【手続補正書】
【提出日】平成24年2月10日(2012.2.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
共通のシェル内に、複数の触媒管であって、それら触媒管の管側面に、水素、一酸化炭素、及び二酸化炭素を、それぞれがインレットモジュール値Ｍを与えるような量で含み、そして極僅かな不活性物Ａを含む合成ガスの転化のための触媒粒子が据え置かれた、前記複数の触媒管と、前記触媒管のシェル側に対して圧力が加えられた状態で、次の等式１に従って０．５〜１．８の値Ｈが得られるような沸点温度（ＴＢＷ）を有する液体冷却剤とを含み、そして前記据え置かれた触媒粒子の嵩容積と前記触媒管の表面との比（ＶＣＡＴ／ＡＣＯＯＬ）が、次の等式２に従って０．４〜５の値Ｌを有し、そしてその際、
等式１：Ｈ＝Ｅ＊Ｅｘｐ（−３９７８／（ＴＢＷ［℃］＋２７３）＋１２．３）＊（１＋３９７８＊Ｅ＊（２２０−ＴＢＷ［℃］）／（（ＴＢＷ［℃］＋２７３）２））／（Ｄ＊Ｐ＊９．８７）；
等式２：ＶＣＡＴ／ＡＣＯＯＬ［ｍ３／ｍ２］＝Ｋ＊Ｌ＊（（Ｇ＊ＤＥＱ［ｍ］＊（２２０−ＴＢＷ））０．５）、
（式中、
Ｍ＝（Ｙ（Ｈ２）−Ｙ（ＣＯ２））／（Ｙ（ＣＯ）＋Ｙ（ＣＯ２））；
Ａ＝１．０-Ｙ（ＣＯ）−Ｙ（Ｈ２）−Ｙ（ＣＯ２）−Ｙ（ＣＨ３ＯＨ）−Ｙ（Ｈ２Ｏ）；
Ｂ＝Ｙ（ＣＯ）／Ｙ（ＣＯ２）；
Ｃ＝１．０（Ｍが２．０未満の場合）、さもなければ、
Ｃ＝Ｅｘｐ（−０．２＊（Ｍ−２．０））；
Ｄ＝（０．０７２＊Ｌｎ（Ｂ）＋０．２４４）＊Ｃ＊（１．１２５−２．５＊Ａ）＊（０．４７８＋Ｐ／２５．２）；
Ｅ＝Ｅｘｐ（（Ｐ−１３．２）／３０．１）；
Ｋ＝０．０２７（幾何学定数）；
Ｇ＝（ＭＷ−Ｙ（ＣＨ３ＯＨ）＊３２−１５．５＊Ｊ）／（（１-Ｄ）＊２９＊Ｊ）；
Ｊ＝（Ｙ（ＣＯ）＋Ｙ（ＣＯ２））（Ｍが２．０超の場合）、さもなければ
Ｊ＝Ｙ（Ｈ２）＊（Ｂ＋１）／（２＊Ｂ＋３）；
ＤＥＱ１＝（６＊（メタノール合成触媒の粒子の体積［ｍ３］／３．１４）０．３３
であり、ここで同じ寸法の触媒粒子と、異なる寸法の触媒粒子を有する）；
ＤＥＱ２＝（Σｗ（ｉ）＊ＤＥＱ（ｉ）３）０．３３（式中、ｗ（ｉ）はＤＥＱ（ｉ）［ｍ］の相当直径を有する触媒粒子の重量割合である。）；
及び、
Ｐ：［ＭＰａ］は、反応器インレットにおける合成ガスの絶対圧であり；
ＭＷ：［ｋｇ／ｋｍｏｌ］は、反応器インレットにおける合成ガスの平均分子量であり；Ｙ（ｘ）：［ｍｏｌａｒ  ｆｒａｃｔｉｏｎ］は、反応器インレットにおける各成分の濃度であり；
ＬＮは、底を２．７１８２８とする自然対数であり；
そして、
Ｅｘｐは、自然真数又は底を２．７１８２８とする指数関数である、
メタノール製造のための反応器。
【請求項２】
共通のシェル内に、合成ガスをメタノールへ転化するための触媒チャージを保持する触媒床であって、該合成ガスが、水素、一酸化炭素、及び二酸化炭素を、それぞれがインレットモジュール値Ｍを与えるような量で含み、そして極僅かな不活性物Ａを含む、該触媒床と、該触媒チャージ内の熱交換ユニットとを含んでなり、該熱交換ユニットが、その触媒チャージ中に均一に分布されて冷却面を形成する、複数の管、又はフィンを設けた管、又は複数の板型熱交換器からなり、該熱交換ユニットが、加圧された液体冷却剤によって冷却され、ここで、該冷却剤の沸点温度が、次の等式１を用いて計算された結果０．５〜１．８の値Ｈが得られるような沸点温度（ＴＢＷ）を有し、そして、前記触媒チャージの嵩容積と、前記熱交換ユニットの表面との比（ＶＣＡＴ／ＡＣＯＯＬ）が、次の等式２を用いて計算された結果０．４〜５の値Ｌが得られるように調節され、そしてその際、
