JPH09507068A - 有機物含有供給材料を用いた有機物同族体化方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本方法は有機物含有供給材料を用いた有機物同族体化を包含する。この有機物供給材料を溶融金属浴に導く。この溶融金属浴に、該有機物含有供給材料の有機成分が同族体化して同族体化した有機化合物が生じるのを促す金属を入れる。この有機成分から同族体化した有機化合物（これを溶融金属浴から排出させる）が生じる操作条件を反応槽内に樹立して保持する。

Description

【発明の詳細な説明】 有機物含有供給材料を用いた有機物同族体化方法発明の背景 最近、アルケン類を製造してこれらを産業原料として使用する分野でかなりの 研究が行われた。そのような化学品の数多くの使用には包装、輸送および建設産 業で消費されるプラスチックおよび繊維が含まれる。特に興味の持たれる分野は 、アルケン類、例えばポリエチレンの製造で主に消費されるエチレンなどおよび 置換アルカン類、例えば二塩化エチレンおよび塩化ビニルなどの製造に焦点を当 てた研究分野である。エチレンはまたエチレンオキサイド、エチルベンゼン、二 塩化エチレン、エチレン−プロピレンエラストマー類および酢酸ビニルの製造で も用いられる。 アルケン類、例えばエチレンなどの主な給源には、有機物、例えばガスオイル などの蒸気分解、製油所における流動接触分解（ＦＣＣ）で生じるオフガス、ア ルコール類の触媒脱水、および石炭から誘導される合成ガスの回収などが含まれ る。しかしながら、アルケン類の世界的な需要は巨大であり、世界的供給におけ るエチレン単独の不足分は、Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｅｃｏｎｏｍｉｃｓ Ｈａｎｄ ｂｏｏｋ、ＳＲＩ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ（１９９２）が測定した如く、 １９９１年に約２．３百万トンになると見積もられた。更に、公知のアルケン製 造方法は重大な欠点を有する。例えば、このような方法は全部、有機物を部分的 に分解させて低分子量の化合物を生じさせることに制限される。また、米国にお けるエチレン生産のほぼ１００％を占める有機物蒸気分解（ｏｒｇａｎｉｃ ｓ ｔｅａｍ ｃｒａｃｋｉｎｇ）は成熟した技術であり、 これは工程変数、例えば分解の苛酷さ、滞留時間および有機物の分圧などに加え てプラントの経済性および価格変動に非常に敏感である。加うるに、上記方法は 、関連装置からの漏れおよび損傷などの如きシステムの問題を抑えるようにと言 った環境取り締まり圧力そしてオレフィン分解に関連した安全上の関心の高まり に直面している。 他の挙げた製造方法はより大きな制限を有する。例えば、ＦＣＣオフガスを利 用しようとしても一般にこれらを原料として用いるのは経済的に実行不可能であ る。アルコール類の触媒脱水は、実際上、容易に利用できる発酵原料が多量に存 在する特定の国に制限される。また、他の給源、例えば石炭および石炭誘導ナフ サおよびメタノールからアルケン類を製造する公知方法の商業的実行性は最良で も最小限のみである。 従って、上述した問題を有さないか或は有していたとしても有意に低い改良さ れたアルケン製造方法が求められている。発明の要約 本発明は、有機物含有供給材料を用いた有機物同族体化（ｏｒｇａｎｉｃ ｈ ｏｍｏｌｏｇａｔｉｏｎ）方法に関する。 本方法は溶融金属浴が備わっている反応槽を準備することを含む。この溶融金 属浴に、該有機物含有供給材料の有機成分から同族体化した有機化合物を生じさ せる能力を有する金属を入れる。上記有機物含有供給材料を該溶融金属浴に導く 。該有機物含有供給材料から同族体化した有機化合物が生じる条件を上記反応槽 内に樹立して保持し、そしてその同族体化した有機化合物を上記溶融金属浴から 排出させる。 本発明は数多くの利点を包含する。例えば、本発明は、有機物、例えばエチレ ンを含むアルケン類の製造で良好な調節を与える。また、本発 明を用いると不飽和有機物が高収率で得られる。本方法は、溶体平衡（ｓｏｌｕ ｔｉｏｎ ｅｑｕｉｌｉｂｒｉａ）を利用した均一触媒同族体化方法であり、こ こでは、有害な産業廃棄物を含む幅広く多様な有機供給材料から商業品、例えば メタン、エタンおよびプロパンなどを合成する。また、本発明は、供給材料が多 様な不均一さ（化学的または物理的複雑さを含む）を有していても高い製品品質 を保持する能力を有する。加うるに、本発明は本方法で生じさせるセラミック相 の特性および組成の設計製作で柔軟性がある。更に、本発明は揮発性および非揮 発性金属を回収して再利用する能力を有する。図の簡単な説明 本図は本発明の方法を実施するに適切な装置の１つの態様を示す図式的表示で ある。発明の詳細な説明 本発明の方法の特徴および他の詳細をここに添付図を参照してより詳細に記述 しそして請求の範囲で明示する。本発明の個別の態様は例示として示すものであ り本発明の制限として示すものでないことは理解されるであろう。本発明の重要 な機能は本発明の範囲から逸脱することなく種々の態様で利用可能である。 本発明は一般に有機物含有供給材料、例えば有機成分を含有する廃棄物などか ら同族体化した有機化合物を製造する方法に関する。溶融金属浴内で廃棄物を処 理する方法は米国特許第４，５７４，７１４号、５，１７７，３０４号および４ ，６０２，５７４号（これらは引用することによって本明細書に組み入れられる ）の中に開示されている。 本図で例示する本発明の１つの態様では、システム１０に反応槽１２ を含める。適切な容器の例には、米国連続番号０８／０４１，４９０および米国 連続番号０８／０４１，４０５（これらの教示は引用することによって本明細書 に組み入れられる）に記述した容器および米国特許第４，５７４，７１４号、米 国特許第５，１７７，３０４号および米国特許第４，６０２，５７４号に記述さ れている反応槽が含まれる。反応槽１２は上方部分１４と下方部分１６を有する 。反応槽１２の上方部分１４の所の供給材料入り口１８は供給材料を反応槽１２ に導くに適切である。上方部分１４からオフガス出口２２が伸びており、これは オフガスを反応槽１２から導き出すに適切である。 該反応槽１２内で起こる供給材料の反応が吸熱であるならば一般に冷媒を注入 することなく溶融金属浴４４に供給材料の流れを導入すると理解されるべきであ る。しかしながら、羽口２８の寸法および構造は、適切な供給材料流れと冷媒を 一緒に反応槽１２に連続導入するようになっている。