(57)【要約】本発明は、次のようなジャケット管反応装置（２）に関する。すなわちこの反応装置は、反応管束（６）とそらせ板（２２、２４）とそしてリング状流路（１８、２０）とを備える。まずこの反応管束はリング状、垂直であって、熱媒の接触流を受ける。次にそらせ板は熱媒のためのものであって、リング状のものとディスク状のものが交代に設けられ、熱媒が通過するための分流開口部（２６）を備え、この分流開口部は少なくとも一部が、反応装置半径にそって断面積に変化づけされている。そしてまたリング状流路は、反応装置ジャケットの少なくとも両末端に設けられている。このジャケット管反応装置は、下記の事項の少なくとも２つが組み合わされていることを特徴とする。ａ）流れ制御手段（３８、４２、４４、５０）を、反応装置円周にそって配分し、管束の外周および／または内周に設けること。ｂ）すべての半径方向において流れ抵抗を制御できるようにするため、反応装置円周にそって、管束の管ピッチに変化づけすること。ｃ）すべての半径方向において流れ抵抗を制御できるようにするため、反応装置円周にそって、管束の半径方向寸法に変化づけすること。ｄ）管接触流条件を制御できるようにするため、反応装置円周にそって、少なくとも一方の種類のそらせ板の半径方向寸法に変化づけすること。ｅ）管接触流条件を制御できるようにするため、反応装置円周にそって、少なくとも一方の種類のそらせ板において、分流開口部の少なくとも１つの輪縁の横断面に変化づけすること。
2006510471.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
触媒気相反応を行うためのジャケット管反応装置（２）において、すなわち反応管束（６）とそらせ板（２２、２４）とそしてリング状流路（１８、２０）とを備え、第１にこの反応管束はリング状かつ垂直であり、ほぼ円筒形の反応装置ジャケット（４）に囲まれ、熱媒の接触流を受け、第２にそらせ板は熱媒のためのものであって、リング状のそらせ板とディスク状のそらせ板が交代に設けられ、熱媒が通過するための分流開口部（２６）を備え、この分流開口部の少なくとも一部は、反応装置の半径にそって断面積が変化づけされており、第３にリング状流路は、反応装置ジャケットの少なくとも両末端に設けられ、周辺から熱媒を供給または排出するため、外部に設けられた１つの熱交換器およびやはり外部に設けられた少なくとも１つのポンプに接続されている、上記のジャケット管反応装置において、下記の事項：
ａ）流れ制御手段（３８、４２、４４、５０）を、反応装置円周にそって配分し、管束（６）の外周および／または内周に設けること、
ｂ）すべての半径方向において流れ抵抗を制御できるようにするため、反応装置円周にそって、管束（６）の管ピッチに変化づけすること、
ｃ）すべての半径方向において流れ抵抗を制御できるようにするため、反応装置円周にそって、管束（６）の半径方向寸法に変化づけすること、
ｄ）管接触流条件を制御できるようにするため、反応装置円周にそって、少なくとも一方の種類のそらせ板（２２、２４）の半径方向寸法に変化づけすること、
ｅ）管接触流条件を制御できるようにするため、反応装置円周にそって、少なくとも一方の種類のそらせ板（２２、２４）において、分流開口部（２６）の少なくとも１つの輪縁の横断面に変化づけすること、
の少なくとも２つが組み合わされていることを特徴とする、上記のジャケット管反応装置。
【請求項２】
管ピッチの管外径に対する比が、平均１．１４〜４、好ましくは１．２〜２、最も合目的には１．２〜１．５であることを特徴とする、請求項１に記載のジャケット管反応装置（２）。
【請求項３】
各そらせ板（２２、２４）の分流開口部（２６）を通過する分流の熱媒循環量全体に対する比が、１０〜８０％、好ましくは１０〜７０％、より合目的には１０〜６０％、最も合目的には１５〜３０％であることを特徴とする、請求項１または２に記載のジャケット管反応装置（２）。
【請求項４】
リング状そらせ板（２２）の中心通路の寸法は、熱媒のそこを通過する割合が、熱媒循環量総量の１０〜１００％、好ましくは１０〜８５％、最も合目的には２０〜７０％となるような寸法とすることを特徴とする、前記各請求項のいずれかに記載のジャケット管反応装置（２）。
【請求項５】
ディスク状そらせ板（２４）の外周と反応装置ジャケット（４）との間の通路の寸法は、熱媒のそこを通過する割合が、熱媒循環量総量の１０〜１００％、好ましくは１５〜９０％、最も合目的には２０〜８０％となるような寸法とすることを特徴とする、前記各請求項のいずれかに記載のジャケット管反応装置（２）。
【請求項６】
反応装置を通る熱媒の循環量総量の設計、分流開口部（２６）の設計および／または配置は、反応領域における管壁温度差が、管のほぼ法線面範囲内で１５℃以下、好ましくは８℃以下、合目的には５℃以下、より合目的には２℃以下、最も合目的には１℃以下となるように行うことを特徴とする、前記各請求項のいずれかに記載のジャケット管反応装置（２）。
【請求項７】
反応管束（６）と熱媒循環量の設計は、反応装置ジャケット（４）の入口と出口間の熱媒温度差が３０℃以下、好ましくは１５℃以下、さらに合目的には８℃以下、最も合目的には２〜４℃となるように行うことを特徴とする、前記各請求項のいずれかに記載のジャケット管反応装置（２）。
【請求項８】
反応管束（６）内部の横断面における配管のない部分と、反応装置ジャケット内部の横断面で配管に利用できる部分全体との比が２．２５〜３６％、好ましくは３〜２５％、最も合目的には７〜２０％であることを特徴とする、前記各請求項のいずれかに記載のジャケット管反応装置（２）。
【請求項９】
少なくとも１枚のリング状そらせ板（２２）はその内側通路の面積が、少なくとも１枚のディスク状そらせ板（２４）の外側通路の面積の３０〜２００％、好ましくは４０〜１５０％、最も合目的には７０〜１２０％であることを特徴とする、前記各請求項のいずれかに記載のジャケット管反応装置（２）。
【請求項１０】
リング状そらせ板（２２）および／またはディスク状そらせ板（２４）がたがいに少なくとも部分的に異なることを特徴とする、前記各請求項のいずれかに記載のジャケット管反応装置（２）。
【請求項１１】
そらせ板（２２、２４）の少なくとも１枚、好ましくはディスク状そらせ板（２４）の少なくとも１枚が、意図的な分流（２６）を生じないことを特徴とする、前記各請求項のいずれかに記載のジャケット管反応装置（２）。
【請求項１２】
そらせ板（２２、２４）からそらせ板（２４、２２）まで、またはそらせ板（２２）から管板（１０、１２）まで、または―多槽型反応装置の場合―そらせ板（２２）から分離板までの間隔が、平均間隔の３０〜３００％、好ましくは５０〜２００％、最も合目的には７０〜１３０％であることを特徴とする、前記各請求項のいずれかに記載のジャケット管反応装置（２）。
【請求項１３】
反応管（８）すべてがそらせ板（２２、２４）の少なくとも１枚に支持されていることを特徴とする、前記各請求項のいずれかに記載のジャケット管反応装置（２）。
【請求項１４】
少なくともいくつかの反応管（８）が、反応管束（６）の内側および／または外側周縁で、そらせ板（２２、２４）または同様なもの（４８）に支持されていないことを特徴とする、請求項１〜１２のいずれかに記載のジャケット管反応装置（２）。
【請求項１５】
ディスク状そらせ板（２４）の直径が反応管束（６）の外径より大きいか、あるいは小さいことを特徴とする、前記各請求項のいずれかに記載のジャケット管反応装置（２）。
【請求項１６】
反応管（８）は少なくとも一部が、そらせ板（２２、２４）への差し込み箇所が密封されていることを特徴とする、前記各請求項のいずれかに記載のジャケット管反応装置（２）。
【請求項１７】
上記密封が拡幅によって生じていることを特徴とする、請求項１６に記載のジャケット管反応装置（２）。
【請求項１８】
拡幅による上記密封が、該当するパイプ用穴（２８）の少なくとも１つのリング状みぞ（３４）に対して行われていることを特徴とする、請求項１７に記載のジャケット管反応装置（２）。
【請求項１９】
そらせ板（２２、２４）の分流開口部（２６）は少なくとも一部が、反応管（８）を囲むリング状隙間からなることを特徴とする、前記各請求項のいずれかに記載のジャケット管反応装置（２）。
【請求項２０】
該当する反応管（８）がリング状隙間においてスペーサー（３２）に支持されていることを特徴とする、請求項１９に記載のジャケット管反応装置（２）。
【請求項２１】
分流開口部（２６）は少なくとも一部が、そらせ板（２２、２４）におけるパイプ用穴（２８）に隣接して、またはパイプ用穴の間に、形成された通路からなることを特徴とする、前記各請求項のいずれかに記載のジャケット管反応装置（２）。
【請求項２２】
分流開口部（２６）は少なくとも一部が、パイプ用穴（２８）の拡大部（３０）からなることを特徴とする、前記各請求項のいずれかに記載のジャケット管反応装置（２）。
【請求項２３】
上記拡大部（３０）の少なくとも根元の幅が、パイプ用穴（２８）の直径より小さいことを特徴とする、請求項２２に記載のジャケット管反応装置（２）。
【請求項２４】
分流開口部（２６）の個数が、少なくとも領域ごとにおいては、パイプ用穴（２８）の個数より少ないことを特徴とする、前記各請求項のいずれかに記載のジャケット管反応装置（２）。
【請求項２５】
個々の分流開口部（２６）が複数の管（８）を囲むことを特徴とする、請求項２４に記載のジャケット管反応装置（２）。
【請求項２６】
分流開口部（２６）の大きさ、密度、および／または形状が、反応装置の半径方向において、およびまたはその円周方向において、変化づけされていることを特徴とする、前記各請求項のいずれかに記載のジャケット管反応装置（２）。
【請求項２７】
分流開口部の大きさ、密度、および／または形状が段階的に変化づけされていることを特徴とする、請求項２６に記載のジャケット管反応装置（２）。
【請求項２８】
分流開口部（２６）が均一に、または均一な密度で配置されたゾーンが、リング状および／または扇形であることを特徴とする、請求項２７に記載のジャケット管反応装置（２）。
【請求項２９】
扇形のゾーン（図３のＡ、Ｂ）の開口角が３０°またはそれ以下であることを特徴とする、請求項２８に記載のジャケット管反応装置（２）。
【請求項３０】
少なくとも２つの上下に位置するリング状またはディスク状そらせ板（２２、２４）の間、あるいはそらせ板（２２）と隣接する管板（１０、１２）または分離板との間に、少なくとも１枚の流れ案内板（４８）を配置することを特徴とする、前記各請求項のいずれかに記載のジャケット管反応装置（２）。
【請求項３１】
流れ案内板（４８）は隣接する少なくとも１枚のそらせ板（２２、２４）と半径方向の寸法が異なることを特徴とする、請求項３０に記載のジャケット管反応装置（２）。
【請求項３２】
流れ案内板（４８）はそらせ板（２２、２４）と同様に分流開口部（４６）を備えることを特徴とする、請求項３０または３１に記載のジャケット管反応装置（２）。
【請求項３３】
反応管（８）の少なくともいくつかが流れ案内板（４８）に支持されていることを特徴とする、請求項３０〜３２にいずれかに記載のジャケット管反応装置（２）。
【請求項３４】
少なくとも１枚の流れ案内板（４８）が円錐形であることを特徴とする、請求項３０〜３３のいずれかに記載のジャケット管反応装置（２）。
【請求項３５】
そらせ板（２２、２４）の少なくとも１枚が円錐形であることを特徴とする、前記各請求項のいずれかに記載のジャケット管反応装置（２）。
【請求項３６】
円錐角（α）が３０°以下、好ましくは２０°以下、最も合目的には１５°以下であることを特徴とする、請求項３４または３５に記載のジャケット管反応装置（２）。
【請求項３７】
熱媒が１枚または複数枚のそらせ板（２２、２４）を通過するバイパス流路（５６）を少なくとも１つ備えることを特徴とする、前記各請求項のいずれかに記載のジャケット管反応装置（２）。
【請求項３８】
反応装置ジャケット（４）と管束（６）との間では、リング状流路をたがいに軸方向上下に区分する隔壁内部に、および／または管束内部では配管のない部分に、少なくとも１つのバイパス流路（５６）を設けることを特徴とする、請求項３７に記載のジャケット管反応装置（２）。
【請求項３９】
上記バイパス流路（５６）の少なくとも一部は、管束（６）の範囲外および／または範囲内で、そらせ板（２２、２４）の少なくとも１枚に形成された開口部（７０）からなることを特徴とする、請求項３７または３８に記載のジャケット管反応装置（２）。
【請求項４０】
少なくとも１つのバイパス流路はその少なくとも一部が、管（６２、６４、７４）によって形成されることを特徴とする、請求項３７〜３９のいずれかに記載のジャケット管反応装置（２）。
【請求項４１】
