利用氨作为燃料电池氢载体的研究进展

<正>要想用氨作为氢气载体,必须开发出一种分离技术,能从氨的分解中可靠地回收氢气,并使氢气的纯度满足质子交换膜(PEM)燃料电池的要求。日本Hiroshima大学Yo-shitaugu Kojima领导的一个团队,与Taiyo Nippon Sanso公司、丰田汽车公司和Showa Denko K K 合作,在氨分解制氢方面取得了进展。在一项名为"能源载体"的跨部门战略创新项目的支持下,研究人员开发出了分解氨并回收高纯氢气所需的技术。用一     

埃克森—美孚致力开发甲醇转化为氢气一步法工艺

随着燃料电池技术的发展 ,埃克森—美孚公司正致力于开发能把液态烃和氧化烃转变为氢气的低成本清洁工艺 ,该公司正在探索使用甲醇作为氢气的清洁能源来源。传统工艺是甲醇和水通过两步法转化成氢气和二氧化碳。首先甲醇被分解为一氧化碳和水 ,然后在水 -气转移反应中一氧化碳和水反应得到氢和二氧化碳。埃克森—美孚公司的研究人员最近研制出了一系列能直接将甲醇 10 0 %转化为氢气和二氧化碳的催化剂。据该公司透露 ,这些催化剂组分不含基础催化剂铜或氧化铬。埃克森—美孚致力开发甲醇转化为氢气一步法工艺@张治海     

新的产氢催化剂

现在许多人都在寻求大量生产氢气的更好方法，东京大学的科学家已经找到了一种光催化剂，其使水分子分解的效率比以前所报道的类似催化剂提高了10倍。这种催化剂是硝酸镓和氧化锌的固体溶液，其中浸渍了铑和铬的混合氧化物的纳米颗粒，在受到可见光的照射时能够使水分子分解并以2．5％的量子效率产生氢气。其中的混合氧化物可能是起催化作用的关键组分，单单铑或铬的氧化物都不能改进催化剂的活性。另外反应的效率还随着波长的缩短而增加。催化剂重复使用35h后仍未出现活性的衰减。     

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在油气成因理论研究以及新型能源的研制和开发领域中,氢气都占有极其重要的地位。在含油气盆地、构造活动带、地热区和火山岩区都已经发现富含氢气的天然气藏。研究表明,这些天然气中氢气含量极不均一,而且其同位素D值远远高出一般天然气中烷烃的氢同位素D值;这些氢气主要来源于幔源氢气、高温下H₂S或CH₄的分解、水岩反应和水在辐射作用下的分解等。由于其较强的还原性,深部的氢气在上升的过程中也可以与盆地的流体或岩石发生反应,促进烃源岩生烃或者改善已形成油气的品质。氢气也可以作为工业原料或新型燃料直接应用。     

中压水电解制氢工艺指标异常治理与探讨

水电解制氢工艺是一种相对简便和快捷的制取氢气的技术,将直流电通入充满电解液的电解槽中,通过水分子的电化学反应,分解制取氢气与氧气。在这一制取氢气的工艺中,氢气与氧气的纯度是工艺的关键性指标。本文阐述了中压水电解制氢工艺中影响氢气与氧气纯度的主要因素,从系统、工况和电解槽三个角度分析了中压水电解制氢工艺指标异常的治理措施。旨在通过本文的研究,明确中压水电解制氢工艺中影响工艺指标的因素,并对指标异常的常见情况进行分析处理,保证制氢工艺符合相关技术标准。     

国外动态

<正> 硫化氢生产氢气新工艺日本化学周刊,[21],4(1988).迄今,炼油厂一直沿用克劳斯工艺生产硫磺,然后氢气以水的形式进行处理。该工艺需用许多分离步骤,包括胺吸收塔。日本国家工业实验室与出光兴产公司联合开发了一种从炼油厂副产硫化氢分解生产氢气和硫磺的新工艺。该工艺先用三氯化铁溶液吸收硫     

硫化氢分解制取氢气和硫的技术进展

硫化氢分解制取氢气和硫,不仅可回收硫,而且还可获得清洁的氢气能源,有利于资源的综合利用,废气治理和环境保护。本文阐述了高温热分解法、催化热分解法、电化学法和光催化法以及微波法等分解硫化氢制氢气和硫的工艺过程和技术进展情况。分析和比较了各种方法的工艺特点和优缺点。指出光催化分解硫化氢的方法不仅可利用丰富、廉价的太阳能资源,而且光催化反应条件缓和,耗能低,是一种有开发前景的工艺路线。     

