專利名稱：使用微通道技術(shù)進行烷化或?；磻?yīng)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在微通道反應(yīng)器中進行烷化或酰化反應(yīng)的方法。
技術(shù)背景烷化是將烷基或烯基加入到化合物的反應(yīng)。?；菍Ⅴ；尤氲?化合物的反應(yīng)。盡管烷化作用經(jīng)常被稱為酸催化的弗里德-克拉夫茨 (Friedel-Crafts)型反應(yīng)，但它們也可以涉及在精練條件下烷基化物的制 備。這些方法有益于合成用于藥物的精細(xì)化學(xué)制品和農(nóng)業(yè)化學(xué)制品， 以及大批量的化學(xué)制品。大批量的化學(xué)制品包括由苯和乙烯制得的 乙基苯(超過約23,000，000公噸/年)；由苯和丙烯制得的枯烯 (cummene)(超過約9,500,000公噸/年)；由苯酚和丙酮制得的雙酚A (約1,100,000公噸/年)；以及由苯和C1(rC18烯烴制得的烷基苯(約 900,000公叱/年)。其它的化學(xué)制品包括由丙烯、異丁烯、丁烯和戊 烯制得的烷基苯；由苯和直鏈脂肪族烯烴制得的洗滌劑用烷基化物； 二甲苯；經(jīng)烯烴和產(chǎn)生烯烴的試劑烷基化的多環(huán)芳香烴；烷基化苯酚 衍生物(2, 6-二甲苯酚，鄰甲酚)；烷基化的芳香胺(例如，5-叔丁 基_2,4-曱苯二胺)；以及烷基化吡咬。這些方法中的許多方法的問題在于對目的產(chǎn)物的選擇性往往低 于預(yù)期。因此，經(jīng)常需要昂貴的下游純化程序。例如，在由苯和乙烯 產(chǎn)生乙基苯的過程中，通常會產(chǎn)生不利的副產(chǎn)物，例如聚乙基苯、二
甲苯、C3+烯烴以及其它不利的副產(chǎn)物。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明方法可以提供解決該問題的方法。在一個實施方案中，由 于比現(xiàn)有技術(shù)更精確的溫度控制和更有效的反應(yīng)物混合，本發(fā)明方法 提供了對目的產(chǎn)物相對較高的選擇性。因為本發(fā)明方法可以實現(xiàn)的更 有效混合，可以實現(xiàn)所需要的烷化劑或?；瘎┯昧康臏p少。在一個實 施方案中，由于本發(fā)明方法所可以帶來的更為精確的溫度控制，可以 減少不利的焦化。由于本發(fā)明方法所帶來的工藝強化，可以達到專交低 的熱交4奐成本。本發(fā)明涉及一種方法，所述方法包括使包括反應(yīng)物底物的第一反應(yīng)物進料流和包括烷化劑、酰化劑或其混合物的第二反應(yīng)物進料流 在工藝微通道內(nèi)流動，并彼此接觸，以形成包括至少一種烷化產(chǎn)物、至少一種酰化產(chǎn)物，或其混合物的產(chǎn)物；將熱量從工藝微通道傳遞至 散熱裝置；以及將產(chǎn)物從工藝微通道中移出。在一實施方案中，第一反應(yīng)物進料流和第二反應(yīng)物進料流在進入 工藝孩i通道之前混合。在一實施方案中，使第一反應(yīng)物進料流流過分段的附加微通道， 所述分段的附加微通道毗鄰于工藝微通道，所述工藝微通道具有第二 反應(yīng)物進料流的入口 ，第二反應(yīng)物進料流進入第二反應(yīng)物進料流的入 口，第一反應(yīng)物進料流流過分段的附加微通道并進入第二反應(yīng)物進料 流的入口下游的工藝樣t通道。在一實施方案中，第二反應(yīng)物進料流流過分段的附加微通道，所 述分段的附加微通道毗鄰于工藝微通道，所述工藝微通道具有第 一反 應(yīng)物進料流的入口 ，第一反應(yīng)物進料流通過第一反應(yīng)物進料流的入口 進入工藝微通道，第二反應(yīng)物進料流流過分段的附加微通道并進入第 一反應(yīng)物進料流的入口下游的工藝孩i通道。在一實施方案中，反應(yīng)區(qū)設(shè)置在工藝微通道內(nèi)，第二反應(yīng)物進料 流在反應(yīng)區(qū)中接觸第 一反應(yīng)物進料流。 在一實施方案中，混合區(qū)和反應(yīng)區(qū)設(shè)置在工藝微通道內(nèi)，混合區(qū) 位于反應(yīng)區(qū)的上游，第二反應(yīng)物進料流在混合區(qū)中接觸第一反應(yīng)物進料流。在一實施方案中，混合區(qū)和反應(yīng)區(qū)設(shè)置在工藝微通道內(nèi)，混合區(qū) 位于反應(yīng)區(qū)的上游，第二反應(yīng)物進料流的部分在混合區(qū)中接觸第一反 應(yīng)物進料流，并且第二反應(yīng)物進料流的部分在反應(yīng)區(qū)中接觸第一反應(yīng) 物進料流。在在一實施方案中，反應(yīng)物可以流過含表面特征的反應(yīng)區(qū)和/或混 合區(qū)中的一區(qū)域。所述表面特征之上和/或之中可以設(shè)有催化劑。在反 應(yīng)過程中，所述表面特征可以調(diào)整流動，以使反應(yīng)物之間緊密接觸。 在一實施方案中，有孔區(qū)可以位于分隔工藝纟鼓通道和分l殳的附加樣吏通 道的共用壁中，并且反應(yīng)物進料流其中之一 (即第一或第二反應(yīng)物進 料流)流過有孔區(qū)進入反應(yīng)區(qū)和/或混合區(qū)。位于有孔區(qū)之上或之中的 表面特征可以用于促進反應(yīng)物的混合。在一實施方案中，在存在催化劑時形成產(chǎn)物，催化劑為液體形式。 在一實施方案中，在第一反應(yīng)物進料流在工藝微通道內(nèi)流動之前，催 化劑與第一反應(yīng)物進料流混合。在一實施方案中，在第二反應(yīng)物進料 流在工藝微通道內(nèi)流動之前，催化劑與第二反應(yīng)物進料流混合。在一 實施方案中，第一反應(yīng)物進料流、第二反應(yīng)物進料流和催化劑在進入工藝孩i通道之前^皮混合。在一實施方案中，第一反應(yīng)物進料流為液體形式并以第一方向流 過工藝微通道，第二反應(yīng)物進料流為蒸氣形式并以第二方向流過工藝 微通道，第 一反應(yīng)物進料流和第二反應(yīng)物進料流在反應(yīng)區(qū)彼此接觸， 并反應(yīng)生成產(chǎn)物，產(chǎn)物以第一方向流出工藝樣t通道。在一實施方案中，第二反應(yīng)物進料流為液體形式并以第一方向流 過工藝微通道，第一反應(yīng)物進料流為蒸氣形式并以第二方向流過工藝 微通道，第一反應(yīng)物進料流和第二反應(yīng)物進料流在反應(yīng)區(qū)彼此接觸， 并反應(yīng)生成產(chǎn)物，產(chǎn)物以第一方向流出工藝孩t通道。在一實施方案中，工藝微通道毗鄰于液體通道；工藝微通道包括
多個反應(yīng)蒸餾段，每個反應(yīng)蒸餾段包括允許液體從液體通道流至工藝 -微通道的液體入口 、允i午液體乂人工藝孩史通道流至液體通道的液體出口、捕獲結(jié)構(gòu)、以及含催化劑的壁；包括吸液區(qū)的液體通道；本方法 包括使含第 一反應(yīng)物進料流的液相從液體通道流過液體入口進入工 藝微通道，并且在工藝微通道中與含催化劑的壁接觸；使含第二反應(yīng) 物進料流的氣相流過工藝微通道接觸液相，氣相中的烷化劑和/或?；?劑的至少一部分從氣相轉(zhuǎn)至液相，并與液相中的反應(yīng)物底物反應(yīng)以形 成產(chǎn)物，液相變?yōu)楫a(chǎn)物富集的液相，氣相變?yōu)橥榛瘎┖?或酰化劑貧乏 的氣相；使產(chǎn)物富集的液相從烷化劑和/或?；瘎┴毞Φ臍庀嘀蟹蛛x； 4吏產(chǎn)物富集的液相流過液體出口進入液體通道；以及4吏烷化劑和/或酰 化劑貧乏的氣相流過捕獲結(jié)構(gòu)。
在一實施方案中，工藝^鼓通道毗鄰于液體通道；工藝微通道包括 多個反應(yīng)蒸餾段；每個反應(yīng)蒸鎦段包括允許液體從液體通道流至工藝 微通道的液體入口 、允許液體從工藝微通道流至液體通道的液體出 口、捕獲結(jié)構(gòu)、以及含催化劑的壁；液體通道包括吸液區(qū)；本方法包 括使含第二反應(yīng)物進料流的液相從液體通道流過液體入口進入工藝 微通道，并且在工藝微通道中與含催化劑的壁接觸；使含第一反應(yīng)物 進泮牛流的氣相流過工藝《鼓通道接觸液相，氣相中反應(yīng)物底物的至少一 部分從氣相轉(zhuǎn)至液相，并與液相中的烷化劑和/或?；瘎┓磻?yīng)以形成產(chǎn) 物，液相變?yōu)楫a(chǎn)物富集的液相，氣相變?yōu)榉磻?yīng)物底物貧乏的氣相；使 產(chǎn)物富集的液相從反應(yīng)物底物貧乏的氣相中分離；使產(chǎn)物富集的液相 流過液體出口進入液體通道；以及使反應(yīng)物底物貧乏的氣相流過捕獲 結(jié)構(gòu)。


在附圖中，相同的部件和特征具有相同的標(biāo)記。 圖l是可以用于本發(fā)明方法的樣吏通道的示意圖。 圖2是說明本發(fā)明方法的某一特定形式的示意圖，其中含反應(yīng)物 底物的第 一反應(yīng)物進料流和含烷化劑和/或?；瘎┑牡诙磻?yīng)物進料 流在孩史通道反應(yīng)器中流動彼此接觸并反應(yīng)生成烷化和/或?；a(chǎn)物。圖3是可用于圖2所示微通道反應(yīng)器的微通道反應(yīng)器芯的含工藝 微通道和熱交換通道的重復(fù)單元的示意圖。圖4是可用于圖2所示微通道反應(yīng)器的微通道反應(yīng)器芯的重復(fù)單 元的可選的實施方案的示意圖，所述重復(fù)單元包括工藝微通道，分段 的附加樣么通道以及熱交換通道。圖5是可用于圖2所示微通道反應(yīng)器的微通道反應(yīng)器芯的重復(fù)單 元的另一可選的實施方案的示意圖，所述重復(fù)單元包括工藝微通道， 分段的附加微通道以及熱交換通道。圖6是可用于圖2所示微通道反應(yīng)器的微通道反應(yīng)器芯的重復(fù)單 元的另一可選的實施方案的示意圖，所述重復(fù)單元包括工藝微通道， 分段的附加微通道以及熱交換通道。圖7是可用于圖2所示微通道反應(yīng)器的微通道反應(yīng)器芯的重復(fù)單 元的另一可選的實施方案的示意圖，所述重復(fù)單元包括工藝微通道， 分段的附加微通道以及兩個熱交換通道。圖8是可用于圖2所示微通道反應(yīng)器的微通道反應(yīng)器芯的重復(fù)單 元的另 一可選的實施方案的示意圖，所述重復(fù)單元包括工藝微通道和 熱交換通道。圖9是可用于圖2所示微通道反應(yīng)器的微通道反應(yīng)器芯的重復(fù)單 元的另一可選的實施方案的示意圖，所述重復(fù)單元包括工藝微通道， 分段的附加微通道以及熱交換通道。圖10是可用于圖2所示微通道反應(yīng)器的微通道反應(yīng)器芯的重復(fù)單 元的另一可選的實施方案的示意圖，所述重復(fù)單元包括工藝微通道， 分段的附加微通道，分段的附加液體催化劑微通道，以及熱交換通道。圖ll是說明本發(fā)明方法的某一特定形式的示意圖，其中在方法中 使用反應(yīng)蒸餾以與第 一反應(yīng)物進料流和第二反應(yīng)物進料流反應(yīng)并生 成烷化和/或?；a(chǎn)物。圖11A是可用于圖11所示微通道反應(yīng)器的微通道反應(yīng)器芯的重復(fù) 單元的示意圖，所述重復(fù)單元包括工藝微通道和熱交換通道。
圖12是可用于圖11所示微通道反應(yīng)器的微通道反應(yīng)器芯的重復(fù) 單元的示意圖，所述重復(fù)單元包括含多個反應(yīng)蒸餾段的工藝微通道，含吸液區(qū)(wicking region)的液體通道，禾口熱交4奐通道。
圖13是可用于圖11所示微通道反應(yīng)器的微通道反應(yīng)器芯的重復(fù) 單元的一個可選實施方案的示意圖，所述重復(fù)單元包括含多個反應(yīng)蒸 餾段的工藝微通道，含吸液區(qū)的液體通道，和熱交換通道。
圖14是在熱處理前的多孔不銹鋼基片掃描電鏡(SEM)圖；所述 基片可用于于制作本發(fā)明方法所使用的工藝微通道的有孔區(qū)。
圖15是圖14所示基片熱處理之后的SEM圖；所述基片可用于制 作本發(fā)明方法所使用的工藝微通道的有孔區(qū)。
圖16是可用于制作本發(fā)明方法所使用的工藝微通道的有孔區(qū)的、 經(jīng)修整的多孔基片的SEM圖。
圖17是可用于制作本發(fā)明方法所使用的工藝微通道的有孔區(qū)的 有孔片的俯視圖。
圖18是可用于制作本發(fā)明方法所使用的工藝微通道的有孔區(qū)的 有孔片或板的俯視圖。
圖19是可用于制作本發(fā)明方法所使用的工藝微通道的有孔區(qū)的 覆蓋了較厚有孔片或板的較薄有孔片的示意圖。
圖20是可用于制作本發(fā)明方法所使用的工藝微通道的有孔區(qū)的 覆蓋了較厚有孔片或板的較薄有孔片的示意圖。
圖21是可在本發(fā)明方法所使用的工藝微通道的有孔區(qū)中使用的 孔的一個可選擇實施方案的示意圖，所述孔含有部分填充其中并覆蓋 側(cè)壁的涂層。
圖22是可用于本發(fā)明方法的工藝微通道的示意圖，所述工藝微通 道包括具有填充層構(gòu)造(packed bed configuration)的催化劑。
圖23是可用于本發(fā)明方法的工藝微通道的示意圖，所述工藝微通 道包括具有側(cè)流(flow-by)構(gòu)造的催化劑。
圖24是可用于本發(fā)明方法的工藝微通道的示意圖，所述工藝微通 道包括具有流過(flow-through)構(gòu)造的催化劑。
圖25是可用于本發(fā)明方法的工藝微通道的示意圖，所述工藝微通道包括具有許多翅片的翅片組件，催化劑由翅片承載。圖26是圖25所示的工藝微通道和翅片組件的一個可選實施方案 的示意圖。圖27是圖25所示的工藝微通道和翅片組件的另 一個可選實施方 案的示意圖。圖28是放熱反應(yīng)的溫度相對于工藝微通道長度的圖表，其中，進 行反應(yīng)物之一的分段加入，并與不使用分段加入的近似方法作比較。圖29是放熱反應(yīng)的熱通量相對于工藝微通道長度的圖表，其中， 進行反應(yīng)物之一的分l殳加入，并與不使用分4史加入的近似方法作比較。圖30-34是本發(fā)明方法所使用的微通道可設(shè)置的表面特征的示意圖。圖35是說明本發(fā)明方法某一特定形式的一個可選擇實施方案的 示意圖，其中第一反應(yīng)物進料流和第二反應(yīng)物進料流流入微通道反應(yīng) 器，在進料流頂管(header)中彼此接觸并形成反應(yīng)混合物，之后反 應(yīng)混合物從進料流頂管通過微通道反應(yīng)器芯中的工藝微通道與催化 劑接觸，以形成所需要的烷化和/或酰化產(chǎn)物。圖36是說明本發(fā)明方法具體形式的另 一個可選擇實施方案的示 意圖，其中第一反應(yīng)物進料流和第二反應(yīng)物進料流流入微通道反應(yīng) 器，在進料流頂管中彼此接觸并形成反應(yīng)混合物，之后反應(yīng)混合物從 進料流頂管通過微通道反應(yīng)器芯中的工藝微通道與催化劑接觸，以形 成所需要的烷化和/或酰化產(chǎn)物。圖37是可用于圖35或圖36所示微通道反應(yīng)器的重復(fù)單元的示意 圖，所述重復(fù)單元包括工藝樣吏通道和熱交換通道，所述工藝纟效通道包 括一個反應(yīng)區(qū)。圖38是可用于圖35或圖36所示微通道反應(yīng)器的重復(fù)單元的示意 圖，所述重復(fù)單元包括工藝微通道和熱交換通道，所述工藝微通道包 4舌兩個反應(yīng)區(qū)。
圖39是可用于圖35或圖36所示微通道反應(yīng)器的重復(fù)單元的示意 圖，所述重復(fù)單元包括毗鄰的工藝微通道和熱交換通道。圖40是一重復(fù)單元示意圖，所述重復(fù)單元包括毗鄰的工藝微通 道、毗鄰于工藝微通道的熱交換區(qū)，和用于將第二反應(yīng)物進料流擴散 入第一反應(yīng)物進料流以形成反應(yīng)混合物的歧管，反應(yīng)混合物流過工藝 微通道中的反應(yīng)區(qū)以形成所需要的烷化和/或酰化產(chǎn)物。圖41是用于安置一個或多個圖40所示重復(fù)單元的微通道反應(yīng)器 的示意圖。
具體實施方式
術(shù)語"烷化"用于指示將烷基加入至化合物的反應(yīng)。術(shù)語"烯基化"是指將烯基加入至化合物的反應(yīng)。出于簡化的原因，在下文的描述中，以及在權(quán)利要求中術(shù)語烷化用于指示兩種反應(yīng)。術(shù)語"?；?用于指示將?；尤胫粱衔锏姆磻?yīng)。術(shù)語"反應(yīng)物底物"是指當(dāng)與烷化劑反應(yīng)時，形成具有加上的烷基和/或烯基的化合物，和/或是指當(dāng)與酰化劑反應(yīng)時，形成具有加上的?；幕衔铩Ｐg(shù)語"烷化劑"是指當(dāng)與反應(yīng)物底物時，形成具有加上的烷基和/ 或烯基的化合物。術(shù)語"酰化劑"是指當(dāng)與反應(yīng)物底物時，形成具有加上的酰基的化 合物。術(shù)語"烷化劑和/或?；瘎?是指烷化劑、酰化劑，或其混合物。術(shù)語"烷化產(chǎn)物"是指通過反應(yīng)物底物與烷化劑的反應(yīng)形成的具 有加上的烷基和/或烯基的化合物。術(shù)語"?；a(chǎn)物"是指通過反應(yīng)物底物與酰化劑的反應(yīng)形成的具 有加上的?；幕衔铩Ｐg(shù)語"烷化產(chǎn)物和/或?；a(chǎn)物"是指烷化產(chǎn)物、?；a(chǎn)物，或其混 合物。術(shù)語"微通道"是指高度或?qū)挾鹊膬?nèi)部尺寸的至少一個達約10毫
米(mm)的通道，在一個實施方案中達到約5mm,在一個實施方案 中達到約2mm，以及在一個實施方案中達到約lmm。圖l說明了可 以作為工藝微通道和/或熱交換微通道用于本發(fā)明的微通道的實施例。 圖1所說明的微通道10具有高度(h)、寬度(w)和軸向長度(1)。 流體以垂直于高度和寬度兩者的方向，如方向箭頭12和14所示流過 微通道IO。微通道的高度(h)或?qū)挾?w)可以處于約0.05mm到約 10mm的范圍，并且在一個實施方案中約0.05mm到約5mm,在一個 實施方案中約0.05mm到約2mm，在一個實施方案中約0.05mm到約 1.5mm,在一個實施方案中約0.05mm到約lmm，在一個實施方案中 約0.05mm到約0.75mm,在一個實施方案中約0.05mm到約0.5mm。 在一個實施方案中，高度(h)或?qū)挾?w)可以處于約0.15mm到約 10mm的范圍，在一個實施方案中約0.2mm到約10mm,在一個實施 方案中約0.3mm到約10mm。高度或?qū)挾鹊钠渌叽缈梢允侨我獯笮。?例如達到約3米，并且在一個實施方案中約0.01米到約3米，在一個 實施方案中約0.1米到約3米。微通道的軸向長度(1)可以是任意尺 寸，例如達到約10米，并且在一個實施方案中處于從約0.05米到約 IO米范圍，在一個實施方案中處于從約0.1米到約10米范圍，在一 個實施方案中從約0.2米到約IO米，在一個實施方案中從約l米到約 10米，在一個實施方案中從約0.2米到約6米，在一個實施方案中從 約0.2米到約3米。盡管圖1所說明的微通道10具有矩形的橫截面， 應(yīng)當(dāng)理解的是微通道可以具有任意形狀的橫截面，例如，正方形、圓 形，半圓形、梯形等。微通道橫截面的形狀和/或大小可以在其長度上 變化。例如，高度或?qū)挾瓤梢栽谖⑼ǖ赖妮S向長度上從較大尺寸逐步 減少變?yōu)檩^小尺寸，或者反之亦然。術(shù)語"微通道反應(yīng)器"是指在微通道中進行化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)器。 當(dāng)指示一個微通道相對于另一個微通道的位置時，術(shù)語"毗鄰"是 指一個壁將兩個通道分隔開的直接相鄰。所述壁在厚度上可以變化。 但是"毗鄰"通道不被干擾通道之間熱傳遞的介入通道所分隔。術(shù)語"表面特征"是指調(diào)整微通道內(nèi)流動和/或促進微通道內(nèi)混合
的微通道壁內(nèi)的凹陷和/或自微通道壁的突起。表面特征可以是圓形、橢圓形、正方形、矩形、鉤形(checks )、 V形(chevrons )、波形，以 及類似形式。表面特征可包含子特征，其中表面特征的主壁進一步包 含較小的表面特征，該較小的表面特征可采用槽口、波浪、鋸齒狀、 孔洞、毛口、鉤形、扇形，以及類似形式。表面特征具有深度、寬度， 以及對于非圓形的表面特征則具有長度。圖30-34描述了一些實施例。 表面特征可在用于本發(fā)明方法的工藝微通道內(nèi)側(cè)壁的一個或多個之 上或之中形成。表面特征可在用于本發(fā)明方法的分段附加微通道和/ 或熱交換通道的內(nèi)側(cè)壁的一個或多個之上或之中形成。所述表面特征 可以被稱作被動的表面特征或被動的混合特征。表面特征可被用于阻 斷層流的流線并產(chǎn)生出與總體流動呈一定方向的平流。這可以促進反 應(yīng)物和催化劑之間的接觸，特別是當(dāng)催化劑位于工藝微通道側(cè)壁上或 表面特征上時。術(shù)語"流體"是指氣體、液體、或含有分散固體的氣體或液體、或 其混合物。流體可以是含有分散液滴的氣體形式。流體可以是含有分 散液體或氣體'J 、滴的液體形式。術(shù)語"接觸時間"是指微通道反應(yīng)器內(nèi)反應(yīng)區(qū)的體積除以在0。C和 一個大氣壓下流過反應(yīng)區(qū)的流體的體積進料流量。術(shù)語"反應(yīng)區(qū)"是指通道內(nèi)的催化劑所處區(qū)域和/或反應(yīng)發(fā)生區(qū)域 的容積。術(shù)語"滯留時間"是指由流過空間(例如工藝微通道內(nèi)的混合區(qū)) 的流體所占據(jù)的所述空間的內(nèi)部容積除以在所述空間內(nèi)的溫度和壓 力下流過所述空間的流體的體積流量。關(guān)于在通道內(nèi)流動的流體的速度的術(shù)語"表面"速度"是指在標(biāo)準(zhǔn) 壓力和溫度下的體積流量除以通道的開口橫截面面積。術(shù)語"上游"和"下游"是指在用于本發(fā)明方法中的通道(例如工藝 微通道)內(nèi)，相對于通道內(nèi)流體流流動方向的位置。例如，在通道內(nèi) 還沒有由流向某位置的一部分流體流流到的位置將是所述部分的流 體流的下游。通道內(nèi)已經(jīng)由流離某位置的一部分流體流流過的位置將
