(11) | 025121 (13) B1 |
    Разделы: A B C D E F G H  |
(21) | 201290340 |
(22) | 2010.11.03 |
(51) | C01B 3/02 (2006.01)
H01M 8/06 (2006.01)
B01D 53/62 (2006.01) |
(31) | 20093575 |
(32) | 2009.12.22 |
(33) | NO |
(43) | 2013.06.28 |
(86) | PCT/NO2010/000400 |
(87) | WO 2011/078681 2011.06.30 |
(71) | (73) СЕГ ПАУЭР АС (NO) |
(72) | Рохейм Арне, Вик Арильд (NO) |
(74) | Поликарпов А.В. (RU) |
(54) | СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОДНОВРЕМЕННОГО ПОЛУЧЕНИЯ ЭНЕРГИИ В ФОРМАХ ЭЛЕКТРИЧЕСТВА, ТЕПЛА И ГАЗООБРАЗНОГО ВОДОРОДА |
(57) 1. Способ одновременного получения электрической энергии, газообразного водорода и тепла, при этом способ включает:
i) непрерывное разделение потока газа, содержащего синтез-газ или газ, обогащенный метаном, или любую их комбинацию, на первый газообразный поток сырья и второй газообразный поток сырья;
ii) загрузку первого газообразного потока сырья в первичный твердооксидный топливный элемент (ТОТЭ) для получения электричества, тепла и СО2;
iii) загрузку второго газообразного потока сырья совместно с водой в реакторную систему получения газообразного водорода для получения водорода с помощью реакции конверсии СО;
iv) улавливание СО2, образованного в реакторной системе получения газообразного водорода, путем использования поглотителя;
v) подачу тепла в реакторную систему получения газообразного водорода для регенерации поглотителя с получением диоксида углерода, по меньшей мере частично, за счет тепла, выработанного по меньшей мере в одном ТОТЭ.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что дополнительно включает загрузку по меньшей мере части полученного газообразного водорода в другой ТОТЭ для получения электричества и тепла, таким образом уменьшая общее количество полученного газообразного водорода и улавливания СО2, образованного в первичном ТОТЭ, путем сжигания газов из дожигателя в чистом кислороде и сушки отходящего газа.
3. Способ по п.2, отличающийся тем, что используют синтез-газ, по меньшей мере частично, полученный путем добычи и переработки тяжелой нефти, битума или других содержащих углерод топлив, при этом тепло, необходимое для переработки, по меньшей мере частично, обеспечивают за счет по меньшей мере одного ТОТЭ.
4. Способ по п.3, отличающийся тем, что остаточные продукты от переработки подвергают газификации.
5. Способ по п.2, отличающийся тем, что синтез-газ, по меньшей мере частично, получают из биомассы.
6. Способ по п.2, отличающийся тем, что синтез-газ получают путем риформинга природного газа, при этом тепло, необходимое для риформинга, по меньшей мере частично, обеспечивают за счет по меньшей мере одного из указанных ТОТЭ.
7. Способ по п.1, отличающийся тем, что газ представляет собой природный газ.
8. Способ по п.6 или 7, отличающийся тем, что природный газ получают по меньшей мере из одного из источников - биомассы и органических отходов.
9. Способ по п.6, отличающийся тем, что часть природного газа, загружаемую в первичный ТОТЭ, сначала подвергают риформингу до синтез-газа, при этом тепло, необходимое для проведения риформинга, по меньшей мере частично, обеспечивают за счет по меньшей мере одного ТОТЭ.
10. Способ по п.1, отличающийся тем, что реакторную систему получения газообразного водорода выбирают из а) реакторной системы, включающей два параллельно соединенных реактора, каждый из которых попеременно работает в производственном режиме и в режиме регенерации поглотителя соответственно; и b) реакторной системы, включающей два последовательно соединенных реактора, при этом первый реактор постоянно работает в производственном режиме, а второй реактор постоянно работает в режиме регенерации поглотителя.
11. Способ по п.10, отличающийся тем, что температуру в производственном режиме поддерживают между 500 и 650°С.
12. Способ по п.10, отличающийся тем, что температуру в режиме регенерации поглотителя поддерживают между 800 и 950°С.
13. Способ по п.10, отличающийся тем, что давление в режиме регенерации поглотителя поддерживают на более низком уровне, чем давление в производственном режиме.
14. Устройство для одновременного получения электричества, газообразного водорода и тепла для осуществления способа по пп.1-13, отличающееся тем, что оно включает
средства подачи углеродсодержащего газа;
средства разделения углеродсодержащего газа на две части с различными относительными количествами;
твердооксидный топливный элемент (ТОТЭ), организованный для приема углеродсодержащего газа, выбранного из синтез-газа и природного газа, для получения электричества, тепла и СО2, подключенный к первой части углеродсодержащего газа;
реакторную систему получения газообразного водорода (организованную параллельно с ТОТЭ), подключенную ко второй части углеродсодержащего газа;
средства для подачи тепла, полученного в ТОТЭ, в реакторную систему получения газообразного водорода и для внешних потребностей;
средства распределения электричества, полученного в ТОТЭ, для внутренних и внешних потребностей;
средства распределения полученного водорода для внутренних и внешних потребностей;
средства улавливания СО2, образованного в реакторной системе получения газообразного водорода.
15. Устройство по п.14, отличающееся тем, что оно дополнительно включает средства улавливания СО2, образованного в ТОТЭ, и/или еще один ТОТЭ, организованный для приема водорода с целью получения электричества и тепла.
| 
