JP2017511956A - 水素製造のための改質装置・電解装置・精製装置(rep)組立体、同組立体を組み込むシステムおよび水素製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
ネルンストの電圧式
貯蔵された電力
水素製造−26kWh/kg
水素貯蔵−3kWh/kg
生成された電力
55%の効率での発電−18.5kWh/kg
サイクル効率=18.5/(26+3)=64%(または高圧貯蔵なしで71%)
Claims (133)
- 電解質マトリックスによって分離されたアノードおよびカソードを含む少なくとも1つの燃料電池と、
前記少なくとも1つの燃料電池に逆電圧を印加するための電源と
を備え、
水蒸気ならびに、CO2、H2、CO、および炭化水素燃料のうちの1つ以上を含む炭素含有ガスを含むガスフィードが前記少なくとも1つの電解装置燃料電池の前記アノードに供給され、かつ
前記電源が前記逆電圧を前記少なくとも1つの燃料電池に印加すると、前記少なくとも1つの燃料電池の前記アノードで水素含有ガスが生成され、前記少なくとも1つの燃料電池の前記アノードにおける電解反応を使用して、二酸化炭素が前記水素含有ガスから分離されて、それにより、前記少なくとも1つの燃料電池が前記水素含有ガスを排出し、かつ、二酸化炭素と酸素を含有する酸化剤ガスを別に排出し、
前記水素含有ガスからの前記二酸化炭素の前記分離および除去によって、水素生成反応がほぼ完了まで促進される、
高温改質装置・電解装置・精製装置(REP)組立体。 - 前記少なくとも1つの燃料電池から排出された前記水素含有ガスが95%以上の水素を含むように、前記電源に印加される前記逆電圧が制御される、請求項1に記載の高温REP組立体。
- 前記高温REP組立体が、直列に連結されて燃料電池スタックを形成している、複数の燃料電池を含む、請求項1に記載の高温REP組立体。
- 各燃料電池が溶融炭酸塩型燃料電池である、請求項1に記載の高温REP組立体。
- 炭化水素燃料を改質し、改質燃料を前記少なくとも1つの燃料電池に前記ガスフィードとして排出するための1つ以上の改質装置をさらに備え、前記少なくとも1つの燃料電池が:
メタンを水と反応させて水素と二酸化炭素を生成すること、および
一酸化炭素を水でシフトさせて水素と二酸化炭素を生成すること
のうちの1つ以上を行うようにさらに適合されている、
請求項1に記載の高温REP組立体。 - 前記1つ以上の改質装置が、改質触媒を含む、1つ以上の内部改質電池を備え、
前記高温REP組立体が、複数の燃料電池を含み、かつ、
前記1つ以上の改質電池および前記複数の燃料電池が燃料電池スタックに形成されている、
請求項5に記載の高温REP組立体。 - 所定量の前記逆電圧を前記少なくとも1つの燃料電池に印加するように前記電源を制御するためのコントローラをさらに備える、請求項2に記載の高温REP組立体。
- 前記所定量の前記逆電圧が、1.0ボルトより大きい、請求項7に記載の高温REP組立体。
- 前記高温REP組立体が、水素製造モードおよび発電モードのうちの1つで動作するように構成され、かつ
前記コントローラが、前記高温REP組立体が前記水素製造モードで動作する場合には、前記少なくとも1つの燃料電池に前記逆電圧を印加するように前記電源を制御して、前記少なくとも1つの燃料電池が前記水素含有ガスを生成できるようにし、前記高温REP組立体が前記発電モードで動作する場合には、前記少なくとも1つの燃料電池に前記逆電圧を印加しないように前記電源を制御して、前記少なくとも1つの燃料電池が燃料から電力を生成できるようにする、
請求項1に記載の高温REP組立体。 - 先行する請求項のいずれかに記載の前記高温REP組立体であって、前記少なくとも1つの燃料電池が、前記ガスフィードを受け取って、前記水素含有ガスを生成するように適合されている、前記高温REP組立体と、
前記ガスフィードを前記少なくとも1つの燃料電池に運ぶ前に、水を気化して水蒸気にするために前記ガスフィードを加熱するための加熱器と
を備える、改質装置・電解装置・精製装置(REP)システム。 - 前記高温REP組立体が、炭化水素燃料を改質するための1つ以上の改質装置を備え、かつ、前記ガスフィードが、前記1つ以上の改質装置から前記少なくとも1つの燃料電池に排出された改質燃料および水蒸気を含む、請求項10に記載のREPシステム。
- 補助燃料と空気を酸化して、前記加熱器での使用のために廃熱を発生するように適合された酸化装置をさらに含み、前記酸化装置が酸化剤ガスを前記少なくとも1つの燃料電池の前記カソードに排出する、請求項10に記載のREPシステム。
- 所定量の逆電圧を前記少なくとも1つの燃料電池に印加するように前記電源を制御すること、ならびに
水素製造モードおよび発電モードのうちの1つで動作可能な前記高温REP組立体の前記動作を、前記高温REP組立体が前記水素製造モードで動作する場合には、前記電源が前記少なくとも1つの燃料電池に前記逆電圧を印加し、前記高温REP組立体が前記発電モードで動作する場合には、前記電源が前記少なくとも1つの燃料電池に前記逆電圧を印加しないように制御すること、
のうちの1つ以上を行うためのコントローラ
をさらに備える、請求項10に記載のREPシステム。 - 前記高温REP組立体から排出された前記水素含有ガスを受け取って、前記水素含有ガス中の前記水素をさらに精製するように適合された水素精製組立体をさらに備える、請求項10に記載のREPシステム。
- 前記水素精製組立体が、前記水素含有ガスを少なくとも2000psigに圧縮し、少なくとも99%の純度を有する精製された水素ガスを排出するための電気化学的水素圧縮機を備える、請求項14に記載のREPシステム。
- 前記高温REP組立体が、炭化水素燃料を改質するための1つ以上の改質装置を含み、前記ガスフィードが、前記1つ以上の改質装置から前記少なくとも1つの燃料電池に排出された改質燃料と水蒸気の混合物を含んでいて、前記REPシステムが、前記高温REP組立体から排出された前記水素含有ガス中の全ての一酸化炭素をメタンに変換するためのメタン化装置をさらに備える、請求項10に記載のREPシステム。
- 前記水素精製組立体が、前記メタン化装置から排出された変換済み水素含有ガスを受け取って、前記メタンから水素を分離し、かつ
前記水素精製組立体によって分離された前記メタンが、(a)前記1つ以上の改質装置、および(b)前記少なくとも1つの燃料電池、のうちの少なくとも1つに再循環される、
請求項16に記載のREPシステム。 - 請求項1〜請求項9のいずれかに記載の前記高温REP組立体と、
少なくとも1つの高温燃料電池スタックを含む、高温燃料電池システムと
を備え、
前記高温燃料電池システムが、燃料ならびに、空気および前記高温REP組立体から排出された前記酸化剤ガスのうちの1つ以上を受け取って、電気出力を生成し、かつ
前記高温燃料電池システムのアノード側から排出されたアノード排気が、前記水素含有ガスを生成するための前記ガスフィードとして使用するために、前記高温REP組立体の前記アノードに運ばれる、
発電および水素製造システム。 - 前記高温燃料電池システムのカソード側が、前記高温REP組立体から排出された前記酸化剤ガスを受け取って、カソード排気を前記高温REP組立体のカソードに排出する、請求項18に記載の発電および水素製造システム。
- 前記高温燃料電池システムが、溶融炭酸塩型直接燃料電池システムおよび固体酸化物燃料電池システムのうちの1つである、請求項18に記載の発電および水素製造システム。
- 前記高温REP組立体が、前記高温燃料電池システムの前記アノード側からのアノード排気を改質するための、間接内部改質および外部改質のうちの1つ以上を含む、請求項18に記載の発電および水素製造システム。
- 前記高温燃料電池システムによって生成された前記電気出力の全部または一部が、前記逆電圧を前記少なくとも1つの燃料電池に印加するために、前記高温REP組立体の前記電源によって使用される、請求項18に記載の発電および水素製造システム。
- 捕捉のために二酸化炭素ガスを生成する改質システムであって、前記システムが、
請求項1〜請求項9のいずれかに記載の前記高温REP組立体と、
燃料を改質して、改質燃料を前記ガスフィードとしての使用のために前記高温REP組立体に排出するように適合された改質装置組立体と、
前記改質装置組立体での使用のための廃熱を発生しながら、補助燃料を、前記高温REP組立体から排出された前記酸化剤ガスで酸化して、二酸化炭素と水を含有する煙道ガスを排出するように適合された酸化装置と
を備え、
前記煙道ガスが二酸化炭素捕捉のために排出される、
改質システム。 - 前記高温REP組立体から排出された前記水素含有ガス中の全ての一酸化炭素および二酸化炭素をメタンに変換して、変換された水素含有ガスを排出するためのメタン化組立体と、
前記変換された水素含有ガス中のメタンから水素を分離して、精製された水素ガスとメタンを別々に排出するための水素精製組立体と
をさらに備え、
前記水素精製組立体から排出された前記メタンが前記補助燃料としての使用のために前記酸化装置に運ばれる、
請求項23に記載の改質システム。 - 前記水素精製組立体が、前記変換された水素含有ガス中の水素を、少なくとも2,000psigの圧力および少なくとも99%の純度に圧縮して精製するための電気化学的水素圧縮機を備える、請求項24に記載の改質システム。
- 前記高温REP組立体から排出された前記水素含有ガス中の水素を少なくとも99%の純度に精製するためのPSAベースのポリッシング組立体をさらに備える、請求項23に記載の改質システム。
- 前記改質装置組立体に供給される前記燃料が、前記改質装置組立体で受け取られる前に、水蒸気と混合され、かつ、前記システムが、前記酸化装置から排出された煙道ガスおよび前記高温REP組立体から排出された水素含有ガスのうちの少なくとも1つから廃熱を回収して、前記ガスフィード中の前記水蒸気を水から生成するために、前記廃熱を使用するための熱回収組立体をさらに備える、請求項23に記載の改質システム。
- 前記酸化装置から排出された前記煙道ガスを、凝縮によって水を除去するために冷却し、水が分離された、二酸化炭素を含有する煙道ガスを隔離のために圧縮するための二酸化炭素捕捉組立体をさらに備える、請求項23に記載の改質システム。
- 水素および電力を生成するための水素製造システムであって、前記システムが、
請求項1〜請求項9のいずれかに記載の前記高温REP組立体と、
前記高温REPから排出された前記水素含有ガスを受け取って、前記電力を生成するように適合された低温燃料電池システムと
を備える、水素製造システム。 - 前記低温燃料電池システムがPEM燃料電池システムを含む、請求項29に記載の水素製造システム。
- 燃料を改質し、前記改質燃料を、前記ガスフィードとしての使用のために、前記高温REP組立体に排出するための改質装置組立体と、
前記改質装置組立体での使用のための廃熱を発生しながら、補助燃料を、空気および前記高温REP組立体から排出された前記酸化剤ガスのうちの1つ以上で酸化するように適合された酸化装置と
