專利名稱：具有流動控制系統(tǒng)的催化氧化方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種烴燃料的催化氧化方法，和涉及一種包括根據(jù)此方法操作的、用于燃料催化部分氧化的系統(tǒng)的輸送機(jī)構(gòu)。
催化氧化方法，如催化部分氧化方法，其中包括烴燃料和含氧氣體的進(jìn)料混合物與催化劑接觸，在本領(lǐng)域是已知的。在催化劑存在的情況下，烴燃料，特別是烴的部分氧化，對于一氧化碳和氫氣的混合物的制備是有吸引力的途徑。它是由如下反應(yīng)式表示的放熱反應(yīng)關(guān)于烴催化部分氧化的催化劑和方法，有許多文獻(xiàn)。例如，可以參考US,149,464、EP 576 096、EP 629 578和WO 99/19249。
這樣的催化氧化方法易受進(jìn)料混合物中氧/碳比率的變化影響，該比率對反應(yīng)溫度有直接影響。由于甚至從所需比例的輕微偏差就會縮短采用的氧化催化劑的壽命，故需要能夠準(zhǔn)確地測量氧/碳比或含氧氣體和燃料的流量。在包括變化，特別是轉(zhuǎn)化產(chǎn)物要求量的經(jīng)常變化，和進(jìn)而反應(yīng)物通過量的變化的條件下操作的方法中，也需要非?？焖俚販y量氧/碳比或反應(yīng)物的流量。例如，在催化部分氧化方法的情況下，該方法用于生產(chǎn)要用作如在氫操作的汽車中使用的燃料電池原料的氫氣，根據(jù)乘車者的要求，會需要到達(dá)燃料電池的氫氣流量有快速和有時(shí)是經(jīng)常的減少和增加。因此，必須快速改變到達(dá)部分氧化催化劑的燃料和含氧氣體的流量，和必須快速而準(zhǔn)確地校正從所需氧/碳比的偏差。
能夠在要求的時(shí)間范圍，即典型地為1-100毫秒，測量實(shí)際流量的流量表，是不可能得到的或非常昂貴的。
由于進(jìn)料混合物的氧/碳比極大地影響反應(yīng)溫度，可以通過監(jiān)測反應(yīng)溫度而監(jiān)測氧/碳比。
可以通過本領(lǐng)域已知的各種方法測量和監(jiān)測反應(yīng)溫度。同樣在相對高的溫度下，用于溫度測量的熱電偶是公知的。它們是可靠的和通常具有較長的工作壽命。
例如，在US5,939,025中，描述了在催化部分氧化重整器中，使用熱電偶記錄溫度變化的情況，溫度變化是由于反應(yīng)物流的逐級變化。
然而，由于它們相對較慢的響應(yīng)時(shí)間，在其中發(fā)生快速變化的系統(tǒng)中，熱電偶并不足夠。由于它們不能跟得上快速的變化，它們的使用會導(dǎo)致不準(zhǔn)確的信息和對氧/碳比的不適當(dāng)調(diào)節(jié)。
因此，需要這樣的機(jī)構(gòu)，它能快速而可靠地監(jiān)測催化氧化方法中的實(shí)際氧/碳比，其中反應(yīng)物的流量快速變化。
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)使用其中進(jìn)行催化氧化的催化劑床上游表面的顏色或由催化劑床上游表面發(fā)射的光強(qiáng)度時(shí)，可以獲得關(guān)于進(jìn)料混合物中實(shí)際氧/碳比快速而可靠的信息。
因此，本發(fā)明涉及一種將烴燃料催化氧化成轉(zhuǎn)化產(chǎn)物的方法，其中使包括燃料和含氧氣體的進(jìn)料混合物與催化劑床接觸，該方法進(jìn)一步包括如下步驟(a)優(yōu)選根據(jù)轉(zhuǎn)化產(chǎn)物的要求量和預(yù)選確定的進(jìn)料混合物中的氧/碳比數(shù)值，設(shè)定燃料的流量和含氧氣體的流量；(b)通過快速響應(yīng)設(shè)備確定催化劑床上游表面的實(shí)際溫度；(c)產(chǎn)生輸出信號，該輸出信號是實(shí)際溫度和溫度設(shè)定點(diǎn)之間差值的函數(shù)；和(d)使用輸出信號以調(diào)節(jié)燃料的流量和/或含氧氣體的流量，優(yōu)選調(diào)節(jié)燃料的流量。
