氧化自热型重整装置及使用此装置的氧化自热型重整方法

摘要

本发明涉及一种氧化自热型重整装置(1)，其特征在于其包括：重整层(2)，在至少一部分中填充着重整催化剂，用以使烃或者脂肪族醇和水蒸气的混合物接触此重整催化剂，并通过重整反应而制造以氢为主要成分的重整气；以及氧化发热层(3)，在至少一部分中填充着氧化催化剂，用以使所述重整气的一部分氧化而产生热，所述重整层(2)配置在所述氧化发热层(3)的上游侧，所述重整层(2)以及所述氧化发热层(3)呈圆筒状，且具有从半径方向内侧起依次配置着内侧重整层(2A)、氧化发热层(3)、及外侧重整层(2B)的三重圆管构造，所述内侧重整层(2A)以及外侧重整层(2B)中填充的重整催化剂的至少一部分含有钌金属。

说明书

技术领域

本发明涉及一种用以使烃或者脂肪族醇和水蒸气的混合物接触重整催化剂(reforming catalyst)，并通过重整反应而制造以氢为主要成分的重整气的重整装置及使用此重整装置的重整方法，更详细而言，本发明涉及一种将装置内的氧化热用于重整反应的氧化自热型(oxidational selfthermal)重整装置。

背景技术

以往，作为使烃或者脂肪族醇和水蒸气的混合物接触催化剂，并通过重整反应而制造以氢为主要成分的重整气的方法，采用了如下水蒸气重整方式，亦即，以装置壁面作为导热面，利用燃烧器等从外部供应重整反应(吸热反应)所需的热。然而，此方式中，例如在对煤油进行水蒸气重整(steam reforming)的情况下重整反应温度必须达到700～850℃左右，因此利用外部热而加热的装置壁面的温度会达到比此重整反应温度更高的温度，从而构成装置壁面的材料必须使用昂贵材料。此外，因为加热装置为必须，所以也存在装置趋于大型化的问题。

对此，提出一种采用如下方式的自热型重整方法：进一步使氧化性气体随着烃或者脂肪族醇和水蒸气的混合物一起供给，在上游设置局部氧化反应层并且在下游设置水蒸气重整层，利用上游侧的局部氧化反应层所产生的热来补充下游侧的水蒸气重整层的重整反应热。此方式具有热损耗(heat loss)少，可使装置实现小型化的优点，进而作为最佳的自热型重整法，提出了日本专利特开2001-192201号、日本专利特开2003-335504号等中的技术。

然而，就所述公报中记载的方法而言，重整层、氧化发热层为角型柱状，烃或者脂肪族醇和水蒸气的混合物及/或其重整气难以均匀地流经重整层、氧化发热层，各层的温度也容易变得不均匀。因此，存在重整层中并未均匀地进行重整反应的问题，特别是在使用碳数(carbon number)大的烃作为原料的情况下问题较多。此外，由于装置为角型柱状，因此各催化剂层的温度也不均匀，装置壁面也会局部地产生高低温部，由于此热应力(heat stress)而导致装置的耐久性也存在问题。

由此可见，上述现有的自热型重整装置在结构与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决上述存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般产品又没有适切的结构能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。因此如何能创设一种新型结构的氧化自热型重整装置及使用此装置的氧化自热型重整方法，实属当前重要研发课题之一，亦成为当前业界极需改进的目标。

有鉴于上述现有的自热型重整装置存在的缺陷，本设计人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种新型结构的氧化自热型重整装置及使用此装置的氧化自热型重整方法，能够改进一般现有的自热型重整装置，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经过反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本发明。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有的自热型重整装置存在的缺陷，而提供一种新型结构的氧化自热型重整装置及使用此装置的氧化自热型重整方法，所要解决的技术问题是使其解决所述背景技术中的问题，有着高耐久性，而且重整层以及氧化发热层中的反应均匀性高，可实现高重整效率，特别适合于对难以重整的碳数大的烃类的重整原料进行重整，非常适于实用。

