RU2010151465A - СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СОЕДИНЕНИЙ ТИПА CxНyOz ВОССТАНОВЛЕНИЕМ ДИОКСИДА УГЛЕРОДА (СО2) И/ИЛИ МОНОКСИДА УГЛЕРОДА (СО) - Google Patents

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СОЕДИНЕНИЙ ТИПА CxНyOz ВОССТАНОВЛЕНИЕМ ДИОКСИДА УГЛЕРОДА (СО2) И/ИЛИ МОНОКСИДА УГЛЕРОДА (СО) Download PDF

Info

Publication number
RU2010151465A
RU2010151465A RU2010151465/04A RU2010151465A RU2010151465A RU 2010151465 A RU2010151465 A RU 2010151465A RU 2010151465/04 A RU2010151465/04 A RU 2010151465/04A RU 2010151465 A RU2010151465 A RU 2010151465A RU 2010151465 A RU2010151465 A RU 2010151465A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
membrane
cathode
electrolysis method
electrolysis
anode
Prior art date
Application number
RU2010151465/04A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2493293C2 (ru
Inventor
Беатрис САЛА (FR)
Беатрис САЛА
Оливье ЛАКРУА (FR)
Оливье ЛАКРУА
Original Assignee
Арева (Fr)
Арева
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Арева (Fr), Арева filed Critical Арева (Fr)
Publication of RU2010151465A publication Critical patent/RU2010151465A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2493293C2 publication Critical patent/RU2493293C2/ru

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B3/00—Electrolytic production of organic compounds
    • C25B3/20—Processes
    • C25B3/25—Reduction

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

1. Способ ведения электролиза пара, введенного под давлением в анодное пространство (32) электролизера (30), обеспеченного протон-проводящей мембраной (31), изготовленной из материала, позволяющего протонированным частицам внедряться в эту мембрану под паром, при котором происходит окисление воды, введенной в паровой форме, происходящее на аноде (32) так, чтобы генерировать протонированные частицы в мембране, которые мигрируют внутри этой самой мембраны и восстанавливаются на поверхности катода (33) в форме реакционно-способных водородных атомов, способных восстанавливать диоксид углерода СО2 и/или моноксид углерода СО, включающий этапы, на которых !- вводят СО2 и/или СО под давлением в катодное пространство (33) электролизера (30), ! - восстанавливают СО2 и/или СО, введенные в катодное пространство (33), из указанных реакционно-способных водородных атомов, сгенерированных так, чтобы СО2 и/или СО образовывали соединения типа CxHyOz, с х≥1; у между 0 и 2х+2 и z между 0 и 2х. ! 2. Способ электролиза по п.1, отличающийся тем, что включает этап, на котором контролируют природу соединений типа CxHyOz, образованных согласно вольтамперной паре, приложенной к катоду. ! 3. Способ электролиза по п.1 или 2, отличающийся тем, что включает этап, на котором используют протон-проводящую мембрану (31), которая непроницаема для диффузии кислорода О2 и Н2, и позволяет внедрение протонированных частиц в эту мембрану (31) под давлением пара. ! 4. Способ электролиза по п.3, отличающийся тем, что включает этап, на котором используют протон-проводящую мембрану (31) типа: перовскит с вакансиями, нестехиометрические перовскиты и/или легированные перовскиты с общей формулой АВ

Claims (17)

