"臭化水素と、オレフィン、高分子量炭化水素、またはそれらの混合物を含む、炭化水素生成物とを形成するように、触媒の存在下で臭化アルキルを反応させるステップと、少なくとも金属臭化物を形成するように前記臭化水素を金属酸化物と反応させ、それにより、前記炭化水素生成物から前記臭化水素の少なくとも一部分を除去するステップとを含む、過程。反応させるステップのうちの少なくとも1つは、マイクロチャネルリアクタの中で実行される、請求項1に記載の過程。前記臭化アルキルを含む臭素化生成物を形成するように、臭素を低分子量アルカンと反応させるステップをさらに含む、請求項2に記載の過程。前記臭素は、前記臭素化生成物を形成するように、少なくとも約2.5:1のメタン対臭素モル比で前記低分子量アルカンと反応させられ、前記過程はさらに、前記臭化アルキルに存在する二臭素化アルカンおよび三臭素化アルカンの少なくとも一部分を一臭素化アルカンに変換するように、触媒の存在下で前記臭化アルキルをC2炭化水素と反応させ、したがって、前記炭化水素生成物を形成するように、前記臭化アルキルを反応させるステップを含む、請求項3に記載の過程。少なくとも前記金属酸化物および臭素を形成するように、前記金属臭化物を酸素と反応させるステップをさらに含む、請求項2に記載の過程。金属臭化物を酸素と反応させる前記ステップで形成される臭素を、臭素化生成物が形成される前記ステップへ再循環させるステップをさらに含む、請求項5に記載の過程。後に使用するための臭素を貯蔵するよう、還元原子価状態の金属臭化物を、酸化状態で金属臭化物を形成するように金属臭化物を酸素と反応させる前記ステップで形成される臭素と反応させるステップをさらに含む、請求項5に記載の過程。少なくとも臭素および還元原子価状態の前記金属臭化物を形成するように、別のマイクロチャネルリアクタの中で、酸化原子価状態の前記金属臭化物の少なくとも一部分を加熱するステップをさらに含む、請求項7に記載の過程。臭化水素と、オレフィン、高分子量炭化水素、またはそれらの混合物を含む、炭化水素生成物とを形成するように、触媒の存在下で臭化アルキルを反応させるための合成リアクタと、少なくとも金属臭化物を形成するように前記臭化水素を金属酸化物と反応させ、それにより、前記炭化水素生成物から前記臭化水素の少なくとも一部分を除去するための金属酸化物リアクタとを含む、システム。前記合成リアクタおよび前記金属酸化物リアクタのうちの少なくとも1つは、マイクロチャネルリアクタである、請求項9に記載のシステム。前記臭化アルキルを含む臭素化生成物を形成するように、臭素を低分子量アルカンと反応させるための臭素化リアクタをさらに含む、請求項9に記載のシステム。前記臭素化リアクタ、前記合成リアクタ、および前記金属酸化物リアクタのうちの少なくとも1つは、マイクロチャネルリアクタである、請求項11に記載のシステム。前記臭素化リアクタは、前記臭素化生成物を形成するように、少なくとも約2.5:1のメタン対臭素モル比で操作され、前記システムはさらに、前記臭化アルキルを前記合成リアクタに導入する前に、前記臭化アルキルに存在する二臭素化アルカンおよび三臭素化アルカンの少なくとも一部分を一臭素化アルカンに変換するように、触媒の存在下で前記臭化アルキルをC2炭化水素と反応させるためのシフトリアクタを含む、請求項11に記載のシステム。前記臭素化リアクタ、前記シフトリアクタ、前記合成リアクタ、および前記金属酸化物リアクタのうちの少なくとも1つは、マイクロチャネルリアクタである、請求項13に記載のシステム。少なくとも前記金属酸化物および臭素を形成するように、前記金属臭化物を酸素と反応させるための酸化リアクタをさらに含む、請求項9に記載のシステム。前記合成リアクタ、前記金属酸化物リアクタ、および前記酸化リアクタのうちの少なくとも1つは、マイクロチャネルリアクタである、請求項15に記載のシステム。後に使用するための臭素を貯蔵するよう、還元原子価状態の金属臭化物を、酸化状態で金属臭化物を形成するように前記酸化リアクタの中で形成される臭素と反応させるための臭素貯蔵リアクタをさらに含む、請求項15に記載のシステム。前記合成リアクタ、前記金属酸化物リアクタ、前記酸化リアクタ、および前記臭素貯蔵リアクタのうちの少なくとも1つは、マイクロチャネルリアクタである、請求項17に記載のシステム。臭化水素、およびオレフィン、高分子量炭化水素、またはそれらの混合物を含む、炭化水素生成物を形成するように、マイクロチャネルリアクタの少なくとも1つの過程流路内に位置付けられる触媒の存在下で臭化アルキルを反応させるステップと、前記炭化水素生成物から前記臭化水素の一部分を除去するよう、前記臭化水素を金属酸化物と反応させるステップとを含む、過程。前記触媒は、前記少なくとも1つの過程流路を画定する、前記マイクロチャネルリアクタ内の少なくとも2つの対向する板の少なくとも1つの面の上に位置付けられる、請求項19に記載の過程。発明の概要先述および他の目的を達成するために、本明細書で具現化され、広く説明されるような本発明の目的によれば、本発明の1つの特性化は、臭化アルキルを含む臭素化生成物を形成するように、臭素を低分子量アルカンと反応させるステップと、オレフィン、高分子量炭化水素、またはそれらの混合物を含む、炭化水素生成物を形成するように、触媒を含有するマイクロチャネルリアクタの中で臭化アルキルを反応させるステップとを含む、過程である。本発明の別の特性化は、臭化アルキルを含む臭素化生成物を形成するように、臭素を低分子量アルカンと反応させるための第1のリアクタと、オレフィン、高分子量炭化水素、またはそれらの混合物を含む、炭化水素生成物を形成するように、触媒の存在下で臭化アルキルを反応させるためのマイクロチャネルリアクタとを備える、システムである。本発明のなおも別の特性化は、臭化アルキルを含む臭素化生成物を形成するように、マイクロチャネルリアクタの中で臭素を低分子量アルカンと反応させるステップと、オレフィン、高分子量炭化水素、またはそれらの混合物を含む、炭化水素生成物を形成するように、触媒の存在下で臭化アルキルを反応させるステップとを含む、過程である。本発明のさらなる特性化は、臭化アルキルを含む臭素化生成物を形成するように、臭素を低分子量アルカンと反応させるためのマイクロチャネルリアクタと、オレフィン、高分子量炭化水素、またはそれらの混合物を含む、炭化水素生成物を形成するように、触媒の存在下で臭化アルキルを反応させるための第2のリアクタとを備える、システムである。本発明のさらなる特性化は、オレフィン、高分子量炭化水素、またはそれらの混合物を含む、炭化水素生成物、および臭化水素を形成するように、触媒の存在下で臭化アルキルを反応させるステップと、少なくとも金属臭化物を形成するように、マイクロチャネルリアクタの中で臭化水素を金属酸化物と反応させることによって、炭化水素生成物から臭化水素を除去するステップとを含む、過程である。本発明のさらなる特性化は、オレフィン、高分子量炭化水素、またはそれらの混合物を含む、炭化水素生成物、および臭化水素を形成するように、触媒の存在下で臭化アルキルを反応させるための第1のリアクタと、少なくとも金属臭化物を形成するように臭化水素を金属酸化物と反応させ、それにより、炭化水素生成物から臭化水素を除去するためのマイクロチャネルリアクタとを備える、システムである。本発明のなおもさらなる特性化は、臭化アルキルを含む臭素化生成物を形成するように、少なくとも約2.5:1のメタン対臭素モル比で臭素をガス状アルカンと接触させるステップと、臭化アルキルに存在する二臭素化アルカンおよび三臭素化アルカンの少なくとも一部分を一臭素化アルカンに変換するように、マイクロチャネルリアクタの中で触媒の存在下にて臭化アルキルをC2炭化水素と反応させるステップとを含む、過程である。本発明のなおもさらなる特性化は、臭化アルキルを含む臭素化生成物を形成するように、少なくとも約2.5:1のメタン対臭素モル比で臭素をガス状アルカンと接触させるための第1のリアクタと、臭化アルキルに存在する二臭素化アルカンおよび三臭素化アルカンの少なくとも一部分を一臭素化アルカンに変換するように、マイクロチャネルリアクタの中で触媒の存在下にて臭化アルキルをC2炭化水素と反応させるためのマイクロチャネルリアクタとを備える、システムである。本発明のなおもさらなる特性化は、還元原子価状態で少なくとも臭素蒸気および金属臭化物を形成するように、マイクロチャネルリアクタの中で酸化原子価状態の金属臭化物の少なくとも一部分を加熱するステップと、酸化状態で金属臭化物を形成するように、第2のリアクタの中の還元原子価状態の金属臭化物の少なくとも一部分を臭素蒸気と接触させるステップとを含む。本発明のなおもさらなる特性化は、酸化原子価状態の金属臭化物を含有する第1のマイクロチャネルリアクタと、還元原子価状態の金属臭化物を含有する第2のリアクタとを備える、システムである。好適な実施形態の詳細な説明本明細書で使用されるような高分子量炭化水素という用語は、C3鎖と、より長い炭化水素鎖とを含む、炭化水素を指す。いくつかの実施形態では、高分子量炭化水素は、生成物例えば、LPG、自動車燃料等として直接使用されてもよい。他の場合において、高分子量炭化水素の流れが、中間生成物として、またはさらなる処理のための原料として使用されてもよい。他の場合において、高分子量炭化水素は、例えば、ガソリン等級の燃料、ディーゼル等級の燃料、および燃料添加剤を生産するように、さらに処理されてもよい。いくつかの実施形態では、本発明の過程によって得られる高分子量炭化水素は、かなりの芳香族含有量を有する自動車ガソリン燃料として、燃料混合原料として、あるいはポリスチレンまたは関連ポリマー等の芳香族ポリマーを生産する過程への芳香族供給、およびポリオレフィンを生産するための過程へのオレフィン供給等のさらなる処理のための原料として、直接使用することができる。本明細書で使用されるようなオレフィンという用語は、2個から6個の炭素原子、および少なくとも1つの炭素炭素二重結合を含有する、炭化水素を指す。オレフィンは、所望であればさらに処理されてもよい。例えば、場合によっては、本発明の過程によって生産されるオレフィンは、プラスチックまたは合成潤滑剤等の多くの最終生成物で有用であってもよい、ポリオレフィンを生産するように、重合反応例えば、メタロセン触媒を使用した反応でさらに反応させられてもよい。高分子量炭化水素、オレフィン、またはそれらの混合物の最終用途は、以下で論議される方法のオリゴマー化部分で採用される特定の触媒、ならびに過程で採用される動作パラメータに依存してもよい。他の用途が、本開示の利益がある当業者に明白となるであろう。いくつかの実施形態では、本発明は、臭化アルキルを生産するように、供給ガス流を好適な臭素源からの臭素と反応させるステップを含む。本明細書で使用されるように、臭化アルキルという用語は、一、二、および三臭素化アルカン、ならびにこれらの組み合わせを指す。ポリ臭素化アルカンは、二臭素化アルカン、三臭素化アルカン、およびそれらの混合物を含む。次いで、これらの臭化アルキルは、オレフィン、高分子量炭化水素、またはそれらの混合物を形成するよう、好適な触媒上で反応させられてもよい。低分子量アルカンは、本明細書で説明される方法のための原料として使用されてもよい。好適な低分子量アルカン源は、天然ガスであってもよい。この説明の全体を通して利用されるように、低分子量アルカンという用語は、メタン、エタン、プロパン、ブタン、ペンタン、またはこれらの個々のアルカンのうちの2つ以上の混合物を指す。低分子量アルカンは、任意の好適な供給源、例えば、天然発生であろうと合成的に生産されようと、低分子量アルカンを提供する任意のガス源に由来してもよい。本発明の過程で使用するための低分子量アルカン源の実施例は、天然ガス、炭層メタン、再ガス化された液化天然ガス、ガス水和物および/またはクラスレートに由来するガス、有機物またはバイオマスの嫌気性分解に由来するガス、タールサンドの処理に由来するガス、および合成的に生産された天然ガスまたはアルカンを含むが、それらに限定されない。これらの組み合わせは、いくつかの実施形態でも好適であってもよい。いくつかの実施形態では、硫黄化合物および二酸化炭素等の望ましくない化合物を除去するように、供給ガスを扱うことが望ましくてもよい。いずれの場合でも、少量の二酸化炭素、例えば、約2mol未満を、本発明の過程に対する供給ガスの中で許容できることに留意することが重要である。本発明の種々の実施形態で使用されてもよい好適な臭素源は、元素臭素、臭素塩、水性臭化水素酸、金属臭化物塩、および同等物を含むが、それらに限定されない。組み合わせが好適であってもよいが、当業者によって認識されるように、複数の供給源の使用は、付加的な複雑状態を提示する場合がある。本発明の方法のある実施形態が以下で説明される。方法に関与する主な化学反応であると考えられるものの主要な側面が起こると考えられるため、それらが本明細書で論議されるが、副反応が起こってもよいことを理解されたい。本明細書の特定の副反応を論議できないことは、反応が起こらないことを意味すると仮定するべきではない。逆に、論議されるものは、包括的または制限的と見なされるべきではない。加えて、本発明の方法のある側面を概略的に示す図が提供されているが、これらの図は、本発明のいずれの特定の方法でも限定的と見なされるべきではない。概して本発明の処理を描写するブロックフロー図が、図1に図示され、本発明の過程のある実施形態のいくつかの側面を描写する。図1に図示されるような本発明の過程の一般的描写によれば、再生ガス流を加えた供給ガスの混合物から成る低分子量アルカンを含有するガス流、および乾燥臭素蒸気が、臭化アルキルおよび臭化水素を生産するように、アルキル臭素化段階で反応させられる。結果として生じた臭化アルキルは、オレフィン、高分子量炭化水素、またはそれらの混合物を形成するように、臭化アルキル変換段階において、臭化水素の存在下にて好適な触媒上で反応させられる。生産される特定のオレフィンおよび高分子量炭化水素は、臭化アルキル変換段階で採用される触媒、この段階に導入された臭化アルキルの組成、およびこの段階で採用された正確な動作パラメータに依存する。臭化水素およびオレフィンの混合物、高分子量炭化水素、またはそれらの混合物は、オレフィンおよび高分子量炭化水素から臭化水素を除去するように、臭化水素HBr除去段階で水溶液と接触させられる。その中に溶解させられた臭化水素酸を有する、結果として生じた水溶液はまた、水溶液からあらゆる残留炭化水素を除去するように、このHBr除去段階で供給ガスと接触させられる。供給ガス、残留炭化水素およびオレフィン、高分子量炭化水素、またはそれらの混合物は、水が残りの構成物質から除去される、脱水および生成物回収ユニットに運搬される。次いで、供給ガス、ならびに主にメタンおよびエタン炭化水素が、オレフィン、高分子量炭化水素、またはそれらの混合物から分離され、本発明のアルカン臭素化段階に運搬される。残りのオレフィン、高分子量炭化水素、またはそれらの混合物は、燃料、燃料混合物として使用するために、あるいはさらなる石油化学または燃料処理のために、脱水および生成物回収段階から除去される。図1でさらに概して図示されるように、臭化水素酸を含有する水溶液は、臭化物酸化段階に運搬される。オレフィン、高分子量炭化水素、またはそれらの混合物に接触するために使用される水溶液は、水、溶解臭化水素を含有する水であってもよく、または部分的に酸化した金属臭化物塩を含有してもよい。溶解臭化水素を含有する水溶液の場合、この溶液は、蒸発させられ、次いで、過程の臭化物酸化段階で部分的に酸化した金属臭化物塩の層を通過させられてもよい。部分的に酸化した金属臭化物塩を含有する水溶液の場合、水溶液に溶解させられる臭化水素は、金属臭化物塩および水を生じるように、部分的に酸化した金属臭化物塩によって中和させられる。次いで、結果として生じた金属臭化物塩は、臭化水素を中和させ、過程によって生産されるオレフィン、高分子量炭化水素、またはそれらの混合物に接触するために使用される水溶液から臭化水素を除去するために使用されてもよい、乾燥臭素蒸気および部分的に酸化した金属臭化物塩として、アルカン臭素化段階へ再循環させられてもよい元素臭素を生じるように、本発明の臭化物酸化段階で酸素または空気と接触させられる。図2を参照すると、約1バールから約75バールの範囲内の圧力で低分子量アルカンを含むガス流いくつかの実施形態では、再生ガス流を加えた供給ガスの混合物を含んでもよいが、ライン、パイプ、または導管62を介して輸送または運搬され、ライン25およびポンプ24を介して輸送された乾燥臭素液体と混合され、液体臭素が蒸発させられる熱交換器26へと渡されてもよい。次いで、低分子量アルカンおよび乾燥臭素蒸気の混合物を、リアクタ30に供給することができる。好ましくは、リアクタ30に導入される混合物中の乾燥臭素蒸気に対する低分子量アルカンのモル比は、約2.5:1を超え、より好ましくは約4:1を超え、最も好ましくは約7:1を超える。リアクタ30は、約250°Cから約400°Cの範囲内の反応開始温度まで混合物を加熱することができる、入口予熱器ゾーン28を有してもよい。第1のリアクタ30の中では、低分子量アルカンが、ガス状臭化アルキルおよび臭化水素酸蒸気を生産するように、約250°Cから約600°Cの範囲内の温度で、および約1バールから約80バール、より好ましくは約1バールから30バールの範囲内の圧力で、乾燥臭素蒸気と発熱反応させられてもよい。本開示の利益がある当業者に明白となるように、第1のリアクタ30の中の臭素化反応は、発熱反応または触媒反応であってもよい。第1のリアクタ30で使用されてもよい、好適な触媒の非限定的実施例は、Olah,etal,J.Am.Chem.Soc.1985,107,70977105で説明されるように、白金、パラジウム、あるいはFeOxBryまたはFeOxCly等の担持非定比金属酸素ハロゲン化物、またはTaOF3、NbOF3、ZrOF2、SbOF3等の担持金属素ハロゲン化物を含む。動作温度範囲の上限は、臭素化反応の発熱性質により供給混合物が加熱される、反応開始温度範囲の上限よりも大きくてもよいと考えられる。メタンの場合、臭化メチルの形成は、以下の一般的な全体反応に従って起こると考えられる。CH4gBr2g→CH3BrgHBrg気相臭素化反応のフリーラジカル機構により、ジブロモメタンおよびいくらかのトリブロモタンならびに他の臭化アルキルも形成される。しかしながら、本発明の過程による、この反応はしばしば、第1のリアクタ30で採用されるアルカン対臭素比により、臭化メチルに対する比較的高い程度の選択性で起こる。例えば、メタンの臭素化の場合、約6:1のメタン対臭素比は、滞留時間、温度、および乱流混合等の反応条件に応じて、モノハロゲン化臭化メチルに対する選択性を平均約88まで増加させると考えられる。これらの条件において、いくらかのジブロモメタン、および検出可能な限度に接近する極めて少量のみのトリブロモメタンもまた、臭素化反応で形成されてもよい。約2.6から1のより低いメタン対臭素比が利用される場合、モノハロゲン化臭化メチルに対する選択性は、他の反応条件に応じて、約65から75の範囲に下がってもよい。約2.5から1よりも有意に小さいメタン対臭素比で、臭化メチルに対する容認不可能な低い選択性が発生し、また、望ましくないジブロモメタン、トリブロモメタン、および炭素煤の有意な形成が観察される。そのようなモノハロゲン化臭化メチルに対する選択性を達成するために必要な第1のリアクタ30の中の反応物の滞留時間は、比較的短く、断熱反応条件下で約1~5秒ほども少なくてもよい。エタン、プロパン、およびブタン等の高級アルカンもまた、臭素化されてもよく、臭化エチル、臭化プロピル、および臭化ブチル等の一および多重臭素化種をもたらす。さらに、いくつかの実施形態では、第1のリアクタ30の中へ供給される乾燥臭素蒸気は、実質的に水を含まなくてもよい。