(57)【要約】  軽質ガス状反応生成物からワックス反応生成物を分離する炭化水素系生成のための反応器。反応器は、ハウジング、触媒床、生成物回収帯域、及びストリッピング帯域を有する。触媒床は、多管式及び他の固定床式構成において提供され得る。ストリッピング帯域は生成物回収帯域から軽質ガス反応生成物を受け、ハウジングのガス出口は生成物回収帯域から非軽質ガス状炭化水素系反応生成物を受ける。ハウジングのワックス出口は、生成物回収帯域からワックス生成物を受ける。
2017536445.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
化学反応の軽質ガス状生成物からワックス生成物を分離するための反応器であって、
ガス供給口、第１ガス出口、及びワックス生成物出口を画定し、長手方向軸、上端、及び対向する下端を有し、かつ前記ガス供給口が前記ハウジングの前記上端に近接して配置されるハウジングと、
前記ガス供給口と流体連通して前記ハウジング内に配置され、少なくとも１つの触媒を受けるよう構成される触媒床と、
前記触媒床と流体連通して前記ハウジング内に配置され、少なくとも１つの反応生成物を受けるよう構成される生成物回収帯域と、
前記生成物回収帯域及び前記第１ガス出口と流体連通して配置され、前記生成物回収帯域から前記ハウジングの前記長手方向軸に対して上方に延在し、かつ前記生成物回収帯域から軽質ガス状生成物を受けるよう構成されるストリッピング帯域と、
前記生成物回収帯域内に配置され、前記ハウジングの内面からワックス生成物を分離するよう構成されるスクレーパと、を備え、
前記第１ガス出口が前記すトリッピング帯域から軽質ガス状生成物を受けるよう構成され、前記ワックス生成物出口が前記生成物回収帯域からワックス生成物を受けるよう構成される、反応器。
【請求項２】
前記触媒床内で周方向に間隔を空けて配置される複数の冷却板をさらに備え、少なくとも１つの冷却剤を受けるよう構成される少なくとも１つの流路を各冷却板が画定する、請求項１に記載の反応器。
【請求項３】
前記ハウジングが冷却剤入口を画定し、前記複数の冷却板の前記流路が前記冷却剤入口と流体連通して配置される、請求項２に記載の反応器。
【請求項４】
前記ハウジングが外壁、第１内壁、及び第２内壁を有し、前記外壁と前記第１内壁との間の空間が前記ガス供給口を画定し、前記第１内壁と前記第２内壁との間の空間が前記触媒床を画定し、前記第２内壁の内表面が前記ストリッピング帯域を画定する、請求項３に記載の反応器。
【請求項５】
前記ハウジングが冷却剤出口を画定し、前記複数の冷却板の前記流路が前記冷却剤出口と流体連通して配置される、請求項４に記載の反応器。
【請求項６】
ワックス生成物からの軽質反応生成物の分離を促進するために、前記生成物回収帯域の少なくとも一部を取り囲む冷却ジャケットをさらに備える、請求項１に記載の反応器。
【請求項７】
前記生成物回収帯域内に配置される熱交換器／蒸発器をさらに備える、請求項１に記載の反応器。
【請求項８】
前記熱交換器／蒸発器が薄膜蒸発器を備える、請求項７に記載の反応器。
【請求項９】
重量に基づいて前記ワックス生成物を分離する手段をさらに備える、請求項１に記載の反応器。
【請求項１０】
前記ワックス生成物を分離する手段が、前記ワックス生成物出口と流体連通し、上部ワックス生成物出口及び下部ワックス生成物出口を画定する１次ワックス生成物受容部と、前記１次ワックス生成物受容部を加熱し、前記１次ワックス生成物受容部内の前記ワックス生成物をガス状ワックス生成物及び非ガス状ワックス生成物へと分離するよう構成される加熱器と、を備え、前記上部ワックス生成物出口が前記ガス状ワックス生成物を受けるよう構成され、前記下部ワックス生成物出口が前記非ガス状ワックス生成物を受けるよう構成される、請求項９に記載の反応器。
【請求項１１】
前記ワックス生成物を分離する前記手段が、前記１次ワックス生成物受容部の前記上部ワックス生成物出口と連通して配置される第１の２次ワックス生成物受容部と、前記第１の２次ワックス生成物受容部を冷却するよう構成される第１冷却器と、前記１次ワックス生成物受容部の前記下部ワックス生成物出口と連通して配置される第２の２次ワックス生成物受容部と、前記第２の２次ワックス生成物受容部を冷却するよう構成される第２冷却器と、をさらに備える、請求項１０に記載の反応器。
【請求項１２】
前記触媒床が、前記ガス供給口と流体連通して配置され、前記少なくとも１つの触媒を受けるよう構成される複数のチューブを備える、請求項１に記載の反応器。
【請求項１３】
前記生成物回収帯域が前記ハウジングの前記長手方向軸に対して前記触媒床の下方に配置され、前記少なくとも１つの反応生成物を受けるよう構成される、請求項１に記載の反応器。
【請求項１４】
前記ハウジングが、前記ハウジングの前記下端に近接し、前記生成物回収帯域と流体連通する第２ガス出口をさらに画定し、前記第２ガス出口が前記生成物回収帯域から非軽質ガス状生成物を受けるよう構成される、請求項１に記載の反応器。
【請求項１５】
先行請求項のいずれか１項に記載の反応器を利用して化学反応を行うことを含む、非ワックス生成物からのワックス生成物の分離方法。
【請求項１６】
前記化学反応が合成ガス転化反応である、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
化学反応の軽質ガス状生成物からワックス生成物を分離するための反応器であって、
ハウジングを有し、前記ハウジングは、ガス供給口と、第１ガス出口と、ワックス生成物出口と、長手方向軸と、上端と、その反対側の下端を有し、前記ガス供給口は、前記ハウジングの上端に近接して配置され、
更に、前記ガス供給口と流体連通するように配置され且つ少なくとも１つの触媒を受け入れるように構成された複数のチューブと、
前記ハウジング内に周方向に間隔を空けて配置された複数の冷却板と、を有し、前記複数の冷却板のうちの隣接した冷却板は、前記反応器の内面と協働して、前記複数のチューブの少なくとも１つのチューブの少なくとも一部を周方向に取り囲み、各冷却板は、少なくとも１つの冷却剤を受け入れるよう構成された少なくとも１つの流路を有し、
更に、前記複数のチューブと流体連通して前記ハウジング内に配置され且つ少なくとも１つの反応生成物を受け入れるよう構成された生成物回収帯域と、
前記生成物回収帯域及び前記第１ガス出口と流体連通して配置されたストリッピング帯域と、を有し、前記ストリッピング帯域は、前記ハウジングの長手方向軸に対して前記生成物回収帯域から上方に延び、且つ、前記生成物回収帯域から軽質ガス状生成物を受け入れるよう構成され、
前記第１ガス出口は、前記ストリッピング帯域から軽質ガス状生成物を受け入れるよう構成され、前記ワックス生成物出口は、前記生成物回収帯域からワックス生成物を受け入れるように構成される、反応器。
【請求項１８】
前記ハウジングは、冷却剤入口を有し、前記冷却剤入口は、前記ハウジング内の前記少なくとも１つの冷却剤の循環を可能にするために少なくとも１つの冷却剤を受け入れるように構成される、請求項１７に記載の反応器。
【請求項１９】
前記ハウジングは、外壁及び内壁を有し、前記複数のチューブは、前記外壁と前記内壁との間の空間内に配置され、前記内壁の内表面が前記ストリッピング帯域を構成する、請求項１７に記載の反応器。
【請求項２０】
前記ハウジングは、冷却剤出口を有し、前記冷却剤出口は、前記ハウジングの長手方向軸に対して前記冷却剤入口から間隔をあける、請求項１８に記載の反応器。
【請求項２１】
更に、ワックス生成物からの軽質反応生成物の分離を促進するために、前記生成物回収帯域の少なくとも一部を取り囲む冷却ジャケットを有する、請求項１７に記載の反応器。
【請求項２２】
更に、前記生成物回収帯域内に配置される熱交換器／蒸発器を有する、請求項１７に記載の反応器。