管（６２、６４、７４）は、均一または不均一に分布する入口および／または出口開口部（６６、６８）を備えることを特徴とする、請求項４０に記載のジャケット管反応装置（２）。
【請求項４２】
管（６２、６４）は主として、一方の管板（１０、１２）から他方の管板に、または管板から分離板にのびることを特徴とする、請求項４１に記載のジャケット管反応装置（２）。
【請求項４３】
少なくとも１つのバイパス流路（５６）は少なくともその一部が、反応装置ジャケット（４）の外部に位置することを特徴とする、請求項３７〜４２のいずれかに記載のジャケット管反応装置（２）。
【請求項４４】
上記の外部に位置するバイパス流路（５６）は少なくとも１つのリング状流路（１８、２０、５６）に接続することを特徴とする、請求項４３に記載のジャケット管反応装置（２）。
【請求項４５】
１つの反応装置横断面におけるバイパス流路（５６）の寸法は、そのバイパス流路を通過するバイパス流が、熱媒循環量総量の１〜５０％、好ましくは１０〜４０％であるような寸法であることを特徴とする、請求項３７〜４４のいずれかに記載のジャケット管反応装置（２）。
【請求項４６】
管束（６）の半径方向内側および／または外側輪郭が１つの波線に従うことを特徴とする、前記各請求項のいずれかに記載のジャケット管反応装置（２）。
【請求項４７】
そらせ板における分流開口部（２６）の配置が、１つまたは複数の波線に従うことを特徴とする、請求項４６に記載のジャケット管反応装置（２）。
【請求項４８】
そらせ板（２２、２４）の少なくともいくつかはその周縁が、管束（６）の輪郭に対応して波形の輪郭を持つことを特徴とする、請求項４６または４７に記載のジャケット管反応装置（２）。
【請求項４９】
組み込み物、たとえば格子（３８）、流れ案内板（４８）、そのほかの流れ案内装置（４２、４４）、または混合装置が、管束（６）の輪郭に従うことを特徴とする、請求項４６〜４８のいずれかに記載のジャケット管反応装置（２）。
【請求項５０】
流れ案内板（４８）の少なくともいくつかは、その内側および／または外側輪郭が、管束（６）の内側または外側輪郭に従うことを特徴とする、請求項４６〜４９のいずれかと、請求項２８とに併せて記載のジャケット管反応装置（２）。
【請求項５１】
波形の輪郭それぞれが回転対称形であって、それぞれたがいに３０°位置をずらした軸に関する対称性をともなうことを特徴とする、請求項４６〜５０のいずれかに記載のジャケット管反応装置（２）。
【請求項５２】
上記の波形の輪郭がその平均半径に対して最大±２０％までの半径偏差を持つことを特徴とする、請求項４６〜５１のいずれかに記載のジャケット管反応装置（２）。
【請求項５３】
上記の波形の輪郭が角を丸めた六角形に準拠することを特徴とする、請求項５１および５２に記載のジャケット管反応装置（２）。
【請求項５４】
管ピッチが変化づけされていることを特徴とする、前記各請求項のいずれかに記載のジャケット管反応装置（２）。
【請求項５５】
管ピッチがそれぞれ均一なリング状および／または扇形ゾーンの間で、管ピッチが段階的に変化づけされていることを特徴とする、請求項５４に記載のジャケット管反応装置（２）。
【請求項５６】
扇形のゾーンの開口角が３０°またはそれ以下であることを特徴とする、請求項５５に記載のジャケット管反応装置（２）。
【請求項５７】
たがいに位置がずれる管配置を持つ各軸を横切る各線にそって、管ピッチが連続して変化づけされていることを特徴とする、請求項５４に記載のジャケット管反応装置（２）。
【請求項５８】
管束の中心軸と同心の円周線にそって、管ピッチが連続して変化づけされていることを特徴とする、請求項５４に記載のジャケット管反応装置（２）。
【請求項５９】
管ピッチの変化の程度は、管間隔の内法寸法が、平均管間隔の最大１．４倍、好ましくは最大１．３倍となることを特徴とする、請求項５４〜５８のいずれかに記載のジャケット管反応装置（２）。
【請求項６０】
当該流れ制御手段は、その組織および／または構造が反応装置円周にそって変化づけされている組み込み物（３８、４２、４４）という形態であり、かつ反応装置円周にそって変化づけされている流れプロフィールを熱媒にあたえるに適したものである、このような流れ制御手段を備えることを特徴とする、前記各請求項のいずれかに記載のジャケット管反応装置（２）。
【請求項６１】
組み込み物として少なくとも１つの格子（３８）を備え、この格子は渦流を生じる格子、そして／または流れを分配する格子であることを特徴とする、前記各請求項のいずれかに記載のジャケット管反応装置（２）。
【請求項６２】
上記の格子（３８）が、熱媒供給側のリング状流路（２０）と反応管束（６）との間に配置されていることを特徴とする、請求項６１に記載のジャケット管反応装置（２）。
【請求項６３】
熱媒供給側のリング状流路（２０）を反応装置ジャケット（４）内部と接続するウィンドウ（４０）に、上記の格子（３８）が配置されていることを特徴とする、請求項６１に記載のジャケット管反応装置（２）。
【請求項６４】
格子（３８）がほぼ円筒形であることを特徴とする、請求項６１〜６３のいずれかに記載のジャケット管反応装置（２）。
【請求項６５】
少なくとも１つのリング状またはディスク状の格子（３８）が、ディスク状またはリング状そらせ板（２４、２２）の外側または内側に接続することを特徴とする、請求項６１〜６４のいずれかに記載のジャケット管反応装置（２）。
【請求項６６】
格子（３８）が多重構造であることを特徴とする、請求項６１〜６５のいずれかに記載のジャケット管反応装置（２）。
【請求項６７】
格子（３８）が、反応装置の円周方向および／または長手方向において変化づけされている流れ抵抗を持つことを特徴とする、請求項６１〜６６のいずれかと、請求項６０とに併せて記載のジャケット管反応装置（２）。
【請求項６８】
リング状流路（１８、２０）と反応装置ジャケット（４）内部との結合を形成するウィンドウ（４０）が、反応装置円周にそって、高さ、幅、および／または、軸方向および／または円周方向の間隔に、変化づけされていることを特徴とする、前記各請求項のいずれかに記載のジャケット管反応装置（２）。
【請求項６９】
流れ制御手段を備えるが、この場合そらせ板（２２、２４）に分離された軸方向を向く反応装置セクション（Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩ、ＩＶ）があり、その２つのセクションの移行部に設けられた少なくとも１つの流れ案内装置（４２、４４）がその流れ制御手段であることを特徴とする、前記各請求項のいずれかに記載のジャケット管反応装置（２）。
【請求項７０】
該当する反応装置セクション（Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩ、ＩＶ）内で流れの層の上下の順序を維持するため、流れ案内装置（４４）がそれに対応して形成されていることを特徴とする、請求項６９に記載のジャケット管反応装置（２）。
【請求項７１】
該当する反応装置セクション（Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩ、ＩＶ）内で流れの層の上下の順序を逆転するため、流れ案内装置（４２）がそれに対応して形成されていることを特徴とする、請求項７０に記載のジャケット管反応装置（２）。
【請求項７２】
流れ制御手段を備えるが、この場合そらせ板（２２、２４）に分離された、軸方向を向く反応装置セクション（Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩ、ＩＶ）があって、その２つのセクションの移行部および／またはこれらセクションへの熱媒入口に設けられた、少なくとも１つの混合装置がこの流れ制御手段であることを特徴とする、前記各請求項のいずれかに記載のジャケット管反応装置（２）。
【請求項７３】
混合特性と通過特性を異にする複数の混合装置が、円周方向に順次並ぶことを特徴とする、請求項７２に記載のジャケット管反応装置（２）。
【請求項７４】
反応管束（６）の各管（８）が触媒充てん物（８０）を異にすることを特徴とする、前記各請求項のいずれかに記載のジャケット管反応装置（２）。
【請求項７５】
触媒充てん物（８０）が触媒の種類、量、および／または触媒活性において変化づけされることを特徴とする、請求項７４に記載のジャケット管反応装置（２）。
【請求項７６】
触媒充てん物（８０）が管（８）内の軸方向の位置において変化づけされることを特徴とする、請求項７４または７５に記載のジャケット管反応装置（２）。
【請求項７７】
触媒充てん物（８０）が管束（６）の中心軸を基準とする半径方向において変化づけされていることを特徴とする、請求項７４〜７６のいずれかに記載のジャケット管反応装置（２）。
【請求項７８】
管束（６）の触媒充てん物（８０）全体としての上側および／または下側境界はほぼ円錐形に準じることを特徴とする、請求項７４〜７７のいずれかに記載のジャケット管反応装置（２）。
【請求項７９】
上記各円錐の開口角（α、β）は３０°以下、好ましくは２０°以下、最も合目的には１５°以下であることを特徴とする、請求項７８に記載のジャケット管反応装置（２）。
【請求項８０】
熱媒入口側のリング状流路（２０）を反応装置ジャケット（４）内部と接続するウィンドウ（４０）内の案内面、そして／または同ウィンドウに接する案内面である流れ制御手段を備えることを特徴とする、前記各請求項のいずれかに記載のジャケット管反応装置（２）。
【請求項８１】
上記案内面は少なくとも一部がウィンドウ（４０）の周縁によって形成されることを特徴とする、請求項８０に記載のジャケット管反応装置（２）。
【請求項８２】
上記案内面は、ウィンドウ（４０）内部に配置され、そして／または同ウィンドウに接続するブレード（５０）によって形成されることを特徴とする、請求項８０または８１に記載のジャケット管反応装置（２）。
【請求項８３】
上記案内面はジャケット管反応装置の円周にそって形状および／または位置を変化させることを特徴とする、請求項８０〜８２に記載のジャケット管反応装置（２）。
【請求項８４】
接触管（８）における熱伝達係数が、少なくとも１０００、好ましくは少なくとも１５００、さらに合目的には少なくとも２０００、最も合目的には少なくとも２５００（Ｗ／ｍ２°Ｋ）に設定されていることを特徴とする、前記各請求項のいずれかに記載のジャケット管反応装置（２）。
【請求項８５】
リング状流路（１８、２０）の少なくとも１つが、１つのウィンドウ（４０）を反応装置ジャケット（４）のための膨張しろとして備え、このウィンドウは、反応装置円周にそって一巡し、場合によってはその高さが変化づけされていることを特徴とする、前記各請求項のいずれかに記載のジャケット管反応装置（２）。
【請求項８６】
熱媒循環系からのガス収集に問題を生じる箇所のためガス抜き装置（７６）を備えることを特徴とする、前記各請求項のいずれかに記載のジャケット管反応装置（２）。
【請求項８７】
上記のガス抜き装置（７６）が、必要であればスロットル装置を経由して、共通のガス排出管（７８）に接続されていることを特徴とする、請求項８６に記載のジャケット管反応装置（２）。
【請求項８８】
熱媒は塩浴の場合不活性ガスと、たとえば窒素と重複して用いられることを特徴とする、前記各請求項のいずれかに記載のジャケット管反応装置（２）。
【請求項８９】
触媒気相反応を行うためのジャケット管反応装置（２）において、すなわち反応管束（６）とそらせ板（２２、２４）とそしてリング状流路（１８、２０）とを備え、第１にこの反応管束はリング状かつ垂直であり、ほぼ円筒形の反応装置ジャケット（４）に囲まれ、熱媒の接触流を受け、第２にそらせ板は熱媒のためのものであって、リング状のそらせ板とディスク状のそらせ板が交代に設けられ、熱媒が通過するための分流開口部（２６）を備え、この分流開口部の少なくとも一部は、反応装置半径にそって断面積が変化づけされており、第３にリング状流路は、反応装置ジャケットの少なくとも両末端に設けられ、周辺から熱媒を供給または排出するため、外部に設けられた１つの熱交換器および外部に設けられた少なくとも１つのポンプに接続されている、上記のジャケット管反応装置において、渦流を促進する流れ制御手段（３８、４２、４４、５０）を備え、この流れ制御手段は反応装置円周にそって延びまたは分布し、かつ管束（６）の外周および／または内周に設けられたブレード（５０）および／または格子（３８）であることを特徴とする、上記のジャケット管反応装置。
【請求項９０】
