CN101734628B - 一种用镁基储氢材料对噻吩进行加氢的方法 - Google Patents
一种用镁基储氢材料对噻吩进行加氢的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101734628B CN101734628B CN2009102311485A CN200910231148A CN101734628B CN 101734628 B CN101734628 B CN 101734628B CN 2009102311485 A CN2009102311485 A CN 2009102311485A CN 200910231148 A CN200910231148 A CN 200910231148A CN 101734628 B CN101734628 B CN 101734628B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- hydrogen
- hydrogen storage
- gac
- magnesium
- storage material
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Catalysts (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
Abstract
本发明公开一种用镁基储氢材料对噻吩进行加氢的方法，特征是包括步骤：以活性炭、铁、锰与镁为原料制取储氢材料；使噻吩与步骤a获得的储氢材料接触，在250～350℃温度条件下进行反应生成硫化氢。上述步骤中，以活性炭为载体，用浸渍法负载铁和锰，然后与镁粉在氢气中进行反应球磨即可制得所述储氢材料。本发明用镁基储氢材料作为噻吩加氢的氢源和催化剂，使噻吩加氢转化为硫化氢，不使用稀有金属和重金属催化剂，反应压强不超过1.0MPa、反应温度不超过350℃，对加氢反应器材质要求低。
Description
技术领域
本发明涉及一种用镁基储氢材料对噻吩进行加氢的方法。
背景技术
在用焦炉煤气合成甲醇的工艺流程中，有甲烷转化反应和甲醇合成反应，这两步反应一般都采用铜基催化剂，但铜基催化剂对硫敏感，易于硫化中毒，所以需先对焦炉煤气进行深度净化，尽可能地脱除其中的含硫化合物。焦炉煤气先用栲胶法等方法脱除其中的硫化氢后，可再用水解法脱除煤气中的硫氧化碳和二硫化碳，但是水解法对煤气中的噻吩基本不起作用。噻吩经加氢反应可转化为硫化氢(C4H4S+4H2→C4H10+H2S)，再用氧化锌等脱硫剂可将硫化氢吸收(ZnO+H2S→ZnS+H2O)，从而实现焦炉煤气的深度脱硫。目前所用的硫化物加氢催化剂一般为铁钼、镍钼、钴钼，反应温度350～450℃、压强1.0～2.5MPa，其存在的问题是，钼、镍、钴金属催化剂资源少、成本高、易失活，加氢反应在高温和高压下进行，致使对设备材质要求高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种用镁基储氢材料对噻吩进行加氢的方法。
本发明为实现其目的所采用的技术方案是：
一种用镁基储氢材料对噻吩进行加氢的方法，包括步骤：
a以活性炭、铁、锰与镁为原料制取储氢材料；
b使噻吩与步骤a获得的储氢材料接触，在250～350℃温度条件下进行反应生成硫化氢。
上述步骤a中，以活性炭为载体，用浸渍法负载铁和锰，然后与镁粉在氢气中进行反应球磨即可制得上述储氢材料。
上述步骤a中包括步骤：
a1将活性炭在FeCl3和MnCl2水溶液中浸渍一定时间后，烘干，再在氢气流中于一定温度下处理一定时间，待冷却后为负载Fe和Mn活性炭，再与镁粉混合形成含镁混合物；
a2将上述含镁混合物装入球磨罐，用氢气置换球磨罐内的空气，并充氢气至1～2MPa，再置于球磨机中球磨2～4小时即可制得上述储氢材料。
上述步骤a1中，FeCl3和MnCl2的用量均为活性炭的1wt％～5wt％，活性炭在FeCl3和MnCl2水溶液中的浸渍时间为10～60分钟；在氢气中处理浸渍过FeCl3和MnCl2的活性炭的温度为500～900℃、时间为30～60分钟。
上述步骤a1中，含镁粉混合物中，负载Fe和Mn活性炭占10wt％～30wt％。
本发明的有益效果是：用镁基储氢材料作为噻吩加氢的氢源和催化剂，使噻吩加氢转化为硫化氢，不使用稀有金属和重金属催化剂，反应压强不超过1.0MPa、反应温度不超过350℃，对加氢反应器材质要求低。
本发明的原理是：Fe和Mn是氢气分子解离为原子以及噻吩加氢反应的催化剂，活性炭的比表面积大，可使Fe和Mn有较高的分散度；活性炭是镁粉球磨的良好助磨剂，能有效地防止镁粉团聚，使镁粉易于磨至纳米级，以改善镁的吸氢和放氢动力学性能；储氢材料的放氢温度为250～350℃，释放至材料表明的高活性氢与噻吩发生反应，使噻吩在温和的条件下即可转化为硫化氢。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细说明：
