在间接加热的转鼓反应器中进行烃热解的方法

本发明涉及一种在转鼓反应器中在600-1800℃的温度下进行烃热解的方法，其中用于吸热热解的热量是通过引入所述转鼓反应器中并且在烃的平行流动或逆流流动下通过转鼓反应器的至少一种颗粒状导电材料的电阻加热来提供的。

此外，本发明涉及一种包含以下元件的转鼓反应器：

(A)由电绝缘材料制成的内壁，

(B)承压外壁，

(C)附接到内壁和/或至少一个集成导电电极对的电加热系统，其中至少一

个电极位于转鼓内壁的每一端(两端)。

吸热反应对反应技术提出了很多要求。特别具有挑战性的是兼具吸热反应焓、高反应温度和表现出一定脆性的颗粒准过固体的反应。反应技术的一个关键要素是反应器。

在高温下进行吸热反应的反应器的一个实例是回转窑技术。在窑炉技术中，反应物通常直接暴露于气体、油、粉状石油焦或粉煤燃烧产生的热气中。然而，几种吸热反应需要在没有燃烧气体的情况下进行，因为该气体对所需产物有害。出于这个原因，该类反应需要使用间接加热。

尽管电加热有许多优点：

(i)加热输出在整个温度范围内基本恒定，不受热载体温度的限制。

(ii)燃料和热载体的省去简化了反应器的结构并且省去了用于计量加入反应区外围的相应物料流的控制电路。此外，排除了外来物质对工艺流的污染/稀释。这增加了反应器的运行可靠性。

(iii)加热在当地是零排放的。当使用可再生的无CO

然而，迄今为止，加热问题的决定性和关键性缺点是与化石能源载体相比，电能成本高昂。然而，由于被称为“Energiewende”的能源转型，即向可再生能源的转型，这一劣势将在未来几年内消除。

此外，迄今为止仍缺乏在填充反应器中有效引入和均匀分布电能以在高温下进行吸热气相或气-固反应的反应器概念。

目前没有商业化运行的电加热填充反应器以用于在气相或气-固反应中进行吸热反应。

大多数常规操作的高温工艺是由燃烧炉加热的。这些工艺依赖于能源出口以经济地运作；该工艺中产生的热量只有大约50％实际用于吸热反应。因此，完全热集成仍然是一个遥远的目标。

因此，本发明的目的是展示一种电加热的转鼓反应器概念。另一目的是在旋转管的半径上均匀加热颗粒材料。另一目的是提供一种具有最大热集成的填充式转鼓反应器。

因此，本发明的另一目的是提供一种可以使颗粒材料在吸热反应中反应的方法。另一目的是提供一种用于实施该方法的反应器。

因此，发现了在转鼓反应器中在600-1800℃的温度下进行烃热解的方法，其中用于吸热热解的热量是通过电阻加热至少一种引入所述转鼓反应器并在烃的平行流动或逆流流动下通过转鼓反应器的颗粒提供的。

优选地，所述转鼓反应器包含以下元件：

(A)由电绝缘材料制成的内壁，

(B)承压外壁，

(C)附接到内壁和/或至少一个集成导电电极对(两个集成导电电极)的电加热系统，其中至少一个电极位于转鼓内壁(也称为管)的两端。

在本申请中，“电绝缘”应理解为意指在材料填料和反应器转鼓的内壁之间测得的欧姆电阻大于1kΩ，优选大于100kΩ，尤其是大于1MΩ，根据标准DIN VDE 0100-600:2017-06(发布日期2017-06)。内壁由电绝缘材料制成，以避免任何电气短路的风险。

材料填料(也称为颗粒状导电材料或固体材料)：

有利地，在位于转鼓内壁(管)两端的至少两个电极，材料入口电极和材料出口电极(也称上、下电极)之间施加1-10000伏，优选10-5000伏，更优选50-1000伏的电位差(电压)。电极之间的电场强度有利地为1-100 000V/m，优选为10-10 000V/m，进一步优选为50-5000V/m，尤其为100-1000V/m。

