JPH06500764A - 高変換アンモニア合成 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 高変換アンモニア合成 発明の背景 １、発明の分野 本発明は、アンモニアの合成用の方法及び装置に関する。より詳しくは、本発明 は、既知方法よりも合成ガスのアンモニアへのより高い単流転化率を与えその結 果低い再生ガス圧縮要求、低い冷却要求及び低い全プラントエネルギー消費、そ して同時に本質的により低い投資となる。

２、先行技術の記述 アンモニアは、化学量論量の窒素と水素の間が一見まっすぐな反応を含む連続方 法により経済的に生成される： Ｎ２＋３Ｈｚ＝２ＮＨｓ かかる方法を実施する場合、窒素と水素を含むガス混合物を、例えば粒状鉄又は 促進された鉄触媒を含む−又はそれ以上の触媒床の上を、高圧、高温下に連続的 に通過させる。

反応はガス容量中、還元を伴い、従って、反応圧が増加すると平衡は右にシフト する。経済的方法は、合成が約２０ないし１０００気圧の広い範囲の圧力にわた って実施されることが知られているが、最も最近の経済的方法は約６０ないし１ ３００気圧の範囲の圧力を用いる。

従って、反応は発熱性で、反応温度が低（なると平衡は右にシフトする。しかし ながら、全ての与えられたガス組成で、反応速度定数は温度が低（なると減じ、 従って、実用物質について、温度は充分高いレベルに維持され、許容しうる量の アンモニア生成物の合成が合理的短時間になされなければならない。これが、触 媒により達せられる反応速度の促進でさえ真実である。

最小触媒容量について、触媒における各点の温度は、その点での組成物に対応す る反応性及び平衡推進力がアンモニア形成の最大速度を達成するよう釣合うレベ ルにコントロールされる。このような理想系において、温度及び熱除去の速度は 共に触媒の入口で最も高く、出口で両者は、徐々に低レベルへと減じる。

より古い経済的方法は、間接熱移動表面を触媒床全体に埋めこむことにより最小 触媒容量用にこれらの条件に近ずくごとを試み、これにより熱は間接熱交換によ り冷却液、例えば入り込む供給ガス又は他の冷却媒体に転移できた。

しかしながら、特により大きなプラントでは、実用物質として、このような系の 製作、保持、触媒装填及び触媒取出しの費用が不必要に高いこと、及びより実用 的でより経済的なアプローチは連続的により低い出口温度を有する２又はそれ以 上の断熱床の系列を用いることが後に発見された。最も新しい方法がこのアプロ ーチを必要とする。

このような方法において、ガス混合物が各床を通る場合、アンモニア濃度は水素 及び窒素が反応するとき増加する。ガスの温度も、反応の発熱によりアンモニア 濃度及び温度が平衡状態に近づ（まで上昇する。

さらに変換を進めるため、ガス混合物を第１床から抜き出し、アンモニアの平衡 濃度がより大であるより低温にまで冷却し、次いで第２床に導き、ここでより高 いアンモニア濃度レベル及び低い出口温度以外は第１床で起きた現象を繰り返す 。多（の方法において、付加的床を同様の方法で用いさらに大きなアンモニア濃 度を得る。

ガスを他の床に送る前に床を離れるガスを冷却するために２つの一般的方法が用 いられる。１つの方法は、床を離れるガスをより低温を有する供給ガスと混合す ることにより直接冷却することであり、これにより混合前の流出物の温度よりも 低い温度を有する混合物となる。２又はそれ以上のこのような冷却階段を用いる 場合、冷却された供給ガスを、各冷却階段用の一部と、予め加熱し第１床に供給 する他の部分とに分ける。別の床内冷却法は、他の流体との間接熱交換である。

床内冷却についての先の注釈は、系列における最終床からの流出物を冷却するこ とには適用されず、それは、直接冷却を床間ガスを冷却するのに用いる場合でも 、常に間接熱交換により行なう。

大きな最近のプラントで広い応用が見られる先行技術はライト等に対するＵ。

Ｓ、特許３．８５１．０４６に記載されている。２つの断熱床を用い、特に２つ の分離反応容器中、第１床から流出物を、第１床への供給ガスとの間接熱交換に より冷却する。

グロブに対するＵ、Ｓ、特許４，７４４．９６６及び４，８６７．９５９、その 開示を引用して特に明細書記載の一部とする、は、２又はそれ以上の床、特に各 々は分離反応器中で用い、各々からの流出物は間接熱交換により冷却する方法を 記載する。第１床からの流出物は、ライト等の特許におけるように第１床への供 給物との間接熱交換によりまず冷却し、次いで外部高温熱低下流、例えば蒸気発 生器又は蒸気過熱器との間接熱交換によりさらに冷却する。

