[发明专利]氧气分离膜

权利要求书

1、一种用于选择性氧气渗透膜的组合物，包括电子传导成分和氧化物离子 传导性成分，其特征在于所述电子传导成分也是氧化物离子导体。

2、一种如权利要求1所述的组合物，其中透过所述电子传导成分的氧气通 量大于1 x 10^-3ml cm^-2min^-1。

3、一种如权利要求1或2所述的组合物，其中所述氧化物离子传导性成分 是具有萤石型结构的氧化物。

4、一种如权利要求1至3中任一所述的组合物，其中电子传导成分是具有钙 钛矿型结构的氧化物。

5、一种如权利要求1至4中任一所述的组合物，其中氧化物传导性成分包 含铈和第二镧系元素。

6、一种如权利要求1至5中任一所述的组合物，其中电子传导成分包括镧 系元素，碱土金属元素和第一排过渡元素。

7、一种如权利要求6所述的组合物，其中氧化物离子传导性成分和电子传 导成分包含共同的镧系元素。

8、一种如权利要求5至7中任一所述的组合物，其中氧化物离子传导性成 分包含铈和钆。

9、一种如权利要求8所述的组合物，其中Ce：Gd的摩尔比在2∶1至8∶1的 范围内。

10、一种如权利要求9所述的组合物，其中Ce：Gd的摩尔比在1∶3至1∶5 的范围内。

11、一种如权利要求1至10中任一所述的组合物，其中电子传导成分包含 钆、锶、以及铁。

12、一种如权利要求11所述的组合物，其中Gd：Sr的摩尔比在从1∶2至1∶8 范围之内，并且Gd：Fe的摩尔比在从1∶1至1∶10范围之内。

13、一种如权利要求12所述的组合物，其中Gd：Sr的摩尔比在从1∶3至1∶5 范围之内。

14、一种如权利要求11至13任一所述的组合物，其中Gd：Fe的摩尔比在 从1∶3至1∶7范围之内。

15、一种选择性氧气渗透膜，包括如权利要求1至14中任何一项所述的组 合物。

16、一种如权利要求15所述的选择性氧气渗透膜，其中存在材料的涂层， 用于提高膜表面的氧气交换。

17、一种如权利要求16所述的选择性氧气渗透膜，其中所述的涂层是具有 钙钛矿型结构，包括元素La、Sr和Co的氧化物。

18、如权利要求15到17中任何一项所述的选择性氧气渗透膜的用途，用 于从包含氧气的混合气体中分离氧气。

19、如权利要求18中所述的选择性氧气渗透膜的用途，其中包含氧气的混 合气体另外包含氮气。

20、如权利要求19中所述的选择性氧气渗透膜的用途，其中混合气体是空 气。

21、如权利要求18至20中任一所述的选择性氧气渗透膜的用途，其中分 离是在高于700℃且低于1400℃的温度下进行。

22、如权利要求21中所述的选择性氧气渗透膜的用途，其中分离在从850 到1100℃的温度范围内进行。

23、一种进行氧气消耗反应的方法，包括将反应物输送到反应器的第二区， 所述反应器具有由选择性氧气渗透膜分隔开的第一和第二区，并且输送含氧气 气体到反应器的第一区，维持这样的反应器第一和第二区的以及膜的状态，以 使氧气选择地从第一区渗透到第二区中，氧气消耗反应消耗至少部分的氧气， 其特征在于所述的选择性氧气渗透膜是如权利要求15至17中任何一项所述的 膜。

24、如权利要求23所述的方法，其中所述反应物是烃类，以及所述氧气消 耗反应是烃类的蒸汽重整和/或部分氧化反应。

25、如权利要求24所述的方法，其中工艺是部分氧化所述烃类。