颗粒状导电材料的材料填料(也称为固态填料)的比电导率有利地为0.001-100S/cm，优选为0.01-10S/cm，尤其为0.05-5S/cm。

这有利地导致固态填料中的电流密度为0.01-100A/cm

有利地，固体颗粒在500-2000℃，优选1000-1800℃，进一步优选1300-1800℃，更优选1500-1800℃，尤其是1600-1800℃的范围内是热稳定的。

有利地，固体颗粒是导电的，在10S/cm和10

有利地，可用的热稳定固体颗粒(尤其是用于甲烷热解)包括碳质材料，例如焦炭、碳化硅和碳化硼。任选地，固体颗粒涂覆有催化材料。与沉积在其上的碳相比，这些热载体材料可具有不同的膨胀率。

固体颗粒具有规则和/或不规则的几何形状。规则形状的颗粒是球形或圆柱形的。

有利地，固体颗粒具有的粒度(即可通过用特定筛孔尺寸筛分而确定的等效直径)为0.05-100mm，优选为0.1-50mm，进一步优选为0.2-10mm，进一步优选为0.5-10mm，进一步优选为0.5-5mm，尤其为0.8-4mm。

同样有利的是使用碳质材料，例如以颗粒形式。本发明中的碳质颗粒材料应理解为意指由具有至少50重量％，优选至少80重量％的固体颗粒组成的材料，进一步优选至少90重量％的碳，尤其是至少90重量％的碳。

在本发明的方法中可以使用多种不同的碳质颗粒材料。这种颗粒材料例如可主要由木炭、焦炭、焦粉和/或其混合物组成。此外，基于颗粒材料的总质量，碳质颗粒材料可包含0-15重量％，优选0-5重量％的金属、金属氧化物和/或陶瓷。

反应器：

本发明的鼓式反应器优选地沿着具有0-10°的角度的水平轴旋转，其有利地包括导电材料的固体颗粒的无规床。床在其长度/高度上可以是均质的或结构化的，优选通过附接到所述转鼓内壁的内件。均质床可有利地为固定床、移动床或流化床，尤其是移动床。

转鼓反应器有利地分为多个区域。

有利地，从颗粒材料的出口向上(例如从气体产物流的入口到出口)布置有以下部件：入口区(1)、气体入口(1a)和颗粒出口(1b)，中央的带有电加热系统(3)的加热反应区，作为气态产物流的出口(4a)和颗粒料(4b)的进口/入口的出口区(4)。

在另一实施方案中，从气体和颗粒材料的入口(例如从气体产物流的入口到出口)向上布置有以下部件：入口区(1)、气体入口(1a)和颗粒入口(1b)，中央的带有电加热系统(3)的加热反应区，作为气态产物流的出口(4a)和颗粒料排出口(4b)的出口区(4)。

反应区是(i)沿内壁附接电加热系统的区域，或(ii)沿位于旋转鼓内壁端部的电极对之间的内壁的区域。因此，转鼓反应器暴露于加热系统的区域就是该转鼓反应器的反应区。

任选地，气体入口的入口区(1)和/或颗粒材料的入口/进口在气体入口和具有电加热系统的加热反应区(入口传热区(2a))的边缘之间配备有一对电极(传热区(2))和/或在颗粒材料的入口/进口和具有电加热系统的加热反应区的边缘(入口传热区(2b))之间配备有一对电极。

在一个实施方案中，电加热系统包含至少一个集成导电电极对。

在另一实施方案中，电加热系统包含附接到内壁的电加热系统。

电极：

如果电加热系统包含至少一个集成导电电极对，则有利的是上电极的底侧和下电极的顶侧在整个鼓式反应器横截面上是水平的。因此，加热区(尤其是电极之间的区域)的长度在整个反应器横截面上有利地是均匀的。加热反应器横截面有利地为0.005-200m

电极有利地位于固态填料中。电极可以旋转也可以不旋转(静态)。

颗粒流(6)的进口与固态填料的上边缘之间的垂直距离通常为50-5000mm，优选为100-3000mm，更优选为20-2000mm。

电极可呈本领域技术人员已知的所有形式。例如，电极呈格栅或棒的形式。

当使用棒时，延伸到一个点的电极棒是特别有利的。优选地，上电极棒和下电极棒延伸到朝向加热区一侧的点。尖端可以是圆锥形或楔形的。相应地，棒的末端可呈点或线的形式。与例如US 3,157,468或US 7,288,503相反，棒状电极以导电方式连接到入口和/或出口区域(例如反应器罩)并通过入口和/或出口区(例如反应器罩)共同供电。

