有机液体储氢载体催化脱氢技术研究进展

摘要

绿氢(可再生能源制氢)的开发及利用是推动能源绿色转型和实现“双碳”目标的重点发展方向之一．然而，大规模绿氢的安全储运技术仍需进一步完善．以环烷烃/芳烃为主的有机液体储氢载体(LOHCs)体系因其高储氢密度、安全高效、运输方便等优势成为绿氢长距离大规模输送的关键技术．相比于工艺成熟的芳烃加氢技术，富氢LOHCs(环烷烃)脱氢技术开发的难度较大，是近年来研究的热点．本文系统综述了环己烷(CH)、甲基环己烷(MCH)、十氢萘(DHN)和全氢二苄基甲苯(H18-DBT) 4类典型富氢LOHCs脱氢技术的研究进展．基于目前的研究结果，阐述了单环烷烃(CH、MCH)和多环烷烃(DHN、H18-DBT)的脱氢反应路径和机理，重点从活性组分和载体两方面总结了脱氢催化剂的设计思路、构效关系和研究进展，详细分析了基于不同模型的富氢LOHCs脱氢动力学，探讨了4类典型脱氢反应装置的优缺点．总体来讲，环烷烃作为LOHCs距离工业化应用还有一段距离，继续完善环烷烃脱氢动力学和脱氢机理、提高Pt系催化剂的催化活性和稳定性、开发具有实际应用意义的非贵金属催化剂以及优化反应器结构成为未来环烷烃脱氢技术研究需要聚焦的难点．

关键词

有机液体储氢载体 / 环烷烃 / 催化脱氢 / 脱氢催化剂 / 反应动力学