出願者らは、少なくとも場合によっては、第1のリアクタ30の中の臭素化ステップからの実質的に全ての水蒸気の排除が、不要な二酸化炭素の形成を実質的に排除すると思われるため、これが好ましくてもよいことを発見した。これは、臭化アルキルに対するアルカン臭素化の選択性を増大させ、したがって、アルカンからの二酸化炭素の形成で生成された大量の廃熱をできる限り排除してもよい。臭化アルキルおよび臭化水素を含む流出物が、ライン31を介して第1のリアクタから引き出されてもよい。この流出物は、第2のリアクタ34へと流れる前に熱交換器32の中で部分的に冷却されてもよい。流出物が熱交換器34の中で部分的に冷却される温度は、第2のリアクタ34の中で臭化アルキルを高分子量炭化水素に変換することが所望される時に約150°Cから約390°Cの範囲内であり、または第2のリアクタ34の中で臭化アルキルをオレフィンに変換することが所望される時に約150°Cから約450°Cの範囲である。第2のリアクタ34は、オレフィン、高分子量炭化水素、またはそれらの混合物を含む生成物を形成するよう、アルキル単位をオリゴマー化すると考えられる。第2のリアクタ34では、臭化アルキルは、所望の生成物例えば、オレフィンおよび高分子量炭化水素を生産するように、好適な触媒上で、約150°Cから約450°Cの温度範囲および約1~80バールの範囲内の圧力において、発熱反応させられる。リアクタ34で使用される触媒は、炭化水素を生産するように臭素化アルカンの変換を触媒するための種々の好適な材料のうちのいずれかであってもよい。ある実施形態では、第2のリアクタ34は、触媒の固定床33を備えてもよい。合成触媒の流動床もまた、ある状況で、特に、より大型の用途で使用されてもよく、コークスの一定の除去および生成物組成に対する定常選択性等のある利点を有してもよい。好適な触媒の実施例は、酸性イオン交換器であるという共通機能性を有し、また、合成結晶酸化アルミノケイ酸塩骨格を含有する、極めて広範囲の材料を含む。ある実施形態では、結晶酸化アルミノケイ酸塩骨格の中のアルミニウムの一部分は、マグネシウム、ホウ素、ガリウム、および/またはチタンと置換されてもよい。ある実施形態では、結晶酸化アルミノケイ酸塩骨格の中のケイ素の一部分は、随意で、リンと置換されてもよい。結晶アルミノケイ酸塩触媒は、概して、例えば、H、Li、Na、K、またはCsの群、あるいはMg、Ca、Sr、またはBaの群、あるいはLaまたはCeの群から選択される元素のカチオンによって平衡を保たれてもよい、結晶酸化アルミノケイ酸塩骨格構造内の有意なアニオン電荷を有してもよい。ゼオライト触媒が、一般的にナトリウム形態で得られてもよいが、水酸化アンモニウムとのイオン交換、および後続の焼成を介したプロトンまたは水素形態が好ましく、または混合プロトン/ナトリウム形態も使用されてもよい。ゼオライトは、Li、K、またはCs等の他のアルカリ金属カチオンと、Mg、Ca、Sr、またはBa等のアルカリ土類金属カチオンと、あるいはFe、Ni、Cu、Mn、V、W等の遷移金属カチオンと、あるいはLaまたはCe等の希土類金属とのイオン交換によって修飾されてもよい。そのような後続のイオン交換は、電荷平衡対イオンを差し替えてもよいが、さらにまた、酸化物骨格の中のイオンを部分的に差し替え、酸化物骨格の結晶構成および構造の修飾をもたらしてもよい。結晶アルミノケイ酸塩または置換結晶アルミノケイ酸塩は、微孔性またはメソ多孔性結晶アルミノケイ酸塩を含んでもよいが、ある実施形態では、合成微孔性結晶ゼオライトを含んでもよく、例えば、ZSM5等のMFI構造である。また、結晶アルミノケイ酸塩または置換結晶アルミノケイ酸塩は、ある実施形態では、後に、Mg、Ca、Sr、Ba、La、またはCe塩の水溶液で含漬されてもよい。ある実施形態では、塩は、MgBr2、CeBr3、あるいは塩基結晶アルミノケイ酸塩または置換アルミノケイ酸塩触媒の失活速度を低減することが分かっている、ルイス酸性官能基を有する他の固体化合物等の、臭化物塩等のハロゲン化物塩であってもよい。随意で、結晶アルミノケイ酸塩または置換結晶アルミノケイ酸塩はまた、金属状態で、約0.1~約1重量のPt、約0.1~5重量のPd、または約0.1~約5重量のNiを含有してもよい。そのような材料は、主に最初に結晶性であるが、いくつかの結晶性触媒は、最初のイオン交換または含漬により、あるいは反応条件時または再生中の動作により、いくらかの結晶化度の損失を受ける場合があり、したがって、有意な非晶質特徴を含有してもよいが、依然として有意な活性、場合によっては向上した活性を保持してもよいことに留意されたい。第2のリアクタ34で使用される特定の触媒は、例えば、所望される特定の生成物炭化水素に依存する。例えば、主にC3、C4、C5ガソリン範囲芳香族化合物を有する生成物炭化水素、および上級炭化水素分率が所望される時に、ZSM5ゼオライト触媒が使用されてもよい。オレフィンおよびC5生成物の混合物を含む、生成物炭化水素を生産することが所望される時に、X型またはY型ゼオライト触媒、あるいはSAPOゼオライト触媒が使用されてもよい。好適なゼオライトの実施例は、10X等のX型、またはY型ゼオライトを含んでもよいが、異なる細孔サイズおよび酸性度を伴う他のゼオライトが、本発明の実施形態で使用されてもよい。触媒に加えて、第2のリアクタ34が操作される温度は、所望される特定の生成物に対する反応の選択性および変換を判定する際に重要なパラメータである。例えば、X型またはY型ゼオライト触媒が使用され、オレフィンを生産することが所望される時に、約250°Cから500°Cの範囲内の温度で第2のリアクタ34を操作することが賢明であってもよい。代替として、約250°Cから450°Cのわずかにより低い温度の範囲内で動作する、ZSM5ゼオライト触媒を伴う実施形態では、第2のリアクタの中での環化反応は、C7分率が、主に置換された芳香族化合物と、また、主にC3~C5範囲内の低級アルカンとを含有するように起こる。驚くべきことに、エタンまたはC2,C3オレフィン成分は、生成物の中でほとんど見出されない。400°Cに近づく上昇温度において、約100~2000hr1の範囲内のGHSVにおけるZSM5触媒上で反応する臭化メチルを含有する、ガス混合物の実施例では、臭化メチル変換は、約90~98以上の範囲に向かって増加するが、しかしながら、C5炭化水素に向かった選択性が減少し、過程の低級生成物に向かった選択性が特に増加する。550°Cを超える温度では、メタンおよび炭素質コークスへの臭化メチルの高変換が起こってもよいと考えられる。反応の副生成物としての約350°Cから450°Cの間の好ましい動作温度範囲では、より少量のコークスが、動作中に経時的に触媒上で蓄積してもよい。コークスの蓄積は、反応条件および供給ガスの組成に応じて、最大で数100時間までの時間の範囲にわたる触媒活性の低下につながり得るため、問題となる場合がある。メタンの形成と関連付けられる約400°Cを上回るより高い反応温度は、臭化アルキルの熱分解および炭素またはコークスの形成、したがって、触媒の失活速度の増加に有利に働くと考えられる。逆に、範囲の下端における温度、具体的には約350°Cを下回る温度もまた、触媒からの上級生成物の低減した脱離速度による失活に貢献してもよい。したがって、約350°Cから約450°Cの範囲内であるが、好ましくは第2のリアクタ34の中で約375°Cから約425°Cの範囲内の動作温度は、所望のC5炭化水素の増大した選択性と、必要とされる触媒の質、リサイクル率、および機器サイズを最小限化する、1回の通過あたりのより高い変換に対して、触媒上のより少ない炭素質コークス形成または上級生成物蓄積による、より遅い失活速度の平衡を保つ。いくつかの実施形態では、触媒は、原位置で周期的に再生されてもよい。触媒を再生する1つの好適な方法は、通常過程流からリアクタ34を隔離し、約400°Cから約650°Cの範囲内の高温で約1~約5バールの範囲内の圧力において、ライン70を介した不活性ガスでそれを浄化することである。これは、実用的である限り、触媒上で吸収された未反応臭化アルキルおよび上級炭化水素生成物を除去するべきである。随意で、次いで、触媒は、約400°Cから約650°Cの範囲内の高温で約1バールから約5バールの範囲内の圧力において、ライン70を介したリアクタ34への空気または不活性ガス希釈酸素の添加によって後に酸化されてもよい。二酸化炭素および残留空気または不活性ガスが、再生期間中にライン75を介してリアクタ34から放出されてもよい。大抵の場合、触媒上で吸収されたHBrまたは臭化アルキルの酸化に起因する微量の臭素が、回収され、過程内で再利用されてもよいように、リアクタ34からライン75を介して過程の酸化部分図示せずへ再生オフガスを送ることが好ましい。臭化水素、およびオレフィン、高分子量炭化水素、またはそれらの混合物を含む、リアクタ34からの流出物は、ライン35を介して第2のリアクタ34から引き出されてもよい。それは、所望であれば例えば、交換器36の中で0°Cから約100°Cの範囲内の温度まで冷却することができる。それは、供給ガスと、炭化水素ストリッパ47の中での供給ガスとの接触によって揮散される残留炭化水素とを含有する、炭化水素ストリッパ47からのライン12の中の蒸気流出物と組み合わせられてもよい。次いで、複合蒸気混合物をスクラバ38に渡すことができ、それは、任意の好適な手段ポンプ42等によってライン41を介してスクラバ38に輸送されてもよい、金属水酸化物、金属酸化物、金属酸素臭化物種、またはこれらの物質の混合物を含有する、濃縮された部分酸化金属臭化物塩の水溶液と接触させられてもよい。好ましい臭化物塩は、安価であり、約120°Cから約180°Cの範囲内のより低い温度で容易に酸化し、ガラス裏地またはフッ素重合体裏地付き機器の使用を有益に可能にするため、FeIII、CuII、またはZnII塩、またはそれらの混合物である。しかしながら、当業者によって認識されるように、CoII、NiII、MnII、VII、CrII、または易酸化性臭化物塩を形成することが可能である他の遷移金属もまた、本発明の過程で好適であってもよい。代替として、同様にCaIIまたはMgII等の易酸化性臭化物塩を形成する、アルカリ土類金属も好適であってもよい。随意で、スクラバ38の中で凝縮されたあらゆる液体炭化水素が、ライン37の中ですくい取られて引き出され、次いで、ライン54の中で生成物回収ユニット52から退出する液体炭化水素に添加されてもよい。臭化水素は、水溶液に溶解させられ、次いで、溶液および水中で金属臭化物塩を生じるように、金属水酸化物、金属酸化物、金属酸素臭化物、またはこれらの種の混合物によって中和させられるべきである。これは、ライン44を介してスクラバ38から除去することができる。天然ガスまたは精油所ガス流を処理して、オレフィンおよび高分子量炭化水素等の生成物を回収するために使用される、脱水および液体回収の任意の好適な方法、例えば、その後に冷蔵凝縮、極低温膨張、あるいは吸収油または他の溶剤の循環が続く、固体床乾燥剤吸収が、本発明の過程で採用されてもよい。いくつかの実施形態では、ライン53を介して蒸気流から実質的に全ての水を除去するように、スクラバ38から流出物として除去される、オレフィン、高分子量炭化水素、またはそれらの混合物を含む、残留蒸気流が、ライン39を介して脱水機50へ転送されてもよい。水は、ライン53を介して脱水機50から除去することができる。オレフィン、高分子量炭化水素、またはそれらの混合物を含む、乾燥蒸気流はさらに、ライン54の中で液体生成物としてオレフィン、C5ガソリン範囲炭化水素分率、またはそれらの混合物を回収するように、例えば、ライン51を介して生成物回収ユニット52へ渡すことができる。生成物回収ユニット52からの残留蒸気流出物は、過程用の燃料として利用されてもよい浄化流57と、圧縮器58を介して圧縮することができる再生残留蒸気とに分けることができる。圧縮器58から放出される再生残留蒸気は、少なくとも2つの分率に分けることができる。所望であれば、第1の分率供給ガスモル体積の少なくとも2.5倍に等しくてもよいは、ポンプ24によって運搬される乾燥液体臭素と組み合わせられるようにライン62を介して輸送し、臭素を蒸発させるように交換器26の中で加熱し、第1のリアクタ30の中へ供給することができる。第2の分率は、リアクタ34への臭化アルキル濃度を希釈するのに十分な速度でライン63制御弁60によって調節することができるを介してライン62から引き出し、リアクタ34が、好ましくは約350°Cから約450°Cの範囲内の選択された動作温度で維持されるように、反応の熱を吸収することができる。ほとんどの場合において、この温度範囲は、選択性と対比して変換を最大限化するように、および炭素析出による触媒失活の速度を最小限化するように思われる。したがって、再生蒸気流出物によって提供される希釈は、第2のリアクタ34の中の温度を変調することに加えて、第1のリアクタ30の中の臭素化の選択性が制御されることを可能にする。随意で、ライン44を介してスクラバ38から除去される、溶液中に金属臭化物塩を含有する水を、炭化水素ストリッパ47へ渡すことができ、例えば、ライン11を介して輸送される流入供給ガスとの接触によって、残留溶解炭化水素を水相から揮散することができる。揮散過程後に、揮散水溶液は、約0°Cから約70°Cの範囲内の温度まで冷却されるように、炭化水素ストリッパ47からライン65を介して熱交換器例えば、熱交換器46へ輸送することができる。揮散水溶液を冷却することは、水溶液の臭化水素蒸気圧を抑制し、酸化通気流67へのその損失を最小限化し、または実質的に排除してもよいため、望ましくてもよい。次いで、冷却した揮散水溶液は、残留臭素をライン67の中で通気流から回収することができる、吸収体48へ渡すことができる。この回収された臭素を再循環させ、過程で再び使用することができる。スクラバ48からの水溶液流出物は、約100°Cから約600°Cの範囲内、最も好ましくは約120°Cから約180°Cの範囲内の温度まで蒸発および/または予熱されるように、ライン49を介して熱交換器40に輸送し、第3のリアクタ16へ渡すことができる。水から残留臭素を揮散するように、約雰囲気から約5バールの範囲内の圧力で、送風機または圧縮器13によって、酸素または空気を、ライン10を介して底部加熱臭素ストリッパ14へ送達することができる。水は、ライン64の中でストリッパ14から除去され、過程から除去されるライン56の中の水流出物流を形成するように、脱水機50からの水流53と組み合わせられる。臭素ストリッパ14から出て行く酸素または空気は、金属臭化物塩の水溶液を酸化させて、元素臭素、および金属水酸化物、金属酸化物、金属酸素臭化物、またはこれらの種の混合物を生じるように、約雰囲気から約5バールの範囲内の圧力で、および約100°Cから約600°Cの範囲内であるが、最も好ましくは約120°Cから約180°Cの範囲内の温度で動作するリアクタ16へ、ライン15を介して供給される。上述のように、単独で、または他の臭化物塩と組み合わせて、任意の易酸化性臭化物塩が使用されてもよいが、臭化物塩の好ましい金属は、安価であり、約120°Cから約180°Cの範囲内のより低い温度で容易に酸化し、ガラス裏地またはフッ素重合体裏地付き機器の使用を可能にするため、FeIII、CuII、またはZnII、またはそれらの混合物である。代替として、同様にCaIIまたはMgII等の易酸化性臭化物塩を形成する、アルカリ土類金属を使用することができる。臭化水素は、もう一度金属臭化物塩および水を生じるように形成された、金属水酸化物、金属酸化物、金属酸素臭化物、またはこれらの種の混合物と反応する。リアクタ16の中の熱交換器18は、始動中に溶液を予熱するように熱を供給し、反応の熱を補完して水を蒸発させ、リアクタ16から臭素を揮散するように、熱を供給してもよい。したがって、全体的反応は、触媒サイクルにおいて動作する、金属臭化物/金属酸化物または金属水酸化物によって触媒される液相での元素臭素および水への、第1のリアクタ30および第2のリアクタ34の中で生産された臭化水素の正味酸化をもたらす。FeIIIBr3である金属臭化物の場合、反応は、以下であると考えられる。1Fe3a6Bra3Ha3/2O2g=3Br2gFeOH323HBrgH2O=3Ha3BraH2O33Ha3BraFeOH3=Fe3a3Bra3H2Oライン19を介して第3のリアクタ16の出口から蒸気として出て行く、元素臭素および水ならびに残留酸素または窒素空気が酸化剤として利用される場合は、臭素および水を凝縮するように、約0°Cから約70°Cの範囲内の温度および約雰囲気から5バールの範囲内の圧力において凝縮器20の中で冷却され、3相分離器22へ渡される。3相分離器22の中では、液体水が、約3重量の臭素に対する限定された溶解度を有するため、凝縮される付加的な臭素は、別個のより密度が高い液体臭素相を形成する。しかしながら、液体臭素相は、約0.1未満の水に対する顕著に低い溶解度を有する。したがって、液体臭素および水を凝縮し、単純な物理的分離によって水を静かに注ぎ、後に液体臭素を再蒸発させることによって、実質的に乾燥した臭素蒸気が容易に得られてもよい。液体臭素は、蒸気流62と混合するのに十分な圧力まで、ポンプ24を介して3相分離器22からライン25の中で送出される。したがって、臭素が回収され、過程内で再循環させられる。残留酸素または窒素および凝縮されていない残留臭素蒸気は、3相分離器22から退出し、ライン23を介して臭素スクラバ48へ渡され、残留臭素は、金属臭化物水溶液流65の中の還元金属臭化物の中への溶解によって、およびそれとの反応によって回収される。水が、ライン27を介して分離器22から除去され、ストリッパ14に導入される。本発明の別の実施形態では、図3を参照すると、約1バールから約30バールの範囲内の圧力で再生ガス流を加えた供給ガスの混合物から成る、低分子量アルカンを含有するガス流が、ライン、パイプ、または導管162を介して輸送または運搬され、ポンプ124を介して輸送された乾燥臭素液体と混合され、液体臭素が蒸発させられる熱交換器126へと渡されてもよい。低分子量アルカンおよび乾燥臭素蒸気の混合物は、リアクタ130に供給することができる。好ましくは、リアクタ130に導入される混合物中の乾燥臭素蒸気に対する低分子量アルカンのモル比は、約2.5:1を超え、より好ましくは約4:1を超え、最も好ましくは約7:1を超える。随意で、リアクタ130は、約250°Cから約400°Cの範囲内の反応開始温度まで混合物を加熱することができる、入口予熱器ゾーン128を有してもよい。第1のリアクタ130の中では、低分子量アルカンが、ガス状臭化アルキルおよび臭化水素酸蒸気を生産するように、約250°Cから約600°Cの範囲内の比較的低い温度で、および約1バールから30バールの範囲内の圧力で、乾燥臭素蒸気と発熱反応させられる。本開示の利益がある当業者に明白となるように、第1のリアクタ30の中の臭素化反応は、均質気相反応または異質触媒反応であってもよい。第1のリアクタ30で使用されてもよい、好適な触媒の非限定的実施例は、Olah,etal,J.Am.Chem.Soc.1985,107,70977105で説明されるように、白金、パラジウム、あるいはFeOxBryまたはFeOxCly等の担持非定比金属酸素ハロゲン化物、またはTaOF3、NbOF3、ZrOF2、SbOF3等の担持金属素ハロゲン化物を含む。動作温度範囲の上限は、臭素化反応の発熱性質により供給混合物が加熱される、反応開始温度範囲の上限よりも大きい。メタンの場合、臭化メチルの形成は、以下の一般的反応に従って起こると考えられる。