[发明专利]化学反应方法、化学反应装置和制造方法

权利要求书

1.一种化学反应方法，所述化学反应方法为使在产物中包含沸点比原料气体中的成分高的成分且气相中的反应的进行受原料-产物间的化学平衡制约的反应进行的化学反应方法，其中，

使用化学反应装置，所述化学反应装置具有：

催化剂层，所述催化剂层包含促进所述反应的催化剂；

冷却面，所述冷却面与所述催化剂层隔开空间配置、保持在所述反应中产生的反应气体的露点以下的温度下、且在规定方向上延伸；和

透过壁，所述透过壁设置在所述催化剂层与所述空间的边界，且所述反应气体能够透过所述透过壁，

将所述催化剂层的与所述透过壁接触的面与所述冷却面之间的距离和与具有该距离的所述冷却面对应的所述催化剂层高度之积在所述规定方向上从所述冷却面的一端到另一端累计而得到的累计值为500mm²以上，

通过向所述催化剂层供给所述原料气体而使化学反应进行，

在所述冷却面和所述空间内，使在所述化学反应中产生的产物的一部分凝结。

2.如权利要求1所述的化学反应方法，其中，所述原料气体包含碳氧化物和氢气，所述产物包含甲醇。

3.如权利要求1或2所述的化学反应方法，其中，所述累计值为10,000,000mm²以下。

4.一种化学反应装置，所述化学反应装置为使在产物中包含沸点比原料气体中的成分高的成分且气相中的反应的进行受原料-产物间的化学平衡制约的反应进行的化学反应装置，其中，

所述化学反应装置具有

催化剂层，所述催化剂层被供给所述原料气体且包含促进所述反应的催化剂；

冷却面，所述冷却面与所述催化剂层隔开空间配置、保持在所述反应气体的露点以下的温度下、且在规定方向上延伸；和

透过壁，所述透过壁设置在所述催化剂层与所述空间的边界，且在所述反应中产生的反应气体能够透过所述透过壁，

将所述催化剂层的与所述透过壁接触的面与所述冷却面的外表面之间的距离和与具有该距离的所述外表面对应的所述催化剂层高度之积在所述规定方向上从所述冷却面的一端到另一端累计而得到的累计值为500mm²以上，

在所述冷却面表面和所述空间内，使产物的一部分凝结。

5.如权利要求4所述的化学反应装置，其中，所述原料气体包含碳氧化物和氢气，所述产物包含甲醇。

6.如权利要求4或5所述的化学反应装置，其中，所述累计值为10,000,000mm²以下。

7.如权利要求4～6中任一项所述的化学反应装置，其中，在隔着所述催化剂与所述透过壁相反的一侧，所述化学反应装置具有保持在比所述冷却面高的温度的传热面。

8.如权利要求5～7中任一项所述的化学反应装置，其中，所述距离为0.5mm以上且500mm以下，所述催化剂层的高度为1,000mm以上且20,000mm以下。

9.一种化学反应装置，所述化学反应装置具有反应容器，所述反应容器包含至少一个多重结构的反应管，所述多重结构的反应管在内部进行使在产物中包含沸点比原料气体中的成分高的成分且气相中的反应的进行受原料-产物间的化学平衡制约的反应，其中，

至少一个所述反应管中的每一个分别具有：

在所述反应中产生的反应气体能够透过的内筒、

在内部设置有所述内筒的外筒、

设置在所述内筒的内部且在规定方向上延伸的冷却管、和

设置在所述内筒与所述外筒之间的催化剂层，

将所述催化剂层的与所述内筒接触的面与所述冷却管的外表面之间的距离和与具有该距离的所述外表面对应的所述催化剂层的高度之积在所述规定方向上从所述冷却管的一端到另一端累计而得到的累计值为500mm²以上，

所述冷却管的外表面的温度保持在所述反应气体的露点以下的温度下，

在所述冷却管与所述内筒之间形成的空间内使产物的一部分凝结。