Устройство для осуществления частичного окисления и способ частичного окисления

(51)6 01 3/38, 01 8/00, 8/02 НАЦИОНАЛЬНОЕ ПАТЕНТНОЕ ВЕДОМСТВО РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ЧАСТИЧНОГО ОКИСЛЕНИЯ И СПОСОБ ЧАСТИЧНОГО ОКИСЛЕНИЯ(57) Устройство для выполнения реакции частичного окисления включает четыре рабочие камеры питающую камеру (А) распределительную камеру (В) с постоянным или сужающимся сечением вдоль оси устройства в направлении распределения газа, предпочтительно представляющую собой массивную деталь в форме цилиндра, усеченного конуса или усеченной пирамиды, состоящую из одной или более частей вышеуказанной массивной детали, в которой уголмежду образующей и вертикалью, параллельной оси устройства, составляет от 0 до 65 градусов реакционную камеру (С), включающую слой катализатора с расширяющимся сечением вдоль оси устройства в направлении распространения газа,связанную с вышеуказанной зоной распределения общим поперечным сечением, предпочтительно представляющую собой массивную деталь в форме усеченного конуса или усеченной пирамиды, состоящую из одной или более частей вышеуказанной массивной детали, в которой уголмежду образующей и вертикалью, параллельной оси устройства,составляет от 5 до 65 градусов, и камеру расширения газа . 9339 Настоящее изобретение относится к устройству для осуществления частичного окисления с помощью соответствующего катализатора и к способу частичного окисления. Конкретно это устройство может быть использовано для получения конверсированного газа посредством частичного окисления природного газа в присутствии кислорода и/или воздуха путем осуществления следующей реакции СН 41/2 О 2 СО 2 Н 2 (1) В промышленном масштабе частичное окисление природного газа осуществляется с помощью технических решений двух типов. При применении технического решения первого типа используются некаталитические реакторы, в которых реакционные газы смешиваются в горелке с водяным охлаждением и вступают в реакцию в камере сгорания (Т 1300-1500 С), облицованную огнеупорными материалами. В этом процессе реакции частичного окисления (ОР) (1) протекают следующими реакциями полного окисления (2) и крекинга (3) СН 42 О 2 СО 22 Н 2 О (2)(3) СН 4 С 2 Н 2 В дополнение к этому субстехиометрические реакции горения вызывают радикальную реакцию дегидрогенизации молекул с двумя или более атомами углерода и образованием соединений этилена и/или ацетилена. Они, в свою очередь, могут быть предшественниками углеродистых остатков. Продукты реакции поступают при температуре 1400 С в теплообменник, конструкция и функционирование которого осложнены за счет комбинации факторов, связанных с высокой температурой и присутствием углеродистых остатков. Для устранения углеродистых остатков из продуктов конверсированный газ промывается водой. Избирательность и конверсия зависят от различных факторов, среди которых наиболее важными являются следующие- уменьшенное время пребывания внутри реактора- быстрое охлаждение продуктов реакции, которые при промежуточных температурах (700-400 С) могут рекомбинироваться для образования метана и 2 по реакции(4) СО 3 Н 2 Н 4 Н 2 При применении технических решений второго типа используются аутотермические каталитические реакторы. При этом процессе потоки подогретых реагентов смешиваются при температуре 500-600 С в горелке, расположенной на входе реактора, генерируя турбулентное пламя, которое распространяется в камеру сгорания, находящуюся между горелкой и расположенным ниже слоем катализатора. 2 Дополнительные субстехиометрические реакции горения используют часть природного газа и образуют смеси окиси углерода и пара, а также выделяют тепло, необходимое для следующих строго эндотермических реакций превращения пара (5) и С 2(5) СН 4 Н 2 СО 3 Н 2 СН 422 СО 2 Н 2 (6) Последняя имеет место в слое катализатора под камерой сгорания, наполненной катализатором, основанным на(15-30 по весу, осажденному на шпинели из окисей алюминия и магния с высокой термостойкостью). Эти реакторы работают при среднечасовой скорости подачи газа, которая обычно составляет 5000-10000 Нм 3/час и в любом случае не выше, чем 15000 Нм 3/час. Как уже было упомянуто, в случае с некаталитическими процессами полученный конверсированный газ должен очищаться с помощью промывки водой. С другой стороны, в аутотермических реакторах ненасыщенные молекулы и углеродистые остатки разлагаются в слое катализатора, делая промывку газа ненужной, температуры на выходе из реактора также являются более низкими (обычно 950 С). Эти характеристики упрощают характеристики теплообменников для теплового восстановления газа, выходящего из реактора, и повышают тепловой к.