[发明专利]一种低碳烃催化裂解制备碳纤维和氢气的方法

摘要

一种低碳烃催化裂解制备碳纤维和氢气的方法，通过预制碳质材料与改性剂的混合物，作为低碳烃催化裂解反应的催化剂，设计与构建“气(反应气低碳烃)‑固(碳质材料)‑固(改性剂)”三相体系，利用改性剂对碳质材料的活化作用，显著提高与强化碳质材料对低碳烃的催化活性，同时促进低碳烃裂解的积碳形成与转化为碳纤维的形态，进而实现低碳烃的催化裂解同时制备出碳纤维和氢气的目的。它具有原料适用范围较广、催化剂制备简单、氢气纯度高、碳纤维质量好、改性剂便于回收等特点。

主权项

一种低碳烃催化裂解制备碳纤维和氢气的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、催化剂的制备：将碳质材料破碎、筛分成颗粒，然后将所得颗粒与改性剂按照1:(0.1～10)的质量比混合均匀，形成混合物；步骤二、催化反应与产品分离：将步骤一所得混合物作为低碳烃催化裂解反应的催化剂使用，调控低碳烃催化裂解反应的条件为：温度范围为600～950℃，压力为0.1～4MPa，低碳烃的反应空速为1～300L/(h·gcat)；收集低碳烃催化裂解反应生成的气体，即获得富氢气体；将作为催化剂使用的混合物在经过低碳烃催化裂解反应后形成的残留物冷却至100℃以下，再洗涤至中性，干燥后，得到碳纤维粗样品；然后，经纯化得到碳纤维；其中，所述改性剂为K2CO3、Na2CO3、KHCO3、NaHCO3、KOH、NaOH、Ca(OH)2中的一种或几种。