EP2766514A2 - Method and system for treating carbon gases by electrochemical hydrogenation in order to obtain a cxhyoz compound - Google Patents
Method and system for treating carbon gases by electrochemical hydrogenation in order to obtain a cxhyoz compoundInfo
- Publication number
- EP2766514A2 EP2766514A2 EP12780242.9A EP12780242A EP2766514A2 EP 2766514 A2 EP2766514 A2 EP 2766514A2 EP 12780242 A EP12780242 A EP 12780242A EP 2766514 A2 EP2766514 A2 EP 2766514A2
- Authority
- EP
- European Patent Office
- Prior art keywords
- electrolyser
- heating means
- treating
- cathode
- anode
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Withdrawn
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 43
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 title claims abstract description 40
- 238000005984 hydrogenation reaction Methods 0.000 title claims abstract description 36
- 239000007789 gas Substances 0.000 title claims description 21
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title description 5
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 title description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 44
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims abstract description 17
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 claims abstract description 8
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 40
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 19
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 19
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 claims description 17
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims description 17
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 13
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 10
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims description 9
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 9
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 9
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims description 5
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 claims description 4
- 150000001722 carbon compounds Chemical class 0.000 claims description 4
- 125000002485 formyl group Chemical class [H]C(*)=O 0.000 claims description 4
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 claims description 4
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000005191 phase separation Methods 0.000 claims description 4
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- DHKHKXVYLBGOIT-UHFFFAOYSA-N acetaldehyde Diethyl Acetal Natural products CCOC(C)OCC DHKHKXVYLBGOIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 125000002777 acetyl group Chemical class [H]C([H])([H])C(*)=O 0.000 claims description 3
- 150000001335 aliphatic alkanes Chemical class 0.000 claims description 3
- 150000001345 alkine derivatives Chemical class 0.000 claims description 3
- 150000008064 anhydrides Chemical class 0.000 claims description 3
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 claims description 3
- 150000002978 peroxides Chemical class 0.000 claims description 3
- 238000003780 insertion Methods 0.000 claims description 2
- 230000037431 insertion Effects 0.000 claims description 2
- 230000005012 migration Effects 0.000 claims description 2
- 238000013508 migration Methods 0.000 claims description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 3
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 33
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 33
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 19
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 11
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 11
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 8
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 8
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- LVTJOONKWUXEFR-FZRMHRINSA-N protoneodioscin Natural products O(C[C@@H](CC[C@]1(O)[C@H](C)[C@@H]2[C@]3(C)[C@H]([C@H]4[C@@H]([C@]5(C)C(=CC4)C[C@@H](O[C@@H]4[C@H](O[C@H]6[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](C)O6)[C@@H](O)[C@H](O[C@H]6[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](C)O6)[C@H](CO)O4)CC5)CC3)C[C@@H]2O1)C)[C@H]1[C@H](O)[C@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 LVTJOONKWUXEFR-FZRMHRINSA-N 0.000 description 7
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 5
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 5
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000010955 niobium Substances 0.000 description 5
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000011195 cermet Substances 0.000 description 4
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 4
- 229910052747 lanthanoid Inorganic materials 0.000 description 4
- 150000002602 lanthanoids Chemical class 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 4
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910000599 Cr alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N carbon dioxide Natural products O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 3
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052691 Erbium Inorganic materials 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 description 2
- WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N antimony atom Chemical compound [Sb] WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 2
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic atom Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 description 2
- JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N bismuth atom Chemical compound [Bi] JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 2
- 239000000788 chromium alloy Substances 0.000 description 2
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- UYAHIZSMUZPPFV-UHFFFAOYSA-N erbium Chemical compound [Er] UYAHIZSMUZPPFV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 2
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 2
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 2
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 description 2
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 2
- GPPXJZIENCGNKB-UHFFFAOYSA-N vanadium Chemical compound [V]#[V] GPPXJZIENCGNKB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 2
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 description 1
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 1
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 1
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 1
- 238000000280 densification Methods 0.000 description 1
- 239000002274 desiccant Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000005431 greenhouse gas Substances 0.000 description 1
- 230000004941 influx Effects 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 229910001092 metal group alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 239000007784 solid electrolyte Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
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
- C25B15/00—Operating or servicing cells
-
- 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
- C25B1/00—Electrolytic production of inorganic compounds or non-metals
- C25B1/01—Products
- C25B1/02—Hydrogen or oxygen
- C25B1/04—Hydrogen or oxygen by electrolysis of water
-
- 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
- C25B15/00—Operating or servicing cells
- C25B15/08—Supplying or removing reactants or electrolytes; Regeneration of electrolytes
-
- 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
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2251/00—Reactants
- B01D2251/20—Reductants
- B01D2251/202—Hydrogen
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2257/00—Components to be removed
- B01D2257/50—Carbon oxides
- B01D2257/502—Carbon monoxide
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2257/00—Components to be removed
- B01D2257/50—Carbon oxides
- B01D2257/504—Carbon dioxide
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/32—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by electrical effects other than those provided for in group B01D61/00
- B01D53/326—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by electrical effects other than those provided for in group B01D61/00 in electrochemical 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
- 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
- Y02E60/36—Hydrogen production from non-carbon containing sources, e.g. by water electrolysis
-
- 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
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/151—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions, e.g. CO2
Definitions
- the present invention relates to a method and a system for treating carbonaceous gases - carbon dioxide (CO 2) and / or carbon monoxide (CO) - from highly reactive hydrogen generated by electrolysis of water to produce water. obtaining a compound of the type CxH y O z , in particular with x>1; 0 ⁇ y ⁇ (2x + 2) and 0 ⁇ z ⁇ 2x.
- the production method uses an electrolyte capable of driving the protons and operating at temperatures generally between 200 ° C and 800 ° C.
- FIG. 1 schematically represents an electrolyzer 10 comprising a proton-conducting ceramic membrane 1 1 providing the electrolyte function separating an anode 12 and a cathode 13.
- this process provides at the outlet of the electrolyzer 10 pure hydrogen - cathode compartment - and oxygen mixed with water vapor - anodic compartment.
- H 2 passes through the formation of intermediate compounds which are hydrogen atoms adsorbed on the surface of the cathode with varying energies and degrees of interaction and / or radical hydrogen atoms . (or H tectrode in the Kröger-Vink notation). These species being highly reactive, they usually recombine to form hydrogen H 2 according to the equation:
- the object of the invention is to promote the carbonaceous gases resulting for example from the production of heating from carbon products (coal, wood, oil), or the incineration of waste, and to optimally reduce the production of gas. greenhouse effect for carrying out the hydrogenation treatment.
- the invention proposes a method for treating CO 2 and / or CO by electrochemical hydrogenation to obtain a compound of type C x H y O z, with x>1; 0 ⁇ y ⁇ (2x + 2) and z between 0 and 2x, said CO 2 and / or CO being obtained by the combustion of carbonaceous products via heating means (160), said method comprising:
- reactive hydrogen atoms are meant atoms absorbed on the surface of the cathode and / or radical hydrogen atoms H (or Hf ieci: rode in the Kröger-Vink notation).
- the process according to the invention makes it possible to recover the carbon dioxide produced by heating means resulting from the combustion of carbonaceous products by jointly using the electrolysis of water vapor, which generates highly reactive hydrogen at the cathode.
- the electrolyser with electrocatalyzed hydrogenation of the carbonaceous products injected cathode level of the electrolyzer by reaction with highly reactive hydrogen.
- these compounds of the C x H y O z type are paraffins C n H 2n + 2 , olefins C 2n H 2 n, alcohols C n H 2 n + 2 0H or ⁇ ⁇ ⁇ 2 ⁇ - ⁇ , aldehydes and ketones C n H 2n O.
- the compounds C x H y O z produced are components for feeding the combustion of the heating means so as to reduce the external input of carbon products.
- the compounds formed are combustible carbonaceous products, such as for example aliphatics or aromatics belonging to the family of alkanes, alkenes or alkynes, substituted or unsubstituted, which may include one or more functions alcohol, aldehyde, ketone, acetal, ether, peroxide, ester, anhydride.
- the invention also makes it possible to advantageously use the heat produced by the heating means (resulting from the combustion of carbonaceous products) to bring the proton conducting electrolyser into temperature, the setting of the temperature of the electrolyser being necessary for the production of the electrolysis reaction and the electrocatalyzed hydrogenation reaction.
- the electrolyser does not require the use of expensive specific heating means and greenhouse gas generator.
- the method according to the invention may also have one or more of the following characteristics, considered individually or in any technically possible combination:
- the process comprises a step of using the compounds of the type
- said method comprises a phase separation step for injecting into the heating means the compounds of the type C x H y O z only in gaseous form: prior to said step of introducing CO 2 and / or CO produced by said heating means into the cathode compartment of the electrolyser, said method comprises a step of purifying the CO 2 and / or CO produced by said means of heating to obtain pure CO 2 and / or CO;
- step of oxidizing the water vapor at the anode generates oxygen at the outlet of the anode compartment
- said method comprises a step of phase separation of the oxygen produced by said electrolyser
- said method comprises a step of reinjection of oxygen in gaseous form into said heating means
- the method comprises a step of controlling the nature of the CxH y Oz type compounds formed as a function of the potential and / or the current applied to the cathode or to the terminals of the electrolyser;
- the compounds of the type C x H y O z formed belong to the family of alkanes or alkenes or alkynes, substituted or unsubstituted, which may include one or more functions alcohol or aldehyde or ketone or acetal or ether or peroxide or ester or anhydride;
- the compounds of the type C x H y O z are formed carbonaceous combustibles
- said step of transferring heat from the heating means to said electrolyser is carried out by means of a heat exchanger: said step of transferring heat from the heating means to said electrolyser is carried out by direct heat transfer, said electrolyser being positioned in said a heat zone in the vicinity of said heat means;
- the heat transfer from the heating means to a proton-conductive electrolyser is carried out so that said electrolyser reaches a temperature greater than or equal to 200 ° C. and less than or equal to 800 ° C., advantageously lying in the range 350 ° C. to 650 ° C. ° C; the heat transfer from the heating means to a proton-conductive electrolyser is carried out in such a way that said electrolyser reaches a temperature of between 500 ° C. and 600 ° C.
- the subject of the invention is also a system for treating carbonaceous gases by electrochemical hydrogenation for implementing the method according to the invention, said system comprising:
- heating means emitting CO 2 and / or CO by the combustion of carbonaceous products
- a proton conductive electrolyser comprising an electrolyte in the form of a proton conducting membrane, an anode and a cathode; said electrolyser being positioned near the heating means;
- the heating means are formed by a boiler.
- FIG. 1 is a simplified schematic representation of a proton-conductive water vapor electrolyser
- FIG. 2 is a schematic representation of a system for treating carbonaceous gases produced by a boiler during the combustion of carbonaceous products
- FIG. 3 is a general simplified schematic representation of an electrolysis cell for implementing the method according to the invention.
- FIG. 2 schematically represents a carbonaceous gas treatment system 100 for implementing the method according to the invention.
