[发明专利]一种制氢用裂解剂、其制备方法及使用其制备氢气的方法

权利要求书

1.一种制氢用裂解剂，其特征在于：按质量百分数计，包括以下组分：二茂铁1％-10％，铝10％-30％，金属氯化物1％-15％，钼1％-10％，锰10％-20％，钾1％-15％，钙1％-15％，锡1％-15％，锌10％-20％，镁1％-10％，粘合剂或者介孔二氧化硅33.3％-50％。

2.根据权利要求1所述的制氢用裂解剂，其特征在于：所述金属氯化物为氯化钠、氯化钾、氯化钡中的一种或几种。

3.根据权利要求1所述的制氢用裂解剂，其特征在于：所述粘合剂为水玻璃、糯米浆、浆糊中的一种或几种。

4.制备如权利要求1所述的制氢用裂解剂的方法，其特征在于：包括以下步骤：

SL1：将权利要求1中的二茂铁、铝、金属氯化物、钼、锰、钾、钙、锡、锌、镁研磨成粉末状；

SL2：将步骤SL1得到的粉末状各组分添加到粘合剂或者介孔二氧化硅中，搅拌混合均匀；

SL3：将步骤SL2得到的混合物在4-8个大气压下模压成型为复合金属材料，然后对该复合金属材料在350-500℃下焙烧200-250min。

5.根据权利要求4所述的制备制氢用裂解剂的方法，其特征在于：所述步骤SL1中，二茂铁、铝、金属氯化物、钼、锰、钾、钙、锡、锌、镁的粒径均为100-300目。

6.根据权利要求4所述的制备制氢用裂解剂的方法，其特征在于：所述步骤SL3中的焙烧温度为400℃。

7.根据权利要求4所述的制备制氢用裂解剂的方法，其特征在于：所述步骤SL3中的大气压为4-5个大气压、5-6个大气压、6-8个大气压中的任意一种。

8.根据权利要求4所述的制备制氢用裂解剂的方法，其特征在于：所述步骤SL2中的介孔二氧化硅为纳米颗粒，其通过以下方法制得：以正硅酸乙酯为硅源、十六烷基三甲基溴化铵为模板剂、尿素为矿化剂合成得到。

9.根据权利要求8所述的制备制氢用裂解剂的方法，其特征在于：所述介孔二氧化硅具体通过以下方法制得：首先，将十六烷基三甲基溴化铵和尿素溶于水中并搅拌1小时，然后向上述溶液中滴加正硅酸乙酯，在80℃水浴中搅拌2小时，再将得到的白色乳浊液放进100℃烘箱中干燥40小时，取出所得固体并离心洗涤，再转入105℃烘箱中干燥20小时，最后将所得样品在550℃马弗炉中焙烧6小时，得到介孔二氧化硅纳米颗粒；其中，正硅酸乙酯、十六烷基三甲基溴化铵及尿素的摩尔比为1:0.064:0.025。

10.使用如权利要求1所述的制氢用裂解剂制备氢气的方法，其特征在于：包括以下步骤：

SQ1：将权利要求1中的裂解剂放置于裂解炉中，向裂解炉中输入水蒸气；

SQ2：水蒸气与裂解剂接触反应得到氢气和水蒸气的混合物。

11.根据权利要求10所述的使用制氢用裂解剂制备氢气的方法，其特征在于：还包括步骤SQ31：通过气水分离器对氢气和水蒸气混合物进行处理，提纯得到氢气。

12.根据权利要求10所述的使用制氢用裂解剂制备氢气的方法，其特征在于：所述步骤SQ1中，水蒸气的压力和温度为以下三种中的任意一种：(1)压力为0.1-0.3MPa，温度为110-120℃；(2)压力为0.3-0.5MPa，温度为120-140℃；(3)压力为0.5-0.8MPa，温度为140-180℃。

13.根据权利要求10所述的使用制氢用裂解剂制备氢气的方法，其特征在于：还包括步骤SQ32：对反应后的裂解剂进行再生循环处理，使其能够循环利用。

14.根据权利要求13所述的使用制氢用裂解剂制备氢气的方法，其特征在于：所述步骤SQ32具体为：以二氧化碳作为活化剂，在600℃的常压固定床反应器中通入二氧化碳，通过气相色谱在线检测再生气体的组成，直至无一氧化碳产生时关闭二氧化碳气阀，并利用氮气进行吹扫，待常压固定床反应器温度降至550℃，裂解剂得到还原，可循环利用。