CN117446750A - 一种有机氢化物的复配体系及应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及储氢材料技术领域，特别是涉及一种有机氢化物的复配体系及应用，包括完全互溶的有机氢载体一和有机氢载体二，有机氢载体一包括十氢萘、四氢萘、全氢菲、全氢蒽和全氢N‑乙基咔唑中的一种或多种，有机氢载体二包括甲基环己烷、环己烷、全氢苄基甲苯、全氢二苄基甲苯、联环己烷、全氢‑1‑甲基萘、全氢甲基吲哚、全氢二甲基吲哚、全氢‑2‑甲基萘中的一种或多种。本发明采用上述一种有机氢化物的复配体系及应用，解决了现有技术中脱氢产物为固体不便于运输的问题，并且复配体系储氢质量密度高，释氢速率高，对现有的基础设备进行适当调整即可满足储存和运输的需求，适合长距离氢能的输送，并且能够循环使用，降低成本。
Description
技术领域
本发明涉及储氢材料技术领域，特别是涉及一种有机氢化物的复配体系及应用。
背景技术
诸多新能源中，氢能相比于其他能源拥有储量大、来源广泛、能量密度高、污染小等诸多优点，在燃料电池以及替代化石燃料等方面具有良好的应用前景，是未来最有前途的能源之一，但目前氢能的储存和运输技术还远未达到成熟的程度，氢气储运技术的发展对实现氢能大规模应用起重要支撑作用。现有技术中氢能的储运主要为固态储运、高压气态储运和低温液化储氢，其中固体运输存在运输不便且难以与现有基础设施相契合，质量密度低，其大规模应用受限的问题；高压气态储运存在所需空间大、运输成本高、安全性难以保证且对气体钢瓶材料要求较高，尚不适于长距离、大规模氢能输送的问题；低温液化储氢可实现更高的单位体积能量密度，但液化过程能耗很高，对容器要求极为严格，其经济性须进一步研究。因此，亟需提出一种质量储氢密度高并便于运输的储氢材料。
发明内容
本发明的目的是提供一种有机氢化物的复配体系及应用，解决了现有技术中脱氢产物为固体不便于运输的问题，并且复配体系储氢质量密度高，释氢速率高，对现有的基础设备进行适当调整即可满足储存和运输的需求，适合长距离氢能的输送，并且能够循环使用，降低成本。
为实现上述目的，本发明提供了一种有机氢化物的复配体系，包括完全互溶的有机氢载体一和有机氢载体二，有机氢载体一包括十氢萘、四氢萘、全氢菲、全氢蒽和全氢N-乙基咔唑中的一种或多种，有机氢载体二为脱氢产物为液体的有机氢化物包括甲基环己烷、环己烷、全氢苄基甲苯、全氢二苄基甲苯、联环己烷、全氢-1-甲基萘、全氢甲基吲哚、全氢二甲基吲哚、全氢-2-甲基萘中的一种或多种。
优选的，有机氢载体一与有机氢载体二的比例为完全脱氢后有机氢载体一的脱氢产物全部溶于有机氢载体二的脱氢产物中。
一种有机氢化物的复配体系的应用，应用于氢气储运。
优选的，在氢气储运的脱氢反应中所用催化剂为对复配体系中任一组分都有催化活性的催化剂。
优选的，催化剂为Pt/MgAl2O4，脱氢反应用的脱氢反应器为间歇反应器或固定床反应器。
本发明的有益效果
(1)制得的有机氢化物复配体系应用于氢能储运，质量储氢密度高；释氢速率高；复配体系常温下以液态的形式存在，其性质和燃料油类似，对现有的基础设备进行适当调整即可满足储存和运输的需求，大大降低后期规模化应用的成本，适合长距离氢能的输送。
(2)有机氢化物复配体系的加氢反应和脱氢反应高度可逆，对贵金属Pt的利用率高，可循环使用，成本较低，并且有机氢化物稳定性好，储存和远距离运输安全；经济性好，在远距离运输方面，成本效益分别比高压气态运输和低温液态运输的成本效益高20％和30％。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明所用的有机氢化物间歇脱氢反应考评装置的示意图；
图2为本发明中利用Aspen模拟的萘在甲苯中的溶解度曲线图；
图3为实施例1和对比例1-2脱氢反应前10min的脱氢速率的折线图；
图4为实施例1和对比例1-2脱氢反应前20min的脱氢速率的折线图；
图5为实施例2和对比例1、对比例3脱氢反应释氢速率的折线图；
