使用燃料电池的综合电力和化学生产制造技术

在各种方面中，提供了具有提高的合成气产量、同时也降低或将在阴极排气料流中离开燃料电池的CO2量减至最低的运行熔融碳酸盐燃料电池，如燃料电池组件的系统和方法。这可以在发电的同时改进合成气生产的效率。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使用燃料电池的综合电力和化学生产专利
在各种方面中，本专利技术涉及与使用熔融碳酸盐燃料电池的电力生产集成的化学生产和/或发电法。专利技术背景熔融碳酸盐燃料电池利用氢气和/或其它燃料发电。可通过在燃料电池上游或燃料电池内的蒸汽重整器中重整甲烷或其它可重整燃料来提供氢气。可重整燃料可包括可以在升高的温度和/或压力下与蒸汽和/或氧反应产生含氢气的气态产物的烃质材料。或者或另外，燃料可以在熔融碳酸盐燃料电池的阳极池中重整，可运行所述燃料电池以创造适合在阳极中重整燃料的条件。或者或另外，可以在燃料电池的外部和内部进行重整。传统上，运行熔融碳酸盐燃料电池以使每单位燃料输入的发电量最大化，这可以被称作燃料电池的电效率。这种最大化可基于独自或与另一发电系统结合的燃料电池。为了实现提高的发电量和管理发热，燃料电池内的燃料利用率通常保持在70％至75％。美国公开专利申请2011/0111315描述了一种在阳极入口料流中存在显著氢气含量的运行燃料电池系统的系统和方法。’315公开中的技术涉及在阳极入口提供足够的燃料以在燃料接近阳极出口时仍有足够的燃料用于氧化反应。为了确保足够的燃料，’315公开提供了本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种使用包含阳极和阴极的熔融碳酸盐燃料电池发电的方法，所述方法包括：将包含可重整燃料的阳极燃料料流引入熔融碳酸盐燃料电池的阳极、与熔融碳酸盐燃料电池的阳极相关的内部重整元件或它们的组合；将包含CO2和O2的阴极入口料流引入熔融碳酸盐燃料电池的阴极；在熔融碳酸盐燃料电池内发电；和从熔融碳酸盐燃料电池的阳极出口生成阳极排气；其中阳极排气中的合成气的净摩尔数与阴极排气中的CO2摩尔数的比率为至少大约2.0。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.03.15 US 61/787,587;2013.03.15 US 61/787,697;1.一种使用包含阳极和阴极的熔融碳酸盐燃料电池发电的方法，所述方法包括：将包含可重整燃料的阳极燃料料流引入熔融碳酸盐燃料电池的阳极、与熔融碳酸盐燃料电池的阳极相关的内部重整元件或它们的组合；将包含CO2和O2的阴极入口料流引入熔融碳酸盐燃料电池的阴极；在熔融碳酸盐燃料电池内发电；和从熔融碳酸盐燃料电池的阳极出口生成阳极排气；其中阳极排气中的合成气的净摩尔数与阴极排气中的CO2摩尔数的比率为至少2.0。2.一种使用包含阳极和阴极的熔融碳酸盐燃料电池发电的方法，所述方法包括：将包含可重整燃料的阳极燃料料流引入熔融碳酸盐燃料电池的阳极、与熔融碳酸盐燃料电池的阳极相关的内部重整元件或它们的组合；将包含CO2和O2的阴极入口料流引入熔融碳酸盐燃料电池的阴极，阴极入口料流中的CO2浓度为6体积％或更低；和在熔融碳酸盐燃料电池内发电；和从熔融碳酸盐燃料电池的阳极出口生成阳极排气，其中阳极排气中的合成气的净摩尔数与阴极排气中的CO2摩尔数的比率为至少1.5。3.权利要求2的方法，其中阴极入口料流中的CO2浓度为5体积％或更低。4.上述权利要求1-3中任一项的方法，其中阳极排气中的合成气的净摩尔数与阴极排气中的CO2摩尔数的比率为至少3.0。5.权利要求4的方法，其中阳极排气中的合成气的净摩尔数与阴极排气中的CO2摩尔数的比率为至少4.0。6.上述权利要求1-3中任一项的方法，其中所述方法进一步包括从阳极排气中分离含H2料流、含合成气的料流或其组合。7.权利要求6的方法，其进一步包括在从阳极排气中分离含合成气的料流之前从阳极排气中分离含H2料流，所述含H2料流含有至少90体积％H2。8...

【专利技术属性】
技术研发人员：P·J·贝洛维茨，T·A·巴尔克霍尔兹，F·赫什科维茨，
申请(专利权)人：埃克森美孚研究工程公司，
类型：发明
国别省市：美国;US