简讯

<正> 水催化制氢新技术目前多以烃或煤等作为制氢的原料,用水电解制氢能耗太大.吉林工学院彭承螵等同志研究了一种把水催化分解制氢新工艺,有可能在能耗低于现有各种制氢方法的情况下实现工业生产.该工艺是把Cr_2O_3和KOH负载在ZSM—5分子筛上,把这种粒状催化剂填充在管式反应器上,当加热到700℃时即产生H_2,转化率接近100％,经冷凝除水即得纯度在97％以上的氢气.出完氢气后在500℃下通入水蒸汽,催化剂则被再生,同时产生氧气。其反应式如下:     

美发明由水制氢的新型催化剂

长期以来 ,人类一直企盼能够利用太阳能来分解水制造氢气 ,因为氢气燃烧时只产生水 ,不产生任何污染物 ,是未来的理想能源之一。因此 ,研究人员一直在寻找理想的催化剂 ,以提高光分解水制氢的效率。尽管现已发现很多有效催化剂 ,但没有一种属于实际可行、既便宜又稳定的催化剂。现在 ,美国宾夕法尼亚州杜奎斯诺大学化学家卡恩和他的学生向电解水催化剂二氧化钛中添加碳 ,增加其吸收可见光的能力 ,使催化剂将光分解水制氢的能力提高了 8倍 ,达到 8 5 %。尽管这一效率仍低于美能源部规定的商业上可行催化剂 1 0 %转换率的基准点 ,但卡恩的研究…     

美国开发一种新的更廉价的氢燃料生产方法

正据ET Energy World报道,美国休斯顿大学和加州技术学院的研究人员开发了一种廉价的材料用于氢燃料生产。这种新催化剂可用于分解水生产氢燃料,无需其它催化剂。这种催化剂具备水分解所需的双重功能。传统的制氢方法需要两种催化剂:一种用于分离氢的反应,另一种用于产生氧的反应。     

电催化水分解催化剂的研究进展

为了解决工业革命带来的能源短缺和环境污染问题,亟需寻找可持续、清洁、高效的能源,氢气的燃烧产物只有水,是一种可替代化石燃料的无污染、可再生的理想清洁能源。通过电催化水分解制氢可实现零碳排放,被认为是最清洁和可持续的方法。总结了电催化析氢反应和析氧反应催化剂的研究进展,概述了其内在反应原理以及提高催化剂电催化水分解性能的设计方法,从贵金属基催化剂和非贵金属催化剂两方面展开讨论,介绍了增强催化剂电催化水分解活性的方法及目前催化剂面临的挑战,并对研究前景进行了展望。     

“碳中和”目标下分布式制氢技术优选

氢气因其使用过程“零碳排放”,是未来“碳中和”目标下的重要能量载体,并将在交通运输行业中发挥重要作用。然而氢气的体积密度小,运输成本高,在生产和储运过程中存在二氧化碳排放。为了选择合适的制氢用氢方式,对不同氢气运输方式的经济性和能耗进行了系统分析,对不同制氢技术的二氧化碳排放量进行了计算和对比,并分析探讨了制氢过程的二氧化碳减排路径。研究结果表明：(1)分布式站内制氢可以作为降低氢气储运成本,减少二氧化碳排放的重要制氢方式.其制氢技术包括天然气转化制氢、甲醇裂解制氢、水电解制氢和氨分解制氢4种;(2)以水电解制氢和氨分解制氢为基础可开发无二氧化碳排放的制氢技术,如采用分布式风电和分布式太阳能发电配合水电解制氢,可实现制氢和加氢过程的二氧化碳零排放,以可再生能源的弃电生产“绿氨”结合氨分解制氢也可实现二氧化碳零排放;(3)分布式“绿电”需要面临风电或光伏发电选址、储能系统建设以及投资大幅增加的问题,而弃电生产“绿氨”同样面临大量稳定的电源、降低氨合成的能耗以及较大的投资问题。结论认为,以“绿电”为基础的分布式制取“绿氢”技术,是氢能应用于交通领域的发展趋势,同时,经济稳定的“绿电”生产是...     