グロブ　９５９も、２又はそれ以上の床の第１が冷却型変換器である方法を列挙 する。第１床、特に第１分離反応器においては、好ましくは同じ第１反応器にお いて２又はそれ以上の側床（ｓｕｂ−ｂｅｔ）に分けられる。第１副床からの流 出物は第１床への供給ガスの一部との直接冷却により冷却する。

多くの努力がアンモニア濃度を増加するためになされ、過通過（ｐｅｒ−ｐａｓ ）変換に結び付いた。というのは循環ガスの流れは変換過通過に大まかに反比例 するので、多くの、合成ループにおける装置及びバイブの大きさ、及び循環及び 冷却圧縮に要するエネルギーは、変換が増加する場合、大まかに同じ割合で減少 できる。

しかしながら、本発明前、そのような努力は、以後さらに詳しく示すように、全 体的に満足な方法をもたらさなかった。従って、既知方法よりも高反応器出ロア ンモニア濃度で低価額でアンモニアを合成する方法が必要である。

発明の要約 本発明はアンモニア合成において高過通過変換を達成するための方法及び装置で ある。窒素及び水素を含む合成供給ガス混合物は、アンモニア合成触媒を含む多 数の触媒床を続いて通過する。ガスが少（とも１つの床で部分的に反応したのち 、ガスをさらに続く床に供給する。最初の続く床からの流出物は直接冷却により 冷却する。先行技術の方法とは反対に、冷却ガスは、供給ガスの一部ではなく、 少（とも第一床を通過した一部反応したガスである。

好ましい実施態様では、供給ガスは、第一床、次いで第二床を通過し、第一床か らの流出物は供給ガスとの直接冷却により冷却される。第二床からの流出物は第 一床への供給ガスとの間接熱交換により冷却され、次いで２つの流れに分れる。

２つの流れの一つは、好ましくは高圧蒸気発生器又は蒸気過熱器中、高温熱低下 流による間接熱変換によりさらに冷却する。第二床流出物の他の部分は高温熱低 下変換器を迂回する。

第二床流出物のさらに冷却された部分はさらに２つの付加流に分け、２つの付加 流の一つは、高温熱低下変換器を迂回した第二床流出物の一部と混合させ、これ により第三床への供給物を形成する。第三床への供給物の温度は、高温熱低下交 換器を迂回するガスの量を調節することにより望ましいレベルに保持する。

さらに冷却された第二床流出物の他の付加部分は第三床のまわりを迂回し、第三 床の流出物と混合し、第四床への供給物を形成する。第四床への供給物の温度は 、第三床を迂回するガスの量を調節することによりコントロールする。第三床か らの流出物は、従って直接冷却により冷却する。第四床の流出物は、間接熱交換 により、又、好ましくは高温熱低下によって冷却する。

従って本発明の主要目的は、高過通過変換を達成するアンモニアを合成するため の新規な連続的方法及び装置を提供することである。

又、本発明の目的は、アンモニア変換が既知方法に比べて増加し、その結果、よ り低い全体的アンモニアプラント投資とエネルギー費用を与えるアンモニアを合 成するための新規連続的方法及び装置を提供することである。

本発明のこれらの及び他の目的、並びに性質、範囲及び利用は、以下の記載図面 及び添付された請求の範囲から当業者にとって容易に明らかとなろう。

図面の簡単な説明 図１は、本発明の方法の好ましい実施態様の概要図である。

図２は、図１に示される方法を実施するための好ましい装置の概要図である。

図３は本発明の方法を実施するための装置の別の実施態様の概要図である。

図４は本発明の装置及び方法で使用するのに適した軸放射状流反応器の断面図で ある。

発明の詳細な説明 図１を引用すると、３対１の容量比で水素と窒素を、４．０％不活性ガス及び３ ．５％アンモニアを含み、約１５０気圧の圧力を有するアンモニア合成反応器供 給ガスを導管１０１を通って２８０℃の温度で系に導入する。導管１０２及び１ ０３は供給ガスを２部に分け、第一部は導管１０２を経て熱交換器１０４を通り 、ここで３８０℃の温度に加熱される。次いでこの加熱ガスは導管１０５を通っ て第一触媒床１０６に行き、ここでアンモニア濃度は１１．７％に増加し、アン モニア形成反応の発熱により温度は５１２℃に上る。

部分的に変換したガスは触媒床１０６を離れ導管１０７を通り、導管１０８にお ける導管１０３からの供給ガスの第二部分と組合わさり、混合し、即ち、冷却さ れ、３８０℃の混合後の組合せガスの温度となる。組合せガスは、第二触媒床１ ０９に行き、ここで再びアンモニア濃度は今度は１４．１％に増加し、反応の熱 は温度をガス中４９１℃に上げる。第二触媒床１０９を離れ導管１１０を通るさ らに一部変換したガスは、熱交換器１０４中４３４℃の温度に冷却する。