实施例1
在杏壳活性炭中加入FeCl3和MnCl2，二者的用量分别为该活性炭的2wt％和3wt％，再加入水，水的质量为活性炭的15倍，浸渍30分钟，去掉溶液，于110℃烘干，再转入直径为20mm的反应管中，通氢气，升温至800℃，恒温40分钟，冷却后为负载Fe和Mn活性炭，然后与镁粉混合形成含镁混合物，含镁混合物中负载Fe和Mn活性炭占10wt％，装入250mL真空球磨罐，磨球与物料质量比为40∶1，通氢气置换排除球磨罐内空气，再充入氢气到2MPa，并置于ND7-2型行星球磨机中球磨3小时，球磨机主轴转速为270r/min，制得储氢材料，然后将储氢材料装入间歇式反应釜，加入噻吩，加热至300℃，恒温30分钟，反应后测得储氢材料中26％的氢与噻吩反应转入了硫化氢。
实施例2
与实施例1不同之处在于，FeCl3和MnCl2二者的用量均为活性炭的5wt％，活性炭在FeCl3和MnCl2水溶液中的浸渍时间为10分钟，烘干后通氢气处理的温度为500℃、时间为60分钟，所制得储氢材料与噻吩接触进行反应后34％的氢转入了硫化氢。
实施例3
与实施例1不同之处在于，FeCl3和MnCl2二者的用量均为活性炭的1wt％，活性炭在FeCl3和MnCl2水溶液中的浸渍时间为60分钟，烘干后通氢气处理的温度为900℃、时间为30分钟，所制得储氢材料与噻吩接触进行反应后22％的氢转入了硫化氢。
实施例4
与实施例1不同之处在于，球磨制备储氢材料时，含镁混合物中，负载Fe和Mn活性炭占30wt％，球磨罐中所充氢气压强为1MPa，球磨时间为4小时，所制得储氢材料与噻吩接触进行反应后29％的氢转入了硫化氢。
实施例5
与实施例1不同之处在于，活性炭浸渍FeCl3和MnCl2后通氢气处理的温度为700℃、时间为50分钟，球磨制备储氢材料时，含镁混合物中，负载Fe和Mn活性炭占20wt％，球磨罐中所充氢气压强为1MPa，球磨时间为2小时，所制得储氢材料与噻吩接触进行反应后26％的氢转入了硫化氢。
实施例6
与实施例1不同之处在于，FeCl3和MnCl2二者的用量分别为活性炭的1wt％和4wt％，活性炭在FeCl3和MnCl2水溶液中的浸渍时间为30分钟，通氢气处理的温度为800℃、时间为40分钟，球磨制备储氢材料时充入球磨罐氢气的压强为3MPa，球磨时间为2小时，所制得储氢材料与噻吩接触进行反应后27％的氢转入了硫化氢。
实施例7
与实施例1不同之处在于，球磨制备储氢材料时，含镁混合物中，负载Fe和Mn活性炭占15wt％，充入球磨罐氢气的压强为1MPa，球磨时间为5小时，所制得储氢材料与噻吩接触进行反应后19％的氢转入了硫化氢。
实施例8
与实施例1不同之处在于，FeCl3和MnCl2二者的用量分别为活性炭的3wt％和2wt％，活性炭在FeCl3和MnCl2水溶液中的浸渍时间为20分钟，通氢气处理的温度为750℃、时间为45分钟，球磨制备储氢材料时，含镁混合物中，负载Fe和Mn活性炭占25wt％，所制得储氢材料与噻吩接触进行反应的温度为250℃，反应后46％的氢转入了硫化氢。
实施例9
与实施例1不同之处在于，球磨制备储氢材料时，含镁混合物中，负载Fe和Mn活性炭占15wt％，球磨时间为4小时，所制得储氢材料与噻吩接触进行反应的温度为280℃，反应后28％的氢转入了硫化氢。
实施例10
与实施例1不同之处在于，FeCl3和MnCl2二者的用量均为活性炭的2wt，活性炭在FeCl3和MnCl2水溶液中的浸渍时间为20分钟，通氢气处理的温度为700℃、时间为35分钟，球磨制备储氢材料时，含镁混合物中，负载Fe和Mn活性炭占30wt％，球磨时间为2小时，所制得储氢材料与噻吩接触进行反应的温度为350℃，反应后30％的氢转入了硫化氢。
实施例11
与实施例1不同之处在于，球磨制备储氢材料时，含镁混合物中，负载Fe和Mn活性炭占25wt％，充入球磨罐氢气的压强为1MPa、球磨时间为2小时，所制得储氢材料与噻吩接触进行反应的温度为330℃，反应后27％的氢转入了硫化氢。
实施例12
与实施例1不同之处在于，FeCl3和MnCl2二者的用量分别为活性炭的5wt％和1wt％，活性炭在FeCl3和MnCl2水溶液中的浸渍时间为20分钟，通氢气处理的温度为900℃、时间为35分钟，球磨制备储氢材料时，含镁混合物中，负载Fe和Mn活性炭占20wt％，，所制得储氢材料与噻吩接触进行反应的温度为270℃，反应后31％的氢转入了硫化氢。
实施例13
