一种新型非氢气的氢载体氢化橡胶加氢装置及方法与流程

本发明涉及加氢，具体涉及一种新型非氢气的氢载体氢化橡胶加氢装置及方法。

背景技术：

1、由于橡胶弹性体具有不耐热、不耐氧、抗老化性能差等缺陷，所以必须对其进行改性。橡胶弹性体改性的方法有很多,物理改性和化学改性。物理改性，如聚合物共混改性等;化学改性,如氢化改性、环氧化改性、氯化改性、链端改性等。

2、橡胶的氢化改性,即通过各种物理或化学的方式,利用含氢化合物或者氢化体系在催化剂存在的条件下，对橡胶聚合物中的不饱和双键进行加成反应，以提高聚合物的耐氧、耐热、耐老化等性能，延长聚合物的使用寿命和扩大合成橡胶材料的应用范围。

3、传统加氢技术大量的富氢气循环气与进料一起进入反应器，以确保反应所要求的氢气被转换成液相。但存在压力高、能耗高、设备投资大的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种新型非氢气的氢载体氢化橡胶加氢装置及方法，可以减少能耗，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种新型非氢气的氢载体氢化橡胶加氢装置，包括反应器；

3、以及与所述反应器相连通的加氢组件；

4、所述加氢组件包括：甲酸制氢部、氢气过滤部以及氢气处理部，所述甲酸制氢部、氢气过滤部以及氢气处理部依次通过输气管与所述反应器相连通。

5、优选的，所述甲酸制氢部包括：

6、用于放置甲酸和反应剂的制氢箱以及位于所述制氢箱中的隔网，所述制氢箱设有用于加速反应的搅拌机构。

7、优选的，所述搅拌机构包括：

8、转动安装于所述隔网中心处的转轴以及连接在所述转轴上端的驱动电机，所述转轴的外部连接有搅拌杆，所述搅拌杆位于所述隔网的上表面。

9、优选的，所述制氢箱上对应所述隔网设置有反应剂添加口。

10、优选的，所述氢气过滤部包括：

11、与所述制氢箱通过输气管相连通的氢气过滤箱以及位于所述氢气过滤箱内部的氢气过滤膜，所述氢气过滤箱的一端连接有堵头；

12、所述氢气过滤箱的顶部设有氢气排出口。

13、优选的，所述氢气过滤膜包括：

14、内膜和外模，所述内膜和所述外模连接在端板上，所述端板上开设有进气口和废气排气口，所述进气口位于所述内膜的内部，所述废气排气口位于所述内膜和所述外模之间。

15、优选的，所述氢气处理部包括：

16、通过输气管与氢气排出口相连通的增压泵以及位于所述输气管上的加热箱，所述加热箱位于所述增压泵的出口端。

17、优选的，所述加热箱的内部安装有电热管，所述电热管上连接有温控器。

18、优选的，所述输气管的出口端安装有温度压力传感器和氢气浓度传感器，所述温度压力传感器、氢气浓度传感器及增压泵均与控制器相连接。

19、优选的，一种新型非氢气的氢载体氢化橡胶加氢方法，包括如下步骤：

20、由甲酸制氢部进行制备含有氢气的混合气体；

21、混合气体进入到氢气过滤部中进行过滤出氢气；

22、氢气经由氢气处理部增压、升温之后注入到反应器中。

23、综上所述，由于采用了上述技术，本发明的有益效果是：

24、1、本发明中主要由甲酸制氢部、氢气过滤部以及氢气处理部等部件构成，采用甲酸进行制氢，可以有效的减少制氢时的能耗，氢气过滤部可以对混合气体进行过滤出氢气，经由氢气处理部对氢气加热升温后送入到反应器中进行加氢工作，整体结构简答，加氢便捷，减少了设备的投入；

25、2、通过甲酸与胺混合，在一种金属钌催化剂的作用下，在℃~℃的温度下，就可以将甲酸分解为氢气和二氧化碳。由于甲酸是一种液体，因此和气体相比更容易处理。隔网上用于放置金属钌，搅拌机构利于加速甲酸、胺、金属钌之间的反应效率；

26、3、制氢箱中反应出含有氢气的混合气体之后，由增压泵将混合气体抽入到氢气过滤箱中，经由氢气过滤膜过滤出氢气，经由氢气排出口排出，进入到内膜中的混合气体经由内膜和外模过滤出氢气，其他气体经由废气排气口排出；

27、4、经由控制器控制增压泵对氢气的增压，并控制电热管的加热温度，温度压力传感器、氢气浓度传感器可以对氢气的浓度、压力、温度进行监测。

技术特征：

1.一种新型非氢气的氢载体氢化橡胶加氢装置，其特征在于：

2.根据权利要求1所述的一种新型非氢气的氢载体氢化橡胶加氢装置，其特征在于：所述甲酸制氢部（2）包括：

3.根据权利要求2所述的一种新型非氢气的氢载体氢化橡胶加氢装置，其特征在于：所述搅拌机构包括：

4.根据权利要求3所述的一种新型非氢气的氢载体氢化橡胶加氢装置，其特征在于：所述制氢箱（201）上对应所述隔网（202）设置有反应剂添加口（206）。

5.根据权利要求2所述的一种新型非氢气的氢载体氢化橡胶加氢装置，其特征在于：所述氢气过滤部（3）包括：

6.根据权利要求5所述的一种新型非氢气的氢载体氢化橡胶加氢装置，其特征在于：所述氢气过滤膜（302）包括：

7.根据权利要求5所述的一种新型非氢气的氢载体氢化橡胶加氢装置，其特征在于：所述氢气处理部（4）包括：

8.根据权利要求7所述的一种新型非氢气的氢载体氢化橡胶加氢装置，其特征在于：所述加热箱（402）的内部安装有电热管（403），所述电热管（403）上连接有温控器。

9.根据权利要求8所述的一种新型非氢气的氢载体氢化橡胶加氢装置，其特征在于：所述输气管（5）的出口端安装有温度压力传感器（6）和氢气浓度传感器（7），所述温度压力传感器（6）、氢气浓度传感器（7）及增压泵（401）均与控制器（8）相连接。

10.一种新型非氢气的氢载体氢化橡胶加氢方法，其特征在于：包括根据权利要求1-9任意一项所述的加氢装置，包括如下步骤：

技术总结
本发明涉及加氢技术领域，公开了一种新型非氢气的氢载体氢化橡胶加氢装置，包括反应器；以及与所述反应器相连通的加氢组件；所述加氢组件包括：甲酸制氢部、氢气过滤部以及氢气处理部，所述甲酸制氢部、氢气过滤部以及氢气处理部依次通过输气管与所述反应器相连通。本发明中主要由甲酸制氢部、氢气过滤部以及氢气处理部等部件构成，采用甲酸进行制氢，可以有效的减少制氢时的能耗，氢气过滤部可以对混合气体进行过滤出氢气，经由氢气处理部对氢气加热升温后送入到反应器中进行加氢工作，整体结构简答，加氢便捷，减少了设备的投入。

技术研发人员：王春梅,张铖铖,张燕明,吴海峰
受保护的技术使用者：山东亿科化学有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13