UA46158C2 - Спосіб продукування електричної енергії з природного газу з використанням паливного елемента з електролітом на основі твердого оксиду - Google Patents
Спосіб продукування електричної енергії з природного газу з використанням паливного елемента з електролітом на основі твердого оксиду Download PDFInfo
- Publication number
- UA46158C2 UA46158C2 UA2000031675A UA00031675A UA46158C2 UA 46158 C2 UA46158 C2 UA 46158C2 UA 2000031675 A UA2000031675 A UA 2000031675A UA 00031675 A UA00031675 A UA 00031675A UA 46158 C2 UA46158 C2 UA 46158C2
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- fuel cell
- anode
- carbon dioxide
- gas
- natural gas
- Prior art date
Links
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 80
- 239000000446 fuel Substances 0.000 title claims abstract description 65
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 title claims abstract description 32
- 239000007787 solid Substances 0.000 title claims abstract description 29
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 26
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 title claims description 10
- 230000005611 electricity Effects 0.000 title abstract description 4
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 101
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 47
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims abstract description 47
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 30
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 27
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 26
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims abstract description 20
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 20
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 19
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 15
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims abstract description 15
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 15
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 30
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 30
- 239000002912 waste gas Substances 0.000 claims description 27
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims description 17
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 8
- -1 oxygen ions Chemical class 0.000 claims description 7
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 claims description 6
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 5
- 239000004449 solid propellant Substances 0.000 claims description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 3
- 239000011224 oxide ceramic Substances 0.000 claims description 3
- 229910052574 oxide ceramic Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 3
- 238000009833 condensation Methods 0.000 claims description 2
- 230000005494 condensation Effects 0.000 claims description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 2
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 239000007784 solid electrolyte Substances 0.000 description 7
- 238000010349 cathodic reaction Methods 0.000 description 3
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N Propane Chemical compound CCC ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 2
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- SIWVEOZUMHYXCS-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoyttriooxy)yttrium Chemical compound O=[Y]O[Y]=O SIWVEOZUMHYXCS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 description 2
- 229910001928 zirconium oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BQENXCOZCUHKRE-UHFFFAOYSA-N [La+3].[La+3].[O-][Mn]([O-])=O.[O-][Mn]([O-])=O.[O-][Mn]([O-])=O Chemical compound [La+3].[La+3].[O-][Mn]([O-])=O.[O-][Mn]([O-])=O.[O-][Mn]([O-])=O BQENXCOZCUHKRE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- VTVVPPOHYJJIJR-UHFFFAOYSA-N carbon dioxide;hydrate Chemical class O.O=C=O VTVVPPOHYJJIJR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000002803 fossil fuel Substances 0.000 description 1
- 239000002737 fuel gas Substances 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- VUZPPFZMUPKLLV-UHFFFAOYSA-N methane;hydrate Chemical compound C.O VUZPPFZMUPKLLV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000480 nickel oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003129 oil well Substances 0.000 description 1
- 239000001294 propane Substances 0.000 description 1
- 238000002407 reforming Methods 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/06—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues
- H01M8/0606—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues with means for production of gaseous reactants
- H01M8/0612—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues with means for production of gaseous reactants from carbon-containing material
- H01M8/0625—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues with means for production of gaseous reactants from carbon-containing material in a modular combined reactor/fuel cell structure
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
- E21B43/16—Enhanced recovery methods for obtaining hydrocarbons
- E21B43/164—Injecting CO2 or carbonated water
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/02—Details
- H01M8/0202—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors
- H01M8/0258—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors characterised by the configuration of channels, e.g. by the flow field of the reactant or coolant
- H01M8/0265—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors characterised by the configuration of channels, e.g. by the flow field of the reactant or coolant the reactant or coolant channels having varying cross sections
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
- H01M8/04082—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration
- H01M8/04089—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration of gaseous reactants
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/06—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues
- H01M8/0662—Treatment of gaseous reactants or gaseous residues, e.g. cleaning
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/10—Fuel cells with solid electrolytes
- H01M8/12—Fuel cells with solid electrolytes operating at high temperature, e.g. with stabilised ZrO2 electrolyte
- H01M8/1231—Fuel cells with solid electrolytes operating at high temperature, e.g. with stabilised ZrO2 electrolyte with both reactants being gaseous or vaporised
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/24—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells
- H01M8/241—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells with solid or matrix-supported electrolytes
- H01M8/2425—High-temperature cells with solid electrolytes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/24—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells
- H01M8/241—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells with solid or matrix-supported electrolytes
- H01M8/2425—High-temperature cells with solid electrolytes
- H01M8/243—Grouping of unit cells of tubular or cylindrical configuration
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/10—Fuel cells with solid electrolytes
- H01M8/12—Fuel cells with solid electrolytes operating at high temperature, e.g. with stabilised ZrO2 electrolyte
- H01M2008/1293—Fuel cells with solid oxide electrolytes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M2300/00—Electrolytes
- H01M2300/0017—Non-aqueous electrolytes
- H01M2300/0065—Solid electrolytes
- H01M2300/0068—Solid electrolytes inorganic
- H01M2300/0071—Oxides
- H01M2300/0074—Ion conductive at high temperature
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/02—Details
- H01M8/0202—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors
- H01M8/0267—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors having heating or cooling means, e.g. heaters or coolant flow channels
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
- H01M8/04007—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids related to heat exchange
- H01M8/04014—Heat exchange using gaseous fluids; Heat exchange by combustion of reactants
- H01M8/04022—Heating by combustion
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
- H01M8/04082—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration
- H01M8/04089—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration of gaseous reactants
- H01M8/04119—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration of gaseous reactants with simultaneous supply or evacuation of electrolyte; Humidifying or dehumidifying
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
- Y02P90/70—Combining sequestration of CO2 and exploitation of hydrocarbons by injecting CO2 or carbonated water in oil wells
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Geology (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Fuel Cell (AREA)
- Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
Abstract
Спосіб продукування електричної енергії з природного газу з використанням паливного елемента з електролітом на основі твердого оксиду (1), який включає подання повітря (37) до катодного боку (20) паливного елемента з електролітом на основі твердого оксиду (10), перетворення з анодного боку (15) паливного елемента природного газу на водень та оксид карбону і надання змоги проходженню катодної та анодної реакцій для створення різниці потенціалів між анодом та катодом, у яких утворюється відхідний анодний газ, що включає воду та діоксид карбону, і подачу анодного відхідного газу з анодного боку (15) до керамічного пристрою допалювання (75), у якому будь-який неспалений оксид карбону та водень спалюються без додання азоту до анодного відхідного газу.
