JPH0929090A - 液相および蒸気相の特別な分配を伴う蒸留反応方法およびその装置 - Google Patents

液相および蒸気相の特別な分配を伴う蒸留反応方法およびその装置

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JPH0929090A JP8194345A JP19434596A JPH0929090A JP H0929090 A JPH0929090 A JP H0929090A JP 8194345 A JP8194345 A JP 8194345A JP 19434596 A JP19434596 A JP 19434596A JP H0929090 A JPH0929090 A JP H0929090A
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Abstract

(57)【要約】 【解決手段】 上部蒸留帯域S から生じた液体の大部分
を、接触帯域C の各触媒床8 の下でかつ接触帯域C の実
質的には中央帯域に、実質的には触媒と接触しないで到
着するように、少なくとも１つの収集手段6 によって収
集する。前記触媒床8 の下に収集された液体の大部分
を、実質的に半径方向である少なくとも１つの流通手段
20によって実質的に半径方向に流通させて、少なくとも
１つの液体分配帯域23内に導入するようにする。液体の
大部分を、触媒床8 内を通過した後に、下部蒸留帯域B
内に流れ出るように、少なくとも１つの液体排出手段19
によって回収する。 【効果】 接触帯域の各触媒床内の液体の流通を改善す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、（接触蒸留とも称
する）蒸留反応方法に関し、該蒸留反応方法によって、
触媒の存在下に少なくとも１つの化学反応と、得られた
反応混合物の蒸留による分離とを同時に行なうことが可
能になる。本発明は、蒸留反応装置にも関する。
【０００２】
【従来の技術】本発明の方法および装置は、液相での種
々の平衡反応に適用され得るものであり、これらの平衡
反応について、具体的には、適当なアルコール（場合に
応じて、メタノールまたはエタノール）の適当なオレフ
ィン（イソブテンまたはイソペンテン）上での接触反応
による、第三アルキルエーテル、例えばメチル第三ブチ
ルエーテル（ＭＴＢＥ）、メチル第三アミルエーテル
（ＴＡＭＥ）、エチル第三ブチルエーテル（ＥＴＢ
Ｅ）、あるいはさらにはエチル第三アミルエーテル（Ｔ
ＡＥＥ）の製造での反応が実施される温度および圧力条
件下において、蒸留により反応生成物を単離し得る。よ
り具体的には、反応性蒸留によるエーテル化反応に関す
るものとして、種々の方法が先行技術において既に提案
されていた。
【０００３】米国特許US-A-4.847.430には、エーテル化
方法が記載されており、その特徴の一つは、触媒床内の
蒸気の通過がもたらすであろう不都合を回避することを
可能にする、触媒床内での上昇蒸留蒸気に関する通路ま
たはダクトの配置である。
【０００４】米国特許US-A-5.130.102には、１つの帯域
を備えた蒸留反応塔が記載されており、該帯域内で、接
触反応と前記反応の生成物の蒸留による分離とが協力し
て行なわれるものである。この帯域は、特別な触媒を支
える少なくとも１つの反応“棚段”と、少なくとも１つ
の蒸留棚段、より具体的には（バブル）キャップを有す
る棚段型を備えており、前記反応棚段は、帯域下部にお
いて前記触媒を浸しておりかつ帯域上部において前記蒸
留棚段を浸している連続液体物質によって、前記蒸留棚
段と“結合”されている。反応棚段は、ダクト（実際に
は、触媒物質およびその高さの存在を考慮して伸ばされ
ていたキャップのダクトである）を備えており、該ダク
トは、“結合した”全体の下に位置する帯域から上昇す
る蒸気を、蒸留棚段の下に位置する蒸気分配器に向けて
運ぶためのものである。反応棚段と蒸留棚段との間の液
体物質の高さは、触媒粒子のエントレインメントを回避
するのに十分なものでなければならない。液相は、結合
した全体の上部から、即ち同部分に形成された排水口の
上から流出する（即ち溢れ出す）ことによって、次いで
下降管を通じて、従来の蒸留棚段に向けてか、あるいは
検討された“結合”全体の下に位置する別の“結合”全
体に向けて流れる。同様に、“結合”全体の反応棚段
は、従来の蒸留棚段か、あるいは検討された“結合”全
体の下に位置する、別の“結合”全体に由来する下降管
によって排水口の上からの流出による液相が供給され
る。
【０００５】米国特許USA-5.368.691 には、反応帯域を
蒸留帯域と交互に入れ替えて、明瞭に蒸留帯域から分離
される、すなわち反応帯域および隣接する蒸留帯域の間
の連続液体物質が存在しない形状特徴を活動させる方法
が記載されている。前記出願には、下記を特徴とする蒸
留反応方法が記載されている。即ち、該方法は、 ・一般には別々に、あるいは混合物状で、純粋あるいは
希釈された反応体を、蒸留反応塔の少なくとも一つのレ
ベルに導入し、該蒸留反応塔は下記を備えるものである
こと： ａ) 適当な触媒床を有する少なくとも一つの接触反応帯
域、および ｂ）少なくとも一つの蒸留棚段からなる少なくとも一つ
の蒸留帯域であり、各蒸留帯域は相次ぐ接触帯域から分
離されているものである蒸留帯域、 ・前記塔内において液相および蒸気相を有するように前
記塔内において蒸留条件を維持すること、 ・液相の一部、好ましくは全部を、各接触帯域内の触媒
に下から上に向けて通過して流通させること、 ・蒸留の蒸気相の一部、好ましくは全部を、各蒸留帯域
内に下から上に向けて通過して流通させて、前記蒸気相
が蒸留帯域内の液相と接触するようにすること、 ・所望の生成物の一部、好ましくは全部を前記蒸留反応
塔の端部において回収すること、および ・場合によっては反応体の希釈剤、および反応体のあら
ゆる過剰物の一部、好ましくは全部を、前記塔の別の端
部において回収することを特徴とする。
【０００６】上記方法においては、好ましくは、蒸留の
蒸気相の全部を、接触帯域内ではなく、蒸留帯域内のみ
において液相と接触するように流通させる。
【０００７】後述で明らかにされる本発明による方法お
よび装置は、米国特許US-A-5.368.691に記載されている
方法および装置の改良を構成する。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明の方法および装置は、液相
での種々の平衡反応に適用され得るものであり、これら
の平衡反応について、反応が実施される温度および圧力
条件下で蒸留により反応生成物を単離することが可能で
ある。これらの方法および装置は、適当なオレフィン、
例えばエチレンまたはプロピレンとの接触反応による芳
香族炭化水素、一般にはベンゼンのアルキル化反応に適
用されて、対応するアルキルベンゼン、例えばエチルベ
ンゼンまたはクメンを生成する。しかしながら、該方法
および装置は、例えばパラフィンの異性化反応、オレフ
ィンの異性化反応、あるいは1-ブテンの2-ブテンへの水
素化異性化によるブテンの製造にも適用され得る。該方
法および装置は、軽質改質ガソリン中でのベンゼンと、
（１分子当り多くとも炭素原子数６を有する）軽質オレ
フィンとの水素化反応、あるいは石油留分または石油化
学留分の軽質留分中でのジオレフィンおよび／またはア
セチレン化合物の水素化反応にも適用され得る。好まし
くは、該方法および装置は、イソオレフィン（例えばイ
ソブテンおよびイソペンテン）と脂肪族モノアルコール
（例えばメタノールまたはエタノール）とのエーテル化
反応、具体的には、適当なオレフィン（イソブテンまた
はイソペンテン）上での適当なアルコール（場合に応じ
て、メタノールまたはエタノール）の接触反応による、
第三アルキルエーテル、例えばメチル第三ブチルエーテ
ル（ＭＴＢＥ）、メチル第三アミルエーテル（ＴＡＭ
Ｅ）、エチル第三ブチルエーテル（ＥＴＢＥ）、あるい