利用二氧化碳生产甲烷的甲烷化新催化剂

<正>据美国《化学工程》2014年5月报道,日本日立造船公司和大机安宅产业工程公司与泰国PTT公用事业勘探开发公司合作,已经完成开发用二氧化碳生产甲烷技术的第一阶段工作。双方从2012年开始合作,开发利用从天然气中分出的二氧化碳生产甲烷的甲烷化工艺。所用的催化剂是大机安宅工程公司与日本东北大学开发的镍基催化剂,所用的氢气是用风电或太阳能发电电解水生产的。试验是在一个管式反应器(管长5 m)装置中进行的,生产能力1 000 m3/h,在相对低温(200℃)运行时,氢气的转化率达99.3%,达到世界先进水平,因为现有甲烷化催化剂的氢气转化率只有90%。新催化剂不     

利用CO_2生产甲烷的甲烷化新催化剂

<正>据美国《化学工程》2014年5月报道,日本日立造船公司和大机安宅产业工程公司与泰国PTT公用事业勘探开发公司合作,已经完成开发用CO2生产甲烷技术的第一阶段工作。双方从2012年开始合作,开发利用从天然气中分出的CO2生产CH4的甲烷化工艺。所用的催化剂是大机安宅工程公司与日本东北大学开发的镍基催化剂,所用的氢气用风电或太阳能发电电解水生产。试验在一个管式反应器(管长5米)装置中进行,生产能力1 000标立方米/时,在相对低温(200℃)运行时,氢气的转化率达99.3%,达到世界     

甲醇蒸汽转化制氢技术通过技术鉴定

由齐鲁石化公司研究院开发成功的甲醇蒸汽转化制氢成套技术 ,日前通过山东省科委组织的专家技术鉴定。该技术采用具有自主知识产权的双功能催化剂以及分解变换耦合反应器使甲醇分解与二氧化碳变换两步反应在一种催化剂上同时完成 ,并使同一床层内反应热效应产生互补作用 ,简化了流程 ,降低了能耗。该技术特别适用于中小规模的氢气用户 ,制氢规模10 0～ 30 0 0ｍ3 ｈ ,氢气纯度为 99.9%～ 99.99% ,可广泛应用于油脂化工、电子、冶金和精细化工等领域 ,其制氢成本远低于传统的电解水制氢方法。该工艺原料易得、运输方便 ,工艺过程先进 ,技术安…     

用聚酰亚胺膜分离氢气

近年来,国外许多公司都在积极开发节能型分离氢气新技术,薄膜分离氢气是已工业化中的一例。现将日本宇部兴产公司开发的用聚酰亚胺分离氢气介绍于下。1.聚酰亚胺膜气体分离技术的优点1)分离度高聚酰亚胺膜的分离度比其它膜要高出几倍,分离度高,可提高氢气回收率,以及在较高压力下回收氢气。分离度与氢气回收率的关系如图1,目前市售的分离膜,氢/甲烷的分离度只有30—60,氢气回收率较低,如果要达到80%以上的回收率,分离度需     

Shell公司和ITM电力公司为炼油制氢安装10 MW电解槽

<正>Shell公司和ITM电力公司合作计划在德国Rheinland炼油厂联合体内的Wesseling炼油厂中安装一套10MW的电解槽,用于生产氢气。这将是德国境内同类设施中最大的一套,也是全世界最大的PEM(聚合物电解质膜)电解槽。该厂目前每年氢气用量约为180kt,来源于炼油工艺副产或天然气转化制氢。电解时需要用电能将水分解为氢和氧。计划安装的电解槽用能为低成本可再生电力,这是Shell公司Rheinland炼油厂零碳排放制氢的关键技术。     

