが１５０　Ｘ　１０−６ｍである。反応器の作動１
０時間後に測定されたスリーブの見掛は密度は０．３で
あり、繊♀ｆｆｉ間の空間の平均の大きさは、６Ｘ１．
０−６ｍである。

４　ＭＰａで作動する前記のような反応器に、管路（１
）を経てメタンおよび水蒸気を導入し、管路（２）を経
て空気を、ガス混合物が下記のモル組成を有するような
割合で導入する。

ＣＨ４−４５０ Ｈ２０＝　９００ ０２＝　２９Ｏ Ｎ　２＝　１．．１３０ 混合帯域の入口における気体混合物の温度は４００℃で
ある。反応器の出口（１１）において、温度８５５℃の
ガスを回収する。このガスのモル組成は、水の凝縮後、
下記のとおりである。

Ｈ４−２８ Ｎ　２＝　１．３３０ ２−Ｏ Ｈ２＝　８７５ ＣＯ＝　２３３ ＣＯ２＝　１８９ ５時間の作動後、温度条件は安定し、反応を、何の問題
もなく３００時間の間実施することができた。５時間の
作動後測定された圧力損失の差は、０．１　ＭＰａであ
る。この作動中、外部表面で測定された反応器の金属壁
の温度は１．５０°Ｃを越えなかった。試験停止りおよ
び反応器を構成する種々の要素の分解後、コンクリート
層に亀裂は認められなかったし、ａ維製のスリーブもセ
ラミック製の種々の部品も劣化は見られなかった。

その他に、この試験の間、反応器の出口（１１）におい
て、（常温常圧にされた）ガス１立方メートルあたりの
コークス約１０ミリグラムに等しいコークス含量をΔＩ
ＩＪ定することができた。

実施例２ 反応器は実施例１のものと同じである。ただし混合装置
を出るガスは、中央グリッドを通って、反応部分（４）
に入る（第５図）。この反応部分は、様々な断面を有す
るが、厚みは同じ１０２ｍのムライトジルコニア製の正
方形の５０個のユニタリ一部品の積重ねからなる。まず
１辺が１、．０’ｍの正方形の孔４９個がある、１辺が
］、、　０−２ｍの１２個の部品の積重ねがあり、つい
で０．４ＸＩＯ２ｍのピ・ソチの１−辺か１．２〜４．
８　Ｘ］、０−２丁ｎの様々な断面の１０個の部品、つ
いで１−辺が１Ｏ−３ｒｎの正方形の孔１．　、２９０
個がある、１辺が５　Ｘ　１０−２ｍの２８個の部品が
ある。

導入されるガスの組成は、実施例１と同じである。混合
装置の人口における気体混合物の温度は、４５０℃であ
る。反応器の出口（１１）において、８７０℃の温度で
ガスを回収する。これのモル組成は、水の凝縮後、下記
のとおりである。

ＣＨ４＝１９ Ｎ　２＝　１，１３０ ０２　”’　Ｏ Ｈ２＝　８９４ ７ ＣＯ＝　２４８ Ｃ０２−１８２ ５時間の作動後、温度条件は安定し、反応を、何の問題
もなく４５０時間の間、実施することができた。５時間
の作動後ｌｌ１ｌ＋定された圧力損失の差は、０．Ｉ　
ＭＰａである。この作動中、外部表面で４１１定された
反応器の金属壁の温度は１５００ｃを越えなかった。試
験停止および反応器を構成する種々の要素の分解後、コ
ンクリ−１・層に亀裂は認められなかったし、繊維製の
スリーブもセラミック製の種々の部品も劣化は見られな
かった。その他に、この試験の間、反応器の出口（１１
）において、（常温常圧にされた）ガス１立方メートル
あたりのコークス約８ミリグラムに等しいコークス含量
をｆｌｌｌｌ定することができた。これらの結果が示す
ところでは、大きな問題もなく、より高い入口温度のガ
スで操作を行ない、実施例１による反応器で得られたも
のに対して、コークスの形成の減少を伴なうより良好な
転換率を得ることができる。

　８ 実施例３ 反応器は実施例２のものと同しである。たたし混合装置
を出るガスは、中央グリッドを通って、反応部分（４）
に入る（第９図）。この反応部分は、様々な表面積の全
体的断面を有するが、厚みは同じ１．　Ｏ−２ｍのムラ
イトジルコニア製の正方形の５０個のユニタリ一部品の
積重ねからなる。