触媒気相反応を行うためのジャケット管反応装置（２）において、すなわち反応管束（６）とそらせ板（２２、２４）とそしてリング状流路（１８、２０）とを備え、第１にこの反応管束はリング状かつ垂直であり、ほぼ円筒形の反応装置ジャケット（４）に囲まれ、熱媒の接触流を受け、第２にそらせ板は熱媒のためのものであって、リング状のそらせ板とディスク状のそらせ板が交代に設けられ、熱媒が通過するための分流開口部（２６）を備え、この分流開口部の少なくとも一部は、反応装置半径にそって断面積が変化づけされており、第３にリング状流路は、反応装置ジャケットの少なくとも両末端に設けられ、周辺から熱媒を供給または排出するため、外部に設けられた１つの熱交換器および外部に設けられた少なくとも１つのポンプに接続されている、上記のジャケット管反応装置において、流れ抵抗を制御できるようにするため、管束（６）の管ピッチがほぼ反応装置円周にそって変化づけされていることを特徴とする、上記のジャケット管反応装置。
【請求項９１】
触媒気相反応を行うためのジャケット管反応装置（２）において、すなわち反応管束（６）とそらせ板（２２、２４）とそしてリング状流路（１８、２０）とを備え、第１にこの反応管束はリング状かつ垂直であり、ほぼ円筒形の反応装置ジャケット（４）に囲まれ、熱媒の接触流を受け、第２にそらせ板は熱媒のためのものであって、リング状のそらせ板とディスク状のそらせ板が交代に設けられ、熱媒が通過するための分流開口部（２６）を備え、この分流開口部の少なくとも一部は、反応装置半径にそって断面積が変化づけされており、第３にリング状流路は、反応装置ジャケットの少なくとも両末端に設けられ、周辺から熱媒を供給または排出するため、外部に設けられた１つの熱交換器および外部に設けられた少なくとも１つのポンプに接続されている、上記のジャケット管反応装置において、流れ抵抗を制御できるようにするため、管束（６）および／または少なくとも一方の種類のそらせ板（２２、２４）の半径方向寸法が、反応装置円周にそって変化づけされていることを特徴とする、上記のジャケット管反応装置。
【請求項９２】
触媒気相反応を行うためのジャケット管反応装置（２）において、すなわち反応管束（６）とそらせ板（２２、２４）とそしてリング状流路（１８、２０）とを備え、第１にこの反応管束はリング状かつ垂直であり、ほぼ円筒形の反応装置ジャケット（４）に囲まれ、熱媒の接触流を受け、第２にそらせ板は熱媒のためのものであって、リング状のそらせ板とディスク状のそらせ板が交代に設けられ、反応管束（６）の管（８）をそれぞれに囲む分流開口部（２６）を備え、この分流開口部は少なくとも一部が、反応装置半径にそって断面積に変化づけされており、第３にリング状流路は、反応装置ジャケットの少なくとも両末端に設けられ、周辺から熱媒を供給または排出するため、外部に設けられた１つの熱交換器および外部に設けられた少なくとも１つのポンプに接続されている、上記のジャケット管反応装置において、反応管束（６）のすべての管（８）がそらせ板（２２、２４）の少なくとも１枚に支持されていることを特徴とする、上記のジャケット管反応装置。
【請求項９３】
触媒気相反応を行うためのジャケット管反応装置（２）において、すなわち反応管束（６）とそらせ板（２２、２４）とそしてリング状流路（１８、２０）とを備え、第１にこの反応管束はリング状かつ垂直であり、ほぼ円筒形の反応装置ジャケット（４）に囲まれ、熱媒の接触流を受け、第２にそらせ板は熱媒のためのものであって、リング状のそらせ板とディスク状のそらせ板が交代に設けられ、熱媒が通過するための分流開口部（２６）を備え、この分流開口部は少なくとも一部が、反応装置半径にそって断面積に変化づけされており、第３にリング状流路は、反応装置ジャケットの少なくとも両末端に設けられ、周辺から熱媒を供給または排出するため、外部に設けられた１つの熱交換器および外部に設けられた少なくとも１つのポンプに接続されている、上記のジャケット管反応装置において、管接触流条件を制御できるようにするため、少なくとも一方の種類のそらせ板（２２、２４）における分流開口部（２６）の少なくとも１つの輪縁について、反応装置円周にそって断面積が変化づけされていることを特徴とする、上記のジャケット管反応装置。
【請求項９４】
酸化、水素添加、脱水素、ニトロ化、アルキル化などのプロセスに用いられることを特徴とする、前記各請求項のいずれかに記載のジャケット管反応装置。
【請求項９５】
ケトン、メチルイソブチルケトン、メルカプタン、イソプレン、アントラキノン、ｏ‐クレゾール、エチレンヘキサン、フルフラール、アセチレン、酢酸ビニル、塩化イソプロピル、無水ナフタル酸、塩化ビニル、オキソアルコール、Ｐｙｒｏｔｏｌ、スチレン、シアン化水素、ポリフェニレンオキシド、ジメチルフェノール、ピリジンアルデヒド、Ｔｈｅｒｂａｎ、α‐オレフィン、ビタミンＢ６、青酸、アニリン、蟻酸ニトラル、ジフルオロメタン、４‐メチル‐２‐ペンタノン、テトラヒドロフランを製造するため、およびとくに下記のプロセスのため、すなわち、
ジメチルベンゼン（ｍ、ｏ、ｐ）を酸化してそれぞれのモノ‐およびジアルデヒドとすること、
ジメチルベンゼン（ｍ、ｏ、ｐ）を酸化してそれぞれのモノ‐およびジカルボン酸、またはそれらの無水物とすること、
トリメチルベンゼンを酸化してそれぞれのモノ‐、ジ−およびトリアルデヒドとすること、
トリメチルベンゼンを酸化してそれぞれのモノ‐、ジ‐およびトリカルボン酸、またはそれらの無水物とすること、
ジュレンを酸化してピロメリット酸とすること、
γ‐またはβ‐ピコリンを酸化してγ‐またはβ‐ピコリンカルバルデヒドとすること、
γ‐またはβ‐ピコリンを酸化してイソニコチン酸またはニコチン酸とすること、
プロペンを酸化してアクロレインとすること、
アクロレインを酸化してアクリル酸とすること、
プロパンを酸化してアクロレインとすること、
プロパンを酸化してアクリル酸とすること、
ブタンを酸化してＭＳＡ（無水マレイン酸）とすること、
ラフィネートを酸化してＭＳＡとすること、
ｉ‐ブタンを酸化してメタクロレインとすること、
メタクロレインを酸化してメタクリル酸とすること、
メタクロレインを酸化してメタクリル酸メチルとすること、
ｉ‐ブタンを酸化してメタクロレインとすること、
ｉ‐ブタンを酸化してメタクリル酸とすること、
ジメチルベンゼン（ｍ、ｏ、ｐ）をアンモ酸化してそれぞれのモノ‐およびジニトリルとすること、
トリメチルベンゼンをアンモ酸化してそれぞれのモノ‐およびジ‐、トリニトリルとすること、
プロパンをアンモ酸化してアクリルニトリルとすること、
プロペンをアンモ酸化してアクリルニトリルとすること、
β‐ピコリンをアンモ酸化して３‐シアノピリジンとすること、
γ‐ピコリンをアンモ酸化して４‐シアノピリジンとすること、
メタノールを酸化してホルムアルデヒドとすること、
ナフタリンおよび／またはｏ‐キシレンを酸化、場合によっては混合プロセスの中で酸化して無水フタル酸とすること、
エタンを酸化して酢酸とすること、
エタノールを酸化して酢酸とすること、
ゲラニオールを酸化してシトラールとすること、
エチレンを酸化して酸化エチレンとすること、
プロペンを酸化して酸化プロピレンとすること、
塩化水素を酸化して塩素とすること、
グリコールを酸化してグリオキサールとすること、および
ＭＳＡを水素添加してブタンジオールとすることのために用いることを特徴とする、請求項９４に記載のジャケット管反応装置（２）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１に記載する種類のジャケット管反応装置に関する。
【０００２】
ジャケット管反応装置とは固定床反応装置であって、固定床内部で反応するプロセスガス混合物と、それとは別個の熱媒との間、および固定床自体と当該熱媒との間に熱交換を生じることを可能とする。この場合の反応は、原理的に吸熱性でも、発熱性でもあり得る。固定床―主として顆粒状の触媒―は、一般には垂直に配置される反応管束の管（反応管）内にある。これらの管の両端は密封されて管板に固定され、またこれらの管は、管束を囲む反応装置ジャケット内部で、熱媒の接触流を受ける。プロセスガス混合物は、一方の管板を覆う反応装置フード経由してこれらの管に供給され、他方の管板を覆う反応装置フードを経由してこれらの管から排出される。熱媒は―しばしば塩浴として―循環ポンプによって循環され、熱交換器で反応プロセスの方法に応じて加熱されるか、または冷却される。ポンプおよび熱交換器は、今日では反応装置ジャケット外部にあるのが通常である。したがって熱媒は一方の管板近くで反応装置内に入り、他方の管板近くで反応装置を出る。反応に望ましい特定の温度プロフィールを反応管にそって得るためには、熱媒の入口および／または出口を設ける箇所を、反応装置ジャケットの両者管板の間とすることもできる。
【背景技術】
【０００３】
最近のジャケット管反応装置は、管を３００００本、あるいはそれ以上設けることができる。画一的な反応経過と、反応生成物の高い収量と良好な選択性とを得るため、この反応装置の管すべてにおいて、できるだけ等しい温度プロフィールを維持するものとしたい。そのためには、反応装置ジャケット内部における熱媒の温度差を小さく抑え、とくにすべての管にできるだけ等しい接触流条件を得ることが重要である。この目的のためすでに次のものが実現されている。すなわち、反応装置ジャケットを囲むリング状流路、かつその周りに熱媒の供給／排出のためのジャケットウィンドウを多数分布する同流路と、ジャケット内部に設けられた熱媒の分配プレートとそらせ板である。これらについては、たとえばＤＥ‐Ａ‐２  ２０１  ５２８を参照されたい。これは本発明が属する種類概念の出発点である。分配プレートは、反応装置横断面全体にわたって熱媒の望ましい分配を得るためのものである。それに対して、たがいに交代するリング状およびディスク状のそらせ板は、管束内部でこれをほぼ横切る方向の流れを生じるためのものである。そのためこれらのそらせ板は、全体としては反応装置ジャケット内部の長手方向の流れに、蛇行的な経過を付与する。
【０００４】
上記のようにこれらリング状流路とそらせ板は、管束の反応管すべてについて、できるだけ等しい接触流条件と、できるだけ等しい温度プロフィールを得るためのものである。反応生成物の高い収量と選択性が得られるだけでなく、発熱性プロセスにおける局部的加熱による触媒装置の損傷や、しばしば生じる焼損をも防止することができる。この焼損は個々の管に、とくに反応装置の中心領域に生じて、大きな損害につながることがある。この焼損は、収量を改善しようとする努力の中で、一次反応ガスにもう１つの反応物―多くはＯ２―が装入される場合、さらに重大となる。この点でとくに危険なプロセスはたとえば、アクリル酸、メタクリル酸、アクロレイン、無水フタル酸、無水マレイン酸、グリオキサール、メタクリル酸メチル、シアン化ビニルそれぞれの生成と、酢酸水素添加である。
【０００５】
ＤＥ‐Ａ‐４４  ３１  ９５７には、アクロレインおよびプロペンの生成との関連で、反応装置内における熱媒の温度上昇を２〜１０℃に制限するためのプロセスが記載されている。このプロセスは、全体として反応ガスと並流の形で反応装置に熱媒を通過させ、同時に循環量を比較的大きくすることによって得られる。しかしポンプのエネルギー需要が増大することにより、循環量に限界が課される。この需要増大は、とくに反応装置の直径が大きくて管配置が密である場合に、半径方向の熱媒流のスロットル損失が高くなることによるものである。また上記限界が課される原因の一部は、熱媒体側の接触流が強くなると管が振動を始める危険があることにもよる。それらを無視しても、水平に位置する反応装置横断面における温度勾配に考慮が必要となるのは、この場合避けられない。
【０００６】
反応装置横断面において管接触流を均一化するための手がかりは、すでにＤＥ‐Ａ‐１  ６０１  １６２およびＤＥ‐Ａ‐１  ６７５  ５０１に記載されている。これらによれば、反応装置横断面全体に広がる分配プレートを、両者の管板近くに配置する。この分配プレートは、１つの例では、個々の反応管または反応管のグループを囲む通過口を備える。別な例では、個々の管を囲む通過口、および／または各管の間に位置する通過口を備え、これらの通過口は反応装置中心に近いほど―反応装置中心に近いほど接触流一次圧力が減少するのに対応して―大きくなる漏斗状の入口および／または出口を持つ。両者の仕様とも、複数のさまざまな工具を使用し、きわめて製造コストがかかる。通過口のそれぞれのジオメトリーに対して、信頼性をもって圧力損失係数を決定し、遵守するのも困難である。しかし結局ここに挙げた両者の反応装置はいわゆる押し出し流反応装置であって、この場合熱媒は、反応管にほぼ長手方向に接触して流れる。その場合生じるほぼ層状の流れの場合、横断方向の管接触流の場合に生じるような渦流と比較すると、得られる熱伝達がきわめて限られる。この方法では、反応管の長手方向にそって望ましい温度プロフィールとして得られるのは、きわめて限られる。
【０００７】