CH4gBr2g→CH3BrgHBrg気相臭素化反応のフリーラジカル機構により、ジブロモメタンおよびいくらかのトリブロモタンならびに他の臭化アルキルも形成される。しかしながら、本発明の過程による、この反応はしばしば、第1のリアクタ130で採用されるアルカン対臭素比により、臭化メチルに対する比較的高い程度の選択性で起こる。例えば、メタンの臭素化の場合、約6:1のメタン対臭素比は、滞留時間、温度、および乱流混合等の反応条件に応じて、モノハロゲン化臭化メチルに対する選択性を平均約88まで増加させると考えられる。これらの条件において、いくらかのジブロモメタン、および検出可能な限度に接近する極めて少量のみのトリブロモメタンもまた、臭素化反応で形成されてもよい。約2.6から1のより低いメタン対臭素比が利用される場合、モノハロゲン化臭化メチルに対する選択性は、他の反応条件に応じて、約65から75の範囲に下がってもよい。約2.5から1よりも有意に小さいメタン対臭素比で、臭化メチルに対する容認不可能な低い選択性が発生し、また、望ましくないジブロモメタン、トリブロモメタン、および炭素煤の有意な形成が観察されてもよい。そのようなモノハロゲン化臭化メチルに対する選択性を達成するために必要な第1のリアクタ130の中の反応物の滞留時間は、比較的短く、断熱反応条件下で約1~5秒ほども少なくてもよい。エタン、プロパン、およびブタン等の高級アルカンもまた、臭素化されてもよく、臭化エチル、臭化プロピル、および臭化ブチル等の一および多重臭素化種をもたらす。さらに、いくつかの実施形態では、第1のリアクタ130の中へ供給される乾燥臭素蒸気は、実質的に水を含まなくてもよい。出願者らは、少なくとも場合によっては、第1のリアクタ130の中の臭素化ステップからの実質的に全ての水蒸気の排除が、不要な二酸化炭素の形成を実質的に排除すると思われるため、これが好ましくてもよいことを発見した。これは、臭化アルキルに対するアルカン臭素化の選択性を増大させ、したがって、アルカンからの二酸化炭素の形成で生成された大量の廃熱をできる限り排除してもよい。臭化アルキルおよび臭化水素を含む流出物は、ライン131を介して第1のリアクタ130から引き出すことができる。いくつかの実施形態では、この流出物は、第2のリアクタ134へと流れる前に熱交換器132の中で約150°Cから500°Cの範囲内の温度まで部分的に冷却することができる。流出物が熱交換器132の中で部分的に冷却される温度は、第2のリアクタ134の中で臭化アルキルを高分子量炭化水素に変換することが所望される時に約150°Cから約400°Cの範囲内であり、または第2のリアクタ134の中で臭化アルキルをオレフィンに変換することが所望される時に約150°Cから約450°Cの範囲である。第2のリアクタ134は、オレフィン、高分子量炭化水素、またはそれらの混合物を含む生成物を形成するよう、残留アルキル部分を脱ハロゲン化水素化およびオリゴマー化すると考えられる。第2のリアクタ134で使用される触媒および第2のリアクタ134が操作される温度は、リアクタ34に関して上記で説明されるように、所望の炭化水素生成物を達成するように選択することができる。ある実施形態では、第2のリアクタ134は、触媒の固定床133を備えてもよい。合成触媒の流動床はまた、ある状況で、特に、より大型の用途で使用されてもよく、コークスの一定の除去および生成物組成に対する定常選択性等のある利点を有してもよい。通常過程流からリアクタ134を隔離し、実用的である限り、触媒上で吸収された未反応材料を除去するように、約1~約5バールの範囲内の圧力および約400°Cから約650°Cの範囲内の高温で、ライン170を介して不活性ガスで浄化し、次いで、約1バールから約5バールの範囲内の圧力および約400°Cから約650°Cの範囲内の高温で、ライン170を介したリアクタ134への空気または不活性ガス希釈酸素の添加によって、後に析出炭素をCO2に酸化することによって、触媒は、原位置で周期的に再生されてもよい。二酸化炭素および残留空気または不活性ガスが、再生期間中にライン175を介してリアクタ134から放出されてもよい。大抵の場合、触媒上で吸収されたHBrまたは臭化アルキルの酸化に起因する微量の臭素が、過程内で回収および再利用されてもよいように、リアクタ134からライン175を介して過程の酸化部分図示せずへ再生オフガスを送ることが好ましい。臭化水素、および高分子量炭化水素、オレフィン、またはそれらの混合物を含む、流出物は、ライン135を介して第2のリアクタ134から引き出され、交換器136の中で約0°Cから約100°Cの範囲内の温度まで冷却され、炭化水素ストリッパ147からのライン112の中の蒸気流出物と組み合わせられる。次いで、混合物は、スクラバ138へ渡され、ポンプ143等の任意の好適な手段によって、ライン164の中でスクラバ138に輸送される、揮散再循環水と接触させられ、熱交換器155の中で約0°Cから約50°Cの範囲内の温度まで冷却される。スクラバ38の中で凝縮されたあらゆる液体炭化水素生成物は、流れ137としてすくい取られて引き出され、液体炭化水素生成物154に添加されてもよい。臭化水素は、ライン144を介してスクラバ138から除去される水溶液にスクラバ138の中で溶解させられ、炭化水素ストリッパ147へ渡され、水溶液に溶解させられた残留炭化水素は、供給ガス111との接触によって揮散される。炭化水素ストリッパ147からの揮散水相流出物は、熱交換器146の中で約0°Cから約50°Cの範囲内の温度まで冷却され、次いで、ライン165を介して、残留臭素が通気流167から回収される吸収体148へ渡される。オレフィン、高分子量炭化水素、またはそれらの混合物を含む、残留蒸気相は、スクラバ138から流出物として除去され、ガス流から実質的に全ての水を除去して、生成物回収ユニット152の中で液体水の形成、凍結、または水和物の形成を防止するように、ライン139を介して脱水機150へ転送される。水は、ライン153を介して脱水機150から除去されてもよい。オレフィン、高分子量炭化水素、またはそれらの混合物を含有する、乾燥ガス流はさらに、ライン154の中で液体生成物としてオレフィン、高分子量炭化水素分率、またはそれらの混合物を回収するように、ライン151を介して生成物回収ユニット152へ渡される。当業者に公知であるような、天然ガスまたは精油所ガス流を処理してオレフィン炭化水素を回収するために使用される、例えば、その後に冷蔵凝縮、極低温膨張、あるいは吸収油または他の溶剤の循環が続く、固体床乾燥剤吸収等の脱水および液体回収の任意の従来の方法が、本発明の実装で採用されてもよい。次いで、生成物回収ユニット152からの残留蒸気流出物は、過程用の燃料として利用されてもよい浄化流157と、圧縮器158を介して圧縮される再生残留蒸気とに分けられる。圧縮器158から放出される再生残留蒸気は、少なくとも2つの分率に分けられる。供給ガス体積の少なくとも2.5倍に等しい第1の分率は、ライン162を介して輸送され、ライン125の中で運搬された液体臭素と組み合わせられ、交換器126へ渡され、液体臭素は、蒸発させられ、第1のリアクタ130の中へ供給される。第2の分率は、ライン163を介してライン162から引き出され、リアクタ134への臭化アルキル濃度を希釈するのに十分な速度で制御弁160によって調節され、選択性と対比して変換を最大限化するため、および炭素析出による触媒失活の速度を最小限化するために、リアクタ134が、好ましくは約350°Cから約450°Cの範囲内の選択された動作温度で維持されるように、反応の熱を吸収する。したがって、再生蒸気流出物によって提供される希釈は、第2のリアクタ134の中の温度を変調することに加えて、第1のリアクタ130の中の臭素化の選択性が制御されることを可能にする。酸素、酸素富化空気、または空気110は、約雰囲気から約5バールの範囲内の圧力で任意の好適なデバイスまたは方法によって例えば、圧縮器113を介して臭素ストリッパ114に添加されてもよい。これは、水から残留臭素を揮散することが有利である場合に望ましくてもよい。揮散水は、ライン164を介してストリッパ114から退出してもよく、少なくとも2つの部分に分けることができる。揮散水の第1の部分は、ライン164を介して再循環させ、熱交換器155の中で約20°Cから約50°Cの範囲内の温度まで冷却し、ポンプ143等の任意の好適な手段によってスクラバ138に進入するのに十分な圧力で維持することができる。再循環させられる水の部分は、ライン144を介してスクラバ138から除去される臭化水素酸溶液流出物が、約10重量から約50重量の範囲内であるが、好ましくは約30重量から約48重量の範囲内の臭化水素酸の濃度を有し、交換器141および予熱器119の中で蒸発させられなければならない水の量を最小限化するように、および結果として生じる酸と比べてHBrの蒸気圧を最小限化するように選択される。ストリッパ114からの水の第2の部分は、ライン164から、およびライン156を介して過程から除去される。スクラバ148からの水溶液流出物に含有される溶解臭化水素は、ライン115の中で臭素ストリッパ114から出て行く酸素、酸素富化空気、または空気と混合することができる。この混合物は、例えば、熱交換器141および予熱器119によって、約120°Cから約600°Cの範囲内、最も好ましくは約150°Cから約250°Cの範囲内の温度まで蒸発および/または予熱することができる。いったん蒸発および予熱されると、混合物は、金属臭化物塩または金属酸化物を含有する第3のリアクタ117に添加されてもよい。任意の好適な臭化物塩または臭化物塩の組み合わせが使用されてもよい。臭化物塩または金属酸化物の好ましい金属は、FeIII、CuII、またはZnII、あるいはそれらの混合物である。酸化リアクタ117の中の金属臭化物塩は、濃縮水溶液として利用されてもよく、または好ましくは、濃縮塩水溶液が、シリカゲル等の多孔性で低~中表面積の耐酸性不活性担体の中へ吸収されてもよい。より好ましくは、10~20重量の範囲内の金属の酸化物形態が、5~200m2/gの範囲内の比表面積を伴うアルミナ等の不活性支持材上に堆積させられる。酸化リアクタ117は、約雰囲気から約5バールの範囲内の圧力で、および約100°Cから600°Cの範囲内であるが、最も好ましくは約130°Cから350°Cの範囲内の温度で動作し、その中で、金属臭化物は、酸素によって酸化させられ、元素臭素、および金属水酸化物、金属酸化物、または金属酸素臭化物種を生じ、あるいは、水が主に蒸気として退出してもよい、より高い温度およびより低い圧力で操作される、担持金属臭化物塩または金属酸化物の場合は金属酸化物を生じる。いずれの場合も、臭化水素は、金属水酸化物、金属酸素臭化物、または金属酸化物種と反応し、中和させられ、金属臭化物塩を還元して水を生じる。したがって、全体的反応は、触媒サイクルにおいて動作する、金属臭化物/金属酸化物または金属水酸化物によって触媒される元素臭素および水蒸気への、第1のリアクタ130および第2のリアクタ134の中で生産された臭化水素の正味酸化をもたらす。水溶液中のFeIIIBr3であり、水が液体として退出してもよい、圧力および温度範囲内で操作される、金属臭化物の場合、反応は、以下であると考えられる。1Fe3a6Bra3Ha3/2O2g=3Br2gFeOH323HBrgH2O=3Ha3BraH2O33Ha3BraFeOH3=Fe3a3Bra3H2O不活性担体上で担持され、水が主に蒸気として退出する、より高い温度およびより低い圧力で操作される、CuIIBr2である金属臭化物の場合、反応は、以下であると考えられる。12CuIIBr2=2CuIBrBr2g22CuIBrO2g=Br2g2CuIIO32HBrgCuIIO=CuIIBr2H2Og第3のリアクタ117の出口から蒸気として出て行く、元素臭素および水ならびに残留酸素または窒素空気または酸素富化空気が酸化剤として利用される場合は、ライン127を介して輸送され、交換器141および凝縮器120の第2の側で約0°Cから約70°Cの範囲内の温度まで冷却され、臭素および水が凝縮され、3相分離器122へ渡される。3相分離器122の中では、液体水が、約3重量の臭素に対する限定された溶解度を有するため、凝縮される付加的な臭素は、別個のより密度が高い液体臭素相を形成する。しかしながら、液体臭素相は、約0.1未満の水に対する顕著に低い溶解度を有する。したがって、液体臭素および水を凝縮し、単純な物理的分離によって水を静かに注ぎ、後に液体臭素を再蒸発させることによって、実質的に乾燥した臭素蒸気が容易に得られてもよい。HBrが水相における臭素の混和性を増大させるにつれて、凝縮液体臭素および水の中の有意な残留HBrを回避するよう、HBrのほぼ完全な反応をもたらし、十分高い濃度で、単一の三元液相をもたらす、条件で動作することが重要である。随意で、液体臭素は、蒸気流162と混合するのに十分な圧力まで、ポンプ124を介して3相分離器122から送出することができる。したがって、これらの実施形態では、臭素は、回収し、過程内で再循環させることができ、それは有益となり得る。残留空気、酸素富化空気、または酸素、および凝縮されていない残留臭素蒸気は、臭素スクラバ148へと3相分離器122から退出してもよく、残留臭素は、ライン165を介してスクラバ148に運搬された臭化水素酸溶液の中への溶解によって回収することができる。水は、ライン129を介して3相分離器122から除去し、ストリッパ114へ渡すことができる。したがって、本発明の過程のある実施形態では、金属臭化物/金属水酸化物、金属酸素臭化物、または金属酸化物は、触媒サイクルで動作し、臭素が過程内で再利用するために再循環させられることを可能にする。金属臭化物は、元素臭素蒸気、および金属水酸化物、金属酸素臭化物、または金属酸化物を生じるように、約100°Cから約600°Cの範囲内、最も好ましくは約120°Cから約350°Cの範囲内の温度で、水相または蒸気相のいずれか一方における酸素、酸素富化空気、または空気によって容易に酸化させられる。約180°Cを下回る温度での動作が有利であり、それにより、低費用の耐食フッ素重合体裏地付き機器の使用を可能にする。臭化水素は、金属水酸化物または金属酸化物との反応によって中和させられ、水蒸気および金属臭化物を生じる。元素臭素蒸気および水蒸気は、凝縮され、単純な物理的分離によって液相で容易に分離され、実質的に乾燥した臭素を生じる。有意な水の欠如は、CO2の生産と、かなりの分岐アルカン、置換芳香族化合物、またはそれらの混合物を含有する、主に高分子量の炭化水素への臭化アルキルの後続の効率的かつ選択的反応とを伴わずに、アルカンの選択的臭素化を可能にする。リアクタ134の中の臭素化反応および後続反応からの副生成物臭化水素蒸気は、水相の中へ容易に溶解させられ、金属臭化物の酸化に起因する金属水酸化物または金属酸化物種によって中和させられる。図4Aに図示される本発明の過程の別の実施形態によれば、アルキル臭素化および臭化アルキル変換段階は、上記の図2および3に関して説明される、対応する段階と実質的に同様に操作される。より具体的には、約1バールから約30バールの範囲内の圧力で、供給ガスおよび再生ガス流の混合物から成る低分子量アルカンを含有する、ガス流が、それぞれ、ライン、パイプ、または導管262および211を介して輸送または運搬され、ライン225の中で乾燥臭素液体と混合される。結果として生じた混合物は、ポンプ224を介して輸送され、熱交換器226へ渡され、液体臭素は蒸発させられる。低分子量アルカンおよび乾燥臭素蒸気の混合物は、リアクタ230へ供給される。好ましくは、リアクタ230に導入される混合物中の乾燥臭素蒸気に対する低分子量アルカンのモル比は、約2.5:1を超え、より好ましくは約4:1を超え、最も好ましくは約7:1を超える。リアクタ230は、約250°Cから約400°Cの範囲内の反応開始温度まで混合物を加熱する、入口予熱器ゾーン238を有する。第1のリアクタ230の中では、低分子量アルカンが、ガス状臭化アルキルおよび臭化水素酸蒸気を生産するように、約250°Cから約600°Cの範囲内の比較的低い温度で、および約1バールから30バールの範囲内の圧力で、乾燥臭素蒸気と発熱反応させられる。本開示の利益がある当業者に明白となるように、第1のリアクタ30の中の臭素化反応は、発熱反応または触媒反応であってもよい。第1のリアクタ30で使用されてもよい、好適な触媒の非限定的実施例は、Olah,etal,J.Am.Chem.Soc.1985,107,70977105で説明されるように、白金、パラジウム、あるいはFeOxBryまたはFeOxCly等の担持非定比金属酸素ハロゲン化物、またはTaOF3、NbOF3、ZrOF2、SbOF3等の担持金属素ハロゲン化物を含む。動作温度範囲の上限は、臭素化反応の発熱性質により供給混合物が加熱される、反応開始温度範囲の上限よりも大きい。メタンの場合、臭化メチルの形成は、以下の一般的反応に従って起こる。CH4gBr2g→CH3BrgHBrg気相臭素化反応のフリーラジカル機構により、ジブロモメタンおよびいくらかのトリブロメタンならびに他の臭化アルキルも形成される。しかしながら、本発明の過程による、この反応はしばしば、第1のリアクタ230で採用されるアルカン対臭素比により、臭化メチルに対する比較的高い程度の選択性で起こる。例えば、メタンの臭素化の場合、約6:1のメタン対臭素比は、滞留時間、温度、および乱流混合等の反応条件に応じて、モノハロゲン化臭化メチルに対する選択性を平均約80まで増加させると考えられる。これらの条件において、いくらかのジブロモメタン、および検出可能な限度に接近する極めて少量のみのトリブロモメタンもまた、臭素化反応で形成されてもよい。約2.6から1のより低いメタン対臭素比が利用される場合、モノハロゲン化臭化メチルに対する選択性は、他の反応条件に応じて、約65から75の範囲に下がってもよい。約2.5から1よりも有意に小さいメタン対臭素比で、臭化メチルに対する容認不可能な低い選択性が発生し、また、望ましくないジブロモメタン、トリブロモメタン、および炭素煤の有意な形成が観察されてもよい。そのようなモノハロゲン化臭化メチルに対する選択性を達成するために必要な第1のリアクタ230の中の反応物の滞留時間は、比較的短く、断熱反応条件下で約1~5秒ほども少なくてもよい。エタン、プロパン、およびブタン等の高級アルカンもまた、臭素化されてもよく、臭化エチル、臭化プロピル、および臭化ブチル等の一および多重臭素化種をもたらす。さらに、いくつかの実施形態では、第1のリアクタ230の中へ供給される乾燥臭素蒸気は、実質的に水を含まなくてもよい。出願者らは、少なくとも場合によっては、第1のリアクタ230の中の臭素化ステップからの実質的に全ての水蒸気の排除が、不要な二酸化炭素の形成を実質的に排除すると思われるため、これが好ましくてもよいことを発見した。これは、臭化アルキルに対するアルカン臭素化の選択性を増大させ、したがって、アルカンからの二酸化炭素の形成で生成された大量の廃熱をできる限り排除してもよい。臭化アルキルおよび臭化水素を含む流出物が、ライン231を介して第1のリアクタ230から引き出される。いくつかの実施形態では、この流出物は、第2のリアクタ234へと流れる前に熱交換器232の中で部分的に冷却されてもよい。流出物が熱交換器232の中で部分的に冷却される温度は、第2のリアクタ234の中で臭化アルキルを高分子量炭化水素に変換することが所望される時に約150°Cから約390°Cの範囲内であり、または第2のリアクタ234の中で臭化アルキルをオレフィンに変換することが所望される時に約150°Cから約450°Cの範囲である。第2のリアクタ234は、オレフィン、高分子量炭化水素、またはそれらの混合物を含む生成物を形成するよう、結果として生じたアルキル部分を脱ハロゲン化水素化およびオリゴマー化すると考えられる。