Hidrógeno

Noticias aenertas. Análisis de invenciones
En nuestros artículos anteriores ya nos familiarizamos con las tendencias recientes en materia de patentes en aspectos de la tecnología de portadores de hidrógeno orgánico líquido (LOHC), como compuestos LOHC aromáticos ( 29.09.2023 ), compuestos LOHC heterocíclicos ( 08.09.2023 ), hidrogenación ( 17.10.2023 ). ), y deshidrogenación ( 30.10.2023 ). En este artículo revisaremos el uso de catalizadores en las principales fases de la tecnología LOHC. Los catalizadores desempeñan un papel crucial tanto en las fases de hidrogenación como de deshidrogenación. En los procesos, los catalizadores se utilizan para aumentar la velocidad y eficiencia de la reacción, mejorar la capacidad de almacenamiento o la calidad del producto y ajustar otros parámetros. Sin embargo, los catalizadores también pueden añadir complicaciones al proceso de almacenamiento y transporte de hidrógeno. Por ejemplo, normalmente los catalizadores más eficaces son los metales nobles como el platino, el paladio, el iridio y otros, que son materiales muy caros. Los materiales catalíticos menos costosos pueden requerir parámetros de proceso específicos o exhibir valores de actividad más bajos. Las soluciones técnicas recientemente patentadas en el campo de los catalizadores de hidrogenación y deshidrogenación de portadores de hidrógeno orgánico líquido tienen como objetivo resolver estos y otros problemas similares.

A continuación proporcionamos una breve revisión de invenciones recientes que revelan el uso de catalizadores en tecnologías de portadores de hidrógeno orgánico líquido. Las patentes seleccionadas para esta revisión se consideran aplicables al campo de los catalizadores LOHC con base en la presencia de descripción de materiales catalíticos (materiales activos o soporte de catalizador) en las reivindicaciones. Sin embargo, en casos individuales, las invenciones pueden revelar adicionalmente otros aspectos del sistema LOHC, como parámetros o equipos del proceso de hidrogenación o deshidrogenación, etc. A

continuación se muestra una lista de los principales solicitantes por su participación en las patentes en el campo de la catálisis LOHC.

Participación de los solicitantes en el mercado de propiedad intelectual, %. Patentes, 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 revisado de documentos, Sinopec China Petroleum & Chemical Corporation (CN) y sus organizaciones afiliadas, Chiyoda Corporation (JP) y el Instituto Nacional de Ciencia y Tecnología Industrial Avanzada (JP) de AIST lideran el número de patentes obtenidas en los últimos cinco años.

La familia de patentes más grande del conjunto de documentos recopilados para el presente análisis de aquellos que tienen al menos un documento publicado en los últimos cinco años incluye 31 documentos de patente y está representada por el documento principal AU2020269473A1 (El documento principal es un documento base para el cual una descripción completa de la invención está disponible en bases de datos de patentes de acceso general . Le siguen las familias de patentes con los documentos principales WO2020224584A1 (14 documentos de patente) y US10745628B2 (13 documentos):

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);

Hydrogenation catalyst for aromatic hydrocarbon and hydrotreatment method using the catalyst / P: US10745628B2 / IPC: C10G45/48, B01J21/04, B01J21/06, B01J23/755, B01J35/10, B01J37/02, B01J37/18, C01F7/02, C01F7/34, C01G23/04, C01G23/08, C01G53/04, C07C5/10, C07C13/18, G01N23/20 / Imagawa Kenichi; Kobayashi Haruto; Muto Akihiro; Inoue Shinichi / Chiyoda Corporation (JP) / Appl. date: 09.09.2017; Publ. date: 18.08.2020 / United States Patent and Trademark Office / Core document: US10745628B2 / Technology categories: OAC / Technology elements: Hhg, Hct / Problems: HLEC / Technical solution types: M, C / Claims: 4 / Rating: 20; the most recent documents in this family were published on 06.06.2021 (SA517390005B1) and 06.04.2021 (CA2979801C).

En los documentos anteriores y posteriores se utilizan las siguientes abreviaturas: C - Composición; M - Método; OAC - Areno/Compuesto aromático; OHC - Heterocíclico; OAN - Amina; Hct - Catalizador; HDH - Deshidrogenación; Hg - Hidrogenación; LEHD - Baja eficiencia de hidrogenación o deshidrogenación; CE - Problemas ecológicos; HCHD - Alto costo de hidrogenación o deshidrogenación; HLEC: alto costo o baja eficiencia del catalizador.
Los problemas que se encuentran más comúnmente en la recopilación de patentes recientes que describen diversos catalizadores utilizados en portadores de hidrógeno orgánico líquido (LOHC) son el alto costo o la baja eficiencia del catalizador, la baja eficiencia de la hidrogenación o deshidrogenación y el alto costo de la hidrogenación o deshidrogenación.

La mayoría de las soluciones técnicas proporcionadas en las invenciones revisadas se presentan en forma de composiciones, aunque el número de documentos que describen métodos es sólo ligeramente menor. Sin embargo, el número de invenciones que revelan dispositivos puede considerarse insignificante.

En la lista de materiales catalíticos activos utilizados en las invenciones, los metales de tierras raras ocupan un lugar destacado. A continuación proporcionamos una breve revisión estadística de dichas invenciones que describen catalizadores LOHC que contienen metales de tierras raras como material activo solos, como opción o en combinación con otros elementos.

En la mayoría de los casos, se asignaron a estas invenciones los siguientes índices IPC:

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; B01J23/89 - combinado con metales nobles; B01J23/46 - Rutenio, rodio, osmio o iridio; C22C30/00 - Aleaciones que contienen menos del 50% en peso de cada constituyente; B01J23/42 - Platino; B01J35/10 - caracterizados por sus propiedades superficiales o porosidad; C01B3/26 - utilizando catalizadores; C01B3/56 - por contacto con sólidos; Regeneración de sólidos usados; C22C1/02 - por fusión; B01J23/44 - Paladio.

La CNIPA (CN) es un líder destacado en cuanto al número de patentes concedidas para este tipo de invenciones (alrededor del 90%), seguida por las oficinas de patentes de la KIPO (KR) y la USPTO (EE.UU.).

Además, analizamos la colección de patentes recientes que describen varios catalizadores para la hidrogenación y deshidrogenación de LOHC que contienen metales de tierras raras con respecto a los problemas específicos que pretenden resolver. Los problemas más populares en estos documentos fueron la eficiencia del proceso en general (13 patentes), la pureza del H2 (9 patentes) y la baja presión del H2 (8 patentes).

Por el consejo editorial