まず１辺が０．２５Ｘ　１０−３ｍの正方形の孔が１０
０個ある、１辺が１０””ｍの１２個の部品の積重ねが
あり、ついで全体的な大きさに比例して、数が増す孔を
備える、０．４　Ｘ　１．０’−２ｍのピッチの］辺が
］、２〜４．８　Ｘｌ０−２ｍの様々な全体的大きさの
１０個の部品がある。前記孔は１辺が０．５　Ｘｌ０−
３ｍであり、ついで１辺が１０−３ｍの正方形の孔１，
２９６個がある、１辺が５ＸＩＯ−２ｍの２８個の部品
がある。

導入されるガスの組成は、実施例１と同じである。

反応器の入口の条件でのガスの総流量は、４゜１ｍ３Ｘ
ｈ’（１時間あたりの立方メートル）である。これらの
条件下、反応装置の中央帯域におけるガスの入口のレベ
ルで計算されたガスの速度（流量および通路の総表面積
を考慮に入れて）は、２３．８ｍＸ５−’　（１秒あた
りメートル）であり、ガスは、ノズルの頚部の端部で実
質的に同じ速度である。反応装置の中央帯域の川口のレ
ベルで旧算されたガス速度は、１．４　ｍ　Ｘ　ｓｌで
ある。

混合物の装置の入口における気体混合物の温度は、４８
０°Ｃである。反応器の出口（１１）において、８９０
℃の温度でガスを回収する。これのモル組成は、水の凝
縮後、下記のとおりである。

ＣＨ４＝１５ Ｎ　２＝　１．．１．８０ ２−Ｏ Ｈ２＝　９０３ ＣＯ＝　２５［ｉ ＣＯ２＝　１７９ ５時間の作動後、温度条件は安定し、反応を、何の問題
もなく６００時間の間実施することがてきた。５時間の
作動後測定された圧力損失の差は、０．Ｉ　ＭＰａであ
る。この作動中、外部表面で測定された反応器の金属壁
の温度は１５０°Ｃを越えなかった。試験停止におよび
反応器を構成する種々の要素の分解後、コンクリート層
に亀裂は認められなかったし、繊維製のスリーブもセラ
ミック製の種々の部品も劣化は見られなかった。

その他に、この試験の間、反応器の出口（１１）におい
て、（常温常圧にされた）ガス１立方メートルあたりの
コークス約８ミリグラムに等しいコークス含量を測定す
ることができた。これらの結果が示すところでは、大き
な問題もなく、より高い入口温度のガスで操作を行ない
、実施例１による反応器で得られたものに対して、コー
クスの形成の減少を伴なうより良好な転換率を得ること
ができる。

【図面の簡単な説明】 第１図は反応器の入口から川口までの位置と温度との関
係を示すグラフであり、第２図は軸断面に沿った本発明
による反応器の垂直縦断面１ 図であり、第３図は、第２図に示された輔ＡＡ′に沿っ
た反応帯域における反応器の横断面図であり、第４図は
スリーブがモノブロックでない場合の反応装置の一部の
軸断面図であり、第５図は新規第一実施態様による反応
器を軸断面に沿って示す垂直縦断面図であり、第６図は
新規第一実施態様による反応器の下部を軸断面に沿って
示す垂直縦断面図であり、第７図は新規第一実施態様の
もう１つの方法による反応器の下部を、軸断面に沿って
示す垂直縦断面図であり、第８．９．１０および］１図
は各々本発明の新規第二実施態様の第一、第二、第三お
よび第四方法による反応器を軸断面に沿って示す垂直縦
断面図である。 以上

