液体有机氢载体储氢体系筛选及应用场景分析

储运成本偏高已经成为制约氢能产业发展的瓶颈和挑战.在多种氢储运技术中,液体有机氢载体(LOHC)储氢被认为是最具发展潜力的方向之一,有望在氢能社会中发挥重要的作用.对几种LOHC体系进行了比较,认为甲基环己烷体系、N-乙基咔唑和二苄基甲苯体系目前相对成熟,正在走向商业化.对包括氢气跨洋运输与国际氢供应链、大宗氢气储运、...     

有机氢载体低温高效脱氢催化剂的研究进展

有机氢化物储氢作为一种大规模、长距离、长期氢能储存和输送的储氢技术,应用潜力巨大,主要问题是常规脱氢催化剂在低温下的活性偏低和稳定性较差。在理论分析开发十氢化萘、甲基环己烷和环己烷等有机氢载体低温高效脱氢催化剂可行性的基础上,综述了国内外的研究现状。指出对传统脱氢催化剂进行改性、采用新型活性炭和覆炭γ-Al2O3载体,都可在一定程度上改善有机氢载体在低温下的脱氢效率;而反应蒸馏条件下催化剂以过热液膜状态催化,或采用pH摆动法制备孔分布集中且pH可控的γ-Al2O3作载体,则可能使有机氢载体在低温下高效脱氢,是有机氢载体高效脱氢催化剂的开发方向。     

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。     

负载型氨硼烷水解制氢催化剂研究进展

氨硼烷（AB）作为一种液相储氢材料，因其氢含量高而倍受关注。然而，AB水解的速率缓慢且催化机理未决影响了其大规模应用；因此，研究开发高效AB水解制氢催化剂具有重要意义。综述了负载型AB水解制氢催化剂的研究进展，包括活性中心材料，以及碳材料、金属氧化物、金属氢氧化物、过渡金属碳化物、二维过渡金属碳/氮化物、金属有机框架、金属氮化物和共价有机框架等载体材料；讨论了AB水解的反应机理，并对AB水解制氢的未来发展进行了展望。     

氢气的制取与固体储集研究进展

氢气是一种优质燃料,也是一种清洁和可持续的能源。目前全球氢能发展已迈入新的阶段,欧美日韩和我国都在加紧战略布局。为了加快构建清洁低碳、安全高效的能源体系,通过文献调研的方式研究了氢气在地下的生成机制及分布、氢气的人工制取及储集尤其是固体储氢等若干问题。研究结果表明:(1)氢气在地下的生成机制目前尚未明确,被认为主要与超镁铁质岩的蛇纹石化有关,此外也与水的辐射分解、断层机械摩擦等有关,氢气浓度高的气田主要分布在大陆裂谷系、火山岩广泛分布的沉积盆地等;(2)目前工业制氢主要采用甲烷气制氢和电解水制氢,而最理想的方法则应为太阳能制氢和生物制氢,但在目前的技术条件下还难以达成,实验室在一定的温度、压力条件下可以通过橄榄岩的蛇纹石化得到氢气;(3)固体储氢是通过吸附氢气或使氢气与材料反应来达到储氢目的的方式,然后通过加热或减压方式来释放氢气;(4)固态储氢密度可达相同温度、压力条件下气态储氢的1 000倍左右,能很好地解决传统储氢密度低的问题且吸放氢速度适宜,具有安全性高的优点,目前的固态储氢材料主要有碳质储氢材料、合金储氢材料和络合物储氢材料等。结论认为,氢能产业目前在我国尚处于起步阶段,技术和成本是决定制氢和储氢的关键因素;基于现状,应将氢能与可再生能源技术有机结合,以实现"灰氢"到"绿氢"的转化。     

有机硫加氢转化催化剂CT16-1的研究

以γ-Al2O3为载体制备了Co—Mo有机硫加氢转化催化剂CT16—1。研究了反应温度、空速、氢气／天然气（体积比）、原料气中的杂质对催化剂活性的影响。试验结果表明,在温度300℃～500℃．空速超过4000h^-1后,催化剂对有机硫的转化率能达到99％以上,说明CT16—1具有很好的活性。     

废塑料裂解油加氢脱有机氯化物复杂反应体系的热力学分析

采用Aspen Plus软件,对从废塑料裂解油中鉴定出的13种有机氯化物在指定加氢反应条件下的加氢脱氯复杂反应体系的热力学进行了分析。首先,基于吉布斯自由能最小化原理的热力学分析方法,使用Aspen Plus软件中的Gibbs反应器进行模拟分析,确定在指定初始组成及反应条件下各种有机氯化物的平衡组成;然后,采用灵敏度分析工具,考察了氢油比、反应温度及压力等因素对该复杂反应体系平衡组成的影响,并探究了氢气与各种有机氯化物反应的先后顺序。分析结果表明：在指定的反应条件下,该复杂反应体系中13种有机氯化物的加氢脱氯反应均可自发进行,且基本上均可反应完全;对于给定有机氯化物初始组成的废塑料裂解油,其加氢脱氯的适宜反应条件为反应温度300～320℃、压力3～5 MPa、氢油体积比3.7;与氯代芳烃相比,氯代烯烃和氯代烷烃优先与氢气进行加氢脱氯反应;在氢气过量的条件下,氯代烷烃的反应完全程度低于氯代烯烃和氯代芳烃。     