本发明者为达成所述目的进行了积极研究后发现：在使烃或者脂肪族醇和水蒸气的混合物接触重整催化剂并通过重整反应而制造以氢为主要成分的重整气时，通过使重整层以及氧化发热层呈圆筒状，且形成从半径方向内侧依次配置着内侧重整层、氧化发热层及外侧重整层的三重圆管构造，而使烃或者脂肪族醇和水蒸气的混合物及其重整气容易均匀地流经重整层以及氧化发热层，与此同时，形成将重整层分成两层(内侧重整层和外侧重整层)，且在这两层间夹着氧化发热层的构造，由此增加导热面积使得氧化发热层中产生的热可更快速地传导到重整层，从而可使重整层的截面方向上的温度分布更均匀。此外，本发明者还发现：通过使重整装置具有三重圆管构造，而使得热应力不易局部地产生，从而提高重整装置的耐久性。进而，本发明者发现：通过向重整层中填充含有钌金属的重整催化剂，也可对难以重整的碳数大的烃类液体燃料实现高重整效率。

基于此，本发明的目的及解决其技术问题是采用以下的技术方案来实现的。为达到上述目的，依据本发明的氧化自热型重整装置，其包括：重整层，在至少一部分中填充着重整催化剂，使烃或者脂肪族醇和水蒸气的混合物接触此重整催化剂，并通过重整反应而制造以氢为主要成分的重整气；以及氧化发热层，在至少一部分中填充着氧化催化剂，使所述重整气的一部分氧化而产生热，所述重整层配置在所述氧化发热层的上游侧，所述重整层以及所述氧化发热层呈圆筒状，且具有从半径方向内侧起依次配置着内侧重整层、氧化发热层及外侧重整层的三重圆管构造，所述内侧重整层以及外侧重整层中所填充的重整催化剂的至少一部分含有钌金属。

此处，氧化自热型重整装置是指，在装置内进行作为吸热反应的重整反应和作为发热反应的氧化反应，并将氧化反应所产生的热用作重整反应所需的热的类型的重整装置。另外，本发明的氧化自热型重整装置是将氧化反应所产生的热用于重整反应，但是并不排除从外部进行加热的情况。

本发明的氧化自热型重整装置，优选将设置着多个氧化性气体喷出口的管状环配置在所述氧化发热层上，来作为向所述氧化发热层供给氧化性气体的机构。此时，氧化性气体均匀地扩散到氧化发热层，从而可容易地在氧化发热层的截面方向上均匀地进行氧化反应。

本发明的氧化自热型重整装置中，优选在所述氧化发热层中填充着(1)氧化催化剂和重整催化剂的混合物、(2)氧化催化剂和导热粒子的混合物、或者(3)氧化催化剂、重整催化剂及导热粒子的混合物。此处，优选所述氧化发热层中填充的混合物中的重整催化剂，含有镍金属及/或铑金属。此外，所述氧化发热层中填充的混合物中的重整催化剂相对于氧化催化剂的容量比(capacity ratio)，优选大于等于4且小于等于40，且所述氧化发热层中填充的混合物中的导热粒子相对于氧化催化剂的容量比，优选大于等于4且小于等于40。

本发明的氧化自热型重整装置的另一优选例中，所述氧化发热层由至少含有氧化催化剂的部分及至少含有导热粒子的部分而构成，至少含有氧化催化剂的部分配置在至少含有导热粒子的部分的上游侧。

本发明的目的及解决其技术问题还采用以下的技术方案来实现。为达到上述目的，依据本发明的氧化自热型重整方法，其包含以下步骤：向所述氧化自热型重整装置的内侧重整层以及外侧重整层，供给烃或者脂肪族醇和水蒸气的混合物，并通过重整反应而生成以氢为主要成分的重整气，接着，将此重整气供给到所述氧化自热型重整装置的氧化发热层中，使此重整气的一部分氧化而产生热。