をさらに備える、請求項29に記載の水素製造システム。 - 前記酸化装置が、補助燃料を空気で酸化するように適合されていて、かつ、前記高温REP組立体から排出された前記酸化剤ガスが、前記低温燃料電池システムのカソード側に供給される、請求項31に記載の水素製造システム。
- 前記低温燃料電池システムから排出されたアノード排気が、(a)前記改質組立体における燃料としての使用、および(b)前記高温REP組立体の前記少なくとも1つの燃料電池の前記アノードにおける前記ガスフィードとしての使用、のうちの1つのために再循環される、請求項29に記載の水素製造システム。
- (a)前記酸化装置組立体に供給される補助燃料および空気の前記量、ならびに(b)前記低温燃料電池システムのカソード側に供給される空気の前記量、のうちの1つ以上を制御するためのコントローラをさらに備える、請求項31に記載の水素製造システム。
- 前記高温REP組立体によって生成された前記水素含有ガスの全部または一部を貯蔵し、追加の水素燃料を前記低温燃料電池システムに供給するように適合された水素貯蔵組立体をさらに備える、請求項29に記載の水素製造システム。
- 前記高温REP組立体から排出された前記水素含有ガスの全部または一部中の水素を精製し、精製された水素の全部または一部を前記水素貯蔵組立体に排出するように適合された水素精製組立体をさらに備える、請求項35に記載の水素製造システム。
- 前記水素精製組立体が、前記水素含有ガスの全部または一部を圧縮するための圧縮機と、前記圧縮された水素含有ガス中の前記水素を精製するための精製装置とを備える、請求項36に記載の水素製造システム。
- 前記水素精製組立体が、前記水素含有ガス中の水素から不純物を分離し、前記分離した不純物の全部を、前記高温REP組立体での使用のために再循環させるようにさらに適合されている、請求項36に記載の水素製造システム。
- (a)前記高温REP組立体から前記水素精製組立体に運ばれる水素含有ガスの量、
(b)前記低温燃料電池システムの燃料需要に基づき前記水素貯蔵組立体に運ばれる水素含有ガスの量、および
(c)前記低温燃料電池システムの前記燃料需要に基づき前記水素貯蔵組立体から前記低温燃料電池システムに運ばれる追加の水素燃料の量、
のうちの1つ以上を制御するためのコントローラをさらに備える、
請求項35に記載の水素製造システム。 - 前記低温燃料電池システムが、第1の低温燃料電池組立体および第2の低温燃料電池組立体を含み、
前記第1および第2の低温燃料電池組立体の各々が、前記高温REP組立体から排出された前記水素含有ガスのそれぞれ一部を受け取り、かつ、
前記第1の低温燃料電池組立体が、前記高温REP組立体から排出された前記酸化剤ガスを受け取って、二酸化炭素と水を含有する第1のカソード排気を排出する、
請求項29に記載の水素製造システム。 - 前記第1のカソード排気から水を凝縮することによって前記第1のカソード排気中の二酸化炭素を捕捉するための二酸化炭素捕捉組立体をさらに備える、請求項40に記載の水素製造システム。
- 前記酸化装置が、補助燃料を空気で酸化して、煙道ガスを前記高温REP組立体に排出するように適合されている、請求項31に記載の水素製造システム。
- 余剰電力を貯蔵するためのエネルギー貯蔵システムであって、前記システムが、
請求項1〜請求項9のいずれかに記載の前記高温REP組立体と、
発電のための燃料電池発電組立体と
を備え、
前記燃料電池発電組立体のアノード側から排出されたアノード排気の第1の部分が、前記ガスフィードとしての使用のために、前記高温REP組立体に運ばれ、かつ、
余剰電力が利用可能な場合には、前記アノード排気の前記第1の部分から水素を製造するために、前記電源が、前記高温REP組立体の前記少なくとも1つの燃料電池に前記逆電圧を印加する、
エネルギー貯蔵システム。 - 余剰電力が利用可能であって、かつ、前記高温REP組立体が前記アノード排気の前記第1の部分から水素を製造する場合、前記高温REP組立体から排出された前記水素含有ガスが、(a)前記エネルギー貯蔵システムからエクスポートされる、および(b)前記燃料電池発電組立体の前記アノード側に再循環される、のうちの1つ以上である、請求項43に記載のエネルギー貯蔵システム。
- (a)前記燃料電池発電組立体から排出された前記アノード排気の第2の部分、および(b)前記高温REP組立体から排出された前記水素含有ガスの少なくとも一部、のうちの1つ以上を酸化するように適合されたアノード排気酸化装置をさらに備え、前記アノード排気酸化装置から排出された煙道ガスが、前記高温REP組立体へ運ばれる、請求項43に記載のエネルギー貯蔵システム。
- 前記高温REP組立体から排出された前記酸化剤ガスが、前記燃料電池発電組立体のカソード側に運ばれる、請求項43に記載のエネルギー貯蔵システム。
[請求項46a]
余剰電力が利用できない場合、前記電源が、前記少なくとも1つの燃料電池に逆電圧を印加せず、かつ、前記燃料電池発電組立体からの前記アノード排気の前記第1の部分が、前記高温REP組立体を通過し、前記高温REP組立体で水素を製造することなく不変のまま運ばれる、請求項43に記載のエネルギー貯蔵システム。 - (a)余剰電力の利用可能性に基づき、前記少なくとも1つの燃料電池に逆電圧を印加するための前記電源、
(b)余剰電力の利用可能性および前記アノード排気酸化装置における温度のうちの少なくとも1つに基づき、前記アノード排気酸化装置に運ばれる前記アノード排気の前記第2の部分の量および前記高温REP組立体から前記アノード排気酸化装置に運ばれる前記水素含有ガスの前記少なくとも一部の量、
のうちの1つ以上を制御するためのコントローラをさらに備える、請求項43に記載のエネルギー貯蔵システム。 - 前記燃料電池発電組立体から排出された前記アノード排気の第3の部分が、前記燃料電池発電組立体の前記アノード側に再循環され、かつ、前記コントローラが、再循環されるガス混合物中のH2/CO2比に基づき、前記アノード排気の前記第3の部分の量を制御する、請求項43に記載のエネルギー貯蔵システム。
- 前記燃料電池発電組立体が、第1の燃料電池スタック組立体および第2の燃料電池スタック組立体を含み、
前記第1および第2の燃料電池スタック組立体から排出されたアノード排気が、前記ガスフィードとして前記高温REP組立体に運ばれ、かつ
前記高温REP組立体から排出された前記酸化剤ガスのそれぞれの部分が、前記第1および第2の燃料電池スタック組立体のそれぞれのカソード側に運ばれる、
請求項43に記載のエネルギー貯蔵システム。 - 前記高温REP組立体が、余剰電力が利用可能な場合は、水素製造モードで動作して、逆電圧が前記少なくとも1つの燃料電池に印加され、余剰電力が利用できない場合には、発電モードで動作するように適合されていて、
前記高温REP組立体が、前記発電モードまたは水素製造モードのいずれかで高電流で動作する場合、前記高温REP組立体を冷却するために、補助メタンが前記高温REP組立体に供給されるのを制御され、かつ、前記コントローラが、電流密度および前記高温REP組立体における温度に基づき、前記補助メタンを供給する速度を制御する、
請求項49に記載のエネルギー貯蔵システム。 - 第1の二酸化炭素含有量を有する第1の炭化水素燃料を、第2の二酸化炭素含有量を有する第2の炭化水素燃料に変換するためのガス変換システムであって、前記第2の二酸化炭素含有量が前記第1の二酸化炭素含有量よりも少なく、前記ガス変換システムが、
請求項1〜請求項9のいずれかに記載の前記高温REP組立体であって、前記高温REP組立体が、前記第1の燃料と水蒸気の混合物を前記ガスフィードとして受け取り、前記水素含有ガスを排出する、前記高温REP組立体と、
前記水素含有ガスを受け取り、前記水素含有ガス中の二酸化炭素と水素を反応させて、メタンを形成し、水蒸気と混合された前記第2の炭化水素燃料を排出するように適合されたメタン化反応装置と
を備える、ガス変換システム。 - 前記第1の炭化水素燃料が嫌気性消化ガスであり、前記第2の炭化水素燃料が天然ガスである、請求項51に記載のガス変換システム。
- 前記水を水蒸気に気化するために、廃熱を使用して、前記第1の炭化水素燃料と水を加熱するための加熱器をさらに備える、請求項51に記載のガス変換システム。
- 前記高温REP組立体から排出された前記水素含有ガスが、前記メタン化反応装置に運ばれる前に、冷却される、請求項51に記載のガス変換システム。
- 前記第1の炭化水素燃料と水を加熱するために前記加熱器で使用するための廃熱を発生させるために、補助燃料を酸化するための酸化装置をさらに備え、前記酸化装置が、煙道ガスを前記高温REP組立体に排出する、請求項51に記載のガス変換システム。
- 捕捉のために高純度の二酸化炭素を生成するための二酸化炭素捕捉システムであって、前記システムが、
請求項1〜請求項9のいずれかに記載の前記高温REP組立体と、
前記高温REP組立体から前記酸化剤ガスを受け取り、石炭および炭化水素のうちの1つ以上を前記酸化剤ガスで燃焼するように適合された燃料動力(fuel powered)組立体と
を備え、
前記燃料動力組立体が二酸化炭素捕捉のために二酸化炭素を含有する排気ガスを排出する、
二酸化炭素捕捉システム。 - 前記燃料動力組立体が、石炭および炭化水素のうちの1つ以上を燃焼するための空気を受け取らない、請求項56に記載の二酸化炭素捕捉システム。
- 前記燃料動力組立体が、石炭ボイラー、炭化水素ボイラー、石炭発電装置および炭化水素発電装置のうちの1つを含む、請求項56に記載の二酸化炭素捕捉システム。
- 煙道ガス発生組立体をさらに備え、前記高温REP組立体が、(a)前記煙道ガス発生組立体から排出された煙道ガス、メタンおよび水蒸気の混合物、ならびに(b)前記煙道ガス、メタンおよび水蒸気の前記混合物から派生したガス、のうちの1つを含む前記ガスフィードを受け取る、請求項56に記載の二酸化炭素捕捉システム。
- 酸素と、前記煙道ガス、メタンおよび水蒸気の前記混合物中のメタンを反応させて、前記高温REP組立体のための前記ガスフィードを生成するために熱を発生させるための触媒組立体をさらに備える、請求項59に記載の二酸化炭素捕捉システム。
- 前記煙道ガス発生組立体が、石炭燃料発電装置、石炭燃料ボイラー、炭化水素燃料ボイラー、および天然ガス燃料ボイラーのうちの1つである、請求項59に記載の二酸化炭素捕捉システム。
- 前記高温REP組立体から排出された前記水素含有ガス中の水素を精製するための電気化学的分離装置をさらに備える、請求項56に記載の二酸化炭素捕捉システム。
- 高温燃料電池をさらに備え、前記高温燃料電池のアノード側から排出されたアノード排気が、前記ガスフィードの一部として前記高温REP組立体に供給され、かつ、前記高温REP組立体から排出された前記水素含有ガスが前記高温燃料電池の前記アノード側に再循環される、請求項56に記載の二酸化炭素捕捉システム。
- 請求項1〜請求項9のいずれかに記載の前記高温REP組立体と、
炭素質燃料から合成ガスを生成するように適合されたガス化装置組立体と