このように冷却されたガスは交換器１０４を離れ導管１１１内を通り二部に分れ 、第一部は導管１１２を通って高圧蒸気発生器１１４に行き、ここで熱は、１０ ０気圧及び３１２℃で沸騰する水への間接熱転移によりガスから回収され、これ によりガスは３２３℃に冷却する。このように冷却されたガスは熱交換器１１４ を離れ、導管１１５を通る。導管１１５におけるガスは二部に分かれ、第一部は 導管１１６を通り、導管１１８において導管１１３からのガスと混合し、混合後 、３８０℃の組合せガスの温度となり、ここで組合せガスは第三触媒床１１９に 入り、ここでアンモニア濃度は１９，２％に増加し、反応の熱はガス蒸気中の温 度を４５３℃に上げる。

部分的に変換したガスは触媒床１１９を離れ、導管１２０を通り、導管１２１に おいて、導管１１７からのガスと組合さり混合し、即ち冷却され、混合後、３８ ０℃の組合せガスの温度となる。組合せガスは第四触媒床１２２に行き、ここで アンモニア濃度は、今回は２１．０％に上昇し、反応の熱はガス中の温度を４４ ３℃に上げる。

第四触媒床１２２を離れ導管１２３を通るさらになお一部変換したガスは第二高 圧蒸気発生器１２４で冷却し、ここで付加熱は第一高圧蒸気発生器１１４におけ るように回収し、これによりガスを再び３２３℃に冷却する。次いでこのように 冷却した反応器流出ガスは導管１２５を通って、熱をさらに回収し、ガスからア ンモニア生成物を分離するため、表示しない付加的既知方法段階に行き、このの ち、残留するガスは循環し、新しく作られたガスを組合せて反応器供給ガスを形 成する。

本発明の方法により達成された有意の改良結果を示すために、事例研究Ａないし Ｄを示し本発明を先行技術と比較する。

既に本明細書で確認された、ライト等及びグロン特許の方法の出口アンモニア濃 度を以下の基本で比較した。各事例において、２つの反応器を用い、以下の条件 は同じである。床における圧力は１５０気圧である。供給ガスは、３．５％アン モニア及び４．０％不活性ガスを含み、２８０℃の温度を有する容量部で３部の 水素対１部の窒素の混合物で、ここでは全濃度は容量パーセントとして表わす。

各床は３８０℃のガス入口温度を有する断熱床で、それは熱流出ガスからの熱の 間接移転により２８０℃入ロガスに達する。各床からの流出物は５℃の平衡へ近 接し即ち、アンモニア濃度は実際の温度の５℃上の温度での平衡濃度に相当する 。

全てのこれらの条件は、多くの経済的方法設計において典型的且つ最適である。

事例Ａはライト等、米国特許３，８５１，０４６の方法である。この事例では、 系への或いはから外源又は低下から或いはへの熱転移がないので、供給流出物交 換器への２８０℃入口から最終床の出口までの全系が断熱である。従って最終流 出物のアンモニア濃度及び温度は２８０℃及び３．５％供給条件で始まる断熱反 応経路上にある。この経路上で、平衡への５℃接近で、本実施例での最終アンモ ニア濃度は１６．１％である。これは、系内中間点で温度及び濃度の経路に関係 なく出口濃度である。

事例Ｂはグロン米国特許４．７４４．９６６の系で、これは、ライト等の第−未 供給流出物交換器後、外部高１熱低下を導入することにより断熱反応経路の制限 を排除し、第一床流出物をさらに冷却し、これにより両法への供給物の温度を互 いに独立にそれらの最適レベルで、この場合、共に３８０℃に調節する。出口ア ンモニア濃度はこれにより１７．５％に上る。

事例Ｃは２つの床に分けられる第−反応器中、触媒を伴うグロン米国特許４゜８ ６７．９５９の系で、第一床からの流出物は供給ガスの一部の導入により冷却さ れる。この系において出口アンモニア濃度はさらに１９２％に上る。

グロン　９６６の別の実施態様は、第三反応器を加えること、続く熱の回収及び 高温熱低下液との間接熱交換による第二反応器流出物を第三反応器入口温度に冷 却することにより出口アンモニア濃度をさらに増加させる装置を提供する。

しかしながら、関連交換器及び配管を伴う第三高圧反応器の付加は避けることが 好ましい付加的投資費用を必要とする。

先行の節に記載された別の実施態様の付加的高温熱低下交換器及び触媒床は先行 の床を伴う同じ反応容器に組入れることができる。しかしながら、これは熱交換 器形状を反応器必需品に適合すること、付加的熱低下流を圧力膜へ及びそれから 通す手段を提供すること及び交換器及び調節バイパスを通る流れを調節する内部 手段を提供することを必要とする。この全ては、付加的機械設計複雑性、より高 い投資費用、より複雑な維持方法及び好ましくは避けるより高い維持費を必要と する。

