[發(fā)明專利]一種利用電解水與碳基燃料發(fā)電耦合用于綠電調(diào)峰儲能和消納的方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202310017817.9
• 申請日: 2023-01-06
• 公開（公告）號: CN116031908A
• 公開（公告）日: 2023-04-28
• 發(fā)明（設計）人: 周紅軍;周穎;張松林;徐春明
• 申請（專利權）人: 中國石油大學(北京);北京碳零氫電科技有限公司
• 主分類號: H02J3/28
• 分類號: H02J3/28;H02J3/38;H02J15/00;C25B1/04;C01B32/50;C01B32/40;C25B9/65;C10G2/00
• 代理公司: 北京三友知識產(chǎn)權代理有限公司 11127
• 代理人: 張麗;韓蕾

1.一種利用電解水與碳基燃料發(fā)電耦合用于綠電調(diào)峰儲能和消納的方法，其包括以下步驟：

步驟1：利用綠電進行電解水生產(chǎn)氫氣和氧氣；

步驟2：在調(diào)峰的峰谷時間內(nèi)，使步驟1生產(chǎn)的氧氣與碳基燃料反應發(fā)電并生成二氧化碳和水；

步驟3：使步驟2生成的二氧化碳和氫氣反應生成碳基合成燃料和水，或者，使步驟2生成的二氧化碳和氫反應生成一氧化碳和水，一氧化碳和氫氣反應生成碳基燃料。

2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中，所述步驟2采用的碳基燃料包括甲烷、甲醇、乙醇、碳酸二甲酯、油品、煤和生物質(zhì)燃料中的一種或兩種以上的組合。

3.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中，所述步驟3生成的碳基合成燃料包括甲烷、甲醇、乙醇、碳酸二甲酯和FT油品中的一種或兩種以上的組合。

4.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中，所述步驟2中，氧氣與碳基燃料反應發(fā)電并生成二氧化碳和水通過碳基燃料的燃燒實現(xiàn)，或者通過燃料電池發(fā)電實現(xiàn)。

5.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中，所述步驟3中，使步驟2生成的二氧化碳和氫反應生成一氧化碳和水的工藝條件為：壓力1-3.0Mpa，溫度500-950℃，空速500-5000h^-1，催化劑為鎳系催化劑；

優(yōu)選地，所述鎳系催化劑的鎳含量為2-20％(重量比)，余為載體；

更優(yōu)選地，所述載體為氧化鋁、氧化硅、氧化鈣和氧化鎂中的一種或兩種以上的組合。

6.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中，所述步驟3中，一氧化碳和氫氣反應生成碳基燃料的產(chǎn)物為甲醇、碳酸二甲酯或FT油品。

7.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中，所述步驟2中，與碳基燃料反應的氧氣中含有二氧化碳；

優(yōu)選地，所述二氧化碳與氧氣的摩爾比為0.01-9:1，優(yōu)選為0.25-4:1。

8.根據(jù)權利要求7所述的方法，其中，與氧氣和二氧化碳的混合氣進行反應的碳基燃料包括煤或生物質(zhì)。

9.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中，步驟2、步驟3生成的水循環(huán)用于步驟1的電解水過程。

10.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中，步驟3生成的碳基燃料循環(huán)用于步驟2的氧氣與碳基燃料反應發(fā)電的過程。