储氢技术的研究现状及进展

全球人口增长、能源危机和环境恶化对清洁能源的需求日益增加，各国都在致力于发展新型清洁能源，氢能已上升到了战略高度，储氢技术是发展氢能全产业链的关键环节，对氢能的发展具有重要意义。基于此，研究总结了氢能的发展现状，并归纳出固态储氢、低温液态储氢、高压气态储氢和有机液体储氢等储氢技术国内外的研究进展，并分析了各自的特点和优势。分析得出：固态储氢的储氢容量高，是非常理想的储氢技术；低温液态储氢目前是中国能源发展重点研究方向，具有巨大的潜在市场；高压气态储氢是中国目前应用最广泛的储氢技术；有机液体储氢的发展潜力巨大，方便安全，可以实现大规模存储。未来以氢能为代表的新能源将占据市场主体，助推中国实现“双碳”目标。     

甲醇蒸汽重整制氢催化剂的研究进展(下)

甲醇作为氢能载体,利用蒸汽重整反应能够产生富氢气体,可以满足工业、燃料电池等对氢气的需求.综述了近几年重整反应中主要催化剂的研究进展,阐述了催化剂制备方法、助剂和载体等对催化剂活性和稳定性的影响,并归纳了重整反应在Cu基和Pd基催化剂上的反应机理以及催化剂的失活原因,对各自的优势和不足进行了分析.最后提出系统研究催化剂...     

甲醇蒸汽重整制氢催化剂的研究进展(上)

甲醇作为氢能载体,利用蒸汽重整反应能够产生富氢气体,可以满足工业、燃料电池等对氢气的需求.综述了近几年重整反应中主要催化剂的研究进展,阐述了催化剂制备方法、助剂和载体等对催化剂活性和稳定性的影响,并归纳了重整反应在Cu基和Pd基催化剂上的反应机理以及催化剂的失活原因,对各自的优势和不足进行了分析.最后提出系统研究催化剂...     

水溶剂中Pd - Ni/y-Al2O3催化剂上糠酸加氢

制备了Pd-Ni/γ-Al2O3催化剂,应用程序升温还原和程序升温脱附技术考察了催化剂的表面性质与催化加氢性能的关系.实验结果表明,Pd-Ni/γ-Al2O3催化剂表面存在两种活性中心,催化加氢反应主要在较弱的活性中心上进行.采用连续流动固定床微型反应器考察了水溶剂体系中Pd-Ni/γ-Al2O3催化剂上糠酸加氢生成四氢糠酸的反应,研究了反应条件对催化反应性能的影响,在2.5 MPa、200℃、氢气空速4 000 h-1、糠酸水溶液的空速8.0 h-1、氢气与糠酸的摩尔比50的条件下,糠酸转化率为96.8%,四氢糠酸选择性为100%,催化剂连续运转200 h后催化活性没有下降.     

室温离子液体中双环戊二烯加氢以及金刚烷合成

利用氟硼酸甲基丁基咪唑离子液体 ([BMIM] [BF4 ] )作为反应介质 ,过渡金属三苯基膦配合物作为催化剂 ,在90～ 15 0℃、1.0～ 1 5MPa下研究了双环戊二烯加氢制备桥式四氢双环戊二烯 (endo -TCD)的反应 ,获得了高转化率和选择性 ,所得产物与离子液体催化体系不溶而分层。在有机助溶剂和氢气 (4 0MPa)存在下 ,endo -TCD在氯化甲基丁基咪唑 -氯化铝 (AlCl3摩尔分数为 67% )离子液体中可高效地异构为金刚烷。同时考察了离子液体催化体系及不同反应条件对反应的影响     

科莱恩与Hydrogenious合作氢储运新技术

正氢气来源和用途广泛,也是潜力巨大的清洁新能源,但氢气的储运问题是一大瓶颈。日前,科莱恩旗下的催化剂事业部与Hydrogenious Technologies公司组建联盟,旨在提供可靠、可扩展的、安全的供氢方案,并将其用于各类应用中。Hydrogenious Technologies开发了一种新型的氢储运方法,采用化学方式将分子与液体有机氢载体(Liquid Organic Hydrogen Carriers,LOHC)进行绑定。在该方法中,液态有机     

氢气储运技术的发展现状与展望

随着世界能源危机和环境污染的不断加剧,推动清洁能源革命已成为世界能源产业未来发展的重要趋势。近年来,中国对新能源产业的发展日益重视,尤其是对氢能产业的开发力度日益增大。在未来,氢能有望在推动中国能源结构改革、保障国家能源安全等方面扮演越来越重要的角色,并可能在能源、化工、交通等领域引起一系列变革。在氢能产业发展过程中,高效、低成本的氢气储运技术是实现大规模用氢的必要保障。目前,氢气的典型储运方式主要包括高压气态储运、低温液态储运、有机液态储运和固态储运技术等。综述了各储氢技术的研究现状,并在对不同氢气储运技术进行综合对比分析的基础上,对中国未来氢气储运技术的发展方向做出展望。     