上記した本発明の好ましい実施態様を用いる事例りは、既に記載した事例Ａ。

Ｂ及びＣと同じ基礎で評価した。得られる出口アンモニア濃度は２１．０％であ る。この三つの先行技術事例の最高の事例Ｃの１９．２％より有意な増加は、第 三反応器及び他の熱低下交換器を付加することによりアンモニア濃度での同様の 増加を達成するのに要するよりも実質的に少ない投資で達成される。別法として 、第二反応器に他の熱低下交換器を組入れることの高い費用、熱低下流を反応器 へ送り及びこれから出すための手段、及び第二床の裂は目を調節するための内部 手段も避けられる。

通常、方法設計者は一つの殻に全ての床及び内部床受換器を置（か別々の殻に各 床及び交換器を置く。しかしながら、本発明においては、第一反応容器中に第− 及び第二床を組合せ、別の第二反応容器中に第三及び第四床を組合せ、そして、 反応容器外に交換器を置くのが特に有利である。この配列は、反応器設計を非常 に簡単にし、一方、分離反応器の数を２つに限定する。同時に反応器の寸法要求 を独立して最も効果的にする交換器形状にする。

さらに、方法は、米国特許４，９０７．６４３に記載されるように単−圧力膜に おいて第一床供給流出物交換器と第一床供給流出物交換器の後の熱低下交換器と を組合せるのに、又は単−圧力膜において、「アンモニア合成用装置」（事件番 号１８８／２５８）と題する、パーナート・ジェイ・グロン等の米国特許出願、 ここに同時に提出する、に記載されるように第二反応容器の前及び後に、熱低下 交換器を組合せるのに特によく役立ち、これにより相互連絡配管及び交換器頭部 の費用を軽減する。

このように本発明の方法の好ましい実施態様を記載したが、好ましい実施態様の 多（の変化及び修飾は、企てることが可能で、又、本発明の開示から技術活動の 技術内にある。例えば限定を意図することなく又は全を含めて、本発明の他の実 施態様は以下を含みうろことを特に意図する。

系の圧力は５０気圧以上、好ましくは約１２５ないし約１７５気圧でありうる。

反応器供給ガス内の水素対窒素の比は、約１，５ないし約４．０、好ましくは約 ２゜５ないし約３．５である。第一交換器に入る反応器供給ガスの温度は約２５ ０℃ないし約３２０℃、好ましくは約２７０℃ないし約３０５℃である。全ての 断熱触媒床に入るガスの温度は、約３５０℃から約４００℃、好ましくは約３７ ０℃ないし約３９０℃である。全ての断熱触媒床を離れるガスの温度は、約４１ ０℃ないし約５４０℃の間、好ましくは約４２０℃ないし約５３０℃である。全 ての触媒床での平衡への接近は０℃ないし１３０℃で、好ましくは１℃ないし１ ０℃である。

反応器供給ガス中の不活性ガスの濃度は、０％ないし２５％で新鮮な補給ガス中 の不活性物質及び系操作条件に依存する。反応器供給ガス中のアンモニアの濃度 は０％ないし１０％、好ましくは３％ないし５％である。高温熱低下交換器は、 約４０から約１６０気圧、好ましくは約１００ないし約１２５気圧の圧力で高圧 蒸気を造るか高圧蒸気を過加熱するか、高圧蒸気発生器への供給水を加熱する。

第二高温熱低下交換器１２４を離れる反応器流出ガスは１又はそれ以上の付加断 熱触媒床に移る。付加床は、第−及び第二床の間、及び／又は図１の第三及び第 四床の間に付加し得、付加床からの流出物も直接冷却により冷却される。

第一床、第二床及び第一熱交換器は、合成ガスのアンモニアへの部分変換のため の全ての既知のアンモニア合成系と置き換えうる。例えば、第二床流出物と始ま る系は、それが熱交換器を離れたのち、容量又はエネルギー減少プログラムでの 発展の一部として現存プラント中の現存交換器の下流に取り付けることができ、 変換過通過での増加を達成する。

用語「断熱床」は、本明細書で用いられるように、有意量の熱又はガスが加えら れるか除かれる触媒における全ての三箇所の間の触媒の各地帯を意味し、かかる 各地帯は個々の断熱床と考えられる。例えば触媒拘束壁を通る熱ロスのように、 熱又はガスの漏出或いは他の少さい又は付随的移動或いは、かかる地帯内でない 触媒の少さな又は付随的部分は個々の断熱床を定義する目的のために無視する。

