(57)【要約】本明細書においては、化学プロセス中に副生成物として存在する亜酸化窒素（Ｎ２Ｏ）のＮＯｘ（これは硝酸のような有用な化合物又は材料に更に転化させることができる）への改良された転化が記載される。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
アジピン酸の製造方法であって、
シクロヘキサノン及びシクロヘキサノールの少なくとも１つを硝酸と反応させて、アジピン酸、及び少なくとも１０モル％の亜酸化窒素（Ｎ２Ｏ）を含むオフガスを生成させること；
２２００°Ｆ以上の温度で運転する反応器に前記オフガスを通すことによって、前記オフガス中に存在するＮ２Ｏを、１５％より高い収率で窒素酸化物（ＮＯｘ）（ｘ＝１又は２）に転化させること；
前記ＮＯｘを硝酸に転化させること；及び
場合により前記硝酸を再循環して追加のアジピン酸を生成させること；
を含む上記方法。
【請求項２】
前記反応器を２４００〜３３００°Ｆの温度範囲で運転する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記反応器を通過する前の前記オフガスが１５〜９０モル％のＮ２Ｏを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記反応器を通過する前の前記オフガスが２モル％未満の水を更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記オフガスが５秒未満の前記反応器内における滞留時間を有する、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項６】
前記反応器が３〜３０の長さ／直径比（Ｌ／Ｄ）を有する、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項７】
前記反応器の外表面温度が２００°Ｆより高い、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記反応器を１０ｐｓｉｇ未満の圧力で運転する、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記反応器が栓流反応器である、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項１０】
前記オフガスを１０００ｐｐｈより高い速度で前記反応器に通す、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記反応器を通過する前の前記オフガスが２モル％未満のＮＯｘを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記反応器を通過する前の前記オフガスを９００°Ｆより高い温度に予熱する、請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
前記Ｎ２ＯのＮＯｘへの転化中に反応器内で発生する熱が、前記オフガスを予熱するために使用される熱の少なくとも相当部分を与える、請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
前記反応器の内表面がセラミック材料を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
前記反応器を通過する前の前記オフガスを処理して、前記オフガス中に存在する水及びＮＯｘの少なくとも１つの量を減少させる、請求項１に記載の方法。
【請求項１６】
亜酸化窒素（Ｎ２Ｏ）から硝酸を製造する方法であって、
少なくとも１０モル％のＮ２Ｏ及び１．０モル％未満の水を含む供給気体を、９００°Ｆより高い温度に予熱すること；
続いて、Ｎ２Ｏを１５％より高い収率で窒素酸化物（ＮＯｘ）（ｘ＝１又は２）に転化させるのに十分な温度範囲で運転する反応器に前記供給気体を通すこと；及び
得られた生成気体流中に存在する前記ＮＯｘを硝酸に転化させること；
を含む上記方法。
【請求項１７】
亜酸化窒素（Ｎ２Ｏ）から硝酸を製造する方法であって、
供給気体中に存在するＮ２Ｏを少なくとも１０モル％のＮ２Ｏに濃縮すること；
２２００°Ｆ以上の温度で運転する反応器に供給気体を通して、１５％より高い収率で窒素酸化物（ＮＯｘ)（ｘ＝１又は２）を与えること；及び
前記ＮＯｘを硝酸に転化させること；
を含む上記方法。
【請求項１８】
前記反応器を２４００〜３０００°Ｆの温度範囲で運転する、請求項１６又は請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記供給気体が少なくとも４０モル％のＮ２Ｏを含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項２０】
濃縮後の前記供給気体が少なくとも４０モル％のＮ２Ｏを含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項２１】
亜酸化窒素（Ｎ２Ｏ）から窒素酸化物（ＮＯｘ）（ｘ＝１又は２）を製造するための自給型方法であって、
反応器を１６００°Ｆより高い温度に予熱すること；
Ｎ２Ｏを含む供給気体を、１５％より高い収率でＮ２ＯをＮＯｘに転化させるのに十分な温度で運転する反応器に通すこと；
を含み；
前記反応器内におけるＮ２Ｏの反応によって発生する熱を用いて前記供給気体を９００〜１６００°Ｆの間の温度に予熱し、その後、前記転化を維持するために外部熱源を適用することを必要としない速度で前記供給気体を前記反応器中に導入する、上記方法。
【請求項２２】
前記反応器を２４００〜３３００°Ｆの温度範囲で運転する、請求項２１に記載の自給型方法。
【請求項２３】
前記反応器を通過する前の前記供給気体が３０〜８０モル％のＮ２Ｏを含む、請求項２１に記載の自給型方法。
【請求項２４】
前記反応器を通過する前の前記供給気体が２モル％未満の水を含む、請求項２１に記載の自給型方法。
【請求項２５】
硝酸を再循環する方法であって、
硝酸を、前記硝酸の少なくとも一部を亜酸化窒素（Ｎ２Ｏ）に転化させる化学プロセスで反応させること；
２２００°Ｆ以上の温度で運転しており、２より大きい長さ／直径比（Ｌ／Ｄ）を有する反応器に前記Ｎ２Ｏを通して、１５％より高い収率で窒素酸化物（ＮＯｘ）（ｘ＝１又は２）を与えること；
生成した前記ＮＯｘを硝酸に転化させること；及び
生成した前記硝酸を、同じか又は異なる化学プロセスにおいて反応物質として使用するために再循環すること；
を含む上記方法。
【請求項２６】
前記反応器を通過する前の前記Ｎ２Ｏが気体流中に少なくとも２０モル％の濃度で存在する、請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
硝酸回収システムであって、
３０モル％より多い量の亜酸化窒素（Ｎ２Ｏ）を含むオフガスを生成させる手段、ここで硝酸が前記Ｎ２Ｏの源物質である；
前記オフガス中に存在する他の成分の量を減少させるように構成された随意的なスクラビングユニット；
前記オフガスを、反応器に導入する前に加熱するように構成された予熱器；
気体流を１０００ｐｐｈより高い速度で反応器に通した際に、前記オフガス中の前記Ｎ２Ｏを１５％より高い収率で窒素酸化物（ＮＯｘ）（ｘ＝１又は２）に熱転化させるように構成された反応器；及び
前記生成したＮＯｘを硝酸に転化させる手段；
を含む上記システム。
【請求項２８】
前記オフガスを生成させる手段が、硝酸が反応物質であり、硝酸をプロセス中に少なくとも部分的にＮ２Ｏに転化させる化学プロセスである、請求項２７に記載の硝酸回収システム。
【請求項２９】
前記化学プロセスがアジピン酸製造である、請求項２７に記載の硝酸回収システム。
【請求項３０】
前記反応器が２４００〜３０００°Ｆの温度範囲で運転される、請求項２７に記載の硝酸回収システム。
【請求項３１】
亜酸化窒素（Ｎ２Ｏ）を硝酸に転化させるように構成された反応システムであって、
少なくとも１０モル％のＮ２Ｏを含む流入気体流を９５０°Ｆより高い温度に加熱するように構成された予熱器；
３〜２５の長さ／直径比（Ｌ／Ｄ）を有し、前記予熱器に直接又は間接的に接続され、前記気体流中のＮ２Ｏを１５％より高い収率で窒素酸化物（ＮＯｘ）（ｘ＝１又は２）に熱転化させるように構成された栓流反応器；及び
前記反応器に直接又は間接的に接続され、前記ＮＯｘを硝酸に転化させるように構成された急冷ユニット；
を含み；
前記反応システムの構造は実質的に「Ｕ」字形である、上記反応システム。
【請求項３２】
前記反応器が、前記反応器を通る栓流を維持するのに十分な角度で傾斜する壁部を有する入口部分を有する、請求項３１に記載の反応システム。
【請求項３３】
亜酸化窒素（Ｎ２Ｏ）を窒素酸化物（ＮＯｘ）（ｘ＝１又は２）に転化させる反応システムであって、
反応器に導入される供給気体を加熱し、前記反応器から排出される反応生成物を冷却するように構成された予熱器；
Ｎ２ＯをＮＯｘに転化させるように構成された反応器；
前記予熱器に導入される前記反応生成物を冷却するように構成された第１の急冷ユニット；及び
前記予熱器の下流で前記反応生成物を冷却するように構成された随意的な第２の急冷ユニット；
を含み；
前記反応システムは、Ｎ２ＯのＮＯｘへの転化中に発生する反応熱を利用することによって実質的に断熱的な反応条件を可能にするように構成される、上記反応システム。
【請求項３４】
前記予熱器及び前記反応器が「Ｕ」字形の構造である、請求項３３に記載の反応システム。
【請求項３５】
オフガス組成物であって、
少なくとも３０モル％の亜酸化窒素（Ｎ２Ｏ）；
２モル％未満の水；及び
１モル％未満の窒素酸化物（ＮＯｘ）（ｘ＝１又は２）；
を含み；
前記オフガスは９００°Ｆより高い温度である上記オフガス組成物。
【請求項３６】
亜酸化窒素（Ｎ２Ｏ）を窒素酸化物（ＮＯｘ）に転化させる方法であって、
Ｎ２Ｏを含む供給気体を得ること；
場合により、前記供給気体を、前記供給気体中のＮ２Ｏの濃度を増加させるのに十分な条件にかけること；
場合により、前記供給気体を処理して、Ｎ２ＯのＮＯｘへの転化に悪影響を与える供給気体中に存在する１種以上の成分の量を減少させること；
Ｎ２Ｏを１５％より高い収率でＮＯｘに転化させるのに十分な温度範囲で運転する反応器に前記供給気体を通すことによって、前記供給気体中のＮ２ＯをＮＯｘに転化させること；及び
場合により、前記ＮＯｘを別の化合物又は材料に転化させる；
ことを含む上記方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
[0001]亜酸化窒素（Ｎ２Ｏ）は、二酸化炭素分子の約２９０倍の分子当たりの温暖化係数を有する天然の温室効果ガスである。純粋なＮ２Ｏは爆発性であることが公知である。シクロヘキサノン／シクロヘキサノールと硝酸（ＨＮＯ３）からのアジピン酸の製造のような幾つかの工業プロセスは、副生成物としてＮ２Ｏを生成する。アジピン酸は、例えばホームファニシング（カーペット、室内装飾品、ベッドカバーなど）、衣料品、タイヤコード、コンベヤベルト、シートベルト、エアバッグ、パラシュート、ロープ及びネット、寝袋、防水シート、テント、及び自動車部品における構成要素として世界中で広く使用されているナイロン６６の製造における出発材料である。アジピン酸は、通常は２段階プロセスで製造され、第１段階はシクロヘキサンのシクロヘキサノン／シクロヘキサノール混合物への酸化を含み、第２段階はこの混合物を硝酸で酸化してアジピン酸を生成させることを含む。亜酸化窒素、窒素酸化物（ＮＯｘ：一酸化窒素（ＮＯ）及び二酸化窒素（ＮＯ２）を総称する）、並びに水（Ｈ２Ｏ）は、この酸化反応中に生成する主要な副生成物である。特に、ＮＯｘは汚染物質でもあり、その排出は厳格な規制の対象である。
【背景技術】
【０００２】