Description
Опис винаходу
Даний винахід стосується способу продукування електричної енергії з природного газу з використанням 2 паливного елемента з електролітом на основі твердого оксиду.
Паливний елемент є гальванічним елементом, який може безперервно перетворювати хімічну енергію палива та окисника на електричну енергію за процесом, у якому бере участь інваріантна система електрод-електроліт. Вираз паливний елемент використовується тут також по відношенню до множини елементів, які можуть бути розташовані послідовно чи паралельно.
Паливний елемент з електролітом на основі твердого оксиду є паливним елементом, що включає анодний бік та катодний бік, відокремлені один від одного за допомогою твердого електроліту. Твердий електроліт є, наприклад, сумішшю оксиду ітрію та оксиду цирконію. Перенесення заряду через електроліт від катоду до аноду здійснюється іонами оксигену.
Сумарна катодна реакція паливного елемента з твердим оксидом має вигляд 1/4(адоО 5 як т 2(аньв)ег -» (ав)О»; а загальна анодна реакція має вигляд аНо - БСО ж (анр)О» -» аньо ї- СО» ж Х(анре
Таким чином, анодний відхідний газ включає діоксид карбону та воду.
Заявник є особливо зацікавленим у експлуатації паливного елемента поблизу свердловини, яка продукує рідкі вуглеводні з підземного резервуара, причому це може бути газова свердловина чи нафтова свердловина, 2о яка продукує також попутний газ. В обох випадках одержують метанвмісний газ з високим тиском (25-50МПа).
Діоксид карбону, який одержують як скид способу, зберігається у збірнику, який може бути підземним резервуаром. Для цього діоксид карбону має бути стисненим до тиску, який дозволяє інжекцію діоксиду карбону до підземного резервуара. Підземний резервуар може бути резервуаром, з якого видобувають рідкі вуглеводні, або водоносним пластом. Таким чином, емісії діоксиду карбону не буде. сч
З опису Європейського патенту Мо482222 відомо як генерувати електричну енергію з природного газу високого тиску з використанням паливного елемента з твердим оксидом. У відомому способі: і) (а) подають окисник до катодного боку паливного елемента; (б) перетворюють природний газ з анодного боку паливного елемента на водень та оксид карбону та надають змогу проходженню катодної та анодної реакцій для створення різниці потенціалів між анодом та катодом, у яких со зо утворюється анодний відхідний газ; (в) видаляють збіднений на кисень окисник через вихідний отвір катодного боку і видаляють анодний що) відхідний газ через вихідний отвір з анодного боку; «- (у) подають анодний відхідний газ з вихідного отвору анодного боку паливного елемента до установки допалювання; ісе) (д) частково конденсують анодний відхідний газ та видаляють воду з анодного відхідного газу і одержують «Е потік, збагачений на діоксид карбону; (е) стиснюють потік, збагачений на діоксид карбону, до заданого тиску; (є) охолоджують стиснений потік, збагачений на діоксид карбону, принаймні частково шляхом непрямого теплообміну з потоком природного газу, який подають до паливного елемента, і одержують принаймні частково « зріджений потік, збагачений на діоксид карбону; в с (ж) відокремлюють несконденсований газ від принаймні частково зрідженого потоку, збагаченого на діоксид карбону; і ;» (з) зберігають принаймні частково зріджений потік, збагачений на діоксид карбону, у збірнику.
Інші відомі системи паливних елементів, у яких відхідні гази піддають обробці різними способами, описані
У японському патенті УР-А-6203845, у європейській патентній заявці 473152 та у патенті США 4250230. ї5» У способі описаному у європейській патентній заявці Мо 482222, застосовують звичайну установку допалювання, яка використовує високотемпературний процес оксидації, у якому до анодного відхідного газу ме) додають значну кількість азоту. - Задачею даного винаходу є створення удосконаленого способу продукування електричної енергії з природного газу з використанням паливного елемента з електролітом на основі твердого оксиду, обладнаного о установкою допалювання, у якій додання азоту до анодного відхідного газу є мінімальним чи усунено. с Поставлена задача досягається тим, що у способі за даним винаходом використовується установка допалювання, до якої кисень подається крізь селективну керамічну мембрану, що відокремлює кисень від азоту, і у якій оксид карбону та водень, що не згоріли, спалюються без додання до відхідного газу суттєвої кількості ов ВЗОТУ.
Азот утворює газ, що по суті не конденсується, який важко видалити з анодного відхідного газу, і це (Ф, ускладнює процедуру зберігання анодного відхідного газу у збірнику. ка Даний винахід пропонує інтегрований спосіб, у якому електрична енергія може бути одержана при низькому тиску з природного газу високого тиску, і у якому одержують зріджений діоксид карбону з підвищеним тиском, бр який може бути введений до підземного резервуару. У способі за винаходом енергію, одержану за рахунок розширення природного газу, що подається до паливного елемента, зручно використовувати для принаймні часткового стиснення збагаченого діоксидом карбону потоку, що відходить з паливного елемента.
Паливний елемент з твердим оксидом функціонує при високих температурах, приблизно 10002С, і це дозволяє проводити у паливному елементі з твердим оксидом принаймні частину перетворення метану на 65 Водень та оксид карбону, оскільки ця реакція каталізується металами на аноді. Тому стадія (б) зручно включає створення умов з анодного боку паливного елемента з твердим оксидом для проходження реакції нагрітого потоку природного газу низького тиску з водою для утворення водню та оксиду карбону, і надання змоги проходженню катодної та анодної реакцій для створення різниці потенціалів між анодом та катодом, у яких утворюється анодний відхідний газ, що включає воду та діоксид карбону.
Спочатку певна кількість води повинна бути додана до природного газу для ініціювання реакції перетворення метану, але потім з метаном буде реагувати вода, що утворюється у анодній реакції.
Винахід також стосується твердого паливного елемента, який обладнано установкою допалювання.
Згідно з винаходом, установка допалювання включає керамічну мембрану, яка є по суті проникною для кисню і по суті непроникною для азоту, і крізь яку кисень подається до анодного відхідного газу для оксидації /о неспаленних компонентів у анодному відхідному газі.