与えられた床がほぼ同じ条件で操作する２又はそれ以上の平行床に分けられるか どうかも無視される。

ある方法では全ての触媒床及び床を離れるガスを冷却するための全ての装！は単 一圧力容器に含まれる。他の方法においては、各床及び各冷却装置は別個の圧力 容器に含まれる。そしてさらに他の方法では、２又はそれ以上の圧力容器の少（ とも一つは、２又はそれ以上のこれらの成分の組合せを含む。このように定義さ れるように、用語断熱触媒床は、触媒床及び冷却装置の全ての特殊な組合せが同 じ圧力容器内にあるかどうか考慮せずに、又、２つの断熱床が例えば触媒支持装 置及び／又はガス空間により物理的に分離されたか、又はガス転移装置又は熱移 動装置がはめ込まれている触媒体の単に２つの地帯であるかどうかをかまわずに 応用する。

用語「導管」は、本明細書で用いられるように、それがダクト、パイプ、圧力装 置内で物理的に分けられる２つの触媒床間の通路、又は、上で定義したように、 物理的に分離されない断熱床間をガスが通る触媒間隙であるかは考慮することな く全ての流体通路を引用する。

図２は、図１の方法を実施するための装置の好ましい実施態様を示す。第−及び 第二触媒床１０６及び１０９は、第一触媒保持体１３０に含まれ、これは、本実 施態様では、例えばライト等の米国特許３，７２１．５３２に記載される方法で 第−反応器圧力膜１３１に配置され、該特許の開示は引用により特に明細書記載 の一部とする。

導管１０５中の供給ガスは、圧力膜１３１と第一触媒保持体１３０の間を環１３ ２を通って上方に流れ、これにより反応ガスの高温から圧力膜１３１を保護する 。次いで供給ガスは第一触媒１０６の頂上に入り、系列の第−及び第二触媒床１ ０６及び１０９を通って下に流れる。

第一触媒床１０６への供給物の望ましい温度は、第一温度調節手段により保持さ れ、その内で導管１０２中反応器供給ガスの一部は、熱交換器１０４の回りを迂 回して導管１３３及び調節弁１３４を通り、そして、温度調節機１３５により連 続的に調節され、第一触媒床１０６への供給ガスを望ましい温度に保つ。導管１ ０２からのガスの主な部分は導管１３６を通り交換器１０４に行く。

導管１０３中の冷却ガスは、殻１３１及び第一触媒床１０６の頂上を通り触媒保 持体１３０の断面図を越えて冷却ガスを分配するため、又、導管１０３からの冷 却ガスと、第一触媒床１０６からの流出物と導管１０１中混合するため、第−及 び第二触媒床１０６及び１０９の間に配置される冷却ガス分配器１３７へ行き、 導管１０８において第二触媒床１０９への供給ガスを形成する。第二触媒床１０ ９への供給物の望ましい温度は、導管１０３中、冷却ガスが調節弁１３８を通る 第二温度調節手段により維持され、そして冷却ガスは温度調節器１３９により連 続的に調節し、第二触媒床１０９への供給ガスを望ましい温度に維持する。

熱交換器１０４は、例えばグロブ等の米国特許第４．５５４，１３５及び４，９ ２１．６８４に記載されるような方法で、これらの開示を引用して明細書記載の 一部とする、第一触媒保持体１３０及び第一圧力装置ｆ１３１の底端に密結合手 段により密結合する。

高温熱低下交換器１１４及び１２４は、共に高圧蒸気発生器で、単−交換圧力膜 １４１中「アンモニア合成用談！」と題するパーナート・ジエイ、グロツ等の米 国特許出願（事件番号１８８／２５８）、ここに同時に提出する、その開示を引 用して明細書記載の一部とする、に示されるような方法で組合せる。交換器１１ ４の管は、管の中空束を形成する殻１４１の周囲の囲りに配置する。交換器１２ ４の管は、交換器１１４の管により形成される中空束の内側、殻１４１の内部分 に配置する。交換器１１４及び１２４並びに殻１４１も、密結合手段１４２によ り第二触媒保持体１５０及び第二反応器圧力膜１５１に密結合する。触媒保持器 １５０は、第三触媒床１１９及び第四触媒床１２２を含み、殻１５１内側に、ラ イト等５３２特許に記載されたような手段で配置される。

第三触媒１１９への供給ガスの温度は、その内で導管１１１からの第二床流出物 の一部が導管１１３を経て交換器１１４の回りを迂回する第三湿度調節手段によ り調節する。ガスの残余は導管１１２を通って交換器１】４に行く。調節弁１５ ３は温度調節器１５４により連続的に！１１整し導管１】８中第三床への供給ガ スの温度を所望のレベルに維持する。交換器１１４の管からのガスの一部は迂回 導管１１３からのガスと混合し、道管１］、８中と第三床への供給物を形成する 。

第四触媒床への供給ガスの温度は、導管１１５中、交換器１１４からの流出物の 一部が導管１１７を通って第三触媒床１１９の回りを迂回する第四温度調整手段 により調節する。調節弁１５５は温度調節機１５６により絶えず調整し、第四床 への供給ガスの温度を所望のレベルに維持する。導管１１７からのガスは、冷却 ガス分配器１６４により導管１２０を経て第三床を離れるガスと混合する。