等式１：Ｈ＝Ｅ＊Ｅｘｐ（−３９７８／（ＴＢＷ［℃］＋２７３）＋１２．３）＊（１＋３９７８＊Ｅ＊（２２０−ＴＢＷ［℃］）／（（ＴＢＷ［℃］＋２７３）２））／（Ｄ＊Ｐ＊９．８７）；
等式２：ＶＣＡＴ／ＡＣＯＯＬ［ｍ３／ｍ２］＝Ｋ＊Ｌ＊（（Ｇ＊ＤＥＱ［ｍ］＊（２２０−ＴＢＷ））０．５）、
（式中、
Ｍ＝（Ｙ（Ｈ２）−Ｙ（ＣＯ２））／（Ｙ（ＣＯ）＋Ｙ（ＣＯ２））；
Ａ＝１．０-Ｙ（ＣＯ）−Ｙ（Ｈ２）−Ｙ（ＣＯ２）−Ｙ（ＣＨ３ＯＨ）−Ｙ（Ｈ２Ｏ）；
Ｂ＝Ｙ（ＣＯ）／Ｙ（ＣＯ２）；
Ｃ＝１．０（Ｍが２．０未満の場合）、さもなければ、
Ｃ＝Ｅｘｐ（−０．２＊（Ｍ−２．０））；
Ｄ＝（０．０７２＊Ｌｎ（Ｂ）＋０．２４４）＊Ｃ＊（１．１２５−２．５＊Ａ）＊（０．４７８＋Ｐ／２５．２）；
Ｅ＝Ｅｘｐ（（Ｐ−１３．２）／３０．１）；
Ｋ＝０．０４５（幾何学定数）；
Ｇ＝（ＭＷ−Ｙ（ＣＨ３ＯＨ）＊３２−１５．５＊Ｊ）／（（１-Ｄ）＊２９＊Ｊ）；
Ｊ＝（Ｙ（ＣＯ）＋Ｙ（ＣＯ２））（Ｍが２．０超の場合）、さもなければ
Ｊ＝Ｙ（Ｈ２）＊（Ｂ＋１）／（２＊Ｂ＋３）；
ＤＥＱ１＝（６＊（メタノール合成触媒の粒子の体積［ｍ３］／３．１４）０．３３
であり、ここで同じ寸法の触媒粒子と、異なる寸法の触媒粒子を有する）；
ＤＥＱ２＝（Σｗ（ｉ）＊ＤＥＱ（ｉ）３）０．３３（式中、ｗ（ｉ）はＤＥＱ（ｉ）［ｍ］の相当直径を有する触媒粒子の重量割合である。）；
及び、
Ｐ：［ＭＰａ］は、反応器インレットにおける合成ガスの絶対圧であり；
ＭＷ：［ｋｇ／ｋｍｏｌ］は、反応器インレットにおける合成ガスの平均分子量であり；Ｙ（ｘ）：［ｍｏｌａｒ  ｆｒａｃｔｉｏｎ］は、反応器インレットにおける各成分の濃度であり；
ＬＮは、底を２．７１８２８とする自然対数であり；
そして、
Ｅｘｐは、自然真数又は底を２．７１８２８とする指数関数である、
メタノール製造のための反応器。
【請求項３】
共通のシェル内に、合成ガスをメタノールへ転化するための触媒粒子を含む触媒床であり、該合成ガスが、水素、一酸化炭素、及び二酸化炭素を、それぞれがインレットモジュール値Ｍを与えるような量で含み、そして極僅かな不活性物Ａを含む、該触媒床と、前記反応器のシェルの軸に対して垂直方向で合成ガスを流す手段と、前記触媒床の内部に配置される熱交換ユニットとを含んでなり、前記熱交換ユニットが、前記触媒床中に均一に分布されて冷却面を形成する、複数の管、又はフィンを設けた管、又は複数の板型熱交換器からなり、該熱交換ユニットが、加圧された液体冷却剤によって冷却され、ここで、前記冷却剤の沸点温度が、次の等式１を用いて計算された結果０．５〜１．８の値Ｈが得られるような沸点温度（ＴＢＷ）を有し、そして、前記触媒粒子の嵩容積と、前記熱交換ユニット表面との比（ＶＣＡＴ／ＡＣＯＯＬ）が、次の等式２を用いて計算された結果０．４〜５の値Ｌが得られるように調節されており、そしてその際、
等式１：Ｈ＝Ｅ＊Ｅｘｐ（−３９７８／（ＴＢＷ［℃］＋２７３）＋１２．３）＊（１＋３９７８＊Ｅ＊（２２０−ＴＢＷ［℃］）／（（ＴＢＷ［℃］＋２７３）２））／（Ｄ＊Ｐ＊９．８７）；
等式２：ＶＣＡＴ／ＡＣＯＯＬ［ｍ３／ｍ２］＝Ｋ＊Ｌ＊（（Ｇ＊ＤＥＱ［ｍ］＊（２２０−ＴＢＷ））０．５）、
