本发明专利技术涉及通过电化学加氢处理CO2的方法，所述方法包括：将热从加热装置(160)传递至质子传导电解槽(110)使得所述电解槽(110)达到适于电解蒸汽的操作温度的步骤；在电解槽的阴极进给由所述加热装置(160)产生的CO2的步骤；在阳极进给蒸汽的步骤；在阳极氧化蒸汽的步骤；在质子传导膜中产生质子化物质的步骤；在所述质子传导膜中迁移所述质子化物质的步骤；在阴极表面上还原所述质子化物质形成活性氢原子的步骤；和在电解槽(110)的阴极表面上依靠所述活性氢原子对CO2进行加氢的步骤，所述加氢步骤使得能够形成CXHyOZ型化合物，其中x≥1，0<y≤(2x+2)和0≤z≤2x。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术涉及通过电化学加氢处理CO2的方法，所述方法包括：将热从加热装置(160)传递至质子传导电解槽(110)使得所述电解槽(110)达到适于电解蒸汽的操作温度的步骤；在电解槽的阴极进给由所述加热装置(160)产生的CO2的步骤；在阳极进给蒸汽的步骤；在阳极氧化蒸汽的步骤；在质子传导膜中产生质子化物质的步骤；在所述质子传导膜中迁移所述质子化物质的步骤；在阴极表面上还原所述质子化物质形成活性氢原子的步骤；和在电解槽(110)的阴极表面上依靠所述活性氢原子对CO2进行加氢的步骤，所述加氢步骤使得能够形成CXHyOZ型化合物，其中x≥1，0<y≤(2x+2)和0≤z≤2x。【专利说明】通过电化学加氢处理碳气体以获得CxHyOz化合物的方法和系统
本专利技术涉及通过水电解生成的非常活泼的氢处理碳气体——二氧化碳(CO2)和/或一氧化碳(CO)——以获得CxHyOz型化合物的方法和系统，特别是X≥l，0〈y≤(2x+2)和O ≤ z ≤ 2x的情形。专利技术背景目前，传导性陶瓷膜是广泛研究的课题以提高其性能；特别是，所述膜在以下领域找到特别有意义的应用:-水在高温下电解以产生氢，-通过电化学加氢处理碳气体(CO2,CO)以获得CxHyOz型化合物(X≤1，0<y ≤(2x+2)和O≤z≤2x)，专利申请W02009150352描述了这种方法的实例。目前，已知两种蒸汽电解生产方法:-使用02_阴离子导体并在一般而言750°C和1000°C之间的温度下工作的电解；-本专利所涉及的使用质子导体的电解。图1所示的生产方法采用能够传导质子并在一般而言200°C和800°C之间的温度下操作的电解质。更具体地，该图1示意性地示出了电解槽10，其包含确保电解质功能并分隔阳极12和阴极13的质子传导陶瓷膜11。阳极12和阴极13之间施加电势差引起蒸汽H2O在阳极12侧氧化。因此，进给到阳极12中的蒸汽被氧化以形成氧O2和H+离子(或在KrGger-Vkk符号中的)，所述反应根据以下方程式释放电子e_:【权利要求】1.通过电化学加氢处理CO2和/或CO以获得CxHyOz型化合物的方法，其中X≥1，0〈y ≤(2x+2)，z在O和2x之间，所述CO2和/或CO是由通过加热装置(160)燃烧碳产品获得的，所述方法包括: -将热从加热装置(160)传递至质子传导电解槽(110)使得所述电解槽(110)达到适于电解蒸汽的操作温度(Tl)的步骤，所述质子传导电解槽(110)包含置于阳极(32)和阴极(33)之间的质子传导膜(31)； -在质子传导电解槽(110)的阴极(33)处进给由所述加热装置(160)产生的CO2和/或CO的步骤； -在所述电解槽(110)的阳极(32)进给蒸汽的步骤； -在阳极(32)氧化蒸汽的步骤； -在所述氧化步骤后，在质子传导膜(31)中产生质子化物质的步骤； -在所述质子传导膜(31)中迁移所述质子化物质的步骤； -在阴极(33)表面上以活性氢原子的形式还原所述质子化物质的步骤； -在电解槽(110)的阴极(33)表面上依靠所述活性氢原子对CO2和/或CO进行加氢的步骤，所述加氢步骤使得能够形成CxHyOz型化合物，其中X≥l，0〈y≤(2x+2)和O≤z≤2x。2.根据权利要求1的通过电化学加氢处理CO2和/或CO的方法，其特征在于，所述方法包括使用通过加氢生成的CxHyOz型化合物作为所述加热装置(160)的燃料的步骤。3.根据权利要求1至2之一的通过电化学加氢处理CO2和/或CO的方法，其特征在于，在使用CxHyOz型化合物作为所述加热装置(160)的燃料之前，所述方法包括相分离步骤，使得能够唯一地注入气相CxHyOz型化合物到加热装置(160)中。4.根据权利要求1至3之一的通过电化学加氢处理CO2和/或CO的方法，其特征在于，在电解槽(110)的阴极(32)处引入由所述加热装置(160)产生的CO2和/或CO的所述步骤之前，所述方法包括纯化由所述加热装置产生的CO2和/或CO以获得纯的CO2和/或CO的步骤。