п.д. процесса. В последнее время был опубликован ряд заявок на патенты (-95/18062, С 01 В 3/38, 1995, ЕР 576096,01 13/28, 1993 г., ЕР-629578), в которых заявлены каталитические процессы, осуществляемые при высокой температуре (Т 950 С), а также при высоком давлении (Р 1-15.106 Па) в трубчатых реакторах со среднечасовой скоростью подачи газа от 20000 до 20000000 Нм 3/час. В ходе экспериментов было обнаружено, что условия высокой температуры и высокого давления,заявленные в этих патентах, трудновыполнимы при давлениях выше 1.106 Па и температурах выше 950 С при описанных условиях динамической текучей среды, так как смеси реагентов и продуктов воспламеняются в газообразной фазе, вызывая полное сгорание углеводородов с потерями избирательности по отношению к СО и Н 2 и образование углеродной сажи, которая быстро засоряет слой катализатора. В недавней заявке на патент того же заявителя(ЕР-640559) предложены объединенные процессы каталитического частичного окисления для производства СО и Н 2 и синтеза метанола, простого диметилового эфира и , при которых также производится формальдегид, причем эти процессы осуществляются при температурах от 100 до 950 С, при давлениях от 1 до 4.106 Па и при среднечасовой скорости подачи газа от 20000 до 1500000 Нм 3/час. В этом процессе рабочие условия менее жесткие,чем в трех патентах, приведенных выше, от которых он также отличается возможностью проведения реакций с соотношениями С 2/СН 40,5 (объемн./объемн.). Условия, необходимые для протека 9339 ния процесса, сложно использовать по тем же самым причинам, приведенным выше, когда давления превышают 1,5.106 Па. Предлагается каталитический реактор, который улучшает качество процесса, предложенного в предыдущей заявке настоящего заявителя, обеспечивающий выполнение реакции частичного окисления,который, помимо наличия значительно меньших габаритов по сравнению с теми, которые используются в промышленных процессах, не требует наличия горелки и позволяет проводить каталитические реакции частичного окисления, поддерживая скорости смеси реагентов выше скорости горения и избегая падения давления из-за расширения газообразной реакционной смеси. В патенте ЕР 0 303 439, С 01 В 3/38, 1988 педложено устройство для получения конверсированного газа, состоящее из четырех последовательно расположенных камер первой и второй камер для приема газового реактанта, реакционной камеры и камеры расширения газа. Устройство, которое является основным предметом настоящего изобретения, включает четыре последовательно расположенные рабочие камеры, а именно- распределительную камеру (В) с постоянным или сужающимся сечением вдоль оси устройства в направлении распространения газа,- реакционную камеру (С), состоящую из слоя катализатора с расширяющимся сечением вдоль оси устройства в направлении распространения газа и связанную с распределительной камерой общим поперечным сечением- камеру расширения газа (Д). Распределительная камера (В) выполнена в форме цилиндра, усеченного конуса или усеченной пирамиды, состоящей из одной или более частей упомянутых тел, где уголмежду образующей и вертикалью, параллельной оси устройства, составляет от 0 до 65 . Реакционная камера (С) выполнена в форме усеченного конуса или усеченной пирамиды, состоящей из одной или более частей упомянутого тела, где уголмежду образующей и вертикалью, параллельной оси устройства, составляет от 5 до 65 . Распределительная камера выполняет следующие функции действует в качестве барьера распространения радикальных реакций по направлению к впуску сырья как за счет ускорения текучей среды,так и за счет присутствия инертных поверхностей,способных захватывать радикалы- равномерно распределяет текучую среду в поперечном сечении, общем для двух камер - распределительной и реакционной. Реакционная камера выполняет следующие функции- активирует реакции в сечении, где скорость