第2のリアクタ234で使用される触媒および第2のリアクタ234が操作される温度は、リアクタ34に関して上記で説明されるように、所望の炭化水素生成物を達成するように選択することができる。ある実施形態では、第2のリアクタ234は、触媒の固定床233を備えてもよい。合成触媒の流動床はまた、ある状況で、特に、より大型の用途で使用されてもよく、コークスの一定の除去および生成物組成に対する定常選択性等のある利点を有してもよい。通常過程流からリアクタ234を隔離し、実用的である限り、触媒上で吸収された未反応材料を除去するように、約1バールから約5バールの範囲内の圧力および約400°Cから約650°Cの範囲内の高温で、ライン270を介して不活性ガスで浄化し、次いで、約1バールから約5バールの範囲内の圧力および約400°Cから約650°Cの範囲内の高温で、ライン270を介したリアクタ234への空気または不活性ガス希釈酸素の添加によって、後に析出炭素をCO2に酸化することによって、触媒は、原位置で周期的に再生されてもよい。二酸化炭素および残留空気または不活性ガスが、再生期間中にライン275を介してリアクタ234から放出されてもよい。大抵の場合、触媒上で吸収されたHBrまたは臭化アルキルの酸化に起因する微量の臭素が、回収され、過程内で再利用されてもよいように、リアクタ234からライン275を介して過程の酸化部分図示せずへ再生オフガスを送ることが好ましい。臭化水素、および高分子量炭化水素、オレフィン、またはそれらの混合物を含む、流出物は、ライン235を介して第2のリアクタ234から引き出され、交換器236の中で約100°Cから約600°Cの範囲内の温度まで冷却される。図4Aに図示されるように、冷却した流出物は、開放位置の弁238および閉鎖位置の弁239および243を伴ってライン235および241を介して輸送され、固相金属酸化物の層298を含有する容器またはリアクタ240の中へ導入される。金属酸化物の金属は、マグネシウムMg、カルシウムCa、バナジウムV、クロムCr、マンガンMn、鉄Fe、コバルトCo、ニッケルNi、銅Cu、亜鉛Sn、またはスズSnから選択される。金属は、所望の動作温度に対する、その物理的および熱力学的特性の影響について、また、潜在的な環境および健康への影響および費用について選択される。好ましくは、マグネシウム、ニッケル、銅、鉄、またはそれらの混合物が、金属として採用され、マグネシウム、ニッケル、またはそれらの混合物が最も好ましい。これらの金属は、酸化物だけでなく臭化物塩も形成する特性を有し、反応は約500°C未満の温度範囲で可逆的である。固体金属酸化物は、好ましくは、好適な耐摩耗担体、例えば、DavisonCatalystsColumbia,Maryland製のDavicatGrade57等の合成非晶質シリカ上で不動化される。またはより好ましくは、約5~400m2/gの範囲内の比表面積を伴うシリカまたはアルミナ担体上である。リアクタ240の中で、臭化水素酸は、Mが金属を表す、以下の一般的反応に従って、約600°Cを下回る、好ましくは約100°Cから約550°Cの間の温度で、金属酸化物と反応させられる。2HBrMO→MBr2H2Oこの反応に起因する水蒸気は、開いた弁219を介して、ライン244、218、および216の中の高分子炭化水素とともに熱交換器220へ輸送され、混合物は、約0°Cから約70°Cの範囲内の温度まで冷却される。この冷却した混合物は、ガス流から実質的に全ての水を除去するように、脱水機250へ転送される。次いで、水は、ライン253を介して脱水機250から除去される。オレフィン、高分子量炭化水素、またはそれらの混合物を含有する、乾燥ガス流はさらに、ライン254の中で液体生成物としてオレフィン、C5分率、またはそれらの混合物を回収するように、ライン251を介して生成物回収ユニット252へ渡される。当業者に公知であるような、天然ガスまたは精油所ガス流を処理してオレフィン炭化水素を回収するために使用される、例えば、その後に冷蔵凝縮、極低温膨張、あるいは吸収油または他の溶剤の循環が続く、固体床乾燥剤吸収等の脱水および液体回収の任意の従来の方法が、本発明の実装で採用されてもよい。次いで、生成物回収ユニット252からの残留蒸気流出物は、過程用の燃料として利用されてもよい浄化流257と、圧縮器258を介して圧縮される再生残留蒸気とに分けられる。圧縮器258から放出される再生残留蒸気は、少なくとも2つの分率に分けられる。供給ガス体積の少なくとも1.5倍に等しい第1の分率は、ライン262を介して輸送され、ライン225の中で運搬された液体臭素および供給ガスと組み合わせられ、交換器226へ渡され、液体臭素は、蒸発させられ、上記で説明される方式で第1のリアクタ230の中へ供給される。第2の分率は、ライン263を介してライン262から引き出され、リアクタ234への臭化アルキル濃度を希釈するのに十分な速度で制御弁260によって調節され、選択性と対比して変換を最大限化するため、および炭素析出による触媒失活の速度を最小限化するために、リアクタ234が、好ましくは約300°Cから約450°Cの範囲内の選択された動作温度で維持されるように、反応の熱を吸収する。したがって、再生蒸気流出物によって提供される希釈は、第2のリアクタ234の中の温度を変調することに加えて、第1のリアクタ230の中の臭素化の選択性が制御されることを可能にする。酸素、酸素富化空気、または空気210は、送風機または圧縮器213を介して、約雰囲気から約10バールの範囲内の圧力で、熱交換器215を通したライン214、ライン215、および弁249を介して、臭素へ送達され、酸素、酸素富化空気、または空気は、固相金属臭化物の層299を含有する第2の容器またはリアクタ246へ、約30°Cから約600°C、より好ましくは100°Cから約500°Cの範囲内の温度まで予熱される。酸素は、Mが金属を表す、以下の一般的反応に従って、金属臭化物と反応させられる。MBr21/2O2→MOBr2このようにして、乾燥した実質的にHBrを含まない臭素蒸気が生産され、それにより、液体臭素からの水または臭化水素の後続の分離の必要性を排除する。リアクタ246は、600°Cを下回って、より好ましくは約300°Cから約500°Cの間で操作される。結果として生じた臭素蒸気は、リアクタ246から、ライン247、弁248、およびライン242を介して熱交換器または凝縮器221へ輸送され、臭素は、液体に凝縮される。液体臭素は、ライン242を介して分離器222へ輸送され、液体臭素は、ライン225を介して除去され、ポンプ224による等の任意の好適な手段によって、ライン225を介して熱交換器226および第1のリアクタ230へ輸送される。残留空気または未反応酸素は、分離器222から、ライン227を介して、当業者によって選択されるような好適な溶剤または好適な固体吸着媒体を含有する、ベンチュリ洗浄システム等の臭素洗浄ユニット223へ輸送され、残りの臭素は、捕捉される。捕捉された臭素は、加熱または他の好適な手段によって、洗浄溶剤または吸着剤から脱着され、したがって、回収された臭素は、ライン212を介してライン225へ輸送される。洗浄した空気または酸素は、ライン229を介して放出される。このようにして、窒素および任意の他の実質的に非反応性の成分が、本発明のシステムから除去され、それにより、過程の炭化水素含有部分に進入することを許可されず、また、周辺環境への臭素の損失も回避される。単純な物理的溶解度によるよりもむしろ、この実施形態による化学反応によってHBrを除去することの1つの利点は、より高い過程温度での低レベルへのHBrの実質的に完全な掃気である。別の明確に異なる利点は、除去された臭素からの水の排除であり、それにより、臭素および水相の分離、ならびに水相からの残留臭素の揮散の必要性を排除する。リアクタ240および246は、周期的に操作されてもよい。図4Aに図示されるように、弁238および219は、臭化水素酸が、第2のリアクタ240から引き出される流出物から除去されることを可能にするように、開放モードで操作される一方で、弁248および249は、空気、酸素富化空気、または酸素が、リアクタ246を通って流れ、その中に含有された固体金属臭化物を酸化させることを可能にするように、開放モードで操作される。いったんそれぞれリアクタ240および246の中の金属酸化物および金属臭化物の有意な変換が起こると、これらの弁が閉じられる。この時点で、リアクタ246の中の層299が、実質的に固体の金属酸化物の層である一方で、リアクタ240の中の層298は、実質的に固体の金属臭化物である。当業者に明白となるように、リアクタ240および246の間で流動を循環させるステップの間で、最初に、リアクタ240の中に残存する残留炭化水素を浄化し、また、不活性ガス源とともにリアクタ246の中に残存する残留臭素を浄化して、サイクルにおける後続のステップへの炭化水素および臭素の損失を阻止することが好ましい。サイクルのステップの間に層を浄化することによって、高分子量生成物炭化水素の起こり得る損失および/または臭素化が阻止される。図5Aに図示されるように、次いで、弁245および243は、酸素、酸素富化空気、または空気が、リアクタ240を通って流れ、その中に含有された固体金属臭化物を酸化させることを可能にするように、後に開かれる一方で、弁239および217は、第2のリアクタ234から引き出される、高分子量炭化水素および臭化水素を含む流出物が、ライン237を介してリアクタ246に導入されることを可能にするように開かれる。リアクタは、このようにして、それぞれリアクタ246および240の中の金属酸化物および金属臭化物の有意な変換が起こるまで操作され、次いで、リアクタは、以前に論議されるように弁を開閉することによって、図4Aに図示されるフロー概略図に戻って循環させられる。また、当業者にさらに明白となるように、固体不活性担体不活性固体担体上の原子金属としての金属の重量パーセント荷重として表されてもよい上に堆積させられたMgO/MgBr2等の活性金属酸化物/金属臭化物の量は、固体床298および299の中で発生する固体不活性担体の熱容量に対する反応の熱の比により、リアクタ240および246にわたって発生する温度変化に影響を及ぼす。不活性担体の量に対して金属荷重を増加させることは、特定のHBr除去能力のために必要とされる容器のサイズを減少させるため望ましいが、発生する温度上昇もまた、不活性担体の熱容量に対する反応の熱の比較的大きい比により、大きくなる。結果として生じた温度上昇は、過剰であってもよく、高分子量炭化水素生成物の熱分解の酸化、または金属臭化物の揮発度をもたらし得る。したがって、容認可能な温度上昇は、代替として、サイクル時間を制限し、または固体床298および299の有用なHBr除去能力を効果的に制限してもよい。送風機または圧縮器図示せずを用いた、外部熱交換器を通した流出物ガスリサイクルの使用が、リアクタ240および246にわたる温度上昇を制限し、また、リアクタ240および246の循環の間に固体床298および299の冷却を達成する手段として、当業者によって考慮されてもよい。2つのリアクタ240および246が、本発明の概念を例証するように示されているが、ある実施形態では、連続過程動作を可能にし、また、HBr除去ステップからBr2生成ステップへのリアクタの切替の間に浄化および冷却を可能にする実用的な手段として、2つより多くのリアクタ、すなわち、3つ以上を本発明の実装で利用できることが、当業者に明白となるはずである。酸素が、ライン210を介して、その中に含有された固体金属臭化物を酸化させるために使用されているリアクタへ輸送される、酸化ガスとして利用される時に、図4Aおよび5Aに図示される本発明の過程の実施形態は、リアクタ246図4Bまたは240図5Bのいずれか一方から生産される臭素蒸気が、ライン242および225を介して第1のリアクタ230へ直接輸送されるように修正されてもよい。酸素が反応性であり、流出物Br2蒸気中の酸素のかなりの存在を回避するように、酸素の制御された限定供給でリアクタ246および240を操作することができるため、臭素蒸気を液体に凝縮して、窒素等の未反応成分からそれを分離する必要性があらかじめ避けられる。商業用空気分離ユニットASU等の実質的に全ての商業用酸素源が、必要圧力で酸素をライン210に提供するため、圧縮器213は、図4Bおよび5Bでは図示されていない。もしそうでなければ、当業者に明白となるように、そのような圧力を達成するために、圧縮器213を利用することができる。図6Aに図示される本発明の実施形態では、それぞれ、リアクタ240および246に含有される固体金属酸化物粒子および固体金属臭化物粒子の層が、流動化され、各リアクタを往復する流動方向を変化させる弁等の機器を提供する必要なく、層の連続動作を提供するように、以下で説明される方式で接続される。この実施形態によれば、高分子量炭化水素および臭化水素酸を含む流出物が、ライン235を介して第2のリアクタ234から引き出され、交換器236の中で約100°Cから約500°Cの範囲内の温度まで冷却され、固体金属酸化物粒子の層298を含有するリアクタ240の底部に導入される。臭化水素が、図4Aに関して上記で説明されるような方式で金属酸化物と反応させられるにつれて、この導入された流体の流動は、層298の中の粒子をリアクタ240内で上向きに移動させる。層298の最上部で、またはその付近で、リアクタ240の中の固体金属酸化物との臭化水素の実質的に完全な反応により、耐摩耗担体上に実質的に固体の金属臭化物を含有する粒子が、堰またはサイクロンあるいは他の従来の固体/気体分離の手段を介して引き出され、重力によってライン259を下って流れ、リアクタ246の中の固体金属臭化物粒子の層299の底部で、またその付近で導入される。図6Aに図示される実施形態では、酸素、酸素富化空気、または空気210が、約雰囲気から約10バールの範囲内の圧力で送風機または圧縮器213を介して送達され、ライン214を介して熱交換器215を通して輸送され、酸素、酸素富化空気、または空気は、約30°Cから約600°C、より好ましくは100°Cから約500°Cの範囲内の温度まで予熱され、固相金属臭化物の層299より下側で第2の容器またはリアクタ246へ導入される。酸素は、乾燥した実質的にHBrを含まない臭素蒸気を生産するように、図4Aに関して上記で説明される方式で金属臭化物と反応する。酸素が金属臭化物と反応させられるにつれて、この導入されたガスの流動は、層299の中の粒子をリアクタ246内で上向きに流れさせる。層298の最上部で、またはその付近で、リアクタ246の中の固体金属酸化物との酸素の実質的に完全な反応により、耐摩耗担体上に相当量の固体金属酸化物を含有する粒子が、堰またはサイクロンあるいは他の従来の固体/気体分離の手段を介して引き出され、重力によってライン264を下って流れ、リアクタ240の中の固体金属酸化物粒子の層298の底部で、またその付近で導入される。このようにして、リアクタ240および246は、動作のパラメータを変更することなく連続的に操作されてもよい。当業者に公知であるように、選択される金属酸化物または金属臭化物に応じて、発熱反応の場合に熱を除去するため、または吸熱反応の場合に熱を印加するために、固体の移動床298および299内に位置付けられる熱交換器を利用することが有利であってもよい。好ましいMgO/MgBr2を使用する場合、両方の反応は発熱である。図6Bに図示される実施形態では、酸素が、酸化ガスとして利用され、ライン210を介してリアクタ246へ輸送される。したがって、図6Aに図示される本発明の過程の実施形態は、リアクタ246から生産される臭素蒸気が、ライン242および225を介して第1のリアクタ230へ直接輸送されるように修正される。酸素が反応性であり、流出物臭素蒸気中のかなりの酸素の存在を回避するように、酸素の制御された限定供給でリアクタ246を操作することができるため、臭素蒸気を液体に凝縮して、窒素等の未反応成分からそれを分離する必要性があらかじめ避けられる。商業用空気分離器ユニット等の実質的に全ての商業用酸素源が、必要圧力で酸素をライン210に提供するため、圧縮器213は、図6Bでは図示されていない。もしそうでなければ、当業者に明白となるように、そのような圧力を達成するために、圧縮器213を利用することができる。図7に図示される本発明の別の実施形態では、アルキル臭素化および臭化アルキル変換段階は、以下での論議を除いて、図4Aに関して詳細に説明される、対応する段階と実質的に同様に操作される。しかしながら、この実施形態では、リアクタ246からの流出物中のかなりの未反応酸素の存在を防止するよう、制御された限定量の酸化ガスを用いてリアクタ246を操作することが重要である。リアクタ246から発する残留窒素および臭素蒸気は、ライン247、弁248およびライン242、および弁300を介して、熱交換器または凝縮器221へ輸送され、臭素含有ガスは、約30°Cから約300°Cの範囲内の温度まで冷却される。次いで、臭素含有蒸気は、ライン242を介して、還元原子価状態で固相金属臭化物の層322を含有する容器またはリアクタ320へ輸送される。還元原子価状態での金属臭化物の金属は、銅Cu、鉄Fe、またはモリブデンMoから選択される。金属は、所望の動作温度に対する、その物理的および熱力学的特性の影響について、また、潜在的な環境および健康への影響および費用について選択される。好ましくは、銅または鉄が、金属として採用され、鉄が最も好ましい。固体金属臭化物は、好ましくは、好適な耐摩耗担体、例えば、DavisonCatalystsColumbia,Maryland製のDavicatGrade57等の合成非晶質シリカ上で不動化される。より好ましくは、金属は、約5~400m2/gの範囲内の比表面積を伴うアルミナ担体上で、約10~20wtの範囲内の酸化物形態で堆積させられる。リアクタ320の中で、臭素蒸気は、M2が金属を表す、以下の一般的反応に従って、選択される金属臭化物に応じて、約300°Cを下回る、好ましくは約30°Cから約200°Cの間の温度で、好ましくは好適な耐摩耗担体上で保持される、固相金属臭化物と反応させられる。2M2BrnBr2→2M2Brn1このようにして、臭素が、リアクタ320の中で、第2の金属臭化物、すなわち、2M2Brn1として貯蔵される一方で、残留空気または酸素を含有する、結果として生じた蒸気は、ライン324、弁326、およびライン318を介して、リアクタ320から放出される。供給ガスライン211および再生ガス流の混合物から成る、低分子量アルカンを含有するガス流が、ライン262、ガス流が約150°Cから約600°Cの範囲内の温度まで予熱される熱交換器352、弁304、およびライン302を介して、酸化原子価状態の固相金属臭化物の層312を含有する第2の容器またはリアクタ310へ輸送または運搬される。酸化原子価状態の金属臭化物の金属は、銅Cu、鉄Fe、またはモリブデンMoから選択される。金属は、所望の動作温度に対する、その物理的および熱力学的特性の影響について、また、潜在的な環境および健康への影響および費用について選択される。好ましくは、銅または鉄が、金属として採用され、鉄が最も好ましい。酸化状態の固体金属臭化物は、好ましくは、好適な耐摩耗担体、例えば、DavisonCatalystsColumbia,Maryland製のDavicatGrade57等の合成非晶質シリカ上で不動化される。より好ましくは、金属は、約5~200m2/gの範囲内の比表面積を伴うアルミナ担体上で担持される、約10~20wtの範囲内の酸化物状態で堆積させられる。ガス流の温度は、約150°Cから約600°C、好ましくは約150°Cから約300°Cである。第2のリアクタ310の中で、ガス流の温度は、酸化原子価状態の固相金属臭化物を熱分解して、M2が金属を表す、以下の一般的反応に従って、還元状態で元素臭素蒸気および固体金属臭化物を生じる。