ジャケット管反応装置の場合基本的に、押し出し流反応装置、クロスフロー反応装置（この場合熱媒は管束を１回だけ横切って流れる）、およびいわゆる半径流反応装置が区別される。半径流反応装置の場合、冒頭に述べたように熱媒は、たがいに交代するリング状およびディスク状のそらせ板にそって蛇行し、外側から内側へ、内側から外側へを繰り返して管束を通過する。純粋なクロスフロー反応装置は、サイズの小さいものだけが考えられ、今日ではほとんど用いられない。
【０００８】
今日通常用いられる半径流反応装置については、たとえば１９９７年、ＶＤＩ‐熱アトラスの上の部分、またはＧＢ‐Ａ‐３１０  １５７など、数多くの刊行物があって、そこに設計上の指示、設計例が記載されている。前者によれば、管は製造公差に対応し、０．２〜０．８ｍｍというせまい隙間をともなって、そらせ板の該当する穴を貫通している。すべての管がそらせ板を貫通するとき支持される配管部分を持つ構造が好ましい。
【０００９】
しかし冒頭に挙げた文献ＤＥ‐Ａ‐２  ２０１  ５２８には、すでに次のようなリング状隙間を設けることをも記載する。すなわち、リング状およびディスク状のそらせ板において、管の周りにさまざまな寸法を取るリング状隙間である。これは、そこに生じた漏れとしての流れによって、できるだけ均一な流速と熱伝達を、上下に並ぶそらせ板の間の反応装置各セクションで得るためである。この意味でさらに進んだ記載がＥＰ０  ３８２  ０９８Ｂ１に見られる。それによれば、このリング状隙間の大きさの変化づけを段階的に行うが、この隙間はその反応装置横断面全体を占める“そらせ板”（ｂａｆｆｌｅ  ｐｌａｔｅｓ）の中に設けられ、このそらせ板はその限りにおいてむしろ分配ディスクとみなされるものである。
【００１０】
そらせ板における熱媒の通過口を、下記では分流開口部と呼ぶ。これは、その通過口が反応管を囲むリング状隙間であるか、独立した通過口（リング状そらせ板中心の開口部を例外とする）であるか、それらの混合形態であるかにかかわらず、そのように呼ぶ。
【００１１】
ＥＰ‐Ａ‐１  ０８０  ７８０は、水平な反応装置横断面における流れおよび熱の分配を均一化するための、そのほかの措置も記載する。この場合、リング状管束の内部および周辺でそらせ板に支持されない管が生じる。しかしこのような支持されない管は振動の影響を受けやすく、したがって熱媒の流速と、それに対応して管と熱媒間の熱伝達も限定される。それでなくてもこの仕様は、比較的小さい反応装置としてのみ、とくに管長も短いそのような反応装置としてのみ考慮される。
【００１２】
そのほか、各管のたがいに対応する横断面で等しい管壁温度を得ることは、最終的に均一な反応経過を得るのに重要である。しかしこのことは、等しい管接触流条件を得ることと同じ意味ではない。むしろ熱媒が管束を通過する通路においては、熱媒がそのとき加熱され、あるいは冷却されることを考慮に入れなければならない。管壁温度については次の式が成立する。
2006510471.tif 000003
ここでｑは、プロセスに依存するためほとんど制御不可能な局部的加熱面負荷（Ｗ／ｍ２）である。αＷaｒｍｅｔｒaｇｅｒは、熱媒とその速度に依存する熱伝達係数Ｗ／ｍ２°Ｋである。管壁温度ＴＲｏｈｒｗａｎｄを熱媒体温度ＴＷaｒｍｅｔｒaｇｅｒにできるだけ近似させるには、αＷaｒｍｅｔｒaｇｅｒをできるだけ大きくすることが重要である。項ｑ／αＷaｒｍｅｔｒaｇｅｒが大きいならば、したがってＴＲｏｈｒｗａｎｄとＴＷaｒｍｅｔｒaｇｅｒとの差も大きいならば、発熱反応の場合は過熱の危険がある。このことは、とくに強い反応経過が生じる箇所、いわゆるホットスポット（ｈｏｔ  ｓｐｏｔ）の場合に当てはまる。
【００１３】
まず近似式として次が成立する。
αＷaｒｍｅｔｒaｇｅｒ〜（ｗｑｕｅｒ）ｎ
ここでｗｑｕｅｒは、接触流を受ける管に対する熱媒のクロスフロー速度である。したがってｗｑｕｅｒをできるだけ大きくするべきであることが理解される。他方でｗｑｕｅｒは、それに必要な循環ポンプ出力需要によって、制限を課される。管が振動してはならないという条件によって、制限されることもあり得る。
【００１４】
そらせ板に設けられた上記の分流開口部を用いれば、隣接する管束各部分におけるクロスフロー速度を調節することができる。この場合、いずれの水平面でも完全に等しい管壁温度を得るためには、それぞれのクロスフロー速度をかならずしも一定とはしない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
これらすべてを出発点として、本発明の課題は、反応装置の各水平横断面内にあるすべての反応管について、等しい管壁温度を得るに最適な熱媒接触流条件を得ることである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明は、この課題を請求項１の諸内容によって解決する。そのため有利な実施形態と発展形を従属請求項に記載したが、これらすべては、反応経過のためできるだけ等しい、制御可能な温度プロフィールを、すべての管で得られるようにするためのものである。
【００１７】
これらの諸措置を用いれば、個々の横断面内部で、個々の接触管における接触流と、その接触管で生じる温度プロフィールの最適化が得られる。これによりふたたび収量と選択性の改善が得られ、そして比較的小さい反応装置で間に合わせることができるようになる。それだけでなく、触媒交換の時間的間隔を長くし、かつ反応が“暴走”する危険を減らすことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
そのための実施例を下記に図面を用いてより詳しく説明する。
【００１９】
図１は、すでに述べたように、本発明の実現に適するジャケット管反応装置である。このジャケット管反応装置２は、円筒形の反応装置ジャケット４に囲まれた、直立型、リング状の反応管束６を備える。反応管束に属する管（反応管）８はその両端を、管板１０および１２によって密封、保持されている。この２つの管板の外側に、反応装置フード１４および１６が広がる。この例では上側管板１０の上にあるのがガス流入側フードであり、下側管板１２の下にあるのがガス流出側フードであって、管８内で反応するプロセスガスの取り入れ口、あるいは排出口のためのものである。しかしこのプロセスガスの流れ方向は逆にすることもできる。その場合、ガス流出側フードは上側に、したがってガス流入側フードは下側に位置することとなろう。
【００２０】
いずれの管８も、その主要部分は（ここには示さない）顆粒状触媒を充てんされ、やはりここには示さない熱媒―多くの場合は溶融塩、ときには水またはそのほかの液体熱媒―が周囲を流れる。これらの熱媒は、反応装置ジャケット４の外に設けられた循環ポンプ（ここには示さない）によって、反応装置ジャケット４を通過して循環し、そのとき循環ポンプへの主要流路またはバイパスで熱交換器（加熱器または冷却器）を通過する。
【００２１】
反応装置ジャケット４に対する熱媒の供給と排出は、管板１０および１２近辺のリング状流路１８および２０を経由して行われる。熱媒は、管束６を基準にしてほぼ横断方向に、すなわち半径方向に流れるものとする。このような流れは、多くの場合すでに、熱媒と管８との間の熱交換が改善されるという理由で好ましい。そのため反応装置ジャケット４の内部、リング状流路１８および２０の間の平面に、リング状およびディスク状のそらせ板２２および２４を交代に設ける。そして管８の少なくとも大部分がこのそらせ板を貫通するものとする。しかしそらせ板２２および２４はいわゆる分流開口部２６を備え、この分流開口部は、そらせ板のたとえば管を取り巻くリング状隙間から、または独立した穴からなるものとすることができる。このことについては、後出箇所でさらに詳しく説明する。ＤＥ１６  ７５  ５０１  Ｃ３によれば、この分流開口部２６は面取りしたものとすることができ、この面取り部分は、反応装置の半径方向においてさまざまに変化づけすることができる。
【００２２】
図１で反応装置ジャケット４内部の大きい方の矢印で示すように、熱媒の流れは反応装置ジャケット４内部で蛇行する経過を取る。この流れは、半径方向に外側から内側へ、内側から外側へ、交代しながら管束６を通過する。それと同時に、小さい方の矢印で示すように、熱媒の分流がいわば近道を取り、分流開口部２６を通ってそらせ板２２および２４を通過する。分流開口部２６の横断面は、反応装置中心軸から半径方向においてさまざまに変化づけするものとする。すなわち、上下に位置するそらせ板２２、２４の間の反応装置各セクションＩ〜ＩＶにおいて、利用できる流路断面積が半径とともに変化づけされているよう考慮する。こうしてすべての管８に対して、等しい温度プロフィールを得るのに最適な流速が得られる。
【００２３】
全体として熱媒はこの実施例の場合、下から上に、すなわち反応ガスと反対方向に反応装置を通過する。しかし同一方向に流す方法も考えられ、場合によってはこちらを採用する。
【００２４】
この限りにおいて図１に示す反応装置２は従来型の種類であって、たとえばＤＥ‐Ａ‐２  ２０１  ５２８に記載されている。同様に（ＤＥ‐Ａ‐２５  ５９  ６６１およびＤＥ‐Ａ‐２７  ５０  ８２４）、流体工学的観点から管束の内径を、外径の少なくとも２０％、好ましくは少なくとも２５％とし、すでに分流開口部には依存せずに、管束の内径と外径間の半径流速の差を制限することが知られている。
【００２５】
振動を防止するため、管８を一般的にはそらせ板で支持しようとする。反応装置の直径が小さいとき、熱媒の流速が小さいとき、または管がその直径の割には短いとき、このようなときだけ管を、そらせ板の少なくとも一部では支持を省略できる。
【００２６】
そらせ板の厚さは通常８〜２０ｍｍとする。リング状そらせ板２２は好ましくは反応装置ジャケットに接するところを、たとえば２つの支持リング（図には示さない）の間で、密封取り付けされる。それに対してディスク状そらせ板２４は、図示のように中心の支持管２７を追加して保持される。
【００２７】
そらせ板間隔の数値は、すでにＤＥ‐Ａ‐２  ２０１  ５２８が意図するように、プロセス要件に応じて変えることができる。一般にそらせ板の相互間および管板に対する間隔、また分離板との間隔も、それらの平均間隔を基準にして３０〜３００％、好ましくは５０〜２００％、最も合目的には７０〜１３０％変化づけする。
【００２８】
図２は図１の細部を示す。図中の矢印は、上下に位置するそらせ板２２と２４間の流れ、それに分流開口部２６を通る流れを示す。この場合分流開口部は、パイプ用穴２８から独立しているものを示す。
【００２９】
決められた半径上にある分流開口部２６すべての流路断面積は、反応装置中心に行くにつれて増加するのが合目的である。このようにして、各そらせ板２２および２４間における熱媒の半径方向流れ成分、より正確にいうと法線方向平面内の熱媒流は、最適化される。この場合分流開口部またはその断面積増加は、そらせ板の種類で限定されるが、リング状そらせ板２２で限定するのが好ましい。
【００３０】
分流開口部２６を半径とともに連続的に変化づけすることは、製造技術上大きな手間がかかることになるので、図３にその例を示すように、この分流開口部は段階的に変化づけするのが合目的である。これに類似する方法がＥＰ‐Ａ‐０  ３８２  ０９８に記載されている。図３に示すように、この分流開口部は単位面積あたりの大きさと個数に変化づけすることができる。単位面積あたりの分流開口部個数は、パイプ用穴２８の個数よりも、少なくとも領域ごとに小さく、あるいは大きくすることができる。この場合該当する分流開口部は、多かれ少なかれ規則的な何らかの分布状態で、パイプ用穴の間に位置する。あるいは分流開口部がそれぞれに、複数のパイプを囲むものとすることができる。
【００３１】
図３では、そこに示されているゾーンＩ、ＩＩおよびＩＩＩの半径方向の寸法、それに扇形ＡおよびＢの開口角が、それぞれに等しい。しかしこれら寸法、開口角、およびゾーンまたは異なる扇形の個数は変化づけすることができる。ほかのゾーンまたはほかの扇形に移行する場合、分流開口部の計算上の流路断面積が３０％以上異なるゾーンまたは扇形に移行するのが、合目的である。
【００３２】
図３に示す分流開口部２６はパイプ用穴２８の外に位置するので、管は分流開口部のいかんにかかわらずそらせ板に支持される。原則的に分流開口部２６は、すでに説明したように、パイプ用穴２８とは別個のものとして設けることができる。これをたとえば図４ａ）〜ｃ）に示す。この場合分流開口部は円形以外の形状とすることもできる（図４ｃ）。しかし分流開口部２６は、パイプ用穴２８と一体化することもできる。すなわちこのパイプ用穴につながるものとすることができる（図４ｄ）〜ｆ））。そのためパイプ用穴２８は、片側または複数の側に拡大部分３０を備えるが、この拡大部分の幅はパイプ用穴の直径より小さくするのが合目的である。しかしいずれにせよ分流開口部２６は、その大きさに変化づけすることができる（図４ａ）〜ｆ））。この場合分流開口部の形はここに示す例に限られない。
【００３３】
