一種使醇水系統(tǒng)重整制氫的生物活性催化劑的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及綠色環(huán)保的可再生能源研發(fā)技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種使醇水系統(tǒng)重整制 氨的生物活性催化劑及其制備和使用方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 人類面臨能源危機(jī)和環(huán)境污染兩大難題。
[0003] 石油、天然氣、煤炭是大自然饋贈(zèng)給人類的優(yōu)質(zhì)能源，也是當(dāng)今能源結(jié)構(gòu)的主體， 是不可再生的資源。但據(jù)估算，全世界石油儲(chǔ)量約為1500億噸；天然氣儲(chǔ)量約為150億立方 米;按照全球石油消耗量2%/年增長(zhǎng);天然氣消耗量5%/年增長(zhǎng)，全球石油將在2032年耗盡， 天然氣將在2028年耗盡，人類存在能源危機(jī)。同時(shí)，人類面臨環(huán)境污染的嚴(yán)重威脅，為獲得 經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展，必須研究開(kāi)發(fā)可替代的新能源。
[0004] 氨能具有高易燃性、低點(diǎn)火能量、均勻燃燒、高辛燒值、高能量密度，適應(yīng)更高的壓 縮比，發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率高，無(wú)疑是一種理想的清潔、高效、可再生的能源。在二十世紀(jì)屯十年 代，美國(guó)、德國(guó)W及日本都先后研制了 W液氨作為燃料的汽車。然氨能因制取困難，儲(chǔ)存、運(yùn) 輸W及加氨站危險(xiǎn)系數(shù)高，再加上制氨成本過(guò)高等問(wèn)題，使得氨能未能得到普及應(yīng)用。
[0005] 幸運(yùn)的是，充滿智慧的人類從未停止過(guò)探索，人們找到了一條低價(jià)、清潔、高效、可 再生、綠色環(huán)保、替代性強(qiáng)的可瞬間產(chǎn)生氨能的醇水系統(tǒng)重整制氨方法，一次性解決了氨能 制取、儲(chǔ)存、運(yùn)輸?shù)葐?wèn)題，使氨能普及應(yīng)用變成現(xiàn)實(shí)。
[0006] 現(xiàn)有的醇水系統(tǒng)重整制氨方法是將甲醇/乙醇與水按一定比例混合后，在反應(yīng)裝 置里，在一定溫度或壓力條件或磁力作用下通過(guò)催化劑作用，使甲醇/乙醇水溶液發(fā)生重整 反應(yīng)獲得W氨氣（出）為主，同時(shí)還含有一氧化碳（C0)、二氧化碳（0)2)、甲燒（014)、和水 (也0)的富氨氣體。其中設(shè)及的重整反應(yīng)式如下： 甲醇水系統(tǒng)重整制氨反應(yīng)式：
重整反應(yīng)越充分，醇轉(zhuǎn)化率越高，副反應(yīng)越少，富氨氣體氨氣含量越高。公開(kāi)專利 201210083938.5(-種甲醇水蒸氣重整制氨的方法）、公開(kāi)專利201510055497.1(車載含水 乙醇低溫重整制氨方法及其裝置和應(yīng)用系統(tǒng)）、公開(kāi)專利201510363608.5( -種甲醇水重整 制氨機(jī)及其制氨方法）W及公開(kāi)專利201510553870.6的制氨機(jī)理均如此。然上述專利所公 開(kāi)的氨氣制備方法的重整反應(yīng)采用的稀有金屬催化劑，重整反應(yīng)過(guò)程因醇水與催化劑接觸 不充分，醇消耗量大，副反應(yīng)產(chǎn)物多，氨氣純度與理論值相比低很多，采用稀有金屬作為催 化劑，推廣使用受到限制，此外反應(yīng)溫度高（要求反應(yīng)溫度600°CW上），使得氨能制備成本 居高不下。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的在于:針對(duì)現(xiàn)有的醇水系統(tǒng)重整制氨方法醇消耗高、氨氣純度與理 論值相比低很多、因金屬催化劑限制和反應(yīng)溫度高難W普及等問(wèn)題，提供一種醇水系統(tǒng)重 整制氨的生物活性催化劑，通過(guò)事先在醇水系統(tǒng)中加入生物活性催化劑并使其混合均勻， 使醇水轉(zhuǎn)化成為活素醇。活素醇借助一定裝置，在低溫下催化裂解成為富氨氣體。通過(guò)運(yùn)用 本發(fā)明的生物活性催化劑，氨氣純度提高，更接近于理論值，醇消耗量也顯著降低，是目前 較先進(jìn)、適用性更強(qiáng)的制氨方法。
[0008] 本發(fā)明是采用W下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的： 本發(fā)明的使醇水系統(tǒng)重整制氨的生物活性催化劑系統(tǒng)生物所用的活性催化劑，由下列 重量份數(shù)的原料制成： 桑枝條提取物30-40份;杏樹枝條提取物20-30;燈忍草提取物10-25份。
[0009] 所述的桑枝條提取物、杏樹枝條提取物和燈忍草提取物是將桑枝條、杏樹枝條和 燈忍草的水提取物、水和有機(jī)溶劑的二次提取物。
