ナノ結晶亜クロム酸亜鉛担持ナノパラジウムナノ-Pd/ナノ-ZnCr2O4触媒を用いて、アセトンをメチルイソブチルケトン、ジイソブチルケトン、メシチルオキシド、メシチレンおよびイソプロピルアルコールのうちの少なくとも1つに転換するための反応器と、混合アセトンを前記反応器に送る前に、反応器排出液から、リサイクルされたアセトンおよび供給アセトンに熱を伝達するための第1の熱交換器と、反応器排出液を特定の圧力に圧縮するための圧縮器とを備える、装置。混合水素を前記反応器に送る前に、圧縮された反応器排出液から、リサイクルされた水素および供給水素に熱を伝達するための第2の熱交換器をさらに備える、請求項1に記載の装置。水素が第2の熱交換器に入り、次いで前記反応器に入る前に、他の重質生成物から水素を分離するためのフラッシュドラムをさらに備える、請求項1に記載の装置。メチルイソブチルケトン、ジイソブチルケトン、メシチルオキシド、メシチレン、イソプロピルアルコールおよびその他のうちの少なくとも1つを副生成物として分離するための一連の蒸留塔をさらに備える、請求項1に記載の装置。排出液が第2の熱交換器に送られる前に、この排出液の圧力を上げるためのガス圧縮器をさらに備える、請求項1に記載の装置。前記反応器によって生成された生成物を分離するための一連の蒸留塔をさらに備える、請求項1に記載の装置。触媒を含む反応器に混合アセトンおよび混合水素を添加して、生成物を作るためのアセトンの低圧一段階気相縮合を行なうステップと、前記反応器に入る前に、前記混合アセトンおよび混合水素に特定の圧力を付与するステップと、前記反応器から回収されたアセトンをリサイクルして、リサイクルされたアセトンとして再利用されるように前記反応器に戻すステップと、前記混合アセトンを前記反応器に再び投入する前に、熱交換器で前記混合アセトンを特定の温度に加熱するステップとを備える、方法。乾燥器を用いて前記リサイクルされたアセトン中の水分を除去し、一連の蒸留塔を用いて反応器排出液を分留して、アセトンおよび水素の縮合の副生成物を回収するステップをさらに備える、請求項7に記載の方法。副生成物としての分留物は、メチルイソブチルケトン、ジイソブチルケトン、メシチルオキシド、メシチレン、イソプロピルアルコールおよび他の生成物のうちの少なくとも1つである、請求項7に記載の方法。前記触媒は、ナノ結晶亜クロム酸亜鉛担持ナノパラジウムナノ-Pd/ナノ-ZnCr2O4である、請求項7に記載の方法。温度は、200~350°Cである、請求項7に記載の方法。圧力は、大気圧および低圧のうちの少なくとも1つである、請求項7に記載の方法。ナノ-ZnO触媒を用いてアセトンおよび水素から生成物を生成するステップと、反応器排出液の熱を回収して、リサイクルされたアセトン流および新鮮な供給アセトン流の温度を上げるステップと、前記新鮮なアセトン流および前記リサイクルされたアセトン流を混合物として熱交換器に通して、混合アセトンが反応器に入る前に前記混合アセトンの温度を効率的に管理するステップと、大気圧および低圧のうちの少なくとも1つを有する圧力弁に混合供給アセトン混合アセトンを通すことによって、前記混合供給アセトンの圧力を調整するステップとを備える、一段階気相プロセス。熱交換器において、リサイクルされた水素および新鮮な水素の混合物を予熱し、前記反応器に入る前に混合水素の圧力を大気圧および低圧のうちの少なくとも1つに調整するステップをさらに備える、請求項13に記載の低圧一段階気相プロセス。前記反応器排出液を第2の熱交換器に送る前に、圧縮器において前記反応器排出液を低圧に圧縮するステップと、前記反応器排出液を圧縮および冷却することによって、ドラムでの水素の効率的な分離を可能にするステップとをさらに備える、請求項14に記載の低圧一段階気相プロセス。前記触媒は、ナノ結晶亜クロム酸亜鉛担持ナノパラジウムナノ-Pd/ナノ-ZnCr2O4である、請求項13に記載の低圧一段階気相プロセス。前記生成物は、メチルイソブチルケトン、ジイソブチルケトン、メシチルオキシド、メシチレンおよびイソプロピルアルコールのうちの少なくとも1つである、請求項13に記載の低圧一段階気相プロセス。温度は、200~350°Cである、請求項13に記載の低圧一段階気相プロセス。商業的な一段階液相プロセスには三段階プロセスに勝る多くの利点があるが、高圧下でアセトン転換率が35~40の範囲内で反応器が作動するので、商業的な一段階液相プロセスには依然としていくつかの不利な点がある。