[发明专利]在费-托合成中集成熔融碳酸盐燃料电池

权利要求书

1.一种合成烃质化合物的方法，所述方法包括将包含可重整燃料的燃料料流引入熔融碳酸盐燃料电池的阳极、与阳极相关的内部重整元件或其组合；将包含CO₂和O₂的阴极入口料流引入熔融碳酸盐燃料电池的阴极；在熔融碳酸盐燃料电池内产生电力；产生包含H₂、CO和CO₂的阳极排气，其中H₂:CO比率为至少2.5:1且CO₂含量为至少20体积％；从至少部分阳极排气中除去水和CO₂以产生阳极流出物气体料流，其中阳极流出物气体料流具有比阳极排气中水的浓度的一半小的水浓度、比阳极排气中CO₂的浓度的一半小的CO₂浓度或其组合，阳极流出物气体料流还具有2.3:1或更小的H₂:CO比率；使至少部分阳极流出物气体料流在非变换费托催化剂上反应以产生至少一种气体产物和至少一种非气体产物。

2.权利要求1的方法，其中在使至少部分阳极流出物气体料流在非变换费托催化剂上反应以产生至少一种气体产物和至少一种非气体产物后，进一步包括将至少部分气体产物再循环至阳极入口、阴极入口或其组合。

3.权利要求1的方法，其中再循环步骤包括从气体产物中除去CO₂以产生CO₂浓度提高的料流和包含CO₂、CO和H₂的分离的合成气产物；和然后将至少部分分离的合成气产物再循环至阳极入口、阴极入口或其组合。

4.权利要求3的方法，其中进一步包括在从气体产物中除去CO₂以产生CO₂浓度提高的料流和包含CO₂、CO和H₂的分离的合成气产物和然后将至少部分分离的合成气产物再循环至阳极入口、阴极入口或其组合之间，进一步包括将至少部分分离的合成气产物氧化。

5.权利要求1的方法，其中所述气体产物包含含有(i)未反应的H₂、(ii)未反应的CO和(iii)C4-烃质或C4-氧化合物中的一种或多种的尾气料流。

6.权利要求1的方法，还包括将至少部分阳极排气暴露于水煤气变换催化剂以形成变换的阳极排气，和然后从至少部分变换的阳极排气中除去水和CO₂以形成纯化的H₂料流。

7.权利要求6的方法，其中所述变换的阳极排气具有比阳极排气中H₂:CO摩尔比小的H₂:CO摩尔比。

8.权利要求1的方法，还包括将至少部分阳极流出物气体料流暴露于水煤气变换催化剂以形成变换的阳极流出物。

9.权利要求8的方法，其中所述变换的阳极流出物具有比阳极流出物气体料流中H₂:CO摩尔比小的H₂:CO摩尔比。

10.权利要求1-9中任一项的方法，其中所述阴极入口料流包括来自燃气轮机的排气。

11.权利要求1-9中任一项的方法，其中阳极排气具有至少3.0:1的H₂:CO比率。

12.权利要求11的方法，其中阳极排气具有至少3.0:1的H₂:CO比率。

13.权利要求1-9中任一项的方法，其中引入阳极、与阳极相关的内部重整元件或其组合的可重整燃料的量比在熔融碳酸盐燃料电池中反应发电的氢气的量大至少50％。