图6为实施例2-4十氢萘与甲基环己烷复配体系脱氢反应释氢速率的折线图。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明进一步描述。除非另外定义，本发明使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明提到的上述特征或具体实例提到的特征可以任意组合，这些具体实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
实施例1
一种有机氢化物的复配体系，分别量取0.4ml十氢萘与0.4ml全氢二苄基甲苯，摇晃并超声使其混合均匀，得到十氢萘-全氢二苄基甲苯复配体系。
实施例2
一种有机氢化物的复配体系，分别量取一定体积的十氢萘与甲基环己烷，使两者摩尔比为1：1，摇晃并超声使其混合均匀，得到十氢萘-甲基环己烷复配体系。
实施例3
一种有机氢化物的复配体系，分别量取一定体积的十氢萘与甲基环己烷，使两者摩尔比为1：2，摇晃并超声使其混合均匀，得到十氢萘-甲基环己烷复配体系。
实施例4
一种有机氢化物的复配体系，分别量取一定体积的十氢萘与甲基环己烷，使两者摩尔比为1：3，摇晃并超声使其混合均匀，得到十氢萘-甲基环己烷复配体系。
对比例1
使用0.8ml的十氢萘作为有机氢载体。
对比例2
使用0.8ml的全氢二苄基甲苯作为有机氢载体。
对比例3
使用甲基环己烷作为有机氢载体。
进行溶解度测试。
其中十氢萘的脱氢产物为萘，全氢二苄基甲苯的脱氢产物为二苄基甲苯，甲基环己烷的脱氢产物为甲苯。因此，测试萘在甲苯中的溶解度，根据溶解度确定复配体系中十氢萘与全氢二苄基甲苯的配比。
量取20ml二苄基甲苯，置于50ml圆底烧瓶中，一边搅拌一边分批加入萘，直至萘不能溶解，即可得到常温下萘在二苄基甲苯中的溶解度。
常温下配置5wt％、6wt％、8wt％、10wt％、13wt％、16wt％的萘/二苄基甲苯溶液，将一系列溶液在-20℃和-10℃的温度下存放过夜，若析出固体萘，则说明此温度下萘在二苄基甲苯中的溶解度小于原溶液的浓度。
实验测得的不同温度下萘在二苄基甲苯和甲苯中的溶解度如表1所示。
利用Aspen计算得到萘在甲基环己烷中的溶解度曲线如图2所示。
表1不同温度下萘在甲苯和二苄基甲苯中的溶解度
图2为本发明中利用Aspen模拟的萘在甲苯中的溶解度曲线图，由表1和图2可知，十氢萘的脱氢产物萘在甲基环己烷的脱氢产物甲苯和全氢二苄基甲苯的脱氢产物二苄基甲苯中都有一定的溶解度，复配方法可以解决萘常温下为固体导致运输不便的问题。
将实施例1-4制得的有机氢化物复配体系和对比例1-3制得的有机氢载体进行脱氢反应，检测其释氢速率。
脱氢反应所用催化剂的制备
(1)催化剂粉末的制备
将0.03mol异丙醇铝和0.015mol四水乙酸镁混合于50mL无水乙醇中，装入100mL微型高压反应釜中；以500rpm/min持续搅拌混合物并加热至120℃保持10h，随后升温至160℃再保持10h；冷却至室温后，将釜内混合物离心，用去离子水和乙醇多次洗涤，100℃干燥12h，最后在马弗炉中700℃煅烧5h，得到催化剂载体。
在1g催化剂载体载体上滴加1wt％Pt的氯铂酸乙醇溶液，用玻璃棒搅拌均匀，室温陈化12h，80℃干燥过夜。
(2)催化剂粉末还原
将催化剂粉末放入管式炉中，在10％ H2/Ar氛围中以5℃/min的升温速率升到300℃并保持3h，冷却至室温后取出备用。
将实施例1制得的十氢萘-全氢二苄基甲苯复配体系和对比例1、对比例2制得的有机氢载体分别在250℃、270℃、290℃条件下进行脱氢反应，检测其释氢速率。
分别将0.1g上述催化剂放置于图1所示有机氢化物脱氢反应考评装置中的圆底烧瓶中，放置于加热套中分别加热到250℃、270℃、290℃；稳定一段时间后往圆底烧瓶中加入0.8ml实施例1配制的复配体系、对比例1配制的有机氢载体和对比例2配制的有机氢载体，在常压回流的条件下进行脱氢反应，利用排水法计算此脱氢反应的释氢速率。具体的脱氢反应如表2所示。
表2实施例1和对比例1-2的脱氢反应
图3为实施例1和对比例1-2脱氢反应前10min的脱氢速率的折线图，图4为实施例1和对比例1-2脱氢反应前20min的脱氢速率的折线图，由表2和图3-4可知，随着温度的升高复配体系的释氢速率也逐渐增大，复配体系的释氢速率逐渐接近十氢萘的释氢速率。