газа наиболее высока- осуществляет дальнейшее расширение текучей среды благодаря возрастанию количества грамммолекул и температуры без проблем, вызываемых высокими потерями сырья- поддерживает скорость на поверхности во всем слое катализатора выше критической величины,которая вызывает возгорание и образование углеродной сажи. Условия динамики текучей среды внутри реакционной камеры должны быть такими, чтобы не только избегать перегрева реакционной смеси, но также и падения давления в направлении распространения газа. Падение давления возникает из-за быстрого роста объема газообразной смеси в соответствии с внутренней поверхностью горловины каталитической зоны. Застой восходящего потока смеси реагента из-за горловины вызывает ее перегрев и воспламенение, и, следовательно, этого застоя следует избегать. Изменение диаметра реакционной камеры и, как следствие, снижение скорости газа уменьшает эффект падения давления. Различное наполнение слоя катализатора частицами с возрастающим диаметром вдоль направления распространения газа способствует уменьшению падения давления. Устройство, являющееся предметом настоящего изобретения, может иметь системы охлаждения как в питающей камере и/или постреакционной камере,так и в распределительной камере и/или реакционной камере. Способ частичного окисления с использованием каталитического аутотермического реактора, описанного выше, составляет вторую цель настоящего изобретения и в основном состоит из следующих этапов- предварительно смешивают и после активации предварительно нагревают газовую смесь до температур от 200 до 600 С, ниже температуры воспламенения, причем реагенты газовой смеси включают природный газ, кислород или воздух, или воздух,обогащенный кислородом, необязательно пар и/или СО 2, так, чтобы поддерживать поверхностную скорость реакционных газов выше скорости воспламенения и чтобы температура смеси реагентов в зоне, предшествующей слою катализатора, была ниже их температуры воспламенения- осуществляют реагирование посредством взаимодействия катализаторов и смеси реагентов в реакционной камере, причем реакция активируется при температуре от 200 до 600 С и осуществляется при объемных скоростях в интервале от 10000 до 10000000 Нм 3/час, более предпочтительно, от 100000 до 5000000 Нм 3/час, с достижением температуры от 700 до 1350 С. Ограничения первого этапа необходимы, чтобы избежать возникновения явления неконтролируемого горения в газовой однородной фазе в зоне, предшествующей слою катализатора или находящейся внутри него. Эти реакции снижают избирательность по отношению к производству конверсированного 3 9339 газа, вызывают образование углеродистых остатков,которые дезактивируют катализатор и, при наличии азота в смеси реагентов, они также вызывают образование окислов азота (х). Предпочтительные соотношения между реагентами в газовой смеси, состоящей из природного газа,воздуха или воздуха, обогащенного кислородом,возможно, пара и/или СО 2, таковы- соотношение грамм-молекул молекулярного кислорода/ грамм-молекулами атомов углерода в углеводороде (О 2/С от 0,15 до 0,7, более предпочтительно, от 0,4 до 0,6. Использование этих объемных скоростей позволяет потреблять очень низкие количества катализатора и достигать высокой производительности, которая свободно превышает величины, примерно,200000 м 3 СОН 2/день х кг катализатора, то есть в два раза выше, чем величины, достигаемые в известных процессах производства конверсированного газа. Присутствие пара и СО 2, а также других молекул, более химически инертных, таких, как азот,изменяет точку воспламенения смесей газообразных реагентов, позволяя менять геометрию в реакционной камере и применять более высокие давления при более низких поверхностных скоростях. В реакторе, применяемом в этом процессе, предпочтительно используют такие катализаторы, в которых один или более благородных металлов ( , ,и т.