甲苯与甲醇侧链烷基化反应热力学分析

采用原子矩阵法确定了甲苯、甲醇侧链烷基化体系的独立反应数,并建立平衡关系,计算了各个反应的平衡常数及反应平衡时平衡组分浓度。经分析表明:体系中绝大多数反应可以自发进行到很高程度;甲醇生成甲醛很困难,而甲醇和甲醛极易分解,提高甲醇的利用率是侧链烷基化反应的关键;适当提高反应温度可以增加苯乙烯选择性;甲醇分解平衡组成中氢气含量很低,并不会影响苯乙烯选择性的降低,提高苯乙烯选择性需要开发高选择性的催化剂,从动力学角度上抑制氢气的生成。     

四硫代钨酸铵在氢气气氛下热分解机理的研究

采用XRD和TG-DTA技术对四硫代钨酸铵(ATTT)在氢气气氛下的热分解机理进行了研究.结果表明,四硫代钨酸铵在氢气气氛下,当温度高于180℃时开始发生分解,至280℃时完全分解为WS3;当温度高于280℃时,WS3又发生分解生成WS2(280～430℃),随着分解温度的升高,WS2中的S2-会进一步脱除.     

美国科学家开发水分解制氢气新方法

<正>据报道,为满足未来的能源需求,科学家们希望找到可持续生产氢气方法,用于燃料电池和生产液体燃料。像制氢的替代方法——生物处理工艺和电解水一样,传统的热法水分解制氢需要重复加热和冷却,因此浪费能源。美国科罗拉多大学科学家们正在开发一种热水分解方法,该方法是通过太阳能电池板的热能和金属氧化物催化剂实现水分解制氢。试验结果表明,不需要进行重复加热和冷却也可实现水分解制得氢气。新的等温水分解方法中,金属氧化物催化剂在1 350℃下被还原,并释放出氧气,     

由H_2S气体中回收硫磺和氢气

通过空气氧化法实现硫回收的克劳斯工艺的缺点是:①损失氢气源;②需要准确地控制空气用量;③需要脱除废气中的微量硫氧物;④CO_2/H_2S比不能超过某一限度. 原文作者开发了一个可将H_2S分解为硫和氢气的温和过程.该过程不需空气氧化,不需进行废气处理,所用溶剂对H_2S有很高的吸收选择性,因而不受CO_2/H_2S比的限制.该过程的基本原理是:以N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)为溶剂,使H_2S与叔     

低成本制氢催化剂

<正>据外国媒体报道:U of T Engineering开发的新催化剂可能许多依赖于从水中生产氢气的清洁能源技术。Ted Sargent教授在Nature Energy发表的一篇论文描述了这种新的催化剂。Sargent实验室致力于制造催化剂,降低将水分解为氢气和氧气所需的电量。目前,性能最佳的催化剂依赖于铂,一种高成本材料,并且在酸性条件下操作。新催化剂由铜、镍和铬制成,比铂更丰富,成本更低。而且它在pH中性条件下表现良好,这开辟     

超临界水中聚乙烯降解油化的研究和开发进展

从聚乙烯热解和超临界水中聚乙烯热解工艺的比较出发,综述了超临界水中水密度、反应气氛对超临界水中聚乙烯降解油化的影响及超临界状态下水分子在聚乙烯分解反应过程中的供氢、供氧途径和聚乙烯的相行为;考察了超临界水中聚乙烯降解反应的机理与反应模型;介绍了东北电力与三菱重工合作开发的超临界水中聚乙烯降解油化的小试、中试和示范试验开发过程的进展。     

AliphaJet公司开发成功生物喷气燃料新技术

AliphaJet公司2011年9月14日宣布,该公司已开发并成功示范了一个极具成本效益的催化方法(BoxCar催化脱氧过程),用于从可再生产品如植物和动物的甘油三酯和?或脂肪酸制备生物喷气燃料。BoxCar催化脱氧过程不需要用氢气除去原料中的氧,     

烃类蒸汽转化炉的设计

<正> 石脑油加压蒸汽转化生产合成气、氢气以及城市煤气已成为确定的过程,其大部分工艺开发工作是由ICI公司进行的。1962年,其第一个装置投入运转,此后,该方法便遍布世界。该工艺过程是甲烷或天然气转化的延伸,后者从20世纪30年代就开始研究。两种情况都使用镍催化剂,但在压力下转化石脑油时,结碳是一个主要问题,而这个问题已被ICI公司开发的含钾催化剂所解决。自1962年以后,ICI公司仍继续进行研究工作,内容包括催化剂的改进和扩大工艺