固定轴承应理解为意指刚性体与其环境的连接，借助该连接可以防止该物体与其环境之间在任何方向上的相对运动。

例如，辐条形式的格栅有利地由以星形排列的条形成，所述条悬挂在入口和/或出口区域，例如反应器罩，或固定在其上的连接元件。除了术语“条”以外，现有技术还使用术语“辐条”、“载体”或“轨道”。

在另一设置中，辐条形式的格栅有利地由以星形排列的条形成，所述条悬挂在入口和/或出口区域，例如反应器罩，并且具有从那里正交出发的电极板。除了术语“电极板”以外，现有技术还使用术语“翼”、“翅片”、“侧轨”或“侧杆”。

在另一设置中，格栅有利地由经由径向条连接的同心环形成。根据DE 69917761T2[0004]中的定义，格栅形状是“分形缩放的”。

电极，即电极条和电极板，将反应区的横截面分成格栅单元。格栅单元的特征在于以下参数：开口横截面、等效直径、不圆度和横截面阻塞。

更多细节：参见WO 2019/145279和其中的参考文献以获得更多细节。

有利地，另外的电极对水平地安装在入口传热区(2)上方，优选安装在整个入口传热区上方。

电极材料：

电极的材料，即条和电极板有利地是铁、铸铁或钢合金、铜或铜基合金、镍或镍基合金、难熔金属或基于难熔金属的合金和/或导电陶瓷。更特别地，条由钢合金组成，例如根据DIN EN10027-2(发布日期2015-07)的材料号1.0401、1.4541、1.4571、1.4841、1.4852、1.4876，镍基合金，例如材料号2.4816、2.4642，Ti，尤其是材料号3.7025、3.7035、3.7164、3.7165、3.7194、3.7235。在难熔金属中，Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W或其合金是特别有利的；优选Mo、W和/或Nb或其合金，尤其是钼和钨或其合金。此外，条可包括陶瓷，例如碳化硅和/或碳，例如石墨，其中陶瓷可以是整料或纤维增强复合材料(例如陶瓷基体复合物、CMC，例如碳纤维复合材料、CFC)。

有利地，取决于应用温度，对电极材料加以选择。有利地，在-50℃至1250℃，优选-50℃至1000℃，进一步优选-50℃至750℃，尤其是-50℃至500℃的温度范围内选择钢。有利地，在-50℃至1800℃，优选-50℃至1400℃，尤其是-50℃至1300℃的温度范围内选择钼。有利地，在-50℃至2000℃，优选-50℃至1600℃，尤其是-50℃至1300℃的温度范围内选择碳纤维增强的碳。

在特定应用中，电极也可由多种材料组成。当使用多种材料时，电极在其长度上被分成不同材料的段。有利地，不同区域的材料选择遵循以下标准：热稳定性、导电性、成本。有利地，由不同材料制成的段被力锁地或粘合地彼此结合。有利地，段之间的连接是平滑的。

有利地，电极可作为实心电极或空心电极来执行。有利地，在实心电极的情况下，根据设计，电极棒、电极条和/或电极板是实心体。有利地，在空心电极的情况下，根据设计，电极棒、电极条和/或电极板是空心体。有利地，电极内的空腔可形成通道，该通道可用于将气态料流引入反应区中或用于从反应区移除气态料流。有利地，空心电极的壁由开槽板、穿孔板、扩展金属格栅或网状编织物形成。

有利地，辐条形式的格栅具有电极条，有利地为2-30个电极条，优选3-24个电极条，尤其是4-18个电极条。有利地，在这些电极条的每一个上固定1-100个，优选2-50个，尤其是4-20个电极板。

有利地，条的长度为1-1000cm，优选为10-500cm，尤其为30-300cm。有利地，条的高度为1-200cm，优选为5-100cm，尤其为10-50cm。条的厚度(在最厚点处)为0.1-200mm，优选为1-100mm。