д.) и/илиосаждаются на носителе, состоящем из материала, способного выдерживать значительное тепловое и механическое напряжение (обычно , МхАу 2,- А 23, О 2, иттрий, стабилизированный цирконием). Эти катализаторы подготавливают путем нанесения на носитель благородных металлов (предпочтительно, ) и/илив количестве от 0,05 до 15 , предпочтительно, от 0,1 до 5 по весу. Эту операцию осуществляют тремя способами. Первый способ реализуется с помощью реакций твердое вещество - жидкость путем взаимодействия между носителями, диспергированными в органическом растворителе, и растворами кластеров благородных металлов (таких, как 412, 6(СО)16,412, 312. Второй способ реализуется с помощью пропитки твердых носителей водными растворами неорганических солей благородных металлов (таких, как,(3)3.2,3, (3)3.2,. 3 2). Способ, включающий использование небольших карбонильных кластеров благородных металлов,обеспечивает производство особенно активных катализаторов, способных активировать реакции частичного окисления при более низких температурах(обычно 250 С). пособ, включающий использование неорганических солей благородных металлов,4 ведет к получению каталитических материалов, способных активировать реакции горения только при температурах выше 350 С. В обоих случаях температуры активации значительно ниже, чем используемые в горелках некаталитических реакторов или каталитических аутотермических реакторах. Третий способ получения катализаторов подразумевает синтез промежуточного продукта типа гидротальцита, описанного в заявке на патент ТМ 195 А 00134, соответствующей заявке ЕР-А-0725038,представленного формулой Х (ОН)22 (-/) . 2,в которой Х - представляет собой катион бивалентного или моновалентного металла,- представляет собой катион трехвалентного или четырехвалентного металла,0 а 0,5, 00,5, 0,50,9,00,5,с 1, - равна нулю или положительному числу, А - может представлять собой гидроксил, любой неорганический, органический анион, изо- или гетерополианион, анионный комплекс или органометаллический комплекс, имеющие заряд ,- представляет собой общий заряд катионного компонента. Атомные отношения между элементами предпочтительно находятся в следующих диапазонах 0 а 0,33, 00,33, 0,66 с 0,8,00,33. Катионбивалентного металла предпочтительно выбирается из М, , Со, , , , С, Са и. Катион Х моновалентного металла предпочтительно представляет собой литий. Катионтрехвалентного металла предпочтительно выбирается из А 1, а, , Со, , ,и . Катиончетырехвалентного металла предпочтительно представляет собой титан. Промежуточное химическое соединение гидротальцит подвергается термической обработке при температуре выше 700 С перед использованием в каталитических реакциях. Подготовка материала гидротальцита, описанного выше, может осуществляться, как описано в документе Катализ сегодня, , 173 (1991) (Ф. Кавани, Ф. Трифиро и А. Вассари) и в документе Увеличенные в объеме глины и другие микропористые твердые вещества (А. де Рой, С. Форано, К. Эл Малки и Дж. Р. Бесе), изд. М.Л. Оцелли и .Е. Робсон, том 2, Рейнхольд, Нью-Йорк, 1992, стр.108). Конкретно каталитические материалы из гидротальцита могут быть получены при использовании водного раствора, содержащего в соответствующих пропорциях соли родия и/или рутения, бивалентный или моновалентный элемент и другой трехвалентный или также четырехвалентный элемент. Этот раствор добавляется при интенсивном размешивании и при температуре от 30 до 90 С, а предпочтительно, от 50 до 70 С, к раствору карбоната щелочного металла или бикарбоната, причем необходимо принять меры с помощью дополнительного введения кислот или щелочей, чтобы величина рН во 9339 время осаждения поддерживалась в диапазоне 7-12,предпочтительно, 8-11. Таким образом, имеет место одновременное осаждение всех элементов и их тонкая взаимная дисперсия. Образованный кристаллический осадок отделяется и промывается водой, предпочтительно горячей, пока не будет иметь место содержание щелочи, выраженное как окись,менее 0,1 . Осадок затем высушивается при температуре 100 С и кальцинируется на воздухе или в азоте при температуре от 200 до 1100 оС, предпочтительно от 350 до 950 С. В качестве катализаторов могут быть использованы одновременно как родий, так и рутений, или родий и никель, причем родий используют в первом слое слоя катализатора, а рутений или никель - во втором слое катализатора под первым. В этом случае слой катализатора, содержащий родий, предпочтительно составляет от 20 до 35 от объема всего слоя катализатора При такой конфигурации можно уменьшить, если это необходимо, из-за отсутствия и/или высокой стоимости использование родия во всем слое катализатора путем