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）・酸化ガスの供給手段（２）および酸化される仕
   込原料の供給手段（１）を備える、少なくとも１つの混
   合装置（３）、 ・前記混合装置の後に続き、この装置から大きくとも炎
   の楔止めの距離に等しい距離に位置する、少なくとも１
   つの反応装置（４）、および・前記反応装置に連結され
   た、反応生成物の少なくとも１つの排出装置（５）、 を組合わせて備える細長い形状の酸化反応器（Ｒ）にお
   いて、 この反応装置は、その断面の少なくとも一部上に、少な
   くとも１方向に沿って、前記仕込原料の酸化の結果生じ
   得る炎の楔止めの距離に大きくとも等しい大きさがある
   通路を有する多重空間を画定するのに適した、少なくと
   も１つの第一充填物を備える中央帯域、およびその断面
   の少なくとも一部上に、少なくとも１方向に添って、中
   央帯域の通路の大きさよりも小さい大きさがある通路を
   有する多重空間を画定するのに適した、少なくとも１つ
   の第二充填物を備える少なくとも１つの周辺帯域を備え
   、従って前記第二充填物の圧力損失は、前記第一充填物
   の圧力損失より大きく、前記第二充填物は前記第一充填
   物を取囲むスリーブ（１０）を形成し、前記スリーブは
   、少なくとも１つの耐火性かつ断熱性材料によって製作
   されていることを特徴とする反応器。 （２）周辺帯域の通路の大きさは、中央帯域の通路の大
   きさより、２〜１，０００倍も小さい、請求項１による
   反応器。 （３）中央帯域の充填物は、その断面の少なくとも一部
   上に、少なくとも１つのモノリスを備え、このモノリス
   は、少なくとも１方向に添って、前記仕込原料の酸化の
   結果生じ得る炎の楔止めの距離に大きくとも等しい大き
   さがある、実質的に互いに平行、かつ反応器の軸に実質
   的に平行な軸を有する複数の並置管路を備える、請求項
   １または２による反応器。 （４）スリーブを形成する前記第二充填物は、セラミッ
   ク繊維からなる、請求項１〜３のうちの１つによる反応
   器。 （５）中央帯域の充填物は、その断面の少なくとも一部
   上に、硬質セラミック材料製の少なくとも１つのモノリ
   スを備える、請求項３または４による反応器。 （６）中央帯域の充填物が、複数のモノリスの積重ね、
   場合によっては並置からなり、各隣接モノリス間の距離
   は、垂直方向へも、複数のモノリスの並置の場合は水平
   面でも、炎の楔止めの距離より小さい、請求項３〜５の
   うちの１つによる反応器。 （７）中央帯域は、その容積の少なくとも一部内に触媒
   が入っている、請求項３〜６のうちの１つによる反応器
   。 （８）触媒が、少なくとも１つのモノリスの管路の壁に
   よって支持されている、請求項７による反応器。 （９）前記第一充填物を取囲むスリーブが、反応装置の
   全長にわたって広がっている、請求項１〜８のうちの１
   つによる反応器。 （１０）前記第一充填物を取囲むスリーブが、反応装置
   および混合装置の全長にわたって広がっている、請求項
   １〜９のうちの１つによる反応器。 （１１）前記第一充填物を取囲むスリーブを、互いに連
   結された、長さが等しいかあるいは等しくない少なくと
   も２片に分けて、互いの間の最大距離が、大きくとも炎
   の楔止めの距離の０．５倍であるようにする、請求項１
   〜１０のうちに１つによる反応器。 （１２）反応装置は、混合装置側の第一部分を備え、こ
   れの中央帯域が、前記第一部分の後に続く前記中央帯域
   の、排出装置側の少なくとも１つの第二部分の断面の表
   面積より小さい表面積を有するものであることを特徴と
   する、請求項１〜１１のうちの１つによる酸化反応器。 （１３）反応装置の中央帯域は、排出装置の近くよりも
   、混合装置の近くの方が断面の表面積が小さいノズルの
   形状を有する、請求項１２による反応器。 （１４）反応装置の中央帯域は、混合装置の近くではノ
   ズルの形状であり、これの断面は、混合装置（３）との
   その連結部レベルで、および長さ（Ｌ１）上では、前記
   連結部のレベルの混合装置の断面の表面積（Ｓ）にほぼ
   等しいかあるいはそれ以下の表面積（Ｓ１）を有し、つ
