(57)【要約】  １つの代表的な実施形態は、アルキル化のための方法であってよい。この方法は、第一のアルキル化ゾーンから第一の排出液を提供すること、および第二のアルキル化ゾーンから第二の排出液を提供することを含んでよい。一般的に、第一および第二の排出液は、分留ゾーンの再沸騰のために交換器に提供される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルキル化のための方法であって：
Ａ）第一のアルキル化ゾーンから第一の排出液を提供すること、および、
Ｂ）第二のアルキル化ゾーンから第二の排出液を提供すること、
を含み、前記第一および第二の排出液は、分留ゾーンを再沸騰させるために交換器に提供される、方法。
【請求項２】
第三のアルキル化ゾーンから第三の排出液を前記交換器に提供することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
１つ以上のＣ３−炭化水素でベンゼンをアルキル化するためのものである、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記１つ以上のＣ３−炭化水素が、プロペンを含む、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記交換器から排出された後、前記第一の排出液を前記第二のアルキル化ゾーンに、前記第二の排出液を前記第三のアルキル化ゾーンに、および前記第三の排出液を第四のアルキル化ゾーンに提供することをさらに含む、請求項２に記載の方法。
【請求項６】
前記第一、第二、および第三の排出液が、前記分留ゾーンの中間的再沸騰のために前記交換器に提供される、請求項２に記載の方法。
【請求項７】
前記交換器が、スタブイン型リボイラーである、請求項１または２に記載の方法。
【請求項８】
前記分留ゾーンが、ベンゼンをアルキル化ベンゼンから分離するための分留カラムをさらに含む、請求項１または２に記載の方法。
【請求項９】
前記アルキル化ベンゼンが、クメンを含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記第一、第二、および第三の排出液を、それぞれ前記第二のアルキル化ゾーン、前記第三のアルキル化ゾーン、および第四のアルキル化ゾーンに提供する前に、冷却ゾーンを通すことをさらに含む、請求項２または５に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
優先権の記載
本出願は、２０１１年６月２７日に出願された米国特許出願第１３／１７０，１４３号の優先権を主張するものである。
【０００２】
本発明は、１つ以上の交換器を利用する、アルキル化などの方法全般に関する。
【背景技術】
【０００３】
ベンゼンのプロペンによるアルキル化は、反応温度の上昇を抑えるのに充分な条件下にて、多段階全液相反応器で行われ得る。多くの場合、反応温度の制御は、最終反応ステージから最初の反応ステージまで戻される大きな循環する反応器排出液再循環流によるステージ間反応器冷却剤としても作用する反応体プロペンの多段階添加によって得られ得る。この反応器排出液再循環流は、複数のステージにおける発熱量を制御するためのヒートシンクとして作用し得る。
【０００４】
例として、反応器排出液再循環流の量は、正味の反応器排出液に対して、体積で３．５対１であり得る。従って、反応器排出液再循環流には、層間反応器冷却剤を提供する前に再循環流の一部を冷却する種々の熱交換装置と組み合わされた大容量再循環ポンプの使用が必要であり得る。その結果、他の適切なプロセスでの熱を再捕捉するという有益性を受けることなしに単に冷却装置を利用するのではなく、ステージから発生する熱を利用することによってプロセスの効率を改善することが強く求められている。
【発明の概要】
【０００５】
１つの代表的な実施形態は、アルキル化のための方法であってよい。この方法は、第一のアルキル化ゾーンから第一の排出液を提供すること、および第二のアルキル化ゾーンから第二の排出液を提供することを含んでよい。一般的に、第一および第二の排出液は、分留ゾーンの再沸騰のために交換器に提供される。