1. Способ ведения электролиза пара, введенного под давлением в анодное пространство (32) электролизера (30), обеспеченного протон-проводящей мембраной (31), изготовленной из материала, позволяющего протонированным частицам внедряться в эту мембрану под паром, при котором происходит окисление воды, введенной в паровой форме, происходящее на аноде (32) так, чтобы генерировать протонированные частицы в мембране, которые мигрируют внутри этой самой мембраны и восстанавливаются на поверхности катода (33) в форме реакционно-способных водородных атомов, способных восстанавливать диоксид углерода СО2 и/или моноксид углерода СО, включающий этапы, на которых
- вводят СО2 и/или СО под давлением в катодное пространство (33) электролизера (30),
- восстанавливают СО2 и/или СО, введенные в катодное пространство (33), из указанных реакционно-способных водородных атомов, сгенерированных так, чтобы СО2 и/или СО образовывали соединения типа CxHyOz, с х≥1; у между 0 и 2х+2 и z между 0 и 2х.
2. Способ электролиза по п.1, отличающийся тем, что включает этап, на котором контролируют природу соединений типа CxHyOz, образованных согласно вольтамперной паре, приложенной к катоду.
3. Способ электролиза по п.1 или 2, отличающийся тем, что включает этап, на котором используют протон-проводящую мембрану (31), которая непроницаема для диффузии кислорода О2 и Н2, и позволяет внедрение протонированных частиц в эту мембрану (31) под давлением пара.
4. Способ электролиза по п.3, отличающийся тем, что включает этап, на котором используют протон-проводящую мембрану (31) типа: перовскит с вакансиями, нестехиометрические перовскиты и/или легированные перовскиты с общей формулой АВО3, из структуры флюорита, пирохлора А2В2Х7, апатита Ме10(ХO4)6Y2, оксиапатита Ме10(ХO4)6O2, из структуры гидроксилапатита Ме10(ХO4)6(ОН)2, из структуры силикатов, алюмосиликатов, филлосиликатов, цеолита, силикатов, привитых с оксикислотами, или силикатов, привитых с фосфатами.
5. Способ электролиза по п.4, отличающийся тем, что включает этап, на котором используют в качестве протон-проводящей мембраны (31) электролит, поддерживаемый катодом (33) или анодом (32) так, чтобы уменьшать ее толщину с целью повышения ее механической прочности.
6. Способ электролиза по п.1, отличающийся тем, что включает этап, на котором используют относительное парциальное давление пара больше чем или равно 1 бар и меньше чем или равно разрушающему давлению сборки, последнее больше чем или равно, по меньшей мере, 100 барам.
7. Способ электролиза по п.6, отличающийся тем, что относительное парциальное давление пара преимущественно больше чем или равно 50 барам.
8. Способ электролиза по п.7, отличающийся тем, что относительное давление СО2 и/или СО больше чем или равно 1 бар и меньше чем или равно разрушающему давлению сборки, последнее больше чем или равно, по меньшей мере, 100 барам.
9. Способ электролиза по п.8, отличающийся тем, что температура электролиза больше или равна 200°С и меньше или равна 800°С, преимущественно, между 350°С и 650°С.
10. Способ электролиза по п.1, отличающийся тем, что электроды (32, 33) пористой структуры являются или керамометаллическими материалами, или "керамическими" электродами со смешанной электронной и ионной проводимостью.
11. Способ электролиза по п.10, отличающийся тем, что керамометаллическими материалами для катода являются (33) керамометаллические материалы, в которых керамика совместима с электролитом, образующим мембрану (31), и в которых природа дисперсного металла является преимущественно металлом и/или металлическим сплавом, среди которых можно указать металлы, такие как кобальт, медь, молибден, серебро, железо, цинк, благородные металлы (золото, платина, палладий) и/или переходные элементы.
12. Способ электролиза по п.10 или 11, отличающийся тем, что керамометаллическими материалами для анода (32) являются керамометаллические материалы, в которых керамика совместима с электролитом, образующим мембрану (31), и в котором природа дисперсного металла является преимущественно металлическим сплавом или пассивирующимся металлом.
13. Устройство для электролиза пара (30) для ведения электролиза пара, вводимого под давлением в анодное пространство электролизера, обеспеченного протон-проводящей мембраной, изготовленной из материала, позволяющего введение протонированных частиц в эту мембрану под паром после окисления, включающее
- электролит (31) в форме ионопроводящей мембраны, изготовленной из указанного материала, позволяющего введение протонированных частиц под действием давления воды в указанную мембрану,
- анод (32),
- катод (33),
- генератор (34), позволяющий генерировать ток и прилагать разность потенциалов между указанным анодом (32) и указанным катодом (33),
отличающееся тем, что включает
- средства (35) для ввода пара под давлением в указанный электролит (31) посредством указанного анода (32),
- средства (36) для введения СО2 и/или СО под давлением в катодное пространство электролизера,
- средства для восстановления CO2 и/или СО, введенного в катодное пространство, согласно способу, соответствующему одному из предыдущих вариантов осуществления.
14. Устройство по п.13, отличающееся тем, что материал, позволяющий введение протонированных частиц, непроницаем для газов O2 и Н2.
15. Устройство по одному из п.13 или 14, отличающееся тем, что материал, позволяющий введение протонированных частиц, имеет уровень уплотнения около 88%, предпочтительно равный, по меньшей мере, 94%.
16. Устройство по п.13, отличающееся тем, что материал, позволяющий введение протонированных частиц, является дефектным по атому кислорода оксидом, таким как дефектный по кислороду перовскит, выступающий в качестве проводника протонов.
17. Устройство по п.16, отличающееся тем, что дефектный по атому кислорода оксид имеет стехиометрические интервалы и/или является легированным.
RU2010151465/04A 2008-05-15 2009-05-15 СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СОЕДИНЕНИЙ ТИПА CxHyOz ВОССТАНОВЛЕНИЕМ ДИОКСИДА УГЛЕРОДА (CO2) И/ИЛИ МОНОКСИДА УГЛЕРОДА (СО) RU2493293C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0853161 2008-05-15
FR0853161A FR2931168B1 (fr) 2008-05-15 2008-05-15 Procede de production de composes du type cxhyoz par reduction de dioxyde de carbone (co2) et/ou de monoxyde de carbone (co)
PCT/FR2009/050909 WO2009150352A2 (fr) 2008-05-15 2009-05-15 Procede de production de composes du type cxhyo2 par reduction de dioxyde de carbone (co2) et/ou de monoxyde de carbone (co)