羽口２８には冷媒用管３０ と供給材料用入り口管３５が備わっている。冷媒用管３０は冷媒源３４から反応 槽１２に伸びている。供給材料用入り口管３５は供給材料源３７から羽口２８に 伸びている。供給材料用入り口管３５を羽口の開口部３２の所に位置させる。羽 口２８の所にポンプ３９を位置させることで、適切な供給材料流れを供給材料源 ３７から羽口開口部３２に通して反応槽１２の中に導く。また、米国特許第５， １９１，１５４号（これの教示は引用することによって本明細書に組み入れられ る）の中に教示されているように、酸化剤を羽口２８に通して反応槽１２の中に 供給しそして／または反応槽１２の他の位置に供給することも可能であると理解 されるべきである。 また、反応槽１２内に羽口２８を２個以上位置させることも可能であ りそして反応槽１２に入れる供給材料流れを分ける目的で同心羽口または多重同 心羽口を用いることも可能であると理解されるべきである。更に、他の適切な方 法、例えばやり状のものなどを用いて供給材料を反応槽１２に導入することも可 能であると理解されるべきである。 下方部分１６から底排出口３６が伸びており、これは溶融浴の少なくとも一部 を反応槽１２から取り出すに適切である。個別の溶融相を連続的または間欠的に 取り出す手段として追加的排出口を設けることも可能である。また、他の方法、 例えば本技術分野で知られている方法などを用いて材料を取り出すことも可能で ある。例えば、回転容器１２を用い、供給材料入り口１８から伸びているトイ（ 示していない）を利用することなどで、材料を反応槽１２から取り出すことがで きる。また、このトイはタップホール（これも示していない）を通って反応槽１ ２の中に伸びていてもよい。 反応槽１２を加熱するか或は反応槽１２内の熱発生を開始させる目的で、誘導 コイル３８を下方部分１６に配置する。また、他の適切な手段、例えばプラズマ トーチ、電気アークなどを用いて反応槽１２の加熱を行うことも可能であると理 解されるべきである。反応槽１２を操作する目的でトラニオン４０を反応槽１２ に配置する。反応槽１２とオフガス出口２２の間にシール４２を配置し、これは シール４２を壊すことなく反応槽１２をトラニオン４０の回りを部分的に回転さ せるに適切である。別法として、反応槽１２にトラニオン４０もシール４２も含 めないで、これを回転させない。 溶融金属浴４４を反応槽１２内に位置させる。１つの態様では、溶融金属浴４ ４に、溶融した時にシステム１０の操作条件下で注入供給材料 中の飽和有機物の少なくとも一部が改質を受けて少なくとも１種の不飽和アルケ ン、例えばエチレンなどが生じるのを促す金属を入れる。１つの態様では、溶融 金属浴４４の金属に約９００℃から１，１００℃の範囲の融点を持たせる。この 浴４４の融点を、その注入した供給材料の有機成分が改質を受けた後これが少な くとも１種の同族体化した有機化合物として浴４４から排出されるに充分なほど 低くする。 特に好適な態様では、この浴の操作条件に、例えば有機化合物の分解を実質的 に起こさせない温度を含める。また、その溶融した金属が入っている浴内で要す る供給材料の滞留時間を、有機物含有供給材料の熱分解で典型的に用いられる滞 留時間より実質的に短くする。 有機化合物が反応ゾーン内で受ける熱履歴は、反応ゾーンの温度、反応ゾーン 内の化合物の滞留時間、および反応ゾーン内の材料に関連した種々の集約的特性 の影響を受ける。有効操作温度は、興味の持たれる有機種が反応ゾーン内に存在 する間にこれらがさらされる温度である。結果として生じる如何なる生成物の分 解反応も最小限でありながら生成物の生成がもたらされる条件が最大限になるよ うにこの温度を選択する。この有効温度は熱平衡を支持する条件下（例えば反応 ゾーン内の温度を低くして滞留時間を比較的長くするなど）か或は熱平衡を妨げ る条件下（例えば反応ゾーン内の温度を非常に高くして滞留時間を比較的短くす るなど）で達成可能である。例えば、９００℃の基質温度で最適な生成物生成が 起こる場合、液状金属を９００℃で操作しそして滞留時間をその生成物が熱平衡 に到達するに充分な時間にすることで最適な生成物生成を達成することができる か、或はそれを高温（例えば２０００℃）の反応ゾーンに注入して滞留時間を非 常に短くする［それによって、滞留 時間をその生成物が熱平衡に到達するに充分でなくする（即ち９００℃の生成物 をその反応ゾーンから出させる）］ことで最適な生成物生成を達成することがで きる。本明細書で定義する如き「熱平衡」は、反応ゾーン内の温度が実質的に均 一であることを意味する。反応ゾーンでは供給成分の滞留時間を一般に約５秒以 内にする。１つの態様では、滞留時間を約０．１秒以内にする。「同族体化」を 本明細書で用いる場合、この言葉は、例えば反応槽１２に導く供給材料の有機成 分に原子を少なくとも１つ、例えば追加的に炭素を少なくとも１つ付加させるか 、炭素と水素からメタンまたはメチレンを生じさせることなどで追加的炭化水素 結合を生じさせるか、或は有機化合物、例えばｎ−ヘキサンなどの末端を連結さ せて環状または芳香族化合物、例えばベンゼンなどを生じさせることなどにより 、有機化合物を合成的に生じさせることを意味する。 好適には、浴４４内の炭素濃度を比較的高いレベル、例えば該浴中の炭素が反 応槽１２の操作条件で飽和限界になるレベルまたはそれに近いレベルに維持する 。溶融金属浴４４内の炭素量は、例えば供給材料流れまたは炭素源、例えば石炭 などを溶融金属浴４４に導入する速度を利用するか、オフガスを溶融金属浴４４ から取り出す速度を調節するか、システムの条件、例えばシステム１０の温度な どを調節するか、溶融金属浴４４に入れる他の成分の相対的量を調節することな どで調節可能である。 溶融金属浴４４に入れるに適切な金属の例には、遷移金属、特に基底状態と第 一励起電子状態の間のエネルギーギャップが約１．５ｅＶ以下の遷移金属が含ま れる。特に適切な遷移金属の例にはロジウム、銅などが含まれる。この溶融浴４ ４にその溶融させる金属の酸化物が入ってい てもよいと理解されるべきである。米国特許第５，１７７，３０４号（これの教 示は引用することによって本明細書に組み入れられる）に開示されているように 、溶融浴４４に溶融金属の相を２つ以上含めてもよい。１つの態様では、金属酸 化物を少なくとも１種含有させたセラミック相で溶融浴４４を形成させる。別の 態様では、このセラミック相に塩を少なくとも１種含有させてもよい。