是所述部分的流體流的上游。在圖11-13中所示的實施方案中，上游 和下游是相對于通過工藝^f鼓通道的氣相的流動方向。由于用于本發(fā)明 方法的通道可被水平、垂直或以傾斜角度定向，術(shù)語"上游"和"下游" 不一定是指垂直位置。術(shù)語"散熱裝置"是指吸熱并且可用于冷卻另 一物體或設(shè)備的物 體和設(shè)備。散熱裝置可以是在其中具有熱交換流體的熱交換通道的形式，以接收從另一物體或設(shè)備傳遞的熱；另一物體或設(shè)備是，例如毗 鄰于或充分接近熱交換通道的通道，以將熱傳到熱交換通道。熱交換 流體可包含在熱交換通道中和/或其可流過熱交換通道。散熱裝置可以 是冷卻元件的形式，例如非流體冷卻元件。術(shù)語"熱交換通道"是指在其里面具有可吸熱的熱交換流體的通道。術(shù)語"熱交換流體"是指可吸熱的流體。術(shù)語"捕獲結(jié)構(gòu)"是指位于工藝微通道內(nèi)、促進液體通過毛細(xì)作用 力運動進入毗鄰的吸液區(qū)的結(jié)構(gòu)。術(shù)語"吸液區(qū)"是指被吸液芯(wick)或諸如開槽的樣么通道表面的吸 液表面占據(jù)的容積。由于毛細(xì)作用力的緣故，液體可優(yōu)先保持在吸液 芯或吸液表面的內(nèi)部以及流過吸液芯或吸液表面。術(shù)語"流體"是指氣體、液體、或其混合物。流體可以是含有分散 固體的氣體和/或液體。流體可以是含有分散液滴的液體。流體可以是 含有分散液滴的氣體。術(shù)語"反應(yīng)物底物的轉(zhuǎn)換"是指反應(yīng)物底物摩爾數(shù)在進入微通道 反應(yīng)器的流體和流出微通道反應(yīng)器的流體之間的改變除以進入微通 道反應(yīng)器的流體中的反應(yīng)物底物摩爾數(shù)。術(shù)語"烷化劑和/或?；瘎┑霓D(zhuǎn)換"是指烷化劑和/或?；瘎┑哪?數(shù)在進入微通道反應(yīng)器的流體和流出微通道反應(yīng)器的流體之間的改 變除以進入微通道反應(yīng)器的流體中的烷化劑和/或酰化劑摩爾數(shù)。本文所用術(shù)語"產(chǎn)量"是指(i)烷化和/或?；a(chǎn)物的摩爾數(shù)除以 流出微通道的產(chǎn)物化學(xué)計量系數(shù)，除以(ii)進入微通道反應(yīng)器的烷化劑和/或?；瘎┑哪枖?shù)除以反應(yīng)物化學(xué)計量系數(shù)。例如，如果在反 應(yīng)中使用l摩爾的烷化劑，生產(chǎn)出l摩爾的烷化產(chǎn)物，則兩個化學(xué)計 量系數(shù)都是1 。如果在反應(yīng)中使用2摩爾的烷化劑，生產(chǎn)出1摩爾的 烷化產(chǎn)物，則反應(yīng)物化學(xué)計量系數(shù)為2,產(chǎn)物化學(xué)計量系數(shù)為1。本文所使用的術(shù)語"循環(huán)"是指反應(yīng)物通過微通道反應(yīng)器的 一個單程。術(shù)語"烴基"是指具有直接與分子剩余部分連接的碳原子以及具有烴類特性的或主要為烴類特性的基團。這些基團包括(1) 單純的烴基；即，脂肪族，(例如，烷基或烯基)，脂環(huán)族(例 如，環(huán)烷基或環(huán)烯基)，芳香族，脂肪族和脂環(huán)族取代的芳香族，芳 香族取代的脂肪族和脂環(huán)族基，和類似物，以及環(huán)狀基團，其中，所 述環(huán)通過分子的另一部分而閉合(即，任何兩個所指明的取代基可以 一起形成脂環(huán)基)。實例包括甲基、乙基、辛基、癸基、辛癸基、環(huán) 己基、苯基等。(2) 取代的烴基；即，含不改變基團主要烴類特性的非烴類取代 基的基團。這些取代基的實例包括羥基、硝基、氰基、卣素、烷氧基、 ?；?。(3) 雜基團；即，在保持主要為烴類特性的同時，基團在由碳原 子組成的鏈或環(huán)中包括非碳原子的其它原子。這些雜原子包括，例如， 氮、氧和硫。主要具有烴類特性的烴基可以包括達到約3個取代基和/或雜原 子，并且在一個實施方案中，烴基中每10碳原子具有不超過1個的 取代基和/或雜原子。反應(yīng)物底物可以包括任何可以與烷化劑和/或?；瘎┓磻?yīng)以生成 烷化和/或?；a(chǎn)物的化合物。反應(yīng)物底物可以包括脂肪族、芳香族、 脂肪族取代的芳香族，或芳香族取代的脂肪族化合物。反應(yīng)物底物可 以包括被取代的烴類化合物，即包括一個或多個非烴基，例如羥基、 卣素、硝基、氨基、氰基、烷氧基、?；鹊臒N類化合物。反應(yīng)物底 物可以包括雜基團取代的烴類化合物，即，在由碳原子組成的鏈或環(huán)
中包括一個或多個非碳原子的其它原子；這些雜原子的實例包括氮、 氧和石克。反應(yīng)物底物可以包括脂肪族化合物。這些包括直鏈脂肪族化合 物、支鏈脂肪族化合物，以及其混合物。這些化合物可以包括l到約 40個碳原子，在一個實施例中從1到約30個碳原子，在一個實施例 中從1到約20個碳原子，在一個實施例中從約2到約12個碳原子。 所述反應(yīng)物底物可以包括烷烴和/或異烷烴。烷烴和/或異烷烴可以包 括1到約40個碳原子，在一個實施例中從1到約30個碳原子，在一 個實施例中從1到約20個碳原子，在一個實施例中從約2到約12個 碳原子，在一個實施例中從約4到約6個碳原子。這些反應(yīng)物底物的 例子包括異丁烷；戊烷；異戊烷；異己烷；2-曱基丁烷；2-曱基戊 烷；和3-甲基戊烷。反應(yīng)物底物可以包括芳香族化合物。這些包括苯，萘，及其烷基 化物衍生物，以及類似物。芳香族化合物可以包括約6到約40個碳 原子，在一個實施方案中從約6到約30個碳原子，在一個實施方案 中從約6到約20個碳原子，在一個實施方案中從約6到約15個碳原 子，在一個實施方案中從約6到約12個碳原子。實例包括苯，甲苯， 乙苯，丙苯，二甲苯，均三甲苯，甲乙苯，萘，蒽，菲，曱基萘，二 曱基萘，萘滿，以及類似物。反應(yīng)物底物可以包括苯酚，苯二曱醇， 萘酚，和/或萘二曱醇。反應(yīng)物底物可包括芳香胺和/或吡咬。反應(yīng)物 底物可以包括苯胺，甲苯胺，苯二胺和/或曱苯二胺。反應(yīng)物底物可以包括具有被多次取代的苯環(huán)的烷基苯。實例包括 鄰、間和對二曱苯，曱苯、甲基苯曱醛(tolyl aldehyde )、氨基曱苯、 鄰甲酚、間甲酚和對曱酚、苯曱醛，以及類似物。反應(yīng)物底物可以包括一種或多種聚合物。這些聚合物可以是均聚 物或互聚物(例如，共聚物、特瑞聚合物(terepolymer)等)。聚合物 可以是脂肪族、芳香族，或其組合。聚合物包括直鏈聚合物和支鏈聚 合物。聚合物包括隨機共聚物和嵌段共聚物。聚合物可以衍生于包含 2到約12個碳原子的單體，在一個實施方案中2到約8個碳原子，在
一個實施方案中2到約4個碳原子。單體可以是單烯或二烯。單烯包 括l-烯烴?？梢允褂玫膯误w的例子包括乙烯、丙烯、l-丁烯、異丁烯、 丁二烯、異戊二烯、l-己烯、l-辛烯、苯乙烯，等。聚合物包括聚乙 烯、聚丙烯、聚異丁烯、聚丁二烯、聚異戊二烯、聚苯乙烯、乙烯和 丙烯的共聚物等。烷化劑可以包括一種或多種含2到約30個碳原子的烯烴，在一 個實施方案中2到約20個碳原子，在一個實施方案中2到約12個碳 原子，在一個實施方案中2到約6個碳原子。在一個實施方案中，烷 化劑可以包括一種或多種含約10到約18個碳原子的烯烴。烷化劑可 以包括單烯、二烯，或其混合物。烷化劑可以包括一種或多種a-烯烴。 例子包括乙烯、丙烯、丁烯-1、順-丁烯-2、 反-丁烯-2、異丁烯、1， 3-丁二烯、戊烯、異戊烯、2-戊烯、2-甲基-丁烯-2、 l-戊烯、3-曱基-丁烯-1、 2-甲基-丁烯-l、異戊二烯、戊間二烯、環(huán)戊烯、l-己烯、2-曱基-l-戊烯、2-曱基-2-戊烯、l-辛烯、二異丁烯、l-癸烯、l-十二烯、 2-十二烯、1—十四烯、2-十四烯、l-十六烯、l-二十烯、a-蒗烯、莰烯、 檸檬烯、苯乙烯，及其兩種或更多種的混合物。在反應(yīng)條件下脫水或 以某種其它形式消失或重排以形成烯烴的烯烴前體可以用做烷化劑。?；瘎┛梢园ㄒ环N或多種羧酸和/或其々T生物。書f生物可以是 酐、酯和/或?；栈铩ｔ人峄蜓苌锟梢园ㄒ环N或多種一元 (monobasic )和/或多元的a-(3烯烴的不飽和羧酸，和/或一種或多種其 酐、酯和/或?；栈镅苌铩ｕ；瘎┛梢园ㄖ辽僖环N由下述/>式 表示的化合物R且m《-COOH其中W和W獨立地是氬或烴基。W和R"可獨立地為含1到約 20個碳原子的烴基，在一個實施方案中1到約12個碳原子，在一個 實施方案中1到約4個碳原子。?；瘎┛梢园ㄒ环N或多種丙烯酸； 甲基丙烯酸；苯乙烯酸；丁烯酸；3-苯基丙烯酸；a、 p癸酸；順丁烯 二酸；反丁烯二酸；梅斯卡尼酸(mesconic acid)、衣康酸、檸康酸(citraconic acid)、力l頁丁蜂二酸酐、禾口丙酉同。反應(yīng)物底物與烷化劑和/或?；瘎┑哪柋瓤梢允菑募s10到約1 的范圍，在一個實施方案中約8到約1,在一個實施方案中約5到約 1,在一個實施方案中約2到約1,在一個實施方案中約1到約1。烷化和/或?；a(chǎn)物可以包含一種或多種的乙苯、異丙基苯、曱基 異丙基苯、(C1(rC18)烷基苯、精煉廠烷基化物、烷基化物清潔劑、 二甲苯、烷基化酚、烷基化酚衍生物(例如2,6-二甲苯酚、鄰甲酚)。 產(chǎn)物可以包括烷基化芳香胺(例如5-叔丁基-2,4-曱苯二胺)或烷基化 吡啶。產(chǎn)物可以包括二甲基戊烷和/或三甲基戊烷。產(chǎn)物可以包括雙酚 A、產(chǎn)物可以包括烴基取代的羧酸或酐，例如聚乙烯、聚異丁烯取代 的羧酸或酐。在一個實施方案中，本發(fā)明方法可以根據(jù)圖2-10的描述實施。參 照圖2，可以使用包含微通道反應(yīng)器芯102、進料流頂管104、產(chǎn)物底 管106,和熱交換歧管108的樣i通道反應(yīng)器100實施本方法。反應(yīng)器 芯102包含一個或多個工藝微通道。每一個工藝微通道包含一個或多 個反應(yīng)區(qū)，在其中反應(yīng)物彼此接觸并反應(yīng)生成目的產(chǎn)物。在一個實施 方案中，固體形式的催化劑存在于一個或多個的這種反應(yīng)區(qū)中。在一 個實施方案中，液體形式的催化劑可以與 一種或多種反應(yīng)物 一起和/ 或以獨立的進料流流入反應(yīng)區(qū)。進料流頂管104可以包含一個或多個 歧管以將進料流分配至工藝微通道。產(chǎn)物底管106可以包括一個或多 個歧管以從工藝微通道中收集產(chǎn)物。在一個實施方案中，包括反應(yīng)物底物的第一反應(yīng)物進料流和包括 烷化劑、?；瘎┗蚱浠旌衔锏牡诙磻?yīng)物進料流可以被預(yù)先混合，之 后通過進津+流頂管104,如箭頭110所示流入孩i通道反應(yīng)器100?？?選才奪地，如箭頭IIO所示，第一反應(yīng)物進料流可以流入進料流頂管104, 并且如箭頭110a所示，第二反應(yīng)物進料流可以單獨流入進料流頂管 104。第一反應(yīng)物進料流和第二反應(yīng)物進料流(被預(yù)混合或單獨流動) 可以流過頂管104,并且從頂管104流入反應(yīng)器芯102內(nèi)的一個或多 個工藝微通道。在工藝微通道中，反應(yīng)物進料流流入反應(yīng)區(qū)，彼此之間以及與催化劑接觸，并反應(yīng)以生成目的產(chǎn)物。產(chǎn)物可以從工藝微通道流過產(chǎn)物底管106,并如箭頭116所示，從產(chǎn)物底管106流出反應(yīng)平的目的產(chǎn)物轉(zhuǎn)化，在一個實施方案中，使用常規(guī)技術(shù)可以將一種或 多種未反應(yīng)的反應(yīng)物從產(chǎn)物中被分離出，并重循環(huán)返回通過微通道反 應(yīng)器。未反應(yīng)的反應(yīng)物可以重循環(huán)通過微通道反應(yīng)器任意次數(shù)，例如， 1次、2次、3次、4次等。可以根據(jù)本方法實施的烷化和/或?；磻?yīng)是放熱反應(yīng)，因此為了控制反應(yīng)，可以將熱量從工藝微通道傳遞至散熱設(shè)備。即，在本發(fā)明 方法中，可以將熱量/人樣(通道反應(yīng)器100中的工藝樣i通道的至少一個 或多個和/或乂人這種工藝樣t通道的一個或多個的至少一部分傳遞至散 熱設(shè)備。散熱i殳備可以毗鄰于一個或多個工藝樣吏通道，或遠(yuǎn)離一個或 多個工藝微通道但與一個或多個工藝微通道充分靠近(sufficiently close to)以從一個或多個工藝微通道中吸熱。散熱設(shè)備可以包括一個 或多個含有熱交換流體，和/或一個或多個非流體冷卻元件的熱交換通 道。散熱設(shè)備可對工藝微通道提供主動的冷卻。在一個實施方案中，如箭頭112所示，熱交換流體流入熱交換歧 管108,之后從熱交換歧管108通過反應(yīng)器芯102中的熱交換通道并 返回到熱交換歧管108,然后，如箭頭114所示，流出熱交換歧管108。 熱交換歧管108可以包括一個或多個熱交換頂管和一個或多個熱交換 底管以將熱交換進入流112與熱交換流出流114分離開。使用對流熱交換可以實現(xiàn)反應(yīng)物進料流和產(chǎn)物以及散熱設(shè)備之 間的熱交換。在一個實施方案中，通過4吏用經(jīng)歷吸熱反應(yīng)和/或全部或 部分相變的熱交換流體可以促進熱交換。沿反應(yīng)器芯102內(nèi)的一個或 多個工藝微通道的長度可以設(shè)置多個熱交換區(qū)以在沿工藝微通道的長度的不同位置上提供不同的溫度和/或不同的熱通量?？梢耘c一個或多個儲存容器、泵、閥門、歧管、微處理器、流動 控制裝置，以及類似物結(jié)合使用微通道反應(yīng)器100,盡管它們沒有在 圖中示出，但是其對于本領(lǐng)域技術(shù)人員是顯而易見的。
第 一反應(yīng)物進料流和第二反應(yīng)物進料流在進入微通道反應(yīng)器100 之前可以被預(yù)先混合或者在微通道反應(yīng)器100內(nèi)混合。兩種進料流可以都是流體。第 一反應(yīng)物進料流和第二反應(yīng)物進料流可以在微通道反應(yīng)器芯102內(nèi)的工藝微通道中彼此混合。在一個實施方案中，可以在 工藝微通道內(nèi)的反應(yīng)區(qū)的一個或多個中將第 一反應(yīng)物進料流與第二 反應(yīng)物進料流混合。在一個實施方案中，工藝微通道中的一個或多個 包括位于反應(yīng)區(qū)上游的混合區(qū)，并且在混合區(qū)內(nèi)可以將第一反應(yīng)物進 料流與第二反應(yīng)物進料流混合。在一個實施方案中，工藝微通道的一 個或多個包括位于反應(yīng)區(qū)上游的混合區(qū)，并且第一反應(yīng)物進料流和第 二反應(yīng)物進料流可以部分在混合區(qū)內(nèi)混合，部分在反應(yīng)區(qū)內(nèi)混合。第 二反應(yīng)物進料流在混合區(qū)內(nèi)與第一反應(yīng)物進料流混合的體積可以處 于第二反應(yīng)物進料流以體積計的約1%到約99%的范圍內(nèi)，并且在一 個實施方案中從以體積計的約5%到約95%，在一個實施方案中從以 體積計的約10%到約90%,在一個實施方案中從以體積計的約20%到 約80%,在一個實施方案中從以體積計的約30%到約70%,在一個實 施方案中從以體積計的約40%到約60%，第二反應(yīng)物進料流的剩余部 分與第一反應(yīng)物進料流在反應(yīng)區(qū)混合。圖3描述了可以在微通道反應(yīng)器100的反應(yīng)器芯102中使用的重 復(fù)單元200。重復(fù)單元200包括工藝樣i通道210和熱交換通道220。 工藝微通道210具有催化劑存在其中的反應(yīng)區(qū)212。如圖3所示，催 化劑215可以填充反應(yīng)區(qū)212的工藝樣i通道橫截面，或者，可選擇地， 催化劑可以涂覆在工藝微通道的壁上或填充工藝微通道橫截面的僅 僅一部分。這將在下文展開更詳細(xì)的討論。因此在圖3中，以及在圖 4-7和圖IIA中，圖中所顯示的催化劑可以代表工藝微通道橫截面的 完全或部分填充，和/或工藝微通道壁上的涂層。在操作中，使用常規(guī) 的技術(shù)在第 一反應(yīng)物進料流和第二反應(yīng)物進料流進入工藝微通道210 之前將二者預(yù)混合。如箭頭214所示，第一反應(yīng)物進料流和第二反應(yīng) 物進料流的混合物流過進料流頂管104進入工藝微通道210,接觸催 化劑215,并反應(yīng)以生成目的烷基化產(chǎn)物和/或?；a(chǎn)物。產(chǎn)物如箭
頭216所示流出工藝孩么通道210。流出工藝孩i通道210的產(chǎn)物流過產(chǎn) 物底管106并如箭頭116所示流出反應(yīng)器100。熱交換流體從熱交換 歧管108流過熱交換通道220,并返回到熱交換歧管108。熱交換流 體流過熱交換通道220的流動可以與流過工藝孩i通道210的流體的流 動呈并流或逆流?？蛇x擇地，熱交換通道220可以^皮定向以-使熱交換 流體的流動方向與流過工藝孩t通道210的流體的流動方向呈4晉流。圖 3所示的重復(fù)單元200可以在樣i通道反應(yīng)器芯102內(nèi)出現(xiàn)一次，或可 以重復(fù)任意意次，例如，二、三、四、五、十、二十、五十、 一百、凄史 百、 一千、數(shù)千、 一萬、數(shù)萬、十萬、數(shù)十萬、數(shù)百萬次等。圖4描述了可以在樣t通道反應(yīng)器100的反應(yīng)器芯102中4吏用的重 復(fù)單元300。重復(fù)單元300包括工藝樣i通道310、熱交換通道320、分 段的附加孩i通道340，以及有孔區(qū)350。共用壁341將工藝樣i通道310 和分段的附加微通道340分隔。有孔區(qū)350位于共用壁341內(nèi)，在一 個實施方案中所述有孔區(qū)350包括在片或板356內(nèi)形成的孔352。工 藝微通道310具有混合區(qū)311,和反應(yīng)區(qū)312。催化劑315位于反應(yīng) 區(qū)312內(nèi)?；旌蠀^(qū)311位于反應(yīng)區(qū)312的上游。如箭頭314所示，第 一反應(yīng)物進料流流入工藝樣t通道310,并進入混合區(qū)311。如箭頭342 所示，第二反應(yīng)物進料流流入分段的附加微通道340,并從分段的附 加樣史通道340通過有孔區(qū)352，如箭頭354所示進入混合區(qū)311。第 一反應(yīng)物進料流和第二反應(yīng)物進料流在混合區(qū)311相互接觸并形成反 應(yīng)物混合物。分段的附加微通道340內(nèi)的第二反應(yīng)物進料流如箭頭 342所示的流動方向與工藝微通道310內(nèi)的第一反應(yīng)物進料流如箭頭 314所示的流動方向呈并流；可選4奪地，分^殳的附加孩i通道340內(nèi)的 第二反應(yīng)物進料流的流動方向與工藝微通道310內(nèi)的第 一反應(yīng)物進料 流的流動方向呈逆流或4晉流。反應(yīng)物混合物乂人混合區(qū)311流入反應(yīng)區(qū) 312,接觸催化劑315,并反應(yīng)以形成目的烷化產(chǎn)物和/或酰化產(chǎn)物。 產(chǎn)物如箭頭316所示流出工藝孩i通道310。流出工藝孩i通道310的產(chǎn) 物流過產(chǎn)物底管106并如箭頭116所示流出反應(yīng)器。熱交換流體從熱 交換歧管108流過熱交換通道320,之后返回到熱交換歧管108。熱 交換流體流過熱交換通道320的流動可以與流過工藝樣t通道310的流 體的流動呈并流或逆流?？蛇x擇地，熱交換通道320可以被定向以使 熱交換流體的流動方向與流過工藝微通道310的流動方向呈4晉流。圖 4所描述的重復(fù)單元300可以在《鼓通道反應(yīng)器芯102內(nèi)出現(xiàn)一次，或 者其可重復(fù)任意次，例如，二、三、四、五、十、二十、五十、 一百、 數(shù)百、 一千、數(shù)千、 一萬、數(shù)萬、十萬、數(shù)十萬、數(shù)百萬次。在圖4所描述的重復(fù)單元300的一個可選擇實施方案中，可以在 工藝微通道310內(nèi)混合區(qū)311和反應(yīng)區(qū)312之間提供補充混合區(qū)。使 用在標(biāo)準(zhǔn)的溫度(即0°C )和壓力(即大氣壓)條件下，流過有孔區(qū) 350的流量和工藝微通道310內(nèi)第一反應(yīng)物進料流的流量的總和，以 及由位于混合區(qū)311末端和反應(yīng)區(qū)312始端之間的工藝孩么通道310所 限定的容積來定義補充混合區(qū)內(nèi)混合的滯留時間。補充混合區(qū)內(nèi)混合 的滯留時間可以處于達到約500毫秒(ms)的范圍，在一個實施方案 中從約0.25ms到約500ms，在一個實施方案中/人約0.25ms到約 250ms，在一個實施方案中從約0.25ms到約50ms,在一個實施方案 中從約0.25ms到約2.5ms。在圖5所描述的重復(fù)單元300A與在圖4所描述的重復(fù)單元300 相同，例外之處在于重復(fù)單元300A不包括單獨的混合區(qū)311。對于 重復(fù)單元300A,第二反應(yīng)物進料流流過有孔區(qū)350進入反應(yīng)區(qū)312， 在該處，其接觸第一反應(yīng)物進料流并反應(yīng)以生成目的產(chǎn)物。之后產(chǎn)物 如箭頭316所示流出工藝孩t通道310。在圖6所描述的重復(fù)單元300B與在圖4所描述的重復(fù)單元300 相同，例外之處在于部分的第二反應(yīng)物進料流在混合區(qū)311與第一反 應(yīng)物進料流混合，并且第二反應(yīng)物進料流的剩余部分在反應(yīng)區(qū)312與 第一反應(yīng)物進料流混合。在混合區(qū)311與第一反應(yīng)物進料流混合的第 二反應(yīng)物進料流的量以第二反應(yīng)物進料流體積計可以從約1 %到約 99%,在一個實施方案中從以第二反應(yīng)物進料流體積計的5%到約 95%,在一個實施方案中從以第二反應(yīng)物進料流體積計的10%到約 90%,在一個實施方案中從以第二反應(yīng)物進料流體積計的20%到約 80%,在一個實施方案中從以第二反應(yīng)物進料流體積計的30%到約 70%,在一個實施方案中從以第二反應(yīng)物進料流體積計的40%到約 60%。第二反應(yīng)物進料流的剩余部分在反應(yīng)區(qū)312與第一反應(yīng)物進料 流混合。在圖7所描述的重復(fù)單元300C與在圖4所描述的重復(fù)單元300 相同，例外之處在于重復(fù)單元300C包括熱交換通道325。熱交換流 體流過熱交4奐通道325的流動可以與流過工藝樣i通道310的流體的流 動呈并流或逆流?？蛇x4奪地，熱交換通道325可以被定向以-使熱交換 流體的流動與流過工藝樣i通道310的流體的流動呈4普流。在圖8所描述的重復(fù)單元400適于進行使用液體催化劑的本發(fā)明 方法。在該實施方案中實施的反應(yīng)可稱為是均相反應(yīng)。重復(fù)單元400 包括樣t通道410和熱交換通道420。工藝樣i通道410包括反應(yīng)區(qū)412, 在其中發(fā)生均相反應(yīng)。反應(yīng)區(qū)412可以沿工藝微通道410的整個長度 延伸，或者其長度可以小于工藝微通道的長度。在操作中，可以使用 常規(guī)技術(shù)預(yù)混合第一反應(yīng)物進料流、第二反應(yīng)物進料流和液體催化 劑，并且所生成的混合物如箭頭414所示流入工藝樣i通道410,并在 反應(yīng)區(qū)412進行反應(yīng)以生成目的烷化產(chǎn)物和/或?；a(chǎn)物。產(chǎn)物如箭頭 416所示流出工藝孩i通道410。熱交換流體流過熱交纟灸通道420的流 動可以與流過工藝微通道410的流體的流動呈并流或逆流?？蛇x擇地， 熱交換通道420可以被定向以使熱交換流體的流動與流過工藝微通道 410的流體的流動呈^l晉流。圖8所描述的重復(fù)單元400可以在纟鼓通道 反應(yīng)器芯102內(nèi)出現(xiàn)一次，或者其可重復(fù)任意次，例如，二、三、四、 五、十、二十、五十、 一百、數(shù)百、 一千、數(shù)千、 一萬、數(shù)萬、十萬、數(shù)十萬、數(shù)百萬次。在圖9所描述的重復(fù)單元400A與在圖8所描述的重復(fù)單元400 相似，例外之處在于重復(fù)單元400A進一步分段的附加^f鼓通道440和 有孔區(qū)450。共用壁441將工藝樣i通道410和分^a的附加 f鼓通道440 分隔。有孔區(qū)450位于共用壁441內(nèi)，在一個實施方案中所述有孔區(qū) 450包括在片或板456內(nèi)形成的孔452。工藝微通道410包括毗鄰于 有孔區(qū)450的反應(yīng)區(qū)412。