脱水素化される少なくとも１個の炭化水素の不均一系触媒による部分脱水素化方法
炭化水素の不均一系触媒による部分脱水素化方法であって、脱水素化される炭化水素を含む反応ガス混合物の流入流をシャフトに配置された固定触媒床を通して流し、反応ガス混合物の流入流をシャフト内の流入ガス流Ｉに酸素分子含有流入ガスＩＩを計量することにより得、この流入ガス流Ｉは、シャフトの固定触媒床へ流動し、水素分子および固定触媒床の上流に脱水素化される炭化水素を含む方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも１個の脱水素化炭化水素に脱水素化される少なくとも１個の炭化水素の不均一系触媒による部分脱水素化方法に関し、脱水素化される少なくとも１個の炭化水素の不均一系触媒による部分脱水素化のため、酸素分子、水素分子および脱水素化される少なくとも１個の炭化水素を含む反応ガス混合物の流入流全体を、固定触媒床に通して流し、この固定触媒床は、所定の横断面のシャフトに配置され、反応ガス混合物の流入流の流動方向において、はじめに不活性成形体の床および反応ガス混合物の流入流の流動方向に流動する触媒活性床を含み、少なくとも１個の成形触媒体を含み、この成形触媒体は、例えば、その流動方向において、少なくともその入口領域の反応ガス混合物の流入流において、水素分子と酸素分子の水への燃焼反応および／または炭素酸化物および水が得られる反応ガス混合物の流入流に存在する炭化水素と酸素分子の燃焼反応の活性エネルギーが、少なくとも１個の脱水素化炭化水素に脱水素化される少なくとも１個の炭化水素の脱水素化のものに比べて低下し、ただし、脱水素化される少なくとも１個の炭化水素の分量（一般に、少なくとも１ｍｏｌ％もしくは少なくとも２ｍｏｌ％または少なくとも３ｍｏｌ％または少なくとも４ｍｏｌ％あるいは少なくとも５ｍｏｌ％）を、少なくとも１個の脱水素化炭化水素に脱水素化し、反応ガス混合物の流入流は、シャフト内の流入ガス流Ｉに固定触媒床の上流の合計体積流量Ｖ２の酸素分子を含む流入ガスＩＩを計量することにより得られ、この流入ガス流Ｉは、水素分子および脱水素化される少なくとも１個の炭化水素を含み、体積流量Ｖ１の固定媒床方向にシャフト内を流動する。
【０００２】
本発明はまた、本発明における方法を実施する装置および少なくとも１個の脱水素化炭化水素の部分酸化方法に関する。
【０００３】
本出願で使用される「脱水素化炭素」という語句は、分子が、脱水素化される炭化水素分子よりも少ない少なくとも２個（「２個」は実施の点から好ましい）の水素原子を含む炭化水素を含むことを意図する。また、炭化水素という語句は、分子が炭素および水素の元素のみからなる物質を含むものとする。
【０００４】
従って、脱水素化炭化水素は、特に、分子内に１つまたは複数のＣ−Ｃ二重結合を有する非環式および環式脂肪族炭化水素を含む。
【０００５】
このような脂肪族脱水素化炭化水素の例として、プロペン、イソブテン、エチレン、１−ブテン、２−ブテンおよびブタジエンがある。つまり、脱水素化炭化水素は、特に、単不飽和直鎖炭化水素（ｎ−アルケン）または分岐鎖脂肪族炭化水素（例えば、イソアルケン）およびさらにシクロアルケンを含む。脱水素化炭化水素はまた、分子内に１つ以上の炭素−炭素二重結合を含むアルカポリエン（例えば、ジエンおよびトリエン）を含むものとする。脱水素化炭化水素はまた、アルキル置換基を脱水素化することにより、アルキル芳香族、例えば、エチルベンゼンまたはイソプロピルベンゼンから出発して得ることが可能な炭化水素化合物を含むものとする。例えば、これらは、スチレンまたはα−メチルスチレンなどの化合物である。
【０００６】
ごく一般的に、脱水素化炭化水素は、例えば、官能性フリーラジカル重合性化合物（例えば、プロペン由来のアクリル酸またはイソブテン由来のメタクリル酸）およびそれらの重合生成物の合成に役に立つ出発化合物である。例えば、このような官能性化合物を脱水素化炭化水素の部分酸化により得ることができる。脱水素化炭化水素もまた、メチルｔｅｒｔ−ブチルエーテルなどの化合物（例えば、オクタン価を増加させる燃料添加剤として適切な次に生じるイソブテン生成物）を調製するのに適切である。しかし、脱水素化炭化水素自体もまた、重合に使用することができる。
【０００７】
本明細書において、脱水素化される有用な炭化水素は、特に、非環式および環式アルカン、さらにオレフィン（Ｃ−Ｃ二重結合数が増加する）がある（例として、ｎ−ブテンのブタジエンへの不均一系触媒による部分脱水素化がある）。
【０００８】
つまり、本明細書の「脱水素化される炭化水素」という語句は、例えば、化学量論のＣnＨ2n+2［式中、ｎ＞１〜ｎ≦２０］および化学量論のＣnＨ2n［式中、ｎ＞１〜ｎ≦２０］ならびに化学量論のＣnＨ2n-2［式中、ｎ＞２〜ｎ≦２０およびｎ＝整数］の炭化水素、特に、Ｃ2−Ｃ16アルカン、例えば、エタン（〜エチレン）、プロパン（〜プロピレン）、ｎ−ブタン、イソブタン（〜イソブテン）、ｎ−ペンタン、イソペンタン、ｎ−ヘキサン、ｎ−ヘプタン、ｎ−オクタン、ｎ−ノナン、ｎ−デカン、ｎ−ウンデカン、ｎ−ドデカン、ｎ−トリデカン、ｎ−テトラデカン、ｎ−ペンタデカンおよびｎ−ヘキサデカンを含む。
【０００９】
しかし、特に、本明細書全体において、脱水素化される炭化水素としてＣ2−Ｃ6アルカンおよび非常に特にＣ2−Ｃ4炭化水素（とりわけ、アルカン）が適用すると言える。つまり、本明細書において脱水素化される炭化水素は、特にエタン、プロパン、ｎ−ブタンおよびイソブタン、さらに１−ブテンおよび２−ブテンである。
【００１０】
本明細書において、炭化水素の不均一系触媒による部分脱水素化は、（従来の）脱水素化を意味すると理解され、遊離水素分子が少なくとも中間体として形成され、それに応じて、脱水素化ステップは、吸熱作用的に進む（続くステップとして発熱水素燃焼を含むことができる）。対照に、不均一系触媒による部分酸素脱水素化（Ｏｘｉｄｅｈｙｄｒｉｅｒｕｎｇ）の場合、脱水素化される炭化水素から引き離した水素を、存在する酸素により水（Ｈ2Ｏ）として直接取り出す。それゆえ、不均一系触媒による部分酸素脱水素化の脱水素化ステップは、常に発熱作用的に進む。
【００１１】
さらに、本明細書の不均一系触媒による部分脱水素化は、固定触媒床の脱水素化であるものとする。
【００１２】
典型的に、脱水素化される少なくとも１個の炭化水素（例えば、プロパン）の（従来の）不均一系触媒による部分脱水素化は、比較的高温を必要とする。通常、熱力学平衡により、得られる変換が制限される。典型的な反応温度は、３００〜８００℃または４００〜７００℃である。例えば、プロピレンに脱水素化されるプロパンの分子当たり水素分子１個を生成する。高温およびＨ2反応生成物の除去により、不活性希釈による分圧を低下させるように、標的生成物としての少なくとも１個の脱水素化炭化水素へ平衡位置を移動する。本明細書において、一般に、不活性ガス（不活性希釈ガス）は、適当な反応条件下において基本的に化学的不活性に挙動する反応ガス混合物の構成物質を意味すると理解するものとし、各不活性反応ガス混合物の構成物質のみを考える場合、９５ｍｏｌ％以上の程度、好ましくは９７ｍｏｌ％以上の程度、または９９ｍｏｌ％以上の程度まで化学的に変化しない状態である。典型的な不活性希釈ガスの例として、例えば、Ｎ2、Ｈ2Ｏ、ＣＯ2、希ガス、例えば、Ｈｅ、ＮｅおよびＡｒならびにこれらのガス混合物などがある。
【００１３】
少なくとも１個の脱水素化炭化水素に脱水素化される少なくとも１個の炭化水素（例えば、プロパン）の不均一系触媒による部分脱水素化の脱水素化ステップが吸熱作用的に進むため、必要な反応温度を得るのに必要な熱（エネルギー）を事前に反応ガスおよび／または不均一系触媒による脱水素化の過程のどちらかで供給しなければならない。
【００１４】
最も簡単な様式において、不均一系触媒による部分脱水素化をシャフトリアクターで行うことができる。シャフト（リアクター）は、反応チャンバーと接触する材料シェルを入れる反応チャンバーであり、反応チャンバーに反応ガス混合物を供給するための少なくとも１つの第１開口部および反応チャンバーから少なくとも１種の生成ガス流を排出するための少なくとも１つの第２開口部を有する。反応チャンバー内（シャフト内）に反応ガス混合物を通して流動する少なくとも１個の固定触媒床を配置する。固定触媒床に滞留時間中、少なくとも１個の脱水素化炭化水素に脱水素化される少なくとも１個の炭化水素の所望の部分脱水素化が行われる。
【００１５】
シャフト（リアクター）が（（準）断熱構成された）その周囲から断熱される場合、すでに適当な脱水素化変換が得られ、反応ガス混合物を３５０または４００〜８００℃（多くの場合、５００〜７００℃または５５０〜６５０℃）の温度（出発温度）に加熱し、反応ガス混合物は、（シャフト（リアクター）の）反応チャンバーに配置された少なくとも１個の固定触媒床を通る唯一の断熱パスに流れる。
【００１６】
変換および選択された不活性希釈に応じて、固定触媒床を通るシングルパスの反応ガスを約３０〜２００℃まで冷却する。
【００１７】
不均一系触媒による部分脱水素化において、反応ガス混合物の不活性希釈ガスとしての水蒸気をさらに使用することは、２つの理由から有利である。１つ目は、水蒸気は、比較的高温のモル熱容量を有し、これは、さらに使用する場合に上述の冷却を減らす。
【００１８】
冷却が減少した場合に、出発温度の低下もまた、多くの場合、所望の変換には十分である。これは、脱水素化される少なくとも１個の炭化水素の不均一系触媒による部分脱水素化の過程において、望ましくない副反応が、出発温度の上昇とともに増加する、少量以下の高沸点の高分子量の有機化合物（熱分解生成物）を含み、触媒表面に堆積し、従って非活性化する炭素原子を含む化合物を形成するという点において有利である。それにも関わらず、不活性希釈ガスとしての水蒸気の存在下において、触媒表面に堆積した炭素を、不均一系触媒による部分脱水素化の高温にて石炭ガス化の原理により、少なくとも部分的または完全に、および連続的に付随的に排除する。
【００１９】
有利な様式において、不均一系触媒の炭化水素（例えば、プロパン）脱水素化を、トレイリアクターとして構成される場合の（外部が好ましくは断熱構造の）シャフトリアクターに（リアクターを通る反応ガス混合物のシングルパス≦３０ｍｏｌ％および＞３０ｍｏｌ％（例えば、４０ｍｏｌ％以下または５０ｍｏｌ％以下あるいは６０ｍｏｌ％以下）に対する脱水素化変換の両方で）行なうことができる。
【００２０】
トレイリアクターは、空間的に連続して、（反応チャンバーを入れた）シャフトの脱水素化を触媒する１つ以上の固定触媒床を含む。触媒床数は、例えば、１〜２０個、適宜、２〜８または３〜６個であってよい。一般に、固定触媒床を放射状にまたは軸上に連続して配列する。
【００２１】
特に簡単な様式で実現可能なように、固定触媒床を反応ガスの流動方向を示すその軸に沿ってシャフトの軸上に連続して配列する。しかし、これらはまた、シャフトの同心シリンダーグリッドの環状の空隙に配列することもできる。それはまた、シャフトの環状の空隙を数区分に重ねて配列し、１区分内を放射状に通過後に、反応ガスをその上または下にある次の区分に流すことが可能である。
【００２２】
１つの固定触媒床から次の固定触媒床への途中で、この時、反応ガスを、例えば、シャフトの固定床トレイ間に実装された、熱ガスおよび／または液体により操作された間接式熱交換器（例えば、熱交換器リブまたは熱交換器プレートあるいは熱交換器チューブバンドル）を通して通過させることにより、および／またはその間接式熱交換器上で、中間体を加熱させることができる（外部制御温度特性）。
【００２３】
別に、シャフトリアクターを断熱的に構成する場合、一般に、シャフトリアクターを通る反応ガスのシングルパス≦４０ｍｏｌ％に対する脱水素化変換（例えば、プロパン→プロピレン変換）（例えば、とりわけ、実施例として引用される、独国特許出願公開第１０２００５０４４９１６号および独国特許出願公開第１９９３７１０７号に記載の触媒を使用の場合）は、３５０もしくは４００または４５０〜５００℃（好ましくは４００〜５００℃）に予熱された反応ガス混合物を（固定触媒床を収容する閉じた反応チャンバー）シャフトに流し、シャフト内、トレイ反応チャンバー内で、間接式熱交換器（外部制御温度特性）により少なくともこの温度範囲に保持するのに十分である。これは、再生に至るまでの固定触媒床の寿命に特に有利であることがわかった。
【００２４】
しかし、それは、直接経路（内部制御温度特性）による上記の中間体加熱を行う実施の点からよりさらに簡潔である。このため、各場合、酸素分子を含むガスを、シャフトを通る途中の、例えば、反応ガスの流動方向において、第１固定触媒床を通過後、および反応ガスの流動方向において下流の固定触媒床間の反応ガス混合物に（反応ガスに）制限範囲まで有利に添加することができ、これは、酸素分子、水素分子および脱水素化される少なくとも１個の炭化水素を含む反応ガス混合物流を生成する。
【００２５】
少なくとも１個の成形触媒体を含むこの反応ガス混合物流の流動方向において、下流の触媒活性床を、（反応ガス混合物流において）、酸素分子、水素分子および脱水素化される少なくとも１個の炭化水素を含む反応ガス混合物の流動方向において、少なくともその入口領域において、酸素分子と水素分子の水への燃焼反応および／または反応ガス混合物流に存在する炭化水素の炭素酸化物および水への燃焼反応の活性エネルギーが、脱水素化される少なくとも１個の炭化水素の脱水素化のものに比べ低下するように（例えば、適切な活性組成物の選択により）構成する場合、おもに、反応ガス混合物に存在する水素分子および／または反応ガス混合物に存在する炭化水素と酸素分子（Ｈ2ＯまたはＨ2Ｏおよび炭素酸化物へ）の制限された発熱燃焼は、反応ガス混合物が固定触媒床を通過する時に、最初に固定触媒床で起こるだろう。放出された反応熱が反応ガス混合物を加熱し、さらなる通路の過程で再度消費されることができ、これは、おもに吸熱作用および脱水素化特性、固定触媒床を通る反応ガス混合物の熱である。適宜、燃焼に必要な酸素分子を伴うことができるＣＯ2、Ｈ2ＯおよびＮ2などの、結果として得られた燃焼生成物は、有利な不活性希釈ガスを形成する。
【００２６】
続いて、固定触媒床を離れ、事前に形成された水素分子を含む反応ガス混合物が反応ガス混合物の流動方向において、次の固定触媒床に入る前に、再度、酸素分子を含むガスを制限範囲までその混合物に添加することなどもできる。
【００２７】
酸素分子、水素分子および脱水素化される少なくとも１個の炭化水素を含む反応ガス混合物が触媒活性床に入る場合の「水素燃焼」と「炭化水素燃焼」との間の比重は、主として触媒活性床の入口領域において（反応ガス混合物の流動方向において）、触媒の選択により影響されうる。水素分子および／または炭化水素の燃焼を触媒する有用な触媒は、例えば、米国特許第４７８８３７１号、米国特許第４８８８６９２８号、米国特許第５４３０２０９号、米国特許第５５３０１７１号、米国特許第５５２７９７９号および米国特許第５５６３３１４号明細書のものを比較的、具体的に（選択的に）含む。
【００２８】
典型的に、主要な「炭化水素燃焼」以上の主要な「水素燃焼」が好ましく、それは、少なくとも１個の脱水素化炭化水素化合物の形成の選択性の増加およびトレイリアクターを通る反応ガスのシングルパスに対する脱水素化変換の増加の両方が生じるためである。一般に、これは、触媒活性床が、触媒として、唯一の脱水素化触媒（とりわけ、独国特許出願公開第１９９３７１０７号に推奨されるもの（とりわけ、この独国特許出願公開の例示的触媒）を含む場合であり、それは、一般に、これらが脱水素化される炭化水素（例えばプロパン）の脱水素化だけでなく、水素分子および炭化水素と酸素分子の燃焼を触媒することができるためである。競合状態の場合、水素燃焼は、脱水素化される少なくとも１個の炭化水素（例えば、プロパン）の脱水素化と比較、および例えば、その燃焼と比較して、ともにこれらの触媒全体に極めて急速に進行する（すなわち、所与の条件下において、触媒が必要とする水素分子の燃焼のための活性エネルギーは、はるかに最も少ない）。
【００２９】
実施される燃焼反応の程度に応じて（すなわち、供給される酸素分子量にも応じて）、トレイリアクターを通る反応ガス混合物のシングルパス全体の反応特性は、統合的熱特性に関して（すなわち、基本的な熱特性に関して）、吸熱（マイナス）または自己熱（基本的ゼロ）または発熱（プラス）のいずれかに構成することができる。
【００３０】
水素分子の燃焼は、脱水素化の過程においてその形成に消費される熱量の約２倍が得られる。
【００３１】
当然ながら、２個の固定触媒床間で、内部温度制御の原理および外部温度制御の原理を使用することも可能である。少なくとも１個の炭化水素の不均一系触媒による部分脱水素化の等温性もまた、好ましいが必然でない、真空にした閉口の（例えば管状）内部物質を組み込み、その後トレイ反応チャンバーの固定触媒床間に挿入することによりさらに改良することができる。このような内部品を特定の固定触媒床に載せることもできる。これらの内部物質は、特定の温度以上で蒸発または融解し、その間に熱を消費し、かつその温度以下になると再度凝縮し、その間に熱を放出する、適切な固体または液体を含む。おもに、等温性をさらに改良するために、流体（ガス状および／または液体）熱担体をシャフトリアクターの材料シェルの外側にさらに流すことができる。しかし、用途がかなり複雑であり、このため、一般に外部断熱構成が好ましい。
【００３２】
記載の内部温度制御の測定は、反応ガス混合物の流動方向において、必要な反応温度まで第１固定触媒床に供給される反応ガス混合物を加熱するために行うこともできることが理解されるだろう。このため、他からの水素分子を、このために適宜、反応ガス混合物に事前に供給することができ、この反応ガス混合物は、脱水素化される少なくとも１個の炭化水素を含み、シャフトリアクターに流れる。しかし、このような水素の添加を省略することも可能である。この場合、基本的に炭化水素燃焼のみにより、内部温度制御を行うことができる。多くの場合、第１固定触媒床に供給される反応ガス混合物は、別の方法で反応温度にすることもできる。例えば、構成される第１固定触媒床に供給される反応ガス混合物由来の出発ガス流は、すでに適当な温度を有することができる。これらの出発ガス流も、すでに酸素分子を含むことができ、そのため、シャフトの流動方向における、第１固定触媒床に流動するガス混合物に酸素分子を含むガスを計量する問題は生じない。
【００３３】
おもに、内部制御温度特性を有する固定床トレイリアクターに構成されるシャフトリアクターの少なくとも１個の脱水素化炭化水素に脱水素化される少なくとも１個の炭化水素の不均一系触媒による部分脱水素化方法は、公知である（例えば、独国特許出願公開第１０２００５０６１６２６号、独国特許出願公開第１０２００５０５７１９７号、独国特許出願公開第１０２００５０５２９２３号、独国特許出願公開第１０２００５０５２９１７号、独国特許出願公開第１０２００５０２２７９８号、独国特許出願公開第１０２００５００９８８５号、独国特許出願公開第１０２００５０１０１１１号、独国特許出願公開第１０２００４０３２１２９号、独国特許出願公開第１０２００５０１３０３９号、国際出願第０３／０７６３７０号、独国特許出願公開第１０２１１２７５号、国際出願第０１／９６２７０号およびこれらの明細書を引用した従来技術を参照）。
【００３４】
上述の明細書はまた、トレイリアクターの個々の固定触媒床の構造を開示し、例えば、少なくとも１個の触媒活性成形触媒体を含む実際の触媒活性床は、反応ガス混合物流の流動方向において、不活性成形体の床および酸素分子を含むガスの定量添加で被覆され、ガス流に対して内部温度制御を必要とし、このガス流は、水素分子および脱水素化される少なくとも１個の炭化水素を含み、このような固定触媒床に流動し、その後このガス流が固定触媒床（すなわち、実際の触媒活性床を被覆する不活性床（不活性成形体の床））に達する。
【００３５】
しかし、承認された従来技術は、どのような様式において（すなわち、どのように）酸素分子を含むガス流の定量添加を産業規模で行う（実施する）ことを完全に解決していないままである。
【００３６】
シャフトの関連固定触媒床方向に流動する水素分子および脱水素化される少なくとも１個の炭化水素を含むガス流に、酸素分子を含むガス流を供給する様式は、内部の実験結果に従うが、種々の理由において産業規模プロセス手法に関連する。
【００３７】
はじめに、局所的に酸素濃度を上昇させ、この場合、酸素分子を含むガスを計量する。好ましくない場合に、これらは、例えば、燃焼可能な（爆発性）ガス混合物を局所的に形成する可能性があり、これは用途の点から望ましくなく、これは、これらの存在期間が長くても短期間であり、局所的に厳しく制限される必要があるためである。さらに、定量添加後に生じる反応ガス混合物は、すでに所望の不均一系触媒の燃焼前に高温である（かつ、不均一系触媒の燃焼の過程においてさらに上昇する）。酸素分子を含む反応ガス混合物が固定触媒床に達する前に、それゆえ、通常、反応ガス混合物内に望ましくない均一なフリーラジカル反応があり（例えば、望ましくない発熱性均一フリーラジカルの部分酸化および／または炭化水素の酸素脱水素化、これらの望ましくない反応により局所的に上昇する反応熱が局所的に温度増加を生じ、その結果、典型的に炭化水素の望ましくない熱分解を増加させる）、これは、標的生成物選択性およびさらに一般に触媒の寿命を低下させる副生成物を広範な帯域で有する。このような標的生成物選択性の低下は、とりわけ、少なくとも１種の標的生成物、少なくとも１個の脱水素化炭化水素を、次に反応させる場合（例えば、不均一性触媒の部分酸化）に有利ではない。固定触媒床内で、このような望ましくないフリーラジカル副反応を実質的に抑制し、なぜなら、大きな内部表面の固定床の電荷がフリーラジカルスカベンジャーとして機能するからである。一般に、このような望ましくないフリーラジカル反応の程度は、利用可能な反応時間とともに指数関数的に増加する。
【００３８】
このため、触媒活性床を被覆する不活性床にのみ直接に、酸素分子を含むガスの定量添加を直接行うことがすでに提案されている。しかし、このような手法は、酸素分子を含むガスを不活性床に分配させる場合、不活性床の中央供給分配システム（例えば、流出開口部を有する配管系）は、局所的、基本的、無作為に分配された分配抵抗に対応する（どのような方法およびどの程度までかどうかに応じて、不活性成形体が配管系の特定の流出開口部を遮断する）ことが不利である。これは、比較的様々な場合において、局所的に望ましくない様式において、酸素分子を含むガスの供給流を導く。最も好ましくない場合、これは、単位時間当たりの供給量合計に従い制御された酸素分子を含むガスの供給の場合において、いつくかの流出開口部で、流出開口部から流出する酸素分子を含むガスではなく、むしろ、水素分子および流出開口部に入る脱水素化される少なくとも１個の炭化水素を含むガスを導く恐れがある。さらに、不活性成形体は、流出開口部から流出する個々の定量流の流動方向に望ましくない影響を及ぼし、極端な場合、固定触媒床から局所定量流をまさに流す。
【００３９】
定量の酸素分子を含む反応ガス混合物が、流動方向において不活性床の上に配置される実際の触媒活性床に入る場合、反応ガス混合物の酸素分子の均一な分配において、触媒活性床の様々な程度の局所触媒燃焼を生じる。これらは、対応する様々な局所的な熱上昇を伴う。通常、局所的に上昇した温度は、触媒活性床の局所的劣化を促進させる。反応ガス混合物の流動方向において、最大限に膨脹させた不活性床を用いて、反応ガス混合物の触媒活性床への入口で酸素分子の基本的に均一な分配を得ることが可能であるが、不活性床の膨張が増加するほど、床を通過する場合の反応ガス混合物の圧低下が増加し、これは、最終的にコンプレッサーの出力増加を伴う。不活性床の反応ガスの滞留時間の増加に伴い、望ましくない副反応もまた、再度生じうる。これは、とりわけ、不活性床の内部表面積を比較的制限する場合である。
【００４０】
それゆえ、本発明の目的は、本明細書の緒言に記載される、非常に包括的および非常に経済的な、すなわち、容易で相対的に複雑でない様式の上述の特徴を考慮し、関連の不活性床の膨張を最小限にすることができる方法を提供することである。米国特許第２５８４３９１号の教示は、触媒流動床の方法に関するため、前記の問題を解決することが不可能である。
【００４１】
同様に、独国特許出願公開第１０２００４０２４９５７号の教示は、前記の問題を解決することが不可能である。はじめに、不均一系触媒の酸素脱水素化に関し、この場合、酸素分子を含む反応ガス混合物を触媒活性床に直接供給し、さらに供給システムが不連続である。さらに、それは、製造に対して比較的複雑なチューブバンドルシステムを必要とし、高価なチューブプレートを有する。
【００４２】
国際出願第２００４／０７４２２２号は、同じく前記の問題を解決するには役に立たない。従って、この明細書では、酸素分子を含むガスおよび脱水素化される少なくとも１個の炭化水素を含むガス流を、互いに厳密に平行な流動制御において流すことが必要であり、これは、比較的複雑な装置を必要とする。さらに、平行な流動結合は、比較的長い混合域を必要とする。
【００４３】
同様に、独国特許出願公開第１０２００４００３０７０号は、不均一系触媒の酸素脱水素化に関し、この場合、反応ガス混合物を触媒活性床に直接流すため、前記の問題の解決に寄与することが不可能である。
【００４４】
それゆえ、従来技術で解決されなかった問題に提案される解決は、少なくとも１個の脱水素化炭化水素に脱水素化される少なくとも１個の炭化水素の不均一系触媒による部分脱水素化方法であり、この場合、脱水素化される少なくとも１個の炭化水素の不均一系触媒による部分脱水素化のために、酸素分子、水素分子および脱水素化される少なくとも１個の炭化水素を含む反応ガス混合物の流入流全体を固定触媒床に通して流し、この固定触媒床は、所定の横断面を有するシャフトに配置され、反応ガス混合物の流入流の流動方向において、はじめに、不活性成形体の床および反応ガス混合物流の流動方向に流動する触媒活性床を含み、少なくとも１個の成形触媒体を含み、これは、例えば、（反応ガス混合物の流入流の）その流動方向の反応ガス混合物の流入流、少なくともその入口領域において、水素分子と酸素分子の水への燃焼反応および／または炭素酸化物および水が得られる反応ガス混合物の流入流に存在する炭化水素と酸素分子の燃焼反応の活性エネルギーが、少なくとも１個の脱水素化炭化水素に脱水素化される少なくとも１個の炭化水素の脱水素化のものに比べて低下させ、ただし、脱水素化される少なくとも１個の炭化水素の分量（一般に少なくとも１ｍｏｌ％もしくは少なくとも２ｍｏｌ％または少なくとも３ｍｏｌ％または少なくとも４ｍｏｌ％あるいは少なくとも５ｍｏｌ％）を少なくとも１個の脱水素化炭化水素に脱水素化し、反応ガス混合物の流入流は、シャフト内の流入ガス流Ｉに固定触媒床の上流の合計体積流量Ｖ２の酸素分子を含む流入ガスＩＩを計量することにより得られ、この流入ガス流Ｉは、水素分子および脱水素化される少なくとも１個の炭化水素を含み、体積流量Ｖ１の固定媒床方向にシャフト内を流動し、この場合、流入ガスＩＩを、流入ガス流ＩＩの流動方向において、固定触媒床の上流に配置される配管系の複数の流出開口部Ａから流動する流入ガスＩＩ流の形態で、
ａ）流入ガス流Ｉの不在を仮定して、流出開口部Ａから流出する全ての流入ガスＩＩ流の複数個Ｍの方向は、流入ガス流Ｉの流動方向と角α９０±６０°をつくり
ｂ）シャフトの流入ガス流Ｉの流量Ｗに対して、固定触媒床からの流出開口部Ａ全ての複数個Ｍの距離Ｄは、２・Ｗを掛けた反応ガス流入混合物（すなわち、反応ガス混合物の流入流を構成するガス混合物）の導入時間Ｊ以下であり
ｃ）射影面Ｅ内の流入ガス流Ｉの流動方向に直角の射影面Ｅへの、流入ガス流Ｉの流動方向における流出開口部Ａ全ての複数個Ｍの重心の射影により、流入ガス流Ｉにより考慮される射影面積の少なくとも７５％（好ましくは少なくとも８０％、さらに少なくとも８５％、または少なくとも９０％、有利には少なくとも９５％あるいはさらに１００％）においてｍ2≧１０で存在する流出開口部重心の数ＺＡを生じ
ｄ）流出開口部重心の数ＺＡに対応する流出開口部Ａから流出する個々の流入ガスＩＩ流（例えば、体積流または質量流）は、５０％以下でそれらの数平均（参照基準としての数平均）から偏位し
ｅ）流出開口部の数ＺＡのうち、１つの流出開口部の重心から（射影面Ｅに）最も近い流出開口部重心までの距離ｄは、２√１ｍ2／ＺＡ以下であり、
ｆ）Ｖ１：Ｖ２比は、≧８である
ように計量する。
【００４５】
おもに、本発明における方法の流入ガスＩＩ（例えば、空気の場合）を、例えば、２０℃（外気温）で計量することができる。
【００４６】
本発明において適切には（これは、流出開口部Ａ全体でより一様なガス密度を確実にする）、流入ガス流Ｉと流入ガスＩＩの温度間の温度差ΔＴII1（大きさ）は、しかし、３００℃以下にするものとする。ΔＴII1は、好ましくは２５０℃以下、より好ましくは２００℃以下、有利には１５０℃以下、特に有利には１００℃以下、非常に特に好ましくは７５℃以下、非常に特に有利には５０℃以下、さらに３０℃以下および最も良いのは≦２０℃もしくは≦１０℃または０℃である。
【００４７】
２つの温度が同一でない場合、一般に、流入流Ｉが高温である。
【００４８】
上述についてとりわけ、流入流Ｉが≧３５０℃（例えば、≧３７５℃もしくは≧４００℃または≧４２５℃または≧４５０℃または≧４７５℃または≧５００℃または≧５２５℃≧５５０℃あるいは≧６００℃）である。一般に、本温度は、≦８００℃、多くの場合≦７００℃であるだろう。
【００４９】
本発明における方法のシャフトに配置される固定触媒床は、シャフトリアクターに配置される単一の固定触媒床またはトレイリアクターとして構成されるシャフトリアクターの複数の触媒床の１つであってよい。固定触媒床がシャフトリアクターの反応ガスの流動方向において、１つ目である場合、一般に、反応ガス混合物の流入流は、まだ少しの脱水素化炭化水素も含まないだろう。しかし、本発明における方法の固定触媒床が、反応ガスの流動方向において、この第１固定触媒床に続く固定触媒床である場合、反応ガス混合物の流入流（すなわち、この固定触媒床に流れるガス流）は、通常、少なくとも１個の脱水素化炭化水素のいくつかも含むだろう。本発明における方法の固定触媒床はまた、反応ガスの流動方向において、トレイリアクターの最後の固定触媒床であってよい。
【００５０】
つまり、本発明における方法は、おもに、トレイリアクターに配置される固定触媒床全てに適用されることができる。
【００５１】
しかし、反応ガスの流動方向において、シャフトリアクターに配置される第１固定触媒床に供給される反応ガス流入混合物は、種々の理由において少なくとも１個の脱水素化炭化水素のいくつかをすでに含むことができる。これは、例えば、国際出願第０３／０７６３７０号または独国特許出願公開第１０２１１２７５号に記載の手法において、脱水素化リアクターから流出する生成ガス流を２つの同一組成物に分け、２つのうち１つを脱水素化リアクターに供給される反応ガス混合物に脱水素化循環ガスとして再循環させ、もう１つをさらに別の方法（例えば、反応チャンバーで形成された脱水素化炭化水素の不均一系触媒の部分酸化のために）で使用する場合である。
【００５２】
さらに、上述はまた、本発明における方法の酸素分子を含む流入ガスＩＩと合わせて、固定触媒床に供給される反応ガス混合物の流入流を構成する流入ガス流Ｉに対応して適応する。
【００５３】
本発明における方法の有用な流入ガスＩＩは、おもに、純粋形態の酸素分子または酸素分子および不活性ガスの混合物（例えば、空気）のどちらかである。例えば、使用されるこのような不活性ガスは、窒素分子、二酸化炭素、希ガスおよび／または水蒸気であってよい。
【００５４】
用途において適切には、流入ガスＩＩは、空気および水蒸気の混合物であるだろう。流入ガスＩＩとして酸素分子および不活性ガスの混合物を使用することは、これが流入ガス流Ｉに流入ガスＩＩを入れる場合の流出開口部Ａの領域の爆発性挙動をより好ましくするという点において、流入ガスＩＩとして純粋酸素分子の使用以上に有利である。さらに、流入ガスＩＩの不活性ガスのさらなる使用は、合計体積流量Ｖ２をより大きくすることができ、これは、流入ガス流Ｉに流入ガスＩＩを計量する安定性（一様性）に有利であることがわかる。しかし、少なくとも１個の炭化水素の不均一系触媒による部分脱水素化の生成ガス流の不活性ガスの成分の増加が望ましくない場合（例えば、これらが次の少なくとも１個の脱水素化炭化水素の使用時に、高いコストで運搬されなければならないバラストであることがわかった場合）、流入ガスＩＩの成分を最小量にするだろう。
【００５５】
本発明における方法に適切な流入ガスＩＩは、例えば、以下の成分を有する：
水蒸気 ０〜８０体積％
Ｎ2 １０〜９７体積％および
Ｏ2 ３〜２５体積％。
【００５６】
従って、可能な流入ガスＩＩの成分は、
Ｈ2Ｏ １５〜８０体積％
Ｎ2 ２０〜８５体積％および
Ｏ2 ５〜２５体積％
または
Ｈ2Ｏ １５〜６０体積％
Ｎ2 ２０〜８０体積％および
Ｏ2 ５〜２０体積％
であってよい。
【００５７】
本発明における方法の体積流量Ｖ１（Ｎｍ3／ｈにおいて、Ｎｍ3は、標準条件下（０℃、１ａｔｍ）において生じるだろう適当なガス量の体積ｍ3である）対合計体積流量Ｖ２（同様に、Ｎｍ3／ｈ）の比は、≧８である。それは、好ましくは≧１０、より好ましくは≧１５および最も好ましくは≧２０である。本発明における方法のＶ１：Ｖ２比は、多くの場合さらに≧２５もしくは≧３０または≧４０あるいは≧５０である。しかし、一般に、本発明における方法のＶ１：Ｖ２比は、≦５００、しばしば≦４００または≦３００、多くの場合さらに≦２００または≦１００である。
【００５８】
一般に、本発明における方法の固定触媒床は、反応ガス混合物の流動方向において、不活性材料の被覆層だけでなく、不活性成形体の最終層も有する。これは、例えば、軸式トレイリアクター（ａｘｉａｌｅｎ Ｈｏｒｄｅｎｒｅａｋｔｏｒ）の場合、一般に固定触媒床が、多くの場合、メッシュサイズが成形触媒体に比べ大きいガス浸透性グリッド（ｇａｓｄｕｒｃｈｌａｅｓｓｉｇｅｎ Ｇｉｔｔｅｒｒｏｓｔ）により支持されるためである。
【００５９】
本発明における方法のシャフトに配置される固定触媒床が、シャフトリアクターの流入ガス流Ｉの流動方向において、第１（および適宜、唯一の）固定触媒床である場合、シャフトの体積流量Ｖ１とともに流動する流入ガス流Ｉは、通常、脱水素化される少なくとも１個の炭化水素の不均一系触媒による脱水素化のためにシャフトリアクターに供給される流入ガス流に対応する。一般に、それは、脱水素化される少なくとも１個の炭化水素（例えば、プロパン）≧５体積％を含む。さらに、それは、例えば、
ａ）Ｎ2、
ｂ）Ｎ2およびＨ2Ｏ、
ｃ）Ｎ2、Ｈ2ＯおよびＨ2、
ｄ）Ｎ2、Ｈ2Ｏ、ＣＯ2およびＨ2または
ｅ）Ｎ2、Ｈ2Ｏ、ＣＯ、ＣＯ2およびＨ2
を含むことができる。
【００６０】
さらに、酸素分子の限界量をすでに含むことができる。
【００６１】
しかし、本発明における方法の固定触媒床が、反応ガスの流動方向において、この第１固定触媒床に続く固定触媒床である場合、通常、流入ガス流Ｉは、反応ガスの流動方向において、前の固定触媒床から流出する反応ガス混合物に対応し、これは、通常、上述のガスに加えて少なくとも１個の脱水素化炭化水素を含むだろう。一般に、この時、基本的に酸素分子を含むことはないだろう。
【００６２】
本明細書において、全ての流出開口部Ａの（およびこれらから流出する個々の流入ガスＩＩ流の）複数個Ｍを、合計体積流量Ｖ２流出の合計のちょうど５０％以上（好ましくは、ちょうど６０または７０％以上、より好ましくはちょうど８０または９０％以上および最も好ましくは１００％）が流出するこれらの流出開口部Ａ（およびこれらから流出する個々の流入ガスＩＩ流）を意味すると理解し、ただし、全ての個々の流入ガスＩＩ流全体のうち、これらから流出する個々の流入ガスＩＩ流は、この複数個Ｍに含まれる個々の流入ガスＩＩ流の最大以上を含む。
【００６３】
本発明において好ましくは、製造において可能であるという状況で可能な限り、流出開口部Ａから流出する個々の流入ガスＩＩ流は、同等に大きい。
【００６４】
原則として、本発明における方法の流出開口部Ａの形状は任意である。つまり、多角形（例えば、三角形、四角形、五角形、六角形など）および丸形（例えば、楕円形または円形）両方の流出開口部Ａが可能である。本発明における方法の流出開口部Ａ全ての形状は、（大きさを含めて）一様が好ましい。丸形流出開口部Ａ（「孔」）が本発明において好ましい。本発明における方法の流出開口部Ａの最長寸法Ｌ（円形流出開口部の場合は径）（すなわち、特定の流出開口部Ａの外形上の２点を直接結ぶ最長線）は、≧０．１ｍｍ〜≦５ｃｍが有利である。つまり、Ｌの可能な値は、≧０．２ｍｍ〜≦４ｃｍおよび≧０．３ｍｍ〜≦３ｃｍまたは≧０．４ｍｍ〜≦２ｃｍあるいは≧０．５ｍｍ〜≦１ｃｍ、多くの場合、≧１ｍｍ〜≦５ｍｍである。
【００６５】
流出開口部Ａの（横断）面積は、（π・Ｌ2）／２［式中、上述の範囲の値をＬに挿入する］の領域が好ましい。
【００６６】
