SYNTHESIS GAS PRODUCTION FROM CO2 AND H2O IN A CO-ELECTROLYSIS

• Main Author: RUGER, DIETMAR
• Format: Patent
• Language: English; French
• Published: 04.10.2022
• Subjects: APPARATUS THEREFOR; CHEMISTRY; ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTIONOF COMPOUNDS OR NON-METALS; FUELS; LUBRICANTS; METALLURGY; PEAT; PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; PURIFYING OR MODIFYING THE CHEMICAL COMPOSITION OF COMBUSTIBLEGASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE

The invention relates to a synthesis gas production process from CO2 and H2O with a co-electrolysis (9), wherein the CO2 and CH4 content of the produced gas (18) is reduced on the cathode side, wherein to this end after the co-electrolysis (9) the gas (18) of the cathode side containing H2, CO, unconverted steam and CO2 and also CH4 is additionally supplied to at least one catalytic reactor (20, 24) which favors the reverse water gas shift reaction R3 and/or the steam reforming reaction R4 and/or to at least one coke-filled container (20, 24) which favors the reactions R5 and/or R6 and/or R7 where: R3: CO2 + H2 ? CO + H2O; R4: CH4 + H2O ? CO + 3 H2; R5: CO2 + C ? 2 CO; R6: H2O + C ? CO + H2; R7: 2 H2 + C ? CH4, wherein during the supplying to the at least one catalytic reactor (20, 24) and/or at least one coke-filled container (20, 24) a preheating using at least one electrically operated heater (19, 23) is effected. The invention further relates to a synthesis gas production assembly for producing synthesis gas from CO2 and H2O with a co-electrolysis (9) and with an inventive synthesis gas production process comprising: at least one electrolysis stack (9) and arranged downstream of the electrolysis stack (9) at least one reactor (20, 24) which favors the reverse water gas shift reaction R3 and/or the steam reforming reaction R4 and/or at least one coke-filled container (20, 24) which favors the reactions R5 and/or R6 and/or R7, wherein upstream of the electrolysis stack (9, 35, 46, 53) and/or upstream of or in the catalytic reactor (20, 24) and/or coke-filled container (20, 24) at least one temperature increasing means or recuperator (6, 48, 55) and/or an electric heater (7, 19, 23, 34, 51) is provided. L'invention concerne un procédé de production de gaz de synthèse à partir de CO2 et H2O avec co-électrolyse (9), selon lequel la teneur en CO2 et CH4 du gaz produit (18) est réduite côté cathode (17). À cet effet, après la co-électrolyse (9) le gaz (18) du côté cathode, contenant H2, vapeur d'eau n'ayant pas réagi, CO, et CO2 et CH4, est en outre amené à au moins un réacteur catalytique (20, 24) favorisant la réaction inverse de décalage eau-gaz R3 et/ou la réaction de reformage vapeur R4 et/ou à au moins un récipient (20, 24) rempli de coke favorisant les réactions R5 et/ou R6 et/ou R7 : R3 : CO2 + H2CO ? CO + H2O ; R4 : CH4 + H2O ? CO + 3 H2 ; R5 : CO2 + C ? 2 CO ; R6 : H2O + C ? CO + H2 ; R7 : 2 H2 + C ? CH4, un préchauffage au moyen d'au moins un élément chauffant (19, 23) fonctionnant à l'énergie électrique étant effectué pendant l'alimentation à l'au moins un réacteur catalytique (20, 24) et/ou à l'au moins un récipient (20, 24) rempli de coke. En outre, l'invention concerne un agencement de production de gaz de synthèse pour produire du gaz de synthèse à partir de CO2 et H2O avec co-électrolyse (9) et avec un procédé de production de gaz de synthèse selon l'invention comprenant : au moins une pile d'électrolyse (9) et, disposée en aval de la pile d'électrolyse (9), au moins un réacteur catalytique (20, 24) qui favorise la réaction inverse de déplacement eau-gaz R3 et/ou la réaction de reformage vapeur R4 et/ou au moins un récipient (20, 24) qui est rempli de coke et qui favorise les réactions R5 et/ou R6 et/ou R7, au moins un dispositif augmentant la température ou un récupérateur (6, 48, 55) et/ou un chauffage électrique (7, 19, 23, 34, 51) étant prévu en amont de la pile d'électrolyse (9, 35, 46, 53) et/ou en amont de ou dans le réacteur catalytique (20, 24) et/ou en amont de ou dans le récipient (20, 24) rempli de coke.