[发明专利]一种生物质制氢热载体及其制备方法与应用有效

专利信息
申请号: 202011167616.X 申请日: 2020-10-27
公开(公告)号: CN114479952B 公开(公告)日: 2023-07-28
发明(设计)人: 王鑫;吴斯侃;王博;张彪;宋永一;张长安 申请(专利权)人: 中国石油化工股份有限公司;中国石油化工股份有限公司大连石油化工研究院
主分类号: C10J3/64 分类号: C10J3/64;C10J3/72;C01B32/984;C01B32/977;C01B32/963;C01B32/97;C01B3/24;C01B3/34
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地址: 100728 北*** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 一种 生物 质制氢 热载体 及其 制备 方法 应用
【权利要求书】:

1.一种生物质制氢热载体,所述热载体包括氧化钙、多孔碳化硅、助剂金属氧化物和活性金属氧化物;以热载体重量含量计,氧化钙含量为30~60%,多孔碳化硅含量为20~50%,助剂金属氧化物含量为10~30%,活性金属氧化物含量为1~5%;其中,所述助剂金属氧化物为氧化锆;所述活性金属氧化物为氧化镍;

所述多孔碳化硅为比表面积大于200m2/g的β-碳化硅。

2.按照权利要求1所述的生物质制氢热载体,其中,所述多孔碳化硅采用如下方法进行制备:

(a)将碳源与固体无机碱混合,混合均匀后经洗涤得预处理碳源;

(b)将步骤(a)得到的预处理碳源与硅源接触并进行反应,反应后得到多孔碳化硅。

3.按照权利要求2所述的生物质制氢热载体,其中,步骤(a)中所述碳源为竹炭粉、椰壳炭粉、桐油壳粉、稻壳粉、桔子皮粉、柚子皮粉中的一种或几种。

4.按照权利要求2所述的生物质制氢热载体,其中,步骤(a)中所述碳源与无机碱的重量比为1:0.2~1。

5.按照权利要求2所述的生物质制氢热载体,其中,步骤(b)中所述反应条件为1400~1600℃。

6.按照权利要求2所述的生物质制氢热载体,其中,步骤(b)中所述硅源为硅粉、四氯化硅、二氧化硅、四甲氧基硅烷中的一种或几种。

7.按照权利要求2所述的生物质制氢热载体,其中,步骤(b)中所述硅源为硅粉。

8.按照权利要求2所述的生物质制氢热载体,其中,步骤(b)中所述的步骤(a)得到的预处理碳源与硅源的重量比1:0.1~0.5。

9.按照权利要求2所述的生物质制氢热载体,其中,包括步骤(c),所述步骤(c)为将步骤(b)得到的多孔碳化硅进行高温热处理;所述高温热处理温度为800~1000℃。

10.按照权利要求9所述的生物质制氢热载体,其中,所述热处理在含氧气氛条件下进行,所述含氧气氛为氧气、空气,氧气与载气的混合气,所述混合气中氧气含量为5~100%;所述载气为氮气和/或惰性气体,其中惰性气体为氦气、氖气、氩气、氪气、氙气中的任一种或几种。

11.按照权利要求10所述的生物质制氢热载体,其中,所述混合气中氧气含量为10~21%。

12.一种权1~11任一项所述生物质制氢热载体的制备方法,所述制备方法包括如下内容:

(1)将钙源、助剂前驱体、活性组分前驱体、水混合均匀,得到第一物料;

(2)将步骤(1)得到的第一物料与多孔碳化硅混合处理,然后经干燥、焙烧后得到热载体;其中,所述助剂前躯体为助剂金属的硝酸盐、碳酸盐、磷酸盐、有机酸盐中的一种或几种,所述助剂金属为锆;所述活性组分前躯体为活性金属的硝酸盐、碳酸盐、磷酸盐、有机酸盐中的一种或几种,所述活性金属为镍。

13.按照权利要求12所述生物质制氢热载体的制备方法,其中,步骤(1)中所述钙源为钙盐和/或钙的氢氧化物,所述钙盐为无机钙盐、有机钙盐中的一种或几种。

14.按照权利要求12或13所述生物质制氢热载体的制备方法,其中,步骤(1)中所述钙源为硝酸钙、碳酸钙、磷酸钙、乙酸钙、草酸钙、柠檬酸钙、乳酸钙、葡萄糖酸钙、乙酰丙酸钙、氢氧化钙中的一种或几种。

15.按照权利要求14所述生物质制氢热载体的制备方法,其中,步骤(1)中所述钙源为草酸钙。

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