полной замены его рутением или никелем и использовать состав с характеристиками загрузки и реакции, которые менее благоприятны для реакций крекинга углеводородов. Слой катализатора желательно выполнить с возрастающим средним диаметром частиц вдоль направления распространения газа, чтобы увеличить степень вакуума и уменьшить потери загрузки. Конкретное преимущество каталитического реактора, описанного выше, и, соответственно, процессов, при которых он используется, состоит в обеспечении производства конверсированного газа с использованием смесей, содержащих воздух, обогащенный кислородом, с уменьшением образования О. Это преимущество позволяет использовать каталитический реактор частичного окисления как для производства СО и Н 2 для использования в химических процессах, так и для генерирования электрической энергии газовыми турбинами, избегая,таким образом, влияния загрязнений из-за образования О. В настоящее время загрязнение вследствие образования О уменьшается за счет использования избирательных процессов восстановления в присутствии аммиака, обобщено представленных уравнением(7) Н 3 О 2 Н 2 Один из вариантов осуществления настоящего изобретения показан на фиг. 1, но это не должно рассматриваться как ограничение сущности настоящего изобретения. Устройство содержит первую питающую камеру(А), за которой следует распределительная камера(В) с сужающимся сечением в форме усеченного конуса, имеющего уголмежду образующей и вертикалью, равный 25 , за которой следует реакционная камера (С), имеющая секцию (1) в форме круга, общую с предыдущей камерой, с расширяющимся сечением в форме усеченного конуса, имеющей уголмежду образующей и вертикалью, равный 35, за которой следует камера расширения , состоящая из носителя (2) с пористой структурой и более широкой камеры. Следующие ниже примеры обеспечивают лучшую иллюстрацию как каталитического реактора,так и заявленного способа. Пример 1 - Сравнительный Цилиндры из тугоплавкого оксида алюминия,имеющие такую форму, которая позволяет им содержать обычный цилиндрический слой катализатора (диаметр 15 мм, высота 20 мм, вес 1 г), вводили в цилиндрический стальной реактор, имеющий толщину 1 см и внутренний диаметр 5 см. Катализатор был получен при использовании в качестве носителя вспененного керамического монолита в -А 12 О 3 с пористостью 64(4, 65 пор на квадратный сантиметр), содержащий 3 по весу . Этот благородный металл был осажден путем подачи по капле водяного растворах(О 3)хН 2 на монолит,затем монолит подвергали обжигу в течение 4 часов при температуре 550 С для разложения солей рутения. Металл носителя подвергали термической обработке в атмосфере 2/21/1 (/) (объем/объем) при 660 С в течение 8 часов перед началом испытания катализатора. Тест проводили при давлении 6.106 Па, воздушное охлаждение помогло поддерживать температуру реагентов на входе менее, чем 300 С. Ряд термопар, введенных в две оболочки,внутренняя из которых выполнена из стали, а внешняя - из кварца, расположенный вдоль продольного сечения реактора, позволил контролировать температуру в различных местах, конкретно, на входе и выходе из слоя катализатора (соответственно, на расстоянии 5 и 9 мм от него). Смесь выходящих продуктов охлаждали с помощью керамического водного теплообменника. Продолжительность испытания катализатора составляла 100 часов В ходе этого испытания подача (1000 л/час) состояла из смеси С 4, 2 и 2 в соотношении 2/1/1. Рабочие условия и результаты суммированы в таблице 1. При давлениях выше 8,5.106 Па цилиндрический реактор больше не обеспечивал точное манипулирование параметрами из-за неконтролируемого возникновения реакций в пламени и возрастания величины потерь сырья. Примеры 2-5 Цилиндры из тугоплавкого оксида алюминия такой формы, чтобы обеспечить образование зоны распределения газа и слой катализатора в форме песочных часов, как схематично представено на фиг. 2, введены в цилиндрический стальной реактор,имеющий толщину 1 см и внутренний диаметр 5 см. Устройство включает- первую питающую камеру (А), в которую загружаются реагенты, оборудованную системой ох 5 9339 лаждения с использованием подходящей текучей среды- распределительную камеру (В) с сужающимся сечением в форме усеченного конуса, имеющего уголмежду образующей и вертикалью, равный 