第四触媒床１２２からの流出物は、密結合連結の導管１２３、交換器１２４の管 及び殻１４１からの導管１２５を連続的に通過する。

密結合末端から離れて殻１４１の末端に配置されるフランジのある環区画１５７ は、導管１２５において、交換器１２４の管を離れる冷却された第二床流出物か ら、導管１１２から交換器１１４の管に入る冷却された第二床流出流を分離する 。密結合末端に配！された円錐結合器１５８は、導管１２３から交換器１１４の 管を入る第四法流出ガスから、導管１１５において交換器１２４の管を離れる第 二床供給ガスを分離する。導管１２３からの第四法流出ガスの一部は、交換器束 １２４の中心軸に沿って位置する単一１１５９を通り交換器１２４の回りを迂回 する。迂回管１５９の出口に位置する円錐プラグ１６０は、調節弁として役立ち 、そして温度調節機１６１により絶えず調整し導管１２５において反応器流出ガ スの温度を所望の温度に保つ。図２の実施態様において、交換器１２４用の迂回 系を選択してよい。しかしながら導管１２５中のガスが他の触媒床に直接行く場 合は、迂回系のような手段が次の触媒床への供給物の温度を調節するために必要 である。

ボイラー供給水は導管１６２を経て殻１４１に導入し、高圧蒸気は殻１４１を出 て導管１６３を通り、示さないが蒸気系に行く。

本発明の装置の好ましい実施態様はこのように記載したが、好ましい実施態様で の幾つかの変更及び修飾をなし得、これは本発明の開示から技術作業の手腕内に ある。例えば、限定又は全てを含むことを意図しないが、本発明の他の実施態様 が以下を含みうることが殊に考慮される：高温熱低下交換器１１４及び】２４を 組合せることを選択してよい。それらは個々の殻に意図しつる。

図３に示すように、熱交換器］０４及び１１４は、グロツ等米国特許４．９０７ ．６４３、その開示を引用して特に明細書記載の一部とする、に記載されるよう な方法で単−殻内に組合せつる。この事例で、交換器内のガス流は殻内にあり、 高温熱低下流体は管内にある。熱交換器１２４は、例えばバーンコブフ等、米国 特許４．０１０．７９７、その開示を引用して特に明細書記載の一部とするに記 載されるような手段で単−殻内に組合せつる。その事例において、交換器１１４ におけるガス流は殻にあり、高温熱低流体は管内にある。熱交換器１２４は、例 えばバーンコブフ等、米国特許４．０１０．７９７、その開示を引用して特に明 細書記載の一部とする、に示され記載される手段で別個の殻内にある。

図２は全ての床を通る細流を示す。別法として、流れは各床を経て放射状に、或 いは、−又はそれ以上の床を軸状に通過するのと−又はそれ以上の他の床を放射 状に通過するのとの組合せで直接向うことができ、及び／又は−又はそれ以上の 床へのガスの一部はその床に軸状にそして一部放射状に入ることができ、２つの 部分は床内で組合さり、組合さった部分は軸方向に床を離れる。ゼルデイの米国 特許４，３７２，９２０は、その各々が部分軸及び部分放射流を有する２又はそ れ以上の床を含む反応器を記載する。しかしながら、図４は、第一床への流れが 軸のみで、第二床への流れが一部軸でほとんど放射状である好ましい実施態様を 示す。

放射状流の主な目的は、圧力損失を減することである。欠点は低速度から起きる より大きな機械的複雑さ、加えて分配の少なさと物質移動の少なさである。我々 は、第一床においてガス流速及び床の深さが底床におけるよりも少であり、圧力 損失保護が少さく、良好な成績は軸流でしか得られず、一方よりガスを伴う大き な第二床において、部分的放射流がしばしば正しくなることを見出した。

図４において、その中で低い床への流れが一部軸状で一部放射状である反応器２ ００が示され、これは図１−３で示される反応器の一方又は両方の代りに本発明 で用いうる。

反応器２００は、高圧力殻２０５内の触媒保持機２０３に含まれる第−及び第二 触媒床を含む。供給ガスは導管２０６を通って入り、殻２０５と触媒保持機２０ ３の間の隙間２０９を上へ流れ、触媒保持機２０３の開口頂上を通り第一触媒床 ２０１へと流れる。冷却ガスは導管２０８を通って系に導入され、示されるよう に冷却分配器２０９により触媒床２０１からの流出物に直接冷却を与える。触媒 床２０２は穴が貫通した！２０４により触媒保持機から分離され、触媒保持機２ ０３と穴が貫通した壁２０４の間の隙間通路２１１を提供する。触媒床２０１及 び冷却ガス分配器２０９からの冷却された供給ガス混合物は触媒床２０２に流れ 、穴が貫通した壁２０４の穴を一部が通り、穴が貫通した！！２０４の頂上の開 口を一部が通って、触媒床２０２を流れる。反応ガスは触媒床２０２を離れて穴 が貫通したコレクターパイプ２１２を通り、反応器を出て導管２１０を通る。

