CN103165924B

CN103165924B - 具有燃料气重整和尾气催化燃烧功能的燃料分配管及应用

Info

Publication number: CN103165924B
Application number: CN201110413569.7A
Authority: CN
Inventors: 程谟杰; 涂宝峰
Original assignee: Dalian Institute of Chemical Physics of CAS
Current assignee: Dalian Institute of Chemical Physics of CAS
Priority date: 2011-12-12
Filing date: 2011-12-12
Publication date: 2016-03-16
Anticipated expiration: 2031-12-12
Also published as: CN103165924A

Abstract

本发明涉及一种用于阳极支撑管型固体氧化物燃料电池的、具有催化燃料气重整和尾气催化燃烧功能的燃料分配管及其制备方法。该燃料分配管包括一个两端开口的惰性支撑管，其内壁和外壁均担载有催化剂层，厚度为5-300微米，壁层催化剂的组成按重量百分比为：Al₂O₃20％～70％，CeO₂10％～40％，ZrO₂0％～40％，La₂O₃0-20％，含有至少一种碱金属或碱土金属元素氧化物0.5％～10％，含有铂系金属元素如钌、铑、钯、锇、铱、铂等的至少一种0.01～5.0％，含有元素周期表中第四周期VI？I？I族元素的至少一种0.5-15％。该燃料分配管的进口端连接公共燃料腔，出口通入阳极支撑惯性电池阳极腔，其内壁层催化剂和处于电池阳极腔内的外壁层催化剂能够催化水蒸气重整天然气、液化石油气等，产生重整气，供给阳极支撑管型固体氧化物燃料电池发电；处于电池外部的外壁层催化剂可以催化燃料尾气与空气发生燃烧反应，向重整反应和流向电池的气体提供热能。

Description

具有燃料气重整和尾气催化燃烧功能的燃料分配管及应用

技术领域

本发明涉及一种具有燃料气重整和尾气催化燃烧功能的燃料分配管及其应用，该燃料分配管可应用于一端封闭的阳极支撑管型固体氧化物燃料电池发电***，它在分配燃料的同时，催化燃料气的重整，催化燃料电池出口尾气的燃烧，同时实现重整反应与燃烧反应、电池反应的热量耦合，提高***的发电效率和***总能利用效率。

背景技术

固体氧化物燃料电池(SOFC)是一种采用固体氧化物作为电解质隔膜，通过电化学反应将燃料的化学能高效、清洁地转化为电能的发电装置，其发电效率可达50％以上，热电联供效率高于80％，是降低二氧化碳的排放的新型发电装置。固体氧化物燃料电池不仅可以使用氢气燃料，还可以采用资源丰富而且廉价的天然气、液化石油气、燃油、城市煤气及生物质气等作为燃料。

按照固体氧化物燃料电池的核心部件-膜电极或者单电池的构型不同，固体氧化物燃料电池可以分为管型电池、平板型电池和整体型电池。按照膜电极或电池的支撑体不同，固体氧化物燃料电池可以分为电解质支撑型、阴极支撑型和阳极支撑型。不同电池构型和类型的电池在构建电池堆和电站***采用的部件结构不同，构建的方式也不同，电池堆和电站的结构也不同。在各种类型的电池中，以美国西门子-西屋公司的阴极支撑管型固体氧化物燃料电池技术发展的技术和电解质支撑的电池技术比较成熟，二者电池的工作温度都在900C以上。而阳极支撑电池技术是国内内外近些年来在研发的电池技术，电池的工作温度在650-800C。

如前所述，天然气等是固体氧化物燃料电池的燃料，固体氧化物燃料电池可以提高天然气的利用效率。但是，直接将天然气通到固体氧化物燃料电池阳极反应会引起阳极积炭，进而破坏电流传导的界面，降低电催化剂的性能，影响电极内的气体传质，降低电池寿命。因此，在发电***中，天然气等燃料一般先经过水蒸汽催化重整为合成气，再在电池阳极上进行电化学反应。

