Способ получения синтез-газа

Изобретение относится к процессу получения водорода и оксида углерода, смесь которых принято называть синтез-газом, путем селективного каталитического окисления углеводородного (органического) сырья в присутствии кислородсодержащих газов. Способ получения синтез-газа включает контактирование с катализатором при газовой часовой объемной скорости, равной 10000-10000000 ч^-1, смеси, содержащей органическое сырье и кислород или кислородсодержащий газ, в количествах, обеспечивающих соотношение кислорода и углерода не менее 0.3. При этом процесс осуществляют при линейной скорости газовой смеси не менее 2,2× 10^-11×(T1+273)⁴/(500-T2) нм/с, где: Т1 - максимальная температура катализатора, Т2 - температура газовой смеси, поступающей на контактирование. Линейная скорость газовой смеси находится, предпочтительно, в интервале 0,2-7 м/с, температура газовой смеси, поступающей на контактирование, 100-450° С, максимальная температура катализатора 650-1500° С. Технический результат - безопасное осуществление процесса. 9 з.п. ф-лы.

 

Изобретение относится к процессу получения водорода и оксида углерода, смесь которых принято называть синтез-газом, путем селективного каталитического окисления органического (углеводородного) сырья в присутствии кислородсодержащих газов.

В настоящее время перспективными и чрезвычайно быстро развивающимися новыми сферами использования синтез-газа и получаемого из него водорода являются автотранспорт и малая энергетика. В автомобилестроении синтез-газ или водород можно использовать как добавку к основному топливу в двигателях внутреннего сгорания или как топливо для электрического двигателя на топливных элементах. В энергетике синтез-газ и водород можно применять в сочетании с топливными элементами или газовыми турбинами для производства экологически чистых тепла и энергии. Для такого рода применения необходимы каталитические процессы, реализуемые в компактных реакторах, обладающих высокой производительностью и, кроме того, работающих автотермически, т.е. без дополнительного подвода тепла от какого-либо другого устройства.

Этим требованиям в полной мере соответствует процесс селективного каталитического окисления углеводородов кислородом (СКО) [S.C.Tsang, J.B.Claridge and M.L.H.Green, Recent advances in the conversion of methane to synthesis gas. Catalysis Today, 1995, v.23, 3-15; D.A.Hickman, L.D.Schmidt, Synthesis gas formation by direct oxidation of methane, in "Catalytic Selective Oxidation", ACS Symposium series, 1993, p.416-426; P.M.Tomiainen, X.Chu and L.D.Schmidt, Comparison of monolith-supported metals for the direct oxidation of methane to syngas, J.Catal., 1994, v.146, 1-10], осуществляемый при малых временах контакта. Обычно реакцию осуществляют при атмосферном давлении и высоких газовых часовых объемных скоростях, таких как 50× 10⁴-70× 10⁴ час^-1, которые соответствуют временам контакта 7-5 миллисекунд. Эксперименты, проводимые при повышенных давлениях, не показывают существенного изменения состава продуктов реакции [A.G.Dietz, L.D.Schmidt, Catal. Lett., 33 (1995) 15; L.Basini, К.Aasberg-Petersen, A.Guarinoni, M.Ostberg, Catal. Today 64 (2001) 9; K.H.Hofsad, J.H.B.J. Hoebink, A. Holmen, G.B. Mann, Catal. Today, 40 (1998) 157]. Процессы парциального окисления были продемонстрированы для метана и высших алканов [Basini, A. Guarinoni and A.Aragno, J.Catal. 190 (2000) 284; Y.Ji, W. Li, H. Xu, and Y. Chem, Catal. Lett.71 (2001) 45; W.Yanhui, and Diyong, Int. J. Hyd. Energy 26 (2001) 795; R.P.O’Connor, E.J.Klem and L.D. Schmidt, Catal. Lett. 70 (2000) 99; S.S.Bharadwaj and L.D. Schmidt, Fuel Proc. Tech. 42 (1995) 109].