- the treatment system 100 comprises:
- heating means 160 such as a boiler, discharging CO 2 and / or CO and other gases resulting from the combustion of carbonaceous products used for the production of heat;
- a purifier 120 making it possible to purify gases discharged by the boiler 160 so as to isolate the CO 2 and / or CO;
- a proton conduction electrolyser 1 10 comprising an electrolyte 31 in the form of a proton conducting membrane, an anode 32 and a cathode 33 (FIG. 3);
- the means 34 for inducing a current flowing between the anode 32 and the cathode 34 may be a voltage generator, a current generator or a potentiostat (in this case, the cell will also comprise at least one cathodic or anodic reference electrode). .
- FIG. 3 illustrates in more detail an exemplary embodiment of an electrolysis cell 30 of the electrolyser 1 used to form compounds of the CxH y Oz type, (with x> 1, 0 ⁇ y ⁇ (2x + 2) and 0 ⁇ z ⁇ 2x) following the reduction of CO 2 and / or CO.
- the water is oxidized by releasing electrons while H + ions (in OH 0 form) are generated.
- H + ions migrate through the electrolyte 31 and are therefore likely to react with various compounds that would be injected at the cathode 33, the carbon compounds of the type C0 2 and / or CO reacting at the cathode 33 with these H + ions to form compounds of type C x H y O z (with x> 1, 0 ⁇ y ⁇ (2x + 2) and 0 ⁇ z ⁇ 2x) and water at cathode 33.
- the nature of the compounds C x H y O z synthesized at the cathode 33 depends on numerous operating parameters such as, for example, the pressure of the cathode compartment, the partial pressure of the gases, the operating temperature T1, the potential / current / torque. voltage applied to the cathode 33 or the terminals of the electrolyzer, the residence time of the gas and the nature of the electrodes.
- the operating temperature T1 of the electrolyser is in the range between 200 and 800 ° C, preferably between 350 ° C and 650 ° C.
- the operating temperature T1 in this temperature range will also depend on the nature of the CxHyO 2 carbon compounds that it is desired to generate. These operating parameters are defined so as to form at the outlet of the cathode 33 of the electrolyser 1 10 a combustible compound capable of supplying the combustion of the boiler 160.
- the hydrogen / compound mixture C x H y O z has the advantage of aiding the combustion of the compound C x H y O z in the heating means.
- the operating parameters are defined so as to obtain a mixture formed by 90% of CxHyO 2 compound and 10% of hydrogen.
- the anode 32 and the cathode 33 are preferably formed by a cermet constituted by the mixture of a proton-conductive ceramic and an electrically conductive passivable alloy which is capable of forming an oxide layer protection so as to protect it in an oxidizing environment (ie at the anode of an electrolyser).
- This passivable alloy is preferably a metal alloy
- the passivable alloy comprises for example chromium (and preferably at least 40% of chromium) so as to have a cermet having the particularity of not oxidizing temperature.
- the chromium content of the alloy is determined so that the melting point of the alloy is greater than the sintering temperature of the ceramic.
- sintering temperature is meant the sintering temperature necessary to sinter the electrolyte membrane so as to make it gas tight.
- the chromium alloy may also include a transition metal so as to maintain an electronic conductive character of the passive layer.
- the chromium alloy is an alloy of chromium and one of the following transition metals: cobalt, nickel, iron, titanium, niobium, molybdenum, tantalum, tungsten, etc.
- the ceramic of the anode and cathode electrodes 32 and 33 is advantageously the same ceramic as that used for producing the electrolyte membrane of the electrolyte 31.
- the proton-conducting ceramic used for producing the cermet of electrodes 32 and 33 and electrolyte 31 is a zirconate perovskite of formula of general formula AZrO 3 that can advantageously be doped with an element A selected from lanthanides.
- the use of this type of ceramic for the production of the membrane therefore requires the use of a high sintering temperature in order to obtain a densification sufficient to be gastight.
- the sintering temperature of the electrolyte 31 is more particularly defined according to the nature of the ceramic but also as a function of the desired porosity level. Conventionally, it is estimated that to be gas-tight, the electrolyte 31 must have a porosity of less than 6% (or a density greater than 94%).
- the sintering of the ceramic is carried out under a reducing atmosphere so as to avoid the oxidation of the metal at high temperature, that is to say under an atmosphere of hydrogen (H 2 ) and argon (Ar) or even carbon monoxide (CO) if there is no risk of carburation.
- a reducing atmosphere so as to avoid the oxidation of the metal at high temperature, that is to say under an atmosphere of hydrogen (H 2 ) and argon (Ar) or even carbon monoxide (CO) if there is no risk of carburation.
- the electrodes 32 and 33 of the cell 30 are also sintered at a temperature above 1500 ° C (according to the example of sintering a zirconate type ceramic).
- the anode 32 and the cathode 33 may also be formed by a ceramic material which is a perovskite doped with a lanthanide.
- Perovskite can be a zirconate of formula AZr0 3 .
- the zirconate is doped with a lanthanide which is, for example, erbium.
- the lanthanide-doped perovskite is doped with a doping element taken from the following group: niobium, tantalum, vanadium, phosphorus, arsenic, antimony, bismuth.
- doping elements are chosen to dope the ceramic since they can go from an oxidation degree of 5 to an oxidation degree of 3, which allows to release oxygen during sintering. More specifically, the doping element is preferably niobium or tantalum.
- Each electrode may also comprise a metal mixed with the ceramic so as to form a cermet. Ceramic example between 0.1% and 0.5% by weight of niobium, between 4 and 4.5% by weight of erbium and the remainder of zirconate. Boosting the ceramic with niobium, tantalum, vanadium, phosphorus, arsenic, antimony or bismuth makes the ceramic conductive electrons.
- the ceramic is then a mixed conduction ceramic; in other words, it is conducting both electrons and protons while in the absence of these doping elements, the perovskite doped with a lanthanide with a single degree of oxidation is not electron conducting.
- Such a configuration makes it possible to have electrodes made of a material of the same nature as the solid electrolyte which has good conductivity of both protons and electrons, even when the ceramic is not mixed with a metal ( as is the case of the first embodiment).
- the system 100 further comprises a condenser 130 receiving as input the compound C x H y O z synthesized at the cathode 33 of the electrolyser 1 10.
- the condenser 130 makes it possible to separate the compound C x H y O z in the state gas and water that are produced by the hydrogenation reaction.
- the condenser 130 traps the water in liquid form making it possible to obtain, at the outlet of the condenser 130, only the compound C x H y O z synthesized in the gaseous state (combustible carbon compounds in the embodiment shown in FIG. Figure 2).
- the compound CxH y O z is then injected into the carbonaceous feed system of the boiler 160 after dehydration in a desiccant cartridge 170.
- the addition of the synthesized compound C x H y O z reduces the specific carbon products.
- the system according to the invention therefore makes it possible to operate in a semi-closed circuit, the external supply of fuel being reduced by supplying the boiler with the compound C x H y O z synthesized.
- the water recovered in the condenser 130 is then reinjected into the water supply circuit so as to limit the external influx of water.
- the system 100 also comprises a condenser 140 receiving as input the oxygen produced by electrolysis of the water vapor at the anode 31.
- the condenser 140 makes it possible to separate the oxygen from the water.
- the oxygen is then reinjected into the boiler 160 to feed the combustion of the carbonaceous products, and the water is reinjected into the water supply circuit.
- the oxygen thus injected makes it possible to carry out an oxy-combustion by directly using the oxygen leaving the electrolyser as an oxidizer instead of air.
- the condensers 130 and 140 also have the function of cooling the compounds entering the condensers so as to reinject into the various circuits of the system 100 compounds cooled to a temperature between 80 and 85 ° C.
- the electrolyser 1 10 is brought to temperature by heat transfer from the boiler 160 to the electrolyser 1 10 so that the electrolyser reaches the temperature T1 greater than or equal to 200 ° C. and less than or equal to 800 ° C, advantageously between 350 ° C and 650 ° C.
- the temperature T1 of the electrolyser must advantageously be between 500 ° C. and 600 ° C.
- the heat transfer is carried out by positioning the electrolyser 1 10 in a heat zone 150 around the boiler 160.
- the heat transfer is carried out by means of a heat exchanger (not shown) making it possible to transfer the thermal energy produced by the boiler to the electrolyser.
- the system further comprises a turbine positioned at the outlet of the electrolyser, and more specifically at the anode outlet (steam) and / or cathode of the electrolyser.
- a turbine is illustrated as a dashed example by reference numeral 50.
- the turbine is positioned in the path of the output gas stream at the anode of the electrolyser .
- Such a turbine is adapted to generate electricity by passing the gas stream.
- the electricity produced then makes it possible to feed the electrolyser electrically.
- this particular embodiment makes it possible to reduce the power consumption of a specific generator in order to generate a potential difference across the electrolyser.
- the system according to the invention comprises thermoelectric devices advantageously placed so as to recover the heat of the products formed by the electrolysis reaction of the water.
- the system comprises a heat exchanger adapted to cool the oxygen / water mixture generated at the anode by the electrolysis reaction and to heat the water entering the electrolyzer so as to forming the water vapor capable of being inserted into the electrolyte via the anode.
- the invention finds a particularly advantageous application for upgrading carbonaceous gases resulting for example from the production of heating from carbon products (coal, wood, oil), or the incineration of waste.
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
The present invention relates to a method for treating CO2 by electrochemical hydrogenation, said method comprising: a step of transferring heat from a heating means (160) towards a proton-conductive electrolyser (110) such that said electrolyser (110) reaches an operating temperature suitable for electrolysing steam; a step of feeding the CO2 produced by said heating means (160) at the cathode of the electrolyser; a step of feeding the steam at the anode; a step of oxidising the steam at the anode; a step of generating protonated species in the membrane with proton conduction; a step of migrating said protonated species into said proton-conductive membrane; a step of reducing said protonated species on the surface of the cathode into reactive hydrogen atoms; and a step of hydrogenating the CO2 on the surface of the cathode of the electrolyser (110) by means of said reactive hydrogen atoms, said hydrogenation step enabling the formation of CxHyOz compounds, where x≥1; 0<y≤(2x+2) and 0≤z≤2x.
Description
Procédé et système de traitement de gaz carbonés par hydrogénation électrochimique pour l'obtention d'un composé de type CxHyOz Process and system for treating carbonaceous gases by electrochemical hydrogenation to obtain a compound of the type C x H y O z
La présente invention concerne un procédé et un système de traite- ment de gaz carbonés - dioxyde de carbone (C02) et/ou monoxyde de carbone (CO) - à partir d'hydrogène très réactif généré par une électrolyse de l'eau pour l'obtention d'un composé de type CxHyOz, notamment avec x>1 ; 0<y≤(2x+2) et 0<z≤2x. The present invention relates to a method and a system for treating carbonaceous gases - carbon dioxide (CO 2) and / or carbon monoxide (CO) - from highly reactive hydrogen generated by electrolysis of water to produce water. obtaining a compound of the type CxH y O z , in particular with x>1; 0 <y≤ (2x + 2) and 0 <z≤2x.
