RU2019120810A - Способ получения водорода - Google Patents

Способ получения водорода Download PDF

Info

Publication number
RU2019120810A
RU2019120810A RU2019120810A RU2019120810A RU2019120810A RU 2019120810 A RU2019120810 A RU 2019120810A RU 2019120810 A RU2019120810 A RU 2019120810A RU 2019120810 A RU2019120810 A RU 2019120810A RU 2019120810 A RU2019120810 A RU 2019120810A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
elemental
metal
carbide
oxygen
particles
Prior art date
Application number
RU2019120810A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2019120810A3 (ru
RU2750631C2 (ru
Inventor
Тяньцунь СЯО
Питер П. ЭДВАРДС
Сяньгиу ЦЗЕ
Original Assignee
Оксфорд Юниверсити Инновейшн Лимитед
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Оксфорд Юниверсити Инновейшн Лимитед filed Critical Оксфорд Юниверсити Инновейшн Лимитед
Publication of RU2019120810A publication Critical patent/RU2019120810A/ru
Publication of RU2019120810A3 publication Critical patent/RU2019120810A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2750631C2 publication Critical patent/RU2750631C2/ru

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
    • C01B3/02—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen
    • C01B3/22—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by decomposition of gaseous or liquid organic compounds
    • C01B3/24—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by decomposition of gaseous or liquid organic compounds of hydrocarbons
    • C01B3/26—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by decomposition of gaseous or liquid organic compounds of hydrocarbons using catalysts
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/02—Processes for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/0266—Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a decomposition step
    • C01B2203/0277—Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a decomposition step containing a catalytic decomposition step
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/06—Integration with other chemical processes
    • C01B2203/066—Integration with other chemical processes with fuel cells
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/08—Methods of heating or cooling
    • C01B2203/0805—Methods of heating the process for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/0855—Methods of heating the process for making hydrogen or synthesis gas by electromagnetic heating
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/10—Catalysts for performing the hydrogen forming reactions
    • C01B2203/1041—Composition of the catalyst
    • C01B2203/1047—Group VIII metal catalysts
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/10—Catalysts for performing the hydrogen forming reactions
    • C01B2203/1041—Composition of the catalyst
    • C01B2203/1047—Group VIII metal catalysts
    • C01B2203/1052—Nickel or cobalt catalysts
    • C01B2203/1058—Nickel catalysts
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/10—Catalysts for performing the hydrogen forming reactions
    • C01B2203/1041—Composition of the catalyst
    • C01B2203/1047—Group VIII metal catalysts
    • C01B2203/1064—Platinum group metal catalysts
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/10—Catalysts for performing the hydrogen forming reactions
    • C01B2203/1041—Composition of the catalyst
    • C01B2203/1047—Group VIII metal catalysts
    • C01B2203/1064—Platinum group metal catalysts
    • C01B2203/107—Platinum catalysts
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/10—Catalysts for performing the hydrogen forming reactions
    • C01B2203/1041—Composition of the catalyst
    • C01B2203/1082—Composition of support materials
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/12—Feeding the process for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/1205—Composition of the feed
    • C01B2203/1211—Organic compounds or organic mixtures used in the process for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/1235—Hydrocarbons
    • C01B2203/1247—Higher hydrocarbons

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
  • Fuel Cell (AREA)

Claims (42)