此处，氧化自热型重整方法是指，同时进行作为吸热反应的重整反应和作为发热反应的氧化反应，且将氧化反应所产生的热用作进行重整反应所需的热的类型的重整方法。另外，本发明的氧化自热型重整方法，是将氧化反应所产生的热用于重整反应，但是并不排除从外部进行加热。

本发明的氧化自热型重整方法的优选例中，在所述氧化发热层填充含有氧化催化剂以及重整催化剂的混合物，且向所述内侧重整层以及外侧重整层供给烃或者脂肪族醇和水蒸气的混合物，通过重整反应而生成以氢为主要成分的重整气后，将此重整气供给到所述氧化发热层，使此重整气的一部分氧化而产生热，同时还进行此重整气的重整。仅通过内侧重整层以及外侧重整层中的重整反应，则有时在重整气中残存大量的甲烷及/或碳数大于等于2的成分(C2+成分)，在本发明的重整方法中，也可在氧化发热层中进行重整反应，从而可进一步降低重整气中残存的甲烷及/或C2+成分的量，从而能够增加所生成的氢的总量。

本发明的氧化自热型重整方法的另一优选例中，可通过用所述氧化发热层中产生的热来补充所述内侧重整层以及外侧重整层中进行重整反应所需的热，而实现热自给。此处，也优选所述氧化发热层由至少含有氧化催化剂的部分、及配置在此含有氧化催化剂的部分的下游侧的至少含有导热粒子的部分而构成，将氧化发热层的至少含有氧化催化剂的部分所产生的热传导到氧化发热层的至少含有导热粒子的部分，并从此含有导热粒子的部分将热传导到所述内侧重整层以及外侧重整层。

本发明的氧化自热型重整方法的又一优选例中，所述烃或者脂肪族醇和水蒸气的混合物是选自柴油(diesel oil)、石脑油(naphtha)、煤油(coaloil)以及汽油(gasoline)所组成的群组中的至少一种油和水蒸气的混合物。

根据本发明，通过使重整层以及氧化发热层呈圆筒状，则可使烃或者脂肪族醇和水蒸气的混合物及其重整气均匀地流经重整层以及氧化发热层，从而可均匀地进行重整反应。

此外，通过形成将重整层分成两层(内侧重整层和外侧重整层)，并在此两层间配置氧化发热层的构造，来增大导热面积，利用重整层来更快速地传导氧化发热层中所产生的热，从而可使重整层的截面方向上的温度分布变得更均匀。

进而，通过使重整装置具有三重圆管构造，则热应力不易局部地产生，从而可提高装置的耐久性。

此外进而，通过向所述内侧重整层以及外侧重整层填充含有钌金属的重整催化剂，便可提高液体燃料的重整效率。另外，含有钌金属的重整催化剂，通常抗氧化性(oxidation resistance)低，但是在本发明中，并未向内侧重整层以及外侧重整层供给氧化性气体，因此无须考虑催化剂的抗氧化性，因此可优选使用承载着钌的催化剂。

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。借由上述技术方案，本发明氧化自热型重整装置及使用此装置的氧化自热型重整方法至少具有下列优点及有益效果：

根据本发明，通过使重整层以及氧化发热层呈圆筒状，则可使烃或者脂肪族醇和水蒸气的混合物及其重整气均匀地流经重整层以及氧化发热层，从而可均匀地进行重整反应。

此外，通过形成将重整层分成两层(内侧重整层和外侧重整层)，并在此两层间配置氧化发热层的构造，来增大导热面积，利用重整层来更快速地传导氧化发热层中所产生的热，从而可使重整层的截面方向上的温度分布变得更均匀。

