[发明专利]在两种操作模式之间交替操作制备CO和/或H2的方法

权利要求书

1.用于制备包含一氧化碳和/或氢气的气体混合物的方法，包括如下步骤：

- 提供为包含反应物的流体反应建立的流动反应器，

其中所述反应器包括至少一个加热平面(100、101、102、103)，其通过一个或多个加热元件(110、111、112、113)电加热，

其中所述流体可以流动通过加热平面(100、101、102、103)和

其中催化剂设置在至少一个加热元件(110、111、112、113)上且在其位置可加热；

- 通过一个或多个加热元件(110、111、112、113)电加热使二氧化碳与烃、水和/或氢气在流动反应器中吸热反应，其中至少形成作为产物的一氧化碳；和同时

- 作为反应物的烃、一氧化碳和/或氢气在流动反应器中放热反应；

其中所述放热反应释放热量Q1，反应器的电加热释放热量Q2，并操作放热反应和反应器的电加热使得Q1和Q2的总和大于或等于用于≥90%的所述吸热反应的平衡产率Y所需要的热量Q3。

2.如权利要求1所述的方法，其中所述吸热反应选自：甲烷的干气重整、甲烷的蒸气重整、反向水煤气变换反应、煤炭气化和/或甲烷热分解，和所述放热反应选自：甲烷部分氧化、自热重整、Boudouard反应、甲烷燃烧、CO氧化、氢气氧化、甲烷的氧化偶联和/或Sabatier甲烷化。

3.如权利要求1所述的方法，其中由包含反应物的流体的流动方向来看，反应器中热量Q2的比例向下游方向上增加。

4.如权利要求1所述的方法，其进一步包括如下步骤：

- 确定

对于流动反应器可用的电能成本的阈值S1和/或

对于来自可再生来源的电能在流动反应器可用的电能中的相对比例的阈值S2；和

- 比较

流动反应器可用的电能成本与阈值S1和/或

来自可再生来源的电能在流动反应器可用的电能中的相对比例与阈值S2；

- 当所述值在阈值S1以下和/或超过阈值S2时，降低放热反应的程度和/或增加反应器电加热的程度；和

- 当所述值在阈值S1以下和/或超过阈值S2时，增加放热反应的程度和/或降低反应器电加热的程度。

5.如权利要求1所述的方法，其中所述流动反应器包括：

多个加热平面(100、101、102、103)，从流体流动方向看，

它们通过加热元件(110、111、112、113)电加热和

其中所述流体可以流动通过加热平面(100、101、102、103)，

其中催化剂设置在至少一个加热元件(100、101、102、103)上且在其位置可加热，

其中在两个加热平面(100、101、102、103)之间另外至少一次设置陶瓷中间平面(200、201、202)(其优选被陶瓷或金属支承构架/平面所支撑)和

其中所述流体同样可以流动通过中间平面(200、201、202)。

6.如权利要求5所述的方法，其中在加热平面(100、101、102、103)内设置螺旋形式、弯曲形式、格栅形式和/或网络形式构成的加热元件(110、111、112、113)。

7.如权利要求5所述的方法，其中在至少一个加热元件(110、111、112、113)上存在与其它加热元件(110、111、112、113)不同的量和/或类型的催化剂。

8.如权利要求5所述的方法，其中所述加热元件(110、111、112、113)如此设置使得它们可以各自独立地电加热。

9.如权利要求5所述的方法，其中中间平面(200、201、202)的内容物(210、211、212)的材料包括铝、硅和/或锆的氧化物、碳化物、氮化物、磷化物和/或硼化物。

10.如权利要求5所述的方法，其中从流体的流动方向看，加热平面(100、101、102、103)的平均长度和从流体的流动方向看，中间平面(200、201、202)的平均长度相互之比为≥0.01:1至≤100:1。