2M2Brn1→2M2BrnBr2加えて、約200°C以上の温度で、ガス流に含有される低分子量アルカンは、M2が金属を表す、以下の一般的反応に従って、還元状態でガス状臭化アルキル、臭化水素酸蒸気、および固体金属臭化物を生産するように、酸化状態の固体金属臭化物の加熱層上で反応してもよい。CH4g2M2Brn1→CH3BrgHBrgM2Brnガス流の温度、したがって、酸化原子価状態の固相金属臭化物の層312の温度を制御することによって、臭素が解放され、低分子量アルカンが第2の容器またはリアクタ310の中で臭素化される程度が、制御されてもよい。ガス状臭化アルキルを生成するように、酸化状態の固体金属臭化の加熱層上で低分子量アルカンが反応する、正確な機構は、完全には理解されていないが、臭素化は、金属臭化物のための担体の固体表面上で起こってもよく、それにより、より低い温度、例えば、約200°Cから約300°Cで反応が進むことを可能にし、それにより、フリーラジカル気相臭素化を阻止し、多重臭素化アルカンの生産を最小限化することが、出願者らの信念である。結果として生じた臭素蒸気、臭化アルキル、および臭化水素酸は、アルキル臭素化リアクタ230に導入される前に、ライン314、315、弁317、ライン330、熱交換器226を介して、低分子量アルカンを含有するガス流とともに輸送される。有意量の低分子量ガス状アルカンが、第2の容器またはリアクタ310の中で臭素化される場合、熱交換器226および臭素化リアクタ230は、過程概略図から排除されてもよく、ガス流は、交換器232を介して第2のリアクタ234へ直接輸送されてもよい。これは、ガス流を加熱することなく、ガス流を熱交換器226およびリアクタ230に通過させることによって達成されてもよく、またはこれらの構成要素の両方は、当業者に明白となるように排除または迂回されてもよい。リアクタ310および320は、周期的に操作されてもよい。図7に図示されるように、弁304は、低分子量アルカンを含有するガス流が、第2のリアクタ310へ輸送されることを可能にするように、開放モードで操作される一方で、有意量の低分子量ガス状アルカンが上述のような方式で第2のリアクタ310の中で臭素化される場合、弁317は、このガス流が、リアクタ310の中で生成される臭素蒸気、臭化アルキル、および臭化水素酸とともに、熱交換器232を介してアルキル臭素化リアクタ230またはリアクタ234へ輸送されることを可能にするように、開放モードで操作される。同様に、弁306は、リアクタ246からの臭素蒸気が、ライン307を介してリアクタ320へ輸送されることを可能にするように、開放モードで操作される一方で、弁326は、残留空気または酸素が、ライン307を介してリアクタ320から放出されることを可能にするように、開放モードで操作される。いったん対応する酸化および還元状態へのそれぞれリアクタ320および310の中の還元金属臭化物および酸化金属臭化物の有意な変換が起こると、図8に図示されるように、これらの弁が閉じられる。この時点で、リアクタ320の中の層322が、実質的に酸化状態の金属臭化物の層である一方で、リアクタ310の中の層312は、実質的に還元状態の金属臭化物である。図8に図示されるように、低分子量アルカンを含有するガス流が、ライン262、ガス流が約150°Cから約600°Cの範囲内、または好ましくは、好ましい臭化鉄あるいは臭化銅を使用する時に約150°Cから約300°Cの範囲内の温度まで加熱される熱交換器352を介して、弁308およびライン309を通して、リアクタ320へ輸送または運搬されることを可能にし、酸化原子価状態の固相金属臭化物を熱分解して、還元状態で元素臭素蒸気および固体金属臭化物を生じるように、弁308および332が開かれ、次いで、弁304、317、306、および326が閉じられる。約250°Cを上回って操作された時に、結果として生じた臭素蒸気はまた、ガス状臭化アルキルおよび臭化水素を生産するように、酸化状態の固体金属臭化物の加熱層上で、ガス流に含有される低分子量アルカンと反応してもよい。結果として生じた臭素蒸気、ならびに低分子量アルカンとの反応によって生産される臭化アルキルおよび臭化水素は、アルキル臭素化リアクタ230にまたは有意量の低分子量ガス状アルカンが、上述のような方式で第2のリアクタ310の中で臭素化される場合は、熱交換器232を介してリアクタ234へ導入される前に、ライン324および330ならびに熱交換器226を介して、低分子量アルカンを含有するガス流とともに輸送される。当業者に明白となり得るように、リアクタの中に残存する、低分子量炭化水素、臭素、ならびに臭化アルキルおよび臭化水素は、好ましくは、層の循環前の炭化水素および臭素の損失を阻止するように、不活性ガスの流動図示せずとともに放出する。次に、リアクタ246から発する臭素蒸気が、ライン242を介して交換器221を通ってリアクタ310の中へ輸送されることを可能にするように、弁300が開かれ、還元原子価状態の固相金属臭化物は、臭素と反応して、臭素を金属臭化物として効果的に貯蔵する。加えて、弁316はまた、臭素が実質的に欠けている、結果として生じるガスが、ライン314および318を介して放出されることを可能にするように、開かれる。リアクタは、対応する酸化および還元状態へのそれぞれリアクタ310および320の中の還元金属臭化物および酸化金属臭化物の層の有意な変換が起こるまで、このように操作され、次いで、リアクタは、以前に論議されるように弁を開閉することによって、図7に図示されるフロー概略図に戻って循環させられる。また、当業者に明白となるように、固体不活性担体不活性固体担体上の原子金属としての金属の重量パーセント荷重として表されてもよい上に堆積させられたFeBr2/FeBr3等の活性金属臭化物の量は、固体床312および322の中で発生する固体不活性担体の熱容量に対する反応の熱の比により、リアクタ312および320にわたって発生する温度変化に影響を及ぼす。不活性担体の量に対して金属荷重を増加させることは、特定の臭素貯蔵能力のために必要とされる容器のサイズを減少させるため望ましいが、発生する温度上昇もまた、不活性担体の熱容量に対する反応の熱の比較的大きい比により、大きくなる。結果として生じた温度上昇は、過剰であってもよく、平衡の温度依存性により、還元金属臭化物の平衡臭素貯蔵能力を制限することができる。したがって、容認可能な温度上昇は、代替として、サイクル時間を制限し、または固体床312および322の有用な臭素貯蔵能力を効果的に制限してもよい。送風機または圧縮器図示せずを用いた、外部熱交換器を通した流出物ガスリサイクルの使用が、臭素貯蔵ステップ中にリアクタ310および320にわたる温度上昇を制限し、また、リアクタ310および320の循環の間に固体床312および322の冷却および加熱を達成する手段として、当業者によって考慮されてもよい。2つのリアクタ310および320が、本発明の概念を例証するように示されているが、ある実施形態では、連続過程動作を可能にし、また、臭素貯蔵ステップと臭素生成ステップとの間で浄化、冷却、および加熱を可能にする実用的な手段として、2つより多くのリアクタ、すなわち、3つ以上を本発明の実装で利用できることが、当業者に明白となるはずである。図9に図示される本発明の実施形態では、それぞれ、リアクタ310および320に含有される層312および322が、流動化され、各リアクタを往復する流動方向を変化させる弁等の機器を提供する必要なく、層の連続動作を提供するように、以下で説明される方式で接続される。この実施形態によれば、ライン242を介してリアクタ246から引き出される、臭素含有ガスが、交換器370および372の中で選択される金属臭化物に応じて、約30°Cから約300°Cの範囲内の温度まで冷却され、流動化状態の移動固体層322を含有するリアクタ320の底部に導入される。臭素蒸気が、図7に関して上記で説明されるような方式で、層322の底部に進入する還元金属臭化物と反応させられるにつれて、この導入された流体の流動は、層322の中の粒子をリアクタ320内で上向きに移動させる。層322の最上部で、またはその付近で、リアクタ320の中の還元金属臭化物との臭素蒸気の実質的に完全な反応により、耐摩耗担体上に相当量の酸化金属臭化物を含有する粒子が、堰、サイクロン、または従来の他の固体/気体分離の手段を介して引き出され、重力によってライン359を下って流れ、リアクタ310の中の層312の底部で、またその付近で導入される。当業者に公知であるように、温度依存性平衡反応の程度を増大させ、それにより、所与の固体の質量流に対する臭素貯蔵能力を増大させるために、リアクタ320の中で発生する発熱反応によって生成される熱を除去するように、固体の移動層322内に位置付けられる熱交換器を利用することが有利であってもよい。臭素が実質的に欠けている、結果として生じるガスは、ライン350を介して放出される。図9に図示される実施形態では、供給ガスライン211および再生ガス流の混合物から成る、低分子量アルカンを含有するガス流が、ライン262および熱交換器352を介して、輸送または運搬され、ガス流は、約150°Cから約600°Cの範囲内、または好ましくは、好ましい臭化鉄あるいは臭化銅を使用する時に約150°Cから約300°Cの範囲内の温度まで加熱され、リアクタ310に導入される。加熱したガス流は、層312の底部で、またはその付近で進入する、酸化原子価状態で存在する固相金属臭化物を熱分解して、還元状態で元素臭素蒸気および固体金属臭化物を生じ、また、ガス状臭化アルキルおよび臭化水素を生産するように、酸化状態の固体金属臭化物の加熱層上で、ガス流に含有される低分子量アルカンと反応してもよい。酸化金属臭化物が熱的に分解されるにつれて、この導入されたガスの流動は、層312の中の粒子をリアクタ310内で上向きに流れさせる。層312の最上部で、またはその付近で、リアクタ310の中の熱的分解により、耐摩耗担体上に相当量の還元固体金属臭化物を含有する粒子が、堰またはサイクロンあるいは他の従来の固体/気体分離の手段を介して引き出され、重力によってライン364を下って流れ、リアクタ310の中の粒子の層322の底部で、またその付近で導入される。当業者に明白となるように、温度依存性平衡反応の程度を増大させ、それにより、所与の固体の質量流に対する臭素生成能力を増大させるために、リアクタ310の中で発生する吸熱反応に熱を供給するように、固体の移動層312内に位置付けられる熱交換器を利用することが有利であってもよい。結果として生じる臭素蒸気、臭化アルキル、および臭化水素酸は、ライン354および熱交換器355を介して、低分子量アルカンを含有するガス流とともに輸送され、アルキル臭素化リアクタ230に、または有意量の低分子量ガス状アルカンが、上述のような方式で第2のリアクタ310の中で臭素化される場合は、熱交換器232を介してリアクタ234へ、導入される。このようにして、リアクタ310および320は、動作のパラメータを変更することなく連続的に操作されてもよい。本発明の過程を概して描写するブロックフロー図が、図10に図示され、本発明の過程のある実施形態のいくつかの側面を描写する。図10に図示されるような本発明の過程の一般的描写によれば、低分子量アルカンを含有する供給ガス流は、臭素蒸気と組み合わせられ、臭素化リアクタに運搬される前に、C2成分、特にC3成分を除去するように前処理されてもよい。臭素化リアクタに導入される供給ガス流中のC2成分の濃度は、約0.1molから約10.0mol、より好ましくは約0.5molから約5.0mol、最も好ましくは約1molから約5molであってもよい。いくらかのC3炭化水素が臭素化リアクタの中で許容されてもよいが、そのより高い濃度は、臭素化リアクタならびに下流構成要素の中の汚染および詰まりを引き起こす、炭素含有コークス様固体の急速形成をもたらす場合がある。臭素化リアクタに導入される供給ガス流中のC3成分の濃度は、約0.01~0.2molであってもよく、好ましくは約0.01~0.1molであってもよく、最も好ましくは約0.01~0.05molであってもよい。図10に図示されるように、供給ガスは、合成リアクタからの流出物と組み合わせられ、供給ガスに含有される、また、過程の高分子量生成物から、C2、特にC3成分を選択的に除去するように前処理されてもよい。より具体的には、供給ガス、残留炭化水素、およびオレフィン、高分子量炭化水素、またはそれらの混合物が、脱水および生成物回収ユニットに運搬されてもよく、水は、残りの構成物質から除去される。次いで、オレフィン、高分子量炭化水素、またはそれらの混合物、ならびにC2成分は、ガスから分離されてもよい。次いで、主に上述のようなC2低分子アルカン成分の容認可能な濃度を伴うメタンである、生成物回収ユニットからの残留ガスは、臭素と組み合わせられ、本発明の過程のアルカン臭素化段階に運搬されてもよい。残りのC2成分、およびオレフィン、高分子量炭化水素、またはそれらの混合物は、C2成分が液体炭化水素生成物から除去される、生成物安定器カラムに運搬されてもよい。C2成分が、以降で説明されるような方式で、シフトリアクタと併せて使用されてもよい一方で、液体炭化水素生成物は、使用あるいはさらなる石油化学または燃料処理のために、生成物安定器カラムから除去されてもよい。前述のような本発明の過程によれば、主にメタンと、許容量のC2低分子量アルカン成分とを含有する、供給ガスは、ガス状臭化アルキルおよび臭化水素を生産するように、約250°Cから約600°Cの範囲内の比較的低い温度で、約1バールから約30バールの範囲内の圧力で、乾燥臭素蒸気と臭素化リアクタの中で発熱反応させられてもよい。動作温度範囲の上限は、臭素化反応の発熱性質により供給混合物が加熱される、反応開始温度範囲の上限よりも大きくてもよいと考えられる。メタンの場合、臭化メチルの形成は、以下の一般的反応に従って起こると考えられる。CH4gBr2g→CH3BrgHBrg気相臭素化反応のフリーラジカル機構により、ジブロモメタンおよびいくらかのトリブロモタンならびに他の臭化アルキルも形成される。臭素化はしばしば、採用されるアルカン対臭素比により、臭化メチルに対する比較的高い程度の選択性で起こる。例えば、メタンの臭素化の場合、約6:1のメタン対臭素比は、滞留時間、温度、および乱流混合等の反応条件に応じて、モノハロゲン化臭化メチルに対する選択性を平均約88まで増加させると考えられる。これらの条件において、いくらかのジブロモメタン、および検出可能な限度に接近する極めて少量のみのトリブロモメタンもまた、臭素化反応で形成されてもよい。約2.6から1のより低いメタン対臭素比が利用される場合、モノハロゲン化臭化メチルに対する選択性は、他の反応条件に応じて、約65から75の範囲に下がってもよい。約2.5から1よりも有意に小さいメタン対臭素比で、臭化メチルに対する容認不可能な低い選択性が発生し、また、望ましくないジブロモメタン、トリブロモメタン、および炭素煤の有意な形成が観察される。臭素化リアクタで採用される、比較的高いメタン対臭素比はまた、臭素が臭素化リアクタの中で実質的に消費され、それにより、元素臭素の存在による、本発明の過程の後続段階でのフリーラジカル臭素化の後続形成を効果的に阻止することを確実にする。そのようなモノハロゲン化臭化メチルに対する選択性を達成するために必要な臭素化リアクタの中の反応物の滞留時間は、比較的短く、断熱反応条件下で約1~5秒ほども少なくてもよい。エタン、プロパン、およびブタン等の高級アルカンもまた、臭素化されてもよく、臭化エチル、臭化プロピル、および臭化ブチル等の一および多重臭素化種をもたらす。さらに、いくつかの実施形態では、臭素化リアクタの中へ供給される乾燥臭素蒸気は、実質的に水を含まなくてもよい。出願者らは、少なくとも場合によっては、臭素化ステップからの実質的に全ての水蒸気の排除が、不要な二酸化炭素の形成を実質的に排除すると思われるため、これが好ましくてもよいことを発見した。これは、臭化アルキルに対するアルカン臭素化の選択性を増大させ、したがって、アルカンからの二酸化炭素の形成で生成された大量の廃熱をできる限り排除してもよい。生成物安定器カラムの中の液体炭化水素生成物から除去されるC2低分子量アルカン成分は、臭化アルキルおよび臭化水素を含む、臭素化リアクタから引き出された流出物と組み合わせられ、シフトリアクタに導入されてもよい。臭素化リアクタの中で反応させられておらず、臭素化リアクタからの流出物中に存在してもよい、少量の未反応臭素は、シフトリアクタの中への導入前または時に、C2炭化水素との熱的臭素化反応によって容易に消費される。シフトリアクタの中では、臭素化リアクタからの流出物に含有される臭化アルキル中に存在してもよい、二および三臭素化アルカンの大部分が、C2成分との反応時に、一臭素化アルカンに選択的に変換されてもよい。C3およびジブロモメタンが反応物である、実施例として、変換は、以下の一般的反応に従って起こると考えられる。C3H8CH2Br2→CH3BrC3H7Brこの反応は、触媒なしで熱的に進行してもよいが、そのような熱反応は、シフトリアクタ内で容認不可能に長い滞留時間を必要とし、一臭素化アルカンへの満足できる変換速度を達成しないことが判定されている。したがって、シフトリアクタは、VIII族金属、VIB族金属、IB族金属、アルミニウム、亜鉛、バナジウム、マグネシウム、カルシウム、チタン、イットリウム、ランタン、またはセリウム、およびそれらの混合物から選択される、好適な触媒床を含有することが好ましい。VIII族金属は、鉄、コバルト、ニッケル、白金、パラジウム、ロジウム、ルテニウム、イリジウム、オスミウム、またはそれらのうちの2つ以上の混合物を含む。VIB族金属は、タングステン、モリブデン、またはクロムを含む。IB族金属は、銅または銀を含む。好ましくは、本発明のこの実施形態で使用されるVIII族金属は、白金、パラジウム、ロジウム、ルテニウム、イリジウム、オスミウム、またはそれらのうちの2つ以上の混合物から選択される貴金属であり、より好ましくは、VIII族金属は、白金である。最も好ましくは、VIII族金属は、金属臭化物、金属酸化物、または非定比金属酸素臭化物として採用される鉄である。好ましくは、VIB族金属は、モリブデンまたはタングステンである。好ましくは、IB族金属は、金属臭化物、金属酸化物、または金属酸素臭化物として採用される銅である。本発明の過程で使用されるような1つよりも多くの熱可逆的な臭化物塩を形成してもよい、上記で記載される好適な金属触媒の非限定的実施例は、鉄、モリブデン、タングステン、銅、バナジウム、クロム、またはそれらのうちの2つ以上の混合物である。本発明の過程で使用されるような単一臭化物塩を形成してもよい、上記で記載される好適な触媒の非限定的実施例は、コバルト、ニッケル、銀、亜鉛、マグネシウム、カルシウム、チタン、アルミニウム、ランタン、セリウム、またはそれらのうちの2つ以上の混合物である。1つよりも多くの熱可逆的な臭化物塩または単一臭化物塩を形成する、これらの金属は、シフトリアクタで採用される条件下で、臭化水素酸との反応を介した臭化物塩への変換により、シフトリアクタの中で臭化物として存在して機能するため、最初に、臭化物塩または酸化物として本発明の過程で採用されてもよい。好適な担体が、ポリ臭素化アルカンの熱分解および亀裂を阻止する比較的低い酸性度を有し、担体上へのポリ臭素化アルカンの吸収を阻止する比較的低い表面積を有するように選択される。シフトリアクタの中で触媒とともに使用するための好適な担体の非限定的な実施例は、好ましくは、約50m2/g未満の比表面積を有する、シリカ、チタニア、ジルコニア、または低表面積アルミナである。