はさらにはエチル第三アミルエーテル（ＴＡＥＥ）の製
造に適用される。
【０００９】本発明の蒸留反応方法は、 ・場合によっては希釈剤によって希釈された複数の反応
体でかつその１つが過剰である反応体を、 ａ）触媒を含む少なくとも１つの触媒床を有する少なく
とも１つの接触反応帯域と、 ｂ）前記接触帯域の下に位置する少なくとも１つの蒸留
帯域、すなわち下部蒸留帯域と、 ｃ）前記接触帯域の上に位置する少なくとも１つの別の
蒸留帯域、すなわち上部蒸留帯域とを有する蒸留反応帯
域の少なくとも１つのレベルに導入すること、 ・蒸留反応帯域内に液相および蒸気相を有するように蒸
留条件を維持すること、 ・接触帯域内において液体の大部分を下から上に触媒を
通過して流通させること、 ・接触帯域内において蒸気の大部分を実質的に触媒と接
触しないように下から上に流通させること、 ・所望の反応生成物の一部を回収すること、および ・場合によっては希釈剤の一部、および反応体を回収す
ることからなる蒸留反応方法において、 ・上部蒸留帯域から生じた液体の大部分を、接触帯域の
各触媒床の下でかつ接触帯域の実質的には中央帯域に、
実質的には触媒と接触しないで到着するように、少なく
とも１つの収集手段によって収集すること、 ・前記触媒床の下に収集された液体の大部分を、実質的
に半径方向である少なくとも１つの流通手段によって実
質的に半径方向に流通させて、少なくとも１つの液体分
配帯域内に導入するようにすること、および ・液体の大部分を、触媒床内を通過した後に、下部蒸留
帯域内に流れ出るように、少なくとも１つの液体排出手
段によって回収すること、を特徴とする。
【００１０】本発明による方法では、蒸留反応帯域は、
接触反応帯域、抽出帯域である下部蒸留帯域、および精
留帯域である上部蒸留帯域からなる。
【００１１】収集手段は、液体が実際には蒸気を除いて
（含まずに）前記触媒床の下に到着するようなもの、す
なわち特に、前記流体中に誘発されたあらゆるガスを回
避しながら、前記手段が分配帯域への液体の実質的に半
径方向である少なくとも一つの正しい流通手段による供
給を行なうのに適当なあらゆる形態を取るものであり得
る。従って、液体は、実質的に半径方向である流通手段
内において、次いで分配帯域内において、過剰乱流もな
く分配される。
【００１２】実質的に半径方向である少なくとも一つの
流通手段によって（液体が）供給される液体分配帯域に
よって、接触帯域の各触媒床内に液体が導入される前
に、該液体の調整および均一化が可能になる。従って、
本発明の利点の一つは、接触帯域の各触媒床内の液体の
流通を改善することである。従って、本発明の方法は、
少なくとも一つの液体分配帯域内で、触媒床に入る前に
液体に接近でき、蒸留反応帯域のあらゆる区域に液体が
広がるものである。
【００１３】好ましくは、上部蒸留帯域から生じた液体
を収集して、その大部分を接触帯域の実質的には中央帯
域を流通させる。
【００１４】好ましくは、下部蒸留帯域内に流れ出る液
体を、少なくとも一つの排出手段を経て、その大部分が
接触帯域の実質的に周辺帯域を流れるようにする。
【００１５】作用された反応が少なくとも１つのガス反
応体の存在を有する場合には、本発明による方法は、接
触帯域の各触媒床への前記ガス反応体、好ましくは水素
の少なくとも１つの導入を有し得る。
【００１６】本発明による方法の好ましい実施の第一形
態では、収集手段は、主として接触帯域の実質的には中
央帯域に位置し、上部蒸留帯域から生じた液体は収集さ
れて、その大部分が接触帯域の実質的には中央帯域を流
通し、下部蒸留帯域内に流れ出る液体は、その大部分が
接触帯域の実質的には周辺帯域を流れ、下部蒸留帯域か
ら生じた蒸気であり、接触帯域内を流通する蒸気は、主
として接触帯域の実質的には中央帯域を流通する。この
場合、好ましくは、各触媒床の実質的に半径方向である
流通手段は、少なくとも１つの分配分流アーム、好まし
くは２〜１０の分配分流アーム、より好ましくは２〜８
の分配分流アームを有する。
【００１７】本発明による方法の好ましい実施の第一形
態では、下部蒸留帯域から生じた蒸気であり、接触帯域
の実質的には中央帯域を流通する蒸気は、接触帯域の実
質的には中央帯域をほぼ全体に流れる。前記形態では、
液体の排出手段は、接触帯域の実質的には周辺帯域に位
置し、好ましくは前記手段は、該手段が上昇方向におい
て蒸気相の通過を実質的に可能にしないものである。
【００１８】さらに、好ましくは、前記実施の形態で
は、下部蒸留帯域から生じた蒸気であり、接触帯域の実
質的には中央帯域を流通する蒸気は、前記接触帯域の実
質的には中央帯域を流通する液体と実質的に接触しない
ものである。
【００１９】本発明による方法の実施の好ましい第二形
態では、収集手段は、主として接触帯域の実質的には中
央帯域に位置し、上部蒸留帯域から生じた液体は収集さ
れて、その大部分が接触帯域の実質的には中央帯域を流
通し、下部蒸留帯域内に流れ出る液体は、その大部分が
接触帯域の実質的には周辺帯域を流れ、下部蒸留帯域か
ら生じた蒸気であり、接触帯域内を流通する蒸気は、主
として接触帯域の実質的には周辺帯域を流通する。従っ
て、この場合、実施の第一形態は、本発明による方法の
実施の好ましい第三形態であって、下部蒸留帯域から生
じた蒸気であり、接触帯域の実質的には周辺帯域を流通
する蒸気の少なくとも一部、好ましくは大部分が、主と
して排出手段内を流通する液体と接触するものである。
従って、実施の第二形態は、本発明による方法の実施の
好ましい第四形態であって、下部蒸留帯域から生じた蒸
気であり、接触帯域の実質的には周辺帯域を流通する蒸
気が、排出手段内を流通する液体と実質的には接触しな
いものである。
【００２０】本発明による方法の実施の形態がどのよう
なものであっても、実質的に半径方向である流通手段
は、少なくとも１つの分配分流アーム、好ましくは２〜
１０の分配分流アーム、より好ましくは２〜８の分配分
流アームを有し得る。
【００２１】当然ながら、接触帯域の各触媒床内での接
触反応の際に生成された蒸気は、実施の形態がどのよう
なものであっても、触媒との接触下に前記触媒床を通過
し、下部蒸留帯域から生じた蒸気と前記触媒床の上方で
再び一緒になる。
【００２２】本発明による方法の実施の他のあらゆる形
態もまた、本発明による方法の実施の好ましい種々の形
態と組み合わされて考案され得る。例えば、前述の実施
の好ましい第三形態と第一形態とを組み合わせること、
即ち、下部蒸留帯域から生じた蒸気の一部を、接触帯域
の実質的には周辺帯域を流通させ、また前記蒸気の別の
一部を、接触帯域の実質的には中央帯域を流通させるこ
とが可能である。
【００２３】本発明による蒸留反応帯域は、少なくとも
１つの接触塔である。単独塔を使用することによって問
題が提起されることが当業者に周知の場合においては、
一般には前記塔を分割して、最終的には少なくとも２つ
の塔を用いることが好まれる。該２つの塔は、端と端を
合わせて配置されて、前記塔を製作する、すなわち精留
帯域、接触蒸留帯域および抽出帯域が該塔に分配され
る。実際上、精留帯域または抽出帯域、好ましくは抽出
帯域は、一般には接触帯域を有する塔とは異なる少なく
とも１つの塔内に存在する。
【００２４】反応蒸留帯域の上部帯域すなわち精留帯域
としては、一般には蒸留を確実に行なう少なくとも１つ
の装填物を有する帯域の上に場合によっては位置する少
なくとも１つの分配棚段、従来どおりであってよい少な
くとも１つの蒸留棚段、または当業者に周知のあらゆる
技術に従って蒸留を確実に行なう装填物、分配棚段およ
び蒸留棚段のあらゆる組合わせが考えられる。
【００２５】同様に、蒸留反応帯域の抽出帯域として
は、一般には蒸留を確実に行なう少なくとも一つの装填
物を有する帯域の上に場合によっては位置する少なくと
も一つの分配棚段、従来どおりであってよい少なくとも
一つの蒸留棚段、または当業者に周知のあらゆる技術に
従って蒸留を確実に行なう装填物、分配棚段および蒸留
棚段のあらゆる組合わせが考えられる。