また、溶 融浴４４の実質的部分が元素状金属で出来ていてもよい。 反応槽１２を適切な金属で少なくとも部分的に満たすことで溶融浴４４を形成 させることができる。次に、誘導コイル３８を始動させるか或は他の手段（示し ていない）を用いて上記金属を適切な温度に加熱する。任意に、溶融中に金属が 分離して個別の溶融金属相を２つ生じるように、混和しない２種の金属を反応槽 １２に導入することも可能である。別法として、溶融浴４４に混和性金属を複数 入れ、例えばこれに鉄を１成分として含める。１つの態様において、溶融浴４４ の少なくとも１つの相が示す粘度はシステム１０の操作条件で約１０センチポイ ズ以下である。別の態様において、溶融浴４４の少なくとも１つの相が示す粘度 はシステム１０の操作条件で約３０ポイズ以下である。 システム１０の適切な操作条件には、溶融浴４４に入っている少なくとも１つ の金属と供給材料成分が相互作用して過渡的な有機金属中間体が少なくとも１種 生じるに充分な温度が含まれる。「有機金属中間体」を本明細書で用いる場合、 この言葉は、溶融浴４４に導かれた供給材料流れの有機成分と金属の間の相互作 用生成物である化合物または錯体を意味する。この有機金属中間体は上記供給材 料にか或は異なる供給材料に含まれる炭素含有成分と反応して同族体化した有機 化合物を生じ得る。 溶融浴４４の上にセラミック層５０を位置させる。セラミック層５０と溶融浴 ４４は実質的に混和しない。別法として、システム１０にセラミック層５０を含 めない。炭素がセラミック層５０内で示す溶解度を溶融浴４４のそれよりも小さ くすることで、原子状炭素を溶融浴４４内に保持させてもよい。別の態様では、 セラミック層５０の熱伝導率を溶融浴４４の伝導率よりも低くする。それによっ て、溶融浴４４から熱が輻射で失われる度合を低くして、セラミック層５０を存 在させていない時の溶融浴４４から熱が輻射で失われる度合よりも有意に低くす ることができる。 セラミック層５０に含める適切な金属酸化物の例には、酸化チタン（ＴｉＯ₂ ）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ₂）、酸化アルミニウム(Ａｌ₂Ｏ₃)、酸化マグネ シウム（ＭｇＯ）、酸化カルシウム（ＣａＯ）、シリカ（ＳｉＯ₂）などが含ま れる。セラミック層５０に含める適切な成分の他の例にはハロゲン類、硫黄、燐 、重金属などが含まれる。セラミック層５０に金属酸化物を２種以上含めてもよ いと理解されるべきである。セラミック層５０に相を２つ以上含有させてもよい 。典型的には、セラミック層５０は実質的に流動層であり、ガスは溶融浴４４か らセラミック層５０を横切って通り抜けることができる。 適切な材料、例えば金属、金属酸化物、ハロゲン類、硫黄、燐、重金属、スラ ッジなどを給源５２から入り口管５４に通して溶融浴４４の中に導くことでセラ ミック層５０を形成させることができる。本技術分野でよく知られている如き方 法を用いて、給源５２から出て来る材料を溶融浴４４の上に導くか或は溶融浴４ ４の中に注入することができる。この材料はシステム１０の操作条件下で例えば アルカリ金属カチオンまた はアルカリ土類金属カチオンなどと反応して他の安定な化合物を生じ得る。この ような安定な反応生成物の例にはフッ化カルシウム（ＣａＦ₂）および燐酸マグ ネシウム（Ｍｇ（ＰＯ₄）₂）が含まれる。１つの態様では、セラミック層５０に 酸化カルシウムを約４０パーセント、二酸化ケイ素を約４０パーセントおよび酸 化アルミニウムを約２０パーセント含有させ、そしてその厚さを約５インチにす る。 供給材料、例えば固体状、液状または気体状の有機物含有廃棄物などを供給材 料源３７から反応槽１２内の反応ゾーンの中に導く。この反応ゾーンは生産生成 反応（類）が起こる領域であると定義する。これには反応槽内の容積および取り 付けたオフガス取り扱い装置内の容積が含まれ得る。反応を支持する条件には、 液状の金属系、気体／液体接触面、並びに金属蒸気および反応性金属粒子および 液滴（飛沫同伴で生じる）を含有していて液体金属の上に存在する気体が含まれ る。 ライン３５、ライン５１および／またはライン５３を通して供給材料を反応槽 に導入することができる。この供給材料は単一源、例えば供給材料源３７から来 るものであってもよいか、或はこれに成分を多数含めてもよく、これらを個別の 給源から別々に溶融浴４４の中に導く。この供給材料に有機物含有成分を少なく とも１つ含める。適切な有機物含有成分の例にはメタン、エタンおよびプロパン が含まれる。水素と炭素を含有する他の供給材料の例には、「汚れた」原油、精 油所で得られる釜残、オイルシェール、有害な廃棄物などが含まれる。任意に、 少なくとも２種の供給材料を反応槽１２に導いてもよい。１つの態様では、有機 物含有供給材料に加えてカーボンブラックなどの如き炭素含有供給材料を反応槽 １２に導く。 この有機物含有供給材料と炭素含有供給材料を羽口２８に通して単一流れとし て一緒に供給するか、或は有機物含有供給材料を第一流れとして注入しそして炭 素含有供給材料を第二流れとして離れた場所で注入することにより、これらを同 時に溶融浴４４に導いてもよい。別法として、有機物含有供給材料と炭素含有供 給材料を逐次的に溶融浴４４に導くことも可能である。例えば、１つの態様では 、最初に有機物含有供給材料を溶融浴４４に導くことで、この有機物含有供給材 料と溶融浴４４の金属成分を相互作用させて有機金属中間体を生じさせてもよい 。次に、炭素含有供給材料を溶融浴４４の中に導くことで、この炭素含有供給材 料の炭素をその有機金属中間体の中に挿入させ、それによって、その金属を除去 した時点で同族体化した有機化合物が生じるようにする。この金属を溶融浴４４ に戻しそして追加的に水素含有供給材料を溶融浴４４に導くことで、上記手順を 繰り返すことができる。 １つの態様では、アルゴンなどの如き不活性ガス成分も含有する供給材料流れ の１成分として供給材料を溶融浴４４に注入する。１つの例では、液状の有機供 給材料を不活性ガスの存在下で蒸発させることで供給材料流れを生じさせること ができる。蒸発させて供給材料流れの中に入れる供給材料成分の量は、例えば約 ５から４０体積パーセントの範囲であってもよい。 水素および炭素に加えて、この供給材料流れの他の成分にまた他の原子状成分 、例えばハロゲン類、金属などを含めてもよい。この供給材料流れに入れる金属 成分に金属、例えば遷移金属などを含めてもよく、これは有機供給材料成分の中 に入り込んで有機金属中間体を生じ得る。 