触媒は、当業者に明白となるように、費用効率的に高い活性を生じるように、好適な担体上で装填および分散される。例えば、白金がシフトリアクタ床の中の触媒として採用される時に、約0.1wtから約1wt、より好ましくは約0.3wtから約0.5wtの装填を使用することが好ましい一方で、パラジウムが触媒として採用される時に、約1wtから約10wt、より好ましくは3wtから約10wtの装填が採用される。鉄、モリブデン、またはそれらの混合物等の好ましい貴金属の場合、金属酸化物として約10から約20以上の範囲内のより高い装填を伴うものが費用効果的である。シフトリアクタで触媒を使用する時に、約200°Cから約500°C、より好ましくは約400°Cから約500°Cで、リアクタを操作することが好ましい。一臭素化アルカンに対する所望の選択性を達成するために必要なシフトリアクタの中の反応物の滞留時間は、比較的短く、2~8秒ほども少なくてもよい。ポリ臭素化アルカン、すなわち、二または三臭素化アルカンに対する一臭素化アルカンの有意に増加した比を含有する、シフトリアクタ410からの流出物は、合成リアクタへ輸送され、オレフィン、高分子量炭化水素、またはそれらの混合物を形成するように、臭化水素の存在下で上記で説明されるようにリアクタ34と併せて好適な触媒上で反応させられてもよい。生産される特定のオレフィン、高分子量炭化水素、またはそれらの混合物は、合成で採用される触媒、このリアクタに導入される臭化アルキルの組成、およびこのリアクタで採用される正確な動作パラメータに依存している。臭化水素は、臭化水素HBr除去段階で、オレフィン、高分子量炭化水素、またはそれらの混合物から除去されてもよく、臭素回収段階へ運搬されてもよく、臭化水素は、金属臭化物塩を生じるように、部分的に酸化した金属臭化物塩によって中和させられてもよい。結果として生じた金属臭化物塩は、乾燥臭素蒸気としてアルカン臭素化段階へ再循環させられてもよい元素臭素と、過程によって生産されたオレフィンおよび高分子量炭化水素から除去される付加的な臭化水素を中和させ、除去するために使用されてもよい、部分的に酸化した金属臭化物塩とを生じるように、本発明の臭化物回収段階で、酸素または空気と接触させられてもよい。本発明の過程を概して描写するブロックフロー図が、図11に図示され、本発明の過程のある実施形態のいくつかの側面を描写する。図11に図示されるような本発明の過程の一般的描写によれば、ポリ臭素化アルカンからの流出物が、周囲冷却によって、この流れから凝縮されてもよいことを除いて、図10と併せて説明される方式と同様に、シフトリアクタが採用され、過程が操作される。C2低分子量炭化水素成分は、分離された多重臭素化アルカンと混合されてもよく、それは次いで、上記で説明されるような方式でポリ臭素化アルカンを変換するように、蒸発させられ、シフトリアクタへ輸送されてもよい。合成リアクタへ輸送されている流れの多重臭素化アルカン部分のみが、シフトリアクタの中で処理される必要があるため、図11の実施形態は、有利に、一臭素化アルカンへの多重臭素化アルカンの同じ変換を達成するために、より小さいシフトリアクタを必要とする。上記で説明され、図10および11で概して図示される、本発明の過程の実施形態によれば、典型的には、低分子量アルカンの従来の臭素化の間に形成される、望ましくない多重臭素化アルカン、例えば、二および三臭素化アルカンは、非有害レベルまで効果的に削減されてもよい。臭素化リアクタへの供給ガス中のC2低分子量炭化水素の濃度は、必要であれば、臭素化されている供給ガスの中で、メタンの比較的高い濃度、例えば、90mol以上を提供するように、低減されてもよい。加えて、臭素化リアクタの中のメタン対臭素比は、選択的に単臭素化をさらに確保するよう、少なくとも約2.5:1となるように選択される。わずかな量の多重臭素化アルカンが、本発明の過程による臭素化後に形成されてもよく、シフトリアクタの中の好適な触媒上で一臭素化アルカンに容易に変換されてもよい。本発明の過程における臭素化およびシフトリアクタの両方の中の非常に短い滞留時間は、多重臭素化アルカンの有意な変換、例えば、約80から約100の変換、最も好ましくは約90よりも多くの変換を得るように、縮小リアクタ容器サイズの使用を可能にする。さらに、出願者らは、臭素化反応の結果として形成される蒸気相における副生成物臭化水素の比較的高い濃度、すなわち、約30molよりも高い濃度が、ある合成触媒上の酸性部位上での臭化水素の平衡吸収によると考えられる、脱ハロゲン化水素化/オリゴマー化反応変換速度に有意な阻害作用を及ぼしてもよいことを発見した。臭化水素の非常に高い濃度、すなわち、約50molにおいて、脱ハロゲン化水素化/オリゴマー化触媒の活性は、有意に阻害されると考えられ、低減した変換をもたらしてもよい。したがって、有害量の多重臭素化アルカンの形成を最小限化する目的で、約2.5を超えるアルカン対臭素モル比において臭素化反応を操作することに加えて、過剰なアルカンのより高いモル比および存在が、臭素化リアクタ流出物中の臭化水素濃度を約30mol未満まで低減する。図10で概して図示される、本発明の過程の具体的実施形態を図示するために、本発明の過程の実施形態が図12に図示され、上記の図7および8で説明される実施形態と動作が同様であるが、いくつかある付加的な機器の中で特に、シフトリアクタ410を含み、その動作および機能は以下で説明される。一般に、この実施形態は、第2のリアクタに導入される臭化アルキル中に存在する、多重臭素化アルカン、例えば、二および三臭素化アルカンの濃度を効果的に低減することに関する。この実施形態によれば、低分子量アルカンを含有するガス流が、ライン、パイプ、または導管211へ輸送または運搬され、ライン216の中で水蒸気および高分子炭化水素と混合され、ガス流から実質的に全ての水を除去するように脱水機250へ運搬されてもよい。次いで、水が、ライン253を介して脱水機250から除去されてもよい。高分子量炭化水素を含有する乾燥ガス流が、ライン254の中で、所望であればC3およびC4であるが、主にはC5分率を回収するように、ライン251を介して生成物回収ユニット252へ輸送されてもよい。当業者に公知であるような、天然ガスまたは精油所ガス流を処理するために使用される、例えば、その後に冷蔵凝縮、極低温膨張、または吸収油の循環が続く、固体床乾燥剤吸収等の脱水および液体回収の任意の従来の方法が、本発明の実装で採用されてもよい。本発明のこの実施形態によれば、ライン254の中の水蒸気は、安定器カラムへ運搬されてもよく、それは、安定器450からライン452を介して、安定器カラム450の底部から出て行く高分子量炭化水素から残留C2C5炭化水素を揮散するように蒸気を生産する、安定器再沸騰器456へ運搬される、残りの高分子量炭化水素から、ガス状相におけるC2C5炭化水素の少なくとも一部分を除去するのに十分な条件で操作される。高分子量炭化水素は、燃料製品、混合物として、またはさらなる処理のために過程454から除去されてもよい。C2C5炭化水素は、ライン460の中でガス状相において安定器カラム450から除去され、以降で説明されるような過程でさらに使用するために、圧縮器462の中で加圧されてもよい。C2C5炭化水素は、安定器カラム450から除去され、シフトリアクタ410の中への供給とともに導入されてもよいが、安定器カラムは、この炭化水素流のC3成分を最大限化する条件で操作されることが好ましい。さらに、過程でさらに使用するために再循環させるよりもむしろ、生成物としてC5を回収することが好ましい。低分子量アルカンを含有する生成物回収ユニット252からの蒸気流出物は、過程用の燃料として利用されてもよい浄化流257と、圧縮器258を介して圧縮される供給ガスとに分けられてもよい。圧縮器258から放出されるガスは、少なくとも2つの分率に分けられてもよい。第1の分率は、ライン262を介して熱交換器352へ輸送され、ガス流は、約150°Cから約600°Cの範囲内の温度まで予熱されてもよい。次いで、加熱したガス流は、弁304およびライン302を通して、酸化原子価状態の固相金属臭化物の層312を含有する、第2の容器またはリアクタ310へ渡されてもよく、ガス流の温度は、酸化原子価状態の固相金属臭化物を熱分解して、還元状態で元素臭素蒸気および固体金属臭化物を生じる。加えて、ガス流に含有される低分子量アルカンは、還元状態でガス状臭化アルキル、臭化水素、および固体金属臭化物を生産するように、酸化状態の固体金属臭化物の加熱層312上で反応してもよい。ガス流の温度、したがって、酸化原子価状態の固相金属臭化物の層312の温度を制御することによって、臭素が解放され、低分子量アルカンが第2の容器またはリアクタ310の中で臭素化される程度が、制御されてもよい。結果として生じた臭素蒸気、臭化アルキル、および臭化水素は、ガス流に含有される低分子量アルカンのさらなる臭素化のために、アルキル臭素化リアクタ230に導入される前に、ライン314、弁317、ライン330、熱交換器226、およびライン225を介して、低分子量アルカンを含有するガス流とともに輸送されてもよい。有意量の低分子量ガス状アルカンが第2の容器またはリアクタ310の中で臭素化される場合、熱交換器226および臭素化リアクタ230は、過程から排除されてもよい。いくらかのC2、例えば、約0.1~約10molが、臭素化反応で許容されてもよいが、少量のみのC3が許容であり、例えば、リアクタ230の中の約0.2molを超える濃度は、リアクタ230、410、および234の中の汚染および詰まりを引き起こす、炭素含有コークス様固体の急速形成をもたらす。この悪条件は、C2、特にC3炭化水素の大部分が、第1のリアクタ230に最終的に供給される蒸気流出物から生成物回収ユニット252の中で除去されてもよいため、図10に図示される過程で実質的に阻害される。臭化アルキルおよび臭化水素を含有する流出物は、ライン402を介して、第1のリアクタ230またはその中で達成される臭素化の程度に応じて、第2の容器またはリアクタ310から引き出されてもよい。生成物回収ユニット252からの第2の分率の蒸気流出物は、ライン263を介してライン262から引き出され、ライン402の中で第1のリアクタ230からの流出物に導入され、制御弁260によって調節されてもよい。第2の分率がライン402の中で第1のリアクタ流出物に導入されてもよい、速度は、リアクタ410およびリアクタ234が選択された動作温度を維持してもよいように、リアクタ410およびリアクタ234に供給される臭化アルキル濃度を希釈し、反応の熱を吸収するのに十分である。したがって、蒸気流出物の第2の分率によって提供される希釈は、シフトリアクタ410および第2のリアクタ234の中の温度を変調することに加えて、第1のリアクタ230の中の臭素化の選択性が制御されることを可能にする。図10に図示される実施形態によれば、ライン460の中のC2C5炭化水素を含有するガスもまた、ライン402に含有される第1のリアクタ流出物および蒸気流出物の第2の分率の混合物に導入されてもよく、結果として生じた混合物は、熱交換器404へ渡され、混合物は、ライン406を介してシフトリアクタ410に導入される前に、約250°Cから約450°C、より好ましくは約300°Cから約400°C、最も好ましくは約350°Cから約400°Cの温度まで加熱される。シフトリアクタ410の中では、第1のリアクタ230からの流出物に含有される臭化アルキル中に存在する、二および三臭素化アルカンの大部分が、C2C4炭化水素との反応時に、一臭素化アルカンに選択的に変換されてもよい。C3およびジブロモメタンが反応物である、実施例として、変換は、以下の一般的反応に従って起こると考えられる。C3H8CH2Br2→CH2BrC3H7Brこの反応は、触媒なしで熱的に進行してもよいが、そのような熱反応は、シフトリアクタ410内で容認不可能に長い滞留時間を必要とし、満足できる変換を達成しないことが判定されおり、したがって、シフトリアクタ410は、図10に関して上記で説明されるように選択される好適な触媒床412を含有することが好ましい。シフトリアクタ410の中で触媒を使用する時に、約250°Cから約570°C、より好ましくは約300°Cから約400°Cでリアクタを操作することが好ましい。熱交換器404は、この範囲内の所望の点までシフトリアクタ410への入力を加熱するように、それに応じて操作されてもよい。二または三臭素化アルカンに対する一臭素化アルカンの有意に増加した比を含有する、シフトリアクタ410からの流出物は、ライン231を介して引き出されてもよく、第2のリアクタ234へ流される前に、熱交換器232の中で約150°Cから450°Cの範囲内の温度まで部分的に冷却される。第2のリアクタ234では、臭化アルキルは、約250°Cから約500°Cの温度範囲、および約1バールから30バールの範囲内の圧力で、好適な触媒の固定床233、高分子量炭化水素および付加的な臭化水素の混合物上で、発熱反応させられてもよい。本発明のこの実施形態では、リアクタ240および246は、図4および5を参照して上記で論議されるように周期的に操作されてもよく、リアクタ310および320は、図7および8を参照して上記で論議されるように周期的に操作される。二臭素化アルカンおよび三臭素化アルカンの存在が、第3のリアクタ234で使用される触媒の失活を有意に加速する、ナフタレン、他の多環芳香族、およびコークス等の上級炭化水素の望ましくない形成をもたらすため、図12の実施形態による、第2のリアクタ234に導入される流れの中の一臭素化アルカンに対する高い選択性が、極めて望ましい。第2のリアクタの中の増加した量の一臭素化アルカン、特に臭化プロピルもまた、イソオクタンを含む、C4C8炭化水素の望ましい増加をリアクタ234の中で形成させる。図12の実施形態は、シフトリアクタ410への供給を伴う導入前に、安定器カラム450の中で高分子量炭化水素から分離される、C2C4流、好ましくはC3豊富流を使用するものとして説明されているが、このC2C4流、好ましくは、C3豊富流は、任意の好適な供給源から、例えば、当業者に明白となるように、市販の天然ガスまたはプロパンから得られてもよい。図13に図示される本発明の過程の別の実施形態は、臭化アルキルおよび臭化水素を含有する流出物が、第1のリアクタ230またはその中で達成される臭素化の程度に応じて、第2の容器またはリアクタ310から引き出され、ライン402に含有される、生成物回収ユニット252からの第2の分率の蒸気流出物が凝縮器480へ運搬されてもよく、二および三臭素化アルカンは、周囲冷却によって、この流れから凝縮され、ライン402を介して輸送されることを除いて、図12で図示され、上記で説明されるものと設計および動作が同様である。ライン460の中のC2C5炭化水素は、ライン402の中で分離された二および三臭素化アルカンと混合され、上記で説明されるように二および三臭素化アルカンを変換するようにシフトリアクタ410に輸送されてもよい。シフトリアクタ410は、好ましくは、図10の実施形態に関して上記で説明されるように、触媒を含有する。シフトリアクタ410からの流出物は、図10に関して上記で説明されるようにリアクタ234に導入する前に、ライン420を介して引き出され、ライン482の中で残りの流れと組み合わせられてもよい。リアクタ234へ輸送されている流れの二および三臭素化アルカン部分のみが、シフトリアクタ410の中で前処理される必要があるため、図13の実施形態は、有利に、一臭素化アルカンへの二および三臭素化アルカンの同じ変換を達成するために、より小さいリアクタ410を必要とする。シフトリアクタは、図7および8で図示される本発明の過程の実施形態に含まれるものとして、上記で説明され、図12および13で図示されているが、シフトリアクタはまた、本開示の当業者に明白となるように、本発明の過程のうちのいずれかで採用されてもよい。さらに、臭素化リアクタと併せたシフトリアクタの使用は、ポリ臭素化アルカンの存在による、後続使用および処理における悪影響を効果的に阻害するよう、アルカンが、化学過程における好適な中間体である一臭素化アルカンを形成するように臭素化される、過程への幅広い適用を有する。図16で概して図示される本発明の過程の実施形態によれば、臭素液体は、メタンCH4含有供給ガスと組み合わせられる。液体臭素は、最初に、ガス状供給と混合されてもよく、混合物は、臭素の蒸発を達成するように加熱されてもよく、またはガスは、最初に、過熱されてもよく、液体は、熱ガスに導入されてもよく、そこで蒸発させられる。臭素化されている主にメタンを含有する供給ガスの中で、メタンの比較的高い濃度、例えば、90mol以上を提供するよう、低分子量アルカンを含有する供給ガスは、供給ガス中のC2低分子量炭化水素の濃度を低減するように、必要であれば、冷蔵凝縮、極低温膨張、溶剤の循環、または天然ガス処理工場、石油精製所等で通常採用される他の分離手段によって処理されることが好ましい。例えば、約0.1molから約10molの範囲内の濃度で、いくらかのC2炭化水素が臭素化リアクタの中で許容されてもよいが、約0.2を超えるC3炭化水素の濃度は、臭素化リアクタならびに下流構成要素の中の汚染および詰まりを引き起こす、炭素含有コークス様固体の急速形成をもたらす場合がある。いくつかの実施形態では、硫黄化合物および二酸化炭素等の望ましくない化合物を除去するように、供給ガスを処理することが望ましくてもよい。いずれにしても、少量の二酸化炭素、例えば、約2mol未満を、本発明の過程への供給ガス中で許容できることに留意することが重要である。熱的臭素化リアクタへの供給で利用されてもよい、臭素に対するメタンの比は、供給のC2含有量および温度の関数である。供給中のより低いC2含有量およびより低い温度での動作は、より低いメタン対臭素比での動作を可能にしてもよい。さらに、本発明の触媒シフトリアクタが熱的臭素化の下流で操作される時のように、熱的臭素化ステップで発生する全ての臭素の完全反応の制約が必要とされない場合、これは、より低い温度での動作、したがって、以前に論議された実施形態について記述された、2.5対1の実質的に最小を下回るメタン対臭素比での動作を促進してもよい。したがって、触媒シフトリアクタを加えて、供給ガスのC2含有量の適切な制御があると、熱的臭素化反応への供給中のメタン対臭素のモル比は、約7対1未満であるが、約1.25対1よりも大きく、好ましくは約4対1未満であるが、約1.5対1よりも大きく、好ましくは約3対1未満であるが、約1.67対1よりも大きい。供給ガスおよび液体臭素混合物は、熱交換器へ運搬されてもよく、混合物は、約300°Cから約550°Cの間であるが、好ましくは、約450°Cから約500°Cの範囲内の温度まで加熱され、液体臭素は、蒸発させられる。さらに、いくつかの実施形態では、熱的臭素化リアクタの中へ供給される混合物中の乾燥臭素蒸気は、実質的に水を含まなくてもよい。出願者らは、少なくとも場合によっては、臭素化ステップからの実質的に全ての水蒸気の排除が、不要な二酸化炭素の形成を実質的に排除すると思われるため、これが好ましくてもよいことを発見した。これは、臭化アルキルに対するアルカン臭素化の選択性を増大させ、したがって、アルカンからの二酸化炭素の形成で生成された大量の廃熱をできる限り排除してもよい。主にメタンと、許容量のC2低分子量アルカン成分とを含有する、加熱した供給ガス、および臭素蒸気混合物は、最初に、C1熱的臭素化リアクタへ輸送されてもよく、供給ガス中に存在する、低分子量アルカン、主にメタンおよび低分子量アルカンは、熱的に臭素化される。必要であれば、熱的臭素化リアクタは、混合物が約300°Cから約500°Cの範囲内の反応開始温度まで加熱されたままであることを確実にするように、入口予熱器ゾーン上記で説明されるゾーン28、128、および228と同様であるを含有してもよい。