【請求項２３】
前記熱交換器／蒸発器は、薄膜蒸発器を有する、請求項２２に記載の反応器。
【請求項２４】
更に、重量に基づいて前記ワックス生成物を分離する手段を有する、請求項１７に記載の反応器。
【請求項２５】
前記ワックス生成物を分離する前記手段は、１次ワックス生成物受容部と、加熱器を有し、
前記１次ワックス生成物受容部は、前記ワックス生成物出口と流体連通し、上部ワックス生成物出口及び下部ワックス生成物出口を有し、
前記加熱器は、前記１次ワックス生成物受容部を加熱し、前記１次ワックス生成物受容部内の前記ワックス生成物をガス状ワックス生成物及び非ガス状ワックス生成物へと分離させるように構成され、
前記上部ワックス生成物出口は、前記ガス状ワックス生成物を受け入れるよう構成され、前記下部ワックス生成物出口は、前記非ガス状ワックス生成物を受け入れるよう構成される、請求項２４に記載の反応器。
【請求項２６】
前記ワックス生成物を分離する前記手段は更に、前記１次ワックス生成物受容部の上部ワックス生成物出口と連通するように配置された第１の２次ワックス生成物受容部と、前記第１の２次ワックス生成物受容部を冷却するように構成された第１冷却器と、前記１次ワックス生成物受容部の下部ワックス生成物出口と連通するように配置された第２の２次ワックス生成物受容部と、前記第２の２次ワックス生成物受容部を冷却するよう構成された第２冷却器を有する、請求項２５に記載の反応器。
【請求項２７】
前記生成物回収帯域は、前記ハウジングの長手方向軸に対して前記触媒床の下方に配置され、前記少なくとも１つの反応生成物を受け入れるように構成される、請求項１７に記載の反応器。
【請求項２８】
前記ハウジングは更に、前記ハウジングの下端に近接し且つ前記生成物回収帯域と流体連通する第２ガス出口を有し、前記第２ガス出口は、前記生成物回収帯域から非軽質ガス状生成物を受け入れるように構成される、請求項１７に記載の反応器。
【請求項２９】
請求項１７〜２８のいずれか１項に記載の反応器を利用して化学反応を行うことを含む、非ワックス生成物からワックス生成物を分離する方法。
【請求項３０】
前記化学反応が合成ガス転化反応である、請求項２９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
〔関連出願の相互参照〕
本出願は、その全体が本明細書に参照によって援用される、２０１４年１０月３１日に出願された米国特許仮出願第６２／０７３，３３１号の利益を主張する。
【０００２】
本発明は化学反応の重量の小さいガス状生成物からワックスまたは重量の大きい生成物（重質）を分離するための反応器に関し、より詳細には、合成ガス転化反応の重量の小さいガス状生成物からワックスまたは重量の大きい生成物を分離するための反応器に関する。
【背景技術】
【０００３】
低級オレフィン及びパラフィンなどの重量の小さい反応生成物を生成する合成ガス転化反応及び他の反応は、炭化水素系ワックス及び他の重量の大きい反応生成物を生成することができる。このような反応には反応のロバスト制御及び熱制約が必要であり、ワックス形成速度は重量の大きい反応生成物を生成する反応のそれよりも遅くなり得る。通常は反応の完了後、反応器からすべての反応生成物がワックス分離プロセスが実行される別個の装置へと移送される。このようなワックス分離プロセスは、反応プロセス全体に関連する資本及び運転コストを著しく増大させる。当技術分野には、化学反応、特に、重量の小さい反応生成物を生成する合成ガス転化反応及び他の反応に関連する資本及び運転コストを削減するために、反応器内からのワックスの分離及び除去を可能にする反応器の必要性が存在する。
【発明の概要】
【０００４】
一態様における、化学反応の軽質ガス状生成物からワックス生成物を分離するための反応器について、本明細書において説明する。反応器は、ハウジング、触媒床、生成物回収帯域、ストリッピング帯域、及びスクレーパを有することが可能である。ハウジングは、ガス供給口、ガス出口、及びワックス生成物出口を画定することができる。ハウジングは、長手方向軸、上端、及び対向する下端を有することが可能である。ガス供給口は、ハウジングの上端に近接して配置することができる。触媒床は、ガス供給口と流体連通させてハウジング内に配置することができる。触媒床は、少なくとも１つの触媒を受けるように構成することができる。生成物回収帯域は、触媒床と流体連通させてハウジング内に配置することができる。ストリッピング帯域は、生成物回収帯域及びガス出口と流体連通させて配置することができる。ストリッピング帯域は、生成物回収帯域からハウジングの長手方向軸に対して上方に延在することができる。ストリッピング帯域は、生成物回収帯域から軽質ガス状生成物を受けるように構成することができる。スクレーパは、生成物回収帯域内に配置することができる。スクレーパは、少なくとも１つの反応生成物の非ワックス生成物からワックス生成物を分離するように構成することができる。ガス出口はストリッピング帯域から軽質ガス反応生成物を受けるように構成することができ、ワックス生成物出口は生成物回収帯域からワックス生成物を受けるように構成することができる。
【０００５】
別の態様における、化学反応の軽質ガス状生成物からワックス生成物を分離するための反応器について、本明細書において説明する。反応器は、ハウジング、複数のチューブ、複数の冷却板、生成物回収帯域、及びストリッピング帯域を有することが可能である。ハウジングは、ガス供給口、ガス出口、及びワックス生成物出口を画定することができる。ハウジングは、長手方向軸、上端、及び対向する下端を有することが可能である。ガス供給口は、ハウジングの上端に近接して配置することができる。複数のチューブは、ガス供給口と流体連通させて配置し、少なくとも１つの触媒を受けるよう構成することができる。複数の冷却板は、ハウジング内で周方向に間隔を空けて配置することができる。複数の冷却板の隣接する冷却板は、複数のチューブの少なくとも１つのチューブの少なくとも一部を周方向に取り囲むように、反応器の内面と協働することができる。各冷却板は、少なくとも１つの冷却剤を受けるよう構成された少なくとも１つの流路を画定する。生成物回収帯域は、複数のチューブと流体連通させてハウジング内に配置することができる。生成物回収帯域は、ハウジングの長手方向軸に対して複数のチューブよりも下方に配置し、少なくとも１つの反応生成物を受けるよう構成することができる。ストリッピング帯域は、生成物回収帯域及びガス出口と流体連通させて配置することができる。ストリッピング帯域は、ハウジングの長手方向軸に対して生成物回収帯域から上方に延在することができる。ストリッピング帯域は、生成物回収帯域から軽質ガス状生成物を受けるように構成することができる。ガス出口はストリッピング帯域から非軽質ガス反応生成物を受けるように構成することができ、ワックス生成物出口は生成物回収帯域からワックス生成物を受けるように構成することができる。
【０００６】
化学反応を行うための説明する反応器の利用方法についても開示する。例示的な態様において、説明する反応器は、合成ガス転化反応を行うために利用することができる。
【０００７】
本発明の付加的な利点について、以下の説明に部分的に記載しており、その説明から部分的に自明なものとなり、または本発明の実施により学んでもよい。本発明の利点は、添付請求項に特に指摘されている要素及び組み合わせによって実現され、達成される。前述の包括的な説明と以下の詳細な説明は共に、例示的で説明的なものにすぎず、特許請求されている本発明を限定することを意図するものではないことを理解するべきである。
【０００８】