如箭頭414所示，第一反應(yīng)物進津+流流入 工藝微通道410,并進入反應(yīng)區(qū)412。如箭頭442所示，第二反應(yīng)物 進料流流入分段的附加微通道440,并從分段的附加微通道440通過 孔452,如箭頭454所示進入反應(yīng)區(qū)412。液體催化劑可以與第一反 應(yīng)物進料流和/或第二反應(yīng)物進料流預(yù)混合。分段的附加微通道440 內(nèi)的第二反應(yīng)物進料流如箭頭442所示的流動方向與工藝微通道410 內(nèi)的第一反應(yīng)物進料流如箭頭414所示的流動方向呈并流；可選才奪地， 分段的附加微通道440內(nèi)的第二反應(yīng)物進料流的流動方向與工藝微通 道410內(nèi)的第一反應(yīng)物進沖+流的流動方向呈逆流或4晉流。第一反應(yīng)物 進料流和第二反應(yīng)物進料流在反應(yīng)區(qū)412相互接觸并反應(yīng)以生成目的 烷化和/或?；a(chǎn)物。產(chǎn)物如箭頭416所示流出工藝4敬通道410。流出 工藝微通道410的產(chǎn)物流過產(chǎn)物底管106并如箭頭116所示流出反應(yīng) 器。熱交換流體從熱交換歧管108流過熱交換通道420,之后返回到 熱交換歧管108。熱交換流體流過熱交換通道420的流動可以與流過 工藝孩i通道410的流體的流動呈并流或逆流?？蛇x4奪地，熱交換通道 420可以纟皮定向以4吏熱交換流體的流動方向與流過工藝微通道410的 流動方向呈錯流。在圖10所描述的重復(fù)單元400B與在圖9所描述的重復(fù)單元400A 相似，例外之處在于重復(fù)單元400B進一步分段的附加液體催化劑微 通道460和有孔區(qū)470。共用壁471將工藝樣i通道410和分l殳的附加 液體催化劑微通道460分隔。有孔區(qū)470位于共用壁471內(nèi)，在一個 實施方案中所述有孔區(qū)450包括在片或板476內(nèi)形成的孔472。工藝 微通道410具有毗鄰于有孔區(qū)450的混合區(qū)411,和毗鄰于有孔區(qū)470 的反應(yīng)區(qū)412?；旌蠀^(qū)411位于反應(yīng)區(qū)412的上游。如箭頭414所示， 第一反應(yīng)物進料流流入工藝微通道410,并進入混合區(qū)411。如箭頭 442所示，第二反應(yīng)物進料流流入分段的附加微通道440,并乂人分段 的附加孩i通道440通過孔452，如箭頭454所示進入混合區(qū)411。分 段的附加樣i通道440內(nèi)的第二反應(yīng)物進料流如箭頭442所示的流動方 向與工藝樣i通道410內(nèi)的第 一反應(yīng)物進料流如箭頭414所示的流動方 向呈并流；可選擇地，分段的附加微通道440內(nèi)的第二反應(yīng)物進料流 的流動方向與工藝微通道410內(nèi)的第 一反應(yīng)物進料流的流動方向呈逆 流或錯流。第一反應(yīng)物進料流和第二反應(yīng)物進料流在混合區(qū)411相互 接觸并形成反應(yīng)物混合物。反應(yīng)物混合物/人混合區(qū)411流向反應(yīng)區(qū) 412。液體催化劑以箭頭462所示方向流入分段的附加液體催化劑微 通道460，并從分,史的附加液體催化劑樣i通道460流過孔472,如箭 頭474所示進入反應(yīng)區(qū)412。分段的附加液體催化劑微通道460內(nèi)的 液體催化劑如箭頭462所示的流動方向與工藝微通道410內(nèi)的第一反 應(yīng)物進料流如箭頭414所示的流動方向呈逆流；可選擇地，分l殳的附 加液體催化劑孩i通道460內(nèi)的液體催化劑的流動方向與工藝纟鼓通道 410內(nèi)的第一反應(yīng)物進料流的流動方向呈并流或錯流。液體催化劑在 反應(yīng)區(qū)412內(nèi)接觸反應(yīng)物混合物。反應(yīng)物混合物反應(yīng)以生成目的烷化 和/或酰化產(chǎn)物。產(chǎn)物如箭頭416所示流出工藝微通道410。流出工藝 微通道410的產(chǎn)物流過產(chǎn)物底管106并如箭頭116所示流出反應(yīng)器。 熱交換流體/人熱交換歧管108流過熱交換通道420,之后返回到熱交 換it支管108。熱交換流體流過熱交換通道420的流動可以與流過工藝 微通道410的流體的流動呈并流或逆流?？蛇x擇地，熱交換通道420 可以被定向以使熱交換流體的流動方向與流過工藝纟鼓通道410的流動 方向呈錯流。在一個實施方案中，在例如圖35-41所描述的微通道反應(yīng)器中可 以實施本發(fā)明方法。參照圖35,使用微通道反應(yīng)器900可以實施本方 法，所述樣i通道反應(yīng)器900包括纟效通道反應(yīng)器芯902、進料流頂管904、 產(chǎn)物底管906以及熱交換歧管908。圖36所描述的^f鼓通道反應(yīng)器900A 與圖32所描述的微通道反應(yīng)器900 —樣，例外之處在于微通道反應(yīng) 器900A使用進料流頂管904A而不是進料流頂管904。進料流頂管 904和904A在設(shè)計和操:作上近似。這些頂管的設(shè)計和操作在下文詳 細(xì)描述。纟效通道反應(yīng)器900和900A的反應(yīng)器芯902各自可以包括一 個或多個的圖37-39所描述的重復(fù)單元910、 912和/或914。進料流頂管904包括第 一反應(yīng)物區(qū)920、第二反應(yīng)物區(qū)922和924,
以及有孔區(qū)923和925。有孔區(qū)923位于第一反應(yīng)物區(qū)920和第二反 應(yīng)物區(qū)922之間。有孔區(qū)925位于第一反應(yīng)物區(qū)920和第二反應(yīng)物區(qū) 924之間。近似地構(gòu)建進料流頂管904A,并且其包括第一反應(yīng)物區(qū) 920A、第二反應(yīng)物區(qū)922A和924A,以及有孔區(qū)923A和925A。在操作中，如箭頭930所示，第一反應(yīng)物進料流流入第一反應(yīng)物 區(qū)920。如箭頭932和934所示，第二反應(yīng)物進料流各自流入第二反 應(yīng)物區(qū)922和924。第二反應(yīng)物進料流從第二反應(yīng)物區(qū)922流過有孔 區(qū)923，如箭頭933所示，進入第一反應(yīng)物區(qū)920。第二反應(yīng)物進料 流也乂人第二反應(yīng)物區(qū)924流過有孔區(qū)925,如箭頭935所示，進入第 一反應(yīng)物區(qū)920。在第一反應(yīng)物區(qū)920中，第二反應(yīng)物進津牛流擴散入 第一反應(yīng)物進料流以形成反應(yīng)混合物。在第一反應(yīng)物區(qū)920中形成的 反應(yīng)混合物可以具有連續(xù)相和分散相，由第 一反應(yīng)物進料流形成連續(xù) 相，由第二反應(yīng)物進料流形成分散相。分散相可以是分散在連續(xù)相中 的氣泡和/或液滴形式。第二反應(yīng)物進料流可以溶解在第二反應(yīng)物進料 流中以形成均質(zhì)的混合物或溶液。可選4奪地，第一反應(yīng)物進并+流可以 各自從第二反應(yīng)物區(qū)922和924通過孔923和925流入第 一反應(yīng)物區(qū) 920并接觸第一反應(yīng)物區(qū)920中的第二反應(yīng)物進料流以形成反應(yīng)混合 物。反應(yīng)混合物流過反應(yīng)區(qū)902并反應(yīng)生成目的烷化和/或?；a(chǎn)物。 產(chǎn)物流入產(chǎn)物底管906并如箭頭936所示，流出4敖通道反應(yīng)器900。 如箭頭937所示，熱交換流體進入熱交換歧管908,循環(huán)通過反應(yīng)器 芯902,返回到熱交換歧管908,并如箭頭938所示流出熱交換歧管 908。微通道反應(yīng)器900A與微通道900的操作相類似。如箭頭930所 示，第一反應(yīng)物進料流流入第一反應(yīng)物區(qū)920A。如箭頭932和934 所示，第二反應(yīng)物進料流各自流入第二反應(yīng)物區(qū)922A和924A。第二 反應(yīng)物進^H戶J人第二反應(yīng)物區(qū)922A流過有孔區(qū)923A，如箭頭933所 示，進入第一反應(yīng)物區(qū)920A。第二反應(yīng)物進料流也從第二反應(yīng)物區(qū) 924A流過有孔區(qū)925A,如箭頭935所示，進入第一反應(yīng)物區(qū)920A。 在第一反應(yīng)物區(qū)920中，第二反應(yīng)物進料流擴散入第一反應(yīng)物中以形
成反應(yīng)混合物。在第一反應(yīng)物區(qū)920中形成的反應(yīng)混合物可以具有連 續(xù)相和分散相，由第一反應(yīng)物形成連續(xù)相，由第二反應(yīng)物形成分散相。 分散相可以是分散在連續(xù)相中的氣泡和/或液滴形式。反應(yīng)混合物可以 是均質(zhì)的混合物或溶液的形式?？蛇x擇地，第一反應(yīng)物進料流可以各 自從第二反應(yīng)物區(qū)922A和924A通過孔923A和925A流入第 一反應(yīng) 物區(qū)920A并接觸第一反應(yīng)物區(qū)920A中的第二反應(yīng)物進料流以形成 反應(yīng)混合物。反應(yīng)混合物流過反應(yīng)區(qū)902,并反應(yīng)生成目的纟克化和/ 或?；a(chǎn)物。產(chǎn)物流入產(chǎn)物底管906并如箭頭936所示，流出農(nóng)i通道 反應(yīng)器900。如箭頭937所示，熱交換流體進入熱交換歧管908,循 環(huán)通過反應(yīng)器芯902,返回到熱交換歧管908,并如箭頭938所示流 出熱交換歧管908。微通道反應(yīng)器900和900A可以與一個或多個儲存容器、泵、閥 門、歧管、微處理器、流動控制裝置，以及類似物結(jié)合使用，盡管它 們沒有在圖中示出，但是其對于本領(lǐng)域技術(shù)人員是顯而易見的。圖37-39描述了可以在反應(yīng)器芯902中使用的重復(fù)單元。參見圖 37,重復(fù)單元910包括工藝微通道940,熱交換通道942和反應(yīng)區(qū)944。 反應(yīng)區(qū)944包括催化劑。反應(yīng)混合物從進料流頂管904或904A如箭 頭946所示流入工藝^鼓通道940。反應(yīng)混合物在反應(yīng)區(qū)944中4妻觸催 化劑并反應(yīng)生成目的烷化和/或酰化產(chǎn)物。產(chǎn)物從反應(yīng)區(qū)944如箭頭 948所示流出工藝微通道940。熱交換流體在熱交換通道942中流動 并與工藝微通道940交換熱量。熱交換通道942和工藝微通道940之熱。熱交換通道942中的熱交換流體的流動方向可以與工藝樣i通道 940中流體的流動方向呈并流、逆流或4普流。圖38所描述的重復(fù)單元912與圖37所描述的重復(fù)單元910相類 似，例外之處在于重復(fù)單元912在工藝《鼓通道中包括兩個反應(yīng)區(qū)954 和955而不是一個反應(yīng)區(qū)。重復(fù)單元912包括工藝樣i通道950和熱交 換通道952。在反應(yīng)區(qū)954和955中^f吏用的催化劑可以相同也可以不 同。例如，可以在反應(yīng)區(qū)954中實施第一反應(yīng)，在反應(yīng)區(qū)955中實施
不同的反應(yīng)。在操作中，如箭頭956所示，反應(yīng)混合物從進料流頂管 904或904A流入工藝樣i通道950。多相反應(yīng)混合物流過反應(yīng)區(qū)954并 反應(yīng)以生成中間產(chǎn)物。之后中間產(chǎn)物如箭頭952所示流入反應(yīng)區(qū)955。 在反應(yīng)區(qū)955形成最終的烷化和/或?；a(chǎn)物，并如箭頭958所示流出 重復(fù)單元912。產(chǎn)物從重復(fù)單元912流向并流過產(chǎn)物底管906并如箭 頭936所示流出樣i通道反應(yīng)器900或900A。圖36所描述的重復(fù)單元914與圖34所描述的重復(fù)單元910相類 似，例外之處在于重復(fù)單元914包括兩個工藝微通道960和960A而 不是一個工藝微通道。重復(fù)單元914包括工藝微通道960和960A以 及熱交換通道962。工藝樣t通道960和960A各自包括反應(yīng)區(qū)964和 964A。在才喿作中，如箭頭966和966A所示，反應(yīng)混合物各自乂人進料 流頂管904或904A流入工藝孩(通道960和960A。反應(yīng)混合物流過反 應(yīng)區(qū)964和964A并反應(yīng)生成目的烷化和/或?；a(chǎn)物。如箭頭968和 968A所示，產(chǎn)物流出重復(fù)單元914。產(chǎn)物從重復(fù)單元914流向并流過 產(chǎn)物底管906并如箭頭936所示流出樣i通道反應(yīng)器900或900A。在一個實施方案中，可以在例如圖40和41中所描述的微通道反 應(yīng)器中實施本發(fā)明方法。參見圖40，使用包括工藝農(nóng)i通道972和972A, 熱交換通道976和976A的重復(fù)單元970可以實施本方法。重復(fù)單元 970也包括入口歧管971,所述入口歧管971包括第一反應(yīng)物區(qū)975 和975A以及第二反應(yīng)物區(qū)977。有孔區(qū)974和974A各自位于第二反 應(yīng)物區(qū)977和第一反應(yīng)物區(qū)975和975A之間。重復(fù)單元970也包括 產(chǎn)物底管978和978A,以及可選擇的氣體分離底管979。在操:作中， 如箭頭980和980A所示，第一反應(yīng)物進灃牛流流入第一反應(yīng)物區(qū)975 和975A。如箭頭981所示，第二反應(yīng)物進料流流入第二反應(yīng)物區(qū)977 并從此處各自流過有孔區(qū)974和974A進入第 一反應(yīng)物區(qū)975和975A。 在第一反應(yīng)物區(qū)975和975A形成反應(yīng)混合物。反應(yīng)混合物可以包括 連續(xù)相形式的第 一反應(yīng)物和分散相形式的第二反應(yīng)物。分散相可以是 氣泡和/或液滴形式。反應(yīng)混合物可以是均質(zhì)的混合物或溶液的形式。 可選擇地，第一反應(yīng)物進料流可以從第二反應(yīng)物區(qū)977通過有孔區(qū)974和974A各自流入第一反應(yīng)物區(qū)975和975A,并接觸第一反應(yīng)物 區(qū)975和975A中的第二反應(yīng)物進料流以形成反應(yīng)混合物。反應(yīng)混合 物流入反應(yīng)區(qū)973和973A,反應(yīng)生成目的烷化和/或酰化產(chǎn)物，并流 向和通過產(chǎn)物底管978和978A，并如箭頭982和982A所示，流出凝二 通道重復(fù)單元970?？蛇x擇地，可以將氣體從產(chǎn)物中分離出。被分離 的氣體可以通過氣體分離底管979,如箭頭983所示排出微通道重復(fù) 單元970。位于反應(yīng)區(qū)973和973A下游的工藝微通道972和972A內(nèi) 部的表面特征可以用于促進從產(chǎn)物中分離氣體。將在下文對可以使用 的表面特征展開更為詳細(xì)的討論。在一個實施方案中，工藝樣i通道內(nèi) 的分離區(qū)可以采以孔喉的形式，在此處，液體濕潤和填充小孔或構(gòu)造， 以使毛細(xì)作用力保持住孔或結(jié)構(gòu)內(nèi)的液體。液體的毛細(xì)作用力可以大 于氣體的突破壓，以使氣體不能被拖入孔或結(jié)構(gòu)內(nèi)?？梢允褂玫目缀?結(jié)構(gòu)的例子在遞交于2005年7月8日的美國專利申請11/177,941中 尋皮^Hf,通過對其引用將其并入本文。圖41描述了可以用于放置圖40所描述的微通道重復(fù)單元的一個 或多個的微通道反應(yīng)器990。對于微通道反應(yīng)器990,第一反應(yīng)物進 料流如箭頭991所示進入微通道反應(yīng)器，并且第二反應(yīng)物進^f流如箭 頭992所示進入。烷化和/或?；a(chǎn)物如箭頭993所示流出孩t通道反應(yīng) 器990。熱交換流體如箭頭994所示流入樣i通道反應(yīng)器990,并如箭 頭995所示流出^鼓通道反應(yīng)器990。在一個實施方案中，有孔區(qū)(350、 450、 470)可以位于工藝微 通道(310、 410)的一個或多個側(cè)壁內(nèi)。有孔區(qū)可以沿工藝樣i通道的 部分或整個軸向長度上延伸。在一個實施方案中，有孔區(qū)可以沿工藝 微通道的軸向長度的至少約10%延伸，在一個實施方案中，為工藝微 通道的軸向長度的至少約20%,在一個實施方案中，為工藝孩支通道的 軸向長度的至少約35%,在一個實施方案中，為工藝微通道的軸向長 度的至少約50%,在一個實施方案中，為工藝微通道的軸向長度的至 少約65%,在一個實施方案中，為工藝微通道的軸向長度的至少約 80%,在一個實施方案中，為工藝微通道的軸向長度的至少約95%，
在一個實施方案中，為工藝微通道的軸向長度的從約5%到約100%, 在一個實施方案中，為工藝微通道的軸向長度的從約10%到約95%, 在一個實施方案中，為工藝微通道的軸向長度的從約25%到約75%, 在一個實施方案中，為工藝微通道的軸向長度的從約40%到約60%。 有孔區(qū)(350、 450、 470、 923、 925、 923A、 925A、 974、 974A) 內(nèi)的孔(352、 452、 472)可以具有足夠的尺寸以使所指示的液體流 過有孔區(qū)?？卓梢苑Q為孩i孔或噴嘴。有孔區(qū)(350、 450、 470、 923、 925、 923A、 925、 974、 974A)的厚度可以在從約0.01到約50mm的 范圍內(nèi)，并且在一個實施方案中約0.05到約10mm，在一個實施方案 中約0.1到約2mm。有孔區(qū)(350、 450、 470、 923、 925、 923A、 925A、 974、 974A)內(nèi)的孑L (352、 452、 472)可以具有范圍在達約5000微 米內(nèi)的平均直徑，并且在一個實施方案中，在從約0.001到約500微 米的范圍內(nèi)，在一個實施方案中，在從約0.05到約50微米的范圍內(nèi)， 在一個實施方案中，在從約0.1到約50微米的范圍內(nèi)。在一個實施方 案中，孔可以具有范圍在從約0.5到約IO納米(nm)內(nèi)的平均直徑， 在一個實施方案中約1到約10nm,并且在一個實施方案中約5到約 10nm。有孔區(qū)內(nèi)孔的數(shù)量可以在每平方厘米從約10到約5><108個孔 的范圍內(nèi)，并且在一個實施方案中，在每平方厘米從約1到約lxio6 個孔?？卓梢?波此隔離或不隔離?？椎囊徊糠只蛉靠梢耘c有孔區(qū)的 其它孔居于流體聯(lián)系；即，流體可以/人一個孔流向另一個孑L。有孔區(qū) (350、 450、 470)的厚度與沿流過工藝樣t通道(310、 410)的流體的 流路長度的有孔區(qū)長度之比在從約0.001到約1的范圍內(nèi)，并且在一 個實施方案中約0.01到約1,在一個實施方案中約0.03到約1,在一 個實施方案中約0.05到約1,在一個實施方案中約0.08到約1，在一 個實施方案中約0.1到約1?？梢杂萌魏伪ＷC足夠強度和尺寸穩(wěn)定性 以能夠?qū)嵤┍景l(fā)明方法的任何材料構(gòu)建有孔區(qū)(350、 450、 470、 923、 925、 923A、 925、 974、 974A)。這些材料包括鋼(例如，不銹鋼、 碳鋼、以及類似物)；蒙乃爾合金；因科鎳合金；鋁；鈦；鎳；鉑；銠； 銅；鉻；黃銅；任意上述金屬的合金；聚合物(例如，熱固性樹脂)； 陶瓷；玻璃；包括一種或多種聚合物(例如，熱固性樹脂)和玻璃纖維 的復(fù)合物；石英；硅；微多孔的碳，其包括碳納米管或碳分子篩；沸 石；或其中的兩種或更多種的組合?？墒褂靡阎募夹g(shù)形成所述孔， 如激光鉆孔、《鼓電子機械加工系統(tǒng)(MEMS)、光刻電沉積和制模 (LIGA)、電火花或者電化學(xué)蝕刻?？墒褂糜糜谥圃旖Y(jié)構(gòu)塑料的技術(shù)， 如擠壓技術(shù)，或制造膜的技術(shù)，如定向碳納米管(CNT)膜的技術(shù)形成 所述孔。可使用如燒結(jié)或壓縮金屬粉末或顆粒的技術(shù)以形成彎曲互連 的毛細(xì)管通道的技術(shù)和膜制造的技術(shù)來形成所述孔。通過在這些孔的 內(nèi)側(cè)壁之上涂覆涂層以部分填充孔可將由這些方法中的任一方法所 生成的孔尺寸減小。這些選擇性的涂層也可在孔體的外部形成薄層以 提供毗鄰于連續(xù)流動路徑的最小孔尺寸。最小的平均孔開口可在約1 納米至約幾百微米的范圍內(nèi)，這取決于乳化液所需要的液滴尺寸?？?通過熱處理以及通過在孔的內(nèi)側(cè)壁上形成氧化層或涂層的方法來減 小所述孔的尺寸。這些技術(shù)可用于部分地堵塞所述孔以減小用于流動 的開口尺寸。圖14和圖15顯示了在相同的放大率和相同的位置下熱 處理之前或之后，不銹鋼多孔基片的SEM表面結(jié)構(gòu)的比較。圖14顯 示了熱處理前的表面，圖15顯示了熱處理后的表面。在熱處理后多 孔材料的表面具有顯著更小的間隙和開口尺寸。開口之間的平均距離 一^i曽力口。有孔區(qū)(350、 450、 470、 923、 925、 923A、 925A、 974、 974A) 可由金屬或非金屬多孔材料制成，該金屬或非金屬多孔材料具有相互 連通的通道或平均孔徑在約0.01微米至約200微米的范圍內(nèi)的微孔。 這些微孔可起到孔(352、 452、 472)的作用。孔材料可由粉末或顆 粒制成，以便平均孔間距離近似于平均孔徑。當(dāng)使用非常小的孔徑時， 孔間距離也可非常小并且液滴或氣泡在工藝微通道(310、 410)側(cè)面 的表面上融合形成不利的較大液滴或氣泡，因為導(dǎo)致它們干擾正常的 混合?？赏ㄟ^在約300。C至約1000。C范圍內(nèi)的高溫下、持續(xù)約1小時 至約20天的氧化而修整所述多孔材料，或通過諸如用溶膠涂層法涂 覆氧化鋁或使用化學(xué)汽相淀積涂覆鎳在微孔的表面上或微孔的內(nèi)部 涂覆另一種材料的薄層以阻塞較小的微孔、減小較大微孔的孔徑，從 而增加了孔間距離而修整所述多孔材料。這樣，可降低或消除液滴的 融合，并且可以允許形成較小的液滴。在圖16中示出了經(jīng)修整的基片或有孔區(qū)的SEM圖。用作有孔區(qū)(350、 450、 470、 923、 925、 923A、 925A、 974、 974A)的基片制作會有問題，所述有孔區(qū)具有足夠小的微型孔或微孔 (352, 452， 472)以提供具有小于約1微米的液滴的反應(yīng)物混合物。 原因之一基于的事實是，未處理的正?？撞牧侠缬煞勰?顆粒通過壓 縮和/或燒結(jié)制成的金屬多孔基片與具有較高的表面粗糙度一起出現(xiàn)。 在指定的標(biāo)稱孔尺寸低于一確定值時，這些金屬多孔基片在表面區(qū)域 通常不具有所需的孔尺寸。盡管該批多孔性材料可具有特定的標(biāo)稱孔 尺寸，表面區(qū)域經(jīng)常以具有較大尺寸的融合的孔和洞為特征?？