（式中、
Ｍ＝（Ｙ（Ｈ２）−Ｙ（ＣＯ２））／（Ｙ（ＣＯ）＋Ｙ（ＣＯ２））；
Ａ＝１．０-Ｙ（ＣＯ）−Ｙ（Ｈ２）−Ｙ（ＣＯ２）−Ｙ（ＣＨ３ＯＨ）−Ｙ（Ｈ２Ｏ）；
Ｂ＝Ｙ（ＣＯ）／Ｙ（ＣＯ２）；
Ｃ＝１．０（Ｍが２．０未満の場合）、さもなければ、
Ｃ＝Ｅｘｐ（−０．２＊（Ｍ−２．０））；
Ｄ＝（０．０７２＊Ｌｎ（Ｂ）＋０．２４４）＊Ｃ＊（１．１２５−２．５＊Ａ）＊（０．４７８＋Ｐ／２５．２）；
Ｅ＝Ｅｘｐ（（Ｐ−１３．２）／３０．１）；
Ｋ＝０．０２０（幾何学定数）；
Ｇ＝（ＭＷ−Ｙ（ＣＨ３ＯＨ）＊３２−１５．５＊Ｊ）／（（１-Ｄ）＊２９＊Ｊ）；
Ｊ＝（Ｙ（ＣＯ）＋Ｙ（ＣＯ２））（Ｍが２．０超の場合）、さもなければ
Ｊ＝Ｙ（Ｈ２）＊（Ｂ＋１）／（２＊Ｂ＋３）；
ＤＥＱ１＝（６＊（メタノール合成触媒の粒子の体積［ｍ３］／３．１４）０．３３
であり、ここで同じ寸法の触媒粒子と、異なる寸法の触媒粒子を有する）；
ＤＥＱ２＝（Σｗ（ｉ）＊ＤＥＱ（ｉ）３）０．３３（式中、ｗ（ｉ）はＤＥＱ（ｉ）［ｍ］の相当直径を有する触媒粒子の重量割合である。）；
及び、
Ｐ：［ＭＰａ］は、反応器インレットにおける合成ガスの絶対圧であり；
ＭＷ：［ｋｇ／ｋｍｏｌ］は、反応器インレットにおける合成ガスの平均分子量であり；Ｙ（ｘ）：［ｍｏｌａｒ  ｆｒａｃｔｉｏｎ］は、反応器インレットにおける各成分の濃度であり；
ＬＮは、底を２．７１８２８とする自然対数であり；そして、
Ｅｘｐは、自然真数又は底を２．７１８２８とする指数関数である、
メタノール製造のための反応器。
【請求項４】
共通するシェル内に、前記触媒粒子の温度を、メタノールの露点より上に、加熱剤を用いて間接的に適合させる加熱手段を含み、該加熱手段が、その手段の表面と前記冷却手段との比が０．３〜３．０になるような表面を有する、請求項１〜３のいずれか一つに記載のメタノール製造のための反応器。
【請求項５】
共通のシェル内に、複数の触媒管であって、それらの触媒管の管側面に触媒粒子が据え置かれ、前記固定された触媒粒子の嵩容積と、前記触媒管の表面との比（ＶＣＡＴ／ＡＣＯＯＬ）が、次の等式２に従った０．４〜５の値Ｌを有し、前記合成ガスが、水素、一酸化炭素、及び二酸化炭素を、それぞれがインレットモジュール値Ｍを与えるような量で含み、そして極僅かな不活性物Ａを含む、前記複数の触媒管を含む反応器中で、メタノール合成ガスを転化するステップ、及び
前記合成ガスを、触媒管のシェルへの加圧下に、液体冷却剤の存在下で反応させるステップであり、ここで前記液体冷却剤が次の等式１に従った結果０．５〜１．８の値Ｈが得られるような沸点温度（ＴＢＷ）に調節された、該ステップを含み、
そしてその際、
等式１：Ｈ＝Ｅ＊Ｅｘｐ（−３９７８／（ＴＢＷ［℃］＋２７３）＋１２．３）＊（１＋３９７８＊Ｅ＊（２２０−ＴＢＷ［℃］）／（（ＴＢＷ［℃］＋２７３）２））／（Ｄ＊Ｐ＊９．８７）；
等式２：ＶＣＡＴ／ＡＣＯＯＬ［ｍ３／ｍ２］＝Ｋ＊Ｌ＊（（Ｇ＊ＤＥＱ［ｍ］＊（２２０−ＴＢＷ））０．５）、
（式中、
Ｍ＝（Ｙ（Ｈ２）−Ｙ（ＣＯ２））／（Ｙ（ＣＯ）＋Ｙ（ＣＯ２））；
Ａ＝１．０-Ｙ（ＣＯ）−Ｙ（Ｈ２）−Ｙ（ＣＯ２）−Ｙ（ＣＨ３ＯＨ）−Ｙ（Ｈ２Ｏ）；
Ｂ＝Ｙ（ＣＯ）／Ｙ（ＣＯ２）；
Ｃ＝１．０（Ｍが２．０未満の場合）、さもなければ、
Ｃ＝Ｅｘｐ（−０．２＊（Ｍ−２．０））；
Ｄ＝（０．０７２＊Ｌｎ（Ｂ）＋０．２４４）＊Ｃ＊（１．１２５−２．５＊Ａ）＊（０．４７８＋Ｐ／２５．２）；
