[發明專利]用于二氧化碳反應器控制的系統和方法

在審

• 申請號: 201980021305.1
• 申請日: 2019-01-22
• 公開（公告）號: CN111954640A
• 公開（公告）日: 2020-11-17
• 發明（設計）人: K·庫爾;E·凱夫;N·弗蘭德斯;馬思超;曾群;G·倫納德
• 申請（專利權）人: 奧博思12公司
• 主分類號: C01B3/24
• 分類號: C01B3/24;C10G2/00;C25B9/10
• 代理公司: 中國貿促會專利商標事務所有限公司 11038
• 代理人: 劉學媛

一種系統，優選包括二氧化碳反應器。一種用于二氧化碳反應器控制的方法，優選包括基于所需輸出組成選擇二氧化碳反應器方面，在受控工藝條件下運行二氧化碳反應器以產生所需輸出組成，和/或改變工藝條件以改變輸出組成。

相關申請的交叉引用

本申請要求于2018年1月22日提交的美國臨時申請序列號62/619,996、于2018年1月22日提交的美國臨時申請序列號62/620,109以及于2018年1月15日提交的美國臨時申請序列號62/685,771的權益，這些申請中的每一個通過此引用而全文并入。

政府支持聲明

本發明是在政府支持下根據由國家科學基金會授予的基金號1738554以及由能源部科學辦公室授予的基金號DE-SC0015872、DE-SC0017725和DE-SC0018549進行的。政府在本發明中具有某些權利。

技術領域

本發明一般涉及二氧化碳反應器領域，更具體地涉及一種用于二氧化碳反應器領域中反應器控制的新的和有用的系統和方法。

背景技術

用于二氧化碳反應器控制的典型系統和方法集中于與一氧化碳(CO)和/或其它含碳產物(CCP)的生產相關的方面的最大化，例如使CO與其它反應器產物的比率(例如，CO：H₂比率)、CO濃度和/或總CO輸出或輸出速率最大化。

因此，在二氧化碳反應器領域中需要產生一種新的和有用的用于反應器控制的系統和方法。

附圖說明

圖1是方法的實例的流程圖表示。

圖2A-2B分別是系統的實施方案和實施方案的變型的示意性表示。

圖2C-2D分別是系統的實施方案的第一和第二實例的示意性表示。

圖3是系統的實例的示意性表示。

圖4A-4B分別是理想化的和非理想化的反應器輸出與電流密度的關系的實例。

具體實施方式

本發明的優選實施方案的以下描述并不旨在將本發明限制于這些優選實施方案，而是使得本領域技術人員能夠制造和使用本發明。

1.概述。

用于二氧化碳反應器控制的系統和/或方法優選用于控制反應器生產的方面，例如與反應器產物的數量、濃度和/或比率相關的方面。用于二氧化碳反應器控制的典型系統和方法集中于與一氧化碳(CO)和/或其它含碳產物(CCP)(例如含碳物質(CCS))的生產相關的方面的最大化，例如CO與其它反應器產物的比率(例如CO：H₂比率)、CO濃度和/或總CO輸出或輸出速率的最大化。

然而，本發明人已經發現，對于一些應用，簡單地使方面值最大化可能是不期望的，并且這樣的方面的任意控制(例如，動態或選擇性方面控制以滿足在目標方面值范圍內的值)而不是簡單的最大化可能是有益的。例如，可能期望選擇性地控制反應器產物的CO：H₂比率(例如，使得能夠在從對于給定系統和/或工藝可能的最高CO：H₂比率降至約1:3CO：H₂或更低的范圍內進行任意控制)。通過這樣的控制，反應器輸出可以更有效地用于諸如經由費托工藝的液態烴生產(例如，控制反應器以產生約1:2CO：H₂輸出比率)、化學合成工藝和/或氣體(例如，合成氣)發酵工藝(例如，生物反應器)的應用(例如，其中反應器輸出直接供給至后續輸入)。

2.系統。