メタンの場合、臭化メチルの形成は、以下の一般的反応に従って起こると考えられる。CH4gBr2g→CH3BrgHBrg臭化アルキル、臭化水素、未反応臭素、および未反応アルカン、主にメタンを含有する供給ガスの結果として生じた混合物は、熱的臭素化リアクタから除去され、触媒シフトリアクタへ輸送されてもよい。触媒シフトリアクタへのこの供給の温度は、約350°Cから約570°C、より好ましくは500°Cから約570°C、最も好ましくは530°Cから約570°Cの範囲内であってもよい。熱的臭素化反応が発熱であるため、当業者に明白となるように、熱的臭素化リアクタのリアクタ動作条件を考慮すると、熱的臭素化リアクタからの流出物が、触媒シフトリアクタに導入するための所望の範囲内にあることを確実にするように、熱的臭素化リアクタに導入される供給ガスおよび臭素は、約300°Cから約500°C範囲内の温度まで加熱されてもよい。代替として、熱的臭素化リアクタからの流出物混合物は、当業者に明白であるような任意の好適な手段によって触媒シフトリアクタで採用される、触媒と接触する前に、約350°Cから約570°Cの範囲内の温度まで加熱または冷却されてもよい。図16で概して図示される本発明の過程の実施形態において触媒シフトリアクタで有用な触媒は、金属ハロゲン化物または金属酸素ハロゲン化物の両方、あるいはそれらの混合物を形成することが可能である、金属元素であってもよく、Fe、Mo、La、Ce、W、Cr、Co、Ni、Cu、Ag、Zn、Mn、V、Nb、Ta、Ti、Y、Zr、Mg、およびCaを含む。触媒活性金属ハロゲン化物または金属酸素ハロゲン化物の形成に有用であってもよい、ハロゲンは、Br、Cl、およびFであり、Brが好ましい。触媒は、最初に、触媒担体上に分散された金属臭化物として調製されてもよいが、金属硝酸塩前駆体溶液を利用する初期湿潤技法によって、金属酸化物を分散させることが、概してより一般的であり、その後に、空気または他の酸化ガス混合物中で高温において乾燥および焼成が続く。さらに、多くの金属臭化物塩が吸湿性であるため、取扱、貯蔵、および輸送は、特殊な手段を必要としてもよい。したがって、シフトリアクタで使用される触媒は、最も実用的に、金属酸化物状態のみで市販されてもよい。そのような金属酸化物触媒は、臭化水素、臭化メチル、ジブロモメタン、または他の臭化アルキルとのその反応により、経時的に、金属臭化物または金属酸素臭化物、あるいはそれらの混合物に変換されるため、最初に、図16の触媒シフトリアクタで採用されてもよい。しかしながら、触媒シフトリアクタの中の金属酸化物触媒の活性が、金属臭化物または金属酸素臭化物の活性よりも目につくほど少なく、変換が完了するまで炭素損失またはコークス化が増加させられるため、臭化水素および同伴ガス、例えば、メタンまたは窒素との反応によって等、任意の好適な手段によって、触媒シフトリアクタに供給を導入する前に、原位置で最初の金属酸化物触媒を金属臭化物または金属酸素臭化物、またはそれらの混合物に変換することが望ましくてもよい。触媒シフトリアクタの中では、熱的臭素化リアクタからの流出物に含有される臭化アルキル中に存在してもよい、二および三臭素化アルカンの大部分が、供給中に存在する、未反応アルカン成分、主にメタンとの反応時に、一臭素化アルカンに選択的に変換されてもよい。C1およびジブロモメタンが反応物である、実施例として、変換は、以下の一般的反応に従って起こると考えられる。CH4CH2Br2→2CH3Br熱および触媒リアクタの両方の中の高温により、元素臭素は、本質的に完全に変換される可能性が高い。触媒シフトリアクタで使用される触媒は、メタンとの臭素触媒表面上のジブロモメタンの解離吸着によって供給されるの選択的触媒反応を介して臭化メチルを生じるように、メタンとのジブロモメタンの選択的反応を推進すると考えられる。二または三臭素化アルカンに対する一臭素化アルカンの有意に増加した比を含有する、触媒シフトリアクタからの流出物は、図1~9に図示され、上記で詳細に説明される、本発明の過程の実施形態による合成リアクタ等に関して、さらなる処理のために輸送されてもよい。過程によって生産され、または供給ガスに含有されるC2成分は、C1熱的臭素化への供給が許容量のC2を含有するように、除去され、具体的には、C3が、液体臭素供給のわずかを使用してC2熱的臭素化リアクタの中で処理されてもよい。C2熱的臭素化リアクタは、約4対1から約1.25対1の範囲内、好ましくは約2対1から約1.5対1の範囲内のアルカン対臭素比で、および約250°Cから550°Cの範囲内の温度で動作する。C2熱的臭素化からの流出物は、種々の臭化アルキルを含有し、臭化水素は、例えば、触媒シフトリアクタからの流出物と混同され、混合物を触媒合成リアクタへ輸送することによって、さらに処理されてもよく、混合物中の種々の臭化アルキルは、高分子量炭化水素生成物および付加的な臭化水素を生産するように、脱ハロゲン化水素化/オリゴマー化を受ける。液体臭素が蒸発させられる代替として、ガスは、最初に過熱されてもよく、液体は、熱ガスに導入されてもよく、そこで蒸発させられる熱交換器への輸送の前に、臭素液体が、メタンCH4含有供給ガスと組み合わせられる一方で、不活性充填材料の表面からの液体臭素の蒸発等の噴霧または任意の他の好適な手段によって、臭素液体の別個の流れもまた、臭素化リアクタに直接導入されることを除いて、図17に概して図示される、本発明の過程の実施形態は、図16に図示され、上記で説明されるものと同様である。熱的臭素化が発熱して進むため、臭素化反応の熱は、リアクタに直接注入される液体臭素を蒸発させるのに十分であり、それにより、熱負荷および熱交換機器、ならびにそれと関連付けられる費用を最小限化する。リアクタに直接注入される液体臭素の量は、選択されるメタン対臭素比、および熱的臭素化リアクタからの所望の流出物温度によって決定される。例えば、臭素化の最低開始温度が持続され、反応は急冷されない限り、全体的なメタン対臭素化比が高くなるほど、リアクタに直接注入されてもよい液体臭素の分率が大きくなる。逆に、特定の固定メタン対臭素比では、最低開始温度が持続される限り、リアクタに直接注入される液体臭素の分率が増加させられるにつれて、熱的臭素化リアクタにわたって発生する温度上昇が小さくなる。供給ガスおよび臭素蒸気の加熱混合物が、図18に図示されるように、好適な触媒を含有するリアクタに直接輸送されてもよく、熱的および触媒臭素化が、実質的に順次に進行することが許可されることを除いて、図18に概して図示される本発明の過程の実施形態は、図16に図示され、上記で説明されるものと同様である。リアクタは、熱的臭素化ゾーンを画定するのに十分なヘッドスペースを触媒床より上側に有するようにサイズ決定されてもよく、主にメタンと、許容量のC2低分子量アルカン成分とを含有する、供給ガス、および臭素蒸気の加熱混合物は、熱的に臭素化される。必要であれば、熱的臭素化ゾーンは、混合物が約300°Cから約530°Cの範囲内の反応開始温度まで加熱されたままであることを確実にするように、入口予熱器ゾーン上記で説明されるゾーン28、128、および228と同様であるを含有してもよい。メタンの場合、臭化メチルの形成は、以下の一般的反応に従って起こると考えられる。CH4gBr2g→CH3BrgHBrg臭化アルキル、臭化水素、未反応臭素、および未反応アルカン、主にメタンを含有する供給ガスの結果として生じた混合物は、触媒シフト反応ゾーンに流入する。触媒シフト反応ゾーンへのこの供給の温度は、約350°Cから約570°C、より好ましくは500°Cから約570°C、最も好ましくは530°Cから約570°Cの範囲内であってもよい。熱的臭素化反応が発熱であるため、当業者に明白となるように、熱的臭素化ゾーンの中のリアクタ動作条件を考慮すると、熱的臭素化ゾーンからの流出物が、触媒シフト反応ゾーンに導入するための所望の範囲内にあることを確実にするように、熱的臭素化ゾーンに導入される供給ガスおよび臭素は、約300°Cから約500°Cの範囲内の温度まで加熱されなければならない。代替として、熱的臭素化ゾーンからの流出物混合物は、当業者に明確であるような任意の好適な手段によって、触媒シフト反応ゾーンで採用される触媒と接触する前に、加熱または冷却されてもよい。図18で概して図示される本発明の過程の実施形態において触媒シフト反応ゾーンで有用な触媒は、金属ハロゲン化物または金属酸素ハロゲン化物の両方、あるいはそれらの混合物を形成することが可能である、金属元素であってもよく、Fe、Mo、La、Ce、W、Cr、Co、Ni、Cu、Ag、Zn、Mn、V、Nb、Ta、Ti、Y、Zr、Mg、およびCaを含む。触媒活性金属ハロゲン化物または金属酸素ハロゲン化物の形成に有用であってもよい、ハロゲンは、Br、Cl、およびFであり、Brが好ましい。触媒は、最初に、触媒担体上に分散された金属臭化物として調製されてもよいが、金属硝酸塩前駆体溶液を利用する初期湿潤技法によって、金属酸化物を分散させることが、概してより一般的であり、その後に、空気または他の酸化ガス混合物中で高温において乾燥および焼成が続く。さらに、多くの金属臭化物塩が吸湿性であるため、取扱、貯蔵、および輸送は、特殊な手段を必要としてもよい。したがって、シフトリアクタで使用される触媒は、最も実用的に、金属酸化物状態のみで市販されてもよい。そのような金属酸化物触媒は、臭素化反応流出物中に存在する、臭化水素、臭化メチルとのその反応により、経時的に、金属臭化物または金属酸素臭化物、あるいはそれらの混合物に変換されるため、最初に、図18に図示されるリアクタの触媒シフト反応ゾーンで採用されてもよい。しかしながら、触媒シフト反応ゾーンの中の金属酸化物触媒の活性が、金属臭化物または金属酸素臭化物の活性よりも目につくほど少なく、変換が完了するまで炭素損失またはコークス化が増加させられるため、臭化水素酸および同伴ガス、例えば、メタンまたは窒素との反応によって等、任意の好適な手段によって、触媒シフト反応ゾーンに供給を導入する前に、金属酸化物触媒を金属臭化物または金属酸素臭化物、またはそれらの混合物に変換することが望ましくてもよい。図18に図示されるリアクタの中の触媒シフト反応ゾーンでは、熱的臭素化ゾーンからの流出物に含有される臭化アルキル中に存在してもよい、ポリ臭素化アルカン、例えば、二および三臭素化アルカンの大部分が、このゾーンへの供給中に存在する、未反応アルカン成分、主にメタンとの反応時に、一臭素化アルカンに選択的に変換されてもよい。C1およびジブロモメタンが反応物である、実施例として、変換は、以下の一般的反応に従って起こると考えられる。CH4CH2Br2→2CH3Br熱的および触媒リアクタの両方の中の高温により、臭素は、本質的に完全に変換される。触媒シフトリアクタで使用される触媒は、メタンとの臭素触媒表面上のジブロモメタンの解離吸着によって供給されるの選択的触媒反応を介して臭化メチルを生じるように、メタンとのジブロモメタンの選択的反応を推進すると考えられる。フリーラジカル熱的臭素化反応は、熱的臭素化ゾーンの中で完全に遊離気相において起こってもよいが、フリーラジカル臭素化の少なくとも一部分は、触媒シフト反応ゾーンの出口においてモノブロモメタンに対する所望の選択性を依然として達成しながら、触媒シフト反応ゾーンの中の触媒リアクタ床の浅い領域に存在する空間内で起こり、実質的に完了してもよい。二または三臭素化アルカンに対する一臭素化アルカンの有意に増加した比を含有する、触媒シフト反応ゾーンからの流出物は、図1~9に図示され、上記で詳細に説明される、本発明の過程の実施形態による合成リアクタ等に関して、さらなる処理のために輸送されてもよい。図16および17の実施形態と同様に、過程によって生産され、または供給ガスに含有されるC2成分は、C1熱的臭素化への供給が許容量のC2を含有するように、除去され、具体的には、C3が、液体臭素供給のわずかを使用して、図16および17に図示されるようにC2熱的臭素化リアクタの中で処理されてもよく、流出物が、さらに処理されてもよい。図19で概して図示される本発明の過程の実施形態によれば、臭素液体は、メタンCH4含有供給ガスと組み合わせられる。液体臭素は、最初に、ガス状供給と混合されてもよく、混合物は、臭素の蒸発を達成するように加熱されてもよく、またはガスは、最初に、過熱されてもよく、液体は、熱ガスに導入されてもよく、そこで蒸発させられる。臭素化されている主にメタンを含有する供給ガスの中で、メタンの比較的高い濃度、例えば、90mol以上を提供するよう、低分子量アルカンを含有する供給ガスは、必要であれば、供給ガス中のC2低分子量炭化水素の濃度を低減するように処理されることが好ましい。いくらかのC2炭化水素が臭素化リアクタの中で許容されてもよいが、そのより高い濃度、特に、C3炭化水素のより高い濃度は、臭素化リアクタならびに下流構成要素の中の汚染および詰まりを引き起こす、炭素含有コークス様固体の急速形成をもたらす場合がある。いくつかの実施形態では、硫黄化合物および二酸化炭素等の望ましくない化合物を除去するように、供給ガスを処理することが望ましくてもよい。いずれにしても、少量の二酸化炭素、例えば、約2mol未満を、本発明の過程への供給ガス中で許容できることに留意することが重要である。熱的臭素化リアクタへの供給で利用されてもよい、臭素に対するメタンの比は、供給のC2含有量ならびに温度の関数である。供給中のより低いC2含有量およびより低い温度での動作は、より低いメタン対臭素比での動作を可能にしてもよい。さらに、本発明の触媒シフトリアクタが熱的臭素化の下流で操作される時のように、熱的臭素化ステップで発生する全ての臭素の完全反応の制約が必要とされない場合、これは、より低い温度での動作、したがって、2.5対1の以前の好ましい最小を下回るメタン対臭素比での動作を促進してもよい。したがって、触媒シフトリアクタを加えて、供給ガスのC2含有量の適切な制御があると、熱的臭素化リアクタへの供給中のメタン対臭素のモル比は、約7対1未満であるが、約1.25対1よりも大きく、好ましくは約4対1未満であるが、約1.5対1よりも大きく、好ましくは約3対1未満であるが、約1.67対1よりも大きい。供給ガスは、約300°Cから約550°Cの間であるが、好ましくは、約350°Cから約500°Cの範囲内で、熱交換器へ渡され、液体臭素は、蒸発させられる。加熱された供給ガスが、リアクタに導入され、主にメタンを含み、許容可能量のC2低分子量アルカン成分を含む供給ガス内に存在する低分子量アルカンの臭素化は、熱的に進行する。必要であれば、熱的臭素化リアクタは、混合物が約300°Cから約550°Cの範囲内の反応開始温度まで加熱されたままであることを確実にするように、入口予熱器ゾーン上記で説明されるゾーン28、128、および228と同様であるを含有してもよい。メタンの場合、臭化メチルの形成は、以下の一般的反応に従って起こると考えられる。CH4gBr2g→CH3BrgHBrg未反応臭素、臭化アルキル、臭化水素、および未反応アルカン、主にメタンを含有する供給ガスの結果として生じた混合物は、後に冷却され、分留カラムへ輸送されてもよく、ポリ臭素化アルカン、例えば、二および三臭素化アルカンは、この混合物から除去される。そのようなポリ臭素化アルカンを含有する、分留カラム底部液体は、液体のわずかを蒸発させ、液体中の上級ポリ臭素化アルカンから残留低級モノブロモメタンを揮散する、分留再蒸発器へ渡され、これらの蒸気は、分留器へ再循環させられる。次いで、ポリ臭素化アルカンは、主にメタンを含有する供給ガスと組み合わせられ、蒸発させられ、約450°Cから約500°Cの温度まで予熱され、触媒シフトリアクタに導入され、ポリ臭素化アルカンは、主に一臭素化アルカンおよび臭化水素をさらに形成するように、メタンと反応させられる。臭化アルキルおよび臭化水素は、図1~9に図示され、上記で詳細に説明される、本発明の過程の実施形態による合成リアクタ等に関して、さらなる処理のために、触媒シフトリアクタから輸送されてもよい。分留カラムの中でポリ臭素化アルカンから分離されている分留器オーバーヘッドの蒸気中の成分は、凝縮器へ運搬されてもよく、残りのポリ臭素化アルカンは、凝縮され、分留カラムへ還流させられてもよい。主に臭化アルキルおよび臭化水素を含む、残りの流れもまた、図1~9に図示され、上記で詳細に説明される、本発明の過程の実施形態による合成リアクタ等に関して、さらなる処理のために輸送されてもよい。過程によって生産され、または供給ガスに含有されるC2成分は、C1熱的臭素化への供給が許容量のC2を含有するように、除去され、具体的には、C3が、液体臭素供給のわずかを使用してC2熱的臭素化リアクタの中で処理されてもよい。C2熱的臭素化リアクタは、約4対1から約1.25対1の範囲内、好ましくは約2対1から約1.5対1の範囲内のアルカン対臭素比で、および約250°Cから550°Cの範囲内の温度で動作する。C2熱的臭素化からの流出物は、種々の臭化アルキルを含有し、臭化水素は、例えば、触媒シフトリアクタからの流出物と混同されることによって、さらに処理されてもよく、混合物は、触媒合成リアクタへ渡されてもよく、混合物中の種々の臭化アルキルは、高分子量炭化水素生成物および付加的な臭化水素を生産するように、脱ハロゲン化水素化/オリゴマー化を受ける。図19で概して図示される本発明の過程の実施形態において触媒シフトリアクタで有用な触媒は、金属ハロゲン化物または金属酸素ハロゲン化物の両方、あるいはそれらの混合物を形成することが可能である、金属元素であってもよく、Fe、Mo、La、Ce、W、Cr、Co、Ni、Cu、Ag、Zn、Mn、V、Nb、Ta、Ti、Y、Zr、Mg、およびCaを含む。触媒活性金属ハロゲン化物または金属酸素ハロゲン化物の形成に有用であってもよい、ハロゲンは、Br、Cl、およびFであり、Brが好ましい。触媒は、最初に、触媒担体上に分散された金属臭化物として調製されてもよいが、金属硝酸塩前駆体溶液を利用する初期湿潤技法によって、金属酸化物を分散させることが、概してより一般的であり、その後に、空気または他の酸化ガス混合物中で高温において乾燥および焼成が続く。さらに、多くの金属臭化物塩が吸湿性であるため、取扱、貯蔵、および輸送は、特殊な手段を必要としてもよい。したがって、シフトリアクタで使用される触媒は、最も実用的に、金属酸化物状態のみで市販されてもよい。そのような金属酸化物触媒は、熱的臭素化反応からの流出物中に存在する、臭化水素、臭化メチル、ジブロモメタン、または他の臭化アルキルとのその反応により、経時的に、金属臭化物または金属酸素臭化物、あるいはそれらの混合物に変換されるため、最初に、図16の触媒シフトリアクタで採用されてもよい。しかしながら、触媒シフトリアクタの中の金属酸化物触媒の活性が、金属臭化物または金属酸素臭化物の活性よりも目につくほど少なく、変換が完了するまで炭素損失またはコークス化が増加させられるため、臭化水素酸および同伴ガス、例えば、メタンまたは窒素との反応によって等、任意の好適な手段によって、触媒シフトリアクタに供給を導入する前に、金属酸化物触媒を金属臭化物または金属酸素臭化物、またはそれらの混合物に変換することが望ましくてもよい。触媒シフトリアクタの中では、熱的臭素化リアクタからの流出物に含有される臭化アルキル中に存在してもよい、二および三臭素化アルカンの大部分が、供給中に存在する、未反応アルカン成分、主にメタンとの反応時に、一臭素化アルカンに選択的に変換されてもよい。C1およびジブロモメタンが反応物である、実施例として、変換は、以下の一般的反応に従って起こると考えられる。CH4CH2Br2→2CH3Br熱的および触媒リアクタの両方の中の高温により、臭素は、本質的に完全に変換される。触媒シフトリアクタで使用される触媒は、メタンとの臭素触媒表面上のジブロモメタンの解離吸着によって供給されるの選択的触媒反応を介して臭化メチルを生じるように、メタンとのジブロモメタンの選択的反応を推進すると考えられる。