Hidrógeno

Aenert news. Invention analysis
Anteriormente, en una serie de artículos relacionados con la tecnología de portadores de hidrógeno orgánico líquido (LOHC), profundizamos en aspectos de la tecnología como los compuestos LOHC heterocíclicos ( 29.09.2023 , 08.09.2023 ), hidrogenación y deshidrogenación ( 17.10.2023 , 30.10) . .2023 ), catalizadores LOHC en general y catalizadores de metales nobles en particular ( 20.11.2023 , 22.12.2023 ), y tratamiento de problemas ecológicos en LOHC ( 13.01.2024 ).

En esta ocasión revisaremos cómo los inventores abordan el problema de la baja calidad del hidrógeno producido en el proceso de deshidrogenación dentro de la tecnología LOHC. Esta es una cuestión relevante cuando se trata del uso de hidrógeno como combustible en pilas de combustible, o en relación con otros casos de uso de hidrógeno donde los contaminantes pueden tener consecuencias negativas como la corrosión o degradación de los equipos posteriores, la contaminación del catalizador y otros.

A continuación proporcionamos una breve revisión de patentes recientes que abordan el problema de la baja calidad del hidrógeno. Los documentos se consideran aplicables a este grupo en los casos en que los autores afirman que su invención permite producir hidrógeno de mayor calidad evitando la formación de impurezas o tratando el hidrógeno producido. Tal efecto se puede lograr mediante una formulación de vehículo específica, mejorando el proceso de deshidrogenación (por ejemplo, proporcionando un nuevo catalizador o un nuevo método) o implementando un proceso de tratamiento separado que implique medios mecánicos o químicos para limpiar el hidrógeno.

A continuación se muestra un gráfico que muestra a los principales solicitantes según su participación en el conjunto de patentes recientes que abordan el desafío de mejorar la calidad del hidrógeno producido en la tecnología LOHC.

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)

En el conjunto de documentos revisados, organizaciones afiliadas de Sinopec China Petroleum & Chemical Corporation (CN) (es decir, SINOPEC Beijing Research Institute of Chemical Industry (CN) junto con Sinopec Petrochemical Research Institute (CN)) y Qingdao Chuangqixinneng Catalysis Technology Co., Ltd (CN) lideran por el número de patentes obtenidas en los últimos cinco años.

La familia de patentes más grande de este conjunto de documentos comprende 31 documentos de patente y está representada por el documento principal AU2020269473A1 (el documento principal es un documento base para el cual se encuentra disponible una descripción completa de la invención en bases de datos de patentes de acceso general). Le sigue una familia de patentes que tiene 14 documentos de patente (WO2020224584A1):

Catalizador de deshidrogenación de materia prima de almacenamiento de hidrógeno orgánico, portador del catalizador, aleación de almacenamiento de hidrógeno y método para proporcionar hidrógeno de alta pureza / A: AU2020269473A1 / IPC: C22C19/03. C01B3/56, C22C14/00, C22C23/06, C22C30/00/Lin Wei; Yang Xue; Canción Haitao; et al. / Instituto de Investigación de Procesamiento de Petróleo (CN) de Sinopec RIPP; Sinopec China Petroleum & Chemical Corporation (CN) / Appl. fecha: 05.06.2020; Publ. fecha: 12.11.2020 / IP Australia / Documento principal: AU2020269473A1 / Categorías de tecnología: OAC, OHC / Elementos tecnológicos: Hdh, Hct / Problemas: EC, HCHD, LEHD / Tipos de soluciones técnicas: M, C / Reclamaciones: 16 / Calificación: 13; los documentos más recientes de esta familia se publicaron el 15.11.2022 (CN111892016B) y el 21.10.2022 (CN111893360B);氢合金
、和提供高纯度氢气的方法 / es : Catalizador para deshidrogenar materia prima de almacenamiento de hidrógeno orgánico, vehículo para catalizador, aleación de almacenamiento de hidrógeno y método para proporcionar hidrógeno de alta pureza / A: WO2020224584A1 / IPC: B01J23/26 / LIN Wei; YANG Xue; CANCIÓN Haitao; SUN Min / Sinopec China Petroleum & Chemical Corporation (CN); Instituto de Investigación de Procesamiento de Petróleo (CN) / Appl. fecha: 05.06.2020; Publ. fecha: 12.11.2020 / Organización Mundial de la Propiedad Intelectual / Documento base: WO2020224584A1 / Categorías de tecnología: OAC, OHC, OAN / Elementos tecnológicos: Hdh, Hct / Problemas: LEHD / Tipos de soluciones técnicas: M, C / Reclamaciones: 14 / Calificación: 10; los documentos más recientes de esta familia fueron publicados el 21.10.2022 (CN111892018B) y el 15.07.2022 (CN111895266B).

En los documentos anteriores se utilizan las siguientes abreviaturas: C - Composición; M - Método; OAC - Areno/Compuesto aromático; OHC - Heterocíclico; OAN - Amina; Hct - Catalizador; HDH - Deshidrogenación; CE - Problemas ecológicos; LEHD - Baja eficiencia de hidrogenación o deshidrogenación; HCHD - Alto costo de hidrogenación o deshidrogenación.

Además del problema de la baja calidad del hidrógeno, los problemas más populares en este conjunto de patentes son la baja eficiencia de la hidrogenación o deshidrogenación, los problemas ecológicos y el alto costo de la hidrogenación o deshidrogenación.

En la mayoría de los casos, las invenciones se presentaron en forma de métodos y composiciones, mientras que aquí los dispositivos se propusieron en un número mucho menor de documentos.

Para hacer un análisis más profundo, hemos revisado más a fondo las patentes que proporcionan una calidad mejorada del hidrógeno para tecnologías LOHC que utilizan tolueno (o su versión hidrogenada, metilciclohexano) como material portador. En tales invenciones, el tolueno se puede proponer como material LOHC solo, en combinación con otros materiales, o como una de las opciones propuestas por los autores.

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

Según la Clasificación Internacional de Patentes, los índices IPC anteriores tienen las siguientes definiciones: C01B3/00 - Hidrógeno; Mezclas gaseosas que contienen hidrógeno; Separación de hidrógeno de mezclas que lo contienen; Purificación de hidrógeno; C22C30/00 - Aleaciones que contienen menos del 50% en peso de cada constituyente; B01J23/42 - Platino; C01B3/56 - por contacto con sólidos; Regeneración de sólidos usados; C22C1/02 - por fusión; C22F1/02 - en atmósfera inerte o controlada o en vacío; C22F1/18 - Metales refractarios o de alto punto de fusión o aleaciones a base de ellos; B01J23/46 - Rutenio, rodio, osmio o iridio; C01B3/50 - Separación de hidrógeno o gases que contienen hidrógeno de mezclas gaseosas, por ejemplo, purificación; C22C19/03 - a base de níquel.

Las patentes de esta colección fueron emitidas únicamente por dos oficinas de patentes. Casi todos fueron emitidos por CNIPA (CN) (alrededor del 89%) y una pequeña parte por JPO (JP) (alrededor del 11%).

Además, hemos realizado una revisión en profundidad de las patentes de esta colección para determinar qué otros problemas específicos pretenden resolver. Además de la calidad del hidrógeno, los problemas más notables aquí son los costos (11 patentes), los riesgos para la seguridad (10 patentes) y la eficiencia de la deshidrogenación (8 patentes).

Por el consejo editorial