进而，通过使重整装置具有三重圆管构造，则热应力不易局部地产生，从而可提高装置的耐久性。

综上所述，本发明涉及一种氧化自热型重整装置(1)，其特征在于其包括：重整层(2)，在至少一部分中填充着重整催化剂，用以使烃或者脂肪族醇和水蒸气的混合物接触此重整催化剂，并通过重整反应而制造以氢为主要成分的重整气；以及氧化发热层(3)，在至少一部分中填充着氧化催化剂，用以使所述重整气的一部分氧化而产生热，所述重整层(2)配置在所述氧化发热层(3)的上游侧，所述重整层(2)以及所述氧化发热层(3)呈圆筒状，且具有从半径方向内侧起依次配置着内侧重整层(2A)、氧化发热层(3)、及外侧重整层(2B)的三重圆管构造，所述内侧重整层(2A)以及外侧重整层(2B)中填充的重整催化剂的至少一部分含有钌金属。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为能更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1是表示本发明的氧化自热型重整装置的一实施形态的示意侧面截面图。

图2是沿着图1中的II-II线的截面图。

图3是沿着图1中的III-III的截面图。

图4是表示本发明的氧化自热型重整装置的另一实施形态的示意侧面截面图。

1：氧化自热型重整装置     2：重整层

2A：内侧重整层            2B：外侧重整层

3：氧化发热层             4：内筒

5：外筒                   6：管状间隔壁

6A：半径方向内侧的间隔壁  6B：半径方向外侧的间隔壁

7：原料导入管             8：重整气排出管

9A、9B、9C：间壁支撑部

10：间隔壁                11：开口

12：氧化性气体导入管      13：管状环

14：氧化性气体喷出口      15：原料气体流路

16、17：重整气流路

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的氧化自热型重整装置及使用此装置的氧化自热型重整方法其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

有关本发明的前述及其他技术内容、特点及功效，在以下配合参考图式的较佳实施例的详细说明中将可清楚的呈现。通过具体实施方式的说明，当可对本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效得一更加深入且具体的了解，然而所附图式仅是提供参考与说明之用，并非用来对本发明加以限制。

有关本发明的前述及其他技术内容、特点及功效，在以下配合参考图式的较佳实施例的详细说明中将可清楚的呈现。为了方便说明，在以下的实施例中，相同的元件以相同的编号表示。

通过具体实施方式的说明，当可对本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效得一更加深入且具体的了解，然而所附图式仅是提供参考与说明之用，并非用来对本发明加以限制。

图1是本发明的氧化自热型重整装置的一实施形态的示意图，图2是沿着图1中的II-II线的截面图，图3是沿着图1中的III-III的截面图，图4是本发明的氧化自热型重整装置的另一实施形态的示意图。此氧化自热型重整装置，整体呈圆筒状，各元件形成为环状且呈同心圆状配置着。

图示例中的氧化自热型重整装置1具有重整层2和氧化发热层3，重整层2比氧化发热层3更靠近上游侧。重整层2以及氧化发热层3分别呈圆筒状，重整层2由位于半径方向内侧的内侧重整层2A和位于半径方向外侧的外侧重整层2B这两层构成，且在此内侧重整层2A和外侧重整层2B之间配置着氧化发热层3，形成从半径方向内侧起依次配置着内侧重整层2A、氧化发热层3及外侧重整层2B的三重圆管构造。

重整层2以及氧化发热层3，由氧化自热型重整装置1的内筒4以及外筒5、及位于内筒4以及外筒5之间的两片管状间隔壁6(半径方向内侧的间隔壁6A和半径方向外侧的间隔壁6B)而隔开，内筒4和半径方向内侧的间隔壁6A之间的空间形成内侧重整层2A，半径方向内侧的间隔壁6A和半径方向外侧的间隔壁6B之间的空间形成氧化发热层3，且半径方向外侧的间隔壁6B和外筒5之间的空间形成外侧重整层2B。像图2中的详细所示那样，内筒4、半径方向内侧的间隔壁6A、半径方向外侧的间隔壁6B以及外筒5呈环状，且形成呈同心圆状配置的四重圆管构造，分别位于这些构件之间的内侧重整层2A、氧化发热层3以及外侧重整层2B形成三重圆管构造。