美国开发一种更廉价的催化剂用于在商业电解装置中产生氢气

正美国能源部国家加速器实验室(SLAC)和斯坦福大学的研究人员首次证明,使用一种廉价的催化剂可以在工业设备的恶劣环境中连续数小时分解水并产生氢气。虽然基于聚合物电解质膜(PEM)的电解槽技术有可能利用可再生能源大规模生产氢气,但为了提高化学反应效率,制氢过程需要高成本的贵金属,如铂和铱的催化剂,使其发展和大面积推广应用受到限制。2019年10月14日,研究人员在《自然-纳米技术》杂志上发表的最新研究结果已经为找到更便宜的解决方案指明了方向。     

HyperSolar公司分解水制取氢燃料技术获得突破

<正>2014年12月9日,HyperSolar公司宣布开发了一项利用阳光和水生产可再生氢气的突破性技术,分解电压达到了1.25V,成为分解水分子制取氢燃料的一个重要里程碑。HyperSolar公司的研究集中在开发可在水中制氢的低成本微粒,由此模拟光合作用的核心功能,在阳光下分解水分子。每个微粒都是一个完整的氢气发生器,包含带专用封装涂层化学催化剂的新型高压太阳能电池。水分     

新能源制氢技术发展现状及前景分析

介绍了化学链制氢、生物质制氢、利用弃风/弃光电解水制氢、太阳能光催化分解水制氢等新型清洁能源制氢技术的研究与应用现状,对各种制氢技术的产业发展前景进行了分析。在氢燃料电池汽车产业发展过程中,化石原料制氢(包括工业副产氢气及化合物热分解制氢)仍将是制氢技术中的主流工艺路线,而生物质制氢、"绿电"电解水制氢、太阳能光催化分解水制氢等新能源制氢是化石原料制氢的重要补充,未来的氢气生产将呈现化石原料路线和可再生原料路线优势互补、多元化并存发展的格局。为推动新型清洁制氢技术的快速发展,建议我国政府应从国家层面持续做好顶层设计,对新能源制氢产业化项目给予产业政策扶持;国内科研院所应加强与企业的技术研发合作,加大开发绿色、低碳、低成本制氢技术,推动制氢技术进步和氢燃料电池汽车产业快速成长。     

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。     

高效分解水制氢新型复合催化剂

<正>美国休斯顿大学联合加州理工大学开发出一种能高效分解水制氢的新型复合催化剂,水制氢效率已达实用水平,且成本低、无毒,有望克服水制氢的难题,推动氢燃料电池的发展。这种复合催化剂由钼硒化硫和多孔的硒化镍组成。钼硒化硫属层状过渡金属硫化物催化剂(LTMDs),其边缘部分催化活性最高,为了提高催化效能,需要将LTMDs更     

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…     

烃类/醇类重整制氢的研究进展

综述了国内外近年来烃类和醇类重整制氢催化剂及制氢工艺的研究进展,讨论了不同原料(炼厂气、煤层气、液态烃、地沟油、甲醇、乙醇)和不同方式(水蒸气重整、部分氧化、自热重整、膜分离-反应耦合制氢等)制氢技术的特点。现阶段大宗氢气的生产依然来源于烃类水蒸气重整技术,烃类分解制氢和炭黑技术日益引起关注,膜分离-反应耦合制氢、甲醇的低温重整制氢以及一氧化碳的净化是重整制氢技术今后的主要发展方向。     

一种用于催化制氢的催化剂及一种催化制氢的方法

<正>本发明涉及一种用于催化制氢的催化剂及一种催化制氢的方法,此催化剂含有工业催化剂YWC-95和CaO。将此催化剂应用在催化制氢的水蒸气催化重整反应中,催化制氢的工艺流程缩短,氢气纯     

天然气或液体燃料现场制氢新工艺

采用常规浸渍法制备了经氧化镧改性的Ni-La/MgAl2O4催化剂,采用共沉淀方法制备了经氧化镧改性的Ni-La/Al2O3催化剂.通过氧分布器向催化剂床层分布引入氧气,研究了天然气催化部分氧化与水蒸气重整耦合绝热反应制氢的性能,结果说明,Ni-La/MgAl2O4催化剂对于天然气绝热转化制氢具有高的催化活性、选择性和稳定性.采用常规固定床反应器研究了氨分解反应的性能,结果说明,Ni-La/Al2O3催化剂对于氨分解制氢具有高的催化活性,以非贵金属镍基催化剂替代贵金属钌基催化剂,用于较低温度下氨分解制氢是可行的.对于液态烃类制氢,采用预转化与带有氧分布器的绝热转化集成工艺,可以从根本上解决催化剂积碳问题.以氧化铝多孔陶瓷管做为支撑体,通过对其表面进行有效修饰和控制制备的技术关键,可以制备高效复合金属钯膜.以氨分解制氢与钯膜分离氢进行技术集成,在维持氢回收率为84%的前提下,在实验的500小时内,氢气的纯度始终保持在～99.97%,透氢量始终保持在30 m3/m3·h附近,说明氨分解催化剂和复合金属钯膜具有长期稳定性.所制备的复合金属钯膜在含有～2%CO的混和气体中可以稳定地用于分离氢气.     