赏ㄟ^ 修整這些基片以在表面區(qū)域中提供所需的孔尺寸和孔間距離來克服 該問題?？赏ㄟ^從多孔基片中除去表面層并且加上具有較小開口的光 滑新表面來實現(xiàn)。使用這些經(jīng)修整的基片可形成的在反應(yīng)混合物中的 液滴尺寸可以被降低而無需增加基片橫斷面的壓降。由于直接磨光或 加工孔表面可導(dǎo)致表面結(jié)構(gòu)的污點和孔的堵塞，孔結(jié)構(gòu)可^f吏用液體填 充物填充，隨后固化和機械磨光/拋光。然后，除去填充劑以重新獲得 該材料的多孔結(jié)構(gòu)。填充劑可以是具有低熔點的金屬，如鋅或錫，或 者是如環(huán)氧樹脂的聚合物的前體。液體的填充和除去步驟可借助于使 用真空?？墒褂媚ゴ埠湍ス夥蹃韺崿F(xiàn)磨光/拋光?？赏ㄟ^熔化和真空抽 吸、或通過酸蝕刻除去金屬填充劑。可通過溶劑溶解或在空氣中燒盡 來除去環(huán)氧樹脂或其它聚合物。在一個實施方案中，有孔區(qū)(350、 450、 470、 923、 925、 923A、 925A、974、974A)的標(biāo)稱孔或微孔大小為O.l微米，尺寸為0.010x1x1.5 英寸(0.254x25.4x38.1mm)。這些有孔區(qū)由不銹鋼316L構(gòu)成，并且 由康奈4是格州 Farmington 的 Mott公司根據(jù)目錄第 1110-12-12-018-01-A號供應(yīng)。參照圖17-19，在一個實施方案中，有孔區(qū)(350、 450、 470、 923、 925、 923A、 925A、 974、 974A)可以包括具有較小孔802的較薄片 800,和具有較大孔812的較厚片或板810。孑L812可與孔802對齊或 連接。較薄片800覆蓋在較厚片或板810上并且與較厚片或板810結(jié) 合，較薄片800面向工藝微通道(310、 410)的內(nèi)部，并且4交厚片810 面向分段的附加微通道(340、 440)或分段的附加催化劑通道(460) 的內(nèi)部?？墒褂萌魏芜m合的方式(例如擴散結(jié)合)將較薄片800結(jié)合 至較厚片810以提供具有增強的機械強度的復(fù)合結(jié)構(gòu)820。較薄片800 可具有在約O.OOlmm至約0.5mm的范圍內(nèi)的厚度，在一實施方案中 在約0.05mm至約0.2mm的范圍內(nèi)。較小孔802可具有任何形狀，例 如圓形、三角形或矩形。較小孔802可具有在約0.05微米至約500 微米的范圍內(nèi)的平均直徑，在一實施方案中在約0.05微米至約200 微米的范圍內(nèi)。較厚片或板810可具有在約O.lmm至約5mm的范圍 內(nèi)的厚度，在一實施方案中在約0.1mm至約2mm的范圍內(nèi)。較大孔 812可具有任何形狀，例如圓形、三角形或矩形。較大孔812可具有 在約0.1微米至約4000微米的范圍內(nèi)的平均直徑，在一實施方案中在 約l微米至約2000微米的范圍內(nèi)，以及在一實施方案中在約10微米 至約1000微米的范圍內(nèi)。片800中的孔802的總數(shù)量和片或板810 中的孔812的總數(shù)量可在每平方厘米約2個至10000個孔的范圍內(nèi)， 在一實施方案中在每平方厘米約2個至1000個孔的范圍內(nèi)。可由上 述可用于構(gòu)建有孔區(qū)(350、 450、 470、 923、 925、 923A、 925A、 974、 974A)的任何材料制成片800和片或板810。孑L 802和812可以使得 流過有孔區(qū)(350、 450、 470、 923、 925、 923A、 925A、 974、 974A) 的液體起初流過孔812然后流過孔802的方式對齊排列或連4妻。如果 孔中的通路長度等于孔802和812的結(jié)合長度，與這種情況下發(fā)生的 壓降相比，用于流體流過較小孔802的較短通路可以使流體能夠以較 ^f氐的壓降流過孔802。在圖20中說明的實施方案中，除了具有覆蓋孔812的較薄片800的 凸起部分804外，復(fù)合結(jié)構(gòu)820a與圖19所說明的設(shè)計相同。凸起部分 804在毗鄰的通道中提供增加的局部剪切力。圖20中的方向箭頭822顯
示了在毗鄰于孔802的通道中的流體的流動。增加的局部剪切力導(dǎo)致 流過孔802的流體的液滴尺寸更小。在圖21中說明的實施方案中，表面涂層830可以沉積在片或氺反 832的表面上和孔836的內(nèi)側(cè)壁834上。該涂層提供了減小孑L (352、 452、 472)的直徑的便利方法。用于形成涂層830的涂料可以是氧化 鋁、鎳、金或聚合材料(例如特氟隆)?？墒褂冒ɑ瘜W(xué)汽相淀積、 金屬濺射、金屬電鍍、燒結(jié)、溶膠涂覆、聚合物涂覆、以及類似的已 知技術(shù)將涂層830涂覆于片或板832上。可通過控制涂層830的厚度 來控制孔(352、 452、 472)的有效直徑。在一實施方案中，有孔區(qū)(350、 450、 470、 923、 925、 923A、 925A、 974、 974A)可由非對稱的多孔材^F形成，例如具有多層燒結(jié) 顆粒的多孔材料。層的數(shù)量可以是兩層、三層或更多層。這些多層基 片的優(yōu)點在于它們提供增強的耐久性和粘附性。例子包括在一側(cè)上具 有較大微孔并且在另一側(cè)具有較小微孔的燒結(jié)陶資。較小孔可具有在 約2nm至約10nm的范圍內(nèi)的直徑。較小孔可位于多層基片的較薄層 中。較薄層可具有在約l微米至約IO微米的范圍內(nèi)的厚度。具有較 小孔的一側(cè)可面向工藝微通道(310、 410)的內(nèi)部放置，以利用較高 的剪切力除去剛形成的較小的反應(yīng)物和/或催化劑液滴。工藝孩么通道(210、 310、 410、 940、 950、 960、 960A )、分段的 附加微通道(340、 440)和分段的附加液體催化劑微通道(460)的 高度或?qū)挾鹊膬?nèi)部尺寸的至少一個可達約10mm,并且在一個實施方 案中從約0.05到約10mm,在一個實施方案中從約0.05到約5mm， 在一個實施方案中vMv約0.05到約2mm，在一個實施方案中/人約0.05 到約1.5mm,在一個實施方案中/人約0.05到約lmm,在一個實施方 案中從約0.05到約0.5mm。高度或?qū)挾瓤梢栽趶募s0.15到約10mm 的范圍內(nèi)，并且在一個實施方案中從約0.2到約10mm，在一個實施 方案中從約0.3到約10mm。高度或?qū)挾瓤梢栽趶募s0.2到約5mm的 范圍內(nèi)，在一個實施方案中從約0.2到約3mm，在一個實施方案中從 約0.3到約2mm。高度或?qū)挾鹊钠渌鼉?nèi)部尺寸可以是任意值，例如，
其可達約100cm,在一個實施方案中乂人約0.01到約100cm,在一個實 施方案中^^約0.1cm到約100cm,在一個實施方案中從約0.1到約 75cm,在一個實施方案中,人約0.1到約50cm，在一個實施方案中乂人 約0.2到約25cm。工藝微通道、分段的附加微通道和分段的附加液體 催化劑微通道的長度可以是任意值，盡管根據(jù)附圖的顯示，分段的附 加孩i通道和分段的附加液體催化劑微通道的長度可以小于下 一個毗 鄰的工藝微通道的長度。每一個這些通道的長度可以在達約10m的范 圍內(nèi)，并且在一個實施方案中乂人約lcm到約10m,在一個實施方案中 從約lcm到約5m,在一個實施方案中從約lcm到約2.5m,在一個實 施方案中乂人約lcm到約lm,在一個實施方案中乂人約2cm到約50cm, 在一個實施方案中/人約2cm到約25cm。在一實施方案中，使用在工藝微通道(210、 310、 410、 940、 950、 960、 960A)、分段的附加微通道(340、 440 )和分段的附加液體催化 劑微通道(460)的一個、兩個或多個內(nèi)壁上形成的表面特征來改善 這些通道內(nèi)的流動和/或混合。表面特4i可以是從孩i通道內(nèi)壁的一個或 多個中凹陷和/或凸出的形式。相對于流過微通道的方向，所述表面特 征可以成斜角定向。表面特征可以相對于流動方向呈從約1°至約89。 的角度排列，在一實施方案中從約30°至約75°。定向的角度可以是斜 角。成角度的表面特征可朝著或?qū)χ鲃臃较蚺帕?。與表面特征相4妻 觸的流體的流動可迫4吏一種或多種流體進入表面特征中的凹陷，同時 其它流體在表面特征上流動。表面特4正內(nèi)的流動可與表面特征一致并 且與微通道內(nèi)的總體流動成一定角度。當(dāng)流體離開表面特征時，它可 在x、 y、 z坐標(biāo)系的x和y方向上施力o動量，其中總體流動在z方向 上流動。這導(dǎo)致流體流動的攪動或旋轉(zhuǎn)。該模式可有助于兩相流動的 混合，因為所賦予的速度梯度可產(chǎn)生使其中的 一相碎裂成小的并且充 分分散的氣泡或液滴的流體剪切力。在一實施方案中，可串聯(lián)放置工藝微通道(210、 310、 410、 940、 950、 960、 960A)內(nèi)的兩個或多個表面特征，這樣可以使用第一表面 特征區(qū)，再接著至少一個使用不同流動模式的第二表面特征區(qū)完成反應(yīng)物的混合和生成產(chǎn)物的反應(yīng)。第二流動模式可以用于從反應(yīng)混合物 中分離一種或多種未反應(yīng)的反應(yīng)物或產(chǎn)物。第二表面特征區(qū)可以用于 幫助氣體或液體回收。這可有助于氣體-液體反應(yīng)，其中可以將氣體導(dǎo) 入到液體中以形成反應(yīng)混合物，所述反應(yīng)混合物流過第 一表面特征區(qū) 并經(jīng)歷反應(yīng)，接著流過第二表面特征區(qū)，在此處，產(chǎn)物和/或一種或多 種未反應(yīng)的反應(yīng)物從反應(yīng)混合物中被分離。在第二表面特征區(qū)中，可 以使用產(chǎn)生離心力的流動模式，所述流動模式將流體驅(qū)向工藝微通道 的內(nèi)壁，同時將氣體保持在流體核心中。 一個可在流體中產(chǎn)生強的中 心旋流的表面特征的才莫式可以包括一對位于工藝微通道頂部和底部 上的成角度的槽。表面特征的這個模式可以被用于制造中心渦流的流 動模式。在一實施方案中，有孔區(qū)(350、 450、 470)可包括內(nèi)部，所述 內(nèi)部形成每一個工藝微通道的內(nèi)壁的一個或多個的一部分。表面特征 片可覆在有孔區(qū)的此內(nèi)部之上。表面特征可在表面特征片之中和/或之 上形成。反應(yīng)物進料流中的 一種可流過有孔區(qū)和表面特征片進入工藝 微通道。部分的該反應(yīng)物進料流的可以從表面特征的表面分離，同時 部分可以在表面特征片的表面特征內(nèi)流動。表面特征片可包括具有相 對于總流程長度的較小寬度或跨度的成角度表面特征。表面特征片可 為有孔區(qū)提供機械支撐。表面特征可以賦予該進料流反應(yīng)物以旋渦流 動模式。該旋渦流動模式將剪切力賦予流過有孔區(qū)的反應(yīng)物進料流， 因而縮小總體流動路徑中的反應(yīng)物氣泡或液滴的尺寸。在圖30-34中描述了表面特征的例子。表面特征可具有在彼此之 上疊加的或以三維式樣纏繞的兩層或更多層。在各個分離的層中的才莫 式可以是相同或不同的。流動可在各層或僅在一層中旋轉(zhuǎn)或平流?？?不毗鄰于總體流動通道的子層可用于產(chǎn)生額外的表面積。例如，這些 可用于沉積催化劑。流動可在表面特征的第一層旋轉(zhuǎn)并且以分子狀態(tài) 擴散進入第二或更多的子層以促進反應(yīng)。三維的表面特征可通過金屬 鑄造或其它方法制成，其中，變化的式樣可突入分離的平面，如同在 彼此之上疊加?？梢蕴峁┡徲谖⑼ǖ纼?nèi)總體流動通路的三維表面特
征，其中，這些特征具有不同的深度、形狀和/或位置并伴以具有不同 的深度、形狀和/或位置模式的子特征。對于需要額外表面積用于催化 劑沉積的化學(xué)反應(yīng)或分離步驟，這些表面結(jié)構(gòu)可以是有益的。圖31示意說明三維表面特征結(jié)構(gòu)的俯視圖。三維表面特征結(jié)構(gòu)的后視圖的實施例在圖32中說明，其中，在微通道的總體流動微通 路的界面毗鄰處設(shè)置了凹入的V形。在V形之下是與毗鄰于總體流 動通路的表面特征連接的一系列的三維結(jié)構(gòu)，但所述三維結(jié)構(gòu)由不同 形狀、深度和/或位置的結(jié)構(gòu)制成。其進一步的優(yōu)點是產(chǎn)生子層通路， 所述子層通路沒有正好落在毗鄰于微通道內(nèi)的總體流動微通道的開 放的表面特征之下，而是通過一個或多個彎曲的二維或三維通路連 接。對于在微通道中產(chǎn)生經(jīng)調(diào)節(jié)的滯留時間分布而言，該方法可以是 有益的，其中，可能需要具有較寬而不是更窄的滯留時間分布。圖33是三維表面特征的正視圖，在其中，凹入的V形鄰接微通 道內(nèi)的總體流動通路，并且在不同的深度和位置在它們后面具有不同 形狀的附加表面特征。表面特征的長度和寬度可以與用于微通道的長度和寬度同樣的 方式來定義。深度可以是表面特征凹入或凸出微通道表面的距離。表 面特征深度的方向可以相應(yīng)于將被堆疊和結(jié)合的微通道裝置層疊的 方向，所述被堆疊和結(jié)合的微通道裝置在片表面之上或之中形成有表 面特征。表面特征的尺寸可以是指表面特征的最大尺寸；例如圓形凹 槽的深度可指最大深度，即在凹槽底部的深度。表面特征可具有小于約2mm的深度，在一實施方案中小于約 lmm，在一實施方案中在約0.01mm至約2mm的范圍內(nèi)，在一實施 方案中在約O.Olmm至約lmm的范圍內(nèi)，在一實施方案中在約O.Olmm 至約0.5mm的范圍內(nèi)。表面特征的寬度可足以幾乎橫跨微通道寬度 (如所示的人字形設(shè)計)，但在一實施方案中(例如填充特征)可橫跨 微通道寬度的約60%或更低，在一實施方案中約50%或更低，在一 實施方案中約40%或更低，在一實施方案中從微通道寬度的約0.1% 至約60%，在一實施方案中從微通道寬度的約0.1%至約50%,在一
實施方案中從微通道寬度的約0.1%至約40%。表面特征的寬度可以 位于從約0.05mm到約100cm的范圍內(nèi)，并且在一個實施方案內(nèi)在乂人 約0.5mm到約5cm的范圍內(nèi)，在一個實施方案內(nèi)在從約lmm到約2cm的范圍內(nèi)。微通道內(nèi)可包括多個表面特征或表面特征的區(qū)域，包括凹入一個 或多個微通道壁內(nèi)不同深度的表面特征。凹陷之間的間隔可在約 O.Olmm至約10mm的范圍內(nèi)，在一實施方案中在約O.lmm至lmm 的范圍內(nèi)。表面特征可存在于遍及微通道的整個長度或存在于微通道 的部分或區(qū)域中。具有表面特征的部分或區(qū)域可以是間斷的以便在修 整區(qū)中促進所需的反應(yīng)或單元操作(例如分離、冷卻等)。例如，微 通道的一厘米區(qū)可具有緊密隔開的表面特征排列，接著是沒有表面特 征的四厘米的平坦通道，接著是松散隔開的表面特征的二厘米區(qū)。術(shù) 語"松散隔開的表面特征"是用于指具有5倍于表面特征的寬度的間距 或特征之間的距離的表面特征。在一個實施方案中，表面特征可以是基本在微通道的整個軸向長 度上延伸的一個或多個表面特征區(qū)。在一個實施方案中，微通道可具 有在其軸向長度的約50 %或以下的長度上延伸的表面特征，在一個實 施方案中在其軸向長度的約20%或以下的長度上。在一個實施方案 中，表面特征可在微通道的軸向長度約10%至100%上延伸，在一實 施方案中從微通道的軸向長度的約20%到約90%,在一實施方案中從 約30%到約80%，在一實施方案中從約40%到約60%,圖27和31顯示可用于表面特征的若干不同的模式。這些模式不 是用來限制本發(fā)明，僅用來說明若干的可能性。如同任何表面特征一 樣，可在微通道的不同的軸向或橫向區(qū)使用這些模式。散熱裝置可用于冷卻工藝微通道內(nèi)的流體。散熱裝置可用于預(yù)熱 反應(yīng)物。散熱裝置可毗鄰于工藝微通道(210、 310、 410、 940、 950、 960、 960A)、分段的附加纟鼓通道(340、 440)和/或分段的附加液體 催化劑微通道(460)。在一個實施方案中，散熱裝置可不接觸或不毗 鄰于工藝微通道、分段的附加微通道和/或分段的附加液體催化劑微通 道，而是可以遠(yuǎn)離工藝微通道、分段的附加微通道和/或分段的附加液 體催化劑微通道，但充分靠近以從所述工藝微通道、分段的附加微通 道和/或分段的附加液體催化劑微通道接受熱量。散熱裝置可包括一個或多個熱交換通道(220、 320、 420、 942、 952、 962)和/或一個或多 個非流體冷卻元件。非流體冷卻元件可用于形成工藝微通道(210、 310、 410、 940、 950、 960、 960A)、分段的附加微通道(340、 440) 和/或分段的附加液體催化劑微通道(460)的一個或多個壁。可將非 流體冷卻元件配置在工藝微通道、分段的附加微通道和/或分段的附加 液體催化劑樣i通道一個或多個壁內(nèi)?？墒褂门翣柼?Peltier)型熱電 冷卻元件實現(xiàn)冷卻?？裳毓に嚭通道、分革殳的附加纟鼓通道和/或分,殳的 附加液體催化劑微通道的長度使用多個冷卻區(qū)。同樣地，可沿工藝微 通道、分段的附加微通道和/或分段的附加液體催化劑微通道的長度使 用 一種或多種具有不同溫度的熱交換流體。冷卻可以用于驟冷微通道 內(nèi)形成后的產(chǎn)物?？墒褂蒙嵫b置在工藝微通道、分段的附加微通道 和/或分段的附加液體催化劑微通道內(nèi)提供精確的溫度控制。在本發(fā)明 方法過程中，工藝微通道的冷卻，在一個實施方案中，有益于減少不 利的副產(chǎn)物的生成。熱交換通道(220、 320、 420、 942、 952、 962)的至少一個高度 或?qū)挾鹊膬?nèi)部尺寸可達約10mm,在一個實施方案中從約0.05到約 10mm,在一個實施方案中從約0.05到約5mm，在一個實施方案中從 約0.05到約2mm,在一個實施方案中從約0.5到約lmm。長度或?qū)?度可以在vMv約0.15到約10mm的范圍內(nèi)，在一個實施方案中乂人約0.2 到約10mm,在一個實施方案中從約0.3到約10mm。高度或?qū)挾瓤?以在從約0.2到約5mm的范圍內(nèi)，在一個實施方案中從約0.2到約 3mm，在一個實施方案中從約0.3到約2mm。其它內(nèi)部尺寸或高度或 寬度可以在從達約100cm的范圍內(nèi)，在一個實施方案中從約0.01到 約100cm,在一個實施方案中從約0.1到約100cm，在一個實施方案 中從約0.1到約50cm，在一個實施方案中從約0.2到約10cm。熱交換 通道的長度可以是任意值，例如，長度范圍可達約10m,在一個實施
方案中^^約lcm到約10m,在一個實施方案中^v約lcm到約5m,在 一個實施方案中從約lcm到約2.5m，在一個實施方案中從約lcm到 約lm,在一個實施方案中乂人約1到約50cm，在一個實施方案中乂人約 1到約25cm。這些熱交換通道可以是樣i通道。工藝樣么通道(210、 310、 410、 940、 950、 960、 960A)、分段的附加微通道(340、 440)和/ 或分段的附加液體催化劑微通道(460)，以及下一個毗鄰的熱交換通 道(220、 320、 420、 942、 952、 962 )之間的間隔可以在從約0.05mm 到約5mm的范圍內(nèi)，在一個實施方案中從約0.2mm到約2mm。熱交 換通道可以包括上文所討論的表面特征以調(diào)整流動或促進熱交換通 道內(nèi)的熱交換流體的混合。熱交換流體可以包括任何流體。熱交換流體可以包括空氣，蒸汽， 液態(tài)水，氣態(tài)氮，液氮，包括惰性氣體、 一氧化碳、二氧化碳的其它 氣體，如礦物油的油，氣態(tài)烴類，液態(tài)烴類，以及諸如可由Dow-Union Carbide獲得的道氏熱載體A (DowthermA)和特米"i若(Therminol) 的熱交纟灸;^u體。熱交換流體可包括第 一反應(yīng)物進料流和或第二反應(yīng)物進料流。這 可提供工藝預(yù)加熱和/或提高工藝總熱效率。在一實施方案中，可在熱交換通道內(nèi)實施吸熱過程。可在熱交換 通道中進行的吸熱過程的例子包括蒸汽重整和脫氬反應(yīng)。在一實施方高于對流冷卻熱通量大致一個數(shù)量級或更高。在一實施方案中，熱交換流體在熱交換通道時可經(jīng)歷相變。該相 變可以從工藝微通道中除去比對流冷卻額外多的熱量。例如，液體熱 交換流體可以#皮蒸發(fā)，以及，從工藝孩(通道傳遞至熱交換通道的額外 熱量將由熱交換流體所需要的蒸發(fā)潛熱產(chǎn)生。這種相變的例子是經(jīng)歷 局部或全部沸騰的油或水。在一實施方案中，相變流體的沸騰百分比 可達到以重量計的約100% ,在一實施方案中達到以重量計的約75 % , 在一實施方案中達到以重量計的約50%。在微通道反應(yīng)器中用于對流熱交換的熱通量可以在微通道反應(yīng)
器中的一個或多個工藝微通道中每平方厘米表面積從約0.01瓦至約瓦(W/cm"的范圍內(nèi)，在一實施方案中從約0.1 W/cm2至約 50W/cm2，在一實施方案中從約1 W/cn^至約10W/cm2。用于熱交換 流體相變和/或吸熱反應(yīng)的熱通量可在從0.01 W/cn^至約250W/cm2的 范圍內(nèi)，在一實施方案中從約1 W/cn^至約250W/cm2，在一實施方 案中從約1W/cn^至約100W/cm2，在一實施方案中從約1W/cn^至約 50W/cm2,在一實施方案中從約1 W/cn^至約25W/cm2,在一實施方 案中從約1 W/cn^至約10W/cm2。在一實施方案中，進入工藝微通道的進料流的溫度可以在流出工 藝微通道的產(chǎn)物溫度的約200。C以內(nèi)，在一實施方案中約100。C以內(nèi)， 在一實施方案中約50。C以內(nèi)，在一實施方案中約20。C以內(nèi)，在一實 施方案中約l(TC以內(nèi)。在緊密接近或毗鄰于工藝微通道的熱交換通道和/或非流體冷卻 元件之間應(yīng)用受控?zé)峤粨Q可以在工藝微通道之間提供均一的溫度分 布。這提供了獲得比常規(guī)處理設(shè)備例如混合罐以更快的速率獲得更均 一的熱交換成為可能性。在使用多個工藝微通道的微通道反應(yīng)器中， 在一個實施方案中，在沿工藝微通道長度上至少一個共用位置上工藝 微通道之間溫度的差別可以小于約5°C,在一個實施方案中小于約 2°C,并且在一個實施方案中小于約rc。毗鄰或4妻近于工藝孩i通道或分^:的附加孩t通道或二者的熱交換 通道和/或非流體冷卻元件沿這些通道的長度可以應(yīng)用獨立的溫度區(qū)。 例如在一個實施方案中，鄰近進入工藝纟效通道的入口的第一區(qū)的溫度 可以保持在高于或低于鄰近工藝^L通道末端的第二區(qū)中的第二溫度。 可以在工藝微通道內(nèi)加入冷卻或驟冷區(qū)以冷卻產(chǎn)物。熱分布可能具有 大量的組合，從而允許在沿工藝微通道和/或分段的附加微通道的長度 提供修整的熱分布，包括在工藝微通道內(nèi)的反應(yīng)區(qū)之前和/或之后可以 i殳置加熱或冷卻區(qū)以加熱或冷卻進料流和/或產(chǎn)物。進入熱交換通道的熱交換流體可以在約0。C到約500。C的溫度范 圍內(nèi)，并且在一個實施方案中從IO(TC到約400°C。流出熱交換通道