高圧プロセスは、プラントの資本コストも運転コストも増大させる。さらに、アセトンの転換率が低いことによってリサイクル流が増加し、したがってプラントの機器の大きさが大きくなる。概要本開示は、低圧一段階気相アセトン自己縮合のための装置、方法およびプロセスについて記載している。一実施形態では、アセトンおよび水素からMIBKおよび他の生成物を製造するために用いられる低圧一段階気相プロセスについて説明する。一実施形態では、MIBKおよび他の生成物の一段階気相プロセスのための装置を開示する。一実施形態では、新鮮な供給アセトンとリサイクルされたアセトンとが混合され混合アセトン、反応器排出液によって加熱される。一実施形態では、反応器排出液の圧力を上げるために圧縮器がプロセスに導入される。別の実施形態では、新鮮な供給水素とリサイクルされた水素とが混合され混合水素、圧縮された反応器排出液によって加熱される。一実施形態では、反応器排出液を圧縮および冷却することによって、フラッシュドラムにおいて他の生成物から未転換の水素を分離することができる。別の実施形態では、反応器排出液と混合アセトンおよび混合水素流との間の熱回収を可能にするために熱交換器が導入される。一実施形態では、一段階気相アセトン自己縮合プロセスを用いてMIBKの高い収率を得るために触媒が用いられる。別の実施形態では、MIBKおよび他の生成物を生成するために触媒としてナノ結晶亜クロム酸亜鉛担持ナノパラジウムナノ-Pd/ナノ-ZnCr2O4が用いられる。生成物は、メチルイソブチルケトンMIBK、ジイソブチルケトンDIBK、メシチルオキシドMO、メシチレンM、イソプロピルアルコールIPAおよび他の生成物のうちの少なくとも1つであってもよい。別の実施形態では、MIBKを生成するための一段階気相プロセスは、低圧下で行なわれる。一実施形態では、この一段階気相アセトン縮合プロセスを用いて生成されたMIBKのアセトン転換率は20~78であり、MIBK選択性は40~73である。一実施形態では、MIBK生成プロセスの反応温度は200~350°Cである。アセトンの低圧一段階気相自己縮合の新規なプロセス、新規な触媒を用いる方法および新規な触媒の使用、ならびに、MIBKおよび他の生成物を生成する、このプロセスフローのために装置に変更を加えることが本明細書に開示されており、さまざまな局面を達成するためのいかなる手段でも実現され得る。他の特徴は、添付の図面および以下の詳細な説明から明らかである。例示的な実施形態が限定的な意味ではなく一例として示されており、表および添付の図面中、同様の参照符号は類似の要素を示している。詳細な説明一段階気相プロセス、一段階気相アセトン縮合装置、および、低圧下でアセトンをリサイクルし、新規な触媒を利用して一段階気相プロセスを用いてMIBKを生成するプロセスをシミュレーションするためのいくつかの実施例が開示されている。具体的な例示的な実施形態を参照して本実施形態について説明するが、さまざまな実施形態のより広範な精神および範囲から逸脱することなくこれらの実施形態に対してさまざまな変形および変更を行ない得ることは明らかである。一段階気相プロセス:本開示は、作動する低圧気相一段階アセトン自己縮合を用いたMIBKの生成に好適なプロセスフロー図を明らかにしている。MIBKの生成に用いられる装置の概略フロー図が図1に示されている。このプロセスは、アセトンおよび水素をMIBKに転換する選択的触媒を用いた気相反応に基づいている。酸化亜鉛ベースのナノ結晶触媒が、MIBKの生成に用いることができる白金族金属を有する選択的ナノ触媒の一例である。図1は、一段階気相MIBK生成プロセス全体の簡略化したフロー図である。図1は、リサイクルされたアセトンが供給アセトンと混合され混合アセトン、送られて、熱交換器E-100において加熱されることを示している。新鮮なアセトンとの混合の前に乾燥器を追加することによって、リサイクルされているアセトンから微量水分を除去できる。反応器排出液に付随する熱の大半は、熱交換器E-100において回収される。供給アセトン混合アセトンはさらに、熱交換器E-101において加熱され、次いで減圧弁V-100に送られて、反応器R-100に入る前に供給圧力が調節される。反応器R-100は、触媒のタイプに応じて、200°C~350°Cの範囲であり得る異なる温度で作動し得る。ナノ-Pd/ナノ-ZnCr2O4触媒では、表10に示されるように高いアセトン転換率および高いMIBK選択性に達するように高温たとえば350°Cで反応器を作動させることが好ましい。