【０００６】
別の代表的な実施形態は、交換器であってよい。交換器は、第一の別個のチューブバンドル、第二の別個のチューブバンドル、および第三の別個のチューブバンドルを含んでよい。通常、各チューブバンドルは、熱交換のための異なる流れを受けるように適合される。
【０００７】
さらなる代表的な実施形態は、１つ以上のＣ３−炭化水素によるベンゼンのアルキル化のための方法であってよい。この方法は、第一のアルキル化ゾーンから１つ以上のアルキル化ベンゼン化合物を含む第一の排出液を提供すること、第二のアルキル化ゾーンから１つ以上のアルキル化ベンゼン化合物を含む第二の排出液を提供すること、第三のアルキル化ゾーンから１つ以上のアルキル化ベンゼン化合物を含む第三の排出液を提供すること、第一、二、および三の排出液を、スタブイン型（stab-in）リボイラーから、１つ以上の空気冷却器を含む冷却ゾーンへ送ること、ならびに冷却ゾーンから、第一の排出液を第二のアルキル化ゾーンへ、第二の排出液を第三のアルキル化ゾーンへ、および第三の排出液を第四のアルキル化ゾーンへ提供すること、を含んでよい。通常は、第一、第二、および第三の排出液は、ベンゼン分留カラムの中間的再沸騰のためのスタブイン型リボイラーへ提供される。
【０００８】
本明細書にて開示される実施形態は、複数の排出液、すなわち、対応する第一および第二のアルキル化ゾーンからの第一および第二の排出液を利用して、分留ゾーンの再沸騰などの別のプロセスに熱を供給するプロセスを提供することができる。好ましくは、対応するアルキル化ゾーンからの少なくとも３つの排出液が、交換器がスタブイン型リボイラーであってよいクメンとベンゼンとを分離する分留ゾーンなどの分留ゾーンの再沸騰に用いられる。温度差による推進力が有利であるカラムの高い位置で中間リボイラーを用いることで、熱伝導オイル、高温蒸気、または燃料駆動ヒーターなどのより高価値である高温加熱媒体の底部リボイラーでの使用を低減することができ、それによって、エネルギー効率が改善され、外部設備コストが削減される。加えて、本明細書にて開示される実施形態は、各々が別々の入り口部および出口部を有し、追加の熱仕事を例えば分留ゾーンに提供するための、すべてが実質的に同じ温度であることが好ましい別々のプロセス流を受けてよい、３つの別個のチューブバンドルを有する交換器を提供することができる。さらに、層間冷却を排除することにより、層間冷却から発生し得る逆混合と比較して、プラグ流反応器の構成からモノアルキル化の選択性を改善することができる。
【０００９】
定義
本明細書で用いられる場合、「流れ」の用語は、直鎖状、分岐鎖状、または環状のアルカン、アルケン、アルカジエン、およびアルキンなどの種々の炭化水素分子、ならびに、所望に応じて含んでいてよい、水素を例とするガス、または重金属ならびに硫黄および窒素化合物などの不純物、などのその他の物質を含んでいてよい。流れは、芳香族および非芳香族炭化水素も含んでいてよい。さらに、炭化水素分子は、Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３．．．Ｃｎと略される場合があり、この場合、「ｎ」は、１つ以上の炭化水素分子中の炭素原子の数を表す。
【００１０】
本明細書で用いられる場合、「ゾーン」の用語は、１つ以上の設備品および／または１つ以上のサブゾーンを含む領域を意味し得る。設備品は、１つ以上の反応器または反応容器、加熱器、交換器、配管、ポンプ、コンプレッサー、およびコントローラーを含んでよい。加えて、反応器、乾燥機、または容器などの設備品は、１つ以上のゾーンまたはサブゾーンをさらに含んでよい。
【００１１】
本明細書で用いられる場合、「アルキル化」の用語は、アルキルラジカルの有機分子への導入を意味し得る。例として、エテンおよび／もしくはプロペンラジカルが、ベンゼン分子に導入されてよく、またはメタノールラジカルが、トルエン分子に導入されてよい。
【００１２】