此外，图示例中的氧化自热型重整装置1中，用以向内侧重整层2A以及外侧重整层2B这双方供给原料的原料导入管7、及用以排出来自氧化发热层3的重整气的重整气排出管8，和外筒5的下部连接着。在原料导入管7所连接的位置的更上部且内侧重整层2A、氧化发热层3及外侧重整层2B的下部，分别设置着间壁支撑部9A、9B、9C，所述间壁支撑部9A、9B、9C，可一方面防止填充到这些各层中的催化剂等落下，一方面使烃或者脂肪族醇和水蒸气的混合物及重整气通过。此外，在原料导入管7所连接的位置的更下部且重整气排出管8所连接的位置的更上部，设置着间隔壁10，此间隔壁10中设置着和氧化发热层3连通的开口11。

进而，图示例中的氧化自热型重整装置1，具有贯穿外筒5的上端部直至氧化发热层3为止的氧化性气体导入管12，在此氧化性气体导入管12的前端设置着管状环13。此外，像图3所示的那样，在此管状环13上设置着多个氧化性气体喷出口14(图未标出)。

本发明中，首先，使烃或者脂肪族醇和水蒸气的混合物接触到内侧重整层2A以及外侧重整层2B中填充的重整催化剂，并通过重整反应而制造以氢为主要成分的重整气，此处，作为原料的烃以及脂肪族醇，并无特别限定，作为烃，可使用甲烷、乙烷、丙烷、丁烷等气体，柴油、汽油、石脑油、煤油等液体燃料，另一方面，作为脂肪族醇，可使用甲醇、乙醇等。在这些原料中，本发明的重整装置，适合于对碳数大的烃，即对柴油、汽油、石脑油、煤油进行重整，尤其适合于对煤油进行重整。

作为重整原料的烃或者脂肪族醇，和水蒸气进行混合后从氧化自热型重整装置1的原料导入管7导入。此时，重整原料的烃或者脂肪族醇和水蒸气的混合物，优选以气化状态导入到氧化自热型重整装置1中，也可视需要在原料导入管7的上游设置加热机构(未图示)。此处，水蒸气和重整原料的烃或者脂肪族醇的混合比可适当选定，通常处于H2O/C(水蒸气/碳)＝2～4的范围内。

图1中从原料导入管7导入到原料气体流路15的含有水蒸气的重整原料，通过间壁支撑部9A、9C，一面以升流(up flow)方式均匀地流经内侧重整层2A以及外侧重整层2B一面进行重整，从而形成以氢为主要成分的重整气。此时，重整所需的热，是通过氧化发热层3中产生的氧化发热所生成的显热(sensible heat)，经由间隔壁6A、6B，向邻接于此间隔壁6A、6B的内侧重整层2A以及外侧重整层2B传导来供应的。另外，在本发明中，除了将氧化反应所产生的热用于重整反应以外，还可从外部供给重整反应所需的热的一部分，但是优选通过利用氧化发热层中产生的热来补充重整层中的重整反应所需的热而实现热自给(亦即，无须自外部供给热，仅利用内部产生的热进行反应)。