[0002]Ｎ２Ｏをより環境に優しい形態に転化させるためにＮ２Ｏの大規模生成装置によって実施される現在の方法は、（ｉ）Ｎ２Ｏを窒素ガス（Ｎ２）及び酸素ガス（Ｏ２）に接触分解して、これを大気中に放出すること；又は（ｉｉ）Ｎ２Ｏ含有オフガスを熱還元ユニット内において天然ガスで処理して、窒素ガス、二酸化炭素、及び水を形成し（４Ｎ２Ｏ＋ＣＨ４→４Ｎ２＋ＣＯ２＋２Ｈ２Ｏ）、次にこれを大気中に放出すること；を含む。
【０００３】
[0003]これらのプロトコルは両方とも、Ｎ２Ｏが廃棄される有用でない形態（窒素ガス）に転化されるという欠点を有する。しかしながら、産業廃棄ガス又はオフガス中に含まれるＮ２Ｏ及びＮＯｘ成分を回収し、可能であれば経済的に効果的な方法で再循環又は使用する継続的な必要が存在する。米国特許第５，４２９，８１１号及び特開昭６１−２５７９４０号は、Ｎ２ＯをＮＯｘに熱分解するための従来技術の例を示す。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第５，４２９，８１１号
【特許文献２】特開昭６１−２５７９４０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
[0004]本発明は、Ｎ２Ｏから（ＮＯｘ中間体を介して）硝酸を製造するための従来の技術を凌ぐ大きな改良を与え、工業スケールで実施する場合に特に効果的である。最初のＮ２Ｏ含有反応物質組成物の供給源がアジピン酸の製造からのオフガスである本発明の特定の用途においては、オフガス中のＮ２ＯをＮＯｘ及び最終的には硝酸へ転化させることは、アジピン酸の製造において使用される硝酸出発材料の効率的かつ安全な再循環を示す。この方法は、Ｎ２Ｏ副生成物を、使用できないＮ２ガスに転化させるか又は工業レベルのスケールアップを容易に受け入れられない反応条件下で硝酸に転化させることによって除去する現存の方法よりもコスト効果がより大きい。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
[0005]本発明の一態様は、アジピン酸の製造方法であって、
シクロヘキサノン及びシクロヘキサノールの少なくとも１つを硝酸と反応させて、アジピン酸及び少なくとも１０モル％の亜酸化窒素（Ｎ２Ｏ）を含むオフガスを生成させること；
２２００°Ｆ以上の温度で運転する反応器にオフガスを通すことにより、オフガス中に存在するＮ２Ｏを、１５％より高い収率で窒素酸化物（ＮＯｘ）（ｘ＝１又は２）に転化させること；
ＮＯｘを硝酸に転化させること；及び
場合により硝酸を再循環して追加のアジピン酸を生成させること；
を含む上記方法である。
【０００７】
[0006]本発明の別の態様は、アジピン酸の製造方法であって、
シクロヘキサノン、シクロヘキサノール、又はこれらの混合物を硝酸と反応させて、アジピン酸及び２０〜８０モル％の亜酸化窒素（Ｎ２Ｏ）を含むオフガスを生成させること；
２２００°Ｆ以上の温度で運転する反応器にオフガスを通すことにより、オフガス中に存在するＮ２Ｏを１５％より高い収率で窒素酸化物（ＮＯｘ）（ｘ＝１又は２）に転化させること；
ＮＯｘを硝酸に転化させること；及び
追加のアジピン酸を生成させるために硝酸を再循環すること；
を含む上記方法である。
【０００８】
この方法によってＮ２Ｏ放出の１０％より大きな減少をもたらす上記方法である。
[0007]代表的な実施形態においては、反応器は、２０００〜３５００°Ｆ、例えば２２００〜３５００°Ｆ、例えば２５００〜３５００°Ｆ、例えば２３００〜３３００°Ｆ、例えば２４００〜３３００°Ｆ、例えば２５００〜３３００°Ｆ、例えば２６００〜３３００°Ｆ、例えば２５００〜３２００°Ｆ、例えば２５００〜３０００°Ｆ、例えば２６００〜３２００°Ｆ、例えば２６００〜３０００°Ｆ、例えば２４００〜３０００°Ｆ、例えば２４００〜２８００°Ｆの内部温度範囲で運転する。
【０００９】
[0008]代表的な実施形態においては、反応器を通過する前のオフガスは、１０〜９９モル％、例えば１５〜９０モル％、例えば２０〜９０モル％、３０〜８０モル％、例えば３０〜７０モル％、例えば３０〜５０モル％、例えば４０〜９５モル％、例えば４０〜８５モル％、例えば４０〜８０モル％、例えば４０〜７５モル％、例えば４０〜７０モル％、例えば４０〜６０モル％、例えば３５〜７０モル％、例えば４０〜７０モル％、例えば４０〜８０モル％、例えば５０〜８０モル％、例えば６０〜８０モル％のＮ２Ｏを含む。
【００１０】
[0009]代表的な実施形態においては、Ｎ２ＯからのＮＯｘの収率は、１５％より高く、例えば１７％より高く、例えば１８％より高く、例えば１９％より高く、例えば２０％より高く、例えば２１％より高く、例えば２２％より高く、例えば２３％より高く、例えば２４％より高く、例えば２５％より高く、例えば２７％より高く、例えば３０％より高く、例えば３５％より高い。代表的な実施形態においては、Ｎ２ＯからのＮＯｘの収率は、２０〜３５％、例えば２０〜３０％、例えば２０〜２５％の範囲である。
【００１１】
[00010]代表的な実施形態においては、反応器を通過する前のオフガスは、２モル％未満、例えば１モル％未満、例えば０．５モル％未満、例えば０．２モル％未満の水を更に含む。代表的な実施形態においては、オフガスは、０〜２モル％、例えば０．１モル％乃至２モル％未満、例えば０〜１モル％の間、例えば０〜０．５モル％の間の水を含む。
【００１２】
[00011]代表的な実施形態においては、オフガスは、１５０秒未満、例えば１２０秒未満、例えば１００秒未満、例えば８０秒未満、例えば６０秒未満、例えば３０秒未満、例えば１５秒未満、例えば１０秒未満、例えば５秒未満、例えば２秒未満、例えば１秒未満、例えば０．５秒未満、例えば０．１秒未満、例えば０．０５秒未満の反応器内における滞留時間を有する。代表的な実施形態においては、オフガスは、０．０１秒乃至６０秒未満の間、例えば０．０５秒乃至６０秒未満の間、例えば０．５秒乃至３０秒未満の間、例えば０．５秒乃至１５秒未満の間、例えば１秒乃至１０秒未満の間、例えば１秒乃至５秒未満の間の反応器内における滞留時間を有する。
【００１３】
[00012]代表的な実施形態においては、反応器は、２より大きく、例えば４より大きく、例えば８より大きく、例えば１０より大きく、例えば１２より大きく、例えば１４より大きく、例えば１８より大きく、例えば２０より大きく、例えば２５より大きく、例えば３０より大きく、例えば４０より大きく、例えば５０より大きい長さ／直径（Ｌ／Ｄ）比を有する。代表的な実施形態においては、Ｌ／Ｄ比は、３〜４０、例えば３〜３０、例えば３〜２５、例えば６〜２５、例えば６〜２０、例えば６〜１５、例えば８〜１５、例えば１０〜１５の範囲である。
【００１４】
[00013]代表的な実施形態においては、反応器は断熱又は実質的に断熱の条件下で運転する。
[00014]代表的な実施形態においては、反応器の外表面温度は、１００°Ｆよりも高く、例えば１５０°Ｆよりも高く、例えば２００°Ｆよりも高く、例えば２５０°Ｆよりも高い。代表的な実施形態においては、反応器の表面温度は、１５０〜３５０°Ｆ、例えば１５０〜３００°Ｆ、例えば２００〜２５０°Ｆの範囲である。
【００１５】
[00015]代表的な実施形態においては、反応器は、１５ｐｓｉｇ未満、例えば１０ｐｓｉｇ未満、例えば５ｐｓｉｇ未満の圧力で運転する。代表的な実施形態においては、反応器は、０．５〜１０ｐｓｉｇの間、例えば１〜５ｐｓｉｇの間の圧力で運転する。
【００１６】
[00016]代表的な実施形態においては、反応器は栓流反応器である。別の代表的な実施形態においては、反応器は、実質的に栓流であるが、反応器を通過する気体流の少なくとも一部において逆流を誘発するように構成される。
【００１７】
[00017]代表的な実施形態においては、オフガスは、５００ポンド／時（ｐｐｈ）より高く、例えば１０００ｐｐｈより高く、例えば１５００ｐｐｈより高く、例えば２０００ｐｐｈより高く、例えば２５００ｐｐｈより高く、例えば３０００ｐｐｈより高く、例えば５０００ｐｐｈより高く、例えば１０，０００ｐｐｈより高く、例えば２０，０００ｐｐｈより高く、例えば３０，０００ｐｐｈより高く、例えば４０，０００ｐｐｈより高く、例えば５０，０００ｐｐｈより高く、例えば６０，０００ｐｐｈより高く、例えば７０，０００ｐｐｈより高く、例えば８０，０００ｐｐｈより高く、例えば９０，０００ｐｐｈより高い速度で反応器に通す。別の代表的な実施形態において、オフガスは、３０００〜１００，０００ｐｐｈ、例えば３０００〜８０，０００ｐｐｈ、例えば３０００〜５０，０００ｐｐｈ、例えば３０００〜３０，０００ｐｐｈ、例えば３０００〜２０，０００ｐｐｈの速度で反応器に通す。
【００１８】
[00018]代表的な実施形態においては、反応器を通過する前のオフガスは、５モル％未満のＮＯｘ、例えば２モル％未満、例えば１モル％未満のＮＯｘ、例えば０．５モル％未満のＮＯｘ、例えば０．１モル％未満のＮＯｘを更に含む。代表的な実施形態においては、反応器を通過する前のオフガスは、０〜２モル％の間のＮＯｘ、例えば０．１〜１モル％の間のＮＯｘを更に含む。
【００１９】
[00019]代表的な実施形態においては、反応器を通過する前のオフガスは、５００°Ｆより高く、例えば７００°Ｆより高く、例えば９００°Ｆより高く、例えば１０００°Ｆより高い温度に予熱する。代表的な実施形態においては、反応器を通過する前のオフガスは、１５００°Ｆ未満の温度に予熱する。代表的な実施形態においては、反応器を通過する前のオフガスは、７００°Ｆより高いが１５００°Ｆ未満、例えば９００°Ｆより高いが１５００°Ｆ未満、例えば９００°Ｆより高いが１２００°Ｆ未満の温度に予熱する。
【００２０】
[00020]代表的な実施形態においては、オフガスは反応器を通過する前に加圧する。別の代表的な実施形態においては、オフガスは反応器を通過する前に加圧しない。
[00021]代表的な実施形態においては、Ｎ２ＯのＮＯｘへの転化中に反応器内で発生する熱は、オフガスを反応器中に導入する前にオフガスを予熱するために使用する熱の少なくとも相当部分を与える。代表的な実施形態においては、Ｎ２ＯのＮＯｘへの転化中に反応器内で発生する熱は、オフガスを反応器中に導入する前にオフガスを予熱するために使用する熱の実質的に全部を与える。
【００２１】
[00022]代表的な実施形態においては、反応器の内表面はセラミック材料を含む。
[00023]代表的な実施形態においては、反応器を通過する前のオフガスを処理して、オフガス中に存在する水及びＮＯｘ成分の少なくとも１つの量を減少させる。
【００２２】
[00024]代表的な実施形態においては、反応器を通過する前のオフガスを空気で希釈する。
[00025]本発明の他の態様は、亜酸化窒素（Ｎ２Ｏ）から中間体硝酸流を製造する方法であって、
少なくとも１０モル％のＮ２Ｏ及び１．０モル％未満の水を含む供給気体を、９００°Ｆより高い温度に予熱すること；
続いて、Ｎ２Ｏを１５％より高い収率で窒素酸化物（ＮＯｘ）（ｘ＝１又は２）に転化させるのに十分な温度範囲で運転する反応器に供給気体を通すこと；及び
得られた生成気体流中に存在するＮＯｘを硝酸に転化させること；
を含む上記方法である。
【００２３】
[00026]本発明の別の態様は、亜酸化窒素（Ｎ２Ｏ）から硝酸を製造する方法であって、
供給気体中に存在するＮ２Ｏを少なくとも１０モル％のＮ２Ｏに濃縮すること；
２２００°Ｆ以上の温度で運転する反応器に供給気体を通して、１５％より高い収率で窒素酸化物（ＮＯｘ)（ｘ＝１又は２）を与えること；及び
ＮＯｘを硝酸に転化させること；
を含む上記方法である。
【００２４】
[00027]代表的な実施形態においては、本方法は、反応器から排出される生成気体流の温度を、２５０°Ｆ未満、例えば２００°Ｆ未満、例えば１５０°Ｆ未満、例えば１００°Ｆ未満の温度に冷却することを更に含む。
【００２５】
[00028]代表的な実施形態においては、冷却された生成気体流はまた圧縮もする。