在轉(zhuǎn)化產(chǎn)物的非穩(wěn)定要求量的條件下，即其中每單位時(shí)間生產(chǎn)的轉(zhuǎn)化產(chǎn)物量必須變化和因此反應(yīng)物的流量必須變化的條件，可以合適地應(yīng)用根據(jù)本發(fā)明的方法。甚至在要求轉(zhuǎn)化產(chǎn)物要求量的極限負(fù)荷比(turn-down ratio)至多為1∶100的工藝條件下，即最大要求量比最小要求量高100倍，本發(fā)明的方法特別合適以控制進(jìn)料混合物中的氧/碳比。優(yōu)選，極限負(fù)荷比為1∶10-1∶100，更優(yōu)選為1∶30-1∶80。
現(xiàn)在參見

圖1和2說明根據(jù)本發(fā)明的方法。
圖1簡要地說明在根據(jù)本發(fā)明的催化部分氧化方法中，流量調(diào)節(jié)的第一個(gè)實(shí)施方案。
圖2簡要地說明在根據(jù)本發(fā)明的催化部分氧化方法中，流量調(diào)節(jié)的第二個(gè)實(shí)施方案。
烴燃料通過管線1和含氧氣體通過管線2，并在接觸催化劑床3之前混合。根據(jù)氫氣的要求量和進(jìn)料中預(yù)選確定的氧-碳比數(shù)值，分別通過調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)4和5，而設(shè)定烴燃料和含氧氣體兩者的流量。另外，分別將輸入信號6和7送到調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)4和5，該輸入信號每個(gè)由氫氣要求量和預(yù)選確定的氧-碳比數(shù)值確定。
每單位時(shí)間需要的燃料量，和進(jìn)而燃料的所需流量，極大地依賴于氫氣的要求量?？梢岳斫猓剂系牧髁亢秃鯕怏w的流量通過進(jìn)料中所需的氧/碳比，即預(yù)選確定的氧/碳比數(shù)值，而相互關(guān)聯(lián)。
在催化部分氧化方法中，在較寬的氫氣要求量范圍，所需的氧/碳比會基本保持恒定。然而，可以理解，所需的氧/碳比會在一定程度上依賴于氫氣的要求量。例如，在低的氫氣要求量下，和進(jìn)而低的反應(yīng)物通過量下，熱損失相對較高和可能需要通過使用更高的進(jìn)料混合物中的氧/碳比而產(chǎn)生另外的熱量。本領(lǐng)域技術(shù)人員熟悉這樣的效果。
然而，根據(jù)氫氣要求量和預(yù)選確定的氧/碳比數(shù)值而進(jìn)行的流量設(shè)定，可導(dǎo)致實(shí)際的氧/碳比和預(yù)選確定的氧/碳比數(shù)值之間的輕微偏差。為了校正這樣的偏差，通過快速響應(yīng)設(shè)備9確定催化劑床3的上游表面8的實(shí)際溫度。
將代表如由設(shè)備9確定的實(shí)際溫度的信號10和代表溫度設(shè)定點(diǎn)的信號11送到控制單元12，并產(chǎn)生輸出信號13，該輸出信號作為實(shí)際溫度和溫度設(shè)定點(diǎn)之間差值的函數(shù)。將輸出信號13送到調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)4以調(diào)節(jié)燃料流量?？刂茊卧?2可以是能夠在合適的時(shí)間范圍內(nèi)接收信號以確定催化劑床上游表面的溫度的任何數(shù)據(jù)處理機(jī)。