を備え、
前記高温REP組立体が、前記合成ガスおよび前記合成ガスから派生したガスのうちの1つを含む前記ガスフィードを受け取り、前記ガスフィードを精製して、前記水素含有ガスを排出し、かつ前記酸化剤ガスを別に排出する、
結合されたガス化装置・水素製造システム。 - 前記高温REP組立体から排出された前記酸化剤ガスが、前記ガス化装置組立体に投入される、請求項64に記載の結合されたガス化装置・水素製造システム。
- 前記ガス化装置組立体が、二酸化炭素捕捉のために二酸化炭素と水を含有する煙道ガスを排出する、請求項64に記載の結合されたガス化装置・水素製造組立体。
- 前記高温REP組立体に投入される前記フィードガスに前記合成ガスが供給される前に、前記合成ガスを脱硫するためのクリーンアップ組立体をさらに備える、請求項64に記載の結合されたガス化装置・水素製造組立体。
- 電解質マトリックスで分離されたアノードおよびカソードを有する少なくとも1つの燃料電池を含む高温改質装置・電解装置・精製装置(REP)組立体を使用して高純度水素を製造する方法であって、前記方法が、
水蒸気ならびに、CO2、H2、CO、および炭化水素燃料のうちの1つ以上を含む炭素含有ガスを含むガスフィードを前記少なくとも1つの燃料電池の前記アノードで受け取ることと、
逆電圧を前記少なくとも1つの燃料電池に印加することであって、前記逆電圧が前記少なくとも1つの燃料電池に印加されると、前記少なくとも1つの燃料電池の前記アノードで水素含有ガスが生成され、前記少なくとも1つの燃料電池の前記アノードにおける電解反応を使用して、二酸化炭素が前記水素含有ガスから分離される、逆電圧を前記少なくとも1つの燃料電池に印加することと、
前記水素含有ガスおよび二酸化炭素と酸素を含有する酸化剤ガスを別々に排出することと
を含み、
水素生成反応が、前記水素含有ガスからの前記二酸化炭素の前記分離および除去によって、ほぼ完了まで促進される、
高純度水素を製造する方法。 - 前記排出ステップで、前記水素含有ガスが95%以上の純度の水素を含むように、前記印加ステップで印加される前記逆電圧が制御される、請求項68に記載の方法。
- 各燃料電池が溶融炭酸塩型燃料電池であり、かつ、前記逆電圧が前記少なくとも1つの燃料電池に印加されると、CO3 =イオンが前記燃料電池の前記電解質マトリックスを通って前記カソードに運ばれて、二酸化炭素が前記水素含有ガスから分離され、前記CO3 =イオンが前記カソードにおいて反応して、CO2と酸素を含有する前記酸化剤排気を生じる、請求項68に記載の方法。
- 炭化水素燃料を改質することであって、前記受取りステップで受け取られた前記ガスフィードが改質燃料を含む、炭化水素燃料を改質することと、
(a)前記ガスフィード中の全てのメタンを水蒸気と反応させて水素と二酸化炭素を生成すること、および(b)前記ガスフィード中の全ての一酸化炭素を水でシフトさせて水素とCO2を生成すること、のうちの少なくとも1つと
をさらに含む、請求項68に記載の方法。 - 前記逆電圧を印加する前記ステップを、所定量の前記逆電圧を前記少なくとも1つの燃料電池に印加するように制御することをさらに含む、請求項69に記載の方法。
- 前記少なくとも1つの燃料電池に印加される前記逆電圧の前記所定量が1.0ボルトより大きい、請求項72に記載の方法。
- 前記高温REP組立体を、水素製造モードおよび発電モードのうちの1つで動作するように制御することをさらに含み、
前記高温REP組立体が前記水素製造モードで動作するように制御される場合、前記印加ステップで、前記逆電圧が前記少なくとも1つの燃料電池に印加され、前記高温REP組立体が前記発電モードで動作するように制御される場合、前記印加ステップで、前記逆電圧が前記少なくとも1つの燃料電池に印加されない、
請求項68に記載の方法。 - 前記少なくとも1つの燃料電池において前記ガスフィードを受け取る前記ステップの前に、水を水蒸気に気化するために廃熱を供給すること
をさらに含む、請求項68〜請求項74のいずれかに記載の方法。 - 前記受取りステップで受け取られた前記ガスフィードが、改質された炭化水素燃料を含み、かつ、前記方法が、
炭化水素燃料と水蒸気の混合物を改質して、前記受取りステップで使用するための前記ガスフィードを生成すること
をさらに含む、請求項75に記載の方法。 - 補助燃料と空気を酸化して、廃熱を供給する前記ステップで前記廃熱を発生させ、かつ、前記少なくとも1つの燃料電池の前記カソードで使用するための酸化剤ガスを排出することをさらに含む、請求項75のいずれかに記載の方法。
- 所定量の逆電圧を前記少なくとも1つの燃料電池に印加する前記ステップを制御すること、ならびに
前記高温REP組立体を、水素製造モードおよび発電モードのうちの1つで動作するように制御することであって、前記高温REP組立体が前記水素製造モードで動作するように制御される場合、前記印加ステップで、前記逆電圧が前記少なくとも1つの燃料電池に印加され、前記高温REP組立体が前記発電モードで動作するように制御される場合、前記印加ステップで、前記逆電圧が前記少なくとも1つの燃料電池に印加されない、前記高温REP組立体を水素製造モードおよび発電モードのうちの1つで動作するように制御すること、
のうちの1つ以上をさらに含む、請求項75に記載の方法。 - 前記水素含有ガス中の水素を精製することをさらに含む、請求項75に記載の方法。
- 前記精製ステップが、電気化学的水素圧縮機を使用して、前記水素含有ガスを少なくとも2000psigの圧力に圧縮して、少なくとも99%の純度を有する精製された水素ガスを排出することを含む、請求項79に記載の方法。
- 前記受取りステップで受け取られた前記ガスフィードが、改質された炭化水素燃料を含み、かつ、前記方法が、
前記排出ステップで排出された前記水素含有ガス中の全ての一酸化炭素をメタンに変換すること
をさらに含む、請求項75に記載の方法。 - 前記変換ステップで生成された変換済み水素含有ガス中の前記水素を、前記水素を前記メタンから分離することによって精製することと、前記メタンを前記高温REP組立体での使用のために再循環させることとをさらに含む、請求項81に記載の方法。
- 燃料ならびに、空気および前記排出ステップで別に排出された前記酸化剤ガスのうちの1つを、高温燃料電池システムに供給することと、
前記高温燃料電池システムを使用して、電気出力およびアノード排気を生成することと、
前記生成ステップで生成された前記アノード排気を前記高温REP組立体で前記ガスフィードとして使用するために供給することと
をさらに含む、請求項68〜請求項74のいずれかに記載の方法。 - 前記生成ステップが、前記高温燃料電池システムを使用してカソード排気を生成することをさらに含み、かつ前記生成ステップで生成された前記カソード排気が、前記高温REP組立体の少なくとも1つの燃料電池の前記カソードに運ばれる、請求項83に記載の方法。
- 前記高温燃料電池が、溶融炭酸塩型直接燃料電池システムおよび固体酸化物燃料電池システムのうちの1つである、請求項83に記載の方法。
- 前記生成ステップで生成された前記アノード排気を、前記高温REP組立体で前記ガスフィードとして使用するために供給する前に、前記アノード排気を改質することをさらに含む、請求項83に記載の方法。
- 前記生成ステップで生成された前記電力の全部または一部が、前記逆電圧を前記少なくとも1つの燃料電池に印加する前記ステップで使用される、請求項83に記載の方法。
- 燃料を改質して改質燃料を生成することであって、前記受取りステップで受け取られる前記ガスフィードが前記改質燃料を含む、燃料を改質して改質燃料を生成することと、
補助燃料を、前記排出ステップで別に排出された前記酸化剤ガスで酸化して、廃熱および、二酸化炭素と水を含有する煙道ガスを生成することと、
前記酸化ステップで発生した前記廃熱を、前記改質ステップで前記燃料を改質するために供給することと、
をさらに含み、
前記酸化ステップで生成された前記煙道ガスが、二酸化炭素捕捉のために排出される、
請求項68〜請求項74のいずれかに記載の方法。 - 前記排出ステップで別に排出された前記水素含有ガス中の全ての一酸化炭素および二酸化炭素をメタンに変換して、変換された水素含有ガスを生成することと、
前記変換された水素含有ガス中の前記メタンから水素を分離することと、
前記分離ステップで分離された前記メタンを前記酸化ステップで前記補助燃料として使用するために供給することと
をさらに含む、請求項88に記載の方法。 - 前記分離ステップが、前記変換された水素含有ガス中の前記水素を、少なくとも2,000psigの圧力および少なくとも99%の純度に、電気化学的水素圧縮機を使用して、圧縮して精製することを含む、請求項89に記載の方法。
- 前記排出ステップで別に排出された前記水素含有ガス中の水素を、PSAベースのポリッシング組立体で、少なくとも99%の純度に精製することをさらに含む、請求項88に記載の方法。
- 前記酸化ステップで生成された前記煙道ガスおよび前記排出ステップで別に排出された前記水素含有ガスのうちの少なくとも1つから廃熱を回収することと、前記廃熱を、前記受取りステップで受け取られる前記ガスフィードを形成するための水蒸気を生成するために供給することとをさらに含む、請求項88に記載の方法。
- 前記酸化ステップで生成された前記煙道ガスを冷却して、凝縮により水を除去し、かつ、水が分離された、二酸化炭素を含有する煙道ガスを圧縮することによって、二酸化炭素を捕捉する前記ステップをさらに含む、請求項88に記載の方法。
- 前記排出ステップで別に排出された前記水素含有ガスを低温燃料電池システムに供給することと、前記低温燃料電池システムを使用して電力を生成することとをさらに含む、請求項68〜請求項74のいずれかに記載の方法。
- 前記低温燃料電池システムが、PEM燃料電池システムを含む、請求項94に記載の方法。
- 燃料を改質して改質燃料を生成することであって、前記受取りステップで受け取られる前記ガスフィードが前記改質燃料を含む、燃料を改質して改質燃料を生成することと、
前記改質ステップで使用するための廃熱を発生しながら、補助燃料を、空気および前記排出ステップで別に排出された前記酸化剤ガスのうちの1つ以上で酸化することと
をさらに含む、請求項94に記載の方法。 - 前記酸化ステップが、補助燃料を空気で酸化することを含み、かつ、前記排出ステップで別に排出された前記酸化剤ガスを前記低温燃料電池システムのカソード側に供給することをさらに含む、請求項96に記載の方法。
- 前記低温燃料電池システムから排出されたアノード排気を、(a)前記改質ステップでの燃料としての使用、および(b)前記受取りステップで受け取られる前記ガスフィードの一部としての使用、のうちの1つのために再循環させることをさらに含む、請求項94に記載の方法。
- (a)前記酸化ステップで使用される補助燃料および空気の量、ならびに(b)前記低温燃料電池システムのカソード側に供給される空気の量、のうちの1つ以上を制御することをさらに含む、請求項96に記載の方法。