本明細書で用いられる場合、「交換器」の用語は、２つの流体間の熱伝導を促進する設備品を意味し得るものであり、スタブイン型リボイラー、コンデンサー、蒸発器、空気冷却器、ケトル型交換器、二重管交換器、バッフル型シェルアンドチューブ交換器、強制循環型リボイラー、または縦型もしくは横型の熱サイフォン式リボイラーを含んでよい。
【００１３】
本明細書で用いられる場合、「リッチ」の用語は、流れ中の化合物または化合物のクラスの量が、少なくとも、一般的には５０モル％、好ましくは７０モル％であることを意味し得る。
【００１４】
本明細書で用いられる場合、「実質的に」の用語は、流れ中の化合物または化合物のクラスの量が、少なくとも、一般的には８０モル％、好ましくは９０モル％、最適には９９モル％であることを意味し得る。
【００１５】
図示されるように、図中のプロセスフローラインは、例えば、ライン、配管、フィード、部分（portions）、排出液、残留物、生成物、または流れを交換可能に意味し得る。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、代表的なアルキル化装置の概略図である。
【図２Ａ】図２Ａは、図１のライン２Ａ−２Ｄに沿う代表的なリボイラーの端面図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、図１のライン２Ａ−２Ｄに沿う別の代表的なリボイラーの端面図である。
【図２Ｃ】図２Ｃは、図１のライン２Ａ−２Ｄに沿うさらなる代表的なリボイラーの端面図である。
【図２Ｄ】図２Ｄは、図１のライン２Ａ−２Ｄに沿うさらに別の代表的なリボイラーの端面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１を参照すると、アルキル化装置１００は、アルキル化反応器１１０、分留ゾーン２００、および冷却ゾーン５００を含んでよい。通常、冷却ゾーン５００は、後述するように、アルキル化ゾーンへ排出液を戻す前に追加の熱除去が必要とされる場合に提供される。一般的に、アルキル化装置１００は、いくつかの流れに分割される場合がある、１つ以上のＣ３炭化水素（通常はプロペン）を含むフィード６０を受けてよい。特に、Ｃ３フィード６０は、図１に示されるように「Ｃ」、「Ｂ」、および「Ａ」にてそれぞれ再循環排出液へ直接提供されてよい第一のプロペン部分６４、第二のプロペン部分６８、および第三のプロペン部分７２に分割されてよく、これらは、以降にてさらに詳細に考察される。プロペンの残留流７６は、ベンゼンを含む再循環流８０と混合されて、混合フィード９０を形成してよい。再循環流８０は、以降にてさらに詳細に考察される。
【００１８】
アルキル化反応器１１０は、第一のアルキル化ゾーン１２０、第二のアルキル化ゾーン１４０、第三のアルキル化ゾーン１６０、および第四のアルキル化ゾーン１８０を含んでよい。４つのアルキル化ゾーンが開示されるが、２から８つのアルキル化ゾーンなど、適切ないずれの数のアルキル化ゾーンが用いられてもよいことは理解されるべきである。第一、第二、第三、および第四のアルキル化ゾーン１２０、１４０、１６０、および１８０は、独立して、７０〜１８０℃の温度、および１００〜１０，０００ｋＰａの圧力など、適切ないかなる条件で運転されてもよい。アルキル化ゾーン排出液１８４は、さらなる処理のために、脱プロパンカラムを含んでいてよい軽留分除去のための分留ゾーンなどへ送られてよく、およびさらなる分留が行われる前に、アルキル交換排出液などのその他のプロセス排出液と混合されてよい。これらの代表的なゾーンは、例えば米国特許第７，７４４，８２８号に開示されている。加えて、冷却ゾーン５００がアルキル化排出液からの熱の除去に不十分である場合、以降で述べるように、アルキル化ゾーン排出液１８４の少なくとも一部分が、混合フィード９０に添加されることによってアルキル化反応器１１０の最上部へ再循環されてよい。一般的に、アルキル化ゾーン排出液１８４のそのようないかなる再循環も、最小限に抑えられることが望ましい。
【００１９】