天然气制氢技术研究进展

综述了甲烷水蒸气重整制氢、甲烷部分氧化制氢、甲烷自热重整制氢以及化学链重整制氢等天然气制氢技术的进展,对催化剂的主要研究重点在于提升氢气的选择性、热稳定性、化学稳定性以及抗积炭性等性能。近年来,普遍以镍作为催化剂主体并运用不同的制备方式向其中添加助剂(Co,Rh,Cu等)和载体(ZrO_2,Al_2O_3,Co_(6-x)Mg_xAl_2等)以提升催化剂性能。将反应过程和分离过程集成、使碳捕集更为便利的化学链制氢技术更具发展前景,催化剂和载氧体的选择是该技术的关键,载氧体需具备低价、稳定、抗积炭以及高活性等性质。除催化剂以外,反应器的种类、原料中杂质的含量、反应加热时燃料的选择、产物中的碳捕集以及氢气提纯装置的选择均为天然气制氢领域的研究要点。     

超临界水生物质气化制氢的研究进展

回顾了国内外超临界水生物质气化(SCWG)制氢的研究进展。生物质在超临界水条件下能够转化为氢气,主要优点是湿生物质不必干燥就可以进行相关反应且氢气是高压下直接生成的,意味着所需的反应器容积较小且用来压缩产气的能量较少。用来加热大量水的能量可以通过热交换器回收,提高系统的能量效率。各参数如温度、压力、催化剂活性和生物质/水比等因素的影响被讨论。     

水分解制氢催化剂的新设计原理

正铂是迄今为止科学家们认为最好的水分解制氢催化剂。布朗大学的一项新研究说明了铂性能好的原因并非是曾经认为的那样。这项研究成果发表在ACS Catalysis杂志上。一直以来,人们认为铂的成功归功于其"适宜的"键能。理想的催化剂与反应分子的结合既不会太松,也不会太紧,而是处于中间水平。与反应分子结合得太松,就难以引发反应,而结合得太紧,分子粘在催化剂表面上,反应就很难完成。氢在铂上的键能恰好完美地平衡了水分解反应的两个部分,因此绝大多数     

氨分解制氢催化剂的研究进展

氢能作为二次能源在可再生能源和化石能源发展中将发挥重要的桥梁和纽带作用,但其推广应用受限于氢气储存成本高和运输效率低等因素。采用氨作为储氢载体,其储氢密度高、运输技术成熟,方便分布式现场制氢就地供应,避免氢气储运带来的困扰。氨载氢技术推广应用关键在于氨分解催化剂的发展水平。对近年来用于氨分解的Ru基催化剂、非贵金属催化剂、双金属催化剂和氮化物/碳化物催化剂研究进展进行总结,分析了各种催化剂上氨分解的反应机理以及活性金属、载体、助剂和制备方法对催化剂物化性质和催化性能的影响,指出了不同类型催化剂的优势和不足,并对其未来研究方向进行了展望。     

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。     

甲醇转化为H2和CO2的一步法工艺

随着燃料电池技术的不断进步,ExxonMobil也在致力于寻找由液体烃和含氧烃类制氢的清洁廉价方法。所以探索以甲醇为原料生产氢气的可能方法。传统方法是甲醇和水汽通过两步法进行转化,第一步,甲醇分解为CO和H2;第二步,CO和H2O汽完成“水煤气”反应形成H2和CO2。ExxonMobil的研究人员发现采用一种新型催化剂可使甲醇一步转化为H2和CO2,转化率为100％。更有意思的是该种催化剂配方不含甲醇制氢传统转化催化剂的基础成分--氧化铜和氧化铬。