在如圖1所示方法的實(shí)施方案中，使用輸出信號13以調(diào)節(jié)燃料的流量?；蛘?，可以使用輸出信號以調(diào)節(jié)含氧氣體的流量或燃料和含氧氣體兩者的流量。
可以將信號6和13送到相同的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)以設(shè)定和調(diào)節(jié)燃料的流量，如圖1所示?；蛘撸梢苑謩e將信號6和13送到管線1上不同的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)以設(shè)定和調(diào)節(jié)燃料流量。
在如圖1所示方法的實(shí)施方案中，通過反饋控制調(diào)節(jié)燃料流量，即直接使用輸出信號13以調(diào)節(jié)燃料流量。因此，根據(jù)由快速響應(yīng)設(shè)備9確定的催化劑上游表面的實(shí)際溫度，調(diào)節(jié)反應(yīng)中的流量。
優(yōu)選，通過結(jié)合的前饋和反饋控制調(diào)節(jié)燃料或含氧氣體的流量，如圖2所示。在這種所謂的前活性反饋模式中，使用根據(jù)瞬變過程期間的溫度偏差信息，前活性地調(diào)節(jié)較后瞬變過程期間的流量。為此，將輸出信號13送到前饋控制單元14。在前饋控制單元14中，使用輸入信號6和7，和包含在較早、相似的瞬變過程期間產(chǎn)生的輸出信號13中的信息，產(chǎn)生輸出信號15。直接將輸出信號15送到調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)4以調(diào)節(jié)燃料的流量。
調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)可以是本領(lǐng)域已知的任何機(jī)構(gòu)，例如調(diào)節(jié)閥、注射器或蒸發(fā)器、或限流裝置。優(yōu)選，通過快速響應(yīng)執(zhí)行器進(jìn)行燃料和/或含氧氣體流量的調(diào)節(jié)。在根據(jù)本發(fā)明方法特別優(yōu)選的實(shí)施方案中，通過采用脈沖液體注射器將要求量的燃料加入到在管線2中流動的含氧氣體物流中，而設(shè)定和調(diào)節(jié)燃料流量。合適的脈沖液體注射系統(tǒng)在本領(lǐng)域是已知的和市售的，例如來自Bosch和Mitsubishi。
通過設(shè)定脈沖的頻率和寬度而操作這樣的系統(tǒng)。它由輸入信號6和輸出信號13或15激發(fā)，并能夠根據(jù)這些信號快速反應(yīng)。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)使用寬度更小的脈沖時(shí)和/或當(dāng)在隨后脈沖之間的無信號期間最小化時(shí)，從所需氧/碳比的偏差變得更小，因此調(diào)節(jié)燃料流量的操作變得更復(fù)雜。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，脈沖注射系統(tǒng)的使用允許在高的精度下進(jìn)行對氧/碳比的控制，以使氫氣要求量的極限負(fù)荷比至多為1∶100。此外，即使當(dāng)在低流量條件下進(jìn)行霧化時(shí)，這樣的系統(tǒng)能夠保持足夠的液滴尺寸分布。在相對低的燃料流量條件下，使用短、強(qiáng)烈的注射來補(bǔ)償對于湍流的缺乏。這樣的脈沖液體注射系統(tǒng)通常包括混合室，其中將液體注射到另一個(gè)物流中?；旌鲜业捏w積是合適的，使得液體的停留時(shí)間是脈沖之間無信號時(shí)間的幾倍。
