[发明专利]一种利用甲烷和水为原料生产氢气的方法有效
| 申请号： | 201910939353.0 | 申请日： | 2019-09-30 |
| 公开（公告）号： | CN110562913B | 公开（公告）日： | 2020-06-23 |
| 发明（设计）人： | 郝海刚;曹成;宫聚辉;崔林霞;孙瑞琴;石可;卢珂;张铭元;闫哲;胡明浩;高瑞 | 申请（专利权）人： | 内蒙古大学 |
| 主分类号： | C01B3/02 | 分类号： | C01B3/02;C01B3/06 |
| 代理公司： | 济南诚智商标专利事务所有限公司 37105 | 代理人： | 韩百翠 |
| 地址： | 010020 内蒙古*** | 国省代码： | 内蒙古;15 |
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| 摘要： | 本发明公开了一种利用甲烷和水为原料生产氢气的方法。本发明创造性地将三氧化二铁作为循环反应物料，巧妙的利用铁物相之间相互转换的化学反应生产氢气。首先将氧化铁用氢气还原为纯铁，然后利用铁与甲烷反应发生碳化反应，生成碳化铁和氢气，最后再利用碳化铁和水发生氧化反应生成氧化铁、二氧化碳和氢气。虽然氧化铁转变为纯铁的过程中消耗了一部分氢气，但是在纯铁被甲烷碳化和碳化铁被水氧化的过程中产生了更多的氢气，因此本发明最终实现了以甲烷和水为原料制备氢的目的。上述方法的设备和原料的投资小，能量利用效率和原料利用效率都明显优于煤炭制氢技术和天然气重整制氢技术，更适合大规模的推广使用。 | ||
| 搜索关键词： | 一种 利用 甲烷 原料 生产 氢气 方法 | ||
【主权项】：
1.一种利用甲烷和水为原料生产氢气的方法，其特征是，以水和甲烷为原料，以三氧化二铁为循环反应物料生产氢气，/n具体包括以下步骤：/n(1)氧化铁用氢气还原为纯铁/n将氧化铁均匀的装填在主反应塔中；将氢气通入主反应塔底部，100-700℃下与主反应塔中的氧化铁发生反应，生成纯铁和水蒸气；/n未反应的氢气和生成的水蒸汽从主反应塔顶部离开进入气体分离装置，氢气循环使用，水蒸汽经冷却后储存备用；/n(2)甲烷和铁发生碳化反应生成碳化铁和氢气/n待主反应塔中的氧化铁全部转化为纯铁后，将氢气切换为甲烷气体从主反应塔底部进入，300-800℃下与纯铁进行碳化反应，生成碳化铁和氢气；/n未反应的甲烷和生成的氢气从主反应塔顶部离开，进入气体分离装置；分离后的甲烷循环使用，氢气经净化后送入氢气储存罐；/n(3)水蒸气与碳化铁发生氧化反应生成氧化铁、二氧化碳和氢气/n待主反应塔中的纯铁全部转化为碳化铁后，将甲烷气体切换为水蒸汽并从主反应塔底部引入，与碳化铁100-500℃下进行反应，生成氧化铁、二氧化碳和氢气；/n未反应的水蒸汽、生成的氢气和二氧化碳从主反应塔顶部离开，进入气体分离装置，分离出的水蒸汽循环使用，分离出的氢气和二氧化碳分别送入相应储罐；/n(4)到此，完成一个循环反应，进入下一个循环反应。/n
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