金属负载的二氧化硅基催化膜反应器组件

摘要

本发明涉及一种用于通过使用自热重整反应、水气转换反应并利用氢透过性膜，从而由含有液体烃、蒸汽和氧气源的原料流制备氢气流的催化膜反应器组件。所述氢透过性膜可以是掺杂有金属的二氧化硅层。本发明还公开了用于由液体烃、蒸汽和氧气源产生氢气的自热重整催化结构体。所述自热重整催化结构体包括载体结构体和分散于整个所述载体结构体中的纳米级混合金属氧化物颗粒。所述混合金属氧化物颗粒包含源自层状双氢氧化物结构体的镁、镍和铝，在热处理之后，所述层状双氢氧化物结构体坍塌从而形成负载在镁铝混合氧化物上的镍纳米颗粒。

主权项

一种催化膜反应器组件，包括：具有多孔结构的管状陶瓷载体；自热重整（ATR）催化结构体，其设置在所述管状陶瓷载体的多孔结构的整个内表面层上，该ATR催化结构体包含混合金属氧化物；水热转换（WGS）催化结构体，其同样设置在所述管状陶瓷载体的多孔结构的整个内表面层上，该WGS催化结构体包含混合金属氧化物，其中所述ATR催化结构体和所述WGS催化结构体可与包含液体烃、蒸汽和氧气源的原料流反应，从而通过自热重整反应和水热转换反应的组合形成氢气；设置在所述管状陶瓷载体的外表面上的γ‑氧化铝层，该γ‑氧化铝层具有多孔结构；以及设置在所述γ‑氧化铝层的外表面上的膜层，该膜层能够选择性地透过氢，其中所述催化膜反应器组件能够制备渗透物流和截留物流，其中所述渗透物流主要包含氢气，并且所述截留物包含二氧化碳。