氢能专利库

本发明涉及塑料处理设备技术领域，尤其是涉及一种废旧塑料一体化太阳能制氢装置，包括酸水解单元其用于将废旧塑料解聚为水解液；热交换与固液分离单元其用于回收水解液的热量供给给分离与浓缩回收单元并析出水解液中的对苯二甲酸固体；稀释与脱气单元其用于稀释热交换和固液分离单元输出的水解液并经过氮气吹扫去除水解液中的溶解氧；催化反应单元其用于催化反应稀释与脱气单元输出的水解液；分离与浓缩回收单元其用于分离出经过催化反应单元输出的液相内的醋酸、甲酸、乙二醇等并将分离后的液体蒸发浓缩，将五个功能工段集成于一个整体装置中，利用重力驱动液体下行，大幅简化管路、减少密封点和泄漏风险。

本发明属于新材料制备及应用领域，具体涉及一种碳化硅载体及其在加氢催化剂中的应用。以水玻璃为硅源，用10%稀硝酸将水玻璃pH值调节到7.0，经过滤、洗涤、过滤得浆料，然后以甲基纤维素为碳源与浆料混合，干燥后，在流动的惰性气氛下进行高温灼烧，形成稳定的含碳碳化硅粉体，然后再以甲基纤维素为粘结剂进行捏合、挤条成型，再在空气环境下经过高温灼烧，即得所需碳化硅载体。该SiC载体具有较高的比表面积，用于制备加氢催化剂，可有效降低了辛烯醛加氢产品辛醇的硫酸色度，有效提高了乙二醇加氢精制产品乙二醇的紫外光透过率。

本发明公开了一种加氢装置反应流出物的注水优化方法及控制系统，通过构建加氢反应流出物的工艺过程模型，并结合DCS系统，动态控制注水点的分布位置及各注水点注水量的优化调控，实现了对加氢装置铵盐腐蚀的精准防控，显著提升了装置运行的安全性与可靠性。动态注水机制可根据实时工况调整注水点及注水量，有效避免传统固定注水方式出现的过量注水问题，既节约水资源，也减轻了后续污水处理负荷。

本发明提出了一种应用于纳米钯膜的氨分解制氢系统的温度检测方法及系统，涉及温度检测技术领域，建立氨分解制氢系统获取氢气氮气混合气，通过纳米钯膜对氢气进行渗透反应，获取渗透提纯数据；根据反应器获取实际放热量数据，根据纳米钯钇合金膜获取实际吸热量数据，对实际放热量数据与所述实际吸热量数据进行差值对比分析，获得第一热平衡分析数据；获取氢气目标数据和氢气实际数据，进而获取目标放热量和目标吸热量，进行目标实际偏差分析，获得第二热平衡分析数据；进行偏差变化分析，进而确定变化权重，根据权重数据进行能量耦合调节，获得耦合调节数据，通过本发明实现对制氢系统热平衡的精确分析和调控。

本发明涉及有机合成技术领域，具体涉及一种4,6‑DMDBT合成用加氢中间体4H‑DMDBT的制备方法。目前合成4H‑DMDBT的方法，收率较低，很难达到30%以上。针对上述技术问题，本发明提供一种4,6‑DMDBT合成用加氢中间体4H‑DMDBT的制备方法，该方法以卤代环己酮和邻甲苯硫酚为起始原料，依次经亲核取代反应生成硫醚、氧化性强酸氧化生成亚砜、与乙酸酐脱水生成二乙烯基硫醚、与甲基卤化镁发生低温甲基取代、最后在多聚磷酸催化下自身发生Tilak环化反应，五步反应高效合成4H‑DMDBT。本发明成功规避了现有技术中使用剧毒溴和易燃易爆甲基铝所带来的安全与环境风险，反应条件温和可控，各步骤收率均高达90%以上，为该关键中间体的合成提供了一条全新、高效的合成路线。

本申请涉及石油开发技术领域，公开了一种基于地表光纤传感网络的地质储氢全生命周期监测系统及方法。其中，数据采集模块通过多模态传感网络同步采集多节点数据，数据分析模块使用预训练的深度学习模型对同步采集获得的多节点数据进行泄漏概率预测，并分类获得目标级别预警；预警响应模块基于历史数据计算动态阈值，并在动态阈值满足目标级别预警的预警条件的情况下，触发目标级别预警。采用多模态传感网络布置的光纤传感器以及基于深度学习与自适应决策机制的边缘‑云端协同计算架构，能够对氢气泄漏的全方位、多维度监测，实现实时采集和分析数据，并在泄漏发生时快速触发分级预警。

