Aenert news. Invention analysis
Zuvor haben wir uns in einer Reihe von Artikeln zur Technologie flüssiger organischer Wasserstoffträger (LOHC) mit Aspekten der Technologie wie heterozyklischen LOHC-Verbindungen (29.09.2023, 08.09.2023), Hydrierung und Dehydrierung (17.10.2023, 30.10.2023) befasst, LOHC-Katalysatoren im Allgemeinen und Edelmetallkatalysatoren im Speziellen (20.11.2023, 22.12.2023) und Umgang mit ökologischen Problemen bei LOHC (13.01.2024).

Dieses Mal werden wir untersuchen, wie Erfinder das Problem der geringen Qualität des im Dehydrierungsprozess innerhalb der LOHC-Technologie erzeugten Wasserstoffs angehen. Dies ist ein relevantes Problem, wenn es um die Verwendung von Wasserstoff als Brennstoff in Brennstoffzellen oder in Bezug auf andere Fälle der Wasserstoffverwendung geht, bei denen die Verunreinigungen zu negativen Folgen wie Korrosion oder Verschlechterung der nachgeschalteten Ausrüstung, Katalysatorverunreinigung usw. führen können Andere.

Nachfolgend geben wir einen kurzen Überblick über aktuelle Patente, die sich mit dem Problem der geringen Wasserstoffqualität befassen. Die Dokumente gelten als auf diese Gruppe anwendbar, wenn die Autoren angeben, dass ihre Erfindung die Herstellung von Wasserstoff höherer Qualität durch die Vermeidung der Bildung von Verunreinigungen oder durch die Behandlung des erzeugten Wasserstoffs ermöglicht. Ein solcher Effekt kann durch eine spezifische Trägerformulierung, durch die Verbesserung des Dehydrierungsprozesses (z. B. durch die Bereitstellung eines neuen Katalysators oder einer neuen Methode) oder durch die Implementierung eines separaten Behandlungsprozesses mit entweder mechanischen oder chemischen Mitteln zur Reinigung von Wasserstoff erreicht werden.

Nachfolgend finden Sie eine Tabelle mit den Top-Anmeldern nach ihrem Patentanteil im Pool der jüngsten Patente, die sich mit der Herausforderung befassen, die Qualität des erzeugten Wasserstoffs in der LOHC-Technologie zu verbessern.

Applicants’ share in the intellectual property market, %. Patents, 2019-2023

Value: Market involvement ratio*;  Y axis: Ownership ratio; Bubble size: Volume ratio.
*(Market involvement ratio = volume ratio multiplied by ownership ratio, where Volume ratio - share of applicant documents in total number of documents, Ownership ratio - applicant's participation share in total number of documents)

In den überprüften Dokumenten sind die angeschlossenen Organisationen der Sinopec China Petroleum & Chemical Corporation (CN) (nämlich das SINOPEC Beijing Research Institute of Chemical Industry (CN) zusammen mit dem Sinopec Petrochemical Research Institute (CN)) und die Qingdao Chuangqixinneng Catalysis Technology Co. aufgeführt. , Ltd (CN) liegt bei der Anzahl der in den letzten fünf Jahren erhaltenen Patente an der Spitze.

Die größte Patentfamilie in diesem Dokumentensatz umfasst 31 Patentdokumente und wird durch das Kerndokument AU2020269473A1 repräsentiert (Das Kerndokument ist ein Basisdokument, für das eine vollständige Beschreibung der Erfindung in allgemein zugänglichen Patentdatenbanken verfügbar ist). Es folgt eine Patentfamilie mit 14 Patentdokumenten (WO2020224584A1):