Краще, якщо керамічна мембрана є високотемпературною кисневою керамічною оксидною мембраною, яка є провідником іонів оксигену.
Зручно, якщо обоє, паливний елемент і установка допалювання, обладнані комплектом керамічних мембранних труб, закритих з одного кінця, через які циркулює повітря.
Зараз наводиться посилання на опис патенту США Мо 4751151. Ця публікація описує спосіб продукування електричної енергії з горючих копалин, які спочатку перетворюються в установці риформінгу на збагачений на водень паливний газ, який також містить діоксид карбону. Відомий спосіб включає подання збагаченого на водень газоподібного палива до вхідного отвору анодного боку паливного елемента; подання повітря до катодного боку паливного елемента і видалення збідненого повітря через вихідний отвір катодного боку; надання змоги проходженню анодної реакції (Но -» 2Н" я 2е") та катодної реакції (1/205 4 2Н' ж 2е -» НоО) для створення різниці потенціалів між анодом та катодом; видалення збідненого на водень анодного відхідного газу з анодного боку; і видалення діоксиду карбону зі збідненого на водень анодного відхідного газу.
У відомому способі використовується нелужний паливний елемент у формі паливного елемента з кислим електролітом, який є стійким до діоксиду карбону. Таким чином, діоксид карбону, що утворюється як побічний с продукт у перетворенні горючих копалин на водень, не чинить негативного впливу на експлуатаційні показники о паливного елемента.
Видалення діоксиду карбону з анодного відхідного газу здійснюється шляхом абсорбції діоксиду карбону водним розчином для поглинання, який регенерують для одержання діоксиду карбону, придатного для корисної мети. (ее)
Ця публікація не стосується даного винаходу, оскільки вона не описує інтегрованого способу продукування електричної енергії з природного газу високого тиску. Крім того, ця публікація не описує регенерацію діоксиду о карбону шляхом зрідження його при підвищеному тиску. «-
Винахід зараз буде описаний більш детально на прикладах з посиланням на супроводжуючі малюнки, на яких: ї-о
Фіг.1 зображує схематично установку для здійснення даного винаходу; і ч;Е
Фіг2 зображує схематично паливний елемент з твердим оксидом, обладнаний керамічною установкою допалювання.
Фіг.1 зображує блок-схему способу генерування електрики згідно з даним винаходом. Природний газ « високого тиску подається по трубопроводу 1 до детандера у формі турбодетандера 3, і природний газ високого тиску у турбодетандері З розширюється із зниженням тиску. Турбодетандер З приводить у дію навантаження у - с формі електричного генератора 6. Природний газ низького тиску проходить по трубопроводу 8 до паливного ц елемента з твердим оксидом 10. Природний газ низького тиску, що проходить по трубопроводу 8, нагрівається ,» шляхом посереднього теплообміну у теплообміннику 11.
Паливний елемент з твердим оксидом 10 включає катодний бік 15, який має вхідний отвір 17 та вихідний
Отвір 18, та анодний бік 20, який має вхідний отвір 25 та вихідний отвір 26. Між катодним боком 15 та анодним т» боком 20 розташований твердий електроліт 30, обладнаний анодом 33 з того боку твердого електроліту, що б» виходить на анодний бік 15, і катодом 35 з протилежного боку твердого електроліту 30.
Окисник у формі повітря подається до вхідного отвору 25 катодного боку 20 паливного елемента з твердим - оксидом 10 по трубопроводу 37.
З водою, яка подається по трубопроводу 39, нагрітий природний газ низького тиску подається до вхідного і-й отвору 17 катодного боку 15 паливного елемента з твердим оксидом 10. З катодного боку 15 природний газ
ІЧ е) низького тиску перетворюється на водень та оксид карбону. Перетворення відбувається за реакцією Н 50 к
СН. -» ЗНо - СО. На катоді 35 відбувається катодна реакція, у якій утворюються іони оксигену, які можуть проходити крізь твердий електроліт 30 до аноду 33, де відбувається анодна реакція, у якій утворюється анодний відхідний газ, що включає воду та діоксид карбону. Створюється різниця потенціалів між анодом 33 та катодом о 35. За допомогою електропровідних проводів 41 та 42 клеми аноду 33 та катоду 35 приєднані до навантаження 44. іме) Збіднене на кисень повітря видаляється по трубопроводу 46 з вихідного отвору 26 катодного боку 20, а анодний відхідний газ видаляється по трубопроводу 47 з вихідного отвору 18 анодного боку 15. 6о0 У теплообміннику 49 анодний відхідний газ охолоджується і частково конденсується для того, щоб видалити воду з анодного відхідного газу у сепараторі 51. Вода видаляється з сепаратора 51 по трубопроводу 54, а анодний відхідний газ, що має знижений вміст води, проходить по трубопроводу 56 до компресора 57. Анодний відхідний газ, який є потоком, збагаченим на діоксид карбону, стискається у компресорі 57 до заданого тиску, який дозволяє інжекцію потоку до підземного резервуара (не зображений). Заданий тиск обирається таким 65 чином, щоб діоксид карбону після наступного охолодження міг бути поданим до підземного резервуара за допомогою вприскувальної помпи (не зображена). Компресор 57 приводиться у дію електродвигуном 58, який принаймні частково приводиться у дію електроенергією, яку виробляє електричний генератор 6.
Стиснений потік, збагачений на діоксид карбону, проходить по трубопроводу 60 через пристрій для відокремлення води 70 до теплообміннику 11. Пристрій для відокремлення води 70 скидає відокремлену воду
Через трубопровід 71 та теплообмінник 72 до сепаратора 51. З потоку, збагаченого на діоксид карбону, який йде від пристрою для відокремлення води 70, відбирають воду таким чином, щоб рівень води був достатньо низьким для того, щоб попереджати утворення гідратів діоксиду карбону.
Пристрій для відокремлення води 70 є, переважно, пристроєм, у якому рідкий потік примушують до течії з надзвуковою швидкістю по трубопроводу таким чином, щоб знизити температуру рідини нижче точки конденсації 7/0 Води, і який додатково включає засоби вихроутворення, який надає вихрового руху рідкому потоку так, щоб краплини сконденсованої води відокремлювались від потоку газу віддентровими силами. Такий пристрій для відокремлення води описаний, наприклад, у датській патентній заявці Мо8901841.