【００２６】本発明の方法において場合によっては使用
される装填物本体は、蒸留機能に必要な効果に応じて選
択される。装填物本体は、当業者によく周知の装填物本
体、例えばリング形態、マルチホイル（多葉形）押出物
形態またはサドル形態の固体から選ばれてよい。装填物
本体の限定されない例として、ラッシヒリング、ポール
リング、Intos リング、Berlサドル、Novalox サドルお
よびIntalox サドルが挙げられる。しかしながら、装填
物本体は、組織化された装填物、例えばKoch社によって
市販されているFLEXIPAC型（登録商標）、あるいはSulz
er社によって市販されているSULZER CHEMTECH またはSU
LZER（登録商標）からもまた選ばれてよい。
【００２７】本発明の方法において場合によっては使用
される分配棚段は、例えば当業者に周知のあらゆる分配
棚段、特に該棚段が属している蒸留帯域が大部分装填物
を有している場合には、蒸気の上昇通過および収集次い
で液体の排出を可能にする簡単な棚段である。
【００２８】本発明の方法に従って、蒸留棚段が用いら
れる場合には、該棚段は当業者に周知の蒸留棚段、特に
穿孔した棚段、（バブル）キャップを有する棚段、弁を
有する棚段から選ばれてよく、該蒸留棚段は下記のもの
を備える。すなわち、 ・少なくとも一つの断続作業盤、すなわち蒸気相を通過
させるための不連続性を備える盤であって、各作業盤は
液体流と蒸気流とをかき混ぜて、混合することを目的と
するもの、 ・少なくとも一つの下降管（またはシュート）であっ
て、好ましくは各蒸留棚段の中央または周辺に位置し、
液体の調整およびその流れの規則性の調節を目的とする
もの（液体が通過して流れる下降管は、前記棚段の作業
盤上に以前から存在している）、および ・少なくとも一つの液体排出口（または小縁石margell
e）であって、各下降管を縁取り、前記棚段の作業盤へ
の液体の、あるレベルでの維持、従って前記作業盤の液
体の排出の規則性の調節を目的とするものである。
【００２９】本発明によれば、二つの触媒床の間に位置
する全ての蒸留帯域は、好ましくは二重通路（当業者に
よく周知であるように、中央部において液体排出手段を
有する棚段と周辺部において液体排出手段を有する棚段
との交替）を有する蒸留棚段の奇数段を有することが例
えば考えられる。
【００３０】接触帯域の各触媒床内に置くべき触媒は、
一般には触媒粒子から構成される。該触媒は、あらゆる
適当な形態、特に実質的に円筒状または実質的に球状で
ある粒子形態で条件付けられてよく、触媒の前記粒子の
サイズは、一般には０．１〜２０ｍｍである。当業者に
よく周知であるように、前記触媒の性質は、考案された
反応に依存する。例えば、メチル第三ブチルエーテルの
合成の場合には、一般にはスルホン樹脂型触媒、例えば
スルホン化ポリスチレン−ジビニルベンゼン樹脂が用い
られ、その粒度は一般には０．１〜１．２ｍｍである。
【００３１】接触帯域の各触媒床内では、触媒は少なく
とも一つの膜内に閉じ込められており、該膜は液体に透
過性であるが、触媒粒子には不透過性であり（すなわ
ち、触媒の固体粒子を通過させておかないものであ
り）、膜は、例えば合成材料製（例えばポリプロピレン
製）または金属織物製の平織物によって構成される。
【００３２】さらに触媒は、乱雑に、すなわち自由に接
触帯域の各触媒床の内部に配置されてよい。この場合、
触媒を定置に維持するために、また触媒が触媒を通過す
る液体流によってエントレインメントされることを回避
するために、一般には、接触帯域内に含まれる全ての触
媒床が、液体の通過を可能にするが、触媒粒子に不透過
性である全ての装置、例えばガス流、液体流または固体
流に不透過性である面に規則正しく配分されたJohnson
型のグリルあるいはJohnson 型のガス噴口の上に乗って
いることが予測（想定）される。有利には、前記装置
は、接触帯域の底部において、実質的には半径方向であ
る流通手段の注入口に比較して僅かに高くされて、接触
帯域の触媒床の下に一部位置する分配帯域を作り出すよ
うにする。
【００３３】触媒粒子の通過に不透過性であり、液体お
よびガスに透過性である、接触帯域内に含まれる全ての
触媒床上の上部グリルの存在を想定して、前記床内の前
記粒子を閉じ込めるようにすることも可能である。しか
しながら、これは本発明の実施の好ましい形態であり、
液体の通過は可能であるが、触媒粒子に不透過性である
全ての装置を液体排出手段のレベルに定置することも考
案されてよく、液体は、触媒帯域、例えばJohnson 型グ
リルを通過した後に該排出手段を経て流出する。同様
に、触媒粒子に不透過性であり、上昇蒸気に透過性であ
る、蒸気流通手段の上の上部グリルの存在を想定するこ
とも可能であり、該上昇蒸気は、前記粒子とは実質的に
接触しないで触媒床を通過して、塔の異常運転の際に
は、触媒の場合によるエントレインメントを起こさない
ようにする。
【００３４】触媒が乱雑に配置される場合には、固定
床、膨脹床または流動床形態で触媒を使用することが想
定できる。触媒が乱雑に配置されるにしても、または少
なくとも一つの膜内に閉じ込められるにしても、触媒に
付与し得る間隙率は、一般には３０〜７０％である。
【００３５】本発明による方法において、触媒を構成す
る触媒粒子の破片（または細粒物）の液体によって起こ
り得るエントレインメントを理由とする蒸留反応帯域の
運転の際には、例えば、接触帯域内の最下部に位置する
接触帯域の下部触媒床から流出する液体を収集するこ
と、該液体を抜き出すこと、（蒸留反応帯域の外部に位
置する）少なくとも一つの濾過装置内で該液体を濾過す
ること、および該液体が抜き出された位置と下部蒸留帯
域との間にある接触帯域内に該液体を再び導入すること
を想定するのは有利である。前記接触帯域が単独触媒床
のみを有する場合には、下部触媒床は、前記接触帯域の
唯一の床であり、あるいは接触帯域が少なくとも二つの
触媒床を有する場合には、下部触媒床は、接触帯域の最
下部に位置する触媒床である。この濾過によって、液相
によってエントレインメントされる、触媒の場合による
破片の全てを除去することが可能になり、特に該破片が
蒸留反応帯域の底部に来ることを妨げる。
【００３６】触媒の充填は、一般には接触帯域内におい
て当業者に周知のあらゆる手段、例えばマンホールまた
は各触媒床のすぐ上に位置する注入口を有するあらゆる
分配手段によって行なわれ、（例えば、有機媒質下で
の）触媒の好ましくは気密性充填が可能になる。触媒の
取り出しは、一般には当業者に周知のあらゆる手段によ
って行なわれる。従って、触媒の取り出しは、例えばマ
ンホールまたは排出導管からの吸い上げによって行なわ
れ得る。
【００３７】蒸留反応帯域の内部、特に接触帯域の内部
における液相および蒸気相の進行は、本発明による方法
の局面の一つの特徴をなしている。
【００３８】本発明の蒸留反応装置は、 ・触媒を含む少なくとも１つの触媒床を有する少なくと
も１つの接触反応帯域と、 ・前記接触帯域の下に位置する少なくとも１つの蒸留帯
域、すなわち下部蒸留帯域と、 ・前記接触帯域の上に位置する少なくとも１つの別の蒸
留帯域、すなわち上部蒸留帯域と、 ・各触媒床内において液体の大部分を下から上へと触媒
を通過して流通させる少なくとも１つの手段と、 ・接触帯域内において蒸気を実質的に触媒と接触しない
ように下から上へ流通させる少なくとも１つの手段とを
備えた蒸留反応装置において、 ・上部蒸留帯域から生じた液体が接触帯域の各触媒床の
下でかつ接触帯域の実質的には中央帯域に到着するよう
に適合した少なくとも１つの収集手段であって、接触帯
域の上の一部分において収集帯域を有するとともに、実
質的には触媒との接触を有しないで接触帯域の上から下
への液体の通過を可能にする少なくとも１つの導管を有
する手段と、 ・接触帯域の各触媒床の下に収集された液体を実質的に
は半径方向に流通させる少なくとも１つの手段であっ
て、液体を少なくとも１つの液体分配帯域に導入するよ