本发明属于燃料电池质子交换膜材料技术领域，涉及一种磺化聚苯并咪唑接枝聚酰亚胺质子交换膜及其制备方法。本发明先合成氨基封端的磺化聚苯并咪唑预聚物及带羧基的聚酰亚胺，再通过咪唑化反应形成支链结构。接枝改性可以在质子交换膜引入特定的分子或聚合物链，增加膜表面的质子交换位点，改善质子在膜内的传输路径，提升膜的质子传导性能。接枝链的引入可以提供更大的自由体积，简单有效地增加PA的吸附位点，从而增加PA的吸附量和保留能力。分子主链中同时含有聚苯并咪唑和聚酰亚胺结构，可以很好的将两种聚合物的特性结合，咪唑化反应接枝可以不损失聚苯并咪唑本身的N‑H键，不会造成由于N‑H的损失而质子电导率下降。

本发明涉及管道安全检测技术领域，具体为一种基于Fluent模拟的管道掺氢泄漏实时监测预警方法以及监测预警系统，方法包括：获取多传感器检测管道内部气体的泄漏扩散数据并对数据进行预处理；提取数据特征：联合分析时频域，得到时频矩阵；通过计算不同传感器数据的互信息评估相关性，实现特征统计关联，剔除空间相关性不显著的特征；基于联邦卡尔曼滤波FKF对压力、流量以及浓度数据进行分通道滤波后融合处理；基于Fluent建立管道模型，以提取的特征作为输入条件，模拟管道掺氢泄漏过程；基于实时传感器数据、仿真预测数据以及环境参数构建风险模型，建立分级预警机制。本申请通过多传感器协同监测，能够精准捕捉泄漏特征数据，以及确保系统安全可靠性。

本发明属于催化剂领域，具体公开一种邻苯二甲酸二异壬酯加氢催化剂及其制备方法和应用。本发明的邻苯二甲酸二异壬酯加氢催化剂具有高选择性、高活性、长期稳定性，以及易于再生和循环利用的特点，其中，邻苯二甲酸二异壬酯转化率以及环己烷二甲酸二异壬酯的选择性均可达到98％以上，催化剂在六个月长周期运行后，催化活性仍能保持其初始活性的98％以上，并且经循环再生后，催化活性能够恢复至新鲜催化剂的99％以上。

本发明是一种有机固废垃圾光合–厌氧生物联合制氢装置，本装置通过将沼液在暗发酵阶段、光反应催化阶段进行协同、耦合催化与发酵反应，协同调控暗发酵阶段的暗光梯度分级，实施分时、分类逐级阶梯调控，协同耦联制氢，再经过净化和分离得到高纯度氢气，通过优化光催化的组成和结构，提高光催化、耦联制氢效率。

本发明涉及一种高温质子交换膜，具体涉及一种基于咪唑基聚离子液体的半互穿高温质子交换膜及其制备方法。将聚苯并咪唑、硅烷偶联剂和咪唑基聚离子液体溶解于二甲基亚砜中，得到的混合物平铺烘干制成膜，再进行酸催化形成硅氧交联结构，得到基于咪唑基聚离子液体的半互穿高温质子交换膜。在质子交换膜中引入硅氧交联网状结构可以提升膜的抗氧化性能和拉伸强度，还可以降低酸掺杂膜的溶胀率；引入咪唑基聚离子液体可以提高磷酸吸附率，从而提升质子电导率。

本发明属于催化剂领域，具体公开一种基于碳球载体的DINP加氢催化剂及其制备方法和应用。本发明采用基于中空介孔的碳球为载体的镍基DINP加氢催化剂进行邻苯二甲酸二异壬酯加氢反应，DINP转化率可以高达99.2％，DINCH选择性可以高达99.3％。

本发明属于催化剂领域，具体公开一种基于金属氧化物载体的DINP加氢催化剂及其制备方法和应用。本发明的催化剂具有中空球体和介孔的结构以及贵金属纳米簇活性组分，该催化剂制备方法简单，能在保持高的DINP加氢催化活性、高DINCH选择性的同时显著降低贵金属使用量、加氢催化反应难度以及生产成本。

本发明涉及催化剂技术领域，公开了一种用于CO加氢催化合成轻质烯烃的高熵催化剂及其制备方法和应用。该方法包括：混合六种金属盐到去离子水中以形成均匀溶液，随后加入柠檬酸搅拌一定的时间后，将溶液置于90℃的水浴中，搅拌加热形成均匀的凝胶；将凝胶取出干燥并煅烧得到催化剂前体；所制备的催化剂能够在氢气还原时原位溶出FeCo合金，并在CO加氢的过程中逐渐转化为活性位点。此外，通过调节催化剂前体中金属铁与钴的比例，有效的调节了催化剂表面活性位点的数量，提高了高熵的催化活性。所制备的催化剂具有工艺过程简单、易于大规模生产、烯烃选择性高等优点。