与实施例1不同之处在于，FeCl3和MnCl2二者的用量均为活性炭的4wt％，活性炭在FeCl3和MnCl2水溶液中的浸渍时间为15分钟，通氢气处理的温度为850℃、时间为55分钟，球磨制备储氢材料时，含镁混合物中，负载Fe和Mn活性炭占25wt％，，所制得储氢材料与噻吩接触进行反应的温度为310℃，反应后40％的氢转入了硫化氢。
Claims (3)
1.一种用镁基储氢材料对噻吩进行加氢的方法，特征在于其包括步骤：
a以活性炭、铁、锰与镁为原料制取储氢材料；
b使噻吩与步骤a获得的储氢材料接触，在250～350℃温度条件下进行反应生成硫化氢；
所述步骤a中，以活性炭为载体，用浸渍法负载铁和锰，然后与镁粉在氢气中进行反应球磨即可制得所述储氢材料；
所述步骤a中包括步骤：
a1将活性炭在FeCl3和MnCl2水溶液中浸渍一定时间后，烘干，再在氢气流中于一定温度下处理一定时间，待冷却后为负载Fe和Mn活性炭，再与镁粉混合形成含镁混合物；
a2将上述含镁混合物装入球磨罐，用氢气置换球磨罐内的空气，并充氢气至1～2MPa，再置于球磨机中球磨2～4小时即可制得所述储氢材料。
2.根据权利要求1所述的用镁基储氢材料对噻吩进行加氢的方法，其特征在于：所述步骤a1中，FeCl3和MnCl2的用量均为活性炭的1wt％～5wt％，活性炭在FeCl3和MnCl2水溶液中的浸渍时间为10～60分钟；在氢气中处理浸渍过FeCl3和MnCl2的活性炭的温度为500～900℃、时间为30～60分钟。
3.根据权利要求2所述的用镁基储氢材料对噻吩进行加氢的方法，其特征在于：所述步骤a1中，含镁粉混合物中，负载Fe和Mn活性炭占10wt％～30wt％。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2009102311485A CN101734628B (zh) | 2009-12-10 | 2009-12-10 | 一种用镁基储氢材料对噻吩进行加氢的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2009102311485A CN101734628B (zh) | 2009-12-10 | 2009-12-10 | 一种用镁基储氢材料对噻吩进行加氢的方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101734628A CN101734628A (zh) | 2010-06-16 |
| CN101734628B true CN101734628B (zh) | 2011-07-27 |
Family
ID=42458749
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2009102311485A Expired - Fee Related CN101734628B (zh) | 2009-12-10 | 2009-12-10 | 一种用镁基储氢材料对噻吩进行加氢的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN101734628B (zh) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108483394B (zh) * | 2018-04-28 | 2021-09-14 | 洛阳师范学院 | 一种用储氢材料对二氧化碳进行加氢的方法 |
| CN110590488B (zh) * | 2019-09-30 | 2022-03-22 | 洛阳师范学院 | 利用复合储氢材料对一氧化碳加氢制备低碳烯烃的方法 |
| CN112354568B (zh) * | 2020-11-16 | 2023-03-24 | 滨州中科催化技术有限公司 | 一种镁基焦炉煤气加氢脱硫催化剂及其制备方法 |
-
2009
- 2009-12-10 CN CN2009102311485A patent/CN101734628B/zh not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN101734628A (zh) | 2010-06-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Kaya | Evaluating organic waste sources (spent coffee ground) as metal-free catalyst for hydrogen generation by the methanolysis of sodium borohydride | |
| Kaya | Production of metal-free catalyst from defatted spent coffee ground for hydrogen generation by sodium borohyride methanolysis | |
