US2025084016A1 - Proces organicznego nośnika wodoru ciekłego i system katalizatora

Tytuł: LIQUID ORGANIC HYDROGEN CARRIER PROCESS AND CATALYST SYSTEM

Data publikacji: 13 marca 2025

Patent US2025084016A1 dotyczy innowacyjnego procesu transportu wodoru poprzez wykorzystanie cyklu toluenu-metylocykloheksanu (MTH). Głównym celem patentu jest opracowanie efektywnej metody magazynowania i transportu wodoru na duże odległości, przy minimalnych stratach i bez znaczącej degradacji. Patent opisuje proces uwodornienia toluenu do metylocykloheksanu (MCH) w jednej lokalizacji, transport MCH do innej lokalizacji, a następnie odwodornienie MCH z powrotem do toluenu i wodoru w miejscu docelowym.

Proces uwodornienia toluenu do MCH odbywa się w sekcji reakcji uwodornienia, składającej się z co najmniej dwóch reaktorów uwodornienia oraz reaktora polerującego. Strumień węglowodorowy zawierający toluen jest dzielony na co najmniej dwa strumienie, które są kolejno przetwarzane w reaktorach uwodornienia w obecności katalizatorów o wysokiej selektywności. Proces ten odbywa się w fazie gazowej, co pozwala na maksymalizację ciśnienia bez zmiany stanu skupienia na ciekły, zwiększając siłę napędową reakcji i minimalizując koszty kapitałowe.

Kluczowym elementem patentu jest zastosowanie systemu separacji wodoru na części strumienia gazowego z separatora wysokociśnieniowego. Ta innowacja umożliwia redukcję kosztów kapitałowych i operacyjnych sekcji reaktora, jednocześnie produkując strumień wodoru o wysokiej czystości. Dodatkowo, system ten pozwala na wykorzystanie wodoru z gazu odlotowego stabilizatora, co zmniejsza zapotrzebowanie na dodatkowy wodór uzupełniający.

Patent obejmuje również proces odwodornienia MCH do toluenu i wodoru w miejscu docelowym. Proces ten wykorzystuje sekcję reakcji odwodornienia składającą się z jednego lub więcej reaktorów odwodornienia w obecności katalizatora odwodornienia. Katalizator ten, składający się z Al2O3, metalu szlachetnego oraz metalu alkalicznego lub ziem alkalicznych, osiąga selektywność odwodornienia MCH do toluenu i wodoru przekraczającą 99,8%.