的熱交換流體可以在約0。C到約500。C的溫度范圍內(nèi)，在一個實施方 案中從100。C到約400°C。熱交換通道內(nèi)的熱交換流體的滯留時間可 以在約5亳秒到約1分鐘的范圍內(nèi)，并且在一個實施方案中從約20 毫秒到約1分鐘，在一個實施方案中從約50毫秒到約1分鐘，在一 個實施方案中從約100毫秒到約1分鐘。當(dāng)熱交換流體流過熱交換通 道時的壓降可以在達約5atm/m的范圍內(nèi)，在一個實施方案中達約1 atm/m，在一個實施方案中達約0.5atm/m,在一個實施方案中從約0.01 到約5atm/m。熱交換流體可以是蒸氣、液體、或蒸氣和液體混合物的 形式。蒸氣流過熱交換通道的雷諾數(shù)可以在從約10到約5000的范圍 內(nèi)，并且在一個實施方案中/人約100到約3000。液體流過熱交換通道 的雷諾數(shù)可以在從約10到約20000的范圍內(nèi)，并且在一個實施方案 中從約100到約5000。在一個實施方案中，因為烷化和酰化反應(yīng)是》文熱反應(yīng)，樣i通道反 應(yīng)器內(nèi)溫度升高可以是一項設(shè)計和操作所要考慮的重要內(nèi)容。所要考 慮的內(nèi)容涉及要避免產(chǎn)物選擇性的降低和/或催化劑壽命的縮短。沿工 藝微通道長度的至少一部分分段加入反應(yīng)物進料流的其中之一，其可 用于本發(fā)明方法不同的實施方案(參見圖4-7, 9和10)，提供了對微 通道內(nèi)溫度升高的限制或控制的優(yōu)點。這還提供了降低分段加入的反 應(yīng)物的局部分壓的優(yōu)點。這可以增加低級反應(yīng)的選擇性。使用分段加 入以限制或控制工藝微通道內(nèi)的溫度升高在圖28中描述，其中溫度 分布是放熱反應(yīng)的曲線。參見圖28,對于不使用反應(yīng)物之一的分段加 入的方法，在接近相應(yīng)于最大進料濃度的工藝微通道入口處觀察到最 大的溫度；參見圖28標(biāo)記為"未分段(No Staging)"曲線。標(biāo)記為"分 段(Staging)"的曲線是在工藝微通道內(nèi)使用相同的床體大小、總體 進料速率和溫度，但是具有三個不同進料位置的溫度分布。最大溫度 顯著降低。分段加入進料的設(shè)計也促進了沿工藝微通道長度熱通量的 分布更為均一或修整；參見圖29。這可以顯著地穩(wěn)定本發(fā)明的熱傳遞?？梢杂萌魏伪ＷC足夠強度和尺寸穩(wěn)定性和熱傳遞特征以能夠?qū)?施本發(fā)明方法的任何材料構(gòu)建微通道反應(yīng)器100。適合的材料的實例
包括鋼(例如，不銹鋼、碳鋼、以及類似物)、鋁、鈥、鎳、以及任 意上述金屬的合金、塑料(例如環(huán)氧樹脂、UV硬化的樹脂、熱固性 樹脂，以及類似物)、蒙乃爾合金、因科鎳合金、陶覺、玻璃、合成 物、石英、硅，或其中的兩種或更多種的組合?？墒褂靡阎募夹g(shù)制 造微通道反應(yīng)器，如電線放電加工、常規(guī)加工、激光切割、光化學(xué)加 工、電化學(xué)加工、鑄造、噴水、沖壓、蝕刻(例如化學(xué)、光化學(xué)或等 離子體蝕刻)和以上技術(shù)的結(jié)合?？梢酝ㄟ^形成具有一部分被除去以 允許流體通過的層或片構(gòu)建微通道反應(yīng)器。可以通過擴散結(jié)合、激光 焊接、擴散硬釬焊和類似方法對附著于片上的片或條進行堆疊組合以 形成一體化設(shè)備。片的堆疊可以用襯墊裝配在一起，以形成一體化的 結(jié)構(gòu)。微通道反應(yīng)器可以與一個或多個合適的歧管、閥門、導(dǎo)管等結(jié)合 使用以控制反應(yīng)物、產(chǎn)物和熱交換流體的流動。盡管它們沒有在圖中 示出，但本領(lǐng)域技術(shù)人員可以容易地設(shè)置。微通道反應(yīng)器可以與一個 或多個下游分離單元結(jié)合使用，例如一個或多個蒸餾、吸收、吸附或 膜分離單元。本發(fā)明方法每個單程所可以達到的更高轉(zhuǎn)化、更高選擇 性和/或更低循環(huán)比率可以不必需要這樣的下游分離單元或減少這種 下游分離單元的尺寸或數(shù)量。催化劑可以包括任意的烷化和/或?；呋瘎４呋瘎┛梢允枪?體、液體或其混合物的形式。催化劑可以是質(zhì)子酸，例如硫酸、氬氟 酸或磷酸。催化劑可以是弗里德-克拉夫茨催化劑，例如三氯化鋁或氟 化硼。催化劑可以是固體酸催化劑例如，無定形或結(jié)晶的鋁硅酸鹽、 粘土、離子交換樹脂、混合的氧化物，或被承載的酸。該固體酸可以 是ZSM-5或Y-型的沸石。催化劑可以包含氫化金屬成分和固體酸組分。適合的氫化金屬組 分的例子包括過渡金屬，例如周期表第VIII族的金屬。在其中，周期 表第VIII族的貴金屬是有用的。可以使用鉑、把，及其混合物。固體 酸組分的例子包括沸石，例如，p沸石、MCM-22、 MCM-36、發(fā)光沸 石、X-沸石和Y-沸石，包括H-Y-沸石和USY-沸石，諸如石圭酸鋁(silica-alumina)的非沸石固體酸，諸如鋯、鈥或錫的碌^酸鹽氧化物的 硫酸鹽氧化物，鋯、鉬、鴒等的硫酸鹽混合氧化物，以及含氯鋁氧化 物。液體催化劑可以是分散于第 一反應(yīng)物流、第二反應(yīng)物流或兩種流 的混合物中的液滴形式。這些混合物可以是乳化液的形式。液滴可以 具有從約0.001到約100微米的范圍內(nèi)的平均直徑，在一個實施方案 中從約0.01到約100微米，在一個實施方案中從約0.05到約IO微米， 在一個實施方案中從約0.1到約IO微米。液滴分布的跨度可以位于從 約0.001到約5的范圍內(nèi)，在一個實施方案中從約0.001到2，在一個 實施方案中/人約0.001到約1，在一個實施方案中乂人約0.001到約0.1， 在一個實施方案中^v約0.001到約0.01。構(gòu)造。如上文所指示，催化劑可以充填或部分充填工藝微通道的橫截 面和/或被涂覆于工藝微通道內(nèi)壁之上。催化劑可以是平均粒徑為從約 1到約lOOO(im范圍內(nèi)的粉碎的固體顆粒(例如，小球、粉末、纖維， 以及類似物)，并且在一個實施方案中約IO到約500(im，在一個實施 方案中約25到約250nm。在一個實施方案中，催化劑可以是例如圖 22所描述的粉碎的固體顆粒的固定床的形式。參見圖22,催化劑850 被包含在工藝微通道852之內(nèi)。反應(yīng)物如箭頭854和856所示流過催 化劑床。催化劑可以被承載于例如泡沫、氈、填料(wad)或其組合的多 孔載體結(jié)構(gòu)上。本文所使用的術(shù)語"泡沫"是指具有限定遍及所述結(jié)構(gòu) 的孔的連續(xù)壁的結(jié)構(gòu)。本文所使用的術(shù)語"氈"是指在其間具有間隙空 間的纖維結(jié)構(gòu)。本文所使用的術(shù)語"填料"是指具有纏繞股線結(jié)構(gòu)的載 體，例如鋼絲絨。催化劑可以被承載于具有蜂房結(jié)構(gòu)或蛇形構(gòu)造的載 體上。催化劑可以一皮^^載于側(cè)流載體結(jié)構(gòu)上，所述側(cè)流載體結(jié)構(gòu)例如具 有毗鄰間隙的氈、具有毗鄰間隙的泡沫、具有間隙的翅片結(jié)構(gòu)、在任 何插入基片上的涂層，或以用于流動的相應(yīng)間隙平行于流動方向的紗
網(wǎng)。圖23描述了側(cè)流結(jié)構(gòu)的一個實施例。在圖23中，催化劑860被 包含在工藝微通道862之內(nèi)。開放的通路864允許反應(yīng)物如箭頭866 和868所示流過工藝纟鼓通道862接觸催化劑860。催化劑可以被承載于流過載體結(jié)構(gòu)上，所述流過載體結(jié)構(gòu)例如泡 沫、填料、小球、粉末或紗網(wǎng)。圖24描述了流過結(jié)構(gòu)的一個實施例。 在圖24中，催化劑870被包含在工藝微通道872之內(nèi)，并且如箭頭 874和876所示，反應(yīng)物流過催化劑870。載體可以由含有下列物質(zhì)的材料制成硅膠、泡沫銅、燒結(jié)的不 銹鋼纖維、鋼絲絨、氧化鋁、聚(甲基異丁烯酸酯)、多磺酸鹽、聚 四氟乙烯、鐵、海綿鎳、尼龍、聚偏二氟乙烯、聚丙烯、聚乙烯、聚 乙烯乙基酮、聚乙烯醇、聚醋酸乙烯酯、聚丙烯酸酯、聚曱基丙烯酸 甲酯、聚苯乙烯、聚苯石危醚、聚砜、聚丁烯，或其中兩種或更多種的 組合。在一個實施方案中，載體結(jié)構(gòu)可以由導(dǎo)熱材料制成，例如金屬， 以促進熱量從催化劑傳導(dǎo)出去。催化劑可以被直接涂覆于工藝微通道的內(nèi)壁，從溶液中生長在壁 上，或原位涂覆于翅片結(jié)構(gòu)上。催化劑可以是單片的多孔連續(xù)材料， 或呈物理接觸的多片的形式。在一個實施方案中，催化劑可以包括連 續(xù)材料并具有連續(xù)的多孔性，以使分子可以擴散通過催化劑。在該實施方案中，流體可以流過催化劑而不是環(huán)繞催化劑。在一個實施方案 中，催化劑的橫截面積可以占工藝微通道橫截面積的約1到99%,在 一個實施方案中從約10到約95%。根據(jù)BET測量的催化劑的表面積 可大于約0.5mVg，在一個實施方案中大于約2 m2/g，在一個實施方 案中大于約5mVg，在一個實施方案中大于約10m2/g，在一個實施方 案中大于約25mVg，在一個實施方案中大于約50m2/g。催化劑可以包括多孔載體、覆蓋多孔載體的界面層，以及分散在 或沉積在界面層之上的催化劑材料。界面層可以是沉積于載體上的溶 液，或者其可以通過化學(xué)蒸氣沉積或物理蒸氣沉積而沉積。在一個實 施方案中，催化劑包括多孔載體、可選擇的覆蓋載體的緩沖層、覆蓋 載體或可選擇的緩沖層的界面層，以及分散在或沉積在界面層之上的
催化劑材料。上述層的任意層都可以是連續(xù)的，或以斑點或圓點形式 不連續(xù)，或以具有孔隙或洞的層形式不連續(xù)。多孔載體可以具有根據(jù)水4艮測孔計測量的至少約5%的孔隙率，以及約1到約1000 nm的平均孔徑(孔徑總和除以孔數(shù))。多孔載體 可以由上述指示的被認(rèn)為可用于制造載體結(jié)構(gòu)的任一材料制成。多孔 載體可以包含多孔陶乾載體或金屬泡沫?？梢允褂玫钠渌亩嗫纵d體 包括碳化物、氮化物和復(fù)合材料。多孔材料可以具有從約30%到約 99%的孔隙率，在一個實施方案中從約60%到約98%。多孔載體可以 是泡沫、氈、填料或其組合的形式。金屬泡沫的開放小室可以從約每 英寸20個孔(ppi)到約3000ppi,在一個實施方案中約20到1000ppi, 在一個實施方案中約40到120ppi。術(shù)語"ppi，，是指每英寸的孔的最大 數(shù)量(在各向同性的材料中，與測量的方向無關(guān)，但是在非各向同性 材料中以最大孔數(shù)量的方向進行測量)。當(dāng)存在緩沖層時，其可以具有與多孔載體和界面層兩者不同的組 成和/或密度，在一個實施方案中，其具有的熱膨脹系數(shù)介于多孔載體 和界面層熱膨脹系數(shù)之間。緩沖層可以是金屬氧化物或金屬碳化物。 緩沖層可以包括A1203, Ti02, Si02, Zr02,或其組合。A1203可以是 a-Al203, 1八1203或其組合。a-Al203提供了對氧擴散的優(yōu)越的抗性的 優(yōu)點。緩沖層可以由兩個或更多個成分不同亞層構(gòu)成。例如，當(dāng)多孔 材料是金屬，例如，不銹鋼泡沫時，可以使用由兩個成分不同亞層構(gòu) 成的緩沖層。第一亞層(與多孔載體接觸)可以是Ti02。第二亞層可 以位于Ti02之上的a-Al203。在一個實施方案中，01-八1203亞層是對其 下的金屬表面提供保護的致密層。然后，例如氧化鋁的具有較低的密 度、高表面積的界面層被作為催化劑活性層的載體而沉積。多孔載體可以具有不同于界面層的熱膨脹系數(shù)。在此情況下，可能需要緩沖層，以便在兩個熱膨脹系數(shù)之間過渡。通過控制緩沖層的 組成可以調(diào)節(jié)其熱膨脹系數(shù)以獲得與多孔載體和界面層相容的熱膨 脹系數(shù)。緩沖層應(yīng)沒有開口或針形孔以提供對下方載體的良好保護。 緩沖層可以是非多孔的。緩沖層的厚度可小于多孔載體平均孔徑的一
半。緩沖層的厚度可為約0.05到約10 在一個實施方案中約0.05 到約5 pm。在本發(fā)明的 一個實施方案中，可以不需要緩沖層而獲得充分的粘 附力和化學(xué)穩(wěn)定性。在該實施方案中可以刪去緩沖層。界面層可以包括氮化物、碳化物、硫化物、囟化物、金屬氧化物、 碳、或其組合。界面層為被承載的催化劑提供了高表面積和/或提供理 想的催化劑-載體之間的相互作用。界面層可以由常規(guī)用于催化劑載體 的任意金屬構(gòu)成。界面層可以由金屬氧化物組成?？梢允褂玫慕饘傺?化物的實例包括y-AI203, Si02, Zr02,1102,鎢氧化物,氧化鎂，釩氧化物, 鉻氧化物，錳氧化物，鐵氧化物，鎳氧化物，鈷氧化物，銅氧化物，鋅 氧化物，鉬氧化物，錫氧化物，釣氧化物，鋁氧化物，鑭系氧化物，沸 石以及其組合。界面層可以用作催化劑活性層而不需要任何進一步的 催化劑材料沉積其上。但是，通常界面層用于結(jié)合催化活性層。界面 層也可以由兩個或多個成分不同的亞層構(gòu)成。界面層的厚度可以小于 多孔載體平均孔徑大d、一半。界面層的厚度可為約0.5到約100 (im, 在一個實施方案中約1到約50 pm。界面層可以是結(jié)晶或無定形的。 界面層可以具有至少約1 m2/g的BET表面積。催化劑可以沉積在界面層上。可選擇地，催化劑材料可以與界面 層同時沉積。催化劑層可以緊密分散在界面層上。催化劑層"分散"或?qū)?即界面層)表面之上，載體層的裂縫內(nèi)或載體層的開孔內(nèi)。催化劑可以被承載于位于工藝微通道內(nèi)的一個或多個翅片的組 件上。圖25-27描述了一些實施例。參照圖25,翅片組件880包括安 裝在翅片載體884上的翅片882,所述翅片載體884覆蓋在工藝微通 道888的基壁886上。翅片882從翅片載體884中突出進入工藝樣史通 道888的內(nèi)部。翅片882向工藝《殷通道888的上壁890的內(nèi)表面延伸。 位于翅片88之間的翅片通道892提供使流體平行于工藝^f效通道888 的長度方向流過該通道的流路。每一個翅片882在其每一個側(cè)面具有 外表面，該外表面提供催化劑的承載基礎(chǔ)。在本發(fā)明方法中，反應(yīng)物
流過翅片通道892,接觸被承載于翅片882外表面的催化劑，并反應(yīng) 生成產(chǎn)物。圖26所描述的翅片組件880a與圖25所描述的翅片組件 880相似，例外之處在于翅片882a不自始至終延伸到樣i通道888的上 壁890的內(nèi)表面。圖27所描述的翅片組件880b與圖25所描述的翅 片組件880相似，例外之處在于翅片組件880b上的翅片882b具有梯 形的橫截面形狀。每一個翅片(882、 882a、 882b)的高度可以在從 約0.02mm達工藝微通道888高度的范圍內(nèi)，在一個實施方案中從約 0.02到約10mm,在一個實施方案中/人約0.02到約5mm,在一個實 施方案中從約0.02到約2mm。每一個翅片(882、 882a、 882b)的寬 度可以在約0.02到約5mm的范圍內(nèi)，在一個實施方案中從約0.02到 約2mm,在一個實施方案中從約0.02到約lmm。每一個翅片(882、 882a、 882b)的長度可以從任意長度高到工藝微通道888的長度，在 一個實施方案中高到約10m,在一個實施方案中^Mv約0.5到約10mm， 在一個實施方案中從約0.5到約6mm,在一個實施方案中從約0.5到 約3mm。每一個翅片(882、 882a、 882b )之間的間隙可以是任意值， 并且可以從約0.02到約5mm，在一個實施方案中從約0.02到約2mm， 在一個實施方案中^Mv約0.02到約lmm。工藝樣i通道888內(nèi)翅片(882、 882a、 882b)的數(shù)量可以從工藝微通道888寬度的每厘米約1到約50 個翅片，在一個實施方案中從每厘米約1到30個翅片，在一個實施 方案中從每厘米約1到10個翅片，在一個實施方案中從每厘米約1 到5個翅片，在一個實施方案中乂人每厘米約1到3個翅片。才艮據(jù)上文 所提示的，每一個翅片的橫截面形狀可以是如圖25或圖26所描述的 矩形或正方形，或如圖27所描述的梯形。當(dāng)沿其長度觀察，每一個 翅片(882、 882a、 882b)可以是直的、圓錐形或具有蛇形構(gòu)造?？?由保證足夠的強度、尺寸穩(wěn)定性和傳熱特性以進行本發(fā)明方法所要的 操作的任何材料構(gòu)成翅片組件(882、 882a、 882b )。這些材料包括 鋼(例如，不銹鋼、碳鋼、以及類似物)；蒙乃爾合金；因科鎳合金； 鋁；鈦；鎳；鈾；銠；銅；鉻；黃銅；任意上述金屬的合金；聚合物 (例如，熱固性樹脂)；陶資；玻璃；包括一種或多種聚合物(例如，熱
固性樹脂)和玻璃纖維的復(fù)合物；石英；硅；或其兩種或更多種的組合。 翅片組件(880、 880a、 880b)可以由諸如包括Fe， Cr, Al和Y的合金 的由A1203形成的材料，或者諸如Ni, Cr和Fe的合金的由Cr203形成 的材料制成。在一個實施方案中，工藝微通道(210、 310)內(nèi)的反應(yīng)區(qū)(212、 312)以具有總體流動通路為特征。術(shù)語"總體流動通路"是指工藝微 通道內(nèi)的開放通路(連續(xù)的總體流動區(qū))。連續(xù)的總體流動區(qū)使液體 快速流過微通道而沒有大的壓降。在一個實施方案中總體流動區(qū)的流 體流動為層流。每一個工藝樣i通道(210、 310)內(nèi)的總體流動區(qū)可以 具有約0.05到約10,000 mm2的橫截面積，在一個實施方案中從約0.05 到約5000 mm2，在一個實施方案中從約0.1到約2500 mm2?？傮w流 動區(qū)可以具有工藝微通道橫截面積的從約5%到約95%,在一個實施 方案中從約30%到約80%。在一個實施方案中，通過限制催化劑所需要的擴散長度或距離可 以實現(xiàn)相對短的接觸時間、對目的烷化和/或?；a(chǎn)物相對高的選褲: 性，和/或催化劑相對低的失活率。盡管不希望受理論所限，據(jù)信，這 可類似于梯勒(Thiele)模數(shù)分析中孔長度。梯勒模數(shù)被定義為孔長 度乘以 一術(shù)語的平方根，所述術(shù)語被定義為反應(yīng)速率常數(shù)乘以反應(yīng)物 混合物密度除以孔內(nèi)的有效擴散率。梯勒模數(shù)可涉及反應(yīng)效率因子， 其中梯勒模數(shù)的增加給出較低的效率因子，或者，反過來，對催化劑 活性較低的有效應(yīng)用。在苯與乙烯的烷化過程中，在ZSM-5沸石催 化劑的存在時，當(dāng)催化劑在所設(shè)計的載體例如金屬泡沫上或在工藝微 通道的壁上采以薄層的形式，則可以取得這種效果。這使得空速增加， 并且以較高的苯對乙烯比率進行操作。在一個實施方案中，可以使用 化學(xué)蒸氣沉積生產(chǎn)催化劑薄層。該薄層的厚度可在達約50微米的范 圍內(nèi)，在一個實施方案中從約0.1到約20微米，在一個實施方案中從 約0.1到約10微米，在一個實施方案中從約0.1到約5微米，在一個 實施方案中從約0.1到約1微米，在一個實施方案中從約0.25微米。 這些尺寸可以小于許多ZSM-5沸石晶體的直徑。這些薄層的效果是
通過降低擴散距離降低反應(yīng)物在活性催化劑結(jié)構(gòu)內(nèi)的時間。這降低了 反應(yīng)物花費在催化劑活性部分內(nèi)的時間。結(jié)果可以是對目的烷化和/ 或?；a(chǎn)物選擇性的增高和降低焦碳的產(chǎn)生。該催化劑布置模式的優(yōu) 點在于，不像在常規(guī)的催化劑中，催化劑活性部分受限于不活躍的低壁緊密接觸。這可用于在微通道反應(yīng)器所能達到的高的熱傳導(dǎo)率的調(diào) 節(jié)，并可以精確控制溫度。結(jié)果是可以在增高的溫度(更快的動力學(xué)) 進行操作而不增加焦碳，因此具有較高的生產(chǎn)率和產(chǎn)量以及延長的催 化劑壽命。實施例具有2mm高度、25.4mm寬度和30.5cm長度的工藝微通道具有 ZSM-5沸石催化劑層，在所述催化劑層內(nèi)壁上具有0.25微米厚度的 涂層。含有每2摩爾苯對1摩爾乙烯的苯和乙烯預(yù)混合進料流過工藝 微通道。入口處的進料混合物的溫度為500°C。在空速超過約10,000 hi^下操作工藝微通道，其乙苯總產(chǎn)量估計約為99%。在一個實施方案中，催化劑可以再生?？梢酝ㄟ^使再生流體流過 工藝微通道(210, 310, 410)接觸催化劑實施該催化劑再生。再生流體可 以包括氫或被稀釋的氬氣流。稀釋劑可以包括氮、氬、蒸汽、曱烷、 二氧化碳，或其兩種或多種的混合物。再生流體中的H2濃度以體積 計可以在達約100%的范圍內(nèi)，在一個實施方案中以體積計從約1到 約100%,在一個實施方案中以體積計從約1到約50%。再生流體可 以包括氧氣或含氧氣的流體。再生流體中的02濃度以體積計可在達 約95%的范圍內(nèi)，在一個實施方案中以體積計從約1到約50%。再生 流體可以從頂管104流過工藝微通道流向底管106，或者以相反方向 從底管106流過工藝微通道流向頂管104。再生流體的溫度可以從約 20到約60(TC，在一個實施方案中約20到約40(TC,在一個實施方案 中約80到約200。C。在再生步驟中工藝微通道(210， 310,410, 940， 950, 960, 960A)內(nèi)的壓力可以在從約1到約IOO個大氣壓的范圍內(nèi)，在一 個實施方案中約1到約10個大氣壓。再生流體在工藝微通道內(nèi)的滯
留時間可以在從約0.001到約10秒的范圍內(nèi)，并且在一個實施方案中 約0.01秒到約1秒。在工藝《鼓通道(210, 310, 410， 940, 950， 960, 960A)內(nèi)反應(yīng)物與催 化劑的接觸時間可以在達約IO分鐘的范圍內(nèi)，在一個實施方案中約1 毫秒(ms)到約IO分鐘，在一個實施方案中約1 ms到約5分鐘，在一 個實施方案中在從約1 ms到約2分鐘的范圍內(nèi)，在一個實施方案中 在從約1 ms到約1分鐘的范圍內(nèi)，在一個實施方案中從約1 ms到約 500ms,在一個實施方案中從約1 ms到約200ms,在一個實施方案中 從約1 ms到約100ms,在一個實施方案中從約1 ms到約50ms,在一 個實施方案中從約lms到約20ms,在一個實施方案中從約1 ms到約 10ms。反應(yīng)物和產(chǎn)物流過微通道反應(yīng)器芯102的重時空速(WHSV)可以 至少約100 (ml喂料)/ (g催化劑)(小時)。WHSV可以在/人約100 到約1,000,000的范圍內(nèi)，在一個實施方案中從約10,000到約 1,000,000 (ml喂料)/ (g催化劑)(小時)，在一個實施方案中從約 10,000到約100,000 ( ml喂料)/ ( g催化劑)(小時)。進入孩i通道反應(yīng)器芯102的反應(yīng)物的溫度可以在從約2(TC到約 50(TC的范圍內(nèi)，在一個實施方案內(nèi)約IO(TC到約400°C，在一個實施 方案內(nèi)約15(TC到約250°C。微通道反應(yīng)器芯102中的工藝微通道內(nèi)的溫度可以在從約20°C 到約50(TC的范圍內(nèi)，在一個實施方案內(nèi)約100。C到約400。C，在一個 實施方案內(nèi)約150。C到約250°C。流出微通道反應(yīng)器芯102的產(chǎn)物的溫度可以在從約20。C到約 500。C的范圍內(nèi)，在一個實施方案內(nèi)約100。C到約400°C，在一個實施 方案內(nèi)約150。C到約250°C。樣吏通道反應(yīng)器芯102內(nèi)的工藝樣i通道中的壓力可以在達約100個 大氣壓的絕對壓力范圍內(nèi)，并且在一個實施方案中達約75個大氣壓 的絕對壓力，在一個實施方案中達約50個大氣壓的絕對壓力。在一 個實施方案中，壓力可以在從約1到約50個大氣壓的絕對壓力，在