将实施例2制得的十氢萘-甲基环己烷复配体系和对比例1和对比例2制得的有机氢载体分别在260℃、280℃、300℃条件下使用固定床反应器进行脱氢反应，检测其释氢速率。
分别将0.1g上述催化剂放置于反应器中，然后将实施例2得到的十氢萘-甲基环己烷复配体系、对比例1和对比例3制得的有机氢载体吸入进样针中待用，以N2为载气流速10ml/min，复配溶液体系以40μl/min的流速进入反应器，调节固定床温度，分别在260℃、280℃和300℃进行脱氢反应。反应后的气体进入色谱检测氢气比例，计算释氢速率。具体的脱氢反应如表3所示。
表3实施例2和对比例1、对比例3的脱氢反应
图5为实施例2和对比例1、对比例3脱氢反应释氢速率的折线图，由表3和图5可知，复配体系的释氢速率高于十氢萘的释氢速率。
分别将实施例2、实施例3和实施例4制得的十氢萘-甲基环己烷复配体系分别在260℃、280℃、300℃条件下进行脱氢反应，检测其释氢速率。
分别将0.1g上述催化剂放置于反应器中，然后将实施例2、实施例3、实施例4分别得到的十氢萘-甲基环己烷复配体系吸入进样针中待用，以N2为载气流速10ml/min，复配溶液体系以0.279mmol/min的流速进入反应器，调节固定床温度，分别在260℃、280℃和300℃进行脱氢反应。反应后的气体进入色谱检测氢气比例，计算释氢速率。具体的脱氢反应如表4所示。
表4实施例2-4制得的十氢萘-甲基环己烷复配体系的脱氢反应
图6为实施例2-4十氢萘与甲基环己烷复配体系脱氢反应释氢速率的折线图，由表4和图6可知，实施例4的复配体系，即当十氢萘与甲基环己烷的摩尔比为1:3时，复配体系的释氢速率最好。
因此，本发明提供的一种有机氢化物的复配体系可应用于氢能储运，质量储氢密度高，释氢速率高，复配体系常温下以液态的形式存在，对现有的基础设备进行适当调整即可满足储存和运输的需求，大大降低后期规模化应用的成本，适合长距离氢能的输送。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其进行限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本发明技术方案的精神和范围。
Claims (4)
1.一种有机氢化物的复配体系，其特征在于：包括完全互溶的有机氢载体一和有机氢载体二，有机氢载体一包括十氢萘、四氢萘、全氢菲、全氢蒽和全氢N-乙基咔唑中的一种或多种，有机氢载体二包括甲基环己烷、环己烷、全氢苄基甲苯、全氢二苄基甲苯、联环己烷、全氢-1-甲基萘、全氢甲基吲哚、全氢二甲基吲哚、全氢-2-甲基萘中的一种或多种。。
2.根据权利要求1所述的一种有机氢化物的复配体系，其特征在于：有机氢载体一与有机氢载体二的比例为完全脱氢后有机氢载体一的脱氢产物全部溶于有机氢载体二的脱氢产物中。
3.一种如权利要求1-2任一项所述的一种有机氢化物的复配体系的应用，其特征在于：应用于氢气储运。
4.根据权利要求3所述的一种有机氢化物的复配体系的应用，其特征在于：在氢气储运的脱氢反应中所用催化剂为对复配体系中任一组分都有催化活性的催化剂。
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Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20090246575A1 (en) * | 2008-03-31 | 2009-10-01 | General Electric Company | Hydrogen storage material and related system |
| CN109701532A (zh) * | 2017-10-26 | 2019-05-03 | 中国石油化工股份有限公司 | 覆炭脱氢催化剂、制备方法及其用途 |