Ｅ＝Ｅｘｐ（（Ｐ−１３．２）／３０．１）；
Ｋ＝０．０２７（幾何学定数）；
Ｇ＝（ＭＷ−Ｙ（ＣＨ３ＯＨ）＊３２−１５．５＊Ｊ）／（（１-Ｄ）＊２９＊Ｊ）；
Ｊ＝（Ｙ（ＣＯ）＋Ｙ（ＣＯ２））（Ｍが２．０超の場合）、さもなければ
Ｊ＝Ｙ（Ｈ２）＊（Ｂ＋１）／（２＊Ｂ＋３）；
ＤＥＱ１＝（６＊（メタノール合成触媒の粒子の体積［ｍ３］／３．１４）０．３３
であり、ここで同じ寸法の触媒粒子と、異なる寸法の触媒粒子を有する）；
ＤＥＱ２＝（Σｗ（ｉ）＊ＤＥＱ（ｉ）３）０．３３（式中、ｗ（ｉ）はＤＥＱ（ｉ）［ｍ］の相当直径を有する触媒粒子の重量割合である。）；
及び、
Ｐ：［ＭＰａ］は、反応器インレットにおける合成ガスの絶対圧であり；
ＭＷ：［ｋｇ／ｋｍｏｌ］は、反応器インレットにおける合成ガスの平均分子量であり；Ｙ（ｘ）：［ｍｏｌａｒ  ｆｒａｃｔｉｏｎ］は、反応器インレットにおける各成分の濃度であり；
ＬＮは、底を２．７１８２８とする自然対数であり；そして、
Ｅｘｐは、自然真数又は底を２．７１８２８とする指数関数である、
請求項１又は４のいずれかに記載の反応器中でのメタノールの製造方法。
【請求項６】
共通のシェル内に、合成ガスをメタノールへ転化するための触媒チャージを保持する触媒床と、該触媒チャージ内の熱交換ユニットとを含んでなる反応器であって、前記交換ユニットが、その触媒チャージ中に均一に分布されて冷却面を形成する、複数の管、又はフィンを設けた管、又は複数の板型熱交換器からなり、そして前記熱交換ユニットが、加圧された液体冷却剤によって冷却され、前記合成ガスが、水素、一酸化炭素、及び二酸化炭素を、それぞれがインレットモジュール値Ｍを与えるような量で含み、そして極僅かな不活性物Ａを含む、前記反応器中でメタノール合成ガスを転化するステップを含み、その際、前記液体冷却剤の沸点温度が、次の等式１を用いて計算された結果０．５〜１．８の値Ｈが得られるような温度（ＴＢＷ）に調節され、そして、前記触媒チャージの嵩容積と、前記熱交換ユニットの表面との比（ＶＣＡＴ／ＡＣＯＯＬ）が、次の等式２を用いて計算された結果０．４〜５の値Ｌが得られるように調節されており、
そしてその際、
等式１：Ｈ＝Ｅ＊Ｅｘｐ（−３９７８／（ＴＢＷ［℃］＋２７３）＋１２．３）＊（１＋３９７８＊Ｅ＊（２２０−ＴＢＷ［℃］）／（（ＴＢＷ［℃］＋２７３）２））／（Ｄ＊Ｐ＊９．８７）；
等式２：ＶＣＡＴ／ＡＣＯＯＬ［ｍ３／ｍ２］＝Ｋ＊Ｌ＊（（Ｇ＊ＤＥＱ［ｍ］＊（２２０−ＴＢＷ））０．５）、
（式中、
Ｍ＝（Ｙ（Ｈ２）−Ｙ（ＣＯ２））／（Ｙ（ＣＯ）＋Ｙ（ＣＯ２））；
Ａ＝１．０-Ｙ（ＣＯ）−Ｙ（Ｈ２）−Ｙ（ＣＯ２）−Ｙ（ＣＨ３ＯＨ）−Ｙ（Ｈ２Ｏ）；
Ｂ＝Ｙ（ＣＯ）／Ｙ（ＣＯ２）；
Ｃ＝１．０（Ｍが２．０未満の場合）、さもなければ、
Ｃ＝Ｅｘｐ（−０．２＊（Ｍ−２．０））；
Ｄ＝（０．０７２＊Ｌｎ（Ｂ）＋０．２４４）＊Ｃ＊（１．１２５−２．５＊Ａ）＊（０．４７８＋Ｐ／２５．２）；
Ｅ＝Ｅｘｐ（（Ｐ−１３．２）／３０．１）；
Ｋ＝０．０４５（幾何学定数）；
Ｇ＝（ＭＷ−Ｙ（ＣＨ３ＯＨ）＊３２−１５．５＊Ｊ）／（（１-Ｄ）＊２９＊Ｊ）；
Ｊ＝（Ｙ（ＣＯ）＋Ｙ（ＣＯ２））（Ｍが２．０超の場合）、さもなければ
Ｊ＝Ｙ（Ｈ２）＊（Ｂ＋１）／（２＊Ｂ＋３）；
ＤＥＱ１＝（６＊（メタノール合成触媒の粒子の体積［ｍ３］／３．１４）０．３３
であり、ここで同じ寸法の触媒粒子と異なる寸法の触媒粒子とを有する）；