反応器圧力はおよそ大気圧である。反応器圧力は、用いられる触媒の作動条件に応じて、わずかに上げられてもよいたとえば2atm。気相プロセススキームは、大気圧反応器または低圧反応器で有効である。反応器R-100は、熱交換器E-100第1の熱交換器およびE-102第2の熱交換器と熱統合される。熱交換器E-100に入る前に反応器排出液の圧力をわずかに上げるために、反応器の後に真空ポンプまたは送風機が用いられてもよい。反応器排出液に付随する熱の大半は、熱交換器E-100において供給アセトン混合アセトンを加熱することによって回収される。反応器R-100に入る前に混合アセトンおよび混合水素をさらに加熱するために蒸気が利用されてもよい。蒸気温度は、反応器条件に基づいて決定される。新鮮な水素流とリサイクルされた水素流とが混合され、次いで、熱交換器E-102において予熱される。熱交換器E-102によって必要な温度を達成できない場合には、水素を加熱するために熱交換器E-103第3の熱交換器が用いられてもよい。次いで、新鮮な供給水素が減圧弁V-101に送られて、反応器R-100に入る前に水素圧力が調節される。次いで、反応器排出液は、さらなる冷却のために熱交換器E-102および熱交換器E-104第4の熱交換器に送られる前に、ガス圧縮器K-100において低圧たとえば7atmに圧縮される。圧縮器は、反応器の作動圧力が低いたとえば1~7atmであるが、この範囲に限定されないときにのみ必要である。圧縮器は、極低温冷却システムと置換えることもできる。反応器排出液を圧縮および冷却することによって、フラッシュドラムD-100において他の生成物から水素を分離できる。アセトンおよび他の生成物は、フラッシュドラムD-100において液体底部流として分離され、次いでアセトン分離のために蒸留塔C-100に送られる。蒸留塔C-100への供給圧力は、減圧弁V-102によって調節されてもよい。蒸留塔C-100において未転換のアセトンが塔頂留出物として分離される。分離されたアセトンは、リサイクルされて反応器R-100に戻される。他の生成物およびMIBKは、底部流として分離され、次いで冷却のために熱交換器E-107に送られる。次いで、生成物流は水デカンタD-101に送られて、水の大半が水相の状態で分離されるたとえば90重量の水。次いで、生成物は第2の蒸留塔C-101に送られて、MIBKおよび他の重質生成物からイソプロピルアルコールIPAおよび水が分離される。塔C-101の底部流は、MIBKを精製するために第3の蒸留塔C-102に送られる。主にジイソブチルケトンDIBK、メシチルオキシドMO、メシチレンMおよびジアセトンアルコールDAを含む他の重質生成物は、塔C-102において底部流として分離される。蒸留塔C-102において高い純度99重量minのMIBKが回収される。熱交換器E-110、E-113およびE-114においてすべての生成物が30°Cまで冷却されてもよい。MIBKプロセスの気相セクションがさらに図2に示されている。供給アセトンS1とリサイクルされたアセトンS19とが混合され、次いで加熱のために熱交換器E-100およびE-101に送られる。供給アセトンS1は、気体流または液体流として入れられてもよい。反応器排出流S6に付随する熱の大半を回収するために液体流としてアセトンを入れることが好ましい。新鮮なアセトンとリサイクルされたアセトンとは、75~80°Cの温度範囲および1.5~3atmの圧力範囲で混合されてもよい。高温供給S3は熱交換器E-101において反応器温度にさらに加熱される。高温アセトン流S4の圧力は、減圧弁V-100を用いて調節されてもよい。次いで、アセトン流S5が反応器R-100に供給され、そこで気相反応が起こる。供給水素S15とリサイクルされた水素S14とは、約35°Cの温度および約6atmの圧力で混合されてもよい。供給水素S15の温度および圧力は、リサイクルされた水素S14の状態に基づいて決定される。水素流S16は、圧縮器K-100を出た高温排出液S8によって加熱される。水素流S10の出口温度は、高温排出液S8の入口温度に依存する。流れS10は、反応器R-100に入る前に、熱交換器E-103においてさらに加熱される。アセトンの場合と同様に、反応器R-100に入る前に水素流S12の圧力を下げるために弁V-101が用いられる。反応器R-100は、気相状態で、大気圧下または低圧下で作動する。