Основную часть природного газа составляет метан. Соответствующая реакция имеет вид:

СН₄+¹/₂О₂=СО+2Н₂

Δ Н° ₂₄₈=-35.7 kJ mol^-1

Для бензина и изооктана, состав которых обычно выражается общей формулой C₈H₁₈, реакция получения синтез-газа имеет вид:

С₈Н₁₈+4O₂=8СО+9Н₂

Δ Н° ₂₄₈=158.1 kJ mol^-1

Смесь, поступающая на контактирование, может содержать как чистый кислород, так и воздух. Для увеличения концентрации водорода в синтез-газе в смесь, содержащую углеводородное топливо и кислородсодержащий газ, добавляют пары воды. В этом случае объединяются тепловые эффекты парового риформинга, протекающего с поглощением тепла (эндотермический процесс), и парциального окисления (экзотермический процесс). Даже в лабораторных условиях можно производить несколько килограммов продукта в день на 1 г катализатора при времени контакта от 0,1 до 10 мс (объем катализатора, например, кубический сантиметр, поделенный на расход газовой смеси, выраженный в кубических сантиметрах в секунду). Диапазон изменения газовой часовой объемной скорости в этом случае порядка 36× 10⁴-36× 10⁶ ч^-1. В терминах энергии для применения в топливных элементах производство водорода в таких экспериментальных условиях составляет ~1 кВт электроэнергии [C.A.Leclerc, J.M.Redenius and L.D.Schmidt, Fast lightoff in millisecond reactors, Catal. Lett. 79, 1-4 (2002)39-44]. Процесс получения синтез-газа каталитическим парциальным окислением сложных углеводородов, которые являются жидкими при стандартных температурах и давлении, описан в патенте US 4087259, C 10 G 11/28, 02.05.78. Процесс характеризуется расходами углеводородов в жидком виде на конверсию - 2-20 литров углеводородов на литр катализатора в час. Это соответствует газовой часовой объемной скорости (литр газовой смеси воздуха и бензина на литр катализатора в час) 75000 ч^-1. Для больших скоростей получена неполная конверсия углеводородов.

Для того чтобы получить высокий уровень конверсии и заданную селективность процесса, контактирование с катализатором проводят при повышенных температурах.

Как правило, температура на катализаторе должна быть, по крайней мере, 800° С. Преимущественно, рабочая температура находится в интервале 800-1500° С, и чаще всего в диапазоне 850-1300° С.

Селективность реакции СКО в отношении целевых продуктов (оксид углерода и водород) зависит от различных факторов, важнейшими из которых являются активность и селективность катализатора. Кроме того, для осуществления этого процесса необходимы катализаторы с малым гидравлическим сопротивлением, устойчивые к термоударам и зауглероживанию. Как правило, для процессов риформинга углеводородного топлива при малых временах контакта используют катализаторы регулярной монолитной (блочной) структуры.

Наиболее близким по своим признакам к настоящему изобретению является способ получения синтез-газа, в котором предполагается наличие чрезвычайно активного катализатора [WO 9919249, С 01 В 3/00, 22.04.99]. Синтез-газ по известному способу получают каталитическим парциальным окислением органического сырья при соотношение кислорода и углерода в газовой смеси 0.3-0.8. Используемое органическое сырье является сырьем, содержащим углеводороды и/или продукты их окисления, которое является жидким в условиях нормальной температуры и давления и имеет среднее число атомов углерода, равное, по меньшей мере, шести. Процесс протекает при газовой часовой объемной скорости в интервале 100000-10000000 нл/кг/ч (10⁵-10⁷ ч^-1).