ＤＥＱ２＝（Σｗ（ｉ）＊ＤＥＱ（ｉ）３）０．３３（式中、ｗ（ｉ）はＤＥＱ（ｉ）［ｍ］の相当直径を有する触媒粒子の重量割合である。）；
及び、
Ｐ：［ＭＰａ］は、反応器インレットにおける合成ガスの絶対圧であり；
ＭＷ：［ｋｇ／ｋｍｏｌ］は、反応器インレットにおける合成ガスの平均分子量であり；Ｙ（ｘ）：［ｍｏｌａｒ  ｆｒａｃｔｉｏｎ］は、反応器インレットにおける各成分の濃度であり；
ＬＮは、底を２．７１８２８とする自然対数であり；そして、
Ｅｘｐは、自然真数又は底を２．７１８２８とする指数関数である、
請求項２又は４に記載の反応器中でメタノールを製造する方法。
【請求項７】
共通のシェル内に、合成ガスをメタノールへ転化するための触媒粒子を含む触媒床と、前記触媒床内に配置される熱交換ユニットとを含んでなり、前記熱交換ユニットが、前記触媒床中に均一に分布されて冷却面を形成する、複数の管、又はフィンを設けた管、又は複数の板型熱交換器を含んでなる反応器中でメタノール合成ガスを転化するステップと、前記合成ガスを、前記反応器のシェルの軸に対して垂直に流れる方向で前記触媒床を通過させるステップとを含み、前記合成ガスが、水素、一酸化炭素、及び二酸化炭素を、それぞれがインレットモジュール値Ｍを与えるような量で含み、そして極僅かな不活性物Ａを含み、前記熱交換ユニットが、加圧された液体冷却剤によって冷却され、ここで、該冷却剤が、次の等式１を用いて計算された結果０．５〜１．８の値Ｈが得られるような沸点温度（ＴＢＷ）を有し、そして、前記触媒粒子の嵩容積と、前記熱交換ユニット表面との比（ＶＣＡＴ／ＡＣＯＯＬ）が、次の等式２を用いて計算された結果０．４〜１５の値Ｌが得られるように調節されており、
そしてその際、
等式１：Ｈ＝Ｅ＊Ｅｘｐ（−３９７８／（ＴＢＷ［℃］＋２７３）＋１２．３）＊（１＋３９７８＊Ｅ＊（２２０−ＴＢＷ［℃］）／（（ＴＢＷ［℃］＋２７３）２））／（Ｄ＊Ｐ＊９．８７）；
等式２：ＶＣＡＴ／ＡＣＯＯＬ［ｍ３／ｍ２］＝Ｋ＊Ｌ＊（（Ｇ＊ＤＥＱ［ｍ］＊（２２０−ＴＢＷ））０．５）、
（式中、
Ｍ＝（Ｙ（Ｈ２）−Ｙ（ＣＯ２））／（Ｙ（ＣＯ）＋Ｙ（ＣＯ２））；
Ａ＝１．０-Ｙ（ＣＯ）−Ｙ（Ｈ２）−Ｙ（ＣＯ２）−Ｙ（ＣＨ３ＯＨ）−Ｙ（Ｈ２Ｏ）；
Ｂ＝Ｙ（ＣＯ）／Ｙ（ＣＯ２）；
Ｃ＝１．０（Ｍが２．０未満の場合）、さもなければ、
Ｃ＝Ｅｘｐ（−０．２＊（Ｍ−２．０））；
Ｄ＝（０．０７２＊Ｌｎ（Ｂ）＋０．２４４）＊Ｃ＊（１．１２５−２．５＊Ａ）＊（０．４７８＋Ｐ／２５．２）；
Ｅ＝Ｅｘｐ（（Ｐ−１３．２）／３０．１）；
Ｋ＝０．０２（幾何学定数）；
Ｇ＝（ＭＷ−Ｙ（ＣＨ３ＯＨ）＊３２−１５．５＊Ｊ）／（（１-Ｄ）＊２９＊Ｊ）；
Ｊ＝（Ｙ（ＣＯ）＋Ｙ（ＣＯ２））（Ｍが２．０超の場合）、さもなければ
Ｊ＝Ｙ（Ｈ２）＊（Ｂ＋１）／（２＊Ｂ＋３）；
ＤＥＱ１＝（６＊（メタノール合成触媒の粒子の体積［ｍ３］／３．１４）０．３３
であり、ここで同じ寸法の触媒粒子と、異なる寸法の触媒粒子を有する）；
ＤＥＱ２＝（Σｗ（ｉ）＊ＤＥＱ（ｉ）３）０．３３（式中、ｗ（ｉ）はＤＥＱ（ｉ）［ｍ］の相当直径を有する触媒粒子の重量割合である。）；
及び、
Ｐ：［ＭＰａ］は、反応器インレットにおける合成ガスの絶対圧であり；
ＭＷ：［ｋｇ／ｋｍｏｌ］は、反応器インレットにおける合成ガスの平均分子量であり；Ｙ（ｘ）：［ｍｏｌａｒ  ｆｒａｃｔｉｏｎ］は、反応器インレットにおける各成分の濃度であり；
