高能發電廠燃料以及CO或CO₂封存方法

2023-05-10 14:56:31 1

專利名稱：高能發電廠燃料以及CO或CO2封存方法
高能發電廠燃料以及CO或CO2封存方法與其他申請關係本申請要求於2009年11月19日提交的美國專利臨時申請序列號61/281，668， 確認號5332(授權的外國申請許可)和於2009年7月3日提交的美國臨時專利申請序列號61/270，035，確認號9380 (授權的外國申請許可)的申請日的權益，且是2009年7月 I日提交的共同未決的國際專利申請序列號PCT/US2009/003934的部分繼續申請，其要求 2008年7月I日提交的美國臨時專利申請序列號61/133，596的申請日的權益；且其還要求 2008年11月19日提交的美國臨時專利申請序列號61/199，837、2008年11月19日提交的 61/199，761、2008 年 12 月 10 日提交的 61/201，464、2008 年 11 月 19 日提交的 61/199，760、 2008年11月19日提交的61/199，828和2009年2月24日提交的61/208，483的申請日的權益，所有這些申請的公開內容通過引用併入本文。
背景技術：
發明領域本發明大體涉及用於產生高能量密度的清潔燃燒燃料的系統，所述產生高能量密度的清潔燃燒燃料是作為其自身過程的或是同時具有處理髮電廠或其他釋放CO或CO2的工業過程的廢氣輸出的另外的益處。在本發明中，當使用碳中性或碳負性原料，例如城市固體廢物、生物質和/或藻類來減少溫室氣體排放至大氣時，也產生高能量密度的可再生燃料。現有技術描述全世界關注全球氣候變化。以前，這稱為「全球變暖」，但目前想法引導人類更多地將其看作是全球氣候變化。許多人覺得人類，且更具體地溫室氣體，是造成全球氣候變化的重要部分的原因。存在對比用於處理可再生的或其他的反應物、來自發電廠或其他製造過程的廢氣流的常規系統更能量有效、更成本有效和尺寸更小的CO2封存系統或可再生能源產生系統的需求。發明概述根據本發明的第一方法方面，提供了一種大規模製造燃料的方法。在本發明的該方法方面的有利的實施方式中，燃料可集中於約C9的平均碳數和約3的氫比。該方法包括以下步驟將廢棄材料供應到等離子體熔化器；將電能供應到等離子體熔化器；將水供應到等離子體熔化器；從等離子體熔化器提取合成氣；從合成氣提取氫；以及由在提取氫的步驟中產生的氫形成燃料。
在一個實施方式中，將水供應到等離子體熔化器的步驟包括將蒸汽供應到等離子體熔化器的步驟。將廢棄材料供應到等離子體熔化器的步驟包括將城市廢物供應到等離子體熔化器的步驟。另外，將廢棄材料供應到等離子體熔化器的步驟包括將城市固體廢物供應到等離子體熔化器的步驟，且將廢棄材料供應到等離子體熔化器的步驟包括將生物質供應到等離子體熔化器的步驟，生物質是為了供應到等離子體熔化器的目的而專門培育的， 且在一些實施方式中為藻類。在本發明的另外的實施方式中，從合成氣提取氫的步驟包括以下步驟使合成氣經歷水煤氣變換過程以形成氫和二氧化碳的混合物，以及從氫和二氧化碳的混合物提取氫。在一些實施方式中，從氫和二氧化碳的混合物提取氫的步驟包括使氫和二氧化碳混合物的混合物經歷變壓吸附過程的步驟。在一些實施方式中，從氫和二氧化碳的混合物提取氫的步驟包括使氫和二氧化碳混合物的混合物經歷分子篩或膜的步驟。另外，從氫和二氧化碳的混合物提取氫的步驟包括使氫和二氧化碳的混合物經歷乙醇胺水溶液的步驟。