分流開口部２６が図５のように管８を取り囲むリング状隙間からなる場合、管はその中で適切なスペーサー３２によって支持されるのが合目的である。しかし管８を適切なパイプ用穴２８に貫通させる場合でも、支持上の理由からはこれをできるだけわずかな遊びをもって行うべきであろう。隙間を流量測定上の理由から非常に小さくしなければならず、それでは製造技術がリーズナブルな費用を超える場合、該当するパイプ用穴２８の中でその管を、図６ａ）のように拡幅することができる。この方法はＤＥ−Ａ−２  ２０１  ５２８に記載されているが、ただしこれは管を分離板に貫通させる場合である。この場合拡幅は、密封をさらに完全なものにするため、図６ｂ）のようにパイプ用穴のリング状みぞ３４の中で行うこともできる。
【００３４】
しかしジャケット管反応装置の場合に生じる問題は、流速が半径方向において不均一になるということだけではない。図７からもっともよく理解されるように、反応管８は通常そのピッチに対応する正三角形状に配置される。このような管束６が、半径方向内側から外側に、あるいはその逆に貫流を受ける場合、熱媒はその中で、いずれの方向に流れるかに従って、遭遇する流れ抵抗がさまざまに異なるものとなる。管８がたがいに一直線にならぶ（図７ではたとえば０°、６０°などのとき）方向（半径方向の軸に相当する）は、管が多かれ少なかれたがいに位置をずらす方向と、交代して現れる。管８がたがいに一直線にならぶとき、熱媒が受ける偏向は比較的わずかであるが、管がたがいに位置をずらすときはいちじるしく偏向される。このとき圧力損失が高くなり、流速を低下させる。この状況は、管束の中心軸を基準として、角度間隔６０°で繰り返される。管８に対する接触流条件が不均一なことにより、熱伝達の不均一を、それに対応して管束６の円周にそって管温度プロフィールの不均一を生じる。
【００３５】
円周方向にそって管温度がほぼ均一である場を得るには、さまざまな方法がある。たとえば分流開口部の大きさと密度を、円周方向において、さまざまに異なる接触流条件に適合させる。あるいは管束６の半径方向の密度に、その円周方向にそって変化づけする。あるいは管間隔に変化づけする。これらの措置はすべて、たがいに組み合わせることもできる。
【００３６】
図３には、管束６の分流開口部２６であるが、半径方向においても円周方向においても変化づけされているものを示す。すなわち３０°ごとに交代する扇形ＡおよびＢにおいて、大きさおよび／または配置密度がさまざまに異なる分流開口部２６を設け、これら開口部の配置は扇形中心軸に関して対称である。半径方向における分流開口部２６の変化に対すると同様、円周方向における変化にも、次のことが当てはまる。すなわち製造技術上の理由から、連続的な変化よりも段階的な変化の方が好ましいということである。原則として扇形ＡおよびＢと同様、２つ以上の異なる扇形も設けることができる。これらの幅も異なるものとすることができるが、それぞれ３０°で幅が等しい２種類の扇形とするのが好ましい。
【００３７】
半径方向の軸にそって管接触流を均一化する第２の方法を、図８に記載する。これによれば管束６の半径方向の密度に、管束の円周にそって変化づけする。原則として管束の内側および／または外側輪郭に変化づけすることができる。図８ａおよび８ｂは、それに適したリング状およびディスク状そらせ板のポジションの例を示す。
【００３８】
第３の方法として、管ピッチに対し円周にそって変化づけすることができる。図７は、規則的な三角形の管ピッチを持つ管束６の一部分を例に、その概略を示す。この場合すでに述べたように、たがいに一直線をなす管による直線的な管列を、たとえば０°および６０°軸にそって設ける。他方で３０°および９０°軸にそっては、たがいに位置をずらした管が生じる。これらの管では熱媒がより大きな抵抗に遭遇する。それに対処するため、図７の規則的な管パターンに対して、図９のように管８の位置を部分的にずらすことを意図する。図９ａ）およびｂ）はそれぞれ、図７の点線で囲まれた部分を示す。この場合図９ａ）では、６０°および９０°軸の間にある管が、０°軸に平行で直線的な管列にそって、管の位置をずらしていることが認められる（管トランスフォーメーション）。この管トランスフォーメーションは、当然のことながら、管束の６０°扇形部分ごとに、接線方向の管列すべてにそって行われる。
【００３９】
図９ｂ）の管８は、直線的な管列にそってではなく、円周線にそって位置をずらしている。この場合も前者と同様、０°、３０°、６０°軸などの上にある管が位置をずらさないのはいうまでもない。
【００４０】
図７はすでに述べたように単なる図式であって、管の個数とそれに対応する管の密度は、実際の場合はるかに大きくなる。すでに述べたように、１つの反応装置だけでたとえば３００００本の管数が、今日では普通である。それに対応して管板およびそらせ板においては、１つの管列にもっと多くの穴を、たとえば１０個の穴を同時にあけることも、普通のことである。
【００４１】
この点で上記の管トランスフォーメーションは手間を煩雑にするものであるが、管数が多い場合は段階的に行うことができる。それぞれに管の位置をずらすことは、現代のコンピューター制御された穴あけ装置を用いれば難しいことではない。その場合管トランスフォーメーションは横線にそって、すなわち図９ａ）のように、該当する管列の方向に行うのが好ましい。いずれの場合もこの管トランスフォーメーションは、管への接触流の均一性、管法線面における管内部温度の均一性を改善する。これにより、反応生成物の収量と選択性も改善され、より小型の反応装置で間に合わせることができるようになる。
【００４２】
実践の場においては、管トランスフォーメーションを次のように行う。まず呼びピッチ間隔を出発点とし、ピッチの比として許容される最小限の値を考慮しながら、管ピッチ最大値と管ピッチ最小値を決定する。位置をずらした管配置をともなう軸の上では管ピッチを大きくし、一直線にならぶ管配置をともなう軸の上では管ピッチを最小とする。この周辺条件を出発点として、ピッチは連続的にも段階的にも変化づけすることができる。この場合最大管ピッチは、数値＜１．３（Ｔｎｅｎｎ−Ｄａ）＋Ｄａとするのが合目的である。ここでＴｎｅｎｎは呼びピッチ、Ｄａは管の外径である。同様にして最小ピッチを求める。理解されるように、最大ピッチはたとえば３０°および９０°軸で生じ、最小ピッチは０°および６０°軸で生じる。その間においてはピッチに均一な変化づけをすることができる。
【００４３】
コンピューター制御された穴あけ装置を利用できない場合、一種の管トランスフォーメーションを次のようにして行うこともできる。すなわち管パターンが規則的ではあるがその密度を異にする各ゾーンを、図１０のように半径方向に、および／または図１１のように円周方向に、たがいに接続する。この場合得られた中間スペースは、図１１のようにほぼ１５°軸にそって、任意に管で埋めることができる。
【００４４】
配管がさまざまに異なるゾーンを半径方向に接続した管配置自体は、すでにＵＳ‐Ａ‐４，３５７，９９１から知られている。しかしこれによれば、管はそれぞれ接線方向の管間隔が等しい同心円として配置され、その際これら管のなす各円の管の個数は、これら管の円を複数含むゾーンごとに、段階的に変化づけされている。
【００４５】
上記の措置のほか、ＤＥ１９９  ０９  ３４０  Ａ１に記載する配管においては、管直径の異なるゾーンを使用することができる。この場合管内径は、半径方向内側領域における２５ｍｍから、外側領域における３０ｍｍまで、変化を持たせることができる。そのほか管束６には、温度および必要があればそのほかの測定箇所を持ついわゆる“サーモ管”を設ける。このサーモ管は、隣接する反応管と等しい直径とすることもできるし、異なる直径とすることもできる。
【００４６】
上記のようにして、熱媒による管８の接触流が半径方向すなわち管法線方向である場合、渦流が形成される。しかしこのことは、当初たとえばリング状流路から熱媒が流入する際、または反応装置の１つのセクションから次のセクションに熱媒が移動する際に、接触流を受ける管にはかならずしもそのまま当てはまらない。この場合流れは、当初は依然として多かれ少なかれ層流である―これは、管法線面における熱伝達が通常は不均一であることのもう１つの理由である。
【００４７】
これに対処するため、図１２は図１に類似するジャケット管反応装置において、次のことを意図する。それは、上記の点で問題があるすべての箇所に、渦流を生成する形状の格子３８（“渦流格子”）を取り付け、流れ分配格子としても用いようというものである。渦流生成および流れ配分の両機能とも、ただ１つの格子にまとめることができる。しかし同様に格子３８それぞれを、図１２の上半分に示すように、２層（あるいは多層）構造とすることもできる。
【００４８】
同様な格子３８は、図示のように、熱媒流入側リング状流路２０のウィンドウ４０に配置することも、あるいは水平に位置させて、そらせ板２２、２４の半径方向内側、および／または外側に配置することもできる。
【００４９】
さらには希望の状態に層状化された流れを、そらせ板２２と２４の間、およびそらせ板と隣接する管板との間に得るためには、これらそらせ板や管板に区切られて水平に位置する反応装置各セクション―たとえば図１のＩ、ＩＩ、ＩＩＩ、ＩＶ―間の移行部に、流れ案内装置を設けることができる。この流れ案内装置を図１３および１４に示す。図１３の流れ案内装置４２は上下に重なる流れの層の順序を反転する。それに対して図１４の流れ案内装置４４は、図１５にその図式を示すように、流れの層における上下の順序を維持して、たとえば流れの最も下の層Ｔ１は流れの最も下の層のまま、以下同様とする。同様な流れ案内を行う流れ案内装置は、反応装置の中心にも周辺にも配置することができる。さらにはこのような流れ案内装置の代わりに、必要があれば混合装置を設けることができる。この混合装置は、渦流格子および／または流れ分配格子などと組み合わせることができる。図８に示すように管束６が円形でない場合、格子３８、流れ案内板４８、流れ案内装置４２または４４、混合装置などといったこれら組み込み物は、管束の輪郭に合わせることができる。
【００５０】
図１６の場合、そらせ板２２と２４の間、およびそらせ板２２と隣接する管板１０および１２との間で、その管束６領域の熱媒流をさらに制御しようとする。そしてそのために追加的な流れ案内板４８を設けるが、この流れ案内板は、それが望ましければ分流開口部２６に類似する分流開口部４６を設け、場合によっては円錐形の傾斜を持つものとする。この流れ案内板と同様に―図１６にもこれを示す―そらせ板２２、２４の一部あるいはすべてを、円錐形の傾斜を持つものとすることができる。この場合円錐角αは、合目的には３０°以下、好ましくは２０°以下、最も合目的には１５°以下とする。そらせ板２２、２４、格子３８のような組み込み物、流れ案内装置４２、４４、または混合装置４２、４４などこれらの輪郭と同様、流れ案内板４８の輪郭も、場合によっては図７に示す丸くない管束６の輪郭に従うことができる。しかし半径方向において流れ案内板４８の寸法は、リング状そらせ板２２の寸法より通常は小さいものとする。
【００５１】
図１７および１８は、入口側リング状流路（たとえば２０）のウィンドウ４０に、ブレード５０を設ける方法を示す。このブレードは、管束６に生じる熱媒流において、希望通りの分配と方向づけを得るためのものである。この種のブレードによってさらに、該当するウィンドウを通過する際の流れ抵抗と、循環ポンプ側に必要なポンプ出力とを低くすることができる。図１８ａ）〜ｃ）は、ブレード５０について、形削りまたは金属板成形によるブレードとは異なる実施例を示す。
【００５２】
リング状流路の平面、とくに熱媒入口側リング状流路の平面で、半径流を希望の状態に制御するもう１つの方法は、該当するウィンドウ４０の大きさ、形状または間隔に変化づけすることである。この場合従来型のようにウィンドウを数多く設ける代わりに、図１９のように、貫通するウィンドウ４０をただ１つ設け、その開口部高さを変化可能とすることができる。このウィンドウは、同時に反応装置４の膨張しろとすることができる。反応装置ジャケットの避けられない熱膨張または熱収縮は、この場合リング状流路の―通常はジャケットより薄く、したがって柔軟な―壁５２および５４に吸収される。このような貫通するウィンドウは、当然のことながらさらに前記のような格子またはブレードを装備することができる。
【００５３】