[00029]代表的な実施形態においては、供給気体は、少なくとも３０モル％、例えば少なくとも４０モル％、例えば少なくとも５０モル％、例えば少なくとも６０モル％、例えば少なくとも７０モル％、例えば少なくとも８０モル％、例えば少なくとも９０モル％のＮ２Ｏを含む。
【００２６】
[00030]本発明の別の態様は、亜酸化窒素（Ｎ２Ｏ）から窒素酸化物（ＮＯｘ）（ｘ＝１又は２）を製造する方法であって、
４０モル％より多いＮ２Ｏを含む供給気体を、予熱器内で少なくとも９００°Ｆの温度に予熱すること；
Ｎ２Ｏを１５％より高い収率でＮＯｘに転化させるのに十分な温度で運転する反応器に、供給気体を１０００ｐｐｈより高い速度で通すことによって反応生成物流を生成させること；
反応生成物流を第１の急冷ユニットに通し、ここで、反応生成物流を、予熱器内の供給気体を少なくとも９００°Ｆの温度に加熱するのに十分な温度に冷却すること；
続いて、冷却した反応生成物流を予熱器に通して、供給気体を少なくとも９００°Ｆの温度に加熱しすること；及び
冷却した反応生成物流を第２の急冷ユニット内で３００°Ｆ未満の温度に急冷するすること；
を含む上記方法である。
【００２７】
[00031]代表的な実施形態においては、予熱器は、第１の急冷ユニットと第２の急冷ユニットの間の反応器の下流（即ち出口端）に配置し、システムの構造は、供給気体が、反応器中に導入される前に（場合によりスクラビングユニットを通過した後に）予熱器を通って導入されるようなものである。代表的な実施形態においては、高温の空気及びガス（例えばメタン）の混合物を供給気体とは別のラインを通して反応器中に供給するために、反応器の上流（即ち入口端）にバーナーを配置する。代表的な実施形態においては、生成物組成物中に存在するＮＯｘを硝酸に転化させる手段を、第２の急冷ユニットの下流に配置する。
【００２８】
[00032]代表的な実施形態においては、供給気体は、６０モル％より高く、例えば８０モル％より高いＮ２Ｏ濃度を有する。代表的な実施形態においては、供給気体は、９０モル％未満、例えば８５モル％未満のＮ２Ｏ濃度を有する。
【００２９】
[00033]代表的な実施形態においては、供給気体は、１５００ｐｐｈより高く、例えば２０００ｐｐｈより高く、例えば２５００ｐｐｈより高く、例えば３０００ｐｐｈより高く、例えば５０００ｐｐｈより高く、例えば１０，０００ｐｐｈより高く、例えば２０，０００ｐｐｈより高く、例えば３０，０００ｐｐｈより高く、例えば４０，０００ｐｐｈより高く、例えば５０，０００ｐｐｈより高く、例えば６０，０００ｐｐｈより高く、例えば７０，０００ｐｐｈより高く、例えば８０，０００ｐｐｈより高く、例えば９０，０００ｐｐｈより高い速度で反応器に通す。別の代表的な実施形態においては、供給気体は、３０００〜１００，０００ｐｐｈ、例えば３０００〜８０，０００ｐｐｈ、例えば３０００〜５０，０００ｐｐｈ、例えば３０００〜３０，０００ｐｐｈ、例えば３０００〜２０，０００ｐｐｈの速度で反応器に通す。
【００３０】
[00034]代表的な実施形態においては、Ｎ２Ｏは、１５％より高く、例えば２０％より高く、例えば２５％より高く、例えば３０％より高く、例えば３５％より高く、例えば４０％より高い収率でＮＯｘに転化させる。
【００３１】
[00035]代表的な実施形態においては、予熱器内の供給気体は１０００°Ｆより高い温度に加熱する。代表的な実施形態においては、予熱器内の供給気体は、１５００°Ｆ未満、例えば１３００°Ｆ未満、例えば１２００°Ｆ未満の温度に加熱する。
【００３２】
[00036]代表的な実施形態においては、反応器を通過する前の供給気体は、２モル％未満の水、例えば１モル％未満の水、例えば０．５モル％未満の水、例えば０．２モル％未満の水を更に含む。代表的な実施形態においては、オフガスは、０〜２モル％の水、例えば０．１乃至２モル％未満の水、例えば０〜１モル％の間の水を含む。
【００３３】
[00037]代表的な実施形態においては、反応生成物流は、予熱器内の供給気体を少なくとも９００°Ｆ、例えば少なくとも９５０°Ｆ、例えば少なくとも１０００°Ｆであるが、１２００°Ｆ未満の温度に加熱するのに十分な温度に冷却する。
【００３４】
[00038]代表的な実施形態においては、反応生成物流は、第２の急冷ユニット内において、２５０°Ｆ未満、例えば２００°Ｆ未満、例えば１５０°Ｆ未満の温度に冷却する。
[00039]本発明の別の態様は、亜酸化窒素（Ｎ２Ｏ）から窒素酸化物（ＮＯｘ）（ｘ＝１又は２）を製造するための自給型方法(self-sustaining process)であって、
少なくとも１５モル％のＮ２Ｏを含む予熱された供給気体を、Ｎ２Ｏを２０％より高い収率でＮＯｘに転化させるのに十分な温度で運転する反応器に、１０００ｐｐｈより高い速度で連続的に通すこと；
を含み；
反応器内におけるＮ２Ｏの反応によって発生する熱が、供給気体を反応器中に導入する前に、Ｎ２ＯのＮＯｘへの転化を維持する温度まで供給気体を予熱するのに十分なものである上記方法である。
【００３５】
[00040]自給型方法の代表的な実施形態においては、供給気体は、少なくとも２０モル％のＮ２Ｏ、例えば少なくとも３０モル％のＮ２Ｏ、例えば少なくとも４０モル％のＮ２Ｏ、例えば少なくとも５０モル％のＮ２Ｏ、例えば少なくとも６０モル％のＮ２Ｏを含む。
【００３６】
[00041]代表的な実施形態においては、供給気体は、１０００ｐｐｈより高く、例えば１５００ｐｐｈより高く、例えば２０００ｐｐｈより高く、例えば２５００ｐｐｈより高い速度で反応器に通す。
【００３７】
[00042]自給型方法の代表的な実施形態においては、Ｎ２Ｏの反応によって発生する十分な熱は、９５０°Ｆよりも高く、例えば１０００°Ｆよりも高く、例えば１２００°Ｆよりも高く、例えば１３００°Ｆよりも高い。代表的な実施形態においては、十分な熱は１５００°Ｆ未満である。
【００３８】
[00043]本発明の別の態様は、亜酸化窒素（Ｎ２Ｏ）から窒素酸化物（ＮＯｘ)（ｘ＝１又は２）を製造する自給型方法であって、
反応器を１６００°Ｆより高い温度に予熱すること；
Ｎ２Ｏを含む供給気体を、２０％より高い収率でＮ２ＯをＮＯｘに転化させるのに十分な温度で運転する反応器に通すこと；
を含み；
反応器内におけるＮ２Ｏの反応によって発生する熱を用いて供給気体を９００〜１６００°Ｆの間の温度に予熱し、その後、転化を維持するために外部熱源を適用することを必要としない速度で供給気体を反応器中に導入する上記方法である。
【００３９】
[00044]自給型方法の代表的な実施形態においては、反応器は、１８００°Ｆより高く、例えば１９００°Ｆより高い温度に予熱する。
[00045]自給型方法の代表的な実施形態においては、反応器は、２０００°Ｆより高く、例えば２２００°Ｆより高く、例えば２４００°Ｆより高く、例えば２６００°Ｆより高く、例えば２８００°Ｆより高く、例えば３０００°Ｆより高く、例えば３２００°Ｆより高い温度で運転する。代表的な実施形態においては、反応器は、２２００〜３２００°Ｆ、例えば２２００〜３０００°Ｆ、例えば２２００〜２８００°Ｆ、例えば２４００〜３２００°Ｆ、例えば２４００〜３０００°Ｆの温度で運転する。
【００４０】
[00046]自給型方法の代表的な実施形態においては、反応器の内部を予熱するため、及び場合により必要に応じて反応器内で起こる反応を自給型として維持するために外部熱源を使用する。
【００４１】
[00047]自給型方法の代表的な実施形態においては、供給気体を予熱する時点から供給気体を反応器に導入する時点までの間の時間は、５秒未満、例えば３秒未満である。代表的な実施形態においては、この時間は、０．０１〜３秒、例えば０．２５〜３秒の間である。
【００４２】
[00048]自立型方法の代表的な実施形態においては、反応器を通過する前の供給気体は、２０〜８０モル％、例えば３０〜７０モル％、例えば３０〜５０モル％、例えば４０〜６０モル％、例えば３５〜７０モル％、例えば４０〜８０モル％、例えば４５〜８０モル％、例えば５０〜８０モル％、例えば６０〜８０モル％のＮ２Ｏを含む。
【００４３】
[00049]自給型方法の代表的な実施形態においては、反応器を通過する前の供給気体は、２モル％未満の水、例えば１モル％未満の水、例えば０．５モル％未満の水、例えば０．２モル％未満の水を含む。代表的な実施形態においては、供給気体は、０〜２モル％の間の水、例えば０．１モル％乃至２モル％未満の水、例えば０〜１モル％の間の水を含む。
【００４４】
[00050]本発明の別の態様は、硝酸を再循環する方法であって、
硝酸を、硝酸の少なくとも一部を亜酸化窒素（Ｎ２Ｏ）に転化させる化学プロセスで反応させること；
２２００°Ｆ以上の温度で運転しており、６より大きい長さ／直径比（Ｌ／Ｄ）を有する反応器にＮ２Ｏを通して、２０％より高い収率で窒素酸化物（ＮＯｘ）（ｘ＝１又は２）を与えること；
生成したＮＯｘを硝酸に転化させること；及び
生成した硝酸を、同じか又は異なる化学プロセスにおいて反応物質として使用するために再循環すること；
を含む上記方法である。
【００４５】
[00051]硝酸を再循環する方法の代表的な実施形態においては、化学プロセスは、シクロヘキサノール及び／又はシクロヘキサノンからのアジピン酸の製造である。
[00052]硝酸を再循環する方法の代表的な実施形態においては、反応器を通過する前のＮ２Ｏは、少なくとも３０モル％、例えば少なくとも４０モル％、例えば少なくとも５０モル％、例えば少なくとも６０モル％、例えば少なくとも７０モル％、例えば少なくとも８０モル％の濃度で気体流中に存在する。代表的な実施形態においては、Ｎ２Ｏ濃度は、３０〜８０モル％、例えば３０〜７０モル％、例えば３０〜５０モル％、例えば４０〜６０モル％、例えば３５〜７０モル％、例えば４０〜８０モル％、例えば４５〜８０モル％、例えば５０〜８０モル％、例えば６０〜８０モル％の範囲で存在する。
【００４６】
[00053]硝酸を再循環する方法の代表的な実施形態においては、気体流は、２モル％未満の水、例えば１モル％未満の水、例えば０．５モル％未満の水、例えば０．２モル％未満の水を更に含む。代表的な実施形態においては、気体流は、０〜２モル％の間の水、例えば０．１モル％乃至２モル％未満の水、例えば０〜１モル％の間の水を含む。
【００４７】
[00054]硝酸を再循環する方法の代表的な実施形態においては、気体流は反応器を通過する前に予熱する。
[00055]硝酸を再循環する方法の代表的な実施形態においては、反応器は、４より大きく、例えば６より大きく、例えば８より大きく、例えば１０より大きく、例えば１２より大きく、例えば１４より大きく、例えば１６より大きく、例えば１６より大きい長さ／直径比（Ｌ／Ｄ）を有する。代表的な実施形態においては、Ｌ／Ｄ比は、４〜１４、例えば６〜１２、例えば８〜１４、例えば８〜１２、例えば８〜１０、例えば１０〜１４、例えば１０〜１２の範囲である。
【００４８】
[00056]硝酸を再循環する方法の代表的な実施形態においては、Ｎ２Ｏは、９０秒未満、例えば６０秒未満、例えば３０秒未満、例えば１５秒未満、例えば１０秒未満、例えば５秒未満、例えば２秒未満、例えば１秒未満、例えば０．５秒未満、例えば０．１秒未満の反応器内における滞留時間を有する。代表的な実施形態においては、Ｎ２Ｏは、０．０１秒乃至３０秒未満の間、例えば０．０１秒乃至１５秒未満の間、例えば０．１秒乃至１０秒未満の間、例えば０．１秒乃至５秒未満の間の反応器内における滞留時間を有する。
【００４９】
[00057]硝酸を再循環する方法の代表的な実施形態においては、再循環された硝酸は、始めに硝酸を使用したものと同じ化学プロセスにおいて使用する。
[00058]硝酸を再循環する方法の代表的な実施形態においては、再循環された硝酸は、始めに硝酸を使用した化学プロセスと異なる化学プロセスにおいて使用する。
【００５０】