反応槽１２に導かれた供給材料流れは溶融浴４４と一緒になり、そし てまたセラミック層５０と一緒になり得る。羽口２８に通して供給材料流れと冷 媒を溶融浴４４の中に導く。この供給材料流れはまた供給材料源３７から導管５ １を通って反応槽１６の中に導かれ得る。導管５１により、供給材料を溶融浴４ ４の表面下に放出させる。この供給材料が溶融浴４４またはセラミック層５０に 接触すると、この供給材料は不飽和有機生成物を生じるに充分な条件にさらされ る。 反応ゾーンの定義に一致して、この反応は、液状の金属相内でか、液化した液 状金属相の直ぐ上に位置する空間内でか、或は液化した反応媒体浴の上に位置す る気体空間内で主に起こり得るが、但し必要とされる反応率を支持するに充分な 濃度で蒸気、液滴、粒子などが存在していることを条件とする。任意に、羽口２ ８に通して気体を導くことにより、溶融金属浴４４の少なくとも一部を浮遊させ てもよい。溶融金属浴４４の浮遊部分は一般に気体容積の中に広がる金属の連続 体であるか或は反応槽１２内の一般に気体容積の中に浮遊している粒子状溶融金 属の領域であってもよい。 溶融浴４４の金属成分が有機物含有供給材料成分のシグマ結合の中に入り込ん で有機金属中間体が生じると考えている。この酸化的付加過程では、供給材料の 有機成分がメタンである場合として以下に示すように、上記金属が形式的に酸化 される結果としてシグマ結合が２つ生じる： この種類の付加は、金属の基底状態と第一励起状態の間のエネルギーギャップ が比較的小さい金属を用いると助長される。好適には、このエ ネルギーギャップを約１．５ｅＶ以下にする。新しく生じた２つのシグマ結合の 結合エネルギーの合計とその破壊されたシグマ結合のそれとは大きさがほぼ匹敵 することから、上記挿入過程は典型的にほぼ熱中性である。炭素原子と有機金属 中間体の両方が関与する２分子過程では、その浴内の炭素濃度を最大限にするの が望ましい。 次に、炭素含有成分由来の炭素原子が有機金属中間体のシグマ結合の中に入り 込んで金属を含む有機化合物が生じる。その後、還元的除去でその有機化合物か ら金属が離れて炭素−炭素二重結合が少なくとも１つ生じることにより、同族体 化した有機化合物が生じる。この供給材料の有機成分は例えばメタンであっても よく、この場合以下に示すように、メタンは炭素含有供給材料の炭素と反応して 、供給材料の有機成分より高い分子量を有する同族体化した有機物が生じる： この不飽和有機物を気体として反応槽１２から取り出す。 任意に、供給材料に水素含有成分、例えば二水素などおよび炭素含有供給材料 成分、例えばカーボンブラックなどを含めてもよい。この態様では、該金属が二 水素のシグマ結合の中に入り込んで金属の二水素化物を生じ得る。次に、この金 属の二水素化物と炭素が反応してメチレンに相当する同族体化した有機化合物が 生じる。また、以下に示すように、 この有機金属中間体にメチレンが挿入されるとメタン同族体化が起こり得る： ＣＨ₃−Ｍ−Ｈ＋ＣＨ₂ → ＣＨ₃−ＣＨ₂−Ｍ−Ｈ または ＣＨ₃−Ｍ−Ｈ′＋ＣＨ₂ → ＣＨ₃−Ｍ−ＣＨ₃ ここでは、還元的除去でエタンの生成がもたらされる。 更に別の態様で、炭素含有供給材料がポリエチレンなどの如きポリマーである 場合、このポリマーを金属と有機物含有供給材料成分が化合することで生じる金 属中間体と反応させる前に、このポリマーを溶融浴４４内で少なくとも部分的に 分解させて低分子量の有機物またはそれの原子状成分を生じさせる。 必要ならば、冷媒を用いて羽口２８を冷却してもよい。適切な冷媒の例には蒸 気、メタン（ＣＨ₄）、水素ガス（Ｈ₂）、天然ガスなどが含まれる。 セラミック層５０の上に気層５６が生じる。１つの態様において、気層５６は 反応槽１２の上方部分１４からオフガス出口２２を通ってスクラバー８２に伸び ている。システム１０内の反応ゾーンには、溶融浴４４、セラミック層５０およ び気層５６が含まれる。反応体を導入する地点はこの反応ゾーンの如何なる場所 であってもよい。気層５６には、溶融浴４４およびセラミック層５０内で生じる オフガスが入っている。このオフガスには、反応生成物、例えば溶融浴４４内で 生じる不飽和有機物などが含まれる。このオフガスにはまたその不飽和有機物の 改質が完了する前に飛沫同伴または蒸発した成分が少なくとも１つ含まれ得る。 反応槽１２内で生じたオフガスを反応ゾーンからオフガス出口２２に 通して熱交換器６４に導く。熱交換器６４は反応槽１２から排出されるオフガス を冷却するに適切な如何なる熱交換器であってもよい。適切な熱交換器の例には 水冷フード、殻と管で出来ている熱交換器、流動床などが含まれる。オフガス成 分の例には、有機物含有供給材料および／または炭素含有供給材料の未反応また はフラグメント化した部分が含まれる。 このオフガスを熱交換器のオフガス入り口６６に通して熱交換器６４の中に導 いた後、熱交換器のオフガス出口６８に通す。任意に、このオフガスを熱交換器 ６４のオフガス側７０の中に導きそして熱交換器６４の媒体側７２に適切な冷媒 を導くことにより、このオフガスを熱交換器６４の中で冷却してもよい。適切な 冷媒の例には、例えば水、エチレングリコール、エチルベンゼン、アルコール類 などが含まれる。適切な手段、例えば冷媒源７４と熱交換器６４の間に位置させ たポンプ７８を用いることなどで、この冷媒を冷媒源７４から熱交換器６４の冷 媒用入り口７６に導く。この冷媒を熱交換器６４の媒体側７２に導くことで、上 記オフガスを冷却し、そして次に、この冷媒を冷媒用出口８０に通して熱交換器 ６４から出させる。 オフガスは熱交換器のオフガス出口６８から出て適切な分離用手段に導かれる ことにより、このオフガスは、このオフガスから中間体成分が少なくとも部分的 に取り除かれるに充分な条件にさらされる。１つの例示として、この分離用手段 はスクラバー８２である。このオフガスはスクラバーのオフガス入り口８４を通 った後、スクラバー８２の中を通ってスクラバーのオフガス出口８６に向かう。 スクラバー流体８８は、適切な手段、例えば重力またはポンプ（示し ていない）により、スクラバー流体源９０からスクラバー８２に導かれる。スク ラバー流体８８は、上記オフガスからその成分が少なくとも部分的に取り除かれ るに適切な温度でスクラバー８２に導入される。 反応槽１６から排出されたオフガスから成分を分離する目的で追加的分離用手 段を用いることができると理解されるべきである。例えば、熱交換器６４とスク ラバー８２の間に適切なサイクロン分離器（示していない）および適切なスプレ ードライヤー（これも示していない）などを配置してもよい。 