本発明の好ましい実施形態のこれら及び他の特徴について、以下の添付図面を参照する詳細な説明においてさらに明らかにする。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本明細書にて開示する反応器の冷却剤供給、ガスストリッピング帯域、及び生成物回収帯域の例示的な配置の分離斜視図である。反応器は図示するように、反応器内の第１方向への冷却剤剤の軸流を可能にする冷却板を備える。冷却剤はプレートから流出すると、冷却剤出口に流入し、それによって冷却剤の輻流（例えば、反応器の長手方向軸と概ね直交する流れ）及び、その後の第１方向とは反対の第２方向の冷却剤の軸流が可能になる。本明細書においてさらに開示するように、冷却剤出口内の冷却剤はその後、還流することができる。
【図２】本明細書にて開示する例示的な反応器の上面断面図である。図示するように、反応器は触媒床内に配置される複数のプレートを有することが可能であり、反応器の中央部分はワックス生成物または重質からの軽質ガス状生成物のストリッピングを可能にするストリッピング領域を画定することができる。より軽質なガス状生成物は、反応器の上部において画定されるガス出口を通じて、ストリッピング帯域から回収することができる。
【図３】本明細書にて開示する例示的な反応器の側面断面図である。反応器は図示するように、複数のチューブ、ストリッピング帯域、及び生成物回収領域と連通するワックス生成物回収出口を有する。
【図４】本明細書にて開示する例示的な反応器の生成物回収領域の分離側面断面図である。図示するように、生成物回収領域は、生成物回収領域からのワックス反応生成物の除去を補助するために、ガス及びワックス反応生成物のそれぞれの出口とスクレーパとの分離帯域を有することが可能である。
【図５】本明細書にて開示する例示的な反応器の生成物回収領域の分離側面断面図である。生成物回収領域は図示するように、生成物回収領域からのワックス反応生成物の除去を補助するために、ガス及びワックス反応生成物のそれぞれの出口とスクレーパとの分離帯域を有することが可能である。反応器はさらに、生成物回収領域の少なくとも一部を取り囲む冷却ジャケットを有し、軽質反応生成物からのワックス反応生成物の分離の促進を補助するよう構成される。
【図６】本明細書にて開示する例示的な反応器の生成物回収領域の分離側面断面図である。生成物回収領域は図示するように、生成物回収領域からのワックス反応生成物の除去を補助するために、ガス及びワックス反応生成物のそれぞれの出口と第１スクレーパとの分離帯域を有することが可能である。反応器はさらに、ガス反応生成物からワックス反応生成物を分離するために、生成物回収領域内に配置される第２スクレーパを有することが可能である。
【図７】本明細書にて開示する例示的な反応器の生成物回収領域の分離側面断面図である。生成物回収領域は図示するように、ガス反応生成物からワックス反応生成物を分離するために、ガス及びワックス反応生成物のそれぞれの出口と、生成物回収領域内に配置される熱交換器／蒸発器との分離帯域を有することが可能である。
【図８】本明細書にて開示するワックス反応生成物を分離し、処理するための例示的なシステムを示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明は、以下の発明を実施するための形態、実施例、図面、及び特許請求の範囲、ならびにそれらの前述の及び以下の説明を参照することによって、より容易に理解することができる。しかし、本装置、システム、及び／または方法について開示し、説明する前に、別段の定めがない限り、本発明は開示される特定の装置、システム、及び／または方法に限定されず、したがってもちろん、変更され得ることを理解すべきである。本明細書において用いられる用語は特定の態様のみを説明することを目的としており、限定を意図するものではないことについても理解すべきである。
【００１１】
本発明の以下の説明は、その最良の現在公知の本発明の教示を可能にするものとして提供される。このため、関連技術分野の当業者は、本発明の有益な結果を得ながら、本明細書において説明する本発明の様々な態様に多くの変更を加えることができることを認識し、理解する。他の特徴を利用することなく本発明の特徴の一部を選択することによって、本発明の所望の利点の一部を得ることができることも明らかである。したがって当業者は、本発明への多くの修正及び適合が可能であり、特定の状況下においては望ましい場合もあり、本発明の一部であることを認識する。このように以下の説明は、本発明の原理の限定のためではなく、例示として提示する。
【００１２】
本化合物、組成物、物品、システム、装置、及び／または方法について開示し、説明する前に、それらが別段の定めがない限り、特定の合成方法に、あるいは別段の定めがない限り、特定の試薬に限定されず、したがってもちろん、変更され得ることを理解すべきである。本明細書において用いられる用語は特定の態様のみを説明することを目的としており、限定を意図するものではないことについても理解すべきである。本明細書において説明するものに類似したまたはこれと同等の任意の方法及び材料を本発明の実施または試験において利用することができるが、例示的な方法及び材料についてここで説明する。
【００１３】
また、別段の記載がない限り、本明細書に記載の任意の方法をそのステップを特定の順序で行うことを求めるものと解釈することをいかなる意味でも意図しないことを理解すべきである。したがって、方法クレームにそのステップの次の順序を実際に記載しない、あるいは特許請求の範囲または説明において、ステップが特定の順序に限定されることが明記されない場合、順序を推測することをいかなる意味でも意図しない。これは、ステップまたは運転フローの配置に関する論理事項、文法構成または句読点から得られる平易な意味、及び本明細書において説明する実施形態の数または種類を含む、解釈のための任意の可能な不明確な基準にも当てはまる。
【００１４】
本明細書において述べられたあらゆる刊行物は、それらの刊行物が関連して引用される方法及び／または材料について開示し、説明するために、本明細書において参照により援用される。
【００１５】
全体を通して用いられるように、単数形の「ａ」、「ａｎ」及び「ｔｈｅ」には、別段の明確な指示がない限り、複数の指示対称を含む。したがって、例えば文脈が別段に示さない限り、「ａ  ｗａｘ  ｏｕｔｌｅｔ（ワックス出口）」との言及は、２つ以上のこのようなワックス出口を含むことができる。
【００１６】
本明細書において、範囲を一方の「ａｂｏｕｔ（約）」特定値から、及び／または他方の「ａｂｏｕｔ（約）」特定値までとして表すことができる。このような範囲が表される場合、別の態様には、一方の特定値から、及び／または他方の特定値までが含まれる。同様に、先行詞「ａｂｏｕｔ（約）」を使用することで値が近似値として表される場合、特定値が別の態様を形成することが理解される。範囲のそれぞれの端点が、もう一方の端点との関連しても、もう一方の端点から独立しても、いずれの場合も重要であることがさらに理解される。
【００１７】
本明細書において用いられるように、「ｏｐｔｉｏｎａｌ（任意の）」または「ｏｐｔｉｏｎａｌｌｙ（任意に）」の語は、次に記載する事象または状況が発生してもよい、またはしなくてもよいことを、説明が上記事象または状況が発生する例、及び発生しない例を含むことを意味する。
【００１８】
本明細書において用いられるように、「ｏｒ（または）」の語は、特定のリストの任意の１つの部材を意味し、また、そのリストの部材の任意の組み合わせを含む。
【００１９】