うにする手段と、 ・前記触媒床内から液体を排出させる少なくとも１つの
手段であって、少なくとも１つの導管を有しており、液
体が触媒床内を通過した後に、該液体が下部蒸留帯域内
に流れ出るようにする手段、とを備えたことを特徴とす
る蒸留反応装置である。
【００３９】本発明による装置においては、蒸留反応帯
域は、接触反応帯域、抽出帯域である下部蒸留帯域、お
よび精留帯域である上部蒸留帯域からなる。
【００４０】収集手段の収集帯域は、蒸気の離脱（解
消）を可能にする、すなわち該収集帯域によって、液体
分配帯域への正確な供給を、前記手段の導管により、次
いで液体の実質的に半径方向である少なくとも１つの流
通手段により、行なうことが可能になり、特に前記液体
内で誘発される全てのガスを回避する。このようにし
て、液体は、前記導管内において、次いで実質的に半径
方向である流通手段内において、過剰乱流もなく配分さ
れて、結局分配帯域に戻る。
【００４１】実質的に半径方向である少なくとも１つの
流通手段によって（液体が）供給される液体分配帯域に
よって、接触帯域の各触媒床内に液体が導入される前
に、該液体の調整および均一化が可能になる。従って、
本発明の利点の１つは、接触帯域の各触媒床内の液体の
流通を改善することである。従って、本発明の装置は、
少なくとも１つの液体分配帯域内で、触媒床に入る前に
液体に接近し得るものであり、蒸留反応帯域のあらゆる
区域に液体が広がるものである。
【００４２】好ましくは収集手段は、主として接触帯域
の実質的には中央帯域に位置する。
【００４３】好ましくは、下部蒸留帯域内に流れ出る液
体は、その大部分が接触帯域の実質的に周辺帯域を流れ
る。従って、液体排出手段は、少なくとも１つの導管を
有し、前記手段の全ての導管は、主として接触帯域の実
質的に周辺帯域に位置する。
【００４４】作用された反応が、少なくとも１つのガス
反応体の存在を有する場合には、本発明による装置は、
接触帯域の各触媒床への前記ガス反応体、好ましくは水
素の少なくとも１つの導入手段を有し得るものである。
【００４５】本発明による装置の実施の好ましい第一形
態では、収集手段は、主として接触帯域の実質的には中
央帯域に位置し、排水手段は、主として接触帯域の実質
的には周辺帯域に位置し、下部蒸留帯域から生じた蒸気
の流通手段は、接触帯域の実質的には中央帯域に位置す
る。好ましくは、下部蒸留帯域から生じた蒸気の流通手
段は、少なくとも１つの導管を有し、前記流通手段の全
ての導管は、液体収集手段の全ての導管から区別され
る。この場合、好ましくは、実質的に半径方向である流
通手段は、少なくとも１つの分配分流アーム、好ましく
は２〜１０の分配分流アーム、より好ましくは２〜８の
分配分流アームを有する“蜘蛛の巣”型装置である。
【００４６】本発明による装置の実施の好ましい第一形
態では、好ましくは、装置は、液体排出手段が、上昇方
向において蒸気相の通過を実質的に可能にしないもので
あり、すなわち前記液体排出手段の全ての導管が、上昇
方向における蒸気の通過を実際には可能にしない少なく
とも一つの手段を有するものである。
【００４７】好ましくは、実施の前記形態においては、
下部蒸留帯域から生じた蒸気相の流通手段は、少なくと
も１つの導管を有し、前記手段の全ての導管は、収集手
段の全ての導管および排出手段の全ての導管から同時に
区別される。
【００４８】本発明による装置の実施の好ましい第二形
態では、収集手段は、主として接触帯域の実質的には中
央帯域に位置し、液体排出手段は、主として接触帯域の
実質的には周辺帯域に位置し、下部蒸留帯域から生じた
蒸気の流通手段は、接触帯域の実質的には周辺帯域に位
置する。従って、この場合、実施の第一形態は、本発明
による装置の実施の好ましい第三形態であって、下部蒸
留帯域から生じた蒸気であり、接触帯域の実質的には周
辺帯域を流通する蒸気の少なくとも一部、好ましくは大
部分が、主として排出手段内を流通する液体と接触する
ものである。従って、蒸気流通手段は、少なくとも１つ
の導管を有し、前記手段の少なくとも１つの導管は、液
体排出手段の導管でもあり、好ましくは、前記手段の全
ての導管は、液体排出手段の導管でもある。実施の第二
形態は、本発明による装置の実施の好ましい第四形態で
あって、下部蒸留帯域から生じた蒸気であり、接触帯域
の実質的には周辺帯域を流通する蒸気が、主として排出
手段内を流通する液体と実質的には接触しないものであ
る。従って、蒸気流通手段は、少なくとも１つの導管を
有し、前記流通手段の全ての導管は、排出手段の全ての
導管から区別される。
【００４９】好ましくは、本発明による装置の実施の形
態がどのようなものであっても、触媒を下から上へと通
過する液体流通手段は、接触帯域の各触媒床内において
前記液体の少なくとも１つの注入手段を有し、該注入手
段は好ましくはガス噴口である。そのような場合、促進
すべき反応が、水素であるガス反応体の少なくとも１つ
の導入を有する反応、すなわち反応が水素化を有する場
合には、一般には、例えば後述される３つの技術の内の
１つに従って、接触帯域の全ての触媒床に対して、水素
導入装置を付ける必要がある。従って、接触帯域は、該
接触帯域の全ての触媒床において、少なくとも１つの液
体注入装置および少なくとも１つの水素導入装置を有す
る。第１の技術によれば、水素導入装置は、液体注入装
置の前に、従って触媒床の前に配置される。第２の技術
によれば、水素導入装置は、水素が触媒床の前に液体に
導入されるように、液体注入装置のレベルに配置され
る。第３の技術によれば、水素導入装置は、液体注入装
置の後に、従って触媒床内に、好ましくは、前記触媒床
内の前記液体注入装置から遠くない所に配置される。前
述で用いた用語“前”および“後”は、触媒床を通過す
ることになる液体の流通方向に対して解釈されるもので
ある。すなわち、液体注入装置の前とは、同装置よりも
液体前流側をいい、液体注入装置の後とは、同装置より
も液体後流側をいうものである。
【００５０】本発明による装置の実施の形態がどのよう
なものであっても、実質的に半径方向である流通手段
は、少なくとも１つの分配分流アーム、好ましくは２〜
１０の分配分流アーム、より好ましくは２〜８の分配分
流アームを有し得る。
【００５１】当然ながら、接触帯域の各触媒床内での接
触反応の際に生成された蒸気は、実施の形態がどのよう
なものであっても、触媒と接触しないで前記触媒床を通
過し、下部蒸留帯域から生じた蒸気と前記触媒床の上部
で再び一緒になる。
【００５２】本発明による装置の実施の他のあらゆる形
態もまた、本発明による装置の実施の好ましい種々の形
態と組み合わされて考案され得る。例えば、前述の実施
の好ましい第一形態と第三形態とを組み合わせること、
すなわち下部蒸留帯域から生じた蒸気の一部を、接触帯
域の実質的には周辺帯域の少なくとも１つの導管内を流
通させ、また前記蒸気の別の一部を、接触帯域の実質的
には中央帯域の少なくとも１つの導管内を流通させるこ
とが可能である。
【００５３】本発明による蒸留反応装置は、少なくとも
１つの接触塔からなる。単独塔を使用することによって
問題が提起されることが当業者に周知の場合において
は、一般には前記塔を分割して、最終的には少なくとも
２つの塔を用いることが好まれる。該２つの塔は、端と
端を合わせて配置されて、前記塔を製作する、すなわち
精留帯域（すなわち上部帯域）、接触蒸留帯域、および
抽出帯域（すなわち下部帯域）が該塔に分配される。実
際上、精留帯域または抽出帯域、好ましくは抽出帯域
は、一般には接触帯域を有する塔とは異なる少なくとも
１つの塔内に存在し得る。
【００５４】本発明による装置の精留帯域としては、一
般には蒸留を確実に行なう少なくとも１つの装填物を有
する帯域の上に場合によっては位置する少なくとも一つ
の分配棚段、従来どおりであってよい少なくとも一つの
蒸留棚段、または当業者に周知のあらゆる技術に従って
蒸留を確実に行なう装填物、分配棚段および蒸留棚段の
あらゆる組合わせが考えられる。