[0010] 所述的桑枝條提取物是將桑枝條切碎，加入枝條重量5-10重量的水煮沸2-4小時(shí)， 過(guò)濾，濾渣再加入2-3倍重量的水煮沸1-2小時(shí)，合并兩次濾液，濃縮至60°C熱測(cè)的相對(duì)密度 為1.1，得到桑枝條提取物。
[0011] 同樣，杏樹枝條水提取物是杏樹枝條切碎，加入枝條重量5-10重量的水煮沸2-4小 時(shí)，過(guò)濾，濾渣再加入2-3倍重量的水煮沸1-2小時(shí)，合并兩次濾液，濃縮至60°C熱測(cè)的相對(duì) 密度為1.1，得到杏樹條提取物。
[0012] 燈忍草水提取物是燈忍草切碎，加入枝條重量5-10重量的水煮沸2-4小時(shí)，過(guò)濾， 濾渣再加入2-3倍重量的水煮沸1-2小時(shí)，合并兩次濾液，濃縮至60°C熱測(cè)的相對(duì)密度為 1.1，得到燈忍草提取物。
[0013] 桑枝條有機(jī)溶劑的二次提取物是將桑枝條切碎，先用有機(jī)溶劑提取1-2小時(shí)，分別 取出液體和桑枝條渣，桑枝條渣加3-5倍的水煮沸1-2小時(shí)，合并有機(jī)溶劑提取液和水提液。
[0014] 杏樹枝條有機(jī)溶劑的二次提取物是將杏樹枝條切碎，先用有機(jī)溶劑提取1-2小時(shí)， 分別取出液體和杏樹枝條渣，杏樹枝條渣加3-5倍的水煮沸1-2小時(shí)，合并有機(jī)溶劑提取液 和水提液。
[0015] 燈忍草有機(jī)溶劑的二次提取物是將燈忍草切碎，先用有機(jī)溶劑提取1-2小時(shí)，分別 取出液體和燈忍草渣，燈忍草渣加3-5倍的水煮沸1-2小時(shí)，合并有機(jī)溶劑提取液和水提液。
[0016] 所述的有機(jī)溶劑是甲醇、乙醇、乙酸、石油酸、苯、甲苯、氯仿、乙酸乙醋和二氯乙 燒;或者甲醇和乙醇的混合物;或者苯和甲苯的混合物。
[0017] 上述的桑枝條提取物、杏樹條提取物和燈忍草提取物在濃縮的時(shí)候不用濃縮成干 膏。
[0018] W上所述的桑枝條，為桑科植物桑樹的干燥嫩枝，拉下名:Morus a化a L.原產(chǎn)我 國(guó)中部，有近四千年的栽培史，栽培范圍廣泛，東北自哈爾濱W南；西北從內(nèi)蒙古南部至新 疆、青海、甘肅、陜西;南至廣東、廣西，東至臺(tái)灣；西至四川、云南；W長(zhǎng)江中下游各地栽培最 多。垂直分布大都在海拔1200mW下。此外，朝鮮、蒙古、日本、俄羅斯、歐洲及北美也有栽培。
[0019] 桑枝條也是我國(guó)的傳統(tǒng)中藥，其中藥藥性:嫩枝部分，味清苦，微寒，無(wú)毒。桑枝頭： 味苦，性寒，無(wú)毒。
[0020] 桑枝條提取的化學(xué)成份中，含較質(zhì)（tannin)[l]，薦糖（sucrose),果糖 (fructose),水蘇糖（stachyose)，葡萄糖（glucose),麥芽糖（maltose),棉子糖 (raffinose)，阿拉伯糖(arabinose)，木糖(xylose);莖含黃酬類成分:桑素(mu化e;r;rin)， 桑色締（11111化61-1'0。111'01116]16)，環(huán)桑素（。7。1〇1]111化61'1'；[]1)，環(huán)桑色締（。7。1〇1]111化6 1- rochromene )。木材含桑色素(morin)，拓樹素（州化anin)，2，4，4'，6-四徑基二苯甲酬（2，4， 4'，6-tetrahyd;roxybenzoph-none)，2,3'，4,4' ,6-五徑基二苯甲酬（2,3'，4,4' ,6- pent曰hydrox-ybenzophenone，m曰clurin);屯、材含二氨桑色素（dihydromo-rin)，二氨山奈 酪（dihy化0 kaempfe;rol)，2,4,3'，5'-四徑基巧（2,4,3'，5'-tet;r址yh〇wstnbene)[6]， 白桑八醇（a化OC化1〇1)，桑辛素 C、D(moracin C，D)、2,4,4'，6-四徑基二苯甲酬（2,4,4'，6- 16化址7化〇義-}^6郵〇地6]1〇]16)及2,3'，4,4'，6-五徑基二苯甲酬（1]1日。1111'；[]1,2,3'，4,4'，6- pentr曰 hydrox-ybenzophenone)、巧Ξ酪（襲蘆酪，reser 曰-trol)、氧化巧 Ξ酪 (oxyresverat;rol)、二氨氧化巧Ξ酪（d;?hyd;rooxyresverat;rol)、桑辛素 A、B、E、F、G、H、 (moracinA,B,E,F,G,H)、桑皮素(mu化errin)、桑皮色締素(mu化errochromene)，環(huán)桑皮素 (巧clomulberrin)、環(huán)桑皮色締素 （cyclomulberroc 虹 omene)及枠皮酸。
[0021] 桑樹有許多品種，本發(fā)明所選用的桑枝條是能夠飼養(yǎng)桑蠶的品種。
[0022] 杏樹枝條，是植物杏樹的枝干和葉子，杏樹拉下文名：Armeniaca vulgaris Lam. 別名：杏、北梅?？茖?菩薇科、李屬。產(chǎn)地分布:原產(chǎn)于中國(guó)新疆，現(xiàn)已廣泛分布到華北各地。 生態(tài)習(xí)性:為陽(yáng)性樹種，深