在另外的實施方式中，在進行使合成氣經歷水煤氣變換過程以形成氫和二氧化碳的混合物的步驟之前，提供預處理等離子體熔化器的輸出以進行合成氣的清潔的步驟。另外，在本發明的一些實施方式中，在進行使合成氣經歷水煤氣變換過程以形成氫和二氧化碳的混合物的步驟之前，提供預處理等離子體熔化器的輸出以進行合成氣的分離的步驟。在本發明的另外的實施方式中，由在提取氫的步驟中產生的氫形成燃料的步驟包括使氫經歷顆粒型(pellet style)費託催化過程的步驟。在進行由在提取氫的步驟中產生的氫形成燃料的步驟之前，提供通過調節費託催化過程中的一氧化碳和氫的摩爾比來優化燃料的生產的另外的步驟。此外，調節費託催化過程中的一氧化碳和氫的摩爾比的步驟包括將氫和一氧化碳的混合物供應到費託催化過程的步驟。在一些實施方式中，該步驟包括轉移通過等離子體熔化器產生的氫和一氧化碳的一部分的步驟，該步驟在進行清潔通過等離子體熔化器產生的氫和一氧化碳的步驟之後進行。在本發明的另外的實施方式中，還提供從等離子體熔化器提取熔渣的步驟。等離子體熔化器以熱解模式操作。根據本發明的系統方面，提供了一種用於處理由發電廠排出的廢氣流的系統，該系統包括在費託催化劑反應器中處理廢氣流的步驟，費託催化劑反應器被優化以產生具有約3的氫比的平均約C9的燃料。在本發明的單獨的實施方式中，廢氣流含有CO或C02。另外，在一些實施方式中，廢氣流為全部煙道的廢氣流(full stack exhaust stream)。在一些實施方式中，費託催化劑反應器為顆粒型甲醇反應器，其為泡沫反應器或α-氧化鋁泡沫反應器。在本發明的一些實施方式中，另外提供了用於產生用於在甲醇反應器中反應的H2 的等離子體室。由發電廠排出的廢氣流的一部分在等離子體室中被消耗。在另外的實施方式中，提供了用於產生H2的流化床。在一些實施方式中，採用用於產生4的蒸汽過程，且在一些這樣的實施方式中，提供用於產生4的蒸汽重整過程。在一些實施方式中，使用由等離子體廢氣中的顯熱驅動的二級蒸汽重整過程，以產生另外量的η2。在本發明的一些實施方式中，採用水解過程以產生Η2。在另外的實施方式中，還提供了藻類反應器，以將封存的CO2轉化成02。藻類暴露於發電廠的廢氣流，以從廢氣流提取營養物來增強藻類的生長。
在一些實施方式中，等離子體室在其高溫區域接收被還原成CO的元素狀態的CO。 在另外的實施方式中，廢氣流和甲醇被冷卻到低於65 °C的溫度，以使液體燃料沉澱出來。燃料作為能源被再燒。根據本發明的另外的系統方面，提供了一種用於處理由發電廠排出的廢氣流的系統。該系統包括等離子體室，其用於在其高溫區域接收被還原成CO的元素狀態的CO。在本發明的具體的示例性實施方式的方法方面，提供了在顆粒型、泡沫型或 α -氧化招泡沫型(alpha alumina oxide foam style)費託催化劑中處理原料和廢氣流的步驟。已開發了具有具體的α型和使其產物輸出集中於約C9值的操作條件的催化劑。這種有利的設計可平衡(leverage)其高的冷凝溫度，尤其當與泡沫型費託催化劑的有利的高流動、高轉化性質組合時。平均C9化合物將在126°C下冷凝。這種高溫允許該過程以能量有效的方式捕獲CO或CO2。CH比還約為I : 3. 4，這形成非常清潔的燃燒燃料。本發明大體涉及用於封存來自某過程或廢氣流的CO2和/或CO的有效的方法和系統。然後CO或CO2轉化成當前高能量密度的燃料並且用作可輸送的燃料或在需要熱量的製造過程中燃燒。當使用碳中性或碳負性原料時，例如生物質、城市固體廢物和藻類，顯著減少溫室氣體排放至大氣。