TW201317049A - 催化反應方法 - Google Patents

Abstract

在反應器(10)中進行吸熱反應，其中於該反應器內限定出交替配置的多重第一與第二流動管道(16,17)，以保證在該第一與第二流動管道間之熱接觸。將該進行吸熱反應的氣體混合物(S)供應至該第二流動管道(16)。該反應器(10)包括一與複數個第一流動管道(17)連通的輸入集管(30)，及該可燃燒的氣體混合物(C)係經由該集管(30)供應。該可燃燒的氣體混合物經預熱，及該流速足夠高使得在集管(30)內的停留時間少於2秒。若該停留時間足夠短，該混合物可預熱至溫度高於靜止氣體的自燃溫度。

Description

催化反應方法

本發明係關於一種進行催化反應的方法，其中在一反應器的管道中進行吸熱化學反應(諸如蒸氣/甲烷重組)，其中該熱係藉由在該反應器中於毗連管道中的燃燒反應提供。

一種工廠及方法係描述在WO 2005/102511(GTL微系統(Microsystems AG)中，其中在第一催化反應器中讓甲烷與蒸氣反應而產生一氧化碳及氫；然後，在第二催化反應器中使用所產生的氣體混合物進行費雪-特羅普希(Fischer-Tropsch)合成。典型在溫度約800℃下進行重組反應，且所需要的熱可藉由在與進行重組的管道毗連之管道中的催化性燃燒提供，該燃燒管道包含觸媒，其可包含鈀或在氧化鋁載體上的鈀/鉑(呈在金屬基材上之薄塗層形式)。將易燃的氣體混合物(諸如甲烷與空氣的混合物)供應至該燃燒管道。在觸媒表面上發生燃燒而沒有火焰。但是，已發現該燃燒反應趨向於在接近燃燒管道開始處最強烈地發生，其可導致沿著管道有不合適的溫度分布。

此問題的一個解答係描述在WO 2009/101434(CompactGTL plc)中。於此情況中，該反應在二個相繼的反應器區塊中發生，其中該重組氣體混合物串聯流過該等區塊。在供應至該第一反應器區塊之燃燒管道前，將甲烷與空氣的易燃氣體混合物(僅包含60%所需要的 燃料及80%所需要的空氣)預熱至550℃；在區塊間，讓剩餘的空氣及燃料與來自燃燒管道的出流氣體混合，以便在約600℃下將易燃的氣體混合物供應至該第二反應器區塊。這些溫度可說成低於各別易燃氣體混合物的自燃溫度。然而，將想要的是沿著用於重組反應的管道達成更均勻的溫度分布，而沒有易燃的氣體混合物自燃之風險。

根據本發明提供一種在一反應器中進行吸熱反應的方法，其中於該反應器內限定出多重第一與第二流動管道交替配置，以保證在該第一與第二流動管道間之熱接觸，該反應器包含一與複數個第一流動管道連通的輸入集管，該方法包括將一流體混合物供應至該第二流動管道進行吸熱反應，及透過該集管將一可燃燒的氣體混合物供應至該第一流動管道，其中該方法包括將該可燃燒的氣體混合物預熱至高於620℃，同時保證流速足夠高使得該可燃燒的氣體混合物在集管中之溫度低於該流動的氣體混合物之自燃溫度。

此可與在經預熱的可燃燒氣體混合物形成後，在該氣體混合物到達第一流動管道前之停留時間少於2秒相應。用語”停留時間”(在集管中)意謂著該氣體混合物實際上餘留在集管內的時間，及可從集管的體積除以在其實際溫度及壓力下的氣體流速計算。

在一個選擇中，將該可燃燒的氣體混合物預熱至高於635℃。在另一個選擇中，將其預熱至高於640℃。該 方法可包括保證該可燃燒的氣體混合物在預熱溫度下之停留時間少於1200毫秒。在較佳的選擇中，該停留時間係少於1000毫秒。更確切來說，在一個實施例中，伴隨著停留時間少於400毫秒，該氣體混合物可預熱至高於650℃。