反応器R-100内の反応は発熱を伴う。等温的に反応器を作動させるために冷却水CWが用いられてもよい。触媒の大半は、特定の温度および圧力で最適に作用する。気相状態で作動する反応器は、異なる構成たとえば固定床反応器で設計できるであろう。供給アセトン混合アセトンに対する水素のモル比は、用いられる触媒および作動条件に応じて、1~6の範囲であってもよい。MIBKおよび他の生成物ならびに未転換のアセトンおよび水素を含む反応器排出液S6は、熱交換器E-100において80~100°Cの温度に冷却される。反応器が大気圧下で作動するときには、ユニットE-100の前に真空ポンプまたは送風機が用いられてもよい。次いで、反応器排出液S6は、排出液圧力を上げるために圧縮器K-100に送られる。反応器排出液圧力は、フラッシュドラムD-100において他の生成物から水素を分離できるようにするためにわずかに上げられる。圧縮された反応器排出液S8の温度は、水素流S16を冷却することによって熱交換器E-102において下げられる。流れS16は熱交換器E-104によってさらに冷却される。熱交換器E-104において流れS9を冷却するために冷却水CWが用いられてもよい。流れS13の排出液温度は、冷却水CWの入口温度に依存する。流れS13がフラッシュドラムD-100に送られる前に35°Cを下回る温度に冷却されることが好ましい。流れS13はユニットD-100に送られて、水素が塔頂留出物S14として分離され、他の生成物が底部流として分離される。リサイクルされた水素S14は新鮮な水素S15と混合され、次いで熱交換器E-102に送られる。MIBKプロセスの分離セクションが図3に示されている。このセクションは主に3つまたは4つの蒸留塔を含む。図3では、反応器排出液に付随する軽質炭化水素が存在しないという想定のもとに、3つの蒸留塔が示されている。図3は、流れS17中の未転換のアセトンおよび他の生成物が蒸留塔C-100において分離されることを示している。流れS17の圧力は、減圧弁V-102によって2atm未満に下げられてもよい。蒸留物流S19としてアセトンを分離し、次いでリサイクルして反応器R-100に戻すために、蒸留塔が用いられる。塔頂留出物アセトンを冷却し、次いで還流ドラムD-102に送るために、凝縮器E-105が用いられる。底部流S20は、熱交換器E-107において約70°Cの温度に冷却される。次いで、流れS20は水デカンタD-101に送られて、水の大半が水流S22として分離される。生成物を含む流れS23は蒸留塔C-101に送られて、水およびイソプロピルアルコールIPAが蒸留物として分離され、この蒸留物は熱交換器E-110においてさらに冷却される。底部流S26は蒸留塔C-102に送られて、凝縮器E-111および還流ドラムD-104を用いて他の生成物からMIBKが分離される。精製されたMIBK流S27は、熱交換器E-113において冷却され、貯蔵庫に送られる。リボイラE-112の出口流は、DIBKなどのすべての残りの重質生成物を含んでおり、熱交換器E-114に送られて冷却される。ここで、低圧気相一段階MIBK生成プロセスについて以下の実施例を用いてさらに説明する。以下の実施例は、説明を例証することを意図しており、範囲または根底にある原理を限定することを意図したものではない。実施例1気相一段階プロセスを用いた本明細書のプロセスを示すためにコンピュータ計算を行なった。このプロセスは、図1に示されるように行なった。流れ番号は図2および図3に対応している。このシミュレーションで一例として用いた触媒は、ナノ-Pd/ナノ-ZnCr2O4である。反応器R-100に入る前のアセトンに対する水素のモル比は2である。反応は、気相状態で、350°Cの温度で、大気圧下で行なわれる。所与の条件では、アセトンの転換率は約77.3であり、MIBK選択性は約72.1である。供給アセトンS1を70°Cおよび1.8atm液相で入れ、74°Cおよび1.8atmで入れたリサイクルされた流れS19と混合する。混合アセトン流S2をE-100において324°Cに加熱し、次いでE-101において350°Cにさらに加熱する。350°Cおよび1atmでアセトン流S5を反応器に入れる。E-100において反応器排出液を80°Cに冷却する。E-102において222°Cから155°Cに冷却する前に、K-100において排出液流S7を6.5atmに圧縮する。ユニットE-104において流れS9を35°Cにさらに冷却し、次いでD-100に送る。