Однако оказывается, что даже наличие катализаторов, обладающих высокой активностью и селективностью в отношении целевых продуктов - водорода и оксида углерода, не гарантирует отсутствие проблем при реализации процесса в конкретных технических решениях. Высокая температура катализатора (800-1500° С) приводит к большой интенсивности излучения навстречу набегающему потоку газовой смеси, поступающей на контактирование. Это приводит к снижению температуры на самом катализаторе, а значит, и к снижению конверсии и селективности процесса, а также к нежелательному разогреву конструкционных узлов. Чтобы уменьшить потери тепла катализатором за счет излучения и, кроме того, защитить стенки реактора и устройства, через которые вводят углеводородное топливо, от нежелательного разогрева, перед катализатором, как правило, помещают проницаемый для газовой реакционной смеси тепловой экран, выполненный из материала, являющегося инертным в отношении компонентов реакционного газового потока, например из керамики, корунда. [J.J.Krummenacher, K.N.West, L.D.Schmidt, Catalytic partial oxidation of higher hydrocarbons at millisecond contact times: decane, hexadecane, and diesel fuel, J.ofCattaL, 215 (2003) 332-343].

Так, нами экспериментально обнаружено, что в процессе получения синтез-газа способом каталитического парциального окисления температура на тепловом экране, который располагается перед катализатором, со временем может увеличиваться вплоть до величины, сравнимой с температурой на самом катализаторе. При этом возможно протекание неконтролируемых гомогенных реакций на тепловом экране, нагрев стенок реактора в месте ввода углеводородного топлива и смешения с другими компонентами газовой смеси, а также отложение сажи на стенках реактора и самом тепловом экране. Такое нежелательное повышение температуры может возникнуть при любых величинах газовой часовой объемной скорости, так как зависит, главным образом, от баланса встречных тепловых потоков входной реакционной смеси и излучения от разогретого катализатора. Газовая часовая объемная скорость (объем перерабатываемой смеси на единицу объема/массы катализатора в единицу времени) отражает активность катализатора. Температура в непосредственной близи катализатора будет определяться при прочих равных условиях линейной скоростью набегающего потока реакционной смеси. Линейная скорость и газовая часовая объемная скорость не связаны однозначно, так как монолитные каталитические блоки одного и того же объема могут иметь разное сечение и длину. То есть одной и той же газовой часовой объемной скорости теоретически могут соответствовать бесконечное количество линейных скоростей реакционной смеси. Таким образом, для безопасного и устойчивого ведения процесса получения синтез-газа в конкретных технических устройствах, особенно в тех случаях, когда нагрузка (расходы реагентов) может изменяться, необходимо учитывать допустимый диапазон изменения линейной скорости набегающей на катализатор реакционной смеси. С одной стороны, линейная скорость должна быть такой, чтобы газовая часовая объемная скорость соответствовала активности катализатора и реакционный фронт не был вытеснен и реакция на катализаторе протекала до конца. С другой стороны, процесс не должен сопровождаться нежелательным повышением температуры перед катализатором, нагревом стенок реактора в месте ввода углеводородного топлива.

Рассмотрим процесс получения синтез-газа из смеси, содержащей изооктан и воздух, на монолитном катализаторе, выполненном на пенометаллическом носителе, который располагается для уменьшения теплопотерь излучением между двумя керамическими газопроницаемым экранами в кварцевой трубке диаметром 39 мм. Расход изооктана 0,3 кг/ч, расход воздуха - 1,1 м³/ч, время контакта при этом 0,007 с (газовая часовая объемная скорость - 51× 10⁴ ч^-1), линейная скорость набегающего газового потока 0,27 нм/с.

После начала реакции температура на фронтальной (лобовой) поверхности теплового экрана перед катализатором, на которую поступает относительно холодная (входная температура 210° С) смесь топлива и воздуха, ненамного превышает температуру набегающего потока смеси, и составляет 230-240° С. Температура на катализаторе составляет 1100° С. Однако в ходе эксперимента температура на тепловом экране продолжает медленно увеличиваться. Как только температура достигает 350° С, дальнейшее увеличение температуры на экране до 800° С происходит очень быстро. При этом температура на катализаторе снижается таким образом, что через час после начала эксперимента устанавливается режим, в котором температуры на входном экране и катализаторе отличаются друг от друга весьма незначительно и находятся в диапазоне 850-900° С. Это свидетельствует о том, что на тепловом экране протекают химические процессы, и на катализатор поступает уже частично превращенная реакционная смесь. Увеличение расхода топливовоздушной смеси в полтора раза (расход изооктана - 0,42 кг/ч, расход воздуха 1,55 м³/ч) повлекло немедленное понижение температуры на входном тепловом экране. Температура на катализаторе опять возрастает до 1100° С. Линейная скорость набегающего газового потока в этом случае составляет 0,39 нм/с.