発熱性、とくに酸化性の触媒気相反応は、一時的に非常に激しく進行する傾向がある。このため“ホットスポット”（Ｈｏｔ  Ｓｐｏｔ）を、多くの場合ガス入口側管板近辺に生じる。前記の諸措置の効果が副次的効果によって減少することについては、たとえば明らかなホットスポットの発生がその例であろうが、これを防止しようという努力として、次のようなバイパス流を設けることができる。すなわち、まだ加熱されていない、またはほとんど加熱されていない熱媒を、的をしぼってホットスポット箇所に導くバイパス流である。図２０はこの目的で、複数の実施形態によるバイパス流５６を設けている。たとえば（図の左半分では）このようなバイパス流路５６を、外側で反応装置ジャケット４に接して設けることができる。この流路はたとえば図示するように、熱媒入口側リング状流路２０につながり、リング状流路１８および２０のウィンドウ４０と同様に、ウィンドウ５８を通って反応装置４内部につながっている―図示の例では反応装置セクションＩＩ―。それが望ましければこのバイパス流路を、図２０に示すように、専用のリング状流路６０を経由して導くことができる。いずれにせよウィンドウ５８は、それば望ましければウィンドウ４０のように、格子３８に類似する格子、またはブレード５０に類似するブレードを備えることができる。さらに図２０右半分に記載のバイパス流路５６は、反応装置ジャケット４内部の専用のバイパス管６２と、―非常にしばしば設けられる―中心管６４とによって実現することができる。これらのまったく任意の箇所に、通過する熱媒の入口開口部と出口開口部６６および６８を設けることができる。ＷＯ９０／０６８０７は類似の目的で、すでに専用の中心バイパス管を開示している。
【００５４】
基本的には、このバイパス流を反応装置円周にわたってできるだけ均一に分配することを、目標としなければならない。そのためバイパス流路５６を、そらせ板２２、２４においても、対応する開口部７０または７２によって、管束６の半径方向外部または内部に形成することができる。この場合図示のように、該当する開口部にバイパス管７４を接続し、このバイパス管はそれが望ましければ、管６２および６４と同様に、隣接する１つまたは複数のそらせ板を経由して突出し、場合によっては任意の箇所に入口または出口開口部を備えることができる。他方ではとくに単純な開口部が、しばしば望ましい混合機能を持つ。ＤＥ１００  ２４  ３４２  Ａ１では、反応装置円周に配分されたバイパス開口部として次のようなものが開示されている。それは熱媒入口側リング状流路の内部に設けられたバイパス開口部であって、そのリング状流路は、水平に位置する分離板によって上下２つの部分に区分されている。このバイパス開口部が、そらせ板で分離された反応装置各セクションに熱媒を供給する。いずれにせよバイパス開口部またはバイパス流路の流路断面積は変えることができ、こうしてたとえば触媒老化によるホットスポットの移動を計算に入れることができる。
【００５５】
さらに図２１は―ふたたび反応装置２内部で想定される流れの発生を表す―、ガス抜き装置７６の配置として、反応装置内部でそのため考えられるすべての箇所を示す。この反応装置内部とは、たとえばそらせ板２２および２４より下部、それらの上の管板１０より下部―これはとくに熱媒が上から下に流れるとき重要である―、リング状流路１８、２０、場合によっては５６の中である（図２０）。これらのガス抜き装置７６は、必要であればスロットル装置（ここには図示しない）を経由して、共通のガス排出管７８に接続することができる。このガス排出管は気体／液体分離装置を備えることができるが、加熱されるものとしたい。ガス排出管７８は、循環ポンプハウジングまたは独立したガス抜き容器につながるものとすることができる。この種の措置の詳細は、刊行物ＤＩＮ４７５４およびＶＤＩ‐ガイドライン３０３３に記載されている。しかし塩浴の形態の熱媒は、少なくとも反応装置の外部で、たとえば窒素のような不活性ガスと意図的に重ね合わせることができる。
【００５６】
最後になるが、管束６の各管８内部にある触媒充てん物８０は、長さ、高さ、および／またはその触媒の触媒活性を変えて、高い収量と選択性のため、さまざまに異なる熱伝達条件を考慮することもできる。図２２は、管束６内部の触媒充てん物８０を、上側および下側において、管束の中心軸と同軸の円錐形、かつ開口角αおよびβの当該円錐形８２および８４で、どのように区切ることができるかを示す。開口角αおよびβはそれぞれ、合目的には３０°以下、さらに合目的には２０°以下、最も合目的には１５°以下とする。両者の角度は等しくすることも、異なるものとすることもできる。
【００５７】
上記の各措置すべては、少なくともその一部を平行して用いればはるかに合目的となる。同様にこれらの措置は、特別な形状のジャケット管反応装置の場合にも有利に用いることができる。それらの反応装置にはたとえば、ＤＥ‐Ａ‐２  ２０１  ５２８に記載するようなリング状流路および熱媒循環系および／または多槽型反応装置を追加するもの、ＤＥ‐Ａ‐２５  ４３  ７５８に記載するような複数の扇形部分を設置現場ではじめてつなぎ合わせるもの、ＤＥ３４  ０９  １５９  Ａ１に記載するような複数のポンプを備えるもの、ＤＥ１９８  ０６  ８１０  Ａ１に記載するような断熱または冷却された管板を備えるもの、ＤＥ１００  ２１  ９８６Ａ１に記載するようなプロセスガスを追加して別途供給するもの、あるいはＤＥ１０１  ４４  ８５７  Ａ１（追加公開）に記載するような、１つの共通の反応装置ハウジングに再反応装置を組み込んで、その中間に冷却段を接続するものがある。
【００５８】
この反応装置を現在の知識水準で有利に利用できるものとして、酸化、水素添加、脱水素、ニトロ化、アルキル化などのプロセスがある。その具体例としては、ケトン、メチルイソブチルケトン、メルカプタン、イソプレン、アントラキノン、ｏ‐クレゾール、エチレンヘキサン、フルフラール、アセチレン、酢酸ビニル、塩化イソプロピル、無水ナフタル酸、塩化ビニル、オキソアルコール、Ｐｙｒｏｔｏｌ、スチレン、シアン化水素、ポリフェニレンオキシド、ジメチルフェノール、ピリジンアルデヒド、Ｔｈｅｒｂａｎ、α‐オレフィン、ビタミンＢ６、青酸、アニリン、蟻酸ニトラル、ジフルオロメタン、４‐メチル‐２‐ペンタノン、テトラヒドロフランの製造と、とくに下記のプロセスがある。すなわち、
ジメチルベンゼン（ｍ、ｏ、ｐ）を酸化してそれぞれのモノ‐およびジアルデヒドとする、
ジメチルベンゼン（ｍ、ｏ、ｐ）を酸化してそれぞれのモノ‐およびジカルボン酸、またはそれらの無水物とする、
トリメチルベンゼンを酸化してそれぞれのモノ‐、ジ−およびトリアルデヒドとする、
トリメチルベンゼンを酸化してそれぞれのモノ‐、ジ‐およびトリカルボン酸、またはそれらの無水物とする、
ジュレンを酸化して無水ピロメリット酸とする、
γ‐またはβ‐ピコリンを酸化してγ‐またはβ‐ピコリンカルバルデヒドとする、
γ‐またはβ‐ピコリンを酸化してイソニコチン酸またはニコチン酸とする、
プロペンを酸化してアクロレインとする、
アクロレインを酸化してアクリル酸とする、
プロパンを酸化してアクロレインとする、
プロパンを酸化してアクリル酸とする、
ブタンを酸化してＭＳＡ（無水マレイン酸）とする、
ラフィネートを酸化してＭＳＡとする、
ｉ‐ブタンを酸化してメタクロレインとする、
メタクロレインを酸化してメタクリル酸とする、
メタクロレインを酸化してメタクリル酸メチルとする、
ｉ‐ブタンを酸化してメタクロレインとする、
ｉ‐ブタンを酸化してメタクリル酸とする、
ジメチルベンゼン（ｍ、ｏ、ｐ）をアンモ酸化してそれぞれのモノ‐およびジニトリルとする、
トリメチルベンゼンをアンモ酸化してそれぞれのモノ‐およびジ‐、トリニトリルとする、
プロパンをアンモ酸化してアクリルニトリルとする、
プロペンをアンモ酸化してアクリルニトリルとする、
β‐ピコリンをアンモ酸化して３‐シアノピリジンとする、
γ‐ピコリンをアンモ酸化して４‐シアノピリジンとする、
メタノールを酸化してホルムアルデヒドとする、
ナフタリンおよび／またはｏ‐キシレンを酸化、場合によっては混合プロセスの中で酸化して無水フタル酸とする、
エタンを酸化して酢酸とする、
エタノールを酸化して酢酸とする、
ゲラニオールを酸化してシトラールとする、
エチレンを酸化して酸化エチレンとする、
プロペンを酸化して酸化プロピレンとする、
塩化水素を酸化して塩素とする、
グリコールを酸化してグリオキサールとする、および
ＭＳＡを水素添加してブタンジオールとする。
【００５９】
自明のことであるが、とくに溶融塩を熱媒として用いる場合、反応装置を始動するためには、高温状態ですでに熱媒を熱媒循環系に供給し、または熱媒循環系に電熱式、蒸気加熱式、または燃焼式のヒーターを設けて、熱媒を反応装置始動に適した温度としなければならない。しかしこの方法は通常行われているものである。もう１つ自明のこととして、反応装置は熱媒循環系とともに、熱媒の排出手段と、少なくとも１つの充てん箇所とを、そのため考慮されるすべての箇所に備えなければならない。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】通常のジャケット管反応装置として、本発明の実現に適しているものの縦断面略図。
【図２】図１において点線で囲まれた部分の拡大図。
【図３】リング状そらせ板の一部。同心円的なリング状ゾーンに設けられたさまざまな大きさと密度の分流開口部を示す。
【図４ａ−ｆ】そらせ板における分流開口部のさまざまな実施形態。パイプ用穴の間にあるものと、パイプ用穴につながるもの。
【図５ａ−ｂ】そらせ板における管貫通部。管の周囲にリング状隙間と、そのリング状隙間に管の支持部を持つ。
【図６ａ−ｂ】密封された管貫通部のさまざまな実施形態。
【図７】ジャケット管反応装置のリング状管束の一部横断面
【図８ａ−ｂ】ジャケット管反応装置の横断面。いずれも円形ではない管束に、一方はリング状の、他方はディスク状のそらせ板を備える。
【図９ａ−ｂ】図７において点線で囲まれた部分に位置する管の拡大図。さまざまな方法で管が位置をずらしている（“管トランスフォーメーション”）。
【図１０】管ピッチが段階的に変化づけされている管パターン。
【図１１】ほかの方法で管トランスフォーメーションを単純化した管パターン。
【図１２】図１に類似するジャケット管反応装置の縦断面図。追加的な装置として格子を組み込んでいる。
【図１３】そらせ板で分離された反応装置２つのセクションの移行部における流れ案内装置。
【図１４】上記と同様な箇所における別な流れ案内装置。
【図１５】図１４の流れ案内装置の図解。
【図１６】組み込み物または特徴を追加したジャケット管反応装置の縦断面片側半分の略図。
【図１７】リング状流路に囲まれた反応装置横断面の片側半分の略図。
【図１８ａ−ｃ】図１７のリング状流路に用いるさまざまなブレードの形態。
【図１９】反応装置縦断面の細部。リング状流路の横断面を付記する。
【図２０】図１に類似する反応装置の縦断面図。熱媒用バイパス流路を追加して備える。
【図２１】図１に類似する反応装置の縦断面図。熱媒用のガス抜き手段を追加して備える。
【図２２】反応装置縦断面の片側半分の略図。個々の反応管におけるさまざまな触媒充てん高さを示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
2006510471.tif 000018
【図１６】
2006510471.tif 000019
【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
2006510471.tif 000022
【図２０】
2006510471.tif 000023
【図２１】
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【図２２】
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【手続補正書】
【提出日】平成17年6月9日(2005.6.9)
【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】
触媒気相反応を行うためのジャケット管反応装置（２）において、すなわち反応管束（６）とそらせ板（２２、２４）とそしてリング状流路（１８、２０）とを備え、第１にこの反応管束はリング状かつ垂直であり、ほぼ円筒形の反応装置ジャケット（４）に囲まれ、熱媒の接触流を受け、第２にそらせ板は熱媒のためのものであって、リング状のそらせ板とディスク状のそらせ板が交代に設けられ、熱媒が通過するための分流開口部（２６）を備え、この分流開口部の少なくとも一部は、反応装置の半径にそって断面積が変化づけされており、第３にリング状流路は、反応装置ジャケットの少なくとも両末端に設けられ、周辺から熱媒を供給または排出するため、外部に設けられた１つの熱交換器およびやはり外部に設けられた少なくとも１つのポンプに接続されている、上記のジャケット管反応装置において、下記の事項：
ａ）流れ制御手段（３８、４２、４４、５０）を、反応装置円周にそって配分し、管束（６）の外周および／または内周に設けること、
ｂ）すべての半径方向において流れ抵抗を制御できるようにするため、反応装置円周にそって、管束（６）の管ピッチに変化づけすること、