在另外的實施方式中，提供了等離子體室，其用於在其高溫區域接收C02，CO2從而被變換或還原。附圖簡述通過閱讀下面的詳述，連同附圖，將有助於理解本發明，其中圖I是排出溫室氣體廢氣的多個發電廠和工業過程的簡化的示意圖，所述溫室氣體廢氣在改進的費託反應器和燃料冷凝系統中被處理；圖2是圖I示出的系統的進一步的實施方式的簡化的示意圖，其中多個發電廠和工業過程排出溫室氣體廢氣，該溫室氣體廢氣在費託反應器和燃料冷凝系統中被處理；和圖3是不使用工業廢氣流作為原料的燃料製造系統的簡化的示意圖。詳述圖I示出了多個工廠，尤其是常規的發電廠101、02注入的煤廠102、產生CO2的工廠103(氨、H2、環氧乙烷和天然氣)。燃煤常規發電廠101每千瓦時(「kW-h」)釋放約兩磅⑶2。清潔競爭者(cleaner competitor)是常規的天然氣發電廠。其看上去基本上與常規的燃煤發電廠相同，然而每千瓦時將僅排放約I. 3磅C02。所有這些工廠為全球溫室氣體存量的主要貢獻者。工廠102、103和104示出每個工廠廢氣體積不斷增大的CO2濃度。然而，由發電廠101排放的每廢氣體積中的CO2的低的比使得CO2的封存昂貴且困難。一些發電廠系統已證實能夠實現便宜和容易的CO2封存，但它們是資本和能量密集的。在CO或CO2被封存後，其仍必須被保存在常規的封存系統(未示出)中。此外，儲存0)2是昂貴的和有爭議的。 然而，本發明能夠在現場處理CO2,並且儲存CO2不是必須的。當使用碳中性或碳負性原料， 例如藻類時，這是尤其可行的。在藻類反應器，例如藻類反應器137 (圖2)中，後加工0)2能夠進行碳負性操作。再次參考

圖1，工廠廢氣流106被輸送到等離子體室130，然後至費託反應器118。 通常小的百分比的流被供給到等離子體反應器130。在本發明的一些實施方式中，費託反應器118為泡沫或氧化鋁泡沫反應器，但可以是將CO2轉化成平均約C9的碳鏈的任何結構。等離子體室130用作氫發生器。在實施本發明時，可使用任何合適的氫發生器。然而，在現存技術中，等離子體反應器是最有效的一種，因此在本發明的這一實施方式中示出。在其他實施方式中，還可使用常規的氣化器(未示出)或流化床(未示出)。等離子體室130可由若干原料105中的任何一個供應。這些包括化石燃料例如煤、有害廢物、醫療廢物、放射性廢物、城市廢物，或碳負性燃料例如藻類。在本發明的這一具體示例的實施方式中，等離子體室將排出主要由處於約1200°C的溫度的合成氣組成的產品氣體。該流含有在流動流110被提取的相當多的顯熱能量，以使碳為有效的電能或蒸汽能。在圖I示出的本發明的具體的示例性實施方式中，蒸汽重整過程135直接在高溫等離子體流動流中或間接地在閉合環路熱傳遞系統中操作，以產生另外的H2。在碳入口 107提供的碳，從常規來源如甲醇(未示出)或從非常規來源如半消耗的粉煤灰(semi-spent fly ash)(未示出)獲得。然後合成氣110通過變壓吸附器132和 134來處理，以從CO分離H2。在實施本發明時，任何常規形式的分離體系，例如膜/分子篩 (未示出)、水溶液(未示出)、變壓吸附器(未示出)等，可用於本發明的其他實施方式中， 以分離出H2。然後將H2輸送到費託催化劑反應器118，在該實施方式中，H2與工廠廢氣流 106合併。在本發明的單獨的實施方式中，費託催化劑反應器118可以是常規的反應器或在理想化應用中其可以是泡沫反應器或α氧化鋁泡沫反應器。