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2010151465A true RU2010151465A (ru) 2012-06-20
RU2493293C2 RU2493293C2 (ru) 2013-09-20

Family

ID=40122470

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010151465/04A RU2493293C2 (ru) 2008-05-15 2009-05-15 СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СОЕДИНЕНИЙ ТИПА CxHyOz ВОССТАНОВЛЕНИЕМ ДИОКСИДА УГЛЕРОДА (CO2) И/ИЛИ МОНОКСИДА УГЛЕРОДА (СО)

Country Status (8)

Country Link
US (1) US20110132770A1 (ru)
EP (1) EP2282983A2 (ru)
JP (1) JP2011521104A (ru)
CN (1) CN102056866A (ru)
BR (1) BRPI0912654A2 (ru)
FR (1) FR2931168B1 (ru)
RU (1) RU2493293C2 (ru)
WO (1) WO2009150352A2 (ru)

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2927350A1 (fr) 2014-04-02 2015-10-07 Beatrice Sala Cellule électrochimique pour l'électrolyse de l'eau liquide ou vapeur, procédé de fabrication et utilisations
WO2012135122A2 (en) * 2011-03-26 2012-10-04 Honda Motor Co., Ltd. Materials and design for an electrocatalytic device and method which produces carbon nanotubes and hydrocarbon transportation fuels
FR2981368B1 (fr) * 2011-10-12 2013-11-15 Areva Procede de generation d'hydrogene et d'oxygene par electrolyse de vapeur d'eau
FR2981369B1 (fr) * 2011-10-12 2013-11-15 Areva Procede et systeme de traitement de gaz carbones par hydrogenation electrochimique pour l'obtention d'un compose de type cxhyoz
PT106860A (pt) 2013-03-28 2014-09-29 Cuf Químicos Ind S A Conjunto elétrodos/eletrólito, reator e método para a aminação direta de hidrocarbonetos
FR3004179B1 (fr) 2013-04-08 2015-05-01 Commissariat Energie Atomique Procedes d'obtention de gaz combustible a partir d'electrolyse de l'eau (eht) ou de co-electrolyse avec h2o/co2 au sein d'une meme enceinte, reacteur catalytique et systeme associes
JP6292381B2 (ja) * 2014-02-07 2018-03-14 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 水蒸気電解水素化装置
JP6610917B2 (ja) * 2014-02-07 2019-11-27 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 水蒸気電解水素化装置
DE102015209509A1 (de) * 2015-05-22 2016-11-24 Siemens Aktiengesellschaft Elektrolysesystem zur elektrochemischen Kohlenstoffdioxid-Verwertung mit Protonenspender-Einheit und Reduktionsverfahren
JP6622237B2 (ja) 2017-03-14 2019-12-18 株式会社東芝 二酸化炭素電解装置
WO2018170243A1 (en) * 2017-03-16 2018-09-20 Battelle Energy Alliance, Llc Methods and systems for carbon dioxide hydrogenation
US11001549B1 (en) 2019-12-06 2021-05-11 Saudi Arabian Oil Company Electrochemical reduction of carbon dioxide to upgrade hydrocarbon feedstocks
CN111215111B (zh) * 2020-01-13 2022-07-19 山西大学 一种富含氧空位的二氧化碳电化学还原催化剂及其制备方法和应用