   いで長さ（Ｌ２）上では断面の表面積は、（Ｓ１）の約
   １．５〜５００倍の値（Ｓ２）まで実質的に規則的に増
   加し、次に長さ（Ｌ３）上では実質的に一定に維持され
   、長さ（Ｌ１）（Ｌ２）および（Ｌ３）の合計（Ｌ）は
   、実質的に前記中央帯域の長さに等しい、請求項１２ま
   たは１３による反応器。 （１５）長さ（Ｌ１）は、該酸化反応の場合、この長さ
   （Ｌ１）の値の少なくとも実質的に０．５倍に等しい混
   合装置の距離において最大温度に達するようなものであ
   り、長さ（Ｌ２）は、ノズルのアルファ角が、約１５〜
   約１２０゜の角度になるようなものである、請求項１４
   による反応器。 （１６）長さ（Ｌ１）は、該酸化反応の場合、混合装置
   から、実質的にこの長さ（Ｌ１）の値の０．８〜１倍の
   距離で最大温度に達するようなものである、請求項１４
   または１５による反応器。 （１７）反応装置の中央帯域は、混合装置の近くでは、
   ベンチュリ管の形状を有し、これは、頚部によって分け
   られた収束部と末広部を備え、かつ混合装置とのその連
   結部レベルでは、前記連結部のレベルの前記装置の表面
   積に実質的に等しい表面積の断面、頚部のレベルでは、
   前記ベンチュリ管とのその連結レベルの混合装置の表面
   積より小さい断面、および末広部の端部では、前記頚部
   の表面積より大きい表面積の断面を有する、請求項１２
   による反応器。 （１８）このベンチュリ管は、混合装置とのその連結部
   から、末広部に連結された頚部の端部まで、該酸化反応
   の場合、混合装置から、長さ（Ｌ１）の値の少なくとも
   実質的に０．５倍に等しい距離において最大温度に達す
   るような長さ（Ｌ１）を有し、収束部のベータ角が、約
   ３０〜約１２０゜の角度であり、末広部のガンマ角が、
   約１５〜約１２０゜の角度であるようなものである、請
   求項１７による反応器。 （１９）反応装置の中央帯域が、ｓ個の連続部分を備え
   る酸化反応器において、混合装置側の第一部分が、表面
   積（Ｓ１）の断面の通路を有する多重空間を画定するの
   に適した充填物を備え、前記通路が、少なくとも１方向
   に沿って、前記仕込原料の酸化の結果生じ得る炎の楔止
   めの距離に大きくとも等しい大きさを有し、その排出装
   置側の最後の部分が、（Ｓ１）より大きい表面積（Ｓｓ
   ）を有する断面の通路を有する多重空間を画定するのに
   適した充填物を備えており、前記通路は、少なくとも１
   方向に沿って、前記仕込原料の酸化の結果生じ得る炎の
   楔止めの距離に大きくとも等しい大きさを有し、ｓは２
   またはそれ以上のプラスの整数であること特徴とする、
   請求項１〜１１のうちの１つによる酸化反応器。 （２０）反応装置の中央帯域が、各々、第一部分から最
   後の部分まで、１つの部分から次の部分へと、漸増する
   表面積の断面の通路を有する多重空間を画定するのに適
   した充填物を備える、ｓ個の連続部分を備える、請求項
   １９による反応器。 （２１）反応装置の中央帯域が、３つの連続部分を備え
   る、請求項１９または２０による反応器。 （２２）混合装置側の第一部分が、長さ（Ｌ１）上に、
   表面積（Ｓ１）の断面を有する通路を画定するのに適し
   た充填物を備え、前記第一部分の後に続く第二部分が、
   長さ（Ｌ２）上に、表面積（Ｓ２）の断面を有する通路
   を画定するのに適した充填物を備え、排出装置側の第三
   部分であって最後の部分は、長さ（Ｌ３）上に、表面積
   （Ｓ３）の断面を有する通路を画定するのに適した充填
   物を備え、前記表面積（Ｓ１）（Ｓ２）および（Ｓ３）
   は、比（Ｓ３）：（Ｓ１）が約１００：１〜約４：１で
   あり、比（Ｓ２）：（Ｓ１）が約５０：１〜約１．２：
   １である、請求項２１による反応器。 （２３）長さ（Ｌ１）および表面積（Ｓ１）は、該酸化
   反応の場合、混合装置から、少なくとも実質的に長さ（
   Ｌ１）の値に等しい距離において最大温度に達するよう
   なものである、請求項２２による反応器。 （２４）長さ（Ｌ１）（Ｌ２）および表面積（Ｓ１）（
   Ｓ２）は、該酸化反応の場合、混合装置から、実質的に
   長さ（Ｌ１）の値と、長さ（Ｌ１）＋（Ｌ２）の合計の
   値との間の距離において最高温度に達するようなもので