【００５５】同様に、本発明による装置の抽出帯域は、
一般には蒸留を確実に行なう少なくとも一つの装填物を
有する帯域の上に場合によっては位置する少なくとも一
つの分配棚段、従来どおりであってよい少なくとも一つ
の蒸留棚段、または当業者に周知のあらゆる技術に従っ
て蒸留を確実に行なう装填物、分配棚段および蒸留棚段
のあらゆる組合わせが考えられる。
【００５６】本発明による装置に対する、分配棚段、装
填物本体、触媒、並びに触媒の充填および取り出しの特
徴をなすものは、本発明による方法の場合において先に
提供されたものと同一である。
【００５７】本発明による蒸留反応装置は、例えば、 ・下部蒸留帯域上の接触帯域内の最下部に位置する接触
帯域の下部触媒床から流出する液体の一部の少なくとも
１つの収集手段と、 ・（一般には、蒸留反応帯域の外部に位置する）少なく
とも１つの濾過手段であって、液相により場合によって
はエントレインメントされ、かつ触媒を構成する触媒粒
子の場合による破片を留め得る手段と、 ・一般には、液体が抜き出されていた位置と下部蒸留帯
域との間にある、接触帯域内の（実質的には触媒粒子の
破片を除去した）液体の少なくとも１つの再分配手段、
とを備え得る。
【００５８】前記蒸留反応帯域の内部、特に接触帯域の
内部での液相および蒸気相の進行は、蒸留反応帯域の内
在物によって条件付けされ、本発明による装置の局面の
一つの特徴をなしている。
【００５９】さらに、例えば第三アルキルエーテルの合
成に対する発熱反応の場合、本発明による方法および装
置の利点の一つは、触媒床を通過する液相の上昇流での
流通によって、反応熱により触媒上に発生した蒸気相を
容易に排気できることである。
【００６０】本発明の方法および装置は、添付図面によ
って例証される。図１は、前記帯域の一般的な配置を図
式形態で例証し、図２、図３、図４および図５は、本発
明による装置の実施の好ましい第一形態による、前記帯
域の少なくとも一部を構成する蒸留帯域と接触帯域との
形状特徴を例証し、図６、図７、図８および図９は、本
発明による装置の実施の好ましい第三形態による、前記
帯域の少なくとも一部を構成する蒸留帯域と接触帯域と
の形状特徴を例証し、図１０および図１１は、本発明に
よる装置の実施の好ましい第四形態による、前記帯域の
少なくとも一部を構成する蒸留帯域と接触帯域との形状
特徴を例証する。同一番号が、全図面における同様手段
を表わすのに使用される。
【００６１】本発明の方法において使用される蒸留反応
帯域は、図１に表されており、本質的に３帯域、すなわ
ち：接触帯域(C) であって、該帯域内で蒸留および化学
反応が進行し、その一方が他方を支援する帯域と、頂部
(S) （すなわち精留帯域）と、底部(B) （すなわち抽出
帯域）とを備える接触塔である。
【００６２】頂部(S) は、最も揮発性成分である蒸気の
排出用管路(1) と、熱交換器(Es)内で凝縮された前記蒸
気の留分によって構成された液体還流の導入用管路(2)
とを備える。
【００６３】底部(B) は、液体形態での揮発性が最も少
ない成分の排出用管路(3) と、熱交換器(Eb)内での前記
成分の少なくとも一部の部分気化により生じた再沸騰蒸
気の導入用管路(4) とを備える。さらに該底部は、場合
によっては反応体の全部または一部を導入するための、
１つまたは複数の導管を備える。
【００６４】接触帯域(C) は、内側では、蒸留反応帯域
の頂部に導入される還流によって生じた液相と、蒸留反
応帯域の底部に導入される再沸騰蒸気によって生じた蒸
気相の供給を受け、外側では、少なくとも１つのレベル
において、エーテルの合成において装置を使用する場
合、純粋、または例えばアルコールで希釈された反応体
の少なくとも１つの場合による供給を受ける。図１に
は、そのような導入は表されなかった。
【００６５】２つの蒸留帯域と連結し、かつ本発明によ
る装置の特徴の１つを形成する接触帯域の触媒床の配置
は、図２、図３、図４および図５と関連して後述される
ものであり、該図２、図３、図４および図５は、本発明
による装置の実施の好ましい第一形態の場合における、
実施の２つの形態を例証する。接触帯域は、単独触媒床
(8) を有しており、かつその上部部分において蒸留棚段
(5) に、またその下部部分において蒸留棚段(14)に接し
ている。蒸留棚段(5) は、前記棚段と下降管(6) とを連
結する中央液体排出口(7) を備えており、かつ触媒床の
上に位置し、また帯域(S) の最下部にある棚段である
か、あるいは該帯域が単独棚段のみを含んでいる場合に
は帯域(S) の唯一の棚段であるか、あるいは接触帯域
(C) 内に含まれる蒸留帯域の最下部の棚段であるか、あ
るいはこの帯域が単独棚段のみを含んでいる場合には帯
域(C) 内に含まれる前記帯域の唯一の棚段である。蒸留
棚段(14)は、前記棚段と下降管(13)とを連結する中央液
体排出口(12)を備えており、かつ触媒床の下に位置し、
また帯域(B) の最上部にある棚段であるか、あるいはこ
の帯域が単独棚段のみを含んでいる場合には帯域(B) の
唯一の棚段であるか、あるいは接触蒸留帯域(C) 内に含
まれる蒸留帯域の最上部の棚段であるか、あるいはこの
帯域が単独棚段のみを含んでいる場合には帯域(C) 内に
含まれる前記帯域の唯一の棚段である。
【００６６】触媒床(8) は、蒸留帯域から生じた蒸気相
によって通過されないで、液相によって下から上に通過
されるように適合される。
【００６７】触媒床(8) の全体内に配置すべき触媒は、
あらゆる適当な形態、特に実質的に円筒状であるか、ま
たは実質的に球状である触媒粒子形態で条件付けられ、
触媒粒子のサイズは、０．１〜２０ｍｍである。触媒を
定置に維持するために、また触媒が該触媒を通過する液
体流によりエントレイメントされることを回避するため
に、触媒床は下部グリル(15a) 上に留まる。有利には、
下部グリル(15a) は、接触帯域の底部（板(15b) ）上
で、液体分配手段(17)の注入口に比して僅かに高くされ
て、液相分配帯域(23)を作るようにし、触媒床内を液相
が流通する前に、接触帯域の上の液体の実質的に半径方
向の流通手段から生じた液相が該液相分配帯域(23)に到
着する。
【００６８】触媒粒子の通過に不透過性である上部グリ
ル(16a) の存在を想定して、触媒床内の前記粒子を閉じ
込めるようにすることも可能である。二者択一的には、
この後に図２で例証されるグリル(16b) またはグリル(1
6c) のようなあらゆる手段を想定して、触媒が、作用の
際に触媒床から溢れることを避けるようにすることが可
能である。図２で例証されるグリル(16a)(16b)または(1
6c) の手段のような手段を組み合わせることも可能であ
る。
【００６９】より具体的には、本発明による装置の実施
の好ましい第一形態の場合は、図２、図３、図４および
図５に表されており、図４および図５は、各々、軸ＢＢ
に沿った図２の断面図の可能性を表し、図３は、軸ＡＡ
に沿った図２の断面図を表す。触媒床(8) は、中央液体
排出口(7) の上から流出する（すなわち溢れ出す）こと
によって、下降管(6) を経る、蒸留棚段(5) から流出す
る液相を受ける。蒸留液体を触媒床に供給することは、
本発明の特徴の１つである。この供給は、供給用８分流
アーム(17)を有する、液体の実質的に半径方向の流通手
段(20)を介して行なわれ、該流通手段によって、液体と
接触しないで導管(21)内での下部蒸留帯域から上部蒸留
帯域への蒸気相の上昇通過が可能になる。図３によっ
て、分配分流アーム(17)を有する前記手段(20)のなし得
る特別な構造を理解することが可能になり、参照番号(1
8)および(19)については、この後に明らかに述べられ
る。
【００７０】触媒床(8) を通過して、液相は、下から上
に向けて移動し、液体排出口(9) の上から流出する（す
なわち溢れ出す）ことにより、また下降管(19)を経て流
れることにより蒸留棚段(14)上に流れ出る。本発明の枠