一個實施方案中從約10到約40個大氣壓的絕對壓力，在一個實施方 案中從約20到約30個大氣壓的絕對壓力。反應(yīng)物和/或產(chǎn)物流過工藝微通道的壓降可以在工藝微通道長度 每米達約5個大氣壓(atm/m)的范圍內(nèi)，并且在一個實施方案中達 約1 atm/m，在一個實施方案中達約0.1 atm/m。第二反應(yīng)物進料流流過有孔區(qū)(350、450 )的壓降可以在達約5atm 的范圍內(nèi)，并且在一個實施方案中從約0.001到約5atm,在一個實施 方案中從約0.001到約0.2atm,在一個實施方案中從約0.001到約 0.05atm。流過工藝微通道的反應(yīng)物和產(chǎn)物可以是蒸氣、液體、或蒸氣和液 體混合物的形式。流過工藝微通道的蒸氣流動的雷諾數(shù)可以在從約10 到約10000的范圍內(nèi)，并且在一個實施方案中約100到約3000。流過 工藝微通道的液體流動的雷諾數(shù)可以在從約10到約10000的范圍內(nèi)， 并且在一個實施方案中約100到約3000。盡管不希望受限于理論，據(jù)信高表面流速有利于在反應(yīng)中氣體相 和液體相都存在的反應(yīng)。這是因為流體的剪切力可以作用于在可在催 化劑表面之上形成的薄液體層。專交薄的液體膜可以減少反應(yīng)物對催化 劑表面的傳質(zhì)阻力，并在較短的接觸時間內(nèi)提高反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率，例 如，接觸時間小于約500毫秒。在一個實施方案中，流過工藝孩i通道 的流體的表面速度可以至少為約每秒0.01米(m/s),并且在一個實施 方案中在從約0.01到約5m/s的范圍內(nèi)，在一個實施方案中在從約 0.01到約2m/s的范圍內(nèi)，在一個實施方案中為從約0.01到約lm/s的 范圍內(nèi)，在一個實施方案中為vMv約0.05到約0.5m/s的范圍內(nèi)。一個實施方案中，本發(fā)明方法可以使用反應(yīng)蒸餾以形成目的烷化 和/或酰化產(chǎn)物。這些在圖11-13得到了描述。參見圖11,使用可被稱 為反應(yīng)蒸餾《敖通道反應(yīng)器的孩i通道反應(yīng)器500可以實施該方法。微通 道反應(yīng)器500包括微通道反應(yīng)器芯502、進料流頂管504、進料流頂 管和產(chǎn)物底管506,以及熱交換歧管508。反應(yīng)器芯502包括一個或 多個工藝^f鼓通道。每一個工藝微通道包括一個或多個反應(yīng)區(qū)。在一個
實施方案中，如箭頭510所示，含反應(yīng)物底物的第一反應(yīng)物進料流通 過進料流頂管504流入微通道反應(yīng)器500。如箭頭511所示，含烷化 劑、?；瘎┗蚱浠旌衔锏牡诙磻?yīng)物進料流通過進料流頂管和產(chǎn)物底 管506流入孩么通道反應(yīng)器500?？蛇x擇地，如箭頭511所示，第一反 應(yīng)物進料流通過進料流頂管和產(chǎn)物底管506流入樣t通道反應(yīng)器500, 并且如箭頭510所示，第二反應(yīng)物進料流通過進料流頂管504可以流 入4效通道反應(yīng)器500。通過進料流頂管504進入纟鼓通道反應(yīng)器500的 反應(yīng)物進料流510可以是液體的形式，同時通過進料流頂管和產(chǎn)物底 管506流入微通道反應(yīng)器500的反應(yīng)物進料流511可以是蒸氣的形式。 第一反應(yīng)物進料流和第二反應(yīng)物進料流流入反應(yīng)器芯502內(nèi)的一 個或多個工藝微通道。在工藝微通道中，反應(yīng)物進料流流入反應(yīng)區(qū)， 在此處，它們相互4妻觸并和催化劑接觸，并反應(yīng)形成目的烷化和/或酰 化產(chǎn)物。催化劑可以是液體、固體或其組合的形式。液體催化劑可以 與第 一和/或第二反應(yīng)物進料流的其中之一混合。液體催化劑可以被獨 立地導(dǎo)入反應(yīng)區(qū)。液體催化劑可以是如上所討論的分散液滴。固體催 化劑可以具有適合在反應(yīng)區(qū)內(nèi)的任何尺寸和構(gòu)造。這些尺寸和構(gòu)造與 上述所討論的相同。烷化和/或?；a(chǎn)物從反應(yīng)器芯502通過進料流頂 管和產(chǎn)物底管506流動，并且如箭頭516所示，/人進^f流頂管和產(chǎn)物 底管506流出反應(yīng)器。產(chǎn)物可以是液體的形式。反應(yīng)物進料流511可 以與反應(yīng)物進料流510反應(yīng)生成產(chǎn)物。反應(yīng)物進料流511的未反應(yīng)組 分可以與產(chǎn)物流516混合。沒有與產(chǎn)物流516形成混合物的進津+流511 的任何未反應(yīng)組分可以通過頂管504,如箭頭517所示，流出纟敖通道 反應(yīng)器500。盡管本發(fā)明方法的一個優(yōu)勢在于單程通過微通道反應(yīng)器 可以獲得高水平的達到目的烷化產(chǎn)物和/或?；a(chǎn)物的轉(zhuǎn)化率，在一個 實施方案中，使用常規(guī)技術(shù)一個或多個反應(yīng)物可以與烷化和/或?；a(chǎn) 物相分離，并通過孩i通道反應(yīng)器500重循環(huán)返回。未反應(yīng)的反應(yīng)物可 以通過微通道反應(yīng)器重循環(huán)任何次數(shù)，例如，l次、2次、3次、4次等。在本發(fā)明方法中，熱量可以從微通道反應(yīng)器500內(nèi)的工藝微通道
轉(zhuǎn)移到散熱裝置。散熱裝置可以包括一個或多個熱交換通道和/或非流 體冷卻元件。這些可以毗鄰于或遠(yuǎn)離于工藝孩i通道。在一個實施方案中，如箭頭512所示，熱交換流體流入熱交換歧管508,并乂人熱交換 歧管508通過反應(yīng)器芯502內(nèi)的熱交換通道，然后返回到熱交換歧管 508并如箭頭514所示流出熱交換歧管508。熱交換歧管508可以包 括一 個或多個熱交換頂管和一個或多個熱交換底管，以從熱交換出口 流514中分離熱交換入口流512?？梢允褂脤α鱾鳠釋嵤┓磻?yīng)物進料 流和產(chǎn)物以及熱交換流體之間的熱交換。在一個實施方案中，可以通 過在反應(yīng)器芯502內(nèi)的熱交換通道內(nèi)， -使熱交換流體經(jīng)歷吸熱反應(yīng)和 /或完全或部分相變來促進熱交換。在一個實施方案中，可以非流體冷 卻元件替代或者補充由熱交換流體提供的熱交換。在 一 個實施方案 中，可以在反應(yīng)器芯502的長度上配置多個熱交換歧管508以提供具 有不同熱通量和/或溫度的多個熱交換區(qū)。上文所描述的與此相同。可以與儲存容器、泵、閥門、微處理器、流動控制裝置，以及類 似物結(jié)合使用微通道反應(yīng)器500,盡管它們沒有在圖中示出，但是其 對于本領(lǐng)域技術(shù)人員是顯而易見的。樣i通道反應(yīng)器可以與一個或多個 下游分離單元結(jié)合使用，例如一個或多個蒸餾、吸收、吸附或膜分離 單元。本發(fā)明方法每個單程所可以達到的更高轉(zhuǎn)化率、更高選擇性和 /或更低再循環(huán)比率可以不必需要這樣的下游分離單元或減少這種下 游分離單元的大小或數(shù)量?？梢允褂煤蜕衔乃懻摰奈⑼ǖ婪磻?yīng)器 100相同的材料和技術(shù)構(gòu)建樣t通道反應(yīng)器500。圖11A描述了可在微通道反應(yīng)器500的反應(yīng)器芯502內(nèi)^f吏用的重 復(fù)單元600。重復(fù)單元600包括工藝樣Bf道610和熱交換通道620。 工藝微通道610包括其中存在有催化劑的反應(yīng)區(qū)612。第一反應(yīng)物進 料流流過進料流頂管504，如箭頭614所示進入工藝微通道610。第 二反應(yīng)物進料流流過進料流頂管和產(chǎn)物底管506,如箭頭613所示進 入工藝孩i通道610?？蛇x擇地，第二反應(yīng)物進料流可以如箭頭614所 示方向進入工藝4效通道610，并且第一反應(yīng)物進料流可以如箭頭613 所示方向進入工藝樣么通道610。以箭頭614所示方向進入工藝纟效通道 610的進料流可是液體，同時以箭頭613所示方向進入工藝纟鼓通道的 進料流可是蒸汽。第 一反應(yīng)物進料流和第二反應(yīng)物進料流流入反應(yīng)區(qū) 612,其中，它們彼此接觸以及和催化劑615接觸并反應(yīng)生成目的烷 化和/或?；a(chǎn)物。產(chǎn)物可以是液體形式。產(chǎn)物如箭頭616所示流出工 藝微通道610。反應(yīng)物進料流613可以與反應(yīng)物進料流614反應(yīng)以形 成產(chǎn)物。進料流613的任何未反應(yīng)組分可以與產(chǎn)物流616混合。不與 產(chǎn)物流616形成混合物的進料流613的任何未反應(yīng)組分可以如箭頭 617所示流出工藝樣吏通道610。流出工藝孩t通道610的產(chǎn)物流616流 過進料流頂管和產(chǎn)物底管506，并如箭頭516所示流出反應(yīng)器500。 不與產(chǎn)物形成混合物的進并+流613的任何未反應(yīng)組分可以如箭頭517 所示通過頂管504流出工藝微通道500。熱交換流體從熱交換歧管508 流過熱交換通道620,之后返回到熱交換歧管508。流過熱交換通道 620的熱交換流體的流動可以與以箭頭614所示方向流過工藝樣l通道 610的流體的流動呈并流或逆流?？蛇x擇地，熱交換通道620可以被 定向以提供與流體流過工藝微通道610的流動方向呈4晉流的熱交換流 體的流動。工藝微通道610和熱交換通道620可以包括如上文討論的 表面特征，以調(diào)整流體流動和/或促進通道內(nèi)的混合。圖11A所描述 的重復(fù)單元600可以在微通道反應(yīng)器芯502出現(xiàn)1次或其可以重復(fù)任 意次，例如，二、三、四、五、十、二十、五十、 一百、數(shù)百、 一千、 數(shù)千、 一萬、數(shù)萬、十萬、數(shù)十萬、數(shù)百萬次等。圖12描述了可在圖11所示微通道反應(yīng)器500的反應(yīng)器芯502內(nèi) 使用的重復(fù)單元700。重復(fù)單元700包括工藝樣么通道710、液體通道 730,和熱交換通道750。液體通道730毗鄰于工藝樣i通道710。熱交 換通道750毗鄰于工藝纟敖通道710。圖12所描述的實施方案包括三個 微通道反應(yīng)蒸餾段，即，位于工藝微通道710內(nèi)的微通道反應(yīng)蒸鎦段 770、 770a和770b。 ^f旦是應(yīng)當(dāng)理解，工藝《鼓通道710可以配置任何所 需數(shù)量的^f效通道反應(yīng)蒸餾段，例如，四、五、六、七、八、十、數(shù)十、 數(shù)百、數(shù)千等。每一個微通道反應(yīng)蒸餾段包括含催化劑的內(nèi)壁(771, 771a, 771b)、捕獲結(jié)構(gòu)(772, 772a, 772b)、液體出口 (774, 774a, 774b),和
液體入口(776, 776a，776b)。如上所述，每一個孩么通道反應(yīng)蒸鎦^殳可以 含有表面特征，以調(diào)整每一個微通道反應(yīng)蒸餾段內(nèi)的流動和/或促進每 一個微通道反應(yīng)蒸餾段內(nèi)的混合。捕獲結(jié)構(gòu)(772, 772a， 772b)和液體 出口 (774， 77斗a, 774bM皮此毗鄰，并且適宜于使液體乂人微通道710流 向液體通道730。液體入口(776, 776a, 776b)位于液體出口(774, 774a, 774b)的上游，并且適宜于使液體從液體通道730流入工藝微通道710。 液體通道730包括吸液區(qū)732。吸液區(qū)732包括多孔的流動通路，所 述通^^f吏液體乂人每一個孩支通道反應(yīng)蒸餾l殳的液體出口 (例如、液體出口 774b )流過吸液區(qū)流向下一個毗鄰的上游樣i通道反應(yīng)蒸餾段的液體入 口 (例如，液體入口 776a)。在才喿作中，可包含第 一反應(yīng)物進料流的液相向下流過液體通道 730中吸液區(qū)732內(nèi)的多孑L流動通^各，如箭頭733所示流向液體入口 776b。液相進入微通道蒸餾段770b,并如箭頭773b所示，沿含催化 劑的壁771b以薄膜流動，直到其接觸捕獲結(jié)構(gòu)772b?？梢院械诙?反應(yīng)物進料流的氣相流過捕獲結(jié)構(gòu)772a，如箭頭713所示流入農(nóng)t通道 蒸餾段770b,并向上流過微通道蒸餾段770b,直到接觸捕獲結(jié)構(gòu)772b。 可選擇地，第一反應(yīng)物進料流可以以氣相使用，并且第二反應(yīng)物進料 流可以以液相4吏用。液相沿含催化劑的壁771b的流動被來自通過《效 通道蒸餾段770b的氣相的流動的牽引力驅(qū)動。在微通道蒸餾段770b 中，液相和氣相彼此接觸。氣相的部分轉(zhuǎn)移至液相并與液相反應(yīng)以形 成目的烷化產(chǎn)物和/或?；a(chǎn)物。液相成為產(chǎn)物富集的液相。氣相的剩 余物如箭頭714所示流過捕獲結(jié)構(gòu)772b。由于毛細(xì)作用力，產(chǎn)物富集 的液相可以從捕獲結(jié)構(gòu)772b流過液體出口 774b流動，之后如箭頭734 所示，由于重力而向下流動通過吸液區(qū)732內(nèi)的多孔的流動通^各，然 后由于毛細(xì)作用和重力而通過液體出口 776a。流過液體出口 776a的 液相進入微通道蒸餾段770a并如箭頭773a所示，沿含催化劑的壁771 以薄膜流動，直到接觸捕獲結(jié)構(gòu)772a。氣相流過捕獲結(jié)構(gòu)772，進入 微通道蒸餾段770,如箭頭712所示，并且流過微通道蒸餾段770a, 直到其接觸捕獲結(jié)構(gòu)772a。氣相的流動可以由壓差所驅(qū)動。在微通道 段770a內(nèi)，液相和氣相彼此接觸。氣相的一部分轉(zhuǎn)移至液相并與液 相反應(yīng)以形成目的烷化和/或酰化產(chǎn)物。液相中產(chǎn)物的濃度得到增加。 氣相的剩余物流過捕獲結(jié)構(gòu)772a,如箭頭713所示流入微通道蒸餾段 770b。產(chǎn)生的產(chǎn)物富集的液相/人捕獲結(jié)構(gòu)772a流過液體出口 774a, 向下流過液體通道730內(nèi)的吸液區(qū)732內(nèi)的多孔流動通^各，如箭頭735 所示流入液體入口 776。液相流過液體入口 776進入微通道蒸餾段 770,如箭頭773所示，沿含催化劑的壁771以薄膜流動，直到其接 觸捕獲結(jié)構(gòu)772。如箭頭711所示，氣相流入微通道蒸餾段770，并 向上流過微通道蒸鎦段770,直到其接觸捕獲結(jié)構(gòu)772。在微通道蒸 餾^:770內(nèi)，液相和氣相4皮此4妻觸。部分的氣相轉(zhuǎn)移至液相，并與液 相反應(yīng)以形成目的烷化和/或酰化產(chǎn)物。液相中產(chǎn)物的濃度得到提高。 產(chǎn)生的產(chǎn)物富集的液相從捕獲結(jié)構(gòu)772流過液體出口 774進入液體 通道內(nèi)的吸液區(qū)732，并如箭頭736所示向下流過p及液區(qū)732內(nèi)的多 孔流動通^各。與向下流過液體通道730,如箭頭733所示進入液體入 口 776b的液相相比，沿線736流動的液相具有4交高的產(chǎn)物濃度和舉交 低的反應(yīng)物濃度。與如箭頭711所示的進入微通道蒸餾段770的氣相 相比，如箭頭714所示流過捕獲結(jié)構(gòu)772b的氣相具有較低的反應(yīng)物 濃度。熱交換流體流過熱交換通道750的方向可以與氣相流過工藝樣t通 道710的方向呈并流或逆流。沿工藝孩i通道710的長度可以4吏用多個 熱交換區(qū)以在沿工藝微通道710長度的不同位置上提供不同的溫度。 例如，如果需要，每一個反應(yīng)蒸鎦段(770,770a，770b)可以在不同的溫 度下操作。圖13所描述的微通道蒸餾單元700A在設(shè)計和操作上與圖12所 描述的微通道蒸餾單元700相同，例外之處在于，在微通道蒸餾單元 700A內(nèi)，熱交換流體流過熱交換通道750的方向與氣相流過工藝凝: 通道710的方向呈^"流。盡管在圖11A-圖13中只示出了一個重復(fù)單元(600, 700, 700A)， 實際上對于在微通道反應(yīng)器500內(nèi)可以使用的反應(yīng)蒸餾單元的數(shù)量的 上限沒有限制。例如，可以^使用上述的一、二、三、四、五、六、八、 十、二十、五十、 一百、數(shù)百、 一千、數(shù)千、 一萬、數(shù)萬、十萬、數(shù)十萬、數(shù)百萬等個重復(fù)單元。工藝微通道和相關(guān)的液體通道和熱交換通道可以并排排列或彼此層疊排列。盡管反應(yīng)蒸餾單元(600， 700， 700A)描述了通過通道的垂直流動，這些反應(yīng)蒸鎦單元可以水平排列 以提供水平流動通過通道，或它們可以與水平呈一定角度排列。每一個工藝《效通道(610,710)可以具有任何構(gòu)造的橫截面，例如， 正方形、矩形、圓形、卵圓形、梯形等。這些工藝微通道的每一個具 有至少一個達到約10mm的高度或?qū)挾鹊膬?nèi)部尺寸，在一個實施方案 中從約0.05到約10mm，在一個實施方案中從約0.001到約5mm,在 一個實施方案中/人約0.05到約2mm,在一個實施方案中從約0.05到 約L5mm,在一個實施方案中乂人約0.05到約lmm,在一個實施方案 中從約0.05到約0.5mm。高度或?qū)挾鹊钠渌鼉?nèi)部尺寸可以是任意值， 例如，其可在乂人O.Ol到約2cm的范圍內(nèi)，在一個實施方案中/人約0.01 到約lcm，在一個實施方案中從約0.1到約lcm。每一工藝微通道(610, 710)的長度可以是任意值，例如，其可在從l到約200cm的范圍內(nèi)， 在一個實施方案中從約1到約50cm,在一個實施方案中從約2到約 10m。每一個纟鼓通道蒸餾段(770, 770a， 770b)從一個捕獲結(jié)構(gòu)(772， 772a, 772b)到下一個捕獲結(jié)構(gòu)(例如從捕獲結(jié)構(gòu)772到捕獲結(jié)構(gòu)772a) 的高度可以在從約2到約100 mm的范圍內(nèi)，并且在一個實施方案中 從約2到約75mm,在一個實施方案中從約2到約50mm,在一個實 施方案中從約2到約25mm,在一個實施方案中從約5到約10mm。含催化劑的壁(771 , 771a, 771b)可以含上述的任意的催化劑材料。 催化劑可以是沉積或涂覆在側(cè)壁719上的形式。側(cè)壁719和/或催化劑 可以包括當(dāng)液相沿內(nèi)壁以薄膜流動時促進液相附著于側(cè)壁和/或催化 劑的材料或結(jié)構(gòu)。側(cè)壁719可以由不銹鋼制成。催化劑沉積或覆蓋在 側(cè)壁719上的厚度可以在^v約0.1到約100樣t米的范圍內(nèi)。在一個實 施方案中從約0.1到約50微米，在一個實施方案中從約0.1到約20
微米，在一個實施方案中從約0.1到約IO微米。如箭頭773, 773a和 773b所示，沿含催化劑的壁流動的薄膜的厚度可以從約0.1到約500 樣史米，并且在一個實施方案中v^人約0.5到約20(H效米，在一個實施方 案中從約1到約50微米。捕獲結(jié)構(gòu)(772, 772a， 772b)可以具有允許蒸氣通過捕獲結(jié)構(gòu)的流 動，并幫助接觸捕獲結(jié)構(gòu)的液體流向并通過液體出口(774, 774a, 774b) 到吸液區(qū)732的任何結(jié)構(gòu)。捕獲結(jié)構(gòu)可以是金屬網(wǎng)絲篩或從液體出口 (774,774a, 774b)伸出的錐的形式。捕獲結(jié)構(gòu)的形式可以是反向錐、具 有孔徑向吸液區(qū)732逐漸變大的孔徑梯度的液體非潤濕多孔結(jié)構(gòu)、具 有孔徑向吸液區(qū)732逐漸變小的孔徑梯度的液體潤濕多孔結(jié)構(gòu)，以及 諸如在除霧器或過濾介質(zhì)中可見的纖維。捕獲分散液體顆粒的機制包 括撞擊(由于環(huán)繞障礙物流動)，布朗(Brownian)捕獲(在高表面積結(jié) 構(gòu)中的長滯留時間)，重力，離心力(流動中的高曲率)，或一體化的場, 例如電場或聲波場，以減少氣溶膠粒子相對于流動場的運動。捕獲結(jié)構(gòu)(772, 772a, 772b)的另 一個用途是促進熱傳遞。如果捕獲 結(jié)構(gòu)具有高的熱傳導(dǎo)率，其可以作為熱傳遞的延伸表面。通過與熱交 換通道750的熱接觸，捕獲結(jié)構(gòu)(772， 772a， 772b)促進熱交換通道和 工藝樣i通道710內(nèi)的;充動'液體和氣相之間的熱傳遞。在一個實施方案中，捕獲結(jié)構(gòu)(772, 772a, 772b)可以是延伸的四 面體構(gòu)造的細(xì)絲形式的穿孔薄片。例子包括諸如10 AL 16-125 P和5 Cu 14-125 P的德爾克擴展篩(Delker expanded screen )。這些篩可以 具有高于常規(guī)紡織篩一個或兩個數(shù)量級的更高滲透性。另外，這些篩 的鋁、銅和其它金屬形式具有較高的熱傳導(dǎo)性，并且也促進熱傳遞。液體通道730可以是孩i通道，盡管其可以具有不作為纟鼓通道特征 的較大尺寸。這些通道的每一個可以具有任何構(gòu)造的橫截面，例如， 正方形、矩形、圓形、卵圓形、梯形等。每一個通道可以具有達約10 mm的高度或?qū)挾鹊膬?nèi)部尺寸，并且在一個實施方案中約0.05到約 10mm,在一個實施方案中約0.05到約5mm，在一個實施方案中約 0.05到約2 mm,在一個實施方案中約0.5到約1 mm。其它的內(nèi)部
尺寸可以在從約1 mm到約100 mm的范圍內(nèi)，并且在一個實施方案 中約5 mm到約50 mm,在一個實施方案中約10 mm到約20 mm。 液體通道730的長度可以在從約1 cm到約200 cm的范圍內(nèi)，并且在 一個實施方案中乂人約1cm到約50 mm,在一個實施方案中乂人約2cm 到約10 mm。在每一個工藝《敖通道710和下一個ffl比鄰的液體通道730 之間的間隔可以在從約0.05mm到約5mm的范圍內(nèi)，并且在一個實 施方案中從約0.2mm到約2mm。吸液區(qū)732可以由通過毛細(xì)作用力優(yōu)先保持液體的吸液材料制 成，在其中，有多個連續(xù)的通道，通過該通道，液體可以由于毛細(xì)流 動而移動。通道可以是身見則的或不MJ'J的形狀。液體將通過干的吸液 結(jié)構(gòu)移動，同時通過重力或施加壓差，例如》于吸液結(jié)構(gòu)一個部分或幾 個部分的抽吸，在含液的吸液結(jié)構(gòu)內(nèi)的液體可以被轉(zhuǎn)移?？梢愿鶕?jù)液 體的接觸角度、液體通道730內(nèi)的預(yù)期壓力梯度、以及液體的表面張 力選才奪吸液材津十內(nèi)的毛細(xì)孔徑。才艮據(jù)準(zhǔn)備通過吸液區(qū)732轉(zhuǎn)運的液體，吸液區(qū)732可以由不同的 材料制成。吸液材料可以是均一的材料、材料的混合物、復(fù)合材料、 或梯度材料。例如，可以根據(jù)孔徑和在需要的方向上幫助吸干液體的 可濕潤性對吸液材料進行分級?？梢詰?yīng)用的吸液材沖牛的例子包括燒結(jié) 金屬、金屬篩、金屬泡沫、包括纖維質(zhì)纖維的聚合物纖維，以及其它 的濕潤多孔材料。吸液材津牛中的毛細(xì)孔徑可以在/人約10nm到約lmm 的范圍內(nèi)，在一個實施方案中，約100nm到約O.lmm,其中這些尺寸 通過掃描電子顯微鏡(SEM)觀察的在吸液材料的橫截面中最大的孔 徑。在一個實施方案中，吸液區(qū)732是或者包括微通道結(jié)構(gòu)。微通道 內(nèi)的液體通過毛細(xì)流動而移動。樣(通道可以為任何長度，并且可以具 有從約1到IOOO微米的深度，在一個實施方案中，約10到約500微 米。微通道可以具有從約1到約IOOO微米的寬度，在一個實施方案 中，約10到約100微米。在一個實施方案中，微通道可以為微槽， 即，微通道具有恒定的或從槽的頂端到底端逐漸減小的寬度。在一個 實施方案中，微通道形成通向用于液體轉(zhuǎn)運的較大直徑孔的開口 。