1. Способ получения водорода, в котором осуществляют воздействие электромагнитного излучения на жидкую композицию, содержащую углеводород, в присутствии твердого катализатора, где катализатор содержит:
частицы, по меньшей мере, одного металла, содержащие один или более элементов, выбранных из Fе, Ni и Со; и
бескислородную керамику.
2. Способ по п. 1, в котором частицы металла выбирают из элементарного металла, металоорганического соединения, гидрида металла и карбида металла.
3. Способ по любому из пп. 1 и 2, в котором частицы металла содержат элементарное Fе, элементарный Ni или их смесь.
4. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором катализатор содержит дополнительные частицы металла, который является переходным металлом.
5. Способ по п. 4, в котором переходный металл выбирают из одного или более из Ti, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Mn, Tc, Re, Fe, Ru, Os, Co, Rh, Ir, Ni, Pd, Pt, Cu, Ag, Au и Zn.
6. Способ по п. 5, в котором переходный металл выбирают из одного или более из Fe,Ru, Os, Co, Rh, Ir, Ni, Pd, Pt и Cu.
7. Способ по п. 6, в котором переходный металл выбирают из одного или более из Fe, Ru, Co, Ni и Cu.
8. Способ по любому из пп. 4-7, в котором дополнительные частицы металла находятся в элементарной форме.
9. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором, по меньшей мере, частицы одного металла состоят из бинарной смеси элементарных металлов, выбранных из элементарного Fе и элементарного Ni (Fе/Ni), элементарного Fе и элементарного Со (Fе/Со), элементарного Fе и элементарного Ru (Fе/Ru), элементарного Fе и элементарной Сu (Fе/Сu), элементарного Ni и элементарного Со (Ni/Со), элементарного Ni и элементарного Ru (Ni/Ru); и элементарного Ni и элементарной Сu (Ni/Сu).
10. Способ по п. 9, в котором бинарную смесь элементарных металлов выбирают из элементарного Fе и элементарного Ni (Fе/Ni), элементарного Fе и элементарного Со (Fе/Со), элементарного Fе и элементарного Ru (Fе/Ru), и элементарного Fе и элементарной Сu (Fе/Сu).
11. Способ по п. 10, в котором бинарную смесь элементарных металлов выбирают из элементарного Fе и элементарного Ni (Fе/Ni).
12. Способ по любому из пп. 9-11, в котором отношение элементарных металлов составляет от около 10:1 до около 1:10, предпочтительно около 1:1.
13. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором катализатор имеет содержание частиц металла до около 50 масс.%.
14. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором катализатор имеет содержание частиц металла от около 2 масс.% до около 5 масс.%, предпочтительно около 5 масс.%.
15. Способ по любому из пп. 1-14, в котором бескислородная керамика является карбидом или нитридом.
16. Способ по п. 15, в котором бескислородную керамику выбирают из одного или более из карбида кремния, карбида бора, карбида вольфрама, карбида циркония, карбида алюминия, нитрида алюминия и нитрида кремния.
17. Способ по п. 16, в котором бескислородную керамику выбирают из карбида кремния, карбида бора, карбида вольфрама, карбида циркония и карбида алюминия.
18. Способ по п. 17, в котором бескислородную керамику выбирают из карбида кремния и нитрида кремния.
19. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором катализатор по существу состоит из элементарного Fе и/или элементарного Ni, нанесенных на карбид кремния.
20. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором жидкая композиция содержит, по меньшей мере, 75 масс.% С9-С20 углеводородов.
21. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором жидкая композиция содержит, по меньшей мере, около 90 масс.% С9-С20 углеводородов.
22. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором жидкая композиция содержит, по меньшей мере, около 90 масс.% С9-С17 углеводородов.
23. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором композиция по существу состоит из бескислородного нефтедизеля или коммерческого нефтедизеля.
24. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором электромагнитное излучение является микроволновым излучением.
25. Способ по п. 24, в котором микроволновое излучение имеет частоту от около 1,0 ГГц до около 4,0 ГГц, предпочтительно от около 2,0 ГГц до около 4,0 ГГц.
26. Способ по любому из предыдущих пунктов, где способ выполняют в отсутствие кислорода.
27. Способ по любому из предыдущих пунктов, где способ выполняют в отсутствие воды.
28. Гетерогенная смесь, содержащая твердый катализатор в однородной смеси с жидкой композицией, содержащей углеводород, где катализатор содержит:
частицы, по меньшей мере, одного металла, содержащие один или более элементов, выбранных из Fе, Ni и Со; и
бескислородную керамику.
29. Применение гетерогенной смеси по п. 28 для получения водорода.
30. Микроволновой реактор, содержащий гетерогенную смесь, где смесь содержит твердый катализатор в однородной смеси с жидкой композицией, содержащей углеводород, где катализатор содержит:
частицы, по меньшей мере, одного металла, содержащие один или более элементов, выбранных из Fе, Ni и Со; и
бескислородную керамику.
31. Транспортное средство, содержащее микроволновой реактор по п. 30.
32. Модуль топливного элемента, содержащий (i) топливный элемент и (ii) гетерогенную смесь, содержащую твердый катализатор в однородной смеси с жидкой композицией, содержащей углеводород, где катализатор содержит:
частицы, по меньшей мере, одного металла, содержащие один или более элементов, выбранных из Fе, Ni и Со; и
бескислородную керамику.
33. Модуль по п. 32, дополнительно содержащий (iii) источник электромагнитного излучения.
34. Транспортное средство или электронное устройство, содержащее модуль топливного элемента по любому из пп. 32 и 33.
RU2019120810A 2016-12-05 2017-12-04 Способ получения водорода RU2750631C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GBGB1620667.4A GB201620667D0 (en) 2016-12-05 2016-12-05 Process
GB1620667.4 2016-12-05
PCT/GB2017/053645 WO2018104712A1 (en) 2016-12-05 2017-12-04 Process for producing hydrogen