Les membranes céramiques conductrices font aujourd'hui l'objet de nombreuses recherches pour augmenter leurs performances ; notamment, ces membranes trouvent des applications particulièrement intéressantes dans les domaines : Conductive ceramic membranes are now the subject of much research to increase their performance; in particular, these membranes find particularly interesting applications in the fields:
- de l'électrolyse de l'eau à haute température pour la production d'hydrogène, - the electrolysis of water at high temperature for the production of hydrogen,
- dans le traitement de gaz carbonés (C02, CO) par hydrogénation électrochimique pour l'obtention de composés du type CxHyOz.( x>1 ; 0<y≤(2x+2) et 0<z≤2x), la demande de brevet WO2009150352 décrit un exemple d'un tel procédé. in the treatment of carbonaceous gases (C0 2 , CO) by electrochemical hydrogenation to obtain compounds of the CxH y Oz type (x>1; 0 <y≤ (2x + 2) and 0 <z≤2x), patent application WO2009150352 describes an example of such a method.
A l'heure actuelle, deux modes de production d'électrolyse de vapeur d'eau sont connus : At present, two methods of producing electrolysis of water vapor are known:
- l'électrolyse utilisant les conducteurs anioniques O2" et fonctionnant à des températures généralement comprises entre 750 °C et 1000°C ;electrolysis using anionic conductors O 2 " and operating at temperatures generally between 750 ° C. and 1000 ° C .;
- l'électrolyse utilisant les conducteurs protoniques qui interviennent dans ce brevet. electrolysis using the protonic conductors involved in this patent.
Le mode de production, illustré à la figure 1 , utilise un électrolyte capable de conduire les protons et fonctionnant à des températures généralement comprises entre 200 °C et 800 °C. The production method, illustrated in Figure 1, uses an electrolyte capable of driving the protons and operating at temperatures generally between 200 ° C and 800 ° C.
Plus précisément, cette figure 1 représente de manière schématique un électrolyseur 10 comportant une membrane céramique 1 1 conductrice de protons assurant la fonction d'électrolyte séparant une anode 12 et une cathode 13. More precisely, this FIG. 1 schematically represents an electrolyzer 10 comprising a proton-conducting ceramic membrane 1 1 providing the electrolyte function separating an anode 12 and a cathode 13.
L'application d'une différence de potentiel entre l'anode 12 et la cathode 13 entraîne une oxydation de la vapeur d'eau H2O du côté de l'anode
12. La vapeur d'eau introduite dans l'anode 12 est ainsi oxydée pour former de l'oxygène 02 et des ions H+ (ou OH0 dans la notation de Krôger-Vink), cette réaction libérant des électrons e" suivant l'équation : The application of a potential difference between the anode 12 and the cathode 13 causes an oxidation of the water vapor H 2 O on the anode side 12. The water vapor introduced into the anode 12 is thus oxidized to form oxygen 0 2 and H + ions (or OH 0 in the Kröger-Vink notation), this reaction releasing electrons e " following the equation:
H20 + 20o →20H0 + ^02 + 2e' H 2 0 + 20o → 20H 0 + ^ 0 2 + 2e '
Les ions H+ (ou OH0 dans la notation de Krôger-Vink) migrent à travers l'électrolyte 1 1 , pour former de l'hydrogène H2 à la surface de la cathode 13 suivant l'équation : The H + ions (or OH 0 in the Kröger-Vink notation) migrate through the electrolyte 11, to form hydrogen H 2 on the surface of the cathode 13 according to the equation:
2e + 20H0→ 20* + H2 2nd + 20H 0 → 20 * + H 2
Ainsi, ce procédé fournit en sortie de l'électrolyseur 10 de l'hydrogène pur - compartiment cathodique - et de l'oxygène mélangé avec de la vapeur d'eau -compartiment anodique. Thus, this process provides at the outlet of the electrolyzer 10 pure hydrogen - cathode compartment - and oxygen mixed with water vapor - anodic compartment.
Plus précisément, la formation de H2 passe par la formation de composés intermédiaires qui sont des atomes d'hydrogène adsorbés à la surface de la cathode avec des énergies et des degrés d'interaction variables et/ou des atomes d'hydrogène radicalaires H' (ou H tectrode dans la notation de Krôger-Vink). Ces espèces étant hautement réactives, elles se recombinent habituellement pour former de l'hydrogène H2 suivant l'équation : More specifically, the formation of H 2 passes through the formation of intermediate compounds which are hydrogen atoms adsorbed on the surface of the cathode with varying energies and degrees of interaction and / or radical hydrogen atoms . (or H tectrode in the Kröger-Vink notation). These species being highly reactive, they usually recombine to form hydrogen H 2 according to the equation:
Electrode → ^2 Electrode → ^ 2
Ces espèces hautement réactives sont utilisées pour réaliser le traitement de gaz carbonés (C02, CO) par hydrogénation électrochimique de manière à obtenir en sortie de l'électrolyseur 10 des composés de type CxHyOz.( x>1 ; 0<y≤(2x+2) et 0<z≤2x, selon la relation suivante : These highly reactive species are used to carry out the treatment of carbonaceous gases (CO 2 , CO) by electrochemical hydrogenation so as to obtain at the outlet of the electrolyser 10 compounds of the type C x H y Oz. (X>1; 0 < y≤ (2x + 2) and 0 <z≤2x, according to the following relation:
(4x - 2z + y)H*lectrode + xC02→ CxHyOz + (2x - z)H20(4x - 2z + y) H * electrode + xC0 2 → C x H y O z + (2x - z) H 2 0
L'invention a pour but de valoriser les gaz carbonés résultant par exemple de la production de chauffage à partir de produits carbonés (charbon, bois, pétrole), ou de l'incinération de déchets, et de réduire de façon optimum la production de gaz à effet de serre pour la réalisation du traitement par hydrogénation. The object of the invention is to promote the carbonaceous gases resulting for example from the production of heating from carbon products (coal, wood, oil), or the incineration of waste, and to optimally reduce the production of gas. greenhouse effect for carrying out the hydrogenation treatment.
A cette fin, l'invention propose un procédé de traitement de C02 et/ou du CO par hydrogénation électrochimique pour l'obtention d'un composé
de type CxHyOz, avec x>1 ; 0<y≤(2x+2) et z compris entre 0 et 2x, ledit C02 et/ou du CO étant obtenu par la combustion de produits carbonés via des moyens de chauffage (160), ledit procédé comportant : To this end, the invention proposes a method for treating CO 2 and / or CO by electrochemical hydrogenation to obtain a compound of type C x H y O z, with x>1; 0 <y≤ (2x + 2) and z between 0 and 2x, said CO 2 and / or CO being obtained by the combustion of carbonaceous products via heating means (160), said method comprising:
une étape de transfert de chaleur des moyens de chauffage vers un électrolyseur à conduction protonique de manière à ce que ledit élec- trolyseur atteigne une température de fonctionnement T1 pour réaliser une électrolyse de vapeur d'eau, ledit électrolyseur à conduction protonique comportant une membrane à conduction protonique disposée entre une anode et une cathode ; a step of transferring heat from the heating means to a proton conductive electrolyser so that said electrolyzer reaches an operating temperature T1 for electrolysis of water vapor, said proton conduction electrolyser comprising a membrane with protonic conduction disposed between an anode and a cathode;
une étape d'introduction du C02 et/ou du CO produits par lesdits moyens de chauffage au niveau de la cathode de l'électrolyseur à conduction protonique, a step of introducing CO 2 and / or CO produced by said heating means at the cathode of the proton conducting electrolyser,
une étape d'introduction de vapeur d'eau au niveau de l'anode dudit électrolyseur ; a step of introducing water vapor at the anode of said electrolyzer;
une étape d'oxydation de la vapeur d'eau au niveau de l'anode ; a step of oxidation of the water vapor at the level of the anode;
une étape de génération d'espèces protonées dans la membrane à conduction protonique suite à ladite étape d'oxydation ; a step of generating protonated species in the proton-conduction membrane following said oxidation step;
- une étape de migration desdits espèces protonées dans ladite membrane à conduction protonique ; a step of migration of said protonated species into said proton-conduction membrane;
- une étape de réduction desdites espèces protonées à la surface de la cathode sous forme d'atomes d'hydrogène réactifs ; a step of reducing said protonated species on the surface of the cathode in the form of reactive hydrogen atoms;
- une étape d'hydrogénation du CO2 et/ou du CO à la surface de la cathode de l'électrolyseur au moyen desdits atomes d'hydrogène réactifs, ladite étape d'hydrogénation permettant de former des composés du type CxHyOz, avec x>1 ; 0<y≤(2x+2) et 0<z≤2x. a step of hydrogenation of CO 2 and / or CO on the surface of the cathode of the electrolyzer by means of said reactive hydrogen atoms, said hydrogenation step making it possible to form compounds of the C x H y O type; z , with x>1; 0 <y≤ (2x + 2) and 0 <z≤2x.
On entend par atomes d'hydrogène réactifs des atomes absorbés à la surface de la cathode et/ou des atomes d'hydrogène radicalaire H (ou Hfieci:rode dans la notation Krôger-Vink). By reactive hydrogen atoms are meant atoms absorbed on the surface of the cathode and / or radical hydrogen atoms H (or Hf ieci: rode in the Kröger-Vink notation).
Ainsi, le procédé selon l'invention permet de valoriser les gaz carbonique produits par des moyens de chauffage résultant de la combustion de produits carbonés en utilisant conjointement l'électrolyse de la vapeur d'eau qui génère de l'hydrogène hautement réactif à la cathode de l'électrolyseur avec une hydrogénation électrocatalysée des produits carbonés injectés au
niveau de la cathode de l'électrolyseur par réaction avec l'hydrogène hautement réactif. Thus, the process according to the invention makes it possible to recover the carbon dioxide produced by heating means resulting from the combustion of carbonaceous products by jointly using the electrolysis of water vapor, which generates highly reactive hydrogen at the cathode. the electrolyser with electrocatalyzed hydrogenation of the carbonaceous products injected cathode level of the electrolyzer by reaction with highly reactive hydrogen.
A titre d'exemple, ces composés du type CxHyOz sont des paraffines CnH2n+2, des oléfines C2nH2n, des alcools CnH2n+20H ou ΟηΗ2η-ιΟΗ, des al- déhydes et des cétones CnH2nO. By way of example, these compounds of the C x H y O z type are paraffins C n H 2n + 2 , olefins C 2n H 2 n, alcohols C n H 2 n + 2 0H or Ο η Η 2η - ιΟΗ, aldehydes and ketones C n H 2n O.
Avantageusement, les composés CxHyOz produits sont des composants permettant d'alimenter la combustion des moyens de chauffage de manière à réduire l'apport extérieur en produits carbonés. Avantageusement, les composés formés sont des produits carbonés combustibles, tels que par exemple des aliphatiques ou aromatiques appartenant à la famille des alcanes, alcènes ou alcynes, substitués ou non, pouvant inclure une ou plusieurs fonctions alcool, aldéhyde, cétone, acétal, éther, peroxyde, ester, anhydride. Advantageously, the compounds C x H y O z produced are components for feeding the combustion of the heating means so as to reduce the external input of carbon products. Advantageously, the compounds formed are combustible carbonaceous products, such as for example aliphatics or aromatics belonging to the family of alkanes, alkenes or alkynes, substituted or unsubstituted, which may include one or more functions alcohol, aldehyde, ketone, acetal, ether, peroxide, ester, anhydride.
