[发明专利]氢气调变甲烷热裂解制烯烃、炔烃、芳烃和氢气的方法

权利要求书

1.一种氢气调变甲烷热裂解制烯烃、炔烃、芳烃和氢气的方法，其特征在于：以甲烷为原料进行热裂解，用氢气调变甲烷的热裂解产物；反应原料气为甲烷和氢气的混合气，其中氢气的体积浓度为5%～90%；

该方法不用催化剂。

2.根据权利要求1所述的一种氢气调变甲烷热裂解制烯烃、炔烃、芳烃和氢气的方法，其特征在于：反应原料气为甲烷和氢气的混合气，其中氢气的体积浓度为20-60%；

或者在原料气中加入其它惰性气氛气体和非惰性气氛气体中的一种或两种以上；惰性气氛气体包括氦气、氮气、氩气、氖气、氪气中的一种或二种以上，浓度为0～90%；非惰性气氛气体为一氧化碳、二氧化碳、水、C数为1～5的一元醇或二元醇、C数为2～8 烷烃中的一种或二种以上，浓度为0～90%。

3.根据权利要求2所述的一种氢气调变甲烷热裂解制烯烃、炔烃、芳烃和氢气的方法，其特征在于：惰性气氛在原料气中的浓度为0-50%；非惰性气氛气体在原料气中的浓度为0-50%。

4.根据权利要求1或2所述的一种氢气调变甲烷热裂解制烯烃、炔烃、芳烃和氢气的方法，其特征在于：反应压力为0.05～1.0 MPa。

5.根据权利要求4所述的一种氢气调变甲烷热裂解制烯烃、炔烃、芳烃和氢气的方法，其特征在于：反应压力为常压。

6.根据权利要求1或2所述的一种氢气调变甲烷热裂解制烯烃、炔烃、芳烃和氢气的方法，其特征在于：反应温度为700～1300 ^oC。

7.根据权利要求6所述的一种氢气调变甲烷热裂解制烯烃、炔烃、芳烃和氢气的方法，其特征在于：反应温度为950～1200 ^oC。

8.根据权利要求1所述的一种氢气调变甲烷热裂解制烯烃、炔烃、芳烃和氢气的方法，其特征在于：反应气体的反应时间为0.001～1min。

9.根据权利要求8所述的一种氢气调变甲烷热裂解制烯烃、炔烃、芳烃和氢气的方法，其特征在于：反应气体的反应时间为0.005～0.5min。

10.权利要求1所述的一种氢气调变甲烷热裂解制烯烃、炔烃、芳烃和氢气的方法，其特征在所述的烯烃产物为乙烯、丙烯、丁烯中的一种或二种以上; 炔烃产物为乙炔、丙炔、丁炔中的一种或二种以上；芳烃产物包括苯、甲苯、对二甲苯、邻二甲苯、间二甲苯、乙苯、萘中的一种或二种以上。

11.根据权利要求1所述的一种氢气调变甲烷热裂解制烯烃、炔烃、芳烃和氢气的方法，其特征在于：反应器的材质为石英管、刚玉管、耐高温合金以及由其他耐高温惰性材料所制的反应器中的一种或两种以上；反应器高径比0.5～100。

12.根据权利要求11所述的一种氢气调变甲烷热裂解制烯烃、炔烃、芳烃和氢气的方法，其特征在于：反应器高径比1～50。

13.根据权利要求1所述的一种氢气调变甲烷热裂解制烯烃、炔烃、芳烃和氢气的方法，其特征在：在反应器中添加石英碎片、石英砂、碳化硅、氮化硅、耐高温合金颗粒或碎片以及其他耐高温惰性材料中的一种或两种以上。