α氧化鋁泡沫反應器比常規的反應器容納明顯更大的流速，在實施本發明時，這種增大的流動是有利的。工廠廢氣106和H2在費託催化劑反應器118中進行放熱反應。在本發明的這一實施方式中，所產生的熱提取為蒸汽117，蒸汽117可用於本文公開的過程的許多部分，例如在等離子體反應器130中(用於輸送的連接件未示出)，蒸汽重整室135 (用於輸送的連接件未示出)，或作為城市蒸汽。在該實施方式中，然後將費託催化劑反應器出口 107的合併的燃料和廢氣遞送到熱交換器136。在該實施方式中，通過使用冷水，熱交換器136使氣體混合物的溫度低於65 °C，這在一個大氣壓的壓力下在液體高能燃料出口 112處沉澱出液體形式的產物燃料。出口 112處的液體燃料與CO和或CO2耗盡的工廠廢氣分離，在本發明的這一具體的示例性實施方式中，CO和或CO2耗盡的工廠廢氣然後從CO2還原廢氣出口 111 排到大氣。液體高能燃料可被銷售或再循環到任何設備，以產生熱。來自合成氣的CO，在本發明的這一實施方式中在CO產物出口 113可得到，可作為產品被銷售，或在本發明的一些實施方式中，可被再引入到等離子體室130的高溫區域(未示出)，等離子體室130可在約7000°C下操作，以還原成元素形式的碳和氧。在一些實施方式中，可通過微波能量、磁等離子體成形、UHF能量、電暈放電或雷射能量(未示出)來輔助該過程。另外，可將CO再引入到工廠，以作為燃料燃燒，產生約323BTU/cuft。圖2是圖I示出的系統的另外的實施方式的簡化的示意圖，其中多個發電廠排出在費託催化劑反應器和燃料冷凝系統中被處理的溫室氣體廢氣。簡單示出已在前面討論的結構元件。在該圖中，示出本方法的另外的實例，其中提供布置在產生合成氣的等離子體室 130的下遊的氣體變換反應142。在圖2的實施方式中，任選地可採用蒸汽重整系統135 (圖 I)。在本發明的這一實施方式中，通過變壓吸附器132和134的操作已分離的CO2被藻類反應器137處理。在一些實施方式中，藻類反應器137是光反應器或混合池。另外，工廠廢氣 106的一部分被藻類處理，以提供加速生長的元素，例如氮。在本發明的其他實施方式中，可使用除變壓吸附器外的任何常規的過程，來從變換的合成氣分離C02。 在一些情況下，可能需要在無工廠廢氣流入口的偏遠位置製造高能燃料，然後被輸送到工廠，用於消耗。在圖3中示出這種實例。如果使用生物質、城市固體廢物或其他可再生組的原料的組合，本發明是尤其相關的。這將使得消耗燃料的工廠每燃燒的燃料擁有一定百分比的可再生信用(renewable credit)。廢氣將還被認為具有適當量的碳中性信用。在這種情況下，通過本發明實現前述和其他目的，這包括以下步驟將廢棄材料供應到等離子體熔化器；將電能供應到等離子體熔化器；將水供應到等離子體熔化器；從等離子體熔化器提取合成氣；從合成氣提取氫；以及由在提取氫的步驟中產生的氫形成集中於約C9的高的氫/碳比的燃料。在本發明的一個實施方式中，將水供應到等離子熔化器的步驟包括將蒸汽供應到等離子體熔化器的步驟。在本發明的有利的實施方式中，供應到等離子體熔化器的廢棄材料是城市廢物。 在其他實施方式中，廢棄材料是城市固體廢物，且在其他實施方式中，廢棄材料是生物質。 在廢棄材料是生物質的一些實施方式中，生物質是專門培育的。在本發明的一個實施方式中，從合成氣提取氫的步驟包括但不限於以下步驟使合成氣經歷水煤氣變換過程，以形成氫和二氧化碳的混合物；以及將一部分CO2流引導到藻類生物反應器或池或在等離子體室中被再處理。水煤氣變換過程主要用於從氫和二氧化碳的產物混合物提取另外的氫。