在根據(jù)本發(fā)明的方法中，由于在此位置，對于給定的燃料通過量，溫度緊密地和進(jìn)料混合物中的氧/碳比有關(guān)，故確定催化劑床上游表面的溫度。由于催化氧化反應(yīng)在非常短的接觸時(shí)間內(nèi)進(jìn)行，氧化反應(yīng)主要在催化劑床的上游層發(fā)生，和在該層的溫度反映了該反應(yīng)的化學(xué)計(jì)量學(xué)，如由氧/碳比表示，也反映了該比例的變化。在床層中更下游的位置，由于催化劑的熱質(zhì)量，溫度的這些變化受到抑制，因此可以不監(jiān)測該變化。
通過快速響應(yīng)設(shè)備確定上游表面的溫度以能夠監(jiān)測溫度的快速變化。優(yōu)選，在至多為100毫秒的時(shí)間范圍內(nèi)，更優(yōu)選1-100毫秒的時(shí)間范圍內(nèi)，甚至更優(yōu)選5-30毫秒的時(shí)間范圍內(nèi)，進(jìn)行溫度確定。
重要的是快速響應(yīng)設(shè)備并不干擾催化劑床上游表面的實(shí)際溫度，和它確定表面的溫度而不是氣相的溫度。由于這個(gè)原因，和除它們具有較慢的響應(yīng)以外，熱電偶并不適合在本發(fā)明的方法中用于確定上游表面溫度。熱電偶會干擾表面溫度和測量的溫度會通常反映這樣的溫度，該溫度位于氣相溫度和表面溫度之間。
用于快速而可靠測量上游表面溫度的合適機(jī)構(gòu)包括光檢測設(shè)備，如光學(xué)高溫計(jì)。這樣的設(shè)備在這樣的基礎(chǔ)上操作使用光纖，測量表面顏色或由表面發(fā)射的光強(qiáng)度。通過放大器和A-D電流轉(zhuǎn)換器，將測量的光強(qiáng)度轉(zhuǎn)換成可以在控制單元中處理的信號。高溫計(jì)合適地由玻璃或石英組成，如以玻璃棒或玻璃纖維的形式和可以包含硅片或能夠接收和傳送數(shù)據(jù)的其它記錄設(shè)備。
在催化部分氧化方法的正常操作期間，催化劑床的上游表面發(fā)熱，和氧/碳比的變化會影響由發(fā)熱催化劑表面發(fā)射的光的強(qiáng)度和波長。使用高溫計(jì)測量溫度的時(shí)間為1-100毫秒，優(yōu)選5-30毫秒。如需要，這樣的時(shí)間足夠允許快速測量以開始流量的調(diào)節(jié)。
當(dāng)不測量絕對光強(qiáng)度，而測量在不同波長范圍內(nèi)發(fā)射的光強(qiáng)度之間的比例，優(yōu)選在兩個(gè)不同波長范圍發(fā)射的光強(qiáng)度之間的比例時(shí)，可以獲得最好的結(jié)果。這種類型測量的優(yōu)點(diǎn)在于它降低或甚至消除了不希望的影響因素，如靠近上游表面反應(yīng)器部件，如用于屏蔽催化劑表面部件的膜的位置，或在催化劑表面上某些局部“死點(diǎn)”的存在，或消色差污垢的出現(xiàn)。雙波長高溫計(jì)可以從許多公司購得，和可以在用于本發(fā)明方法的溫度范圍和波長內(nèi)操作。
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)使用可在700-1000nm(近紅外)波長范圍操作的高溫計(jì)進(jìn)行顏色或光強(qiáng)度測量時(shí)，由于對于硅型光檢測，這是顏色變化靈敏度最高的范圍，可以獲得良好的結(jié)果。優(yōu)選在700-950nm范圍內(nèi)進(jìn)行測量。