氨分解催化剂研究进展

氢能作为清洁环保的可再生能源受到全世界的关注。但氢极低的体积能量密度及易燃易爆的特点,给氢气的大规模储运带来困难和危险。氨是一种无碳的氢载体,不仅具有较高的体积和质量能量密度,还有较成熟的储存和运输技术。氨的现场制氢可以解决氢气储存和运输问题,所以氨气储氢正受到人们的广泛关注。氨分解最高效的催化剂是Ru基催化剂,但由于其高昂的价格无法实现大规模应用。在非贵金属基催化剂中,Ni基催化剂的活性最高,且其成本相对较低,被认为十分具有应用潜力。然而,Ru基和Ni基催化体系在活性和稳定性等方面仍存在一些挑战。本文综述了氨分解催化剂的最新研究进展,包括Ru基催化剂、非贵金属Fe基和Ni基催化剂及双金属催化剂等,并对目前文献中的反应机理进行了梳理。     

以SiO2为载体的磷化钼催化剂上喹啉的加氢脱氮反应

通过原位还原方法制备了以SiO2为载体的磷化钼（MoP）催化剂。采用喹啉作为模型化合物，在300～360℃、5．0 MPa和MHSV为21 h^-1的条件下，考察了MoP／SIO2催化剂的加氢脱氮（HDN）反应活性和产物分布。结果表明，MoP／SiO2催化喹啉的HDN反应中。喹啉首先加氢饱和生成十氢喹啉（DHQ），然后再开环并脱氮生成丙基环基烷（PCH）。同时，考察了二苯并噻吩（DBT）对MoP／SiO2催化喹啉的HDN反应活性及反应路径的影响。未加DBT时。MoP／SiO2催化剂表现出较高的HDN活性和加氢能力。C—N键的氢解是HDN反应速率的控制步骤。加入DBT后，即使加入的量很少，喹啉的脱氮率也明显降低。DBT对MoP／SiO2催化喹啉的HDN反应的影响主要体现在对喹啉的加氢反应路径的抑制，说明DBT和喹啉在MoP／SiO2催化剂的加氢活性位上存在着强烈的竞争吸附，此时HDN反应速率的控制步骤由氢解步骤转为加氢步骤。     

含分子筛NiMoP/Al2O3催化剂上邻二甲苯异构化的反应性能

以具有不同孔结构的微孔分子筛为酸性组分,制备了含分子筛的硫化态NiMoP/Al2O3催化剂。考察了临氢条件下邻二甲苯的异构化反应,采用XRD、N2吸附 脱附、吡啶吸附红外和SEM等表征手段对分子筛及催化剂样品进行物化性质分析。结果表明,分子筛的孔结构和酸性中心的可接近性是影响该催化剂体系上邻二甲苯的反应活性及产物分布的主要因素。在反应温度为300℃、氢分压40 MPa、氢气/邻二甲苯（体积比）为1000的条件下,含Beta分子筛催化剂的总反应活性及异构化反应活性最高。与由Al2O3和分子筛挤条成型制得的催化剂相比,使用NiMoP/Al2O3和分子筛机械混合催化剂的邻二甲苯异构化反应活性明显提高。     

Ni助剂在加氢脱氮催化剂Mo2N吕的作用

MO2N居加氢脱氮及其它一些反应中表现出的催化特性已受到人们的关注。Mo2N的HDN（加氢脱氮）活性与商业硫化态催化剂相当,并且具有低的氢耗量等特点,为进一步研究Mo2N加Ni助剂后作为加氢脱氮催化剂的可能性,进行了Ni助剂对Mo2N组成及加氢脱氮活性影响的研究。     

渣油固定床加氢处理技术

结合渣油固定床加氢处理技术的发展,探讨了催化剂、原料油处理、单段与两段反应、单系列与双系列反应器、反应器结构及循环氢气与液体反应生成物的分离、反应及氢耗等问题。     

水溶剂中Pd-Ni/γ-Al_2O_3催化剂上糠酸加氢

制备了Pd-N i/γ-A l2O3催化剂,应用程序升温还原和程序升温脱附技术考察了催化剂的表面性质与催化加氢性能的关系。实验结果表明,Pd-N i/γ-A l2O3催化剂表面存在两种活性中心,催化加氢反应主要在较弱的活性中心上进行。采用连续流动固定床微型反应器考察了水溶剂体系中Pd-N i/γ-A l2O3催化剂上糠酸加氢生成四氢糠酸的反应,研究了反应条件对催化反应性能的影响,在2.5M Pa、200℃、氢气空速4 000h-1、糠酸水溶液的空速8.0h-1、氢气与糠酸的摩尔比50的条件下,糠酸转化率为96.8%,四氢糠酸选择性为100%,催化剂连续运转200h后催化活性没有下降。