已驚人地發現該可燃燒的氣體混合物之流動在自燃溫度上具有明顯影響，及當流速增加或當停留時間減少時自燃溫度增加。

該方法可應用至單一階段反應或二階段或多階段反應，其中每個階段在各別的反應器中發生。

根據本發明的另一個觀點，係提供一種在一反應器中進行吸熱反應之方法，其中於該反應器內限定出多重第一與第二流動管道交替配置，以保證在該第一與第二流動管道間之熱接觸，該反應器包含一與複數個第一流動管道連通的輸入集管，該方法包括將一流體混合物供應至該第二流動管道進行吸熱反應，及經由該集管將一可燃燒的氣體混合物供應至該第一流動管道，其中該方法包括將該可燃燒的氣體混合物預熱至高於靜止可燃燒的氣體混合物之自燃溫度之一溫度，同時保證該流速足夠高使得該氣體混合物的預熱溫度不會超過該流動的氣體混合物之自燃溫度。

該靜止可燃燒的氣體混合物之自燃溫度意謂著該氣體混合物當其靜止(也就是說，不流動)時的自燃溫度。如先前了解，該自燃溫度依該氣體組成物而定，但是亦明顯受氣體流速影響。因此，本發明能夠讓該氣體流被 預熱至較接近該反應器之想要的操作溫度之一溫度。因此，可預熱至高於600℃，及較佳為高於620℃。

在每種情況中，在低於其自燃溫度的高溫下供應該可燃燒的氣體混合物，及該溫度可至少部分由於在一或多個反應階段中燃燒該可燃燒的氣體混合物而提高。更確切來說，較佳的是提供至二階段或多階段反應器的每個反應階段之可燃燒的氣體混合物皆在此高溫下。對該等階段的至少某些來說，該溫度可藉由與從該反應階段的一或多個之第二氣體流動管道噴出的氣體熱交換而提高。在一個較佳選擇中，該可燃燒的氣體混合物經配置以與該吸熱氣體混合物相同的順序呈串聯流過該反應階段。於此情況中，該提供至第二或隨後的反應階段之可燃燒的氣體混合物，由於具有至少部分已在前述反應階段中進行燃燒而係在高溫下。

該可燃燒的氣體混合物包含一燃料(諸如甲烷)及一氧氣來源(諸如空氣)。該燃料可係純甲烷或包含甲烷的天然氣。其它合適的燃料將係甲醇、乙醇或其它易燃的氣體及蒸氣。在二階段或多階段反應的情況中，較佳的是，在相繼的反應階段間，讓該已進行燃燒之出流氣體混合物接受處理，以例如改變其溫度或引進額外的燃料及在其中混合，且亦選擇性將額外的空氣引進該混合物中。藉由在不同反應階段間分階段供應燃料及藉由分階段引進空氣，可在溫度分布上達成較大的控制。例如，若有二個反應階段時，在第一階段處所提供的燃料比例在總需要的燃料之50%至70%間為較佳，剩餘者提供用於 第二階段。

該可燃燒的氣體混合物可包含空氣與在2體積%至6體積%間的燃料。對甲烷作為燃料來說，其在每種情況中係對應過量氧氣。無論何種燃料，該方法可進行操作使得氧：燃料比率等於或大於完全燃燒所需要者。例如，對甲烷作為燃料來說，完全燃燒以形成水蒸氣及二氧化碳係需要1：3的甲烷對氧比率(以體積計)。

已發現若在反應器內，該第一流動管道與該第二流動管道在平行方向上延伸，及可燃燒的氣體混合物與吸熱反應混合物在相同方向上流動(共流動)時，此係有益的。較佳的是，該流動管道之長度至少300毫米，更佳為至少500毫米，但是較佳為不超過1500毫米。較佳的長度在500毫米至1000毫米間，例如600毫米。已發現共流動操作提供較好的溫度控制，及較少的熱點風險。