[00059]本発明の別の態様は、硝酸回収システムであって、
２０モル％より多い量の亜酸化窒素（Ｎ２Ｏ）を含むオフガスを生成させる手段、ここで硝酸がＮ２Ｏの源物質である；
オフガス中に存在する他の成分の量を減少させるように構成された随意的なスクラビングユニット；
オフガスを、前記反応器中に導入する前に加熱するように構成された予熱器；
気体流を１０００ｐｐｈより高い速度で反応器に通した際に、オフガス中のＮ２Ｏを２０％より高い収率で窒素酸化物（ＮＯｘ）（ｘ＝１又は２）に熱転化させるように構成された反応器；及び
生成したＮＯｘを硝酸に転化させる手段；
を含む上記システムである。
【００５１】
[00060]硝酸回収システムの代表的な実施形態においては、オフガスを生成させる手段は、硝酸が反応物質であり、これをプロセス中に少なくとも部分的にＮ２Ｏに転化させる化学プロセスである。特定の実施形態においては、化学プロセスはアジピン酸の製造である。
【００５２】
[00061]硝酸回収システムの代表的な実施形態においては、Ｎ２Ｏは、２０モル％より多く、例えば４０モル％より多く、例えば６０モル％より多く、例えば８０モル％より多く、例えば９０モル％未満の量でオフガス中に存在する。代表的な実施形態においては、Ｎ２Ｏは、３０〜９０モル％、例えば３０〜７０モル％、例えば３０〜５０モル％、例えば４０〜６０モル％、例えば３５〜７０モル％、例えば４０〜８０モル％、例えば４５〜８０モル％、例えば５０〜８０モル％、例えば６０〜８０モル％の量で存在する。
【００５３】
[00062]硝酸回収システムの代表的な実施形態においては、スクラビングユニットによって減少するオフガス中に存在する他の成分としては、水及びＮＯｘの１以上が挙げられる。
【００５４】
[00063]硝酸回収システムの代表的な実施形態においては、予熱器は、オフガスを、９００°Ｆより高く、例えば９５０°Ｆより高く、例えば１０００°Ｆより高く、例えば１２００°Ｆより高く、例えば１４００°Ｆより高いが１５００°Ｆ未満の温度に加熱する。
【００５５】
[00064]硝酸回収システムの代表的な実施形態においては、反応器は、２０００°Ｆより高く、例えば２２００°Ｆより高く、例えば２４００°Ｆより高く、例えば２６００°Ｆより高く、例えば２８００°Ｆより高く、例えば３０００°Ｆより高い温度で運転する。代表的な実施形態においては、反応器は、２２００〜３０００°Ｆ、例えば２２００〜２８００°Ｆ、例えば２３００〜２８００°Ｆ、例えば２４００〜２８００°Ｆの温度範囲で運転する。
【００５６】
[00065]硝酸回収システムの代表的な実施形態においては、反応器は、４より大きく、例えば６より大きく、例えば８より大きく、例えば１０より大きく、例えば１２より大きく、例えば１４より大きく、例えば１６より大きく、例えば１８より大きい長さ／直径比（Ｌ／Ｄ）を有する。代表的な実施形態においては、Ｌ／Ｄ比は、６〜１４、例えば６〜１２、例えば８〜１４、例えば８〜１２、例えば８〜１０、例えば１０〜１４、例えば１０〜１２の範囲である。
【００５７】
[00066]硝酸回収システムの代表的な実施形態においては、気体流は、１５００ｐｐｈより高く、例えば２０００ｐｐｈより高く、例えば２５００ｐｐｈより高く、例えば３０００ｐｐｈより高く、例えば５０００ｐｐｈより高く、例えば１０，０００ｐｐｈより高く、例えば２０，０００ｐｐｈより高く、例えば３０，０００ｐｐｈより高く、例えば４０，０００ｐｐｈより高く、例えば５０，０００ｐｐｈより高く、例えば６０，０００ｐｐｈより高く、例えば７０，０００ｐｐｈより高く、例えば８０，０００ｐｐｈより高く、例えば９０，０００ｐｐｈより高い速度で反応器に通す。別の代表的な実施形態においては、気体流は、３０００〜１００，０００ｐｐｈ、例えば３０００〜８０，０００ｐｐｈ、例えば３０００〜５０，０００ｐｐｈ、例えば３０００〜３０，０００ｐｐｈ、例えば３０００〜２０，０００ｐｐｈの速度で反応器に通す。
【００５８】
[00067]硝酸回収システムの代表的な実施形態においては、生成したＮＯｘを硝酸に転化させる手段としては、任意の従来の手段が挙げられる。
[00068]本発明の別の態様は、亜酸化窒素（Ｎ２Ｏ）を硝酸に転化させるように構成された反応システムであって、
少なくとも１０モル％のＮ２Ｏを含む流入気体流を９５０°Ｆより高い温度に加熱するように構成された予熱器；
４〜１４の長さ／直径比（Ｌ／Ｄ）を有し、予熱器に直接又は間接的に接続され、気体流中のＮ２Ｏを２０％より高い収率で窒素酸化物（ＮＯｘ）（ｘ＝１又は２）に熱転化させるように構成された栓流反応器；及び
反応器に直接又は間接的に接続され、ＮＯｘを硝酸に転化させるように構成された急冷ユニット；
を含み；
反応システムの構造は実質的に「Ｕ」字形である、上記反応システムである。
【００５９】
[00069]亜酸化窒素を中間体硝酸流に転化させるように構成された反応システムの代表的な実施形態においては、予熱器は、流入する気体を、９５０°Ｆより高く、例えば１０００°Ｆより高く、例えば１２００°Ｆより高く、例えば１４００°Ｆより高いが１５００°Ｆ未満の温度に加熱するように構成される。
【００６０】
[00070]亜酸化窒素を中間体硝酸流に転化させるように構成された反応システムの代表的な実施形態においては、流入する気体流は、少なくとも３０モル％、例えば少なくとも４０モル％、例えば少なくとも５０モル％、例えば少なくとも６０モル％、例えば少なくとも７０モル％、例えば少なくとも８０モル％のＮ２Ｏを含む。代表的な実施形態においては、Ｎ２Ｏは、３０〜９０モル％、例えば３０〜７５モル％、例えば３０〜５０モル％、例えば４０〜６０モル％、例えば３５〜７０モル％、例えば４０〜８０モル％、例えば４５〜８０モル％、例えば５０〜８０モル％、例えば６０〜８０モル％の量で存在する。
【００６１】
[00071]亜酸化窒素を中間体硝酸流に転化させるように構成された反応システムの代表的な実施形態においては、栓流反応器は、６〜１４、例えば８〜１０、例えば１０〜１４、例えば１０〜１２のＬ／Ｄを有する。
【００６２】
[00072]亜酸化窒素を中間体硝酸流に転化させるように構成された反応システムの代表的な実施形態においては、急冷ユニットは、任意の従来の手段によってＮＯｘを硝酸に転化させるように構成される。
【００６３】
[00073]亜酸化窒素を中間体硝酸流に転化させるように構成された反応システムの代表的な実施形態においては、栓流反応器は水平に配置される。
[00074]亜酸化窒素を中間体硝酸流に転化させるように構成された反応システムの代表的な実施形態においては、栓流反応器は、栓流条件を維持するのに十分な角度で傾斜する壁部を有する入口部分を有する。特定の実施形態においては、栓流反応器は、１０°未満、例えば８°未満、例えば５°未満であるが、２°より高い角度で傾斜する壁部を有する入口部分を有する。
【００６４】
[00075]本発明の別の態様は、亜酸化窒素（Ｎ２Ｏ）を中間体硝酸流に転化させる反応システムであって、
４より大きい長さ／直径（Ｌ／Ｄ）比を有し、少なくとも１０モル％の濃度で気体流中に存在するＮ２Ｏを２０％より高い収率で窒素酸化物（ＮＯｘ)（ｘ＝１又は２）に熱転化させるように構成され、反応器の内表面上で２２００〜２９００°Ｆの間の温度、反応器の外表面上で２５０〜４００°Ｆの間の温度を維持するための断熱材を含む反応器；及び、
生成したＮＯｘを硝酸に転化させる手段；
を含む上記反応システムである。
【００６５】
[00076]亜酸化窒素を硝酸に転化させる反応システムの代表的な実施形態においては、気体流は、少なくとも３０モル％、例えば少なくとも４０モル％、例えば少なくとも５０モル％、例えば少なくとも６０モル％、例えば少なくとも７０モル％、例えば少なくとも８０モル％のＮ２Ｏを含む。代表的な実施形態においては、Ｎ２Ｏは、３０〜８０モル％、例えば３０〜７０モル％、例えば３０〜５０モル％、例えば４０〜６０モル％、例えば３５〜７０モル％、例えば４０〜８０モル％、例えば４５〜８０モル％、例えば５０〜８０モル％、例えば６０〜８０モル％の量で存在する。
【００６６】
[00077]亜酸化窒素を中間体硝酸流に転化させる反応システムの代表的な実施形態においては、反応器は、６より大きく、例えば１０より大きく、例えば１２より大きく、例えば１４より大きく、例えば１６より大きく、例えば１８より大きいＬ／Ｄ比を有する。代表的な実施形態においては、Ｌ／Ｄ比は、８〜１４、例えば８〜１２、例えば８〜１０、例えば１０〜１４、例えば１０〜１２の範囲である。
【００６７】
[00078]亜酸化窒素を中間体硝酸流に転化させる反応システムの代表的な実施形態においては、反応器の温度は、反応器の内表面上で２２００〜３２００°Ｆ、例えば２４００〜３０００°Ｆ、例えば２４００〜２８００°Ｆの間の温度、反応器の外表面上で３００〜４００°Ｆの間の温度に維持する。
【００６８】
[00079]亜酸化窒素を中間体硝酸流に転化させる反応システムの代表的な実施形態においては、生成したＮＯｘを硝酸に転化させる手段としては、任意の従来の方法が挙げられる。
【００６９】
[00080]亜酸化窒素を中間体硝酸流に転化させる反応システムの代表的な実施形態においては、反応器は、水平又は実質的に水平に配置する。
[00081]亜酸化窒素を中間体硝酸流に転化させる反応システムの代表的な実施形態においては、反応器は１０°未満の角度で傾斜する壁部を有する入口部分を有する。
【００７０】
[00082]本発明の別の態様は、亜酸化窒素（Ｎ２Ｏ）を窒素酸化物（ＮＯｘ)（ｘ＝１又は２）に転化させる反応システムであって、
反応器に導入される供給気体を加熱し、反応器から排出される反応生成物を冷却するように構成された予熱器；
Ｎ２ＯをＮＯｘに転化させるように構成された反応器；
予熱器に導入される反応生成物を冷却するように構成された第１の急冷ユニット；及び
予熱器の下流で反応生成物を冷却するように構成された随意的な第２の急冷ユニット；
を含む上記反応システムである。
【００７１】
[00083]亜酸化窒素を窒素酸化物に転化させる反応システムの代表的な実施形態においては、予熱器は、供給気体を、少なくとも９００°Ｆ、例えば少なくとも９５０°Ｆ、例えば少なくとも１０００°Ｆの温度に加熱するように構成される。
【００７２】
[00084]亜酸化窒素を窒素酸化物に転化させる反応システムの代表的な実施形態においては、予熱器に導入される反応生成物は、３００°Ｆ未満、例えば２００°Ｆ未満の温度に冷却する。
【００７３】
[00085]亜酸化窒素を窒素酸化物に転化させる反応システムの代表的な実施形態においては、反応器は、反応器の内表面上で２２００〜３０００°Ｆ、例えば２４００〜３０００°Ｆの温度、反応器の外表面上で２００〜４００°Ｆの温度で運転するように構成された栓流反応器である。
【００７４】
[00086]亜酸化窒素を窒素酸化物に転化させる反応システムの代表的な実施形態においては、第１の急冷ユニットは、反応生成物を１０００〜２０００°Ｆ、例えば１２００〜１７００°Ｆ、例えば１２００〜１５００°Ｆの温度に冷却するように構成される。
【００７５】
[00087]亜酸化窒素を窒素酸化物に転化させる反応システムの代表的な実施形態においては、第２の急冷ユニットは、反応生成物を１００〜４００°Ｆ、例えば１５０〜３００°Ｆ、例えば１５０〜２００°Ｆの温度に冷却するように構成される。
【００７６】
[00088]亜酸化窒素を窒素酸化物に転化させる反応システムの代表的な実施形態においては、反応システムは、Ｎ２ＯのＮＯｘへの転化中に発生する反応熱を利用することによって、実質的に断熱的な反応条件を可能にするように構成される。
【００７７】
[00089]亜酸化窒素を窒素酸化物に転化させる反応システムの代表的な実施形態においては、予熱器から反応器までの供給気体の滞留時間は、３０秒未満、例えば２０秒未満、例えば１０秒未満、例えば５秒未満、例えば３秒未満、例えば０．０１〜３秒の間である。