追加処理の後、アルキル化ゾーン排出液１８４は、その全体または一部が、ベンゼンカラムフィード１９０として提供されてよい。特に、分留ゾーン２００は、ベンゼンカラムなどの分留カラム２１０を含んでよい。分留カラム２１０は、交換器３００の少なくとも一部分を収容するタブ（tub）２６０を含んでよい。この代表的実施形態の交換器３００は、分留カラム２１０に中間熱仕事を提供するためのスタブイン型リボイラーであってよい。
【００２０】
通常、分留カラム２１０は、ベンゼンを含む塔頂流２２０、およびクメンなどのアルキル化ベンゼンを含む塔底流２４０を提供し得る。分留カラム２１０は、３０〜２２０℃の範囲の運転温度および１６０〜２８０ｋＰａの範囲の圧力など、適切ないかなる条件で運転してもよい。塔頂流２２０中のベンゼンは、１２０〜１７０℃の温度にて提供されてよい。塔頂流２２０は、プロペン残留流７６と混合されて、アルキル化反応器１１０への混合フィード９０を形成してよい。
【００２１】
運転中、混合フィード９０は、第一のアルキル化ゾーン１２０に提供されて、第一の排出液または第一のアルキル化排出液１２４を形成してよい。第一の排出液１２４は、その熱の一部を除去するために、交換器３００へ提供されてよい。一般的に、分留カラム２１０中の液体は、タブ２６０中に集められ、それは、交換器３００によって再沸騰されてよい。その後、第一の排出液１２４は、冷却ゾーン５００へ提供されてよい。
【００２２】
冷却ゾーン５００は、適切ないかなる数の冷却器が用いられてもよいが、第一の空気冷却器５１０、第二の空気冷却器５２０、および第三の空気冷却器５３０などの１つ以上の空気冷却器を含んでよい。また、冷却器は、水などのその他の流体を用いてもよく、１つの好ましい実施形態では、冷却器は、１つ以上の空冷式熱交換器である。別の選択肢として、適切ないかなる交換器が用いられてもよい。その後、第一の排出液１２４は、第二のアルキル化ゾーン１４０に提供されるのに適する温度に冷却されるように、冷却ゾーン５００、特に第一の空気冷却器５１０を通されてよい。上記第二のアルキル化ゾーン１４０に提供される前に、第一の排出液１２４は、第三のプロペン部分７２と混合されてよい。
【００２３】
同様に、第二の排出液または第二のアルキル化排出液１４４、および第三の排出液または第三のアルキル化排出液１６４が、対応する第二および第三のアルキル化ゾーン１４０および１６０から排出されてよい。同様に、第二の排出液１４４および第三の排出液１６４は、交換器３００に提供されてよい。その後、第二の排出液１４４および第三の排出液１６４は、それぞれ、第二のプロペン部分６８および第一のプロペン部分６４と混合される前に適切な温度に冷却されるように、冷却ゾーン５００、特に対応する第二の空気冷却器５２０および第三の空気冷却器５３０を通されてよい。次に、第二の排出液１４４および第三の排出液１６４は、上記の対応するアルキル化ゾーン、すなわち、第三のアルキル化ゾーン１６０および第四のアルキル化ゾーン１８０に提供されてよい。アルキル化ゾーン排出液１８４は、反応体が第四のアルキル化ゾーン１８０を通った後に得られてよい。冷却ゾーン５００は、冷却された再循環排出液をアルキル化ゾーンに提供して、発熱反応温度の望ましくない上昇を防止してよい。
【００２４】
通常、排出液１２４、１４４、および１６４は、ベンゼンカラムフィード１９０とベンゼンカラム２１０の塔底流２４０との間の中間位置にて、系圧力下、液体として移送されてよい。内部反応器ヘッドにより、排出液１２４、１４４、および１６４の全流が、交換器３００へ送られ、アルキル化反応器１１０へ戻されることを確実にすることができる。熱がベンゼンカラム２１０中の物質へ移された後、冷却された層排出液１２４、１４４、１６４は、冷却され、よりプロペンリッチである反応体と混合された後、別々に、元々の取り出し地点のすぐ下流にて反応器へ戻される。
【００２５】
通常は、第一の排出液１２４、第二の排出液１４４、および第三の排出液１６４は、実質的に同じ圧力および温度にて交換器３００に提供される。従って、温度および圧力の差に起因する交換器構成部品への機械的ストレスは最小限に抑えられる。本明細書にて開示される交換器は、稼働中、入り口部から出口部まで、チューブ側温度差が僅かに１０℃であり得る。従って、小さい温度差は、一般的に、疲労に起因する損傷を防ぐと共に、３つ以上の別個のチューブバンドルの使用を可能とする。