各床の内部温度を調節するための系の他の形状も用いつる。例えば、熱交換器１ ０４及び１１４を、グロブ　゛６４３特許に記載される手段で、導管１１１から のガスが交換器１１４の殻側に流れる単−殻内に組合せるなら、第三床の温度は 全てのガスを交換器１１４に通すことにより調節できるが交換器１１４の殻の中 間点からガスの一部を引き、交換器１１４の下流部分を迂回させる。

冷却ガス分配器１３７及び／又は１６４は、供給ガスの第二部分が第一触媒床か らの流出ガスを冷却する他の冷却手段で置き換えることができる。即ち、例示の 方法によってのみ、冷却ガスは触媒保持機１３０及び／又は１５０の全交差部を 越えて分配されるのではない。上方の床は、上方床の支持により下方の床から分 離し得、又はし得ない。支持がない場合分配器は触媒地帯中、二つの床の境界に 単に埋め込む。さらに、導管１０３及び／又は１１７は、冷却ガスを殻１３１及 び／又は１５１の横を経て通し、第一触媒床１０６又は１１９を通してもよいし 通さなくてもよい。

本明細書に記載された本発明を現実に実行するについてさらに変更及び修飾する ことが以下の請求の範囲によって定義される通りの本発明の精神及び範囲からは ずれることなく容易になしうることは当業者にとって容易に明らかである。従っ て、発明の範囲は以下の請求の範囲の法的範囲により記述されることを除き限定 すべきでない。

晋

Claims (35)

