具有变温重整的质子传导固体氧化物燃料电池系统

摘要

本发明提供对从燃料电池产生能量方法的改进。称为变温重整的循环重整过程提供一种制备用于质子传导固体氧化物燃料电池的含氢合成气体的有效方式。在一个实施例中，至少一些在变温重整过程中首先产生的合成气体与空气燃烧以为变温重整过程再生步骤提供热量。在TSR中制备的合成气体特别适合于质子传导固体氧化物燃料电池。

主权项

一种从具有阳极和阴极的质子传导固体氧化物燃料电池产生电能的方法，所述方法包括：(a)以循环重整和再生过程中的蒸汽重整含烃原料，包括：i.在重整条件下以至少500hr‑1的空速引导所述原料和蒸汽通过包括床填充材料和重整催化剂的反应器的第一区；ii.使至少一部分步骤i的产物通过包括床填充材料的反应器的第二区，并将热量从所述产物传递至所述填充材料；iii.从所述第二区移走基本上所有产物，所述产物包括富氢合成气体；iv.将含氧气体引入所述第二区、使该气体和燃料在邻近第一和第二区界面的区域燃烧，以产生热和燃烧产物，并将燃烧热传送至所述第一区的床填充材料；v.从所述第一区移走基本上所有燃烧产物；(b)将步骤iii的所述重整产物供应至质子传导固体氧化物燃料电池的阳极区域，并将含氧气体供应至所述燃料电池的阴极区域，以产生电能，其中供应到阴极的空气具有从1.0至1.5的氧化学计量；(c)通过将较大比例的阴极的流出物引至重整器原料而获得较高的蒸汽与碳比率。