[发明专利]用于具有短接触时间的催化部分氧化方法的催化体系

权利要求书

1.催化体系，其包括至少两个催化区，其至少一个区排他性地含有一种或多种选自由铑、钌、铱、钯和铂组成的集合的贵金属且至少另一区含有镍，所述催化体系的特征在于至少一个排他性地含有选自由铑、钌、铱、钯和铂组成的集合的贵金属的区始终与至少一个含有镍的区不同且与所述至少一个含有镍的区接触。

2.权利要求1的催化体系，其中所述包含镍的一个或多个催化区任选地被加入一种或多种选自由铑、钌、铱、钯和铂组成的集合的金属。

3.权利要求1的催化体系，其中至少一个区包含铑且至少另一区含有镍。

4.权利要求2的催化体系，其中一个或多个所述催化区包含铑。

5.权利要求1-4的催化体系，其中所述催化区以形成催化床的方式布置。

6.权利要求1-5的催化体系，其中所述贵金属的量相对于总催化剂重量为0.2重量%-10重量%。

7.权利要求6的催化体系，其中所述贵金属的量相对于总催化剂重量为0.5重量%-2重量%。

8.前述权利要求中任一项的催化体系，其中所述镍的量相对于总催化剂重量为0.5重量%-20重量%。

9.权利要求8的催化体系，其中所述镍的量相对于总催化剂重量为2重量%-10重量%。

10.使用权利要求1-9中任一项的催化体系催化部分氧化来生产合成气且利用进一步的步骤生产氢气的方法，其从以下试剂开始：

*在至少一种反应设备的入口温度和压力下为液态或气态的烃和/或含氧化合物，其中所述液态烃选自石脑油、瓦斯油、重质瓦斯油如轻质循环油、脱沥青油及其混合物，其中所述含氧化合物选自乙醇、乙二醇、脂肪酸的甘油三酯、甘油和具有式C_n(H₂O)_nH₂的碳水化合物及其混合物，其中所述气态烃选自甲烷、天然气、炼厂燃料气体、液化石油气及其混合物；

*空气、具有从21％至100％的任何体积百分数的富氧空气或纯氧；

*任选蒸汽和/或二氧化碳；

所述方法包括以下步骤：

*将所述试剂预热到25℃-350℃的温度且使所述试剂达到2atm至50atm的压力，

*在一个或多个通路中预混合试剂以形成均相且任选双相的混合物，

*使这样获得的试剂混合物在所述催化体系上反应，以使得所述混合物首先遇到包含一种或多种选自由铑、钌、铱、钯和铂组成的集合的贵金属的催化区，因此在所述混合物遇到含有镍的催化区之前氧气已经完全消耗；在2atm至50atm的压力下在10,000Nl/kg/h至1,000,000Nl/kg/h的空速下历时1ms至1,000ms的接触时间，以形成处于1,200℃的最高温度下的合成气，

*在几毫秒的接触时间下将所述合成气冷却到低于400℃的温度，

*任选使所述合成气根据水煤气变换反应来反应以形成富含二氧化碳和氢气的混合物，

*任选纯化所述混合物以获得纯氢气流。

11.权利要求10的催化部分氧化的方法，其中所述气态烃由天然气和炼厂燃料气体组成。

12.权利要求10的催化部分氧化的方法，其中所述含氧化合物为甘油。

13.权利要求10-12的催化部分氧化的方法，其中所述试剂在100-350℃的温度下预热，其中所述反应压力为10atm-30atm，其中所述试剂混合物与所述催化体系的接触时间为10ms-100ms，其中所述合成气在1150℃的最高温度下离开，其中所述反应混合物的空速为20000Nl/kg/h-200000Nl/kg/h。

14.权利要求13的催化部分氧化的方法，其中试剂在200℃-350℃的温度下预热。

15.权利要求10-14的催化部分氧化的方法，其中试剂任选被脱硫或加氢脱硫。

16.权利要求10-15中任一项的催化部分氧化的方法，其中所述液态试剂在反应之前被雾化/蒸发。