有利地，条和电极板的侧面轮廓为矩形、梯形或三角形，但也可以设想其他几何形状，例如圆形形状。有利地，上电极中的条和板的下边缘和下电极中的条和板的上边缘是水平的。

有利地，条和电极板的横截面为透镜状、菱形或六边形。在这种情况下，条的上端和下端有利地延伸至一个点。上端和下端(在尖端处)的条或电极板的厚度有利地为0.001-10mm，优选为0.001-5mm，尤其为0.001-1mm。

有利地，在顶视图中，条和电极板的轮廓是直的或者是锯齿形的或者波浪形的。有利地，波浪形的轮廓是正弦曲线的或者是矩形的。在锯齿形和波浪形轮廓的情况下，齿或波的宽度有利地为1-200cm，优选为1-100cm，进一步优选为1-50cm；齿或波的高度有利地为1-200mm，优选为1-100mm，进一步优选为1-50mm。

任选的电极板结合到条，并且在反应器的顶视图中，有利地与条正交取向。有利地，电极板在电极板的中间或一端结合到条。有利地，电极板和条之间的接触表面构成用于定位电极板的唯一固定轴承。相应地，两端是自由的或一端是自由的，即与其他电极板或其他条没有固定连接。结果，电极板可以通过热膨胀以无应力的方式变形。

条上的相邻电极板之间的距离有利地为1-2000mm，优选为5-1000mm，尤其为10-500mm。

电极接触：

有利地，反应器外壳的气体出口(上)和气体入口(下)段各自形成上电极和下电极的触点。有利地，电极通过反应器外壳的端部(也称为反应器垫圈)接触连接。有利地，反应器垫圈在外部具有一个或多个电连接，优选1-3个连接。

有利地，上部装置段和连接元件之间的接触表面处的温度低于600℃，优选低于450℃，更优选低于150℃，有利地为0-600℃，优选为10-450℃。反应器：

有利地，承压转鼓反应器壳体由气体出口(上)反应器段、中反应器段和气体入口(下)反应器段组成。反应器壳体的优选材料是钢合金，例如材料号1.4541、1.4571。上和/或下装置段的优选比电导率有利地为10

有利地，气体出口(上)反应器段具有以下连接：电源、至少一个固体入口和任选的分布器(例如以锥形分布器的形式)、套管、产物流(有利地为气态产物流)的一个或多个出口、传感器进口(例如用于温度测量、填充水平测量、浓度测量、压力测量)。

有利地，气体入口(下)反应器段具有以下连接：产物流(有利地为固体产物流)的出口锥、电源、至少一个反应物料流(优选气态反应物料流)的入口、套管，传感器进口(例如用于温度测量、浓度测量、压力测量)。

有利地，中间反应器段相对于两个罩和/或电极是电绝缘的。中间反应器段的内壁由电绝缘材料制成。

有利地，中间反应器段是圆柱形或棱柱形的。有利地，该区域在至多约2000℃，优选至多约1700℃，优选至多约1400℃，优选至多约1200℃下是电绝缘和热稳定的。该段定义了加热区的长度。有利地，中间反应器段的长度为0.25-100m，优选为0.5-50m，更优选为0.75-20m，尤其为1-10m。附接到内壁的电加热系统：

加热系统(B)是电的，并且在一个实施方案中，加热系统优选附接到转鼓反应器的内壁。加热系统可为选自电阻加热、感应加热和微波加热的加热。

在本发明的一个实施方案中，加热系统覆盖内鼓的内表面至内鼓内表面的70-100％的程度。

在本发明的一个实施方案中，加热系统通过螺栓或螺钉附接到内壁。在本发明的另一实施方案中，加热系统是鼓形的并且具有与内鼓的内径相同的外径，在加热和热膨胀时，加热系统由于热作用而被压在鼓壁上。