US11426708B2 (en) 2020-03-02 2022-08-30 King Abdullah University Of Science And Technology Potassium-promoted red mud as a catalyst for forming hydrocarbons from carbon dioxide
US11420915B2 (en) 2020-06-11 2022-08-23 Saudi Arabian Oil Company Red mud as a catalyst for the isomerization of olefins
US11495814B2 (en) 2020-06-17 2022-11-08 Saudi Arabian Oil Company Utilizing black powder for electrolytes for flow batteries
ES2942302T3 (es) * 2020-10-21 2023-05-31 Carretera De Terrassa 121 Proceso para producir moléculas orgánicas funcionalizadas
US11427519B2 (en) 2021-01-04 2022-08-30 Saudi Arabian Oil Company Acid modified red mud as a catalyst for olefin isomerization
US11820658B2 (en) 2021-01-04 2023-11-21 Saudi Arabian Oil Company Black powder catalyst for hydrogen production via autothermal reforming
US11814289B2 (en) 2021-01-04 2023-11-14 Saudi Arabian Oil Company Black powder catalyst for hydrogen production via steam reforming
US11724943B2 (en) 2021-01-04 2023-08-15 Saudi Arabian Oil Company Black powder catalyst for hydrogen production via dry reforming
US11718522B2 (en) 2021-01-04 2023-08-08 Saudi Arabian Oil Company Black powder catalyst for hydrogen production via bi-reforming
CN113106485A (zh) * 2021-04-25 2021-07-13 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 一种电解水双功能电极结构

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2806984C3 (de) * 1978-02-18 1980-09-25 Kernforschungsanlage Juelich Gmbh, 5170 Juelich Verfahren zum Herstellen von Wasserstoff und Sauerstoff sowie eine Elektrolysezelle zur Durchführung dieses Verfahrens
US4547273A (en) * 1984-06-07 1985-10-15 Energy Conversion Devices, Inc. Mobile atom insertion reaction, mobile atom transmissive membrane for carrying out the reaction, and reactor incorporating the mobile atom transmissive membrane
NO311081B1 (no) * 1999-12-09 2001-10-08 Norske Stats Oljeselskap Optimalisert FT-syntese ved reformering og resirkulering av tail-gass fra FT-syntesen
US7906006B2 (en) * 2004-03-26 2011-03-15 The University Court Of The University Of St. Andrews Steam electrolysis
JP4977338B2 (ja) * 2004-07-07 2012-07-18 一般財団法人電力中央研究所 プロトン導電性酸化物膜−水素透過膜複合膜型電解質およびこれを用いた電気化学デバイス
JP5155147B2 (ja) * 2005-03-16 2013-02-27 フュエルコア エルエルシー 合成炭化水素化合物を生成するためのシステム、方法、および組成物
SE530266C2 (sv) * 2006-06-16 2008-04-15 Morphic Technologies Ab Publ Förfarande och reaktor för framställning av metanol
GB0615731D0 (en) * 2006-08-08 2006-09-20 Itm Fuel Cells Ltd Fuel synthesis
CA2685609A1 (en) * 2007-05-04 2008-11-13 Principle Energy Solutions, Inc. Production of hydrocarbons from carbon and hydrogen sources
FR2916653B1 (fr) * 2007-06-01 2011-05-06 Areva Np Procede d'optimisation de la conductivite ionique d'une membrane conductrice ionique.