流出開口部Ａ*の最長寸法Ｌおよび本流出開口部Ａ*の最短寸法Ｋから形成される比Ｒ（すなわち、流出開口部Ａ*の外形上の２点を結ぶ最短線であり、流出開口部Ａ*の重心を通りつながる）、すなわち、Ｒ＝Ｌ：Ｋが≧５（通常、Ｒは＜５および≧１である）である場合、本流出開口部Ａ*（例えば、流出開口部Ａ*が溝形である場合）は、本発明の全てにおいて、理論的に、一様な実際の円形流出開口部Ａの数ｎにより置き換えられるものとし、これは以下のように算出する：
【数１】
［式中、
π＝円周囲対円直径の比
Ｕ＝流出開口部Ａ*の周囲および
Ｆ＝流出開口部Ａ*の流出表面積］
ｎが整数でない場合、最も近い整数に切り上げる（１．５０およびその類似数の場合、数字を切り上げる）。
【００６７】
上述の実際の流出開口部Ａの径ｄhを、以下のように算出する：
【数２】
それを流出開口部Ａ*の水力直径として参照する。
【００６８】
これらの実際の円形流出開口部Ａの重心を直線Ｇ上に配置するものとし、その長さは、最長寸法Ｌに対応し、これは流出開口部Ａ*の重心を通ってつながり、例えば、この重心は、直線Ｇの長さを２等分にし、少なくとも伸長された直線Ｇが流出開口部Ａ*の外形を２回切断し、直線Ｇが、流入流Ｉの流動方向と直角をつくる。ｎ個の実際の流出開口部の重心は、この直線Ｇ上に一様に分配されるものとし、その流出開口部Ａ*の重心がこの分配の中点（重心）を形成する。
【００６９】
流入ガス流Ｉの「不在を仮定して」という語句は、本発明における方法の流出開口部Ａから流出する（個々の）流入ガスＩＩ流が流入ガス流Ｉと結合する場合に方向を変更することを表す。それゆえ、角αを、流入ガス流Ｉが別の変化しないプロセス条件下において抑制される場合に存在する特定の流出開口部Ａから流出する（個々の）流入ガスＩＩ流の方向を使用することにより決定する。
【００７０】
本発明において有利には、流出開口部Ａ全て（またはこれらから流出する流入ガスＩＩ流）の複数個Ｍにおいて、角αは、９０±５０°、好ましくは９０±４０°、より好ましくは９０±３０°、さらに９０±２０°、さらにより好ましくは９０±１０°、よりさらに９０±５°および最も良いのは９０°である。流出開口部から流出する（個々の）流入ガスＩＩ流の方向は、流出セントラルジェット（ｚｅｎｔｒａｌｅｎ Ｓｔｒａｈｌ）の方向であるものとする。
【００７１】
本発明において、流出開口部Ａは、固定触媒床の上流に配置されるものとする。つまり、流出開口部Ａは、不活性成形体により遮断されないものとする。その代りに、流入流Ｉの流動方向に直角の流出開口部Ａの重心から出るジェットは、少なくとも流出開口部Ａの２つの（好ましくは少なくとも４つ、より好ましくは少なくとも６つおよび最も好ましくは少なくとも８つ）水力直径ｄh（ｄh＝４．Ｆ／Ｕ）のジェット長において、および最も良いのはいくつかのジェット長においていずれかの不活性成形体と適当に接触しないものとする。別に、流出開口部Ａを固定触媒床に可能な限り近くに配置する場合、本発明において有利である。
【００７２】
本明細書において、固定触媒床から流出開口部Ａまでの距離Ｄは、固定触媒床の不活性被覆床の不活性成形体と接触するいくつかの点と流出開口部の重心を結ぶ最短の直線であるものとする。
【００７３】
本発明において、シャフトの流入ガス流Ｉの流量Ｗ（ｍ／ｓ）（＝本体積流により流動される最小の横断面積により分割された流入ガス流Ｉの体積流量（すなわち、流入ガス流Ｉにより被覆され、流入ガス流Ｉが流動する、流入ガス流Ｉに対して直角の面の面積、ただし、流出開口部Ａの重心は、上述の面に存在する））に対して、固定触媒床から流出開口部Ａ全ての複数個Ｍまでの距離Ｄは、２・Ｗを掛けた反応ガス流入混合物の導入時間Ｊ（ｓ）以下とする。つまり、流出開口部Ａ全ての複数個Ｍは、Ｄ≦２・Ｗ・Ｊを満たすものとする。
【００７４】
導入時間Ｊは、以下を意味すると理解するものとする。
【００７５】
導入ガス混合物であって、反応ガス混合物の流入流として酸素分子および脱水素化される炭化水素の同量を有し（各場合、体積％）、出発ガス１としての（すなわち、酸素分子および脱水素化される炭化水素以外のガスとして、導入ガス混合物は、窒素分子のみを含む）脱水素化される炭化水素（または窒素分子を有するその混合物）に、空気の形態（または純粋酸素分子あるいは窒素分子を有するその混合物）の出発ガス２としての酸素分子を添加することより得られ、かつ反応ガス混合物の流入流に存在する場合に同温度ＴRおよび同圧ＲRである導入ガス混合物が、残る場合、この導入ガス混合物に存在する酸素量（Ｏ2）は、時間の関数として減少する。反応ガス混合物の流入流の導入時間Ｊは、伴う導入ガス混合物の酸素量がその出発量（絶対量として）の７０％に低下した範囲内の時間である。
【００７６】
導入時間Ｊの実験的決定は、以下のような簡易な様式において可能である。
【００７７】
石英ガラスから製造されたＹ型混合ノズル（チューブ内径：０．６ｃｍ；壁厚：１ｍｍ；フォーク角＝９０°；フォークの２つの分岐は、螺旋状に巻かれ、それぞれは、直線２ｍ長を有し、フォークを支持するＹ型混合ノズルの石英チューブは、０．５ｍ長を有する）をオーブン（例えば、放射オーブンまたは強制空気式オーブン）に入れ、この場合、温度ＴRに加熱する。出発ガス１をフォークの２つの分岐のうちの１つに入れ、出発ガス２をフォークの２つの分岐のもう一方に供給する。フォークを担持するＹ型混合ノズルの石英チューブの末端に圧ＰRで開口する減圧弁を配置する。互いに関連する２つの出発ガスの体積流量は、例えば、所望の導入ガス混合物の組成物がフォークの上に形成される量である。絶対体積流量を、Ｙ型混合ノズルの担体チューブから流出する場合の導入ガス混合物の酸素量がその算出可能な出発量の７０％のみであるように調節する。Ｊを、流量で割った長さの指数として流量およびフォークを担持する石英チューブの長さから算出する。一般に、Ｙ型混合ノズルの担体チューブの導入ガス混合物の体積流量は、＜１０ｍ3／ｈである。Ｙ型混合ノズルの担体チューブから流出時の導入ガス混合物流の酸素量をラムダプローブ（λプローブ）により決定することができる。これをＮｅｒｎｓｔプローブとして設計することができる。これは、一方を導入ガス混合物流に暴露し、もう一方を酸素基準物質に暴露するセラミックセンサー要素である。例えば、周囲空気をこのような基準物質として使用することができる。高温ＴRにて、慣例的に使用されるプローブのイットリウム添加二酸化ジルコニウムセラミックは、マイナス酸素イオンを流すことができる。２つのガスの酸素分子の濃度差がプローブのイオン拡散を生成する。これは、プローブ、プローブ電圧の内外に実装される白金電極間で、電流を抽出することができる。この電圧は、Ｎｅｒｎｓｔ式により説明でき、Ｙ型混合ノズルの担体チューブから流出時の導入ガス混合物流の酸素量を直接測定する。
【００７８】
別法として、ラムダ抵抗プローブを使用することができる。本明細書において、一般にセンサー要素は、半導体の二酸化チタンセラミックからなる。酸素欠乏により電荷担体を得、これは供与体として作用する。周囲酸素で欠乏部位を占め、遊離電荷担体数を減少させる。本明細書において、酸素イオンは、伝導率に実質的に寄与しないがむしろ、酸素は、遊離電荷担体の数を減少させる。高濃度の酸素で、センサー材料は、高い抵抗率を有する。固定抵抗を有する電圧分割器により、信号を生成する。
【００７９】
ラムダプローブの製造業者は、例えば、Ｒｏｂｅｒｔ Ｂｏｓｃｈ ＧｍｂＨおよびさらにＤｅｎｓｏならびにＮＧＫである。
【００８０】
本明細書において、流出開口部の重心は、（均一な質量充填において）流出開口部の質量の理論的重心を意味すると理解するものとする。
【００８１】
本発明において好ましくは、条件Ｄ≦１・Ｗ・Ｊ、さらにＤ≦０．５・Ｗ・Ｊが流出開口部Ａ全ての複数個Ｍを満たすものとする。最も好ましくは、条件Ｄ≦０．２・Ｗ・Ｊが流出開口部Ａ全ての複数個に妥当であるものとする。条件Ｄ≦０．０５・Ｗ・Ｊが流出開口部Ａ全ての複数個Ｍを満たす場合がさらに良い。非常に特に有利には、流出開口部Ａ全ては、通常、関連条件を満たす。さらに、本発明において、流出開口部Ａ全てがＤにおいて一様な値を有する場合が好ましい。
【００８２】
しかし、全ての流出開口部Ａは、Ｄにおいて一様な値を必ずしも必要としない。
【００８３】
しかし、流入ガス流Ｉの流動方向において、全ての流出開口部Ａの複数個Ｍの重心を、流入ガス流Ｉの流動方向に直角に射影面Ｅに射影する場合、ｍ2で存在する流出開口部重心の数ＺＡは、本発明において、射影面Ｅ内の流入ガス流Ｉにより被覆される射影表面積の少なくとも７５％において、≧１０でなければならない（好ましくは少なくとも８０％、さらに少なくとも８５％、よりさらに少なくとも９０％、好ましくは少なくとも９５％およびより好ましくは１００％）。本発明において有利には、上述のＺＡがＺＡ≧２０または≧３０、好ましくは≧４０または≧５０、より好ましくは≧６０または≧７０、最も好ましくは≧８０または≧９０あるいは≧１００である。本発明において有利には、ＺＡを大きくなるよう選択する（一般に、ＺＡの増加は、流出開口部Ａの最長寸法Ｌを減少させる）。おもに、本発明における方法のＺＡは、１０００００以上であってよい。しかし、経済的に実行可能な製造のため、一般に、ＺＡは、通常、≦１００００、多くの場合≦１０００である。
【００８４】
流出開口部の数ＺＡのうち、（射影面Ｅにおいて）１つの流出開口部重心から最も近い流出開口部重心までの距離ｄは、２√１ｍ2／ＺＡ以下とする。
【００８５】
つまり、本発明において、ｄは１．７５√１ｍ2／ＺＡ以下または１．５√１ｍ2／ＺＡ以下あるいは１．２５√１ｍ2／ＺＡ以下となりうる。
【００８６】
当然ながら、流出開口部重心の数ＺＡもまた、射影面Ｅにおける流入ガス流Ｉにより被覆される射影表面積全体に一様に（ｄ＝√１ｍ2／ＺＡ）分配することができる。
【００８７】
さらに、本発明において、これらの流出開口部Ａから流出する流入ガスＩＩ流が互いに対抗する流出開口部は、互いに対面しない場合が好ましい。
【００８８】
さらに本発明において、流出開口部重心の数ＺＡに対応する流出開口部Ａから流出する個々の流入ガスＩＩ（例えば、体積または質量）流が、これらの数平均（数ＺＡ全体の平均）から５０％以下（好ましくは４０％以下、より好ましくは３０％以下、さらにより好ましくは２０％以下または１０％以下、さらに５％以下および最も良いのは全くない）で偏位することが不可欠である。数平均は、参照基準である。
【００８９】
本発明において有利には、本発明における方法のシャフトが（非偏位）直列シリンダー形状（平行な面内に位置し、２つの基部表面上に平行に、垂直な線により点を結ぶ、２つの一致の（合同の）基部表面）を有する。シリンダー形状内で、楕円形シリンダーおよび特に円形シリンダーが好ましい。
【００９０】
当然ながら、本発明における方法はまた、本発明の固定触媒床の上流の酸素分子を含むガスの注入に加えて、不活性被覆床に酸素分子を含むガスの定量添加を行うものを使用する。
【００９１】
さらなる本発明の要件は、固定触媒床を通る反応ガス混合物の流入流のシングルパスに対して、１分量、一般に反応ガス混合物の流入流に存在する脱水素化される少なくとも１個の炭化水素の少なくとも１ｍｏｌ％もしくは少なくとも２ｍｏｌ％または少なくとも３ｍｏｌ％または少なくとも４ｍｏｌ％あるいは少なくとも５ｍｏｌ％（好ましくは少なくとも７ｍｏｌ％、より好ましくは少なくとも９ｍｏｌ％および最も好ましくは少なくとも１１ｍｏｌ％）を少なくとも１個の脱水素化炭化水素に脱水素化する。しかし、上述のモル％は、通常、≦２０ｍｏｌ％である。
【００９２】
一般に、反応ガス混合物の流入流は、一般に、脱水素化される少なくとも１個の炭化水素少なくとも５体積％を含むだろう。多くの場合、この体積分率は、同基準値≧１０体積％、多くの場合、≧１５体積％および通常≧２０体積％または≧２５体積％あるいは≧３０体積％である。しかし一般に、この体積分率は、同基準値≦９０体積％、通常、≦８０体積％および多くの場合、≦７０体積％である。上記は、とりわけ、脱水素化される炭化水素としてのプロパンおよび脱水素化炭化水素としてのプロピレンの場合に（同様に本明細書の他の記載全てに）適用される。当然ながら、これらはまた、イソブタンが脱水素化される炭化水素であり、イソブテンが脱水素化炭化水素である場合も適用される。
【００９３】
一般に、本発明における方法の流入ガス流Ｉに計量される流入ガスＩＩの量は、例えば、存在する脱水素化される炭化水素および脱水素化炭化水素の量（例えば、プロパンおよびプロピレン）に対して、得られる反応ガス流入混合物が酸素分子０．０１または０．５〜３０体積％を含むなどだろう。
【００９４】
本発明において適切には、反応ガス混合物の流入流の酸素分子のモル量は、本明細書に存在する水素分子のモル量の５０％以下である。
【００９５】
一般に、本明細書に存在する水素分子のモル量に対して、反応ガス混合物の流入流の酸素分子のモル量は、１０〜４０ｍｏｌ％、しばしば１５〜３５ｍｏｌ％および多くの場合２０〜３０ｍｏｌ％である。
【００９６】
本発明において有利には、本発明における方法において、反応ガス混合物の流入流に存在する酸素分子全体（または少なくとも９５ｍｏｌ％）は、反応ガス混合物の流入流に存在する水素分子消費のために反応ガス混合物の流入流が固定触媒床を通過する場合に消費される。
【００９７】
本発明における方法の用途の点から適切には、トレイリアクターの場合、流動される固定触媒床に事前に形成された水素分子量の約半分を、反応ガス混合物の流入流が固定触媒床を通過する場合に酸素分子を用いて燃焼する。
【００９８】
本発明における方法の固定触媒床に入る場合の反応ガス混合物の流入流の初期圧は、一般に、１．５〜６ｂａｒ、しばしば２〜５ｂａｒおよび多くの場合３〜４ｂａｒである。
【００９９】
本発明における方法の固定触媒床に入る場合の反応ガス混合物の流入流の温度は、一般に、３００〜７００℃、しばしば３５０〜６００℃および多くの場合４００〜５００℃である。
【０１００】
本明細書において、反応ガスで反応ステップを触媒する固定触媒床の負荷は、ごく一般に標準リットル（＝Ｎｌ；適当な反応ガス量が標準条件（０℃、１ａｔｍ）下において生じるリットルの体積）の反応ガス量であり、これを、時間当たり固定触媒床１リットルに通して流すことを意味すると理解するものとする。しかし、負荷は、反応ガスの１構成物質のみを基準とすることもできる。
【０１０１】
その場合、それは、Ｎｌ／ｌ・ｈのこの構成物質量であり、これを、時間当たりの固定触媒床１リットルに通して流す（純粋不活性材料床は、固定触媒床に計数されない）。負荷は、固定触媒床に存在する触媒量のみを基準とすることもでき、これは、不活性材料で希釈された実際の触媒を含む（明白に後述する）。
【０１０２】
おもに、本発明における方法は、（本明細書に存在する触媒の合計量に対して）固定触媒床の負荷量で実施することができ、反応ガスおよび本明細書に存在する脱水素化される少なくとも１個の炭化水素（例えば、プロパン）ともに１００〜１００００ｈ-1（Ｎｌ／ｌ・ｈ、略語ｈ-1）、しばしば３００〜５０００ｈ-1、すなわち、多くの場合５００〜３０００ｈ-1（実質的に脱水素化される少なくとも１個の炭化水素の所望の変換に関連しない）である。
【０１０３】
一般に、本発明の方法において、流入ガス流Ｉは、シャフトに配置される固定触媒床方向に基本的に垂直に流動する。つまり、シャフトの流入ガス流Ｉの流動方向と固定触媒床の流動表面に配列される面との間につくる角βは、通常、９０±３０°、好ましくは９０±２０°、より好ましくは９０±１０°、さらにより好ましくは９０±５°および最も良いのは９０°である。
【０１０４】
通常、本発明における方法のシャフトの固定触媒床の流動表面積は、≧１ｍ2、多くの場合さらに≧２ｍ2もしくは≧３ｍ2または≧４ｍ2あるいは≧５ｍ2である。当然ながら、上述の流動表面積はまた、≧１０ｍ2もしくは≧２０ｍ2または≧３０ｍ2であってよい。世界規模の工場において、上述の流動表面積は、≧４０ｍ2または≧５０ｍ2であってもよい。通常、当該流動表面積≧１００ｍ2は、例外である。
【０１０５】
触媒活性床に有用な触媒は、おもに、不均一系触媒による脱水素化の従来技術において公知の脱水素化触媒全てである。これらは、大きく２群に分けることができ、具体的に、酸化特性のもの（例えば、酸化クロムおよび／または酸化アルミニウム）および一般的な酸化支持体（例えば、二酸化ジルコニウム、酸化アルミニウム、二酸化ケイ素、二酸化チタン、酸化マグネシウム、酸化ランタンおよび／または酸化セリウム）に堆積する少なくとも１個の一般的に比較的な貴金属（例えば、白金）からなるものである。従って使用することができる脱水素化触媒は、国際出願第０１／９６２７０号、欧州特許出願公開第７３１０７７号、独国特許出願公開第１０２１１２７５号、独国特許出願公開第１０１３１２９７号、国際出願第９９／４６０３９号、米国特許第４７８８３７１号、欧州特許出願公開第７０５１３６号、国際出願第９９／２９４２０号、米国特許第４２２００９１号、米国特許第５４３０２２０号、米国特許第５８７７３６９号、欧州特許出願公開第１１７１４６号、独国特許出願公開第１９９３７１９６号、独国特許出願公開第１９９３７１０５号、米国特許第３６７００４４号、米国特許第６５６６５７３号および国際出願第９４／２９０２１号に推奨されるものを含む。本発明における方法のこれらの触媒は、最初に記載の理由において、本発明における方法の触媒活性床の単一の触媒であってよい。おもに、触媒活性床は、触媒活性成形体のみから構成することができる。当然ながら、触媒活性床もまた、不活性成形体で希釈された触媒活性成形体からなることができる。このような不活性成形体は、例えば、焼成粘土（ケイ酸アルミニウム）またはステアタイト（例えば、ＣｅｒａｍＴｅｃ製Ｃ２２０）あるいは他の高温セラミック材料（好ましくは実質的に孔がない）、例えば酸化アルミニウム、二酸化ケイ素、二酸化チタン、酸化マグネシウム、酸化ランタン、酸化セリウム、亜鉛アルミニウム混合酸化物、二酸化トリウム、二酸化ジルコニウム、ケイ素炭化物または他のケイ酸、例えば、ケイ酸マグネシウムおよび上述の材料の混合物から製造することができる。上述の材料はまた、不活性被覆床および適宜、本発明における方法の固定触媒床の最終床に有用である。
【０１０６】
有利なことに、本発明における方法の固定触媒床の不活性被覆床は、例えば、本不活性床を通り流動する場合の反応ガス混合物の流入流において、本明細書に存在する酸素分子≦３５ｍｏｌ％（好ましくは≦３０ｍｏｌ％、より好ましくは≦２５ｍｏｌ％、さらに≦２０ｍｏｌ％、特に有利には≦１５ｍｏｌ％、さらに≦１０ｍｏｌ％および最も好ましくは≦５ｍｏｌ％または０ｍｏｌ％）を変換するなどを必要とする。
【０１０７】
特に、本発明における方法の固定触媒床の触媒活性床における（例えば、単一）触媒として使用される触媒は、独国特許出願公開第１９９３７１０７号の実施例１、実施例２、実施例３および実施例４におけるものであってよい。
【０１０８】
これらは、脱水素化触媒であり、二酸化ジルコニウム１０〜９９．９質量％、酸化アルミニウム、二酸化ケイ素および／または二酸化チタン０〜６０質量％、元素の周期表の少なくとも１個の第１または第２主属元素、第３遷移元素、第８遷移元素、ランタンおよび／またはスズ０．１〜１０質量％を含み、ただし、質量％の合計を１００質量％まで追加する。
【０１０９】
好ましい実施形態において、上述の脱水素化触媒は、少なくとも１個の第ＶＩＩＩ遷移元素、少なくとも１個の第ＩおよびＩＩ主属元素、少なくとも１個の第ＩＩＩおよび／または第ＩＶ主属元素およびランタニドおよびアクチニドを含む少なくとも１個の第ＩＩＩ遷移元素を含む。第ＶＩＩＩ遷移元素として、脱水素化触媒の活性組成物は、好ましくは白金および／またはパラジウム、より好ましくは白金を含む。第ＩおよびＩＩ主属元素として、上述の脱水素化触媒の活性組成物は、好ましくはカリウムおよび／またはセシウムを含む。ランタニドおよびアクチニドを含む第ＩＩＩ遷移元素として、上述の脱水素化触媒の活性組成物は、好ましくはランタンおよび／またはセリウムを含む。第ＩＩＩおよび／または第ＩＶ主属元素として、上述の脱水素化触媒の活性組成物は、好ましくはホウ素、ガリウム、ケイ素、ゲルマニウム、スズおよび鉛からなる群から選択される１個または複数個の元素、より好ましくはスズを含む。最も好ましくは、上述の脱水素化触媒の活性組成物は、各場合、少なくとも１個の上述の元素の代表例を含む。
【０１１０】
一般に、脱水素化触媒は、触媒成形物（一般的に径０．１または１〜１０ｍｍ、好ましくは１．５〜５ｍｍ、典型的な長さ１〜２０ｍｍ、好ましくは３〜１０ｍｍ）、錠剤（好ましくは成形物と同じ寸法）および／または触媒リング（Ｋａｔａｌｙｓａｔｏｒｒｉｎｇｅ）（外径および典型的な長さ２〜３０ｍｍまたは〜１０ｍｍ、壁厚１〜１０ｍｍまたは〜５ｍｍあるいは〜３ｍｍ）であってよい。
【０１１１】
おもに、触媒の形状（とりわけ、支持触媒の場合）に関して、または不活性成形体の形状に関してのどちらも制限はない。特に一般的な形状は、固体シリンダー、中空シリンダー（リング）、球、円錐、角錐および立方体およびさらに成形物、ワゴンホイール型（Ｗａｇｅｎｒａｅｄｅｒ）、星型およびモノリス型である。
【０１１２】
成形触媒体および不活性成形体の最長寸法（成形体表面における２点を結ぶ最長の直線）は、０．５ｍｍ〜１００ｍｍ、しばしば、１．５ｍｍ〜８０ｍｍおよび多くの場合３ｍｍ〜５０ｍｍまたは〜２０ｍｍであってよい。
【０１１３】
最終的に、独国出願第１０２００５０４４９１６号の触媒もまた、本発明における方法の固定触媒床の触媒活性床に特に適切な触媒（例えば、単一の触媒）として引用するものとする。
【０１１４】
本発明における方法に関して、触媒表面に堆積し、触媒を非活性化する炭素を含めた高沸点高分子量の有機化合物を取り出すことができ、高温にて酸素を含むガスとともに時々固定触媒床を流動し、従って堆積した物質を効果的に燃焼させることにより、触媒を再生することができる。
【０１１５】
長時間の作業後、本明細書において推奨される触媒を、通常、簡易な様式において、例えば、はじめに第１再生ステージにおいて、入口温度３００〜６００℃（極端な場合、適宜、さらに７５０℃以下）、多くの場合４００〜４５０℃にて固定触媒床を通る窒素および／または水蒸気で（好ましくは）希釈された空気を通すことにより再生することができる。再生ガスを負荷する触媒は、（再生された触媒の合計量に対して）例えば、５０〜１００００ｈ-1および再生ガス酸素量０．５〜２０体積％であってよい。
【０１１６】
続くさらなる再生ステージにおいて、別の同一再生条件下において使用される再生ガスは、空気であってよい。用途の点から適切には、再生する前に不活性ガス（例えば、Ｎ2、例えばＯ2、Ｈ2Ｏまたはその混合物１体積％以下の産業用窒素）で触媒をパージすることを推奨する。
【０１１７】
続いて、一般に、別の同一条件下において純粋水素分子または不活性ガス（好ましくは水蒸気および／または窒素）（水素量は≧１体積％とするものとする）により希釈された水素分子で再生することが好ましい。
【０１１８】
本発明において、（反応ガス混合物の流入流の流動方向において）固定触媒床の不活性被覆層の床の長さＸと射影面Ｅの距離ｄの比、すなわち、Ｘ：ｄは、≧０．０５、好ましくは≧０．０７および特に有利には≧０．１である。多くの場合、本発明における方法の上述のＸ：ｄ比は、≧０．２もしくは≧０．３または≧０．５あるいは≧１であるだろう。通常、本発明における方法のＸ：ｄ比は、しかし、通常、≦１０および多くの場合≦５である。
【０１１９】
本発明における方法において、流動方向において、不活性床の上に配置された固定触媒床の実際の触媒活性床に反応ガス混合物を入れる場合、反応ガス混合物の酸素分子の分配は、非常に均一であることが好ましい。反応ガス混合物の酸素分子の局所的に最も高い体積濃度と酸素分子の局所的に最も小さい体積濃度間の差は、実際の触媒活性床に反応ガス混合物を入れる場合の反応ガス混合物の酸素分子の平均体積濃度に対して、好ましくは２００％以下、好ましくは１５０％以下、より好ましくは１００％以下および最も好ましくは５０％以下または２５％以下であるものとする。
【０１２０】
本発明における方法の典型的な導入時間Ｊは、≦２０００ｍｓもしくは≦１０００ｍｓまたは≦５００ｍｓまたは≦１００ｍｓまたは≦５０ｍｓまたは≦２０ｍｓあるいは≦１０ｍｓであってよい。しかし、通常、本発明における方法の導入時間Ｊは≧１ｍｓ値である。
【０１２１】
おもに、本発明における方法の流入ガスＩＩを流す配管系のガス配管は、いくつかの所望の横断面を有することができる。つまり、横断面は、例えば、丸形（例えば、円形もしくは長円形または楕円形）または多角形（例えば、三角形、四角形または六角形など）であってよい。
【０１２２】
用途の点から適切には、流出開口部Ａを配置する流入ガスＩＩを流す配管横断面は、多角形、好ましくは三角形または四角形である。流出開口部Ａを配置する、本発明における方法の流入ガスＩＩを流す配管（チャンネル）の横断面は、好ましくは正方形または長方形である（この場合、流出開口部Ａは、固定触媒床に対して四角形の最も近い角に可能な限り近い）。上記の理由として、上記の多角形の横断面を使用する場合、全ての流出開口部Ａにおける距離Ｄおよび角αをともに、より正確な様式およびより簡易の両方において一様に製造（調節）することができることである。流出開口部Ａ自体は、上記の角横断面の場合でも、好ましくは丸形（円形）であり、好ましくは全ての流出開口部Ａ全体に一様な径で製造する。本発明において好ましくは、Ｄは全ての流出開口部Ａにおいて同一である。本発明において有利には、全ての流出開口部Ａにおけるαもまた、さらに同一であり、有利には９０°±５°または９０°である。さらに、流出開口部Ａから流出する流入ガスＩＩ流もまた、本発明における方法において同一であることが有利であり、反応ガス混合物の流入流を有する固定触媒床の流動表面に関して、流出開口部Ａは、流動表面全体に理想的に一様に分配することが好ましい。
【０１２３】
トレイリアクターとして構成されるシャフトリアクターにおいて、本発明における方法の固定触媒床が、別の固定触媒床（固定触媒前駆体床）の下流の反応ガスの流動方向において、次の固定触媒床である場合、本発明における方法において、固定触媒前駆体床が（とりわけ、反応ガスの流動方向における床の長さに関して）非常に一様に、非常に均一な様式である（入る）場合に有利である。
【０１２４】
固定触媒前駆体床のこのような非常に一様な構成の結果、反応ガスが固定触媒前駆体床を通過する場合に実質的に一様な流動であり、これより、本発明における方法の流入ガス流Ｉ全体に非常に実質的に一様な圧が生じる。
【０１２５】
このようにして、一般に、本発明における方法に有利であることを実現することが可能であり、具体的に、流出開口部Ａの上流の流入ガス流Ｉに流出する局所圧の間で生じる最大圧力差が、流出開口部Ａから流出する個々の流入ガスＩＩ流として生じる圧低下に比べ小さい、またはちょうど同じ大きさである。後者の圧低下が例えば５ｍｂａｒである場合、本発明において、上述の生じうる最大圧力差が３ｍｂａｒ以下である場合に有利である。
【０１２６】
さらに、本発明における方法の流入ガスＩＩを流す配管系を、圧低下が、流入ガスＩＩの注入点から流出開口部Ａで流入ガスＩＩが到達するまでの配管系の途中では非常に小さく（とりわけ、流出開口部Ａを通過する場合の圧低下に関連して、一般に上述の圧低下の１／５以下、有利には１／１０であるものとする）、かつ一様な流出開口部Ａの場合、非常に一様である（とりわけ、流入ガスＩＩを特定の供給量合計に制御されて供給する場合）ように構成することが有利であるという点について強調されるものとする。このような小さい圧低下は、例えば、配管系の長さおよび配管系の流量が非常に小さく、配管系の流動横断面が大きく保持される場合に得られる。
【０１２７】
本発明における方法を、複数の固定触媒床（適宜、トレイリアクターに配置された全て（または１つだけ除く全て））を有するトレイリアクターにおいて使用する場合、流入ガスＩＩを、各固定触媒床の上流に、好ましくは独立した配管系で供給する。しかし、おもにこれらの独立した配管系は全て、１つの流入ガスＩＩ源から供給（供給）されることができる。
【０１２８】
一般に、しかしこれらは、（様々な組成物を有する）様々な流入ガスＩＩを供給される。
【０１２９】
本発明における方法に必要な設備の製造に有用な材料は、特に、独国出願第１０２００５０６１６２６号で推奨される鋼鉄、とりわけ、さらに生成物に接触する側面においてはＤＩＮ型１．４８４１のステンレス鋼である。
【０１３０】
本発明における方法は、とりわけ、トレイリアクターとして構成されるシャフトリアクターで実施され、シャフトリアクターに配置される全ての固定触媒床を、適宜、反応ガスの流動方向において、シャフトリアクターの第１固定触媒床を除いて使用する場合に有利である。一般に後者の除外は、シャフトリアクターに供給される反応ガスがすでに脱水素化される少なくとも１個の炭化水素、適宜、十分な水素分子および要件に従い、酸素分子を含む場合になされるだろう。通常、後者は、トレイリアクターとして構成されるシャフトリアクターに供給される反応ガスが残留ガスを含む場合であり、この残留ガスは、（なお）脱水素化される炭化水素があることにより生じる少なくとも１個の脱水素化炭化水素（例えば、標的生成物としてプロピレンからアクロレインおよび／またはアクリル酸）の少なくとも１個の脱水素化炭化水素（例えば、プロピレン）に脱水素化される少なくとも１個の炭化水素（例えば、プロパン）の不均一系触媒による部分脱水素化の下流に結合の（および同様に、一般に不均一系触媒の）部分酸化から生じ、部分酸化の生成ガス混合物から標的生成物を除去後に残る酸素物（例えば、変換しない酸素分子）を含む（本明細書において、脱水素化炭化水素および／または脱水素化される炭化水素の完全な酸化（燃焼）とは、炭化水素に存在する炭素の全量を炭素の酸化物（ＣＯ、ＣＯ2）および存在する水素をＨ2Ｏに変換し、酸素分子の反応作用を用いた脱水素化炭化水素および／または脱水素化される炭化水素の様々な反応全てを本明細書において「部分酸化」という語句で包含し、アンモニアの付加的反応作用がアンモ酸化を示し、これを、同様に「部分酸化」という語句の下に包含することを意味すると理解する）。
【０１３１】
例えば、シャフトリアクターに供給される反応ガスは、脱水素化される新しい炭化水素（例えば、新しいプロパン）と上述の残留ガス（一般に水蒸気も含む）の混合物であってよい（適宜、Ｈ2、Ｈ2Ｏおよび／またはＯ2は、やはりさらに反応ガスに計量されることができ、その後、トレイリアクターとして構成されるシャフトリアクターに入り、例えば、国際出願第０３／０７６３７０号において、または独国特許出願公開第１０２１１２７５号における脱水素化循環ガスもまた反応ガスに計量することができ、その後、トレイリアクターに入る）。
【０１３２】
トレイリアクターとして構成されるこのようなシャフトリアクターの設計（図１および２を参照）を、（本発明における方法のごく一般的な場合であるとして）以下のように構成することができる（以下で使用される番号の位置は、本出願の図１〜１７に関連し、具体的な寸法は、実施例として、このようなリアクターの具体例に関連し、当然ながら、当該軸式トレイリアクターもまた、より大きくまたはより小さく設計することができ、固定触媒床の数もまた、増減することができる）。
【０１３３】
以下の実施例により詳述された軸式トレイリアクターを、直列円形シリンダーのシェル（１）により外部（すなわち、周囲から）から区切り（平行面に位置する２つの等しい大きな円の平行な半径の末端点が、２つの平行な円の面（基部表面および頂部表面）（反応ガスの流動方向において、２つの円表面の１つ目）に対して直角であるラインにより互いに結合する場合、形成されるものは、直列（非偏位）円形シリンダーである（さらに、回転シリンダーとして公知であり、円中心を結ぶラインは、円形シリンダーの軸として公知である）、これは、半楕円形状（ＤＩＮ２８０１１）を有する曲線のフード（２，３）により頂部および底部でともに完了する（シェルおよびフードはともに圧力容器シェルを形成する）。下部の半楕円径基部の下に、圧力容器を順に、例えば４〜８本の支持体により支える支持フレームにより囲む。シェルの厚さは、３０ｍｍである。円形シリンダーのシェルの外径は、６０７０ｍｍである。円形シリンダーの基部表面および頂部表面の間隔は、２６４０ｍｍである。上部および下部フード双方の高さは、１３５０ｍｍである（各場合、円形基部表面または頂部表面の中心から特定のフード最大値までを決定する）。上部フード（３）の壁厚は、一様に３０ｍｍであり、下部フード（２）の壁厚は、３０ｍｍから始まり、ガス排気口チューブスタブ方向へ一定に４５ｍｍまで厚くなる。
【０１３４】
上部フードは、中心の（中央）ガス吸気口チューブスタブ（４）において漸減する。その内径は、１２００ｍｍである。下部フードは、中心の（中央）ガス排気口チューブスタブ（５）において当該様式で漸減する。その内径は、１４００ｍｍである。スタブの高さは、各場合２４０ｍｍである（適当な断熱材料を断熱のために圧力容器壁の外側に適用する場合（例えば層厚３００〜５００ｍｍ）、スタブの高さは、対応して高くなり、それは、スタブが用途に従い適当に、断熱層から突出するためである）。下部フードが、ガス排気口チューブスタブ（５）において漸減する場合、フードは、フードおよびスタブに溶接される補強環（６）をさらに備える。その外径は、１９００ｍｍであり、その厚さは、５０ｍｍである。下部リアクターフードを円形シリンダーシェルに、好ましくは溶接により結合する一方、上部リアクターフードを、円形シリンダーシェルに、好ましくは溶接リップシール（１０）でフランジ接続（７）（円形シリンダーシェル（８）の周囲フランジとフード（９）上の当該周囲フランジとの間）により結合する。図５は、溶接リップシール（１０）を含めた縦断面のフランジ接続の拡大詳細図を示す（溶接リップシールは、典型的におよそ２ｍｍの厚さを有する剛鉄シートから製造され、当該溶接リップシールはまた、国際出願第２００４／０６７１６４号に示される）。使用されるフランジ接続を通るガス漏れは、＜１０-4ｍｂａｒ・Ｉ／ｓであるものとする。上部フードの取り外しが可能なことは、例えば、触媒を部分的に変更する場合または触媒を完全に変更する場合に不活性成形体および／または触媒の充填および排除を容易にする。
【０１３５】
ガス吸気口チューブスタブ（４）を介して添加され、上部リアクターフード（３）の内側の脱水素化される少なくとも１個の炭化水素および酸素分子を含む反応ガスの滞留時間を最小にするため（および従って、すでに高温を有する反応ガスの望ましくない副反応を極めて実質的に防止するため）、フードの内部体積を、例えば、直列円形フラストコーン（Ｋｅｇｅｌｓｔｕｅｍｐｆ）または一方の上に１つを載せた２つの直列フラストコーンのシェル（シェル厚１５ｍｍ）に対応することができる形状の挿入型中間天井（１１）により減少させる。
【０１３６】
上部フードの内壁および円形フラストコーンのシェルは、放射状に配列されたリブで適当に補強される（国際出願第２００４／０６７１６４号を参照）。
【０１３７】
円形フラストコーンにより被覆された円形は、ガス吸気口チューブスタブ（４）の基部円に対応する。当然ながら、中間天井もまた、例えば国際出願第２００４／０６７１６４号の図５および図７ならびに図９に示すように円形シリンダーのシェルの頂部表面方向に外側に曲げることができる。挿入型中間天井（１１）は、反応ガスに利用可能なフードの内部体積を、中間天井の非存在下におけるその値に対して、少なくとも５０体積％、しかし通常は、９０体積％以下まで減少させることが好ましいものとする。中間天井（１１）を溶接により実装する。用途の点から適切には、中間天井自体は、開口部横断面が１〜８ｃｍ2である、その周囲の３〜３６個の通路開口部（ｄｕｒｃｈｔｒｉｔｔｓｏｅｆｆｎｕｎｇ）に基本的に一様に分配している。中間天井とリアクターフードとの間に囲まれた空間Ｒは、これらの通路開口部を通りフードの残りの内部体積と連結する。基本的に反応ガスが上述の通路開口部を通り空間Ｒに浸透していないかを確かめるために、空間Ｒを不活性ガスで連続的にパージし（好ましい窒素分子は、例えば、Ｏ2、水蒸気またはその混合物１体積％以下の産業用窒素）、この不活性ガスを、１〜１２個の供給配管（５３）を通りフード蓋に供給し、通路開口部を通り取り出す（反応ガスに添加される）。一般に、この不活性ガス流は、反応ガスの体積流量（Ｎｍ3）に対して、合計１体積％以下、通常、さらに０．１以下または０．０１体積％以下であるだろう。
【０１３８】
ガス排気口チューブスタブ（５）に生成ガス流を取り出すパイプ配管と同様に、フランジ接着により気密性様式において、反応ガスを供給するパイプ配管をガス吸気口チューブスタブ（４）に接続する。用途の点から適切には、各場合において溶接リップシールを使用する。別法として、供給パイプ配管もまた、ガス吸気口チューブスタブ（４）に直接溶接することができる。
【０１３９】
正確および安全な操作において、上述の（パイプ）配管を、縦の膨張作用を補填するデバイスを備えることが好ましく、例えば、温度変化により発生しうる場合、横の作用様態を特徴とする補償器を使用することが有利である。
【０１４０】