燃料重整反应是一个在高温下(600-900℃)进行的强吸热反应：CH₄+H₂O→3H₂+CO，ΔH₁₀₇₃＝225.7kJmol^-1，该反应进行需要提供大量的热能。电池工作时因电压效率和电流效率不是100％而产生一部分热；燃料尾气的催化燃烧是一个强热反应：H₂+0.5O₂→H₂O，ΔH₁₀₇₃＝-248.3kJmol^-1，电池堆和尾气催化燃烧产生的热量需要及时移走，防止产生局部高温冲击。对于强吸放热反应，如何促进热的传递是催化剂和反应器设计需要考虑的一个重要因素。

天然气等燃料的水蒸汽重整反应在重整反应器中或者说在重整催化剂上进行。重整反应器和重整催化剂可以放置在从发电***燃料气的进口到固体氧化燃料电池阳极的任何燃料气流经位置。根据电池构型和类型的不同，天然气的水蒸汽催化重整反应设置的场所差别。重整反应器放置在电池堆外部、或者是重整催化剂放置在电池堆外部的公共流腔、流道上的叫做外重整。如，美国专利US007320836所述的阴极支撑管型电池发电***和美国专利US007326482、US007410016所述的固体氧化物燃料电池发电***中，燃料重整器置于电池堆外部，利用阳极反应尾气与燃料气混合后重整；中国专利(申请号200780010926.7)将重整反应器置于电池堆之间，重整器为填充催化剂的反应管，利用SOFC的辐射热对重整器加热；中国专利(申请号200810059387.2)燃料气与的水蒸汽在汽水混合室混合合流后，一起输送连接到催化重整器进行重整，从重整器出来的混合气连接输送到固体氧化物燃料的电池堆阳极。重整反应器或催化剂置于电池堆内部的公共流腔和流道、电池层间、单电池内的流道、电池阳极的扩散层上的叫做内部重整。如中国专利(申请号200880107952.6)为具有内部重整能力的固体氧化物燃料电池，该固体氧化物燃料电池包括一个与阳极接触的催化剂层。

固体氧化物燃料电池***中的尾气燃烧是将流出阳极的燃料尾气与流出电池阴极的尾气混合燃烧，如美国专利US7320836包含一个流出电池的燃料尾气和空气的燃烧腔。因为流出电池的尾气温度比较高，尾气燃烧可以采用直接混合燃烧，也可以采用燃烧催化剂催化燃烧。催化燃烧可以使燃料的氧化反应在温度较低的条件下较为均匀的反应，保证燃料完全氧化。如前所述，燃烧反应会放出大量的热，可以用于空气的预热，如美国专利US7320836所述，或者是燃料的预热和重整，如中国专利申请号2011101978022所述。

在固体氧化物燃料电池发电***中，重整反应和尾气的催化燃烧反应器的设计需要解决以下问题：(1)重整反应放置在高温热区，以便达到重整反应进行温度；(2)重整反应最好吸收尾气燃烧产生热量，降低尾气温度，实现***热量集成；(3)重整反应需要与燃料电池反应最好有热量交换，及时转移走一部分电池反应产生的热量，使得电池的温度分布比较均匀；(4)流出电池的燃料尾气于要完全转化，以便实现利用余热。

发明内容

固体氧化物燃料电池电站中各种反应的热-热耦合是建立稳定易控、高度集成***结构的重要问题。本专利针对一端封闭的阳极支撑管型固体氧化物燃料电池结构特点和要求，针对天然气的重整反应和尾气催化燃烧反应的要求，提出了一种用于阳极支撑管型固体氧化物燃料电池的、具有燃料气重整和尾气催化燃烧功能的燃料分配管。