本明細書において用いられるように、「ｌｉｇｈｔｗｅｉｇｈｔ（軽質）」または「ｌｏｗｅｒ−ｗｅｉｇｈｔ（質量の小さい）」の語は、当技術分野で従来知られているように、ワックス及び／または重質として分類することができる炭化水素系反応生成物を実質的に含まないガス状反応生成物を指す。例えば、例示的な態様において、Ｃ１８以下の炭化水素類は「ｌｉｇｈｔｗｅｉｇｈｔ（軽質）」ガス状反応生成物とみなすことができるが、Ｃ１９以上の炭化水素系反応生成物は本明細書において「ｗａｘ  ｐｒｏｄｕｃｔｓ（ワックス生成物）」または「ｗａｘ  ｒｅａｃｔｉｏｎ  ｐｒｏｄｕｃｔｓ（ワックス反応生成物）」と称されると考えられる。本明細書においてさらに開示するように、「ワックス生成物」がワックス、重質、及び非軽質ガス状炭化水素類（ガス状ワックス生成物）の少なくとも１つを含むことができると考えられる。したがって、本明細書において開示される「ワックス生成物」が例えば、限定されるものではないが、重質及び非軽質ガス状炭化水素類などの非ワックス成分を含むことができることが理解される。本明細書においてさらに開示するように、「軽質」ガス状反応生成物を個別の成分の混合物とすることができると考えられる。同様に、ワックス反応生成物を個別の成分の混合物とすることができると考えられる。ワックス生成物内のワックス及び重質は本明細書の全体として、「非ガス状ワックス生成物」と称される。本明細書において用いられるように、「ｈｅａｖｉｅｓ（重質）」は、当技術分野において従来ワックスと称されていなかった非ガス状ワックス生成物を指す。
【００２０】
〔反応器〕
本明細書においては、化学反応の軽質ガス状生成物からワックス生成物を分離するための反応器１０について、図１〜８を参照して説明する。例示的な態様において反応器は、ハウジング２０、触媒床５０、生成物回収帯域６０、及びストリッピング帯域７０を備えることができる。これらの態様においては任意に、反応器１０がスクレーパ８０をさらに備えることができる。
【００２１】
一態様においては、図２〜７を参照して、ハウジング１０は、ガス供給口２２、第１ガス出口２３、及びワックス生成物出口２６を画定することができる。別の態様においてハウジング２０は、長手方向軸２８、上端３０、及び対向する下端３２を有することが可能である。本態様においては、ガス供給口２２をハウジング２０の上端３０に近接して配置することができると考えられる。ハウジング２０の上端３０は、反応器１０内の均質化帯域を画定することができると考えられる。しかしガス供給口２２は、例えば限定されるものではないがハウジングの側壁を含む、本明細書にて開示するようにガスが流れることを可能にするハウジング２０の任意の部分を画定することができると考えられる。さらなる態様においてハウジング２０は、少なくとも１つの冷却剤入口３４及び少なくとも１つの冷却剤出口４２を画定することができる。本態様において少なくとも１つの冷却剤入口３４はハウジング２０内の少なくとも１つの冷却剤の循環を可能にするために、少なくとも１つの冷却剤を受けるように構成することができる。少なくとも１つの冷却剤出口４２は任意に、少なくとも１つの冷却剤入口３４からハウジング２０の長手方向軸２８に対して間隔を置くことができる。冷却剤入口３４から冷却剤出口４２への冷却剤の流れを、ハウジング２０の長手方向軸２８に対して上方向または下方向を含めた略平行とすることができると考えられる。冷却剤流の方法は必要に応じて、冷却剤入口３４が出口として任意に作用し、冷却剤出口４２が入口として任意に作用するように選択的に調整することができるとさらに考えられる。
【００２２】
付加的な態様において触媒床５０は、ガス供給口２２と流体連通させてハウジング２０内に配置することができる。本態様においては、ガス供給口２２は少なくとも１つのガスを受けるように構成することができ、触媒床５０は少なくとも１つの触媒を受けるように構成することができ、それによって少なくとも１つのガスと少なくとも１つの触媒との間の反応が可能になる。
【００２３】
さらなる態様において生成物回収帯域６０は、触媒床５０と流体連通させてハウジング２０内に配置することができる。本態様において生成物回収帯域６０は、少なくとも１つのガスと少なくとも１つの触媒との間の反応後に少なくとも１つの反応生成物を受けるように構成することができる。例示的な態様において、少なくとも１つのガスはハウジング２０の長手方向軸２８に対する軸流のために任意に構成することができる。これらの態様においては、生成物回収帯域６０をハウジング２０の長手方向軸２８に対して触媒床５０よりも下方に配置することができると考えられる。他の例示的な態様において、少なくとも１つのガスは、ハウジング２０の長手方向軸２２と概ね直交する触媒床５０内の輻流のために（すなわち、輻流反応器において）任意に構成することができる。これらの態様において生成物回収帯域６０は、触媒床５０の上方または下方に配置することができると考えられる。生成物回収帯域６０は触媒床５０の径方向内方または外方に任意に配置することができるとさらに考えられる。
【００２４】
別の態様においてストリッピング帯域７０は、生成物回収帯域６０及び第１ガス出口２３と流体連通させて配置することができる。ストリッピング帯域７０は任意に、ハウジング２０の長手方向軸２８に対して生成物回収帯域から上方に延在することができる。ストリッピング帯域７０は生成物回収帯域６０から軽質ガス反応生成物を受けるように構成することができると考えられる。
【００２５】
運転時に、ハウジング２０の第１ガス出口２３はストリッピング帯域７０から軽質ガス反応生成物を受けるように構成することができ、ハウジングのワックス生成物出口２６は生成物回収帯域６０からワックス生成物を受けるように構成することができる。例示的な態様においてハウジングは、ハウジングの下端３２に近接し、生成物回収帯域６０と流体連通する第２ガス出口２４をさらに画定することができる。これらの態様において第２ガス出口２４は、生成物回収帯域６０から非軽質ガス状生成物を受けるように構成することができる。第２ガス出口２４は、ガス入口２２に提供されるガス材料の加熱を可能にするよう構成されるガスライン２５と流体連通させて任意に配置することができる。これらの態様においては、ガスラインは任意に、ガス入口２２に提供される前にガスを加熱するガス−ガス交換器２００と連通して配置することができると考えられる。例示的な態様においては、ガス入口２２に提供されるガスの少なくとも一部は任意に再利用することができる。
【００２６】
例示的な態様においては、スクレーパ８０は任意に、生成物回収帯域６０内に配置することができる。これらの態様において、スクレーパ８０はハウジング２０の内面からワックス生成物を分離するように構成することができる。スクレーパ８０は任意に、当技術分野で周知のように機械式スクレーパとすることができる。例示的な態様において、スクレーパ８０は電動化することができる。他の例示的な態様においては、生成物回収帯域６０内に複数のスクレーパを設けることができると考えられる。他の例示的な態様においては、ワックス生成物を軽質ガス状生成物から分離する補助を行うために、少なくとも１つのバッフルを生成物回収帯域６０内に配置することができると考えられる。
【００２７】
さらなる任意の態様において、反応器１０は複数の冷却板９０をさらに備えることができる。これらの態様において複数の冷却板９０は、触媒床５０内で周方向に間隔を空けて配置することができる。例示的な任意の態様において、複数の冷却板９０はハウジング２０内で周方向にほぼ等間隔に配置することができる。別の態様において、複数の冷却板の各冷却板９０は、少なくとも１つの冷却剤を受けるよう構成された少なくとも１つの流路９２を画定することができる。本態様においては、複数の冷却板９０の流路９２は冷却剤入口３４と流体連通させて配置することができると考えられる。複数の冷却板９０の流路９２は任意に、冷却剤出口４２と流体連通させて配置することができるとさらに考えられる。例示的な態様において、冷却板９０の流路９２はハウジング２０の長手方向軸２８に対して略平行とすることができる。したがってこれらの態様において冷却板９０は、冷却剤がハウジング２０の長手方向軸２８に対して略平行方向に流れることを可能にするように構成することができる。代わりに他の態様において、冷却板９０の流路９２はハウジング２０の長手方向軸２８と概ね直交することができると考えられる。したがってこれらの態様において、冷却板は冷却剤がハウジング２０の長手方向軸２８と概ね直交する方向に流れることを可能にするように構成することができる。
