[发明专利]用于燃料电池应用的液体燃料脱硫的方法和系统

权利要求书

1.一种用于将用于与燃料电池相连的液体化石燃料的脱硫方法，所述方法包括以下步骤：

(a)蒸发所选择的液体化石燃料，并且随后在固定床反应器中在催化剂之上用氢气处理，由此使硫物质全部/部分转化，大部分转化为挥发性的硫物质H₂S和/或COS，

(b)全部或部分脱除所形成的挥发性硫物质，和

(c)在相连的燃料重整单元中将产物转化为大部分是合成气，

然后将所得到的合成气供给到SOFC系统。

2.如权利要求1所述的方法，其中在步骤(a)中，蒸发所选择的液体化石燃料和随后在固定床反应器中用氢气催化处理是在低于5bar(绝对值)，优选低于2bar(绝对值)，且最优选接近环境压力的压力下进行。

3.如权利要求1或2所述的方法，其中该燃料电池是固体氧化物燃料电池(SOFC)。

4.如权利要求1所述的方法，其中该催化剂是高活性加氢处理(HAHT)催化剂。

5.一种用于采用前述任一项权利要求所述的方法对液体化石燃料脱硫的系统，所述系统包括：

蒸发器单元(1)，其中液体燃料首先被蒸发；气相加氢脱硫器形式的固定床反应器(2)，其中在高活性加氢裂化/加氢处理催化剂之上于常压下用氢气处理燃料，由此使硫物质转化为H₂S；吸附器(3)，其中所产生的硫化氢能被吸附于催化床上；和燃料重整器(4)，其中燃料产物被转化为将供给到SOFC系统(6)的合成气。

6.如权利要求5所述的系统，其中该蒸发器单元(1)包括液体喷射装置，其具有在室温下将燃料雾化至进入包含氢气和/或蒸汽的热气体混合物中的非常小的液滴尺寸的能力；和蒸发室，其被设计为使燃料液滴在到达室壁之前蒸发在气体流中。

7.如权利要求6所述的系统，其中该液体喷射装置是压电式喷嘴。

8.如权利要求6所述的系统，其中在该蒸发器单元(1)中的该喷嘴将燃料雾化至低于1000μm，优选低于100μm的平均液滴尺寸。

9.如权利要求5所述的系统，还包括循环泵(5)，通过使来自循环气体的水冷凝出来并且将其供给到该燃料重整单元(4)来提高吸附效率。

10.如权利要求5所述的系统，其中该燃料处理单元是用于催化部分氧化的单元、蒸汽重整器或自热重整器(ATR)。

11.如权利要求5所述的系统，其中该SOFC系统(6)包括SOFC堆(多个堆)和任何SOFC堆燃料进料气体预处理和后处理单元，如SOFC堆燃料预处理和SOFC堆废气燃烧单元，但不限于此。