[發(fā)明專(zhuān)利]耦合催化重整－膜分離反應(yīng)的方法及裝置

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810025745.8
• 申請(qǐng)日: 2008-01-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101214921A
• 公開(kāi)（公告）日: 2008-07-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 閆常峰;胡蓉蓉
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院廣州能源研究所
• 主分類(lèi)號(hào): C01B3/38
• 分類(lèi)號(hào): C01B3/38;C01B3/50
• 代理公司: 廣州華進(jìn)聯(lián)合專(zhuān)利商標(biāo)代理有限公司
• 代理人: 莫瑤江

1.一種利用耦合催化重整-膜分離反應(yīng)裝置制取高純度氫氣的方法，其特征在于，該方法包括如下步驟：

a、將含碳?xì)湮镔|(zhì)和水蒸汽加熱到300攝氏度至1500攝氏度，并通過(guò)調(diào)節(jié)水蒸汽流量使反應(yīng)器中的水碳比為1.0至10.0后，送入反應(yīng)器；

b、混合氣與反應(yīng)器內(nèi)的重整催化劑顆粒充分接觸，反應(yīng)生成含氫氣的混合氣；

c、混合氣經(jīng)內(nèi)置于該反應(yīng)器的高選擇性透氫的膜分離組件，氫氣在反應(yīng)時(shí)及時(shí)分離，收集得到高純度的氫氣。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用耦合催化重整-膜分離反應(yīng)裝置制取高純度氫氣的方法，其特征在于，經(jīng)上述c步驟所處理后的余氣輸入下一個(gè)所述耦合催化重整-膜分離反應(yīng)裝置進(jìn)行重復(fù)利用。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用耦合催化重整-膜分離反應(yīng)裝置制取高純度氫氣的方法，其特征在于，所述含碳?xì)湮镔|(zhì)選自如下之一或一種以上的混合物：天然氣、甲烷、丙烷、甲醇、乙醇、乙醚、石腦油、焦?fàn)t煤氣、高爐煤氣、轉(zhuǎn)爐煤氣、煤層氣、垃圾填埋氣、生物質(zhì)、垃圾氣化氣、沼氣或生物油。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用耦合催化重整-膜分離反應(yīng)裝置制取高純度氫氣的方法，其特征在于，所述催化劑為能催化重整原料和蒸汽產(chǎn)生氫氣的金屬催化劑、雙金屬催化劑、金屬氧化物催化劑或上述催化劑的組合。

5.一種耦合催化重整-膜分離反應(yīng)裝置，包括反應(yīng)器，其特征在于，直接將高選擇性透氫的膜分離組件內(nèi)置于該反應(yīng)器中。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述耦合催化重整-膜分離反應(yīng)裝置，其特征在于，所述反應(yīng)器內(nèi)的空間為反應(yīng)空間，反應(yīng)器的器壁設(shè)有與反應(yīng)空間相通的原料進(jìn)料孔、催化劑進(jìn)料口、催化劑卸料口、余氣出氣口；所述高選擇性透氫的膜分離組件上設(shè)有出氫口。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述耦合催化重整-膜分離反應(yīng)裝置，其特征在于，所述高選擇性透氫的膜分離組件為管狀，該管狀的膜分離組件的一端閉合，另一端開(kāi)孔，開(kāi)孔端可以穿過(guò)所述反應(yīng)器的器壁，所述出氫口設(shè)于該開(kāi)孔端。

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的耦合催化重整-膜分離反應(yīng)裝置，其特征在于：所述膜分離組件兩端開(kāi)孔，載氣從一端進(jìn)入、另一端出去來(lái)清掃透過(guò)膜分離組件的氫氣，再進(jìn)行分離產(chǎn)生高純度的氫氣。

9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述耦合催化重整-膜分離反應(yīng)裝置，其特征在于，高選擇性透氫的膜分離組件為單根管或多根管或若干管排。

10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的耦合催化重整-膜分離反應(yīng)裝置，其特征在于：所述膜分離組件可以為圓管或方管。

11.根據(jù)權(quán)利要5所述的耦合催化重整-膜分離反應(yīng)裝置，其特征在于：高選擇性透氫膜的材料可以為金屬、合金、無(wú)機(jī)物、有機(jī)物其中之一或其組合。

12.根據(jù)權(quán)利要求5所述的耦合催化重整-膜分離反應(yīng)裝置，其特征在于：所述膜分離組件可以為單獨(dú)的高選擇性透氫膜材料或附著在多孔支撐體上的高選擇性透氫膜。