   ある、請求項２２または２３による反応器。（２５）反
   応装置の中央帯域は、その全長にわたって、実質的に一
   定の表面積および形状の全体的断面を有する、請求項１
   ９〜２４のうちの１つによる反応器。 （２６）反応装置の中央帯域は、全体的断面の表面積が
   、排出装置の近くよりも混合装置の近くの方が小さいノ
   ズルの形状を有する、請求項１９〜２４のうちの１つに
   よる反応器。 （２７）ノズルの最も小さい表面積の全体的断面の部分
   が、全長にわたって、１つまたは複数の充填物を有し、
   これらの特徴は、該酸化反応の場合、前記部分において
   最大温度に達するような長さと通路断面の表面積の大き
   さである、請求項２６による反応器。 （２８）ノズルの最も小さい表面積の全体的断面の部分
   が、その全長にわたって、１つまたは複数の充填物を有
   し、これらの特徴は、該酸化反応の場合、前記部分の後
   に続く部分のうちの１つにおいて最大温度に達するよう
   な長さと通路の断面の表面積の大きさである、請求項２
   ６による反応器。 （２９）反応装置の中央帯域が、混合装置の近くで、ベ
   ンチュリ管の形状を有し、これは頚部によって分けられ
   た収束部と末広部を備え、かつ混合装置とのその連結部
   のレベルで、前記連結部のレベルの前記装置の表面積に
   実質的に等しい表面積の全体的断面、頚部のレベルで、
   前記ベンチュリ管とのその連結部のレベルの混合装置の
   表面積より実質的に小さい表面積の全体的断面、および
   末広部の端部で、前記頚部の表面積より大きい表面積を
   有する全体的断面を有する、請求項１９〜２４のうちの
   １つによる反応器。 （３０）ベンチュリ管が、その全長にわたって、１つま
   たは複数の充填物を備え、これらの特徴は、該酸化反応
   の場合、反応に使用される流体の流通の方向に、頚部の
   真ん中の後ろに位置する箇所で最高温度に達するような
   、長さと通路の断面の表面積の大きさである、請求項２
   ９による反応器。 （３１）酸化ガス、または少なくとも１つの酸化ガスを
   含むガス混合物による気相での酸化される仕込原料の酸
   化方法において、酸化される仕込原料および酸化ガスを
   、混合帯域に導入し、混合帯域から出た気体混合物を、
   中央帯域と周辺帯域を備える反応帯域内で流通させ、中
   央帯域では圧力損失ΔＰ１、周辺帯域では圧力損失ΔＰ
   ２を作り、これらの圧力損失は、混合帯域から出た気体
   混合物を実質的に全部、前記反応帯域の前記中央帯域内
   で反応させ、かつ圧力損失の差ΔＰ２−ΔＰ１がプラス
   になるようなものであり、形成された反応生成物を回収
   することを特徴とする方法。 （３２）圧力損失の差が、１０パスカル〜０．５ＭＰａ
   、好ましくは１００パスカル〜０．４ＭＰａである、請
   求項３１による方法。 （３３）混合帯域側の反応帯域の中央帯域の少なくとも
   １つの第一部分において、気体混合物を速度（Ｖ１）で
   流通させること、および反応生成物の排出帯域の側の前
   記第一部分の後に続く少なくとももう１つの部分におい
   て、前記第一部分から出た前記気体混合物を、前記速度
   （Ｖ１）より低い速度（Ｖｆ）で流通させることを特徴
   とする、請求項３１または３２による酸化方法。 （３４）速度（Ｖ１）が約２〜約３００ｍｘｓ＾−＾１
   であり、速度（Ｖｆ）が約０．０５〜約２５０ｍｘｓ＾
   −＾１である、請求項３３による方法。 （３５）速度比（Ｖ１）：（Ｖｆ）が約２：１〜約５０
   ：１である、請求項３３または３４による方法。 （３６）該酸化反応の場合、最大速度帯域内の、前記帯
   域の真ん中と、排出帯域の側に位置するその端部との間
   に位置する箇所で最高温度に達するような条件下で、反
   応帯域の中央帯域内において気体混合物を流通させる、
   請求項３３〜３５のうちの１つによる方法。（３７）少
   なくとも１つの酸化ガスを含むガス混合物による、酸化
   される仕込原料の周到な酸化のために、請求項１〜３０
   のうちの１つによる反応器を使用する方法。 （３８）水素と一酸化炭素を含む、アンモニアの合成ま
   たはアルコールの合成に使用しうる、ガス混合物を生成
   するために、酸素含有ガス混合物による炭化水素仕込原
   料の周到な酸化のための請求項３７による使用方法。