У теплообміннику 11 стиснений потік принаймні частково охолоджується шляхом посереднього теплообміну з потоком природного газу низького тиску у трубопроводі 8 перед паливним елементом з твердим електролітом 15 10. З теплообмінника 11 виходить частково зріджений потік, збагачений на діоксид карбону, який подається до сепаратора 63. Якщо потрібно, перед сепаратором 63 може бути встановлений теплообмінник (не зображений), у якому конденсується додаткова кількість діоксиду карбону шляхом посереднього теплообміну з придатним холодильним агентом, який охолоджується у окремому циклі (не зображений). Холодильний агент є, наприклад, пропаном чи аміаком. 20 У сепараторі 63 несконденсований газ відокремлюють від зрідженого потоку, збагаченого на діоксид карбону.
Несконденсований газ видаляють по трубопроводу 66, а зріджений потік, збагачений на діоксид карбону, видаляють по трубопроводу 67.
Видалений зріджений потік, збагачений на діоксид карбону, подається до підземного резервуара (не зображений), де він зберігається. с 25 У теплообміннику 49 нагрітий природний газ низького тиску може бути додатково нагрітий до потрібної робочої температури перед надходженням до паливного елемента з твердим оксидом 10. Додатково, повітря, і) що подається до вхідного отвору 25 катодного боку 20 паливного елемента з твердим оксидом 10 по трубопроводу 37, може бути нагрітим шляхом посереднього теплообміну (не зображений) з анодним відхідним газом або із збідненим на кисень повітрям, яке виходить з катодного боку 20 по трубопроводу 46. со зо За варіантом втілення винаходу, описаним з посиланням на Фіг.1, перетворення метану на водень та оксид карбону відбувається з анодного боку паливного елемента з твердим оксидом. Принаймні частина цієї реакції о може проводитись перед паливним елементом з твердим оксидом у окремому реакторі. «-
Якщо несконденсований газ з сепаратора 63 містить невикористаний водень чи оксид карбону, він може бути повернений до анодного боку 15 паливного елемента з твердим оксидом 10. Згідно з винаходом, паливний ре) з5 елемент з твердим оксидом обладнаний керамічною секцією допалювання, у якій неспалені оксид карбону та «г водень спалюються повністю по суті без додання азоту до анодного відхідного газу. Це здійснюється шляхом обладнання паливного елемента з твердим оксидом 10 секцією допалювання 75, яка включає високотемпературну керамічну оксидну мембрану 76, через яку кисень (0 5) подається до анодного відхідного газу. Мембрана 76 краще є мембраною, проникною для кисню, яка є добрим провідником іонів оксигену. « 40 Придатні матеріали для такої мембрани 76 описані у статті "Сегатіс Рие! СеїЇв", написаній Моачуеп ОС. Міпй, у 00 с У.А. Сегатіс Босіеїцу, мої. 76(3), 563-588, 1993. . Відповідно, електроліт на основі твердого оксиду є сумішшю 895 мас. оксиду ітрію та 9295 мас. оксиду и?» цирконію, причому анод містить нікель та оксид цирконію, а катод містить манганіт лантану. Робоча температура паливного елемента з твердим оксидом становить від 900 до 1000"С, а його робочий тиск - від 0,1 до 1МПа (за 45 манометром). Температура зрідженого потоку, збагаченого на діоксид карбону, становить від 5 до 20"С, а його їх тиск - від З до 8МПа (за манометром).
Окисник, відповідно, є повітрям, однак, замість цього може бути також використаний кисень чи збагачене на
Ме, кисень повітря. - Зріджений діоксид карбону може зберігатись у збірнику, який може бути підземним резервуаром, і який є, 50 Відповідно, підземним резервуаром, з якого видобувають метан (СНа). о За варіантом втілення, описаним з посиланням на Фіг.1, компресор 57 приводиться у дію електродвигуном с 58. Однак, турбодетандер З може бути безпосередньо з'єднаним з компресором 57. За описаним варіантом втілення, турбодетандер 3, так само як і компресор 57, включає лише одну машину, однак вони можуть включати більш ніж одну машину, і у цьому випадку турбодетандер включатиме більш ніж одну машину, зв'язані між собою дв У відомий спосіб, і компресор у цьому випадку включатиме більш ніж одну машину, зв'язані між собою у відомий спосіб. (Ф) Далі розглядається Фіг.2, де зображено паливний елемент з твердим оксидом 80, який включає засоби ка подачі повітря 81 та ряд труб паливного елемента 82, по яких повітря циркулює через повітроводи 83 у напрямі до відхідного трубопроводу 84 для скидання збідненого на кисень та збагаченого на азот повітря з паливного бо елемента 80.
Природний газ, що містить метан (СНД подається до ряду з'єднаних між собою камер 85 паливного елемента через вхідний отвір газу 86.
Зовнішні поверхні труб паливного елемента 82 утворюють анодний бік, а внутрішні поверхні труб паливного елемента утворюють катодний бік паливного елемента 80. 65 Опис функціонування труб паливного елемента 83, зображених на Фіг.2, наведено у Кігк-Оїптег Епсусіореадіа ої Спетіса! Тесппоіоду, Боцгій Едікоп, том 11, сторінки 1114-1121, опублікованій доп Уміеу б Бопв, Іпс.
Паливний елемент 80 обладнаний установкою допалювання 87, яка включає ряд керамічних труб для відокремлення кисню 88, до яких подається повітря по повітроводах 89, аналогічних повітроводам 83 труб паливного елемента 82.
Камери 85 є гідравлічно з'єднаними одна з одною та з внутрішнім простором установки допалювання 87 через отвори 90. Клапани 91 встановлені у відхідному трубопроводі 84 та всередині установки допалювання для регулювання та балансування потоку рідини крізь паливний елемент 80 та установку допалювання 87.