【００２８】
例示的な態様において、複数の冷却板９０は任意に、少なくとも１つの触媒が触媒床５０内に配置される前に、ハウジング２０内に固定することができる。これらの態様において、少なくとも１つの触媒の一部は隣接する冷却板９０の各対間に配置することができると考えられる。
【００２９】
さらなる例示的な態様において、複数の冷却板９０は任意に、ハウジング２０から選択的に除去可能とすることができる。したがって、これらの態様においては、触媒床５０は少なくとも１つの触媒で満たすことができ、触媒を触媒床内に位置づけた後に、複数の冷却板９０は触媒床内に少なくとも部分的に浸すことができると考えられる。
【００３０】
例示的な一態様においてハウジング２０は、外壁３６、第１内壁３８、及び、第１内壁の径方向内方に配置される第２内壁４０を有することが可能である。本態様において、外壁３６と第１内壁３８との間の空間はガス供給口２２を画定することができると考えられる。第１内壁３８と第２内壁４０との間の空間は、触媒床５０を画定することができるとさらに考えられる。第２内壁４０の内表面４１は、第２内壁内の空間に概ね対応するストリッピング帯域を画定することができるとさらに考えられる。例示的な態様において、第１及び第２内壁３８、４０は、ハウジング２０の長手方向軸２８を取り囲む周壁とすることができる。例示的な態様においてガス入口２２は、ガスの触媒床５０への輻流を可能にするように構成することができる。さらなる例示的な態様において、複数の冷却板６０は、触媒床７０に径方向に及ぶことができる。これらの態様において、複数の冷却板の各冷却板９０は、第１内壁３８と第２内壁４０との間で径方向に延在することができると考えられる。ガスのガス入口２２内への送出時にガスは触媒床５０へと移動し、複数の冷却板９０は触媒床内のガスと触媒との間の反応時に触媒床を冷却するように構成することができる。
【００３１】
さらなる例示的な態様において、触媒床５０は任意に、複数のチューブ１８０の形式で設けることができる。これらの態様においてハウジング２０は外壁３６及び内壁４０を有することが可能であり、複数のチューブ１８０はハウジングの外壁と内壁との間の空間内に配置することができる。別の態様において内壁４０の内表面４１は、ストリッピング帯域７０を画定することができると考えられる。
【００３２】
別の態様において反応器１０は任意に、ワックス生成物からの軽質反応生成物（例えば、軽質ガス状生成物）の分離を促進するために、生成物回収帯域６０の少なくとも一部を取り囲む冷却ジャケット１００をさらに備えることができる。他の任意の態様において反応器１０は、生成物回収帯域６０内に配置される熱交換器／蒸発器１１０をさらに備えることができる。これらの態様において、熱交換器／蒸発器１１０は薄膜蒸発器を任意に備えることができる。
【００３３】
さらなる態様において、反応器１０は任意に、重量に基づいてワックス生成物を分離する手段をさらに備えることができる。例示的な一態様において、ワックス生成物を分離する手段は、１次ワックス生成物受容部１２０及び加熱器１３０を備えることができる。本態様において１次ワックス生成物受容部１２０は、ハウジング２０のワックス出口２６と流体連通させて配置することができる。１次ワックス生成物受容部１２０は上部ワックス生成物出口１２２及び下部ワックス生成物出口１２４を画定することができると考えられる。別の態様において、加熱器１３０はワックス生成物受容部１２０を加熱し、ワックス受容部内のワックス生成物を非ガス状ワックス生成物（例えば、ワックス及び重質）及びガス状ワックス生成物（例えば、非軽質ガス状炭化水素類）へと分離するように構成することができる。本態様において、上部ワックス出口１２２はガス状ワックス生成物を受けるように構成することができ、下部ワックス出口１２４は非ガス状ワックス生成物を受けるように構成することができる。さらなる例示的な態様において、ワックス生成物を分離する手段は任意に、第１及び第２の２次ワックス生成物受容部１４０、１６０ならびに第１及び第２冷却器１５０、１７０をさらに備えることができる。これらの態様において、第１の２次ワックス生成物受容部１４０は１次ワックス生成物受容部１２０の上部ワックス生成物出口１２２と連通して配置することができ、第２の２次ワックス生成物受容部１６０は１次ワックス生成物受容部の下部ワックス生成物出口１２４と連通して配置することができる。第１冷却器１５０は第１の２次ワックス生成物受容部１４０を冷却するように構成することができ、第２冷却器１７０は第２の２次ワックス生成物受容部１６０を冷却するように構成することができる。例示的な態様において、ワックス生成物を分離する手段は任意に、反応器１０のワックス生成物出口２６と流体連通して配置されるフラッシュ室１９０をさらに備えることができる。これらの態様において、フラッシュ室１９０は反応器１０内の圧力を維持するように構成することができると考えられる。フラッシュ室１９０はそれぞれのガス及び、１次ワックス生成物受容部１２０と流体連通して配置されるワックス生成物出口を有することが可能であるとさらに考えられる。
【００３４】
〔反応器の利用方法〕
利用時に、開示される反応器は、軽質ガス状反応生成物からワックス反応生成物を分離するために利用することができる。一態様において、非ワックス生成物からのワックス生成物の分離方法は、反応器を利用して化学反応を行うことを含むことができる。例示的な態様において、化学反応は発熱反応とすることができる。いくつかの態様において、発熱反応は合成ガス転化反応とすることができる。これらの態様において、合成ガス転化反応は任意に、フィッシャー・トロプシュ反応とすることができると考えられる。他の任意の態様において、化学反応は吸熱反応とすることができる。
【００３５】
さらなる態様において軽質ガス状生成物からのワックス生成物の分離方法は、本明細書にて開示するように、少なくとも１つの触媒を反応器の触媒床内に位置づけることを含むことができる。本方法はさらに、少なくとも１つの冷却剤を選択的に少なくとも１つの冷却剤入口へと送出することを含むことができる。本方法はさらに、少なくとも１つのガス状材料を選択的にガス入口へと送出することを含むことができる。例示的な態様において本方法は、生成物回収帯域内で少なくとも１つの反応生成物を回収することをさらに含むことができる。これらの態様においては、本明細書にて開示するように、少なくとも１つの反応生成物の回収ステップは任意に、軽質ガス状反応生成物からワックス反応生成物を分離することを含むことができる。本方法は任意に、少なくとも１つのワックス反応生成物を回収することをさらに含むことができる。
【００３６】
例示的な態様において、本方法はさらに、ワックス反応生成物をガス状ワックス生成物及び非ガス状ワックス生成物へと分離することを含むことができる。例えば、これらの態様において、ワックス反応生成物は本明細書にて開示するように、ワックス反応生成物を非ガス状ワックス生成物（例えば、ワックス及び重質）及びガス状ワックス生成物（例えば、非軽質ガス状炭化水素類）へと分離するために加熱することができる。本明細書にて開示するように、非ガス状ワックス生成物及びガス状ワックス生成物は分離後に冷却することができると考えられる。本方法は任意に、非ガス状ワックス生成物（例えば、ワックス）を回収することをさらに含むことができる。本方法は任意に、ガス状ワックス生成物を回収することをさらに備えることができる。例示的な態様において、本方法は任意に、ワックス生成物の分離及び／または回収を加速するために、溶媒を触媒床及び生成物回収帯域の少なくとも１つに提供することをさらに含むことができる。これらの態様において溶媒は、ワックス反応生成物の移動を促進することができる液体を生成するよう任意に構成することができると考えられる。
