氢能专利库

本发明公开了一种用于甲烷化学链制氢协同二氧化碳捕集的材料与方法，涉及化学链制氢技术领域，解决了化学链制氢过程中工艺流程复杂且CO2难以集中捕集和分离的技术问题，其技术方案要点是通过Ni、Fe2O3和Al2O3的复合载氧体在还原反应器中与甲烷发生还原反应产生高纯的二氧化碳和水蒸气；制氢阶段，还原态的载氧体材料与水蒸气发生铁水反应制备氢气，获得高纯氢气。该工艺通过控制复合载氧体材料高径比，增加了积碳气化与二次还原步骤，解决了积碳严重导致循环性能下降的问题；采用化学链进一步制氢，同步分离二氧化碳和氢气，提高了二氧化碳和氢气的纯度和产率，并且在制氢过程中同步分离捕集二氧化碳，实现低碳制氢。

本发明涉及化学链制氢技术领域，特别是涉及一种甲烷化学链制氢载氧体材料及规模化制备方法，本发明中载氧体以薄水铝石和γ‑Al2O3为复合载体，将Fe2O3负载在载体上，并掺杂部分Ni。按质量百分比含量计算，所述载氧体中薄水铝石含量为10％，γ‑Al2O3的含量为20％‑57％，Fe2O3的含量为30‑70％，Ni的含量为1％‑3％。本发明相较于传统甲烷化学链制氢载氧体材料，在相同氢产率的条件下，Ni的使用量和原料成本降低了48％；通过薄水铝石和γ‑Al2O3作为复合载体，改善了载氧体材料的粘结造粒特性，单颗抗压强度大于20N，在较高的铁含量的条件下，造粒速度较传统材料提高62％，实现了大规模生产。