Объяснение этому явлению следующее.

Кинетика реакций и механизм парциального окисления углеводородов являются достаточно сложными и малоизученными, даже для метана кинетика окисления включает около 50 стадий [R.Schwiedemoch, S. Tischer, Ch. Correa, O. Deutschmann, Experimental and numerical study on the transient behaviour of partial oxidation of methane in a catalytic monolith, Chem. Eng. Sci, 58 (2003) 633-642]. Известно, что углеводороды, в составе которых больше, чем 1 атом углерода, в присутствии кислорода имеют большую тенденцию к пиролизу с образованием углерода, чем к образованию водорода и СО. И это их свойство проявляется в большей мере с увеличением числа атомов углерода в молекуле углеводорода. Кроме того, при смешивании сложных углеводородных смесей, таких как, например, бензин, керосин, дизельное топливо и т.д., возможно возгорание до того, как смесь поступит на катализатор, так как точка, при которой возможно возгорание может быть ниже температуры испарения. Для алканов, например, с числом атомов углерода выше, чем н-декан, эта температура, примерно, 200° С. Дизельное топливо, содержащее линейные алканы C₈-С₁₀, испаряется в температурном диапазоне 300-350° С. Высокая температура в реакторе перед катализатором влечет за собой гомогенные превращения в смеси. При этом увеличивается опасность сажеобразования. При O₂/C меньше 0,5 сажа, по термодинамике, может образовываться при всех температурах. А при O₂/С больше 0,5 также возможно отложение сажи в равновесных количествах и тем больше, чем меньше температура. Если при температуре в зоне смешения, например, 250° С, скоростью возможных превращений при времени пребывания порядка 20 мс можно пренебречь, то при увеличении температуры эта скорость увеличивается экспоненциально. Перед тем, как достичь катализатора, газовая смесь подогревается за счет термической диффузии тепла от разогретого за счет тепла реакции катализатора. При такой высокой температуре могут протекать с заметной скоростью гомогенные реакции.

Настоящее изобретение решает задачу разработки безопасного способа получения синтез-газа каталитическим окислением органического сырья за счет исключения протекания неконтролируемых гомогенных реакций пиролиза углеводородов перед катализатором, в зоне смешения и распределения газовой смеси, включающей углеводородное топливо.

Задача решается тем, что получение синтез-газа проводят каталитическим окислением органического сырья, включающим контактирование с катализатором при газовой часовой объемной скорости, равной 10000-10000000 ч^-1, смеси, содержащей органическое сырье и кислород или кислородсодержащий газ, в количествах, обеспечивающих соотношение кислорода и углерода не менее 0.3. При этом линейная скорость газовой смеси не менее 2,2x10^-11x(T1+273)⁴/(500-Т2) нм/с, где: Т1 - максимальная температура катализатора, Т2 - температура газовой смеси, поступающей на контактирование. Линейная скорость газовой смеси находится, предпочтительно, в интервале 0,2-7 м/с, температура газовой смеси, поступающей на контактирование, предпочтительно, 100-450° С, максимальная температура катализатора находится в интервале 650-1500° С. Смесь, подаваемая на контактирование, может содержать воду.

Катализатор, применяемый в предлагаемом способе, является сложным композитом, содержащим смешанный оксид, простой оксид, переходный и/или благородный элемент и включает в себя носитель на металлической основе, представляющий собой слоистый керамометаллический материал, содержащий непористое или малопористое оксидное покрытие, при этом соотношение толщины металлической основы к толщине непористого или малопористого оксидного покрытия составляет 10:1-1:5.