电绝缘承担以下功能：(i)将罩入口和出口区与反应器侧壁(即反应器壳体的中间段)绝缘，以及(ii)将床与反应器的侧壁绝缘。

例如，可有利地将耐火岩/衬里用于绝缘壁。通常，有利地将包含氧化铝、氧化锆和铝、镁、铬、硅的混合氧化物的耐火岩用于电绝缘衬里(例如，参见Patrick Gehre的论文：Korrosions-und

热集成：

本发明的反应器为吸热高温过程的热集成运行模式的实施提供了有利的特征。这些特征特别是(i)固态颗粒流和气体料流之间的逆流方案，以及(ii)反应区内加热区位置的调整，这导致形成用于在热产物气体和固态颗粒的冷流之间进行反向热交换的上端传热区，以及用于固态产物流和冷气体进料之间的反向热交换的下端传热区。

热集成的效率是通过在传热区中气体反应介质和固体反应介质的热容量流量的有利比率，使气体和固态填料之间的传热阻力最小化来实现的。热集成效率的衡量标准是热集成效率：η＝(反应区温度-主料流的气体出口温度)/(反应区温度-固体入口温度)。

热集成效率有利地大于60％，优选大于65％，进一步优选大于70％，进一步优选大于80％，进一步优选大于90％，尤其是大于95％。有利地，热集成的效率为60-99.5％。

传热单元的长度主要由以下参数决定：(i)散堆颗粒的性质，例如粒度、热导率、发射系数，(ii)气相的性质，例如电导率，以及(iii)运行条件，例如压力、温度、通过量。

有利地，传热区中气体与固态填料热交换中的传热阻力具有0.01-5m，优选0.02-3m，更优选0.05-2m，尤其是0.1-1m的传热单元长度或传热单元高度(HTU)。HTU的定义取自https://elib.uni-stuttgart.de/bitstream/11682/2350/1/docu_FU.pdf第74页。

热容流量是物料流的质量流量和比热容的乘积。有利地，气态工艺流和固态工艺流之间的热容流量之比为0.5-2，优选为0.75-1.5，更优选为0.85-1.2，尤其为0.9-1.1。通过进料流和任选地通过侧向进料或侧向取出分流来调节热容流量之比。

在反应区的上端，尤其是固态填料的上边缘，气态产物流与固态颗粒进料流的出口温度差有利地为0-500K，优选为0-300K，进一步优选为0-200K，尤其为0-100K。

在反应区的下端，尤其是在固体产物流从反应器中排出的点处，固体产物流和气态进料流的出口温度之差为0-500K，优选为0-300K，进一步优选为0-200K，尤其为0-100K。

烃的热解：

本发明方法优选在600-1800℃，更优选800-1600℃，更优选900-1500℃，甚至更优选1000-1500℃，甚至更优选1100-1500℃，甚至更优选1200-1400℃的温度下进行。

优选的反应是甲烷热解。本发明的方法更特别地适用于天然气的热解，其中天然气中的甲烷分数，取决于天然气矿藏，通常为75-99％的摩尔分数。

本发明的方法在转鼓反应器中进行。本发明上下文中的转鼓反应器是沿纵轴旋转的容器，该纵轴可以是水平的或倾斜0.1-90°，并且具有0.1-20，优选0.5-20的长径比。

在本发明的一个实施方案中，转鼓反应器的长度可为1-20米，优选为2-10米。

在本发明的一个实施方案中，本发明上下文中的转鼓反应器是圆柱形的，优选为直圆柱体。

在本发明的一个实施方案中，转鼓反应器以0.01-20转/分钟，优选1-10转/分钟运行，并且在每种情况下连续或间隔地运行。当需要以间隔模式运行时，例如，可以在1-5转后停止旋转1-60分钟，然后再次执行1-5转并再次停止1-60分钟，等等。