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2019120810A true RU2019120810A (ru) 2021-01-11
RU2019120810A3 RU2019120810A3 (ru) 2021-01-11
RU2750631C2 RU2750631C2 (ru) 2021-06-30

Family

ID=58159760

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019120810A RU2750631C2 (ru) 2016-12-05 2017-12-04 Способ получения водорода

Country Status (8)

Country Link
EP (1) EP3548427B1 (ru)
JP (1) JP7000446B2 (ru)
CN (1) CN110267911A (ru)
DK (1) DK3548427T3 (ru)
ES (1) ES2874374T3 (ru)
GB (1) GB201620667D0 (ru)
RU (1) RU2750631C2 (ru)
WO (1) WO2018104712A1 (ru)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220040469A (ko) 2019-07-23 2022-03-30 옥스포드 유니버시티 이노베이션 리미티드 방법
CN110756213B (zh) * 2019-11-07 2022-08-26 中国科学院上海高等研究院 一种氮化铝基催化剂、制备方法及应用
GB2609385A (en) * 2021-05-07 2023-02-08 Cha Corp Microwave cracking of hydrocarbons
CN113732013A (zh) * 2021-08-27 2021-12-03 昆明理工大学 一种废弃光伏组件的微波催化处理方法及其得到的硅碳复合材料
WO2023044149A1 (en) * 2021-09-20 2023-03-23 Texas Tech University System In-situ hydrogen generation and production from petroleum reservoirs