在較佳的選擇中，每個第一流動管道(用於吸熱反應的管道)及每個第二流動管道(用於燃燒反應的管道)包括一可移除的觸媒結構以催化各別反應，每個觸媒結構較佳包含一金屬基材及併入一適當的催化材料。較佳的是，將每個此觸媒結構塑成可將該流動管道細分成多重平行流動的次管道。較佳的是，每個觸媒結構包括一在金屬基材上之陶瓷載體材料，其對觸媒提供載體。

金屬基材對該觸媒結構提供強度及藉由傳導提高熱轉移。較佳的是，該金屬基材係一當加熱時形成氧化鋁的黏著表面塗層之鋼合金，例如併入鋁的鐡素體鋼合金(例如，費克拉合金(Fecralloy)(TM))。該基材可為箔、 金屬絲網或毛氈片(fe tsheet)，其可經折皺、漣漪狀化或打摺；較佳的基材係一薄金屬箔(例如，厚度少於200微米)，其經折皺以限定出縱次管道。

該或每個反應器可包含一板堆疊物。例如，該第一及第二流動管道可由在各別板中的溝槽所限定，堆疊該等板，然後黏合在一起。再者，該流動管道可由經齒形化的薄金屬薄片限定且與平薄片交替地堆疊；該流動管道的邊緣可由密封長條限定。為了保證所需的好的熱接觸，該第一及第二氣體流動管道二者之高度(截面)可在10毫米至2毫米間；及每個管道之寬度可在約3毫米至25毫米間。將形成該反應器區塊的板堆疊物黏合在一起，例如藉由擴散壓合、銅焊或熱等壓加壓。

較佳的是，在用於燃燒的每個流動管道之輸入處提供一火焰捕捉器，以保證火焰無法傳播回該欲進料至該燃燒管道之可燃燒的氣體混合物。其可在每個燃燒管道的輸入部分內，例如呈非催化性插入物形式將該與輸入口毗連的燃燒管道之一部分細分成多重窄流動路徑(其不寬於最大間隙尺寸，用以防止火焰傳播)。例如，此非催化性插入物可係一縱折皺的箔或呈堆疊之複數個縱折皺的箔。再者或額外地，若經由集管供應該可燃燒的氣體時，則可將此火焰捕捉器提供在集管內。

本發明可相等地應用於其它反應器設計。例如，在該管道內的觸媒可塗佈到管道壁上，或可在管道內呈丸粒形式。該管道可小於上述那些，例如該管道可具有橫軸尺寸小於2毫米或甚至小於1毫米，其可稱為微管道。

現在，本發明將僅經由實施例及參照伴隨的圖形進一步及更特別地描述。

本發明可應用至藉由蒸氣重組法從天然氣製造合成氣，亦即一氧化碳與氫之混合物的方法。該合成氣可例如隨後藉由費雪-特羅普希合成來製造較長鏈烴。藉由混合蒸氣與甲烷，及讓該混合物與合適的觸媒在高溫下接觸引起蒸氣重組反應，如此蒸氣與甲烷反應而形成一氧化碳與氫。該蒸氣重組反應係吸熱，及該熱可藉由例如烴與空氣混合的催化性燃燒提供，如此在重組反應器內之毗連的流動管道中之燃燒觸媒上發生燃燒。

現在參照第1圖，有顯示出一合適於使用作為蒸氣重組反應器或使用在蒸氣重組反應器中的反應器區塊10。該反應器區塊10限定出用於催化性燃燒方法的管道及用於蒸氣甲烷重組的管道。反應器10由在平面圖中呈矩形的板堆疊組成，每塊板皆係耐腐蝕性高溫合金，諸如英高鎳(Inconel)625、英高鎳合金(Incoloy)800HT或黑尼斯鎳合金(Haynes)HR-120。平板12(典型的厚度範圍在0.5至4毫米內，於此情況中為2.0毫米厚)與齒形化板14或15交替地配置，如此該齒形物限定出管道16或17。該齒形化板14及15在堆疊物中交替地配置。齒形化板14及15的厚度典型在範圍0.2至3.5毫米間，在每種情況中係0.9毫米。該齒形物的高度典型在範圍2-10毫米內，在每種情況中係3.9毫米，及沿著側邊提供相同厚度的側邊長條18。在齒形化板14及15中的齒形物之波長可彼此不同， 但是如在圖形中顯示出，在較佳的具體實例中，該波長相同，以便在每種情況中，相繼的鰭片或紐帶係分開10毫米。該齒形化板14及15可稱為鰭狀結構。