【００３７】
特定の化学反応に関して、所望の反応生成物を生成するための（任意の従来の助触媒または担持体と共に）任意の従来の触媒を利用することができると考えられる。例示的な態様において少なくとも１つの触媒は、フィッシャー・トロプシュ反応を行うために従来利用されている任意の助触媒または担持体を有するＣｏまたはＦｅ系フィッシャー・トロプシュ触媒を任意に含むことができる。
【００３８】
例示的な態様において少なくとも１つの冷却剤は、ボイラ給水用水（ＢＦＷ）、蒸気、または溶解塩の内の１つまたは複数を備えることができる。しかし、少なくとも１つの冷却剤は、例えばそれに限定されるものではないがフィッシャー・トロプシュ反応などの触媒反応を冷却または加熱するために従来利用されている任意の材料を含むことができると考えられる。
【００３９】
例示的な態様において、ガス入口に送出される少なくとも１つのガス状材料は、合成ガスを含むことができる。これらの態様において合成ガスは、天然ガスを蒸気（及び、任意に二酸化炭素）と接触させて、水蒸気メタン改質（ＳＭＲ）、オートサーマル改質（ＡＴＲ）、部分酸化、断熱予備改質（ＡＰＲ）、またはガス加熱改質（ＧＨＲ）または任意の適切な組み合わせなどの周知の改質プロセスを利用して合成ガスを生成することによって形成することができると考えられる。さらなる例示的な態様において合成ガスは、一酸化炭素、二酸化炭素、もしくは水素、またはその組み合わせを含むことができる。別の態様において合成ガスは、一酸化炭素及び水素を含むことができる。原料は、限定されるものではないが例えば、本明細書においてさらに開示するように再利用することが可能な、硫黄、砒素、塩素、硫化水素、及び、ＣＯ2、メタン、炭化水素類のような不要な反応生成物などのいくつかの不純物を含み得ると考えられる。
【００４０】
例示的な態様において合成ガスは、通常フィッシャー・トロプシュ（ＦＴ）法と称される触媒プロセスによって少なくとも１つの反応生成物に変換することができる。これは例えば、本明細書において参考文献としてその全体が援用されている、Ｖａｎ  ｄｅｒ  Ｌａａｎ  ｅｔ  ａｌ．  ｉｎ  Ｃａｔａｌ．  Ｒｅｖ．−Ｓｃｉ．  Ｅｎｇ．，４１，１９９９の２５５ページにおいて説明されている。これらの態様において、少なくとも１つの反応生成物は炭化水素類を含むことができると考えられる。少なくとも１つの反応生成物は少なくとも１つのオレフィン、二酸化炭素、及び水素を含むことができるとさらに考えられる。さらなる例示的な態様においては、少なくとも１つのオレフィンに加えて、少なくとも１つの反応生成物は水、１つもしくは複数のアルコール類、または１つもしくは複数の炭化水素類を含むことができる。
【００４１】
一態様において少なくとも１つの反応生成物のオレフィンは、Ｃ２〜Ｃ１０の炭化水素類を含むことができる。別の態様においてオレフィンは、炭素数３、４、５、６、７、８、または９を含む、炭素数２から炭素数１０の範囲の炭素を含むことができる。一態様において炭素原子の範囲は、任意の２つの前回値から得ることができる。例えばオレフィンは、炭素数３から炭素数９の炭素を含むことができる。別の態様においてオレフィンは、少なくとも１つの二重結合を含むことができる。別の態様においてオレフィンは、２つの二重結合を含むことができる。さらなる態様においてオレフィンは、３つの二重結合を含むことができる。さらに別の態様においてオレフィンは、エチレン、プロペン、１−ブテン、１−ペンテン、１−ヘプテン、１−ヘキセン、２−エチルへキシレン、２−エチルへプテン、１−オクテン、１−ノネン、または１−デセン、またはその組み合わせを含むことができる。
【００４２】
付加的な態様においてオレフィンは、複数の二重結合を含むことができる。本態様において、オレフィンはジオレフィンとすることができる。さらなる態様においてオレフィンは、１，３−ブタジエン、１，４−ペンタジエン、ヘプタジエン、またはその組み合わせとすることができる。さらなる態様においてオレフィンは、環状オレフィン及びジオレフィンとすることができる。さらに別の態様においてオレフィンは、シクロペンテン、シクロペンタジエン、シクロヘキセン、シクロヘキサジエン、またはメチルシクロペンタジエンなど、または、例えば、ジシクロペンタジエン、メチルシクロペンタジエン二量体などの環状ジオレフィンジエンとすることができる。
【００４３】
さらなる例示的な態様において少なくとも１つの反応生成物は、１つまたは複数のパラフィン、１つまたは複数のアルコール類、水、もしくは二酸化炭素、またはその混合物を含むことができる。さらなる態様においてパラフィンは、軽質パラフィンもしくは重質パラフィン、またはその組み合わせを含むことができる。一態様において重質パラフィンは、炭素数５以上のアルカンを含むことができる。別の態様において軽質パラフィンは、炭素数１から炭素数５のアルカンを含むことができる。
【００４４】
様々な態様において、開示されるシステム、装置、及び方法は任意に、工業的規模で運転するか、または実行することができる。一態様において、開示される本明細書におけるシステム、装置、及び方法は、開示される反応生成物を工業的規模で生成するように構成することができる。例えばさらなる態様によるシステム、装置、及び方法は、開示される反応生成物の内の１つまたは複数のバッチを工業的規模で生成することができる。
【００４５】
様々な態様において、開示されるシステム、装置、及び方法は、商業的に実行可能な任意の所望のタイムスケールまたは生産スケジュールによって運転するか、または実行することができる。理解されるように、反応器の処理量は、約０．１ｍ3から約５００ｍ3まで任意に変化することができる反応器または容器の大きさと関連付けることができる。滞留時間及び／または空間速度は触媒の種類及び／または性能と関連付けることができると考えられる。同様に取扱量により、ストリッピング領域の大きさ及びワックス除去装置の必要な大きさを規定することができる。別の態様において、単位時間当たりで生成されるワックスの量は、触媒の種類及び／または性能と関連付けることができると考えられる。例示的な態様において、特定の化学反応のために生成されるワックスの量は、約１ｗｔ％から約８０ｗｔ％までの範囲とすることができる。
【００４６】
付加的な態様において、開示されるシステム及び装置の構成要素は、開示される反応生成物の工業的規模での生成を可能にする形状及び寸法とすることができる。同様に、開示されるシステム及び装置の構成要素は、開示される反応生成物の工業的規模での生成を可能にするよう構成される材料特性を有する材料を備えることができると考えられる。さらなる態様において、開示されるシステム及び装置の構成要素は、所望のタイムスケールまたは生産スケジュールに応じた所望の反応生成物を生成する形状及び寸法とすることができる。同様に、開示されるシステム及び装置の構成要素は、所望のタイムスケールまたは生産スケジュールに応じた開示される反応生成物の生成を可能にするよう構成される材料特性を有する材料を備えることができると考えられる。
【００４７】
さらなる例示的な態様において、開示されるシステム及び装置の構成要素は、本明細書にて開示するように、反応物、冷却剤、生成物などを受け入れる、収容する及び／またはそれに接触することが可能である任意の従来の材料を備えることができる。
【００４８】
〔態様〕