ｃ）すべての半径方向において流れ抵抗を制御できるようにするため、反応装置円周にそって、管束（６）の半径方向寸法に変化づけすること、
ｄ）管接触流条件を制御できるようにするため、反応装置円周にそって、少なくとも一方の種類のそらせ板（２２、２４）の半径方向寸法に変化づけすること、
ｅ）管接触流条件を制御できるようにするため、反応装置円周にそって、少なくとも一方の種類のそらせ板（２２、２４）において、分流開口部（２６）の少なくとも１つの輪縁の横断面に変化づけすること、
の少なくとも２つが組み合わされていることを特徴とする、上記のジャケット管反応装置。
【請求項２】
各そらせ板（２２、２４）の分流開口部（２６）を通過する分流の熱媒循環量全体に対する比が、１０〜８０％、好ましくは１０〜７０％、より合目的には１０〜６０％、最も合目的には１５〜３０％であることを特徴とする、請求項１に記載のジャケット管反応装置（２）。
【請求項３】
リング状そらせ板（２２）の中心通路の寸法は、熱媒のそこを通過する割合が、熱媒循環量総量の１０〜１００％、好ましくは１０〜８５％、最も合目的には２０〜７０％となるような寸法とすることを特徴とする、請求項１または２に記載のジャケット管反応装置（２）。
【請求項４】
ディスク状そらせ板（２４）の外周と反応装置ジャケット（４）との間の通路の寸法は、熱媒のそこを通過する割合が、熱媒循環量総量の１０〜１００％、好ましくは１５〜９０％、最も合目的には２０〜８０％となるような寸法とすることを特徴とする、前記各請求項のいずれかに記載のジャケット管反応装置（２）。
【請求項５】
反応管束（６）内部の横断面における配管のない部分と、反応装置ジャケット内部の横断面で配管に利用できる部分全体との比が２．２５〜３６％、好ましくは３〜２５％、最も合目的には７〜２０％であることを特徴とする、前記各請求項のいずれかに記載のジャケット管反応装置（２）。
【請求項６】
少なくとも１枚のリング状そらせ板（２２）はその内側通路の面積が、少なくとも１枚のディスク状そらせ板（２４）の外側通路の面積の３０〜２００％、好ましくは４０〜１５０％、最も合目的には７０〜１２０％であることを特徴とする、前記各請求項のいずれかに記載のジャケット管反応装置（２）。
【請求項７】
そらせ板（２２、２４）の少なくとも１枚、好ましくはディスク状そらせ板（２４）の少なくとも１枚が、意図的な分流（２６）を生じないことを特徴とする、前記各請求項のいずれかに記載のジャケット管反応装置（２）。
【請求項８】
そらせ板（２２、２４）からそらせ板（２４、２２）まで、またはそらせ板（２２）から管板（１０、１２）まで、または―多槽型反応装置の場合―そらせ板（２２）から分離板までの間隔が、平均間隔の３０〜３００％、好ましくは５０〜２００％、最も合目的には７０〜１３０％であることを特徴とする、前記各請求項のいずれかに記載のジャケット管反応装置（２）。
【請求項９】
そらせ板（２２、２４）の分流開口部（２６）は少なくとも一部が、反応管（８）を囲むリング状隙間からなることを特徴とする、前記各請求項のいずれかに記載のジャケット管反応装置（２）。
【請求項１０】
分流開口部（２６）は少なくとも一部が、そらせ板（２２、２４）におけるパイプ用穴（２８）に隣接して、またはパイプ用穴の間に、形成された通路からなることを特徴とする、前記各請求項のいずれかに記載のジャケット管反応装置（２）。
【請求項１１】
分流開口部（２６）は少なくとも一部が、パイプ用穴（２８）の拡大部（３０）からなることを特徴とする、前記各請求項のいずれかに記載のジャケット管反応装置（２）。
【請求項１２】
分流開口部（２６）の大きさ、密度、および／または形状が、反応装置の半径方向において、およびまたはその円周方向において、変化づけされていることを特徴とする、前記各請求項のいずれかに記載のジャケット管反応装置（２）。
【請求項１３】
分流開口部（２６）が均一に、または均一な密度で配置されたゾーンが、リング状および／または扇形であることを特徴とする、請求項１２に記載のジャケット管反応装置（２）。
【請求項１４】
少なくとも２つの上下に位置するリング状またはディスク状そらせ板（２２、２４）の間、あるいはそらせ板（２２）と隣接する管板（１０、１２）または分離板との間に、少なくとも１枚の流れ案内板（４８）を配置することを特徴とする、前記各請求項のいずれかに記載のジャケット管反応装置（２）。
【請求項１５】
熱媒が１枚または複数枚のそらせ板（２２、２４）を通過するバイパス流路（５６）を少なくとも１つ備えることを特徴とする、前記各請求項のいずれかに記載のジャケット管反応装置（２）。
【請求項１６】
１つの反応装置横断面におけるバイパス流路（５６）の寸法は、そのバイパス流路を通過するバイパス流が、熱媒循環量総量の１〜５０％、好ましくは１０〜４０％であるような寸法であることを特徴とする、請求項１５に記載のジャケット管反応装置（２）。
【請求項１７】
管束（６）の半径方向内側および／または外側輪郭が１つの波線に従うことを特徴とする、前記各請求項のいずれかに記載のジャケット管反応装置（２）。
【請求項１８】
そらせ板における分流開口部（２６）の配置が１つまたは複数の波線に従い、および／またはそらせ板（２２，２４）の少なくともいくつかの周縁が、および／またはたとえば格子（３８）、流れ案内板（４８）、そのほかの流れ案内装置（４２、４４）、または混合装置のような組み込み物が、および／または流れ案内板（４８）の少なくともいくつかの内側および／または外側輪郭が、管束（６）の輪郭に従うことを特徴とする、請求項１７に記載のジャケット管反応装置。
【請求項１９】
当該流れ制御手段は、その組織および／または構造が反応装置円周にそって変化づけされている組み込み物（３８、４２、４４）という形態であり、かつ反応装置円周にそって変化づけされている流れプロフィールを熱媒にあたえるに適したものである、このような流れ制御手段を備えることを特徴とする、前記各請求項のいずれかに記載のジャケット管反応装置（２）。
【請求項２０】
組み込み物として少なくとも１つの格子（３８）を備え、この格子は渦流を生じる格子、そして／または流れを分配する格子であることを特徴とする、前記各請求項のいずれかに記載のジャケット管反応装置（２）。
【請求項２１】
流れ制御手段を備えるが、この場合そらせ板（２２、２４）に分離された軸方向を向く反応装置セクション（Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩ、ＩＶ）があり、その２つのセクションの移行部に設けられた少なくとも１つの流れ案内装置（４２、４４）がその流れ制御手段であることを特徴とする、前記各請求項のいずれかに記載のジャケット管反応装置（２）。
【請求項２２】
流れ制御手段を備えるが、この場合そらせ板（２２、２４）に分離された、軸方向を向く反応装置セクション（Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩ、ＩＶ）があって、その２つのセクションの移行部および／またはこれらセクションへの熱媒入口に設けられた、少なくとも１つの混合装置がこの流れ制御手段であることを特徴とする、前記各請求項のいずれかに記載のジャケット管反応装置（２）。
【請求項２３】
熱媒入口側のリング状流路（２０）を反応装置ジャケット（４）内部と接続するウィンドウ（４０）内の案内面、そして／または同ウィンドウに接する案内面である流れ制御手段を備えることを特徴とする、前記各請求項のいずれかに記載のジャケット管反応装置（２）。
【請求項２４】
接触管（８）における熱伝達係数が、少なくとも１０００、好ましくは少なくとも１５００、さらに合目的には少なくとも２０００、最も合目的には少なくとも２５００（Ｗ／ｍ２°Ｋ）に設定されていることを特徴とする、前記各請求項のいずれかに記載のジャケット管反応装置（２）。
【請求項２５】
触媒気相反応を行うためのジャケット管反応装置（２）において、すなわち反応管束（６）とそらせ板（２２、２４）とそしてリング状流路（１８、２０）とを備え、第１にこの反応管束はリング状かつ垂直であり、ほぼ円筒形の反応装置ジャケット（４）に囲まれ、熱媒の接触流を受け、第２にそらせ板は熱媒のためのものであって、リング状のそらせ板とディスク状のそらせ板が交代に設けられ、熱媒が通過するための分流開口部（２６）を備え、この分流開口部の少なくとも一部は、反応装置半径にそって断面積が変化づけされており、第３にリング状流路は、反応装置ジャケットの少なくとも両末端に設けられ、周辺から熱媒を供給または排出するため、外部に設けられた１つの熱交換器および外部に設けられた少なくとも１つのポンプに接続されている、上記のジャケット管反応装置において、渦流を促進する流れ制御手段（３８、４２、４４、５０）を備え、この流れ制御手段は反応装置円周にそって延びまたは分布し、かつ管束（６）の外周および／または内周に設けられたブレード（５０）および／または格子（３８）であることを特徴とする、上記のジャケット管反応装置。
【請求項２６】
触媒気相反応を行うためのジャケット管反応装置（２）において、すなわち反応管束（６）とそらせ板（２２、２４）とそしてリング状流路（１８、２０）とを備え、第１にこの反応管束はリング状かつ垂直であり、ほぼ円筒形の反応装置ジャケット（４）に囲まれ、熱媒の接触流を受け、第２にそらせ板は熱媒のためのものであって、リング状のそらせ板とディスク状のそらせ板が交代に設けられ、熱媒が通過するための分流開口部（２６）を備え、この分流開口部の少なくとも一部は、反応装置半径にそって断面積が変化づけされており、第３にリング状流路は、反応装置ジャケットの少なくとも両末端に設けられ、周辺から熱媒を供給または排出するため、外部に設けられた１つの熱交換器および外部に設けられた少なくとも１つのポンプに接続されている、上記のジャケット管反応装置において、流れ抵抗を制御できるようにするため、管束（６）の管ピッチがほぼ反応装置円周にそって変化づけされていることを特徴とする、上記のジャケット管反応装置。
【請求項２７】
触媒気相反応を行うためのジャケット管反応装置（２）において、すなわち反応管束（６）とそらせ板（２２、２４）とそしてリング状流路（１８、２０）とを備え、第１にこの反応管束はリング状かつ垂直であり、ほぼ円筒形の反応装置ジャケット（４）に囲まれ、熱媒の接触流を受け、第２にそらせ板は熱媒のためのものであって、リング状のそらせ板とディスク状のそらせ板が交代に設けられ、熱媒が通過するための分流開口部（２６）を備え、この分流開口部の少なくとも一部は、反応装置半径にそって断面積が変化づけされており、第３にリング状流路は、反応装置ジャケットの少なくとも両末端に設けられ、周辺から熱媒を供給または排出するため、外部に設けられた１つの熱交換器および外部に設けられた少なくとも１つのポンプに接続されている、上記のジャケット管反応装置において、流れ抵抗を制御できるようにするため、管束（６）および／または少なくとも一方の種類のそらせ板（２２、２４）の半径方向寸法が、反応装置円周にそって変化づけされていることを特徴とする、上記のジャケット管反応装置。
【請求項２８】
触媒気相反応を行うためのジャケット管反応装置（２）において、すなわち反応管束（６）とそらせ板（２２、２４）とそしてリング状流路（１８、２０）とを備え、第１にこの反応管束はリング状かつ垂直であり、ほぼ円筒形の反応装置ジャケット（４）に囲まれ、熱媒の接触流を受け、第２にそらせ板は熱媒のためのものであって、リング状のそらせ板とディスク状のそらせ板が交代に設けられ、反応管束（６）の管（８）をそれぞれに囲む分流開口部（２６）を備え、この分流開口部は少なくとも一部が、反応装置半径にそって断面積に変化づけされており、第３にリング状流路は、反応装置ジャケットの少なくとも両末端に設けられ、周辺から熱媒を供給または排出するため、外部に設けられた１つの熱交換器および外部に設けられた少なくとも１つのポンプに接続されている、上記のジャケット管反応装置において、反応管束（６）のすべての管（８）がそらせ板（２２、２４）の少なくとも１枚に支持されていることを特徴とする、上記のジャケット管反応装置。
【請求項２９】
触媒気相反応を行うためのジャケット管反応装置（２）において、すなわち反応管束（６）とそらせ板（２２、２４）とそしてリング状流路（１８、２０）とを備え、第１にこの反応管束はリング状かつ垂直であり、ほぼ円筒形の反応装置ジャケット（４）に囲まれ、熱媒の接触流を受け、第２にそらせ板は熱媒のためのものであって、リング状のそらせ板とディスク状のそらせ板が交代に設けられ、熱媒が通過するための分流開口部（２６）を備え、この分流開口部は少なくとも一部が、反応装置半径にそって断面積に変化づけされており、第３にリング状流路は、反応装置ジャケットの少なくとも両末端に設けられ、周辺から熱媒を供給または排出するため、外部に設けられた１つの熱交換器および外部に設けられた少なくとも１つのポンプに接続されている、上記のジャケット管反応装置において、管接触流条件を制御できるようにするため、少なくとも一方の種類のそらせ板（２２、２４）における分流開口部（２６）の少なくとも１つの輪縁について、反応装置円周にそって断面積が変化づけされていることを特徴とする、上記のジャケット管反応装置。