図2~13に図示され、上記で説明される本発明の過程の実施形態のうちのいずれかでのリアクタ30、130、および230を含む、臭素化過程概略図の代わりに、図16~19に図示され、上記で説明される臭素化リアクタを含む、触媒臭素化過程概略図を利用することができる。概して図16~19に図示されるような、本発明の過程の触媒臭素化の実施形態のうちのいずれかによる、臭素化は、他の臭素化概略図によって達成されるものと比べて、はるかに低いメタン対臭素比における増大した炭素利用率をもたらすと考えられる。これは、より高い生成物収率、より長いサイクルの長さ、容器容量およびガスリサイクルの低減、生成物回収、および有用性要件をもたらし、それにより、過程の全体的経済性を劇的に向上させてもよい。図16、17、および19に図示され、上記で説明される、本発明の過程の実施形態は、臭素化リアクタに導入するための臭素蒸気および適切な供給ガスの混合物を得るように、液体臭素を蒸発させる異なる方式を開示するが、単純に、臭素が商業的に、または蒸気形態で過程の流れとして利用可能である場合において、適切な供給ガスおよび臭素蒸気の混合物を供給することによって、これらの実施形態で説明される臭素化リアクタを操作できることが、当業者に明白となるであろう。さらに、図18に図示され、上記で説明される本発明の過程の実施形態は、臭素化リアクタに導入する前に適切な供給ガスおよび臭素蒸気の混合物を加熱することを開示するが、臭素が商業的に、または蒸気形態で過程の流れとして利用可能である、この実施形態で説明される臭素化リアクタへの導入前に、図16、17、または19の実施形態に従って臭素液体を蒸発できることが、当業者に明白となるであろう。熱的臭素化を開始するのに十分な温度まで、供給ガス、臭素混合物を加熱するための手段が、単純な外部加熱された熱交換器として図16~19に図示されているが、この混合物を加熱する他の方法が、当業者に明白となるであろう。例えば、熱的臭素化を開始するのに十分な温度まで供給ガスおよび臭素蒸気の混合物を加熱するために、他の高温の過程の流れとの相互交換、高温不活性材料の注入、電磁放射、電離放射線、放電、および口火による加熱を利用することができる。これらの方法は、熱的臭素化リアクタまたはゾーンの中へ、熱的臭素化リアクタまたはゾーンの中で、あるいは両方で混合物を導入する前に行われてもよい。本発明のより良好な理解を促進するために、いくつかの実施形態のある側面の以下の実施例が挙げられる。以下の実施例は、本発明の範囲全体を制限または定義する方式で読まれる、または解釈されるべきではない。実施例1種々の混合物比におけるメタンおよび蒸発臭素の混合物は、電気発熱体を使用して3つのゾーンの中で外部から加熱される、中を空にした管状リアクタを通って垂直に上向きに流される。上部出口ゾーンは、約494°Cの平均温度で維持され、中間ゾーンは、約450°Cの平均温度で維持され、入口予熱ゾーンは、約150°Cから約300°Cの範囲にわたる種々の温度で操作される。反応滞留時間は、約2.0~4.5秒に及んだ。図14で描写されるように、臭素化リアクタに導入されるメタン対臭素のモル比を2.5以上に増加させることは、約70の一臭素化選択性の有意な増加をもたらす。約5のメタン対臭素のモル比では、一臭素化選択性が平均して約80となる一方で、約10のメタン対臭素のモル比では、一臭素化選択性は80を超える。図15でさらに描写されるように、2.5を上回るメタン対臭素比における、この増加した一臭素化選択性は、4.8の比については約3.25秒、約5.2の比については約2秒の短い滞留時間で達成される。約2.5の好ましい最小比を下回る、約2.1の低いメタン対臭素比で得られる、一式のデータ点例において、リアクタ流出物中のCH3Br濃度は平均して約16.8molとなり、CH2Br2濃度は平均して約6.8molとなり、HBr濃度は望ましくないほど高く、平均して約33.7molとなる。約2.5の最小の好ましい比のすぐ上である、約2.6のメタン対臭素比では、リアクタ流出物中のCH3Br濃度は平均して約15.4molとなり、CH2Br2濃度は平均して約5molとなり、HBr濃度は平均して約26.4molとなる。約4.8のより好ましいメタン対臭素比では、リアクタ流出物中のCH3Br濃度は平均して約10.7molとなり、CH2Br2濃度は平均して約3.1molとなり、HBr濃度は平均して約16.8molとなる。実施例2外部加熱された開放管公称3/8インチ直径の実験室規模の熱的臭素化リアクタR1aが、本発明によれば、約490°Cおよび約650°hr1のGHSVで動作する公称1インチ直径の触媒シフトリアクタR1bとともに、直列に上流で操作される。メタン、臭素、および窒素の流量は、第1の開放管熱的臭素化リアクタへの3:1または2:1の標的供給CH4:Br2比まで制御される。2つの標的CH4:Br2供給比の混合物のそれぞれについて、第1の開放管熱的臭素化リアクタは、開放管熱リアクタの中で熱気相フリーラジカル臭素化反応を開始するように425°C、450°C、および470°Cでの入口から上部出口までの3ゾーン温度プロファイルで加熱される。触媒シフトリアクタへの入口および出口ガスのサンプルの組成が、2つの異なる標的メタン臭素混合物について以下の表に示されている。熱的臭素化が触媒シフトリアクタの上流で開始される時に、触媒シフトリアクタへの供給は、モノブロモメタンMeBrまたはCH3Brに対する比較的低い選択性およびジブロモメタンDBMまたはCH2Br2に対する比較的高い選択性を有し、それにもかかわらず、熱的臭素化反応で形成されるCH2Br2は、触媒シフトリアクタの中の触媒上で過剰な未反応アルカンメタンと反応してCH2Br2をCH2Brに変換し、モノブロモメタンに対する高い最終出口選択性をもたらす表1および2の結果を参照。実施例3外部加熱された実験室規模の触媒シフトリアクタ公称1インチ直径が、本発明によれば、約490°Cおよび約650hr1のGHSVで操作される。メタン、臭素、および窒素の流量は、3:1の標的供給CH4:Br2比まで制御され、第1の開放管熱的臭素化リアクタR1aの中で約175°Cまで予熱され、触媒シフトリアクタR1bへ供給される。触媒は、最初に、湿潤前駆体含浸/後焼成方法を使用して調製された、シリカ担体上に分散された酸化鉄および酸化モリブデンの混合物から成った。各試験前に、触媒は、約490°Cの温度で維持され、メタン臭素反応物の導入前に、触媒が最初の酸化物形態であり、次いで、N2で浄化されたことを確実にするように、数時間にわたって酸素および窒素の混合物とともに焼成/再生される。図20に図示されるように、CH3BrMeBrの量は、最初の約30時間にわたって時間とともに増加し、CH2Br2DBMの量は、約60時間にわたってより遅い速度で増加する。同様に、炭素利用率反応させられるCH4の量に対して比較した、リアクタの中で観察されるCH3BrCH2Br2の量の割合として定義されるは、最初の約40時間にわたって増加し、その後100時間でほぼ100に維持される。これは、最初に酸化物状態である触媒が、あまり活性ではなく、CH3BrおよびCH2Br2のうちのいくらかが、最初に、触媒上のコークスまたは炭素質堆積物の形成に失われることを示す。実行にわたって、触媒がより活性になり、コークス化の速度が下降することが分かり、触媒上に存在する金属酸化物の少なくとも一部分が、フリーラジカル臭素化反応の、また、おそらくは臭化アルキルCH3Brおよび/またはCH2Br2のうちのいくらかからの臭化水素HBr副生成物との金属酸化物の反応によって、金属臭化物または酸素臭化物に変換されると推測することができる。さらに、メタンおよび臭素反応物の導入前に、長期間にわたって触媒上でHBrおよびN2の混合物を通過させることによって、最初に酸素窒素混合物における焼成からの酸化物状態である触媒が、事前調整される、対照実験が実行された時に図20に図示されていない、ほぼ100の最初の観察炭素利用率が観察され、高い利用率が試験実行の全体を通して維持される。したがって、その最も活性で安定した状態での触媒の所望の機能は、金属臭化物および/または金属酸素臭化物の存在を伴う。これは、不活性担体上の好適な金属臭化物の最初の堆積によって得ることができる。好ましくは、これらの安定した活性種は、最初に酸化物状態である好適な金属または金属の混合物を含有する触媒から始まる、反応条件下で原位置において得ることができるが、より好ましくは、臭化水素を使用した、金属臭化物または金属酸素臭化物状態への初期金属酸化物の原位置での事前変換/事前活性化によって得ることができる。実施例4外部加熱された実験室規模の触媒シフトリアクタ公称1インチ直径が、本発明によれば、約650hr1のGHSVで種々の温度において操作される。メタン、臭素、および窒素の流量は、3:1の標的供給CH4:Br2比まで制御され、第1の開放管熱的臭素化リアクタR1aの中で約175°Cまで予熱され、最初に490°Cで操作され、約125時間の期間にわたって安定化することが許可される、触媒シフトリアクタR1bへ供給される。図表から分かるように、炭素利用率は、ほぼ100であり、490°Cの初期動作温度でのCH3BrMeBr選択性は、約80である。約140時間で、触媒シフトリアクタR1b温度は、510°Cまで上昇させられ、CH3Br選択性を約85まで増加させ、ほぼ100の炭素利用率が維持される。約155時間で、触媒シフトリアクタR1b温度は、520°Cまで上昇させられ、CH3Br選択性を約88まで増加させ、ほぼ100の炭素利用率が維持される。約188時間で、触媒シフトリアクタR1b温度は、530°Cまで上昇させられ、CH3Br選択性を約90まで増加させ、ほぼ100の炭素利用率が維持される。後に、約200時間後に、触媒シフトリアクタR1b温度は、約10°C増分で上昇させられ、約570°CでCH3Br選択性を最大約93まで徐々に増加させ、ほぼ100の炭素利用率が維持される。約220時間後に、触媒シフトリアクタR1b温度は、580°Cまで上昇させられ、CH3Br選択性のさらなる増加を引き起こさないが、炭素利用率の有意な降下が顕著であり、好ましい触媒上の効率的な反応のための最適温度が、約580°C未満であることを示す。別の実施形態によれば、本発明の過程で使用される1つ以上のリアクタの代わりに、マイクロチャネルリアクタが採用されてもよい。図22および22Aに図示されるように、マイクロチャネルリアクタは、実質的に平行に積み重ねられ、例えば、当業者に明白となるように、隣接する板の間に密封および流路412、414を形成するように融着によって、縁において、または交互縁において結合されてもよい、多数の離間した板410から形成されてもよい。板の各スタックの1つ以上の側面は、マイクロチャネルリアクタモジュール400を形成するように、流体入力および出力のための適切なサイズのマニホールドを装着されてもよい。所与のモジュールが、隣接する板410の間に画定される何百または何千もの流路412、414を含有するよう構築されてもよいように、所与のマイクロチャネルリアクタモジュール内の隣接する板は、例えば、約0.5mmから約5.0mmの短い距離で離間されてもよい。板410は、任意の好適な材料、例えば、金属、セラミック、またはガラスで構築されてもよい。本発明のこの実施形態によれば、少なくとも1つのマイクロチャネルリアクタモジュール400は、リアクタ33、133、233等の臭化アルキル変換リアクタまたは合成リアクタとして、16、117、240、および246等の金属酸化物/臭化物リアクタまたは酸化リアクタとして、または上記で説明されるような本発明の実施形態における合成リアクタおよび酸化リアクタの両方として採用されてもよい。図22Aに図示されるように、マイクロチャネルリアクタモジュール400は、好ましくは、金属で構築され、交互の過程流路414および共用流路412を有してもよい。モジュールは、好ましくは、モジュールの各端上の流路が共用サービス用であるように、1つ以上の共用流路412を伴って構成されてもよい。臭化アルキル反応および酸化反応の両方が発熱であるため、市販の熱伝達流体、過程流体、または水等の冷却媒体は、熱を除去するように、共用通路または流路を通して循環させられてもよい。市販の熱伝達流体、過程流体、または水等の加熱媒体もまた、所与のリアクタを予熱するように、過程始動中に共用通路または流路を通して循環させられてもよい。図22Aでさらに図示されるように、過程流路414を通る反応物流は、共用流路412を通る冷却または加熱媒体への横流であってもよい。少なくとも1つのマイクロチャネルリアクタモジュール400はまた、上記で説明される本発明の実施形態におけるリアクタ33、133、233等の熱的または触媒臭素化リアクタとして、あるいは両方の種類のリアクタが上記で説明されるような本発明の過程で利用される、熱的および触媒臭素化リアクタの両方として、採用されてもよい。臭素化反応が発熱であるため、市販の熱伝達流体、過程流体、または水等の冷却媒体は、熱を除去するように、共用通路または流路を通して循環させられてもよい。市販の熱伝達流体、過程流体、または水等の加熱媒体もまた、臭素化リアクタを予熱するように、過程始動中に共用通路を通して循環させられてもよい。少なくとも1つのマイクロチャネルリアクタモジュールはまた、熱的または触媒シフトリアクタ、例えば、上記で説明される本発明の実施形態におけるシフトリアクタ410として採用されてもよい。シフト反応が発熱であるため、市販の熱伝達流体、過程流体、または水等の冷却媒体は、熱を除去するように、共用通路または流路を通して循環させられてもよい。市販の熱伝達流体、過程流体、または水等の加熱媒体もまた、シフトリアクタを予熱するように、過程始動中に共用通路を通して循環させられてもよい。少なくとも1つのマイクロチャネルリアクタモジュール400はまた、リアクタ310、リアクタ320等の金属臭化物を含有する臭素貯蔵リアクタ、あるいは上記で説明される本発明の過程の実施形態において臭素を貯蔵および放出するように、リアクタ310および320の両方として、採用されてもよい。臭素貯蔵ステップ中のリアクタ310および320にわたる温度上昇を制限するよう、市販の熱伝達流体、過程流体、または水等の冷却媒体は、熱を除去するように、マイクロチャネルリアクタモジュールの共用通路を通して循環させられてもよい。市販の熱伝達流体、過程流体、または水等の熱伝達媒体もまた、リアクタ310および320の循環ステップ間で固体床312および322の冷却および加熱を達成するように、マイクロチャネルリアクタモジュールの共用通路を通して循環させられてもよい。1つ以上のマイクロチャネルリアクタモジュール400は、臭素化リアクタ、合成リアクタ、シフトリアクタ、酸化リアクタ、臭素貯蔵リアクタ、これらのリアクタのうちの2つ以上の組み合わせ、または本発明の過程におけるこれらのリアクタの全てとして採用されてもよい。本発明の過程で臭素化リアクタ、合成リアクタ、シフトリアクタ、または酸化リアクタとして採用される、マイクロチャネルリアクタモジュールで使用される触媒のそれぞれは、当業者に明白となるように、任意の好適な形態となり、リアクタの過程流路に詰め込まれる。代替として、触媒は、過程流路内の所与のマイクロチャネルリアクタの板の一方または両方の面に結合され、あるいは過程流路内の板の一方または両方の面の上で合成されてもよい。過程通路が、大気圧以上で動作するように設計されてもよい一方で、共用通路は、過程および共用通路の間の圧力差による機械的損傷を阻止するよう、過程通路の圧力で、またはその付近で動作する。臭素貯蔵リアクタ310および320で使用される金属臭化物もまた、当業者に明白となるように、任意の好適な形態となりリアクタの過程流路に詰め込まれる。代替として、臭素貯蔵リアクタ310、320で使用される金属臭化物は、過程流路内の所与のマイクロチャネルリアクタの板の一方または両方の面に結合され、あるいは過程流路内の板の一方または両方の面の上で合成されてもよい。図23に図示されるように、1つ以上のモジュールが、大気圧を上回る圧力において工場で使用するために、シェル420内に位置付けられ、それに固定されてもよい。商業規模のマイクロチャネルリアクタモジュールが比較的小さく、例えば、直径が約3~約4フィートであるため、当業者に明白となるように、所与の過程スループットに必要とされる流量面積を提供するように、複数のリアクタモジュールが接続されてもよい。マイクロチャネルリアクタが、過程流体の混合および触媒への暴露を向上させてもよいため、本発明の過程およびシステムでの1つ以上のマイクロチャネルリアクタの使用は、触媒が採用されるリアクタにおいて、選択性を増進し、反応速度を向上させ、または両方を行ってもよい。さらに、細い過程流路は、触媒床にわたって温度制御を有意に向上させる、熱および質量伝達を向上させてもよく、それにより、触媒活性および寿命を向上させる。より効率的な熱伝達は、不要な副反応を阻害し、本発明の過程でより活性な触媒を利用する能力を増大させてもよい。触媒は、比較的小さい粒径においてマイクロチャネルリアクタで採用されるため、触媒表面積が増大させられ、従来の触媒リアクタにおいて達成されるものと比べて、増大した触媒活性をもたらす。そのような触媒生産性の向上は、1つ以上のマイクロチャネルリアクタを採用する本発明の過程およびシステムの合計据え付け後費用を実質的に削減することに変換してもよい。マイクロチャネルリアクタは、商業用リアクタよりも有意に小さいため、マイクロチャネルリアクタの使用は、より小型の用途で有用であってもよい、より小さい接地面積および薄型をもたらしてもよい。これらの利点の多くは、同様に、臭素貯蔵リアクタ310および320の中で捕捉および貯蔵するために使用される、金属臭化物に該当する。本発明の過程は、約1バールから約30バールの範囲内の低い圧力で、および気相については約20°Cから約600°C、好ましくは液相については約20°Cから約180°Cの範囲内の比較的低い温度で動作するため、本発明の過程は、従来の過程よりも安価である。これらの動作条件は、容易に入手可能な金属合金から構築されている比較的単純な設計の安価な機器、高温気相リアクタ用のガラス裏地付き耐火/セラミック裏地付き機器、ならびに液相含有機器用の関連機器およびポリマー裏地付きまたはガラス裏地容器、配管、およびポンプの使用を可能にする。本発明の過程はまた、より少ないエネルギーが動作に必要とされ、不要な副生成物としての過剰な二酸化炭素の生産が最小限化されるため、より効率的である。本発明の過程で利用されるリアクタおよび過程機器は、当業者に明白となるように、任意の好適な設計であってもよい。本発明の過程は、液化石油ガスLPG中の種々の分子量成分を含有する高分子量炭化水素、オレフィン、かなりの芳香族含有量を有する自動車用ガソリン燃料範囲を直接生産することが可能であり、それにより、ガソリン範囲燃料成分のオクタン値を有意に増加させる。これらの高分子量炭化水素は、過程で採用される特定の触媒および過程の動作パラメータに応じて、生成物として、中間生成物として、および/またはさらなる処理のための原料として、直接使用されてもよい。例えば、本発明の過程によって得られる高分子量炭化水素は、燃料調合剤として、またはさらなる処理のための原料として、かなりの芳香族含有量を有する、自動車用ガソリン燃料として直接使用されてもよい。オレフィンが本発明の過程によって生産される場合、そのようなオレフィンは、ポリオレフィンを生産するための過程への供給として使用されてもよい。本発明の先述の好ましい実施形態が説明され、示されているが、提案されるものおよびその他等の代替案および修正が、それらに行われ、本発明の範囲内に入ってもよいことが理解される。"