Organic hydrogen storage raw material dehydrogenation catalyst, carrier of the catalyst, hydrogen storage alloy, and method for providing high-purity hydrogen / A: AU2020269473A1 / IPC: C22C19/03, C01B3/56, C22C14/00, C22C23/06, C22C30/00 / Lin Wei; Yang Xue; Song Haitao; et al. / Sinopec RIPP Research Institute of Petroleum Processing (CN); Sinopec China Petroleum & Chemical Corporation (CN) / Appl. date: 06.05.2020; Publ. date: 12.11.2020 / IP Australia / Core document: AU2020269473A1 / Technology categories: OAC, OHC / Technology elements: Hdh, Hct / Problems: EC, HCHD, LEHD / Technical solution types: M, C / Claims: 16 / Rating: 13; the most recent documents in this family were published on 15.11.2022 (CN111892016B) and 21.10.2022 (CN111893360B);
有机储氢原料脱氢催化剂以及该催化剂的载体、储氢合金、和提供高纯度氢气的方法 / en: Catalyst for dehydrogenating organic hydrogen storage raw material, carrier for catalyst, hydrogen storage alloy, and method for providing high purity hydrogen / A: WO2020224584A1 / IPC: B01J23/26 / LIN Wei; YANG Xue; SONG Haitao; SUN Min / Sinopec China Petroleum & Chemical Corporation (CN); Sinopec RIPP Research Institute of Petroleum Processing (CN) / Appl. date: 06.05.2020; Publ. date: 12.11.2020 / World Intellectual Property Organization / Core document: WO2020224584A1 / Technology categories: OAC, OHC, OAN / Technology elements: Hdh, Hct / Problems: LEHD / Technical solution types: M, C / Claims: 14 / Rating: 10; the most recent documents in this family were published on 21.10.2022 (CN111892018B) and 15.07.2022 (CN111895266B).

The following abbreviations are used in the documents above: C - Composition; M - Method; OAC - Arene/Aromatic compound; OHC - Heterocyclic; OAN - Amine; Hct - Catalyst; Hdh - Dehydrogenation; EC - Ecological problems; LEHD - Low efficiency of hydrogenation or dehydrogenation; HCHD - High cost of hydrogenation or dehydrogenation.

Neben dem Problem der geringen Wasserstoffqualität sind die häufigsten Probleme in dieser Reihe von Patenten die geringe Effizienz der Hydrierung oder Dehydrierung, ökologische Probleme und hohe Kosten der Hydrierung oder Dehydrierung.

In den meisten Fällen wurden die Erfindungen in Form von Methoden und Kompositionen dargestellt, während Geräte hier in einer viel geringeren Anzahl von Dokumenten vorgeschlagen wurden.

Um eine tiefergehende Analyse durchzuführen, haben wir die Patente weiter geprüft, die eine verbesserte Wasserstoffqualität für LOHC-Technologien mit Toluol (oder seiner hydrierten Version, Methylcyclohexan) als Trägermaterial bieten. In solchen Erfindungen kann Toluol allein als LOHC-Material, in Kombination mit anderen Materialien oder als eine der von den Autoren vorgeschlagenen Optionen vorgeschlagen werden.

Below are top IPC indices that were assigned to these inventions:

Gemäß der Internationalen Patentklassifikation haben die oben genannten IPC-Indizes die folgenden Definitionen: C01B3/00 – Wasserstoff; Gasförmige Gemische, die Wasserstoff enthalten; Abtrennung von Wasserstoff aus Gemischen, die ihn enthalten; Reinigung von Wasserstoff; C22C30/00 – Legierungen, die weniger als 50 Gew.-% jedes Bestandteils enthalten; B01J23/42 – Platin; C01B3/56 – durch Kontakt mit Feststoffen; Regeneration gebrauchter Feststoffe; C22C1/02 – durch Schmelzen; C22F1/02 – in inerter oder kontrollierter Atmosphäre oder Vakuum; C22F1/18 – Hochschmelzende oder hochschmelzende Metalle oder darauf basierende Legierungen; B01J23/46 – Ruthenium, Rhodium, Osmium oder Iridium; C01B3/50 – Abtrennung von Wasserstoff oder wasserstoffhaltigen Gasen aus Gasgemischen, z.B. Reinigung; C22C19/03 – auf Nickelbasis.

Patente in dieser Sammlung wurden nur von zwei Patentämtern erteilt. Fast alle davon wurden von CNIPA (CN) (ca. 89 %) und ein kleiner Teil von JPO (JP) (ca. 11 %) ausgegeben.

Darüber hinaus haben wir die Patente in dieser Sammlung eingehend geprüft, um festzustellen, welche anderen spezifischen Probleme sie lösen sollen. Neben der Wasserstoffqualität sind hier die Kosten (11 Patente), Sicherheitsrisiken (10 Patente) und die Dehydrierungseffizienz (8 Patente) die auffälligsten Probleme.

Von der Redaktion