一种具有燃料重整和尾气催化燃烧功能的燃料分配管，该燃料分配管包括一个两端开口的支撑管，支撑管的内壁和外壁上均担载有催化剂层，催化层组成为：以氧化铝和/或铈基复合氧化物中的一种或多种构成多孔载体，以至少一种铂系金属元素作为主活性成份，以元素周期表中第四周期VIII族元素中至少一种作为辅活性成份，含有至少一种碱金属元素或碱土金属元素作为助剂；铂系金属在催化剂层中的重量含量为0.01～5％；VIII族元素在催化剂层中的重量含量0.5～15％；碱金属元素或碱土金属元素在催化剂层中的重量含量0.5～10％。

该燃料分配管包括一个两端开口、致密的、惰性的支撑管，其内壁和外壁均担载有催化剂层，在内壁催化剂层和处于阳极腔的外壁催化剂层能够催化水蒸气重整天然气、液化石油气等，产生重整气，供给阳极支撑管型固体氧化物燃料电池发电；处于电池阳极腔外的外壁催化剂层可以催化燃料尾气与空气发生燃烧反应，向重整反应和流向电池的气体提供热能，便于热能回收。

尾气催化燃烧是强放热反应，燃料的水蒸汽重整是强吸热反应。本发明采用壁层催化剂担载于燃料分配管的内外表面，其显著的优点如下：(1)有利于催化剂的温度均匀，提高催化剂利用效率，保证反应稳定进行；(2)有利于强化吸热反应与放热反应的热耦合，强化传热过程，提高***的发电效率；(3)电池反应与重整反应的热耦合，提高***发电效率；(4)催化尾气燃料完全转化，有利于余热回收。

本发明燃料分配管的支撑管为两端开口的、惰性的、致密的耐高温管，可以是耐高温的陶瓷管，如氧化铝管、碳化硅管、刚玉-莫来石管等，或者是耐高温的金属合金管，如含铝、锆、铬等元素的铁基合金和镍基合金管。惰性致密支撑管的管内是燃料气的通道，可以是单孔道管，也可以是多个孔道管。在本发明中，它除了是燃料进气管外，还是壁层催化剂的载体。

本发明燃料分配管的内壁和外壁均担载有一层催化剂，厚度为5-300微米，壁层催化剂的组成按重量百分比为：活性Al₂O₃20～80％，CeO₂10～40％，ZrO₂0～40％，La₂O₃0～20％；含有铂系金属元素如钌、铑、钯、锇、铱、铂等的至少一种，含量为0.01～5.0％；含有元素周期表中第四周期VIII族元素-铁、钴、镍的至少一种，含量为0.5～15％；含有至少一种碱金属或碱土金属元素作为助催化剂，其含量按氧化物计算为0.5～10％。

本发明的技术方案如下：支撑管为两端开口的惰性致密的耐高温管，可以是耐高温的陶瓷管，如氧化铝管、碳化硅管、刚玉-莫来石管等，或者是耐高温的金属合金管，如含铝、锆、铬等元素的铁基合金和镍基合金管。惰性致密支撑管的管内通道是燃料气的通道，可以是单孔道管，也可以是多个孔道管，在本发明中它还是壁层催化剂的载体。该燃料分配管的内壁和外壁均有一催化剂层，壁层载体材料为活性氧化铝θ-Al₂O₃、δ-Al₂O₃、γ-Al₂O₃中的一种和含铈氧化物如CeO₂，CeZrO₂，LaCeZrO₂的一种复合载体层，厚度为5-300微米。铂系金属优选铑和钯，铂系金属在壁层催化剂中的重量含量为0.01～5％。第四周期VIII族元素-铁、钴、镍的一种，VIII族元素在壁层催化剂中的重量含量0.05～10％。碱金属和碱土金属元素类助催化剂优选方案选自IA族锂、钠、钾等元素和IIA族Ca、Mg、Sr中的至少一种，碱金属和碱土金属氧化物在壁层催化剂中重量含量为0.5～10％。