- 前記排出ステップで別に排出された前記水素含有ガスの少なくとも一部を、水素貯蔵組立体に貯蔵することと、
追加の水素燃料を前記水素貯蔵組立体から前記低温燃料電池組立体に供給することと
をさらに含む、請求項94に記載の方法。 - 前記水素含有ガスの前記少なくとも一部中の水素を精製することと、前記精製された水素の少なくとも一部を前記水素貯蔵組立体に貯蔵することとをさらに含む、請求項100に記載の方法。
- 前記精製ステップが、前記水素含有ガスの前記少なくとも一部を圧縮することと、前記圧縮された水素含有ガス中の前記水素を精製することとを含む、請求項101に記載の方法。
- 前記水素含有ガス中の水素から不純物を分離することと、前記分離された不純物の全部を前記高温REP組立体での使用のために再循環させることとをさらに含む、請求項101に記載の方法。
- (a)前記精製ステップで精製される前記水素含有ガスの前記少なくとも一部の量、
(b)前記低温燃料電池システムの燃料需要に基づき、前記水素貯蔵組立体で貯蔵される前記精製された水素の前記少なくとも一部の量、および
(c)前記低温燃料電池システムの前記燃料需要に基づき、前記供給ステップで、前記水素貯蔵組立体から前記低温燃料電池システムに供給される前記追加の水素燃料の量、
のうちの1つ以上を制御することをさらに含む、請求項100に記載の方法。 - 前記低温燃料電池システムが、第1の低温燃料電池組立体および第2の低温燃料電池組立体を含み、かつ、
前記供給ステップで、前記水素含有ガスのそれぞれの部分が、前記第1および第2の低温燃料電池組立体の各々に供給され、かつ
前記排出ステップで別に排出された前記酸化剤ガスを、前記第1の低温燃料電池組立体に供給することであって、前記第1の低温燃料電池組立体が、二酸化炭素と水を含有する第1のカソード排気を生成する、前記酸化剤ガスを前記第1の低温燃料電池組立体に供給することをさらに含む、
請求項94に記載の方法。 - 前記第1のカソード排気から前記水を凝縮することにより前記第1のカソード排気中の二酸化炭素を捕捉することをさらに含む、請求項105に記載の方法。
- 前記酸化ステップで、前記補助燃料を空気で酸化した結果として煙道ガスが生成され、かつ、前記煙道ガスが前記高温REP組立体に供給される、請求項96に記載の方法。
- 燃料電池発電組立体を使用して電力を生成することをさらに含み、
前記燃料電池発電組立体のアノード側で生成されたアノード排気の第1の部分が、前記高温REP組立体により、前記受取りステップで前記ガスフィードの一部として受け取られ、
余剰電力が利用可能な場合、前記逆電圧を前記少なくとも1つの燃料電池に印加する前記ステップが実行される、
請求項68〜請求項74のいずれかに記載の方法。 - 余剰電力が利用可能であって、かつ、水素含有ガスが前記アノード排気の前記第1の部分から生成されるように、前記印加ステップで、前記逆電圧が前記少なくとも1つの燃料電池に印加される場合、前記方法が、(a)前記排出ステップで別に排出された前記水素含有ガスをエクスポートすること、および(b)前記水素含有ガスを前記燃料電池発電システムの前記アノード側に再循環させること、のうちの1つ以上をさらに含む、請求項108に記載の方法。
- (a)前記燃料電池発電組立体から排出された前記アノード排気の第2の部分、および(b)前記排出ステップで別に排出された前記水素含有ガスの少なくとも一部、のうちの1つ以上を酸化することと、
前記酸化ステップで生成された煙道ガスを前記高温REP組立体に供給することと
をさらに含む、請求項108に記載の方法。 - 前記排出ステップで別に排出された前記酸化剤ガスを、前記燃料電池発電組立体のカソード側に供給することをさらに含む、請求項108に記載の方法。
- 余剰電力が利用できない場合、前記逆電圧を印加する前記ステップが実行されず、かつ、前記受取りステップで、前記高温REP組立体により前記ガスフィードの一部として受け取られた前記燃料電池発電組立体からの前記アノード排気の前記第1の部分が、前記高温REP組立体を通って、水素を生成することなく不変のまま運ばれる、請求項108に記載の方法。
- (a)余剰電力の利用可能性に基づき、前記逆電圧を前記少なくとも1つの燃料電池に印加する前記ステップ、
(b)余剰電力の利用可能性および前記酸化ステップ中の反応温度のうちの少なくとも1つに基づき、前記酸化ステップで使用される前記アノード排気の前記第2の部分の量および前記酸化ステップで使用される前記水素含有ガスの前記少なくとも一部の量、
のうちの1つ以上を制御することをさらに含む、請求項108に記載の方法。 - 前記燃料電池発電組立体で生成された前記アノード排気の第3の部分を前記燃料電池発電組立体の前記アノード側に再循環させることと、再循環されるガス混合物中のH2/CO2比に基づき、前記アノード排気の前記第3の部分の量を制御することとをさらに含む、請求項108に記載の方法。
- 前記燃料電池発電組立体が、第1の燃料電池スタック組立体および第2の燃料電池スタック組立体を含み、前記第1および第2の燃料電池スタック組立体から排出された前記アノード排気の少なくとも前記第1の部分が、前記受取りステップにおいて、前記高温REP組立体で受け取られる前記ガスフィードの一部として受け取られ、かつ、
前記高温REP組立体から別に排出された前記酸化剤排気のそれぞれの部分を、前記第1および第2の燃料電池スタック組立体のそれぞれのカソード側に供給すること
をさらに含む、請求項108に記載の方法。 - 前記高温REP組立体が、水素製造モードおよび発電モードのうちの1つで動作するように適合されていて、前記方法が
余剰電力が利用可能な場合、前記高温REP組立体を前記水素製造モードで動作するように制御することと、
前記高温REP組立体を前記発電モードで動作するように制御することと
を含み、
前記高温REP組立体が、前記発電モードまたは前記水素製造モードのいずれかで高電流で動作する場合、前記方法が、前記高温電解装置組立体における電流密度および温度に基づき、前記高温REP組立体をある速度で冷却するために、補助メタンの前記高温REP組立体への供給を制御することをさらに含む、請求項115に記載の方法。 - 前記ガスフィードが、水蒸気および第1の二酸化炭素含有量を有する第1の炭化水素燃料を含み、前記方法が、
前記排出ステップで別に排出された前記水素含有ガス中の全ての二酸化炭素と水素を反応させてメタンを形成し、水蒸気と混合された、第2の炭化水素燃料を排出すること
をさらに含み、
前記第2の炭化水素燃料が、前記第1の二酸化炭素含有量よりも低い第2の二酸化炭素含有量を有する、
請求項68〜請求項74のいずれかに記載の方法。 - 前記第1の炭化水素燃料が嫌気性消化ガスであり、前記第2の炭化水素燃料が天然ガスである、請求項117に記載の方法。
- 廃熱を使用して、前記第1の炭化水素燃料と水を加熱して、前記第1の炭化水素燃料と水蒸気の混合物を含む前記フィードガスを形成することをさらに含む、請求項117に記載の方法。
- 前記反応ステップの前に、前記排出ステップで別に排出された前記水素含有ガスを冷却することをさらに含む、請求項117に記載の方法。
- 補助燃料を酸化して、前記加熱ステップで使用するための前記廃熱を発生させ、かつ、煙道ガスを生成することをさらに含み、前記酸化ステップで生成された前記煙道ガスが前記高温REP組立体に供給される、請求項117に記載の方法。
- 燃料動力組立体において、石炭および炭化水素のうちの1つ以上を、前記排出ステップで別に排出された前記酸化剤ガスで燃焼することと、
二酸化炭素を含む排気ガスを前記燃料動力組立体から二酸化炭素捕捉のために排出することと
をさらに含む、請求項68〜請求項74のいずれかに記載の方法。 - 前記燃料動力組立体が前記燃焼ステップのために空気を使用しない、請求項122に記載の方法。
- 前記燃料動力組立体が、石炭ボイラー、炭化水素ボイラー、石炭発電装置および炭化水素発電装置のうちの1つを含む、請求項122に記載の方法。
- 前記受取りステップで受け取られた前記ガスフィードが、(a)煙道ガス発生組立体から排出された煙道ガス、メタンおよび水蒸気の混合物、ならびに(b)前記煙道ガス、メタンおよび水蒸気の前記混合物から派生したガス、のうちの1つ含む、請求項122に記載の方法。
- 酸素と、前記煙道ガスおよびメタンの前記混合物中のメタンを反応させることと、熱を発生させて前記受取りステップで受け取られる前記ガスフィードを生成することとをさらに含む、請求項125に記載の方法。
- 前記煙道ガス発生組立体が、石炭燃料発電装置、石炭燃料ボイラー、炭化水素燃料ボイラー、および天然ガス燃料ボイラーのうちの1つである、請求項125に記載の方法。
- 前記排出ステップで別に排出された前記水素含有ガス中の水素を精製すること
をさらに含む、請求項122に記載の方法。 - 高温燃料電池を運用することであって、前記受取りステップで受け取られた前記ガスフィードが、前記高温燃料電池から排出されたアノード排気を含む、高温燃料電池を運用することと、
前記排出ステップで別に排出された前記水素含有ガスを前記高温燃料電池のアノード側に再循環させることと
をさらに含む、請求項122に記載の方法。 - ガス化装置組立体において炭素質燃料から合成ガスを生成すること
をさらに含み、
前記受取りステップで受け取られた前記ガスフィードが、前記生成ステップで生成された前記合成ガスおよび前記合成ガスから派生したガスのうちの1つを含む、
請求項68〜請求項74のいずれかに記載の方法。 - 前記排出ステップで別に排出された前記酸化剤ガスを前記ガス化装置組立体に供給することをさらに含む、請求項130に記載の方法。
- 前記ガス化装置が、二酸化炭素と水を含有する煙道ガスを排出し、かつ、前記煙道ガス中の前記二酸化炭素を捕捉することをさらに含む、請求項130に記載の方法。
- 前記生成ステップで生成された前記合成ガスを脱硫した後、脱硫した合成ガスと水蒸気を含む前記ガスフィードを前記受取りステップで受け取ることをさらに含む、請求項130に記載の方法。
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Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10465305B2 (en) | 2015-11-17 | 2019-11-05 | Fuelcell Energy, Inc. | Hydrogen and carbon monoxide generation using an REP with partial oxidation |
US10608272B2 (en) | 2015-11-16 | 2020-03-31 | Fuelcell Energy, Inc. | System for capturing CO2 from a fuel cell |
US10680265B2 (en) | 2015-11-16 | 2020-06-09 | Fuelcell Energy, Inc. | Energy storage using an REP with an engine |
