[发明专利]涉及催化剂的用于将二氧化碳转化为一氧化碳的方法和反应器

摘要

本发明涉及一种用于通过在升高的温度下进行逆水煤气变换反应来转化二氧化碳和氢气的方法，所述方法包含将二氧化碳、氢气和氧气引入到具有入口和出口的反应容器中，和其中所述逆水煤气变换反应发生在所述反应容器的两个不同区域中，所述两个不同区域为顶部区域(z1)和底部区域(z2)，所述顶部区域(z1)与所述底部区域(z2)相邻，其中(a)所述反应容器的所述顶部区域(z1)中不存在催化剂，和(b)至少将包含二氧化碳的气体流、富氢气气体流和富氧气气体流以单独的进料流引入到所述反应容器的所述顶部区域(z1)处的所述入口中，其中在15‑450℃之间的温度下将所述富氢气气体流引入到所述反应容器中，(c)彼此靠近地引入所述富氢气气体流和富氧气气体流，其中至少将所述富氢气气体流和所述富氧气气体流经由燃烧器引入到所述反应容器中，所述燃烧器包含用于分别引入不同气体流的同轴通道，所述燃烧器位于所述反应容器的顶部处，其中所述富氢气气体流和富氧气气体流中的氢气和氧气在进入所述反应容器时经历燃烧反应，从而提供所述逆水煤气变换反应所需的热能；和(d)通过改变引入到所述反应容器中的任何气体流的流量，将所述反应容器的所述顶部区域(z1)中的温度保持在700‑1200℃的范围内；和(e)所述反应容器的所述底部区域(z2)设置有包含逆水煤气变换催化剂的催化剂床，所述催化剂床的顶部置于距所述顶部区域(z1)中的所述燃烧器一定距离处，所述距离足以防止火焰冲击对所述催化剂床造成损坏；(f)其中在所述反应容器的所述底部区域(z2)中，催化逆水煤气变换反应在升高的温度下发生，从而转化未转化的二氧化碳和氢气；以产生主要包含一氧化碳、氢气和水的产物流；所述方法可用于减少某些工业技术的碳足迹，以及此外，所述方法可用于合成气的生产。