一般に、多層設計を有するこれらの補償器を、そのパイプ配管と同様の材料から製造することができる。しかし、特に有利な実施形態は、流れるガスと接触する内部チューブ部分を有するもの（一般に、ガス浸透性剛性内部チューブおよびガス不浸透性弾性外部シェル（ガス不浸透性弾性外部チューブ））であり、これは、ＤＩＮ材料番号１．４８９３のステンレス鋼から製造することが好ましく、適当にガス浸透性の伸縮継ぎ手および外部のガス不浸透性弾性外部波形部分を有し、これを、とりわけ機械的および熱的負荷可能な材料、例えば材料１．４８７６（ＶｄＴＵＥＶ−Ｗｂ４３４において表示）もしくは１．４９５８／１．４９５９（ＤＩＮ１７４５９において設計）またはＩＮＣＯＬＯＹ８００Ｈもしくは８００ＨＴあるいはニッケル系材料２．４８１６（別の表示 合金６００）もしくは２．４８５１（別の表示 合金６０１）から少なくとも部分的に製造する。
【０１４１】
別に、目的のトレイリアクターの全ての部分を、ＤＩＮ材料番号１．４８９３のステンレス鋼または独国出願第１０２００５０６１６２６号に推奨または記載の別のステンレス鋼、特に、さらに生成物と接触する側面にＤＩＮ型１．４８４１のステンレス鋼から製造することができる。
【０１４２】
下部フードの内側を、全体のフードの高さにわたりフードの内壁に１２枚のラメラ（壁）（２）の接着により１２個（可能な別法としてさらに８、６もしくは４または３あるいは１６個）の合同セクター（チャンバー）に分ける。フードの内壁と接触側で、個々のラメラの（特定のラメラ隆起部の）形状をフードの曲線に適合させる。ラメラの壁厚は、一様に３０ｍｍである。ラメラ隆起部に加えて、個々の接着されたラメラは、それぞれ２つの縁部ＫおよびＣを有する。縁部Ｋは、円形シリンダーのシェルの軸に平行に位置し、縁部Ｋが直角に位置する下部フードの内壁から円形シリンダーのシェルの基部表面まで１４００ｍｍ伸長する。縁部Ｋは、フード内側に面する特定のラメラの面を形成する。縁部Ｃは、円形シリンダーのシェルの基部表面と接触し、頂部で個々のラメラを終了する。上述の基部表面自体のように、これらは、当該縁部Ｋと直角をつくり、すなわち、これらは、この円形基部表面の半径に位置する。しかし、これらの半径が３０１０ｍｍを有する一方、縁部Ｃの長さは、２４６０ｍｍのみである。縁部Ｃは、縁部Ｋで突出しないが、むしろ縁部Ｋと衝突する場合フラッシュを終了する。これは、縁部Ｋの反対側のラメラ（これらの縁部Ｃは、円形シリンダーのシェルの半径の同じ基部表面に位置する）は接触しないが、むしろ各場合１１００ｍｍの間隔を有する。
【０１４３】
縁部Ｋは、ガス排気口チューブスタブの外側のこれらの下部末端で終了する。
【０１４４】
２つの隣接するラメラのラメラ縁部Ｃが、これらが交差するような範囲まで伸長し、これらのラメラ縁部は、それぞれ３０°をつくる。従って、これらを接着する内部フード壁と合わせて２つの隣接のラメラは、それぞれ円形シリンダーのシェルの基部表面方向および下部フードの中央軸方向（＝円形シリンダーのシェルの対称の軸の下方に伸長）双方に開口されるチャンバーを囲む。さらに、ラメラ壁は、さらに互いに連結することができる隣接のチャンバーが通る通路開口部を有することができる。１２枚のラメラが重力によってのみ下部フードの内部壁に存在し、溶接の継ぎ目を使用しないで下部フードの内部壁に接合するため、１２枚のラメラの位置付けおよび相対的配列を、各場合２つの隣接のラメラ間に実装された（溶接された）支柱（１３）を使用して安定させる。
【０１４５】
円形シリンダーのシェルの基部表面および下部フードが接する部分に、軸受リング（１４）を実装し（フードの内部壁に溶接し）、これは、水平に位置し、軸受幅６０ｍｍを有する。軸受リングの厚さ（高さ）は、２０ｍｍである。
【０１４６】
個々のラメラが底部で軸受リングとぶつかる場合、これらは、軸受リングを継ぎ目なく挿入する正確な切り目を有し、そのため、縁部Ｃおよび軸受リングの軸受表面は、一水平面にあり、切り目の非存在下において、軸受表面がその長さまで縁部Ｃを補完する。
【０１４７】
上記の圧力容器に種々の固定触媒床を入れるため、適当な数の円環形シリンダー（Ｋｒｅｉｓｒｉｎｇｚｙｌｉｎｄｅｒｅｉｎｈｅｉｔ）装置を圧力容器に挿入する。
【０１４８】
円環は、様々な半径の２つの同軸円環により区切られる１枚の面の面積を意味すると理解する。この時、平行な面に位置する２つの合同（一致）の円環（基部円環および頂部円環）において、２つの外円上の平行な半径の特定の末端点および２つの内部円上の平行な半径の特定の末端点をラインで結び、これが円環形シリンダーを形成する。２つの内部円上の末端点を結ぶラインを円環形シリンダーの内部シェルライン（その全体が内部シェルを形成する）と呼び、２つの外円上の末端点を結ぶラインを円環形シリンダーの外部シェルライン（それらの全体が外部シェルを形成する）と呼ぶ。シェルラインが２つの円環上に垂直である場合、円環形シリンダーは、直列または非偏位である。円環中心を結ぶラインを円環形シリンダーの軸と呼ぶ。直列の円環形シリンダーを、基部円環および頂部円環に平行であり、互いに距離Ｈを有する２面により交差する場合、高さＨの円環形シリンダー装置を２面の間に形成し、これは同様に、基部円環および頂部円環を有する。
【０１４９】
記載の圧力容器に使用される円環形シリンダー装置の外部シェルの壁厚は、２０ｍｍであり、記載の圧力容器に使用される円環形シリンダー装置の内部シェルの壁厚は、３０ｍｍである。これらの高さＨは、８５０ｍｍである（ただし、高さＨは、反応ガスの流動方向において、第１円環形シリンダー装置では７１０ｍｍである）。上述の円形シリンダー装置の内部円の半径（円環中心から円環形シリンダー装置の内部シェルまでの距離）は、６００ｍｍであり、上述の円環形シリンダー装置の外部円の半径（円環中心から円環形シリンダー装置の外部シェルまでの距離）は、２９００ｍｍである。従って、円環形シリンダー装置の外部シェルと円環形シリンダー装置の内部シェルとの間の距離は、２２７０ｍｍである。
【０１５０】
内部シェルにより囲まれた空間を、円環形シリンダー装置の内側と見なす。外部および内部シェルとの間に存在する空間を、円環形シリンダー装置の隙間と見なす。
【０１５１】
壁厚３０ｍｍを有する１２枚の隔壁ＷT（１５）は、円環形シリンダー装置の隙間を１２個の合同のセクター空間に分割する。
【０１５２】
個々の隔壁は、装置高Ｈに対応する高さＨを有する。隔壁の長さＴは、円環形シリンダー装置の外部シェルと円環形シリンダー装置の内部シェルとの間の距離に対応する。これらをもとに、個々の隔壁をその高さＨ全体に外部シェルおよび内部シェル双方に溶接する。隔壁の高さＨは、円環形シリンダー装置の基部円環および頂部円環に対して直角である。隔壁の長さＴは、外側から内部シェルおよび末端に放射状に、理論上伸長される場合、円環形シリンダー装置の軸に位置する。２つの隣接の隔壁を、これらが交差するまで上記の方法で伸長する場合、これらは３０°をつくる。
【０１５３】
上記のように区分された第１円環形シリンダー装置を記載の圧力容器に挿入する場合、それを軸受リング（１４）上に簡易な様式で配置し、はじめに圧力容器の円形シリンダーのシェルと円環形シリンダー装置の外部シェルとの間の距離は５０ｍｍであり、次に、円環形シリンダー装置の隔壁およびラメラ壁を圧力容器の下部フードに互いに接して（または互いの上に、すなわち同時に）存在する（すなわち、円形シリンダーのシェルの軸および円環形シリンダー装置の軸が一致する）ようにして載せた。基部円環は、反応ガスの流動方向において、区分された挿入型円環形シリンダー装置の頂部円環の上に存在する。
【０１５４】
隣接壁ＷTの間に、各場合、軸受構造として１０枚の高さ２００ｍｍおよび壁厚２０ｍｍを有する凹凸のない水平壁（軸受壁）Ｑ（５４）を挿入する。軸受壁を溶接により壁ＷT接着する。軸受壁の長さは、円環形シリンダー装置の内部シェルからのその距離が増加または円環形シリンダー装置の外部シェルからの距離が減少すると、自然に増加する。
【０１５５】
互いに関して、１つおよび同じセクター空間内の軸受壁Ｑは、用途の点から適切に等距離に配列する。
【０１５６】
区分された円環形シリンダー装置の基部円環からそれらの下部縁部までの距離が４０ｍｍになるように、軸受壁Ｑを挿入する。
【０１５７】
さらに、水平壁Ｑは、通路開口部Ｏを有し、その中心は、適当に水平壁の高さの半分にある。円環形シリンダー装置の内部シェルからの距離が増加するとともに、水平壁当たりの通路開口部Ｏの数が増加する。円環形シリンダー装置の内部シェルから同じ距離を有する様々なセクター空間に配置される水平壁を、合同になるように適当に構成する。通路開口部Ｏは、円形が好ましい。
【０１５８】
固定触媒床を担持するグリッドセクターを、セクター空間内にこのようにして作製された軸受構造に正確に適合するように配置する。
【０１５９】
一般に、成形触媒体は、グリッドセクター上に直接に注入しない（適宜、小さいメッシュサイズの金属メッシュの網目（例えば、圧力容器を製造するステンレス鋼製）をグリッドに適用する）。これは、成形触媒体が典型的にグリッドのメッシュサイズに比べ寸法が小さいためである。記載のリアクターにおいて、使用されるグリッドセクターのメッシュサイズは、適当に２または３〜７ｍｍ、例えば４ｍｍである。
【０１６０】
対応して、５ｍｍ径のＣｅｒａｍＴｅｃ製Ｃ２２０ステアタイトの不活性球を、はじめに全てのグリッドセクター全体一様に床の高さ５０ｍｍで注入し、続いて成形触媒体床を注入する。同じステアタイトの球の床の高さ２５ｍｍのさらなる不活性床、ただし２〜３ｍｍ径を、この不活性床に注入し、続いて成形触媒体床を注入する。使用される成形触媒体は、例えば、１．５ｍｍ径およびＧａｕｓｓｉａｎ分配長１０〜１５ｍｍ、最大およそ１２．５ｍｍの成形物である（元素化学量論（支持体を含めた活性元素の質量比）ならびに活性触媒に対する触媒前駆体調製および活性は、別に独国特許出願公開第１０２１９８７９号の実施例４に記載される）。
【０１６１】
成形触媒体の床の高さは、一様に３００ｍｍである（その一様性は、簡易な様式、例えば、完成した床（頂部円環に）に穴あきプレートまたはメッシュを配置し、その開口部を通り突出する成形触媒体を除去することにより実現することができる）。続いて、固定触媒床を、ＣｅｒａｍＴｅｃ製Ｃ２２０ステアタイト環の床で終了する（区分された円環形シリンダー装置の頂部円環まで）。ステアタイト環の形状は、７ｍｍ×７ｍｍ×４ｍｍ（外径×高さ×内径）および床の高さは、一様に２００ｍｍである（ただし、この床の高さは、反応ガスの流動方向において、第１円環形シリンダー装置では６０ｍｍのみである）。
【０１６２】
簡易な様式において、例えば、不活性床に残る、図６の注入補助物（１６）を、床の高さに対応する高さを有する各グリッドセクター上に配置することにより、不活性床の高さを一様にすることができ、そのようにして、それに沿った簡易な様式において、不活性床を一様な床の高さに平滑にすることが可能である。その要素の壁厚は、典型的に０．３〜２ｃｍである。適当な注入補助物もまた、活性体の床に使用することができる。
【０１６３】
ステアタイト環の代替として、７ｍｍ×７ｍｍの固体ステアタイトシリンダー（外径×高さ）を使用することも可能である。さらに、５ｍｍ〜６ｍｍ径を有するステアタイト球を使用することも可能である。
【０１６４】
このような固定触媒床を入れた２つのさらなるこのような円環形シリンダー装置を、流動方向において、固定触媒床を入れたこの最後の（最下の）円環形シリンダー装置上に配置する。全ての円環形シリンダー装置の隔壁ＷTは、すなわち、これらの外部および内部シェルと同じように互いに一致する。
【０１６５】
円環形シリンダー装置が互いに存在する場合、不可避的なわずかなガス浸透性の接合がある。圧力容器の円形シリンダーシェル（１）と固定触媒床を入れた円環形シリンダー装置の外部シェルとの間の空間（空隙）を、軸受リング（１４）上に存在する断熱材料（例えば、鉱滓綿またはグラスウール）で適切に充填する。
【０１６６】
特定の円環形シリンダー装置の頂部円環の高さで、圧力容器の円形シリンダーシェル（１）および固定触媒床を入れた円環形シリンダー装置の外部シェルを、それぞれ溶接リップシール（１７）によりガス不浸透性様式において互いに結合する。図７は、縦断面の溶接リップシール（１７）の拡大図を示す。シールを破壊することなく、かつ紛失することなく、特定の円環形シリンダー装置の熱収縮および膨張を吸収できるように構成される（脱水素化操作および触媒再生の過程において、ともに顕著な温度変化が生じる）。特定の円環形シリンダー装置の基部円環の高さでは、当該シールはなく、これは、反応ガスが各場合ここから圧力容器の円形シリンダー（１）と特定の円環形シリンダー装置の外部シェル（１８）との間の空間（空隙）を通過し、圧力均等化するためである。
【０１６７】
反応ガスの流動方向において、最下（最後）の円環形シリンダー装置の頂部円環の下で、ただし、同円環形シリンダー装置の基部円環上で、内側の全円横断面全体に伸長し、対応して円形に構成される基部（１９）を、円環形シリンダー装置内側のこの円環形シリンダー装置の内部シェルに気密性様式において溶接する。２つの円環形シリンダーが互いに存在する場合、円環形シリンダー装置内側の周囲に位置し、溶接の継ぎ目の下に互いにある円環形シリンダー装置間に存在する継ぎ手全体にフラッシュを射出する金属シート（頂部帯）を、内部シェル上の付随の円形シリンダー装置内側の反応ガスの流動方向から上部円環形シリンダー装置の基部円環に溶接する。上部帯は、約８ｍｍ厚および６０ｍｍ幅である。
【０１６８】
別に、一方の上に１つを配列する３つの円環形シリンダー装置内側は、合わせて非偏位の円形シリンダー全体の内側（２０）を形成し、これは、基部（１９）により底部で終了し、頂部で上部フードに開口する。
【０１６９】
本発明の流動における方法に必要な流入ガスＩＩを通るチューブ（２１）（流入ガスＩＩ供給チューブ）をこの内側全体（２０）に流す。流入ガスＩＩ供給チューブの周囲の内側全体（２０）の残留空間を０．３〜１．２ｍｍの粒子径を有する石英砂で充填し、（別法として、酸化物セラミックの破片、顆粒および／または球（あるいは他の微細形状体）を使用することも可能であり、充填物は、無埃が好ましく、これは、例えば、水で洗浄し、続いて乾燥（例えば燃焼乾燥）により生成できる）。充填物は、反応ガスの流動方向において第１円環形シリンダー装置の頂部円環のちょうど下（約１ｃｍ）で終わる。流入ガスＩＩの定量添加を、（反応ガスの流動方向において）第１および第２の間ならびに第２および第３固定触媒床の間で行う。
【０１７０】
リアクターへのチューブ（２１）のアクセス（２２）は、その中に配置され、固定様式で溶接された入口ポート（２３）を通り上部リアクターフード（３）を介する。
【０１７１】
外部チューブ径は、１６８．３ｍｍであり、壁厚は、２〜７ｍｍであってよい。各場合、３つのこのようなチューブ（流入ガスＩＩ供給チューブ）は、２つの上述の固定触媒床間の流入ガスＩＩを供給する。３つの流入ガスＩＩ供給チューブのこのような１群内で、流入ガスＩＩの供給は、１つおよび同じ源由来である。しかし、一般に、（流動方向において）第１および第２の固定触媒床間で供給される流入ガスＩＩの組成物および第２および第３の固定触媒床間に供給される流入ガスＩＩの組成物は、互いに異なり、異なる源に起因する。
【０１７２】
３つの流入ガスＩＩ供給チューブの特定の群に流入ガスＩＩを計量することは、各場合、合計量を制御する。
【０１７３】
流入ガスＩＩ供給チューブの上部リアクターフードへの入口の密封を図８の縦断面において示す。密封を外部および内部フランジ接続により行う。流入ガスＩＩを流すチューブの入口ポート（２３）への移動は、３つの部品（３部品）内を通る。これらの３つの部分は、入口ポート（２４）のチューブ断面、入口ポート（２５）外側のチューブ断面および中間プレート（２６）のチューブ断面である。内部フランジ接続は、気密性様式において下から下部チューブ断面を中間プレートのチューブ断面に結合し、外部フランジ接続は、はじめに周囲から入口ポートを密封し、同時に上から気密性様式において上部チューブ断面を中間プレートのチューブ断面に結合する。使用される密封材料は、例えば、マイカもしくは櫛型グラファイトまたは金属封止剤系材料であってよい。上記の構成方法は、外部フランジ接続を解除後すぐに、チューブ（２１）の位置を変更する必要なく上部リアクターフードの上昇が可能である。
【０１７４】
別法の上部リアクターフードへの流入ガスＩＩ供給チューブの入口の密封を、図９の縦断面に示す。
【０１７５】
入口ポート（２３）に流入ガスＩＩを流すチューブの移動は、２部品内を通る。これらの２部品は、入口ポート（２７）のチューブ断面および入口ポート（２８）外側のチューブ断面である。後者の内径は、前者の内径に比べ１０〜３０ｍｍ大きい。２部品間の気密性移動は、フランジ接続による。このため、周囲フランジは、ポートの上部末端で溶接され、このフランジ１０〜３０ｍｍ上に突出するポート内に流れるチューブ断面まで射出し、溶接リップシール（２９）によりフランジに固定する。入口ポート（２８）外側のチューブ断面の下部末端で、同様に周囲フランジを溶接する。２つフランジ間の密封材料は、例えば、マイカもしくは櫛型グラファイトまたは金属封止剤系材料であってよい。
【０１７６】
反応ガスの流動方向において第１円環形シリンダー装置の水平壁Ｑの通路開口部Ｏの水平面および反応ガスの流動方向において第２円環形シリンダー装置の水平壁Ｑの通路開口部Ｏの水平面で、特定の円環形シリンダー装置の内部シェルにおいて、各場合、中心が正三角形の角である３つの通路開口部Ｏを配置する。各場合の３つの流入ガスＩＩ供給チューブは、これらの開口部ＭＯを通って偏位し（これらを、気密性様式においてこれらの開口部に溶接する）、これらのチューブが特定の円環形シリンダー装置に実装された円形流入ガスＩＩ分配ダクトＫＲ（３０）にぶつかるまで、特定の円環形シリンダー装置の外部シェルの方向において放射状に水平壁Ｑの通路開口部Ｏを通り流れ、円形流入ガスＩＩ分配ダクトＫＲは、これらのチューブを溶接し、それに供給される流入ガスＩＩ供給チューブと同じ外部および内部環径を有する。円形分配ダクトＫＲは、特定の円環形シリンダー装置の通路開口部Ｏの水平面で、高架橋様通路開口部を通る特定の壁ＷTに流れるが高架橋に溶接されない。
【０１７７】
分配ダクトＫＲおよび通路開口部の空隙幅は、約４〜１５ｍｍである。
【０１７８】
流入ガスＩＩ供給チューブの長さは、上部リアクターフードへのそれらの入口から特定の円形分配ダクトＫＲまでを算出し、≧３および≦６ｍである。２つの円形分配ダクトにより描かれる円の外径は、２８６０ｍｍである。当該内径は、２５６０ｍｍである。
【０１７９】
通路開口部ＭＯを通る流入ガスＩＩ供給チューブの通路を密封するが、これは、通路開口部Ｏを通る当該通路に適用しない。その代り、これらの通路は、連結している。
【０１８０】
空隙幅は、約２〜１０ｍｍである。
【０１８１】
円形分配ダクトＫＲ（３０）から通路開口部Ｏを通り流れる流入ガスＩＩ分配チューブは、当該円環形シリンダー装置の外部の方向および内部シェルの方向に放射状につながる。
【０１８２】
分配チューブの外径は、８０〜１１０ｍｍであり、例えば、８８．９ｍｍであってよい。分配チューブの壁厚は、２．１〜６．３ｍｍである。
【０１８３】
円環形シリンダー装置の水平壁Ｑ間で、分配チューブ（３２）は、円環形シリンダー装置の基部円環の方向下方に偏位する。
【０１８４】
反応ガスの流動方向において第１円環形シリンダー装置および反応ガスの流動方向において第２円環形シリンダー装置の軸受構造の真下に（反応ガスの流動方向において第３円環形シリンダー装置の軸受構造の下でない）、流出開口部Ａを有し、縁部ａ、ｂおよびｃならびにこれらの表面を区切るように３組の合同の直角を有する立方計量計（Ｚｕｄｏｓｉｅｒｕｎｇｓｋａｅｓｔｅｎ）（３１）を配置し、これに図１０で示される縦断面における分配チューブが開口する（計量計の壁厚は、適当に１〜３ｍｍ、好ましくは１．５〜２．５および有利には２ｍｍである）。一般に、１つの分配チューブのみが短縁部ａを有する計量計（分配計）（Ｖｅｒｔｅｉｌｕｎｇｓｋａｅｓｔｅｎ）に開口する。３つ以下の分配チューブは、長縁部ａを有する計量計（分配計）に開口する。全ての計量計における縁部ｃの長さは、一様に４０ｍｍであり、全ての計量計における縁部ｂの長さは、一様に１５０ｍｍである。対照に、縁部ａの長さは、様々な計量計において変化する。全ての計量計に合同な長方形ａ×ｂの２組のうちの１つは、各場合、円環形シリンダー装置の基部円環の面内にある。
【０１８５】
縁部ｃは、基部円環の面および円環形シリンダー装置に属する頂部円環の方向の点に対して全て直角である。全ての計量計の縁部ａを平行に整列する。２つの隣接の計量計の間隔は、１３０ｍｍである。この間隔列において、計量計を円形シリンダー装置内側の全横断面にわたり分配して配列する。縁部ａは、円環形シリンダー装置の外側シェルの一方からこの外部シェルのもう一方に割線のように位置する。これらが、円環形シリンダー装置の内部シェルとぶつかる場合、計量計は、ちょうど内部シェルの前で終了し、当該縁部長ａを有する（個別の）新規の（新しい）計量計として内部シェルの反対の周辺側に続く。円環形シリンダー装置の外部シェルの内部表面および内部シェルの外部表面上で取り付け具（３３）を配置し（好ましくは確実に固定されるように構成する）、これに対して計量計を、長方形表面ｂ×ｃの中間に固定する。図１１（側面図）および１２（上面図）は、確実に固定するように構成されるこのような取り付け具の例を示す。
【０１８６】
全角３６０℃にわたりガス浸透性である計量多角形（好ましくは規則正しい１２側面）を使用する場合、有用な実施例はまた、以下の寸法を含む：
長縁部ｂ：１６０ｍｍ
長縁部ｃ：４０ｍｍ
計量計の壁厚：２ｍｍ
放射状に連続する計量計の間隔（内幅）：１２５ｍｍ
流出開口部Ａの内径：２．５ｍｍ
ビーズのひもに隣接の２つの流出開口部Ａの間隔（中心〜中心）：一様に６０ｍｍ
円環形シリンダー装置の基部円環に面する縁部ａから理論的ひもの間隔：１０ｍｍおよび
放射状に連続する分配計の相互に放射状に対面する長方形表面ａ×ｃの流出開口部Ａは、互いに対面し、間に空隙を有する。
【０１８７】
用途において適切には、計量多角形に、計量点を１つおよび同じ多角形において多角形の周囲全体に一様に分配するように、酸素分子を含む流入ガスを供給する。１つおよび同じ多角形のこれらの計量点の数は、例えば、２もしくは３または４または５または６または７あるいはそれ以上であってよい。計量点の数が増加するとともに、多角形の個々の流出開口部Ａにおける圧が一様になる。図１８は、このような計量多角形構造の図を示す。
【０１８８】
別の実施形態において、計量計を割線様様式の代わりにさらに同軸の多角形または同軸の円としてクモの巣様様式で円環形シリンダー装置内側の横断面全体に配列してよい。個々の多角形または円を全角３６０°（計量多角形または円）を完全に製造し、または個別の計量計に分割することができる。
【０１８９】
計量計の配列は、両円環形シリンダー装置に一致して（同時に）適当に行う。
【０１９０】
流出開口部Ａを立方計量計（分配計）の長方形表面ａ×ｃに配置する。これらは全て円形であり、内径２〜４ｍｍ、有利には３ｍｍを有する。
【０１９１】
流出開口部Ａを、ひも上にビーズの連続のような計量計（分配計）の２つの合同な長方形表面ａ×ｃに配置し、ひもは、円環形シリンダー装置の基部円環に面する縁部ａから５ｍｍの間隔を有し、この縁部ａに平行に形成する。「ビーズのひも」上の１つの流出開口部Ａから次の流出開口部Ａまでの距離は、常に（中心から中心まで測定し）１００ｍｍである（別法として、５０〜１００ｍｍの別の一様な距離を使用することも可能である）。記載のリアクターの１つの円環形シリンダー装置に実装される全ての計量計（分配計）の流出開口部Ａの合計数は、約２０００個である（ビーズのひも上の２つの隣接の流出開口部Ａの間隔が＜１００ｍｍで選択される場合、流出開口部Ａの合計数は、１００００以下または５０００以下であってよい）。円環形シリンダー装置の基部円環に面する縁部ａは、基部円環から射出されてはいけない。最終的に、計量計（分配計）が隔壁ＷTとぶつかる場合、これらの隔壁ＷTは、計量計（分配計）に対応する通路を有し、ガス浸透性空隙が通路開口部の内部周囲および計量計（分配計）の外部周囲との間に約１ｃｍ存在することも強調されるものとする。隣接の長方形の計量計の対面の長方形表面ａ×ｃの流出開口部Ａは、互いに対面する空隙を有する。
【０１９２】
原則として、記載のように、流出開口部Ａの合計数は、様々な円環形シリンダー装置において同一であってよい。
【０１９３】
これらは、互いに異なっていてもよい。つまり、この合計数は、反応ガスの流動方向において、円環形シリンダー装置から円環形シリンダー装置まで増加または減少することができる。
【０１９４】
本発明の記載の軸式トレイリアクターの脱水素化される少なくとも１個の炭化水素の不均一系触媒による部分脱水素化のモニターおよび制御は、特定の固定触媒床の様々な触媒活性床に存在する温度の測定により適当に行う。
【０１９５】
上記の軸式トレイリアクターの固定触媒床内の成形触媒体の触媒活性床は、反応ガスの流動方向において床の高さ３００ｍｍ（３０ｃｍ）を有する（当然ながら、トレイリアクターは、完全な当該様式において、３０ｃｍから偏位する床の高さを設計することもでき（例えば４０ｃｍ）、４０ｃｍ高の床の高さは、例えば、使用される成形触媒体が３ｍｍ径の当該触媒のひもである場合に望ましく、これは、圧低下を生じ、床の高さが高くなるほど、円環形シリンダー装置内側の径５．４７ｍに、および関連触媒床流出面積２１．６ｍ2のみに有利に低下する）。
【０１９６】
反応ガスの流動方向において、温度測定を、以下の触媒活性床の高さＳｈで行う：
０ｃｍ、
７．５ｃｍ、
１５ｃｍ、
２２．５ｃｍおよび
３０ｃｍ。
【０１９７】
成形触媒体の床の高さが、３００ｍｍと異なる値である場合（例えば、２４０ｍｍもしくは２６０ｍｍまたは２８０ｍｍ）、温度測定は、当該様式において、この床の高さ全体に等距離に分配される５つの高さで行われる。
【０１９８】
このため、３成分の熱要素を入れる３つのガイドフィンガー（３４）（３成分の熱要素は、３つの異なる（一般に等距離）固定触媒床への挿入深度にて温度を同時に検出する）を、直列円形シリンダーのシェル（１）を通し、および上述の高さＳｈのそれぞれで円環形シリンダー装置の外部シェルを通して（図１３を参照）、当該円環形シリンダー装置の軸（すなわち、放射状および水平）に対して直角に触媒活性床に流す。個々のガイドフィンガーは、円環形シリンダー装置の内部シェルまで射出し、固定触媒床から密封される。つまり、特定のガイドフィンガーの内側は、反応ガスと接触しない。ガイドフィンガーの内径は、３〜５ｍｍであり、ガイドフィンガーの外径は、６〜８ｍｍである。１つおよび同じ床の高さＳｈで設置された３つのガイドフィンガー（３４）を、周囲に沿った連続したガイドフィンガーが、これらが交差するまで理論的に伸長される場合の角１２０°をつくるようにシェル（１）の周囲に分配する。連続した床の高さＳｈに配置されるガイドフィンガーの場合、流動方向における、次の３つのガイドフィンガーは、前の３つのガイドフィンガーと一致せず、むしろ９０°まで補正される。上述の補正の方向（時計方向または反時計方向）を、触媒活性床全体に保持し、図１４に示されるように、ガイドフィンガーは、Ｓｈ＝０ｃｍおよびＳｈ＝３０ｃｍで一致する。
【０１９９】
温度を測定する場合の固定触媒床に対して事前に流入ガスＩＩの定量添加を調節するために、床の高さＳｈ＝０ｃｍおよびＳｈ＝３０ｃｍにて決定される温度を使用する。ガス吸気口チューブスタブ（４）への反応ガスの入り口とガス排気口チューブスタブ（５）からの反応ガスの流出との間の脱水素化炭化水素に脱水素化される炭化水素のモル比の変化が、リアクターを通るシングルパスに対する脱水素化変換を提供する。所望の脱水素化変換を得るように流入ガスＩＩを注入する。
【０２００】
ガイドフィンガー（３４）の導入の詳細な構成は、図１３および１４の縦断面に示される。
【０２０１】
これらは、固定触媒床内のガイドフィンガー（３４）を内径４〜７ｍｍおよび外径６〜９ｍｍを有する（同様に閉口の）保護フィンガー（Ｓｃｈｕｔｚｆｉｎｇｅｒ）（３５）内に流すことが明らかである。ガイドフィンガー外壁と保護フィンガー内壁との間の空隙は、可能な限り小さくする。適宜、残っている空隙に高温熱伝導ペーストを充填する。この保護フィンガーを円環形シリンダー装置の外部シェルの内壁（３６）に気密性に溶接し、そのため、反応ガスは、この点で円環形シリンダー装置のシェル（１）および外部シェルとの間の空隙（３８）に通ることができない。シェル（１）の外側で、ガイドフィンガーを内径およそ４５ｍｍおよび外径５０．８ｍｍであるフラッシュチューブ（３７）の対称の軸上に流す。ガイドフィンガーの長さは、２０００ｍｍであり、フラッシュチューブの長さは、４００ｍｍである。フラッシュチューブを、フランジ（３９）により気密性に密封し、そこへ、ガイドフィンガーを、クランプ環シール（４０）を通して気密性に挿入する。
【０２０２】
シェル（１）の外側に、フラッシュチューブを気密性に溶接する。シェル（１）を通るガイドフィンガー（３４）の通路は、気密性ではない。不活性ガス（好ましくは窒素分子、例えば、Ｏ2、水蒸気またはその混合物１体積％以下の産業用窒素）を、フラッシュチューブに溶接したポート（４１）を通して供給し、シェル（１）を通るガイドフィンガー（３４）の通路で、円環形シリンダー装置のシェル（１）と外部シェルとの間の空隙へのアクセスを有する（不活性ガスを、空隙（３８）を介して間接的にフラッシュチューブのいくつかに供給する）。図１３はまた、溶接リップシール１７を示す。
【０２０３】
これらの不活性ガス流は、全体に、一般に反応ガスの流量（Ｎｍ3）に対して、１体積％以下、通常、０．１以下または０．０１体積％以下であるだろう。
【０２０４】
図１５および１６は、横支柱により固定された２つの二脚の縦断面を示す。これらは、外径６ｍｍおよび壁厚１ｍｍを有するチューブからなる。２本の脚を形成するチューブを実装の立方体（４３）（３０ｍｍ×１０ｍｍ×２０ｍｍ（幅×高さ×深さ））に埋め込む。
【０２０５】
脚が適宜、横支柱の中間にぶつかる場合、短スリーブ（４２）を挿入面に直角に埋め込む。
【０２０６】
これらの二脚のいくつかを、グリッドセクターに配置し、その後固定触媒床を注入する。次いで、保護フィンガー（３５）を、熱要素のためにガイドフィンガーの水平ガイドを固定し、従ってこれらの下垂を防ぐために上述のスリーブ（４２）を通り流す。
【０２０７】
一致のガイドフィンガー（Ｓｈ＝０ｃｍ、Ｓｈ＝３０ｃｍ）を図１６における一般的な二脚により支持することができる。
【０２０８】
上記の軸式トレイリアクターの断熱性を、熱遮断のための圧力容器壁の外側（例えば、層厚３００〜５００ｍｍ）に適当な断熱材料（例えば、発泡ガラスまたは鉱滓綿）を実装することにより、さらに有利に改良することができる。例えば外部壁に固定する取り付け具により、実装を行うことができる（例えば、溶接）。
【０２０９】
軸式トレイリアクターとして設計されたシャフトリアクターの設計の説明の前に記載した、プロパンからプロピレンへの不均一系触媒による部分脱水素化をこの軸式トレイリアクターで、例えば以下のように実施することができる。
【０２１０】
以下の成分を有する反応ガス１１６３０６Ｎｍ3／ｈを、ガス吸気口チューブスタブを通してトレイリアクターに供給する（リアクターフードおよびフラッシュチューブ（２７）へのＮ2の不活性ガス流を無視するが、それは、反応ガス量（Ｎｍ3）に対して、それらの合計量が＜０．０１体積％であるためである）。
プロパン ３４．４４体積％、
プロピレン ０．２体積％、
Ｎ2 ５２．８体積％、
Ｏ2 ３．０４体積％、
ＣＯ2 １．６１体積％、
ＣＯ ０．３９体積％、
Ｈ2 ０．０９体積％、
エタン ０．１２体積％、
Ｈ2Ｏ ７．２２体積％、
イソブテン ０．０１体積％、
アクリル酸 ０．０４体積％、
アクロレイン ０．０２体積％および
酢酸 ０．０２体積％。
【０２１１】
反応ガスは、３９４℃および入口圧３．１０ｂａｒを有する。
【０２１２】
適当な分配計の流出開口部Ａを通る反応ガスの流動方向において、第１および第２固定触媒床との間に計量される流入ガスＩＩ１は、以下の成分を有する空気および水蒸気の混合物２９３０Ｎｍ3／ｈである：
水 ３４．９体積％、
Ｎ2 ５１．４体積％および
Ｏ2 １３．７体積％。
【０２１３】
流入ガスＩＩ１の温度は、４５０℃およびその圧は、２．９ｂａｒである。
【０２１４】
適当な分配計の流出開口部Ａを通る反応ガスの流動方向において、第２および第３固定触媒床との間に計量される流入ガスＩＩ２は、以下の成分を有する空気および水蒸気の混合物２６００Ｎｍ3／ｈである：
水 ５４．３３体積％、
Ｎ2 ３６．０９体積％および
Ｏ2 ９．５８体積％。
【０２１５】
流入ガスＩＩ２の温度は、４５０℃であり、その圧は、２．８ｂａｒである。生成ガス混合物が、ガス排気口チューブスタブ（５）を通して１２０７５４Ｎｍ3／ｈをトレイリアクターから放出され、以下の成分を有する：
プロパン ２４．９５体積％、
プロピレン ５．７７体積％、
Ｎ2 ４９．８６５体積％、
Ｏ2 ０体積％、
ＣＯ2 ３．０３体積％、
ＣＯ ０．３５体積％、
Ｈ2 ４．１３体積％、
メタン ０．０１体積％、
エタン ０．１１体積％、
エチレン ０．０１体積％、
Ｈ2Ｏ １１．９８体積％および
アクリル酸 ０．０１体積％。
【０２１６】
生成ガス混合物の温度は、５０１℃であり、生成ガス混合物の圧は、２．７１ｂａｒである。
【０２１７】
流入ガス流Ｉ１として、ガス混合物は、１２０７５４Ｎｍ3／ｈの反応ガスの流動方向において、第１固定触媒床から流動し（これは流量Ｗ１ １．１ｍ／ｓに対応する）、以下の成分を有する：
プロパン ３０．１６体積％、
プロピレン ３．０３体積％、
Ｎ2 ５１．０３体積％、
Ｏ2 ０体積％、
ＣＯ2 ２．３６体積％、
ＣＯ ０．３７２体積％、
Ｈ2 ２．１４体積％、
メタン ０．００１体積％、
エタン ０．１１６体積％、
エチレン ０．００４体積％、
Ｈ2Ｏ ９．７５体積％および
アクリル酸 ０．０２２体積％。
【０２１８】
流入流Ｉ１の温度は、４９６℃であり、その圧は、２．９ｂａｒである。
【０２１９】
流入ガス流Ｉ２として、ガス混合物は、１２７１８０Ｎｍ3／ｈの反応ガスの流動方向において、第２固定触媒床から流動し（これは流量１．３３ｍ／ｓに対応する）、以下の成分を有する：
プロパン ２６．８５体積％、
プロピレン ４．６５体積％、
Ｎ2 ５０．２９体積％、
Ｏ2 ０体積％、
ＣＯ2 ２．７５体積％、
ＣＯ ０．３５９体積％、
Ｈ2 ３．３４体積％、
メタン ０．００２体積％、
エタン ０．１１３体積％、
エチレン ０．００５体積％、
Ｈ2Ｏ １１．１３体積％および
アクリル酸 ０．０１３体積％。
【０２２０】
流入流Ｉ２の温度は、４９９℃であり、その圧は、２．８ｂａｒである。
【０２２１】
流入ガス流Ｉ１の不在を仮定して、流出開口部Ａ１から流出する個々の流入ガスＩＩ１全ての方向（これらは、反応ガスの流動方向において、第１円環形シリンダー装置の流入ガスＩＩ１のための分配計の流出開口部Ａである）は、流入ガスＩ１の流動方向で角α９０°をつくる。
【０２２２】
流入ガス流Ｉ２の不在を仮定して、流出開口部Ａ２から流出する個々の流入ガス流ＩＩ２全ての方向（これらは、第１反応ガスの流動方向において第２円環形シリンダー装置の流入ガスＩＩ２のための分配計の流出開口部Ａである）は、流入ガスＩ２の流動方向で角α９０°をつくる。
【０２２３】
反応ガス流入混合物１の導入時間Ｊ１（反応ガスの流動方向において、第２円環形シリンダー装置に流れる）は、０．７３５秒である。
【０２２４】
反応ガス流入混合物１の温度が５５０℃に増加する場合、導入時間は０．１５秒に低下する。
【０２２５】
温度増加に対応するように、圧増加もまた、導入時間Ｊを短縮する。
【０２２６】
反応ガス流入混合物２の導入時間Ｊ２（反応ガスの流動方向において、第３円環形シリンダー装置に流れる）は、０．７６１秒である。
【０２２７】
反応ガス流入混合物２の温度が５５０℃に増加する場合、導入時間は０．１５秒に低下する。
【０２２８】
関連固定触媒床から全ての流出開口部Ａ１までの距離Ｄ１は、５ｍｍである。
【０２２９】
関連固定触媒床から全ての流出開口部Ａ２までの距離Ｄ２は、５ｍｍである。
【０２３０】
別の実施形態において、Ｄ１およびＤ２はまた、それぞれ５ｍｍ〜１０ｍｍのいずれかの他の値に一様に調節することができる。
【０２３１】
流入ガス流Ｉ１の流動方向に対して直角の射影面Ｅ１への流入ガス流Ｉ１の流動方向における全ての流出開口部Ａ１の射影において、流入流Ｉ１により考慮される射影表面積のｍ2に存在する流出開口部重心の数ＺＡ１は、≧５０である。
【０２３２】
射影面の１つの流出開口部重心から最も近い流出開口部重心までの距離は、１００ｍｍ以下である。
【０２３３】
流入ガス流Ｉ２の流動方向に対して直角の射影面Ｅ２への流入ガス流Ｉ２の流動方向における全ての流出開口部Ａ２の射影において、流入流Ｉ２により考慮される射影表面積のｍ2に存在する流出開口部重心の数ＺＡ２は、≧５０である。
【０２３４】
射影面の１つの流出開口部重心から最も近い流出開口部重心までの距離は、１００ｍｍ以下である。
【０２３５】
反応ガス混合物の流入流１が、反応ガスの流動方向において第２円環形シリンダー装置に存在する固定触媒床を通過する場合、反応ガス混合物の流入流１に存在するプロパン６．１９ｍｏｌ％をプロピレンに変換する。