内においては、液体排出口(9) の上方に、液体に透過性
であり、触媒粒子に不透過性である、図２で例証される
手段(16b) のようなあらゆる手段、例えばJohnson 型の
グリルを設置することが可能である。棚段(14)は、中央
下降管(13)および液体排出口(12)を提供する。好ましく
は、図２および図３で表されるように、下降管(19)は、
前記下降管(19)内では上昇方向に蒸気相の通過を実質的
に可能にしない、液相に浸渣した遮断手段(18)を備える
ものである。この場合、棚段(14)は、前記下降管(19)の
下方で、蒸留蒸気を生じ得る、液体−蒸気接触手段を明
らかに備えないものである。
【００７１】他方では、下部蒸留帯域から生じた蒸気相
は、導管(21)を経て接触帯域の実質的には中央帯域を上
昇方向に流通し、導管(21)に向かうその通過は、実質的
に半径方向の流通手段(20)の構造により可能である（特
に図３、図４および図５を参照）。本発明の枠内におい
ては、導管(21)の出口であり、前記出口は触媒床の上方
に位置するものである出口において、蒸気に透過性であ
り、触媒粒子に不透過性である、図２で例証される、グ
リル(16c) のようなあらゆる手段、例えばJohnson 型グ
リルを設置することが可能である。
【００７２】触媒の充填は、一般には蒸留反応帯域にお
いて当業者に周知のあらゆる手段、例えば図２で例証さ
れるマンホール(24)を経て行なわれる。取り出しに関し
ては、いくつかの形状特徴が本発明による装置の実施の
好ましい第一形態の枠内において可能であり、その内の
２つの可能性が、より具体的には図４および図５で例証
されていた。該図４および図５は、２つとも図２中の軸
ＢＢに沿う断面図の可能性を示す。従って、触媒の取り
出しは、形状特徴が図４のものである場合には、例えば
マンホール(24)からの吸い上げによって、あるいは形状
特徴が図５のものである場合には、このために特別に備
え付けられた排出導管(22)によって行なわれてよい。
【００７３】本発明の方法および装置は、特に接触帯域
の内部における液体の流通を良好に調節する利点を示
す。特に、本発明の枠内においては、接触帯域のあらゆ
る区域が、前記区域のレベルにある触媒床内に流通する
液体が自由に前記レベル内で分配され得るものであるこ
と、すなわち触媒を構成する触媒粒子全体が同じ区域の
レベルにおいて接触することが好ましい。さらに、分配
帯域(23)（図２）の存在によって、触媒床の灌流を著し
く改善することができる。さらに、触媒床を通過する液
相の上昇流を使用することによって、これらの床の膨脹
およびある移動性がもたらされ、このことによって、触
媒床の詰まりを回避することが可能になる。要するに、
液体の下降管(6) は、最適化されて、流通手段(20)によ
る液体の分配前に下降液体の均一的な到着を可能にす
る。
【００７４】図６、図７、図８および図９によって、本
発明による装置の実施の好ましい第三形態の場合での実
施の２形態を例証することが可能になる。図２の参照番
号は、図６および図７に適用されるが、この場合、蒸気
は、下降管(25)を経て再上昇しながら、大部分は実質的
には周辺帯域を流通し、触媒床(8) を通過して流れた液
体が、排出口(9) の上からの排出（溢れ出し）により該
下降管(25)を経て流出する。この場合、液体の実質的に
は半径方向である流通手段(20a) は、図２で例証された
流通手段(20)とは実質的に異なる形態をとる。図７で
は、流通手段(20a) は、本質的には管(37)を備えてお
り、かつ円筒形態(38)および板(15a) に連結しており、
該板は触媒を維持して、分配帯域(23)を作るようにす
る。図２の場合と異なり、板(15b) は省略され、接触帯
域の底部は板(26)で構成されている。しかしながら、こ
れは１つの可能性だけである。他の可能性としては、
（図６で表された）装置は、図２の流通手段(20)および
板(15b) に連結する供給用分流アーム(17)で構成され
る。
【００７５】図８および図９は、軸ＡＡに沿う図７の断
面図の２つの可能性を示す。触媒の取り出しは、形状特
徴が図８のものである場合には、例えばマンホール(24)
からの吸い上げによって、あるいは形状特徴が図９のも
のである場合には、排出導管(22)によって行なわれ得
る。
【００７６】図１０および図１１によって、本発明によ
る装置の実施の好ましい第四形態の場合における実施の
形態を例証することが可能になる。図２の参照番号は、
上記で説明されていたように図１０に適用されるが、こ
の場合、触媒床(8) を通過した液体が２つの下降管(27)
内へ２つの排出口(9) の上から流れ出る（すなわち溢れ
出す）間に、蒸気は、２つの空間(36)を経て再上昇しな
がら、大部分は実質的には周辺帯域を流通する。この場
合、実質的に半径方向である液体流通手段(20)は、図６
で例証された本発明による装置の実施の好ましい第三形
態の場合において上述されたものと実質的に同じであ
る。図１１は、軸ＡＡに沿う図１０の断面図を示す。触
媒の取り出しは、排出導管(22)を経て行なわれる。当然
ながら、この場合、装置はあらゆる適当な手段を備え
て、液体の下降管(27)を経る蒸気の再上昇を実質的に完
全に妨げ、また触媒床(8) を通過した液体の一部が空間
(36)内に流出することを妨げる。
【００７７】先に説明されていたように、本発明の方法
および装置は、液相で、種々の平衡反応に適用され、該
平衡反応において、反応、特に適当なオレフィンを用い
る芳香族炭化水素のアルキル化反応、パラフィンの異性
化反応、オレフィンの異性化反応または水素化異性化に
よる2-ブテンの製造が行なわれる温度および圧力条件下
での蒸留により反応生成物を単離し得る。好ましくは、
該方法および装置は、より具体的には、イソオレフィン
（例えばイソブテンまたはイソペンテン）と、脂肪族モ
ノアルコール（例えばメタノールまたはエタノール）と
の間のエーテル化反応に適用されて、対応エーテルを生
成する。これらの反応の実施条件は、当業者によく周知
である。しかしながら、参考までにメチル第三ブチルエ
ーテルの合成条件をこの後に提供する。
【００７８】通常用いられる条件は、一般には圧力が
０．４〜１．６ＭＰａ、選ばれた圧力の作用である蒸留
反応帯域の底部温度が１１０〜１７０℃、および選ばれ
た圧力の作用である蒸留反応帯域の頂部温度が４０〜９
０℃である。一般には、蒸留物に対する還流比を０．
５：１〜５：１に維持する。この方法によって、イソブ
テンのほぼ全体を転換することが可能であり、かつ一般
には少なくとも９８モル％の高純度を有するＭＴＢＥを
得ることが可能になる。イソブテンを含む仕込原料は、
一般には、特に蒸気分解、接触分解またはイソブタンの
脱水素化装置に由来する、（１分子当り炭素原子数４を
有する化合物を大部分含む炭化水素仕込原料）Ｃ4 留分
からなる。第一反応帯域では、仕込原料は、当業者によ
く周知の反応条件下にメタノールとの接触に付される。
平衡である、この反応によって、イソブテンの一部（一
般には７０〜９０％）をＭＴＢＥに転換することが可能
になる。これは、この第一帯域から生じた混合物であ
り、次いで該混合物は、本発明の蒸留反応方法に従って
処理されるか、あるいは本発明による蒸留反応装置内で
処理される。未転換イソブテンおよび未転換メタノール
を含む仕込原料は、一般には接触帯域のすぐ下に導入さ
れる。メタノールの補給物は、一般には前記帯域のすぐ
上に導入される。さらに、接触帯域に沿って分配される
いくつかの箇所において該補給物の導入が想定されても
よい。触媒は、上記で述べられたように、蒸留反応帯域
の接触帯域内に配置される。
【００７９】
【実施例】次の実施例は本発明を例証する。
【００８０】［実施例１］本発明の方法の実施の好まし
い第一形態に従って行なわれる本実施例では、イソブテ
ンが８８％に転換されていたエーテル化の第一反応区域
から生じた仕込原料を処理した。本発明による蒸留反応
塔の供給物の組成を、表１の（左から）３番目の欄に提
