复合金属氧化物在氢气的自热产生中的用途制造技术

一种制备氢气的方法，包含在复合金属氧化物和蒸汽－烃重整催化剂存在下在生产步骤中在足以形成氢气和用过的复合金属氧化物的反应条件下使至少一种烃和蒸汽反应，其中复合金属氧化物通过公式（Ａ′↓［ｘ］Ｃａ↓［ｘ′］Ｍｇ↓［ｘ″］）↓［Ｘ］（Ｂ′↓［ｙ］Ｍｎ↓［ｙ′］Ｆｅ↓［ｙ″］）↓［Ｙ］Ｏ↓［ｎ］表示，在此Ａ′代表选自由Ｓｒ、Ｂａ、１族元素和根据ＩＵＰＡＣ元素周期表的镧系元素中的至少一个元素；Ｂ′代表选自由Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｃｒ和Ｖ中的至少一个元素；０≤ｘ≤１，０≤ｘ′≤１，０≤ｘ″≤１，其中ｘ＋ｘ′＋ｘ″＝Ｘ；０≤ｙ≤１，０≤ｙ′≤１，０≤ｙ″≤１，其中ｙ＋ｙ′＋ｙ″＝Ｙ；１≤Ｘ≤１０；１≤Ｙ≤１０；和ｎ代表使复合金属氧化物维持电中性的数值。

【技术实现步骤摘要】

技术介绍
一般通过应用蒸汽-甲烷重整工艺实现氢气的工业规模量生产，该工艺必须在高温(800-900℃)下使天然气与蒸汽催化重整。这个工艺获得粗的合成气，其是氢气、一氧化碳和二氧化碳的混合物，并且天然的合成气在催化水-气变换步骤中进一步反应将一氧化碳和水转化为额外的氢气和二氧化碳。将变换的合成气体吹扫而获得含有大于99体积％氢气的最终氢气产品。天然气重整反应是高吸热的，需要大约45千卡/摩尔甲烷，并且蒸汽-甲烷重整工艺的生产率受限于从外部热源到催化剂的热传递速度。催化剂一般包含在长金属合金管中，并且选择合金以耐工艺要求的高温和压力。蒸汽-甲烷重整工艺设备的资本费用的有效部分涉及高操作温度和压力下大量热传递的需要。生产氢气的另一工艺是甲烷的部分氧化来形成合成气，如果必要随后将其变换和通过变压吸附(PSA)将其吹扫。已知部分氧化是高放热的。另一个产生合成气的用于氢气生产工艺是自热重整，其本质上是蒸汽-甲烷重整工艺和部分氧化的热平衡结合。与这些可供选择的工艺有关的一个相当大的缺点是部分氧化需要向反应系统提供高纯度氧气。因此，这些工艺的使用要求分离空气以生产氧气的额外步骤，并且空气分离工艺增加了氢本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备氢气的方法，包含在复合金属氧化物和蒸汽－烃重整催化剂存在下在生产步骤中在足以形成氢气和用过的复合金属氧化物的反应条件下使至少一种烃和蒸汽反应，其中复合金属氧化物通过公式　　　　（Ａ′↓［ｘ］Ｃａ↓［ｘ′］Ｍｇ↓［ｘ″］）↓［Ｘ］（Ｂ′↓［ｙ］Ｍｎ↓［ｙ′］Ｆｅ↓［ｙ″］）↓［Ｙ］Ｏ↓［ｎ］　　　　表示，在此Ａ′代表选自由Ｓｒ、Ｂａ、１族元素和根据ＩＵＰＡＣ元素周期表的镧系元素中的至少一个元素；Ｂ′代表选自Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｃｒ和Ｖ中的至少一个元素；　　　　０≤ｘ≤１，０≤ｘ′≤１，０≤ｘ″≤１，其中ｘ＋ｘ′＋ｘ″＝Ｘ；　　　　０≤ｙ≤１，０≤ｙ′≤１，０≤ｙ″≤１，其中ｙ＋ｙ′＋ｙ″＝...

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：GP佩斯，B张，HCZ罗耶，
申请(专利权)人：南卡罗来纳州大学，
类型：发明
国别省市：US[美国]