Труби для відокремлення кисню виготовлені з матеріалу високотемпературної оксидної керамічної мембрани, який є проникним для кисню і який є провідником іонів оксигену, але який є по суті непроникним для азоту. 70 Внаслідок цього лише мінімальна кількість азоту додається до потоку анодного відхідного газу 92, якщо додається взагалі, і додається по суті чистий кисень для спалювання будь-яких неспалених оксиду карбону та водню у зазначеному потоці 92 в установці допалювання 87. Звідси потік анодного відхідного газу, збагаченого на діоксид карбону та збіднений на оксид карбону, водень та азот, йде з установки допалювання 87 до трубопроводу скидання анодного відхідного газу 93, у якому знаходиться вхідний отвір подачі палива 94, зв'язаний з трубопроводом 94 подачі вологого газу до установки пре-риформінгу. Трубопровід скидання анодного відхідного газу 93 може бути додатково з'єднаним з обладнанням для висушування, охолодження та стиснення у такий саме спосіб, як зображено для трубопроводу анодного відхідного газу 47 на Фіг.1.
Claims (11)
1. Спосіб продукування електричної енергії з природного газу з використанням паливного елемента з електролітом на основі твердого оксиду, в якому (а) спочатку перетворюють з анодного боку паливного елемента природний газ на водень та оксид карбону та надають змогу проходженню катодної та анодної реакцій сч ов для створення різниці потенціалів між анодом та катодом, у яких утворюється анодний відхідний газ, що включає воду та діоксид карбону, (б) потім видаляють збіднений на кисень окисник через вихідний отвір катодного боку (о) і видаляють анодний відхідний газ через вихідний отвір з анодного боку, (в) після цього подають анодний відхідний газ з вихідного отвору анодного боку паливного елемента до установки допалювання, (г) далі частково конденсують анодний відхідний газ та видаляють воду з анодного відхідного газу і одержують потік, збагачений со зо на діоксид карбону, (д) потім стискають потік, збагачений на діоксид карбону, до заданого тиску, (е) охолоджують стиснений потік, збагачений на діоксид карбону, принаймні частково шляхом посереднього іт) теплообміну з потоком природного газу, який подають до паливного елемента, і одержують принаймні частково «- зріджений потік, збагачений на діоксид карбону, (є) після цього відокремлюють несконденсований газ від принаймні частково зрідженого потоку, збагаченого на діоксид карбону, і (ж) інжектують принаймні частково зріджений потік, збагачений на діоксид карбону, до збірника, який відрізняється тим, що одночасно з поданням « анодного відхідного газу з вихідного отвору анодного боку паливного елемента до установки допалювання, до неї подають кисень крізь селективну керамічну мембрану, при цьому відокремлюють кисень від азоту та спалюють в установці допалювання неспалений оксид карбону та водень без додавання суттєвої кількості азоту до анодного відхідного газу. « 20
2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що спочатку надають змогу проходженню з анодного боку паливного у с елемента з твердим оксидом реакції нагрітого потоку природного газу низького тиску з водою, при цьому утворюють водень та оксид карбону, а потім надають змогу проходженню катодної та анодної реакцій для :з» створення різниці потенціалів між анодом та катодом, у яких утворюється анодний відхідний газ, що включає воду та діоксид карбону.
3. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що використовують керамічну установку допалювання, яка включає їз високотемпературну оксидну керамічну мембрану, що є проникною для кисню і яка є провідником іонів оксигену, і кисень подають крізь мембрану до анодного відхідного газу. б»
4. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що додатково відокремлюють воду від потоку, збагаченого на - діоксид карбону, при цьому використовують пристрій для відокремлення води, де спочатку рідкий потік, збагачений на діоксид карбону, примушують до течії по трубопроводу з надзвуковою швидкістю, достатньою, о щоб температура рідини були нижче точки конденсації води, причому трубопровід обладнують засобами для «со вихороутворення, за допомогою яких далі індукують відокремлення конденсованих крапель води від рідкого потоку віддентровими силами.
5. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що збірник утворюють пористим простором підземного пласта.
6. Спосіб за п. 5, який відрізняється тим, що підземний пласт є пластом, що несе нафту та/або природний газ. (Ф;
7. Спосіб за п. 6, який відрізняється тим, що зріджений потік, збагачений на діоксид карбону, вприскують до ГІ пласта, що несе нафту та/або природний газ, з якого видобувають природний газ, що подається до паливного елемента. во
8. Спосіб за п.7, який відрізняється тим, що спочатку природний газ розширюють до низького тиску у детандері для вироблення енергії, далі нагрівають потік природного газу низького тиску шляхом опосередкованого теплообміну, а потім подають потік природного газу до паливного елемента з твердим оксидом.
9. Твердий паливний елемент з електролітом на основі твердого оксиду, обладнаний установкою д5 допалювання, який відрізняється тим, що установка допалювання містить керамічну мембрану, яка є по суті проникною для кисню і по суті непроникною для азоту, і крізь яку кисень подається до анодного відхідного газу для оксидації неспалених компонентів у анодному відхідному газі.
10. Твердий паливний елемент з установкою допалювання за п. 9, який відрізняється тим, що керамічна мембрана є високотемпературною кисневою оксидною керамічною мембраною, яка є провідником іонів оксигену.