L'invention permet également d'utiliser avantageusement la chaleur produite par les moyens de chauffage (résultant de la combustion de produits carbonés) pour mettre en température l'électrolyseur à conduction protonique, la mise en température de l'électrolyseur étant nécessaire pour la réalisation de la réaction d'électrolyse et la réaction hydrogénation électroca- talysée. Ainsi, l'électrolyseur ne nécessite pas l'utilisation de moyens de mise en température spécifiques coûteux et générateur de gaz à effet de serre. The invention also makes it possible to advantageously use the heat produced by the heating means (resulting from the combustion of carbonaceous products) to bring the proton conducting electrolyser into temperature, the setting of the temperature of the electrolyser being necessary for the production of the electrolysis reaction and the electrocatalyzed hydrogenation reaction. Thus, the electrolyser does not require the use of expensive specific heating means and greenhouse gas generator.
Le procédé selon l'invention peut également présenter une ou plusieurs des caractéristiques ci-dessous, considérées individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles : The method according to the invention may also have one or more of the following characteristics, considered individually or in any technically possible combination:
- le procédé comporte une étape d'utilisation des composés du type the process comprises a step of using the compounds of the type
CxHyOz produits par hydrogénation comme combustible desdits moyens de chauffage : CxHyOz produced by hydrogenation as fuel of said heating means:
- préalablement à l'utilisation des composés de type CxHyOz comme combustible desdits moyens de chauffage, ledit procédé comporte une étape de séparation de phase permettant d'injecter dans les moyens de chauffage les composés de type CxHyOz uniquement sous forme gazeux :
préalablement à ladite étape d'introduction du C02 et/ou du CO produits par lesdits moyens de chauffage dans le compartiment cathodique de l'électrolyseur, ledit procédé comporte une étape de purification du CO2 et/ou du CO produits par lesdits moyens de chauffage de manière à obtenir du CO2 et/ou du CO purs ; prior to the use of the compounds of the type C x H y O z as fuel of said heating means, said method comprises a phase separation step for injecting into the heating means the compounds of the type C x H y O z only in gaseous form: prior to said step of introducing CO 2 and / or CO produced by said heating means into the cathode compartment of the electrolyser, said method comprises a step of purifying the CO 2 and / or CO produced by said means of heating to obtain pure CO 2 and / or CO;
ladite étape d'oxydation de la vapeur d'eau au niveau de l'anode génère de l'oxygène en sortie du compartiment anodique ; said step of oxidizing the water vapor at the anode generates oxygen at the outlet of the anode compartment;
ledit procédé comporte une étape de séparation de phase de l'oxygène produit par ledit électrolyseur, said method comprises a step of phase separation of the oxygen produced by said electrolyser,
ledit procédé comporte une étape de réinjection de l'oxygène sous forme gazeux dans lesdits moyens de chauffage ; said method comprises a step of reinjection of oxygen in gaseous form into said heating means;
le procédé comporte une étape de contrôle de la nature des composés de type CxHyOz formés en fonction du potentiel et/ou du courant appliqué à la cathode ou aux bornes de l'électrolyseur ; the method comprises a step of controlling the nature of the CxH y Oz type compounds formed as a function of the potential and / or the current applied to the cathode or to the terminals of the electrolyser;
les composés de type CxHyOz formés appartiennent à la famille des alcanes ou des alcènes ou des alcynes, substitués ou non, pouvant inclure une ou plusieurs fonctions alcool ou aldéhyde ou cétone ou acétal ou éther ou peroxyde ou ester ou anhydride ; the compounds of the type C x H y O z formed belong to the family of alkanes or alkenes or alkynes, substituted or unsubstituted, which may include one or more functions alcohol or aldehyde or ketone or acetal or ether or peroxide or ester or anhydride;
les composés de type CxHyOz formés sont des composés carbonés combustibles ; the compounds of the type C x H y O z are formed carbonaceous combustibles;
ladite étape de transfert de chaleur des moyens de chauffage vers ledit électrolyseur est réalisée au moyen d'un échangeur de chaleur : ladite étape de transfert de chaleur des moyens de chauffage vers ledit électrolyseur est réalisée par transfert de chaleur direct, ledit électrolyseur étant positionné dans une zone de chaleur au voisinage desdits moyens de chaleur ; said step of transferring heat from the heating means to said electrolyser is carried out by means of a heat exchanger: said step of transferring heat from the heating means to said electrolyser is carried out by direct heat transfer, said electrolyser being positioned in said a heat zone in the vicinity of said heat means;
le transfert de chaleur des moyens de chauffage vers un électrolyseur à conduction protonique est réalisé de manière à ce que ledit électrolyseur atteigne une température supérieure ou égale à 200 °C et inférieure ou égale à 800 °C, avantageusement comprise entre 350 °C et 650 °C ;
- le transfert de chaleur des moyens de chauffage vers un électrolyseur à conduction protonique est réalisé de manière à ce que ledit électrolyseur atteigne une température comprise entre 500 °C et 600 °C. the heat transfer from the heating means to a proton-conductive electrolyser is carried out so that said electrolyser reaches a temperature greater than or equal to 200 ° C. and less than or equal to 800 ° C., advantageously lying in the range 350 ° C. to 650 ° C. ° C; the heat transfer from the heating means to a proton-conductive electrolyser is carried out in such a way that said electrolyser reaches a temperature of between 500 ° C. and 600 ° C.
L'invention a également pour objet un système de traitement de gaz carbonés par hydrogénation électrochimique pour la mise en œuvre du procédé selon l'invention, ledit système comportant : The subject of the invention is also a system for treating carbonaceous gases by electrochemical hydrogenation for implementing the method according to the invention, said system comprising:
des moyens de chauffage émettant du C02 et/ou du CO par la combustion de produits carbonés ; heating means emitting CO 2 and / or CO by the combustion of carbonaceous products;
un électrolyseur à conduction protonique comportant un électrolyte sous forme d'une membrane conductrice protonique, une anode et une cathode ; ledit électrolyseur étant positionné à proximité des moyens de chauffage ; a proton conductive electrolyser comprising an electrolyte in the form of a proton conducting membrane, an anode and a cathode; said electrolyser being positioned near the heating means;
des moyens pour l'insertion sous pression de vapeur d'eau dans ledit électrolyte via ladite anode : means for the pressurized insertion of water vapor into said electrolyte via said anode:
des moyens pour introduire sous pression du C02 et/ou du CO produits par les moyens de chauffage à la surface de la cathode de l'électrolyseur ; means for introducing under pressure the CO 2 and / or CO produced by the heating means on the surface of the cathode of the electrolyser;
des moyens pour évacuer les composés de type CxHyOz formés par hydrogénation à la surface de la cathode de l'électrolyseur ; means for evacuating the CxH y Oz type compounds formed by hydrogenation on the surface of the cathode of the electrolyzer;
des moyens pour évacuer l'oxygène et l'eau générés à l'anode par la réaction d'électrolyse de la vapeur d'eau. means for evacuating oxygen and water generated at the anode by the electrolysis reaction of the water vapor.
Selon un mode avantageux de l'invention, les moyens de chauffage sont formés par une chaudière. According to an advantageous embodiment of the invention, the heating means are formed by a boiler.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront clairement de la description qui en est donnée ci-dessous, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux figures annexées, parmi lesquelles : Other features and advantages of the invention will emerge clearly from the description which is given below, as an indication and in no way limiting, with reference to the appended figures, among which:
- la figure 1 , déjà décrite, est une représentation schématique simplifiée d'un électrolyseur de vapeur d'eau à conduction protonique, FIG. 1, already described, is a simplified schematic representation of a proton-conductive water vapor electrolyser,
- la figure 2 est une représentation schématique d'un système de traitement de gaz carbonés produits par une chaudière lors de la combustion de produits carbonés ;
- la figure 3 est une représentation schématique simplifiée générale d'une cellule d'électrolyse pour la mise en œuvre du procédé selon l'invention. FIG. 2 is a schematic representation of a system for treating carbonaceous gases produced by a boiler during the combustion of carbonaceous products; FIG. 3 is a general simplified schematic representation of an electrolysis cell for implementing the method according to the invention.
La figure 2 représente schématiquement un système de traitement de gaz carbonés 100 permettant la mise en œuvre du procédé selon l'invention. FIG. 2 schematically represents a carbonaceous gas treatment system 100 for implementing the method according to the invention.
Le système de traitement 100 comporte : The treatment system 100 comprises:
des moyens de chauffage 160, tels qu'une chaudière, rejetant du C02 et/ou du CO ainsi que d'autre gaz résultant de la combustion de produits carbonés utilisée pour la production de chaleur ; heating means 160, such as a boiler, discharging CO 2 and / or CO and other gases resulting from the combustion of carbonaceous products used for the production of heat;
- un purificateur 120 permettant de purifier des gaz rejetés par la chaudière 160 de manière à isoler le C02 et/ou du CO ; a purifier 120 making it possible to purify gases discharged by the boiler 160 so as to isolate the CO 2 and / or CO;
un électrolyseur à conduction protonique 1 10 comportant un électro- lyte 31 sous forme d'une membrane conductrice protonique, une anode 32 et une cathode 33 (figure 3); a proton conduction electrolyser 1 10 comprising an electrolyte 31 in the form of a proton conducting membrane, an anode 32 and a cathode 33 (FIG. 3);
- des moyens 34 (figure 3) pour induire un courant circulant entre l'anode 32 et la cathode 34 de l'électrolyseur 1 10 ; means 34 (FIG. 3) for inducing a current flowing between the anode 32 and the cathode 34 of the electrolyser 1 10;
des moyens 41 permettant d'insérer, avantageusement sous pression, de la vapeur d'eau pH20 dans l'électrolyte via l'anode 32 ; means 41 for inserting, preferably under pressure, steam pH 2 0 in the electrolyte through the anode 32;
des moyens 42 pour introduire, avantageusement sous pression, le pCO2 et/ou du pCO purifié à la surface de la cathode 33 de l'électrolyseur 1 10 ; means 42 for introducing, advantageously under pressure, the pCO 2 and / or purified pCO on the surface of the cathode 33 of the electrolyser 1 10;
des moyens pour évacuer les composés de type CxHyOz formés par hydrogénation à la surface de la cathode 33 de l'électrolyseur 1 10 ; des moyens pour évacuer l'oxygène généré à l'anode 32 par la réac- tion d'électrolyse de la vapeur d'eau. means for discharging the CxH y Oz compounds formed by hydrogenation on the surface of the cathode 33 of the electrolyser 1 10; means for evacuating the oxygen generated at the anode 32 by the electrolysis reaction of the water vapor.
Les moyens 34 pour induire un courant circulant entre l'anode 32 et la cathode 34 peuvent être un générateur de tension, de courant ou un poten- tiostat (dans ce cas, la cellule comportera également au moins une électrode de référence cathodique ou anodique). The means 34 for inducing a current flowing between the anode 32 and the cathode 34 may be a voltage generator, a current generator or a potentiostat (in this case, the cell will also comprise at least one cathodic or anodic reference electrode). .
La figure 3 illustre de façon plus détaillée un exemple de réalisation d'une cellule d'électrolyse 30 de l'électrolyseur 1 10 utilisée pour former des composés du type CxHyOz, (avec x>1 , 0<y≤(2x+2) et 0<z< 2x) suite à la réduction du CO2 et/ou du CO.