【０２３６】
反応ガス混合物の流入流２が、反応ガスの流動方向において、第３円環形シリンダー装置に存在する固定触媒床を通過する場合、反応ガス混合物の流入流２に存在するプロパン３．０９ｍｏｌ％をプロピレンに変換する。
【０２３７】
次いで、その中に存在するプロピレンを酸化するためにそれ自体公知の様式において使用することができるガス排気口チューブスタブ（５）を通りトレイリアクターから放出され生成ガス混合物を、その中に存在するプロパンにより、部分的に標的生成物としてアクロレインおよび／またはアクリル酸に下流の不均一系触媒の部分酸化を行った。
【０２３８】
手法は、例えば、独国特許出願公開第１０２００５０６１６２６号、独国特許出願公開第１０２００５０５７１９７号、独国特許出願公開第１０２００５０５２９２３号、独国特許出願公開第１０２００５０５２９１７号、独国特許出願公開第１０２００５０２２７９８号、独国特許出願公開第１０２００５００９８８５号、独国特許出願公開第１０２００５０１０１１１号、独国特許出願公開第１０２００４０３２１２９号、独国特許出願公開第１０２００５０１３０３９号、国際出願第０３／０７６３７０号、独国特許出願公開第１０２１１２７５号、国際出願第０１／９６２７０号、独国特許出願公開第１０２００５０５６３７７号明細書およびこれらの明細書に引用されている従来技術のようであってよい。特に、手法は、独国特許出願公開第１０２００４０３２１２９号および独国特許出願公開第１０２００５０１３０３９号または独国特許出願公開第１０２００５０２２７９８号に記載のようであってよい。
【０２３９】
通常、標的生成物は、部分酸化の生成ガス混合物および残りの残留ガス、少なくともプロパンを含む部分から続いて取り出され、適宜、軸式トレイリアクターのガス吸気口チューブスタブを通して供給される反応ガスの生成における不変換プロピレンを不均一系触媒による部分脱水素化に再循環する。
【０２４０】
上記に対応する様式において、上記の軸式トレイリアクターのガス吸気口チューブスタブを通り供給される反応ガス１１６３０９Ｎｍ3／ｈを、温度２０℃および圧４ｂａｒの規格の粗製プロパン８０６３Ｎｍ3／ｈ、
プロパン ≧９８．０体積％、
プロピレン ≦０．１１体積％、
ｎ−ブタン ＜０．００１体積％、
イソブタン ＜０．０５体積％、
エタン ＜１．５体積％、
エチレン ＜０．０２体積％および
他のＣ4炭化水素 ＜０．００１体積％
と温度１０４℃および圧３．３ｂａｒのこのような部分酸化の残留ガス１０２９６１Ｎｍ3／ｈを（例えば、国際出願第２００４／０６７１６４号の図１０のように）結合することにより得、以下の成分を有する：
プロパン ３１．１８体積％、
プロピレン ０．２１５体積％、
Ｎ2 ５９．６９体積％、
Ｏ2 ３．４４体積％、
ＣＯ2 １．８１体積％、
ＣＯ ０．４４４体積％、
Ｈ2 ０．０９８体積％、
エタン ０．０６体積％、
エチレン ０．００３体積％、
Ｈ2Ｏ2．９６体積％、
アクリル酸 ０．０４体積％、
アクロレイン ０．０３体積％および
酢酸 ０．０３体積％。
【０２４１】
２種のガス流を結合するために、これらを互いに、例えばパイプ配管に設置された静的混合機で激しく混合する。
【０２４２】
ガス吸気口チューブスタブに供給される上述の結合および時間が時間内で可能な限り密接であることが有利である。
【０２４３】
結合により、はじめにＰ＝３．２１ｂａｒおよびＴ＝９５．７℃でガス混合物を形成する。ガス排気口チューブスタブ（Ｓ）から放出される生成ガス混合物の間接的熱交換により、３９４℃および入口圧３．１０ｂａｒを生じる。
【０２４４】
それ自体公知の様式の少なくとも１つの除去ステップにおいて、標的生成物をプロピレンからアクロレインおよび／またはアクリル酸への不均一系触媒ガス相の部分酸化で得られた生成ガス混合物から取り出すことができる。通常、手法は、ガス相から液体相への基本除去ステップの少なくとも１種の標的生成物を変換することである（生成ガス混合物は、適宜、事前に冷却する）。これは、標的生成物の部分的または完全および適宜、分別凝縮（例えば、アクロレインおよび／またはアクリル酸）により、および／または水性もしくは有機溶剤に生成ガス混合物由来の少なくとも１種の標的生成物の吸収により行うことができる（すなわち、分別凝縮および／または水または水溶液を用いた吸収を互い重ねて行うこともできる）。一般に、基本除去ステップとして分別凝縮および／または水もしくは水溶液の吸収が好ましい。標的生成物としてアクリル酸および／またはアクロレインの場合、適切な吸収剤は、例えば、水、低級カルボン酸の水溶液および疎水性有機溶剤、例えば、ジフェニルおよびジフェニルエーテルの混合物（例えば、Ｄｉｐｈｙｌ（登録商標）またはＤｉｐｈｙｌ（７５〜９９．９質量％）およびフタル酸ジメチル（０．１〜２５質量％）の混合物である。アクリル酸の場合、標的生成物を含む生成ガス混合物は、分別凝縮されることが好ましい。例えば、基本除去（とりわけ、アクリル酸の場合）を以下の明細書に記載のように行うことができる（例えば、欧州特許出願公開第１３８８５３３号、欧州特許出願公開第１３８８５３２号、独国特許出願公開第１０２３５８４７号、欧州特許出願公開第７９２８６７号、国際出願第９８／０１４１５号、欧州特許出願公開第１０１５４１１号、欧州特許出願公開第１０１５４１０号、国際出願第９９／５０２１９号、国際出願第００／５３５６０号、国際出願第０２／０９８３９号、独国特許出願公開第１０２３５８４７号、国際出願第０３／０４１８３３号、独国特許出願公開第１０２２３０５８号、独国特許出願公開第１０２４３６２５号、独国特許出願公開第１０３３６３８６号、欧州特許出願公開第８５４１２９号、米国特許第４３１７９２６号、独国特許出願公開第１９８３７５２０号、独国特許出願公開第１９６０６８７７号、独国特許出願公開第１９０５０１３２５号、独国特許出願公開第１０２４７２４０号、独国特許出願公開第１９７４０２５３号、欧州特許出願公開第６９５７３６号、欧州特許出願公開第９８２２８７号、欧州特許出願公開第１０４１０６２号、欧州特許出願公開第１１７１４６号、独国特許出願公開第４３０８０８７号、独国特許出願公開第４３３５１７２号、独国特許出願公開第４４３６２４３号、独国特許出願公開第１９９２４５３２号、独国特許出願公開第１０３３２７５８号および独国特許出願公開第１９９２４５３３号を参照）。アクリル酸除去もまた、欧州特許出願公開第９８２２８７号、欧州特許出願公開第９８２２８９号、独国特許出願公開第１０３３６３８６号、独国特許出願公開第１０１１５２７７号、独国特許出願公開第１９６０６８７７号、独国特許出願公開第１９７４０２５２号、独国特許出願公開第１９６２７８４７号、欧州特許出願公開第９２０４０８号、欧州特許出願公開第１０６８１７４号、欧州特許出願公開第１０６６２３９号、欧州特許出願公開第１０６６２４０号、国際出願第００／５３５６０号、国際出願第００／５３５６１号、独国特許出願公開第１００５３０８６号および欧州特許出願公開第９８２２８８号に記載のように行うことができる。国際出願第／０１９６２７１号の図７に記載または独国特許出願公開第１０２００４０３２１２９号およびその対応特許に記載のように除去することが好ましい。ふさわしい除去態様はまた、国際出願第２００４／０６３１３８号、国際出願第２００４／０３５５１４号、独国特許出願公開第１０２４３６２５号および独国特許出願公開第１０２３５８４７号明細書に記載の方法である。得られた粗製アクリル酸のさらなる加工は、例えば、国際出願第０１／７７０５６号、国際出願第０３／０４１８３２号、国際出願第０２／０５５４６９号、国際出願第０３／０７８３７８号および国際出願第０３／０４１８３３号明細書に記載のように行うことができる。
【０２４５】
上記の分離プロセスの一般的な特徴は、標準圧（１ｂａｒ）の沸点が≦−３０℃である生成ガス混合物のこれらの構成物質を基本的に含む残留ガス流（すなわち、凝縮または揮発静し難い構成物質）が、例えば個別の内部物質を含む、例えば、特定の分離カラムの頂部に通常残り、その下部区分に、少なくとも１種の標的生成物を含む生成ガス混合物が、通常、前の直接および／または間接冷却後に供給されることである。
【０２４６】
通常、分離カラムの下部区分において、特定の少なくとも１種の標的生成物および標的生成物に類似の揮発性の副構成物質を含めた、生成ガス混合物の揮発性の少ない構成物質は、凝縮相で得られる。
【０２４７】
通常、残留ガス構成物質は、第一級プロパン、適宜、部分酸化で不変換のプロピレン、酸素分子および多くの場合、部分酸化でも使用される他の不活性希釈ガス、例えば、窒素および二酸化炭素である。使用される分離プロセスに応じて、水蒸気は、微量のみまたは２０体積％以下の残留ガスに存在することができる。この残留ガスを使用して上記のように進めることができる（および一般に進む）。
【０２４８】
この点で、アクリル酸は、根本的に、部分酸化生成ガス混合物から除去され、この混合物は、標的生成物としてアクリル酸を含み、好ましくは以下のように記載されるように得られており、すなわち、適宜、事前に直接および／または間接冷却により冷却された生成ガス混合物が、国際出願第２００４／０３５５１４号および独国特許出願公開第１０２４３６２５号の実施例に記載のように、粗製アクリル酸の側留排出口（Ｓｅｉｔｅｎａｂｚｕｇ）下で個別の内部取付物を含むカラムを（例えば、それ自体に）上行して分別凝縮し、かつ／または水または水溶液で吸収されることを再度強調するものとする。回収した粗製アクリル酸に、続いて懸濁結晶化を行うことが好ましく、形成されたアクリル酸懸濁結晶を洗浄カラムにより、残っている母液から取り出すことが好ましい。有利には、使用される洗浄液は、洗浄カラム内の事前に除去されたアクリル酸結晶の融解物である。さらに、洗浄カラムは、結晶床を強制的に移動するものが好ましい。油圧洗浄カラム（例えば、ＴＮＯ洗浄カラム）または機械的洗浄カラムがより好ましい。具体的な詳細において、国際出願第０１／７７０５６号、国際出願第０３／０４１８３２号および国際出願第０３／０４１８３３号の記載に従うことができる。つまり、残っている母液を、分別凝縮に再循環することが好ましい（さらに、欧州特許出願第１０１５４１０号を参照）。通常、副構成要素の排気口は、パージ流として粗製アクリル酸の分留管の下にある。
【０２４９】
１つ結晶化ステージのみを使用し、ポリＮａアクリル酸系過吸収剤を生成するのに極めて適切である、純度≧９９．８質量％を有するアクリル酸を得ることが可能である。
【０２５０】
また、独国特許出願公開第１０２４５５８５号および独国特許出願公開第１０２４６１１９号に記載の要件の特性も、本発明における方法に適用する。
【０２５１】
一般に、本発明における方法はまた、不均一系触媒による部分脱水素化の本発明における方法が少なくとも１個の脱水素化炭化水素の少なくとも１つの不均一系触媒の部分酸化に続くものである。
【０２５２】
図１〜１７を以下に示す：
図１： 本発明において適切なトレイリアクターとして構成されるシャフトリアクターの縦断面の上面図。
【０２５３】
図２： 本発明において適切なトレイリアクターとして構成されるシャフトリアクターの縦断面の正面図。
【０２５４】
図３： グリッドを省略した円環形シリンダー装置の上面図。
【０２５５】
図４： その上に実装されたグリッドおよび金属ワイヤーの網目を有する円環形シリンダー装置の平面図。
【０２５６】
図５： 円環形シリンダーシェル（１）と上部リアクターフードとの間で結合されるフランジ。
【０２５７】
図６： 注入補助物。
【０２５８】
図７： 頂部円環の水平面で、円形シリンダーシェル（１）と円環形シリンダー装置の外部シェルとの間の溶接リップシール。
【０２５９】
図８： 上部リアクターフードの入口スタブに流入ガスＩＩを流すチューブの３部品移動。
【０２６０】
図９： 上部リアクターフードの入口スタブに流入ガスＩＩを流すチューブの２部品移動。
【０２６１】
図１０： 計量計への分配チューブの開口部。
【０２６２】
図１１： 分配計用に形成される確実な固定を構成する取り付け具の側面図。
【０２６３】
図１２： 図１１の側面図に示される取り付け具の平面図。
【０２６４】
図１３： 固定触媒床への熱要素の導入。
【０２６５】
図１４： 固定触媒床内で一方の上に１つを流し、合同である２つの熱要素の導入。
【０２６６】
図１５： 熱要素ガイドフィンガーを支持する二脚。
【０２６７】
図１６： 固定触媒床内で一方の上に１つを流し、合同である２つの熱要素のガイドフィンガーを支持する二脚。
【０２６８】
図１７： シャフトリアクターの模造物。
【０２６９】
実施例
立方体（シャフト）リアクター模造物（４４）を使用した。壁厚３ｍｍの立方体の内側（リアクター模造物の全ての要素は、１．４５４１のステンレス鋼から製造した）は、以下の寸法を有した。基部表面は、８４０ｍｍ（縁部ａ）×９００ｍｍ（縁部ｂ）であった。立方体リアクター模造物の高さ（縁部ｃ）は、１２００ｍｍであった。
【０２７０】
リアクター模造物の基部表面６０ｃｍ上（測定は、基部表面から計量計（分配計）の上部縁部ａ*までの距離に基づく）をリアクター模造物の内側に、縁部ｂに平行な最長縁部ｂ*と、同様に長方形の横断面ａ*×ｃ*を有する３つの同一の立方体計量計（４５）を実装した。これらの計量計の壁厚は、２ｍｍであった。縁部ａ*は、縁部ａに平行であり、１５ｃｍを有した。縁部ｃ*は、縁部ｃに平行であり、４ｃｍを有した。２つの計量計間の間隔は、１３ｃｍであった。３つの分配計の中間を、立方体幅ａ＝８４０ｍｍでその縁部ａ*の中央に配列した。縁部ｂ*は、９００ｍｍを有した。分配計を、それぞれ限界表面ａ*×ｃ*により限界表面ａ×ｃに溶接した。頂部で、立方体リアクター模造物を開口し（すなわち、蓋がなかった）、底部および４つの側面を閉口した。
【０２７１】
連続したビーズのひものように配列された３ｍｍ径の円形流出開口部Ａ（４６）を配置された計量計の２つの長方形表面ｃ*×ｂ*において、ひもを、基部表面ａ×ｂに面し、この縁部に平行に形成される縁部ｂ*から５ｍｍ離した。
【０２７２】
「ビーズのひも」上の１つの流出開口部Ａから次の流出開口部Ａまでの距離は、（重心から重心を測定して）１０ｃｍであった。隣接の長方形の計量計の相互に対面する長方形表面ｃ*×ｂ*の流出開口部Ａは、空隙を間にして互いに対面した。
【０２７３】
プレート厚３ｍｍの穴あきプレート（４７）を計量計（４５）に配置した（横断面ａ×ｂ上）。孔の形状は、一様に長円形であった。これらの横寸法は、３ｍｍであり、これらの縦寸法は、１．５ｃｍであった。穴あきシートの開放率は、３０％であった（％開放率＝（浸透可能な表面積の合計／表面積合計）×１００）。孔の中心を、方形ピッチで一様に分配した。
【０２７４】
ステアタイト環７ｍ×７ｍｍ×４ｍｍ（外径×高さ×内径）の床の高さ２０ｃｍの不活性床（４８）を穴あきシートに注入した。一様な金メッシュが、この不活性床に位置し、縦および横の金属ワイヤーから構成される。
【０２７５】
２本の最も近い平行なワイヤーの距離は、２ｍｍであった。グリッド（４９）をこの金メッシュに配置し、金メッシュのように、全横断面ａ×ｂ全体に伸長した。グリッドの高さ（縁部ｃに平行）は、１０ｃｍであった。また、グリッドは、ハチの巣状構造を有した。個々のハチの巣状は、内部表面３ｃｍ×３ｃｍの方形横断面を有した。グリッドの壁厚は、１ｍｍであった。
【０２７６】
計量計の下に計量配管（５０）を配置し、これは、縁部ａ（最も近い縁部ａまでの距離は、１０ｃｍであった）に平行に位置し、壁ｂ×ｃの当該開口部を通り挿入され、気密性様式において計量計に溶接された。計量配管は、方形横断面１０ｃｍ×１０ｃｍを有した。その長さは、第３計量計の縁部ａ*の末端まで伸長した。
【０２７７】
特定の分配計の下に、計量配管は、８ｃｍ径の円形開口部を有し、これは、基部表面ａ×ｂに面する表面ａ*×ｂ*の当該（中央に実装された）円形開口部と一致し、分配計に溶接された。計量配管の長さは、８００ｍであった。
【０２７８】
ＣＯ2１０体積％および空気９０体積％からなる（流入ガスＩＩと見立てた）混合物４０ｍ3／ｈをこの計量配管に供給した（Ｔ＝２５℃、Ｐ＝１．１ｂａｒ）。
【０２７９】
１０ｃｍの距離で、穴あきプレート（５１）を計量配管下の立方体リアクター模造物に溶接し、全横断面積ａ×ｂ上に伸長した。穴あきプレートの孔（プレート厚３ｍｍ）は、１ｃｍ径を有した。孔の中心を、方形ピッチで一様に分配した。穴あきプレートの開口部率は、６％であった。
【０２８０】
上述の穴あきプレートの下で、円形スタブ（５２）（内径３００ｍｍ）は、立方体リアクター模造物につながった。基部表面ａ×ｂからのその距離は、５ｃｍであった。最も近い表面ａ×ｃからのその距離は、１０ｃｍであった。
【０２８１】
スタブを通る表面ｂ×ｃは、挿入された計量配管を通る表面ｂ×ｃと対面であった（計量配管およびスタブを同じ流動方向において理論的に伸長した場合、伸長線は基本的に一致した）。
【０２８２】
空気２５００ｍ3／ｈ（Ｔ＝２５℃、Ｐ＝１．１ｂａｒ）を、スタブを通して立方体リアクター模造物に流した（流入ガス流Ｉと見立てた）。
【０２８３】
Ｓｉｅｍｅｎｓ製Ｕｌｔｒａｍａｔ２２Ｐにより（ガス混合物を吸引し、キュベットを通りそれを流し、その成分のＣＯ2量をＵＶ分光計で決定し、比較キュベットの成分の挙動と比較する）、ハチの巣状グリッドの個々の断面のハチの巣状のＣＯ2量を決定した。
【０２８４】
理論的平均ＣＯ2濃度は、０．１６体積％であった。
【０２８５】
最大測定ＣＯ2濃度は、０．３０体積％であった。
【０２８６】
最小測定ＣＯ2濃度は、０．０２体積％であった。
【０２８７】
立方体リアクター模造物の縦断面積を図１７に示す。
【０２８８】
２００６年３月３０日出願の米国仮特許出願第６０／７８７１６５号および２００６年４月１２日出願の米国特許仮出願第６０／７９１２０７号を参考文献により本出願に組み込む。上述の教示に関して、本発明からの多くの変更および逸脱が可能である。それゆえ、本発明は、添付の特許請求の範囲の範囲内で、本明細書に具体的に記載されている方法と異なって実施することができることを前提としうる。
【図面の簡単な説明】
【０２８９】
【図１】図１は、本発明において適切なトレイリアクターとして構成されるシャフトリアクターの縦断面の上面図を示している。
【図２】図２は、本発明において適切なトレイリアクターとして構成されるシャフトリアクターの縦断面の正面図を示している。
【図３】図３は、グリッドを省略した円環形シリンダー装置の上面図を示している。
【図４】図４は、その上に実装されたグリッドおよび金属ワイヤーの網目を有する円環形シリンダー装置の平面図を示している。
【図５】図５は、円環形シリンダーシェル（１）と上部リアクターフードとの間で結合されるフランジを示している。
【図６】図６は、注入補助物を示している。
【図７】図７は、頂部円環の水平面で、円形シリンダーシェル（１）と円環形シリンダー装置の外部シェルとの間の溶接リップシールを示している。
【図８】図８は、上部リアクターフードの入口スタブに流入ガスＩＩを流すチューブの３部品移動を示している。
【図９】図９は、上部リアクターフードの入口スタブに流入ガスＩＩを流すチューブの２部品移動を示している。
【図１０】図１０は、計量計への分配チューブの開口部を示している。
【図１１】図１１は、分配計用に形成される確実な固定を構成する取り付け具の側面図を示している。
【図１２】図１２は、図１１の側面図に示される取り付け具の平面図を示している。
【図１３】図１３は、固定触媒床への熱要素の導入を示している。
【図１４】図１４は、固定触媒床内で一方の上に１つを流し、合同である２つの熱要素の導入を示している。
【図１５】図１５は、熱要素ガイドフィンガーを支持する二脚を示している。
【図１６】図１６は、固定触媒床内で一方の上に１つを流し、合同である２つの熱要素のガイドフィンガーを支持する二脚を示している。
【図１７】図１７は、シャフトリアクターの模造物を示している。
【図１８】図１８は、計量多角形構造の図を示している。
【符号の説明】
【０２９０】
１ シェル、 ２ フード、 ３ フード、 ４ ガス吸気口チューブスタブ、 ５ ガス排気口チューブスタブ、 ６ 補強環、 ７ フランジ接続、 ８ 円形シリンダーシェル、 ９ フード、 １０ 溶接リップシール、 １１ 中間天井、 １３ 支柱、 １４ 軸受リング、 １５ 隔壁、 １６ 注入補助物、 １７ 溶接リップシール、 １８ 外部シェル、 １９ 基部、 ２０ 内側全体、 ２１ チューブ、 ２２ アクセス、 ２３ 入口ポート、 ２４ 入口ポート、 ２５ 入口ポート、 ２６ 中間プレート、 ２７ 入口ポート、 ２８ 入口ポート、 ２９ 溶接リップシール、 ３０ 分配ダクト、 ３１ 立方計量計、 ３２ 分配チューブ、 ３３ 取り付け具、 ３４ ガイドフィンガー、 ３５ 保護フィンガー、 ３６ 外部シェルの内壁、 ３７ フラッシュチューブ、 ３８ 空隙、 ３９ フランジ、 ４０ クランプ環シール、 ４１ ポート、 ４２ 短スリーブ、 ４３ 立方体、 ４４ シャフトリアクターの模造物、 ４５ 立方体計量計、 ４６ 円形流出開口部、 ４７ 穴あきプレート、 ４８ 不活性床、 ４９ グリッド、 ５０ 計量配管、 ５１ 穴あきプレート、 ５２ 円形スタブ、 ５３ 供給配管、 ５４ 水平壁
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも１個の脱水素化炭化水素に脱水素化される少なくとも１個の炭化水素の不均一系触媒による部分脱水素化方法に関し、脱水素化される少なくとも１個の炭化水素の不均一系触媒による部分脱水素化のため、酸素分子、水素分子および脱水素化される少なくとも１個の炭化水素を含む反応ガス混合物の流入流全体を、固定触媒床に通して流し、この固定触媒床は、所定の横断面のシャフトに配置され、反応ガス混合物の流入流の流動方向において、はじめに不活性成形体の床および反応ガス混合物の流入流の流動方向に流動する触媒活性床を含み、少なくとも１個の成形触媒体を含み、この成形触媒体は、例えば、その流動方向において、少なくともその入口領域の反応ガス混合物の流入流において、水素分子と酸素分子の水への燃焼反応および／または炭素酸化物および水が得られる反応ガス混合物の流入流に存在する炭化水素と酸素分子の燃焼反応の活性エネルギーが、少なくとも１個の脱水素化炭化水素に脱水素化される少なくとも１個の炭化水素の脱水素化のものに比べて低下し、ただし、脱水素化される少なくとも１個の炭化水素の分量（一般に、少なくとも１ｍｏｌ％もしくは少なくとも２ｍｏｌ％または少なくとも３ｍｏｌ％または少なくとも４ｍｏｌ％あるいは少なくとも５ｍｏｌ％）を、少なくとも１個の脱水素化炭化水素に脱水素化し、反応ガス混合物の流入流は、シャフト内の流入ガス流Ｉに固定触媒床の上流の合計体積流量Ｖ２の酸素分子を含む流入ガスＩＩを計量することにより得られ、この流入ガス流Ｉは、水素分子および脱水素化される少なくとも１個の炭化水素を含み、体積流量Ｖ１の固定媒床方向にシャフト内を流動する。
【０００２】
本発明はまた、本発明における方法を実施する装置および少なくとも１個の脱水素化炭化水素の部分酸化方法に関する。
【０００３】
本出願で使用される「脱水素化炭素」という語句は、分子が、脱水素化される炭化水素分子よりも少ない少なくとも２個（「２個」は実施の点から好ましい）の水素原子を含む炭化水素を含むことを意図する。また、炭化水素という語句は、分子が炭素および水素の元素のみからなる物質を含むものとする。
【０００４】
従って、脱水素化炭化水素は、特に、分子内に１つまたは複数のＣ−Ｃ二重結合を有する非環式および環式脂肪族炭化水素を含む。
【０００５】
このような脂肪族脱水素化炭化水素の例として、プロペン、イソブテン、エチレン、１−ブテン、２−ブテンおよびブタジエンがある。つまり、脱水素化炭化水素は、特に、単不飽和直鎖炭化水素（ｎ−アルケン）または分岐鎖脂肪族炭化水素（例えば、イソアルケン）およびさらにシクロアルケンを含む。脱水素化炭化水素はまた、分子内に１つ以上の炭素−炭素二重結合を含むアルカポリエン（例えば、ジエンおよびトリエン）を含むものとする。脱水素化炭化水素はまた、アルキル置換基を脱水素化することにより、アルキル芳香族、例えば、エチルベンゼンまたはイソプロピルベンゼンから出発して得ることが可能な炭化水素化合物を含むものとする。例えば、これらは、スチレンまたはα−メチルスチレンなどの化合物である。
【０００６】
ごく一般的に、脱水素化炭化水素は、例えば、官能性フリーラジカル重合性化合物（例えば、プロペン由来のアクリル酸またはイソブテン由来のメタクリル酸）およびそれらの重合生成物の合成に役に立つ出発化合物である。例えば、このような官能性化合物を脱水素化炭化水素の部分酸化により得ることができる。脱水素化炭化水素もまた、メチルｔｅｒｔ−ブチルエーテルなどの化合物（例えば、オクタン価を増加させる燃料添加剤として適切な次に生じるイソブテン生成物）を調製するのに適切である。しかし、脱水素化炭化水素自体もまた、重合に使用することができる。
【０００７】
本明細書において、脱水素化される有用な炭化水素は、特に、非環式および環式アルカン、さらにオレフィン（Ｃ−Ｃ二重結合数が増加する）がある（例として、ｎ−ブテンのブタジエンへの不均一系触媒による部分脱水素化がある）。
【０００８】
つまり、本明細書の「脱水素化される炭化水素」という語句は、例えば、化学量論のＣnＨ2n+2［式中、ｎ＞１〜ｎ≦２０］および化学量論のＣnＨ2n［式中、ｎ＞１〜ｎ≦２０］ならびに化学量論のＣnＨ2n-2［式中、ｎ＞２〜ｎ≦２０およびｎ＝整数］の炭化水素、特に、Ｃ2−Ｃ16アルカン、例えば、エタン（〜エチレン）、プロパン（〜プロピレン）、ｎ−ブタン、イソブタン（〜イソブテン）、ｎ−ペンタン、イソペンタン、ｎ−ヘキサン、ｎ−ヘプタン、ｎ−オクタン、ｎ−ノナン、ｎ−デカン、ｎ−ウンデカン、ｎ−ドデカン、ｎ−トリデカン、ｎ−テトラデカン、ｎ−ペンタデカンおよびｎ−ヘキサデカンを含む。
【０００９】
しかし、特に、本明細書全体において、脱水素化される炭化水素としてＣ2−Ｃ6アルカンおよび非常に特にＣ2−Ｃ4炭化水素（とりわけ、アルカン）が適用すると言える。つまり、本明細書において脱水素化される炭化水素は、特にエタン、プロパン、ｎ−ブタンおよびイソブタン、さらに１−ブテンおよび２−ブテンである。
【００１０】
本明細書において、炭化水素の不均一系触媒による部分脱水素化は、（従来の）脱水素化を意味すると理解され、遊離水素分子が少なくとも中間体として形成され、それに応じて、脱水素化ステップは、吸熱作用的に進む（続くステップとして発熱水素燃焼を含むことができる）。対照に、不均一系触媒による部分酸素脱水素化（Ｏｘｉｄｅｈｙｄｒｉｅｒｕｎｇ）の場合、脱水素化される炭化水素から引き離した水素を、存在する酸素により水（Ｈ2Ｏ）として直接取り出す。それゆえ、不均一系触媒による部分酸素脱水素化の脱水素化ステップは、常に発熱作用的に進む。
【００１１】
さらに、本明細書の不均一系触媒による部分脱水素化は、固定触媒床の脱水素化であるものとする。
【００１２】
典型的に、脱水素化される少なくとも１個の炭化水素（例えば、プロパン）の（従来の）不均一系触媒による部分脱水素化は、比較的高温を必要とする。通常、熱力学平衡により、得られる変換が制限される。典型的な反応温度は、３００〜８００℃または４００〜７００℃である。例えば、プロピレンに脱水素化されるプロパンの分子当たり水素分子１個を生成する。高温およびＨ2反応生成物の除去により、不活性希釈による分圧を低下させるように、標的生成物としての少なくとも１個の脱水素化炭化水素へ平衡位置を移動する。本明細書において、一般に、不活性ガス（不活性希釈ガス）は、適当な反応条件下において基本的に化学的不活性に挙動する反応ガス混合物の構成物質を意味すると理解するものとし、各不活性反応ガス混合物の構成物質のみを考える場合、９５ｍｏｌ％以上の程度、好ましくは９７ｍｏｌ％以上の程度、または９９ｍｏｌ％以上の程度まで化学的に変化しない状態である。典型的な不活性希釈ガスの例として、例えば、Ｎ2、Ｈ2Ｏ、ＣＯ2、希ガス、例えば、Ｈｅ、ＮｅおよびＡｒならびにこれらのガス混合物などがある。
【００１３】
少なくとも１個の脱水素化炭化水素に脱水素化される少なくとも１個の炭化水素（例えば、プロパン）の不均一系触媒による部分脱水素化の脱水素化ステップが吸熱作用的に進むため、必要な反応温度を得るのに必要な熱（エネルギー）を事前に反応ガスおよび／または不均一系触媒による脱水素化の過程のどちらかで供給しなければならない。
【００１４】
最も簡単な様式において、不均一系触媒による部分脱水素化をシャフトリアクターで行うことができる。シャフト（リアクター）は、反応チャンバーと接触する材料シェルを入れる反応チャンバーであり、反応チャンバーに反応ガス混合物を供給するための少なくとも１つの第１開口部および反応チャンバーから少なくとも１種の生成ガス流を排出するための少なくとも１つの第２開口部を有する。反応チャンバー内（シャフト内）に反応ガス混合物を通して流動する少なくとも１個の固定触媒床を配置する。固定触媒床に滞留時間中、少なくとも１個の脱水素化炭化水素に脱水素化される少なくとも１個の炭化水素の所望の部分脱水素化が行われる。
【００１５】
シャフト（リアクター）が（（準）断熱構成された）その周囲から断熱される場合、すでに適当な脱水素化変換が得られ、反応ガス混合物を３５０または４００〜８００℃（多くの場合、５００〜７００℃または５５０〜６５０℃）の温度（出発温度）に加熱し、反応ガス混合物は、（シャフト（リアクター）の）反応チャンバーに配置された少なくとも１個の固定触媒床を通る唯一の断熱パスに流れる。
【００１６】
変換および選択された不活性希釈に応じて、固定触媒床を通るシングルパスの反応ガスを約３０〜２００℃まで冷却する。
【００１７】
不均一系触媒による部分脱水素化において、反応ガス混合物の不活性希釈ガスとしての水蒸気をさらに使用することは、２つの理由から有利である。１つ目は、水蒸気は、比較的高温のモル熱容量を有し、これは、さらに使用する場合に上述の冷却を減らす。
【００１８】
冷却が減少した場合に、出発温度の低下もまた、多くの場合、所望の変換には十分である。これは、脱水素化される少なくとも１個の炭化水素の不均一系触媒による部分脱水素化の過程において、望ましくない副反応が、出発温度の上昇とともに増加する、少量以下の高沸点の高分子量の有機化合物（熱分解生成物）を含み、触媒表面に堆積し、従って非活性化する炭素原子を含む化合物を形成するという点において有利である。それにも関わらず、不活性希釈ガスとしての水蒸気の存在下において、触媒表面に堆積した炭素を、不均一系触媒による部分脱水素化の高温にて石炭ガス化の原理により、少なくとも部分的または完全に、および連続的に付随的に排除する。
【００１９】
有利な様式において、不均一系触媒の炭化水素（例えば、プロパン）脱水素化を、トレイリアクターとして構成される場合の（外部が好ましくは断熱構造の）シャフトリアクターに（リアクターを通る反応ガス混合物のシングルパス≦３０ｍｏｌ％および＞３０ｍｏｌ％（例えば、４０ｍｏｌ％以下または５０ｍｏｌ％以下あるいは６０ｍｏｌ％以下）に対する脱水素化変換の両方で）行なうことができる。
【００２０】
トレイリアクターは、空間的に連続して、（反応チャンバーを入れた）シャフトの脱水素化を触媒する１つ以上の固定触媒床を含む。触媒床数は、例えば、１〜２０個、適宜、２〜８または３〜６個であってよい。一般に、固定触媒床を放射状にまたは軸上に連続して配列する。
【００２１】
特に簡単な様式で実現可能なように、固定触媒床を反応ガスの流動方向を示すその軸に沿ってシャフトの軸上に連続して配列する。しかし、これらはまた、シャフトの同心シリンダーグリッドの環状の空隙に配列することもできる。それはまた、シャフトの環状の空隙を数区分に重ねて配列し、１区分内を放射状に通過後に、反応ガスをその上または下にある次の区分に流すことが可能である。
【００２２】
１つの固定触媒床から次の固定触媒床への途中で、この時、反応ガスを、例えば、シャフトの固定床トレイ間に実装された、熱ガスおよび／または液体により操作された間接式熱交換器（例えば、熱交換器リブまたは熱交換器プレートあるいは熱交換器チューブバンドル）を通して通過させることにより、および／またはその間接式熱交換器上で、中間体を加熱させることができる（外部制御温度特性）。
【００２３】
別に、シャフトリアクターを断熱的に構成する場合、一般に、シャフトリアクターを通る反応ガスのシングルパス≦４０ｍｏｌ％に対する脱水素化変換（例えば、プロパン→プロピレン変換）（例えば、とりわけ、実施例として引用される、独国特許出願公開第１０２００５０４４９１６号および独国特許出願公開第１９９３７１０７号に記載の触媒を使用の場合）は、３５０もしくは４００または４５０〜５００℃（好ましくは４００〜５００℃）に予熱された反応ガス混合物を（固定触媒床を収容する閉じた反応チャンバー）シャフトに流し、シャフト内、トレイ反応チャンバー内で、間接式熱交換器（外部制御温度特性）により少なくともこの温度範囲に保持するのに十分である。これは、再生に至るまでの固定触媒床の寿命に特に有利であることがわかった。
【００２４】
しかし、それは、直接経路（内部制御温度特性）による上記の中間体加熱を行う実施の点からよりさらに簡潔である。このため、各場合、酸素分子を含むガスを、シャフトを通る途中の、例えば、反応ガスの流動方向において、第１固定触媒床を通過後、および反応ガスの流動方向において下流の固定触媒床間の反応ガス混合物に（反応ガスに）制限範囲まで有利に添加することができ、これは、酸素分子、水素分子および脱水素化される少なくとも１個の炭化水素を含む反応ガス混合物流を生成する。
【００２５】
少なくとも１個の成形触媒体を含むこの反応ガス混合物流の流動方向において、下流の触媒活性床を、（反応ガス混合物流において）、酸素分子、水素分子および脱水素化される少なくとも１個の炭化水素を含む反応ガス混合物の流動方向において、少なくともその入口領域において、酸素分子と水素分子の水への燃焼反応および／または反応ガス混合物流に存在する炭化水素の炭素酸化物および水への燃焼反応の活性エネルギーが、脱水素化される少なくとも１個の炭化水素の脱水素化のものに比べ低下するように（例えば、適切な活性組成物の選択により）構成する場合、おもに、反応ガス混合物に存在する水素分子および／または反応ガス混合物に存在する炭化水素と酸素分子（Ｈ2ＯまたはＨ2Ｏおよび炭素酸化物へ）の制限された発熱燃焼は、反応ガス混合物が固定触媒床を通過する時に、最初に固定触媒床で起こるだろう。放出された反応熱が反応ガス混合物を加熱し、さらなる通路の過程で再度消費されることができ、これは、おもに吸熱作用および脱水素化特性、固定触媒床を通る反応ガス混合物の熱である。適宜、燃焼に必要な酸素分子を伴うことができるＣＯ2、Ｈ2ＯおよびＮ2などの、結果として得られた燃焼生成物は、有利な不活性希釈ガスを形成する。
【００２６】
続いて、固定触媒床を離れ、事前に形成された水素分子を含む反応ガス混合物が反応ガス混合物の流動方向において、次の固定触媒床に入る前に、再度、酸素分子を含むガスを制限範囲までその混合物に添加することなどもできる。
【００２７】
酸素分子、水素分子および脱水素化される少なくとも１個の炭化水素を含む反応ガス混合物が触媒活性床に入る場合の「水素燃焼」と「炭化水素燃焼」との間の比重は、主として触媒活性床の入口領域において（反応ガス混合物の流動方向において）、触媒の選択により影響されうる。水素分子および／または炭化水素の燃焼を触媒する有用な触媒は、例えば、米国特許第４７８８３７１号、米国特許第４８８８６９２８号、米国特許第５４３０２０９号、米国特許第５５３０１７１号、米国特許第５５２７９７９号および米国特許第５５６３３１４号明細書のものを比較的、具体的に（選択的に）含む。
【００２８】
典型的に、主要な「炭化水素燃焼」以上の主要な「水素燃焼」が好ましく、それは、少なくとも１個の脱水素化炭化水素化合物の形成の選択性の増加およびトレイリアクターを通る反応ガスのシングルパスに対する脱水素化変換の増加の両方が生じるためである。一般に、これは、触媒活性床が、触媒として、唯一の脱水素化触媒（とりわけ、独国特許出願公開第１９９３７１０７号に推奨されるもの（とりわけ、この独国特許出願公開の例示的触媒）を含む場合であり、それは、一般に、これらが脱水素化される炭化水素（例えばプロパン）の脱水素化だけでなく、水素分子および炭化水素と酸素分子の燃焼を触媒することができるためである。競合状態の場合、水素燃焼は、脱水素化される少なくとも１個の炭化水素（例えば、プロパン）の脱水素化と比較、および例えば、その燃焼と比較して、ともにこれらの触媒全体に極めて急速に進行する（すなわち、所与の条件下において、触媒が必要とする水素分子の燃焼のための活性エネルギーは、はるかに最も少ない）。
【００２９】
実施される燃焼反応の程度に応じて（すなわち、供給される酸素分子量にも応じて）、トレイリアクターを通る反応ガス混合物のシングルパス全体の反応特性は、統合的熱特性に関して（すなわち、基本的な熱特性に関して）、吸熱（マイナス）または自己熱（基本的ゼロ）または発熱（プラス）のいずれかに構成することができる。
【００３０】
水素分子の燃焼は、脱水素化の過程においてその形成に消費される熱量の約２倍が得られる。
【００３１】