燃料分配管的壁层催化剂制备过程如下：

首先，壳层载体粉体的制备。用于壳层载体粉体可以通过氢氧化铝等焙烧制备θ-Al₂O₃、δ-Al₂O₃、γ-Al₂O₃粉体，也可以通过θ-Al₂O₃、δ-Al₂O₃、γ-Al₂O₃载体的球磨等方法制备，粉体的粒径控制在5微米以下。含铈的稀土复合氧化物如CeO₂，CeZrO₂，LaCeZrO₂等粉体通过金属盐溶液的共沉淀和焙烧方法制备，通过球磨和粉碎的方法控制粉体颗粒在5微米以下。

第二，涂层浆液的制备。将氧化铝粉体、含铈稀土复合氧化物粉体、铝溶胶、有机粘结剂、蒸馏水按照一定比例混合、搅拌，制得浆液。氧化铝可以用θ-Al2O3、δ-Al2O3、γ-Al2O3的一种。含铈的稀土复合氧化物可以用CeO₂，CeZrO₂，LaCeZrO₂的一种。浆液中加入的有机粘结剂可以增加涂层材料在管壁上的结合强度和厚度，有机粘结剂例如聚乙烯醇、甲基纤维素等，有机粘结剂的用量控制在浆液总质量的1～10％。浆液中含有的铝溶胶可以粘结粉体。

第三，浆液通过喷涂、浸涂等方法覆盖在支撑官的表面形成涂层，优选是浸涂法。涂层的厚度可以根据需要改变，控制在5-300微米之间，最好控制在20～200微米。浆料厚度可以通过浆料的浓度控制每一次得到浸涂层厚度，也可以通过多次浸涂-干燥过程增加壁层的厚度。浸涂后得到带有壁层结构的支撑管。

第四，催化剂组分担载。催化剂活性组分包括主催化剂的铂族金属、第4周期的VIII族元素和前面提及的各种助催化剂组分。它们的担载可以选择任何适合于表面浸渍方法担载到壁层载体上，如共浸渍或者是分步浸渍。在制备本发明催化剂时，可以使用任何可分解的铂族化合物和第4周期的VIII族元素的化合物，如卤化物、硝酸盐、氧化物等，例如三氯化铑、二氯化钯、氯铂酸、硝酸铁、硝酸镍、硝酸钴等。铂族组分、第4周期的VIII族元素组分和碱金属和碱图金属助催化剂锂、纳、钾、钙、锶、钡等组分可以以任意顺序与载体结合。助催化剂也可以先分散在氧化铝浆液中，也可以在形成壁层之后进行表面浸渍。较为常用的方法是先在支撑挂管上涂覆上载体涂层浆液，在干燥和焙烧之后，然后浸渍碱土金属离子并焙烧，最后浸渍含有铂族贵金属如铑和第4周期的VIII族元素组分如镍的溶液，并干燥焙烧，制备出含有催化重整和催化燃烧催化剂的燃料分配管。

本发明的具有燃料重整和尾气催化燃烧功能的燃料分配管用于一端开口、一端封闭的阳极支撑管型固体氧化物燃料电池。烃类燃料和水蒸汽通过分配管的一端进入分配管，在管内流向燃料电池，经过预热段后达到燃料气体达到水蒸汽重整温度，在壁层催化剂的作用下发生水蒸汽重整反应。同时，管外壁的催化剂层催化流出电池的燃料燃烧，为重整反应提供热量，使得支撑管内外的反应热量耦合。置于管型电池内的分配管部分，不论是内壁层催化剂和外壁层催化剂，均可以利用燃料电池释放的热量进行燃料的重整反应。流出燃料分配管的燃料，一方面在电池上发生电化学反应，一方面可以利用管外壁的催化剂继续进行燃料重整反应。燃料流出电池后与流出的电池的空气混合，在管外壁催化剂的作用下，发生催化燃烧反应。