【００７８】
[00090]亜酸化窒素を窒素酸化物に転化させる反応システムの代表的な実施形態においては、予熱器及び反応器は、「Ｕ」字形又は実質的に「Ｕ」字形で構成される。
[00091]本発明の別の態様は、オフガス組成物であって、
少なくとも１５モル％の亜酸化窒素（Ｎ２Ｏ）；
２モル％未満の水；及び
１モル％未満の窒素酸化物（ＮＯｘ）（ｘ＝１又は２）；
を含み；
オフガスは９００°Ｆより高い温度である上記オフガス組成物である。
【００７９】
[00092]代表的な実施形態においては、オフガスは、少なくとも２０モル％、例えば３０モル％、例えば少なくとも４０モル％、例えば少なくとも５０モル％、例えば少なくとも６０モル％、例えば少なくとも７０モル％のＮ２Ｏを含む。代表的な実施形態においては、Ｎ２Ｏは、２０〜９０モル％、例えば３０〜８０モル％、３０〜７０モル％、例えば３５〜８０モル％、例えば３５〜７０モル％、例えば４０〜８０モル％、例えば４５〜８０モル％、例えば５０〜８０モル％、例えば６０〜８０モル％の量で存在する。
【００８０】
[00093]代表的な実施形態においては、オフガスは１モル％未満の水を含む。
[00094]代表的な実施形態においては、オフガスは、９５０°Ｆより高く、例えば１０００°Ｆより高く、例えば１２００°Ｆより高く、例えば１４００°Ｆより高いが、１５００°Ｆ未満の温度である。
【００８１】
[00095]特定の実施形態においては、オフガスはアジピン酸の製造から得られるオフガスである。
[00096]本発明の別の態様は、再循環した硝酸の化学プロセスにおける反応物質としての使用であって、硝酸の分解生成物としての亜酸化窒素（Ｎ２Ｏ）を、反応器内において、２２００°Ｆ以上の温度で、１５％より高い収率で窒素酸化物（ＮＯｘ）（ｘ＝１又は２）に転化させ、続いてＮＯｘを硝酸に転化させることによって硝酸を再循環する上記使用である。
【００８２】
[00097]再循環した硝酸の使用の代表的な実施形態においては、反応器は、２２００°Ｆより高く、例えば２４００°Ｆより高く、例えば２６００°Ｆより高く、例えば２８００°Ｆより高く、例えば３０００°Ｆより高い温度で運転する。代表的な実施形態においては、反応器は、２３００〜３０００°Ｆ、例えば２４００〜２８００°Ｆの温度範囲で運転する。
【００８３】
[00098]他の態様は、亜酸化窒素（Ｎ２Ｏ）を窒素酸化物（ＮＯｘ）に転化させる方法であって、
Ｎ２Ｏを含む供給気体を得ること；
場合により、供給気体を、供給気体中のＮ２Ｏの濃度を増加させるのに十分な条件にかけること；
場合により、供給気体を処理して、Ｎ２ＯのＮＯｘへの転化に悪影響を与える供給気体中に存在する１種以上の成分の量を減少させること；
本明細書に記載する任意の反応条件下で（例えば、Ｎ２Ｏを１５％より高い収率でＮＯｘに転化させるのに十分な温度範囲で運転する反応器に供給気体を通すことによって）、供給気体中のＮ２ＯをＮＯｘに転化させること；及び
場合により、ＮＯｘを別の化合物又は材料に転化させること；
を含む上記方法である。
【００８４】
[00099]代表的な実施形態においては、供給気体の供給源は限定されず、製造施設のような工業環境において通常的に生成する亜酸化窒素を含む任意の気体又は流れであってよい。
【００８５】
[000100]代表的な実施形態においては、亜酸化窒素をＮＯｘへ転化させる前に場合によって供給気体中の亜酸化窒素の濃度を増加させる手段は特に限定されない。特定の実施形態においては、供給気体中の亜酸化窒素の濃度は、１５モル％より高く、例えば２０モル％より高く、例えば２５モル％より高く、例えば３０モル％より高く、例えば４０モル％より高く、例えば５０モル％より高い値に増加させる。
【００８６】
[000101]代表的な実施形態においては、供給気体は、亜酸化窒素をＮＯｘに転化させるのに十分な反応条件下で供給気体を処理する前にＮ２ＯのＮＯｘへの転化に悪影響を与える供給気体中に存在する１以上の成分の量を減少させるために、本明細書に記載されるものを含む任意の従来の手段によって処理する。代表的な実施形態においては、これらの成分としては、水、ＮＯ、及びＮＯ２の１以上が挙げられる。
【００８７】
[000102]代表的な実施形態においては、好ましい実施形態（組合せ１〜４７）としてリストされているもののような本明細書に記載される任意の反応条件下で供給気体中のＮ２ＯをＮＯｘに転化させ、これは場合により供給気体を予熱した後に、Ｎ２Ｏを１５％より高い収率で窒素酸化物（ＮＯｘ）に転化させるのに十分な温度範囲で運転する反応器に供給気体を通すことを含む。更に、反応した気体は、反応器から排出した後に、場合により第１の急冷ユニットに通すことができる。
【００８８】
[000103]代表的な実施形態においては、ＮＯｘ生成物は、商業的に有用な化合物又は材料のような異なる化合物又は材料に転化させる。特定の実施形態においては、ＮＯｘ生成物は任意の従来の手段によって硝酸に転化させる。
【発明を実施するための形態】
【００８９】
[000104]本明細書で使用される「供給流気体」又は「供給材料気体」又は「供給材料」又は「供給気体」の用語は、本明細書に記載する条件下で反応させてＮＯｘを生成させ、次に場合により硝酸に転化させるＮ２Ｏ含有ガスを指す。
【００９０】
[000105]本明細書で使用される「オフガス」の用語は、工業スケールのプロセスのようなプロセスの副生成物又は副作用として生成する気体を指す。オフガスは、供給気体とすることができる。
【００９１】
[000106]本明細書で使用される「転化反応」の句は、Ｎ２Ｏを少なくとも１５％の収率でＮＯｘ（ｘ＝１又は２）に転化させる間に反応器又は反応器ゾーン内で起こる化学反応を指す。転化反応の条件下では、Ｎ２Ｏの一部はまた、Ｎ２及びＯ２に分解される。
【００９２】
[000107]本明細書で使用する「反応物質組成物」の句は、反応器を通過していないＮ２Ｏを含む組成物、即ち転化反応を受けていない組成物を指す。反応物質組成物は任意の物理的形態で存在し得るが、最も一般的には気体流として存在し、供給流気体又は供給材料気体又は供給材料或いは供給気体又はオフガスと呼ぶこともできる。
【００９３】
[000108]本明細書で使用される「生成物組成物」の句は、転化反応を受け、その結果、反応物質組成物のＮ２Ｏ成分が少なくとも１５％の収率でＮＯｘに酸化された組成物を指す。生成物組成物は任意の物理的形態で存在し得るが、最も一般的には気体流として存在する。
【００９４】
[000109]本明細書で使用される「反応器」の用語は、反応物質組成物中に存在する亜酸化窒素（Ｎ２Ｏ）を、Ｎ２Ｏを少なくとも１５％の収率でＮＯｘ（ｘ＝１又は２）に転化させる熱反応条件にかける場所（例えば、容器、チューブ、チャンバー、パイプなど）を指す。
【００９５】
[000110]本明細書で使用される「亜酸化窒素」及び「Ｎ２Ｏ」の用語は互換的に使用される。
[000111]本明細書で使用される「窒素酸化物」及び「複数の窒素酸化物」並びに「ＮＯｘ」の用語は、一酸化窒素（ＮＯ）及び二酸化窒素（ＮＯ２）の混合物を説明するために互換的に使用され、ここでｘ＝１又は２である。
【００９６】
[000112]本明細書で使用される「反応熱」の句は、本質的に発熱性である化学反応の結果として放出される熱を指す。
[000113]本明細書で使用される「滞留時間」又は「ＲＴ」の句は、供給流気体が本明細書に記載されるＮ２Ｏ転化システムの特定の構成要素（例えば、予熱器、反応器、又は急冷ユニット）内に存在する時間を指す。
【００９７】
[000114]本明細書中で使用される「モル％」の句は、存在する全モル数と比較して特定の成分のモル数が表すパーセントを指す。
[000115]本明細書で使用される「ｐｓｉｇ」の用語は、周囲大気圧に対する圧力の一般的に使用される測定値であり、ポンド／平方インチゲージで定量化される。
【００９８】
[000116]本明細書で使用される「断熱プロセス」の句は、熱力学系とその周囲との間の熱又は物質の移動なしに起こるプロセスである。
Ｎ２Ｏを含む反応物質組成物：
[000117]本発明の反応物質組成物は通常は気体流の形態であるが、そのように限定されず、少なくとも１０モル％乃至１００モル％以下の量のＮ２Ｏを含む任意の組成物である。場合により、例えば一酸化窒素（ＮＯ）、二酸化窒素（ＮＯ２）、窒素（Ｎ２）、酸素（Ｏ２）、水（Ｈ２Ｏ）、二酸化炭素（ＣＯ２）、無機化合物（金属含有化合物を含む）、及び（種々の分子量の）有機分子のような他の成分が、反応物質組成物中に種々の量で存在していてよい。水及びＮＯｘのようなこれらの成分の幾つかは、Ｎ２ＯのＮＯｘへの転化に悪影響を与えることが観察された。特定の実施形態においては、ＮＯｘの収率は、供給材料気体中に存在する水蒸気が１％増加する毎に約０．１０％〜１．０％の間、例えば０．１０％〜０．５０％の間だけ減少することが観察された。別の特定の実施形態においては、ＮＯｘの収率は、供給材料気体中に存在するＮＯｘが１％増加する毎に約０．５％〜３．５％、例えば１．０％〜２．０％の間だけ減少することが観察された。その結果、反応物質組成物を反応器に通す前に、反応物質組成物をスクラビングユニット（例えば、ノックアウトポット又は入口フィルタ）に通すことなどによって、これらの有害成分の１以上の量を減少させる努力を払うことができる。
【００９９】
[000118]反応物質組成物の供給源は特に限定されず、例えば副生成物としてＮ２Ｏを生成する任意のプロセスであってよい。代表的な実施形態においては、反応物質組成物は、アジピン酸を製造する化学プロセスからのオフガスの形態である。他の実施形態においては、反応物質組成物の供給源は、硝酸アンモニウムのような窒素含有肥料の製造からのオフガスである。硝酸は窒素含有肥料における主成分であり、アンモニアを白金触媒で酸化することによって製造され、これにより亜酸化窒素が生成する。
【０１００】
[000119]代表的な実施形態においては、反応物質組成物は、４０モル％より多く、例えば６０モル％より多いＮ２Ｏ、例えば、８０モル％より多いＮ２Ｏを含む。反応物質組成物中のＮ２Ｏの濃度は、化学プロセスの直接的な結果であってよい。或いは、反応物質組成物中のＮ２Ｏの濃度は、化学プロセスによって生成したＮ２Ｏの当初の濃度を通常の手段によってより高いレベルに更に濃縮した後の結果である。Ｎ２ＯからのＮＯｘの収率は、反応物質組成物中のＮ２Ｏ濃度が増加するにつれて減少することが観察されたが、より高いＮ２Ｏ濃度を用いて、（Ｎ２ＯをＮＯｘに転化させるための）より高い反応温度が達成されたことも観察された。予期しなかったことに、より高い反応温度はＮＯｘのより高い収率をもたらし、これは増加したＮ２Ｏ濃度に関係するＮＯｘの収率の損失を上回った。特定の実施形態においては、ＮＯｘの収率は反応器温度を約１８３０°Ｆまで上昇させるにつれて増加し、ここでＮＯｘの収率は約２６００°Ｆまでの温度及び０．０１秒〜１２秒の範囲の反応器滞留時間において一定に維持されたことが観察された。更に、反応物質組成物中のＮ２Ｏのより高い濃度は、生成したＮＯｘの硝酸への転化のような更なる処理のためのより小型の下流の装置を望ましくもたらした。より小型の装置を使用することに関するコスト削減は、工業（商業）スケールで運転する場合に重要である。更に、Ｎ２ＯのＮＯｘへの転化のために用いられるより高い反応温度は、供給流及び組成物に対してより安定で活発な反応システムを提供する。より高いＮ２Ｏ濃度及びより高い反応温度はまた、転化反応を連続的に維持するためにバーナーの補助を必要とせずに（而して、例えば水が混入した煙道ガスによるかかる補助に関連するＮＯｘの収率に対するマイナスの影響を排除して）、反応器を自給様式で運転するためにも好ましい。
【０１０１】
反応器中に導入される前の反応物質組成物の予備処理：
