[發(fā)明專利]低濃度煤層氣輔助電解CO2/H2O制備合成氣方法及裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710310531.4
• 申請(qǐng)日: 2017-05-05
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107180985A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-09-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊志賓;王宇豪;王亞奇;韓敏芳
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)（北京）
• 主分類號(hào): H01M8/0656
• 分類號(hào): H01M8/0656;H01M8/12
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

1.一種低濃度煤層氣輔助電解CO₂/H₂O制備合成氣方法及裝置系統(tǒng)，所述方法：

在原有SOEC高溫共電解制備合成氣的基礎(chǔ)上，耦合了煤層氣部分氧化與尾氣催化燃燒兩個(gè)反應(yīng)，二者輔助SOEC高溫共電解過(guò)程的進(jìn)行，實(shí)現(xiàn)了以廢制廢。與原來(lái)陽(yáng)極通入空氣的傳統(tǒng)模式相比，陽(yáng)極通入煤層氣取代空氣可有效降低工作電壓，電堆甚至能實(shí)現(xiàn)自發(fā)運(yùn)行，若輔以一定的外加電壓，則可實(shí)現(xiàn)過(guò)程的高效運(yùn)行，極大的降低了電堆的電耗水平。同時(shí)煤層氣經(jīng)電堆內(nèi)部部分氧化后所得的低品質(zhì)產(chǎn)物，通過(guò)催化氧化可以為原料氣預(yù)熱，從而進(jìn)一步降低了原過(guò)程的能耗水平，實(shí)現(xiàn)整個(gè)過(guò)程的低能耗運(yùn)行。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述，其所述低濃度煤層氣濃度范圍為3％～80％。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述，其所述低濃度煤層氣主要成分CH_n中n＝0～4。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述，其所述SOEC設(shè)備由陽(yáng)極、電解質(zhì)、陰極和外接電源組成。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述，其所述SOEC陽(yáng)極材料為Ni-YSZ、Ni-GDC、Ni-LSGM、La_0.75Sr_0.25Cr_0.5Mn_0.5O_3-δ(LSCM)、Sr₂Fe_1.5Mo_0.5O_6-δ(SFM)、La_0.4Sr_0.6Co_0.2Fe_0.7Nb_0.1O_3-δ(LSCFN)、Pr_0.4Sr_0.6Co_0.2Fe_0.7Nb_0.1O_3-δ(PSCFN)等。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述，其所述SOEC陰極材料為L(zhǎng)a_0.5Sr_0.5Co_3-δ(LSC)、Sm_0.5Sr_0.5Co_3-δ(SSC)、La_0.5Sr_0.5Co_0.2Fe_0.8O_3-δ(LSCF)、La_0.8Sr_0.2MnO_3-δ(LSM)、Ba_0.5Sr_0.5Co_0.8Fe_0.2O_3-δ(BSCF)等。

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述，其所述SOEC電解質(zhì)材料為氧化鋯系電解質(zhì)、氧化鈰系電解質(zhì)、LaGaO₃鈣鈦礦系電解質(zhì)。