オフガスをスクラバー流体８８で洗浄することで液状組成物９２を生じさせる 。液状組成物９２はスクラバー８２から反応槽１２に導かれる。１つの態様では 、ポンプ９６を用いて液状組成物９２を配管９４に通して供給材料入り口管３５ にポンプ輸送する。適切なポンプの例には遠心分離ポンプ、容積式ポンプなどが 含まれる。それによって、液状組成物９２は供給材料と一緒に羽口２８を通って 溶融浴４４の中に導入される。別の態様では、ポンプ９９を用いて液状組成物９ ２を配管９７に通して導管５１に導く。それによって、液状組成物９２は供給材 料流れと一緒になって反応槽１２の中に導入されて溶融浴４４の上に導かれる。 それによって、オフガス成分の少なくとも一部は、液状組成物９２の中に入っ て、オフガスから溶融浴４４に戻される。次に、この放出された供給材料成分の 実質的部分は化学的改質を受けて同族体化した有機物、例えばエチレンなどを生 じる。それによって、システム１０内で起こる供給材料成分の化学反応を調節す る。 以下に示す実施例を用いて本発明をここに更に具体的に説明する。全ての部お よびパーセントは特に明記しない限り重量である。実施例 熱金属容量が２０ポンドの装置を試行実験で用い、ここでは、封じ込めおよび 加熱でサセプタ（ｓｕｓｃｅｐｔｏｒ）／るつぼ配置を利用した。種々の有機液 体を供給し、そして同族体化した有機物の生産を監視した。有機物を蒸発させそ して所望の入り口濃度を達成するようにそれを不活性ガスで吹き払うことで、供 給物の添加を達成した。その後、この気体混合物を反応ゾーンに添加することで 、同族体化反応に対する影響、即ち基質への炭素付加を樹立した。この金属浴の 上に実質的に不活性な気体パージ（ｐｕｒｇｅｓ）を加えることで、迅速な生成 物クエンチング（ｑｕｅｎｃｈｉｎｇ）を補助した。結果を以下に要約する。 相当物 本分野の技術者は、常規以下の実験を用いることで、本明細書に具体的に記述 した本発明の数多くの相当物を認識するか或は確かめることができるであろう。 上記相当物を以下に示す請求の範囲の範囲内に包含させることを意図する。

【手続補正書】特許法第１８４条の８ 【提出日】１９９５年１１月２８日 【補正内容】 機化合物が生じる条件を上記反応槽内に樹立して保持し、そしてその同族体化 した有機化合物を上記溶融金属浴から排出させる。 本発明は数多くの利点を包含する。例えば、本発明は、有機物、例えばエチレ ンを含むアルケン類の製造で良好な調節を与える。また、本発明を用いると不飽 和有機物が高収率で得られる。本方法は、溶体平衡（ｓｏｌｕｔｉｏｎ ｅｑｕ ｉｌｉｂｒｉａ）を利用した均一触媒同族体化方法であり、ここでは、有害な産 業廃棄物を含む幅広く多様な有機供給材料から商業品、例えばメタン、エタンお よびプロパンなどを合成する。また、本発明は、供給材料が多様な不均一さ（化 学的または物理的複雑さを含む）を有していても高い製品品質を保持する能力を 有する。加うるに、本発明は本方法で生じさせるセラミック相の特性および組成 の設計製作で柔軟性がある。更に、本発明は揮発性および非揮発性金属を回収し て再利用する能力を有する。図の簡単な説明 本図は本発明の方法を実施するに適切な装置の１つの態様を示す図式的表示で ある。発明の詳細な説明 本発明の方法の特徴および他の詳細をここに添付図を参照してより詳細に記述 しそして請求の範囲で明示する。本発明の個別の態様は例示として示すものであ り本発明の制限として示すものでないことは理解されるであろう。 本発明は一般に有機物含有供給材料、例えば有機成分を含有する廃棄物などか ら同族体化した有機化合物を製造する方法に関する。溶融金属浴内で廃棄物を処 理する方法は米国特許第４，５７４，７１４号、５， １７７，３０４号および４，６０２，５７４号の中に開示されている。 本図で例示する本発明の１つの態様では、システム１０に反応槽１２を含める 。適切な容器の例には、米国連続番号０８／０４１，４９０および米国連続番号 ０８／０４１，４０５（これらの教示は引用することによって本明細書に組み入 れられる）に記述した容器および米国特許第４，５７４，７１４号、米国特許第 ５，１７７，３０４号および米国特許第４，６０２，５７４号に記述されている 反応槽が含まれる。反応槽１２は上方部分１４と下方部分１６を有する。反応槽 １２の上方部分１４の所の供給材料入り口１８は供給材料を反応槽１２に導くに 適切である。上方部分１４からオフガス出口２２が伸びており、これはオフガス を反応槽１２から導き出すに適切である。 該反応槽１２内で起こる供給材料の反応が吸熱であるならば一般に冷媒を注入 することなく溶融金属浴４４に供給材料の流れを導入すると理解されるべきであ る。しかしながら、羽口２８の寸法および構造は、適切な供給材料流れと冷媒を 一緒に反応槽１２に連続導入するようになっている。羽口２８には冷媒用管３０ と供給材料用入り口管３５が備わっている。冷媒用管３０は冷媒源３４から反応 槽１２に伸びている。供給材料用入り口管３５は供給材料源３７から羽口２８に 伸びている。供給材料用入り口管３５を羽口の開口部３２の所に位置させる。羽 口２８の所にポンプ３９を位置させることで、適切な供給材料流れを供給材料源 ３７から羽口開口部３２に通して反応槽１２の中に導く。また、米国特許第５， １９１，１５４号の中に教示されているように、酸化剤を羽口２８に通して反応 槽１２の中に供給しそして／または反応槽１２の他の位置に供給することも可能 であると理解されるべきである。 また、反応槽１２内に羽口２８を２個以上位置させることも可能でありそして 反応槽１２に入れる供給材料流れを分ける目的で同心羽口または多重同心羽口を 用いることも可能であると理解されるべきである。更に、他の適切な方法、例え ばやり状のものなどを用いて供給材料を反応槽１２に導入することも可能である と理解されるべきである。 下方部分１６から底排出口３６が伸びており、これは溶融浴の少なくとも一部 を反応槽１２から取り出すに適切である。個別の溶融相を連続的または間欠的に 取り出す手段として追加的排出口を設けることも可能である。また、他の方法、 例えば本技術分野で知られている方法などを用いて材料を取り出すことも可能で ある。例えば、回転容器１２を用い、供給材料入り口１８から伸びているトイ（ 示していない）を利用することなどで、材料を反応槽１２から取り出すことがで きる。また、このトイはタップホール（これも示していない）を通って反応槽１ ２の中に伸びていてもよい。 