【特許請求の範囲】
1. １．アセチル化低密度リポ蛋白質との結合が可能な、実質的に純粋な受容体蛋白 質であって、 ＳＤＳ−ポリアクリルアミドゲルにおける見かけの分子量が約２２０、，０００ ダルトンであること、および、アセチル化低密度リポ蛋白質に対する親和性を有 すること を特徴とする蛋白質。
2. ２．アセチル化低密度リポ蛋白質との結合が可能な請求項１記載の受容体蛋白質 の活性断片、類似物質、または誘導体。
3. ３．糖蛋白質であることを特徴とする請求項１記載の受容体蛋白質。
4. ４．アスパラギンと結合した糖鎖を有する請求項３記載の受容体蛋白質。
5. ５．ポリアクリルアミドゲルにおける見かけの分子量がそれぞれ約７７，０００ ダルトンであるサブユニットの三量体からなることを特徴とする請求項１記載の 受容体蛋白質。
6. ６．それぞれのサブユニットが、アスパラギンと結合した糖鎖を有する請求項５ 記載の受容体蛋白質。
7. ７．アセチル化低密度リポ蛋白質に対して１ｍｌあたり約０．５ｕｑの親和性を 有することを特徴とする請求項１記載の受容体蛋白質。
8. ８．ポリ硫酸ビニル、マレイル−ＢＳＡ、フコイダン、および、ポリ［イノシン 酸ーシチジル酸］、ポリ［イノシン酸］、およびポリ［グアニル酸］なるプリン ポリヌクレオチドからなる一群から選択される賃に荷電した高分子と結合可能で あることを特徴とする請求項１記載の受容体蛋白質。
9. ９．食細胞受容体蛋白質との結合能力を有することを特徴とする結合試薬であっ て、 前記受容体蛋白質が、そのＳＤＳ−ポリアクリルアミドゲルにおける見かけの分 子量が約２２０，０００ダルトンであり、かつアセチル化低密度リポ蛋白質に対 する親和性を有すること を特徴とする結合試薬。
10. １０．試薬が、食細胞受容体蛋白質との反応する能力を保持する抗体、断片、類 似物質、およびその誘導体からなる一群から選択される生物学的活性分子である 請求項９記載の結合試薬。
11. １１．モノクローナル抗体からなる請求項９記載の結合試薬。
12. １２．標識手段からなる請求項９記載の結合試薬。
13. １３．標識手段が放射性同位元素からなる請求項１２記載の抗体。
14. １４．検定または精製を目的とする装置であって、支持体と、 それぞれアセチル化低密度リポ蛋白質との結合能力を有することを特徴とする、 前記支持体に結合させた複数の結合試薬と からなる装置。
15. １５．試薬がそれぞれ、食細胞受容体蛋白質と反応する能力を保持する抗体、断 片、類似物質、およびその誘導体からなる一群から選択される生物学的活性分子 である請求項１４記載の装置。
16. １６．試薬がモノクローナル抗体からなる請求項１５記載の装置。
17. １７．検定または精製を目的とする装置であって、支持体と、 それぞれＳＤＳ−ポリアクリルアミドゲルにおける見かけの分子量が約２２０， ０００ダルトンであり、かつアセチル化低密度リポ蛋白質との結合能力を有する ことを特徴とする、前記支持体に結合させた複数の受容体蛋白質と からなる装置。
18. １８．受容体蛋白質が、酸化低密度リポ蛋白質との結合が可能な前記受容体蛋白 質の活性断片、類似物質、および誘導体からなる一群から選択される請求項１７ 記載の装置。
19. １９．対象者の血管系におけるアテローム性動脈硬化症の溶血斑の探知方法であ って、 前記溶血斑に随伴するマクロファージに結合した食細胞受容体蛋白質に対する特 異的親和性を有する結合剤を標識手段と待合させて、複合体を形成させる段階と 、 前記複合体を前記対象者の血管系に投与する段階と、前記複合体の前記結合剤を 前記食細胞受容体蛋白質に結合させる段階と、 前記対象者の血管系において前記複合体の前記標識手段の存在および位置を探知 する段階とからなる探知方法。
20. ２０．結合剤を標識手段と結合させる段階に、それぞれ食細胞受容体蛋白質と反 応する能力を保持する抗体、断片、類似物質、およびその誘導体からなる一群か ら選択される結合試薬に前記標識手段を結合させる段階が含まれる請求項１９記 載の探知方法。
21. ２１．結合剤を標識手段と結合させる段階に、前記標識手段をモノクローナル抗 体と結合させる段階が更に含まれる請求項２０記載の探知方法。
22. ２２．結合剤を標識手段と結合させる段階に、結合試薬を放射性同位元素と結合 させる段階が更に含まれ、かつ、探知する段階に、生体外での放射能探知手段を 用いて前記放射性同位元素を探知する段階が含まれる請求項１９記載の探知方法 。
23. ２３．対象者の血管系におけるアテローム性動脈硬化症の溶血斑に選択的に治療 剤を送達する方法であって、前記溶血斑に随伴する溶血斑形成構成細胞表面の食 細胞受容体蛋白質に対する特異的親和性を有する結合剤を治療剤と結合させて、 複合体を形成させる段階と、前記受容体蛋白質と結合して、これによって前記治 療剤を前記溶血斑形成構成細胞および前記溶血斑に送達する前記複合体を、前記 対象者の血管系に投与する段階と からなる送達方法。
24. ２４．結合させる段階に、酸化低密度リポ蛋白質が含まれる結合剤に治療剤を結 合させる段階が更に含まれる請求項２３記載の送達方法。
25. ２５．結合させる段階に、アセチル化低密度リポ蛋白質が含まれる結合剤に治療 剤を結合させる段階が更に含まれる請求項２３記載の送達方法。
26. ２６．結合させる段階に、食細胞受容体蛋白質に対する特異的親和性を有する抗 体が含まれる結合剤に治療剤を結合させる段階が更に含まれる請求項２３記載の 送達方法。
27. ２７．結合させる段階に、モノクローナル抗体が含まれる結合剤に治療剤を結合 させる段階が更に含まれる請求項２６記載の送達方法。
28. ２８．結合させる段階に、それぞれ食細胞受容体蛋白質と反応する能力を保持す る抗体、断片、類似物質、およびその誘導体からなる一群から選択される結合剤 に治療剤を結合させる段階が更に含まれる請求項２６記載の送達方法。
29. ２９．血管性疾病の治療方法であって、食細胞受容体蛋白質の拮抗剤が含まれる 治療剤を対象者の血管系に投与する段階と、 前記拮抗剤を溶血斑形成構成細胞表面上の前記受容体蛋白質に結合させて、前記 溶血再形成構成細胞の血管性疾病に対する寄与を阻害する段階とからなる治療方 法。
30. ３０．投与する段階に、受容体蛋白質に対する特異的親和性を有する結合性の分 子を血管系に投与する段階が含まれる請求項２９記載の治療方法。
31. ３１．投与する段階に、受容体蛋白質に対する特異的親和性を有する抗体が含ま れる結合性の分子を血管系に投与する段階が更に含まれる請求項３０記載の治療 方法。
32. ３２．投与する段階に、受容体蛋白質に対する特異的親和性を有するモノクロー ナル抗体が含まれる抗体を血管系に投与する段階が含まれる請求項３１記載の治 療方法。
33. ３３．食細胞受容体蛋白質の少なくとも１サブユニットのアミノ酸配列と充分に 重複していて、その結果、前記食細胞受容体蛋白質の、１またはそれ以上の追加 的ポリペプドまたは生来のサブユニットと組み合わされた場合に、ＬＤＬの化学 的に修飾された形態と結合するアミノ酸配列からなるポリベブド。
34. ３４．請求項１または２に記載の蛋白質の少なくとも一部を暗号化している配列 からなるＤＭ配列。
35. ３５．請求項３３記載のポリベチドサブユニットの少なくとも一部を暗号化して いる配列からなるＤＮＡ配列。