【００２６】
交換器３００は、別々の流れが混ざり合うことなく交換器３００を通されるように別個のバンドルに仕切られた単一のスタブイン型リボイラーを含んでよい。通常、各プロセス流に対して別個のチューブバンドルが存在し、この代表的な実施形態では、３つの別個のチューブバンドルが存在する。スタブイン型リボイラーが開示されるが、ケトル型交換器または横型熱サイフォン式リボイラーなどのその他のタイプの交換器が用いられることも可能であることは理解されるべきである。ケトル型交換器および熱サイフォン式リボイラーは、分留カラム２１０に対して外部にあってよい。外部交換器は、機械的制約のためにスタブイン型リボイラーが分留カラム２１０に適さない場合に有利であり得る。
【００２７】
従って、本明細書で開示される実施形態は、加熱され、反応した排出液の一部分を、アルキル化反応器１１０内の３つの別々のゾーンからアルキル化装置１００内のある位置へ移送することにより、熱伝導オイル、高温蒸気、または燃料駆動ヒーターなどのより高価値である高温加熱媒体をアルキル化反応器１１０に必要とされる再循環ベンゼンの発生のために用いることを実質的に低減することを可能とすることができる。１つの代表的な実施形態では、３つの別個のバンドルを用いる単一のスリーインワン稼動型（three-in-one service）熱交換器により、このような結果を得ることができる。通常、別個のチューブバンドルは、流体を、交換器中を通される他の流体から隔離する。
【００２８】
図２Ａ〜２Ｄを参照すると、交換器３００は、いくつかの形態を取り得る。特に、交換器３００は、図２Ａに示されるようにリボイラー３００Ａ、図２Ｂに示されるようにリボイラー３００Ｂ、図２Ｃに示されるようにリボイラー３００Ｃ、または図２Ｄに示されるようにリボイラー３００Ｄであってよい。これらのリボイラー３００Ａ〜Ｄの各々は、示されるように、内部の位置が１つ以上の点線で示される３つの別個のチューブバンドルを有してよい。
【００２９】
図２Ａを参照すると、リボイラー３００Ａは、１つ以上のノズル３０４および１つ以上のＵ字型チューブ３０６を含んでよい。６つのノズル３０４が示され、９個のＵ字型チューブ３０６が示されるが、図面が過度に雑然としないように、１つのノズル３０４および１つのＵ字型チューブ３０６のみに番号が付与されている。さらに、他のＵ字型チューブが存在する場合もあるが、Ｕ字型チューブ３０６のうちの一部のみが図示される。また、他の図２Ｂ〜Ｄの番号付けも同様にされ得るものであり、Ｕ字型チューブのうちの一部のみが図示され得る。
【００３０】
リボイラー３００Ａは、入り口部３１２および出口部３１４を有する第一のセクター３１０、入り口部３２０および出口部３２２を有する第二のセクター３１８、ならびに入り口部３２６および出口部３２８を有する第三のセクター３２４を含んでよい。各セクター３１０、３１８、および３２４は、点線で示されるように、入り口部および出口部を分離するように内部が仕切られていてよい。この代表的な実施形態では、ノズル３０４は、端面から見た場合に、その地点と交換器の中心とを通る直線が入り口部の扇形状、例えば入り口部３１２、または出口部の扇形状、例えば出口部３１４を二等分するものである円弧上のその地点を通る接線に対して実質的に直角に配向される。寸法的には、各セクター３１０、３１８、および３２４は、リボイラー３００Ａの端面から見た場合、２つの半径と１つの円弧によって囲まれた円の一部分を定めるものであってよい。一般的に、各セクター３１０、３１８、および３２４は、独立してプロセス流を受けてよい別個のチューブバンドル一式を支持する。例として、プロセス流体は、第一のセクター３１０の入り口部３１２から入り、出口部３１４から出る。この例では、各セクター３１０、３１８、および３２４は、別個のチューブバンドルを有していてよく、図１に示されるように、対応するアルキル化排出液、すなわち、第一のアルキル化排出液１２４、第二のアルキル化排出液１４４、および第三のアルキル化排出液１６４を受けてよい。