11. Твердий паливний елемент за п. 10, який відрізняється тим, що обоє, паливний елемент та установка допалювання, обладнані рядом керамічних мембранних труб, закритих з одного кінця. се що о (ее) І в) «- (Се) «І -
с . а т» (е)) - 1 со ко бо б5
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP97306484 | 1997-08-26 | ||
PCT/EP1998/005476 WO1999010945A1 (en) | 1997-08-26 | 1998-08-24 | Producing electrical energy from natural gas using a solid oxide fuel cell |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
UA46158C2 true UA46158C2 (uk) | 2002-05-15 |
Family
ID=8229478
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
UA2000031675A UA46158C2 (uk) | 1997-08-26 | 1998-08-24 | Спосіб продукування електричної енергії з природного газу з використанням паливного елемента з електролітом на основі твердого оксиду |
Country Status (20)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6432565B1 (uk) |
EP (1) | EP1025604B1 (uk) |
JP (1) | JP4081238B2 (uk) |
CN (1) | CN1127160C (uk) |
AR (1) | AR013436A1 (uk) |
AU (1) | AU725897B2 (uk) |
BR (1) | BR9811366A (uk) |
CA (1) | CA2299695C (uk) |
DE (1) | DE69802433T2 (uk) |
DK (1) | DK1025604T3 (uk) |
EG (1) | EG21607A (uk) |
ES (1) | ES2169557T3 (uk) |
ID (1) | ID23522A (uk) |
MY (1) | MY119802A (uk) |
NO (1) | NO323025B1 (uk) |
NZ (1) | NZ502593A (uk) |
PE (1) | PE110299A1 (uk) |
RU (1) | RU2199172C2 (uk) |
UA (1) | UA46158C2 (uk) |
WO (1) | WO1999010945A1 (uk) |
Families Citing this family (56)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
AT408043B (de) * | 1998-11-23 | 2001-08-27 | Vaillant Gmbh | Brennstoffzellenanordnung |
DE19943059B4 (de) * | 1999-09-09 | 2006-11-23 | Daimlerchrysler Ag | System zur Auskondensation einer Flüssigkeit aus einem Gasstrom |
NL1014585C2 (nl) * | 2000-03-08 | 2001-09-21 | Kema Nv | Brandstofcel met een verbeterd rendement voor het opwekken van elektrische energie. |
DE10030938B4 (de) * | 2000-06-24 | 2008-02-28 | Robert Bosch Gmbh | Reaktoreinheit einer Brennstoffzellenanlage zur CO-Umformung |
WO2002005363A2 (en) | 2000-07-10 | 2002-01-17 | Global Thermoelectric Inc. | Integrated module for solid oxide fuel cell systems |
JP3840956B2 (ja) * | 2001-11-08 | 2006-11-01 | 日産自動車株式会社 | 燃料電池システム |
CA2484683C (en) | 2002-05-08 | 2011-05-03 | Shell Internationale Research Maatschappij B.V. | Solid oxide fuel cell |
US7279245B1 (en) * | 2002-12-09 | 2007-10-09 | Lockheed Martin Corporation | System for removal of inerts from fuel cell reactants |
WO2004066467A2 (en) * | 2003-01-17 | 2004-08-05 | Shell Internationale Research Maatschappij B.V. | Solid oxide fuel cell with anode offgas afterburner charged with oxygen |
DE10339079A1 (de) * | 2003-08-26 | 2005-03-24 | Forschungszentrum Jülich GmbH | Verfahren zur Erzeugung elektrischer Energie mit Hilfe einer Festelekrolyt-Brennstoffzelle |
GB2425396B (en) * | 2005-04-18 | 2007-08-22 | Voller Energy Ltd | Fuel cell system with hydrogen processing means |
CA2569006C (en) * | 2006-11-20 | 2013-12-24 | Jose Lourenco | Method to condense and recover carbon dioxide from fuel cells |
CA2588540C (en) * | 2006-10-02 | 2011-08-16 | Jose Lourenco | Method to condense and recover carbon dioxide (co2) from co2 containing gas streams |
GB0621784D0 (en) * | 2006-11-01 | 2006-12-13 | Ceres Power Ltd | Fuel cell heat exchange systems and methods |
US7549400B2 (en) | 2006-12-05 | 2009-06-23 | Praxair Technology, Inc. | Method of heating boiler process feed streams |
US8549857B2 (en) * | 2006-12-16 | 2013-10-08 | Christopher J. Papile | Methods and/or systems for magnetobaric assisted generation of power from low temperature heat |
US7862938B2 (en) * | 2007-02-05 | 2011-01-04 | Fuelcell Energy, Inc. | Integrated fuel cell and heat engine hybrid system for high efficiency power generation |
DE102008005502A1 (de) * | 2008-01-22 | 2009-07-30 | Daimler Ag | Brennstoffzelle, insbesondere zur Anordnung in einem Brennstoffzellenstapel sowie Brennstoffzellenstapel |
CN101498229A (zh) * | 2008-01-31 | 2009-08-05 | 普拉德研究及开发股份有限公司 | 零排放的天然气发电及液化装置 |
DE102008010202A1 (de) * | 2008-02-20 | 2009-08-27 | Clausthaler Umwelttechnik-Institut Gmbh (Cutec-Institut) | Hochtemperatur-Brennstoffzellensystem und Verfahren zum Erzeugen von Strom und Wärme mit Hilfe eines Hochtemperatur-Brennstoffzellensystems |
WO2010051617A1 (en) * | 2008-11-10 | 2010-05-14 | Jose Lourenco | Method to increase gas mass flow injection rates to gas storage caverns using lng |
SE1050114A1 (sv) * | 2010-02-05 | 2010-12-14 | Linde Ag | Förfarande vid förbränning av lågvärdigt bränsle |
US8590490B2 (en) | 2010-02-18 | 2013-11-26 | King Fahd Univ. Of Petroleum & Minerals | Carbon-free fire tube boiler |
US8117822B2 (en) | 2010-04-19 | 2012-02-21 | King Fahd University Of Petroleum & Minerals | Carbon-free gas turbine |
RU2444637C2 (ru) * | 2010-05-13 | 2012-03-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" | Способ генерации энергии |
CN101915080B (zh) * | 2010-09-01 | 2013-04-17 | 中国地质大学(武汉) | 固体氧化物燃料电池-燃气轮机混合发电法开采天然气水合物及其装置 |
CN101915075B (zh) * | 2010-09-01 | 2013-04-03 | 中国地质大学(武汉) | 低温固体氧化物燃料电池法开采天然气水合物及其装置 |
JP5713698B2 (ja) * | 2011-01-19 | 2015-05-07 | 東京瓦斯株式会社 | 固体酸化物形燃料電池からco2の分離回収システム及びその運転方法 |
JP5581240B2 (ja) * | 2011-02-03 | 2014-08-27 | 東京瓦斯株式会社 | Co2回収型固体酸化物形燃料電池システム及びその運転制御方法 |
KR101887843B1 (ko) * | 2011-11-16 | 2018-08-10 | 사우디 아라비안 오일 컴퍼니 | 발전 및 석유 고차 회수를 위한 시스템 및 방법 |