ＬＮは、底を２．７１８２８とする自然対数であり；そして、
Ｅｘｐは、自然真数又は底を２．７１８２８とする指数関数である、
請求項３又は４に記載の反応器中でメタノールを製造する方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４３】
【図１Ａ】図１Ａは、本発明において使用されるワイヤーメッシュ内部設備を示している。液体冷却媒体１は、鋼管２の外側上にある。冷却管は、その内壁上に、その壁から離間して円筒状のワイヤーメッシュ３（細部Ａ）が設けられている。管２は、固定触媒床４を保持する。ガス相中の床４内部で生成されるメタノールの凝縮物フィルム５は、管の内壁上でフィルムとして凝縮し、そして内壁とワイヤーゲージとの間で下方に向かって流れる。この配置は、冷却剤が、管の内側にあってワイヤーゲージシリンダーが管の外側にあり、そして触媒床がワイヤーゲージシリンダーの外側となるように逆にすることができる。
【図１Ｂ】図１Ｂは、本発明において使用されるワイヤーメッシュ内部設備を示している。液体冷却媒体１は、鋼管２の外側上にある。冷却管は、その内壁上に、その壁から離間して円筒状のワイヤーメッシュ３（細部Ａ）が設けられている。管２は、固定触媒床４を保持する。ガス相中の床４内部で生成されるメタノールの凝縮物フィルム５は、管の内壁上でフィルムとして凝縮し、そして内壁とワイヤーゲージとの間で下方に向かって流れる。この配置は、冷却剤が、管の内側にあってワイヤーゲージシリンダーが管の外側にあり、そして触媒床がワイヤーゲージシリンダーの外側となるように逆にすることができる。
【図２】図２は、本発明で使用される鋼製のスパイラル状（ｓｐｉｒａｌ）の内部設備を示している。液体冷却剤１は鋼管２の外側にある。鋼製のスパイラル部３は、固定触媒床４を保持する管２内に配置されている。メタノール凝縮物フィルム５は、スパイラル部の下側上で下方に向かって流れる。
【図３】図３は、本発明で使用される鋼製のらせん状の内部設備を示している。液体冷却剤１は鋼管２の外側を流れる。鋼製のらせん部３は、固定触媒床４内に配置される。メタノール凝縮物フィルム５は、管の内壁上で下方に向かって流れており、そして管２を軸方向に通過する合成ガスの強制された回転によって生じた遠心力により、壁２に押し付けられる。管２には、らせんの向きが互いに１８０°異なる２つのらせん部３を設けることができる。
【図４Ａ】図４Ａは、本発明で使用される多孔質繊維の内部設備を示している。液体冷却剤は、冷却管２の周囲を取り囲んでいて、この管２には、織られた繊維のシリンダー３またはセラミック結合された繊維マットのシリンダーがその管２の内壁上に装備されている。固定触媒床４は管２内に配置される。メタノール凝縮物フィルム５は、この多孔質繊維の内部設備の内側で下方に向かって流れる。この配置は、冷却剤が管２の内側にあり、そして設備３が管の外側で、かつ触媒床４が設備３の外側にあるように逆にすることができる。
【図４Ｂ】図４Ｂは、本発明で使用される多孔質繊維の内部設備を示している。液体冷却剤は、冷却管２の周囲を取り囲んでいて、この管２には、織られた繊維のシリンダー３またはセラミック結合された繊維マットのシリンダーがその管２の内壁上に装備されている。固定触媒床４は管２内に配置される。メタノール凝縮物フィルム５は、この多孔質繊維の内部設備の内側で下方に向かって流れる。この配置は、冷却剤が管２の内側にあり、そして設備３が管の外側で、かつ触媒床４が設備３の外側にあるように逆にすることができる。
