[發明專利]一種液態有機材料及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 202110359223.7
• 申請日: 2021-04-02
• 公開（公告）號: CN113184804A
• 公開（公告）日: 2021-07-30
• 發明（設計）人: 孫予罕;王慧;陸海濤;胡振
• 申請（專利權）人: 上海簇睿低碳能源技術有限公司
• 主分類號: C01B3/00
• 分類號: C01B3/00
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 徐俊

1.一種液態有機材料，其特征在于，包括至少兩種儲氫組分，其中兩種儲氫組分分別為非稠環芳香烴化合物、不飽和雜環化合物，且至少一種儲氫組分為室溫液態的有機化合物。

2.如權利要求1所述的液態有機材料，其特征在于，所述的不飽和雜環化合物中的雜原子為N、S、O和P中的任意一種或幾種。

3.如權利要求1或2所述的液態有機材料，其特征在于，所述的不飽和雜環化合物中雜環和芳環的總數為1～40，雜原子的總數為1～40。

4.如權利要求1或2所述的液態有機材料，其特征在于，所述的非稠環芳香烴類化合物為芐基甲苯，二芐基甲苯和三芐基甲苯的不同異構體中的任意一種或幾種；所述的不飽和雜環化合物為咔唑、N-甲基咔唑、N-乙基咔唑、N-正丙基咔唑、N-異丙基咔唑、N-正丁基咔唑、吲哚、異吲哚、N-甲基吲哚、2-甲基吲哚、N-乙基吲哚、N-丙基吲哚、吖啶、呋喃、苯并呋喃、喹啉、異喹啉、8-甲基喹啉、噻吩、吡咯、噻唑、咪唑、吡啶、吡嗪、嘧啶和噠嗪及蝶叮中的任意一種或幾種。

5.如權利要求1所述的液態有機材料，其特征在于，所述非稠環芳香烴類化合物的質量分數為液態有機材料總質量的40～98％，所述不飽和雜環化合物的質量分數為液態有機材料總質量的2～50％。

6.如權利要求1所述的液態有機材料，其特征在于，還包括儲氫增溶劑，其質量分數為儲氫組分總質量的0～10％。

7.如權利要求6所述的液態有機材料，其特征在于，所述的儲氫增溶劑為苯、甲苯、乙苯、鄰二甲苯、對二甲苯、均三甲苯、三聯苯、氫化三聯苯、苯乙烯、苯乙炔、苯乙醛、苯乙酮、蒽、萘、十氫化萘、芴和芘中的任意一種或幾種。

8.權利要求1-7任意一項所述的液態有機材料的制備方法，其特征在于，常溫常壓條件下，將非稠環芳香烴類化合物、不飽和雜環化合物和根據需要添加的儲氫增溶劑加入到攪拌釜內，使用氮氣或氬氣作為保護氣，開啟攪拌釜加熱并攪拌，混合完成后冷卻至室溫，卸壓后收集產物即為液態有機材料。

9.如權利要求8所述的制備方法，其特征在于，所述攪拌釜內保護氣的置換方法為：先向攪拌釜內通入保護氣至釜內壓力升至0.5～3MPa，然后打開出氣口至釜內壓力降至0.1MPa，再重復上述步驟3～5次至釜內空氣被置換完全，隨后關閉攪拌釜進氣口及出氣口，此時攪拌釜內壓力為0.1～0.5MPa；所述加熱并攪拌的工藝參數為：以1～5℃/min的速率升溫至60℃，同時以50～400rpm的速度勻速攪拌30～300min。

10.權利要求1-7任意一項所述的液態有機材料的應用，其特征在于，包括以下步驟：

加氫處理過程：向加氫固定床反應器中通入氫氣直至反應器內壓力升至4～6MPa，然后將所述液態有機儲氫材料以恒定流速通過固定床反應器中催化劑床層，同時打開反應器氫氣循環回路以及氫氣補充回路，控制液態有機儲氫材料和氫氣流速之比為1:50～1:1000，然后將反應器溫度升至150～250℃開始加氫反應；催化劑、有機儲氫材料的質量空速為1～1000h^-1，加氫催化劑選自Pt、Pd、Ru、Rh或Au中至少一種負載于Al₂O₃、C、分子篩或TiO₂載體中的至少一種的貴金屬催化劑；

脫氫處理過程：向脫氫固定床反應器中通入氫氣直至反應器內壓力升至0.1～1MPa，將經過加氫處理的全氫化液態有機儲氫材料以恒定流速通過固定床反應器中催化劑床層，同時打開反應器氫氣循環回路以及氫氣收集回路，然后將反應器溫度升至180～300℃開始全氫化有機儲氫材料脫氫反應；催化劑和有機儲氫材料的質量空速為1～1000h^-1，脫氫催化劑選自Pt、Pd、Ru、Rh或Au中至少一種負載于Al₂O₃、C、分子篩或TiO₂載體中的至少一種的貴金屬催化劑。