[發明專利]化學反應方法、化學反應裝置和制造方法

在審

• 申請號: 202180052217.5
• 申請日: 2021-08-30
• 公開（公告）號: CN115989081A
• 公開（公告）日: 2023-04-18
• 發明（設計）人: 中筋雄大;鈴田哲也;松田雅人;佐藤雄一
• 申請（專利權）人: 住友化學株式會社
• 主分類號: B01J19/00
• 分類號: B01J19/00
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 車文

在進行使產物的收率提高且氣相中的反應的進行受原料?產物間的化學平衡制約的反應的化學反應裝置(100)中，使將催化劑層(3)的與透過壁(40)接觸的面與冷卻面(53)的外表面之間的距離L和與具有該距離L的上述外表面對應的催化劑層(3)的高度H之積在高度方向上從冷卻面(53)的一端到另一端累計而得到的累計值為500mmsupgt;2/supgt;以上。

技術領域

本發明涉及使用催化劑在氣相下進行用于從原料氣體得到產物的化學反應的化學反應裝置和化學反應方法。

背景技術

在專利文獻1中公開了一種使以氫氣和一氧化碳或二氧化碳作為主要成分的原料氣體在催化劑的存在下反應而合成甲醇的方法和用于該方法的裝置。在該方法中，將在冷卻面液化的甲醇抽出到反應體系外，通過超過平衡轉化率而使合成甲醇的反應進行。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2005-298413號公報(2005年10月27日公開)

發明內容

發明所要解決的問題

在包含使用了專利文獻1中記載的反應裝置的反應方法的、使用催化劑在氣相中進行的反應方法中，變更反應體系的壓力、溫度和催化劑量與原料供給速度之比(W/F)等條件參數有助于提高產物的反應收率是公知的。

本發明的一個方式的目的在于提供一種化學反應方法和化學反應裝置，其通過變更反應裝置的內部結構，從而即使不變更該條件參數也能夠提高產物的收率。

用于解決問題的方法

為了解決上述問題，本發明的一個方式的化學反應方法是使在產物含有沸點比原料氣體中的成分高的成分且氣相中的反應的進行受原料-產物間的化學平衡制約的反應進行的化學反應方法，其中，使用化學反應裝置，所述化學反應裝置具有：包含促進上述反應的催化劑的催化劑層、與上述催化劑層隔開空間配置、保持在上述反應中產生的反應氣體的露點以下的溫度下且在規定方向上延伸的冷卻面、和設置在上述催化劑層與上述空間的邊界且上述反應氣體能夠透過的透過壁，將上述催化劑層的與上述透過壁接觸的面與上述冷卻面之間的距離和與具有該距離的上述冷卻面對應的上述催化劑層的高度之積在上述規定方向上從上述冷卻面的一端到另一端累計而得到的累計值為500mm²以上，通過向上述催化劑層供給上述原料氣體而使化學反應進行，在上述冷卻面和上述空間內，使在上述化學反應中產生的產物的一部分凝結。

本發明的一個方式的化學反應裝置是使在產物中包含沸點比原料氣體中的成分高的成分且氣相中的反應的進行受原料-產物間的化學平衡制約的反應進行的化學反應裝置，其中，所述化學反應裝置具有：被供給上述原料氣體且包含促進上述反應的催化劑的催化劑層、與上述催化劑層隔開空間配置、保持在上述反應氣體的露點以下的溫度下且在規定方向上延伸的冷卻面、和設置在上述催化劑層與上述空間的邊界且在上述反應中產生的反應氣體能夠透過的透過壁，將上述催化劑層的與上述透過壁接觸的面與上述冷卻面的外表面之間的距離和與具有該距離的上述外表面對應的上述催化劑層的高度之積在上述規定方向上從上述冷卻面的一端到另一端累計而得到的累計值為500mm²以上，在上述冷卻面表面和上述空間內，使產物的一部分凝結。