反応槽１２を加熱するか或は反応槽１２内の熱発生を開始させる目的で、誘導 コイル３８を下方部分１６に配置する。また、他の適切な手段、例えばプラズマ トーチ、電気アークなどを用いて反応槽１２の加熱を行うことも可能であると理 解されるべきである。反応槽１２を操作する目的でトラニオン４０を反応槽１２ に配置する。反応槽１２とオフガス出口２２の間にシール４２を配置し、これは シール４２を壊すことなく 結合を生じさせるか、或は有機化合物、例えばｎ−ヘキサンなどの末端を連結さ せて環状または芳香族化合物、例えばベンゼンなどを生じさせることなどにより 、有機化合物を合成的に生じさせることを意味する。 好適には、浴４４内の炭素濃度を比較的高いレベル、例えば該浴中の炭素が反 応槽１２の操作条件で飽和限界になるレベルまたはそれに近いレベルに維持する 。溶融金属浴４４内の炭素量は、例えば供給材料流れまたは炭素源、例えば石炭 などを溶融金属浴４４に導入する速度を利用するか、オフガスを溶融金属浴４４ から取り出す速度を調節するか、システムの条件、例えばシステム１０の温度な どを調節するか、溶融金属浴４４に入れる他の成分の相対的量を調節することな どで調節可能である。 溶融金属浴４４に入れるに適切な金属の例には、遷移金属、特に基底状態と第 一励起電子状態の間のエネルギーギャップが約１．５ｅＶ以下の遷移金属が含ま れる。特に適切な遷移金属の例にはロジウム、銅などが含まれる。この溶融浴４ ４にその溶融させる金属の酸化物が入っていてもよいと理解されるべきである。 米国特許第５，１７７，３０４号に開示されているように、溶融浴４４に溶融金 属の相を２つ以上含めてもよい。１つの態様では、金属酸化物を少なくとも１種 含有させたセラミック相で溶融浴４４を形成させる。別の態様では、このセラミ ック相に塩を少なくとも１種含有させてもよい。また、溶融浴４４の実質的部分 が元素状金属で出来ていてもよい。 反応槽１２を適切な金属で少なくとも部分的に満たすことで溶融浴４４を形成 させることができる。次に、誘導コイル３８を始動させるか オフガスをスクラバー流体８８で洗浄することで液状組成物９２を生じさせる 。液状組成物９２はスクラバー８２から反応槽１２に導かれる。１つの態様では 、ポンプ９６を用いて液状組成物９２を配管９４に通して供給材料入り口管３５ にポンプ輸送する。適切なポンプの例には遠心分離ポンプ、容積式ポンプなどが 含まれる。それによって、液状組成物９２は供給材料と一緒に羽口２８を通って 溶融浴４４の中に導入される。別の態様では、ポンプ９９を用いて液状組成物９ ２を配管９７に通して導管５１に導く。それによって、液状組成物９２は供給材 料流れと一緒になって反応槽１２の中に導入されて溶融浴４４の上に導かれる。 それによって、オフガス成分の少なくとも一部は、液状組成物９２の中に入っ て、オフガスから溶融浴４４に戻される。次に、この放出された供給材料成分の 実質的部分は化学的改質を受けて同族体化した有機物、例えばエチレンなどを生 じる。それによって、システム１０内で起こる供給材料成分の化学反応を調節す る。 以下に示す実施例を用いて本発明をここに更に具体的に説明する。全ての部お よびパーセントは特に明記しない限り重量である。実施例 熱金属容量が９．０７ｋｇ（２０ポンド）の装置を試行実験で用い、ここでは 、封じ込めおよび加熱でサセプタ（ｓｕｓｃｅｐｔｏｒ）／るつぼ配置を利用し た。ヘキサンを供給し、そして同族体化した有機物の生産を監視した。有機物を 蒸発させそして所望の入り口濃度を達成するようにそれを不活性ガスで吹き払う ことで、供給物の添加を達成した。 【手続補正書】特許法第１８４条の８ 【提出日】１９９６年２月９日 【補正内容】 明細書 有機物含有供給材料を用いた有機物同族体化方法発明の背景 最近、アルケン類を製造してこれらを産業原料として使用する分野でかなりの 研究が行われた。そのような化学品の数多くの使用には包装、輸送および建設産 業で消費されるプラスチックおよび繊維が含まれる。特に興味の持たれる分野は 、アルケン類、例えばポリエチレンの製造で主に消費されるエチレンなどおよび 置換アルカン類、例えば二塩化エチレンおよび塩化ビニルなどの製造に焦点を当 てた研究分野である。エチレンはまたエチレンオキサイド、エチルベンゼン、二 塩化エチレン、エチレン−プロピレンエラストマー類および酢酸ビニルの製造で も用いられる。 アルケン類、例えばエチレンなどの主な給源には、有機物、例えばガスオイル などの蒸気分解、製油所における流動接触分解（ＦＣＣ）で生じるオフガス、ア ルコール類の触媒脱水、および石炭から誘導される合成ガスの回収などが含まれ る。しかしながら、アルケン類の世界的な需要は巨大であり、世界的供給におけ るエチレン単独の不足分は、Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｅｃｏｎｏｍｉｃｓ Ｈａｎｄ ｂｏｏｋ、ＳＲＩ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ（１９９２）が測定した如く、 １９９１年に約２．３百万トンになると見積もられた。更に、主要なアルケン製 造方法は各々重大な欠点を有する。例えば、このような方法は各々、有機物を部 分的に分解させて低分子量の化合物を生じさせることに制限される。また、米国 におけるエチレン生産のほぼ１００％を占める有機物蒸気分解（ｏｒｇａｎｉｃ ｓｔｅａｍ ｃｒａｃｋｉｎｇ）は成熟した技術であり、 これは工程変数、例えば分解の苛酷さ、滞留時間および有機物の分圧などに加え てプラントの経済性および価格変動に非常に敏感である。加うるに、上記方法は 、関連装置からの漏れおよび損傷などの如きシステムの問題を抑えるようにと言 った環境取り締まり圧力そしてオレフィン分解に関連した安全上の関心の高まり に直面している。 他の挙げた製造方法はより大きな制限を有する。例えば、ＦＣＣオフガスを利 用しようとしても一般にこれらを原料として用いるのは経済的に実行不可能であ る。アルコール類の触媒脱水は、実際上、容易に利用できる発酵原料が多量に存 在する特定の国に制限される。また、他の給源、例えば石炭および石炭誘導ナフ サおよびメタノールからアルケン類を製造する公知方法の商業的実行性は最良で も最小限のみである。 英国特許出願公開第３９９ ５２６号には、金属ニッケル、コバルト、銅また は亜鉛を液体または固体状態で含む触媒の存在下でメタンに３５０℃から８５０ ℃の範囲の温度を受けさせることでメタンを他の炭化水素、即ちエチレンおよび エタンに変化させることが開示されている。 