[發(fā)明專利]一種聚丙烯塑料制氫的方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210847902.3
• 申請日: 2022-07-19
• 公開（公告）號: CN115123998A
• 公開（公告）日: 2022-09-30
• 發(fā)明（設計）人: 張兆熙;介翔宇
• 申請（專利權）人: 武漢新碳科技有限公司
• 主分類號: C01B3/02
• 分類號: C01B3/02;C01B3/22;C01B3/52;C01B3/56;C10B53/07;C10B57/06;B01J23/755;B01J23/745
• 代理公司: 北京睿陽聯(lián)合知識產(chǎn)權代理有限公司 11758
• 代理人: 張穎

1.一種聚丙烯塑料制氫的方法，其特征在于，所述方法以聚丙烯塑料為原料，進行微波催化處理，制備得到含氫氣體；所述微波催化采用的催化劑選自碳材料、過渡金屬材料或以碳材料為載體的過渡金屬材料。

2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述碳材料選自碳黑、活性炭和碳化硅；

和/或，所述過渡金屬材料選自鐵鎳系金屬材料，優(yōu)選選自金屬鐵、氧化鐵、四氧化三鐵、金屬鎳、氧化鎳、鐵鎳合金和混合鐵鎳氧化物，更優(yōu)選選自金屬鐵、氧化鐵和鐵鎳合金；

所述以碳材料為載體的過渡金屬材料中，碳材料與過渡金屬材料的質(zhì)量比為1:(2～10)，優(yōu)選為1:(3～6)，更優(yōu)選為1:(4～5)。

3.根據(jù)權利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述微波催化采用的催化劑選自碳黑、活性炭、碳化硅、鐵鎳合金、碳黑擔載的鐵鎳合金、碳黑擔載的金屬鐵或碳黑擔載的氧化鐵。

4.根據(jù)權利要求1～3任意一項所述的方法，其特征在于，所述微波催化處理在標準大氣壓、氧氣含量低于5000ppm的惰性環(huán)境中進行；和/或，處理時間為30～70分鐘。

5.根據(jù)權利要求1～4任意一項所述的方法，其特征在于，所述方法包括連續(xù)進行的兩段微波催化處理；其中：

第一段微波催化是在催化劑A的作用下，對粉碎后的聚丙烯塑料進行一次微波處理，生成混合氣體；

第二段微波催化是在催化劑B的作用下，對所得的混合氣體進行二次微波處理，生成含氫氣體；

所述催化劑A選自碳黑、鐵鎳合金、碳黑擔載的鐵鎳合金、碳黑擔載的金屬鐵或碳黑擔載的氧化鐵，所述催化劑B選自碳黑、活性炭、碳化硅、碳黑擔載的鐵鎳合金、碳黑擔載的金屬鐵或碳黑擔載的氧化鐵；所述催化劑A和催化劑B的組成相同或不同。

6.根據(jù)權利要求5所述的方法，其特征在于，所述碳黑擔載的鐵鎳合金、碳黑擔載的金屬鐵或碳黑擔載的氧化鐵中，碳黑與擔載的金屬或金屬氧化物的質(zhì)量比為1:(3～6)，優(yōu)選為1:(4～5)；

更優(yōu)選地，碳黑擔載的鐵鎳合金中，金屬鐵、金屬鎳和碳黑的質(zhì)量比為3:1:1；和/或，碳黑擔載的金屬鐵中，金屬鐵和碳黑的質(zhì)量比為5:1；和/或，所述碳黑擔載的氧化鐵中，氧化鐵和碳黑的質(zhì)量比為4:1；

和/或，所述鐵鎳合金中，鐵和鎳的質(zhì)量比為(1～4)：1，優(yōu)選為(3～4)：1，更優(yōu)選為3：1。

7.根據(jù)權利要求5或6所述的方法，其特征在于，所述催化劑A選自鐵鎳合金、碳黑擔載的鐵鎳合金或碳黑擔載的金屬鐵，所述催化劑B選自碳黑、活性炭、碳黑擔載的鐵鎳合金或碳黑擔載的金屬鐵。

8.根據(jù)權利要求5～7任意一項所述的方法，其特征在于，所述方法采用的聚丙烯塑料與催化劑A的質(zhì)量比為(0.5～1.5)：1；和/或，所述方法采用的催化劑A與催化劑B的質(zhì)量比為(1～5)：1。

9.根據(jù)權利要求5～8任意一項所述的方法，其特征在于，所述一次微波處理的功率為500W～8000W，優(yōu)選為1000～6000W，更優(yōu)選為2000W～4000W；所述二次微波處理的溫度為600～1000℃，優(yōu)選為750～900℃；和/或，所述一次微波處理和所述二次微波處理的頻率均為2.45GHz。

10.根據(jù)權利要求5～9任意一項所述的方法，其特征在于，所述第一段微波催化處理和第二段微波催化處理采用串聯(lián)的第一微波反應器和第二微波反應器；優(yōu)選在第一段微波催化處理時，對第二微波反應器內(nèi)的催化劑B預熱。