更多细节将在下文进一步描述。

本发明的方法包括将颗粒状固体引入转鼓反应器并在气体流动下通过所述转鼓反应器的步骤。气流可以是并流或逆流，优选逆流。

在本发明的一个实施方案中，颗粒状固体的平均停留时间为10分钟至12小时，优选为1-6小时。在本文中，平均停留时间是指颗粒材料在转鼓反应器中的平均停留时间。

在本发明的一个实施方案中，气体的平均表观速度为0.005-1m/s，优选为0.05-0.5m/s。在较高的表观气体速度下，粉尘产生可能超过可容忍的水平。

在本发明的一个实施方案中，本发明的方法在环境压力或±50毫巴，优选环境压力至高于环境压力20毫巴下进行。

在本发明的另一实施方案中，本发明的方法在优选1-50巴，更优选5-20巴。甚至更优选10-20巴的压力下进行。

在本发明的一个实施方案中，所述转鼓反应器的填充水平为50-100％，优选为70-90％。填充水平是在忽略颗粒状固体颗粒之间的空隙的情况下确定的。

根据本发明，转鼓反应器包含以下元件：

(A)由电绝缘材料制成的内壁，

(B)承压外壁，

(C)电加热系统，

(i)附接到内壁(C1)，和/或

(ii)至少一个集成导电电极对(C2)(两个集成导电电极)，其中至少一个电极位于转鼓内壁(管)的两端。

任选地，内件附接到所述转鼓(D)的内壁。

转鼓反应器进一步包含一个或多个内件，颗粒材料的被动移动设备，例如2-3个。该内件附接至内壁，或附接至所述转鼓反应器的非旋转部分的前和末端表面。

内件可选自挡板、犁铧、刀片或铲。内件可从壁完全地扩展到转鼓的中心，或者它们可从壁部分地扩展到转鼓的中心。优选地，1-10个内件沿转鼓的轴线分布，1-10个内件沿转鼓的圆周分布。优选地，总共2-100个内件可分布在转鼓的内部，并且优选地，4-20个内件可在转鼓内以对称取向分布。

在本发明的一个实施方案中，鼓的长度为0.5-20m，优选为1-10m。

转鼓反应器优选为双壁鼓。

在本发明的一个实施方案中，内壁和外壁这两个壁都旋转。在这种情况下，内壁的材料优选由耐火砖/衬里、陶瓷材料或陶瓷基体复合材料制成，而外壁的材料优选为钢合金，例如材料号1.4541、1.4571。设计和材料是本领域所已知的，例如水泥生产；外壁的外部温度应低于250℃。

在本发明的另一实施方案中，内壁旋转而外壁不旋转(外壁是静止的)。在这种情况下，内壁的材料优选为陶瓷或陶瓷基体复合材料(OCMC或OCMC混杂物，参见WO 2016/184776、WO 2019/145279、PCT/EP2019/071031及其参考文献和下文描述)或选自钢和镍基合金和钴难熔合金的合金，或选自钨、钼、铁和镍的金属；外壁的材料优选为钢合金，例如材料号1.4541、1.4571。该设计是本领域所已知的，例如WO 2016/184776、WO 2019/145279、PCT/EP2019/071031；外壁的外部温度应低于250℃，并且内壁应就弯曲应力而言是合理稳定的。

各壁可具有5-30mm，优选7-20mm的厚度。内壁和外壁可具有相同或不同的厚度。优选地，外壁比内壁厚1.5-3倍。

外壁的厚度需要根据鼓外的最高温度和反应的压力来设计。

在本发明的一个实施方案中，外壁和内壁之间的距离为1-20cm，优选为5-10cm，在环境温度下确定。所述距离是平均值。

内壁和外壁之间的距离，即承压壁，可任选地由定向气流吹扫。所用的吹扫气体为CO

陶瓷基体复合材料含有陶瓷纤维，并且额外含有陶瓷基体材料。纤维呈有序或无序取向，例如0°/90°叠层或随机纵横交错。陶瓷纤维和陶瓷基体材料可具有相同或不同的化学组成。在本发明的上下文中，陶瓷基体复合材料包括嵌入陶瓷氧化物或非氧化物基体中的纤维。纤维和基体之间的结合力相对较低。氧化物基体材料如氧化铝优选呈颗粒形式。

陶瓷纤维和陶瓷基体材料可各自选自氧化物和非氧化物陶瓷。非氧化物陶瓷的实例是碳化物和硼化物以及氮化物。非氧化物陶瓷的具体实例是碳化硅、硼化硅、氮化硅、氮化硅硼(下文也称为SiBN)、氮化硅碳(下文也称为SiCN)，特别是SiC和Si