【図５】図５は、本発明において使用される、内側にフィンを設けた触媒管２の断面図である。液体冷却剤１は、長手方向にフィンを設けた鋼管２の外側であり、ここで、内側のフィンの数は、好ましくは、名目上の管の内径を触媒ペレットの相当直径で割った値を３．１４で乗じた値よりも大きい。この内側のフィンは、鋼壁と触媒床との間に空隙を形成し、それにより、メタノール凝縮物がより小さな抵抗で下方に流れるのを可能にする。固定触媒床３は管の内側に配置され、そしてメタノール凝縮物フィルム４は、管の内壁と触媒床４との間で下方に向かって流れる。
【図６】図６は、本発明において使用される、外部にフィンを設けた冷却管の断面図である。液体冷却剤１は、長手方向にフィンを設けた鋼管２の外側にあり、ここで、外部フィンの数は、好ましくは、名目上の管の外径を触媒ペレットの相当直径で割った値に３．１４を乗じた値よりも大きい。この外側のフィンは鋼壁と触媒床との間に空隙を形成し、それにより、メタノール凝縮物フィルム４がより小さい抵抗で管の内壁上を流れるのを可能にする。
【図７】図７は、本発明による、冷却領域として使用される波形板型熱交換器である。液体冷却剤１は、インレット１ａを介して導入され、導入された冷却剤１は、アウトレット２ａを介してガス形態２で熱交換器を離れる。固定触媒床３は、その板型熱交換器の周囲を取り囲んでいる。その熱交換器には、正弦（ｓｉｎｏｉｄａｌ）波形面４が設けられており、これは触媒粒子と熱交換器面との間に空隙を提供し、それにより、凝縮されたメタノール５がより小さい抵抗で面上を流れるのを可能にする。この正弦波形の波長は、触媒の相当直径よりも小さい。
【図８】図８は、本発明の特定の実施形態による多管状のメタノール反応器の長手方向の図である。この反応器には、その圧力シェル１４中に、合成ガスインレット１、マンホール２、液体冷却剤のインレット４、冷却媒体の液−水蒸気混合物のアウトレット５、転化されなかったガス及び液体の粗製メタノールのアウトレット９、及び液体トレーン１２が設けられている。反応器の最上部３には、上部管シート６があり、この最上部３は、任意に、触媒で部分的に充填されることができる。反応器のアウトレット領域中には、下部管シート７、不活性な球体８の支持床、及び不活性床を保持する穿孔された支持グリッド１１がある。複数の管１３はメタノール触媒で充填されおり、これらの管は、上述したように、それぞれが液体安定設備を保持することができる。これらの管は、三角ピッチで配置されている。管の内部で形成されるメタノールは冷却剤によって冷却されて、管の内壁上で凝縮し、そしてアウトレット９に向かって下方に流れる。
【図９】図９は、本発明の特定の実施形態による、触媒床８及びその触媒床内に配置された管状の熱交換器１１を備えたメタノール反応器の長手方向の図である。メタノール合成ガスは、インレット１を介して導入され、そして触媒床８を通過する。液体冷却剤は、インレットマニホールド４を介して管状の熱交換器１１中に導入され、水蒸気−液体混合物の形態でアウトレットマニホールド５を介して抜き出される。反応器の底部では、穿孔された支持グリッド６が、不活性球体の支持床９を保持している。触媒の主要部分は、複数の管、外面上に液体フィルム安定剤を備えた管、長手方向にフィンを設けた管、又は波形の熱交換板のいずれかからなる熱交換器１１の間に配置されている。触媒床内で形成されたメタノールは、そのまま熱交換器１１の表面上で凝縮し、アウトレット１０を通って液相中に抜き出される。
