一种合成氨的方法技术

本专利涉及一种利用可再生能源或者核能在温和条件下合成氨的工艺。其特点是利用太阳能,风能，核能等清洁能源制氢与氮气经过化学链(chemical looping)技术生产出氨，然后利用氨吸附剂吸收氨。此工艺利用可再生能源，全流程不产生CO

A method of ammonia synthesis

【技术实现步骤摘要】
一种合成氨的方法
本专利技术属于能源化工领域，确切地说是提供一种利用清洁能源合成氨的工艺。
技术介绍
氮是大气中最丰物质，但是由于其本身强的氮氮三键，很难将其转化为能被利用的物质。同时氮是各种动植物所必需的元素，20世纪以来随着人口的暴增，需要更多的食物支持，所以固氮技术显得尤为重要。目前产业合成氨是Haber-Bosch工艺，需要高温高压(400-500℃，20-50MPa)，消耗了全球1％-2％的能量，同时其所需的氢气来自化石能源，因此产生了大了的CO2,造成的严重的环境问题。(Nat.Geosci.2008,1,636-639.)同时氨可以作为能源载体，其能量密度和化石能源相当，可以将其直接作为燃料直接使用。氨同时还可以作为一种储氢材料，其储氢量达17.8％，可以将其分解制氢提供氢燃料。(J.Mater.Chem.18.20(2008):2304-2310.)基于此，新的合成氨工艺亟待开发。目前新的合成氨工艺希望以可再生能源为能量来源，通过光催化，电催化或者chemicallooping过程合成氨。目前直接利用光催化固氮，效率还相当低(&本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种合成氨的方法，其特征在于：于装填有反应物的反应器进行化学链反应合成氨；反应过程为，按先通入氮后通入氢的顺序进行一次反应过程或循环此氮氢顺序的通入二次以上进行二次以上的反应过程、或按先通入氢然后通入氮的顺序进行一次反应过程或循环此氢氮顺序的通入二次以上进行二次以上的反应过程；/n反应物为氢化物、氢化物和过渡金属或者过渡金属氮化物复合物、或负载于载体上的氢化物、或负载于载体上的氢化物和过渡金属或者过渡金属氮化物复合物中的一种或二种以上；包含两步反应，即步骤-1：先于反应器中通入氮，使反应物与氮气反应生成产物A；步骤-2：再于反应器中通入氢，氢气与产物A反应生成氨并再生成反应物；/n反应物为...

【技术特征摘要】
1.一种合成氨的方法，其特征在于：于装填有反应物的反应器进行化学链反应合成氨；反应过程为，按先通入氮后通入氢的顺序进行一次反应过程或循环此氮氢顺序的通入二次以上进行二次以上的反应过程、或按先通入氢然后通入氮的顺序进行一次反应过程或循环此氢氮顺序的通入二次以上进行二次以上的反应过程；
反应物为氢化物、氢化物和过渡金属或者过渡金属氮化物复合物、或负载于载体上的氢化物、或负载于载体上的氢化物和过渡金属或者过渡金属氮化物复合物中的一种或二种以上；包含两步反应，即步骤-1：先于反应器中通入氮，使反应物与氮气反应生成产物A；步骤-2：再于反应器中通入氢，氢气与产物A反应生成氨并再生成反应物；
反应物为氮化物、氮氢化物、负载于载体上的氮化物、负载于载体上的氮氢化物、氮化物和/或氮氢化物与过渡金属或者过渡金属氮化物复合物、或负载于载体上的氮化物和/或氮氢化物与过渡金属或者过渡金属氮化物复合物中的一种或二种以上；包含两步反应，即步骤-1：先于反应器中通入氢，使反应物与氢气反应生成氨和产物A；步骤-2：再于反应器中通入氮，氮气与产物A反应再生成反应物；
反应物为氢化物、氮化物或氮氢化物分别为主族元素的氢化物、氮化物或氮氢化物。


2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：
主族元素为Li、Na、K、Rb、Cs、Be、Mg、Ca、Sr、Ba、B、Al中的一种或二种以上；
过渡金属为V、Cr、Mn、Mo、W、Fe、Co、Ni、Ru、Pt、Pd、Au、Ir中的一种或二种以上；复合物中过渡金属的质量含量为0.1％-95％(优选10％-80％，更优选45％-55％)；
过渡金属氮化物为MxNy(M为V/Cr/Mn/Mo/W/Fe；x＝1,2,3,4,5；y＝1,2,3,4)；
载体为MgO,Al2O3,SiO2,TiO2,SiC,CNTs,活性碳，分子筛中的一种或二种以上，带有载体的反应物中，载体的质量含量为0.1％-95％(优选10％-80％，更优选5...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈萍，高文波，郭建平，王培坤，王倩茹，
申请(专利权)人：中国科学院大连化学物理研究所，
类型：发明
国别省市：辽宁;21