当然ながら、２個の固定触媒床間で、内部温度制御の原理および外部温度制御の原理を使用することも可能である。少なくとも１個の炭化水素の不均一系触媒による部分脱水素化の等温性もまた、好ましいが必然でない、真空にした閉口の（例えば管状）内部物質を組み込み、その後トレイ反応チャンバーの固定触媒床間に挿入することによりさらに改良することができる。このような内部品を特定の固定触媒床に載せることもできる。これらの内部物質は、特定の温度以上で蒸発または融解し、その間に熱を消費し、かつその温度以下になると再度凝縮し、その間に熱を放出する、適切な固体または液体を含む。おもに、等温性をさらに改良するために、流体（ガス状および／または液体）熱担体をシャフトリアクターの材料シェルの外側にさらに流すことができる。しかし、用途がかなり複雑であり、このため、一般に外部断熱構成が好ましい。
【００３２】
記載の内部温度制御の測定は、反応ガス混合物の流動方向において、必要な反応温度まで第１固定触媒床に供給される反応ガス混合物を加熱するために行うこともできることが理解されるだろう。このため、他からの水素分子を、このために適宜、反応ガス混合物に事前に供給することができ、この反応ガス混合物は、脱水素化される少なくとも１個の炭化水素を含み、シャフトリアクターに流れる。しかし、このような水素の添加を省略することも可能である。この場合、基本的に炭化水素燃焼のみにより、内部温度制御を行うことができる。多くの場合、第１固定触媒床に供給される反応ガス混合物は、別の方法で反応温度にすることもできる。例えば、構成される第１固定触媒床に供給される反応ガス混合物由来の出発ガス流は、すでに適当な温度を有することができる。これらの出発ガス流も、すでに酸素分子を含むことができ、そのため、シャフトの流動方向における、第１固定触媒床に流動するガス混合物に酸素分子を含むガスを計量する問題は生じない。
【００３３】
おもに、内部制御温度特性を有する固定床トレイリアクターに構成されるシャフトリアクターの少なくとも１個の脱水素化炭化水素に脱水素化される少なくとも１個の炭化水素の不均一系触媒による部分脱水素化方法は、公知である（例えば、独国特許出願公開第１０２００５０６１６２６号、独国特許出願公開第１０２００５０５７１９７号、独国特許出願公開第１０２００５０５２９２３号、独国特許出願公開第１０２００５０５２９１７号、独国特許出願公開第１０２００５０２２７９８号、独国特許出願公開第１０２００５００９８８５号、独国特許出願公開第１０２００５０１０１１１号、独国特許出願公開第１０２００４０３２１２９号、独国特許出願公開第１０２００５０１３０３９号、国際出願第０３／０７６３７０号、独国特許出願公開第１０２１１２７５号、国際出願第０１／９６２７０号およびこれらの明細書を引用した従来技術を参照）。
【００３４】
上述の明細書はまた、トレイリアクターの個々の固定触媒床の構造を開示し、例えば、少なくとも１個の触媒活性成形触媒体を含む実際の触媒活性床は、反応ガス混合物流の流動方向において、不活性成形体の床および酸素分子を含むガスの定量添加で被覆され、ガス流に対して内部温度制御を必要とし、このガス流は、水素分子および脱水素化される少なくとも１個の炭化水素を含み、このような固定触媒床に流動し、その後このガス流が固定触媒床（すなわち、実際の触媒活性床を被覆する不活性床（不活性成形体の床））に達する。
【００３５】
しかし、承認された従来技術は、どのような様式において（すなわち、どのように）酸素分子を含むガス流の定量添加を産業規模で行う（実施する）ことを完全に解決していないままである。
【００３６】
シャフトの関連固定触媒床方向に流動する水素分子および脱水素化される少なくとも１個の炭化水素を含むガス流に、酸素分子を含むガス流を供給する様式は、内部の実験結果に従うが、種々の理由において産業規模プロセス手法に関連する。
【００３７】
はじめに、局所的に酸素濃度を上昇させ、この場合、酸素分子を含むガスを計量する。好ましくない場合に、これらは、例えば、燃焼可能な（爆発性）ガス混合物を局所的に形成する可能性があり、これは用途の点から望ましくなく、これは、これらの存在期間が長くても短期間であり、局所的に厳しく制限される必要があるためである。さらに、定量添加後に生じる反応ガス混合物は、すでに所望の不均一系触媒の燃焼前に高温である（かつ、不均一系触媒の燃焼の過程においてさらに上昇する）。酸素分子を含む反応ガス混合物が固定触媒床に達する前に、それゆえ、通常、反応ガス混合物内に望ましくない均一なフリーラジカル反応があり（例えば、望ましくない発熱性均一フリーラジカルの部分酸化および／または炭化水素の酸素脱水素化、これらの望ましくない反応により局所的に上昇する反応熱が局所的に温度増加を生じ、その結果、典型的に炭化水素の望ましくない熱分解を増加させる）、これは、標的生成物選択性およびさらに一般に触媒の寿命を低下させる副生成物を広範な帯域で有する。このような標的生成物選択性の低下は、とりわけ、少なくとも１種の標的生成物、少なくとも１個の脱水素化炭化水素を、次に反応させる場合（例えば、不均一性触媒の部分酸化）に有利ではない。固定触媒床内で、このような望ましくないフリーラジカル副反応を実質的に抑制し、なぜなら、大きな内部表面の固定床の電荷がフリーラジカルスカベンジャーとして機能するからである。一般に、このような望ましくないフリーラジカル反応の程度は、利用可能な反応時間とともに指数関数的に増加する。
【００３８】
このため、触媒活性床を被覆する不活性床にのみ直接に、酸素分子を含むガスの定量添加を直接行うことがすでに提案されている。しかし、このような手法は、酸素分子を含むガスを不活性床に分配させる場合、不活性床の中央供給分配システム（例えば、流出開口部を有する配管系）は、局所的、基本的、無作為に分配された分配抵抗に対応する（どのような方法およびどの程度までかどうかに応じて、不活性成形体が配管系の特定の流出開口部を遮断する）ことが不利である。これは、比較的様々な場合において、局所的に望ましくない様式において、酸素分子を含むガスの供給流を導く。最も好ましくない場合、これは、単位時間当たりの供給量合計に従い制御された酸素分子を含むガスの供給の場合において、いつくかの流出開口部で、流出開口部から流出する酸素分子を含むガスではなく、むしろ、水素分子および流出開口部に入る脱水素化される少なくとも１個の炭化水素を含むガスを導く恐れがある。さらに、不活性成形体は、流出開口部から流出する個々の定量流の流動方向に望ましくない影響を及ぼし、極端な場合、固定触媒床から局所定量流をまさに流す。
【００３９】
定量の酸素分子を含む反応ガス混合物が、流動方向において不活性床の上に配置される実際の触媒活性床に入る場合、反応ガス混合物の酸素分子の均一な分配において、触媒活性床の様々な程度の局所触媒燃焼を生じる。これらは、対応する様々な局所的な熱上昇を伴う。通常、局所的に上昇した温度は、触媒活性床の局所的劣化を促進させる。反応ガス混合物の流動方向において、最大限に膨脹させた不活性床を用いて、反応ガス混合物の触媒活性床への入口で酸素分子の基本的に均一な分配を得ることが可能であるが、不活性床の膨張が増加するほど、床を通過する場合の反応ガス混合物の圧低下が増加し、これは、最終的にコンプレッサーの出力増加を伴う。不活性床の反応ガスの滞留時間の増加に伴い、望ましくない副反応もまた、再度生じうる。これは、とりわけ、不活性床の内部表面積を比較的制限する場合である。
【００４０】
それゆえ、本発明の目的は、本明細書の緒言に記載される、非常に包括的および非常に経済的な、すなわち、容易で相対的に複雑でない様式の上述の特徴を考慮し、関連の不活性床の膨張を最小限にすることができる方法を提供することである。米国特許第２５８４３９１号の教示は、触媒流動床の方法に関するため、前記の問題を解決することが不可能である。
【００４１】
同様に、独国特許出願公開第１０２００４０２４９５７号の教示は、前記の問題を解決することが不可能である。はじめに、不均一系触媒の酸素脱水素化に関し、この場合、酸素分子を含む反応ガス混合物を触媒活性床に直接供給し、さらに供給システムが不連続である。さらに、それは、製造に対して比較的複雑なチューブバンドルシステムを必要とし、高価なチューブプレートを有する。
【００４２】
国際出願第２００４／０７４２２２号は、同じく前記の問題を解決するには役に立たない。従って、この明細書では、酸素分子を含むガスおよび脱水素化される少なくとも１個の炭化水素を含むガス流を、互いに厳密に平行な流動制御において流すことが必要であり、これは、比較的複雑な装置を必要とする。さらに、平行な流動結合は、比較的長い混合域を必要とする。
【００４３】
同様に、独国特許出願公開第１０２００４００３０７０号は、不均一系触媒の酸素脱水素化に関し、この場合、反応ガス混合物を触媒活性床に直接流すため、前記の問題の解決に寄与することが不可能である。
【００４４】
それゆえ、従来技術で解決されなかった問題に提案される解決は、少なくとも１個の脱水素化炭化水素に脱水素化される少なくとも１個の炭化水素の不均一系触媒による部分脱水素化方法であり、この場合、脱水素化される少なくとも１個の炭化水素の不均一系触媒による部分脱水素化のために、酸素分子、水素分子および脱水素化される少なくとも１個の炭化水素を含む反応ガス混合物の流入流全体を固定触媒床に通して流し、この固定触媒床は、所定の横断面を有するシャフトに配置され、反応ガス混合物の流入流の流動方向において、はじめに、不活性成形体の床および反応ガス混合物流の流動方向に流動する触媒活性床を含み、少なくとも１個の成形触媒体を含み、これは、例えば、（反応ガス混合物の流入流の）その流動方向の反応ガス混合物の流入流、少なくともその入口領域において、水素分子と酸素分子の水への燃焼反応および／または炭素酸化物および水が得られる反応ガス混合物の流入流に存在する炭化水素と酸素分子の燃焼反応の活性エネルギーが、少なくとも１個の脱水素化炭化水素に脱水素化される少なくとも１個の炭化水素の脱水素化のものに比べて低下させ、ただし、脱水素化される少なくとも１個の炭化水素の分量（一般に少なくとも１ｍｏｌ％もしくは少なくとも２ｍｏｌ％または少なくとも３ｍｏｌ％または少なくとも４ｍｏｌ％あるいは少なくとも５ｍｏｌ％）を少なくとも１個の脱水素化炭化水素に脱水素化し、反応ガス混合物の流入流は、シャフト内の流入ガス流Ｉに固定触媒床の上流の合計体積流量Ｖ２の酸素分子を含む流入ガスＩＩを計量することにより得られ、この流入ガス流Ｉは、水素分子および脱水素化される少なくとも１個の炭化水素を含み、体積流量Ｖ１の固定媒床方向にシャフト内を流動し、この場合、流入ガスＩＩを、流入ガス流ＩＩの流動方向において、固定触媒床の上流に配置される配管系の複数の流出開口部Ａから流動する流入ガスＩＩ流の形態で、
ａ）流入ガス流Ｉの不在を仮定して、流出開口部Ａから流出する全ての流入ガスＩＩ流の複数個Ｍの方向は、流入ガス流Ｉの流動方向と角α９０±６０°をつくり
ｂ）シャフトの流入ガス流Ｉの流量Ｗに対して、固定触媒床からの流出開口部Ａ全ての複数個Ｍの距離Ｄは、２・Ｗを掛けた反応ガス流入混合物（すなわち、反応ガス混合物の流入流を構成するガス混合物）の導入時間Ｊ以下であり
ｃ）射影面Ｅ内の流入ガス流Ｉの流動方向に直角の射影面Ｅへの、流入ガス流Ｉの流動方向における流出開口部Ａ全ての複数個Ｍの重心の射影により、流入ガス流Ｉにより考慮される射影面積の少なくとも７５％（好ましくは少なくとも８０％、さらに少なくとも８５％、または少なくとも９０％、有利には少なくとも９５％あるいはさらに１００％）においてｍ2≧１０で存在する流出開口部重心の数ＺＡを生じ
ｄ）流出開口部重心の数ＺＡに対応する流出開口部Ａから流出する個々の流入ガスＩＩ流（例えば、体積流または質量流）は、５０％以下でそれらの数平均（参照基準としての数平均）から偏位し
ｅ）流出開口部の数ＺＡのうち、１つの流出開口部の重心から（射影面Ｅに）最も近い流出開口部重心までの距離ｄは、２√１ｍ2／ＺＡ以下であり、
ｆ）Ｖ１：Ｖ２比は、≧８である
ように計量する。
【００４５】
おもに、本発明における方法の流入ガスＩＩ（例えば、空気の場合）を、例えば、２０℃（外気温）で計量することができる。
【００４６】
本発明において適切には（これは、流出開口部Ａ全体でより一様なガス密度を確実にする）、流入ガス流Ｉと流入ガスＩＩの温度間の温度差ΔＴII1（大きさ）は、しかし、３００℃以下にするものとする。ΔＴII1は、好ましくは２５０℃以下、より好ましくは２００℃以下、有利には１５０℃以下、特に有利には１００℃以下、非常に特に好ましくは７５℃以下、非常に特に有利には５０℃以下、さらに３０℃以下および最も良いのは≦２０℃もしくは≦１０℃または０℃である。
【００４７】
２つの温度が同一でない場合、一般に、流入流Ｉが高温である。
【００４８】
上述についてとりわけ、流入流Ｉが≧３５０℃（例えば、≧３７５℃もしくは≧４００℃または≧４２５℃または≧４５０℃または≧４７５℃または≧５００℃または≧５２５℃≧５５０℃あるいは≧６００℃）である。一般に、本温度は、≦８００℃、多くの場合≦７００℃であるだろう。
【００４９】
本発明における方法のシャフトに配置される固定触媒床は、シャフトリアクターに配置される単一の固定触媒床またはトレイリアクターとして構成されるシャフトリアクターの複数の触媒床の１つであってよい。固定触媒床がシャフトリアクターの反応ガスの流動方向において、１つ目である場合、一般に、反応ガス混合物の流入流は、まだ少しの脱水素化炭化水素も含まないだろう。しかし、本発明における方法の固定触媒床が、反応ガスの流動方向において、この第１固定触媒床に続く固定触媒床である場合、反応ガス混合物の流入流（すなわち、この固定触媒床に流れるガス流）は、通常、少なくとも１個の脱水素化炭化水素のいくつかも含むだろう。本発明における方法の固定触媒床はまた、反応ガスの流動方向において、トレイリアクターの最後の固定触媒床であってよい。
【００５０】
つまり、本発明における方法は、おもに、トレイリアクターに配置される固定触媒床全てに適用されることができる。
【００５１】
しかし、反応ガスの流動方向において、シャフトリアクターに配置される第１固定触媒床に供給される反応ガス流入混合物は、種々の理由において少なくとも１個の脱水素化炭化水素のいくつかをすでに含むことができる。これは、例えば、国際出願第０３／０７６３７０号または独国特許出願公開第１０２１１２７５号に記載の手法において、脱水素化リアクターから流出する生成ガス流を２つの同一組成物に分け、２つのうち１つを脱水素化リアクターに供給される反応ガス混合物に脱水素化循環ガスとして再循環させ、もう１つをさらに別の方法（例えば、反応チャンバーで形成された脱水素化炭化水素の不均一系触媒の部分酸化のために）で使用する場合である。
【００５２】
さらに、上述はまた、本発明における方法の酸素分子を含む流入ガスＩＩと合わせて、固定触媒床に供給される反応ガス混合物の流入流を構成する流入ガス流Ｉに対応して適応する。
【００５３】
本発明における方法の有用な流入ガスＩＩは、おもに、純粋形態の酸素分子または酸素分子および不活性ガスの混合物（例えば、空気）のどちらかである。例えば、使用されるこのような不活性ガスは、窒素分子、二酸化炭素、希ガスおよび／または水蒸気であってよい。
【００５４】
用途において適切には、流入ガスＩＩは、空気および水蒸気の混合物であるだろう。流入ガスＩＩとして酸素分子および不活性ガスの混合物を使用することは、これが流入ガス流Ｉに流入ガスＩＩを入れる場合の流出開口部Ａの領域の爆発性挙動をより好ましくするという点において、流入ガスＩＩとして純粋酸素分子の使用以上に有利である。さらに、流入ガスＩＩの不活性ガスのさらなる使用は、合計体積流量Ｖ２をより大きくすることができ、これは、流入ガス流Ｉに流入ガスＩＩを計量する安定性（一様性）に有利であることがわかる。しかし、少なくとも１個の炭化水素の不均一系触媒による部分脱水素化の生成ガス流の不活性ガスの成分の増加が望ましくない場合（例えば、これらが次の少なくとも１個の脱水素化炭化水素の使用時に、高いコストで運搬されなければならないバラストであることがわかった場合）、流入ガスＩＩの成分を最小量にするだろう。
【００５５】
本発明における方法に適切な流入ガスＩＩは、例えば、以下の成分を有する：
水蒸気 ０〜８０体積％
Ｎ2 １０〜９７体積％および
Ｏ2 ３〜２５体積％。
【００５６】
従って、可能な流入ガスＩＩの成分は、
Ｈ2Ｏ １５〜８０体積％
Ｎ2 ２０〜８５体積％および
Ｏ2 ５〜２５体積％
または
Ｈ2Ｏ １５〜６０体積％
Ｎ2 ２０〜８０体積％および
Ｏ2 ５〜２０体積％
であってよい。
【００５７】
本発明における方法の体積流量Ｖ１（Ｎｍ3／ｈにおいて、Ｎｍ3は、標準条件下（０℃、１ａｔｍ）において生じるだろう適当なガス量の体積ｍ3である）対合計体積流量Ｖ２（同様に、Ｎｍ3／ｈ）の比は、≧８である。それは、好ましくは≧１０、より好ましくは≧１５および最も好ましくは≧２０である。本発明における方法のＶ１：Ｖ２比は、多くの場合さらに≧２５もしくは≧３０または≧４０あるいは≧５０である。しかし、一般に、本発明における方法のＶ１：Ｖ２比は、≦５００、しばしば≦４００または≦３００、多くの場合さらに≦２００または≦１００である。
【００５８】
一般に、本発明における方法の固定触媒床は、反応ガス混合物の流動方向において、不活性材料の被覆層だけでなく、不活性成形体の最終層も有する。これは、例えば、軸式トレイリアクター（ａｘｉａｌｅｎ Ｈｏｒｄｅｎｒｅａｋｔｏｒ）の場合、一般に固定触媒床が、多くの場合、メッシュサイズが成形触媒体に比べ大きいガス浸透性グリッド（ｇａｓｄｕｒｃｈｌａｅｓｓｉｇｅｎ Ｇｉｔｔｅｒｒｏｓｔ）により支持されるためである。
【００５９】
本発明における方法のシャフトに配置される固定触媒床が、シャフトリアクターの流入ガス流Ｉの流動方向において、第１（および適宜、唯一の）固定触媒床である場合、シャフトの体積流量Ｖ１とともに流動する流入ガス流Ｉは、通常、脱水素化される少なくとも１個の炭化水素の不均一系触媒による脱水素化のためにシャフトリアクターに供給される流入ガス流に対応する。一般に、それは、脱水素化される少なくとも１個の炭化水素（例えば、プロパン）≧５体積％を含む。さらに、それは、例えば、
ａ）Ｎ2、
ｂ）Ｎ2およびＨ2Ｏ、
ｃ）Ｎ2、Ｈ2ＯおよびＨ2、
ｄ）Ｎ2、Ｈ2Ｏ、ＣＯ2およびＨ2または
ｅ）Ｎ2、Ｈ2Ｏ、ＣＯ、ＣＯ2およびＨ2
を含むことができる。
【００６０】
さらに、酸素分子の限界量をすでに含むことができる。
【００６１】
しかし、本発明における方法の固定触媒床が、反応ガスの流動方向において、この第１固定触媒床に続く固定触媒床である場合、通常、流入ガス流Ｉは、反応ガスの流動方向において、前の固定触媒床から流出する反応ガス混合物に対応し、これは、通常、上述のガスに加えて少なくとも１個の脱水素化炭化水素を含むだろう。一般に、この時、基本的に酸素分子を含むことはないだろう。
【００６２】
本明細書において、全ての流出開口部Ａの（およびこれらから流出する個々の流入ガスＩＩ流の）複数個Ｍを、合計体積流量Ｖ２流出の合計のちょうど５０％以上（好ましくは、ちょうど６０または７０％以上、より好ましくはちょうど８０または９０％以上および最も好ましくは１００％）が流出するこれらの流出開口部Ａ（およびこれらから流出する個々の流入ガスＩＩ流）を意味すると理解し、ただし、全ての個々の流入ガスＩＩ流全体のうち、これらから流出する個々の流入ガスＩＩ流は、この複数個Ｍに含まれる個々の流入ガスＩＩ流の最大以上を含む。
【００６３】
本発明において好ましくは、製造において可能であるという状況で可能な限り、流出開口部Ａから流出する個々の流入ガスＩＩ流は、同等に大きい。
【００６４】
原則として、本発明における方法の流出開口部Ａの形状は任意である。つまり、多角形（例えば、三角形、四角形、五角形、六角形など）および丸形（例えば、楕円形または円形）両方の流出開口部Ａが可能である。本発明における方法の流出開口部Ａ全ての形状は、（大きさを含めて）一様が好ましい。丸形流出開口部Ａ（「孔」）が本発明において好ましい。本発明における方法の流出開口部Ａの最長寸法Ｌ（円形流出開口部の場合は径）（すなわち、特定の流出開口部Ａの外形上の２点を直接結ぶ最長線）は、≧０．１ｍｍ〜≦５ｃｍが有利である。つまり、Ｌの可能な値は、≧０．２ｍｍ〜≦４ｃｍおよび≧０．３ｍｍ〜≦３ｃｍまたは≧０．４ｍｍ〜≦２ｃｍあるいは≧０．５ｍｍ〜≦１ｃｍ、多くの場合、≧１ｍｍ〜≦５ｍｍである。
【００６５】
流出開口部Ａの（横断）面積は、（π・Ｌ2）／２［式中、上述の範囲の値をＬに挿入する］の領域が好ましい。
【００６６】
流出開口部Ａ*の最長寸法Ｌおよび本流出開口部Ａ*の最短寸法Ｋから形成される比Ｒ（すなわち、流出開口部Ａ*の外形上の２点を結ぶ最短線であり、流出開口部Ａ*の重心を通りつながる）、すなわち、Ｒ＝Ｌ：Ｋが≧５（通常、Ｒは＜５および≧１である）である場合、本流出開口部Ａ*（例えば、流出開口部Ａ*が溝形である場合）は、本発明の全てにおいて、理論的に、一様な実際の円形流出開口部Ａの数ｎにより置き換えられるものとし、これは以下のように算出する：
【数１】
［式中、
π＝円周囲対円直径の比
Ｕ＝流出開口部Ａ*の周囲および
Ｆ＝流出開口部Ａ*の流出表面積］
ｎが整数でない場合、最も近い整数に切り上げる（１．５０およびその類似数の場合、数字を切り上げる）。
【００６７】
上述の実際の流出開口部Ａの径ｄhを、以下のように算出する：
【数２】
それを流出開口部Ａ*の水力直径として参照する。
【００６８】
これらの実際の円形流出開口部Ａの重心を直線Ｇ上に配置するものとし、その長さは、最長寸法Ｌに対応し、これは流出開口部Ａ*の重心を通ってつながり、例えば、この重心は、直線Ｇの長さを２等分にし、少なくとも伸長された直線Ｇが流出開口部Ａ*の外形を２回切断し、直線Ｇが、流入流Ｉの流動方向と直角をつくる。ｎ個の実際の流出開口部の重心は、この直線Ｇ上に一様に分配されるものとし、その流出開口部Ａ*の重心がこの分配の中点（重心）を形成する。
【００６９】
流入ガス流Ｉの「不在を仮定して」という語句は、本発明における方法の流出開口部Ａから流出する（個々の）流入ガスＩＩ流が流入ガス流Ｉと結合する場合に方向を変更することを表す。それゆえ、角αを、流入ガス流Ｉが別の変化しないプロセス条件下において抑制される場合に存在する特定の流出開口部Ａから流出する（個々の）流入ガスＩＩ流の方向を使用することにより決定する。
【００７０】
本発明において有利には、流出開口部Ａ全て（またはこれらから流出する流入ガスＩＩ流）の複数個Ｍにおいて、角αは、９０±５０°、好ましくは９０±４０°、より好ましくは９０±３０°、さらに９０±２０°、さらにより好ましくは９０±１０°、よりさらに９０±５°および最も良いのは９０°である。流出開口部から流出する（個々の）流入ガスＩＩ流の方向は、流出セントラルジェット（ｚｅｎｔｒａｌｅｎ Ｓｔｒａｈｌ）の方向であるものとする。
【００７１】
本発明において、流出開口部Ａは、固定触媒床の上流に配置されるものとする。つまり、流出開口部Ａは、不活性成形体により遮断されないものとする。その代りに、流入流Ｉの流動方向に直角の流出開口部Ａの重心から出るジェットは、少なくとも流出開口部Ａの２つの（好ましくは少なくとも４つ、より好ましくは少なくとも６つおよび最も好ましくは少なくとも８つ）水力直径ｄh（ｄh＝４．Ｆ／Ｕ）のジェット長において、および最も良いのはいくつかのジェット長においていずれかの不活性成形体と適当に接触しないものとする。別に、流出開口部Ａを固定触媒床に可能な限り近くに配置する場合、本発明において有利である。
【００７２】
本明細書において、固定触媒床から流出開口部Ａまでの距離Ｄは、固定触媒床の不活性被覆床の不活性成形体と接触するいくつかの点と流出開口部の重心を結ぶ最短の直線であるものとする。
【００７３】
本発明において、シャフトの流入ガス流Ｉの流量Ｗ（ｍ／ｓ）（＝本体積流により流動される最小の横断面積により分割された流入ガス流Ｉの体積流量（すなわち、流入ガス流Ｉにより被覆され、流入ガス流Ｉが流動する、流入ガス流Ｉに対して直角の面の面積、ただし、流出開口部Ａの重心は、上述の面に存在する））に対して、固定触媒床から流出開口部Ａ全ての複数個Ｍまでの距離Ｄは、２・Ｗを掛けた反応ガス流入混合物の導入時間Ｊ（ｓ）以下とする。つまり、流出開口部Ａ全ての複数個Ｍは、Ｄ≦２・Ｗ・Ｊを満たすものとする。
【００７４】
導入時間Ｊは、以下を意味すると理解するものとする。
【００７５】
導入ガス混合物であって、反応ガス混合物の流入流として酸素分子および脱水素化される炭化水素の同量を有し（各場合、体積％）、出発ガス１としての（すなわち、酸素分子および脱水素化される炭化水素以外のガスとして、導入ガス混合物は、窒素分子のみを含む）脱水素化される炭化水素（または窒素分子を有するその混合物）に、空気の形態（または純粋酸素分子あるいは窒素分子を有するその混合物）の出発ガス２としての酸素分子を添加することより得られ、かつ反応ガス混合物の流入流に存在する場合に同温度ＴRおよび同圧ＲRである導入ガス混合物が、残る場合、この導入ガス混合物に存在する酸素量（Ｏ2）は、時間の関数として減少する。反応ガス混合物の流入流の導入時間Ｊは、伴う導入ガス混合物の酸素量がその出発量（絶対量として）の７０％に低下した範囲内の時間である。
【００７６】
導入時間Ｊの実験的決定は、以下のような簡易な様式において可能である。
【００７７】
石英ガラスから製造されたＹ型混合ノズル（チューブ内径：０．６ｃｍ；壁厚：１ｍｍ；フォーク角＝９０°；フォークの２つの分岐は、螺旋状に巻かれ、それぞれは、直線２ｍ長を有し、フォークを支持するＹ型混合ノズルの石英チューブは、０．５ｍ長を有する）をオーブン（例えば、放射オーブンまたは強制空気式オーブン）に入れ、この場合、温度ＴRに加熱する。出発ガス１をフォークの２つの分岐のうちの１つに入れ、出発ガス２をフォークの２つの分岐のもう一方に供給する。フォークを担持するＹ型混合ノズルの石英チューブの末端に圧ＰRで開口する減圧弁を配置する。互いに関連する２つの出発ガスの体積流量は、例えば、所望の導入ガス混合物の組成物がフォークの上に形成される量である。絶対体積流量を、Ｙ型混合ノズルの担体チューブから流出する場合の導入ガス混合物の酸素量がその算出可能な出発量の７０％のみであるように調節する。Ｊを、流量で割った長さの指数として流量およびフォークを担持する石英チューブの長さから算出する。一般に、Ｙ型混合ノズルの担体チューブの導入ガス混合物の体積流量は、＜１０ｍ3／ｈである。Ｙ型混合ノズルの担体チューブから流出時の導入ガス混合物流の酸素量をラムダプローブ（λプローブ）により決定することができる。これをＮｅｒｎｓｔプローブとして設計することができる。これは、一方を導入ガス混合物流に暴露し、もう一方を酸素基準物質に暴露するセラミックセンサー要素である。例えば、周囲空気をこのような基準物質として使用することができる。高温ＴRにて、慣例的に使用されるプローブのイットリウム添加二酸化ジルコニウムセラミックは、マイナス酸素イオンを流すことができる。２つのガスの酸素分子の濃度差がプローブのイオン拡散を生成する。これは、プローブ、プローブ電圧の内外に実装される白金電極間で、電流を抽出することができる。この電圧は、Ｎｅｒｎｓｔ式により説明でき、Ｙ型混合ノズルの担体チューブから流出時の導入ガス混合物流の酸素量を直接測定する。
【００７８】
別法として、ラムダ抵抗プローブを使用することができる。本明細書において、一般にセンサー要素は、半導体の二酸化チタンセラミックからなる。酸素欠乏により電荷担体を得、これは供与体として作用する。周囲酸素で欠乏部位を占め、遊離電荷担体数を減少させる。本明細書において、酸素イオンは、伝導率に実質的に寄与しないがむしろ、酸素は、遊離電荷担体の数を減少させる。高濃度の酸素で、センサー材料は、高い抵抗率を有する。固定抵抗を有する電圧分割器により、信号を生成する。
【００７９】
ラムダプローブの製造業者は、例えば、Ｒｏｂｅｒｔ Ｂｏｓｃｈ ＧｍｂＨおよびさらにＤｅｎｓｏならびにＮＧＫである。
【００８０】
本明細書において、流出開口部の重心は、（均一な質量充填において）流出開口部の質量の理論的重心を意味すると理解するものとする。
【００８１】
本発明において好ましくは、条件Ｄ≦１・Ｗ・Ｊ、さらにＤ≦０．５・Ｗ・Ｊが流出開口部Ａ全ての複数個Ｍを満たすものとする。最も好ましくは、条件Ｄ≦０．２・Ｗ・Ｊが流出開口部Ａ全ての複数個に妥当であるものとする。条件Ｄ≦０．０５・Ｗ・Ｊが流出開口部Ａ全ての複数個Ｍを満たす場合がさらに良い。非常に特に有利には、流出開口部Ａ全ては、通常、関連条件を満たす。さらに、本発明において、流出開口部Ａ全てがＤにおいて一様な値を有する場合が好ましい。
【００８２】
しかし、全ての流出開口部Ａは、Ｄにおいて一様な値を必ずしも必要としない。
【００８３】
しかし、流入ガス流Ｉの流動方向において、全ての流出開口部Ａの複数個Ｍの重心を、流入ガス流Ｉの流動方向に直角に射影面Ｅに射影する場合、ｍ2で存在する流出開口部重心の数ＺＡは、本発明において、射影面Ｅ内の流入ガス流Ｉにより被覆される射影表面積の少なくとも７５％において、≧１０でなければならない（好ましくは少なくとも８０％、さらに少なくとも８５％、よりさらに少なくとも９０％、好ましくは少なくとも９５％およびより好ましくは１００％）。本発明において有利には、上述のＺＡがＺＡ≧２０または≧３０、好ましくは≧４０または≧５０、より好ましくは≧６０または≧７０、最も好ましくは≧８０または≧９０あるいは≧１００である。本発明において有利には、ＺＡを大きくなるよう選択する（一般に、ＺＡの増加は、流出開口部Ａの最長寸法Ｌを減少させる）。おもに、本発明における方法のＺＡは、１０００００以上であってよい。しかし、経済的に実行可能な製造のため、一般に、ＺＡは、通常、≦１００００、多くの場合≦１０００である。
【００８４】
流出開口部の数ＺＡのうち、（射影面Ｅにおいて）１つの流出開口部重心から最も近い流出開口部重心までの距離ｄは、２√１ｍ2／ＺＡ以下とする。
【００８５】
つまり、本発明において、ｄは１．７５√１ｍ2／ＺＡ以下または１．５√１ｍ2／ＺＡ以下あるいは１．２５√１ｍ2／ＺＡ以下となりうる。
【００８６】
当然ながら、流出開口部重心の数ＺＡもまた、射影面Ｅにおける流入ガス流Ｉにより被覆される射影表面積全体に一様に（ｄ＝√１ｍ2／ＺＡ）分配することができる。
【００８７】
さらに、本発明において、これらの流出開口部Ａから流出する流入ガスＩＩ流が互いに対抗する流出開口部は、互いに対面しない場合が好ましい。
【００８８】
さらに本発明において、流出開口部重心の数ＺＡに対応する流出開口部Ａから流出する個々の流入ガスＩＩ（例えば、体積または質量）流が、これらの数平均（数ＺＡ全体の平均）から５０％以下（好ましくは４０％以下、より好ましくは３０％以下、さらにより好ましくは２０％以下または１０％以下、さらに５％以下および最も良いのは全くない）で偏位することが不可欠である。数平均は、参照基準である。
【００８９】
本発明において有利には、本発明における方法のシャフトが（非偏位）直列シリンダー形状（平行な面内に位置し、２つの基部表面上に平行に、垂直な線により点を結ぶ、２つの一致の（合同の）基部表面）を有する。シリンダー形状内で、楕円形シリンダーおよび特に円形シリンダーが好ましい。
【００９０】
当然ながら、本発明における方法はまた、本発明の固定触媒床の上流の酸素分子を含むガスの注入に加えて、不活性被覆床に酸素分子を含むガスの定量添加を行うものを使用する。
【００９１】
さらなる本発明の要件は、固定触媒床を通る反応ガス混合物の流入流のシングルパスに対して、１分量、一般に反応ガス混合物の流入流に存在する脱水素化される少なくとも１個の炭化水素の少なくとも１ｍｏｌ％もしくは少なくとも２ｍｏｌ％または少なくとも３ｍｏｌ％または少なくとも４ｍｏｌ％あるいは少なくとも５ｍｏｌ％（好ましくは少なくとも７ｍｏｌ％、より好ましくは少なくとも９ｍｏｌ％および最も好ましくは少なくとも１１ｍｏｌ％）を少なくとも１個の脱水素化炭化水素に脱水素化する。しかし、上述のモル％は、通常、≦２０ｍｏｌ％である。
【００９２】
一般に、反応ガス混合物の流入流は、一般に、脱水素化される少なくとも１個の炭化水素少なくとも５体積％を含むだろう。多くの場合、この体積分率は、同基準値≧１０体積％、多くの場合、≧１５体積％および通常≧２０体積％または≧２５体積％あるいは≧３０体積％である。しかし一般に、この体積分率は、同基準値≦９０体積％、通常、≦８０体積％および多くの場合、≦７０体積％である。上記は、とりわけ、脱水素化される炭化水素としてのプロパンおよび脱水素化炭化水素としてのプロピレンの場合に（同様に本明細書の他の記載全てに）適用される。当然ながら、これらはまた、イソブタンが脱水素化される炭化水素であり、イソブテンが脱水素化炭化水素である場合も適用される。
【００９３】
一般に、本発明における方法の流入ガス流Ｉに計量される流入ガスＩＩの量は、例えば、存在する脱水素化される炭化水素および脱水素化炭化水素の量（例えば、プロパンおよびプロピレン）に対して、得られる反応ガス流入混合物が酸素分子０．０１または０．５〜３０体積％を含むなどだろう。
【００９４】
本発明において適切には、反応ガス混合物の流入流の酸素分子のモル量は、本明細書に存在する水素分子のモル量の５０％以下である。
【００９５】
一般に、本明細書に存在する水素分子のモル量に対して、反応ガス混合物の流入流の酸素分子のモル量は、１０〜４０ｍｏｌ％、しばしば１５〜３５ｍｏｌ％および多くの場合２０〜３０ｍｏｌ％である。
【００９６】
本発明において有利には、本発明における方法において、反応ガス混合物の流入流に存在する酸素分子全体（または少なくとも９５ｍｏｌ％）は、反応ガス混合物の流入流に存在する水素分子消費のために反応ガス混合物の流入流が固定触媒床を通過する場合に消費される。
【００９７】
本発明における方法の用途の点から適切には、トレイリアクターの場合、流動される固定触媒床に事前に形成された水素分子量の約半分を、反応ガス混合物の流入流が固定触媒床を通過する場合に酸素分子を用いて燃焼する。
【００９８】
本発明における方法の固定触媒床に入る場合の反応ガス混合物の流入流の初期圧は、一般に、１．５〜６ｂａｒ、しばしば２〜５ｂａｒおよび多くの場合３〜４ｂａｒである。
【００９９】
本発明における方法の固定触媒床に入る場合の反応ガス混合物の流入流の温度は、一般に、３００〜７００℃、しばしば３５０〜６００℃および多くの場合４００〜５００℃である。
【０１００】
本明細書において、反応ガスで反応ステップを触媒する固定触媒床の負荷は、ごく一般に標準リットル（＝Ｎｌ；適当な反応ガス量が標準条件（０℃、１ａｔｍ）下において生じるリットルの体積）の反応ガス量であり、これを、時間当たり固定触媒床１リットルに通して流すことを意味すると理解するものとする。しかし、負荷は、反応ガスの１構成物質のみを基準とすることもできる。
【０１０１】
その場合、それは、Ｎｌ／ｌ・ｈのこの構成物質量であり、これを、時間当たりの固定触媒床１リットルに通して流す（純粋不活性材料床は、固定触媒床に計数されない）。負荷は、固定触媒床に存在する触媒量のみを基準とすることもでき、これは、不活性材料で希釈された実際の触媒を含む（明白に後述する）。
【０１０２】
おもに、本発明における方法は、（本明細書に存在する触媒の合計量に対して）固定触媒床の負荷量で実施することができ、反応ガスおよび本明細書に存在する脱水素化される少なくとも１個の炭化水素（例えば、プロパン）ともに１００〜１００００ｈ-1（Ｎｌ／ｌ・ｈ、略語ｈ-1）、しばしば３００〜５０００ｈ-1、すなわち、多くの場合５００〜３０００ｈ-1（実質的に脱水素化される少なくとも１個の炭化水素の所望の変換に関連しない）である。
【０１０３】
一般に、本発明の方法において、流入ガス流Ｉは、シャフトに配置される固定触媒床方向に基本的に垂直に流動する。つまり、シャフトの流入ガス流Ｉの流動方向と固定触媒床の流動表面に配列される面との間につくる角βは、通常、９０±３０°、好ましくは９０±２０°、より好ましくは９０±１０°、さらにより好ましくは９０±５°および最も良いのは９０°である。
【０１０４】
通常、本発明における方法のシャフトの固定触媒床の流動表面積は、≧１ｍ2、多くの場合さらに≧２ｍ2もしくは≧３ｍ2または≧４ｍ2あるいは≧５ｍ2である。当然ながら、上述の流動表面積はまた、≧１０ｍ2もしくは≧２０ｍ2または≧３０ｍ2であってよい。世界規模の工場において、上述の流動表面積は、≧４０ｍ2または≧５０ｍ2であってもよい。通常、当該流動表面積≧１００ｍ2は、例外である。
【０１０５】