[000120]代表的な実施形態においては、（例えばオフガスの形態の）反応物質組成物を予熱器ユニット内で予備処理にかけた後に、それを反応器に通して、反応物質組成物中に存在するＮ２ＯをＮＯｘに転化させる。予熱器ユニットは、反応器内で起こる転化反応が外部熱源を必要としないでそれ自体を連続的に維持する能力を確保するために、反応物質組成物を８００°Ｆより高く、例えば９００°Ｆより高く、例えば９５０°Ｆより高い温度に加熱することによって重要な機能を果たす。代表的な実施形態においては、反応物質組成物中に存在するＮ２Ｏの反応によって反応器内で発生する熱は、反応物質組成物が反応器を通過する前に反応物質組成物を予熱する目的で予熱器ユニットに直接又は間接的に（例えば１以上の冷却急冷ユニットを通して）再循環する。代表的な実施形態においては、反応物質組成物を予熱するために予熱器ユニットに必要な熱の相当部分が、反応器内で発生するこの反応熱によって与えられる。別の実施形態においては、反応物質組成物を予熱するために予熱器ユニットに必要な熱の実質的に全部が反応器内で発生する反応熱によって与えられるので、追加の熱源は必要でない。
【０１０２】
[000121]反応物質組成物を予熱する程度及びそれを反応器に送る速度は、転化反応が過度に活発になって暴走反応に発展する可能性がある条件を回避しながら、転化反応が自給型である反応器内の環境を維持するように、予熱器ユニットによって注意深くモニター及び制御する。例えば、予熱器内の温度が過度に高くなる場合には、制御された量の水を予熱器中に導入して温度を低下させることができる。従って、予熱器ユニットは、商業スケールで最適な質量流量、体積流量、及び熱流量を安全に達成するために、反応器内における反応条件の精密制御を可能にする、本発明の非常にコスト効率が良いオンデマンドの特徴を表す。
【０１０３】
[000122]本発明の別の実施形態においては、予熱器ユニットは、反応物質組成物を反応器に導入する温度及び速度を制御することに加えて、例えば反応物質組成物を反応器に導入する圧力のような反応物質組成物の他の特性及び特徴を制御することもできる。
【０１０４】
反応器及び反応器条件：
[000123]反応器は、特定の設計又は構造に限定されないが、反応物質組成物中に存在するＮ２Ｏを本明細書に記載のようにＮＯｘに転化させるのに十分な反応条件を与えることができなければならない。実際には、Ｎ２Ｏの実質的に全部が反応器条件にかけた際に消費され、ＮＯｘは、１５％より高く、例えば１７％より高く、例えば１８％より高く、例えば２０％より高く、例えば２１％より高く、例えば２３％より高く、例えば２５％より高い収率で得られる。ＮＯｘの生成に加えて、Ｎ２Ｏの一部がＮ２及びＯ２に分解する。代表的な実施形態においては、反応器設計は、オンデマンドの燃焼による補助を与えることができる外部熱源を使用して反応物質組成物を最適な温度範囲に維持するかどうかにかかわらず、反応器を完全に作動させることができるようなものである。好ましい実施形態においては、反応器は、（ダンパーバルブ又は格納式装置のような）可動部品を利用することなくこれを達成する。
【０１０５】
[000124]圧力に関しては、特定の実施形態においては、反応器内の圧力を増加させることはＮＯｘの収率に対してマイナスの効果を与え、ＮＯｘの収率は、圧力が１０ｐｓｉｇ上昇する毎に０．１％〜２．０％（例えば０．５％〜２．０％）の間だけ減少することが観察された。
【０１０６】
[000125]代表的な実施形態においては、反応器の内表面は、３０００°Ｆ以上の反応器温度で使用するために好適なセラミック（例えばＡＳＴＭ−Ｃ７１参照）のような耐熱性物質を含む。かかるセラミック材料はクレイ系又は非クレイ系であってよい。好適なクレイ系耐熱性物質としては、耐火粘土、高アルミナ、及びムライトセラミックが挙げられる。好適な非クレイ耐熱性物質としては、塩基性、高アルミナ、シリカ、炭化ケイ素、及びジルコン材料が挙げられる。
【０１０７】
[000126]代表的な実施形態においては、反応器の内表面は、１０〜４０インチの厚さの耐熱性物質を含み、これには、場合により、（非晶質アルカリ土類シリケートウール（ＡＥＳ）、アルミノシリケートウール（ＡＳＷ）、又は多結晶質ウール（ＰＣＷ）のような）高温断熱ウールが散在するタイル又はレンガ又はブロックの形態の多層積層セラミックを含ませることができる。
【０１０８】
[000127]Ｎ２ＯのＮ２及びＯ２への発熱分解によって発生する反応熱を貯蔵するために、反応器内に耐熱性物質を存在させることが重要である。この熱は、次にＮ２ＯのＮＯｘへの吸熱転化において利用して、これにより反応器の自給型の特徴を促進する。耐熱性物質を存在させることはまた、予熱した反応組成物の熱を貯蔵するためにも重要である。
【０１０９】
[000128]代表的な実施形態においては、反応器は、少なくとも４、例えば少なくとも６、例えば少なくとも１０、例えば少なくとも１２、例えば少なくとも１４、例えば少なくとも１６、例えば少なくとも１８、例えば少なくとも２０の長さ／直径比（Ｌ／Ｄ）を有する実質的に垂直又は実質的に水平の管状デザインのものである。特定の実施形態においては、反応器は、反応物質／生成物組成物が反応器を通過する際に（気体流として）逆混合することなく、断熱栓流反応器として動作するように構造設計する。別の特定の実施形態においては、反応器は、実質的に栓流反応器として作用するが、また、通過する気体流の限定された量の逆混合を与えて転化反応における優れた収率に変換される分散係数を達成するようにも構造設計される。
【０１１０】
[000129]代表的な実施形態においては、反応器は、反応器表面の外部を通る熱損失を最小にするために（即ち、反応器の断熱運転を維持するために）断熱する。代表的な実施形態においては、反応器の外表面は、転化反応中に生成したＮＯｘが反応器の内壁を透過して（湿分の形態の）水と反応するにつれて生じる硝酸の起こり得る凝縮を防止するために、２００°Ｆより高く、例えば２５０°Ｆより高い温度に維持する。
【０１１１】
反応器後の条件：
[000130]代表的な実施形態においては、反応器から排出される生成物組成物は、急冷ユニット（熱交換器）に通すことによって、予熱器内の反応物質組成物を少なくとも９００°Ｆ、例えば少なくとも１２００°Ｆであるが、１４００°Ｆより低い温度に加熱するのに十分な温度に冷却する。特定の実施形態においては、反応器から排出される（気体流の形態の）生成物組成物の温度は２２００〜２９００°Ｆの範囲であり、急冷ユニットに通すことによってこれを１６００°Ｆ未満に冷却し、取り出された熱は予熱器に送って、アジピン酸の製造から生成したオフガスを９００〜１４００°Ｆの範囲の温度に加熱した後に、加熱されたオフガスを反応器に導入する。
【０１１２】
[000131]別の代表的な実施形態においては、（気体流の形態の）冷却された生成物組成物は、予熱器から（第１の急冷ユニットから）排出し、更なる冷却のために第２の急冷ユニット（熱交換器）に通した後に、生成物組成物気体流中に存在するＮＯｘを硝酸に転化させる。特定の実施形態においては、予熱器から排出される生成物組成物の温度は、９００°Ｆ未満、例えば７００°Ｆ未満であり、第２の急冷ユニットに通すことによって、３００°Ｆ未満、例えば２００°Ｆ未満に冷却する。
【０１１３】
[000132]好適なタイプの急冷ユニットとしては、直接接触スプレー急冷システム、シェル／チューブ熱交換器、プレート熱交換器、プレートシェル熱交換器、及びプレートフィン熱交換器が挙げられるが、これらに限定されない。
【０１１４】
[000133]代表的な実施形態においては、予熱器、反応器、及び１つ又は複数の急冷ユニットは、実質的に「Ｕ」字形である幾何学的配置で存在し、これは空間を節約し、商業スケールでＮ２ＯをＮＯｘに転化させるために好ましい物質移動、熱移動、及び体積移動を容易にするのに役立つ。
【０１１５】
硝酸の製造：
[000134]代表的な実施形態においては、第１又は第２の急冷ユニットから排出された後の（気体流の形態の）冷却された生成物組成物は、３００°Ｆ未満、例えば２００°Ｆ未満の温度である。冷却された生成物組成物は次に、場合により１５〜１５０ｐｓｉｇ、例えば１５〜１００ｐｓｉｇ、例えば１５〜５０ｐｓｉｇに圧縮した後に、例えば米国特許第５，９８５，２３０号；５，３６０，６０３号；５，２６６，２９１号；４，９２５，６３９号；４，２６３，２６７号；４，２３５，８５８号；４，１８３，９０６号；４，０６４，２２号；４，０６２，９２８号；及び４，０３６，９３４号に記載されているもののような任意の公知の手段によって、組成物中のＮＯｘを硝酸に転化させる。
【０１１６】
硝酸の再循環：
[000135]生成物組成物から生成する硝酸は、将来の使用又は販売のために回収することができ、或いは最初にＮ２Ｏ含有組成物の形成をもたらしたものと同じ化学プロセスにおいてか、又はＮ２Ｏが反応の副生成物として生成する、反応物質として硝酸も使用する異なる化学プロセスにおいて、反応物質として再循環することができる。
【実施例】
【０１１７】
[000136]以下の実施例は本発明の特定の実施形態を表し、本明細書に記載される発明の範囲を他の形態で限定することは意図しない。
実施例１：
[000137]１インチの内径を有する空のムライトチューブの１２インチの部分を、外部加熱によって２５５２°Ｆに加熱した。６０モル％のＮ２Ｏ、２５モル％のＮ２、９モル％のＯ２、及び６モル％のＣＯ２を含む供給気体を、２．５ｐｓｉｇの圧力でチューブに通した。反応ゾーンのＬ／Ｄ比は１２に等しかった。ＳＴＰ滞留時間は５秒に設定した。流出気体流を周囲温度に冷却し、ＮＯ及びＮＯ２（総称してＮＯｘ）の濃度を、化学発光ＮＯ−ＮＯ２−ＮＯｘ分析器を用いて測定した。算出されたＮＯｘの収率は２０％であった。
【０１１８】
実施例２：
[000138]１インチの内径を有する空のムライトチューブの１２インチの部分を、外部加熱によって２６４２°Ｆに加熱した。６０モル％のＮ２Ｏ、２５モル％のＮ２、９モル％のＯ２、及び６モル％のＣＯ２を含む供給気体を、２．５ｐｓｉｇの圧力でチューブに通した。反応ゾーンのＬ／Ｄ比は１２に等しかった。ＳＴＰ滞留時間は５秒に設定した。流出気体流を周囲温度に冷却し、ＮＯ及びＮＯ２（総称してＮＯｘ）の濃度を、化学発光ＮＯ−ＮＯ２−ＮＯｘ分析器を用いて測定した。算出されたＮＯｘの収率は２０％であった。
【０１１９】
実施例３：
[000139]パイロットプラントスケールを反映する実施例においては、６０モル％のＮ２Ｏ、２５モル％のＮ２、２モル％のＯ２、６モル％のＣＯ２、１．２モル％のＨ２Ｏ、及び０．５モル％のＮＯの組成を有するアジピン酸プラントオフガスを予熱器に通して、気体の温度を１２００°Ｆに上昇させた。次にこの気体を、１２００ｐｐｈの速度で炉型反応器に通した。反応器の内径は２フィートであり、反応ゾーンの長さは２４フィートであった。プロセス中において、天然ガス（２１ｐｐｈの流量）及び空気（４１５ｐｐｈの流量）を、バーナーからの煙道ガスとして反応器の最前部に導入した。反応器内の温度は２４００°Ｆであった。流出気体流を周囲温度に冷却し、ＮＯ及びＮＯ２（総称してＮＯｘ）の濃度を、化学発光ＮＯ−ＮＯ２−ＮＯｘ分析器を用いて測定した。算出されたＮＯｘの収率は１６％であった。
【０１２０】
[000140]下表にリストした実施例は、Ｎ２Ｏ含有組成物を、本発明方法に関連する反応条件、並びに比較方法の条件を反映する反応条件にかけた場合にコンピュータシミュレーションによって予測されるＮＯｘ生成物の量を表す。シミュレートした実験は、示される反応パラメーターを変化させた場合に、種々のＮ２Ｏ含有反応物質組成物から生成したＮＯｘ生成物の量に対する相対的な影響の予測として扱った。表中の記載は本発明の特定の実施形態及び比較の実施形態を表し、本明細書に記載される本発明の範囲を限定すること、又はＮＯｘ生成物の収率に対する任意の特定の反応パラメーター（単独又は組み合わせのいずれか）の影響を限定することを意図しない。表の「収率」の欄において、「Ａ」は２３％より高いＮＯｘ収率を表し、「Ｂ」は１９％乃至２３％未満のＮＯｘ収率を表し、「Ｃ」は１９％未満のＮＯｘ収率を表し、ＮＯｘ収率は反応物質供給流中に存在するＮ２Ｏの量を基準とする。本発明の代表的な実施形態においては、「Ａ」の実施例は、２４〜３５％、例えば２５〜３２％、例えば２５〜３０％のＮＯｘ収率を与え、「Ｃ」の実施例は、１７％未満、例えば１５％未満、例えば１３％未満、例えば１０％未満のＮＯｘ収率を与える。代表的な実施形態においては、「Ｃ」の実施例は、特に１５％未満又は１３％未満の収率を与える場合には、比較例と見なすことができる。