A l'anode 32, l'eau est oxydée en libérant des électrons tandis que des ions H+ (sous forme OH0 ) sont générés. FIG. 3 illustrates in more detail an exemplary embodiment of an electrolysis cell 30 of the electrolyser 1 used to form compounds of the CxH y Oz type, (with x> 1, 0 <y≤ (2x + 2) and 0 <z <2x) following the reduction of CO 2 and / or CO. At the anode 32, the water is oxidized by releasing electrons while H + ions (in OH 0 form) are generated.
Ces ions H+ migrent à travers l'électrolyte 31 et sont donc susceptibles de réagir avec différents composés qui seraient injectés à la cathode 33, les composés carbonés du type C02 et/ou CO réagissant à la cathode 33 avec ces ions H+ pour former des composés de type CxHyOz (avec x>1 , 0<y≤(2x+2) et 0<z≤2x) et de l'eau à la cathode 33. These H + ions migrate through the electrolyte 31 and are therefore likely to react with various compounds that would be injected at the cathode 33, the carbon compounds of the type C0 2 and / or CO reacting at the cathode 33 with these H + ions to form compounds of type C x H y O z (with x> 1, 0 <y≤ (2x + 2) and 0 <z≤2x) and water at cathode 33.
Les équations chimiques des différentes réactions peuvent notamment s'écrire : The chemical equations of the different reactions can be written in particular:
(fin + 2)HE x lectrode + nC02→ CnH2n+2 + 2nH20 (end + 2) H E x electrode + nC0 2 → C n H 2n + 2 + 2nH 2 0
6«H Electrode + nC02→CnH2n + 2nH20 6 "H Electrode + nC0 2 → C n H 2n + 2nH 2 0
6nHE x lectrode + nC02→ CnH2n+20 + (2n - 1)H20 6nH E x electrode + nC0 2 → C n H 2n + 2 0 + (2n - 1) H 2 0
(fin - 2)HE x lectrode + nC02→ CnH2nO + (2n - 1)H20 (end - 2) H E x electrode + nC0 2 → C n H 2n O + (2n - 1) H 2 0
La nature du composé formé dépendant des conditions opératoires, la réaction globale de formation de CxHyOz peut donc s'écrire : Since the nature of the compound formed depends on the operating conditions, the overall formation reaction of C x H y O z can therefore be written as follows:
(4x - 2z + y)HE x lectrode + xC02→ CxHyOz + (2x - z)H20 (4x - 2z + y) H E x electrode + xC0 2 → C x H y O z + (2x - z) H 2 0
La nature des composés CxHyOz synthétisés à la cathode 33 dépend de nombreux paramètres opératoires tels que, par exemple, la pression du compartiment cathodique, la pression partielle des gaz, la température T1 de fonctionnement, le couple potentiel/courant/tension appliqué à la cathode 33 ou aux bornes de l'électrolyseur, le temps de séjour du gaz et la nature des électrodes. The nature of the compounds C x H y O z synthesized at the cathode 33 depends on numerous operating parameters such as, for example, the pressure of the cathode compartment, the partial pressure of the gases, the operating temperature T1, the potential / current / torque. voltage applied to the cathode 33 or the terminals of the electrolyzer, the residence time of the gas and the nature of the electrodes.
La température T1 de fonctionnement de l'électrolyseur est comprise dans la plage entre 200 et 800 °C, avantageusement entre 350 °C et 650 °C. La température T1 de fonctionnement dans cette plage de température va également dépendre de la nature des composés carbonés CxHyOz qu'on souhaite générer.
Ces paramètres opératoires sont définis de manière à former en sortie de la cathode 33 de l'électrolyseur 1 10 un composé combustible, apte à alimenter la combustion de la chaudière 160. The operating temperature T1 of the electrolyser is in the range between 200 and 800 ° C, preferably between 350 ° C and 650 ° C. The operating temperature T1 in this temperature range will also depend on the nature of the CxHyO 2 carbon compounds that it is desired to generate. These operating parameters are defined so as to form at the outlet of the cathode 33 of the electrolyser 1 10 a combustible compound capable of supplying the combustion of the boiler 160.
Il est également avantageux que ces paramètres opératoires soient définis de manière à produire de l'hydrogène en même temps que le composé CxHyOz. Le mélange hydrogène/composé CxHyOz a pour avantage d'aider la combustion du composé CxHyOz dans les moyens de chauffage. It is also advantageous that these operating parameters are defined so as to produce hydrogen at the same time as the compound C x HyOz . The hydrogen / compound mixture C x H y O z has the advantage of aiding the combustion of the compound C x H y O z in the heating means.
Selon un exemple de réalisation, les paramètres opératoires sont définis de manière à obtenir un mélange formé par 90% de composé CxHyOz et 10% d'hydrogène. According to an exemplary embodiment, the operating parameters are defined so as to obtain a mixture formed by 90% of CxHyO 2 compound and 10% of hydrogen.
Selon un premier mode de réalisation, l'anode 32 et la cathode 33 sont préférentiellement formées par un cermet constitué par le mélange d'une céramique à conduction protonique et d'un alliage passivable conducteur électronique qui est apte à former une couche d'oxyde de protection de manière à le protéger dans un environnement oxydant (i.e. au niveau de l'anode d'un électrolyseur). Cet alliage passivable est préférentiellement un alliage métallique According to a first embodiment, the anode 32 and the cathode 33 are preferably formed by a cermet constituted by the mixture of a proton-conductive ceramic and an electrically conductive passivable alloy which is capable of forming an oxide layer protection so as to protect it in an oxidizing environment (ie at the anode of an electrolyser). This passivable alloy is preferably a metal alloy
L'alliage passivable comporte par exemple du Chrome (et préférentiellement au moins 40% de Chrome) de manière à avoir un cermet présen- tant la particularité de ne pas s'oxyder en température. La teneur en Chrome de l'alliage est déterminée de manière à ce que le point de fusion de l'alliage soit supérieur à la température de frittage de la céramique. On entend par température de frittage la température de frittage nécessaire pour fritter la membrane électrolyte de manière à la rendre étanche au gaz. The passivable alloy comprises for example chromium (and preferably at least 40% of chromium) so as to have a cermet having the particularity of not oxidizing temperature. The chromium content of the alloy is determined so that the melting point of the alloy is greater than the sintering temperature of the ceramic. By sintering temperature is meant the sintering temperature necessary to sinter the electrolyte membrane so as to make it gas tight.
L'alliage de Chrome peut également comporter également un métal de transition de manière à garder un caractère conducteur électronique de la couche passive. Ainsi l'alliage de Chrome est un alliage de Chrome et de l'un des métaux de transition suivant : Cobalt, Nickel, Fer, Titane, Niobium, Molybdène, Tantale, Tungstène, etc. The chromium alloy may also include a transition metal so as to maintain an electronic conductive character of the passive layer. Thus, the chromium alloy is an alloy of chromium and one of the following transition metals: cobalt, nickel, iron, titanium, niobium, molybdenum, tantalum, tungsten, etc.
La céramique des électrodes anodiques et cathodiques 32 et 33 est avantageusement la même céramique que celle utilisée par la réalisation de la membrane électrolytique de l'électrolyte 31 .
Selon un mode avantageux de réalisation de l'invention, la céramique à conduction protonique utilisée par la réalisation du cermet des électrodes 32 et 33 et de l'électrolyte 31 est une perovskite de type zirconate de formule de formule générale AZr03 pouvant être dopée avantageusement par un élément A choisi parmi les lanthanides. The ceramic of the anode and cathode electrodes 32 and 33 is advantageously the same ceramic as that used for producing the electrolyte membrane of the electrolyte 31. According to an advantageous embodiment of the invention, the proton-conducting ceramic used for producing the cermet of electrodes 32 and 33 and electrolyte 31 is a zirconate perovskite of formula of general formula AZrO 3 that can advantageously be doped with an element A selected from lanthanides.
L'utilisation de ce type de céramique pour la réalisation de la membrane nécessite donc l'utilisation d'une température de frittage élevée afin d'obtenir une densification suffisante pour être étanche au gaz. La température de frittage de l'électrolyte 31 est plus particulièrement définie en fonc- tion de la nature de la céramique mais également en fonction du taux de porosité désiré. De façon classique, on estime que pour être étanche au gaz, l'électrolyte 31 doit comporter un taux de porosité inférieur à 6% (ou une densité supérieure à 94%). The use of this type of ceramic for the production of the membrane therefore requires the use of a high sintering temperature in order to obtain a densification sufficient to be gastight. The sintering temperature of the electrolyte 31 is more particularly defined according to the nature of the ceramic but also as a function of the desired porosity level. Conventionally, it is estimated that to be gas-tight, the electrolyte 31 must have a porosity of less than 6% (or a density greater than 94%).
Avantageusement, le frittage de la céramique est réalisé sous une atmosphère réductrice de manière à éviter l'oxydation du métal à haute température, c'est-à-dire sous une atmosphère d'hydrogène (H2) et d'Argon (Ar), voire de monoxyde de carbone (CO) s'il n'y a pas de risque de carburation. Advantageously, the sintering of the ceramic is carried out under a reducing atmosphere so as to avoid the oxidation of the metal at high temperature, that is to say under an atmosphere of hydrogen (H 2 ) and argon (Ar) or even carbon monoxide (CO) if there is no risk of carburation.
Les électrodes 32 et 33 de la cellule 30 sont également frittées à une température supérieure à 1500°C (selon l'exemple de frittage d'une céramique de type zirconate). The electrodes 32 and 33 of the cell 30 are also sintered at a temperature above 1500 ° C (according to the example of sintering a zirconate type ceramic).
Selon un second mode de réalisation, l'anode 32 et la cathode 33 peuvent également être formées par un matériau céramique qui est une perovskite dopée par un lanthanide. La perovskite peut être un zirconate de formule AZr03. Le zirconate est dopé par un lanthanide qui est par exemple de l'erbium. En outre, la perovskite dopée par le lanthanide est dopée par un élément dopant pris dans le groupe suivant : niobium, tantale, vanadium, phosphore, arsenic, antimoine, bismuth. Ces éléments dopants sont choisis pour doper la céramique car ils peuvent passer d'un degré d'oxydation égal à 5 à un degré d'oxydation de 3, ce qui permet de libérer de l'oxygène lors du frittage. Plus précisément, l'élément dopant est de préférence du niobium ou du tantale. Chaque électrode peut également comporter un métal mélangé à la céramique de façon à former un cermet. La céramique comporte par
exemple entre 0.1 % et 0.5% en masse de niobium, entre 4 et 4.5% en masse d'erbium et le reste en zirconate. Le fait de doper la céramique avec du niobium, du tantale, du vanadium, du phosphore, de l'arsenic, de l'antimoine ou du bismuth permet de rendre la céramique conductrice des électrons. La céramique est alors une céramique à conduction mixte ; en d'autres termes, elle est conductrice à la fois des électrons et des protons tandis qu'en l'absence de ces éléments dopants, la perovskite dopée avec un lanthanide à un seul degré d'oxydation n'est pas conductrice des électrons. Une telle configuration permet d'avoir des électrodes réalisées dans un matériau de même nature que l'électrolyte solide qui présente une bonne conductivité à la fois des protons et des électrons, et ce même lorsque la céramique n'est pas mélangée à un métal (comme c'est le cas du premier mode de réalisation). According to a second embodiment, the anode 32 and the cathode 33 may also be formed by a ceramic material which is a perovskite doped with a lanthanide. Perovskite can be a zirconate of formula AZr0 3 . The zirconate is doped with a lanthanide which is, for example, erbium. In addition, the lanthanide-doped perovskite is doped with a doping element taken from the following group: niobium, tantalum, vanadium, phosphorus, arsenic, antimony, bismuth. These doping elements are chosen to dope the ceramic since they can go from an oxidation degree of 5 to an oxidation degree of 3, which allows to release oxygen during sintering. More specifically, the doping element is preferably niobium or tantalum. Each electrode may also comprise a metal mixed with the ceramic so as to form a cermet. Ceramic example between 0.1% and 0.5% by weight of niobium, between 4 and 4.5% by weight of erbium and the remainder of zirconate. Boosting the ceramic with niobium, tantalum, vanadium, phosphorus, arsenic, antimony or bismuth makes the ceramic conductive electrons. The ceramic is then a mixed conduction ceramic; in other words, it is conducting both electrons and protons while in the absence of these doping elements, the perovskite doped with a lanthanide with a single degree of oxidation is not electron conducting. Such a configuration makes it possible to have electrodes made of a material of the same nature as the solid electrolyte which has good conductivity of both protons and electrons, even when the ceramic is not mixed with a metal ( as is the case of the first embodiment).