態様１：化学反応の軽質ガス状生成物からワックス生成物を分離するための反応器であって、ガス供給口、第１ガス出口、及びワックス生成物出口を画定し、長手方向軸、上端、及び対向する下端を有し、かつ前記ガス供給口が前記ハウジングの前記上端に近接して配置されるハウジングと、前記ガス供給口と流体連通して前記ハウジング内に配置され、少なくとも１つの触媒を受けるよう構成される触媒床と、前記触媒床と流体連通して前記ハウジング内に配置され、少なくとも１つの反応生成物を受けるよう構成される生成物回収帯域と、前記生成物回収帯域及び前記第１ガス出口と流体連通して配置され、前記生成物回収帯域から前記ハウジングの前記長手方向軸に対して上方に延在し、かつ前記生成物回収帯域から軽質ガス反応生成物を受けるよう構成されるストリッピング帯域と、前記生成物回収帯域内に配置され、前記ハウジングの内面からワックス生成物を分離するよう構成されるスクレーパと、を備え、前記第１ガス出口が前記生成物回収帯域から前記軽質ガス状生成物を受けるよう構成され、前記ワックス生成物出口が前記生成物回収帯域からワックス生成物を受けるよう構成される、反応器。
【００４９】
態様２：前記触媒床内で周方向に間隔を空けて配置される複数の冷却板をさらに備え、少なくとも１つの冷却剤を受けるよう構成される少なくとも１つの流路を各冷却板が画定する、態様１に記載の反応器。
【００５０】
態様３：前記ハウジングが冷却剤入口を画定し、前記複数の冷却板の前記流路が前記冷却剤入口と流体連通して配置される、態様２に記載の反応器。
【００５１】
態様４：前記ハウジングが外壁、第１内壁、及び第２内壁を有し、前記外壁と前記第１内壁との間の空間が前記ガス供給口を画定し、前記第１内壁と前記第２内壁との間の空間が前記触媒床を画定し、前記第２内壁の内表面が前記ストリッピング帯域を画定する、態様３に記載の反応器。
【００５２】
態様５：前記ハウジングが冷却剤出口を画定し、前記複数の冷却板の前記流路が前記冷却剤出口と流体連通して配置される、態様４に記載の反応器。
【００５３】
態様６：ワックス生成物からの軽質反応生成物の分離を促進するために、前記生成物回収帯域の少なくとも一部を取り囲む冷却ジャケットをさらに備える、態様１に記載の反応器。
【００５４】
態様７：前記生成物回収帯域内に配置される熱交換器／蒸発器をさらに備える、態様１に記載の反応器。
【００５５】
態様８：前記熱交換器／蒸発器が薄膜蒸発器を備える、態様７に記載の反応器。
【００５６】
態様９：重量に基づいて前記ワックス生成物を分離する手段をさらに備える、態様１に記載の反応器。
【００５７】
態様１０：前記ワックス生成物を分離する手段が、前記ワックス生成物出口と流体連通し、上部ワックス生成物出口及び下部ワックス生成物出口を画定する１次ワックス生成物受容部と、前記１次ワックス生成物受容部を加熱し、前記１次ワックス生成物受容部内の前記ワックス生成物をガス状ワックス生成物及び非ガス状ワックス生成物へと分離するよう構成される加熱器と、を備え、前記上部ワックス生成物出口が前記ガス状ワックス生成物を受けるよう構成され、前記下部ワックス生成物出口が前記非ガス状ワックス生成物を受けるよう構成される、態様９に記載の反応器。
【００５８】
態様１１：前記ワックス生成物を分離する前記手段が、前記１次ワックス生成物受容部の前記上部ワックス生成物出口と連通して配置される第１の２次ワックス生成物受容部と、前記第１の２次ワックス生成物受容部を冷却するよう構成される第１冷却器と、前記１次ワックス生成物受容部の前記下部ワックス生成物出口と連通して配置される第２の２次ワックス生成物受容部と、前記第２の２次ワックス生成物受容部を冷却するよう構成される第２冷却器と、をさらに備える、態様１０に記載の反応器。
【００５９】
態様１２：前記ガス供給口と流体連通して配置され、前記少なくとも１つの触媒を受けるよう構成される複数のチューブを前記触媒床が備える、態様１に記載の反応器。
【００６０】
態様１３：前記生成物回収帯域が前記ハウジングの前記長手方向軸に対して前記触媒床の下方に配置され、前記少なくとも１つの反応生成物を受けるよう構成される、態様１に記載の反応器。
【００６１】
態様１４：前記ハウジングの前記下端に近接し、前記生成物回収帯域と流体連通する第２ガス出口を前記ハウジングがさらに画定し、前記第２ガス出口が前記生成物回収帯域から非軽質ガス状生成物を受けるよう構成される、態様１に記載の反応器。
【００６２】
態様１５：先行態様のいずれか１項に記載の反応器を利用して化学反応を行うことを含む、非ワックス生成物からのワックス生成物の分離方法。
【００６３】
態様１６：前記化学反応が合成ガス転化反応である、態様１５に記載の方法。
【００６４】
態様１７：化学反応の非ワックス生成物から軽質ガス状生成物を分離するための反応器であって、ガス供給口、第１ガス出口、及びワックス生成物出口を画定し、長手方向軸、上端、及び対向する下端を有し、かつ前記ガス供給口が前記ハウジングの前記上端に近接して配置されるハウジングと、前記ガス供給口と流体連通して配置され、少なくとも１つの触媒を受けるよう構成される複数のチューブと、前記ハウジング内で周方向に間隔を空けて配置される複数の冷却板であって、前記複数の冷却板の隣接する冷却板が前記複数のチューブの少なくとも１つのチューブの少なくとも一部を周方向に取り囲むように前記反応器の内面と協働し、各冷却板が少なくとも１つの冷却剤を受けるよう構成される少なくとも１つの流路を画定する前記複数の冷却板と、前記触媒床と流体連通して前記ハウジング内に配置され、少なくとも１つの反応生成物を受けるよう構成される生成物回収帯域と、前記生成物回収帯域及び前記第１ガス出口と流体連通して配置され、前記生成物回収帯域から前記ハウジングの前記長手方向軸に対して上方に延在し、かつ前記生成物回収帯域から軽質ガス状生成物を受けるよう構成されるストリッピング帯域と、を備え、前記第１ガス出口が前記ストリッピング帯域から軽質ガス状生成物を受けるよう構成され、前記ワックス生成物出口が前記生成物回収帯域からワックス生成物を受けるよう構成される、反応器。
【００６５】
態様１８：前記ハウジングが冷却剤入口を画定し、前記冷却剤入口が少なくとも１つの冷却剤を受けて、前記ハウジング内の前記少なくとも１つの冷却剤の循環を可能にするよう構成される、態様１７に記載の反応器。
【００６６】
態様１９：前記ハウジングが外壁及び内壁を有し、前記複数のチューブが前記外壁と前記内壁との間の空間内に配置され、前記内壁の内表面が前記ストリッピング帯域を画定する、態様１７〜１８のいずれか１項に記載の反応器。
【００６７】
態様２０：前記ハウジングが冷却剤出口を画定し、前記冷却剤出口が前記冷却剤入口から前記ハウジングの前記長手方向軸に対して間隔を置く、態様１８〜１９のいずれか１項に記載の反応器。
【００６８】
態様２１：ワックス生成物からの軽質反応生成物の分離を促進するために、前記生成物回収帯域の少なくとも一部を取り囲む冷却ジャケットをさらに備える、態様１７〜２０のいずれか１項に記載の反応器。
【００６９】
態様２２：前記生成物回収帯域内に配置される熱交換器／蒸発器をさらに備える、態様１７〜２１のいずれか１項に記載の反応器。
【００７０】
態様２３：前記熱交換器／蒸発器が薄膜蒸発器を備える、態様２２に記載の反応器。
【００７１】
態様２４：重量に基づいて前記ワックス生成物を分離する手段をさらに備える、態様１７〜２３のいずれか１項に記載の反応器。
【００７２】
態様２５：前記ワックス生成物を分離する前記手段が、前記ワックス生成物出口と流体連通し、上部ワックス生成物出口及び下部ワックス生成物出口を画定する１次ワックス生成物受容部と、前記１次ワックス生成物受容部を加熱し、前記１次ワックス生成物受容部内の前記ワックス生成物をガス状ワックス生成物及び非ガス状ワックス生成物へと分離するよう構成される加熱器と、を備え、前記上部ワックス生成物出口が前記ガス状ワックス生成物を受けるよう構成され、前記下部ワックス生成物出口が前記非ガス状ワックス生成物を受けるよう構成される、態様２４に記載の反応器。