| Fangaj et al. | Apricot Kernel shell waste treated with phosphoric acid used as a green, metal-free catalyst for hydrogen generation from hydrolysis of sodium borohydride | |
| Yuan et al. | Effects of heat-treatment temperature on properties of Cobalt–Manganese–Boride as efficient catalyst toward hydrolysis of alkaline sodium borohydride solution | |
| Dai et al. | Effect of trapped hydrogen on the induction period of cobalt–tungsten–boron/nickel foam catalyst in catalytic hydrolysis reaction of sodium borohydride | |
| CN109759064B (zh) | 一种Co@C/生物质催化剂及其制备方法和应用 | |
| Saka | Metal-free catalysts with phosphorus and oxygen doped on carbon-based on Chlorella Vulgaris microalgae for hydrogen generation via sodium borohydride methanolysis reaction | |
| JP6305387B2 (ja) | マグネシウムおよび珪素を含む組成物を用いた水素生成 | |
| Duman et al. | A novel Microcystis aeruginosa supported manganese catalyst for hydrogen generation through methanolysis of sodium borohydride | |
| CN110523424B (zh) | 一种基于Ru/NPC-CoxO制氢催化剂及制备方法 | |
| CN111013663B (zh) | 一种用于催化液体有机氢载体吸氢和放氢的基于过渡金属-硼的催化剂及其制备方法 | |
| Xu et al. | Research progress on catalysts for hydrogen generation through sodium borohydride alcoholysis | |
| CN101734628B (zh) | 一种用镁基储氢材料对噻吩进行加氢的方法 | |
| Saka | Very efficient dehydrogenation of methanolysis reaction with nitrogen doped Chlorella Vulgaris microalgae carbon as metal-free catalysts | |
| CN108246332B (zh) | 一种二维非贵金属负载型催化剂及其制备方法和应用 | |
| CN111013662B (zh) | 一类金属氢化物增强性能的有机储氢液体加氢或脱氢催化剂及其制备方法 | |
| CN107754830B (zh) | 一种非晶态合金催化剂、其制备方法及其用于肼分解制氢的应用 | |
| CN107754831B (zh) | 一种非晶态合金催化剂、其制备方法及其用于氨硼烷分解制氢的应用 | |
| CN107008483A (zh) | 一种用于生物质焦油蒸汽重整催化剂及其制备方法 | |
| CN112320757B (zh) | 一种纳米硼氢化锂、其原位制备方法和应用 | |
| CN101734627B (zh) | 一种用镁基储氢材料对二硫化碳进行加氢的方法 | |
| CN112246253B (zh) | 一种Co15Fe3S16纳米点状化合物及其制备方法 | |
| CN113292519A (zh) | 磁性金钴复合物催化剂及其制备方法和应用 | |
| CN101862659B (zh) | 用于制备甲醇的催化供氢材料及其制备方法 | |
| CN110092702A (zh) | 一种生物焦催化加氢制备甲烷的方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20110727 Termination date: 20211210 |