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龙图腾网获悉黑龙江科技大学申请的专利一种基于电化学还原CO₂技术，焦炉煤气制氢的方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119800379B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-07-11发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202510054902.1，技术领域涉及：C25B1/23；该发明授权一种基于电化学还原CO₂技术，焦炉煤气制氢的方法是由张紫涵;于佳琦;孔小红;秦叔颖;李岩设计研发完成，并于2025-01-14向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于电化学还原CO₂技术，焦炉煤气制氢的方法在说明书摘要公布了：本发明提供了一种基于电化学还原CO2技术，焦炉煤气制氢的方法，该方法包括气体预处理、多级膜分离、催化反应及电催化还原。通过旋风分离和活性炭吸附去除颗粒物、焦油和水分，结合MDEA及氧化锌脱硫确保气体净化；采用多级膜分离技术实现高纯氢气的分离。通过高温和低温水煤气变换及甲烷水蒸气重整反应，高效转化CH4和CO，进一步提升氢气产量。创新性采用电催化还原技术，将CO2转化为CO、H2及HCOOH，实现碳资源循环。本发明具有高效、低耗、低碳的特点，适用于焦炉煤气的深度净化与资源化利用。

本发明授权一种基于电化学还原CO₂技术，焦炉煤气制氢的方法在权利要求书中公布了：1.一种基于电化学还原CO2技术，焦炉煤气制氢的方法，包括以下3个阶段：焦炉煤气中氢气分离、焦炉煤气产氢、焦炉煤气的碳循环； 第一阶段：焦炉煤气中氢气分离 步骤1-1去除颗粒物：首先，焦炉煤气通过旋风分离器将较大颗粒物分离到外壁并排出，其次，滤袋除尘器采用两级串联方式，控制温度100℃的焦炉煤气通过滤袋除尘器，捕获较小的颗粒物； 步骤1-2去除焦油：去除颗粒物的焦炉煤气降温至60℃通过活性炭； 步骤1-3一级脱硫：去除焦油的焦炉煤气在0.1MPa-5MPa条件下，通过甲基二乙醇胺，吸附焦炉煤气中的H2S； 步骤1-4多级段膜法氢气分离：包含一级膜分离、二级膜精分离和二段膜精分离3部分；一级膜分离：一级脱硫后焦炉煤气在0.1MPa-3MPa、30℃-70℃条件下，通过聚酰亚胺膜进行分离，聚酰亚胺膜透过气为一级渗透气，一级渗透气进入二级膜精分离进行进一步分离，聚酰亚胺膜滞留气为一级滞留气，一级滞留气进入二段膜精分离进行进一步分离；二级膜精分离：一级渗透气在2MPa-4MPa、30℃-50℃条件下，通过聚酰胺膜进行分离，聚酰胺膜透过气为二级渗透气1，二级渗透气1为高纯氢气，聚酰胺膜滞留气为二级滞留气2，二级滞留气2与一级脱硫后焦炉煤气混合进行一级膜分离；二段膜精分离：一级滞留气在2MPa-4MPa、30℃-50℃条件下，通过聚酰亚胺膜进行分离，二段膜精分离聚酰亚胺膜透过气为二段渗透气1，二段渗透气1与一级渗透气混合，进行二级膜精分离，二段膜精分离聚酰亚胺膜滞留气为二段滞留气2，二段滞留气2进入第二阶段反应； 第二阶段：焦炉煤气产氢 步骤2-1二级脱硫：二段滞留气2被升温至300℃-450℃，通过氧化锌进行二级脱硫； 步骤2-2高温水煤气变换反应：二级脱硫后气体进行高温水煤气变换反应制备CO2和H2，以Fe3O4为主要催化剂，Cr2O3作助剂，通入水蒸气，控制水蒸气与碳的物质的量比为1.5:1至2:1，压力：0.5MPa-3MPa，300℃-450℃，空间速度为3000m3m3×h，反应生成的氢气通过钯合金膜进行分离，去除其中的氢气后的气体标记为HWGSRG； 步骤2-3甲烷水蒸气重整：将步骤2-2反应后的气体HWGSRG在700℃-800℃、压力0.5MPa-1MPa条件下，以1000m3m3×h的空间速度通过NiAl2O3催化剂，进行甲烷水蒸气重整反应，反应后气体标记为SMRG； 步骤2-4低温水煤气变换反应：向SMRG气体中通入水雾和水蒸气，控制水蒸气与CO的物质的量比为2:1至3:1，调控气体温度为200℃-300℃，催化剂为CuO-ZnO-Al2O3；压力：0.5MPa-3MPa，空间速度为500-1000m3m3×h，反应后气体标记为LWGSRG； 步骤2-5变压吸附分离氢气：LWGSRG在25℃-50℃条件下通过两级串联5A或13X分子筛进行变压吸附分离H2，吸附压力：1MPa-3MPa，脱附压力：0.1MPa-0.2MPa，分离的H2再通过步骤1-4中二级膜精分离进一步纯化； 第三阶段：焦炉煤气的碳循环 将步骤2-5降低压力释放的吸附气体的5%-95%的释放气体通过使用镍超分子管作为催化剂，在反应电位为-1.2Vvs.RHE、电解液为0.1M氯化钾的条件下，对释放气体进行电化学还原，生成的气体直接进入步骤2-2：高温水煤气变换反应；剩余的释放气体使用Sn3OOH2Cl2作为催化剂，在反应电位为-1.2Vvs.RHE、电解液为0.1M氯化钾的条件下进行电化学还原，该反应的主要产物为HCOOH和少量气体，气体成分以H2为主，还含有部分CO，反应生成的气体直接进入步骤2-4：低温水煤气变换反应。

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