【００７３】
態様２６：前記ワックス生成物を分離する前記手段が、前記１次ワックス生成物受容部の前記上部ワックス生成物出口と連通して配置される第１の２次ワックス生成物受容部と、前記第１の２次ワックス生成物受容部を冷却するよう構成される第１冷却器と、前記１次ワックス生成物受容部の前記下部ワックス生成物出口と連通して配置される第２の２次ワックス生成物受容部と、前記第２の２次ワックス生成物受容部を冷却するよう構成される第２冷却器と、をさらに備える、態様２２に記載の反応器。
【００７４】
態様２７：前記生成物回収帯域が前記ハウジングの前記長手方向軸に対して前記触媒床の下方に配置され、前記少なくとも１つの反応生成物を受けるよう構成される、態様１７に記載の反応器。
【００７５】
態様２８：前記ハウジングが前記ハウジングの前記下端に近接し、前記生成物回収帯域と流体連通する第２ガス出口をさらに画定し、前記第２ガス出口が前記生成物回収帯域から非軽質ガス状生成物を受けるよう構成された、態様１７に記載の反応器。
【００７６】
態様２９：態様１７〜２８のいずれか１項に記載の反応器を利用して化学反応を行うことを含む、非ワックス生成物からのワックス生成物の分離方法。
【００７７】
態様３０：前記化学反応が合成ガス転化反応である、態様２９に記載の反応器。
【００７８】
本発明のいくつかの実施形態が上述の明細書において開示されたが、本発明が関係し、上述の説明及び関連する図面において提示された教示の利点を有する、本発明の多くの修正及び他の実施形態が思い当たることが当業者には理解される。したがって、本発明は本明細書においてすでに開示された前記特定の実施形態に限定されるものではなく、多くの修正及び他の実施形態は特許請求の範囲内に含まれるものとすることが理解される。また、本明細書及び以下の特許請求の範囲においては特定の語が用いられるが、これらは一般的かつ説明的な意味のみで用いられており、説明される本発明または以下の特許請求の範囲を制限する目的で用いられているものではない。
【図１】
2017536445.tif 000003
【図２】
2017536445.tif 000004
【図３】
2017536445.tif 000005
【図４】
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【図５】
2017536445.tif 000007
【図６】
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【図７】
2017536445.tif 000009
【図８】
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【手続補正書】
【提出日】平成29年5月2日(2017.5.2)
【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】
化学反応の軽質ガス状生成物からワックス生成物を分離するための反応器であって、
ハウジングを有し、前記ハウジングは、ガス供給口と、第１ガス出口と、ワックス生成物出口と、長手方向軸と、上端と、その反対側の下端を有し、前記ガス供給口は、前記ハウジングの上端に近接して配置され、
更に、前記ガス供給口と流体連通するように配置され且つ少なくとも１つの触媒を受け入れるように構成された複数のチューブと、
前記ハウジング内に周方向に間隔を空けて配置された複数の冷却板と、を有し、前記複数の冷却板のうちの隣接した冷却板は、前記反応器の内面と協働して、前記複数のチューブの少なくとも１つのチューブの少なくとも一部を周方向に取り囲み、各冷却板は、少なくとも１つの冷却剤を受け入れるよう構成された少なくとも１つの流路を有し、
更に、前記複数のチューブと流体連通して前記ハウジング内に配置され且つ少なくとも１つの反応生成物を受け入れるよう構成された生成物回収帯域と、
前記生成物回収帯域及び前記第１ガス出口と流体連通して配置されたストリッピング帯域と、を有し、前記ストリッピング帯域は、前記ハウジングの長手方向軸に対して前記生成物回収帯域から上方に延び、且つ、前記生成物回収帯域から軽質ガス状生成物を受け入れるよう構成され、
前記第１ガス出口は、前記ストリッピング帯域から軽質ガス状生成物を受け入れるよう構成され、前記ワックス生成物出口は、前記生成物回収帯域からワックス生成物を受け入れるように構成される、反応器。
【請求項２】
前記ハウジングは、冷却剤入口と、冷却剤出口を有し、前記冷却剤入口は、前記ハウジング内の前記少なくとも１つの冷却剤の循環を可能にするために少なくとも１つの冷却剤を受け入れるように構成され、前記冷却剤出口は、前記ハウジングの長手方向軸に対して前記冷却剤入口から間隔をあける、請求項１に記載の反応器。
【請求項３】
前記ハウジングは、外壁及び内壁を有し、前記複数のチューブは、前記外壁と前記内壁との間の空間内に配置され、前記内壁の内表面が前記ストリッピング帯域を構成する、請求項１又は２に記載の反応器。
【請求項４】
更に、ワックス生成物からの軽質反応生成物の分離を促進するために、前記生成物回収帯域の少なくとも一部を取り囲む冷却ジャケットを有する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の反応器。
【請求項５】
更に、前記生成物回収帯域内に配置される熱交換器／蒸発器を有する、請求項１〜４のいずれか１項に記載の反応器。
【請求項６】
更に、重量に基づいて前記ワックス生成物を分離する手段を有する、請求項１〜５のいずれか１項に記載の反応器。
【請求項７】
前記ワックス生成物を分離する前記手段は、１次ワックス生成物受容部と、加熱器を有し、
前記１次ワックス生成物受容部は、前記ワックス生成物出口と流体連通し、上部ワックス生成物出口及び下部ワックス生成物出口を有し、
前記加熱器は、前記１次ワックス生成物受容部を加熱し、前記１次ワックス生成物受容部内の前記ワックス生成物をガス状ワックス生成物及び非ガス状ワックス生成物へと分離させるように構成され、
前記上部ワックス生成物出口は、前記ガス状ワックス生成物を受け入れるよう構成され、前記下部ワックス生成物出口は、前記非ガス状ワックス生成物を受け入れるよう構成される、請求項６に記載の反応器。
【請求項８】
前記ワックス生成物を分離する前記手段は更に、前記１次ワックス生成物受容部の上部ワックス生成物出口と連通するように配置された第１の２次ワックス生成物受容部と、前記第１の２次ワックス生成物受容部を冷却するように構成された第１冷却器と、前記１次ワックス生成物受容部の下部ワックス生成物出口と連通するように配置された第２の２次ワックス生成物受容部と、前記第２の２次ワックス生成物受容部を冷却するよう構成された第２冷却器を有する、請求項７に記載の反応器。
【請求項９】
前記生成物回収帯域は、前記ハウジングの長手方向軸に対して前記触媒床の下方に配置され、前記少なくとも１つの反応生成物を受け入れるように構成され、
前記ハウジングは更に、前記ハウジングの下端に近接し且つ前記生成物回収帯域と流体連通する第２ガス出口を有し、前記第２ガス出口は、前記生成物回収帯域から非軽質ガス状生成物を受け入れるように構成される請求項１〜８のいずれか１項に記載の反応器。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１項に記載の反応器を利用して化学反応を行うことを含む、非ワックス生成物からワックス生成物を分離する方法。
【国際調査報告】
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