触媒活性床に有用な触媒は、おもに、不均一系触媒による脱水素化の従来技術において公知の脱水素化触媒全てである。これらは、大きく２群に分けることができ、具体的に、酸化特性のもの（例えば、酸化クロムおよび／または酸化アルミニウム）および一般的な酸化支持体（例えば、二酸化ジルコニウム、酸化アルミニウム、二酸化ケイ素、二酸化チタン、酸化マグネシウム、酸化ランタンおよび／または酸化セリウム）に堆積する少なくとも１個の一般的に比較的な貴金属（例えば、白金）からなるものである。従って使用することができる脱水素化触媒は、国際出願第０１／９６２７０号、欧州特許出願公開第７３１０７７号、独国特許出願公開第１０２１１２７５号、独国特許出願公開第１０１３１２９７号、国際出願第９９／４６０３９号、米国特許第４７８８３７１号、欧州特許出願公開第７０５１３６号、国際出願第９９／２９４２０号、米国特許第４２２００９１号、米国特許第５４３０２２０号、米国特許第５８７７３６９号、欧州特許出願公開第１１７１４６号、独国特許出願公開第１９９３７１９６号、独国特許出願公開第１９９３７１０５号、米国特許第３６７００４４号、米国特許第６５６６５７３号および国際出願第９４／２９０２１号に推奨されるものを含む。本発明における方法のこれらの触媒は、最初に記載の理由において、本発明における方法の触媒活性床の単一の触媒であってよい。おもに、触媒活性床は、触媒活性成形体のみから構成することができる。当然ながら、触媒活性床もまた、不活性成形体で希釈された触媒活性成形体からなることができる。このような不活性成形体は、例えば、焼成粘土（ケイ酸アルミニウム）またはステアタイト（例えば、ＣｅｒａｍＴｅｃ製Ｃ２２０）あるいは他の高温セラミック材料（好ましくは実質的に孔がない）、例えば酸化アルミニウム、二酸化ケイ素、二酸化チタン、酸化マグネシウム、酸化ランタン、酸化セリウム、亜鉛アルミニウム混合酸化物、二酸化トリウム、二酸化ジルコニウム、ケイ素炭化物または他のケイ酸、例えば、ケイ酸マグネシウムおよび上述の材料の混合物から製造することができる。上述の材料はまた、不活性被覆床および適宜、本発明における方法の固定触媒床の最終床に有用である。
【０１０６】
有利なことに、本発明における方法の固定触媒床の不活性被覆床は、例えば、本不活性床を通り流動する場合の反応ガス混合物の流入流において、本明細書に存在する酸素分子≦３５ｍｏｌ％（好ましくは≦３０ｍｏｌ％、より好ましくは≦２５ｍｏｌ％、さらに≦２０ｍｏｌ％、特に有利には≦１５ｍｏｌ％、さらに≦１０ｍｏｌ％および最も好ましくは≦５ｍｏｌ％または０ｍｏｌ％）を変換するなどを必要とする。
【０１０７】
特に、本発明における方法の固定触媒床の触媒活性床における（例えば、単一）触媒として使用される触媒は、独国特許出願公開第１９９３７１０７号の実施例１、実施例２、実施例３および実施例４におけるものであってよい。
【０１０８】
これらは、脱水素化触媒であり、二酸化ジルコニウム１０〜９９．９質量％、酸化アルミニウム、二酸化ケイ素および／または二酸化チタン０〜６０質量％、元素の周期表の少なくとも１個の第１または第２主属元素、第３遷移元素、第８遷移元素、ランタンおよび／またはスズ０．１〜１０質量％を含み、ただし、質量％の合計を１００質量％まで追加する。
【０１０９】
好ましい実施形態において、上述の脱水素化触媒は、少なくとも１個の第ＶＩＩＩ遷移元素、少なくとも１個の第ＩおよびＩＩ主属元素、少なくとも１個の第ＩＩＩおよび／または第ＩＶ主属元素およびランタニドおよびアクチニドを含む少なくとも１個の第ＩＩＩ遷移元素を含む。第ＶＩＩＩ遷移元素として、脱水素化触媒の活性組成物は、好ましくは白金および／またはパラジウム、より好ましくは白金を含む。第ＩおよびＩＩ主属元素として、上述の脱水素化触媒の活性組成物は、好ましくはカリウムおよび／またはセシウムを含む。ランタニドおよびアクチニドを含む第ＩＩＩ遷移元素として、上述の脱水素化触媒の活性組成物は、好ましくはランタンおよび／またはセリウムを含む。第ＩＩＩおよび／または第ＩＶ主属元素として、上述の脱水素化触媒の活性組成物は、好ましくはホウ素、ガリウム、ケイ素、ゲルマニウム、スズおよび鉛からなる群から選択される１個または複数個の元素、より好ましくはスズを含む。最も好ましくは、上述の脱水素化触媒の活性組成物は、各場合、少なくとも１個の上述の元素の代表例を含む。
【０１１０】
一般に、脱水素化触媒は、触媒成形物（一般的に径０．１または１〜１０ｍｍ、好ましくは１．５〜５ｍｍ、典型的な長さ１〜２０ｍｍ、好ましくは３〜１０ｍｍ）、錠剤（好ましくは成形物と同じ寸法）および／または触媒リング（Ｋａｔａｌｙｓａｔｏｒｒｉｎｇｅ）（外径および典型的な長さ２〜３０ｍｍまたは〜１０ｍｍ、壁厚１〜１０ｍｍまたは〜５ｍｍあるいは〜３ｍｍ）であってよい。
【０１１１】
おもに、触媒の形状（とりわけ、支持触媒の場合）に関して、または不活性成形体の形状に関してのどちらも制限はない。特に一般的な形状は、固体シリンダー、中空シリンダー（リング）、球、円錐、角錐および立方体およびさらに成形物、ワゴンホイール型（Ｗａｇｅｎｒａｅｄｅｒ）、星型およびモノリス型である。
【０１１２】
成形触媒体および不活性成形体の最長寸法（成形体表面における２点を結ぶ最長の直線）は、０．５ｍｍ〜１００ｍｍ、しばしば、１．５ｍｍ〜８０ｍｍおよび多くの場合３ｍｍ〜５０ｍｍまたは〜２０ｍｍであってよい。
【０１１３】
最終的に、独国出願第１０２００５０４４９１６号の触媒もまた、本発明における方法の固定触媒床の触媒活性床に特に適切な触媒（例えば、単一の触媒）として引用するものとする。
【０１１４】
本発明における方法に関して、触媒表面に堆積し、触媒を非活性化する炭素を含めた高沸点高分子量の有機化合物を取り出すことができ、高温にて酸素を含むガスとともに時々固定触媒床を流動し、従って堆積した物質を効果的に燃焼させることにより、触媒を再生することができる。
【０１１５】
長時間の作業後、本明細書において推奨される触媒を、通常、簡易な様式において、例えば、はじめに第１再生ステージにおいて、入口温度３００〜６００℃（極端な場合、適宜、さらに７５０℃以下）、多くの場合４００〜４５０℃にて固定触媒床を通る窒素および／または水蒸気で（好ましくは）希釈された空気を通すことにより再生することができる。再生ガスを負荷する触媒は、（再生された触媒の合計量に対して）例えば、５０〜１００００ｈ-1および再生ガス酸素量０．５〜２０体積％であってよい。
【０１１６】
続くさらなる再生ステージにおいて、別の同一再生条件下において使用される再生ガスは、空気であってよい。用途の点から適切には、再生する前に不活性ガス（例えば、Ｎ2、例えばＯ2、Ｈ2Ｏまたはその混合物１体積％以下の産業用窒素）で触媒をパージすることを推奨する。
【０１１７】
続いて、一般に、別の同一条件下において純粋水素分子または不活性ガス（好ましくは水蒸気および／または窒素）（水素量は≧１体積％とするものとする）により希釈された水素分子で再生することが好ましい。
【０１１８】
本発明において、（反応ガス混合物の流入流の流動方向において）固定触媒床の不活性被覆層の床の長さＸと射影面Ｅの距離ｄの比、すなわち、Ｘ：ｄは、≧０．０５、好ましくは≧０．０７および特に有利には≧０．１である。多くの場合、本発明における方法の上述のＸ：ｄ比は、≧０．２もしくは≧０．３または≧０．５あるいは≧１であるだろう。通常、本発明における方法のＸ：ｄ比は、しかし、通常、≦１０および多くの場合≦５である。
【０１１９】
本発明における方法において、流動方向において、不活性床の上に配置された固定触媒床の実際の触媒活性床に反応ガス混合物を入れる場合、反応ガス混合物の酸素分子の分配は、非常に均一であることが好ましい。反応ガス混合物の酸素分子の局所的に最も高い体積濃度と酸素分子の局所的に最も小さい体積濃度間の差は、実際の触媒活性床に反応ガス混合物を入れる場合の反応ガス混合物の酸素分子の平均体積濃度に対して、好ましくは２００％以下、好ましくは１５０％以下、より好ましくは１００％以下および最も好ましくは５０％以下または２５％以下であるものとする。
【０１２０】
本発明における方法の典型的な導入時間Ｊは、≦２０００ｍｓもしくは≦１０００ｍｓまたは≦５００ｍｓまたは≦１００ｍｓまたは≦５０ｍｓまたは≦２０ｍｓあるいは≦１０ｍｓであってよい。しかし、通常、本発明における方法の導入時間Ｊは≧１ｍｓ値である。
【０１２１】
おもに、本発明における方法の流入ガスＩＩを流す配管系のガス配管は、いくつかの所望の横断面を有することができる。つまり、横断面は、例えば、丸形（例えば、円形もしくは長円形または楕円形）または多角形（例えば、三角形、四角形または六角形など）であってよい。
【０１２２】
用途の点から適切には、流出開口部Ａを配置する流入ガスＩＩを流す配管横断面は、多角形、好ましくは三角形または四角形である。流出開口部Ａを配置する、本発明における方法の流入ガスＩＩを流す配管（チャンネル）の横断面は、好ましくは正方形または長方形である（この場合、流出開口部Ａは、固定触媒床に対して四角形の最も近い角に可能な限り近い）。上記の理由として、上記の多角形の横断面を使用する場合、全ての流出開口部Ａにおける距離Ｄおよび角αをともに、より正確な様式およびより簡易の両方において一様に製造（調節）することができることである。流出開口部Ａ自体は、上記の角横断面の場合でも、好ましくは丸形（円形）であり、好ましくは全ての流出開口部Ａ全体に一様な径で製造する。本発明において好ましくは、Ｄは全ての流出開口部Ａにおいて同一である。本発明において有利には、全ての流出開口部Ａにおけるαもまた、さらに同一であり、有利には９０°±５°または９０°である。さらに、流出開口部Ａから流出する流入ガスＩＩ流もまた、本発明における方法において同一であることが有利であり、反応ガス混合物の流入流を有する固定触媒床の流動表面に関して、流出開口部Ａは、流動表面全体に理想的に一様に分配することが好ましい。
【０１２３】
トレイリアクターとして構成されるシャフトリアクターにおいて、本発明における方法の固定触媒床が、別の固定触媒床（固定触媒前駆体床）の下流の反応ガスの流動方向において、次の固定触媒床である場合、本発明における方法において、固定触媒前駆体床が（とりわけ、反応ガスの流動方向における床の長さに関して）非常に一様に、非常に均一な様式である（入る）場合に有利である。
【０１２４】
固定触媒前駆体床のこのような非常に一様な構成の結果、反応ガスが固定触媒前駆体床を通過する場合に実質的に一様な流動であり、これより、本発明における方法の流入ガス流Ｉ全体に非常に実質的に一様な圧が生じる。
【０１２５】
このようにして、一般に、本発明における方法に有利であることを実現することが可能であり、具体的に、流出開口部Ａの上流の流入ガス流Ｉに流出する局所圧の間で生じる最大圧力差が、流出開口部Ａから流出する個々の流入ガスＩＩ流として生じる圧低下に比べ小さい、またはちょうど同じ大きさである。後者の圧低下が例えば５ｍｂａｒである場合、本発明において、上述の生じうる最大圧力差が３ｍｂａｒ以下である場合に有利である。
【０１２６】
さらに、本発明における方法の流入ガスＩＩを流す配管系を、圧低下が、流入ガスＩＩの注入点から流出開口部Ａで流入ガスＩＩが到達するまでの配管系の途中では非常に小さく（とりわけ、流出開口部Ａを通過する場合の圧低下に関連して、一般に上述の圧低下の１／５以下、有利には１／１０であるものとする）、かつ一様な流出開口部Ａの場合、非常に一様である（とりわけ、流入ガスＩＩを特定の供給量合計に制御されて供給する場合）ように構成することが有利であるという点について強調されるものとする。このような小さい圧低下は、例えば、配管系の長さおよび配管系の流量が非常に小さく、配管系の流動横断面が大きく保持される場合に得られる。
【０１２７】
本発明における方法を、複数の固定触媒床（適宜、トレイリアクターに配置された全て（または１つだけ除く全て））を有するトレイリアクターにおいて使用する場合、流入ガスＩＩを、各固定触媒床の上流に、好ましくは独立した配管系で供給する。しかし、おもにこれらの独立した配管系は全て、１つの流入ガスＩＩ源から供給（供給）されることができる。
【０１２８】
一般に、しかしこれらは、（様々な組成物を有する）様々な流入ガスＩＩを供給される。
【０１２９】
本発明における方法に必要な設備の製造に有用な材料は、特に、独国出願第１０２００５０６１６２６号で推奨される鋼鉄、とりわけ、さらに生成物に接触する側面においてはＤＩＮ型１．４８４１のステンレス鋼である。
【０１３０】
本発明における方法は、とりわけ、トレイリアクターとして構成されるシャフトリアクターで実施され、シャフトリアクターに配置される全ての固定触媒床を、適宜、反応ガスの流動方向において、シャフトリアクターの第１固定触媒床を除いて使用する場合に有利である。一般に後者の除外は、シャフトリアクターに供給される反応ガスがすでに脱水素化される少なくとも１個の炭化水素、適宜、十分な水素分子および要件に従い、酸素分子を含む場合になされるだろう。通常、後者は、トレイリアクターとして構成されるシャフトリアクターに供給される反応ガスが残留ガスを含む場合であり、この残留ガスは、（なお）脱水素化される炭化水素があることにより生じる少なくとも１個の脱水素化炭化水素（例えば、標的生成物としてプロピレンからアクロレインおよび／またはアクリル酸）の少なくとも１個の脱水素化炭化水素（例えば、プロピレン）に脱水素化される少なくとも１個の炭化水素（例えば、プロパン）の不均一系触媒による部分脱水素化の下流に結合の（および同様に、一般に不均一系触媒の）部分酸化から生じ、部分酸化の生成ガス混合物から標的生成物を除去後に残る酸素物（例えば、変換しない酸素分子）を含む（本明細書において、脱水素化炭化水素および／または脱水素化される炭化水素の完全な酸化（燃焼）とは、炭化水素に存在する炭素の全量を炭素の酸化物（ＣＯ、ＣＯ2）および存在する水素をＨ2Ｏに変換し、酸素分子の反応作用を用いた脱水素化炭化水素および／または脱水素化される炭化水素の様々な反応全てを本明細書において「部分酸化」という語句で包含し、アンモニアの付加的反応作用がアンモ酸化を示し、これを、同様に「部分酸化」という語句の下に包含することを意味すると理解する）。
【０１３１】
例えば、シャフトリアクターに供給される反応ガスは、脱水素化される新しい炭化水素（例えば、新しいプロパン）と上述の残留ガス（一般に水蒸気も含む）の混合物であってよい（適宜、Ｈ2、Ｈ2Ｏおよび／またはＯ2は、やはりさらに反応ガスに計量されることができ、その後、トレイリアクターとして構成されるシャフトリアクターに入り、例えば、国際出願第０３／０７６３７０号において、または独国特許出願公開第１０２１１２７５号における脱水素化循環ガスもまた反応ガスに計量することができ、その後、トレイリアクターに入る）。
【０１３２】
トレイリアクターとして構成されるこのようなシャフトリアクターの設計（図１および２を参照）を、（本発明における方法のごく一般的な場合であるとして）以下のように構成することができる（以下で使用される番号の位置は、本出願の図１〜１７に関連し、具体的な寸法は、実施例として、このようなリアクターの具体例に関連し、当然ながら、当該軸式トレイリアクターもまた、より大きくまたはより小さく設計することができ、固定触媒床の数もまた、増減することができる）。
【０１３３】
以下の実施例により詳述された軸式トレイリアクターを、直列円形シリンダーのシェル（１）により外部（すなわち、周囲から）から区切り（平行面に位置する２つの等しい大きな円の平行な半径の末端点が、２つの平行な円の面（基部表面および頂部表面）（反応ガスの流動方向において、２つの円表面の１つ目）に対して直角であるラインにより互いに結合する場合、形成されるものは、直列（非偏位）円形シリンダーである（さらに、回転シリンダーとして公知であり、円中心を結ぶラインは、円形シリンダーの軸として公知である）、これは、半楕円形状（ＤＩＮ２８０１１）を有する曲線のフード（２，３）により頂部および底部でともに完了する（シェルおよびフードはともに圧力容器シェルを形成する）。下部の半楕円径基部の下に、圧力容器を順に、例えば４〜８本の支持体により支える支持フレームにより囲む。シェルの厚さは、３０ｍｍである。円形シリンダーのシェルの外径は、６０７０ｍｍである。円形シリンダーの基部表面および頂部表面の間隔は、２６４０ｍｍである。上部および下部フード双方の高さは、１３５０ｍｍである（各場合、円形基部表面または頂部表面の中心から特定のフード最大値までを決定する）。上部フード（３）の壁厚は、一様に３０ｍｍであり、下部フード（２）の壁厚は、３０ｍｍから始まり、ガス排気口チューブスタブ方向へ一定に４５ｍｍまで厚くなる。
【０１３４】
上部フードは、中心の（中央）ガス吸気口チューブスタブ（４）において漸減する。その内径は、１２００ｍｍである。下部フードは、中心の（中央）ガス排気口チューブスタブ（５）において当該様式で漸減する。その内径は、１４００ｍｍである。スタブの高さは、各場合２４０ｍｍである（適当な断熱材料を断熱のために圧力容器壁の外側に適用する場合（例えば層厚３００〜５００ｍｍ）、スタブの高さは、対応して高くなり、それは、スタブが用途に従い適当に、断熱層から突出するためである）。下部フードが、ガス排気口チューブスタブ（５）において漸減する場合、フードは、フードおよびスタブに溶接される補強環（６）をさらに備える。その外径は、１９００ｍｍであり、その厚さは、５０ｍｍである。下部リアクターフードを円形シリンダーシェルに、好ましくは溶接により結合する一方、上部リアクターフードを、円形シリンダーシェルに、好ましくは溶接リップシール（１０）でフランジ接続（７）（円形シリンダーシェル（８）の周囲フランジとフード（９）上の当該周囲フランジとの間）により結合する。図５は、溶接リップシール（１０）を含めた縦断面のフランジ接続の拡大詳細図を示す（溶接リップシールは、典型的におよそ２ｍｍの厚さを有する剛鉄シートから製造され、当該溶接リップシールはまた、国際出願第２００４／０６７１６４号に示される）。使用されるフランジ接続を通るガス漏れは、＜１０-4ｍｂａｒ・Ｉ／ｓであるものとする。上部フードの取り外しが可能なことは、例えば、触媒を部分的に変更する場合または触媒を完全に変更する場合に不活性成形体および／または触媒の充填および排除を容易にする。
【０１３５】
ガス吸気口チューブスタブ（４）を介して添加され、上部リアクターフード（３）の内側の脱水素化される少なくとも１個の炭化水素および酸素分子を含む反応ガスの滞留時間を最小にするため（および従って、すでに高温を有する反応ガスの望ましくない副反応を極めて実質的に防止するため）、フードの内部体積を、例えば、直列円形フラストコーン（Ｋｅｇｅｌｓｔｕｅｍｐｆ）または一方の上に１つを載せた２つの直列フラストコーンのシェル（シェル厚１５ｍｍ）に対応することができる形状の挿入型中間天井（１１）により減少させる。
【０１３６】
上部フードの内壁および円形フラストコーンのシェルは、放射状に配列されたリブで適当に補強される（国際出願第２００４／０６７１６４号を参照）。
【０１３７】
円形フラストコーンにより被覆された円形は、ガス吸気口チューブスタブ（４）の基部円に対応する。当然ながら、中間天井もまた、例えば国際出願第２００４／０６７１６４号の図５および図７ならびに図９に示すように円形シリンダーのシェルの頂部表面方向に外側に曲げることができる。挿入型中間天井（１１）は、反応ガスに利用可能なフードの内部体積を、中間天井の非存在下におけるその値に対して、少なくとも５０体積％、しかし通常は、９０体積％以下まで減少させることが好ましいものとする。中間天井（１１）を溶接により実装する。用途の点から適切には、中間天井自体は、開口部横断面が１〜８ｃｍ2である、その周囲の３〜３６個の通路開口部（ｄｕｒｃｈｔｒｉｔｔｓｏｅｆｆｎｕｎｇ）に基本的に一様に分配している。中間天井とリアクターフードとの間に囲まれた空間Ｒは、これらの通路開口部を通りフードの残りの内部体積と連結する。基本的に反応ガスが上述の通路開口部を通り空間Ｒに浸透していないかを確かめるために、空間Ｒを不活性ガスで連続的にパージし（好ましい窒素分子は、例えば、Ｏ2、水蒸気またはその混合物１体積％以下の産業用窒素）、この不活性ガスを、１〜１２個の供給配管（５３）を通りフード蓋に供給し、通路開口部を通り取り出す（反応ガスに添加される）。一般に、この不活性ガス流は、反応ガスの体積流量（Ｎｍ3）に対して、合計１体積％以下、通常、さらに０．１以下または０．０１体積％以下であるだろう。
【０１３８】
ガス排気口チューブスタブ（５）に生成ガス流を取り出すパイプ配管と同様に、フランジ接着により気密性様式において、反応ガスを供給するパイプ配管をガス吸気口チューブスタブ（４）に接続する。用途の点から適切には、各場合において溶接リップシールを使用する。別法として、供給パイプ配管もまた、ガス吸気口チューブスタブ（４）に直接溶接することができる。
【０１３９】
正確および安全な操作において、上述の（パイプ）配管を、縦の膨張作用を補填するデバイスを備えることが好ましく、例えば、温度変化により発生しうる場合、横の作用様態を特徴とする補償器を使用することが有利である。
【０１４０】
一般に、多層設計を有するこれらの補償器を、そのパイプ配管と同様の材料から製造することができる。しかし、特に有利な実施形態は、流れるガスと接触する内部チューブ部分を有するもの（一般に、ガス浸透性剛性内部チューブおよびガス不浸透性弾性外部シェル（ガス不浸透性弾性外部チューブ））であり、これは、ＤＩＮ材料番号１．４８９３のステンレス鋼から製造することが好ましく、適当にガス浸透性の伸縮継ぎ手および外部のガス不浸透性弾性外部波形部分を有し、これを、とりわけ機械的および熱的負荷可能な材料、例えば材料１．４８７６（ＶｄＴＵＥＶ−Ｗｂ４３４において表示）もしくは１．４９５８／１．４９５９（ＤＩＮ１７４５９において設計）またはＩＮＣＯＬＯＹ８００Ｈもしくは８００ＨＴあるいはニッケル系材料２．４８１６（別の表示 合金６００）もしくは２．４８５１（別の表示 合金６０１）から少なくとも部分的に製造する。
【０１４１】
別に、目的のトレイリアクターの全ての部分を、ＤＩＮ材料番号１．４８９３のステンレス鋼または独国出願第１０２００５０６１６２６号に推奨または記載の別のステンレス鋼、特に、さらに生成物と接触する側面にＤＩＮ型１．４８４１のステンレス鋼から製造することができる。
【０１４２】
下部フードの内側を、全体のフードの高さにわたりフードの内壁に１２枚のラメラ（壁）（２）の接着により１２個（可能な別法としてさらに８、６もしくは４または３あるいは１６個）の合同セクター（チャンバー）に分ける。フードの内壁と接触側で、個々のラメラの（特定のラメラ隆起部の）形状をフードの曲線に適合させる。ラメラの壁厚は、一様に３０ｍｍである。ラメラ隆起部に加えて、個々の接着されたラメラは、それぞれ２つの縁部ＫおよびＣを有する。縁部Ｋは、円形シリンダーのシェルの軸に平行に位置し、縁部Ｋが直角に位置する下部フードの内壁から円形シリンダーのシェルの基部表面まで１４００ｍｍ伸長する。縁部Ｋは、フード内側に面する特定のラメラの面を形成する。縁部Ｃは、円形シリンダーのシェルの基部表面と接触し、頂部で個々のラメラを終了する。上述の基部表面自体のように、これらは、当該縁部Ｋと直角をつくり、すなわち、これらは、この円形基部表面の半径に位置する。しかし、これらの半径が３０１０ｍｍを有する一方、縁部Ｃの長さは、２４６０ｍｍのみである。縁部Ｃは、縁部Ｋで突出しないが、むしろ縁部Ｋと衝突する場合フラッシュを終了する。これは、縁部Ｋの反対側のラメラ（これらの縁部Ｃは、円形シリンダーのシェルの半径の同じ基部表面に位置する）は接触しないが、むしろ各場合１１００ｍｍの間隔を有する。
【０１４３】
縁部Ｋは、ガス排気口チューブスタブの外側のこれらの下部末端で終了する。
【０１４４】
２つの隣接するラメラのラメラ縁部Ｃが、これらが交差するような範囲まで伸長し、これらのラメラ縁部は、それぞれ３０°をつくる。従って、これらを接着する内部フード壁と合わせて２つの隣接のラメラは、それぞれ円形シリンダーのシェルの基部表面方向および下部フードの中央軸方向（＝円形シリンダーのシェルの対称の軸の下方に伸長）双方に開口されるチャンバーを囲む。さらに、ラメラ壁は、さらに互いに連結することができる隣接のチャンバーが通る通路開口部を有することができる。１２枚のラメラが重力によってのみ下部フードの内部壁に存在し、溶接の継ぎ目を使用しないで下部フードの内部壁に接合するため、１２枚のラメラの位置付けおよび相対的配列を、各場合２つの隣接のラメラ間に実装された（溶接された）支柱（１３）を使用して安定させる。
【０１４５】
円形シリンダーのシェルの基部表面および下部フードが接する部分に、軸受リング（１４）を実装し（フードの内部壁に溶接し）、これは、水平に位置し、軸受幅６０ｍｍを有する。軸受リングの厚さ（高さ）は、２０ｍｍである。
【０１４６】
個々のラメラが底部で軸受リングとぶつかる場合、これらは、軸受リングを継ぎ目なく挿入する正確な切り目を有し、そのため、縁部Ｃおよび軸受リングの軸受表面は、一水平面にあり、切り目の非存在下において、軸受表面がその長さまで縁部Ｃを補完する。
【０１４７】
上記の圧力容器に種々の固定触媒床を入れるため、適当な数の円環形シリンダー（Ｋｒｅｉｓｒｉｎｇｚｙｌｉｎｄｅｒｅｉｎｈｅｉｔ）装置を圧力容器に挿入する。
【０１４８】
円環は、様々な半径の２つの同軸円環により区切られる１枚の面の面積を意味すると理解する。この時、平行な面に位置する２つの合同（一致）の円環（基部円環および頂部円環）において、２つの外円上の平行な半径の特定の末端点および２つの内部円上の平行な半径の特定の末端点をラインで結び、これが円環形シリンダーを形成する。２つの内部円上の末端点を結ぶラインを円環形シリンダーの内部シェルライン（その全体が内部シェルを形成する）と呼び、２つの外円上の末端点を結ぶラインを円環形シリンダーの外部シェルライン（それらの全体が外部シェルを形成する）と呼ぶ。シェルラインが２つの円環上に垂直である場合、円環形シリンダーは、直列または非偏位である。円環中心を結ぶラインを円環形シリンダーの軸と呼ぶ。直列の円環形シリンダーを、基部円環および頂部円環に平行であり、互いに距離Ｈを有する２面により交差する場合、高さＨの円環形シリンダー装置を２面の間に形成し、これは同様に、基部円環および頂部円環を有する。
【０１４９】
記載の圧力容器に使用される円環形シリンダー装置の外部シェルの壁厚は、２０ｍｍであり、記載の圧力容器に使用される円環形シリンダー装置の内部シェルの壁厚は、３０ｍｍである。これらの高さＨは、８５０ｍｍである（ただし、高さＨは、反応ガスの流動方向において、第１円環形シリンダー装置では７１０ｍｍである）。上述の円形シリンダー装置の内部円の半径（円環中心から円環形シリンダー装置の内部シェルまでの距離）は、６００ｍｍであり、上述の円環形シリンダー装置の外部円の半径（円環中心から円環形シリンダー装置の外部シェルまでの距離）は、２９００ｍｍである。従って、円環形シリンダー装置の外部シェルと円環形シリンダー装置の内部シェルとの間の距離は、２２７０ｍｍである。
【０１５０】
内部シェルにより囲まれた空間を、円環形シリンダー装置の内側と見なす。外部および内部シェルとの間に存在する空間を、円環形シリンダー装置の隙間と見なす。
【０１５１】
壁厚３０ｍｍを有する１２枚の隔壁ＷT（１５）は、円環形シリンダー装置の隙間を１２個の合同のセクター空間に分割する。
【０１５２】
個々の隔壁は、装置高Ｈに対応する高さＨを有する。隔壁の長さＴは、円環形シリンダー装置の外部シェルと円環形シリンダー装置の内部シェルとの間の距離に対応する。これらをもとに、個々の隔壁をその高さＨ全体に外部シェルおよび内部シェル双方に溶接する。隔壁の高さＨは、円環形シリンダー装置の基部円環および頂部円環に対して直角である。隔壁の長さＴは、外側から内部シェルおよび末端に放射状に、理論上伸長される場合、円環形シリンダー装置の軸に位置する。２つの隣接の隔壁を、これらが交差するまで上記の方法で伸長する場合、これらは３０°をつくる。
【０１５３】
上記のように区分された第１円環形シリンダー装置を記載の圧力容器に挿入する場合、それを軸受リング（１４）上に簡易な様式で配置し、はじめに圧力容器の円形シリンダーのシェルと円環形シリンダー装置の外部シェルとの間の距離は５０ｍｍであり、次に、円環形シリンダー装置の隔壁およびラメラ壁を圧力容器の下部フードに互いに接して（または互いの上に、すなわち同時に）存在する（すなわち、円形シリンダーのシェルの軸および円環形シリンダー装置の軸が一致する）ようにして載せた。基部円環は、反応ガスの流動方向において、区分された挿入型円環形シリンダー装置の頂部円環の上に存在する。
【０１５４】
隣接壁ＷTの間に、各場合、軸受構造として１０枚の高さ２００ｍｍおよび壁厚２０ｍｍを有する凹凸のない水平壁（軸受壁）Ｑ（５４）を挿入する。軸受壁を溶接により壁ＷT接着する。軸受壁の長さは、円環形シリンダー装置の内部シェルからのその距離が増加または円環形シリンダー装置の外部シェルからの距離が減少すると、自然に増加する。
【０１５５】
互いに関して、１つおよび同じセクター空間内の軸受壁Ｑは、用途の点から適切に等距離に配列する。
【０１５６】
区分された円環形シリンダー装置の基部円環からそれらの下部縁部までの距離が４０ｍｍになるように、軸受壁Ｑを挿入する。
【０１５７】
さらに、水平壁Ｑは、通路開口部Ｏを有し、その中心は、適当に水平壁の高さの半分にある。円環形シリンダー装置の内部シェルからの距離が増加するとともに、水平壁当たりの通路開口部Ｏの数が増加する。円環形シリンダー装置の内部シェルから同じ距離を有する様々なセクター空間に配置される水平壁を、合同になるように適当に構成する。通路開口部Ｏは、円形が好ましい。
【０１５８】
固定触媒床を担持するグリッドセクターを、セクター空間内にこのようにして作製された軸受構造に正確に適合するように配置する。
【０１５９】
一般に、成形触媒体は、グリッドセクター上に直接に注入しない（適宜、小さいメッシュサイズの金属メッシュの網目（例えば、圧力容器を製造するステンレス鋼製）をグリッドに適用する）。これは、成形触媒体が典型的にグリッドのメッシュサイズに比べ寸法が小さいためである。記載のリアクターにおいて、使用されるグリッドセクターのメッシュサイズは、適当に２または３〜７ｍｍ、例えば４ｍｍである。
【０１６０】
対応して、５ｍｍ径のＣｅｒａｍＴｅｃ製Ｃ２２０ステアタイトの不活性球を、はじめに全てのグリッドセクター全体一様に床の高さ５０ｍｍで注入し、続いて成形触媒体床を注入する。同じステアタイトの球の床の高さ２５ｍｍのさらなる不活性床、ただし２〜３ｍｍ径を、この不活性床に注入し、続いて成形触媒体床を注入する。使用される成形触媒体は、例えば、１．５ｍｍ径およびＧａｕｓｓｉａｎ分配長１０〜１５ｍｍ、最大およそ１２．５ｍｍの成形物である（元素化学量論（支持体を含めた活性元素の質量比）ならびに活性触媒に対する触媒前駆体調製および活性は、別に独国特許出願公開第１０２１９８７９号の実施例４に記載される）。
【０１６１】
成形触媒体の床の高さは、一様に３００ｍｍである（その一様性は、簡易な様式、例えば、完成した床（頂部円環に）に穴あきプレートまたはメッシュを配置し、その開口部を通り突出する成形触媒体を除去することにより実現することができる）。続いて、固定触媒床を、ＣｅｒａｍＴｅｃ製Ｃ２２０ステアタイト環の床で終了する（区分された円環形シリンダー装置の頂部円環まで）。ステアタイト環の形状は、７ｍｍ×７ｍｍ×４ｍｍ（外径×高さ×内径）および床の高さは、一様に２００ｍｍである（ただし、この床の高さは、反応ガスの流動方向において、第１円環形シリンダー装置では６０ｍｍのみである）。
【０１６２】
簡易な様式において、例えば、不活性床に残る、図６の注入補助物（１６）を、床の高さに対応する高さを有する各グリッドセクター上に配置することにより、不活性床の高さを一様にすることができ、そのようにして、それに沿った簡易な様式において、不活性床を一様な床の高さに平滑にすることが可能である。その要素の壁厚は、典型的に０．３〜２ｃｍである。適当な注入補助物もまた、活性体の床に使用することができる。
【０１６３】
ステアタイト環の代替として、７ｍｍ×７ｍｍの固体ステアタイトシリンダー（外径×高さ）を使用することも可能である。さらに、５ｍｍ〜６ｍｍ径を有するステアタイト球を使用することも可能である。
【０１６４】
このような固定触媒床を入れた２つのさらなるこのような円環形シリンダー装置を、流動方向において、固定触媒床を入れたこの最後の（最下の）円環形シリンダー装置上に配置する。全ての円環形シリンダー装置の隔壁ＷTは、すなわち、これらの外部および内部シェルと同じように互いに一致する。
【０１６５】
円環形シリンダー装置が互いに存在する場合、不可避的なわずかなガス浸透性の接合がある。圧力容器の円形シリンダーシェル（１）と固定触媒床を入れた円環形シリンダー装置の外部シェルとの間の空間（空隙）を、軸受リング（１４）上に存在する断熱材料（例えば、鉱滓綿またはグラスウール）で適切に充填する。
【０１６６】
特定の円環形シリンダー装置の頂部円環の高さで、圧力容器の円形シリンダーシェル（１）および固定触媒床を入れた円環形シリンダー装置の外部シェルを、それぞれ溶接リップシール（１７）によりガス不浸透性様式において互いに結合する。図７は、縦断面の溶接リップシール（１７）の拡大図を示す。シールを破壊することなく、かつ紛失することなく、特定の円環形シリンダー装置の熱収縮および膨張を吸収できるように構成される（脱水素化操作および触媒再生の過程において、ともに顕著な温度変化が生じる）。特定の円環形シリンダー装置の基部円環の高さでは、当該シールはなく、これは、反応ガスが各場合ここから圧力容器の円形シリンダー（１）と特定の円環形シリンダー装置の外部シェル（１８）との間の空間（空隙）を通過し、圧力均等化するためである。
【０１６７】
反応ガスの流動方向において、最下（最後）の円環形シリンダー装置の頂部円環の下で、ただし、同円環形シリンダー装置の基部円環上で、内側の全円横断面全体に伸長し、対応して円形に構成される基部（１９）を、円環形シリンダー装置内側のこの円環形シリンダー装置の内部シェルに気密性様式において溶接する。２つの円環形シリンダーが互いに存在する場合、円環形シリンダー装置内側の周囲に位置し、溶接の継ぎ目の下に互いにある円環形シリンダー装置間に存在する継ぎ手全体にフラッシュを射出する金属シート（頂部帯）を、内部シェル上の付随の円形シリンダー装置内側の反応ガスの流動方向から上部円環形シリンダー装置の基部円環に溶接する。上部帯は、約８ｍｍ厚および６０ｍｍ幅である。
【０１６８】
別に、一方の上に１つを配列する３つの円環形シリンダー装置内側は、合わせて非偏位の円形シリンダー全体の内側（２０）を形成し、これは、基部（１９）により底部で終了し、頂部で上部フードに開口する。
【０１６９】
本発明の流動における方法に必要な流入ガスＩＩを通るチューブ（２１）（流入ガスＩＩ供給チューブ）をこの内側全体（２０）に流す。流入ガスＩＩ供給チューブの周囲の内側全体（２０）の残留空間を０．３〜１．２ｍｍの粒子径を有する石英砂で充填し、（別法として、酸化物セラミックの破片、顆粒および／または球（あるいは他の微細形状体）を使用することも可能であり、充填物は、無埃が好ましく、これは、例えば、水で洗浄し、続いて乾燥（例えば燃焼乾燥）により生成できる）。充填物は、反応ガスの流動方向において第１円環形シリンダー装置の頂部円環のちょうど下（約１ｃｍ）で終わる。流入ガスＩＩの定量添加を、（反応ガスの流動方向において）第１および第２の間ならびに第２および第３固定触媒床の間で行う。
【０１７０】
リアクターへのチューブ（２１）のアクセス（２２）は、その中に配置され、固定様式で溶接された入口ポート（２３）を通り上部リアクターフード（３）を介する。
【０１７１】
外部チューブ径は、１６８．３ｍｍであり、壁厚は、２〜７ｍｍであってよい。各場合、３つのこのようなチューブ（流入ガスＩＩ供給チューブ）は、２つの上述の固定触媒床間の流入ガスＩＩを供給する。３つの流入ガスＩＩ供給チューブのこのような１群内で、流入ガスＩＩの供給は、１つおよび同じ源由来である。しかし、一般に、（流動方向において）第１および第２の固定触媒床間で供給される流入ガスＩＩの組成物および第２および第３の固定触媒床間に供給される流入ガスＩＩの組成物は、互いに異なり、異なる源に起因する。
【０１７２】
３つの流入ガスＩＩ供給チューブの特定の群に流入ガスＩＩを計量することは、各場合、合計量を制御する。
【０１７３】
流入ガスＩＩ供給チューブの上部リアクターフードへの入口の密封を図８の縦断面において示す。密封を外部および内部フランジ接続により行う。流入ガスＩＩを流すチューブの入口ポート（２３）への移動は、３つの部品（３部品）内を通る。これらの３つの部分は、入口ポート（２４）のチューブ断面、入口ポート（２５）外側のチューブ断面および中間プレート（２６）のチューブ断面である。内部フランジ接続は、気密性様式において下から下部チューブ断面を中間プレートのチューブ断面に結合し、外部フランジ接続は、はじめに周囲から入口ポートを密封し、同時に上から気密性様式において上部チューブ断面を中間プレートのチューブ断面に結合する。使用される密封材料は、例えば、マイカもしくは櫛型グラファイトまたは金属封止剤系材料であってよい。上記の構成方法は、外部フランジ接続を解除後すぐに、チューブ（２１）の位置を変更する必要なく上部リアクターフードの上昇が可能である。
【０１７４】
別法の上部リアクターフードへの流入ガスＩＩ供給チューブの入口の密封を、図９の縦断面に示す。
【０１７５】