在另外的實施方式中，從氫和二氧化碳的混合物提取氫的步驟包括但不限於使氫和二氧化碳混合物的混合物經歷變壓吸附過程的步驟。在一些實施方式中，從氫和二氧化碳的混合物提取氫的步驟包括但不限於使氫和二氧化碳混合物的混合物經歷分子篩或膜的步驟。在另外的實施方式中，從氫和二氧化碳的混合物提取氫的步驟包括但不限於使氫和二氧化碳混合物的混合物經歷乙醇胺水溶液的步驟。在又一個實施方式中，在進行使合成氣經歷水煤氣變換過程以形成氫和二氧化碳的混合物之前，提供預處理等離子體熔化器的輸出，以對合成氣進行清潔和分離的步驟。根據本發明的有利的實施方式中，由在提取氫的步驟中產生的氫形成產物燃料的步驟包括但不限於使氫經歷費託催化過程的步驟。在一個實施方式中，在進行由在提取氫的步驟中產生的氫形成燃料的步驟之前，提供通過調節費託催化過程中的CO和氫的摩爾比來優化燃料的生產的另外的步驟。調節費託催化過程中的CO和氫的摩爾比的步驟包括但不限於將氫和一氧化碳的混合物供應到費託催化過程的步驟。在本發明的有利的實施方式中，將氫和一氧化碳的混合物供應到費託催化過程的步驟包括但不限於轉移通過等離子體熔化器產生的氫和一氧化碳的一部分的步驟。在一個實施方式中，在進行清潔通過等離子體熔化器產生的氫和一氧化碳的步驟之後，進行轉移通過等離子體熔化器產生的氫和一氧化碳的一部分的步驟。在本發明的有利的實施方式中，提供從等離子體熔化器提取爐渣的步驟。在另外的實施方式中，將廢棄材料供應到等離子體熔化器的步驟包括但不限於將城市廢物供應到等離子體熔化器的步驟。圖3是本發明的具體的示例性實施方式的簡單的功能塊和示意圖。如在該圖中示出，燃料產生系統300接收化石燃料、城市廢物、或可布置在等離子體熔化器312中的專門培育的生物質310。在實施本發明的一些實施方式時，以熱解方式(例如，缺氧)操作該過程。在本發明的該具體的示例性實施方式中以蒸汽315的形式使用的水，被輸送到等離子體熔化器312，以促進氫和等離子體的產生。同樣，電力316被遞送到等離子體熔化器312。 富氫合成氣318在等離子體熔化器312的輸出部(未具體不出)產生，爐洛314也同樣,爐渣314隨後被除去。在本發明的一些應用中，爐渣314作為建築材料被銷售，且可呈現石纖維、再生金屬和娃酸鹽的形式，例如建築塊(building block)。在本發明的一些實施方式中，通過添加小量的焦炭或其他添加劑(未示出)，BTU含量、等離子體產生和爐渣產生還可以「脫硫 (sweetened)」。在本發明的一些實施方式中，在預處理步驟320中，合成氣被冷卻和清潔，且可被分離。在水煤氣變換反應322的輸出部，CO被處理離開清潔的合成氣。可認為隨後被汽提的廢棄二氧化碳326不是溫室氣體碳基的添加物。這是由於它可以以其整體從再生能源和可再生的能源獲得。例如，在本發明的這一實施方式中，能源可以主要是城市廢物310。在一些實施方式中，二氧化碳再循環到等離子體熔化器312，並且被再處理成CO 和氫。在處理步驟324中，使用變壓吸附過程、分子篩/膜、乙醇胺水溶液或其他過程，以分離出二氧化碳326。可將該二氧化碳的一部分引導到藻類生物反應器335或再次引導到等離子體熔化器310，用於再處理。藻類可被再次用作等離子體轉化器310的原料。來自處理步驟324的氫輸送到優化的費託催化劑過程328。在本發明的這一具體的示例性實施方式中，通過預處理步驟320獲得的CO和氫的一部分通過流量控制閥330被轉移，並供應到費託催化劑過程328。