在操:作中，吸液區(qū)732不應(yīng)該是干的。濕潤或々包和的吸液結(jié)構(gòu)可 以用于通過毛細(xì)作用對低壓區(qū)例如由抽吸創(chuàng)造出的低壓區(qū)進行有效 地轉(zhuǎn)運液體。有小孔的和有小孔/延展的薄片可以一皮作為吸液區(qū)732和/或捕獲 結(jié)構(gòu)(772, 772a， 772b)的吸液材料使用。可用的薄片包括可從德爾克公 司獲得的超薄微格精確-延伸的薄片(Ultra Thin MicroGrid Precision-Expanded Foils )。這些材^H皮制成扁平的形式和三維延展的 形式。盡管與常規(guī)的金屬絲網(wǎng)篩相類似，這些材料可以由單個薄片通 過沖壓排孔同時牽引材料而制成。在扁平形式中，孔是菱形的排列。 在延展的形式中，細(xì)絲是常規(guī)的四面體構(gòu)造。這些材料可以被制成小 到約0.0015英寸(1.5mil)的厚度，并且由不同的金屬制成，包括銅、 鋁和鎳。菲涅耳透鏡可以被用作吸液材料。具有深度小于100微米，在一 個實施方案中約50到100微米的微通道的吸液結(jié)構(gòu)可以被用于促進 快速的質(zhì)量轉(zhuǎn)移?？梢酝ㄟ^激光加工在新鮮狀態(tài)下的陶瓷片上開槽來 制備吸液區(qū)732。這些吸液結(jié)構(gòu)可以由，例如小于5(H效米深的槽，小 于100微米寬的開口構(gòu)成。這些槽通常為矩形。吸液陶瓷具有高表面 能量，為化學(xué)惰性，并具有高溫穩(wěn)定性?？墒褂玫牧硪环N材料是由兩 種或多種金屬在結(jié)合過程中緊密接觸放置，并結(jié)合形成合金、化合物 或金屬溶液的金屬間合物。有益的金屬間合物具有與陶資材料類似的 特征。所設(shè)計的結(jié)構(gòu)的優(yōu)點是對需要蒸餾的液相中的質(zhì)量轉(zhuǎn)移的長度 尺度的精確控制。在操作過程中，吸液區(qū)732不應(yīng)該是干燥的，因為這樣可以導(dǎo)致 蒸氣通過吸液區(qū)逸出。避免干燥的一個方法是增加一個與吸液結(jié)構(gòu)毛 細(xì)接觸的流動限制物，例如具有比吸液結(jié)構(gòu)更小孔徑的多孔結(jié)構(gòu)，并 限制抽吸壓力的數(shù)量級，以使非潤濕相不能從流動限制物中取代潤濕 相。這種類型的流動限制物可以被稱為孔喉。在一個實施方案中，可 以在吸液區(qū)732和液體出口 (774, 774a, 774b)和/或液體入口 (776, 776a， 776b)之間配置孔喉。
熱交換通道(750)可以是微通道，盡管它們具有不作為微通道特征的較大尺寸。每一個熱交換通道的高度或?qū)挾鹊膬?nèi)部尺寸可以達約10mm,并且在一個實施方案中約0.05到約10mm， 在一個實施方案 中約0.05到約5mm,在一個實施方案中約0.05到約2mm,在一個實 施方案中約0.5到約lmm。其它的內(nèi)部尺寸可以為任意值，例如，從 約1 mm到約50cm，在一個實施方案中約lmm到約10cm,在一個實 施方案中約5mm到約5cm。熱交換通道的長度可以是任意值，例如， 從約1 cm到約200 cm,在一個實施方案中約lcm到約50cm。每一 個工藝微通道710或液體通道730和下一個賦鄰的熱交換通道750之 間的間隔可以在從約0.05mm到約5mm的范圍內(nèi)，在一個實施方案 中約0.2mm到約2mm。在一個實施方案中，工藝孩i通道710、液體通道730和熱交換通 道750的橫截面為矩形，并且在并排的垂直方向的交錯平面或者水平 方向的交錯的層疊平面中排列。這些平面可以以 一 定角度從水平傾 斜。這些構(gòu)造可以纟皮稱為平行寺反構(gòu)造。這些矩形通道的排列可以容易 地布置在一緊密單元內(nèi)，以用于按比例放大。流過工藝微通道710的氣相的流量可以在從約0.001到約5升每 分鐘(lpm)的范圍內(nèi)，在一個實施方案中^Mv約0.01到約2 lpm,在一個 實施方案中從約0.01到約1 lpm。流過工藝微通道710的氣相的速度 可以在從約0.01到約500米每秒(m/s)的范圍內(nèi)，在一個實施方案中 從約0.01到約100m/s,在一個實施方案中從約0.01到約50m/s。流過 工藝微通道710的氣相的雷諾數(shù)可以在從約100到約50,000的范圍 內(nèi)，在一個實施范圍內(nèi)約100到約5,000。工藝樣1通道710內(nèi)的表壓 可以在從約O.Ol到約1,000個大氣壓的范圍內(nèi)，在一個實施方案中約 0.01到約IOO個大氣壓。在微通道蒸餾段(770， 770a, 770b)內(nèi)以薄膜流動的液相的流量可 以從0.001到約10 lpm,并且在一個實施方案中從約0.001到約5 lpm， 在一個實施方案中從約0.001到約2 lpm，在一個實施方案中從約0.001 到約1 lpm，在一個實施方案中從約0.001到約0.1 lpm。在蒸餾段內(nèi)
流動的薄膜的速度可以從約0.001到約5 m/s,并且在一個實施方案中 約0.001到約2m/s,在一個實施方案中約0.001到約lm/s。在蒸餾 段內(nèi)薄膜流動的雷諾數(shù)可以在從約1到約l，OOO的范圍內(nèi)，在一個實 施范圍內(nèi)約1到約200,其中薄膜的水力直徑被定義為平均膜厚度。流過液體通道730內(nèi)吸液區(qū)732的液相的流量可以在/人約0.0001 到約1 lpm的范圍內(nèi)，在一個實施方案中從約0.001到約0.1 lpm。流 過液體通道730的液相的速度可以在從約0.0001到約0.5 m/s的范圍 內(nèi)，在一個實施方案中從約0.0001m/s到約0.2 m/s。流過液體通道730 的液相的雷諾數(shù)可以在從約10到約5 ,000的范圍內(nèi)，在一個實施方 案中約10到約2,500。液體通道730內(nèi)吸液區(qū)732內(nèi)的表壓可以在從 約0.01到約1,000個大氣壓的范圍內(nèi)，在一個實施方案中約0.01到約 200個大氣壓?？缥簠^(qū)732的壓差可以在從約0.0001到約0.01個大 氣壓的范圍內(nèi)，在一個實施方案中約0.0001到約0.005個大氣壓。進入熱交換通道750的熱交換流體的溫度可以在從約-150。C到約 400。C的范圍內(nèi)，并且在一個實施方案中^^人約-100。C到約300°C。流出 熱交換通道750的熱交換流體的溫度可以在從約-100。C到約30(TC的 范圍內(nèi)，并且在一個實施方案中從約-50。C到約250°C。當(dāng)熱交換流體 流過熱交換通道時熱交換流體的壓降可以在從約0.0001到約5個大 氣壓每米熱交換通道長度(atm/m)的范圍內(nèi)，并且在一個實施方案 內(nèi)從約0.001到約1 atm/m。流過熱交換通道的熱交換流體流動的雷諾 數(shù)可以在從約10到約100,000的范圍內(nèi)，并且在一個實施范圍內(nèi)約 200到約10,000。反應(yīng)物底物的轉(zhuǎn)化率可以為每個循環(huán)約30%或更高，在一個實施 方案中每個循環(huán)約50%或更高，在一個實施方案中每個循環(huán)約90%或 更高。烷化和/或?；瘎┑霓D(zhuǎn)化率可以為每個循環(huán)約80%或更高，在一 個實施方案中每個循環(huán)約90%或更高，在一個實施方案中每個循環(huán)約 99%或更高。烷化和/或?；a(chǎn)物的產(chǎn)量可以為每個循環(huán)約60%或更高，在一
個實施方案中每個循環(huán)約70%或更高，在一個實施方案中每個循環(huán)約 90%或更高。盡管本發(fā)明已經(jīng)結(jié)合不同實施方案進行了解釋，應(yīng)當(dāng)理解的是對 其的不同修改對于閱讀了本說明書的本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是顯而易 見的。因此，應(yīng)當(dāng)理解本文所公開的本發(fā)明意在覆蓋落入所附權(quán)利要 求的范圍內(nèi)的這種調(diào)整。
權(quán)利要求
1.一種方法，包括使包括反應(yīng)物底物的第一反應(yīng)物進料流和包括烷化劑、酰化劑或其混合物的第二反應(yīng)物進料流，在工藝微通道內(nèi)流動并彼此接觸，以形成包括至少一種烷化產(chǎn)物、至少一種酰化產(chǎn)物，或其混合物的產(chǎn)物；將熱量從工藝微通道傳遞至散熱裝置；以及將產(chǎn)物從工藝微通道中移出。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，第一反應(yīng)物進料流和 第二反應(yīng)物進料流在進入工藝孩i通道之前混合。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，第一反應(yīng)物進料流流 過分段的附加微通道，所述分段的附加孩￡通道毗鄰于工藝孩￡通道，所述 工藝微通道具有第二反應(yīng)物進料流的入口 ，第二反應(yīng)物進料流進入第二 反應(yīng)物進料流的入口 ，第一反應(yīng)物進料流流過分段的附加孩i通道并進入 第二反應(yīng)物進料流的入口下游的工藝孩么通道。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，第二反應(yīng)物進料流流 過分段的附加微通道，所述分段的附加微通道毗鄰于工藝微通道，所述 工藝微通道具有第一反應(yīng)物進料流的入口 ，第一反應(yīng)物進料流通過第一 反應(yīng)物進料流的入口進入工藝微通道，第二反應(yīng)物進料流流過分段的附 加微通道并進入第 一反應(yīng)物進料流的入口下游的工藝微通道。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，反應(yīng)區(qū)分布在工藝微 通道內(nèi)，第二反應(yīng)物進料流在反應(yīng)區(qū)中接觸第一反應(yīng)物進料流。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，工藝微通道內(nèi)設(shè)有混 合區(qū)和反應(yīng)區(qū)，混合區(qū)位于反應(yīng)區(qū)的上游，第二反應(yīng)物進料流在混合區(qū) 中接觸第 一反應(yīng)物進料流。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，工藝微通道內(nèi)設(shè)有混 合區(qū)和反應(yīng)區(qū)，混合區(qū)位于反應(yīng)區(qū)的上游，第二反應(yīng)物進料流的部分在 混合區(qū)中接觸第一反應(yīng)物進料流，并且第二反應(yīng)物進料流的部分在反應(yīng) 區(qū)中接觸第一反應(yīng)物進料流。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述產(chǎn)物在催化劑的 存在下形成，所述催化劑為液體形式。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，在第一反應(yīng)物進料流 在工藝微通道內(nèi)流動之前，催化劑與第一反應(yīng)物進料流混合。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，在第二反應(yīng)物進料 流在工藝微通道內(nèi)流動之前，催化劑與第二反應(yīng)物進料流混合。
11. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，第一反應(yīng)物進料流、 第二反應(yīng)物進料流和催化劑在進入工藝微通道之前被混合。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，第一反應(yīng)物進料流 為液體形式并以第 一方向流過工藝微通道，第二反應(yīng)物進料流為蒸氣形 式并以第二方向流過工藝微通道，第 一反應(yīng)物進料流和第二反應(yīng)物進料 流在反應(yīng)區(qū)^皮此4妾觸，并反應(yīng)生成產(chǎn)物，產(chǎn)物以第一方向流出工藝《斂通 道。
13. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，第二反應(yīng)物進料流 為液體形式并以第一方向流過工藝微通道，第一反應(yīng)物進料流為蒸氣形 式并以第二方向流過工藝纟效通道，第 一反應(yīng)物進料流和第二反應(yīng)物進料 流在反應(yīng)區(qū)4皮此4妄觸，并反應(yīng)生成產(chǎn)物，產(chǎn)物以第一方向流出工藝孩i通道。
14. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，工藝微通道毗鄰于 液體通道；工藝微通道包括多個反應(yīng)蒸餾段；每個反應(yīng)蒸餾段包括允許 液體從液體通道流至工藝樣么通道的液體入口 、允許液體從工藝微通道流 至液體通道的液體出口、捕獲結(jié)構(gòu)，以及含催化劑的壁；液體通道包括 吸液區(qū)；所述方法包括使含第 一反應(yīng)物進料流的液相從液體通道流過液體入口進入工藝微 通道，并且在工藝微通道中與含催化劑的壁接觸；使含第二反應(yīng)物進料流的氣相流過工藝微通道接觸液相，氣相中烷 化劑和/或?；瘎┑闹辽僖徊糠謴臍庀噢D(zhuǎn)至液相，并與液相中的反應(yīng)物底 物反應(yīng)以形成產(chǎn)物，液相變?yōu)楫a(chǎn)物富集的液相，氣相變?yōu)橥榛瘎┖?或酰 化劑貧乏的氣相；使產(chǎn)物富集的液相從烷化劑和/或?；瘎┴毞Φ臍庀嘀蟹蛛x；使產(chǎn)物富集的液相流過液體出口進入液體通道；以及 使烷化劑和/或?；瘎┴毞Φ臍庀嗔鬟^捕獲結(jié)構(gòu)。
15. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，工藝微通道毗鄰于液體通道；工藝微通道包括多個反應(yīng)蒸餾段；每個反應(yīng)蒸餾段包括允許 液體/人液體通道流至工藝纟鼓通道的液體入口 、允許液體從工藝孩t通道流 至液體通道的液體出口、捕獲結(jié)構(gòu)，以及含催化劑的壁；液體通道包括 吸液區(qū)；所述方法包括使含第二反應(yīng)物進料流的液相從液體通道流過液體入口進入工藝微 通道，并且在工藝微通道中與含催化劑的壁接觸；使含第 一反應(yīng)物進料流的氣相流過工藝微通道接觸液相，氣相中反 應(yīng)物底物的至少一部分乂人氣相轉(zhuǎn)至液相，并與液相中的烷化劑和/或?；?劑反應(yīng)以形成產(chǎn)物，液相變?yōu)楫a(chǎn)物富集的液相，氣相變?yōu)榉磻?yīng)物底物貧 乏的氣相；使產(chǎn)物富集的液相從反應(yīng)物底物貧乏的氣相中分離； 使產(chǎn)物富集的液相流過液體出口進入液體通道；以及 使反應(yīng)物底物貧乏的氣相流過捕獲結(jié)構(gòu)。
16. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，工藝微通道的寬度 或高度的內(nèi)部尺寸達約10mm。
17. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，工藝微通道的寬度 或高度的內(nèi)部尺寸達約2mm。
18. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，工藝微通道由一種 包括下列材料的材料制成鋼；蒙乃爾合金；因科鎳合金；鋁；鈦；鎳； 銅；黃銅；任意上述金屬的合金；聚合物；陶瓷；玻璃；包括聚合物和 玻璃纖維的復(fù)合物；石英；硅；或其中的兩種或多種的組合。
19. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，工藝微通道毗鄰于 分段的附加微通道，所述分段的附加微通道的寬度或高度的內(nèi)部尺寸達 約10mm。
20. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，工藝微通道毗鄰于 分段的附加微通道，所述分段的附加微通道的寬度或高度的內(nèi)部尺寸達 約2mm。
21. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，工藝微通道毗鄰于 分段的附加微通道，所述分段的附加微通道由一種包括下列材料的材料 制成鋼；蒙乃爾合金；因科鎳合金；鋁；鈦；鎳；銅；黃銅；任意上 述金屬的合金；聚合物；陶瓷；玻璃；包括聚合物和玻璃纖維的復(fù)合物； 石英；硅；或其中的兩種或多種的組合。
22. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，散熱裝置毗鄰于工 藝樣t通道。
23. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，散熱裝置遠(yuǎn)離工藝 微通道。
24. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，散熱裝置包括至少 一個熱交纟灸通道。
25. 根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，其特征在于，熱交換通道包括微 通道。
26. 根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，其特征在于，熱交換通道的寬度 或高度的內(nèi)部尺寸達約10mm。
27. 根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，其特征在于，熱交換通道的寬度 或高度的內(nèi)部尺寸達約2mm。
28. 根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，其特征在于，熱交換通道由一種 包括下列材料的材料制成鋼；蒙乃爾合金；因科鎳合金；鋁；鈦；鎳； 銅；黃銅；任意上述金屬的合金；聚合物；陶瓷；玻璃；包括聚合物和 玻璃纖維的復(fù)合物；石英；硅；或其中的兩種或多種的組合。
29. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，散熱裝置包括一個 或多個非流體冷卻元件。
30. 一艮據(jù)權(quán)利要求29所述的方法，其特征在于，非流體冷卻元件毗 鄰于工藝孩么通道。
31. 根據(jù)權(quán)利要求29所述的方法，其特征在于，工藝微通道包括一 個或多個壁，并且非流體冷卻元件;陂構(gòu)建在工藝微通道的至少 一個壁的 內(nèi)部。
32. 根據(jù)權(quán)利要求29所述的方法，其特征在于，工藝微通道包括一 個或多個壁，并且工藝^f敖通道的至少 一個壁由非流體冷卻元件形成。
33. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，進入工藝微通道的 第 一反應(yīng)物進料流的溫度可以在流出工藝微通道的產(chǎn)物溫度的約200 。C 以內(nèi)。
34. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，第一反應(yīng)物進料流 包括一種或多種的脂肪族化合物、芳香族化合物、脂肪族取代的芳香族 化合物、芳香族取代的脂肪族化合物、包含非烴基的烴類化合物、雜基 取代的烴類化合物，或其中兩種或更多種的混合物。
35. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，第一反應(yīng)物進料流 包括至少 一種脂肪族化合物。
36. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，第一反應(yīng)物進料流 包括至少 一種芳香族化合物。
37. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，第一反應(yīng)物進料流 包括至少 一種烷烴和/或異烷烴。
38. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，第一反應(yīng)物進料流 包括一種或多種聚合物。
39. 根據(jù)權(quán)利要求38所述的方法，其特征在于，聚合物衍生于含2 到約12個碳原子的一種或多種單體。
40. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，第一反應(yīng)物進料流 包括一種或多種的異丁烷；異戊烷；異己烷；2-曱基丁烷；2-曱基戊烷； 和3-甲基戊烷。
41. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，第一反應(yīng)物進料流 包括苯，曱苯，乙苯，丙苯，二曱苯，均三甲苯，曱乙苯，萘，蒽，菲， 曱基萘，二曱基萘和萘滿中的一種或多種。
42. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，第一反應(yīng)物進料流 包括苯酚，苯二甲醇，萘酚和萘二酚中的一種或多種。
43. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，第一反應(yīng)物進料流 包括至少一種芳香胺，至少一種吡啶，或其混合物。
44. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，第一反應(yīng)物進料流 包括苯胺、甲苯胺、苯二胺和甲苯二胺中的一種或多種。
45. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，第一反應(yīng)物進料流包括鄰二甲苯、間二甲苯、對二曱苯、甲苯、甲基苯曱醛、氨基甲苯、 鄰甲酚、間曱酚、對曱酚和苯甲醛中的一種或多種。
46. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，第二反應(yīng)物進料流 包括含約2至約30個碳原子的烯烴。
47. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，第二反應(yīng)物進料流 包括含約10至約18個碳原子的烯烴。
48. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，第二反應(yīng)物進料流 包括乙烯、丙烯、丁烯-1、順-丁烯-2、 反-丁埽-2、異丁蹄、1， 3-丁二 烯、戊烯、異戊烯、2-戊烯、2-曱基-丁烯-2、 l-戊烯、3-甲基-丁烯-l、 2-甲基_丁烯_1、異戊二烯、戊間二烯、環(huán)戊烯、l-己烯、2-甲基-l-戊烯、 2-甲基-2-戊烯、1-辛烯、二異丁烯、l-癸烯、l-十二烯、2-十二烯、1-十 四烯、2-十四烯、1-十六烯、l-二十烯、a-蒗烯、莰烯、檸檬烯和苯乙烯 中的一種或多種。
49. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，第二反應(yīng)物進料流 包括乙烯、丙烯、丁烯、異丁烯和戊烯中的一種或多種。
50. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，第二反應(yīng)物進料流 包括至少 一種的羧酸和/或其衍生物。
51. 根據(jù)權(quán)利要求50所述的方法，其特征在于，所述衍生物包括酐、 酯或?；栈镏械囊环N或多種。
52. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，第二反應(yīng)物進料流 包括至少一種一元和/或多元的a-P烯烴的不飽和羧酸和/或其酐、酯或酰 基卣化物。
53. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，第二反應(yīng)物進料流 包括至少 一種由下式表示的化合物W^CIK-COOH其中，W和ie獨立地是氳或烴基。
54. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，第二反應(yīng)物進料流 包括下述物質(zhì)中的一種或多種丙烯酸；甲基丙烯酸；苯乙烯酸；丁烯 酸；3-苯基丙烯酸；a、 (3癸酸；順丁烯二酸；反丁烯二酸；梅斯卡尼酸； 衣康酸；檸康酸；順丁烯二酸酐；和丙酮。
55. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，產(chǎn)物包括乙苯、C1()-C18烷基苯、異丙基苯、曱基異丙基苯、精煉廠烷基化物、烷基化物清潔劑， 和二曱苯中的一種或多種。
56. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，產(chǎn)物包括烷基化酚、 烷基化酚衍生物，或其混合物。
57. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，產(chǎn)物包括烷基化芳 香胺、烷基化吡啶，或其混合物。
58. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，產(chǎn)物包括一種或多 種的二曱基戊烷、三曱基戊烷、2, 6-二曱苯酚、鄰曱酚，和5-叔丁基-2,4-甲苯二胺。
59. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，產(chǎn)物包括雙酚A。
60. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，產(chǎn)物包括烴基取代 的羧g臾或酐。
61. 根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，其特征在于，工藝微通道與流過 工藝微通道的熱交換流體進行熱交換。
62. 根據(jù)權(quán)利要求61所述的方法，其特征在于，熱交換流體在流過 熱交纟灸通道時經(jīng)歷相變。
63. 根據(jù)權(quán)利要求61所述的方法，其特征在于，熱交換通道和工藝 樣史通道之間的熱通量可以在每平方厘米工藝樣i通道表面積從約0.01瓦至 約250瓦的范圍內(nèi)。
64. 根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，其特征在于，在熱交換通道內(nèi)實 施吸熱過程。
65. 根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，其特征在于，所述吸熱過程包括 蒸汽重整反應(yīng)或脫氫反應(yīng)。
66. 根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，其特征在于，第一反應(yīng)物進料流 以第 一方向流過工藝樣t通道，熱交換流體以第二方向流過熱交換通道， 第二方向與第 一方向呈錯流。
67. 根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，其特征在于，第一反應(yīng)物進料流 以第 一方向流過工藝微通道，熱交換流體以第二方向流過熱交換通道， 第二方向與第一方向呈并流或逆流。
68. 根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，其特征在于，熱交換流體流過熱交換通道，所述熱交換流體包括第一反應(yīng)物進料流、第二反應(yīng)物進料流， 或其混合物。
69. 根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，其特征在于，熱交換流體流過熱 交換通道，熱交換流體可以包括空氣、蒸汽、液態(tài)水、 一氧化石灰、二氧 化碳、氣態(tài)氮、液氮、惰性氣體、氣態(tài)烴類、油和液態(tài)烴類中的一種或 多種。
70. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，工藝微通道毗鄰于 分段的附加微通道，所述工藝微通道和分段的附加微通道具有共用壁， 在所述共用壁上具有有孔區(qū)。
71. 根據(jù)權(quán)利要求70所述的方法，其特征在于，有孔區(qū)包括覆蓋較 厚片或板的較薄片，所述較薄片包括較小孔的陣列，以及較厚片或板包 括較大孔的陣列，較小孔的至少一些與較大孔排成列。
72. 根據(jù)權(quán)利要求70所述的方法，其特征在于，有孔區(qū)包括被一種 涂層材料部分填充了的孔。
73. 根據(jù)權(quán)利要求70所述的方法，其特征在于，有孔區(qū)^L熱處理。
74. 根據(jù)權(quán)利要求70所述的方法，其特征在于，有孔區(qū)由多孔材料 制成。
75. 根據(jù)權(quán)利要求74所述的方法，其特征在于，多孔材料為金屬。
76. 根據(jù)權(quán)利要求74所述的方法，其特征在于，多孔材料為非金屬。
77. 根據(jù)權(quán)利要求74所述的方法，其特征在于，多孔材料被氧化。
78. 根據(jù)權(quán)利要求74所述的方法，其特征在于，多孔材料被氧化鋁
79. 根據(jù)權(quán)利要求70所述的方法，其特征在于，有孔區(qū)由多孔材料 制成，多孔材料的表面經(jīng)過在表面用液體填充物填充孔、固化填充物、 磨光或拋光表面，以及去除填充物的處理。
80. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在催化劑存在的情 況下形成產(chǎn)物。
81. 根據(jù)權(quán)利要求80所述的方法，其特征在于，催化劑包括液體催 化劑。
82. 根據(jù)權(quán)利要求80所述的方法，其特征在于，催化劑包括固體催 化劑。
83. 根據(jù)權(quán)利要求80所述的方法，其特征在于，催化劑包括酸催化劑。
84. 根據(jù)權(quán)利要求80所述的方法，其特征在于，催化劑為弗里德-克拉夫茨催化劑。
85. 根據(jù)權(quán)利要求80所述的方法，其特征在于，催化劑包括鋁硅酸 鹽、粘土、離子交換樹脂、混合的氧化物，或被承載的酸。
86. 根據(jù)權(quán)利要求80所述的方法，其特征在于，催化劑包括沸石。
87. 根據(jù)權(quán)利要求80所述的方法，其特征在于，催化劑包括氫化金 屬組分和固體酸組分。
88. 根據(jù)權(quán)利要求80所述的方法，其特征在于，催化劑包括粉碎的 固體顆粒。
89. 根據(jù)權(quán)利要求80所述的方法，其特征在于，催化劑被涂覆在工 藝微通道的內(nèi)壁上，從溶液生長在工藝微通道的內(nèi)壁上，或被原位涂覆 在翅片結(jié)構(gòu)上。
90. 根據(jù)權(quán)利要求80所述的方法，其特征在于，催化劑包括載體、 可選擇的覆蓋在載體上的緩沖層、覆蓋在所述可選擇的緩沖層或載體上 的界面層，和分散在或沉積在界面層上的催化劑材料。
91. 根據(jù)權(quán)利要求80所述的方法，其特征在于，催化劑被載體承載， 所述載體由含一種或多種下述物質(zhì)的材料制成硅膠、泡沫銅、燒結(jié)的 不銹鋼纖維、鋼絲絨、氧化鋁、聚(甲基異丁烯酸酯)、多磺酸鹽、聚四 氟乙烯、鐵、海綿鎳、尼龍、聚偏二氟乙烯、聚丙烯、聚乙烯、聚乙烯乙基酮、聚乙埽醇、聚醋酸乙烯酯、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸曱酯、 聚苯乙烯、聚^5克醚、聚砜、聚丁烯，或其中兩種或更多種的組合。
92. 根據(jù)權(quán)利要求80所述的方法，其特征在于，催化劑由載體承載，所述載體包含導(dǎo)熱材料。
93. 根據(jù)權(quán)利要求80所述的方法，其特征在于，催化劑由載體承載， 所述載體包括含Ni、 Cr和Fe的合金，或者含F(xiàn)e、 Cr、 Al和Y的合金。
94. 根據(jù)權(quán)利要求80所述的方法，其特征在于，催化劑由載體承載， 所述載體為側(cè)流構(gòu)造，流過構(gòu)造、蜂房結(jié)構(gòu)或蛇形構(gòu)造。
95. 根據(jù)權(quán)利要求80所述的方法，其特征在于，催化劑由載體承載， 所述載體的構(gòu)造為泡沫、氈、填料、翅片，或其中兩種或更多種的組合。
96. 根據(jù)權(quán)利要求80所述的方法，其特征在于，催化劑由載體承載， 所述載體為具有毗鄰間隙的側(cè)流構(gòu)造、具有毗鄰間隙的泡沫構(gòu)造、具有 間隙的翅片結(jié)構(gòu)、在基片上的涂層，或具有用于流動的間隙的紗網(wǎng)構(gòu)造。
97. 根據(jù)權(quán)利要求80所述的方法，其特征在于，催化劑由載體承載， 所述載體包括含有至少一個翅片的翅片組件。
98. 根據(jù)權(quán)利要求97所述的方法，其特征在于，翅片組件包括多個 平行間隔的翅片。
99. 根據(jù)權(quán)利要求97所述的方法，其特征在于，翅片具有外表面， 并且多孔材料覆蓋翅片的外表面的至少一部分，所述催化劑由多孔材料 承載。
100. 根據(jù)權(quán)利要求97所述的方法，其特征在于，多孔材料包括涂 層、纖維、泡沫或氈。
101. 根據(jù)權(quán)利要求97所述的方法，其特征在于，翅片具有外表面， 和從翅片外表面的至少一部分延伸出的多個突起物或纖維，所述催化劑 由所述突起物承載。
102. 根據(jù)權(quán)利要求97所述的方法，其特征在于，翅片具有外表面， 并且催化劑被涂覆于翅片外表面的至少一部分上；從溶液生長在翅片 外表面的至少一部分上，或應(yīng)用蒸氣沉積沉積在翅片外表面的至少一部 分上。
103. 根據(jù)權(quán)利要求97所述的方法，其特征在于，翅片組件包括多 個平^f亍間隔的翅片，翅片的至少一個具有與其它翅片不同的長度。
104. 根據(jù)權(quán)利要求97所述的方法，其特征在于，翅片組件包括多 個平行間隔的翅片，翅片的至少一個具有與其它翅片不同的高度。
105. 根據(jù)權(quán)利要求97所述的方法，其特征在于，翅片的^黃截面為 正方形、矩形或梯形。
106. 根據(jù)權(quán)利要求97所述的方法，其特征在于，翅片由下列材料 制成鋼；鋁；鈦；鐵；鎳；柏；銠；銅；鉻；黃銅；任意上述金屬的 合金；聚合物；陶瓷；玻璃；包括聚合物和玻璃纖維的復(fù)合物；石英； 硅；或其兩種或更多種的組合。
107. 根據(jù)權(quán)利要求97所述的方法，其特征在于，翅片由含Ni、 Cr 和Fe的合金制成，或由含F(xiàn)e、 Cr、 Al和Y的合金制成。
108. 根據(jù)權(quán)利要求97所述的方法，其特征在于，翅片由八1203構(gòu)成 的材料或者0"203構(gòu)成材料制成。
109. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，催化劑為厚度達約 1樣t米的ZSM-5沸石層的形式。
110. 根據(jù)權(quán)利要求80所述的方法，其特征在于，催化劑位于工藝 微通道內(nèi)的反應(yīng)區(qū)中，反應(yīng)區(qū)具有包括約5%到約95%的工藝微通道橫截 面積的總體流動通3各。
111. 根據(jù)權(quán)利要求80所述的方法，其特征在于，第一反應(yīng)物進料 流、第二反應(yīng)物進料流和產(chǎn)物與催化劑的接觸時間在達約IO分鐘的范圍 內(nèi)。
112. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，工藝微通道內(nèi)的溫 度在從約20。C到約500°C的范圍內(nèi)。
113. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，工藝微通道內(nèi)的表 壓在達約50個大氣壓的范圍內(nèi)。
114. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，通過工藝^鼓通道的 第 一反應(yīng)物進料流、第二反應(yīng)物進料流和產(chǎn)物的流動的重時空速(WHSV) 至少約為100 ( ml喂料)/ ( g催化劑)(小時)。
115. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，通過工藝樣t通道的第一反應(yīng)物進料流、第二反應(yīng)物進料流和產(chǎn)物的流動的壓降達約0.5個大 氣壓每米工藝微通道長度。
116. 根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，其特征在于，熱交換流體流過 熱交換通道，流過熱交換通道的熱交換流體的壓降達約0.5個大氣壓每米 熱交換通道長度。
117. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法 率為每循環(huán)約30%或更高。
118. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法 的轉(zhuǎn)化為每循環(huán)約80%或更高。
119. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法 環(huán)約60%或更高。
120. 根據(jù)權(quán)利要求80所述的方法，其特征在于，從工藝孩(通道移 去產(chǎn)物后，所述方法進一步包括使再生液體流過工藝微通道接觸催化劑， 再生液體在工藝微通道內(nèi)的滯留時間為從約0.001到約10秒。
121. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，工藝微通道包括至 少一個側(cè)壁和在所述至少一個側(cè)壁中的至少一個有孔區(qū)，所述方法進一 步包括使第二反應(yīng)物進料流通過有孔區(qū)進入工藝微通道接觸第 一反應(yīng)物 進料流。
122. 根據(jù)權(quán)利要求121方法，其特征在于，有孔區(qū)沿工藝纟鼓通道軸 向長度的約5%到約100%延伸。
123. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，工藝微通道包括至 少一個側(cè)壁和在所述至少一個側(cè)壁中的至少一個有孔區(qū)，所述方法進一 步包括使第 一反應(yīng)物進料流通過有孔區(qū)進入工藝微通道接觸第二反應(yīng)物 進料流。
124. 根據(jù)權(quán)利要求123所述的方法，其特征在于，有孔區(qū)沿工藝微 通道軸向長度的約5%到約100%延伸。
125. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，工藝微通道包括形 成在一個或多個內(nèi)壁之內(nèi)或之上的、用以調(diào)整工藝微通道內(nèi)的流動和/或,其特征在于，反應(yīng)物底物的轉(zhuǎn)化 ，其特征在于，烷化劑和/或酰化劑 ,其特征在于，產(chǎn)物的產(chǎn)量為每循 促進工藝微通道內(nèi)的混合的表面特征。
126. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，分段的附加通道包 括形成在一個或多個內(nèi)壁之內(nèi)或之上的、用以調(diào)整分段的附加通道內(nèi)的 流動和/或促進分段的附加通道內(nèi)的混合的表面特征。
127. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，分段的附加通道包 括形成在一個或多個內(nèi)壁之內(nèi)或之上的、用以調(diào)整分段的附加通道內(nèi)的 流動和/或促進分段的附加通道內(nèi)的混合的表面特征。
128. 根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，其特征在于，熱交換通道包括 形成在一個或多個內(nèi)壁之內(nèi)或之上的、用以調(diào)整熱交換通道內(nèi)的流動和/ 或促進熱交換通道內(nèi)的混合的表面特征。
129. 根據(jù)權(quán)利要求125所述的方法，其特征在于，表面特征為從微 通道內(nèi)壁的 一個或多個上凹陷和/或凸起的形式，并與流體流過工藝微通 道的方向呈一定的角度。
130. 根據(jù)權(quán)利要求125所述的方法，其特征在于，表面特征包括至 少兩個表面特征區(qū)，在該處，在第一表面特征區(qū)進行第一反應(yīng)物進料反 應(yīng)物和第二反應(yīng)物進料反應(yīng)物的混合，接著在第二表面特征區(qū)中流動， 其中，第二表面特征區(qū)的流動模式不同于第 一表面特征區(qū)的流動才莫式。
131. 根據(jù)權(quán)利要求130所述的方法，其特征在于，在第一表面特征 區(qū)形成包含一種或多種未反應(yīng)的反應(yīng)物和產(chǎn)物的混合物，并且在第二表 面特征區(qū)流動，未反應(yīng)的反應(yīng)物和/或產(chǎn)物的一種或多種在第二表面特征 區(qū)中從反應(yīng)混合物中分離。
132. 根據(jù)權(quán)利要求121所述的方法，其特征在于，有孔區(qū)包括形成 工藝微通道的內(nèi)壁的一個或多個的一部分的內(nèi)部，表面特征片覆蓋所述 有孔區(qū)的所述內(nèi)部，并且其中表面特征位于表面特征片之中或之上。
133. 根據(jù)權(quán)利要求123所述的方法，其特征在于，有孔區(qū)包括形成 工藝微通道的一個或多個內(nèi)壁的一部分的內(nèi)部，并且表面特征片覆蓋在 有孔區(qū)的內(nèi)部，并且其中表面特征位于表面特征片之內(nèi)或之上。
134. 根據(jù)權(quán)利要求125所述的方法，其特征在于，表面特征包括在 三維模式中堆疊在彼此頂端的和/或纏繞的兩層或更多層。
135. 根據(jù)權(quán)利要求125所述的方法，其特征在于，表面特征為圓形、 橢圓形、正方形、矩形、鉤形、V形、波形，或其組合的形式。
136. 根據(jù)權(quán)利要求125所述的方法，其特征在于，表面特4正包括包 含子特征，其中表面特征的主壁進一步包含較小的表面特征，該較小的 表面特征可采用槽口、波浪、鋸齒狀、孔洞、毛口、鉤形、扇形，或其 組合的形式。
137. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，第一反應(yīng)物進料流 和第二反應(yīng)物進料流在工藝微通道中混合。
138. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在微通道反應(yīng)器實 施本方法，微通道反應(yīng)器包括多個工藝微通道和至少 一個用于將反應(yīng)物 分配至工藝樣i通道的頂管，第一反應(yīng)物進料流和第二反應(yīng)物進庫牛流在頂 管內(nèi)混合并從頂管流入工藝樣史通道。
139. 根據(jù)權(quán)利要求138所述的方法，其特征在于，頂管包括第一反 應(yīng)物區(qū)、至少一個第二反應(yīng)物區(qū)，和位于第一反應(yīng)物區(qū)和第二反應(yīng)物區(qū) 之間的有孔區(qū)，第二反應(yīng)物進料流從第二反應(yīng)物區(qū)流過有孔區(qū)流入第一 反應(yīng)物區(qū)接觸第 一反應(yīng)物進料流形成反應(yīng)混合物，反應(yīng)混合物/人第 一反 應(yīng)物區(qū)流入工藝孩i通道。
140. 根據(jù)權(quán)利要求138所述的方法，其特征在于，頂管包括第一反 應(yīng)物區(qū)、至少一個第二反應(yīng)物區(qū)，和位于第一反應(yīng)物區(qū)和第二反應(yīng)物區(qū) 之間的有孔區(qū)，第一反應(yīng)物進料流從第二反應(yīng)物區(qū)流過有孔區(qū)流入第一 反應(yīng)物區(qū)接觸第二反應(yīng)物進料流形成反應(yīng)混合物，反應(yīng)混合物從第一反 應(yīng)物區(qū)流入工藝孩i通道。
141. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，反應(yīng)物和產(chǎn)物包括 流體，并且在工藝微通道內(nèi)流動的流體的表面速度至少為約0.01米每秒。
142. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，表面特征位于反應(yīng) 區(qū)內(nèi)，以調(diào)整反應(yīng)物的流動和/或促進反應(yīng)物的混合。
143. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，表面特征位于混合 區(qū)和/或反應(yīng)區(qū)內(nèi)以調(diào)整反應(yīng)物的流動和/或促進反應(yīng)物的混合。
全文摘要
在此公開的發(fā)明涉及一種方法，其包括使包含反應(yīng)物底物的第一反應(yīng)物進料流(314)和包含烷化劑、酰化劑或其混合物的第二反應(yīng)物進料流(342)，在工藝微通道(310)內(nèi)流動，并彼此接觸以形成包括至少一種烷化產(chǎn)物、至少一種?；a(chǎn)物，或其混合物的產(chǎn)物(316)；將熱量從工藝微通道傳遞至散熱裝置(320)；以及將產(chǎn)物(316)從工藝微通道中移出。
文檔編號B01J19/00GK101128257SQ200580043686
公開日2008年2月20日 申請日期2005年11月11日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月12日
發(fā)明者保羅·尼格爾, 卡伊·托德·保羅·雅羅施, 史蒂文·T·佩里, 安娜·利·通科維奇, 托馬斯·P·希基, 拉維·阿羅拉, 肖恩·帕特里克·菲茨杰拉德, 蒂莫西·J·拉普蘭特, 蒂莫西·J·沙利文, 邱東明 申請人:萬羅賽斯公司