英国特許出願公開第９３６ ８９９号には、１１００℃から１８００℃の範囲 の温度に維持されている溶融物質で構成される液体浴の中にメタンが約９０％入 っている天然ガスを流すことでこれの熱分解を起こさせてアセチレンとエタンが 入っている気体を製造する方法が開示されている。その溶融物質は金属様銅また は合金またはスラグであってもよい。 従って、上述した問題を有さないか或は有していたとしても有意に低い改良さ れたアルケン製造方法が求められている。発明の要約 本発明は、有機物含有供給材料を用いた有機物同族体化（ｏｒｇａｎ ｉｃ ｈｏｍｏｌｏｇａｔｉｏｎ）方法に関する。 本方法は溶融金属浴が備わっている反応槽を準備することを含む。この溶融金 属浴に、該有機物含有供給材料の有機成分から同族体化した有機化合物を生じさ せる能力を有する金属を入れる。上記有機物含有供給材料を該溶融金属浴に導く 。該有機物含有供給材料から同族体化した有機化合物が生じる条件を上記反応槽 内に樹立して保持し、そしてその同 請求の範囲 １． 有機成分含有供給材料を用いた有機物同族体化方法であって、 ａ）溶融金属浴が備わっている反応槽を準備し、ここで、上記溶融金属 浴に金属を入れるが、この金属は、これの基底状態と第一励起電子状態の間のエ ネルギーギャップが該有機成分含有供給材料の有機成分のシグマ結合に該金属が 入り込むのを可能にするエネルギーギャップを有し、 ｂ）該有機成分含有供給材料を該溶融金属浴に導き、そして ｃ）酸化的付加反応で該金属が上記有機成分の上記シグマ結合の中に挿 入されて有機金属中間体が生じそしてその後に該溶融金属浴の炭素成分が上記有 機金属中間体の中に挿入される操作条件を上記反応槽内に樹立して保持し、それ を経由して該金属を還元的除去で該有機金属中間体から取り去ることにより、該 有機金属中間体に改質を受けさせて同族体化した有機生成物を生じさせる、 段階を含む方法。 ２． 少なくとも２種の供給材料を該溶融金属浴に導く請求の範囲第１項の方 法。 ３． 該供給材料を逐次的に該溶融金属浴に導く請求の範囲第２項の方法。 ４． 該供給材料に第一有機成分と第二有機成分を含める請求の範囲第１項の 方法。 ５． 該第一有機成分がアルキル有機物である請求の範囲第４項の方法。 ６． 該第一有機成分がアルカンである請求の範囲第５項の方法。 ７． 該第二有機成分がアルキル有機物である請求の範囲第６項の方法。 ８． 該第二有機成分がアルカンである請求の範囲第７項の方法。 ９． 該第二有機成分がアルケンである請求の範囲第７項の方法。 １０． 該第二有機成分がアリール有機化合物である請求の範囲第７項の方法 。 １１． 該溶融金属浴にロジウムを入れる請求の範囲第１項の方法。 １２． 該有機成分含有供給材料を該溶融浴の炭素含有量が該溶融金属浴のほ ぼ飽和限界になるような速度で該溶融金属浴に導く請求の範囲第１項の方法。 １３． 有機成分含有供給材料を用いた有機物同族体化方法であって、 ａ）溶融金属浴が備わっている反応槽を準備し、ここで、上記溶融金属 浴に金属を少なくとも２種入れるが、この金属は各々、これの基底状態と第一励 起電子状態の間のエネルギーギャップが該有機成分含有供給材料の有機成分のシ グマ結合に該金属が入り込むのを可能にするエネルギーギャップを有し、 ｂ）該有機成分含有供給材料を該溶融金属浴に導き、そして ｃ）酸化的付加反応で該金属が上記有機成分の上記シグマ結合の中に挿 入されて有機金属中間体が生じそしてその後に該溶融金属浴の炭素成分が上記有 機金属中間体の中に挿入される操作条件を上記反応槽内に樹立して保持し、それ を経由して該金属を還元的除去で該有機金属中間体から取り去ることにより、該 有機金属中間体に改質を受けさせて同族体化した有機生成物を生じさせる、 段階を含む方法。 １４． カーボンブラックを含む有機成分含有供給材料を用いた有機物同族体 化方法であって、 ａ）溶融金属浴が備わっている反応槽を準備し、ここで、上記溶融金属 浴に金属を入れるが、この金属は、これの基底状態と第一励起電子状態の間のエ ネルギーギャップが該有機成分含有供給材料の有機成分のシグマ結合に該金属が 入り込むのを可能にするエネルギーギャップを有し、 ｂ）該有機成分含有供給材料を該溶融金属浴に導き、そして ｃ）酸化的付加反応で該金属が上記有機成分の上記シグマ結合の中に挿 入されて有機金属中間体が生じそしてその後に該溶融金属浴の炭素成分が上記有 機金属中間体の中に挿入される操作条件を上記反応槽内に樹立して保持し、それ を経由して該金属を還元的除去で該有機金属中間体から取り去ることにより、該 有機金属中間体に改質を受けさせて同族体化した有機生成物を生じさせる、 段階を含む方法。 １５． 該有機成分含有供給材料を該溶融金属浴に導いた後に該炭素含有供給 材料を該浴に導くことにより、該炭素を、該溶融金属浴から排出させる該有機化 合物の有機金属中間体と一緒に同族体化させる請求の範囲第１４項の方法。 １６． 該有機金属中間体が二価の有機金属中間体である請求の範囲第１５項 の方法。 １７． 該二価の有機金属中間体が金属メチレンである請求の範囲第１６項の 方法。 １８． 該有機成分含有供給材料に飽和有機成分を含める請求の範囲 第１７項の方法。 １９． 該有機成分含有供給材料にアルキル有機物を含める請求の範囲第１８ 項の方法。 ２０． 該有機成分含有供給材料にアルカンを含める請求の範囲第１９項の方 法。 ２１． 該有機成分含有供給材料にメタンを含める請求の範囲第２０項の方法 。 ２２． 該有機成分含有供給材料にプロパンを含める請求の範囲第２０項の方 法。 ２３． 該供給材料に第一有機成分と第二有機成分を含める請求の範囲第２０ 項の方法。 ２４． 該第一有機成分がアルキル有機物である請求の範囲第２３項の方法。 ２５． 該第一有機成分がアルカンである請求の範囲第２４項の方法。 ２６． 該第二有機成分がアルキル有機物である請求の範囲第２５項の方法。 ２７． 該第二有機成分がアルカンである請求の範囲第２６項の方法。 ２８． 該第二有機成分がアルケンである請求の範囲第２６項の方法。 ２９． 該第二有機成分がアリール有機化合物である請求の範囲第２６項の方 法。 ３０． 