Le système 100 comporte en outre un condenseur 130 recevant en entrée le composé CxHyOz synthétisé à la cathode 33 de l'électrolyseur 1 10. Le condenseur 130 permet de séparer le composé CxHyOz à l'état gazeux et l'eau qui sont produits par la réaction d'hydrogénation. Ainsi, le condenseur 130 piège l'eau sous forme liquide permettant d'obtenir en sortie du condenseur 130 uniquement le composé CxHyOz synthétisé à l'état gazeux (des composés carbones combustibles dans l'exemple de réalisation illustré à la figure 2). Le composé CxHyOz est ensuite injecté dans le circuit d'alimentation en produits carbonés de la chaudière 160 après déshydratation dans une cartouche desséchante 170. L'apport du composé CxHyOz synthétisé permet de réduire l'apport spécifique de produits carbonés. Le système selon l'invention permet donc de fonctionner en circuit semi-fermé, l'apport extérieur de combustible étant réduit par l'alimentation de la chaudière en composé CxHyOz synthétisé. The system 100 further comprises a condenser 130 receiving as input the compound C x H y O z synthesized at the cathode 33 of the electrolyser 1 10. The condenser 130 makes it possible to separate the compound C x H y O z in the state gas and water that are produced by the hydrogenation reaction. Thus, the condenser 130 traps the water in liquid form making it possible to obtain, at the outlet of the condenser 130, only the compound C x H y O z synthesized in the gaseous state (combustible carbon compounds in the embodiment shown in FIG. Figure 2). The compound CxH y O z is then injected into the carbonaceous feed system of the boiler 160 after dehydration in a desiccant cartridge 170. The addition of the synthesized compound C x H y O z reduces the specific carbon products. The system according to the invention therefore makes it possible to operate in a semi-closed circuit, the external supply of fuel being reduced by supplying the boiler with the compound C x H y O z synthesized.
L'eau récupérée dans le condenseur 130 est ensuite réinjectée dans le circuit d'alimentation en eau de manière à limiter les apports extérieurs d'eau. The water recovered in the condenser 130 is then reinjected into the water supply circuit so as to limit the external influx of water.
De manière similaire au paragraphe précédent, le système 100 comporte également un condenseur 140 recevant en entrée l'oxygène produit par électrolyse de la vapeur d'eau à l'anode 31 . L'oxygène étant mélangé
avec de l'eau en sortie de l'électrolyseur 1 10, le condenseur 140 permet de séparer l'oxygène de l'eau. L'oxygène est ensuite réinjecté dans la chaudière 160 pour alimenter la combustion des produits carbonés, et l'eau est réinjectée dans le circuit d'alimentation en eau. L'oxygène ainsi injecté per- met de réaliser une oxycombustion en utilisant directement l'oxygène sortant de l'électrolyseur comme comburant à la place de l'air. Similarly to the preceding paragraph, the system 100 also comprises a condenser 140 receiving as input the oxygen produced by electrolysis of the water vapor at the anode 31. Oxygen being mixed with the water at the outlet of the electrolyser 1 10, the condenser 140 makes it possible to separate the oxygen from the water. The oxygen is then reinjected into the boiler 160 to feed the combustion of the carbonaceous products, and the water is reinjected into the water supply circuit. The oxygen thus injected makes it possible to carry out an oxy-combustion by directly using the oxygen leaving the electrolyser as an oxidizer instead of air.
Les condenseurs 130 et 140 ont également pour fonction de refroidir les composés entrant dans les condenseurs de manière à réinjecter dans les différents circuits du système 100 des composés refroidis à une tempéra- ture comprise entre 80 et 85 °C. The condensers 130 and 140 also have the function of cooling the compounds entering the condensers so as to reinject into the various circuits of the system 100 compounds cooled to a temperature between 80 and 85 ° C.
La mise en température de l'électrolyseur 1 10 est réalisée par transfert de chaleur de la chaudière 160 vers l'électrolyseur 1 10 de manière à ce que l'électrolyseur atteigne la température T1 supérieure ou égale à 200 °C et inférieure ou égale à 800 °C, avantageusement comprise entre 350 °C et 650 °C. The electrolyser 1 10 is brought to temperature by heat transfer from the boiler 160 to the electrolyser 1 10 so that the electrolyser reaches the temperature T1 greater than or equal to 200 ° C. and less than or equal to 800 ° C, advantageously between 350 ° C and 650 ° C.
Pour obtenir des composés organiques hydrogénés, la température T1 de l'électrolyseur doit être avantageusement comprise entre 500 °C et 600 °C. In order to obtain hydrogenated organic compounds, the temperature T1 of the electrolyser must advantageously be between 500 ° C. and 600 ° C.
Selon un premier exemple de réalisation, le transfert de chaleur est réalisé en positionnant l'électrolyseur 1 10 dans une zone de chaleur 150 autour de la chaudière 160. According to a first exemplary embodiment, the heat transfer is carried out by positioning the electrolyser 1 10 in a heat zone 150 around the boiler 160.
Selon un deuxième exemple de réalisation, le transfert de chaleur est réalisé au moyen d'un échangeur de chaleur (non représenté) permettant de transférer l'énergie thermique produite par la chaudière vers l'électrolyseur. According to a second exemplary embodiment, the heat transfer is carried out by means of a heat exchanger (not shown) making it possible to transfer the thermal energy produced by the boiler to the electrolyser.
Selon un mode de réalisation particulier non limitatif, le système comporte en outre une turbine positionnée à la sortie de l'électrolyseur, et plus précisément à la sortie anodique (vapeur d'eau) et/ou cathodique de l'électrolyseur. Sur la figure 2, une telle turbine est illustrée à titre d'exemple en pointillée par la référence 50. Dans cet exemple, la turbine est position- née sur le trajet du flux gazeux de sortie au niveau de l'anode de l'électrolyseur. Une telle turbine est adaptée pour générer de l'électricité par le passage du flux gazeux. Selon un mode avantageux de l'invention, l'électricité produite permet alors d'alimenter électriquement l'électrolyseur.
Ainsi ce mode de réalisation particulier permet de réduire la consommation électrique d'un générateur spécifique pour générer une différence de potentiel aux bornes de l'électrolyseur. According to a particular non-limiting embodiment, the system further comprises a turbine positioned at the outlet of the electrolyser, and more specifically at the anode outlet (steam) and / or cathode of the electrolyser. In FIG. 2, such a turbine is illustrated as a dashed example by reference numeral 50. In this example, the turbine is positioned in the path of the output gas stream at the anode of the electrolyser . Such a turbine is adapted to generate electricity by passing the gas stream. According to an advantageous embodiment of the invention, the electricity produced then makes it possible to feed the electrolyser electrically. Thus, this particular embodiment makes it possible to reduce the power consumption of a specific generator in order to generate a potential difference across the electrolyser.
Selon un mode de réalisation particulier non limitatif, le système selon l'invention comporte des appareils thermoélectriques avantageusement placés de manière à récupérer la chaleur des produits formés par la réaction d'électrolyse de l'eau. According to a particular non-limiting embodiment, the system according to the invention comprises thermoelectric devices advantageously placed so as to recover the heat of the products formed by the electrolysis reaction of the water.
Selon un mode de réalisation particulier non limitatif, le système comporte un échangeur de chaleur adapté pour refroidir le mélange oxygène/eau généré à l'anode par la réaction d'électrolyse et pour échauffer l'eau en entrée de l'électrolyseur de manière à former la vapeur d'eau apte à être insérée dans l'électrolyte via l'anode. According to a particular non-limiting embodiment, the system comprises a heat exchanger adapted to cool the oxygen / water mixture generated at the anode by the electrolysis reaction and to heat the water entering the electrolyzer so as to forming the water vapor capable of being inserted into the electrolyte via the anode.
L'invention trouve une application particulièrement intéressante pour valoriser les gaz carbonés résultant par exemple de la production de chauffage à partir de produits carbonés (charbon, bois, pétrole), ou de l'incinération de déchets.
The invention finds a particularly advantageous application for upgrading carbonaceous gases resulting for example from the production of heating from carbon products (coal, wood, oil), or the incineration of waste.
Claims
REVENDICATIONS
Procédé de traitement de CO2 et/ou du CO par hydrogénation électrochimique pour l'obtention d'un composé de type CxHyOz, avec x>1 ; 0<y≤(2x+2) et z compris entre 0 et 2x, ledit CO2 et/ou du CO étant obtenu par la combustion de produits carbonés via des moyens de chauffage (160), ledit procédé comportant : A method of treating CO 2 and / or CO by electrochemical hydrogenation to obtain a C x H y O z compound with x>1; 0 <y≤ (2x + 2) and z ranging from 0 to 2x, said CO 2 and / or CO being obtained by the combustion of carbonaceous products via heating means (160), said process comprising:
une étape de transfert de chaleur des moyens de chauffage (160) vers un électrolyseur à conduction protonique (1 10) de manière à ce que ledit électrolyseur (1 10) atteigne une température de fonctionnement (T1 ) pour réaliser une électrolyse de vapeur d'eau, ledit électrolyseur à conduction protonique (1 10) comportant une membrane à conduction protonique (31 ) disposée entre une anode (32) et une cathode (33) ; a step of transferring heat from the heating means (160) to a proton conduction electrolyser (1 10) so that said electrolyser (1 10) reaches an operating temperature (T1) for electrolysis of steam of water, said proton conduction electrolyser (1 10) having a proton conduction membrane (31) disposed between an anode (32) and a cathode (33);
une étape d'introduction du CO2 et/ou du CO produits par lesdits moyens de chauffage (160) au niveau de la cathode (33) de l'électrolyseur à conduction protonique (1 10), a step of introducing CO 2 and / or CO produced by said heating means (160) at the cathode (33) of the proton conduction electrolyser (1 10),
une étape d'introduction de vapeur d'eau au niveau de l'anode (32) dudit électrolyseur (1 10) ; a step of introducing water vapor at the anode (32) of said electrolyser (1 10);
une étape d'oxydation de la vapeur d'eau au niveau de l'anode (32) ; a step of oxidizing the water vapor at the anode (32);
une étape de génération d'espèces protonées dans la membrane à conduction protonique (31 ) suite à ladite étape d'oxydation ; a step of generating protonated species in the proton-conduction membrane (31) following said oxidation step;
- une étape de migration desdits espèces protonées dans ladite membrane à conduction protonique (31 ) ; a step of migration of said protonated species into said proton-conduction membrane (31);
- une étape de réduction desdites espèces protonées à la surface de la cathode (33) sous forme d'atomes d'hydrogène réactifs ; a step of reducing said protonated species on the surface of the cathode (33) in the form of reactive hydrogen atoms;
- une étape d'hydrogénation du CO2 et/ou du CO à la surface de la cathode (33) de l'électrolyseur (1 10) au moyen desdits atomes d'hydrogène réactifs, ladite étape d'hydrogénation permettant de former des composés du type CxHyOz, avec x>1 ; 0<y≤(2x+2) et 0<z≤2x.