入口ポート（２３）に流入ガスＩＩを流すチューブの移動は、２部品内を通る。これらの２部品は、入口ポート（２７）のチューブ断面および入口ポート（２８）外側のチューブ断面である。後者の内径は、前者の内径に比べ１０〜３０ｍｍ大きい。２部品間の気密性移動は、フランジ接続による。このため、周囲フランジは、ポートの上部末端で溶接され、このフランジ１０〜３０ｍｍ上に突出するポート内に流れるチューブ断面まで射出し、溶接リップシール（２９）によりフランジに固定する。入口ポート（２８）外側のチューブ断面の下部末端で、同様に周囲フランジを溶接する。２つフランジ間の密封材料は、例えば、マイカもしくは櫛型グラファイトまたは金属封止剤系材料であってよい。
【０１７６】
反応ガスの流動方向において第１円環形シリンダー装置の水平壁Ｑの通路開口部Ｏの水平面および反応ガスの流動方向において第２円環形シリンダー装置の水平壁Ｑの通路開口部Ｏの水平面で、特定の円環形シリンダー装置の内部シェルにおいて、各場合、中心が正三角形の角である３つの通路開口部Ｏを配置する。各場合の３つの流入ガスＩＩ供給チューブは、これらの開口部ＭＯを通って偏位し（これらを、気密性様式においてこれらの開口部に溶接する）、これらのチューブが特定の円環形シリンダー装置に実装された円形流入ガスＩＩ分配ダクトＫＲ（３０）にぶつかるまで、特定の円環形シリンダー装置の外部シェルの方向において放射状に水平壁Ｑの通路開口部Ｏを通り流れ、円形流入ガスＩＩ分配ダクトＫＲは、これらのチューブを溶接し、それに供給される流入ガスＩＩ供給チューブと同じ外部および内部環径を有する。円形分配ダクトＫＲは、特定の円環形シリンダー装置の通路開口部Ｏの水平面で、高架橋様通路開口部を通る特定の壁ＷTに流れるが高架橋に溶接されない。
【０１７７】
分配ダクトＫＲおよび通路開口部の空隙幅は、約４〜１５ｍｍである。
【０１７８】
流入ガスＩＩ供給チューブの長さは、上部リアクターフードへのそれらの入口から特定の円形分配ダクトＫＲまでを算出し、≧３および≦６ｍである。２つの円形分配ダクトにより描かれる円の外径は、２８６０ｍｍである。当該内径は、２５６０ｍｍである。
【０１７９】
通路開口部ＭＯを通る流入ガスＩＩ供給チューブの通路を密封するが、これは、通路開口部Ｏを通る当該通路に適用しない。その代り、これらの通路は、連結している。
【０１８０】
空隙幅は、約２〜１０ｍｍである。
【０１８１】
円形分配ダクトＫＲ（３０）から通路開口部Ｏを通り流れる流入ガスＩＩ分配チューブは、当該円環形シリンダー装置の外部の方向および内部シェルの方向に放射状につながる。
【０１８２】
分配チューブの外径は、８０〜１１０ｍｍであり、例えば、８８．９ｍｍであってよい。分配チューブの壁厚は、２．１〜６．３ｍｍである。
【０１８３】
円環形シリンダー装置の水平壁Ｑ間で、分配チューブ（３２）は、円環形シリンダー装置の基部円環の方向下方に偏位する。
【０１８４】
反応ガスの流動方向において第１円環形シリンダー装置および反応ガスの流動方向において第２円環形シリンダー装置の軸受構造の真下に（反応ガスの流動方向において第３円環形シリンダー装置の軸受構造の下でない）、流出開口部Ａを有し、縁部ａ、ｂおよびｃならびにこれらの表面を区切るように３組の合同の直角を有する立方計量計（Ｚｕｄｏｓｉｅｒｕｎｇｓｋａｅｓｔｅｎ）（３１）を配置し、これに図１０で示される縦断面における分配チューブが開口する（計量計の壁厚は、適当に１〜３ｍｍ、好ましくは１．５〜２．５および有利には２ｍｍである）。一般に、１つの分配チューブのみが短縁部ａを有する計量計（分配計）（Ｖｅｒｔｅｉｌｕｎｇｓｋａｅｓｔｅｎ）に開口する。３つ以下の分配チューブは、長縁部ａを有する計量計（分配計）に開口する。全ての計量計における縁部ｃの長さは、一様に４０ｍｍであり、全ての計量計における縁部ｂの長さは、一様に１５０ｍｍである。対照に、縁部ａの長さは、様々な計量計において変化する。全ての計量計に合同な長方形ａ×ｂの２組のうちの１つは、各場合、円環形シリンダー装置の基部円環の面内にある。
【０１８５】
縁部ｃは、基部円環の面および円環形シリンダー装置に属する頂部円環の方向の点に対して全て直角である。全ての計量計の縁部ａを平行に整列する。２つの隣接の計量計の間隔は、１３０ｍｍである。この間隔列において、計量計を円形シリンダー装置内側の全横断面にわたり分配して配列する。縁部ａは、円環形シリンダー装置の外側シェルの一方からこの外部シェルのもう一方に割線のように位置する。これらが、円環形シリンダー装置の内部シェルとぶつかる場合、計量計は、ちょうど内部シェルの前で終了し、当該縁部長ａを有する（個別の）新規の（新しい）計量計として内部シェルの反対の周辺側に続く。円環形シリンダー装置の外部シェルの内部表面および内部シェルの外部表面上で取り付け具（３３）を配置し（好ましくは確実に固定されるように構成する）、これに対して計量計を、長方形表面ｂ×ｃの中間に固定する。図１１（側面図）および１２（上面図）は、確実に固定するように構成されるこのような取り付け具の例を示す。
【０１８６】
全角３６０℃にわたりガス浸透性である計量多角形（好ましくは規則正しい１２側面）を使用する場合、有用な実施例はまた、以下の寸法を含む：
長縁部ｂ：１６０ｍｍ
長縁部ｃ：４０ｍｍ
計量計の壁厚：２ｍｍ
放射状に連続する計量計の間隔（内幅）：１２５ｍｍ
流出開口部Ａの内径：２．５ｍｍ
ビーズのひもに隣接の２つの流出開口部Ａの間隔（中心〜中心）：一様に６０ｍｍ
円環形シリンダー装置の基部円環に面する縁部ａから理論的ひもの間隔：１０ｍｍおよび
放射状に連続する分配計の相互に放射状に対面する長方形表面ａ×ｃの流出開口部Ａは、互いに対面し、間に空隙を有する。
【０１８７】
用途において適切には、計量多角形に、計量点を１つおよび同じ多角形において多角形の周囲全体に一様に分配するように、酸素分子を含む流入ガスを供給する。１つおよび同じ多角形のこれらの計量点の数は、例えば、２もしくは３または４または５または６または７あるいはそれ以上であってよい。計量点の数が増加するとともに、多角形の個々の流出開口部Ａにおける圧が一様になる。図１８は、このような計量多角形構造の図を示す。
【０１８８】
別の実施形態において、計量計を割線様様式の代わりにさらに同軸の多角形または同軸の円としてクモの巣様様式で円環形シリンダー装置内側の横断面全体に配列してよい。個々の多角形または円を全角３６０°（計量多角形または円）を完全に製造し、または個別の計量計に分割することができる。
【０１８９】
計量計の配列は、両円環形シリンダー装置に一致して（同時に）適当に行う。
【０１９０】
流出開口部Ａを立方計量計（分配計）の長方形表面ａ×ｃに配置する。これらは全て円形であり、内径２〜４ｍｍ、有利には３ｍｍを有する。
【０１９１】
流出開口部Ａを、ひも上にビーズの連続のような計量計（分配計）の２つの合同な長方形表面ａ×ｃに配置し、ひもは、円環形シリンダー装置の基部円環に面する縁部ａから５ｍｍの間隔を有し、この縁部ａに平行に形成する。「ビーズのひも」上の１つの流出開口部Ａから次の流出開口部Ａまでの距離は、常に（中心から中心まで測定し）１００ｍｍである（別法として、５０〜１００ｍｍの別の一様な距離を使用することも可能である）。記載のリアクターの１つの円環形シリンダー装置に実装される全ての計量計（分配計）の流出開口部Ａの合計数は、約２０００個である（ビーズのひも上の２つの隣接の流出開口部Ａの間隔が＜１００ｍｍで選択される場合、流出開口部Ａの合計数は、１００００以下または５０００以下であってよい）。円環形シリンダー装置の基部円環に面する縁部ａは、基部円環から射出されてはいけない。最終的に、計量計（分配計）が隔壁ＷTとぶつかる場合、これらの隔壁ＷTは、計量計（分配計）に対応する通路を有し、ガス浸透性空隙が通路開口部の内部周囲および計量計（分配計）の外部周囲との間に約１ｃｍ存在することも強調されるものとする。隣接の長方形の計量計の対面の長方形表面ａ×ｃの流出開口部Ａは、互いに対面する空隙を有する。
【０１９２】
原則として、記載のように、流出開口部Ａの合計数は、様々な円環形シリンダー装置において同一であってよい。
【０１９３】
これらは、互いに異なっていてもよい。つまり、この合計数は、反応ガスの流動方向において、円環形シリンダー装置から円環形シリンダー装置まで増加または減少することができる。
【０１９４】
本発明の記載の軸式トレイリアクターの脱水素化される少なくとも１個の炭化水素の不均一系触媒による部分脱水素化のモニターおよび制御は、特定の固定触媒床の様々な触媒活性床に存在する温度の測定により適当に行う。
【０１９５】
上記の軸式トレイリアクターの固定触媒床内の成形触媒体の触媒活性床は、反応ガスの流動方向において床の高さ３００ｍｍ（３０ｃｍ）を有する（当然ながら、トレイリアクターは、完全な当該様式において、３０ｃｍから偏位する床の高さを設計することもでき（例えば４０ｃｍ）、４０ｃｍ高の床の高さは、例えば、使用される成形触媒体が３ｍｍ径の当該触媒のひもである場合に望ましく、これは、圧低下を生じ、床の高さが高くなるほど、円環形シリンダー装置内側の径５．４７ｍに、および関連触媒床流出面積２１．６ｍ2のみに有利に低下する）。
【０１９６】
反応ガスの流動方向において、温度測定を、以下の触媒活性床の高さＳｈで行う：
０ｃｍ、
７．５ｃｍ、
１５ｃｍ、
２２．５ｃｍおよび
３０ｃｍ。
【０１９７】
成形触媒体の床の高さが、３００ｍｍと異なる値である場合（例えば、２４０ｍｍもしくは２６０ｍｍまたは２８０ｍｍ）、温度測定は、当該様式において、この床の高さ全体に等距離に分配される５つの高さで行われる。
【０１９８】
このため、３成分の熱要素を入れる３つのガイドフィンガー（３４）（３成分の熱要素は、３つの異なる（一般に等距離）固定触媒床への挿入深度にて温度を同時に検出する）を、直列円形シリンダーのシェル（１）を通し、および上述の高さＳｈのそれぞれで円環形シリンダー装置の外部シェルを通して（図１３を参照）、当該円環形シリンダー装置の軸（すなわち、放射状および水平）に対して直角に触媒活性床に流す。個々のガイドフィンガーは、円環形シリンダー装置の内部シェルまで射出し、固定触媒床から密封される。つまり、特定のガイドフィンガーの内側は、反応ガスと接触しない。ガイドフィンガーの内径は、３〜５ｍｍであり、ガイドフィンガーの外径は、６〜８ｍｍである。１つおよび同じ床の高さＳｈで設置された３つのガイドフィンガー（３４）を、周囲に沿った連続したガイドフィンガーが、これらが交差するまで理論的に伸長される場合の角１２０°をつくるようにシェル（１）の周囲に分配する。連続した床の高さＳｈに配置されるガイドフィンガーの場合、流動方向における、次の３つのガイドフィンガーは、前の３つのガイドフィンガーと一致せず、むしろ９０°まで補正される。上述の補正の方向（時計方向または反時計方向）を、触媒活性床全体に保持し、図１４に示されるように、ガイドフィンガーは、Ｓｈ＝０ｃｍおよびＳｈ＝３０ｃｍで一致する。
【０１９９】
温度を測定する場合の固定触媒床に対して事前に流入ガスＩＩの定量添加を調節するために、床の高さＳｈ＝０ｃｍおよびＳｈ＝３０ｃｍにて決定される温度を使用する。ガス吸気口チューブスタブ（４）への反応ガスの入り口とガス排気口チューブスタブ（５）からの反応ガスの流出との間の脱水素化炭化水素に脱水素化される炭化水素のモル比の変化が、リアクターを通るシングルパスに対する脱水素化変換を提供する。所望の脱水素化変換を得るように流入ガスＩＩを注入する。
【０２００】
ガイドフィンガー（３４）の導入の詳細な構成は、図１３および１４の縦断面に示される。
【０２０１】
これらは、固定触媒床内のガイドフィンガー（３４）を内径４〜７ｍｍおよび外径６〜９ｍｍを有する（同様に閉口の）保護フィンガー（Ｓｃｈｕｔｚｆｉｎｇｅｒ）（３５）内に流すことが明らかである。ガイドフィンガー外壁と保護フィンガー内壁との間の空隙は、可能な限り小さくする。適宜、残っている空隙に高温熱伝導ペーストを充填する。この保護フィンガーを円環形シリンダー装置の外部シェルの内壁（３６）に気密性に溶接し、そのため、反応ガスは、この点で円環形シリンダー装置のシェル（１）および外部シェルとの間の空隙（３８）に通ることができない。シェル（１）の外側で、ガイドフィンガーを内径およそ４５ｍｍおよび外径５０．８ｍｍであるフラッシュチューブ（３７）の対称の軸上に流す。ガイドフィンガーの長さは、２０００ｍｍであり、フラッシュチューブの長さは、４００ｍｍである。フラッシュチューブを、フランジ（３９）により気密性に密封し、そこへ、ガイドフィンガーを、クランプ環シール（４０）を通して気密性に挿入する。
【０２０２】
シェル（１）の外側に、フラッシュチューブを気密性に溶接する。シェル（１）を通るガイドフィンガー（３４）の通路は、気密性ではない。不活性ガス（好ましくは窒素分子、例えば、Ｏ2、水蒸気またはその混合物１体積％以下の産業用窒素）を、フラッシュチューブに溶接したポート（４１）を通して供給し、シェル（１）を通るガイドフィンガー（３４）の通路で、円環形シリンダー装置のシェル（１）と外部シェルとの間の空隙へのアクセスを有する（不活性ガスを、空隙（３８）を介して間接的にフラッシュチューブのいくつかに供給する）。図１３はまた、溶接リップシール１７を示す。
【０２０３】
これらの不活性ガス流は、全体に、一般に反応ガスの流量（Ｎｍ3）に対して、１体積％以下、通常、０．１以下または０．０１体積％以下であるだろう。
【０２０４】
図１５および１６は、横支柱により固定された２つの二脚の縦断面を示す。これらは、外径６ｍｍおよび壁厚１ｍｍを有するチューブからなる。２本の脚を形成するチューブを実装の立方体（４３）（３０ｍｍ×１０ｍｍ×２０ｍｍ（幅×高さ×深さ））に埋め込む。
【０２０５】
脚が適宜、横支柱の中間にぶつかる場合、短スリーブ（４２）を挿入面に直角に埋め込む。
【０２０６】
これらの二脚のいくつかを、グリッドセクターに配置し、その後固定触媒床を注入する。次いで、保護フィンガー（３５）を、熱要素のためにガイドフィンガーの水平ガイドを固定し、従ってこれらの下垂を防ぐために上述のスリーブ（４２）を通り流す。
【０２０７】
一致のガイドフィンガー（Ｓｈ＝０ｃｍ、Ｓｈ＝３０ｃｍ）を図１６における一般的な二脚により支持することができる。
【０２０８】
上記の軸式トレイリアクターの断熱性を、熱遮断のための圧力容器壁の外側（例えば、層厚３００〜５００ｍｍ）に適当な断熱材料（例えば、発泡ガラスまたは鉱滓綿）を実装することにより、さらに有利に改良することができる。例えば外部壁に固定する取り付け具により、実装を行うことができる（例えば、溶接）。
【０２０９】
軸式トレイリアクターとして設計されたシャフトリアクターの設計の説明の前に記載した、プロパンからプロピレンへの不均一系触媒による部分脱水素化をこの軸式トレイリアクターで、例えば以下のように実施することができる。
【０２１０】
以下の成分を有する反応ガス１１６３０６Ｎｍ3／ｈを、ガス吸気口チューブスタブを通してトレイリアクターに供給する（リアクターフードおよびフラッシュチューブ（２７）へのＮ2の不活性ガス流を無視するが、それは、反応ガス量（Ｎｍ3）に対して、それらの合計量が＜０．０１体積％であるためである）。
プロパン ３４．４４体積％、
プロピレン ０．２体積％、
Ｎ2 ５２．８体積％、
Ｏ2 ３．０４体積％、
ＣＯ2 １．６１体積％、
ＣＯ ０．３９体積％、
Ｈ2 ０．０９体積％、
エタン ０．１２体積％、
Ｈ2Ｏ ７．２２体積％、
イソブテン ０．０１体積％、
アクリル酸 ０．０４体積％、
アクロレイン ０．０２体積％および
酢酸 ０．０２体積％。
【０２１１】
反応ガスは、３９４℃および入口圧３．１０ｂａｒを有する。
【０２１２】
適当な分配計の流出開口部Ａを通る反応ガスの流動方向において、第１および第２固定触媒床との間に計量される流入ガスＩＩ１は、以下の成分を有する空気および水蒸気の混合物２９３０Ｎｍ3／ｈである：
水 ３４．９体積％、
Ｎ2 ５１．４体積％および
Ｏ2 １３．７体積％。
【０２１３】
流入ガスＩＩ１の温度は、４５０℃およびその圧は、２．９ｂａｒである。
【０２１４】
適当な分配計の流出開口部Ａを通る反応ガスの流動方向において、第２および第３固定触媒床との間に計量される流入ガスＩＩ２は、以下の成分を有する空気および水蒸気の混合物２６００Ｎｍ3／ｈである：
水 ５４．３３体積％、
Ｎ2 ３６．０９体積％および
Ｏ2 ９．５８体積％。
【０２１５】
流入ガスＩＩ２の温度は、４５０℃であり、その圧は、２．８ｂａｒである。生成ガス混合物が、ガス排気口チューブスタブ（５）を通して１２０７５４Ｎｍ3／ｈをトレイリアクターから放出され、以下の成分を有する：
プロパン ２４．９５体積％、
プロピレン ５．７７体積％、
Ｎ2 ４９．８６５体積％、
Ｏ2 ０体積％、
ＣＯ2 ３．０３体積％、
ＣＯ ０．３５体積％、
Ｈ2 ４．１３体積％、
メタン ０．０１体積％、
エタン ０．１１体積％、
エチレン ０．０１体積％、
Ｈ2Ｏ １１．９８体積％および
アクリル酸 ０．０１体積％。
【０２１６】
生成ガス混合物の温度は、５０１℃であり、生成ガス混合物の圧は、２．７１ｂａｒである。
【０２１７】
流入ガス流Ｉ１として、ガス混合物は、１２０７５４Ｎｍ3／ｈの反応ガスの流動方向において、第１固定触媒床から流動し（これは流量Ｗ１ １．１ｍ／ｓに対応する）、以下の成分を有する：
プロパン ３０．１６体積％、
プロピレン ３．０３体積％、
Ｎ2 ５１．０３体積％、
Ｏ2 ０体積％、
ＣＯ2 ２．３６体積％、
ＣＯ ０．３７２体積％、
Ｈ2 ２．１４体積％、
メタン ０．００１体積％、
エタン ０．１１６体積％、
エチレン ０．００４体積％、
Ｈ2Ｏ ９．７５体積％および
アクリル酸 ０．０２２体積％。
【０２１８】
流入流Ｉ１の温度は、４９６℃であり、その圧は、２．９ｂａｒである。
【０２１９】
流入ガス流Ｉ２として、ガス混合物は、１２７１８０Ｎｍ3／ｈの反応ガスの流動方向において、第２固定触媒床から流動し（これは流量１．３３ｍ／ｓに対応する）、以下の成分を有する：
プロパン ２６．８５体積％、
プロピレン ４．６５体積％、
Ｎ2 ５０．２９体積％、
Ｏ2 ０体積％、
ＣＯ2 ２．７５体積％、
ＣＯ ０．３５９体積％、
Ｈ2 ３．３４体積％、
メタン ０．００２体積％、
エタン ０．１１３体積％、
エチレン ０．００５体積％、
Ｈ2Ｏ １１．１３体積％および
アクリル酸 ０．０１３体積％。
【０２２０】
流入流Ｉ２の温度は、４９９℃であり、その圧は、２．８ｂａｒである。
【０２２１】
流入ガス流Ｉ１の不在を仮定して、流出開口部Ａ１から流出する個々の流入ガスＩＩ１全ての方向（これらは、反応ガスの流動方向において、第１円環形シリンダー装置の流入ガスＩＩ１のための分配計の流出開口部Ａである）は、流入ガスＩ１の流動方向で角α９０°をつくる。
【０２２２】
流入ガス流Ｉ２の不在を仮定して、流出開口部Ａ２から流出する個々の流入ガス流ＩＩ２全ての方向（これらは、第１反応ガスの流動方向において第２円環形シリンダー装置の流入ガスＩＩ２のための分配計の流出開口部Ａである）は、流入ガスＩ２の流動方向で角α９０°をつくる。
【０２２３】
反応ガス流入混合物１の導入時間Ｊ１（反応ガスの流動方向において、第２円環形シリンダー装置に流れる）は、０．７３５秒である。
【０２２４】
反応ガス流入混合物１の温度が５５０℃に増加する場合、導入時間は０．１５秒に低下する。
【０２２５】
温度増加に対応するように、圧増加もまた、導入時間Ｊを短縮する。
【０２２６】
反応ガス流入混合物２の導入時間Ｊ２（反応ガスの流動方向において、第３円環形シリンダー装置に流れる）は、０．７６１秒である。
【０２２７】
反応ガス流入混合物２の温度が５５０℃に増加する場合、導入時間は０．１５秒に低下する。
【０２２８】
関連固定触媒床から全ての流出開口部Ａ１までの距離Ｄ１は、５ｍｍである。
【０２２９】
関連固定触媒床から全ての流出開口部Ａ２までの距離Ｄ２は、５ｍｍである。
【０２３０】
別の実施形態において、Ｄ１およびＤ２はまた、それぞれ５ｍｍ〜１０ｍｍのいずれかの他の値に一様に調節することができる。
【０２３１】
流入ガス流Ｉ１の流動方向に対して直角の射影面Ｅ１への流入ガス流Ｉ１の流動方向における全ての流出開口部Ａ１の射影において、流入流Ｉ１により考慮される射影表面積のｍ2に存在する流出開口部重心の数ＺＡ１は、≧５０である。
【０２３２】
射影面の１つの流出開口部重心から最も近い流出開口部重心までの距離は、１００ｍｍ以下である。
【０２３３】
流入ガス流Ｉ２の流動方向に対して直角の射影面Ｅ２への流入ガス流Ｉ２の流動方向における全ての流出開口部Ａ２の射影において、流入流Ｉ２により考慮される射影表面積のｍ2に存在する流出開口部重心の数ＺＡ２は、≧５０である。
【０２３４】
射影面の１つの流出開口部重心から最も近い流出開口部重心までの距離は、１００ｍｍ以下である。
【０２３５】
反応ガス混合物の流入流１が、反応ガスの流動方向において第２円環形シリンダー装置に存在する固定触媒床を通過する場合、反応ガス混合物の流入流１に存在するプロパン６．１９ｍｏｌ％をプロピレンに変換する。
【０２３６】
反応ガス混合物の流入流２が、反応ガスの流動方向において、第３円環形シリンダー装置に存在する固定触媒床を通過する場合、反応ガス混合物の流入流２に存在するプロパン３．０９ｍｏｌ％をプロピレンに変換する。
【０２３７】
次いで、その中に存在するプロピレンを酸化するためにそれ自体公知の様式において使用することができるガス排気口チューブスタブ（５）を通りトレイリアクターから放出され生成ガス混合物を、その中に存在するプロパンにより、部分的に標的生成物としてアクロレインおよび／またはアクリル酸に下流の不均一系触媒の部分酸化を行った。
【０２３８】
手法は、例えば、独国特許出願公開第１０２００５０６１６２６号、独国特許出願公開第１０２００５０５７１９７号、独国特許出願公開第１０２００５０５２９２３号、独国特許出願公開第１０２００５０５２９１７号、独国特許出願公開第１０２００５０２２７９８号、独国特許出願公開第１０２００５００９８８５号、独国特許出願公開第１０２００５０１０１１１号、独国特許出願公開第１０２００４０３２１２９号、独国特許出願公開第１０２００５０１３０３９号、国際出願第０３／０７６３７０号、独国特許出願公開第１０２１１２７５号、国際出願第０１／９６２７０号、独国特許出願公開第１０２００５０５６３７７号明細書およびこれらの明細書に引用されている従来技術のようであってよい。特に、手法は、独国特許出願公開第１０２００４０３２１２９号および独国特許出願公開第１０２００５０１３０３９号または独国特許出願公開第１０２００５０２２７９８号に記載のようであってよい。
【０２３９】
通常、標的生成物は、部分酸化の生成ガス混合物および残りの残留ガス、少なくともプロパンを含む部分から続いて取り出され、適宜、軸式トレイリアクターのガス吸気口チューブスタブを通して供給される反応ガスの生成における不変換プロピレンを不均一系触媒による部分脱水素化に再循環する。
【０２４０】
上記に対応する様式において、上記の軸式トレイリアクターのガス吸気口チューブスタブを通り供給される反応ガス１１６３０９Ｎｍ3／ｈを、温度２０℃および圧４ｂａｒの規格の粗製プロパン８０６３Ｎｍ3／ｈ、
プロパン ≧９８．０体積％、
プロピレン ≦０．１１体積％、
ｎ−ブタン ＜０．００１体積％、
イソブタン ＜０．０５体積％、
エタン ＜１．５体積％、
エチレン ＜０．０２体積％および
他のＣ4炭化水素 ＜０．００１体積％
と温度１０４℃および圧３．３ｂａｒのこのような部分酸化の残留ガス１０２９６１Ｎｍ3／ｈを（例えば、国際出願第２００４／０６７１６４号の図１０のように）結合することにより得、以下の成分を有する：
プロパン ３１．１８体積％、
プロピレン ０．２１５体積％、
Ｎ2 ５９．６９体積％、
Ｏ2 ３．４４体積％、
ＣＯ2 １．８１体積％、
ＣＯ ０．４４４体積％、
Ｈ2 ０．０９８体積％、
エタン ０．０６体積％、
エチレン ０．００３体積％、
Ｈ2Ｏ2．９６体積％、
アクリル酸 ０．０４体積％、
アクロレイン ０．０３体積％および
酢酸 ０．０３体積％。
【０２４１】
２種のガス流を結合するために、これらを互いに、例えばパイプ配管に設置された静的混合機で激しく混合する。
【０２４２】
ガス吸気口チューブスタブに供給される上述の結合および時間が時間内で可能な限り密接であることが有利である。
【０２４３】
結合により、はじめにＰ＝３．２１ｂａｒおよびＴ＝９５．７℃でガス混合物を形成する。ガス排気口チューブスタブ（Ｓ）から放出される生成ガス混合物の間接的熱交換により、３９４℃および入口圧３．１０ｂａｒを生じる。
【０２４４】
それ自体公知の様式の少なくとも１つの除去ステップにおいて、標的生成物をプロピレンからアクロレインおよび／またはアクリル酸への不均一系触媒ガス相の部分酸化で得られた生成ガス混合物から取り出すことができる。通常、手法は、ガス相から液体相への基本除去ステップの少なくとも１種の標的生成物を変換することである（生成ガス混合物は、適宜、事前に冷却する）。これは、標的生成物の部分的または完全および適宜、分別凝縮（例えば、アクロレインおよび／またはアクリル酸）により、および／または水性もしくは有機溶剤に生成ガス混合物由来の少なくとも１種の標的生成物の吸収により行うことができる（すなわち、分別凝縮および／または水または水溶液を用いた吸収を互い重ねて行うこともできる）。一般に、基本除去ステップとして分別凝縮および／または水もしくは水溶液の吸収が好ましい。標的生成物としてアクリル酸および／またはアクロレインの場合、適切な吸収剤は、例えば、水、低級カルボン酸の水溶液および疎水性有機溶剤、例えば、ジフェニルおよびジフェニルエーテルの混合物（例えば、Ｄｉｐｈｙｌ（登録商標）またはＤｉｐｈｙｌ（７５〜９９．９質量％）およびフタル酸ジメチル（０．１〜２５質量％）の混合物である。アクリル酸の場合、標的生成物を含む生成ガス混合物は、分別凝縮されることが好ましい。例えば、基本除去（とりわけ、アクリル酸の場合）を以下の明細書に記載のように行うことができる（例えば、欧州特許出願公開第１３８８５３３号、欧州特許出願公開第１３８８５３２号、独国特許出願公開第１０２３５８４７号、欧州特許出願公開第７９２８６７号、国際出願第９８／０１４１５号、欧州特許出願公開第１０１５４１１号、欧州特許出願公開第１０１５４１０号、国際出願第９９／５０２１９号、国際出願第００／５３５６０号、国際出願第０２／０９８３９号、独国特許出願公開第１０２３５８４７号、国際出願第０３／０４１８３３号、独国特許出願公開第１０２２３０５８号、独国特許出願公開第１０２４３６２５号、独国特許出願公開第１０３３６３８６号、欧州特許出願公開第８５４１２９号、米国特許第４３１７９２６号、独国特許出願公開第１９８３７５２０号、独国特許出願公開第１９６０６８７７号、独国特許出願公開第１９０５０１３２５号、独国特許出願公開第１０２４７２４０号、独国特許出願公開第１９７４０２５３号、欧州特許出願公開第６９５７３６号、欧州特許出願公開第９８２２８７号、欧州特許出願公開第１０４１０６２号、欧州特許出願公開第１１７１４６号、独国特許出願公開第４３０８０８７号、独国特許出願公開第４３３５１７２号、独国特許出願公開第４４３６２４３号、独国特許出願公開第１９９２４５３２号、独国特許出願公開第１０３３２７５８号および独国特許出願公開第１９９２４５３３号を参照）。アクリル酸除去もまた、欧州特許出願公開第９８２２８７号、欧州特許出願公開第９８２２８９号、独国特許出願公開第１０３３６３８６号、独国特許出願公開第１０１１５２７７号、独国特許出願公開第１９６０６８７７号、独国特許出願公開第１９７４０２５２号、独国特許出願公開第１９６２７８４７号、欧州特許出願公開第９２０４０８号、欧州特許出願公開第１０６８１７４号、欧州特許出願公開第１０６６２３９号、欧州特許出願公開第１０６６２４０号、国際出願第００／５３５６０号、国際出願第００／５３５６１号、独国特許出願公開第１００５３０８６号および欧州特許出願公開第９８２２８８号に記載のように行うことができる。国際出願第／０１９６２７１号の図７に記載または独国特許出願公開第１０２００４０３２１２９号およびその対応特許に記載のように除去することが好ましい。ふさわしい除去態様はまた、国際出願第２００４／０６３１３８号、国際出願第２００４／０３５５１４号、独国特許出願公開第１０２４３６２５号および独国特許出願公開第１０２３５８４７号明細書に記載の方法である。得られた粗製アクリル酸のさらなる加工は、例えば、国際出願第０１／７７０５６号、国際出願第０３／０４１８３２号、国際出願第０２／０５５４６９号、国際出願第０３／０７８３７８号および国際出願第０３／０４１８３３号明細書に記載のように行うことができる。
【０２４５】
上記の分離プロセスの一般的な特徴は、標準圧（１ｂａｒ）の沸点が≦−３０℃である生成ガス混合物のこれらの構成物質を基本的に含む残留ガス流（すなわち、凝縮または揮発静し難い構成物質）が、例えば個別の内部物質を含む、例えば、特定の分離カラムの頂部に通常残り、その下部区分に、少なくとも１種の標的生成物を含む生成ガス混合物が、通常、前の直接および／または間接冷却後に供給されることである。
【０２４６】
通常、分離カラムの下部区分において、特定の少なくとも１種の標的生成物および標的生成物に類似の揮発性の副構成物質を含めた、生成ガス混合物の揮発性の少ない構成物質は、凝縮相で得られる。
【０２４７】
通常、残留ガス構成物質は、第一級プロパン、適宜、部分酸化で不変換のプロピレン、酸素分子および多くの場合、部分酸化でも使用される他の不活性希釈ガス、例えば、窒素および二酸化炭素である。使用される分離プロセスに応じて、水蒸気は、微量のみまたは２０体積％以下の残留ガスに存在することができる。この残留ガスを使用して上記のように進めることができる（および一般に進む）。
【０２４８】
この点で、アクリル酸は、根本的に、部分酸化生成ガス混合物から除去され、この混合物は、標的生成物としてアクリル酸を含み、好ましくは以下のように記載されるように得られており、すなわち、適宜、事前に直接および／または間接冷却により冷却された生成ガス混合物が、国際出願第２００４／０３５５１４号および独国特許出願公開第１０２４３６２５号の実施例に記載のように、粗製アクリル酸の側留排出口（Ｓｅｉｔｅｎａｂｚｕｇ）下で個別の内部取付物を含むカラムを（例えば、それ自体に）上行して分別凝縮し、かつ／または水または水溶液で吸収されることを再度強調するものとする。回収した粗製アクリル酸に、続いて懸濁結晶化を行うことが好ましく、形成されたアクリル酸懸濁結晶を洗浄カラムにより、残っている母液から取り出すことが好ましい。有利には、使用される洗浄液は、洗浄カラム内の事前に除去されたアクリル酸結晶の融解物である。さらに、洗浄カラムは、結晶床を強制的に移動するものが好ましい。油圧洗浄カラム（例えば、ＴＮＯ洗浄カラム）または機械的洗浄カラムがより好ましい。具体的な詳細において、国際出願第０１／７７０５６号、国際出願第０３／０４１８３２号および国際出願第０３／０４１８３３号の記載に従うことができる。つまり、残っている母液を、分別凝縮に再循環することが好ましい（さらに、欧州特許出願第１０１５４１０号を参照）。通常、副構成要素の排気口は、パージ流として粗製アクリル酸の分留管の下にある。
【０２４９】
１つ結晶化ステージのみを使用し、ポリＮａアクリル酸系過吸収剤を生成するのに極めて適切である、純度≧９９．８質量％を有するアクリル酸を得ることが可能である。
【０２５０】
また、独国特許出願公開第１０２４５５８５号および独国特許出願公開第１０２４６１１９号に記載の要件の特性も、本発明における方法に適用する。
【０２５１】
一般に、本発明における方法はまた、不均一系触媒による部分脱水素化の本発明における方法が少なくとも１個の脱水素化炭化水素の少なくとも１つの不均一系触媒の部分酸化に続くものである。
【０２５２】
図１〜１７を以下に示す：
図１： 本発明において適切なトレイリアクターとして構成されるシャフトリアクターの縦断面の上面図。
【０２５３】
図２： 本発明において適切なトレイリアクターとして構成されるシャフトリアクターの縦断面の正面図。
【０２５４】
図３： グリッドを省略した円環形シリンダー装置の上面図。
【０２５５】
図４： その上に実装されたグリッドおよび金属ワイヤーの網目を有する円環形シリンダー装置の平面図。
【０２５６】
図５： 円環形シリンダーシェル（１）と上部リアクターフードとの間で結合されるフランジ。
【０２５７】
図６： 注入補助物。
【０２５８】
図７： 頂部円環の水平面で、円形シリンダーシェル（１）と円環形シリンダー装置の外部シェルとの間の溶接リップシール。
【０２５９】
図８： 上部リアクターフードの入口スタブに流入ガスＩＩを流すチューブの３部品移動。
【０２６０】
図９： 上部リアクターフードの入口スタブに流入ガスＩＩを流すチューブの２部品移動。
【０２６１】
図１０： 計量計への分配チューブの開口部。
【０２６２】
図１１： 分配計用に形成される確実な固定を構成する取り付け具の側面図。
【０２６３】
図１２： 図１１の側面図に示される取り付け具の平面図。
【０２６４】
図１３： 固定触媒床への熱要素の導入。
【０２６５】
図１４： 固定触媒床内で一方の上に１つを流し、合同である２つの熱要素の導入。
【０２６６】
図１５： 熱要素ガイドフィンガーを支持する二脚。
【０２６７】
図１６： 固定触媒床内で一方の上に１つを流し、合同である２つの熱要素のガイドフィンガーを支持する二脚。
【０２６８】
図１７： シャフトリアクターの模造物。
【０２６９】
実施例
立方体（シャフト）リアクター模造物（４４）を使用した。壁厚３ｍｍの立方体の内側（リアクター模造物の全ての要素は、１．４５４１のステンレス鋼から製造した）は、以下の寸法を有した。基部表面は、８４０ｍｍ（縁部ａ）×９００ｍｍ（縁部ｂ）であった。立方体リアクター模造物の高さ（縁部ｃ）は、１２００ｍｍであった。
【０２７０】
リアクター模造物の基部表面６０ｃｍ上（測定は、基部表面から計量計（分配計）の上部縁部ａ*までの距離に基づく）をリアクター模造物の内側に、縁部ｂに平行な最長縁部ｂ*と、同様に長方形の横断面ａ*×ｃ*を有する３つの同一の立方体計量計（４５）を実装した。これらの計量計の壁厚は、２ｍｍであった。縁部ａ*は、縁部ａに平行であり、１５ｃｍを有した。縁部ｃ*は、縁部ｃに平行であり、４ｃｍを有した。２つの計量計間の間隔は、１３ｃｍであった。３つの分配計の中間を、立方体幅ａ＝８４０ｍｍでその縁部ａ*の中央に配列した。縁部ｂ*は、９００ｍｍを有した。分配計を、それぞれ限界表面ａ*×ｃ*により限界表面ａ×ｃに溶接した。頂部で、立方体リアクター模造物を開口し（すなわち、蓋がなかった）、底部および４つの側面を閉口した。
【０２７１】
連続したビーズのひものように配列された３ｍｍ径の円形流出開口部Ａ（４６）を配置された計量計の２つの長方形表面ｃ*×ｂ*において、ひもを、基部表面ａ×ｂに面し、この縁部に平行に形成される縁部ｂ*から５ｍｍ離した。
【０２７２】
「ビーズのひも」上の１つの流出開口部Ａから次の流出開口部Ａまでの距離は、（重心から重心を測定して）１０ｃｍであった。隣接の長方形の計量計の相互に対面する長方形表面ｃ*×ｂ*の流出開口部Ａは、空隙を間にして互いに対面した。
【０２７３】
プレート厚３ｍｍの穴あきプレート（４７）を計量計（４５）に配置した（横断面ａ×ｂ上）。孔の形状は、一様に長円形であった。これらの横寸法は、３ｍｍであり、これらの縦寸法は、１．５ｃｍであった。穴あきシートの開放率は、３０％であった（％開放率＝（浸透可能な表面積の合計／表面積合計）×１００）。孔の中心を、方形ピッチで一様に分配した。
【０２７４】
ステアタイト環７ｍ×７ｍｍ×４ｍｍ（外径×高さ×内径）の床の高さ２０ｃｍの不活性床（４８）を穴あきシートに注入した。一様な金メッシュが、この不活性床に位置し、縦および横の金属ワイヤーから構成される。
【０２７５】
２本の最も近い平行なワイヤーの距離は、２ｍｍであった。グリッド（４９）をこの金メッシュに配置し、金メッシュのように、全横断面ａ×ｂ全体に伸長した。グリッドの高さ（縁部ｃに平行）は、１０ｃｍであった。また、グリッドは、ハチの巣状構造を有した。個々のハチの巣状は、内部表面３ｃｍ×３ｃｍの方形横断面を有した。グリッドの壁厚は、１ｍｍであった。
【０２７６】
計量計の下に計量配管（５０）を配置し、これは、縁部ａ（最も近い縁部ａまでの距離は、１０ｃｍであった）に平行に位置し、壁ｂ×ｃの当該開口部を通り挿入され、気密性様式において計量計に溶接された。計量配管は、方形横断面１０ｃｍ×１０ｃｍを有した。その長さは、第３計量計の縁部ａ*の末端まで伸長した。
【０２７７】
特定の分配計の下に、計量配管は、８ｃｍ径の円形開口部を有し、これは、基部表面ａ×ｂに面する表面ａ*×ｂ*の当該（中央に実装された）円形開口部と一致し、分配計に溶接された。計量配管の長さは、８００ｍであった。
【０２７８】
ＣＯ2１０体積％および空気９０体積％からなる（流入ガスＩＩと見立てた）混合物４０ｍ3／ｈをこの計量配管に供給した（Ｔ＝２５℃、Ｐ＝１．１ｂａｒ）。
【０２７９】
１０ｃｍの距離で、穴あきプレート（５１）を計量配管下の立方体リアクター模造物に溶接し、全横断面積ａ×ｂ上に伸長した。穴あきプレートの孔（プレート厚３ｍｍ）は、１ｃｍ径を有した。孔の中心を、方形ピッチで一様に分配した。穴あきプレートの開口部率は、６％であった。
【０２８０】
上述の穴あきプレートの下で、円形スタブ（５２）（内径３００ｍｍ）は、立方体リアクター模造物につながった。基部表面ａ×ｂからのその距離は、５ｃｍであった。最も近い表面ａ×ｃからのその距離は、１０ｃｍであった。
