一种利用熔融盐制备氢气的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102838084A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102838084A(43)申请公布日2012.12.26(21)申请号201210332772.6(22)申请日2012.09.10(71)申请人中国科学院广州能源研究所地址510640广东省广州市天河区五山能源路2号(72)发明人王小波赵增立刘安琪武宏香李海滨陈勇(74)专利代理机构广州科粤专利商标代理有限公司44001代理人莫瑶江(51)Int.Cl.C01B3/02(2006.01)权利要求书权利要求书1页1页说明书说明书55页页附图附图11页(54)发明名称一种利用熔融盐制备氢气的方法(57)摘要本发明公开了一种利用熔融盐制备氢气的方法，包括以下步骤：1）熔融盐反应制氢：将经过预处理的含碳原料以及氧化剂通入熔融盐介质中，在熔融盐反应炉内反应制氢；2）气体分离：将步骤（1）得到的富氢气通入气体分离装置，分离其中的杂质气体，得到氢气；3）杂质气体回用：将步骤（2）分离出来的杂质气体通入熔融盐反应炉中循环利用。本发明将原料气化与制氢制备两个过程合并在同一个反应器内进行，步骤少操作更为简单；同时利用强碱熔融盐对S、Cl、Br等污染物的转化吸收特性进行污染物原位脱除，因此本方法尤其适用于利用高S、Cl等污染物含量的原料制氢。CN102834ACN102838084A权利要求书1/1页1.一种利用熔融盐制备氢气的方法，包括以下步骤：(1)熔融盐反应制氢：将经过预处理的含碳原料以及氧化剂通入熔融盐介质中，在熔融盐反应炉内气化制备富氢气体；所述熔融盐介质为Li、Na、K或其他碱金属的一种以上氢氧化物的混合物，或为Li、Na、K或其他碱金属的碳酸盐与氢氧化物的混合物；且所述的熔融盐介质中至少含有一种碱金属的氢氧化物，其比例不小于混合物总质量的10%；(2)气体分离：将步骤（1）得到的富氢气体通入气体分离装置，分离其中的杂质气体，得到氢气。(3)杂质气体回用：将步骤（2）分离出来的杂质气体通入熔融盐反应炉中循环利用。2.如权利要求1所述的利用熔融盐制备氢气的方法，其特征在于：所述步骤(1)中含碳原料的预处理为：液体原料优选通过雾化喷嘴喷射入熔融盐反应器内，固体原料优选先粉碎到50目以下再通入熔融盐反应器内。3.如权利要求1所述的利用熔融盐制备氢气的方法，其特征在于：所述步骤(1)中的氧化剂选自以下的一种或几种组分的组合：富氧空气、氧气、水蒸气。4.如权利要求1或3所述的利用熔融盐制备氢气的方法，其特征在于：所述步骤(1)中通入含碳原料中的氧化剂的量与含碳原料的化学当量比在0.20～0.35之间。5.如权利要求1所述的利用熔融盐制备氢气的方法，其特征在于：所述步骤(1)中的含碳原料可以选自以下的一种或几种的组合：液体原料，选自：生物油、重油；或固体原料，选自：煤、生物质、固体废弃物。6.如权利要求1要求所述的利用熔融盐制备氢气的方法，其特征在于：所述步骤(1)中熔融盐介质工作温度为700℃～1100℃之间。7.如权利要求1要求所述的利用熔融盐制备氢气的方法，其特征在于：所述步骤(1)中含碳原料和熔融盐介质接触时间大于0.5s。2CN102838084A说明书1/5页一种利用熔融盐制备氢气的方法技术领域[0001]本发明涉及能源利用技术领域，尤其涉及一种利用熔融盐制备氢气的新方法。本方法尤其适用于利用S、Cl等污染物含量较高的原料制取氢气。技术背景[0002]随着社会经济的发展，人们对清洁能源的要求日益迫切。氢气作为一种能量密度大、能量转换效率高、产物清洁的优质二次能源，受到高度的重视。氢气的生产已经形成了相当的规模。世界氢气产量约5000亿立方米，其中天然气制氢2400亿立方米，占48%，石油重整制氢1500亿立方米，占30%，煤气化制氢900亿立方米，占18%，采用可再生能源制氢200亿立方米，约占5%。[0003]随着化石燃料资源的大量开采，世界化石能源资源预计会在未来几百年内开采完。对可以利用传统化石，同时也能利用其它燃料，尤其是低品位、含有大量污染物的能源，高效清洁制备二次能源-氢能的技术需求必将越来越迫切。[0004]专利CN200810096294.7公开了一种制氢方法，该方法整合了催化蒸汽重整器和气化器的制氢。在催化蒸汽重整器中以高生产速率或设计生产能力产生氢。然后将催化蒸汽重整器降负载运转至设计生产能力的一部分,同时在气化器产生所需的氢。在催化蒸汽重整器处于降负载运转状态期间,更多的由气化器流出物形成的含氢物流被作为进料引入催化蒸汽重整器,从而减少处于降负载运转状态的催化蒸汽重整器所需的进料流量。该方法流程较长，操作较为复杂。专利CN200710066387.0公开了一种利用甲烷在熔融盐体系中制取氢气及合成气的新方法。