本发明的具有燃料气重整和尾气催化燃烧功能的燃料分配管，一段处于电池的外部，其主要作用为：燃料气的预热、尾气燃烧与重整反应，并实现着两个反应的热量耦合。一段处于电池内，实现重整反应与电池反应的热量耦合。因此，采用本发明的燃料分配管的阳极支撑固体氧物燃料电池的发电***，一方面有利于稳定各个部分温度，保护***稳定性。另一方面有利于提高***的发电效率。电池反应和尾气燃料反应释放的热量被燃料水蒸汽重整反应吸收，可以实现***更高的发电效率。特别是将大量释放热量的催化燃烧反应与大量吸收热量的燃料重整反应和空预热集成到催化燃烧反应腔。采用该燃料分配管的发电***具有以下三个特点：1)实现了催化燃烧反应与催化重整反应热的吸放热耦合；2)有利于尾气的降温，防止了催化燃烧腔会温度过高，便于***控制；3)合理的***热流动特性便于电站的智能化管理。4)避免了高温区使用转动部件循环尾气与新流入燃料混合，提高了整个***的可靠性。

为了更好地阐明本发明的具有燃料气重整和尾气催化燃烧功能的分配管应用，本发明给出了部分结构图，其图注如下。

附图说明

图1.具有燃料气重整和尾气催化燃烧功能的燃料分配管的结构图(A)，燃料分配管与阳极支撑管型电池的组装结构(B)，燃料分配管的内外壁上的燃料尾气催化燃烧与重整反应的热耦合示意图(C)。1.预热段；2.内壁和外壁担载催化剂层段；3.预热段(无催化剂壁层)；4.反应耦合段(外壁层催化燃烧和内壁层催化重整)；5.全催化重整段(内、外壁层催化重整)；6.空气；7.阳极支撑管型电池；8.天然气和水蒸汽；9.燃料分配管；10.外壁的催化剂层；11.支撑管的致密管壁；12.内壁的催化剂层；13.CH₄、H₂、CO和O₂；14.CO₂和H₂O；15.CH₄和H₂O；16.CO和H₂。

具体实施方式

本发明针对一端封闭的阳极支撑管型固体氧化物燃料电池的电站结构(中国专利申请号2011101978022)特点和要求，针对上述的燃料重整和尾气燃烧的要求，提出了一种具有燃料气催化重整和尾气催化燃烧功能的燃料分别配管，主要有以下几个特点：(1)将重整反应和燃烧反应分别置于燃料分配管的内外，都处于高温区；(2)燃料重整反应与燃料尾气的催化燃烧反应可以通过燃料分配管壁进行的热耦合。(3)电池反应与重整反应的热耦合；(4)燃烧反应采用催化剂有利于尾气完全燃烧和余热利用。

下面通过对本发明作进一步详细和具体的阐述。

实施例1

将2000克氧化铝溶胶(含有5wt％的氧化铝)，1500克蒸馏水，1500克20wt％的聚乙烯醇制成溶胶溶液，溶胶溶液在75℃下搅拌2小时，使得溶胶均匀。将1500gγ-Al₂O₃和1500g铈锆复合氧化物粉加入上述溶胶溶液中，搅拌均匀，然后将上述混合浆料球磨30分钟，获得γ-Al₂O₃颗粒和铈锆复合氧化物的颗粒分散均匀的浆液。

取2支外径为12毫米、内径为9毫米，长度为1.6米的刚玉管上(管编号I和II)。将这I支管在上述浆液浸涂，浸涂长度为1.5米，然后在120℃下8小时烘干，在950℃下焙烧4小时，得到了内外壁有多孔载体的复合载体管I。将II管在上述浆液浸涂，浸涂长度为1.5米，然后在120℃下8小时烘干，在950℃下焙烧4小时；然后在浆液浸涂、干燥和焙烧一次，得到了内外壁有多孔载体的复合载体管(II)。