【図１０】図１０は、本発明の特定の実施形態による、メタノール触媒８の固定床が設けられたメタノール反応器の長手方向の図である。床８内には、管状の熱交換器１１の形態の冷却面、及び管状の熱交換器１５の形態の加熱面が取り付けられている。反応器の底部には、穿孔された支持グリッド６が不活性球体の支持床９を保持している。メタノール合成ガスは、インレット１を介して床８中に導入される。加熱剤は、インレットマニホールド１３を介して熱交換器１５中に導入され、そしてアウトレットマニホールド１４を介して抜き出される。液体冷却剤は、インレットマニホールド４を介して熱交換器１１中に導入されて、そしてアウトレットマニホールド５を介して抜き出される。床８中で形成されるメタノールは、熱交換器１１の冷却面上で凝縮し、そしてアウトレット１０を通って液相の状態で反応器から抜き出される。熱交換器１１の冷却面は、そこで粗製メタノールが凝縮する複数の管、外面上に液体フィルム安定剤を備えた管、長手方向にフィンを設けた管、又は波形の熱交換板のいずれかからなる。熱交換器１５は、触媒床の温度を、形成されたメタノールの露点より高く維持し、そして複数の管または熱交換板のいずれかからなる。
【図１１】図１１は、本発明の特定実施形態による、径方向の流れのメタノール反応器の断面図である。メタノール合成ガスは、インレット１を介して反応器中に導入される。合成ガスは、触媒床を保持し、そして、穿孔された中央管６へとインレット合成ガスを移動させることができる円筒状の穿孔されたシリンダー７を通って、反応器の外周から径方向に触媒床１４を通過し、そして上記の中央管６では、残余の合成ガス及び形成される液体の粗製メタノールが、アウトレット１３を通って抜き出すことができるように触媒と接触する。複数の管、外面上に液体フィルム安定剤を備えた管、長手方向にフィンを設けた管、又は波形の熱交換板のいずれかからなる熱交換器９の形態で、冷却面が触媒床１４内に配置される。液体冷却剤は、インレット４を通って熱交換器中に導入され、そしてアウトレット５を通って抜き出される。冷却剤は、環状のマニホールド１０によって熱交換器に分布され、そしてアウトレットマニホールド１１により、アウトレットにおいて熱交換器から集められる。
【図１２】図１２は、本発明によるメタノール製造のためのプロセスフロー図を示している。メタノール合成ガス１は、合成ガス圧縮機により圧縮され、そして現在産業界において典型的に採用されている従来の多管式ボイラー水反応器５に移動する。メタノール及び転化されていない合成ガスを含む反応器５からの流出物は、分離器９に移動して、合成ガスリッチ流１０と、メタノールリッチ流１７とに分離される。流１０は、本発明に従って設計されたメタノール反応器１１中に導入される。６０℃〜１６０℃の沸点を有する冷却剤は、インレット１３を介して反応器１１中に導入され、そしてアウトレット１２から抜き出される。加熱剤は、インレット１８を通って導入され、そしてアウトレット１９を通って抜き出される。液体メタノール及び転化されなかった合成ガスを含む反応器１１からの流出物は、分離器１５に移動し、そして合成ガス流１６と液体メタノール流２０とに分離され、この液体メタノール流は、ライン１７において反応器１９からのメタノール流と組み合わされる。