應用該轉移的流，以實現適當CO和氫的摩爾比，從而優化燃料的生產。預處理步驟320、水煤氣變換反應322和費託催化劑過程328產生熱，在本發明的一些實施方式中，產生的熱被用於將蒸汽供應到等離子體熔化器312，或者渦輪發生器(未示出)，或利用熱的任何其他過程(未示出)。雖然已通過具體的實施方式和應用描述了本發明，但根據本教導，本領域技術人員可產生另外的實施方式，而不超出本文要求保護的本發明的範圍或偏離本文要求保護的本發明的精神。因此，應理解本公開內容中的附圖和描述被提供，以促進對本發明的理解， 且不應理解為限制本發明的範圍。
權利要求
1.一種大規模製造燃料的方法，所述燃料集中於約C9的平均碳數和約3的氫比，所述方法具有以下步驟將廢棄材料供應到等離子體熔化器；將電能供應到所述等離子體熔化器；將水供應到所述等離子體熔化器；從所述等離子體熔化器提取合成氣；從所述合成氣提取氫；以及由在所述提取氫的步驟中產生的氫形成燃料。
2.如權利要求I所述的方法，其中所述將水供應到所述等離子體熔化器的步驟包括將蒸汽供應到所述等離子體熔化器的步驟。
3.如權利要求I所述的方法，其中所述將廢棄材料供應到所述等離子體熔化器的步驟包括將城市廢物供應到所述等離子體熔化器的步驟。
4.如權利要求I所述的方法，其中所述將廢棄材料供應到所述等離子體熔化器的步驟包括將城市固體廢物供應到所述等離子體熔化器的步驟。
5.如權利要求I所述的方法，其中所述將廢棄材料供應到所述等離子體熔化器的步驟包括將生物質供應到所述等離子體熔化器的步驟。
6.如權利要求5所述的方法，其中所述生物質是專門培育用於供應到等離子體熔化器的，例如藻類。
7.如權利要求I所述的方法，其中所述從合成氣提取氫的步驟包括以下步驟使所述合成氣經歷水煤氣變換過程以形成氫和二氧化碳的混合物，以及從所述氫和二氧化碳的混合物提取氫。
8.如權利要求7所述的方法，其中所述從氫和二氧化碳的混合物提取氫的步驟包括使所述氫和二氧化碳混合物的混合物經歷變壓吸附過程的步驟。
9.如權利要求7所述的方法，其中所述從氫和二氧化碳的混合物提取氫的步驟包括使所述氫和二氧化碳混合物的混合物經歷分子篩或膜的步驟。
10.如權利要求7所述的方法，其中所述從氫和二氧化碳的混合物提取氫的步驟包括使所述氫和二氧化碳的混合物經歷乙醇胺水溶液的步驟。
11.如權利要求7所述的方法，其中在進行所述使合成氣經歷水煤氣變換過程以形成氫和二氧化碳的混合物的步驟之前，提供預處理所述等離子體熔化器的輸出以對所述合成氣進行清潔的步驟。
12.如權利要求7所述的方法，其中在進行所述使合成氣經歷水煤氣變換過程以形成氫和二氧化碳的混合物的步驟之前，提供預處理所述等離子體熔化器的輸出以進行所述合成氣的分離的步驟。
13.如權利要求I所述的方法，其中所述由在所述提取氫的步驟中產生的氫形成燃料的步驟包括使氫經歷顆粒型費託催化過程的步驟。
14.如權利要求13所述的方法，其中在進行所述由在所述提取氫的步驟中產生的氫形成燃料的步驟之前，提供通過調節所述費託催化過程中的一氧化碳和氫的摩爾比來優化燃料的生產的另外的步驟。
15.如權利要求14所述的方法，其中所述調節所述費託催化過程中的一氧化碳和氫的摩爾比的步驟包括將氫和一氧化碳的混合物供應到所述費託催化過程的步驟。
16.如權利要求15所述的方法，其中所述將氫和一氧化碳的混合物供應到費託過程的步驟包括轉移通過所述等離子體熔化器產生的氫和一氧化碳的一部分的步驟。