供した。組成は、重量で１００に対して０．５を表す、
塔に供給された補足的アルコール補給物を考慮した。
【００８１】
【表１】 高さ３５０ｃｍおよび直径５ｃｍの塔を使用した。該塔
は二重通過型の蒸留棚段数８を備える頂部帯域（精留帯
域）と、二重通過型の蒸留棚段数１５を備える底部帯域
（抽出帯域）とを提供した。接触帯域を、本発明の装置
の実施の好ましい第一形態による、蒸留帯域と反応帯域
との相互の交換により構成した（図２、図３、図４およ
び図５を参照）。この接触帯域内では、５つの触媒床が
存在し、各床が（登録商標Amberlyst 15でRohm & Haas
社により販売されているスルホン樹脂）触媒６ｃｍ3 を
含み、該５つの触媒床を、二重通過型の３段の蒸留棚段
により互いに分離した。塔を、相対圧力０．７ＭＰａ、
還流比１：１で操作した。仕込原料を、（上から下に数
えて）２６番目の棚段のレベルに供給した。メタノール
の補給物を第一触媒床のすぐ上の棚段（すなわち棚段
(8) ）に注入した。正常運転に戻した後、塔内で頂部６
２℃〜底部１３９℃の温度曲線を確立した。
【００８２】１８００ｇ／時間（およびメタノールが９
ｇ／時間）の割合の塔の供給物に対して、頂部におい
て、表１に提供される組成を有する蒸留物を流量１１８
３ｇ／時間の割合で取り出した。底部において、純度９
９％以上の生成物ＭＴＢＥを６２３ｇ／時間の割合で取
り出した。塔内でのイソブテンの転換率は８５％に達し
た。
【００８３】［実施例２］本発明の方法の実施の好まし
い第三形態に従って行なわれる本実施例では、イソブテ
ンが８８％に転換されていたエーテル化の第一反応区域
から生じた仕込原料を処理した。本発明による接触蒸留
塔の供給物の組成を、表２の（左から）３番目の欄に提
供した。組成は、重量で１００に対して０．５を表す、
塔に供給された補足的アルコール補給物を考慮した。
【００８４】
【表２】 高さ３５０ｃｍおよび直径５ｃｍの塔を使用した。該塔
はSulzer装填物を備える頂部帯域（精留帯域）と、同様
にSulzer装填物を備える底部帯域（抽出帯域）とを提供
した。接触帯域を、本発明の装置の実施の好ましい第三
形態による、蒸留帯域と反応帯域との相互の交換により
構成した（図７および図８を参照）。この接触帯域内で
は、５つの触媒床が存在し、各床が（登録商標Amberlys
t 15でRohm& Haas社により販売されているスルホン樹
脂）触媒６ｃｍ3 を含み、該５つの触媒床を、二重通過
型の３段の蒸留棚段により互いに分離した。塔を、相対
圧力０．７ＭＰａ、還流比１：１で操作した。仕込原料
を、（上から下に数えて）２６番目の棚段のレベルに供
給した。メタノールの補給物を第一触媒床のすぐ上の棚
段（すなわち棚段(8) ）に注入した。正常運転に戻した
後、塔内で頂部６２℃〜底部１３９℃の温度曲線を確立
した。１８００ｇ／時間（およびメタノールの９ｇ／時
間）の割合の塔の供給物に対して、頂部において、表２
に提供される組成を有する蒸留物を流量１１８２ｇ／時
間の割合で取り出した。底部において、純度９９％以上
の生成物ＭＴＢＥを６２２ｇ／時間の割合で取り出し
た。塔内でのイソブテンの転換率は８４％に達した。
【００８５】［実施例３］本発明の方法の実施の好まし
い第四形態に従って行なわれる本実施例では、イソブテ
ンが８８％に転換されていたエーテル化の第一反応区域
から生じた仕込原料を処理した。本発明による接触蒸留
塔の供給物の組成を、表３の（左から）３番目の欄に提
供した。組成は、重量で１００に対して０．５を表す、
塔に供給された補足的アルコール補給物を考慮した。
【００８６】
【表３】 高さ３５０ｃｍおよび直径５ｃｍの塔を使用した。該塔
はSulzer装填物を備える頂部帯域（精留帯域）と、同様
にSulzer装填物を備える底部帯域（抽出帯域）とを提供
した。接触帯域を、本発明の装置の実施の好ましい第四
形態による、蒸留帯域と反応帯域との相互の交換により
構成した（図１０および図１１を参照）。この接触帯域
内では、５つの触媒床が存在し、各床が（登録商標Ambe
rlyst 15でRohm& Haas社により販売されているスルホン
樹脂）触媒６ｃｍ3 を含み、該５つの触媒床を、二重通
過型の３段の蒸留棚段により互いに分離した。塔を、相
対圧力０．７ＭＰａ、還流比１：１で操作した。仕込原
料を、（上から下に数えて）２６番目の棚段のレベルに
供給した。メタノールの補給物を第一触媒床のすぐ上の
棚段（すなわち棚段(8) ）に注入した。正常運転に戻し
た後、塔内で頂部６２℃〜底部１３９℃の温度曲線を確
立した。１８００ｇ／時間（およびメタノールの９ｇ／
時間）の割合の塔の供給物に対して、頂部において、表
３に提供される組成を有する蒸留物を流量１１８３ｇ／
時間の割合で取り出した。底部において、純度９９％以
上の生成物ＭＴＢＥを６２３ｇ／時間の割合で取り出し
た。塔内でのイソブテンの転換率は８６％に達した。
【００８７】
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】本発明の方法および装置における蒸留反応帯域
の一般的な配置を例証した図である。
【００８９】
【図２】本発明による方法および装置の実施の好ましい
第一形態による、前記帯域の少なくとも一部を構成する
蒸留帯域と接触帯域との形状特徴を例証した垂直断面図
である。
【００９０】
【図３】図２の軸ＡＡに沿う断面図である。
【００９１】
【図４】図２の軸ＢＢに沿う断面図である。
【００９２】
【図５】上記第一形態の別の形態を例証した図２の軸Ｂ
Ｂに沿う断面図である。
【００９３】
【図６】本発明による方法および装置の実施の好ましい
第三形態による、前記帯域の少なくとも一部を構成する
蒸留帯域と接触帯域との形状特徴を例証した垂直断面図
である。
【００９４】
【図７】上記第三形態の別の形態を例証した垂直断面図
である。
【００９５】
【図８】図７の軸ＡＡに沿う断面図である。
【００９６】
【図９】上記第三形態の別の形態を例証した図７の軸Ａ
Ａに沿う断面図である。
【００９７】
【図１０】本発明による方法および装置の実施の好まし
い第四形態による、前記帯域の少なくとも一部を構成す
る蒸留帯域と接触帯域との形状特徴を例証した垂直断面
図である。
【００９８】
【図１１】図１０の軸ＡＡに沿う断面図である。
【００９９】
【符号の説明】
(C) …接触帯域 (S) …頂部（清留帯域；上部蒸留帯域） (B) …底部（抽出帯域；下部蒸留帯域） (5) …蒸留棚段 (6) …下降管（収集手段） (8) …触媒床 (14) …蒸留棚段 (17) …分配分流アーム (19) …下降管（液体排出手段） (20) …実質的に半径方向の液体流通手段 (20a) …実質的に半径方向の液体流通手段 (21) …導管（下部蒸留帯域から生じた蒸気の流通手
段） (23) …液体分配帯域 (25) …下降管（液体排出手段兼下部蒸留帯域から生じ
た蒸気の流通手段） (27) …下降管（液体排出手段） (36) …空間（下部蒸留帯域から生じた蒸気の流通手
段）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ１０Ｇ 7/00 9279−4Ｈ Ｃ１０Ｇ 7/00 // Ｃ０７Ｃ 41/42 7419−4Ｈ Ｃ０７Ｃ 41/42 43/04 7419−4Ｈ 43/04 Ｅ (72)発明者 ジャン シャルル ヴィルタール フランス国 ヴァランス リュ ヴィクト ール ユゴー 95 レジダーンス レ ベ ル フーユ （番地なし) (72)発明者 フィリップ トラヴェール フランス国 リイル マルメゾン リュ デ クドロー 25−２ (72)発明者 イザベル アルテ フランス国 リヨン プロムナード ブル キャン 14 (72)発明者 アラン フォレスチエール フランス国 ヴェルネゾン シュマン デ ュ プーレ 1369

Claims (23)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】・場合によっては希釈剤によって希釈され