Применяемый катализатор может быть сложным композитом, содержащим смешанный оксид, простой оксид, переходный и/или благородный элемент, включает в себя носитель на металлической основе, представляющий собой слоистый керамометаллический материал, содержащий непористое или малопористое оксидное покрытие и высокопористый оксидный слой, при этом соотношение толщины металлической основы к толщине непористого или малопористого оксидного покрытия составляет 10:1-1:5, а соотношение толщины металлической основы к толщине высокопористого слоя составляет 1:10-1:5.

Предлагаемый способ можно реализовать на катализаторе, который является сложным композитом, содержащим оксид алюминия, оксиды редкоземельных и/или переходных металлов, а сложный композит включает в себя керамическую матрицу и материал, состоящий из грубодисперсных частиц или агрегатов частиц, диспергированных по всей матрице, при этом катализатор имеет систему параллельных и/или пересекающихся каналов.

Способ можно реализовать также на катализаторе, который является сложным композитом, содержащим смешанный оксид, простой оксид, переходной элемент и/или благородный элемент, содержит носитель, включающий керамическую матрицу и материал, состоящий из грубодисперсных частиц или агрегатов частиц, диспергированных по всей матрице, при этом катализатор имеет систему параллельных и/или пересекающихся каналов.

Кроме того, применяемый катализатор может являться любой комбинацией описанных выше катализаторов.

Сущность изобретения иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. Процесс получения синтез-газа проводят в проточном реакторе в автотермическом режиме при атмосферном давлении. Процесс получения синтез-газа проводят в проточном реакторе в автотермическом режиме при атмосферном давлении. Катализатор является сложным композитом, содержащим, мас.%: 4,5 смешанного оксида церия и циркония со структурой флюорита, 2,1 перовскита состава LaNi_0,994Pt_0,006, и выполнен на носителе на металлической основе, представляющей собой слоистый керамометаллический материал с соотношением толщины металлической основы к толщине непористого или малопористого оксидного покрытия 5:1. Монолитный каталитический блок, имеющий объем 120 мл и диаметр 120 мм, располагают в реакторе между двумя керамическими газопроницаемыми экранами, высота каждого экрана 10 мм. В реактор подают природный газ и воздух с расходами 24 л/мин природного газа и 62,9 л/мин воздуха при комнатной температуре (Т2=20°С). Реакционная смесь поступает на монолитный каталитический блок, предварительно разогретый до температуры 480° С. Соотношение О₂/С=0,54 в реакционной смеси. Время контакта 0,082 с, что соответствует газовой часовой объемной скорости 44· 10³ ч^-1. Линейная скорость метано-воздушной смеси - 0,13 м/с. Температура на катализаторе Т1=1150° С. Через 20 мин после начала эксперимента температура на тепловом экране стала увеличиваться и достигает 460° С. После проведения эксперимента в течение 2 ч на тепловом экране и на кварцевых стенках реактора перед катализатором обнаружен налет сажи. Согласно расчетной формуле минимальное значение линейной скорости газовой смеси 2,2× 10^-11×(1150+273)⁴/(500-20)=0,19 (нм/с). Линейная скорость газовой смеси в данном примере равна 0,13 м/с, что меньше расчетного минимального значения. Осуществление процесса с линейной скоростью меньшей, чем вычисленное по рекомендованной формуле значение, приводит к отложению сажи в реакторе перед катализатором за счет протекания неселективных реакций.

Пример 2. Процесс получения синтез-газа проводят в проточном реакторе в автотермическом режиме при атмосферном давлении. Катализатор, описанный в примере 1 и имеющий объем 120 мл, располагают между двумя керамическими газопроницаемыми экранами, высота каждого экрана 10 мм. Диаметр каталитического блока 50 мм. Природный газ и воздух с расходами 24 л/мин природного газа и 62,9 л/мин воздуха при комнатной температуре подают в реактор (Т2=20° С). Реакционная смесь поступает на монолитный каталитический блок, предварительно разогретый до температуры 480° С. Соотношение O₂/С=0,54 в реакционной смеси. Время контакта 0,082 с, что соответствует газовой часовой объемной скорости 44· 10 ч^-1. Линейная скорость метано-воздушной смеси - 0,74 м/с. Температура на катализаторе Т1=1200° С. Температура на входной поверхности теплового экрана в течение эксперимента установилась на уровне 220° С. Эксперимент проводят в течение 3 ч. После проведения эксперимента на тепловом экране и на кварцевых стенках реактора перед катализатором не обнаружены следы сажи. Согласно расчетной формуле, минимальное значение линейной скорости газовой смеси 2,2× 10^-11×(1200+273)⁴/(500-20)=0,22 (нм/с). Линейная скорость газовой смеси в данном примере равна 0,74 м/с, что выше расчетного минимального значения.