【００３１】
図２Ｂを参照すると、代表的なリボイラー３００Ｂが示される。一般的に、リボイラー３００Ｂは、１つ以上のノズル３３４および１つ以上のＵ字型チューブ３３６を含んでよい。ノズル３３４は、配管を支持し、リボイラー３００Ｂの内部のメンテナンスを容易とするように、適切ないかなる配向で提供されてもよい。この例では、ノズル３３４の一部は、リボイラー３００Ａのノズル３０４とは異なる配向であってよい。図示される例では、ノズル３３４のうちの４つが、その地点と交換器の中心とを通る直線が入り口部の扇形状、例えば入り口部３４２、または出口部の扇形状、例えば出口部３４４を二等分するものである円弧上のその地点を通る接線に対して直角の方向からはずれていてよい。ノズル３３４の一部、このケースでは２つのノズルは、リボイラー３００Ａのノズル３０４と同様に配向されていてよい。リボイラー３００Ｂは、リボイラー３００Ａと同様に、入り口部３４２および出口部３４４を有する第一のセクター３４０、入り口部３５２および出口部３５４を有する第二のセクター３５０、ならびに入り口部３６２および出口部３６４を有する第三のセクター３６０を有していてよい。リボイラー３００Ｂは、リボイラー３００Ａと同様に排出液を受けてよい。
【００３２】
図２Ｃを参照すると、リボイラー３００Ｃは、１つ以上のノズル３７４および１つ以上のＵ字型チューブ３７６を含んでよい。上述した形式と同様に、ノズル３７４は、配管を支持し、メンテナンスを容易とするように、様々な角度で配向される。リボイラー３００Ｃは、入り口部３８２および出口部３８４を有する同心円状領域３８０、入り口部３９２および出口部３９４を有する第一の半円弧状セグメント３９０、ならびに入り口部４０２および出口部４０４を有する第二の半円弧状セグメント４００を形成してよい。リボイラー３００Ｃの端面から見た場合、第一および第二の半円弧状セグメント３９０および４００、ならびに同心円状領域３８０は、集合的に、同心円を形成してよい。一般的に、同心円状領域３８０、ならびに第一および第二の半円弧状セグメント３９０および４００は、各々、別個のチューブバンドルを含有してよく、それぞれ、第一、第二、および第三のアルキル化排出液１２４、１４４、および１６４を受けてよい。
【００３３】
図２Ｄを参照すると、代表的なリボイラー３００Ｄは、１つ以上のノズル４１４および１つ以上のＵ字型チューブ４１６を含んでよい。一般的に、リボイラー３００Ｄは、入り口部４２２および出口部４２４を有する第一のセグメント４２０、入り口部４３２および出口部４３４を有する第二のセグメント４３０、ならびに入り口部４４２および出口部４４４を有する第三のセグメント４４０を含んでいてよい。各セグメント４２０、４３０、または４４０は、リボイラー３００Ｄの端面から見た場合、１もしくは２つの弦によって円の残りの部分から分離された領域を定めるものであってよい。各セグメント４２０、４３０、および４４０は、別個のチューブバンドルを含有してよく、対応するアルキル化排出液、すなわち、第一のアルキル化排出液１２４、第二のアルキル化排出液１４４、および第三のアルキル化排出液１６４を受けてよい。
【００３４】
通常、これらのリボイラー３００Ａ〜Ｄの１つ１つは、３つの別々のプロセス流体を３つの別個のチューブバンドルに受けることを可能とする別々のセクター、セグメント、および／または領域を有する仕切られた交換器を提供する。チューブは、Ｕ字型チューブとして開示されるが、浮動チューブシート（floating tube sheet）および適切に仕切られたリターンヘッド（return head）を有するストレートチューブなど、適切ないかなるチューブが用いられてもよいことは理解されるべきである。さらに、このノズルの配置は、単なる例示であり、配管を支持し、例えばリボイラーなどの交換器のメンテナンス時のアクセスを容易とする適切ないかなる位置に提供されてもよい。多くの場合、入り口部温度条件および熱除去負荷は、交換器を通されるプロセス流についてほぼ同一である。従って、バンドルの仕切りは、本質的に、同一の表面要件（surface requirements）となるように行われる。