【０１２１】
【表１−１】
2021505592.tif 000002
【０１２２】
【表１−２】
2021505592.tif 000003
[000141]本発明方法において、反応物質組成中に存在する水（Ｈ２Ｏ）の量及び／又は窒素酸化物（ＮＯｘ）の量を増加させると、ＮＯｘ生成物の収率に悪影響を与えることが観察された。反応器の内部温度を（特に２５００°Ｆ以上、例えば２８００°Ｆ以上に）上昇させると、反応物質組成物中に増加した量の収率を低下させる成分（例えばＨ２Ｏ及びＮＯｘ）が存在する場合であっても、ＮＯｘ生成物の収率が向上することが観察された。反応器圧力を増加させると、一般にＮＯｘ生成物の収率に対してマイナスの影響を与えることが観察された。Ｌ／Ｄを増加させると、一般にＮＯｘ生成物の収率に対してプラスの影響を与えることが観察された。反応器内における反応物質組成物の滞留時間（ＲＴ）（即ち、反応物質組成物を反応器内のプロセス条件に曝露する時間の長さ）を変化させると、一般にＮＯｘ収率に対して有意な影響を与えないことが観察された。回収されたデータから、及び／又は予測コンピュータシミュレーションの結果から回帰方程式を作成して、データを回収した種々の反応パラメータのそれぞれの寄与した影響を確認し、それによってＮＯｘ生成物の最適化を可能にすることができる。プロセスを工業スケールで実施する場合には、ＮＯｘ収率における一見控えめな向上であっても、工業プロセスから生成したオフガス中に最初に存在するＮ２Ｏから生成（再循環）される硝酸生成物の量を増加させること、及び更にはオフガス中に存在する高度に規制されるＮ２Ｏを処分するための従来の（有害な）技術に関連するコストを低減又は排除することに関してコスト効果が優れていると示すことができる。
【０１２３】
[000142]本発明の好ましい実施形態を表す、反応物質組成物及びプロセス条件の以下の代表的な組み合わせは、本明細書に記載されるような発明の全範囲を他の形態で限定することを意図しない。
【０１２４】
[000143]組合せ１：１０〜９５モル％のＮ２Ｏ／０〜２．０モル％の間のＨ２Ｏ／０〜２．０モル％の間のＮＯｘを含む反応物質組成物。反応物質組成物を２０００°Ｆ未満に予熱／３０００ｐｐｈより高い供給速度／２４００〜３５００°Ｆの内部反応器温度／１００°Ｆより高い反応器の外表面温度／３０秒未満の滞留時間／１０ｐｓｉｇ未満の反応器圧力／４０未満の反応器Ｌ／Ｄのプロセス条件。
【０１２５】
[000144]組合せ２：１０〜９５モル％のＮ２Ｏ／０〜１．０モル％の間のＨ２Ｏ／０〜２．０モル％の間のＮＯｘを含む反応物質組成物。反応物質組成物を１８００°Ｆ未満に予熱／３０００ｐｐｈより高い供給速度／２４００〜３５００°Ｆの内部反応器温度／１００°Ｆより高い反応器の外表面温度／３０秒未満の滞留時間／１０ｐｓｉｇ未満の反応器圧力／４０未満の反応器Ｌ／Ｄのプロセス条件。
【０１２６】
[000145]組合せ３：２０〜８０モル％のＮ２Ｏ／０〜２．０モル％の間のＨ２Ｏ／０〜１．０モル％の間のＮＯｘを含む反応物質組成物。反応物質組成物を１８００°Ｆ未満に予熱／３０００ｐｐｈより高い供給速度／２４００〜３２００°Ｆの内部反応器温度／１００°Ｆより高い反応器の外表面温度／３０秒未満の滞留時間／１０ｐｓｉｇ未満の反応器圧力／４０未満の反応器Ｌ／Ｄのプロセス条件。
【０１２７】
[000146]組合せ４：２０〜８０モル％のＮ２Ｏ／０〜１．５モル％の間のＨ２Ｏ／０〜１．５モル％の間のＮＯｘを含む反応物質組成物。反応物質組成物を１８００°Ｆ未満に予熱／３０００ｐｐｈより高い供給速度／２４００〜３２００°Ｆの内部反応器温度／１５０°Ｆより高い反応器の外表面温度／１５秒未満の滞留時間／１０ｐｓｉｇ未満の反応器圧力／４０未満の反応器Ｌ／Ｄのプロセス条件。
【０１２８】
[000147]組合せ５：４０〜８０モル％のＮ２Ｏ／０〜１．０モル％の間のＨ２Ｏ／０〜１．０モル％の間のＮＯｘを含む反応物質組成物。反応物質組成物を１８００°Ｆ未満に予熱／３０００ｐｐｈより高い供給速度／２４００〜３２００°Ｆの内部反応器温度／１５０°Ｆより高い反応器の外表面温度／１５秒未満の滞留時間／１０ｐｓｉｇ未満の反応器圧力／４０未満の反応器Ｌ／Ｄのプロセス条件。
【０１２９】
[000148]組合せ６：４０〜８０モル％のＮ２Ｏ／０〜１．５モル％の間のＨ２Ｏ／０〜１．５モル％の間のＮＯｘを含む反応物質組成物。反応物質組成物を１８００°Ｆ未満に予熱／３０００ｐｐｈより高い供給速度／２６００〜３２００°Ｆの内部反応器温度／１５０°Ｆより高い反応器の外表面温度／１５秒未満の滞留時間／１０ｐｓｉｇ未満の反応器圧力／４０未満の反応器Ｌ／Ｄのプロセス条件。
【０１３０】
[000149]組合せ７：４０〜８０モル％のＮ２Ｏ／０〜１．０モル％の間のＨ２Ｏ／０〜１．０モル％の間のＮＯｘを含む反応物質組成物。反応物質組成物を１８００°Ｆ未満に予熱／３０００ｐｐｈより高い供給速度／２６００〜３２００°Ｆの内部反応器温度／１５０°Ｆより高い反応器の外表面温度／１５秒未満の滞留時間／１０ｐｓｉｇ未満の反応器圧力／４０未満の反応器Ｌ／Ｄのプロセス条件。
【０１３１】
[000150]組合せ８：６０〜８０モル％のＮ２Ｏ／０〜１．５モル％の間のＨ２Ｏ／０〜１．５モル％の間のＮＯｘを含む反応物質組成物。反応物質組成物を１８００°Ｆ未満に予熱／３０００ｐｐｈより高い供給速度／２６００〜３２００°Ｆの内部反応器温度／１５０°Ｆより高い反応器の外表面温度／１５秒未満の滞留時間／１０ｐｓｉｇ未満の反応器圧力／４０未満の反応器Ｌ／Ｄのプロセス条件。
【０１３２】
[000151]組合せ９：６０〜８０モル％のＮ２Ｏ／０〜１．０モル％の間のＨ２Ｏ／０〜１．０モル％の間のＮＯｘを含む反応物質組成物。反応物質組成物を１８００°Ｆ未満に予熱／３０００ｐｐｈより高い供給速度／２６００〜３２００°Ｆの内部反応器温度／１５０°Ｆより高い反応器の外表面温度／１５秒未満の滞留時間／１０ｐｓｉｇ未満の反応器圧力／４０未満の反応器Ｌ／Ｄのプロセス条件。
【０１３３】
[000152]組合せ１０：４０〜８０モル％のＮ２Ｏ／０〜１．５モル％の間のＨ２Ｏ／０〜１．５モル％の間のＮＯｘを含む反応物質組成物。反応物質組成物を１８００°Ｆ未満に予熱／３０００ｐｐｈより高い供給速度／２８００〜３２００°Ｆの内部反応器温度／１５０°Ｆより高い反応器の外表面温度／１５秒未満の滞留時間／１０ｐｓｉｇ未満の反応器圧力／４０未満の反応器Ｌ／Ｄのプロセス条件。
【０１３４】
[000153]組合せ１１：４０〜８０モル％のＮ２Ｏ／０〜１．０モル％の間のＨ２Ｏ／０〜１．０モル％の間のＮＯｘを含む反応物質組成物。反応物質組成物を１８００°Ｆ未満に予熱／３０００ｐｐｈより高い供給速度／２８００〜３２００°Ｆの内部反応器温度／１５０°Ｆより高い反応器の外表面温度／１５秒未満の滞留時間／１０ｐｓｉｇ未満の反応器圧力／４０未満の反応器Ｌ／Ｄのプロセス条件。
【０１３５】
[000154]組合せ１２：４０〜８０モル％のＮ２Ｏ／０〜１．５モル％の間のＨ２Ｏ／０〜１．５モル％の間のＮＯｘを含む反応物質組成物。反応物質組成物を１８００°Ｆ未満に予熱／３０００ｐｐｈより高い供給速度／２８００〜３２００°Ｆの内部反応器温度／１５０°Ｆより高い反応器の外表面温度／１５秒未満の滞留時間／１０ｐｓｉｇ未満の反応器圧力／４０未満の反応器Ｌ／Ｄのプロセス条件。
【０１３６】
[000155]組合せ１３：４０〜８０モル％のＮ２Ｏ／０〜１．０モル％の間のＨ２Ｏ／０〜１．０モル％の間のＮＯｘを含む反応物質組成物。反応物質組成物を１８００°Ｆ未満に予熱／３０００ｐｐｈより高い供給速度／２８００〜３２００°Ｆの内部反応器温度／１５０°Ｆより高い反応器の外表面温度／１５秒未満の滞留時間／１０ｐｓｉｇ未満の反応器圧力／４０未満の反応器Ｌ／Ｄのプロセス条件。
【０１３７】
[000156]組合せ１４：６０〜８０モル％のＮ２Ｏ／０〜１．５モル％の間のＨ２Ｏ／０〜１．５モル％の間のＮＯｘを含む反応物質組成物。反応物質組成物を１８００°Ｆ未満に予熱／３０００ｐｐｈより高い供給速度／２６００〜３２００°Ｆの内部反応器温度／１５０°Ｆより高い反応器の外表面温度／１５秒未満の滞留時間／１０ｐｓｉｇ未満の反応器圧力／４０未満の反応器Ｌ／Ｄのプロセス条件。
【０１３８】
[000157]組合せ１５：６０〜８０モル％のＮ２Ｏ／０〜１．０モル％の間のＨ２Ｏ／０〜１．０モル％の間のＮＯｘを含む反応物質組成物。反応物質組成物を１８００°Ｆ未満に予熱／３０００ｐｐｈより高い供給速度／２６００〜３２００°Ｆの内部反応器温度／１５０°Ｆより高い反応器の外表面温度／１５秒未満の滞留時間／１０ｐｓｉｇ未満の反応器圧力／４０未満の反応器Ｌ／Ｄのプロセス条件。
【０１３９】
[000158]組合せ１６：６０〜８０モル％のＮ２Ｏ／０〜１．５モル％の間のＨ２Ｏ／０〜１．５モル％の間のＮＯｘを含む反応物質組成物。反応物質組成物を１８００°Ｆ未満に予熱／３０００ｐｐｈより高い供給速度／２８００〜３２００°Ｆの内部反応器温度／１５０°Ｆより高い反応器の外表面温度／１５秒未満の滞留時間／１０ｐｓｉｇ未満の反応器圧力／４０未満の反応器Ｌ／Ｄのプロセス条件。
【０１４０】
[000159]組合せ１７：６０〜８０モル％のＮ２Ｏ／０〜１．０モル％の間のＨ２Ｏ／０〜１．０モル％の間のＮＯｘを含む反応物質組成物。反応物質組成物を１８００°Ｆ未満に予熱／３０００ｐｐｈより高い供給速度／２８００〜３２００°Ｆの内部反応器温度／１５０°Ｆより高い反応器の外表面温度／１５秒未満の滞留時間／１０ｐｓｉｇ未満の反応器圧力／４０未満の反応器Ｌ／Ｄのプロセス条件。
【０１４１】
[000160]組合せ１８：２０〜８０モル％のＮ２Ｏ／０〜０．５モル％の間のＨ２Ｏ／０〜０．５モル％の間のＮＯｘを含む反応物質組成物。反応物質組成物を１８００°Ｆ未満に予熱／３０００ｐｐｈより高い供給速度／２４００〜３２００°Ｆの内部反応器温度／１００°Ｆより高い反応器の外表面温度／３０秒未満の滞留時間／１０ｐｓｉｇ未満の反応器圧力／４０未満の反応器Ｌ／Ｄのプロセス条件。
【０１４２】
[000161]組合せ１９：４０〜８０モル％のＮ２Ｏ／０〜０．５モル％の間のＨ２Ｏ／０〜０．５モル％の間のＮＯｘを含む反応物質組成物。反応物質組成物を１８００°Ｆ未満に予熱／３０００ｐｐｈより高い供給速度／２４００〜３２００°Ｆの内部反応器温度／１５０°Ｆより高い反応器の外表面温度／１５秒未満の滞留時間／１０ｐｓｉｇ未満の反応器圧力／４０未満の反応器Ｌ／Ｄのプロセス条件。
【０１４３】
[000162]組合せ２０：４０〜８０モル％のＮ２Ｏ／０〜０．５モル％の間のＨ２Ｏ／０〜０．５モル％の間のＮＯｘを含む反応物質組成物。反応物質組成物を１８００°Ｆ未満に予熱／３０００ｐｐｈより高い供給速度／２４００〜３２００°Ｆの内部反応器温度／１５０°Ｆより高い反応器の外表面温度／１５秒未満の滞留時間／１０ｐｓｉｇ未満の反応器圧力／４０未満の反応器Ｌ／Ｄのプロセス条件。
【０１４４】
[000163]組合せ２１：４０〜８０モル％のＮ２Ｏ／０〜０．５モル％の間のＨ２Ｏ／０〜０．５モル％の間のＮＯｘを含む反応物質組成物。反応物質組成物を１８００°Ｆ未満に予熱／３０００ｐｐｈより高い供給速度／２６００〜３２００°Ｆの内部反応器温度／１５０°Ｆより高い反応器の外表面温度／１５秒未満の滞留時間／１０ｐｓｉｇ未満の反応器圧力／４０未満の反応器Ｌ／Ｄのプロセス条件。