US10892507B2 (en) | 2014-01-31 | 2021-01-12 | Fuelcell Energy, Inc. | Reformer-electrolyzer-purifier (REP) assembly for hydrogen production, systems incorporating same and method of producing hydrogen |
US10897055B2 (en) | 2017-11-16 | 2021-01-19 | Fuelcell Energy, Inc. | Load following power generation and power storage using REP and PEM technology |
WO2021014969A1 (ja) * | 2019-07-25 | 2021-01-28 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 水素精製システム |
US11043684B2 (en) | 2015-11-17 | 2021-06-22 | Fuelcell Energy, Inc. | Fuel cell system having enhanced CO2 capture |
JP2022516579A (ja) * | 2019-02-18 | 2022-02-28 | フュエルセル エナジー, インコーポレイテッド | 溶融炭酸塩電解槽電池を使用する燃焼タービンのためのエネルギー貯蔵 |
US11339333B2 (en) | 2016-04-21 | 2022-05-24 | Fuelcell Energy, Inc. | Fluidized catalytic cracking unit system with integrated reformer-electrolyzer-purifier |
US11495806B2 (en) | 2019-02-04 | 2022-11-08 | Fuelcell Energy, Inc. | Ultra high efficiency fuel cell power generation system |
JP2022189815A (ja) * | 2021-06-11 | 2022-12-22 | ミツビシ パワー アメリカズ インコーポレイテッド | Co2捕捉を伴うハイブリッド発電プラント |
Families Citing this family (23)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CA3021637C (en) | 2016-04-21 | 2021-07-06 | Fuelcell Energy, Inc. | Molten carbonate fuel cell anode exhaust post-processing for carbon dioxide capture |
US10566639B2 (en) | 2016-04-27 | 2020-02-18 | Fuelcell Energy, Inc. | Carbon dioxide sequestration using molten carbonate fuel cell and hydrogen separation technology |
US20210221693A1 (en) * | 2016-04-29 | 2021-07-22 | Fuelcell Energy, Inc. | Carbon dioxide capturing steam methane reformer |
KR20210018528A (ko) * | 2016-04-29 | 2021-02-17 | 퓨얼 셀 에너지, 인크 | 이산화탄소 포집을 증진시키기 위한 애노드 배기가스의 메탄화 |
WO2017213413A1 (ko) * | 2016-06-07 | 2017-12-14 | 한국과학기술원 | 이산화탄소의 분리 방법 및 이산화탄소 분리 시스템 |
DE102016224508A1 (de) * | 2016-12-08 | 2018-06-14 | Robert Bosch Gmbh | Brennstoffzellenvorrichtung und Verfahren zum Betrieb einer Brennstoffzellenvorrichtung |
KR101908803B1 (ko) * | 2016-12-20 | 2018-10-16 | 주식회사 포스코 | 열병합 발전 시스템 |
KR102583704B1 (ko) * | 2017-11-22 | 2023-09-27 | 퓨얼셀 에너지, 인크 | Rep를 갖는 연료 전지 시스템을 사용한 수소 생성 |
CA2997634A1 (en) * | 2018-03-07 | 2019-09-07 | 1304342 Alberta Ltd. | Production of petrochemical feedstocks and products using a fuel cell |
WO2020172111A1 (en) | 2019-02-18 | 2020-08-27 | Skyre, Inc. | Method and system for recovering hydrogen and converting a carbon compound to a valuable organic product |
US11923578B2 (en) | 2019-12-20 | 2024-03-05 | Cummins Inc. | Reversible fuel cell system architecture |
CA3165689A1 (en) * | 2020-02-12 | 2021-08-19 | Joseph Peter MACEDA | Novel electrochemical cells, stacks, modules and systems |
CN115427347B (zh) | 2020-03-11 | 2024-01-02 | 燃料电池能有限公司 | 用于碳捕获的蒸汽甲烷重整单元 |
EP3901329A1 (de) * | 2020-04-23 | 2021-10-27 | sunfire GmbH | Festoxidzellen-system-betriebsverfahren |
WO2022150127A2 (en) * | 2020-12-04 | 2022-07-14 | Versa Power Systems Ltd | Solid oxide fuel cell system with carbon capture and increased efficiency |
US11857914B2 (en) | 2020-12-08 | 2024-01-02 | University Of Kentucky Research Foundation | Electrochemical apparatus for acid gas removal and hydrogen generation |
IT202100007694A1 (it) | 2021-04-06 | 2022-10-06 | Francesco Ramaioli | Idrolisi ad alta efficienza – generazione idrogeno ed ossigeno in acqua semplice sistema di idrolisi senza sali e additivi |
US20220376278A1 (en) * | 2021-05-21 | 2022-11-24 | China Energy Investment Corporation Limited | System and method for producing power and/or chemicals from coal |
FR3126066A1 (fr) * | 2021-08-04 | 2023-02-10 | Michael MARGOT | Système de production autonome d’hydrogène et électricité à partir de gaz naturel et biogaz |
DE102021122808A1 (de) | 2021-09-02 | 2023-03-02 | Hydro-Generation GmbH | Verfahren zum Betreiben einer Wasserstoff-Tankstelle, und Wasserstoff-Hybrid-Tankstelle |
US11767274B1 (en) * | 2022-10-04 | 2023-09-26 | Matthew D. Merrill | Systems and/or methods for producing synthetic hydrocarbons from biomass |
CN115832372B (zh) * | 2023-02-23 | 2023-05-12 | 山东赛克赛斯氢能源有限公司 | 一种pem电池堆系统 |
US11955674B1 (en) * | 2023-03-07 | 2024-04-09 | Chevron Phillips Chemical Company Lp | Use of a fuel cell to decarbonize a hydrocarbon cracking system |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH065301A (ja) * | 1992-06-19 | 1994-01-14 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 水分分離器を備えた燃料電池発電装置 |
JPH10233225A (ja) * | 1997-02-17 | 1998-09-02 | Toshiba Corp | 燃料電池発電装置 |
WO2001004045A1 (fr) * | 1999-07-09 | 2001-01-18 | Ebara Corporation | Procede et appareil de production d'hydrogene par gazeification de matiere combustible, procede de generation electrique utilisant des piles a combustible, et systeme de generation electrique utilisant des piles a combustible |
JP2007523443A (ja) * | 2003-10-07 | 2007-08-16 | ジーテック コーポレーション | 水素生産、発電、及び併産のための燃料電池 |