Procédé de traitement de C02 et/ou du CO par hydrogénation électrochimique selon la revendication 1 caractérisé en ce que ledit procédé comporte une étape d'utilisation des composés du type CxHyOz produits par hydrogénation comme combustible desdits moyens de chauffage (160). a step of hydrogenation of CO 2 and / or CO on the surface of the cathode (33) of the electrolyser (1 10) by means of said reactive hydrogen atoms, said hydrogenation step making it possible to form compounds of the type C x H y O z, with x>1; 0 <y≤ (2x + 2) and 0 <z≤2x. A method for treating CO 2 and / or CO by electrochemical hydrogenation according to claim 1 characterized in that said process comprises a step of using CxHyO 2 type compounds produced by hydrogenation as fuel of said heating means (160).
3. Procédé de traitement de C02 et/ou du CO par hydrogénation électrochimique selon l'une des revendications 1 à 2 caractérisé en ce que préalablement à l'utilisation des composés de type CxHyOz comme combustible desdits moyens de chauffage (160), ledit procédé comporte une étape de séparation de phase permettant d'injecter dans les moyens de chauffage (160) les composés de type CxHyOz uniquement gazeux : 4. Procédé de traitement de CO2 et/ou du CO par hydrogénation électrochimique selon l'une des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que préalablement à ladite étape d'introduction du CO2 et/ou du CO produits par lesdits moyens de chauffage (160) au niveau de la cathode (32) de l'électrolyseur (1 10), ledit procédé comporte une étape de purification du CO2 et/ou du CO produits par lesdits moyens de chauffage de manière à obtenir du CO2 et/ou du CO purs. 3. A method for treating CO 2 and / or CO by electrochemical hydrogenation according to one of claims 1 to 2 characterized in that prior to the use of compounds CxHyOz type as fuel of said heating means (160), said method comprises a phase separation step for injecting into the heating means (160) type compounds CxH y O z only gaseous: 4. a method of treatment of CO 2 and / or CO by electrochemical hydrogenation according to the one of claims 1 to 3 characterized in that prior to said step of introducing CO 2 and / or CO produced by said heating means (160) at the cathode (32) of the electrolyser (1 10) said method comprises a step of purifying CO 2 and / or CO produced by said heating means so as to obtain pure CO 2 and / or CO.
5. Procédé de traitement de CO2 et/ou du CO par hydrogénation électrochimique selon l'une des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que ladite étape d'oxydation de la vapeur d'eau au niveau de l'anode (32) génère de l'oxygène en sortie de l'électrolyseur (1 10). 6. Procédé de traitement de CO2 et/ou du CO par hydrogénation électrochimique selon la revendication 5 caractérisé en ce que ledit procédé comporte une étape de séparation de phase de l'oxygène produit par ledit électrolyseur (1 10).
Process for treating CO 2 and / or CO by electrochemical hydrogenation according to one of Claims 1 to 4, characterized in that the said step of oxidation of the water vapor at the level of the anode (32) generates oxygen at the outlet of the electrolyser (1 10). 6. A method for treating CO 2 and / or CO by electrochemical hydrogenation according to claim 5 characterized in that said method comprises a step of phase separation of the oxygen produced by said electrolyser (1 10).
7. Procédé de traitement de CO2 et/ou du CO par hydrogénation électrochimique selon l'une des revendications 5 à 6 caractérisé en ce que ledit procédé comporte une étape de réinjection de l'oxygène gazeux dans lesdits moyens de chauffage (160). 7. A method of treating CO 2 and / or CO by electrochemical hydrogenation according to one of claims 5 to 6 characterized in that said method comprises a step of reinjection of gaseous oxygen in said heating means (160).
8. Procédé de traitement de CO2 et/ou du CO par hydrogénation électrochimique selon l'une des revendications 1 à 7 caractérisé en ce que le procédé comporte une étape de contrôle de la nature des composés de type CxHyOz formés en fonction du potentiel et/ou du courant appliqué à la cathode (33) ou aux bornes de l'électrolyseur (1 10). 8. A method for treating CO 2 and / or CO by electrochemical hydrogenation according to one of claims 1 to 7 characterized in that the method comprises a step of controlling the nature of the compounds CxH y Oz type formed according to the potential and / or current applied to the cathode (33) or the terminals of the electrolyser (1 10).
9. Procédé de traitement de CO2 et/ou du CO par hydrogénation électrochimique selon l'une des revendications 1 à 8 caractérisé en ce que les composés de type CxHyOz formés appartiennent à la famille des alcanes ou des alcènes ou des alcynes, substitués ou non, pouvant inclure une ou plusieurs fonctions alcool ou aldéhyde ou cétone ou acétal ou éther ou peroxyde ou ester ou anhydride. 9. Process for treating CO 2 and / or CO by electrochemical hydrogenation according to one of claims 1 to 8, characterized in that the compounds of CxH y Oz type formed belong to the family of alkanes or alkenes or alkynes, substituted or unsubstituted, which may include one or more functions alcohol or aldehyde or ketone or acetal or ether or peroxide or ester or anhydride.
10. Procédé de traitement de CO2 et/ou du CO par hydrogénation électrochimique selon l'une des revendications 1 à 9 caractérisé en ce que les composés de type CxHyOz formés sont des composés carbones combustibles. 10. A method of treating CO 2 and / or CO by electrochemical hydrogenation according to one of claims 1 to 9 characterized in that the CxHyOz type compounds formed are combustible carbon compounds.
1 1 . Procédé de traitement de CO2 et/ou du CO par hydrogénation électrochimique selon l'une des revendications 1 à 10 caractérisé en ce que ladite étape de transfert de chaleur des moyens de chauffage (160) vers ledit électrolyseur (1 10) est réalisée au moyen d'un échangeur de chaleur. 1 1. Process for treating CO 2 and / or CO by electrochemical hydrogenation according to one of Claims 1 to 10, characterized in that the said step of transferring heat from the heating means (160) to the said electrolyser (1 10) is carried out at means of a heat exchanger.
12. Procédé de traitement de CO2 et/ou du CO par hydrogénation électrochimique selon l'une des revendications 1 à 10 caractérisé en ce que ladite étape de transfert de chaleur des moyens de chauffage (160) vers ledit électrolyseur (1 10) est réalisée par
transfert de chaleur direct, ledit électrolyseur (1 10) étant positionné dans une zone de chaleur (150) au voisinage desdits moyens de chaleur (160). 12. A method for treating CO 2 and / or CO by electrochemical hydrogenation according to one of claims 1 to 10 characterized in that said step of transferring heat from the heating means (160) to said electrolyzer (1 10) is produced by direct heat transfer, said electrolyser (1 10) being positioned in a heat zone (150) in the vicinity of said heat means (160).
13. Procédé de traitement de CO2 et/ou du CO par hydrogénation électrochimique selon l'une des revendications 1 à 12 caractérisé en ce que ledit transfert de chaleur des moyens de chauffage (160) vers un électrolyseur à conduction protonique (1 10) est réalisé de manière à ce que ledit électrolyseur (1 10) atteigne une température (T1 ) supérieure ou égale à 200 °C et inférieure ou égale à 800 °C, avantageusement comprise entre 350 °C et 650 °C. 13. A method for treating CO 2 and / or CO by electrochemical hydrogenation according to one of claims 1 to 12 characterized in that said heat transfer from the heating means (160) to a proton conductive electrolyser (1 10) is carried out so that said electrolyser (1 10) reaches a temperature (T1) greater than or equal to 200 ° C and less than or equal to 800 ° C, preferably between 350 ° C and 650 ° C.
14. Procédé de traitement de CO2 et/ou du CO par hydrogénation électrochimique selon l'une des revendications 1 à 12 caractérisé en ce que ledit transfert de chaleur des moyens de chauffage (160) vers un électrolyseur à conduction protonique (1 10) est réalisé de manière à ce que ledit électrolyseur (1 10) atteigne une température (T1 ) comprise entre 500 °C et 600 °C. 14. A method of treating CO 2 and / or CO by electrochemical hydrogenation according to one of claims 1 to 12 characterized in that said heat transfer from the heating means (160) to a proton conductive electrolyser (1 10) is carried out so that said electrolyser (1 10) reaches a temperature (T1) of between 500 ° C and 600 ° C.
15. Système de traitement de gaz carbonés par hydrogénation électrochimique (100) pour la mise en œuvre du procédé selon l'une des revendications 1 à 14, ledit système comportant : 15. A system for treating carbonaceous gases by electrochemical hydrogenation (100) for implementing the method according to one of claims 1 to 14, said system comprising:
- des moyens de chauffage (160) émettant du CO2 et/ou du CO par la combustion de produits carbonés ; heating means (160) emitting CO 2 and / or CO by the combustion of carbonaceous products;
- un électrolyseur à conduction protonique (1 10) comportant un électrolyte (31 ) sous forme d'une membrane conductrice protonique, une anode (32) et une cathode (33) ; ledit électrolyseur (1 10) étant positionné à proximité des moyens de chauffage (160) ; a proton-conductive electrolyser (1 10) comprising an electrolyte (31) in the form of a proton conducting membrane, an anode (32) and a cathode (33); said electrolyser (1 10) being positioned near the heating means (160);
- des moyens (42) pour l'insertion sous pression de vapeur d'eau dans ledit électrolyte (1 10) via ladite anode (32) : means (42) for the insertion under pressure of water vapor into said electrolyte (1 10) via said anode (32):
- des moyens (41 ) pour introduire sous pression du CO2 et/ou du CO produits par les moyens de chauffage (160) à la surface de la cathode (33) de l'électrolyseur (1 10) ;
- des moyens pour évacuer les composés de type CxHyOz formés par hydrogénation à la surface de la cathode (33) de l'électrolyseur (1 10) ; - means (41) for introducing under pressure CO 2 and / or CO produced by the heating means (160) on the surface of the cathode (33) of the electrolyser (1 10); means for evacuating the CxH y Oz type compounds formed by hydrogenation on the surface of the cathode (33) of the electrolyzer (1 10);
- des moyens pour évacuer l'oxygène et l'eau générés à l'anode par la réaction d'électrolyse de la vapeur d'eau. means for evacuating the oxygen and water generated at the anode by the electrolysis reaction of the water vapor.