20 , снаружи которой находится система охлаждения- реакционную камеру (С), имеющую секцию (1) в форме круга, общую с предыдущей камерой с расширяющимся сечением в форме усеченного конуса, имеющего уголмежду образующей и вертикалью, равный 30 , с внешней стороны которой имеется система охлаждения(2) с ячеистой структурой и более широкую камеру,оборудованную системой охлаждения. Была получена система распределения смеси реагентов с использованием сферических частиц оксида алюминия (, 5-2 мм), подвергнутого обжигу в течение 4 часов при температуре 1020 С. Распределитель имеет диаметр на впуске 15 мм,диаметр на выпуске 5 мм и длину 20 мм. Слой катализатора (2,45 г) был образован с использованием таких же частиц оксида алюминия, как используемые в распределителе, содержащих 0,5. Благородный металл был осажден на оксиде алюминия путем контакта с раствором 412 в-гексане.После высушивания катализатор загружали в реактор и использовали при реакции без какой бы то ни было активирующей обработки. Реакционная камера имеет следующие габариты 5 мм,25 мм,20 мм В качестве опоры для сферических частиц катализатора использовали пористый керамический монолитный диск с пористостью 85(6,2 пор на квадратный сантиметр) в оксиде алюминия (диаметр 40 мм, а толщина 20 мм). Испытание проводили при давлении 106 Па. Термопары для контроля температуры на входе и выходе из слоя катализатора были расположены на расстоянии, соответственно 25 и 27 мм. Продолжительность испытания катализатора составляла 20 часов. Падение давления составляло около 0,2.106 Па. В этих примерах СН 4/О 4 подавали в объемном соот 6 ношении 2,4 до 6. Во время испытаний катализатора температура газа на входе в распределительную камеру поддерживали в диапазоне от 250 до 300 С. Полученные результаты представлены в таблице 2. Пример 6 Были применены такие же экспериментальные условия, как в примерах 2-5, с таким же катализатором, но в дополнение к С 4 и 2 подавали также СО 2 в соотношении 841. Полученные результаты представлены в таблице 2. Примеры 7-9 В этом случае распределительная камера имеет диаметр на впуске 15 мм, диаметр на выпуске 5 мм и длину 20 мм, в то время как камера каталитической реакции характеризуется 5 мм,33 мм и длиной, равной 30 мм. Катализатор получали с использованием таких же сферических частиц оксида алюминия, как описанные в примерах 2-6, но с возрастающим диаметром от 1,5 до 5 мм. В качестве опоры для катализатора использовали пористый керамический диск из оксида циркония с пористостью 85 , диаметром 40 мм и толщиной 20 мм. Испытание катализатора проводили при давлении 1,7.106 Па. Чтобы увеличить теплообмен и уменьшить температуру на впуске, использовали контур воздушного охлаждения,состоящий из медной перфорированной трубки,имеющей форму кольца и расположенной вокруг активной зоны реактора. Термопары для контроля температуры на впуске и выпуске слоя катализатора в обоих случаях были расположены на расстоянии 25 мм. В примере 7 смесь реагентов, состоящую из 4, 2 подавали в соотношении 31. В примере 9 смесь реагентов, состоящую из СН 4, 2 и 2 подавали в соотношении 421. Остальные условия эксперимента были такими же, как в примере 1. Рабочие условия и результаты испытаний катализатора,описанные в примерах 7, 8 и 9, схематично представлены в таблице 3. 9339 ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Устройство для частичного окисления, содержащее четыре последовательно расположенные рабочие камеры питающую камеру (А), распределительную камеру (В), реакционную камеру (С) и камеру расширения газа (Д), отличающееся тем, что распределительная камера имеет постоянное или сужающееся сечение вдоль оси устройства в направлении распространения газа реакционная камера состоит из слоя катализатора с расширяющимся сечением вдоль оси устройства в направлении распространения газа и связана с распределительной камерой общим поперечным сечением. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что распределительная камера (В) выполнена в форме цилиндра, усеченного конуса или усеченной пирамиды, состоящей из одной или более частей упомянутых тел, где уголмежду образующей и вертикалью, параллельной оси устройства, составляет от 0 до 65 , а реакционная камера (С) выполнена в форме усеченного конуса или усеченной пирамиды, состоящей из одной или более частей упомянутого тела, где уголмежду образующей и вертикалью,параллельной оси устройства, составляет от 5 до 65. 