钛酸盐的优选实例是钛酸铝。硅酸盐的优选实例是硅酸镁。

增强陶瓷的实例是增强氧化铝和增强氧化锆。它们可包含两种或更多种不同的增强氧化物，因此可称为二元或三元混合物。以下二元和三元混合物是优选的：用1.1-25重量％的下列物质之一增强的氧化铝：氧化铈CeO

优选的氧化锆增强的氧化铝是具有10-20摩尔％ZrO

优选的纤维材料是氧化物陶瓷材料、碳化物陶瓷材料、氮化物陶瓷材料、SiBCN纤维、玄武岩、氮化硼、碳化钨、氮化铝、二氧化钛、钛酸钡、锆钛酸铅和碳化硼。甚至更优选的纤维材料是Al

在一个实施方案中，纤维由氧化铝制成，并且陶瓷基体复合材料包含选自氧化铝、石英、莫来石、堇青石和前述至少两种的组合的陶瓷基体材料。优选的是氧化铝。

优选的是抗蠕变纤维。在本发明的上下文中，抗蠕变纤维是在至多1,400℃的温度下表现出最小或没有永久伸长或其他永久变形的纤维。

在本发明的一个实施方案中，陶瓷纤维的直径可为7-12μm。其长度可为1mm至1km或者甚至更长，即所谓的无端纤维。在一个实施方案中，若干纤维彼此结合成纱线、粗纱(德语：Multifilamentgarn)、纺织带、软管等。在本发明的优选实施方案中，本发明中使用的陶瓷纤维的拉伸强度为至少50MPa，优选为至少70MPa，更优选为至少100MPa，甚至更优选为至少120MPa。本发明所用的陶瓷纤维的拉伸强度最大值为3100MPa或者甚至10,000MPa。拉伸强度可用拉伸测试仪来确定。典型的测量条件是1.2-1.3cm/分钟的十字头速度，例如1.27cm/分钟和7.61cm的规格。

在本发明的一个实施方案中，基体由氧化物陶瓷材料或碳化物制成。用于基体的优选氧化物陶瓷材料是Al

特别优选的组分是SiC/SiC、ZrO

在本发明的一个实施方案中，该陶瓷基体复合材料包含20-60体积％的陶瓷纤维。

陶瓷基体复合材料是多孔的。在许多情况下，该陶瓷基体复合材料的总固含量是理论值的50-80％，其余部分为由孔隙导致的空气或气体。

在本发明的一个实施方案中，该陶瓷基体复合材料具有20-50％的孔隙率；因此，该陶瓷基体复合材料不是DIN 623-2意义上的气密的。

在本发明的一个实施方案中，陶瓷基体复合材料包含选自氧化铝的纤维和选自氧化铝、石英、莫来石、堇青石和前述至少两种的组合的陶瓷，例如氧化铝和莫来石或氧化铝和堇青石。甚至更优选地，陶瓷基体复合材料包含选自氧化铝的纤维和氧化铝陶瓷。

附图：

附图说明：

所述图显示了转鼓反应器，其具有电绝缘内壁(A)和承压外鼓壁(B)、电加热系统(C、C2)和内部混合元件(D)，它们固定在鼓的内壁。反应器的旋转由电机(F)驱动，可以很好地混合碳颗粒并防止因焦炭沉积而结块。此外，上述内部元件保证了颗粒在轴向上的运动，并控制了颗粒停留时间的分布。

用于烃吸热热解的热量通过导电颗粒的电阻加热在反应区(3)或预热区(2)中提供。通过电加热系统(C)引入电(E)，该电加热系统(C)可附接到内壁(C1)(尤其参见图2)和/或至少一个集成的导电电极对，其中一个电极位于转鼓(C2)内壁的每一端(两端)(尤其参见图1)。

在该实施方案中，烃进料(1a，气体入口)以逆流方式引导至颗粒材料并在另一侧(4a，气体出口)离开反应器。然而，其也可与颗粒材料平行地通过反应器。将颗粒材料供入反应器(4b，颗粒材料的进口)中，移动通过反应器并在另一侧排出(1b，颗粒材料的排放口)。