| CN111892019A (zh) * | 2019-05-06 | 2020-11-06 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种采用非贵金属脱氢催化剂制备高纯度氢气的方法 |
| CN112707784A (zh) * | 2019-10-24 | 2021-04-27 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种有机液体的脱氢方法 |
| CN114436208A (zh) * | 2022-01-30 | 2022-05-06 | 北京东方红升新能源应用技术研究院有限公司 | 一种基于有机液体的催化供氢体系及其供氢方法 |
| CN115849300A (zh) * | 2022-12-23 | 2023-03-28 | 中国天辰工程有限公司 | 一种以甲苯为储氢剂的储放氢工艺及系统 |
| US20230212004A1 (en) * | 2022-01-04 | 2023-07-06 | Chevron U.S.A. Inc. | Systems and methods for production, storage, and transportation of hydrogen |
-
2023
- 2023-10-30 CN CN202311418740.2A patent/CN117446750A/zh active Pending
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20090246575A1 (en) * | 2008-03-31 | 2009-10-01 | General Electric Company | Hydrogen storage material and related system |
| CN109701532A (zh) * | 2017-10-26 | 2019-05-03 | 中国石油化工股份有限公司 | 覆炭脱氢催化剂、制备方法及其用途 |
| CN111892019A (zh) * | 2019-05-06 | 2020-11-06 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种采用非贵金属脱氢催化剂制备高纯度氢气的方法 |
| CN112707784A (zh) * | 2019-10-24 | 2021-04-27 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种有机液体的脱氢方法 |
| US20230212004A1 (en) * | 2022-01-04 | 2023-07-06 | Chevron U.S.A. Inc. | Systems and methods for production, storage, and transportation of hydrogen |
| CN114436208A (zh) * | 2022-01-30 | 2022-05-06 | 北京东方红升新能源应用技术研究院有限公司 | 一种基于有机液体的催化供氢体系及其供氢方法 |
| CN115849300A (zh) * | 2022-12-23 | 2023-03-28 | 中国天辰工程有限公司 | 一种以甲苯为储氢剂的储放氢工艺及系统 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| NOBUKO KARIYA ET AL.: "Efficient hydrogen production using cyclohexane and decalin by pulse-spray mode reactor with Pt catalysts", 《APPLIED CATALYSIS A: GENERAL》, vol. 247, 31 December 2003 (2003-12-31), pages 3 * |
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