CA2763081C (en) | 2011-12-20 | 2019-08-13 | Jose Lourenco | Method to produce liquefied natural gas (lng) at midstream natural gas liquids (ngls) recovery plants. |
CA2772479C (en) | 2012-03-21 | 2020-01-07 | Mackenzie Millar | Temperature controlled method to liquefy gas and a production plant using the method. |
CN102628402A (zh) * | 2012-04-17 | 2012-08-08 | 西安交通大学 | 基于lng冷能利用的燃料电池和有机朗肯循环联合发电系统 |
CA2790961C (en) | 2012-05-11 | 2019-09-03 | Jose Lourenco | A method to recover lpg and condensates from refineries fuel gas streams. |
CA2787746C (en) | 2012-08-27 | 2019-08-13 | Mackenzie Millar | Method of producing and distributing liquid natural gas |
CA2798057C (en) | 2012-12-04 | 2019-11-26 | Mackenzie Millar | A method to produce lng at gas pressure letdown stations in natural gas transmission pipeline systems |
RU2523023C1 (ru) * | 2012-12-11 | 2014-07-20 | Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королева" | Способ получения электроэнергии из водорода с использованием топливных элементов и система энергопитания для его реализации |
KR101461166B1 (ko) | 2012-12-28 | 2014-11-12 | 포스코에너지 주식회사 | 하이브리드 발전 시스템 |
WO2014120035A1 (ru) * | 2013-01-31 | 2014-08-07 | Stroganov Alexander Anatolyevich | Способ использования углеродсодержащего топлива в системе, содержащей высокотемпературный топливный элемент |
CA2813260C (en) | 2013-04-15 | 2021-07-06 | Mackenzie Millar | A method to produce lng |
US9812925B2 (en) * | 2014-07-18 | 2017-11-07 | Microsoft Technology Licensing, Llc | Closed loop data center and organic life ecosystem |
US10288347B2 (en) | 2014-08-15 | 2019-05-14 | 1304338 Alberta Ltd. | Method of removing carbon dioxide during liquid natural gas production from natural gas at gas pressure letdown stations |
US9774046B2 (en) * | 2015-07-17 | 2017-09-26 | Ford Global Technologies, Llc | Humidification system and method for a fuel cell |
WO2017045055A1 (en) | 2015-09-16 | 2017-03-23 | 1304342 Alberta Ltd. | A method of preparing natural gas at a gas pressure reduction stations to produce liquid natural gas (lng) |
CA2956439C (en) * | 2015-10-08 | 2017-11-14 | 1304338 Alberta Ltd. | Method of producing heavy oil using a fuel cell |
CA2920656C (en) * | 2016-02-11 | 2018-03-06 | 1304342 Alberta Ltd. | Method of extracting coal bed methane using carbon dioxide |
CA2926673A1 (en) * | 2016-04-08 | 2017-10-08 | Future Power Ltd. | Electric power generation using associated petroleum gas |
CA2997634A1 (en) | 2018-03-07 | 2019-09-07 | 1304342 Alberta Ltd. | Production of petrochemical feedstocks and products using a fuel cell |
CN108894836B (zh) * | 2018-07-21 | 2024-02-06 | 中船重工(上海)新能源有限公司 | 基于天然气压力能回收的多能互补系统 |
JP6847900B2 (ja) * | 2018-08-20 | 2021-03-24 | 東京瓦斯株式会社 | 二酸化炭素回収型燃料電池発電システム |
EP3906217A4 (en) * | 2019-01-02 | 2022-03-02 | Ariel University of Samaria | SOLID OXIDE FUEL CELL ARRANGEMENT GENERATING AMMONIA AS A BY-PRODUCT AND USING AMMONIA AS A SECONDARY FUEL |
RU2707351C1 (ru) * | 2019-02-14 | 2019-11-26 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Объединенный институт высоких температур Российской академии наук (ОИВТ РАН) | Гибридная установка для выработки тепловой и электроэнергии |
JP7377734B2 (ja) * | 2020-02-18 | 2023-11-10 | 東京瓦斯株式会社 | 燃料電池発電システム |
US20230193759A1 (en) * | 2021-12-22 | 2023-06-22 | Cnx Resources Corporation | Expander systems for harnessing energy from pressurized fluid flow |
FR3140220A1 (fr) * | 2022-09-27 | 2024-03-29 | Technip Energies France | Production d’électricité sur site non connecté à un réseau électrique à partir de méthane ou de méthanol, avec circularité du dioxyde de carbone |
US11955674B1 (en) | 2023-03-07 | 2024-04-09 | Chevron Phillips Chemical Company Lp | Use of a fuel cell to decarbonize a hydrocarbon cracking system |
Family Cites Families (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US475115A (en) | 1892-05-17 | And thomas j | ||
US4250230A (en) * | 1979-12-10 | 1981-02-10 | In Situ Technology, Inc. | Generating electricity from coal in situ |
JPS63110167A (ja) * | 1986-10-25 | 1988-05-14 | 川島 弘至 | プラスチックキャリアテープおよびその製造方法 |
US4729931A (en) * | 1986-11-03 | 1988-03-08 | Westinghouse Electric Corp. | Reforming of fuel inside fuel cell generator |
JPS63119167A (ja) * | 1986-11-07 | 1988-05-23 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 固体電解質燃料電池モジユ−ル |
US4751151A (en) * | 1986-12-08 | 1988-06-14 | International Fuel Cells Corporation | Recovery of carbon dioxide from fuel cell exhaust |
NL193632C (nl) | 1989-07-17 | 2000-05-04 | Stork Prod Eng | Werkwijze en inrichting voor het afscheiden van een gas uit een gasmengsel. |
US4994331A (en) * | 1989-08-28 | 1991-02-19 | International Fuel Cells Corporation | Fuel cell evaporative cooling using fuel as a carrier gas |
US5232793A (en) * | 1989-09-19 | 1993-08-03 | Ishikawajima-Harima Heavy Industries Co., Ltd. | Method of and apparatus for utilizing and recovering co2 in combustion exhaust gas |
US4982910A (en) | 1989-10-20 | 1991-01-08 | The Stanley Works | Coilable tape rule with improved connection between spring and hub |
US5084362A (en) * | 1990-08-29 | 1992-01-28 | Energy Research Corporation | Internal reforming molten carbonate fuel cell system with methane feed |
DE4033286A1 (de) * | 1990-10-19 | 1991-02-28 | Asea Brown Boveri | Verfahren zur umwandlung von in einem stoff als chemisches potential vorliegender energie in elektrische energie mittels einer brennstoffzelle |