本发明涉及肉桂醛选择性加氢技术领域，具体涉及一种Pt纳米粒子负载的多孔SiC催化剂及其在肉桂醛加氢反应中的应用。常规肉桂醛选择性加氢反应，肉桂醇的选择性较低，很难达到90％以上。针对上述技术问题，本发明提供一种Pt纳米粒子负载的多孔SiC催化剂，主要利用酸刻蚀法对多晶SiC进行多孔改性，通过调控其表面的Si/C比例来增强所获催化剂Pt/SiC表面的氢溢流浓度，催化剂孔道内的Pt纳米粒子由于位阻效应，可以优先吸附反应中的C＝O键并使其活化，以此实现所获催化剂在肉桂醛加氢反应中高活性以及对肉桂醇产物的高选择性。

本发明公开了一种抗硫钝化的耦合节能制氢双功能电催化剂的制备方法和应用，涉及节能制氢电催化剂制备技术领域，包括：泡沫镍的预处理、MoSe2/NiSex/NF催化剂的水热还原制备以及SOR与HER的耦合应用。本发明利用泡沫镍所具备的相互连接的多孔网络和多维电子转移路径，采用高温高压的水热还原法将混合相组分锚定生长于导电基底泡沫镍骨架上，实现了多相组分的有效复合，增强传质与电荷转移，进一步提升其导电性能与电催化活性；制备的MoSe2/NiSex/NF不仅具备疏硫特性，还对S2‑转化具备选择性，使电氧化过程生成多硫化物产物而非元素硫，保持其在长期SOR过程中电催化活性，从而制备出导电性好、催化活性高、抗硫钝化的双功能电催化剂。

本发明涉及反应器技术领域，尤其是涉及一种基于微通道的加氢反应器，包括：反应壳体，其内顶部布置有微通道反应器，反应壳体顶部上连接有进气气管和加氢气管；承托网，其和反应壳体固定连接；充分反应机构布置在反应壳体内，充分反应机构包括驱动组件、安装座、弹性元件、连接轴、顶杆以及推板，通过充分反应机构设计，其能够在反应过程中，将催化剂颗粒抛起，增加催化剂颗粒与反应物的接触程度，且还能够使得催化剂颗粒分布均匀，从而提高反应效率与反应充分度，推板能够回推气体，一方面扰动气体，改变气体的分布，另一方面能够将气体回推再次与催化剂颗粒接触，从而使得未充分反应的气体进行反应。

本发明涉及氨分解制氢气技术领域，具体涉及一种氨分解制氢催化剂Co‑Nd/ATP的制备和应用。常规过渡金属基催化剂很难在低于700℃温度下实现90％左右的氨分解转化率。针对上述问题，本发明提供一种氨分解制氢催化剂Co‑Nd/ATP，该催化剂是在凹凸棒材料表面引入了Co和Nd两种催化活性元素，该催化剂对氨分解制氢反应具有较好的催化活性，使用该催化剂在600℃左右的温度下催化反应的进行，氨分解转化率可达90％以上，相对常规氨分解制氢用过渡金属基催化剂具有更好的催化效果。

本发明属于MPV转移加氢催化剂技术领域，公开了生物质基氮碳材料负载锆基催化剂的制备方法及其在水杨醛MPV转移加氢反应中的应用。该催化剂以生物质基氮碳材料为氮源和碳源，以锆盐为前驱体，采用水热碳化和高温热裂解方法制备得到负载氧化锆的氮碳催化剂(ZrO2/NC)。其中氮碳前驱体为生物质基材料，锆盐为无机盐或有机盐。通过调节锆盐和氮碳前驱体的比例、水热碳化温度和焙烧温度等因素，可实现催化剂比表面积和酸碱性质的精准调控。本发明催化剂制备过程简单，在水杨醛化合物的MPV转移加氢反应具有较好的催化性能，水杨醛在170℃反应，水杨醛的转化率可以达到99.2％，水杨醇的选择性最大达到98.1％。

本发明公开了一种改良型同步持久脱硫和高效制氢的自供电系统，通过升级了最为核心的三功能催化剂，选用价格低廉的铁、钼金属，大大降低成本；基于内置电场、吸附中间体和宽带中心理论，设计了Mo和Fe协同工程NiSX分层耦合界面，多界面会促进电荷转移并产生丰富的活性位点，从而对电催化反应产生协同效应，显著降低了产氢除硫功能系统耦合反应所需的外加电位，降低能耗，提高整体反应的能效，整体自驱动系统的产氢速率突破至惊人的7.89mmol min‑1gcatalyst‑1，该体系实现了更高效的氢气生产和更持续的S资源化回收，具有良好的市场竞争力，为自主绿色制氢以及可持续能源的发展提供一条优化思路。