可以在將高溫計(jì)用于本發(fā)明方法之前，進(jìn)行光學(xué)高溫計(jì)的標(biāo)定，即記錄在光強(qiáng)度或顏色和溫度之間的關(guān)系。通過測量催化劑床下游部分的下游溫度或在催化劑床下游部分中的下游溫度，也可以在本發(fā)明方法操作期間進(jìn)行標(biāo)定和再標(biāo)定，其中在此期間工藝條件是定態(tài)的或準(zhǔn)定態(tài)的。在此定態(tài)或準(zhǔn)定態(tài)條件指的是在催化劑床的溫度偏差小于20℃/分鐘期間的條件。例如，當(dāng)載體在恒定模式下操作時(shí)，即要求相同量的電學(xué)性質(zhì)，和因此，在至少長于最慢響應(yīng)時(shí)間的時(shí)間內(nèi)，可以按常規(guī)方式進(jìn)行氫氣標(biāo)定。為了達(dá)到標(biāo)定的目的，可以使用常規(guī)的溫度測量設(shè)備，如熱電偶以測量下游溫度。實(shí)際上，人們會觀測到在催化劑床的上游層和它的下游部分之間的溫度偏移量。偏移的數(shù)量尤其會依賴于不同反應(yīng)的發(fā)生，如催化劑床下游部分中的水-氣體轉(zhuǎn)移反應(yīng)或吸熱重整反應(yīng)和依賴于應(yīng)用的催化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。這種情況在快速響應(yīng)設(shè)備的合適標(biāo)定中并不起重要的作用。本領(lǐng)域技術(shù)人員熟悉這樣的效果。
清楚的是，在本發(fā)明方法的開始期間，催化劑床的上游表面并不(也不)發(fā)熱，因此不能夠發(fā)射監(jiān)測系統(tǒng)基于的波長的光。因此，在開始時(shí)，可以得到燃料和含氧氣體流量的預(yù)測值，需要該數(shù)值以使催化劑床開始發(fā)熱。在某些信號/噪聲比下，會進(jìn)行根據(jù)本發(fā)明的流量調(diào)節(jié)。
可以獨(dú)立于氫氣要求量和所需的氧/碳比，通過設(shè)定溫度設(shè)定點(diǎn)，而操作根據(jù)本發(fā)明的方法。然而，優(yōu)選，通過氫氣要求量和預(yù)選確定的氧/碳比確定溫度的設(shè)定點(diǎn)。可以理解，預(yù)選確定的氧/碳比可以在一定程度下依賴于氫氣要求量。
可以理解，例如由于催化劑的降解，上游表面溫度對于氫氣要求量和氧/碳比的依賴性可以變化?？梢酝ㄟ^調(diào)節(jié)溫度的設(shè)定點(diǎn)，而考慮這樣的變化?？梢酝ㄟ^測量工藝特征，例如在定態(tài)或準(zhǔn)定態(tài)工藝條件期間，即其中流量和氧/碳比基本保持恒定期間出現(xiàn)的催化劑床的下游溫度或壓力，可以獲得用于要求的調(diào)節(jié)的數(shù)據(jù)。
根據(jù)本發(fā)明的方法不僅僅特別適于控制催化氧化方法中的氧/碳比，其中轉(zhuǎn)化產(chǎn)物的要求量，和進(jìn)而燃料流量變化，而且特別適于控制在催化氧化方法中的氧/碳比，其中燃料組成，和進(jìn)而碳含量發(fā)生變化。例如當(dāng)使用離岸氣體作為燃料時(shí)，情況就是這樣。
根據(jù)本發(fā)明的催化氧化方法優(yōu)選是催化部分氧化方法。典型地通過將包括烴原料和含氧氣體的進(jìn)料混合物與合適的催化劑接觸，優(yōu)選以這樣的數(shù)量使得氧/碳比為0.3-0.8，更優(yōu)選0.45-0.75，甚至更優(yōu)選0.45-0.65，進(jìn)行催化部分氧化方法。在此氧/碳比指的是以分子O2形式的氧氣對在燃料中存在的碳的比例。
進(jìn)料混合物可包括蒸汽和/或二氧化碳。如果在進(jìn)料混合物中存在蒸汽，蒸汽/碳比，即蒸汽(H2O)分子對燃料中碳的比例，優(yōu)選為0.0以上-3.0，更優(yōu)選0.0以上-2.0。
烴燃料可包括烴和/或氧合物，在催化部分氧化方法的正常操作期間，在催化劑床中流行的溫度和壓力下，它是氣態(tài)。特別合適的燃料包括在溫度和壓力的標(biāo)準(zhǔn)條件下(STP，即在0℃和1個(gè)大氣壓下)為氣態(tài)或液態(tài)的烴，如天然氣、石腦油、煤油、或瓦斯油。在此氧合物指的是，除碳和氧原子以外，包括連接到一個(gè)或兩個(gè)碳原子，或碳原子和氫原子上的至少一個(gè)氧原子的分子，如醇、醚、酸和酯。