17.如權利要求16所述的方法，其中所述轉移通過所述等離子體熔化器產生的氫和一氧化碳的一部分的步驟是在進行清潔通過所述等離子體熔化器產生的氫和一氧化碳的步驟之後進行。
18.如權利要求I所述的方法，其中還提供了從所述等離子體熔化器提取熔渣的步驟。
19.如權利要求I所述的方法，其中所述等離子體熔化器以熱解模式操作。
20.如權利要求I所述的方法，其中所述由在所述提取氫的步驟中產生的氫形成燃料的步驟包括使氫經歷α氧化鋁泡沫型費託催化過程的步驟。
21.如權利要求I所述的方法，其中所述由在所述提取氫的步驟中產生的氫形成燃料的步驟包括使氫經歷泡沫型費託催化過程的步驟。
22.一種處理由發電廠排出的廢氣流的系統，所述系統包括在費託催化劑反應器中處理廢氣流的步驟，所述費託催化劑反應器被優化以產生具有約3的氫比的平均約C9的燃料。
23.如權利要求22所述的系統，其中所述廢氣流含有CO。
24.如權利要求22所述的系統，其中所述廢氣流含有C02。
25.如權利要求22所述的系統，其中所述廢氣流為全部煙道的廢氣流。
26.如權利要求22所述的系統，其中所述費託催化劑反應器為顆粒型甲醇反應器。
27.如權利要求22所述的系統，其中所述甲醇反應器為泡沫反應器或α氧化鋁泡沫反應器。
28.如權利要求22所述的系統，其中還提供了用於產生用於在所述甲醇反應器中反應的4的等離子體室。
29.如權利要求28所述的系統，其中由所述發電廠排出的廢氣流的一部分在所述等離子體室中被消耗。
30.如權利要求22所述的系統，其中還提供了用於產生H2的流化床。
31.如權利要求22所述的系統，其中還提供了用於產生H2的蒸汽過程。
32.如權利要求22所述的系統，其中還提供了用於產生H2的蒸汽重整過程。
33.如權利要求32所述的系統，其中還提供了用於產生另外量的H2的通過等離子體廢氣中的顯熱驅動的第二蒸汽重整過程。
34.如權利要求22所述的系統，其中還提供了用於產生H2的水解過程。
35.如權利要求22所述的系統，其中還提供了用於將封存的CO2轉化成O2的藻類反應器。
36.如權利要求22所述的系統，其中藻類暴露於所述發電廠的廢氣流，以從所述廢氣流提取營養物來增強藻類的生長。
37.如權利要求22所述的系統，其中還提供了等離子體室，用於在其高溫區域接收CO， 該CO被還原成其元素狀態。
38.如權利要求22所述的系統，其中所述廢氣流和甲醇被冷卻到低於65°C的溫度，以使液體燃料沉澱出來。
39.如權利要求22所述的系統，其中所述燃料作為能源被再燒。
40.一種處理由發電廠排出的廢氣流的系統，所述系統包括等離子體室，用於在其高溫區域接收CO，該CO被還原成其元素狀態。
全文摘要
生產集中於約C9的高的氫與碳的比的燃料的系統處理從製造廠過程產生的廢氣流。廢氣流在費託反應器中被加工，且含有被封存的CO和/或CO2，且可以是全部煙道的廢氣流。費託反應器為顆粒型反應器、泡沫反應器或α氧化鋁泡沫反應器。等離子體室產生用於在費託反應器中反應的H2。廢氣流的一部分在等離子體室中消耗。藻類反應器將封存的CO2轉化成O2。藻類暴露於廢氣流，以從廢氣流提取營養物並且增強其生長。等離子體室在其高溫區域接收被還原成其元素狀態的CO或CO2。產品流和燃料被冷凝和分離且作為燃料被再燒。
文檔編號C01B3/02GK102612549SQ201080038972
公開日2012年7月25日 申請日期2010年7月2日 優先權日2009年7月1日
發明者託馬斯·R·朱拉尼奇, 詹姆斯·查爾斯·朱拉尼奇 申請人:詹姆斯·查爾斯·朱拉尼奇