EP4524098A1 Metoda produkcji wodoru z użyciem katalizatora nośnego zawierającego ruten

Tytuł: METHOD FOR PRODUCING HYDROGEN USING A SUPPORTED CATALYST CONTAINING RUTHENIUM

Data publikacji: 19 marca 2025

Patent EP 4524098 A1 dotyczy innowacyjnego procesu wytwarzania wodoru z amoniaku przy użyciu katalizatora zawierającego ruten. Głównym celem tego patentu jest opracowanie bardziej efektywnego i ekonomicznego sposobu produkcji wodoru, który może być przeprowadzany w niższych temperaturach niż tradycyjne metody. Kluczowym elementem wynalazku jest zastosowanie specyficznej metody przygotowania katalizatora rutenowego, wykorzystującej związki zawierające grupy szczawianowe (oxalate) jako prekursory rutenu.

Proces opisany w patencie obejmuje dwa główne etapy. Pierwszym jest przygotowanie katalizatora rutenowego przy użyciu prekursora zawierającego grupy szczawianowe, takie jak szczawiany rutenu, nitrozylszczawiany rutenu lub węglanoszczawiany rutenu. Drugi etap polega na kontaktowaniu tak przygotowanego katalizatora z gazem zawierającym amoniak w celu produkcji wodoru. Zastosowanie prekursorów szczawianowych pozwala na uzyskanie katalizatora o wysokiej aktywności i stabilności, umożliwiającego prowadzenie reakcji w temperaturach niższych niż 600°C, a nawet poniżej 400°C.

Patent szczegółowo opisuje metody przygotowania katalizatora, w tym proces impregnacji nośnika katalizatora (najczęściej tlenku glinu) roztworem prekursora rutenowego, suszenie, kalcynację i redukcję. Wynalazek obejmuje również różne warianty składu katalizatora, w tym możliwość dodania innych metali szlachetnych (np. platyny, irydu) lub promotorów alkalicznych (np. baru) w celu dalszej poprawy właściwości katalitycznych. Szczególną uwagę zwrócono na kontrolę rozmiaru cząstek rutenu i ich dyspersji na powierzchni nośnika, co ma kluczowe znaczenie dla aktywności katalitycznej.

Wynalazek ma potencjalne zastosowanie w różnych gałęziach przemysłu, gdzie wymagana jest produkcja wodoru, w tym w produkcji amoniaku, metanolu oraz w technologiach ogniw paliwowych. Patent podkreśla, że opracowana metoda pozwala na znaczne obniżenie kosztów produkcji wodoru poprzez zmniejszenie zużycia energii i wydłużenie żywotności katalizatora. Dodatkowo, dzięki możliwości prowadzenia procesu w niższych temperaturach, zmniejsza się ryzyko korozji aparatury i poprawia się ogólna efektywność energetyczna procesu. Jest to szczególnie istotne w kontekście rosnącego zapotrzebowania na wodór jako czysty nośnik energii i dążenia do bardziej zrównoważonych metod produkcji w przemyśle chemicznym.