在此含氧氣體指的是包含分子氧的氣體，例如空氣、基本純的氧氣或富氧空氣。含氧氣體優(yōu)選為空氣。
在催化部分氧化方法中流行的溫度典型地為750-1500℃，優(yōu)選800-1350℃，更優(yōu)選850-1300℃。在此溫度指的是催化劑床上游層的溫度。
催化部分氧化方法典型地在1-100巴(絕壓)，優(yōu)選1-50巴(絕壓)，更優(yōu)選1-10巴(絕壓)的壓力下進(jìn)行。
在根據(jù)本發(fā)明的催化部分氧化方法中，根據(jù)由乘車者要求的電學(xué)性質(zhì)所激發(fā)的氫氣要求量，進(jìn)料混合物的通過量和進(jìn)而氣體每小時(shí)空速(它由每千克催化劑每小時(shí)的氣體的正常升數(shù)表示)可以變化。在最大的進(jìn)料通過量下，進(jìn)料混合物優(yōu)選與催化劑床在如下的氣體每小時(shí)空速條件下接觸20,000-10,000,000Nl/kg/h，更優(yōu)選50,000-5,000,000Nl/kg/h，甚至更優(yōu)選100,000-3,000,000Nl/kg/h。在此正常升數(shù)指的是在STP條件下的升數(shù)。
適用于催化部分氧化的催化劑組合物在本領(lǐng)域是已知的。這樣的催化劑一般包括，作為催化活性組分，選自元素周期表VIII族的金屬。優(yōu)選是包括選自銠、銥、鈀和鉑的金屬作為催化活性組分的催化劑。最優(yōu)選是包括銠和/或銥的催化劑。
催化活性金屬最適合負(fù)載在載體上，如耐火氧化物粒子、整體結(jié)構(gòu)物、或金屬排列物，如金屬網(wǎng)或金屬絲排列物。合適的載體材料在本領(lǐng)域是公知的，包括耐火氧化物，如二氧化硅、氧化鋁、二氧化鈦、氧化鋯及其混合物，和含鋁的耐高溫合金。
典型地，催化劑包括在如下數(shù)量范圍的活性金屬基于載體材料的重量，0.01-20重量％，優(yōu)選0.02-10重量％，更優(yōu)選0.1-7.5重量％。
根據(jù)本發(fā)明的催化部分氧化方法適用于制備氫氣或氫氣與其它來自任何烴原料氣體的混合物。優(yōu)選，根據(jù)本發(fā)明的方法用于從燃料生產(chǎn)氫氣，特別是在燃料電池作動力的運(yùn)輸工具，如汽車和航空器中，氫氣的機(jī)載生產(chǎn)。
因此，本發(fā)明也涉及運(yùn)輸工具，包括用于在上述定義的條件下操作的催化部分氧化的系統(tǒng)。
權(quán)利要求
1.一種將烴燃料催化氧化成轉(zhuǎn)化產(chǎn)物的方法，其中使包括燃料和含氧氣體的進(jìn)料混合物與催化劑床接觸，該方法進(jìn)一步包括如下步驟(a)優(yōu)選根據(jù)轉(zhuǎn)化產(chǎn)物的要求量和預(yù)選確定的進(jìn)料混合物中的氧/碳比數(shù)值，設(shè)定燃料的流量和含氧氣體的流量；(b)通過快速響應(yīng)設(shè)備確定催化劑床上游表面的實(shí)際溫度；(c)產(chǎn)生輸出信號，該輸出信號是實(shí)際溫度和溫度設(shè)定點(diǎn)之間差值的函數(shù)；和(d)使用輸出信號以調(diào)節(jié)燃料的流量和/或含氧氣體的流量，優(yōu)選調(diào)節(jié)燃料的流量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，在轉(zhuǎn)化產(chǎn)物的非穩(wěn)定要求量的條件下操作。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中轉(zhuǎn)化產(chǎn)物要求量中的極限負(fù)荷比為1∶10-1∶100，優(yōu)選為1∶30-1∶80。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任意一項(xiàng)的方法，其中通過進(jìn)料混合物中的氧/碳比和通過轉(zhuǎn)化產(chǎn)物的要求量確定溫度的設(shè)定點(diǎn)。