    た複数の反応体でかつその１つが過剰である反応体を、 ａ）触媒を含む少なくとも１つの触媒床を有する少なく
    とも１つの接触反応帯域と、 ｂ）前記接触帯域の下に位置する少なくとも１つの蒸留
    帯域、すなわち下部蒸留帯域と、 ｃ）前記接触帯域の上に位置する少なくとも１つの別の
    蒸留帯域、すなわち上部蒸留帯域とを有する蒸留反応帯
    域の少なくとも１つのレベルに導入すること、 ・蒸留反応帯域内に液相および蒸気相を有するように蒸
    留条件を維持すること、 ・接触帯域内において液体の大部分を下から上に触媒を
    通過して流通させること、 ・接触帯域内において蒸気の大部分を実質的に触媒と接
    触しないように下から上に流通させること、 ・所望の反応生成物の一部を回収すること、および ・場合によっては希釈剤の一部、および反応体を回収す
    ることからなる蒸留反応方法において、 ・上部蒸留帯域から生じた液体の大部分を、接触帯域の
    各触媒床の下でかつ接触帯域の実質的には中央帯域に、
    実質的には触媒と接触しないで到着するように、少なく
    とも１つの収集手段によって収集すること、 ・前記触媒床の下に収集された液体の大部分を、実質的
    に半径方向である少なくとも１つの流通手段によって実
    質的に半径方向に流通させて、少なくとも１つの液体分
    配帯域内に導入するようにすること、および ・液体の大部分を、触媒床内を通過した後に、下部蒸留
    帯域内に流れ出るように、少なくとも１つの液体排出手
    段によって回収すること、を特徴とする、蒸留反応方
    法。
  2. 【請求項２】 上部蒸留帯域から生じた液体を収集し
    て、実際には蒸気を含まないで前記触媒床の下に到着さ
    せる、請求項１による方法。
  3. 【請求項３】 接触帯域の各触媒床へのガス反応体の少
    なくとも１つの導入を有する、請求項１または２による
    方法。
  4. 【請求項４】 上部蒸留帯域から生じた液体を収集し
    て、接触帯域の実質的には中央帯域を流通させる、請求
    項１〜３のいずれか１項による方法。
  5. 【請求項５】 液体を少なくとも１つの排出手段によっ
    て下部蒸留帯域内に流れ出させるさい、その大部分を接
    触帯域の実質的には周辺帯域を通過させる、請求項１〜
    ４のいずれか１項による方法。
  6. 【請求項６】 上部蒸留帯域から生じた液体を収集し
    て、接触帯域の実質的には中央帯域を流通させ、液体を
    下部蒸留帯域内に流れ出させるさい、その大部分を接触
    帯域の実質的には周辺帯域を通過させ、下部蒸留帯域か
    ら生じた蒸気を、接触帯域の実質的には中央帯域を流通
    させる、請求項１〜５のいずれか１項による方法。
  7. 【請求項７】 上部蒸留帯域から生じた液体を収集し
    て、接触帯域の実質的には中央帯域を流通させ、液体を
    下部蒸留帯域内に流れ出させるさい、その大部分を接触
    帯域の実質的には周辺帯域を通過させ、下部蒸留帯域か
    ら生じた蒸気を、接触帯域の実質的には周辺帯域を流通
    させる、請求項１〜６のいずれか１項による方法。
  8. 【請求項８】 下部蒸留帯域から生じた蒸気を接触帯域
    の実質的には周辺帯域を流通させるさい、主として排出
    手段内を流通する液体とは実質的に接触させないように
    する、請求項７による方法。
  9. 【請求項９】 実質的に半径方向である流通手段は、少
    なくとも１つの分配分流アームを有する、請求項１〜８
    のいずれか１項による方法。
  10. 【請求項１０】・触媒を含む少なくとも１つの触媒床を
    有する少なくとも１つの接触反応帯域と、 ・前記接触帯域の下に位置する少なくとも１つの蒸留帯
    域、すなわち下部蒸留帯域と、 ・前記接触帯域の上に位置する少なくとも１つの別の蒸
    留帯域、すなわち上部蒸留帯域と、 ・各触媒床内において液体の大部分を下から上へと触媒
    を通過して流通させる少なくとも１つの手段と、 ・接触帯域内において蒸気を実質的に触媒と接触しない
    ように下から上へ流通させる少なくとも１つの手段とを
    備えた蒸留反応装置において、 ・上部蒸留帯域から生じた液体が接触帯域の各触媒床の
    下でかつ接触帯域の実質的には中央帯域に到着するよう
    に適合した少なくとも１つの収集手段であって、接触帯
    域の上の一部分において収集帯域を有するとともに、実
    質的には触媒との接触を有しないで接触帯域の上から下
    への液体の通過を可能にする少なくとも１つの導管を有
    する手段と、 ・接触帯域の各触媒床の下に収集された液体を実質的に
    は半径方向に流通させる少なくとも１つの手段であっ
    て、液体を少なくとも１つの液体分配帯域に導入するよ
    うにする手段と、 ・前記触媒床内から液体を排出させる少なくとも１つの
    手段であって、少なくとも１つの導管を有しており、液
    体が触媒床内を通過した後に、該液体が下部蒸留帯域内
    に流れ出るようにする手段、とを備えたことを特徴とす
    る蒸留反応装置。
  11. 【請求項１１】 収集手段の収集帯域により、蒸気の離
    脱（解消）が可能になる、請求項１０による装置。
  12. 【請求項１２】 接触帯域の各触媒床へガス反応体を導
    入する少なくとも１つの手段を有する、請求項１０また
    は１１による装置。
  13. 【請求項１３】 収集手段が、主として接触帯域の実質
    的には中央帯域に位置する、請求項９または１０による
    装置。
  14. 【請求項１４】 下部蒸留帯域内に流れ出る液体の排出
    手段が、主として接触帯域の実質的には周辺帯域に位置
    する、請求項１０〜１３のいずれか１項による装置。
  15. 【請求項１５】 収集手段が、主として接触帯域の実質
    的には中央帯域に位置し、排出手段が、主として接触帯
    域の実質的には周辺帯域に位置し、下部蒸留帯域から生
    じた蒸気の流通手段が、主として接触帯域の実質的には
    中央帯域に位置する、請求項１０〜１４のいずれか１項
    による装置。
  16. 【請求項１６】 収集手段が、主として接触帯域の実質
    的には中央帯域に位置し、排出手段が、主として接触帯
    域の実質的には周辺帯域に位置し、下部蒸留帯域から生
    じた蒸気の流通手段が、主として接触帯域の実質的には
    周辺帯域に位置する、請求項１０〜１５のいずれか１項
    による装置。
  17. 【請求項１７】 蒸気の流通手段が、少なくとも１つの
    導管を有し、該流通手段の少なくとも１つの導管は、液
    体の排出手段の導管でもある、請求項１６による装置。
  18. 【請求項１８】 下から上に触媒を通過して液体を流通
    させる手段が、接触帯域の各触媒床内に前記液体を注入
    する少なくとも一つの手段を有する、請求項１０〜１７
    のいずれか１項による装置。
  19. 【請求項１９】 接触帯域の全ての触媒床が、少なくと
    も一つの水素導入装置を備えた、請求項１８による装
    置。
  20. 【請求項２０】 水素導入装置が、液体注入装置の前に
    配置された、請求項１９による装置。
  21. 【請求項２１】 水素導入装置が、液体注入装置のレベ
    ルに配置された、請求項１９による装置。
  22. 【請求項２２】 水素導入装置が、液体注入装置の後に
    配置された、請求項１９による装置。
  23. 【請求項２３】 実質的に半径方向である流通手段が、
    少なくとも一つの分配分流アームを有する、請求項１０
    〜２２のいずれか１項による装置。
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