[发明专利]通过电化学加氢处理碳气体以获得CxHyOz化合物的方法和系统

权利要求书

1.通过电化学加氢处理CO₂和/或CO以获得C_xH_yO_z型化合物的方法，其中x≥1，0<y≤(2x+2)，z在0和2x之间，所述CO₂和/或CO是由通过加热装置(160)燃烧碳产品获得的，所述方法包括：

-将热从加热装置(160)传递至质子传导电解槽(110)使得所述电解槽(110)达到适于电解蒸汽的操作温度(T1)的步骤，所述质子传导电解槽(110)包含置于阳极(32)和阴极(33)之间的质子传导膜(31)；

-在质子传导电解槽(110)的阴极(33)处进给由所述加热装置(160)产生的CO₂和/或CO的步骤；

-在所述电解槽(110)的阳极(32)进给蒸汽的步骤；

-在阳极(32)氧化蒸汽的步骤；

-在所述氧化步骤后，在质子传导膜(31)中产生质子化物质的步骤；

-在所述质子传导膜(31)中迁移所述质子化物质的步骤；

-在阴极(33)表面上以活性氢原子的形式还原所述质子化物质的步骤；

-在电解槽(110)的阴极(33)表面上依靠所述活性氢原子对CO₂和/或CO进行加氢的步骤，所述加氢步骤使得能够形成C_XH_yO_Z型化合物，其中x≥1，0<y≤(2x+2)和0≤z≤2x。

2.根据权利要求1的通过电化学加氢处理CO₂和/或CO的方法，其特征在于，所述方法包括使用通过加氢生成的C_XH_yO_Z型化合物作为所述加热装置(160)的燃料的步骤。

3.根据权利要求1至2之一的通过电化学加氢处理CO₂和/或CO的方法，其特征在于，在使用C_XH_yO_Z型化合物作为所述加热装置(160)的燃料之前，所述方法包括相分离步骤，使得能够唯一地注入气相C_XH_yO_z型化合物到加热装置(160)中。

4.根据权利要求1至3之一的通过电化学加氢处理CO₂和/或CO的方法，其特征在于，在电解槽(110)的阴极(32)处引入由所述加热装置(160)产生的CO₂和/或CO的所述步骤之前，所述方法包括纯化由所述加热装置产生的CO₂和/或CO以获得纯的CO₂和/或CO的步骤。

5.根据权利要求1至4之一的通过电化学加氢处理CO₂和/或CO的方法，其特征在于，所述在阳极(32)氧化蒸汽的步骤在电解槽(110)的出口产生氧。

6.根据权利要求5的通过电化学加氢处理CO₂和/或CO的方法，其特征在于，所述方法包括相分离由所述电解槽(110)产生的氧的步骤。

7.根据权利要求5至6之一的通过电化学加氢处理CO₂和/或CO的方法，其特征在于，所述方法包括将气态氧再注入到所述加热装置(160)中的步骤。

8.根据权利要求1至7之一的通过电化学加氢处理CO₂和/或CO的方法，其特征在于，所述方法包括控制所形成的C_XH_yOZ型化合物的性质随施加到电解槽(110)的端子或阴极(33)上的电势和/或电流变化的步骤。

9.根据权利要求1至8之一的通过电化学加氢处理CO₂和/或CO的方法，其特征在于，所形成的C_XH_yO_Z型化合物属于烷烃或烯烃或炔烃家族，其为取代的或未取代的、能够包括一个或多个的醇或醛或酮或缩醛或醚或过氧化物或酯或酐官能团。

10.根据权利要求1至9之一的通过电化学加氢处理CO₂和/或CO的方法，其特征在于，所形成的C_XH_yO_Z型化合物是碳化合物燃料。