JP2009517547A (ja) * | 2005-12-01 | 2009-04-30 | ロールス・ロイス・ピーエルシー | 電気分解装置 |
Family Cites Families (94)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3094390A (en) | 1958-07-09 | 1963-06-18 | Air Prod & Chem | Production and storage of converted hydrogen |
US3180813A (en) | 1961-05-31 | 1965-04-27 | Consolidation Coal Co | Electrolytic process for producing hydrogen from hydrocarbonaceous gases |
IT1020634B (it) | 1974-06-11 | 1977-12-30 | Shell Bv | Motore a combustione interna con riciclo dei gas di scarico |
CA1242985A (en) | 1984-02-08 | 1988-10-11 | William P. Hegarty | Method for controlling fluidized catalytic cracker regenerator temperature and velocity with carbon dioxide |
JPS60235893A (ja) | 1984-05-09 | 1985-11-22 | Osaka Gas Co Ltd | Co及びh↓2を含むガスのメタン化方法 |
US4849091A (en) | 1986-09-17 | 1989-07-18 | Uop | Partial CO combustion with staged regeneration of catalyst |
DK162961C (da) | 1989-11-20 | 1992-05-25 | Haldor Topsoe As | Braendselscellekraftvaerk |
US5346778A (en) | 1992-08-13 | 1994-09-13 | Energy Partners, Inc. | Electrochemical load management system for transportation applications |
US5346613A (en) | 1993-09-24 | 1994-09-13 | Uop | FCC process with total catalyst blending |
US5413878A (en) | 1993-10-28 | 1995-05-09 | The United States Of America As Represented By The Department Of Energy | System and method for networking electrochemical devices |
US5711770A (en) | 1996-01-04 | 1998-01-27 | Malina; Mylan | Energy conversion system |
US5928806A (en) | 1997-05-07 | 1999-07-27 | Olah; George A. | Recycling of carbon dioxide into methyl alcohol and related oxygenates for hydrocarbons |
JPH1122347A (ja) | 1997-07-08 | 1999-01-26 | Nhk Spring Co Ltd | シート巻取装置 |
US6187465B1 (en) | 1997-11-07 | 2001-02-13 | Terry R. Galloway | Process and system for converting carbonaceous feedstocks into energy without greenhouse gas emissions |
JPH11169661A (ja) | 1997-12-12 | 1999-06-29 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 二酸化炭素回収装置 |
ATE491239T1 (de) | 2000-07-10 | 2010-12-15 | Versa Power Systems Ltd | Integriertes modul für festoxid- brennstoffzellensystem |
TW535321B (en) * | 2000-10-30 | 2003-06-01 | Ztek Corp | Energy system for producing at least one of electricity, chemical stock, and a conditioned thermal medium |
JP2002319428A (ja) | 2001-04-19 | 2002-10-31 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 溶融炭酸塩型燃料電池発電設備 |
JP4103510B2 (ja) | 2002-09-05 | 2008-06-18 | 株式会社Ihi | 酸素及び二酸化炭素の精製と高濃度化処理方法 |
JP4782423B2 (ja) | 2002-09-05 | 2011-09-28 | シエル・インターナシヨネイル・リサーチ・マーチヤツピイ・ベー・ウイ | 高純度水素の製造装置及び方法 |
US7070874B2 (en) | 2002-12-24 | 2006-07-04 | Fuelcell Energy, Inc. | Fuel cell end unit with integrated heat exchanger |
US7276306B2 (en) | 2003-03-12 | 2007-10-02 | The Regents Of The University Of California | System for the co-production of electricity and hydrogen |
US7014932B2 (en) | 2003-03-19 | 2006-03-21 | Proton Energy Systems, Inc. | Drainage system and process for operating a regenerative electrochemical cell system |
US7045238B2 (en) | 2003-03-24 | 2006-05-16 | Ion America Corporation | SORFC power and oxygen generation method and system |
JP2004311159A (ja) | 2003-04-04 | 2004-11-04 | Central Res Inst Of Electric Power Ind | 高圧水素製造方法および装置並びに燃料電池自動車 |
US7482078B2 (en) | 2003-04-09 | 2009-01-27 | Bloom Energy Corporation | Co-production of hydrogen and electricity in a high temperature electrochemical system |
US7364810B2 (en) | 2003-09-03 | 2008-04-29 | Bloom Energy Corporation | Combined energy storage and fuel generation with reversible fuel cells |
US7878280B2 (en) | 2003-04-09 | 2011-02-01 | Bloom Energy Corporation | Low pressure hydrogen fueled vehicle and method of operating same |
US7575822B2 (en) | 2003-04-09 | 2009-08-18 | Bloom Energy Corporation | Method of optimizing operating efficiency of fuel cells |
US7150927B2 (en) | 2003-09-10 | 2006-12-19 | Bloom Energy Corporation | SORFC system with non-noble metal electrode compositions |
US6896988B2 (en) | 2003-09-11 | 2005-05-24 | Fuelcell Energy, Inc. | Enhanced high efficiency fuel cell/turbine power plant |
WO2005028715A1 (en) | 2003-09-22 | 2005-03-31 | Hydrogenics Corporation | System and method for alarm recovery for an electrolyzer cell module |
US20050123810A1 (en) | 2003-12-09 | 2005-06-09 | Chellappa Balan | System and method for co-production of hydrogen and electrical energy |
US7422810B2 (en) | 2004-01-22 | 2008-09-09 | Bloom Energy Corporation | High temperature fuel cell system and method of operating same |
EP1742253B1 (en) | 2004-03-30 | 2012-05-09 | Hamamatsu Photonics K.K. | Laser processing method |
JP4751580B2 (ja) | 2004-03-31 | 2011-08-17 | 東京瓦斯株式会社 | 発電装置 |
US7396603B2 (en) | 2004-06-03 | 2008-07-08 | Fuelcell Energy, Inc. | Integrated high efficiency fossil fuel power plant/fuel cell system with CO2 emissions abatement |
