用于氨分解的催化剂组合物.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115485233A(43)申请公布日2022.12.16(21)申请号202180012415.9班达尔·阿尔索拉米乔治加斯(22)申请日2021.02.03·孔萨尔瓦多·萨亚纳塔利娅·莫拉内斯(30)优先权数据16/781,8432020.02.04US(74)专利代理机构北京天昊联合知识产权代理有限公司11112(85)PCT国际申请进入国家阶段日专利代理师张珂珂朱雯2022.08.02(51)Int.Cl.(86)PCT国际申请的申请数据C01B3/04(2006.01)PCT/US2021/0163282021.02.03B01J23/75(2006.01)(87)PCT国际申请的公布数据B01J37/02(2006.01)WO2021/158606EN2021.08.12B01J37/03(2006.01)B01J37/08(2006.01)(71)申请人沙特阿拉伯石油公司C01G51/00(2006.01)地址沙特阿拉伯宰赫兰申请人阿卜杜拉国王科技大学C01B21/02(2006.01)B01J37/06(2006.01)(72)发明人萨伊·卡蒂卡乃尼阿代什·哈拉利权利要求书2页说明书6页附图8页(54)发明名称用于氨分解的催化剂组合物(57)摘要一种用于氨分解以生产氢气的方法，该方法包括将氨流引入反应器的步骤，其中氨流包含氨，其中反应器包含钴基催化剂，所述钴基催化剂包含15重量％和70重量％之间的钴、5重量％和45重量％之间的铈以及0.4重量％和0.5重量％之间的钡，其中所述钴基催化剂的其余重量为氧；使氨流中的氨与钴基催化剂接触，其中所述钴基催化剂能够催化氨分解反应；在钴基催化剂存在下催化氨分解反应使氨分解产生氢气；和从反应器中取出产物流，该产物流包含氢气。CN115485233ACN115485233A权利要求书1/2页1.一种用于氨分解以生产氢气的方法，该方法包括以下步骤：将氨流引入反应器，其中所述氨流包含氨，其中所述反应器包含钴基催化剂，所述钴基催化剂包含：15重量％和70重量％之间的钴，5重量％和45重量％之间的铈，和0.4重量％和0.5重量％之间的钡，其中所述钴基催化剂的其余重量为氧；使氨流中的氨与所述钴基催化剂接触，其中所述钴基催化剂能够催化氨分解反应；在所述钴基催化剂存在下催化所述氨分解反应使氨分解产生氢气；和从反应器中取出产物流，所述产物流包含氢气。2.根据权利要求1所述的方法，还包括以下步骤：将氢气流引入所述反应器；以每分钟2℃的速率将所述反应器内的温度升高到500℃；和将所述反应器中的温度保持在500℃至少3小时以活化钴基催化剂上的金属位点，之后进行将氨流引入所述反应器的步骤。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述反应器中的温度在250℃至700℃之间的范围内。4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中所述反应器中的压力在1巴至40巴之间的范围内。5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中所述产物流还包含氮气。6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中氨的转化率大于95％。7.一种制备钴基催化剂的方法，该方法包括以下步骤：将六水合硝酸钴(Co(NO3)2·6H2O)和六水合硝酸铈(Ce(NO3)2·6H2O)溶解在蒸馏水中；添加碳酸钠(Na2CO3)溶液；保持溶液直至碳酸钴和碳酸铈从溶液中沉淀出来；在约0.4巴的压力下过滤碳酸钴和碳酸铈；用冷蒸馏水洗涤过滤后的碳酸钴和碳酸铈，直至洗涤水的pH为7，以产生洗涤后的沉淀物；将所述洗涤后的沉淀物在100℃的温度下干燥至少8小时以产生干燥后的沉淀物；将所述干燥后的沉淀物在550℃的温度下煅烧至少3小时以产生黑色粉末，其中所述煅烧步骤的温度能够烧尽碳酸盐以产生包含Co3O4/CeO2复合氧化物的黑色粉末；用硝酸钡(Ba(NO3)2)水溶液浸渍黑色粉末以产生前体；在120℃的温度下干燥所述前体至少8小时以产生干燥后的前体；和将所述干燥后的前体在550℃的温度下煅烧至少3小时以产生钴基催化剂。8.根据权利要求7所述的方法，还包括粉碎所述钴基催化剂以产生钴基催化剂颗粒的步骤；筛分所述颗粒；和收集直径在0.3mm至0.5mm之间的钴基催化剂颗粒。9.根据权利要求7或8所述的方法，其中所述钴基催化剂包含15重量％和70重量％之间的钴、5重量％和45重量％之间的铈以及0.4重量％和0.5重量％之间的钡，其中所述钴基催2CN115485233A权利要求书2/2页化剂的其余重量是氧。10.一种钴基催化剂组合物，该钴基催化剂组合物包含：15重量％和70重量％之间的钴；5重量％和45重量％之间的铈；和0.4重量％和0.5重量％之间的钡，其中所述钴基催化剂的其余重量是氧。11.根据权利要求10所