雖然在第1圖中僅顯示出由每個齒形化薄片14或15限定出五個管道，在可實行的反應器中可有更多，例如在整體寬度約500毫米的反應器區塊10中超過四十個管道。該等齒形物可係不同尺寸，例如，高度6毫米，及具有鰭狀分隔7毫米。在該堆疊物的每個末端處係端板19，其可與平板12相同或可較厚，例如，在3毫米至10毫米間。

該板之堆疊物典型將藉由擴散壓合、銅焊或熱等壓加壓組合及黏合在一起。然後，在每個管道16及17中插入各別的觸媒插入物22或24(在第1圖中每個僅顯示出一個)，其裝載用於各別反應的觸媒。這些插入物22及24較佳具有一金屬基材及一作用為活性催化材料的載體之陶瓷塗佈物，及該金屬基材可係一薄金屬箔。例如，該插入物22,24可包含一折皺的箔與平坦箔之堆疊物或組合，或單一折皺的箔，佔據各別的流動管道16或17，每片箔的厚度少於0.2毫米，例如100微米或50微米。

現在參照第2圖，有顯示出一組合反應器區塊10之側視圖。該進行燃燒的氣體混合物在反應器區塊10的一端(頂端，如顯示出)處進入集管30，及在通過擋板火焰捕捉器31後，接著流入該流動管道17，其沿著該反應器10的大部分長度直向延伸。朝向該反應器區塊10的另一端，該流動管道17以90°改變方向以連接至在該反應器10的另一端之側邊處的集管32(底部右邊，如顯示出)，此 流動路徑以破折線C顯示出。欲進行蒸氣甲烷重組反應的氣體混合物在該反應器區塊10的一端之側邊處進入集管34(頂端左邊，如顯示出)，通過擋板35然後以90°改變方向以流過流動管道16(其沿著反應器區塊10的大部分長度直直延伸)，以自另一端處的集管36噴出(底部，如顯示出)，此流動路徑以鏈虛線S顯示出。因此，如此配置使得該流動係共流動；及使得每個流動管道16及17係直直沿著其大部分長度，及與在反應器區塊10的末端處之集管30或36連通，以便該觸媒插入物22及24可在接附集管30或36前容易地插入。可為較佳的是，僅沿著該流動管道16及17的彼此毗連的那些直線部分提供觸媒插入物22及24。

在此實施例中，顯示在第1圖中的每個平板12之尺寸係500毫米寬及1.0公尺長，其因此係該反應器區塊10的截面積。現在參照第3a圖，有顯示出該反應器區塊10的一部分在組合期間之平面圖，其顯示出齒形化板15(此觀點係在與第2圖的觀點平行之平面中)。該齒形化板15之長度係800毫米及寬度係460毫米，及側邊長條18之寬度係20毫米。該齒形化板15的頂端與該平板12的上邊緣對準，如此其係開放(以與集管30連通)。側邊長條18之一(左邊，如顯示出)係1.0公尺長及連結至相等末端長條18a(其延伸穿過該末端)。因此，在右邊角落底部處有一180毫米寬的間距(以與集管32連通)。在齒形化板15之底端與該末端長條18a間的矩形區域由二個齒形化板之三角形部分26及27佔據：第一部分26具有與末端長條18a 平行的齒形物及延伸至該堆疊物的邊緣(以便與集管32連通)，然而該第二部分27具有與在齒形化板15中的齒形物平行之齒形物。