5.根據(jù)任何前述權(quán)利要求的方法，其中催化氧化方法是催化部分氧化方法和其中轉(zhuǎn)化產(chǎn)物是含氫氣體。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的方法，其中進(jìn)料混合物中的氧/碳比為0.3-0.8，優(yōu)選為0.45-0.75，更優(yōu)選為0.45-0.65。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6的方法，其中進(jìn)料混合物與催化劑床在如下的氣體每小時(shí)空速下接觸20,000-10,000,000Nl/l/h，優(yōu)選50,000-5,000,000Nl/l/h，更優(yōu)選100,000-3,000,000Nl/l/h。
8.根據(jù)任何前述權(quán)利要求的方法，其中快速響應(yīng)設(shè)備包括光學(xué)高溫計(jì)，和其中通過測量由催化劑床上游表面發(fā)射的光強(qiáng)度而進(jìn)行實(shí)際溫度的確定。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的方法，其中光學(xué)高溫計(jì)測量由催化劑床上游表面在兩個(gè)不同的波長范圍下發(fā)射的光強(qiáng)度之間的比例。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9的方法，其中在700-1000nm的波長范圍測量光強(qiáng)度。
11.根據(jù)任何前述權(quán)利要求的方法，其中在1-100毫秒的時(shí)間范圍內(nèi)進(jìn)行實(shí)際溫度的確定。
12.根據(jù)任何前述權(quán)利要求的方法，其中通過快速響應(yīng)執(zhí)行器進(jìn)行步驟(d)中流量的調(diào)節(jié)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的方法，其中通過脈沖液體注射系統(tǒng)進(jìn)行燃料流量的調(diào)節(jié)。
14.一種包括根據(jù)任何前述權(quán)利要求操作的、用于燃料催化部分氧化的系統(tǒng)的運(yùn)輸工具。
全文摘要
一種將烴燃料(1)催化氧化成轉(zhuǎn)化產(chǎn)物的方法,其中包括燃料和含氧氣體的進(jìn)料混合物(2)與催化劑床(3)接觸,該方法進(jìn)一步包括如下步驟:(a)優(yōu)選根據(jù)轉(zhuǎn)化產(chǎn)物的要求量和預(yù)選確定的進(jìn)料混合物中的氧/碳比,設(shè)定燃料的流量和含氧氣體的流量;(b)通過快速響應(yīng)設(shè)備確定催化劑床上游表面的實(shí)際溫度(10);(c)產(chǎn)生輸出信號(13),該輸出信號是實(shí)際溫度和溫度設(shè)定點(diǎn)之間差值的函數(shù);和(d)使用輸出信號以調(diào)節(jié)燃料的流量(6)和/或含氧氣體的流量(7),優(yōu)選調(diào)節(jié)燃料的流量。
文檔編號C01B3/36GK1377322SQ00812320
公開日2002年10月30日 申請日期2000年8月29日 優(yōu)先權(quán)日1999年8月31日
發(fā)明者H·P·C·E·奎珀斯, H·M·溫廷克 申請人:國際殼牌研究有限公司