Евразийский сервер публикаций

Евразийский патент № 043688

   Библиографические данные
(11)043688    (13) B1
(21)202291030

 A ]   B ]   C ]   D ]   E ]   F ]   G ]   H ] 

Текущий раздел: C     


Документ опубликован 2023.06.13
Текущий бюллетень: 2023-06  
Все публикации: 043688  
Реестр евразийского патента: 043688  

(22)2020.09.24
(51) C01B 3/04 (2006.01)
B01J 3/04 (2006.01)
B01J 8/00 (2006.01)
B01J 15/00 (2006.01)
B01J 19/24 (2006.01)
B01J 23/46 (2006.01)
B01J 23/745 (2006.01)
B01J 35/00 (2006.01)
B01J 35/04(2006.01)
(43)A1 2022.11.21 Бюллетень № 11  тит.лист, описание 
(45)B1 2023.06.13 Бюллетень № 06  тит.лист, описание 
(31)PA 2019 01146; PA 2019 01435
(32)2019.10.01; 2019.12.06
(33)DK; DK
(86)EP2020/076704
(87)2021/063795 2021.04.08
(71)ХАЛЬДОР ТОПСЁЭ А/С (DK)
(72)Мортензен Петер Мёльгаард, Ларсен Каспер Эмиль, Аасберг-Петерсен Ким, Клайн Роберт (DK)
(73)ХАЛЬДОР ТОПСЁЭ А/С (DK)
(74)Беляева Е.Н. (BY)
(54)ПРОИЗВОДСТВО ВОДОРОДА ИЗ АММИАКА
   Формула 
(57) 1. Реакторная система для производства водорода из исходного газа, содержащего аммиак, в присутствии катализатора в условиях реакции крекинга аммиака, при этом указанная реакторная система включает:
входное отверстие для подачи исходного газа, содержащего аммиак;
структурированный катализатор, предназначенный для катализа реакции крекинга аммиака указанного исходного газа, при этом указанный структурированный катализатор включает макроскопическую структуру из электропроводящего материала, при этом на указанную макроскопическую структуру нанесено керамическое покрытие, причем указанное керамическое покрытие выступает в качестве подложки каталитически активного материала;
корпус высокого давления, в котором расположен указанный структурированный катализатор, при этом указанный корпус высокого давления содержит входное отверстие для подачи исходного газа и выходное отверстие для отвода полученного газа, причем указанное входное отверстие расположено таким образом, что указанный исходный газ поступает в первую часть указанного структурированного катализатора, а указанный полученный газ выходит из второй части указанного структурированного катализатора;
теплоизоляционный слой между указанным структурированным катализатором и указанным корпусом высокого давления;
по меньшей мере два проводника, электрически связанных с указанным структурированным катализатором и с источником электропитания, расположенным снаружи указанного корпуса высокого давления, причем указанный источник электропитания предназначен для нагрева, по меньшей мере, части указанного структурированного катализатора до температуры по меньшей мере 300°С путем пропускания электрического тока через указанную макроскопическую структуру, при этом по меньшей мере два проводника соединены со структурированным катализатором в точке на структурированном катализаторе, расположенной ближе к указанной первой части указанного структурированного катализатора, чем к указанной второй части указанного структурированного катализатора, и причем структурированный катализатор выполнен с возможностью направления электрического тока от одного проводника практически ко второй части структурированного катализатора и возвращения ко второму проводнику из указанных по меньшей мере двух проводников;
выходное отверстие для отвода потока продукта, содержащего водород.
2. Реакторная система по п.1, отличающаяся тем, что указанный источник электропитания предназначен для нагрева, по меньшей мере, части указанного структурированного катализатора до температуры по меньшей мере 300°С, предпочтительно по меньшей мере 700°С.
3. Реакторная система по любому из предшествующих пунктов, отличающаяся тем, что исходный газ дополнительно содержит H2, N2 или Ar.
4. Реакторная система по любому из предшествующих пунктов, отличающаяся тем, что расчётное давление корпуса высокого давления находится в диапазоне 2-30 бар.
5. Реакторная система по любому из пп.1-3, отличающаяся тем, что расчётное давление корпуса высокого давления находится в диапазоне 30-200 бар.
6. Реакторная система по любому из предшествующих пунктов, отличающаяся тем, что удельное сопротивление электропроводящего материала находится в диапазоне 10-5-10-7 W-м.
7. Способ проведения реакции крекинга аммиака исходного газа, содержащего аммиак, с получением водорода в присутствии катализатора в условиях реакции крекинга аммиака, в реакторной системе, включающей корпус высокого давления, в котором расположен структурированный катализатор, предусмотренный для катализа указанной реакции крекинга аммиака исходного газа, при этом указанный структурированный катализатор включает макроскопическую структуру из электропроводящего материала, при этом на указанную макроскопическую структуру нанесено керамическое покрытие, причем указанное керамическое покрытие выступает в качестве подложки каталитически активного материала; причем в указанной реакторной системе между указанным структурированным катализатором и указанным корпусом высокого давления предусмотрен теплоизоляционный слой; при этом указанный способ включает следующие этапы:
сжатие указанного исходного газа;
подачу указанного сжатого исходного газа в указанный корпус высокого давления через входное отверстие, расположенное таким образом, что указанный исходный газ поступает в первую часть указанного структурированного катализатора; вступление исходного газа в реакцию крекинга аммиака над структурированным катализатором и отвод полученного газа из указанного корпуса высокого давления, причем указанный полученный газ выходит из второй части указанного структурированного катализатора;
подачу электрической энергии через электропроводники, соединяющие источник электропитания, расположенный снаружи указанного корпуса высокого давления, с указанным структурированным катализатором, обеспечивая возможность прохождения электрического тока через указанную макроскопическую структуру, в результате чего осуществляется нагрев, по меньшей мере, части структурированного катализатора до температуры по меньшей мере 300°С, причем указанные по меньшей мере два проводника соединены со структурированным катализатором в точке на структурированном катализаторе, расположенной ближе к указанной первой части указанного структурированного катализатора, чем к указанной второй части указанного структурированного катализатора, и причем структурированный катализатор выполнен с возможностью направления электрического тока от одного проводника практически ко второй части структурированного катализатора и возвращения ко второму проводнику из указанных по меньшей мере двух проводников, в результате чего осуществляется нагрев, по меньшей мере, части структурированного катализатора до температуры, достаточной для вступления исходного газа в реакцию крекинга аммиака над структурированным катализатором,
отвод полученного газа, содержащего водород, из реакторной системы.
8. Способ по п.7, отличающийся тем, что способ дополнительно включает этап подачи потока продукта, содержащего водород, на блок повышения качества и его разделения на поток очищенного водорода и поток отходящего газа.
9. Способ по п.8, отличающийся тем, что способ дополнительно включает этап подачи полученного газа или потока очищенного водорода с указанного блока повышения качества на установку для производства электроэнергии, расположенную далее по ходу процесса.
10. Способ быстрого перевода катализируемой металлом реакции крекинга аммиака исходного газа в реакторной системе по любому из пп.1-6 из первого стабильного состояния (А) реакции во второе стабильное состояние (В) реакции или наоборот; при этом указанный способ включает следующие этапы:
в указанном первом стабильном состоянии (А) реакции:
подачу указанного исходного газа в реакторную систему в первом общем потоке, а также
подачу первой электрической энергии через электропроводники, соединяющие источник электропитания, расположенный снаружи указанного корпуса высокого давления, на указанный структурированный катализатор, обеспечивая прохождение первого электрического тока через указанный электропроводящий материал,
в результате чего осуществляется нагрев, по меньшей мере, части структурированного катализатора до первой температуры, при которой указанный исходный газ превращается в смесь первого полученного газа над указанным структурированным катализатором при указанном первом стабильном состоянии (A) реакции; и указанный первый полученный газ отводят из реакторной системы;
а также при указанном втором стабильном состоянии (В) реакции:
подачу указанного исходного газа в реакторную систему во втором общем потоке,
подачу второй электрической энергии через электропроводники, соединяющие источник электропитания, расположенный снаружи указанного корпуса высокого давления, на указанный структурированный катализатор, обеспечивая прохождение второго электрического тока через указанный электропроводящий материал,
в результате чего осуществляется нагрев, по меньшей мере, части структурированного катализатора до второй температуры, при которой указанный исходный газ превращается в смесь второго полученного газа над указанным структурированным катализатором при указанном втором стабильном состоянии (B) реакции; и указанный второй полученный газ отводят из реакторной системы;
причем указанная вторая электрическая энергия выше, чем указанная первая электрическая энергия; и/или указанный второй общий поток выше, чем указанный первый общий поток.
Zoom in
Zoom in