[发明专利]一种烃类气体无碳排放制氢的方法

摘要

本发明公开了一种烃类气体无碳排放制氢的方法，具体方法是采用烷烃、环烷烃、烯烃、炔烃或芳香烃作为氢源，但在制备工艺中，将碳元素通过催化(纳米级铁、镍、钴、铜)固定为纳米结构碳材料，使得在整个氢气制备和使用的产业链中，彻底没有了碳排放，同时得到高纯度的氢气。本发明的工艺在产氢的过程中，基本回收了全部碳元素，使整个产业链基本没有了碳排放。所得到的纳米级碳材料为碳纳米管(CNTs)或炭黑。固化的纳米级碳材料作为商品，在市场价值上远大于一氧化碳或者二氧化碳，等于在杜绝碳排放的前提下，还大大增加了产业链的整体经济效益。

主权项

1.一种烃类气体无碳排放制氢的方法，其特征在于，它是根据所用氢源类型分为如下几种步骤：(1)当以在常温中为气态的烷烃、环烷烃、烯烃或芳香烃作为氢源时：直接在氮气或氩气保护环境下，加入催化剂并于600～900℃进行高温裂解，反应完全后得到固体形式的纳米级碳材料，回收烃类中99.99％的碳元素；气体经过纯化分离和循环利用，得到高纯度的氢气；(2)当以在常温中为液态的烷烃、环烷烃、烯烃或芳香烃作为氢源时，采用两步法来进行处理：首先在100～600℃下将烃类液体气化，气化后加入催化剂，气态烃然后在600～900℃作用下进行初步裂解，裂解为短链烃类气体，短链烃类气体再进一步裂解为碳元素和氢元素，随后在催化剂的作用下，碳元素固化并形成固体形式的纳米级碳材料，回收烃类中99.99％的碳元素；气体经过纯化分离和循环利用，得到高纯度氢气；(3)当以在常温中为固态的烷烃、环烷烃、烯烃或芳香烃作为氢源时，采用三步法来进行处理：首先在100～300℃下将烃类固体融化，然后在300～600℃将融化的烃类固体气化，气化后加入催化剂，然后在600～900℃作用下进行初步裂解，裂解为短链烃类气体，短链烃类气体再进一步裂解为碳元素和氢元素，随后在催化剂的作用下，碳元素固化并形成固体形式的纳米级碳材料，回收烃类中99.99％的碳元素，气体经过纯化分离和循环利用，得到高纯度氢气。