參照第3b圖，有顯示出一與第3a圖同等之圖，但是顯示出齒形化板14。於此情況中，該齒形化板14的長度再次為800毫米及寬度為460毫米，及側邊長條18的寬度係20毫米。該齒形化板14的底端與平板12的底部邊緣對準，如此其開放(以與集管36連通)。側邊長條18之一(右邊，如顯示出)為1.0公尺長及連結至相等末端長條18a(其延伸穿過末端)。因此，在上左邊角落處有一180毫米寬的間距(以與集管34連通)。在齒形化板14之上端與末端長條18a間的矩形區域中，有齒形化板的三角形部分26及27：第一部分26具有與末端長條18a平行的齒形物，及延伸至堆疊物邊緣(以便與集管34連通)，同時其它部分27具有與在齒形化板14中的齒形物平行之齒形物。

將察知可使用齒形化板的部分之許多其它配置來達成此氣體流動方向之改變。例如，該齒形化板15與該齒形化板之部分27可彼此整合，因它們具有相同及平行的齒形物；及類似地，該齒形化板14與毗連的齒形化板部分27可彼此整合。較佳的是，在三角形部分26及27上的齒形物具有與在限定出管道的部分14或15上那些相同之形狀。

如先前提到，在板12,14,15之堆疊物已經組合後，將觸媒插入物22及24插入該反應管道16及17中。較佳的 是，在用於燃燒氣體C的管道17中，在此實施例中，該觸媒插入物24之長度係600毫米，以便佔據直管道的下四分之三(如顯示在第3a圖的平面中)，此部分由箭號P指示出；及由箭號Q指示出的其它200毫米係由非催化性間隔器佔據，其可呈鬆散安裝的折皺箔形式。類似地，在用於蒸氣重組氣體混合物S的管道16中，該觸媒插入物22的長度係600毫米，及如由箭號R指示出，該觸媒插入物22佔據直管道的上四分之三(如顯示在第3b圖的平面中)；如由箭號Q指示出的其它200毫米係由非催化性間隔器佔據。在插入該觸媒插入物22及24後，可穿越該反應器區塊10的底端接附一金屬絲網(無顯示)，以便當該反應器區塊10在其垂直位置(如顯示在第2圖中)時，該間隔器及觸媒插入物22不會從流動管道16脫落。因此，將察知觸媒插入物22及24僅存在於流動管道16及17彼此緊接地毗連的那些部分中。

然後，可將集管30,32,34及36接附至反應器區塊10。在某些情況中，可更方便地提供較大容量的反應器，及此可藉由一起結合數個此反應器區塊達成，及在此情況中，該集管可與在不同反應器區塊中的流動管道連通。

在任何事件中，該蒸氣/甲烷混合物在經由集管34引進該反應器中之前，預熱例如至超過600℃(例如，630℃或640℃)。因此，在該重組器管道中的溫度典型從輸入溫度增加至在輸出時的約750-800℃。將該燃燒氣體加熱至高溫可抑制可能發生之來自蒸氣/甲烷混合物的熱傳遞，及抑制可發生的碳沈積。

所需要的燃料(例如，甲烷)總量為提供用於該吸熱反應、及用於增加氣體溫度(明顯加熱)、及用於對環境之任何熱損失所需要的熱；所需要的空氣量多於與該燃料的量反應所需要者高達10%。

將空氣與天然氣(主要為甲烷，但是其亦可包括乙烷、丙烷及丁烷，及可能較高的烴氣體)之混合物供應至集管30，以供應該燃燒管道17。若該反應發生如為單一階段反應時，則將全部所需要的燃料及空氣供應至反應器10之集管30；然而，若使用二個反應器10以數階段進行該反應時，則對第一階段來說，僅可對該反應器10供應一定比例之所需要的燃料，而對下一個階段來說，將剩餘部分的燃料供應至反應器10。在供應至集管30前，將此混合物預熱至類似的高溫(例如，640℃或650℃)。將察知在集管30中(及任何相關的導管)自燃的風險相當大於在各別管道17中，因為該管道17的截面積更小。雖然此溫度可高於靜止氣體混合物的自燃溫度，該溫度係低於流動氣體混合物的自燃溫度，只要在該高溫下的停留時間足夠短。