D-100において水素が分離され、35°Cおよび5.9atmでリサイクルされる。リサイクルされた流れS14を新鮮な水素S15と混合し、E-102において210°Cに加熱する。E-103において水素流S10を350°Cにさらに加熱し、次いでV-101を通過させて、R-100に入れる前に圧力を下げる。気相セクションのシミュレーション結果を表1および表2に要約する。表3は、上述の分離セクションのシミュレーション結果を示す。気相セクションにおける主要な熱交換器の必要熱量heatdutyを表4に要約する。表4は、アセトンの温度を74.2°Cから350°Cに上げるために必要な熱量が約6271MJ/時であることを示している。この値は、E-100の必要熱量5867MJ/時とE-101の必要熱量404MJ/時とを組合せた値に等しい。これは、反応器排出液と供給アセトン混合アセトンとの熱統合によって、供給アセトン混合アセトンを加熱するために必要な流れを93.6低減できることを示している。同様に、E-102によって水素を加熱するために必要な流れは55低減される。表5は、蒸留塔の設計パラメータを示している。アセトンは、塔C-100において気体として分離され、リサイクルされて反応器R-100に戻される。塔C-101および塔C-102は、蒸留物が液相状態で生成される全縮器モードで作動する。還流比は、縮合に冷却水を用いるすべての塔について1.3である。実施例275°Cの温度および1.8atmの圧力で気相気体分率=1として入る供給アセトン混合アセトンについて、実施例1の計算を繰返した。すべてのプロセス条件は実施例1におけるプロセス条件と同様である。この場合、アセトンの温度は、ユニットE-100において340°Cに上げられてもよい。供給アセトン混合アセトンの温度が10°Cだけ上げられるので、E-101の熱負荷は減少する。表6は、気相セクションにおける熱交換器の必要熱量を示している。反応器排出液の出口温度は約198°Cであり、圧縮器への入口温度としては適当ではない。したがって、圧縮器の前に熱交換器が必要であり得る。これは、新鮮な供給アセトン混合アセトンを液体流として入れることがより優れていることを示している。実施例3300°Cの反応器温度および大気圧下で実施例1の計算を繰返し、実施例1と直接比較した。このシミュレーションで用いた触媒は、アセトン転換率が66でありかつMIBK選択性が69.4であるナノ-Pd/ナノ-ZnCr2O4である。すべての流れ番号は図2および図3に対応している。計算の結果を表7、表8および表9に要約する。実施例4高い収率を得るために、MIBKの一段階気相生成について多数の触媒を調査した。非常に有望なナノ触媒が、大気圧下でアセトンの転換率が高いことが確認された。この発明は、低圧一段階気相アセトン自己縮合によってMIBKおよび他の生成物を製造するプロセスを提供する。一例として用いられる新規な触媒は、ナノ結晶亜クロム酸亜鉛担持ナノパラジウムナノ-Pd/ナノ-ZnCr2O4である。MIBKの生成は、200°C~350°Cの範囲の温度で、反応器たとえば固定床触媒反応器内で、大気圧下で行なわれる。供給水素-アセトン比は、1~6モル比の範囲であってもよい。ナノ-Pd/ナノ-ZnCr2O4触媒は、高温で作用するときに、高いアセトン転換率および高いMIBK選択性をもたらす。低圧一段階気相プロセスは、ナノ-Pd/ナノ-ZnCr2O4などの選択的触媒を用いるときに一段階液相プロセスに勝る利点を有する。反応器は大気圧下または低圧下で作動する一方、他のプラントユニット作動は低圧下で行なわれる。このスキームは最終的にMIBK生成プロセスの資本コストおよび運転コストを減少させる。表10は、一段階気相プロセスによって大気圧下でアセトンおよび水素からMIBKを製造するためのナノ-Pd/ナノ-ZnCr2O4触媒のいくつかの実験的な動的データを示している。MIBKとともに生成される他の生成物は、ジイソブチルケトンDIBK、イソプロピルアルコールIPA、メシチルオキシドMO、メシチレンMおよびジアセトンアルコールDAを含む。高温での高いアセトン転換率および優れたMIBK選択性は、プロセスの分離セクションにおいて複雑さを引起し得る他の副生成物の量を減少させる。転換率および選択性が高い気相単一段階プロセスは、このプロセスを非常に費用対効果の高いものにする。さらに、明細書および図面は限定的な意味ではなく例示的な意味で考えられる。