3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что уголсоставляет от 10 до 45 и уголсоставляет от 10 до 45 . 4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что питающая камера снабжена системой охлаждения реагентов. 5. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что камера расширения газа снабжена системой охлаждения. 6. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что распределительная камера и/или реакционная камера снабжены системой охлаждения. 7. Способ частичного окисления с использованием устройства по любому из пп. 1-6, отличающийся тем, что включает следующие этапы- предварительно смешивают и после активации предварительно нагревают газовую смесь до температур от 200 до 600 С, ниже температур воспламенения, причем реагенты газовой смеси включают природный газ, кислород или воздух, или воздух,обогащенный кислородом, необязательно пар и/или СО 2, так, чтобы поддерживать поверхностную скорость реакционных газов выше скорости воспламенения и чтобы температура смеси реагентов в зоне,предшествующей слою катализатора, была ниже температуры воспламенения- осуществляют реагирование посредством взаимодействия катализатора и смеси реагентов в реакционной камере, причем реакцию активируют при температурах от 200 до 600 С и осуществляют при объемных скоростях в интервале от 10000 до 10000000 Нм 3/час с достижением температур от 700 до 1350 С. 10 8. Способ по п. 7, отличающийся тем, что реакцию активируют при температурах от 250 до 450 С,а объемные скорости поддерживают в интервале от 100000 до 5000000 Нм 3/час. 9. Способ по п. 7, отличающийся тем, что в газовой смеси соотношение между грамм-молекулами пара/грамм-молекулами атомов углерода углеводородов (пар/С) поддерживают в интервале от 0 до 3,5,а соотношение между грамм-молекулами молекулярного кислорода/грамм-молекулами атомов углерода углеводородов (О 2/С поддерживают в интервале от 0,15 до 0,7. 10. Способ по п. 9, отличающийся тем, что соотношение между грамм-молекулами пара/грамммолекулами атомов углерода углеводородов (пар/С) поддерживают в интервале от 0,1 до 1,5, а соотношение между грамм-молекулами молекулярного кислорода/грамм-молекулами атомов углерода углеводородов (О 2/С поддерживают в интервале от 0,4 до 0,6. 11. Способ по п. 7, отличающийся тем, что распределительную камеру заполняют вспененными монолитами и/или частицами керамического материала. 12. Способ по п. 11, отличающийся тем, что пористый керамический материал выбирают из -А 12 О 3,О 2, 2 и . 13. Способ по п. 7, отличающийся тем, что используют катализатор, состоящий из соединения одного или более благородных металлов и/или соединения никеля, осажденных на подходящем носителе в количестве от 0,05 до 15 вес. 14. Способ по п. 13, отличающийся тем, что благородные металлы и/или никель, осажденные на носителе, присутствуют в количестве от 0,1 до 5 вес. 15. Способ по п. 13, отличающийся тем, что благородные металлы выбирают из родия, рутения,иридия, палладия и платины. 16. Способ по п. 13, отличающийся тем, что металлы представляют собой родий и рутений или родий или никель, причем родий используют в первом слое катализатора, а рутений или никель - во втором слое катализатора, расположенном под первым. 17. Способ по п. 16, отличающийся тем, что слой катализатора, содержащий родий, составляет от 20 до 35 объема от всего слоя катализатора. 18. Способ по п. 7, отличающийся тем, что катализатор представляет собой промежуточное химическое соединение гидротальцит, подвергаемый термической обработке при каталитической реакции,и имеет следующую формулу,2(/). 2,где- катион бивалентного или моновалентного металла,- катион трехвалентного или четырехвалентного металла, 00,5, 00,5, 0,50,9,00,5, ,- ноль или положительное число, А - гидроксид, любой неорганический, органический анион, изо- или гетерополианион, анионный комплекс или органометаллический комплекс, 9339 имеющие заряд ,- общий заряд катионного компонента. 19. Способ по п. 7, отличающийся тем, что слой катализатора выполняют с возрастающим средним диаметром частиц вдоль направления распространения газа.