[发明专利]用于制氢的超临界方法、反应器和系统

权利要求书

1.一种用于制氢的反应器，其包括：

a)外壳，其包含一个或多个加热流通道、氢通道和反应通道，

其中反应通道位于每个加热流通道与氢通道之间；

b)传热片，其分隔每个加热流通道和反应通道；

c)多孔支撑板，其分隔每个反应通道和氢通道，所述多孔支撑 板具有被固定在其反应通道一侧上的膜，所述膜排他性地允 许氢渗透通过其中；

d)所述加热流通道适于接收加热流，从而通过传热片向反应通 道供热；和

e)催化剂，其位于所述反应通道中，且所述反应通道适于接收 包含超临界水和烃燃料的混合物的反应流，由此氢在反应通 道中产生并通过所述多孔支撑板和膜进入所述氢通道。

2.如权利要求1所述的反应器，其中所述催化剂包括位于所述传 热片上的涂层。

3.如权利要求1所述的反应器，其中所述催化剂是填充床催化剂。

4.如权利要求3所述的反应器，其中所述催化剂是载体上的催化 剂。

5.如权利要求3所述的反应器，其中所述催化剂是无载体催化剂。

6.如权利要求1所述的反应器，其中所述反应通道垂直于所述加 热流通道和所述氢通道。

7.如权利要求1所述的反应器，其中所述烃燃料是选自天然气、 天然气组分及其它气态烃的气体。

8.如权利要求1所述的反应器，其中所述烃燃料是选自汽油、航 空煤油、柴油、原油及其它液体燃料的液体。

9.如权利要求1所述的反应器，其中所述烃燃料是选自煤和生物 质的固体。

10.如权利要求1所述的反应器，其中所述催化剂选自镍、铂、 钌、铑、铜及其合金。

11.如权利要求1所述的反应器，其中所述加热流通道包含燃烧 催化剂，由此在接收到加热流时在其中发生燃烧。

12.如权利要求1所述的反应器，其中所述加热流通道包括辅助 电加热设备。

13.如权利要求1所述的反应器，其中所述膜选自钯、钒、铜及 其合金。

14.如权利要求1所述的反应器，还包括分离器装置，其用于分 离硫与反应流。

15.如权利要求14所述的反应器，其中所述分离器装置包括分子 筛。

16.一种用于制氢的方法，其包括在如权利要求1所述的反应器 中实施包括如下的步骤：

a)将水加热到超临界状态；

b)将所述超临界水与烃燃料混合，形成混合物；

c)在所述反应通道中使所述混合物与催化剂和热接触，由此发

生反应并产生含氢的产物流；和

d)通过使所述氢经过所述多孔支撑板和膜进入所述氢通道，由 所述产物流分离氢。

17.如权利要求16所述的方法，其进一步包含在步骤c)所述的使 所述混合物与所述催化剂接触之前的将所述混合物脱硫的步骤。

18.如权利要求16所述的方法，其中所述膜选自钯、钒、铜及其 其合金。

19.如权利要求16所述的方法，其中所述烃燃料是选自天然气、 天然气组分及其它气态烃的气体。

20.如权利要求16所述的方法，其中所述烃燃料是选自汽油、航 空煤油、柴油、原油及其它液体燃料的液体。

21.如权利要求16所述的方法，其中所述烃燃料是选自煤和生物 质的固体。

22.如权利要求16所述的方法，其中所述催化剂选自镍、铂、钌、 铷、铜及其合金。

23.如权利要求16所述的方法，其中所述反应器是紧凑型反应器。

24.如权利要求16所述的方法，其中所述热通过所述反应器加热 流通道中加热流和燃烧催化剂的燃烧来供应。