一种制氢用裂解剂、其制备方法及使用其制备氢气的方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115010086A(43)申请公布日2022.09.06(21)申请号202210549209.8B82Y40/00(2011.01)(22)申请日2022.05.20(71)申请人泰州中和氢能源科技有限公司地址225300江苏省泰州市高港区刁铺街道丰岸路民营工业园标准化厂房区7号楼(72)发明人张月桂顾冯兵(74)专利代理机构北京市盈科律师事务所11344专利代理师闫东伟饶欣(51)Int.Cl.C01B3/04(2006.01)C01B33/18(2006.01)B22F1/10(2022.01)B22F3/02(2006.01)权利要求书2页说明书5页(54)发明名称一种制氢用裂解剂、其制备方法及使用其制备氢气的方法(57)摘要本发明公开了一种制氢用裂解剂及其制备方法，裂解剂采用二茂铁、铝、金属氯化物、钼、锰、钾、钙、锡、锌、镁等常见金属及合金作为核心组分，制备方便，成本低，放射性与普通土壤的放射性相当，绿色环保。本发明还公开了使用该裂解剂的制氢方法，能够将制氢过程中形成的氧化膜进行还原，通过粘合剂或介孔二氧化硅增大了接触面积，还能够使反应稳定可控，最终大大提高了产氢比例。本发明为锅炉掺氢节能环保改造和零碳燃烧技术的推广应用提供了解决方案，为碳中和走出了一条道路。CN115010086ACN115010086A权利要求书1/2页1.一种制氢用裂解剂，其特征在于：按质量百分数计，包括以下组分：二茂铁1％‑10％，铝10％‑30％，金属氯化物1％‑15％，钼1％‑10％，锰10％‑20％，钾1％‑15％，钙1％‑15％，锡1％‑15％，锌10％‑20％，镁1％‑10％，粘合剂或者介孔二氧化硅33.3％‑50％。2.根据权利要求1所述的制氢用裂解剂，其特征在于：所述金属氯化物为氯化钠、氯化钾、氯化钡中的一种或几种。3.根据权利要求1所述的制氢用裂解剂，其特征在于：所述粘合剂为水玻璃、糯米浆、浆糊中的一种或几种。4.制备如权利要求1所述的制氢用裂解剂的方法，其特征在于：包括以下步骤：SL1：将权利要求1中的二茂铁、铝、金属氯化物、钼、锰、钾、钙、锡、锌、镁研磨成粉末状；SL2：将步骤SL1得到的粉末状各组分添加到粘合剂或者介孔二氧化硅中，搅拌混合均匀；SL3：将步骤SL2得到的混合物在4‑8个大气压下模压成型为复合金属材料，然后对该复合金属材料在350‑500℃下焙烧200‑250min。5.根据权利要求4所述的制备制氢用裂解剂的方法，其特征在于：所述步骤SL1中，二茂铁、铝、金属氯化物、钼、锰、钾、钙、锡、锌、镁的粒径均为100‑300目。6.根据权利要求4所述的制备制氢用裂解剂的方法，其特征在于：所述步骤SL3中的焙烧温度为400℃。7.根据权利要求4所述的制备制氢用裂解剂的方法，其特征在于：所述步骤SL3中的大气压为4‑5个大气压、5‑6个大气压、6‑8个大气压中的任意一种。8.根据权利要求4所述的制备制氢用裂解剂的方法，其特征在于：所述步骤SL2中的介孔二氧化硅为纳米颗粒，其通过以下方法制得：以正硅酸乙酯为硅源、十六烷基三甲基溴化铵为模板剂、尿素为矿化剂合成得到。9.根据权利要求8所述的制备制氢用裂解剂的方法，其特征在于：所述介孔二氧化硅具体通过以下方法制得：首先，将十六烷基三甲基溴化铵和尿素溶于水中并搅拌1小时，然后向上述溶液中滴加正硅酸乙酯，在80℃水浴中搅拌2小时，再将得到的白色乳浊液放进100℃烘箱中干燥40小时，取出所得固体并离心洗涤，再转入105℃烘箱中干燥20小时，最后将所得样品在550℃马弗炉中焙烧6小时，得到介孔二氧化硅纳米颗粒；其中，正硅酸乙酯、十六烷基三甲基溴化铵及尿素的摩尔比为1:0.064:0.025。10.使用如权利要求1所述的制氢用裂解剂制备氢气的方法，其特征在于：包括以下步骤：SQ1：将权利要求1中的裂解剂放置于裂解炉中，向裂解炉中输入水蒸气；SQ2：水蒸气与裂解剂接触反应得到氢气和水蒸气的混合物。11.根据权利要求10所述的使用制氢用裂解剂制备氢气的方法，其特征在于：还包括步骤SQ31：通过气水分离器对氢气和水蒸气混合物进行处理，提纯得到氢气。12.根据权利要求10所述的使用制氢用裂解剂制备氢气的方法，其特征在于：所述步骤SQ1中，水蒸气的压力和温度为以下三种中的任意一种：(1)压力为0.1‑0.3MPa，温度为110‑120℃；(2)压力为0.3‑0.5MPa，温度为120‑140℃；(3)压力为0.5‑0.8MPa，温度为140‑180℃。13.根据权利要求10所述的使用制氢用裂解剂制备氢气的方法，其特征在于：还包括步2CN115010086A权利要求书2/2页骤SQ32：对反应后的裂解剂进行再生循环处理，使其能够循环