此处，在本发明中，内侧重整层2A以及外侧重整层2B中所填充的重整催化剂的至少一部分须含有钌金属。含有钌金属的重整催化剂，对碳数大的液体燃料显示出优异的重整特性，从而可提高重整效率，具体而言，适合于对柴油、汽油、石脑油、煤油进行重整，尤其适合于对煤油进行重整。另外，一般而言，承载着钌的催化剂的抗氧化性低，但在本发明中，内侧重整层2A以及外侧重整层2B是配置在氧化发热层3的上游侧，且并未对内侧重整层2A以及外侧重整层2B供给氧化性气体，因此无须考虑催化剂的抗氧化性，可使用承载着钌的催化剂。所述含有钌金属的重整催化剂，是可通过例如在氧化铝、二氧化硅、氧化锆等载体(carrier)上，单独承载钌或者承载钌及镍、钨、铑、铂等其它金属而制备成的。另外，本发明中，内侧重整层2A以及外侧重整层2B中填充的重整催化剂的至少一部分含有钌金属即可，也可在内侧重整层2A以及外侧重整层2B中，混合填充着含有钌金属的重整催化剂和未含有钌金属的重整催化剂。此处，和含有钌金属的重整催化剂一起使用的其它重整催化剂，可使用例如在氧化铝、二氧化硅(silica)、氧化锆等载体上承载着镍、钨、铑、铂等中的一个或者多个的催化剂。另外，内侧重整层2A以及外侧重整层2B所用的重整催化剂，可相同，也可不同。

内侧重整层2A以及外侧重整层2B的空速LHSV(Liquid Hourly SpaceVelocity，液时空速)，虽因重整原料的种类而不同，但通常优选LHSV＝0.1～1.0h-1左右。此外，内侧重整层2A以及外侧重整层2B的温度，虽因原料的种类、运转条件等而不同，但例如在以煤油作为重整原料时，通常维持于400℃至700℃左右。

以所述方式导入到氧化自热型重整装置1中的重整原料，在内侧重整层2A以及外侧重整层2B中被部分或者全部重整，生成以氢为主要成分的重整气，且此重整气流入到重整气流路16中。此时的C1转化率(inversionrate)会因重整原料、运转条件而不同，通常为大于等于90％。

进而，重整气回流而以降流(down flow)方式流入到氧化发热层3中。此氧化发热层3中连接着氧化性气体导入管12，来作为用以供给氧化性气体的机构，且优选在此氧化性气体导入管12的前端，设置着具有多个氧化性气体喷出口14的管状环13。在图示例中，用以使重整气的一部分氧化而产生热的氧化性气体，通过氧化性气体导入管12，从管状环13的多个氧化性气体喷出口14而喷出。此处，由于氧化性气体是从多个氧化性气体喷出口14喷出，因此通过氧化发热层3而使氧化性气体均匀地扩散，均匀地进行重整气的氧化反应，从而可减小氧化发热层3的截面方向上的温度不均。此外，作为所使用的氧化性气体的种类，通常从成本方面考虑使用空气，但优选使用纯氧。

氧化发热层3中，为了补充内侧重整层2A以及外侧重整层2B的吸热，必须进行导入到氧化发热层3的重整气中的氢、甲烷等和氧化性气体的氧化反应(发热反应)，用氧化催化剂来促进此氧化反应。另外，本发明的重整装置中，由于是从半径方向内侧开始依次配置着内侧重整层2A、氧化发热层3及外侧重整层2B的，因此氧化发热层3中产生的热，通过间隔壁6A、6B，迅速地向内侧重整层2A以及外侧重整层2B传导。

所述氧化发热层3中，第一是可填充氧化催化剂和重整催化剂的混合物。此处，氧化发热层3所使用的重整催化剂，还对导入到氧化发热层3的重整气中残存的甲烷及/或C2+成分(碳数大于等于2的成分)进行重整，而用于此重整的吸热，是由混合的氧化催化剂所促进的氧化反应的发热来直接供给的，从而形成如同重整和氧化同时进行的状态。

此外，所述氧化发热层3中，第二是可填充氧化催化剂和导热粒子的混合物。氧化发热层3中，在氧化性气体喷出口的正下方附近，图示例中氧化性气体喷出用的管状环13的正下方附近容易达到最高温，随着向下游温度会降低。因此，通过在氧化发热层3的一部分中使用导热粒子，则可减小氧化发热层3的上游侧和下游侧的温度差。此处，导热粒子用以将氧化反应所产生的热传导到整个氧化发热层3，由此在和氧化发热层3邻接的内侧重整层2A以及外侧重整层2B的上游侧，通过管状间隔壁6A、6B的导热量增大，从而可缩小内侧重整层2A以及外侧重整层2B的上游和下游的温度差。