Also Published As

Publication number Publication date
WO2009150352A2 (fr) 2009-12-17
US20110132770A1 (en) 2011-06-09
FR2931168B1 (fr) 2010-07-30
RU2493293C2 (ru) 2013-09-20
EP2282983A2 (fr) 2011-02-16
WO2009150352A3 (fr) 2010-02-18
CN102056866A (zh) 2011-05-11
BRPI0912654A2 (pt) 2016-07-05
JP2011521104A (ja) 2011-07-21
FR2931168A1 (fr) 2009-11-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2010151465A (ru) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СОЕДИНЕНИЙ ТИПА CxНyOz ВОССТАНОВЛЕНИЕМ ДИОКСИДА УГЛЕРОДА (СО2) И/ИЛИ МОНОКСИДА УГЛЕРОДА (СО)
Zhang et al. Thermal stability of an in situ exsolved metallic nanoparticle structured perovskite type hydrogen electrode for solid oxide cells
Li et al. Electrolysis of H2O and CO2 in an oxygen-ion conducting solid oxide electrolyzer with a La0. 2Sr0. 8TiO3+ δ composite cathode
Kharton et al. Mixed conductivity and electrochemical behavior of (La0. 75Sr0. 25) 0.95 Cr0. 5Mn0. 5O3− δ
Qin et al. Perovskite titanate cathode decorated by in-situ grown iron nanocatalyst with enhanced electrocatalytic activity for high-temperature steam electrolysis
RU2014118792A (ru) Способ получения водорода и кислорода электролизом водяного пара
Sakai et al. Intermediate temperature steam electrolysis using strontium zirconate-based protonic conductors
Matsumoto et al. Proton-conducting oxide and applications to hydrogen energy devices
RU2009148710A (ru) Способ оптимизации проводимости, обеспеченный вытеснением h+ протонов и/или oh- ионов в проводящей мембране
Blennow et al. Development of planar metal supported SOFC with novel cermet anode
Zapata-Ramírez et al. Electrical and electrochemical properties of the Sr (Fe, Co, Mo) O3− δ system as air electrode for reversible solid oxide cells
Lu et al. Efficient CO2 electrolysis with scandium doped titanate cathode
Ding et al. La0. 6Ca0. 4Fe0. 8Ni0. 2O3− δ–Sm0. 2Ce0. 8O1. 9 composites as symmetrical bi-electrodes for solid oxide fuel cells through infiltration and in-situ exsolution
Hu et al. Experimental and thermodynamic evaluation of La1− xSrxMnO3±δ and La1− xSrxCo1− yFeyO3− δ cathodes in Cr-containing humidified air
Ding et al. A cobalt-free perovskite-type La0. 6Sr0. 4Fe0. 9Cr0. 1O3− α cathode for proton-conducting intermediate temperature solid oxide fuel cells
Zhong et al. Site-oriented design of spinel MgxNiMn2-xO4-δ as cathode material of intermediate-temperature direct ammonia solid oxide fuel cell
Chen et al. Accelerated kinetics of hydrogen oxidation reaction on the Ni anode coupled with BaZr0. 9Y0. 1O3-δ proton-conducting ceramic electrolyte via tuning the electrolyte surface chemistry
Marini et al. Oxygen evolution in alkali with gas diffusion electrodes
Thomsen et al. Performance of lanthanum strontium manganite electrodes at high pressure
Cui et al. Syngas production through CH4-assisted co-electrolysis of H2O and CO2 in La0. 8Sr0. 2Cr0. 5Fe0. 5O3-δ-Zr0. 84Y0. 16O2-δ electrode-supported solid oxide electrolysis cells
Qi et al. Boosting electrochemical CO2 directly electrolysis by tuning the surface oxygen defect of perovskite
US20090075138A1 (en) Electrochemical Device And Process For Manufacturing An Electrochemical Device
Shen et al. Assessment of protective coatings for metal-supported solid oxide electrolysis cells
WO2021085426A1 (ja) 一酸化炭素製造装置
Tsipis et al. Mixed conducting components of solid oxide fuel cell anodes

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20170516