[发明专利]制备氢和一氧化碳

权利要求书

1.一种包括下列步骤的方法：

(a)使至少一种传导氧离子的陶瓷与原料气体在吸附区于约300-1400℃和约0.5-50巴绝对压力下接触，原料气体包括一种选自蒸汽、二氧化碳、硫氧化物、氮氧化物、或它们的混合物的组分，使至少一种传导氧离子的陶瓷被氧至少部分饱和并制得氢、一氧化碳、硫、氮、或它们的混合物；

(b)从所述至少部分被氧饱和的传导氧离子的陶瓷上除去氧。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述氧选择性混合导体包括(1)有A_1-xM_xBO_3-δ结构通式的钙钛矿类陶瓷，其中A是元素周期表3a和3b族金属的离子或它们的混合物；M是元素周期表1a和2a族金属的离子或它们的混合物；B是元素周期表d组过渡金属的离子或它们的混合物；x在＞0至1间变化；δ是M金属的离子代替A金属的离子而产生的对化学计量组成的偏差；(2)选自Bi₂O₃、ZrO₂、CeO₂、ThO₂、HfO₂或它们的混合物的陶瓷物质，该陶瓷物质掺杂有CaO、稀土金属氧化物或它们的混合物；(3)钙铁石氧化物；和(4)这些物质的混合物。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于所述至少一种传导氧离子的陶瓷导体是至少一种选自Bi₂O₃、ZrO₂、CeO₂、ThO₂、HfO₂或它们的混合物的陶瓷物质，所述至少一种陶瓷物质掺杂有选自Y₂O₃、Nb₂O₃、Sm₂O₃、Gd₂O₃的稀土金属氧化物或它们的混合物。

4.如权利要求2所述的方法，其特征在于所述第二步骤包括升高所述吸附区的温度，降低所述吸附区压力，使至少部分被氧饱和的混合导体与还原剂接触，或上述步骤的组合。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于所述方法可通过重复步骤(a)和(b)来进行。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于所述原料气体包括蒸汽、二氧化碳或它们的混合物。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于所述步骤(b)包括使至少部分被氧饱和的混合导体与包括至少一种有机化合物的还原剂在约300-1400℃范围的反应区接触，上述有机化合物选自烃、含氧烃、或它们的混合物，从而部分氧化所述至少一种有机化合物，并制得包括氢、一氧化碳或它们的混合物的产物气体，至少部分耗尽所述混合导体的氧。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于在包括至少一种氧选择性混合导体的固定床中进行所述方法，所述固定床在步骤(a)期间用作所述吸附区和在(b)期间用作所述反应区。

9.如权利要求7所述的方法，其特征在于在移动床系统进行所述方法，所述方法还包括将至少部分耗尽氧的混合导体循环到所述吸附区。

10.如权利要求9所述的方法，其特征在于所述至少部分被氧饱和的混合导体由至少一种选自有机化合物、蒸汽、二氧化碳或它们的混合物的物质流态化。