16. Système de traitement de gaz carbonés par hydrogénation électrochimique (100) selon la revendication 15 caractérisé en ce que les moyens de chauffage sont formés par une chaudière.
16. A system for treating electrochemically hydrogenated carbonaceous gases (100) according to claim 15, characterized in that the heating means are formed by a boiler.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR1159223A FR2981369B1 (en) | 2011-10-12 | 2011-10-12 | METHOD AND SYSTEM FOR TREATING CARBON GASES BY ELECTROCHEMICAL HYDROGENATION FOR OBTAINING A CXHYOZ-TYPE COMPOUND |
| PCT/FR2012/052319 WO2013054053A2 (en) | 2011-10-12 | 2012-10-11 | Method and system for treating carbon gases by electrochemical hydrogenation in order to obtain a cxhyoz compound |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EP2766514A2 true EP2766514A2 (en) | 2014-08-20 |
Family
ID=47116072
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| EP12780242.9A Withdrawn EP2766514A2 (en) | 2011-10-12 | 2012-10-11 | Method and system for treating carbon gases by electrochemical hydrogenation in order to obtain a cxhyoz compound |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20140291162A1 (en) |
| EP (1) | EP2766514A2 (en) |
| JP (1) | JP2014528519A (en) |
| CN (1) | CN104024479A (en) |
| BR (1) | BR112014008751A2 (en) |
| FR (1) | FR2981369B1 (en) |
| IN (1) | IN2014DN03032A (en) |
| RU (1) | RU2014118837A (en) |
| WO (1) | WO2013054053A2 (en) |
Families Citing this family (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB201202791D0 (en) * | 2012-02-20 | 2012-04-04 | Simpson Robert | Methods and system for energy conversion and generation |
| FR3007425B1 (en) * | 2013-06-20 | 2016-07-01 | Ifp Energies Now | NOVEL PROCESS FOR THE PRODUCTION OF FORMIC ACID |
| US11421330B2 (en) * | 2017-03-16 | 2022-08-23 | Battelle Energy Alliance, Llc | Methods for carbon dioxide hydrogenation |
| EP3691771B1 (en) | 2017-10-02 | 2023-08-16 | Battelle Energy Alliance, LLC | Methods and systems for the electrochemical reduction of carbon dioxide using switchable polarity materials |
| WO2019157507A1 (en) | 2018-02-12 | 2019-08-15 | Lanzatech, Inc. | A process for improving carbon conversion efficiency |
| JP6818711B2 (en) | 2018-03-22 | 2021-01-20 | 株式会社東芝 | Carbon dioxide electrolyzer and carbon dioxide electrolysis method |
| EP3775319B1 (en) | 2018-04-13 | 2025-07-23 | Topsoe A/S | Method for the generation of a gas mixture comprising carbon monoxide, carbon dioxide and hydrogen and for performing a hydroformylation |
| CA3095524A1 (en) * | 2018-04-13 | 2019-10-17 | Haldor Topsoe A/S | A method for generating gas mixtures comprising carbon monoxide and carbon dioxide for use in synthesis reactions |
| CN112203757A (en) | 2018-05-31 | 2021-01-08 | 托普索公司 | Heated endothermic reaction by resistive heating |
| EP3574991A1 (en) | 2018-05-31 | 2019-12-04 | Haldor Topsøe A/S | Steam reforming heated by resistance heating |
| JP6951310B2 (en) | 2018-09-19 | 2021-10-20 | 株式会社東芝 | Electrochemical reactor |
| EP3670705B1 (en) * | 2018-12-21 | 2022-02-02 | L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude | Carbon dioxide conversion process |
| CN110311161B (en) * | 2019-06-21 | 2022-04-08 | 大连理工大学 | Membrane method for regulating and controlling CO in electrochemical hydrogen pump2Method for cathodic potential in hydrogenation reactor |
| EP4038014A1 (en) | 2019-10-01 | 2022-08-10 | Haldor Topsøe A/S | On demand synthesis gas from methanol |
| WO2021063793A1 (en) | 2019-10-01 | 2021-04-08 | Haldor Topsøe A/S | Offshore reforming installation or vessel |
| CA3148729A1 (en) | 2019-10-01 | 2021-04-08 | Haldor Topsoe A/S | On demand hydrogen from ammonia |
| KR20220074922A (en) | 2019-10-01 | 2022-06-03 | 할도르 토프쉐 에이/에스 | Customized hydrogen from methanol |
| CA3148730A1 (en) | 2019-10-01 | 2021-04-08 | Haldor Topsoe A/S | Cyanide on demand |
| WO2021063792A1 (en) | 2019-10-01 | 2021-04-08 | Haldor Topsøe A/S | Synthesis gas on demand |
| US12246299B2 (en) | 2019-11-12 | 2025-03-11 | Haldor Topsøe A/S | Electric steam cracker |
| JP7520757B2 (en) | 2021-03-18 | 2024-07-23 | 株式会社東芝 | Carbon Dioxide Electrolysis Device |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1066417B1 (en) * | 1998-03-01 | 2005-04-20 | Klaus Rennebeck | Method and device for obtaining synthesis gas |
| DE102006035893A1 (en) * | 2006-07-31 | 2008-02-07 | Wolf, Bodo M., Dr. | Process for the reprocessing of combustion products of fossil fuels |
| KR20100031500A (en) * | 2007-05-04 | 2010-03-22 | 프린시플 에너지 솔루션스, 인코포레이티드 | Production of hydrocarbons from carbon and hydrogen sources |
| FR2919618B1 (en) * | 2007-08-02 | 2009-11-13 | Commissariat Energie Atomique | HIGH TEMPERATURE AND HIGH PRESSURE ELECTROLYSIS WITH ALLOTHERMIC OPERATION AND HIGH PRODUCTION CAPACITY |
| FR2931168B1 (en) | 2008-05-15 | 2010-07-30 | Areva | PROCESS FOR PRODUCING CXHYOZ COMPOUNDS BY REDUCING CARBON DIOXIDE (CO2) AND / OR CARBON MONOXIDE (CO) |
| FR2939450B1 (en) * | 2008-12-05 | 2013-11-01 | Alex Hr Roustaei | SYSTEM FOR THE PRODUCTION, CONVERSION AND RETURN OF H2 IN GAS-LIQUID-GAS CYCLE WITH ABSORPTION OF CO2 TO EVERY CHANGE OF STATE, USING A DOUBLE ALKALINE ELECTROLYSIS BASED ON NANOPARTICLES |
-
2011
- 2011-10-12 FR FR1159223A patent/FR2981369B1/en not_active Expired - Fee Related
-
2012
- 2012-10-11 WO PCT/FR2012/052319 patent/WO2013054053A2/en not_active Ceased
- 2012-10-11 EP EP12780242.9A patent/EP2766514A2/en not_active Withdrawn
- 2012-10-11 BR BR112014008751A patent/BR112014008751A2/en not_active Application Discontinuation
- 2012-10-11 IN IN3032DEN2014 patent/IN2014DN03032A/en unknown
- 2012-10-11 JP JP2014535150A patent/JP2014528519A/en active Pending
- 2012-10-11 RU RU2014118837/04A patent/RU2014118837A/en not_active Application Discontinuation
- 2012-10-11 CN CN201280058046.8A patent/CN104024479A/en active Pending
- 2012-10-11 US US14/350,837 patent/US20140291162A1/en not_active Abandoned
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| See references of WO2013054053A2 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2014118837A (en) | 2015-11-20 |
| CN104024479A (en) | 2014-09-03 |
| WO2013054053A2 (en) | 2013-04-18 |
| FR2981369B1 (en) | 2013-11-15 |
| US20140291162A1 (en) | 2014-10-02 |
| IN2014DN03032A (en) | 2015-05-08 |
| FR2981369A1 (en) | 2013-04-19 |
| JP2014528519A (en) | 2014-10-27 |
| BR112014008751A2 (en) | 2017-04-25 |
| WO2013054053A3 (en) | 2013-06-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2766514A2 (en) | Method and system for treating carbon gases by electrochemical hydrogenation in order to obtain a cxhyoz compound | |
| EP3502317B1 (en) | Method for operating in start-up mode or stand-by mode a power-to-gas unit comprising a plurality of high-temperature electrolysis (soec) or co-electrolysis reactors | |
| EP3077574B1 (en) | Method for operating an soec-type stack reactor for producing methane in the absence of available electricity | |
| EP2984209B1 (en) | Methods for producing combustible gas from the electrolysis of water (hte) or co-electrolysis with h2o/co2 in the same chamber, and associated catalytic reactor and system | |
| CA2980664C (en) | Sofc-based system for generating electricity with closed-loop circulation of carbonated species | |
| WO2013053858A1 (en) | Method for generating hydrogen and oxygen by steam electrolysis | |
| WO2009150352A2 (en) | Process for producing compounds of the c<sb>x</sb>h<sb>y</sb>o<sb>2</sb> type by reduction of carbon dioxide (co<sb>2</sb>) and/or carbon monoxide (co) | |
| EP2782175B1 (en) | Method for manufacturing a membrane-electrode assembly | |
| EP1423331A1 (en) | Method and device for producing a gas rich in hydrogen by thermal pyrolysis of hydrocarbons | |
| CA3032375A1 (en) | System for regulating the temperature and pressure of a high-temperature electrolyser (soec) reversibly operating as a fuel cell stack (sofc) | |
| FR3074971A1 (en) | REVERSIBLE STORAGE AND ELECTRICITY STORAGE SYSTEM COMPRISING AN ELECTROCHEMICAL CONVERTER (SOFC / SOEC) COUPLED TO A COMPRESSED AIR STORAGE / CLEANING SYSTEM (CAES) | |
| WO2014202855A1 (en) | Method of producing formic acid | |
| WO2019193283A1 (en) | Electrochemical method for producing pressurised gaseous hydrogen by electrolysis then by electrochemical conversion | |
| EP2129622A2 (en) | Hydrogen production by water dissociation in the presence of sno using the sno2/sno couple in a series of thermochemical reactions | |
| EP4259851B1 (en) | Method of operating a fuel cell sofc or a reactor soec in hot stand-by modus | |
| CA3201721C (en) | Method for operating in hot stand-by mode a sofc fuel cell or soec reactor | |
| WO2002062700A2 (en) | Method and device for producing hydrogen by partial oxidation of hydrocarbon fuels | |
| BE1031541B1 (en) | ELECTROLYSIS UNIT WITH INCREASED PRODUCTIVITY AND AVAILABILITY | |
| EP1525635B1 (en) | Electric motive power system for motor vehicle and method for using a fuel cell | |
| EP3174793A1 (en) | Method for managing fluids necessary for the operation of a vehicle and device for implementing same |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PUAI | Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012 |
|
| 17P | Request for examination filed |
Effective date: 20140408 |
|
| AK | Designated contracting states |
Kind code of ref document: A2 Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR |
|
| DAX | Request for extension of the european patent (deleted) | ||
| STAA | Information on the status of an ep patent application or granted ep patent |
Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN |
|
| 18D | Application deemed to be withdrawn |
Effective date: 20170503 |