Пример 3. Процесс получения синтез-газа проводят в условиях, аналогичных описанным в примере 2 с линейной скоростью газовой смеси 0,74 м/с, которая выше минимального для данных условий значения, равного 0,22 нм/с.

Используемый катализатор приготовлен на носителе, содержащем непористое или малопористое оксидное покрытие с соотношением толщины металлической основы к толщине непористого или малопористого оксидного покрытия 10:1, и высокопористое оксидное покрытие с соотношением толщины металлической основы к толщине пористого оксидного покрытия 1:1. Полученный катализатор содержит, мас.%: 9,0 смешанного оксида церия и циркония со структурой флюорита, 1,7 перовскита LaNi_0,994Pt_0,006. Эксперимент проводят в течение 5 ч. После проведения эксперимента на тепловом экране и на кварцевых стенках реактора перед катализатором не обнаружены следы сажи.

Пример 4. Используют монолитный каталитический блок, имеющий структуру с системой параллельных и пересекающихся каналов. Число параллельных каналов на единицу геометрической поверхности торцевой плоскости составляет 56 см^-2. Расстояние между пересекающимися каналами составляет 0,5 мм. Удельная поверхность равна 5 м²/г. Состав катализатора является сложным композитом, содержащим оксид алюминия и диспергированный материал - смешанный оксид LaNiO_3+x со структурой перовскита, имеющий средний размер агрегатов частиц около 15 мкм. Содержание диспергированного материала составляет 22 мас.%. Каталитический блок имеет объем 1,13 мл, к нему, помещенному в кварцевую трубку диаметром 12 мм, подводят токоподводы для подачи электрического напряжения. От источника напряжением 12 вольт к каталитическому блоку подают ток в течение 2 с. Температура катализатора за это время достигает заданной температуры зажигания - 200° С. Синтетический керосин, имеющий температуру кипения в диапазоне 150-200° С, распыляют в поток нагретого до температуры 250° С (Т2) воздуха при помощи форсунки. Расход керосина 112,3 г/ч (154 мл/ч), расход воздуха 470 нл/ч. Соотношение О₂/С=0,55. Время контакта 0,009 с, что соответствует газовой часовой объемной скорости 40· 10⁴ ч^-1. Линейная скорость смеси - 0,98 м/с. Температура каталитического блока Т1=1250° С. Конверсия керосина - 95%. Производительность по окиси углерода - 4,8 моль/кг катализатора, производительность по водороду - 3,7 моль/кг катализатора. Процесс осуществляется стабильно, температура на тепловом экране сохранялась на уровне 300° С и по истечении 8 ч проверка показала, что на тепловом экране и на кварцевых стенках реактора перед катализатором не обнаружены следы сажи. Согласно расчетной формуле, минимальное значение линейной скорости 2,2× 10^-11×(1250+273)⁴/(500-250)=0,47 (нм/с). Линейная скорость газовой смеси в данном примере равна 0,98 м/с, что выше расчетного минимального значения.

Увеличение диаметра катализатора всего на 18% так, что его величина составит 14 мм, приводит к уменьшению линейной скорости до 0,35 м/с при сохранении газовой объемной скорости 40· 10⁴ ч^-1. В этом случае происходит постепенное повышение температуры на тепловом экране до 820° С. Температура на катализаторе снижается до 970° С, при этом в продуктах появляются олефины в результате гомогенных реакций. Процесс прекращают через 1 ч после начала. На тепловом экране и на кварцевых стенках реактора перед катализатором не обнаружены следы сажи.