5.根据权利要求1至4之一的通过电化学加氢处理CO2和/或CO的方法，其特征在于，所述在阳极(32)氧化蒸汽的步骤在电解槽(110)的出口产生氧。6.根据权利要求5的通过电化学加氢处理CO2和/或CO的方法，其特征在于，所述方法包括相分离由所述电解槽(110)产生的氧的步骤。7.根据权利要求5至6之一的通过电化学加氢处理CO2和/或CO的方法，其特征在于，所述方法包括将气态氧再注入到所述加热装置(160)中的步骤。8.根据权利要求1至7之一的通过电化学加氢处理CO2和/或CO的方法，其特征在于，所述方法包括控制所形成的CxHyOZ型化合物的性质随施加到电解槽(110)的端子或阴极(33)上的电势和/或电流变化的步骤。9.根据权利要求1至8之一的通过电化学加氢处理CO2和/或CO的方法，其特征在于，所形成的CxHyOz型化合物属于烷烃或烯烃或炔烃家族，其为取代的或未取代的、能够包括一个或多个的醇或醛或酮或缩醛或醚或过氧化物或酯或酐官能团。10.根据权利要求1至9之一的通过电化学加氢处理CO2和/或CO的方法，其特征在于，所形成的CxHyOz型化合物是碳化合物燃料。11.根据权利要求1至10之一的通过电化学加氢处理CO2和/或CO的方法，其特征在于，所述从加热装置(160)到所述电解槽(110)的热传递步骤是通过热交换器进行的。12.根据权利要求1至10之一的通过电化学加氢处理CO2和/或CO的方法，其特征在于，所述从加热装置(160)到所述电解槽(110)的热传递步骤是通过直接热传递进行的，所述电解槽(110)置于所述加热装置(160)附近的热区域(150)中。13.根据权利要求1至12之一的通过电化学加氢处理CO2和/或CO的方法，其特征在于，进行从加热装置(160)到质子传导电解槽(110)的所述热传递，使得所述电解槽(110)达到不小于200°C并不大于800°C的温度(Tl)，有利地在350°C和650°C之间。14.根据权利要求1至12之一的通过电化学加氢处理CO2和/或CO的方法，其特征在于，进行从加热装置(160)到质子传导电解槽(110)的所述热传递，使得所述电解槽(110)达到500°C和600°C之间的温度。15.用于实施根据权利要求1至14之一的方法的通过电化学加氢处理碳气体的系统(100),所述系统包括: -加热装置(160)，其通过燃烧碳产品排放CO2和/或CO ; -质子传导电解槽(110)，其包括质子传导膜形式的电解质(31)、阳极(32)和阴极(33);所述电解槽(110)置于加热装置(160)的附近；-用于压力下经由所述阳极(32)将蒸汽插入到所述电解质(110)的装置(42): -用于压力下在电解槽(110)的阴极(33)表面上进给由加热装置(160)产生的0)2和/或CO的装置(41)； -用于抽出通过在电解槽(110)的阴极(33)表面上加氢形成的CxHyOz型化合物的装置； -用于抽出通过蒸汽电解反应在阳极生成的氧和水的装置。16.根据权利要求15的用于通过电化学加氢处理碳气体的系统(10本文档来自技高网...
【技术保护点】
通过电化学加氢处理CO2和/或CO以获得CxHyOz型化合物的方法，其中x≥1，0<y≤(2x+2)，z在0和2x之间，所述CO2和/或CO是由通过加热装置(160)燃烧碳产品获得的，所述方法包括：‑将热从加热装置(160)传递至质子传导电解槽(110)使得所述电解槽(110)达到适于电解蒸汽的操作温度(T1)的步骤，所述质子传导电解槽(110)包含置于阳极(32)和阴极(33)之间的质子传导膜(31)；‑在质子传导电解槽(110)的阴极(33)处进给由所述加热装置(160)产生的CO2和/或CO的步骤；‑在所述电解槽(110)的阳极(32)进给蒸汽的步骤；‑在阳极(32)氧化蒸汽的步骤；‑在所述氧化步骤后，在质子传导膜(31)中产生质子化物质的步骤；‑在所述质子传导膜(31)中迁移所述质子化物质的步骤；‑在阴极(33)表面上以活性氢原子的形式还原所述质子化物质的步骤；‑在电解槽(110)的阴极(33)表面上依靠所述活性氢原子对CO2和/或CO进行加氢的步骤，所述加氢步骤使得能够形成CXHyOZ型化合物，其中x≥1，0<y≤(2x+2)和0≤z≤2x。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：B·萨拉，F·格拉塞，O·拉克鲁瓦，A·西拉，E·泰塔尔，K·拉莫尼，J·马祖瓦耶，
申请(专利权)人：阿海珐，
类型：发明
国别省市：法国;FR
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