【０２８１】
スタブを通る表面ｂ×ｃは、挿入された計量配管を通る表面ｂ×ｃと対面であった（計量配管およびスタブを同じ流動方向において理論的に伸長した場合、伸長線は基本的に一致した）。
【０２８２】
空気２５００ｍ3／ｈ（Ｔ＝２５℃、Ｐ＝１．１ｂａｒ）を、スタブを通して立方体リアクター模造物に流した（流入ガス流Ｉと見立てた）。
【０２８３】
Ｓｉｅｍｅｎｓ製Ｕｌｔｒａｍａｔ２２Ｐにより（ガス混合物を吸引し、キュベットを通りそれを流し、その成分のＣＯ2量をＵＶ分光計で決定し、比較キュベットの成分の挙動と比較する）、ハチの巣状グリッドの個々の断面のハチの巣状のＣＯ2量を決定した。
【０２８４】
理論的平均ＣＯ2濃度は、０．１６体積％であった。
【０２８５】
最大測定ＣＯ2濃度は、０．３０体積％であった。
【０２８６】
最小測定ＣＯ2濃度は、０．０２体積％であった。
【０２８７】
立方体リアクター模造物の縦断面積を図１７に示す。
【０２８８】
２００６年３月３０日出願の米国仮特許出願第６０／７８７１６５号および２００６年４月１２日出願の米国特許仮出願第６０／７９１２０７号を参考文献により本出願に組み込む。上述の教示に関して、本発明からの多くの変更および逸脱が可能である。それゆえ、本発明は、添付の特許請求の範囲の範囲内で、本明細書に具体的に記載されている方法と異なって実施することができることを前提としうる。
【図面の簡単な説明】
【０２８９】
【図１】図１は、本発明において適切なトレイリアクターとして構成されるシャフトリアクターの縦断面の上面図を示している。
【図２】図２は、本発明において適切なトレイリアクターとして構成されるシャフトリアクターの縦断面の正面図を示している。
【図３】図３は、グリッドを省略した円環形シリンダー装置の上面図を示している。
【図４】図４は、その上に実装されたグリッドおよび金属ワイヤーの網目を有する円環形シリンダー装置の平面図を示している。
【図５】図５は、円環形シリンダーシェル（１）と上部リアクターフードとの間で結合されるフランジを示している。
【図６】図６は、注入補助物を示している。
【図７】図７は、頂部円環の水平面で、円形シリンダーシェル（１）と円環形シリンダー装置の外部シェルとの間の溶接リップシールを示している。
【図８】図８は、上部リアクターフードの入口スタブに流入ガスＩＩを流すチューブの３部品移動を示している。
【図９】図９は、上部リアクターフードの入口スタブに流入ガスＩＩを流すチューブの２部品移動を示している。
【図１０】図１０は、計量計への分配チューブの開口部を示している。
【図１１】図１１は、分配計用に形成される確実な固定を構成する取り付け具の側面図を示している。
【図１２】図１２は、図１１の側面図に示される取り付け具の平面図を示している。
【図１３】図１３は、固定触媒床への熱要素の導入を示している。
【図１４】図１４は、固定触媒床内で一方の上に１つを流し、合同である２つの熱要素の導入を示している。
【図１５】図１５は、熱要素ガイドフィンガーを支持する二脚を示している。
【図１６】図１６は、固定触媒床内で一方の上に１つを流し、合同である２つの熱要素のガイドフィンガーを支持する二脚を示している。
【図１７】図１７は、シャフトリアクターの模造物を示している。
【図１８】図１８は、計量多角形構造の図を示している。
【符号の説明】
【０２９０】
１ シェル、 ２ フード、 ３ フード、 ４ ガス吸気口チューブスタブ、 ５ ガス排気口チューブスタブ、 ６ 補強環、 ７ フランジ接続、 ８ 円形シリンダーシェル、 ９ フード、 １０ 溶接リップシール、 １１ 中間天井、 １３ 支柱、 １４ 軸受リング、 １５ 隔壁、 １６ 注入補助物、 １７ 溶接リップシール、 １８ 外部シェル、 １９ 基部、 ２０ 内側全体、 ２１ チューブ、 ２２ アクセス、 ２３ 入口ポート、 ２４ 入口ポート、 ２５ 入口ポート、 ２６ 中間プレート、 ２７ 入口ポート、 ２８ 入口ポート、 ２９ 溶接リップシール、 ３０ 分配ダクト、 ３１ 立方計量計、 ３２ 分配チューブ、 ３３ 取り付け具、 ３４ ガイドフィンガー、 ３５ 保護フィンガー、 ３６ 外部シェルの内壁、 ３７ フラッシュチューブ、 ３８ 空隙、 ３９ フランジ、 ４０ クランプ環シール、 ４１ ポート、 ４２ 短スリーブ、 ４３ 立方体、 ４４ シャフトリアクターの模造物、 ４５ 立方体計量計、 ４６ 円形流出開口部、 ４７ 穴あきプレート、 ４８ 不活性床、 ４９ グリッド、 ５０ 計量配管、 ５１ 穴あきプレート、 ５２ 円形スタブ、 ５３ 供給配管、 ５４ 水平壁
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１個の脱水素化炭化水素に脱水素化される少なくとも１個の炭化水素の不均一系触媒による部分脱水素化の方法であって、脱水素化される少なくとも１個の炭化水素の不均一系触媒による部分脱水素化のため、酸素分子、水素分子および脱水素化される少なくとも１個の炭化水素を含む反応ガス混合物の流入流全体を所定の横断面を有するシャフト中に存在する固定触媒床に通して流し、この固定触媒床は、反応ガス混合物の流入流の流動方向において、はじめに、不活性成形体の床と反応ガス混合物流入流の流動方向においてこれと隣接する少なくとも１個の成形触媒体を含む触媒活性床とを含み、それらの床は、その流動方向における、反応ガス混合物の流入流において、少なくともその入口領域において、水素分子と酸素分子の水への燃焼反応および／または炭素酸化物および水が得られる反応ガス混合物の流入流に含まれる炭化水素と酸素分子の燃焼反応については、少なくとも１個の脱水素化炭化水素に脱水素化される少なくとも１個の炭化水素の脱水素化のものに比べてより低い活性エネルギーを必要とするが、ただし、脱水素化される少なくとも１個の炭化水素の部分量を少なくとも１個の脱水素化炭化水素に脱水素化し、その際、反応ガス混合物の流入流は、シャフト内で、シャフト内を体積流量Ｖ１で固定触媒床上に流動する水素分子および脱水素化される少なくとも１個の炭化水素を含む流入ガス流Ｉに固定触媒床の上流で酸素分子を含む流入ガスＩＩを合計体積流量Ｖ２で計量することにより得られる前記方法において、該流入ガスＩＩを、該流入ガス流Ｉの流動方向において固定触媒床の上流に存在する配管系の複数の流出開口部Ａから流出する流入ガスＩＩ流の形態で、
ａ）該流入ガス流Ｉの不在を仮定して、該流出開口部Ａから流出する該流入ガスＩＩ流全ての複数個Ｍの方向は、該流入ガス流Ｉの流動方向と角α９０±６０°をつくり、
ｂ）該シャフト内の該流入ガス流Ｉの流量Ｗに対して、該固定触媒床からの流出開口部Ａ全ての複数個Ｍの距離Ｄは、２・Ｗを掛けた該反応ガス流入混合物の導入時間Ｊ以下であり、
ｃ）射影面Ｅ内の該流入ガス流Ｉの流動方向に直角に該射影面Ｅへの、該流入ガス流Ｉの流動方向において、流出開口部Ａ全ての複数個Ｍの重心の射影に際して、該流入ガス流Ｉにより考慮される射影面積の少なくとも７５％について、任意のｍ2で存在する流出開口部重心の数ＺＡは≧１０であり、
ｄ）該流出開口部重心の数ＺＡに対応する該流出開口部Ａから流出する該個々の流入ガスＩＩ流が５０％以下だけその数平均から偏位し、
ｅ）該流出開口部の数ＺＡのうち、１つの流出開口部重心から最も近い流出開口部重心までの距離ｄは、２√１ｍ2／ＺＡ以下であり、
ｆ）Ｖ１：Ｖ２比は、≧８である
ように計量することを特徴とする方法。
【請求項２】
該流入ガスＩＩが以下の成分：
水蒸気 ０〜８０体積％
Ｎ2 １０〜９７体積％および
Ｏ2 ３〜２５体積％
を有することを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
該流入ガスＩＩが以下の成分：
Ｈ2Ｏ １５〜８０体積％、
Ｎ2 ２０〜８５体積％および
Ｏ2 ５〜２５体積％
を有することを特徴とする、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
該Ｖ１：Ｖ２比が≧１５であることを特徴とする、請求項１から３までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
該Ｖ１：Ｖ２比が≧２０であることを特徴とする、請求項１から４までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
該１つの流出開口部Ａの最長寸法Ｌが≧０．１ｍｍ〜≦５ｃｍであることを特徴とする、請求項１から５までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
該１つの流出開口部Ａの最長寸法Ｌが≧１ｍｍ〜≦５ｍｍであることを特徴とする、請求項１から６までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
該流入ガス流Ｉの不在を仮定して、該流出開口部Ａから流出する該流入ガス流ＩＩ全ての複数個Ｍの方向が該流入ガス流Ｉの流動方向と角α９０±３０°をつくることを特徴とする、請求項１から７までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
該流入ガス流Ｉの不在を仮定して、該流出開口部Ａから流出する該流入ガス流ＩＩ全ての複数個Ｍの方向が該流入ガス流Ｉの流動方向と角α９０±１０°をつくることを特徴とする、請求項１から８までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
該流出開口部Ａ全ての複数個Ｍが条件Ｄ≦０．５・Ｗ・Ｊを満たすことを特徴とする、請求項１から９までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
該流出開口部Ａ全ての複数個Ｍが条件Ｄ≦０．２・Ｗ・Ｊを満たすことを特徴とする、請求項１から１０までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
ＺＡ≧３０であることを特徴とする、請求項１から１１までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項１３】
ＺＡ≧５０であることを特徴とする、請求項１から１２までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項１４】
ＺＡ≧１００であることを特徴とする、請求項１から１３までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項１５】
該距離ｄが１．５√１ｍ2／ＺＡ以上であることを特徴とする、請求項１から１４までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項１６】
該距離ｄが√１ｍ2／ＺＡ以下であることを特徴とする、請求項１から１５までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項１７】
該流出開口部重心の数ＺＡに対応する該流出開口部Ａから流出する該個々の流入ガスＩＩ流が３０％以下だけその数平均から偏位することを特徴とする、請求項１から１６までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項１８】
該流出開口部重心の数ＺＡに対応する該流出開口部Ａから流出する該個々の流入ガスＩＩ流が１０％以下だけその数平均から偏位することを特徴とする、請求項１から１７までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項１９】
流出開口部Ａ全ておよびこれらから流出する該個々の流入ガスＩＩ流の該複数個Ｍとは、そこから合計体積流量Ｖ２のちょうど合計７０％以上が流出するこれらの流出開口部Ａおよびこれらから流出する該個々の流入ガスＩＩ流を表すが、ただし、これらから流出する該個々の流入ガスＩＩ流が、該全ての個々の流入ガスＩＩ流全体のうち、この複数個Ｍに含まれない該個々の流入ガスＩＩ流の最大より小さいものを含まないことを特徴とする、請求項１から１８までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項２０】
流出開口部Ａ全ておよびこれらから流出する該個々の流入ガスＩＩ流の該複数個Ｍとは、そこから合計体積流量Ｖ２のちょうど合計９０％以上が流出するこれらの流出開口部Ａおよびこれらから流出する該個々の流入ガスＩＩ流を表すが、ただし、これらから流出する該個々の流入ガスＩＩ流が、該全ての個々の流入ガスＩＩ流全体のうち、この複数個Ｍに含まれない該個々の流入ガスＩＩ流の最大より小さいものを含まないことを特徴とする、請求項１から１９までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項２１】
射影面Ｅ内の該流入ガス流Ｉの流動方向に直角に該射影面Ｅへの、該流入ガス流Ｉの流動方向において、流出開口部Ａ全ての重心Ｍの射影に際して、該流入ガス流Ｉにより考慮される射影面積の少なくとも８５％について、任意のｍ2で存在する流出開口部重心の数ＺＡは≧１０であることを特徴とする、請求項１から２０までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項２２】
射影面Ｅ内の該流入ガス流Ｉの流動方向に直角に該射影面Ｅへの、該流入ガス流Ｉの流動方向において、流出開口部Ａ全ての重心Ｍの射影に際して、該流入ガス流Ｉにより考慮される射影面積の少なくとも９５％について、任意のｍ2で存在する流出開口部重心の数ＺＡは≧１０であることを特徴とする、請求項１から２１までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項２３】
該反応ガス混合物の流入流が該固定触媒床を通り流れるが、ただし、その中に含まれる脱水素化される少なくとも１個の炭化水素の少なくとも２ｍｏｌ％が少なくとも１個の脱水素化炭化水素に脱水素化されることを特徴とする、請求項１から２２までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項２４】
該反応ガス混合物の流入流が該固定触媒床を通り流れるが、ただし、その中に含まれる脱水素化される少なくとも１個の炭化水素の少なくとも５ｍｏｌ％が少なくとも１個の脱水素化炭化水素に脱水素化されることを特徴とする、請求項１から２３までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項２５】
該反応ガス混合物の流入流が脱水素化される少なくとも１個の炭化水素の少なくとも５体積％を含むことを特徴とする、請求項１から２４までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項２６】
該反応ガス混合物の流入流が脱水素化される少なくとも１個の炭化水素の少なくとも１０体積％を含むことを特徴とする、請求項１から２５までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項２７】
該酸素分子の反応ガス混合物の流入流のモル量がその中に含まれる該水素分子のモル量５０ｍｏｌ％以下であることを特徴とする、請求項１から２６までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項２８】
該反応ガス混合物の流入流が該固定触媒床を通過する場合に該反応ガス混合物の流入流に含まれる酸素分子の合計量の少なくとも９５ｍｏｌ％を該反応ガス混合物の流入流に存在する該水素分子の燃焼に消費することを特徴とする、請求項１から２７までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項２９】
該固定触媒床に入る場合の該反応ガス混合物の流入流の温度は、３００〜７００℃であることを特徴とする、請求項１から２８までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項３０】
脱水素化される少なくとも１個の炭化水素を有する該固定触媒床の負荷が、該その中に含まれる触媒の合計量に対して、１００〜１００００Ｎｌ／ｌ・ｈであることを特徴とする、請求項１から２９までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項３１】
該導入時間Ｊが≦２０００ｍｓであることを特徴とする、請求項１から３０までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項３２】
該導入時間Ｊが≦１００ｍｓであることを特徴とする、請求項１から３１までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項３３】
該流入ガスＩＩを流す配管の横断面が該流出開口部Ａの存在するところで多角形であることを特徴とする、請求項１から３２までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項３４】
該流入ガスＩＩを流す配管の横断面が該流出開口部Ａの存在するところで四角形であることを特徴とする、請求項１から３３までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項３５】
該流出開口部Ａが丸形であることを特徴とする、請求項１から３４までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項３６】
該流入ガス流Ｉの温度と該流入ガス流ＩＩの温度間の温度差ΔＴII1が３００℃以下であることを特徴とする、請求項１から３５までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項３７】
該脱水素化される少なくとも１個の炭化水素がプロパンであることを特徴とする、請求項１から３６までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項３８】
該少なくとも１個の脱水素化炭化水素がプロピレンであることを特徴とする、請求項１から３７までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項３９】
トレイリアクターとして構成されるシャフトリアクターで実施されることを特徴とする、請求項１から３８までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項４０】
該脱水素化される少なくとも１個の炭化水素の不均一系触媒による部分脱水素化の方法に、該少なくとも１個の脱水素化炭化水素の不均一系触媒の部分酸化の方法が後接続されていることを特徴とする、請求項１から３９までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項４１】
該少なくとも１個の脱水素化炭化水素の不均一系触媒の部分酸化の後接続された方法がプロピレンからアクロレインおよび／またはアクリル酸の不均一系触媒の部分酸化の方法であることを特徴とする、請求項４０に記載の方法。
【請求項４２】
該不均一系触媒の部分酸化の生成ガス混合物からの該アクリル酸の分離を、事前に場合により直接および／または間接冷却により冷却された該生成ガス混合物を、分離作用のある内部取付物を含むカラム内で、粗製アクリル酸の側留排出口下で分別凝縮し、かつ／または水もしくは水溶液で吸収させることで行うことを特徴とする、請求項４１に記載の方法。
【請求項４３】
該粗製アクリル酸の懸濁結晶化の方法が続くことを特徴とする、請求項４２に記載の方法。
【請求項４４】
洗浄カラムで形成された該アクリル酸懸濁結晶を洗浄する方法が続くことを特徴とする、請求項４３に記載の方法。
【請求項４５】
洗浄したアクリル酸懸濁結晶を融解し、ポリマーに重合する方法が続くことを特徴とする、請求項４４に記載の方法。
【請求項１】
少なくとも１個の脱水素化炭化水素に脱水素化される少なくとも１個の炭化水素の不均一系触媒による部分脱水素化の方法であって、脱水素化される少なくとも１個の炭化水素の不均一系触媒による部分脱水素化のため、酸素分子、水素分子および脱水素化される少なくとも１個の炭化水素を含む反応ガス混合物の流入流全体を所定の横断面を有するシャフト中に存在する固定触媒床に通して流し、この固定触媒床は、反応ガス混合物の流入流の流動方向において、はじめに、不活性成形体の床と反応ガス混合物流入流の流動方向においてこれと隣接する少なくとも１個の成形触媒体を含む触媒活性床とを含み、それらの床は、その流動方向における、反応ガス混合物の流入流において、少なくともその入口領域において、水素分子と酸素分子の水への燃焼反応および／または炭素酸化物および水が得られる反応ガス混合物の流入流に含まれる炭化水素と酸素分子の燃焼反応については、少なくとも１個の脱水素化炭化水素に脱水素化される少なくとも１個の炭化水素の脱水素化のものに比べてより低い活性エネルギーを必要とするが、ただし、脱水素化される少なくとも１個の炭化水素の部分量を少なくとも１個の脱水素化炭化水素に脱水素化し、その際、反応ガス混合物の流入流は、シャフト内で、シャフト内を体積流量Ｖ１で固定触媒床上に流動する水素分子および脱水素化される少なくとも１個の炭化水素を含む流入ガス流Ｉに固定触媒床の上流で酸素分子を含む流入ガスＩＩを合計体積流量Ｖ２で計量することにより得られる前記方法において、該流入ガスＩＩを、該流入ガス流Ｉの流動方向において固定触媒床の上流に存在する配管系の複数の流出開口部Ａから流出する流入ガスＩＩ流の形態で、
ａ）該流入ガス流Ｉの不在を仮定して、該流出開口部Ａから流出する該流入ガスＩＩ流全ての複数個Ｍの方向は、該流入ガス流Ｉの流動方向と角α９０±６０°をつくり、
ｂ）該シャフト内の該流入ガス流Ｉの流量Ｗに対して、該固定触媒床からの流出開口部Ａ全ての複数個Ｍの距離Ｄは、２・Ｗを掛けた該反応ガス流入混合物の導入時間Ｊ以下であり、
ｃ）射影面Ｅ内の該流入ガス流Ｉの流動方向に直角に該射影面Ｅへの、該流入ガス流Ｉの流動方向において、流出開口部Ａ全ての複数個Ｍの重心の射影に際して、該流入ガス流Ｉにより考慮される射影面積の少なくとも７５％について、任意のｍ2で存在する流出開口部重心の数ＺＡは≧１０であり、
ｄ）該流出開口部重心の数ＺＡに対応する該流出開口部Ａから流出する該個々の流入ガスＩＩ流が５０％以下だけその数平均から偏位し、
ｅ）該流出開口部の数ＺＡのうち、１つの流出開口部重心から最も近い流出開口部重心までの距離ｄは、２√１ｍ2／ＺＡ以下であり、
ｆ）Ｖ１：Ｖ２比は、≧８である
ように計量することを特徴とする方法。
【請求項２】
該流入ガスＩＩが以下の成分：
水蒸気 ０〜８０体積％
Ｎ2 １０〜９７体積％および
Ｏ2 ３〜２５体積％
を有することを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
該流入ガスＩＩが以下の成分：
Ｈ2Ｏ １５〜８０体積％、
Ｎ2 ２０〜８５体積％および
Ｏ2 ５〜２５体積％
を有することを特徴とする、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
該Ｖ１：Ｖ２比が≧１５であることを特徴とする、請求項１から３までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
該Ｖ１：Ｖ２比が≧２０であることを特徴とする、請求項１から４までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
該１つの流出開口部Ａの最長寸法Ｌが≧０．１ｍｍ〜≦５ｃｍであることを特徴とする、請求項１から５までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
該１つの流出開口部Ａの最長寸法Ｌが≧１ｍｍ〜≦５ｍｍであることを特徴とする、請求項１から６までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
該流入ガス流Ｉの不在を仮定して、該流出開口部Ａから流出する該流入ガス流ＩＩ全ての複数個Ｍの方向が該流入ガス流Ｉの流動方向と角α９０±３０°をつくることを特徴とする、請求項１から７までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
該流入ガス流Ｉの不在を仮定して、該流出開口部Ａから流出する該流入ガス流ＩＩ全ての複数個Ｍの方向が該流入ガス流Ｉの流動方向と角α９０±１０°をつくることを特徴とする、請求項１から８までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
該流出開口部Ａ全ての複数個Ｍが条件Ｄ≦０．５・Ｗ・Ｊを満たすことを特徴とする、請求項１から９までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
該流出開口部Ａ全ての複数個Ｍが条件Ｄ≦０．２・Ｗ・Ｊを満たすことを特徴とする、請求項１から１０までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
ＺＡ≧３０であることを特徴とする、請求項１から１１までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項１３】
ＺＡ≧５０であることを特徴とする、請求項１から１２までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項１４】
ＺＡ≧１００であることを特徴とする、請求項１から１３までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項１５】
該距離ｄが１．５√１ｍ2／ＺＡ以上であることを特徴とする、請求項１から１４までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項１６】
該距離ｄが√１ｍ2／ＺＡ以下であることを特徴とする、請求項１から１５までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項１７】
該流出開口部重心の数ＺＡに対応する該流出開口部Ａから流出する該個々の流入ガスＩＩ流が３０％以下だけその数平均から偏位することを特徴とする、請求項１から１６までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項１８】
該流出開口部重心の数ＺＡに対応する該流出開口部Ａから流出する該個々の流入ガスＩＩ流が１０％以下だけその数平均から偏位することを特徴とする、請求項１から１７までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項１９】
流出開口部Ａ全ておよびこれらから流出する該個々の流入ガスＩＩ流の該複数個Ｍとは、そこから合計体積流量Ｖ２のちょうど合計７０％以上が流出するこれらの流出開口部Ａおよびこれらから流出する該個々の流入ガスＩＩ流を表すが、ただし、これらから流出する該個々の流入ガスＩＩ流が、該全ての個々の流入ガスＩＩ流全体のうち、この複数個Ｍに含まれない該個々の流入ガスＩＩ流の最大より小さいものを含まないことを特徴とする、請求項１から１８までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項２０】
流出開口部Ａ全ておよびこれらから流出する該個々の流入ガスＩＩ流の該複数個Ｍとは、そこから合計体積流量Ｖ２のちょうど合計９０％以上が流出するこれらの流出開口部Ａおよびこれらから流出する該個々の流入ガスＩＩ流を表すが、ただし、これらから流出する該個々の流入ガスＩＩ流が、該全ての個々の流入ガスＩＩ流全体のうち、この複数個Ｍに含まれない該個々の流入ガスＩＩ流の最大より小さいものを含まないことを特徴とする、請求項１から１９までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項２１】
射影面Ｅ内の該流入ガス流Ｉの流動方向に直角に該射影面Ｅへの、該流入ガス流Ｉの流動方向において、流出開口部Ａ全ての重心Ｍの射影に際して、該流入ガス流Ｉにより考慮される射影面積の少なくとも８５％について、任意のｍ2で存在する流出開口部重心の数ＺＡは≧１０であることを特徴とする、請求項１から２０までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項２２】
射影面Ｅ内の該流入ガス流Ｉの流動方向に直角に該射影面Ｅへの、該流入ガス流Ｉの流動方向において、流出開口部Ａ全ての重心Ｍの射影に際して、該流入ガス流Ｉにより考慮される射影面積の少なくとも９５％について、任意のｍ2で存在する流出開口部重心の数ＺＡは≧１０であることを特徴とする、請求項１から２１までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項２３】
該反応ガス混合物の流入流が該固定触媒床を通り流れるが、ただし、その中に含まれる脱水素化される少なくとも１個の炭化水素の少なくとも２ｍｏｌ％が少なくとも１個の脱水素化炭化水素に脱水素化されることを特徴とする、請求項１から２２までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項２４】
該反応ガス混合物の流入流が該固定触媒床を通り流れるが、ただし、その中に含まれる脱水素化される少なくとも１個の炭化水素の少なくとも５ｍｏｌ％が少なくとも１個の脱水素化炭化水素に脱水素化されることを特徴とする、請求項１から２３までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項２５】
該反応ガス混合物の流入流が脱水素化される少なくとも１個の炭化水素の少なくとも５体積％を含むことを特徴とする、請求項１から２４までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項２６】
該反応ガス混合物の流入流が脱水素化される少なくとも１個の炭化水素の少なくとも１０体積％を含むことを特徴とする、請求項１から２５までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項２７】
該酸素分子の反応ガス混合物の流入流のモル量がその中に含まれる該水素分子のモル量５０ｍｏｌ％以下であることを特徴とする、請求項１から２６までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項２８】
該反応ガス混合物の流入流が該固定触媒床を通過する場合に該反応ガス混合物の流入流に含まれる酸素分子の合計量の少なくとも９５ｍｏｌ％を該反応ガス混合物の流入流に存在する該水素分子の燃焼に消費することを特徴とする、請求項１から２７までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項２９】
該固定触媒床に入る場合の該反応ガス混合物の流入流の温度は、３００〜７００℃であることを特徴とする、請求項１から２８までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項３０】
脱水素化される少なくとも１個の炭化水素を有する該固定触媒床の負荷が、該その中に含まれる触媒の合計量に対して、１００〜１００００Ｎｌ／ｌ・ｈであることを特徴とする、請求項１から２９までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項３１】
該導入時間Ｊが≦２０００ｍｓであることを特徴とする、請求項１から３０までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項３２】
該導入時間Ｊが≦１００ｍｓであることを特徴とする、請求項１から３１までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項３３】
該流入ガスＩＩを流す配管の横断面が該流出開口部Ａの存在するところで多角形であることを特徴とする、請求項１から３２までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項３４】
該流入ガスＩＩを流す配管の横断面が該流出開口部Ａの存在するところで四角形であることを特徴とする、請求項１から３３までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項３５】
該流出開口部Ａが丸形であることを特徴とする、請求項１から３４までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項３６】
該流入ガス流Ｉの温度と該流入ガス流ＩＩの温度間の温度差ΔＴII1が３００℃以下であることを特徴とする、請求項１から３５までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項３７】
該脱水素化される少なくとも１個の炭化水素がプロパンであることを特徴とする、請求項１から３６までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項３８】
該少なくとも１個の脱水素化炭化水素がプロピレンであることを特徴とする、請求項１から３７までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項３９】
トレイリアクターとして構成されるシャフトリアクターで実施されることを特徴とする、請求項１から３８までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項４０】
該脱水素化される少なくとも１個の炭化水素の不均一系触媒による部分脱水素化の方法に、該少なくとも１個の脱水素化炭化水素の不均一系触媒の部分酸化の方法が後接続されていることを特徴とする、請求項１から３９までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項４１】
該少なくとも１個の脱水素化炭化水素の不均一系触媒の部分酸化の後接続された方法がプロピレンからアクロレインおよび／またはアクリル酸の不均一系触媒の部分酸化の方法であることを特徴とする、請求項４０に記載の方法。
【請求項４２】
該不均一系触媒の部分酸化の生成ガス混合物からの該アクリル酸の分離を、事前に場合により直接および／または間接冷却により冷却された該生成ガス混合物を、分離作用のある内部取付物を含むカラム内で、粗製アクリル酸の側留排出口下で分別凝縮し、かつ／または水もしくは水溶液で吸収させることで行うことを特徴とする、請求項４１に記載の方法。
【請求項４３】
該粗製アクリル酸の懸濁結晶化の方法が続くことを特徴とする、請求項４２に記載の方法。
【請求項４４】
洗浄カラムで形成された該アクリル酸懸濁結晶を洗浄する方法が続くことを特徴とする、請求項４３に記載の方法。
【請求項４５】
洗浄したアクリル酸懸濁結晶を融解し、ポリマーに重合する方法が続くことを特徴とする、請求項４４に記載の方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【公表番号】特表２００９−５３１３７７（Ｐ２００９−５３１３７７Ａ）
【公表日】平成２１年９月３日（２００９．９．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−５０２０６１（Ｐ２００９−５０２０６１）
【出願日】平成１９年３月２６日（２００７．３．２６）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＥＰ２００７／０５２８８４
【国際公開番号】ＷＯ２００７／１１３１６２
【国際公開日】平成１９年１０月１１日（２００７．１０．１１）
【出願人】（５０８０２０１５５）ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア (2,842)
【氏名又は名称原語表記】ＢＡＳＦ ＳＥ
【住所又は居所原語表記】Ｄ−６７０５６ Ｌｕｄｗｉｇｓｈａｆｅｎ， Ｇｅｒｍａｎｙ
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２１年９月３日（２００９．９．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年３月２６日（２００７．３．２６）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＥＰ２００７／０５２８８４
【国際公開番号】ＷＯ２００７／１１３１６２
【国際公開日】平成１９年１０月１１日（２００７．１０．１１）
【出願人】（５０８０２０１５５）ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア (2,842)
【氏名又は名称原語表記】ＢＡＳＦ ＳＥ
【住所又は居所原語表記】Ｄ−６７０５６ Ｌｕｄｗｉｇｓｈａｆｅｎ， Ｇｅｒｍａｎｙ
【Ｆターム（参考）】
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