在费‑托合成中集成熔融碳酸盐燃料电池的制作方法与工艺

技术特征：
1.一种合成烃质化合物的方法，所述方法包括将包含可重整燃料的燃料料流引入熔融碳酸盐燃料电池的阳极、与阳极相关的内部重整元件或其组合；将包含CO2和O2的阴极入口料流引入熔融碳酸盐燃料电池的阴极入口；在熔融碳酸盐燃料电池内产生电力；产生包含H2、CO、H2O和至少20体积％CO2的阳极排气；在有效费-托条件下在变换费-托催化剂存在下使至少部分阳极排气反应以生成至少一种气体产物和至少一种非气体产物，其中所述至少部分阳极排气中CO2浓度为阳极排气中CO2浓度的至少80％；和将至少一种气体产物的至少一部分再循环至阴极入口。2.权利要求1的方法，其中阳极排气中H2:CO比率为至少2.5:1。3.权利要求1的方法，其中所述再循环步骤包括：从至少一种气体产物中除去CO2以产生包含CO2的料流和包含CO2、CO和H2的分离的合成气流出物，从而使包含CO2的料流的CO2含量大于至少一种气体产物中的CO2含量；和将至少部分分离的合成气流出物再循环至阴极入口。4.权利要求3的方法，其中在将至少部分分离的合成气流出物再循环至阴极入口之前将其氧化。5.权利要求1的方法，还包括在使至少部分阳极排气在有效费-托条件下反应之前压缩阳极排气、至少部分阳极排气或其组合。6.权利要求1的方法，其中费-托催化剂包含Fe。7.权利要求1的方法，还包括将至少部分阳极排气料流暴露于水煤气变换催化剂以形成变换的阳极排气，和然后从至少部分变换的阳极排气中除去水和CO2。8.权利要求1的方法，其中所述阴极入口料流包括来自燃气轮机的排气。9.权利要求1的方法，其中阳极排气具有至少3.0:1的H2:CO的比率。10.权利要求1的方法，其中引入阳极、与阳极相关的内部重整元件或其组合的可重整燃料的量比在熔融碳酸盐燃料电池中反应发电的氢气的量大至少75％。11.权利要求1的方法，其中阳极排气中合成气的净摩尔数与阴极排气中CO2的摩尔数的比率为至少2.0:1。12.权利要求1的方法，其中阳极中的燃料利用率为50％或更少且阴极中的CO2利用率为至少60％。13.权利要求1的方法，其中运行所述熔融碳酸盐燃料电池从而以至少150mA/cm2的电流密度产生电能和产生至少40mW/cm2废热，所述方法还包括进行有效量的吸热反应，以将阳极入口和阳极出口之间的温差保持为100℃或更低。14.权利要求13的方法，其中进行吸热反应以消耗至少40％废热。15.权利要求1的方法，其中熔融碳酸盐燃料电池的电效率为10％至40％，且燃料电池的总燃料电池效率为至少55％。16.权利要求1的方法，其中所述熔融碳酸盐燃料电池在0.25至1.0的热比率下运行。17.一种合成烃质化合物的方法，所述方法包括：将包含可重整燃料的燃料料流引入熔融碳酸盐燃料电池的阳极、与阳极相关的内部重整元件或其组合；将包含CO2和O2的阴极入口料流引入熔融碳酸盐燃料电池的阴极入口；在熔融碳酸盐燃料电池内产生电力；产生包含H2、CO、H2O和至少20体积％CO2的阳极排气；在有效费-托条件下在变换费-托催化剂存在下使至少部分阳极排气反应以生成至少一种气体产物和至少一种非气体产物，其中所述至少部分阳极排气中CO2浓度为阳极排气中CO2浓度的至少80％，其中引入阳极、与阳极相关的内部重整元件或其组合的可重整燃料的量提供至少1.5的可重整燃料过剩率。18.权利要求17的方法，还包括将至少部分气体产物再循环至阳极入口、阴极入口或其组合。19.权利要求18的方法，其中所述再循环步骤包括：从至少一种气体产物中除去CO2以产生包含CO2的料流和包含CO2、CO和H2的分离的合成气流出物；和将至少部分分离的合成气流出物再循环至阴极入口。20.权利要求19的方法，其中在将至少部分分离的合成气流出物再循环至阴极入口之前将其氧化。21.权利要求18的方法，其中所述至少一种气体产物包含含有(i)未反应的H2、(ii)未反应的CO和(iii)C4-烃质和/或C4-氧化合物中的一种或多种的尾气料流。