EP0482222A1 (de) * | 1990-10-20 | 1992-04-29 | Asea Brown Boveri Ag | Verfahren zur Trennung von Stickstoff und Kohlenstoffdioxyd und Konzentration des letzteren in energieliefernden Oxydations- und Verbrennungsprozessen |
US5133406A (en) * | 1991-07-05 | 1992-07-28 | Amoco Corporation | Generating oxygen-depleted air useful for increasing methane production |
JP3000118B2 (ja) * | 1992-08-04 | 2000-01-17 | 運輸省船舶技術研究所長 | 固体酸化物燃料電池を用い電力発生と同時に二酸化炭素を分離回収する方法 |
RU2037239C1 (ru) * | 1992-10-08 | 1995-06-09 | Российско-итальянское совместное предприятие "Технопарк" | Топливный элемент с твердым электролитом и способ его изготовления |
TW299345B (uk) * | 1994-02-18 | 1997-03-01 | Westinghouse Electric Corp | |
US5900329A (en) * | 1994-10-19 | 1999-05-04 | Siemens Aktiengesellschaft | Fuel-cell system and method for operating a fuel-cell system |
ATE189341T1 (de) * | 1995-12-19 | 2000-02-15 | Sulzer Hexis Ag | Vorrichtung mit brennstoffzellen |
-
1998
- 1998-08-24 DE DE69802433T patent/DE69802433T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1998-08-24 JP JP2000508154A patent/JP4081238B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1998-08-24 DK DK98947473T patent/DK1025604T3/da active
- 1998-08-24 RU RU2000107827/09A patent/RU2199172C2/ru not_active IP Right Cessation
- 1998-08-24 NZ NZ502593A patent/NZ502593A/en unknown
- 1998-08-24 BR BR9811366-6A patent/BR9811366A/pt not_active Application Discontinuation
- 1998-08-24 UA UA2000031675A patent/UA46158C2/uk unknown
- 1998-08-24 MY MYPI98003847A patent/MY119802A/en unknown
- 1998-08-24 WO PCT/EP1998/005476 patent/WO1999010945A1/en active IP Right Grant
- 1998-08-24 ES ES98947473T patent/ES2169557T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1998-08-24 AU AU94379/98A patent/AU725897B2/en not_active Ceased
- 1998-08-24 ID IDW20000362A patent/ID23522A/id unknown
- 1998-08-24 AR ARP980104176A patent/AR013436A1/es unknown
- 1998-08-24 CA CA002299695A patent/CA2299695C/en not_active Expired - Fee Related
- 1998-08-24 EP EP98947473A patent/EP1025604B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-08-24 PE PE1998000766A patent/PE110299A1/es not_active Application Discontinuation
- 1998-08-24 CN CN98808546A patent/CN1127160C/zh not_active Expired - Fee Related
- 1998-08-26 EG EG102298A patent/EG21607A/xx active
- 1998-08-26 US US09/140,560 patent/US6432565B1/en not_active Expired - Lifetime
-
2000
- 2000-02-25 NO NO20000936A patent/NO323025B1/no not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
PE110299A1 (es) | 1999-11-25 |
JP4081238B2 (ja) | 2008-04-23 |
BR9811366A (pt) | 2000-08-22 |
EP1025604A1 (en) | 2000-08-09 |
MY119802A (en) | 2005-07-29 |
NO323025B1 (no) | 2006-12-27 |
WO1999010945A1 (en) | 1999-03-04 |
ES2169557T3 (es) | 2002-07-01 |
RU2199172C2 (ru) | 2003-02-20 |
CA2299695C (en) | 2007-07-03 |
EG21607A (en) | 2001-12-31 |
DK1025604T3 (da) | 2002-01-07 |
AR013436A1 (es) | 2000-12-27 |
US6432565B1 (en) | 2002-08-13 |
AU725897B2 (en) | 2000-10-26 |
CA2299695A1 (en) | 1999-03-04 |
DE69802433D1 (de) | 2001-12-13 |
JP2001514438A (ja) | 2001-09-11 |
ID23522A (id) | 2000-04-27 |
EP1025604B1 (en) | 2001-11-07 |
CN1268255A (zh) | 2000-09-27 |
NZ502593A (en) | 2001-09-28 |
AU9437998A (en) | 1999-03-16 |
NO20000936D0 (no) | 2000-02-25 |
NO20000936L (no) | 2000-02-25 |
CN1127160C (zh) | 2003-11-05 |
DE69802433T2 (de) | 2002-06-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
UA46158C2 (uk) | Спосіб продукування електричної енергії з природного газу з використанням паливного елемента з електролітом на основі твердого оксиду | |
US7438733B2 (en) | Fossil fuel combined cycle power generation method | |
US6502533B1 (en) | Internal combustion fuel reforming | |
US20050123810A1 (en) | System and method for co-production of hydrogen and electrical energy | |
US20160260991A1 (en) | Power generation system utilizing a fuel cell integrated with a combustion engine | |
US20040150366A1 (en) | Turbocharged Fuel Cell Systems For Producing Electric Power | |
US20070292727A1 (en) | Fuel Cell System and Method for Generating Electrical Energy Using a Fuel Cell System | |
KR102372516B1 (ko) | 이산화탄소 포집을 증진시키기 위한 애노드 배기가스의 메탄화 | |
JP2008287940A (ja) | 発電設備 | |
Dijkstra et al. | Novel concepts for CO2 capture | |
WO2012170375A1 (en) | Fuel cell and reciprocating gas/diesel engine hybrid system | |
US20140060461A1 (en) | Power generation system utilizing a fuel cell integrated with a combustion engine | |
JP6099408B2 (ja) | 発電システム、及び発電システムの運転方法 | |
JP3000118B2 (ja) | 固体酸化物燃料電池を用い電力発生と同時に二酸化炭素を分離回収する方法 | |
Zhang | Simulation of solid oxide fuel cell-based power generation processes with CO 2 capture | |
WO2002065564A2 (en) | Fuel cell power generation system with gasifier | |
JPH05129029A (ja) | 燃料電池を用いた発電システム | |
US20060275633A1 (en) | Fuel processor | |
Gour et al. | Application of fuel cell in power plant to reduce the carbon-dioxide emission | |
JPS63126173A (ja) | 溶融炭酸塩型燃料電池発電システム | |
MXPA00001685A (en) | Producing electrical energy from natural gas using a solid oxide fuel cell | |
Coors | Combined Hydrogen and Power Generation | |
KR20240130203A (ko) | 신재생 에너지를 이용한 복합 화력 발전 장치 | |
Bian et al. | Comparison Between the Coal-Fired Power Plant With CO2 Capture by Integrating MCFCs System and the Integrated Gasification Combined Cycle System Integrated MCFCs |