US7323270B2 (en) | 2004-08-11 | 2008-01-29 | Fuelcell Energy, Inc. | Modular fuel-cell stack assembly |
US7381487B2 (en) | 2004-12-27 | 2008-06-03 | Fuelcell Energy, Inc. | In-situ removal of electrolyte from gas oxidizer |
US8691462B2 (en) | 2005-05-09 | 2014-04-08 | Modine Manufacturing Company | High temperature fuel cell system with integrated heat exchanger network |
US9911989B2 (en) | 2005-07-25 | 2018-03-06 | Bloom Energy Corporation | Fuel cell system with partial recycling of anode exhaust |
JP4813887B2 (ja) | 2005-12-12 | 2011-11-09 | 三菱重工業株式会社 | ガスタービンプラント |
US9190693B2 (en) | 2006-01-23 | 2015-11-17 | Bloom Energy Corporation | Modular fuel cell system |
US8257563B2 (en) * | 2006-09-13 | 2012-09-04 | Ceramatec, Inc. | High purity hydrogen and electric power co-generation apparatus and method |
JP2008084698A (ja) | 2006-09-27 | 2008-04-10 | Toshiba Corp | 燃料改質装置及び燃料電池システム |
CA2569006C (en) | 2006-11-20 | 2013-12-24 | Jose Lourenco | Method to condense and recover carbon dioxide from fuel cells |
US8435689B2 (en) | 2006-10-23 | 2013-05-07 | Bloom Energy Corporation | Dual function heat exchanger for start-up humidification and facility heating in SOFC system |
US20080155984A1 (en) | 2007-01-03 | 2008-07-03 | Ke Liu | Reforming system for combined cycle plant with partial CO2 capture |
US7862938B2 (en) * | 2007-02-05 | 2011-01-04 | Fuelcell Energy, Inc. | Integrated fuel cell and heat engine hybrid system for high efficiency power generation |
US9557057B2 (en) | 2007-02-09 | 2017-01-31 | Dale Robert Lutz | Reliable carbon-neutral power generation system |
US7833668B2 (en) | 2007-03-30 | 2010-11-16 | Bloom Energy Corporation | Fuel cell system with greater than 95% fuel utilization |
US7846599B2 (en) | 2007-06-04 | 2010-12-07 | Bloom Energy Corporation | Method for high temperature fuel cell system start up and shutdown |
US8852820B2 (en) | 2007-08-15 | 2014-10-07 | Bloom Energy Corporation | Fuel cell stack module shell with integrated heat exchanger |
WO2009031747A1 (en) | 2007-09-06 | 2009-03-12 | Korea Institute Of Machinery And Materials | Power plant having pure oxygen combustor |
US8062804B2 (en) | 2007-10-31 | 2011-11-22 | Fuelcell Energy, Inc. | Flow control assembly for use with fuel cell systems operating on fuels with varying fuel composition |
US7935245B2 (en) | 2007-12-21 | 2011-05-03 | Uop Llc | System and method of increasing synthesis gas yield in a fluid catalytic cracking unit |
US8652694B2 (en) | 2008-03-04 | 2014-02-18 | Fuelcell Energy, Inc. | Water recovery assembly for transferring water from fuel cell cathode exhaust |
US8366902B2 (en) * | 2008-03-24 | 2013-02-05 | Battelle Energy Alliance, Llc | Methods and systems for producing syngas |
WO2010004425A2 (en) | 2008-07-07 | 2010-01-14 | Osum Oil Sands Corp. | Carbon removal from an integrated thermal recovery process |
JP5137199B2 (ja) | 2008-07-07 | 2013-02-06 | 東京瓦斯株式会社 | 大気中二酸化炭素の分離回収処理装置 |
US8062799B2 (en) | 2008-08-19 | 2011-11-22 | Fuelcell Energy, Inc. | High-efficiency dual-stack molten carbonate fuel cell system |
JP5496494B2 (ja) | 2008-11-26 | 2014-05-21 | 中国電力株式会社 | 発電システム |
CN102317237A (zh) | 2008-12-31 | 2012-01-11 | 国际壳牌研究有限公司 | 制备富甲烷气体的方法 |
JP2010212141A (ja) | 2009-03-11 | 2010-09-24 | Fuji Electric Systems Co Ltd | 燃料電池発電装置 |
JP5106461B2 (ja) | 2009-03-27 | 2012-12-26 | 中国電力株式会社 | 二酸化炭素回収装置 |
US20100266923A1 (en) | 2009-04-15 | 2010-10-21 | Bloom Energy Corporation | Fuel cell system with electrochemical hydrogen pump and method of operating same |
IT1394308B1 (it) | 2009-05-21 | 2012-06-06 | Genport S R L | Gruppo di generazione elettrica di tipo trasportabile/carrellabile e metodo impiegante tale gruppo di generazione elettrica. |
US8153309B2 (en) | 2009-05-27 | 2012-04-10 | GM Global Technology Operations LLC | Apparatus and method using hydrogen pressure in fuel cell electric vehicle |
US8563186B2 (en) | 2009-06-16 | 2013-10-22 | Shell Oil Company | Systems and processes of operating fuel cell systems |
US8632922B2 (en) | 2009-06-16 | 2014-01-21 | Shell Oil Company | Systems and processes for operating fuel cell systems |
CA2764117A1 (en) * | 2009-06-16 | 2010-12-23 | Shell Internationale Research Maatschappij B.V. | Systems and processes of operating fuel cell systems |
KR20110114816A (ko) * | 2010-04-14 | 2011-10-20 | 삼성중공업 주식회사 | 연료전지 발전시스템을 이용한 이산화탄소 포집장치 및 그 방법 |
DK2567422T3 (da) | 2010-05-05 | 2014-10-27 | Univ Denmark Tech Dtu | Fremgangsmåde til drift af en højtemperatur-brændselscellestak |
US9819038B2 (en) | 2011-03-31 | 2017-11-14 | General Electric Company | Fuel cell reforming system with carbon dioxide removal |
CN103890236B (zh) | 2011-08-29 | 2016-09-14 | 卡尔-赫尔曼·布塞 | 特别是适于住宅工程领域的能量供应装置 |
US9190685B2 (en) | 2011-10-27 | 2015-11-17 | Bloom Energy Corporation | SOFC system with selective CO2 removal |