此在顯示於下列表1的實驗結果中闡明。使用不包含觸媒的測試反應器管道進行實驗，其溫度可改變；及使用熱電偶監視在測試反應器管道中的不同位置處之溫度。該測試反應器管道係內徑46毫米及長度160毫米且具有導致終端配件的半球狀末端部分之管狀容器，而提供227毫米的總整體長度及300毫升的總體積。熱電偶溫度突然增加時，自燃開始明顯。在每種情況中，該燃料由 68重量%甲烷及32重量%C2-C4烷烴組成，及此與空氣(79體積%氮及21體積%氧)混合以獲得想要的燃料濃度，FC：2體積%、4體積%或6體積%。調整流速以提供預定的停留時間，t(r)；例如，150毫秒的停留時間t(r)與流速3710克/小時相應。然後，將溫度逐漸從450°向上跳躍至650℃，或在某些測試中，至較高的溫度或直到觀察到自燃。重覆每種測試三次以檢查一致性。

自燃溫度稱為AIT。在某些情況中，無觀察到自燃上至最高跳躍溫度，如此該AIT指示出為高於其溫度(藉由符號>)。若對相同條件獲得不同AIT範圍時，變化範圍在±符號後指示出。

從實驗結果明瞭，對提供停留時間t(r)少於500毫秒的流速來說，自燃溫度AIT明顯高於650℃。因此，該可燃燒的氣體混合物可在供應至反應器10之集管30前預熱至溫度高如650℃而在集管30內沒有自燃風險，只要流速足夠高以保證在該高溫下的停留時間t(r)少於500毫秒。此高溫係該可燃燒的氣體混合物已經預熱之溫度。此對 在2體積%至最高6體積%範圍內之燃料濃度係真實。甚至對停留時間t(r)1秒來說，預熱至650℃亦可接受，只要該燃料濃度不超過4體積%。但是，若該燃料濃度係6體積%及停留時間t(r)係1秒時，則不預熱至高於640℃將適當。

對反應器10供應已預熱至高於640℃的二者氣體流之操作在達成更均勻的溫度分布上，及在增加於蒸氣/甲烷重組反應中所達成的轉換及產率上有益。

如將察知，蒸氣甲烷重組可形成用於甲烷轉換成較長鏈烴的方法之部分，然後，讓該藉由重組所產生的合成氣接受費雪-特羅普希合成。再者，該合成氣可接受催化製程以形成甲醇。可在任何此工廠中使用一或多個如上所述的反應器10進行該蒸氣甲烷重組。工廠可併入數個平行安排的此反應器，以便該工廠容量可藉由改變所使用的反應器數目而調整。

現在參照第4圖，有顯示出一使用上述的反應器10來進行蒸氣甲烷重組之化學工廠的圖式流程圖。雖然僅顯示出一個此反應器10，將察知該工廠可併入多於一個此反應器，呈平行(以增加容量)或呈串聯(以增加轉換及產率)安排。反應器10圖式地指示出，顯示出用於重組的流動路徑16及用於燃燒的流動路徑17。來自燃燒管道17的廢氣(其從顯示在第2圖的集管36噴出)在經由廢氣排出口44排出前，通過呈串聯之第一熱交換器40及第二熱交換器42。在攜帶從重組管道16噴出的氣體混合物之導管45中提供第三熱交換器46，此氣體混合物包含氫及一氧化碳。

該可燃燒的氣體混合物(其指示出如為包含甲烷及空氣)在沿著導管41供應至反應器10前，藉由通過第一熱交換器40而預熱。類似地，蒸氣與甲烷之混合物在沿著導管48供應至反應器10之重組管道16前，藉由首先通過熱交換器42，然後通過熱交換器46而預熱。