【００３５】
チューブシートは、表面積およびチューブの数がおおよそ同じであるセクション、セグメント、または領域に分割されてよい。交換器のカバーは、バンドルへの導入およびそこからの排出時にプロセス流を分離された状態に維持できるように、同様に合わせて仕切られていてよい。交換器の仕切られた各部分は、内部の入り口および戻り流のためのそれ自体の内部仕切りを有していてよい。各仕切られた部分の内部仕切りは、図２Ａ〜Ｄにて点線で示される。
【００３６】
熱伝導の表面要件を最小限とするために、チューブは、表面熱伝導拡張部によって改変されてよい。そのような拡張部としては、１つ以上の外部フィン部、内部リッジ部、および／または多孔性層を挙げることができる。チューブの内側および／または外側にフィン部、溝部、および／またはリッジ部を作製するための手順は、例えば、米国特許第２，１８１，９２７号、米国特許第３，５５９，４３７号、米国特許第３，８４７，２１２号、および米国特許出願公開第２００５／０１４５３７７Ａ１に開示されている。さらに、チューブの内側および／または外側は、熱伝導を改善し、より低い熱源側入り口部および／または出口部温度のために非常により近接した温度アプローチにて沸騰が可能となるように、例えば米国特許第４，０６４，９１４号および米国特許第５，０９１，０７５号に開示されるものなどの例えば多孔性層で被覆されていてよい。望ましくは、バンドル全体のチューブシート径は、スタブイン型バンドルのサイズおよびバンドル支持系の要件を最小化して、設備コストを最小限に抑え、スタブイン型リボイラーの分留カラムへの取り付けを可能とするために、可能な限り小さいものである。より小さい径のチューブを用いることにより、チューブ側の熱伝導性能を改善することもできる。３つの別個のチューブバンドルが開示されるが、４つの別個のチューブバンドルなど、４つ以上のチューブバンドルを有する交換器を用いてもよい。
【００３７】
１つの代表的な実施形態では、千鳥配置のチューブバンドルが、平面配置のチューブバンドルと比較して、より良好なスペースの利用を提供し得る。例として、２つの外側チューブバンドルのレベルに対して中間チューブバンドルを最大６０°、好ましくは３０〜６０°の角度で高い位置に配置したものと比較して、同一面内に配列された３つの別々のチューブバンドルは、より多くのスペースをとり得るものであり、その角度はカラム内のバンドルの相対径によって決定される。
【００３８】
図２Ａ〜Ｄに示されるように、様々なノズル配置により、ノズル間の干渉が最小限に抑えられる。所望される場合、ノズルのフランジ部は、異なる平面内にあってよい。仕切りの厚さ、および仕切りに取り付けられるガスケットの設計は、交換器の差圧に依存し得る。
【００３９】
さらなる詳述なしに、当業者であれば、上記の記載事項を用いて、本発明を最大限に利用することが可能であると考えられる。上記の好ましい特定の実施形態は、従って、単なる実例として解釈されるべきであり、いかなる形であっても、開示事項の残りの部分を限定するものとして解釈されるべきではない。
【００４０】
前述事項において、特に断りのない限り、温度はすべて摂氏で示され、部およびパーセントは重量基準である。
前述の記載から、当業者であれば、本発明の不可欠な特徴を容易に確認することができ、その趣旨および範囲から逸脱することなく、様々な使用および条件に適合させるために、本発明の種々の変更および改変を行うことができる。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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【国際調査報告】
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2014524896.tif 000009