[发明专利]化学反应方法、化学反应装置和制造方法

说明书

在进行使产物的收率提高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的化学反应装置(100)中，使将催化剂层(3)的与透过壁(40)接触的面与冷却面(53)的外表面之间的距离L和与具有该距离L的上述外表面对应的催化剂层(3)的高度H之积在高度方向上从冷却面(53)的一端到另一端累计而得到的累计值为500mmsupgt;2/supgt;以上。

技术领域

本发明涉及使用催化剂在气相下进行用于从原料气体得到产物的化学反应的化学反应装置和化学反应方法。

背景技术

在专利文献1中公开了一种使以氢气和一氧化碳或二氧化碳作为主要成分的原料气体在催化剂的存在下反应而合成甲醇的方法和用于该方法的装置。在该方法中，将在冷却面液化的甲醇抽出到反应体系外，通过超过平衡转化率而使合成甲醇的反应进行。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2005-298413号公报(2005年10月27日公开)

发明内容

发明所要解决的问题

在包含使用了专利文献1中记载的反应装置的反应方法的、使用催化剂在气相中进行的反应方法中，变更反应体系的压力、温度和催化剂量与原料供给速度之比(W/F)等条件参数有助于提高产物的反应收率是公知的。

本发明的一个方式的目的在于提供一种化学反应方法和化学反应装置，其通过变更反应装置的内部结构，从而即使不变更该条件参数也能够提高产物的收率。

用于解决问题的方法

为了解决上述问题，本发明的一个方式的化学反应方法是使在产物含有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：包含促进上述反应的催化剂的催化剂层、与上述催化剂层隔开空间配置、保持在上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的冷却面、和设置在上述催化剂层与上述空间的边界且上述反应气体能够透过的透过壁，将上述催化剂层的与上述透过壁接触的面与上述冷却面之间的距离和与具有该距离的上述冷却面对应的上述催化剂层的高度之积在上述规定方向上从上述冷却面的一端到另一端累计而得到的累计值为500mm²以上，通过向上述催化剂层供给上述原料气体而使化学反应进行，在上述冷却面和上述空间内，使在上述化学反应中产生的产物的一部分凝结。

本发明的一个方式的化学反应装置是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：被供给上述原料气体且包含促进上述反应的催化剂的催化剂层、与上述催化剂层隔开空间配置、保持在上述反应气体的露点以下的温度下且在规定方向上延伸的冷却面、和设置在上述催化剂层与上述空间的边界且在上述反应中产生的反应气体能够透过的透过壁，将上述催化剂层的与上述透过壁接触的面与上述冷却面的外表面之间的距离和与具有该距离的上述外表面对应的上述催化剂层的高度之积在上述规定方向上从上述冷却面的一端到另一端累计而得到的累计值为500mm²以上，在上述冷却面表面和上述空间内，使产物的一部分凝结。