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4574038A (en) * 1985-08-01 1986-03-04 Alberta Oil Sands Technology And Research Authority Microwave induced catalytic conversion of methane to ethylene and hydrogen
US6911161B2 (en) * 2002-07-02 2005-06-28 Conocophillips Company Stabilized nickel-containing catalysts and process for production of syngas
US7179442B2 (en) * 2002-12-20 2007-02-20 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Catalyst formulations containing Group 11 metals for hydrogen generation
JP2004319333A (ja) 2003-04-17 2004-11-11 Sekisui Chem Co Ltd 水素発生装置
US7544342B2 (en) * 2004-08-25 2009-06-09 The Boc Group, Inc. Hydrogen production process
US8075869B2 (en) * 2007-01-24 2011-12-13 Eden Energy Ltd. Method and system for producing a hydrogen enriched fuel using microwave assisted methane decomposition on catalyst
CN101314128B (zh) * 2007-05-31 2013-02-13 中国科学院大连化学物理研究所 一种自热重整制氢催化剂及其制备方法
JP6200711B2 (ja) 2013-07-19 2017-09-20 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構 水素製造装置および水素製造方法
JP6209398B2 (ja) 2013-08-27 2017-10-04 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構 水素製造装置および水素製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
GB201620667D0 (en) 2017-01-18
ES2874374T3 (es) 2021-11-04
ES2874374T8 (es) 2022-01-21
CN110267911A (zh) 2019-09-20
DK3548427T3 (da) 2021-05-31
RU2019120810A3 (ru) 2021-01-11
JP7000446B2 (ja) 2022-02-04
WO2018104712A1 (en) 2018-06-14
EP3548427B1 (en) 2021-03-31
EP3548427A1 (en) 2019-10-09
RU2750631C2 (ru) 2021-06-30
JP2020500832A (ja) 2020-01-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2019120810A (ru) Способ получения водорода
Zhao et al. Reductive transformation of layered‐double‐hydroxide nanosheets to Fe‐based heterostructures for efficient visible‐light photocatalytic hydrogenation of CO
Prieto et al. Design and synthesis of copper–cobalt catalysts for the selective conversion of synthesis gas to ethanol and higher alcohols
Li et al. Performance of Cu/TiO2‐SiO2 catalysts in hydrogenation of furfural to furfuryl alcohol
Penner et al. Formation of intermetallic compounds by reactive metal–support interaction: a frequently encountered phenomenon in catalysis
Claridge et al. Study of the temperature-programmed reaction synthesis of early transition metal carbide and nitride catalyst materials from oxide precursors
Rodriguez et al. Charge Polarization at a Au–TiC Interface and the Generation of Highly Active and Selective Catalysts for the Low‐Temperature Water–Gas Shift Reaction
Uzun et al. Real‐time characterization of formation and breakup of iridium clusters in highly dealuminated zeolite Y
US20080220296A1 (en) PtRu core-shell nanoparticles for heterogeneous catalysis
EP3907001A1 (en) Catalyst for hydrogenation reaction and preparation method for same
Kim et al. Tetraglyme-mediated synthesis of Pd nanoparticles for dehydrogenation of ammonia borane
Wang et al. Effect of H2O on Cu-based catalyst in one-step slurry phase dimethyl ether synthesis
RU2007122623A (ru) Огнеупор, способ его производства и исходный материал для огнеупора
Du et al. Cu‐decorated ZnO nanorod array integrated structured catalysts for low‐pressure CO2 hydrogenation to methanol
Li et al. Steering the reaction pathway of syngas-to-light olefins with coordination unsaturated sites of ZnGaOx spinel
Kadu et al. Reductive cyclization of levulinic acid to γ-valerolactone over non-noble bimetallic nanocomposite
Wu et al. Mg 2+-assisted low temperature reduction of alloyed AuPd/C: an efficient catalyst for hydrogen generation from formic acid at room temperature
Riani et al. Cobalt nanoparticles mechanically deposited on α‐Al2O3: a competitive catalyst for the production of hydrogen through ethanol steam reforming
Da Won et al. Rh-Mn/tungsten carbides for direct synthesis of mixed alcohols from syngas: Effects of tungsten carbide phases
Guo et al. High Performance of Single‐atom Catalyst Pd1/MgO for Semi‐hydrogenation of Acetylene to Ethylene in Excess Ethylene
Liu et al. Dealuminated Beta zeolite reverses Ostwald ripening for durable copper nanoparticle catalysts
Borshch et al. Polymetallic catalysts for the Fischer–Tropsch synthesis and hydrodesulfurization prepared using self-propagating high-temperature synthesis
Souza et al. Development of new materials from waste electrical and electronic equipment: Characterization and catalytic application
Zeng et al. Boron Modified Cu/Al2O3 Catalysts for the Selective Reductive Amination of Levulinic Acid to N‐Substituted Pyrrolidinones
Dong et al. The highly effective hydrogenolysis-based debenzylation of tetraacetyl-dibenzyl-hexaazaisowurtzitane (TADBIW) using a palladium/DOWEX catalyst having a synergistic effect