天然气催化部分氧化制合成气或氢自上世纪90年代以来引起广泛关注,先后有3篇文章在Na-ture和Science上发表,说明其是合成气或氢制备的重要发展方向。同传统的蒸汽重整方法比,该过程能耗低,可大空速操作。天然气催化部分氧化因可实现自热反应,无需外界供热而可避免使用耐高温的合金钢管反应器,采用极其廉价的耐火材料堆砌反应器,其装置投资明显降低。因此,天然气部分氧化制氢(合成气)近十年得以较大发展,但迄今为止,并未有该技术工业化的文献报道。这是由于以下几方面的因素限制了部分氧化工艺的发展:(1)廉价氧的来源;(2)催化剂床层的热点问题;(3)催化材料的反应稳定性;(4)操作体系的安全性问题。逐步解决天然气部分氧化工艺的上述问题是该课题研究的发展趋势。天然气催化部分氧化制氢因大量纯氧而增加了昂贵的空分装置投资和制氧成本。美国能源部已投入8600万美元,重点研究天然气ITM制氢工艺,即采用高温无机陶瓷透氧膜作为天然气催化部分氧化的反应器,将廉价制氧与天然气催化部分氧化制氢结合同时进行。初步技术经济评估结果表明,同常规生产过程相比,其装置投资将降低约25%