【請求項３０】
酸化、水素添加、脱水素、ニトロ化、アルキル化などのプロセスに用いられることを特徴とする、前記各請求項のいずれかに記載のジャケット管反応装置。
【請求項３１】
ケトン、メチルイソブチルケトン、メルカプタン、イソプレン、アントラキノン、ｏ‐クレゾール、エチレンヘキサン、フルフラール、アセチレン、酢酸ビニル、塩化イソプロピル、無水ナフタル酸、塩化ビニル、オキソアルコール、Ｐｙｒｏｔｏｌ、スチレン、シアン化水素、ポリフェニレンオキシド、ジメチルフェノール、ピリジンアルデヒド、Ｔｈｅｒｂａｎ、α‐オレフィン、ビタミンＢ６、青酸、アニリン、蟻酸ニトラル、ジフルオロメタン、４‐メチル‐２‐ペンタノン、テトラヒドロフランを製造するため、およびとくに下記のプロセスのため、すなわち、
ジメチルベンゼン（ｍ、ｏ、ｐ）を酸化してそれぞれのモノ‐およびジアルデヒドとすること、
ジメチルベンゼン（ｍ、ｏ、ｐ）を酸化してそれぞれのモノ‐およびジカルボン酸、またはそれらの無水物とすること、
トリメチルベンゼンを酸化してそれぞれのモノ‐、ジ−およびトリアルデヒドとすること、
トリメチルベンゼンを酸化してそれぞれのモノ‐、ジ‐およびトリカルボン酸、またはそれらの無水物とすること、
ジュレンを酸化してピロメリット酸とすること、
γ‐またはβ‐ピコリンを酸化してγ‐またはβ‐ピコリンカルバルデヒドとすること、
γ‐またはβ‐ピコリンを酸化してイソニコチン酸またはニコチン酸とすること、
プロペンを酸化してアクロレインとすること、
アクロレインを酸化してアクリル酸とすること、
プロパンを酸化してアクロレインとすること、
プロパンを酸化してアクリル酸とすること、
ブタンを酸化してＭＳＡ（無水マレイン酸）とすること、
ラフィネートを酸化してＭＳＡとすること、
ｉ‐ブタンを酸化してメタクロレインとすること、
メタクロレインを酸化してメタクリル酸とすること、
メタクロレインを酸化してメタクリル酸メチルとすること、
ｉ‐ブタンを酸化してメタクロレインとすること、
ｉ‐ブタンを酸化してメタクリル酸とすること、
ジメチルベンゼン（ｍ、ｏ、ｐ）をアンモ酸化してそれぞれのモノ‐およびジニトリルとすること、
トリメチルベンゼンをアンモ酸化してそれぞれのモノ‐およびジ‐、トリニトリルとすること、
プロパンをアンモ酸化してアクリルニトリルとすること、
プロペンをアンモ酸化してアクリルニトリルとすること、
β‐ピコリンをアンモ酸化して３‐シアノピリジンとすること、
γ‐ピコリンをアンモ酸化して４‐シアノピリジンとすること、
メタノールを酸化してホルムアルデヒドとすること、
ナフタリンおよび／またはｏ‐キシレンを酸化、場合によっては混合プロセスの中で酸化して無水フタル酸とすること、
エタンを酸化して酢酸とすること、
エタノールを酸化して酢酸とすること、
ゲラニオールを酸化してシトラールとすること、
エチレンを酸化して酸化エチレンとすること、
プロペンを酸化して酸化プロピレンとすること、
塩化水素を酸化して塩素とすること、
グリコールを酸化してグリオキサールとすること、および
ＭＳＡを水素添加してブタンジオールとすることのために用いることを特徴とする、請求項３０に記載のジャケット管反応装置（２）。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５９】
自明のことであるが、とくに溶融塩を熱媒として用いる場合、反応装置を始動するためには、高温状態ですでに熱媒を熱媒循環系に供給し、または熱媒循環系に電熱式、蒸気加熱式、または燃焼式のヒーターを設けて、熱媒を反応装置始動に適した温度としなければならない。しかしこの方法は通常行われているものである。もう１つ自明のこととして、反応装置は熱媒循環系とともに、熱媒の排出手段と、少なくとも１つの充てん箇所とを、そのため考慮されるすべての箇所に備えなければならない。
本発明によるジャケット管反応装置の好ましい実施形態を下記に挙げる。
本発明によるジャケット管反応装置は有利な方法として、管ピッチの管外径に対する比を平均１．１４〜４、好ましくは１．２〜２、最も合目的には１．２〜１．５とする。
反応装置を通る熱媒の循環量総量の設計、分流開口部（２６）の設計および／または配置は、管のほぼ法線面内で見て、反応領域における管壁温度差が１５℃以下、好ましくは８℃以下、合目的には５℃以下、より合目的には２℃以下、最も合目的には１℃以下となるように行う
反応管束（６）と熱媒循環量の設計は、反応装置ジャケット（４）の入口と出口間の熱媒温度差が３０℃以下、好ましくは１５℃以下、さらに合目的には８℃以下、最も合目的には２〜４℃となるように行う
リング状そらせ板（２２）および／またはディスク状そらせ板（２４）は、たがいに少なくとも部分的に異なるものとする。
すべての反応管（８）は、そらせ板（２２、２４）の少なくとも１枚によって支持されるものとする。
反応装置（６）内側および／または外側周縁において、少なくともいくつかの反応管（８）は、そらせ板（２２、２４）または同様なもの（４８）によっては支持されていない。
ディスク状そらせ板（２４）の直径は、反応管束（６）の外径より大きいか、あるいは小さい。
反応管（８）は少なくとも一部が、そらせ板（２２、２４）への差し込み箇所を密封されている。
上記密封は拡幅によって生じている。
上記密封は、該当するパイプ用穴（２８）の少なくとも１つのリング状みぞ（３４）における拡幅によって生じている。
反応管（８）は、反応管を囲むリング状隙間でスペーサー（３２）に支持されている。
パイプ用穴（２８）の拡大部（３０）の根元の幅は、パイプ用穴（２８）の直径より小さいものとする。
分流開口部（２６）の個数は、少なくとも各領域ごとに、パイプ用穴（２８）の個数より少なく、あるいは多いものとする。
分流開口部（２６）の中には、複数の管（８）を囲むものがある。
分流開口部の大きさ、密度、および／または形状は、段階的に変化づけされている。
分流開口部（２６）を均一に、または均一な密度で配置された扇形のゾーン（図３のＡ、Ｂ）は、開口角が３０°またはそれ以下である。
分流開口部（２６）を均一に、または均一な密度で設けられた扇形のゾーン（図３のＡ、Ｂ）は、開口角が３０°またはそれ以下である。
少なくとも１枚の流れ案内板（４８）は、隣接する少なくとも１枚のそらせ板（２２、２４）と半径方向の寸法が異なる。
少なくとも１枚の流れ案内板（４８）は、そらせ板（２２、２４）と同様に分流開口部（４６）を備える。
反応管（８）の少なくとも一部は、少なくとも１枚の流れ案内板（４８）に支持されている。
少なくとも１枚の流れ案内板（４８）は円錐形である。
そらせ板（２２、２４）の少なくとも１枚は円錐形である。
円錐角（α）は３０°以下、好ましくは２０°以下、最も合目的には１５°以下とする。
少なくとも１つのバイパス流路（５６）が、反応装置ジャケット（４）と管束（６）との間では、リング状流路を軸方向上下部分に区分する隔壁に、および／または管束内部では配管のない部分に設けられている。
バイパス流路（５６）の少なくとも一部は、管束（６）の外部および／または内部でそらせ板（２２、２４）の少なくとも１枚に形成された開口部（７０）からなる。
少なくとも１つのバイパス流路は少なくとも一部が、管（６２、６４、７４）から形成される。
管（６２、６４、７４）は、均一または不均一に分布する複数の入口または出口開口部（６６、６８）を備える。
管（６２、６４）は主として、一方の管板（１０、１２）から他方の管板に、または一方の管板から分離板に延びる。
少なくとも１つのバイパス流路（５６）の少なくとも一部は、反応装置ジャケット（４）の外部に位置する。
上記の外部に位置するバイパス流路（５６）は、少なくとも１つのリング状流路（１８、２０、５６）に接続する。
管束（６）の半径方向内側および／または外側の波形輪郭は回転対称形であって、たがいに３０°ずつ位置をずらした軸についての対称性をともなう。
上記の波形輪郭の半径は、その平均半径に対して最大±２０％の偏差を持つ。
上記の波形輪郭は、角を丸み付けした六角形に準拠する。
管ピッチは変化づけされている。
管ピッチは、それぞれ均一な管ピッチを持つリング状および／またはディスク状扇形ゾーンの間で、段階的に変化づけされている。
このような扇形ゾーンの開口角は３０°またはそれ以下である。
管ピッチは、たがいに位置をずらした管配置の半径方向各軸を横切る各線にそって、連続的に変化づけされている。
管ピッチは、管束の中心軸と同軸の円周線にそって、連続的に変化づけされている。
管ピッチのバリエーション（変化づけ）は、管間隔の内法寸法が平均管間隔の最大１．４倍、好ましくは最大１．３倍となるような程度に行う。
渦流を生じる、および／または流れを分配する格子（３８）が、熱媒供給側のリング状流路（２０）と反応管束（６）との間に配置されている。
格子（３８）は、熱媒供給側リング状流路（２０）を反応装置ジャケット（４）内部と接続するウィンドウ（４０）に配置されている。
格子（３８）はほぼ円筒形である。
少なくとも１つのリング状またはディスク状格子（３８）が、ディスク状またはリング状そらせ板（２４、２２）の外側または内側に接続する。
格子（３８）は多重構造である。
格子（３８）の流れ抵抗は、反応装置円周方向および／または縦方向において変化づけされている。
リング状流路（１８、２０）と反応装置ジャケット（４）内部とを接続するウィンドウ（４０）は、反応装置円周にそって、高さ、幅、および／または、軸方向および／または円周方向の間隔が変化づけされている。
そらせ板（２２、２４）で分離されて軸方向を向く２つの反応装置セクション（Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩ、ＩＶ）において、その移行部に設けられた流れ案内装置（４４）は、該当する反応装置セクション（Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩ、ＩＶ）内で流れ各層の上下の順序を維持するため、それに対応して形成されている。
しかし上記移行部の流れ案内装置（４２）は、該当する反応装置セクション（Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩ、ＩＶ）内に生じる流れ各層の上下の順序を逆転するため、それに対応して形成することもできる。
円周方向に順次続く複数の混合装置は、混合および／または通過特性がさまざまに異なる。
反応管束（６）の管（８）は、触媒充てん物（８０）がたがいに異なる。
触媒充てん物（８０）は、触媒の種類、量、および／または触媒活性を変化づけされている。
触媒充てん物（８０）は、各管（８）において軸方向の位置を変化づけされている。
触媒充てん物（８０）は、管束（６）の中心軸を基準として半径方向に変化づけされている。
管束（６）の触媒充てん物（８０）の上側および／または下側の限界は、全体としてほぼ円錐形に準じる。
上記各円錐の開口角（α、β）は３０°以下、好ましくは２０°以下、最も合目的には１５°以下とする。
熱媒入口側のリング状流路（２０）を反応装置ジャケット（４）内部と接続するウィンドウ（４０）内部の案内面、および／または同ウィンドウに接する案内面は、その少なくとも一部がウィンドウ（４０）の周縁によって形成される。
上記案内面が、ウィンドウ（４０）内部に配置されたブレード、および／または同ウィンドウに結合されたブレード（４０）によって形成される。
上記案内面は、ジャケット管反応装置の円周にそって、形状および／または位置が変化づけされる。
リング状流路（１８、２０）の少なくとも１つは、反応装置円周にそって一巡するウィンドウ（４０）、場合によっては高さが変化づけされた同ウィンドウを、反応装置ジャケット（４）の膨張しろとして備える。
本発明によるジャケット管反応装置は、熱媒循環系からのガス収集に問題を生じる箇所すべてに、ガス抜き装置（７６）を備えることができる。
上記ガス抜き装置（７６）は、必要があればスロットル装置を経由して、共通のガス排出管（７８）と接続されるものとする。
熱媒は、塩浴の場合、たとえば窒素のような不活性ガスと重複して用いる。
【国際調査報告】
2006510471.tif 000026
2006510471.tif 000027
2006510471.tif 000028
2006510471.tif 000029
2006510471.tif 000030
2006510471.tif 000031