[发明专利]用于焦炉粗煤气混合重整制氢工艺中的透氧膜反应器

摘要

本发明涉及一种用于焦炉粗煤气混合重整制氢工艺中的透氧膜反应器，属于焦炉煤气重整反应装置技术领域。本发明的透氧膜反应器采用镍基水滑石型催化剂，采用钙钛矿结构的混合导体透氧膜；以焦炉粗煤气本身所携带的水蒸汽和透氧膜提供的氧为氧化剂，在透氧膜反应器中进行焦炉粗煤气的混合重整反应，使焦炉粗煤气完全转化为H₂、CO和CO₂等小分子气体。本发明装置使供氧和重整过程耦合到一起进行，反应效率高，所用催化剂活性好，操作稳定，而且氢气产率高。

主权项

1.一种用于焦炉粗煤气混合重整制氢工艺中的透氧膜反应器，它包括有焦炉粗煤气进气口(1)、不锈钢密封构件(2)、反应产物出口(3)、催化剂床(4)、透氧膜(5)、电加热器(6)、富氮气出口(7)、金属密封圈(8)、空气入口(9)、上套管(10)、下套管(11)和中心套管(12)；其特征在于：整个透氧膜反应器为纵向立式布置形式，装置中心套管(12)内设置有催化剂床(4)及位于其下的透氧膜(5)和与透氧膜上下表面接触的上套管(10)和下套管(11)，透氧膜与上下两套管之间通过金属密封圈(8)密封；中心套管(12)外侧周围设置有一电加热器(6)；在装置中心套管(12)顶部设置有焦炉粗煤气进气口(1)；其外侧与上套管(10)内测的空间与反应产物出口(3)连通；焦炉煤气进气口(1)插入催化剂床(4)内；在装置中心套管(12)的底部设置有空气入口(9)；在其稍上的位置设置有与下套管(11)内侧相通、且位于侧面的富氮气出口(7)；本装置的主体上、下部均设有防止漏气的不锈钢密封构件(2)；本装置中的催化剂床(4)和透氧膜(5)的化学物质的组成如下：(a)催化剂床中的催化剂为水滑石型催化剂，其分子式为Ni0.5Mg2.5AlOδ；(b)透氧膜为一种混合导体透氧膜，其分子式为：BaCo0.4Fe0.4Nb0.2O3-δ(0＜δ＜3)。