有機成分含有供給材料を用いた有機物同族体化方法であって、 ａ）溶融金属浴が備わっている反応槽を準備し、ここで、上記溶融金 属浴にロジウムを入れ、 ｂ）該有機成分含有供給材料を該溶融金属浴に導き、そして ｃ）酸化的付加反応で該金属が上記有機成分の上記シグマ結合の中に 挿入されて有機金属中間体が生じそしてその後に該溶融金属浴の炭素成分が上記 有機金属中間体の中に挿入される操作条件を上記反応槽内に樹立して保持し、そ れを経由して該金属を還元的除去で該有機金属中間体から取り去ることにより、 該有機金属中間体に改質を受けさせて同族体化した有機生成物を生じさせる、 段階を含む方法。 ３１． 有機成分含有供給材料を用いた有機物同族体化方法であって、 ａ）溶融金属浴が備わっている反応槽を準備し、ここで、上記溶融金 属浴に金属を入れるが、この金属は、これの基底状態と第一励起電子状態の間の エネルギーギャップが約１．５ｅＶ以下である遷移金属または錫であり、 ｂ）該有機成分含有供給材料を該溶融金属浴に該溶融浴の炭素含有量 が該溶融金属浴のほぼ飽和限界になるような速度で導き、そして ｃ）該供給材料の有機成分が同族体化して同族体化した有機化合物が 生じる操作条件を上記反応槽内に樹立して保持する、 段階を含む方法。 ３２． 該溶融金属浴を約１，０００℃以下の温度にして保持する請求の範囲 第３１項の方法。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ)，ＡＭ， ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，Ｃ Ｎ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ ，ＨＵ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ， ＬＲ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＮ，ＭＷ，Ｎ Ｌ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 有機物含有供給材料を用いた有機物同族体化方法であって、 ａ）溶融金属浴が備わっている反応槽を準備し、ここで、上記溶融金属 浴に、該供給材料の有機成分から同族体化した有機化合物を生じさせる能力を有 する金属を入れ、 ｂ）該有機物含有供給材料を該溶融金属浴に導き、そして ｃ）該供給材料の有機成分が同族体化して上記同族体化した有機化合物 が生じる操作条件を上記反応槽内に樹立して保持し、そしてその同族体化した有 機化合物を該溶融金属浴から排出させる、 段階を含む方法。 ２． その供給する金属に遷移金属を含める請求の範囲第１項の方法。 ３． その準備する反応槽に、基底状態と第一励起電子状態の間のエネルギー ギャップが約１．５ｅＶ以下の遷移金属が入っている溶融金属浴を含める請求の 範囲第２項の方法。 ４． その取り付ける金属浴に金属を２種以上入れる請求の範囲第１項の方法 。 ５． その取り付ける溶融金属浴に入れる金属の少なくとも２種に、基底状態 と第一励起電子状態の間のエネルギーギャップが約１．５ｅＶ以下の遷移金属を 含める請求の範囲第４項の方法。 ６． その生じる同族体化した有機化合物が不飽和化合物である請求の範囲第 １項の方法。 ７． 少なくとも２種の供給材料を該溶融金属浴に導く請求の範囲第１項の方 法。 ８． 該供給材料を個別に該溶融金属浴に導く請求の範囲第１項の方 法。 ９． 該供給材料を同時に該溶融金属浴に導く請求の範囲第８項の方法。 １０． 該供給材料を逐次的に該溶融金属浴に導く請求の範囲第８項の方法。 １１． 該供給材料の少なくとも１つが水素含有供給材料である請求の範囲第 １０項の方法。 １２． 該供給材料の少なくとも１つが炭素含有供給材料である請求の範囲第 １０項の方法。 １３． 該炭素含有供給材料にカーボンブラックを含める請求の範囲第１２項 の方法。 １４． 該有機物含有供給材料を該溶融金属浴に導いた後に該炭素含有供給材 料を該浴に導くことにより、該炭素が該有機物含有成分の有機金属中間体と一緒 に同族体化して同族体化した有機化合物が生じ、そしてその同族体化した有機化 合物を該溶融金属浴から排出させる請求の範囲第１３項の方法。 １５． 該有機金属中間体が二価の有機金属中間体である請求の範囲第１４項 の方法。 １６． 該二価の有機金属中間体が金属メチレンである請求の範囲第１５項の 方法。 １７． 該有機物含有供給材料に飽和有機成分を含める請求の範囲第１６項の 方法。 １８． 該有機物含有供給材料にアルキル有機物を含める請求の範囲第１７項 の方法。 １９． 該有機物含有供給材料にアルカンを含める請求の範囲第１８項の方法 。 ２０． 該有機物含有供給材料にメタンを含める請求の範囲第１９項の方法。 ２１． 該有機物含有供給材料にプロパンを含める請求の範囲第１９項の方法 。 ２２． 該供給材料に第一有機成分と第二有機成分を含める請求の範囲第１９ 項の方法。 ２３． 該第一有機成分がアルキル有機物である請求の範囲第２２項の方法。 ２４． 該第一有機成分がアルカンである請求の範囲第２３項の方法。 ２５． 該第二有機成分がアルキル有機物である請求の範囲第２４項の方法。 ２６． 該第二有機成分がアルカンである請求の範囲第２５項の方法。 ２７． 該第二有機成分がアルケンである請求の範囲第２５項の方法。 ２８． 該第二有機成分がアリール有機化合物である請求の範囲第２５項の方 法。 ２９． その取り付ける溶融金属浴にロジウムを入れる請求の範囲第２項の方 法。 ３０． その取り付ける溶融金属浴に銅を入れる請求の範囲第２項の方法。 ３１． 該反応槽内に樹立して保持する操作条件に該溶融金属浴の温度を約１ ，０００℃以下にすることを含める請求の範囲第１項の方法。 ３２． 該有機物含有供給材料を該溶融浴の炭素含有量が該溶融金属 浴のほぼ飽和限界になるような速度で該溶融金属浴に導く請求の範囲第３１項の 方法。 ３３． 有機物含有供給材料を用いた有機物同族体化方法であって、 ａ）溶融金属浴が備わっている反応槽を準備し、ここで、上記溶融金属 浴に金属を入れるが、この金属は、これの基底状態と第一励起電子状態の間のエ ネルギーギャップが該有機物含有供給材料の有機成分のシグマ結合に該金属が入 り込むのを可能にするエネルギーギャップを有し、 ｂ）該有機物含有供給材料を該溶融金属浴に導き、そして ｃ）酸化的付加反応で該金属が上記有機成分のシグマ結合の中に挿入さ れて有機金属中間体が生じそしてその後に該溶融金属浴の炭素成分が上記有機金 属中間体の中に挿入される操作条件を上記反応槽内に樹立して保持し、それを経 由して該金属を還元的除去で該有機金属中間体から取り去ることにより、該有機 金属中間体に改質を受けさせて同族体化した有機生成物を生じさせる、 段階を含む方法。