将19.5克RhCl₃·3H₂O，293克Ni(NO₃)₂·6H₂O，550克Mg(NO₃)₂·6H₂O加热溶解于1000克去离子水中，制备出混合浸渍溶液。将前面获得的复合载体管(I)的有壁层载体的一段在浸入到上述浸渍溶液中，然后取出在150C烘干6小时。为了提高催化剂的担载量，复合载体管再浸制和烘干一次。然后，复合管在650℃在焙烧4小时，获得了有催化剂层的燃料分配管(I)。电镜结果表明内外壁层的厚度为24微米，元素分析表明催化层重量组成如下：Al₂O₃为44％，CeO₂为20.5％，ZrO₂为18％，Rh为1.05％，Ni为7.4％，MgO为6.5％.

将21.6克RuCl₃·3H₂O，253克Ni(NO₃)₃·6H₂O，350克LiNO₃加热溶解于1000克去离子水中，制备出混合浸渍溶液。将前面获得的复合载体管(II)的有壁层载体的一段在浸入到上述浸渍溶液中，然后取出在150℃烘干，600℃焙烧4小时，获得了有催化剂层的燃料分配管(II)。电镜结果表明内外壁层的厚度为53微米，元素分析表明催化层重量组成如下：Al₂O₃为45％，CeO₂为20％，ZrO₂为19％，Ru为0.85％，Ni为6.5％，Li₂O为4.5％.

实施例2

将1500克氧化铝溶胶(含有5wt％的氧化铝)，2000克蒸馏水，1800克20wt％的聚乙烯醇制成溶胶溶液。溶胶溶液在75℃下搅拌2小时，使得溶胶均匀。将1500gγ-Al₂O₃和1500g镧铈锆复合氧化物粉加入上述溶胶溶液中，搅拌均匀，然后将上述混合浆料球磨40分钟，然后加入消泡剂，获得γ-Al₂O₃颗粒和镧铈锆复合氧化物的颗粒分散均匀的浆液。

采用一支外径为为16毫米、含有四个内径为4毫米孔道，长度为1.6米的刚玉-莫来石管(III)上浸涂，浸涂长度为1.5米。然后在120℃下8小时烘干，在600℃下焙烧4小时。然后，再浸涂一次，烘干后再在900℃焙烧4小时，得到了内外壁有多孔载体的刚玉-莫来石支撑的复合载体管(III)。

将16.8克Pd(NO₃)·3H₂O，120.4克Ni(NO₃)₂·6H₂O，118.4克Co(NO₃)₃·6H₂O，350克Ca(NO₃)₂·6H₂O加热溶解于1000克去离子水中，制备出混合浸渍溶液。将前面获得的复合载体管的有壁层载体的一段在浸入到上述浸渍溶液中，然后取出在150℃烘干6小时。然后，复合管在650℃在焙烧4小时，获得了有催化剂层的燃料分配管(III)。电镜结果表明内外壁层的厚度为26微米，元素分析表明催化层重量组成如下：Al₂O₃为43％，CeO₂为16％，ZrO₂为17.2％，La₂O₃为6.2％，Pd为0.94％，Ni为3.5％，Co为3.6％，CaO为3.5％.

实施例3

分配管作为阳极支撑管型固体氧化物燃料电池(阳极支撑管型固体氧化物燃料电池为管状，一端封闭、另一端开口，内部为阳极支撑层、外部为阴极层，阳极支撑层和阴极层之间设有电解质膜)燃料进气管；在使用过程中进口端连接公共燃料腔，出口通入阳极支撑管型电池阳极腔内，分配管的一段处在阳极支撑管型电池的阳极腔内，一段处于阳极支撑管型电池的外部。

将上述获得分配管(I-III)按照图1所示与一个外径为25毫米，内径20毫米，长度为1.2米，有效电极长度为1米的一端封闭的阳极支撑管型电池组组装单管电池，分配管置于电池腔内长度内1.1米。单管电池采用电炉加热。将天然气和水蒸气按照1∶1的摩尔比、总流量为0.600升/分钟，通入单电池，电池外部通空气12升/分钟，电池的温度在800℃下，测量电池的在输出电压为0.8V下的输出电流和输出功率，测定从燃烧后流出尾气中的甲烷、氢气和CO的含量，测试结果如表1所示。