【０１４５】
[000164]組合せ２２：４０〜８０モル％のＮ２Ｏ／０〜０．５モル％の間のＨ２Ｏ／０〜０．５モル％の間のＮＯｘを含む反応物質組成物。反応物質組成物を１８００°Ｆ未満に予熱／３０００ｐｐｈより高い供給速度／２６００〜３２００°Ｆの内部反応器温度／１５０°Ｆより高い反応器の外表面温度／１５秒未満の滞留時間／１０ｐｓｉｇ未満の反応器圧力／４０未満の反応器Ｌ／Ｄのプロセス条件。
【０１４６】
[000165]組合せ２３：６０〜８０モル％のＮ２Ｏ／０〜０．５モル％の間のＨ２Ｏ／０〜０．５モル％の間のＮＯｘを含む反応物質組成物。反応物質組成物を１８００°Ｆ未満に予熱／３０００ｐｐｈより高い供給速度／２６００〜３２００°Ｆの内部反応器温度／１５０°Ｆより高い反応器の外表面温度／１５秒未満の滞留時間／１０ｐｓｉｇ未満の反応器圧力／４０未満の反応器Ｌ／Ｄのプロセス条件。
【０１４７】
[000166]組合せ２４：６０〜８０モル％のＮ２Ｏ／０〜０．５モル％の間のＨ２Ｏ／０〜０．５モル％の間のＮＯｘを含む反応物質組成物。反応物質組成物を１８００°Ｆ未満に予熱／３０００ｐｐｈより高い供給速度／２６００〜３２００°Ｆの内部反応器温度／１５０°Ｆより高い反応器の外表面温度／１５秒未満の滞留時間／１０ｐｓｉｇ未満の反応器圧力／４０未満の反応器Ｌ／Ｄのプロセス条件。
【０１４８】
[000167]組合せ２５：４０〜８０モル％のＮ２Ｏ／０〜０．５モル％の間のＨ２Ｏ／０〜０．５モル％の間のＮＯｘを含む反応物質組成物。反応物質組成物を１８００°Ｆ未満に予熱／３０００ｐｐｈより高い供給速度／２８００〜３２００°Ｆの内部反応器温度／１５０°Ｆより高い反応器の外表面温度／１５秒未満の滞留時間／１０ｐｓｉｇ未満の反応器圧力／４０未満の反応器Ｌ／Ｄのプロセス条件。
【０１４９】
[000168]組合せ２６：４０〜８０モル％のＮ２Ｏ／０〜０．５モル％の間のＨ２Ｏ／０〜０．５モル％の間のＮＯｘを含む反応物質組成物。反応物質組成物を１８００°Ｆ未満に予熱／３０００ｐｐｈより高い供給速度／２８００〜３２００°Ｆの内部反応器温度／１５０°Ｆより高い反応器の外表面温度／１５秒未満の滞留時間／１０ｐｓｉｇ未満の反応器圧力／４０未満の反応器Ｌ／Ｄのプロセス条件。
【０１５０】
[000169]組合せ２７：４０〜８０モル％のＮ２Ｏ／０〜０．５モル％の間のＨ２Ｏ／０〜０．５モル％の間のＮＯｘを含む反応物質組成物。反応物質組成物を１８００°Ｆ未満に予熱／３０００ｐｐｈより高い供給速度／２８００〜３２００°Ｆの内部反応器温度／１５０°Ｆより高い反応器の外表面温度／１５秒未満の滞留時間／１０ｐｓｉｇ未満の反応器圧力／４０未満の反応器Ｌ／Ｄのプロセス条件。
【０１５１】
[000170]組合せ２８：４０〜８０モル％のＮ２Ｏ／０〜０．５モル％の間のＨ２Ｏ／０〜０．５モル％の間のＮＯｘを含む反応物質組成物。反応物質組成物を１８００°Ｆ未満に予熱／３０００ｐｐｈより高い供給速度／２８００〜３２００°Ｆの内部反応器温度／１５０°Ｆより高い反応器の外表面温度／１５秒未満の滞留時間／１０ｐｓｉｇ未満の反応器圧力／４０未満の反応器Ｌ／Ｄのプロセス条件。
【０１５２】
[000171]組合せ２９：６０〜８０モル％のＮ２Ｏ／０〜０．５モル％の間のＨ２Ｏ／０〜０．５モル％の間のＮＯｘを含む反応物質組成物。反応物質組成物を１８００°Ｆ未満に予熱／３０００ｐｐｈより高い供給速度／２６００〜３２００°Ｆの内部反応器温度／１５０°Ｆより高い反応器の外表面温度／１５秒未満の滞留時間／１０ｐｓｉｇ未満の反応器圧力／４０未満の反応器Ｌ／Ｄのプロセス条件。
【０１５３】
[000172]組合せ３０：６０〜８０モル％のＮ２Ｏ／０〜０．５モル％の間のＨ２Ｏ／０〜０．５モル％の間のＮＯｘを含む反応物質組成物。反応物質組成物を１８００°Ｆ未満に予熱／３０００ｐｐｈより高い供給速度／２６００〜３２００°Ｆの内部反応器温度／１５０°Ｆより高い反応器の外表面温度／１５秒未満の滞留時間／１０ｐｓｉｇ未満の反応器圧力／４０未満の反応器Ｌ／Ｄのプロセス条件。
【０１５４】
[000173]組合せ３１：６０〜８０モル％のＮ２Ｏ／０〜０．５モル％の間のＨ２Ｏ／０〜０．５モル％の間のＮＯｘを含む反応物質組成物。反応物質組成物を１８００°Ｆ未満に予熱／３０００ｐｐｈより高い供給速度／２８００〜３２００°Ｆの内部反応器温度／１５０°Ｆより高い反応器の外表面温度／１５秒未満の滞留時間／１０ｐｓｉｇ未満の反応器圧力／４０未満の反応器Ｌ／Ｄのプロセス条件。
【０１５５】
[000174]組合せ３２：６０〜８０モル％のＮ２Ｏ／０〜０．５モル％の間のＨ２Ｏ／０〜０．５モル％の間のＮＯｘを含む反応物質組成物。反応物質組成物を１８００°Ｆ未満に予熱／３０００ｐｐｈより高い供給速度／２８００〜３２００°Ｆの内部反応器温度／１５０°Ｆより高い反応器の外表面温度／１５秒未満の滞留時間／１０ｐｓｉｇ未満の反応器圧力／４０未満の反応器Ｌ／Ｄのプロセス条件。
【０１５６】
[000175]組合せ３３：２０〜８０モル％のＮ２Ｏ／０〜０．５モル％の間のＨ２Ｏ／０〜０．５モル％の間のＮＯｘを含む反応物質組成物。反応物質組成物を１８００°Ｆ未満に予熱／１０，０００ｐｐｈより高い供給速度／２４００〜３２００°Ｆの内部反応器温度／２００°Ｆより高い反応器の外表面温度／３０秒未満の滞留時間／５ｐｓｉｇ未満の反応器圧力／２０未満の反応器Ｌ／Ｄのプロセス条件。
【０１５７】
[000176]組合せ３４：４０〜８０モル％のＮ２Ｏ／０〜０．５モル％の間のＨ２Ｏ／０〜０．５モル％の間のＮＯｘを含む反応物質組成物。反応物質組成物を１８００°Ｆ未満に予熱／１０，０００ｐｐｈより高い供給速度／２４００〜３２００°Ｆの内部反応器温度／２００°Ｆより高い反応器の外表面温度／１５秒未満の滞留時間／５ｐｓｉｇ未満の反応器圧力／２０未満の反応器Ｌ／Ｄのプロセス条件。
【０１５８】
[000177]組合せ３５：４０〜８０モル％のＮ２Ｏ／０〜０．５モル％の間のＨ２Ｏ／０〜０．５モル％の間のＮＯｘを含む反応物質組成物。反応物質組成物を１８００°Ｆ未満に予熱／１０，０００ｐｐｈより高い供給速度／２４００〜３２００°Ｆの内部反応器温度／２００°Ｆより高い反応器の外表面温度／１５秒未満の滞留時間／５ｐｓｉｇ未満の反応器圧力／２０未満の反応器Ｌ／Ｄのプロセス条件。
【０１５９】
[000178]組合せ３６：４０〜８０モル％のＮ２Ｏ／０〜０．５モル％の間のＨ２Ｏ／０〜０．５モル％の間のＮＯｘを含む反応物質組成物。反応物質組成物を１８００°Ｆ未満に予熱／１０，０００ｐｐｈより高い供給速度／２６００〜３２００°Ｆの内部反応器温度／２００°Ｆより高い反応器の外表面温度／１５秒未満の滞留時間／５ｐｓｉｇ未満の反応器圧力／２０未満の反応器Ｌ／Ｄのプロセス条件。
【０１６０】
[000179]組合せ３７：４０〜８０モル％のＮ２Ｏ／０〜０．５モル％の間のＨ２Ｏ／０〜０．５モル％の間のＮＯｘを含む反応物質組成物。反応物質組成物を１８００°Ｆ未満に予熱／１０，０００ｐｐｈより高い供給速度／２６００〜３２００°Ｆの内部反応器温度／２００°Ｆより高い反応器の外表面温度／１５秒未満の滞留時間／５ｐｓｉｇ未満の反応器圧力／２０未満の反応器Ｌ／Ｄのプロセス条件。
【０１６１】
[000180]組合せ３８：６０〜８０モル％のＮ２Ｏ／０〜０．５モル％の間のＨ２Ｏ／０〜０．５モル％の間のＮＯｘを含む反応物質組成物。反応物質組成物を１８００°Ｆ未満に予熱／１０，０００ｐｐｈより高い供給速度／２６００〜３２００°Ｆの内部反応器温度／２００°Ｆより高い反応器の外表面温度／１５秒未満の滞留時間／５ｐｓｉｇ未満の反応器圧力／２０未満の反応器Ｌ／Ｄのプロセス条件。
【０１６２】
[000181]組合せ３９：６０〜８０モル％のＮ２Ｏ／０〜０．５モル％の間のＨ２Ｏ／０〜０．５モル％の間のＮＯｘを含む反応物質組成物。反応物質組成物を１８００°Ｆ未満に予熱／１０，０００ｐｐｈより高い供給速度／２６００〜３２００°Ｆの内部反応器温度／２００°Ｆより高い反応器の外表面温度／１５秒未満の滞留時間／５ｐｓｉｇ未満の反応器圧力／２０未満の反応器Ｌ／Ｄのプロセス条件。
【０１６３】
[000182]組合せ４０：４０〜８０モル％のＮ２Ｏ／０〜０．５モル％の間のＨ２Ｏ／０〜０．５モル％の間のＮＯｘを含む反応物質組成物。反応物質組成物を１８００°Ｆ未満に予熱／１０，０００ｐｐｈより高い供給速度／２８００〜３２００°Ｆの内部反応器温度／２００°Ｆより高い反応器の外表面温度／１５秒未満の滞留時間／５ｐｓｉｇ未満の反応器圧力／２０未満の反応器Ｌ／Ｄのプロセス条件。
【０１６４】
[000183]組合せ４１：４０〜８０モル％のＮ２Ｏ／０〜０．５モル％の間のＨ２Ｏ／０〜０．５モル％の間のＮＯｘを含む反応物質組成物。反応物質組成物を１８００°Ｆ未満に予熱／１０，０００ｐｐｈより高い供給速度／２８００〜３２００°Ｆの内部反応器温度／２００°Ｆより高い反応器の外表面温度／１５秒未満の滞留時間／５ｐｓｉｇ未満の反応器圧力／２０未満の反応器Ｌ／Ｄのプロセス条件。
【０１６５】
[000184]組合せ４２：４０〜８０モル％のＮ２Ｏ／０〜０．５モル％の間のＨ２Ｏ／０〜０．５モル％の間のＮＯｘを含む反応物質組成物。反応物質組成物を１８００°Ｆ未満に予熱／１０，０００ｐｐｈより高い供給速度／２８００〜３２００°Ｆの内部反応器温度／２００°Ｆより高い反応器の外表面温度／１５秒未満の滞留時間／５ｐｓｉｇ未満の反応器圧力／２０未満の反応器Ｌ／Ｄのプロセス条件。
【０１６６】
[000185]組合せ４３：４０〜８０モル％のＮ２Ｏ／０〜０．５モル％の間のＨ２Ｏ／０〜０．５モル％の間のＮＯｘを含む反応物質組成物。反応物質組成物を１８００°Ｆ未満に予熱／１０，０００ｐｐｈより高い供給速度／２８００〜３２００°Ｆの内部反応器温度／２００°Ｆより高い反応器の外表面温度／１５秒未満の滞留時間／５ｐｓｉｇ未満の反応器圧力／２０未満の反応器Ｌ／Ｄのプロセス条件。
【０１６７】
[000186]組合せ４４：６０〜８０モル％のＮ２Ｏ／０〜０．５モル％の間のＨ２Ｏ／０〜０．５モル％の間のＮＯｘを含む反応物質組成物。反応物質組成物を１８００°Ｆ未満に予熱／１０，０００ｐｐｈより高い供給速度／２６００〜３２００°Ｆの内部反応器温度／２００°Ｆより高い反応器の外表面温度／１５秒未満の滞留時間／５ｐｓｉｇ未満の反応器圧力／２０未満の反応器Ｌ／Ｄのプロセス条件。
【０１６８】
[000187]組合せ４５：６０〜８０モル％のＮ２Ｏ／０〜０．５モル％の間のＨ２Ｏ／０〜０．５モル％の間のＮＯｘを含む反応物質組成物。反応物質組成物を１８００°Ｆ未満に予熱／１０，０００ｐｐｈより高い供給速度／２６００〜３２００°Ｆの内部反応器温度／２００°Ｆより高い反応器の外表面温度／１５秒未満の滞留時間／５ｐｓｉｇ未満の反応器圧力／２０未満の反応器Ｌ／Ｄのプロセス条件。
【０１６９】
[000188]組合せ４６：６０〜８０モル％のＮ２Ｏ／０〜０．５モル％の間のＨ２Ｏ／０〜０．５モル％の間のＮＯｘを含む反応物質組成物。反応物質組成物を１８００°Ｆ未満に予熱／１０，０００ｐｐｈより高い供給速度／２８００〜３２００°Ｆの内部反応器温度／２００°Ｆより高い反応器の外表面温度／１５秒未満の滞留時間／５ｐｓｉｇ未満の反応器圧力／２０未満の反応器Ｌ／Ｄのプロセス条件。
【０１７０】
[000189]組合せ４７：６０〜８０モル％のＮ２Ｏ／０〜０．５モル％の間のＨ２Ｏ／０〜０．５モル％の間のＮＯｘを含む反応物質組成物。反応物質組成物を１８００°Ｆ未満に予熱／１０，０００ｐｐｈより高い供給速度／２８００〜３２００°Ｆの内部反応器温度／２００°Ｆより高い反応器の外表面温度／１５秒未満の滞留時間／５ｐｓｉｇ未満の反応器圧力／２０未満の反応器Ｌ／Ｄのプロセス条件。
【０１７１】
[000190]本明細書において引用される全ての刊行物及び特許は、その全体が参照により組み込まれる。
【国際調査報告】
2021505592.tif 000004