10‧‧‧反應器區塊

12‧‧‧平板

14,15‧‧‧齒形化板

16,17‧‧‧流動管道

18‧‧‧側邊長條

18a‧‧‧末端長條

19‧‧‧端板

22,24‧‧‧觸媒插入物

26‧‧‧第一部分

27‧‧‧第二部分

30,32,34,36‧‧‧集管

31‧‧‧擋板火焰捕捉器

35‧‧‧擋板

40‧‧‧第一熱交換器

41,45,48‧‧‧導管

42‧‧‧第二熱交換器

44‧‧‧廢氣排出口

46‧‧‧第三熱交換器

C‧‧‧燃燒氣體

S‧‧‧蒸氣重組氣體混合物

P,Q,R‧‧‧箭號

第1圖顯示出一合適於蒸氣/甲烷重組的反應器之部分的圖式透視圖(部分在截面中，該截面係在第2圖的線1-1上)；第2圖顯示出第1圖之組合反應器的側視圖，其顯示出流動路徑；第3a及3b圖顯示出第1圖的反應器之組件在組合期間的平面圖；及第4圖顯示出包含第1圖之反應器的工廠之圖式流程圖。

10‧‧‧反應器區塊

31‧‧‧擋板火焰捕捉器

C‧‧‧燃燒氣體

30,32,34,36‧‧‧集管

35‧‧‧擋板

S‧‧‧蒸氣重組氣體混合物

Claims (10)

1. 一種用以在一反應器中進行吸熱反應之方法，其中於該反應器內限定出交替配置的多重第一與第二流動管道以保證在該第一與第二流動管道間之熱接觸，該反應器包含一與複數個第一流動管道連通的輸入集管，該方法包括將一流體混合物供應至該第二流動管道進行吸熱反應，及將一可燃燒的氣體混合物經由該集管供應至該第一流動管道，其中該可燃燒的氣體混合物包含空氣與在2體積%至6體積%間之燃料，及該方法包括將該可燃燒的氣體混合物預熱至高於620℃，同時保證其流速足夠高使得在該集管中之可燃燒的氣體混合物之溫度低於該流動氣體混合物的自燃溫度。
2. 一種用以在一反應器中進行吸熱反應之方法，其中於該反應器內限定出交替配置的多重第一與第二流動管道以保證在該第一與第二流動管道間之熱接觸，該反應器包含一與複數個該第一流動管道連通的輸入集管，該方法包括將一流體混合物供應至該第二流動管道進行吸熱反應，及將一可燃燒的氣體混合物經由該集管供應至該第一流動管道，其中該可燃燒的氣體混合物包含空氣與在2體積%至6體積%間之燃料，及該方法包括將該可燃燒的氣體混合物預熱至高於該靜止可燃燒的氣體混合物之自燃溫度之一溫度，同時保證其流速足夠高使得在該集管內的停留時間少於2秒，以便氣體混合物之預熱溫度不超過該流動氣體混 合物的自燃溫度。
3. 如申請專利範圍第1或2項之方法，其中將該可燃燒的氣體混合物預熱至高於635℃。
4. 如申請專利範圍第3項之方法，其中將該可燃燒的氣體混合物預熱至高於640℃，同時保證在該集管內的停留時間少於1200毫秒。
5. 如前述申請專利範圍之任何一項的方法，其中該停留時間少於1000毫秒。
6. 如前述申請專利範圍之任何一項的方法，其中該流速足以保證停留時間少於400毫秒，及將該氣體混合物預熱至至少650℃。
7. 如前述申請專利範圍之任何一項的方法，其應用至在單一階段中發生的反應。
8. 如申請專利範圍第1至6項之任何一項的方法，其應用至在至少二個階段中發生的反應，其中每個階段在各別的反應器中發生。
9. 如前述申請專利範圍之任何一項的方法，其中該可燃燒的氣體混合物之溫度係藉由與從此反應器的第二氣體流動管道所噴出之氣體熱交換而提高。
10. 如申請專利範圍第8項之方法，其中該提供至第二或隨後的反應階段之可燃燒的氣體混合物由於至少部分已在前述反應階段中進行燃燒，而係在高溫下。