表1与燃料分配管组装在一起的燃料电池在800℃的输出电流、功率和流出尾气中甲烷、氢气和一氧化碳的总质量含量。

Claims

1.一种具有燃料重整和尾气催化燃烧功能的燃料分配管，其特征在于：

该燃料分配管包括一个两端开口的支撑管，支撑管的内壁和外壁上均担载有催化剂层，催化剂层组成为：以氧化铝和/或铈基复合氧化物中的一种或多种构成多孔载体，

以至少一种铂系金属元素作为主活性成份，以元素周期表中第四周期VIII族元素中至少一种作为辅活性成份，含有至少一种碱金属元素或碱土金属元素作为助剂；

铂系金属在催化剂层中的重量含量为0.01～5％；VIII族元素在催化剂层中的重量含量0.5～15％；碱金属元素或碱土金属元素在催化剂层中的重量含量0.5～10％。

2.根据权利要求1所述的燃料分配管，其特征在于：

铂系金属元素为钌、铑、钯、锇、铱、铂中的一种或多种，元素周期表中第四周期VIII族元素为铁、钴、镍中的一种或多种，碱金属氧化物为IA族锂、钠、钾中的一种或多种，碱土金属氧化物为IIA的钙、镁、锶、钡中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的燃料分配管，其特征在于：

支撑管的内壁和外壁催化剂层采用的多孔载体材料为活性氧化铝中的θ-Al₂O₃、δ-Al₂O₃、γ-Al₂O₃、铈基复合氧化物中的CeO₂，CeZrO₂,LaCeZrO₂一种或二种以上复合载体；催化剂层厚度为5-300微米。

4.根据权利要求3所述的燃料分配管，其特征在于：

多孔载体材料为活性氧化铝θ-Al₂O₃、δ-Al₂O₃、γ-Al₂O₃中的一种或二种以上与铈基复合氧化物CeO₂，CeZrO₂,LaCeZrO₂中一种或二种以上混合的复合载体。

5.根据权利要求4所述的燃料分配管，其特征在于：

多孔载体材料中各组分的重量含量为Al₂O₃20～80％，CeO₂10～40％，ZrO₂0～40％,La₂O₃0～20％。

6.根据权利要求1所述的燃料分配管，其特征在于：

支撑管为两端开口、惰性、致密的耐高温管，是耐高温的陶瓷管或耐高温的金属合金管，该燃料分配管是单个孔道管，或是具有同轴的二个以上孔道的多个孔道管。

7.根据权利要求6所述的燃料分配管，其特征在于：

耐高温的陶瓷管为氧化铝管、碳化硅管、或刚玉-莫来石管，耐高温的金属合金管为含铝、锆、铬中一种或二种以上元素的铁基合金或镍基合金管；多个孔道管的最佳孔道数2-4个。

8.一种权利要求1所述的燃料分配管的应用，其特征在于：

其作为一端封闭的阳极支撑管型固体氧化物燃料电池燃料进气管；在使用过程中进口端连接公共燃料腔，出口通入阳极支撑管型电池阳极腔内，分配管的一段处在阳极支撑管型电池的阳极腔内，一段处于阳极支撑管型电池的外部。

9.根据权利要求8所述的燃料分配管的应用，其特征在于：

该燃料分配管的进口端连接公共燃料腔，出口端伸入阳极支撑管型电池的阳极腔，内壁催化剂层和处于电池阳极腔内的外壁催化剂层能够催化水蒸气重整天然气和/或液化石油气原料，产生重整气，供给阳极支撑管型固体氧化物燃料电池发电；处于电池外部的外壁催化剂层还为催化燃料尾气与空气发生燃烧反应，为重整反应和预热气体提供热能。