进而，所述氧化发热层3中，第三是可填充氧化催化剂、重整催化剂及导热粒子的混合物。此时，氧化发热层3同时发挥所述第一情况、第二情况的作用。

另外，在氧化发热层3中使用导热粒子的情况下，也可像图4所示的那样，将氧化发热层3分为含有氧化催化剂的部分3A和含有导热粒子的部分3B这两个区域(zone)，且将含有氧化催化剂的部分3A配置在含有导热粒子的部分3B的上游。此情况下，位于在上游侧的含有氧化催化剂的部分3A中，通过氧化反应而产生热，将产生的热和重整气一起送到下游侧的含有导热粒子的部分3B，那么此热将会传导到整个导热粒子。传导到导热粒子的热，通过管状间隔壁6A、6B，传导到内侧重整层2A以及外侧重整层2B，因此可容易地通过内侧重整层2A以及外侧重整层2B的上游侧来导热。

所述氧化发热层3所使用的氧化催化剂，优选高温下不易劣化的承载着铂、钯等的催化剂。此氧化催化剂的添加量优选为补充重整引起的吸热而实现热自给所必要的、且能使氧化性气体完全反应的量或此量以上，优选在重整原料基质中氧化催化剂的LHSV大致为2～40h-1，重整催化剂相对于氧化催化剂的容量比大于等于4且小于等于40，且导热粒子相对于氧化催化剂的容量比大于等于4且小于等于40。

所述氧化发热层3所使用的重整催化剂，也可使用内侧重整层2A以及外侧重整层2B所使用的重整催化剂，但从氧化发热层3处于氧化环境中的方面考虑，优选使用承载着单个或多个镍、铑的催化剂，此催化剂，可通过例如于氧化铝、二氧化硅、氧化锆等载体上单独或混合承载镍、铑而制备成。

此外，所述氧化发热层3所使用的导热粒子的材质，并无特别规定，优选使用导热率高的材料，其中优选多孔(porous)状碳化硅粒子。

氧化性气体喷出用的管状环13的设置位置，优选在氧化发热层3内的靠上部，但是并无特别限定，如果考虑到气体流动以及导热方向，那么像图4那样，优选位于比内侧重整层2A以及外侧重整层2B更高的位置。此外，在氧化性气体喷出用的管状环13的上下部可填充相同的混合物，也可填充不同的混合物。

从氧化性气体喷出用的管状环13供给到氧化发热层3的氧化性气体的量，虽因重整原料的种类而不同，但氧/碳的比(O2/C)＝0.1～0.6左右较为适合，优选0.2～0.6左右。由此，氧化发热层3的最高温度为550～850℃左右，优选650～850℃左右。因此，本发明的氧化自热型重整装置中，无须使用非常昂贵的材质。

在氧化发热层3中进行了局部氧化以及任意重整的重整气，通过间壁支撑部9B后被导入到重整气流路17，并从重整气排出管8排出。所排出的重整气，含有氢、二氧化碳，且通常还含有一氧化碳，但在将此重整气用作固体氧化物型燃料电池(SOFC，Solid Oxide Fuel Cell)用的发电燃料时，可直接供给到固体氧化物型燃料电池中，而无须将一氧化碳除去或者加以转换，从而无须在氧化发热层3的下游侧配置转换(shift)反应层。

另外，图1～图4的示例中，是从重整装置的下部导入原料气体，并从重整装置的下部排出重整气，但是本发明的重整装置，并不限定于此，例如也可是从重整装置的上部导入原料气体，并从重整装置的上部排出重整气的构成。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的结构及技术内容作出些许的更动或修饰为等同变化的等效实施例，但是凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。