[發明專利]一種化學環制氫載氧體及其制備方法

在審

• 申請號: 202011115282.1
• 申請日: 2020-10-19
• 公開（公告）號: CN114436337A
• 公開（公告）日: 2022-05-06
• 發明（設計）人: 李紅營;張信偉;劉全杰;李杰;王海洋;郭智芳
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司大連石油化工研究院
• 主分類號: C01G49/00
• 分類號: C01G49/00;C01B3/10;C01B3/06
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1.一種化學環制氫載氧體的制備方法，其特征在于：所述方法包括Fe源、Ti源在鐵基金屬有機骨架材料的存在下接觸進行反應，反應后經干燥、焙燒制得化學環制氫載氧體，所述鐵基金屬有機骨架材料稱為Fe-MOFs材料。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：所述Fe源包括Fe的氧化物、氫氧化物、無機酸鹽、有機酸鹽中的至少一種。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：所述Ti源包括Ti的氧化物、氫氧化物、無機酸鹽、有機酸鹽中的至少一種。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：所述Fe源、Ti源以Fe元素和Ti元素計的摩爾比為1-20，優選2-15，進一步優選4-10。

5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：所述Fe源同Fe-MOFs材料以Fe元素計的摩爾比為0.1-10，優選0.5-5，進一步優選0.5-3。

6. 根據權利要求1所述的方法，其特征在于：所述Fe-MOFs材料的物化性質如下：粒徑為500-5000nm，比表面積為200-2000 m²/g。

7.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：所述接觸的方式只要能夠使所述Fe源、所述Ti源彼此發生化學反應即可。

8.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：以水溶液的形式提供所述Fe源、所述Ti源、在所述Fe-MOFs材料的存在下，先后或同時混合這些水溶液使其發生反應而獲得所述的載氧體。

9.根據權利要求8所述的方法，其特征在于：所述Fe源、所述Ti源、所述Fe-MOFs材料的所述反應在攪拌的存在下進行。

10.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：所述Fe源、所述Ti源在進行所述反應時，其反應條件是：反應體系的pH值為7-10，優選7.5-9，反應溫度60-90℃，優選70-80℃，反應時間1-12小時，優選3-10小時。

11.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：包括使所述Fe源、所述Ti源分別溶解在水中而制成各自的水溶液，在攪拌條件下，將這些水溶液和Fe-MOFs材料按照預定用量，先后或同時加入反應體系中，調節該反應體系的pH值為7-10，在反應溫度60-90℃下，使共沉淀進行1-12小時，由此獲得所述含水漿液，然后，通過脫水、任選成型、干燥和焙燒所述含水漿液，即可獲得所述化學環制氫載氧體。

12.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：所述載氧體為條形、片形、柱形、球形或鋸齒形。

13.根據權利要求11所述的方法，其特征在于：干燥溫度60-150℃，優選100-120℃，干燥時間4-48小時，優選6-36小時，更優選8-24小時。

14. 根據權利要求11所述的方法，其特征在于：焙燒溫度400-900℃，優選500-700℃，更優選580-680℃，焙燒時間 3-10小時，優選4-8小時。

15.一種采用權利要求1-14任一方法制備的化學環制氫載氧體，其特征在于：以載氧體的重量為基準，所述載氧體中氧化鐵的重量含量為30%-90%，優選40-80%，進一步優選50-75%。

16.權利要求15所述載氧體的應用，其特征在于：采用固定床反應器，以甲烷、CO或合成氣為原料，反應溫度為500~1200℃，反應壓力0.1~5Mpa，空速50~1000h^-。

17.根據權利要求16所述的應用，其特征在于：所述原料氣的流量為100~500ml/min，反應時間為0.2~2h。