FR2982422B1 (fr) | 2011-11-09 | 2013-11-15 | Saint Gobain | Substrat conducteur pour cellule photovoltaique |
KR101768757B1 (ko) | 2011-11-21 | 2017-08-30 | 사우디 아라비안 오일 컴퍼니 | 석유 연료를 사용한 화합된 수소 및 전기 생산 방법 및 그 시스템 |
DE102012206541A1 (de) | 2012-04-20 | 2013-10-24 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren und Anordnung für die Hochtemperaturelektrolyse |
US9664385B2 (en) | 2012-09-17 | 2017-05-30 | Phillips 66 Company | Process for enabling carbon-capture from existing combustion processes |
US9190676B2 (en) | 2012-09-28 | 2015-11-17 | Fuelcell Energy, Inc. | Flame stabilized mixer-eductor-oxidizer for high temperature fuel cells |
EP2969925B1 (en) | 2013-03-15 | 2018-07-04 | ExxonMobil Research and Engineering Company | Integrated power generation and chemical production using fuel cells at a reduced electrical efficiency |
EP2784187A1 (en) | 2013-03-25 | 2014-10-01 | Helmut-Schmidt-Universität/ Universität der Bundeswehr Hamburg | High efficiency fuel cell |
JP2014198789A (ja) | 2013-03-29 | 2014-10-23 | 大阪瓦斯株式会社 | メタンリッチガス製造システム |
EP3100316A4 (en) | 2014-01-31 | 2017-09-13 | Fuelcell Energy, Inc. | Reformer-electrolyzer-purifier (rep) assembly for hydrogen production, systems incorporating same and method of producing hydrogen |
US20150280265A1 (en) | 2014-04-01 | 2015-10-01 | Dustin Fogle McLarty | Poly-generating fuel cell with thermally balancing fuel processing |
US10096840B1 (en) | 2014-12-15 | 2018-10-09 | Bloom Energy Corporation | High temperature air purge of solid oxide fuel cell anode electrodes |
US9478819B2 (en) | 2014-12-19 | 2016-10-25 | Fuelcell Energy, Inc. | High-efficiency molten carbonate fuel cell system and method |
EP3054519B1 (en) | 2015-02-03 | 2017-11-08 | Technische Universität München | Reversible fuel cell system and method for operating a fuel cell system |
CN104847424B (zh) | 2015-05-05 | 2016-05-18 | 华北电力大学 | 用熔融碳酸盐燃料电池捕获燃煤电厂co2的系统及方法 |
JP6534116B2 (ja) | 2015-05-22 | 2019-06-26 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 固体酸化物形燃料電池システム |
WO2017087405A1 (en) | 2015-11-16 | 2017-05-26 | Fuelcell Energy, Inc. | System for capturing co2 from a fuel cell |
US10361442B2 (en) | 2016-11-08 | 2019-07-23 | Bloom Energy Corporation | SOFC system and method which maintain a reducing anode environment |
US10581090B2 (en) | 2017-11-03 | 2020-03-03 | Bloom Energy Corporation | Fuel cell system containing humidity sensor and method of operating thereof |
-
2015
- 2015-01-30 EP EP15744017.3A patent/EP3100316A4/en active Pending
- 2015-01-30 KR KR1020167022908A patent/KR101939687B1/ko active IP Right Grant
- 2015-01-30 CN CN201580009634.6A patent/CN106133973A/zh active Pending
- 2015-01-30 US US15/115,186 patent/US10892507B2/en active Active
- 2015-01-30 CA CA2937948A patent/CA2937948C/en active Active
- 2015-01-30 WO PCT/US2015/013837 patent/WO2015116964A1/en active Application Filing
- 2015-01-30 JP JP2016549225A patent/JP6397502B2/ja active Active
-
2020
- 2020-12-01 US US17/247,142 patent/US20210091398A1/en active Pending
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH065301A (ja) * | 1992-06-19 | 1994-01-14 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 水分分離器を備えた燃料電池発電装置 |
JPH10233225A (ja) * | 1997-02-17 | 1998-09-02 | Toshiba Corp | 燃料電池発電装置 |
WO2001004045A1 (fr) * | 1999-07-09 | 2001-01-18 | Ebara Corporation | Procede et appareil de production d'hydrogene par gazeification de matiere combustible, procede de generation electrique utilisant des piles a combustible, et systeme de generation electrique utilisant des piles a combustible |
JP2007523443A (ja) * | 2003-10-07 | 2007-08-16 | ジーテック コーポレーション | 水素生産、発電、及び併産のための燃料電池 |
JP2009517547A (ja) * | 2005-12-01 | 2009-04-30 | ロールス・ロイス・ピーエルシー | 電気分解装置 |
Cited By (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10892507B2 (en) | 2014-01-31 | 2021-01-12 | Fuelcell Energy, Inc. | Reformer-electrolyzer-purifier (REP) assembly for hydrogen production, systems incorporating same and method of producing hydrogen |
US10608272B2 (en) | 2015-11-16 | 2020-03-31 | Fuelcell Energy, Inc. | System for capturing CO2 from a fuel cell |
US10680265B2 (en) | 2015-11-16 | 2020-06-09 | Fuelcell Energy, Inc. | Energy storage using an REP with an engine |
US10465305B2 (en) | 2015-11-17 | 2019-11-05 | Fuelcell Energy, Inc. | Hydrogen and carbon monoxide generation using an REP with partial oxidation |
US11043684B2 (en) | 2015-11-17 | 2021-06-22 | Fuelcell Energy, Inc. | Fuel cell system having enhanced CO2 capture |
US11339333B2 (en) | 2016-04-21 | 2022-05-24 | Fuelcell Energy, Inc. | Fluidized catalytic cracking unit system with integrated reformer-electrolyzer-purifier |
US10897055B2 (en) | 2017-11-16 | 2021-01-19 | Fuelcell Energy, Inc. | Load following power generation and power storage using REP and PEM technology |
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