Пример 5. Процесс получения синтез-газа проводят в условиях, аналогичных описанных в примере 4. Используемый катализатор имеет систему параллельных и пересекающихся каналов. Состав катализатора является сложным композитом, содержащим оксид алюминия и диспергированный материал - смешанный оксид LаNiO_3+х со структурой перовскита, и содержит 4,8 мас.% смешанного оксида церия и циркония со структурой флюорита и 1,0 мас.% Pt. Линейная скорость смеси - 0,98 м/с, которая выше минимального для данных условий значения, равного 0,47 нм/с. Эксперимент проводят в течение 5 ч. После проведения эксперимента на тепловом экране и на кварцевых стенках реактора перед катализатором не обнаружены следы сажи.

Таким образом, как видно из приведенных примеров, предлагаемый способ позволяет осуществлять безопасное осуществление процесса получения синтез-газа каталитическим окислением различных видов углеводородного (органического) сырья в условиях, исключающих протекание неконтролируемых процессов перед катализатором, в зоне смешения и распределения газовой смеси.

1. Способ получения синтез-газа каталитическим окислением органического сырья, включающий контактирование с катализатором при газовой часовой объемной скорости 10000-10000000 ч^-1 смеси, содержащей органическое сырье и кислород или кислородсодержащий газ в количествах, обеспечивающих соотношение кислорода и углерода не менее 0,3, отличающийся тем, что процесс осуществляют при линейной скорости газовой смеси не менее 2,2· 10^-11·(T1+273)⁴/(500-T2) нм/с, где Т1 - максимальная температура катализатора, Т2 - температура газовой смеси, поступающей на контактирование.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что линейная скорость газовой смеси находится, предпочтительно, в интервале 0,2-7 м/с.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что температура газовой смеси, поступающей на контактирование, предпочтительно, 100-450° С.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что максимальная температура катализатора 650-1500° С.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что смесь, подаваемая на контактирование, содержит воду.

6. Способ по п.1, отличающийся тем, что применяемый катализатор является сложным композитом, содержащим смешанный оксид, простой оксид, переходный и/или благородный элемент и включает в себя носитель на металлической основе, представляющий собой слоистый керамометаллический материал, содержащий непористое или малопористое оксидное покрытие, при этом соотношение толщины металлической основы к толщине непористого или малопористого оксидного покрытия составляет 10:1-1:5.

7. Способ по п.1, отличающийся тем, что применяемый катализатор является сложным композитом и содержит смешанный оксид, простой оксид, переходный и/или благородный элемент, включает в себя носитель на металлической основе, представляющий собой слоистый керамометаллический материал, содержащий непористое или малопористое оксидное покрытие и высокопористый оксидный слой, при этом соотношение толщины металлической основы к толщине непористого или малопористого оксидного покрытия составляет 10:1-1:5, а соотношение толщины металлической основы к толщине высокопористого слоя составляет 1:10-1:5.

8. Способ по п.1, отличающийся тем, что применяемый катализатор является сложным композитом, содержащим оксид алюминия, оксиды редкоземельных и/или переходных металлов, а сложный композит включает в себя керамическую матрицу и материал, состоящий из грубодисперсных частиц или агрегатов частиц, диспергированных по всей матрице, при этом катализатор имеет систему параллельных и/или пересекающихся каналов.

9. Способ по п.1, отличающийся тем, что применяемый катализатор является сложным композитом, содержащим смешанный оксид, простой оксид, переходной элемент и/или благородный элемент, содержит носитель, включающий керамическую матрицу и материал, состоящий из грубодисперсных частиц или агрегатов частиц, диспергированных по всей матрице, при этом катализатор имеет систему параллельных и/или пересекающихся каналов.

10. Способ по п.1, отличающийся тем, что применяемый катализатор может являться любой комбинацией катализаторов по любому из пп.6-9.