[发明专利]化石能源转化利用碳中和系统及方法

权利要求书

1.一种化石能源转化利用碳中和系统，其特征在于，包括化石能源利用装置(1)以及二氧化碳捕获装置(2)；所述化石能源利用装置(1)用于对化石能源进行转化利用以生成含二氧化碳烟气；

所述二氧化碳捕获装置(2)的捕获入口(21)与所述化石能源利用装置(1)的二氧化碳烟气出口(11)连通，所述二氧化碳捕获装置(2)用于对所述含二氧化碳烟气进行捕获分离，以获得二氧化碳，所述二氧化碳捕获装置(2)具有可供所述二氧化碳排出的二氧化碳出口(22)；

所述化石能源转化利用碳中和系统还包括热催化转化装置(3)和/或二氧化碳电催化转化装置(4)；

所述热催化转化装置(3)具有可供氢气进入的第一进口(31)以及与所述二氧化碳出口(22)连通的第二进口(32)，所述热催化转化装置(3)用于对所述二氧化碳与氢气进行催化转化以生成碳基化学品；

所述二氧化碳电催化转化装置(4)具有可供水进入的第三进口和与所述二氧化碳出口(22)连通的第四进口(41)；所述二氧化碳电催化转化装置(4)用于对所述二氧化碳和水进行催化转化以生成碳基化学品。

2.根据权利要求1所述的化石能源转化利用碳中和系统，其特征在于，所述热催化转化装置(3)包括热催化转化单元(33)和一氧化碳催化转化单元(34)；所述热催化转化单元(33)具有所述第一进口(31)以及所述第二进口(32)，所述热催化转化单元(33)用于对所述二氧化碳与所述氢气进行催化转化以生成所述碳基化学品和一氧化碳；所述热催化转化单元(33)具有可供所述一氧化碳排出的一氧化碳出口(35)；

所述一氧化碳催化转化单元(34)具有可供氢气或水进入的第五进口(341)以及与所述一氧化碳出口(35)连通的第六进口(342)；所述一氧化碳催化转化单元(34)用于对所述一氧化碳与水进行电催化转化以生成碳基化学品，或，所述一氧化碳催化转化单元(34)用于对所述一氧化碳与氢气进行热催化转化以生成碳基化学品。

3.根据权利要求2所述的化石能源转化利用碳中和系统，其特征在于，还包括产物分离循环装置(5)，所述产物分离循环装置(5)的产物进口(51)与所述热催化转化单元(33)连通，所述产物分离循环装置(5)用于对所述热催化转化单元(33)产生的碳基化学品、一氧化碳以及未转化的二氧化碳进行分离，以获取所述碳基化学品、一氧化碳和二氧化碳；

所述产物分离循环装置(5)的二氧化碳排放口与所述热催化转化单元(33)连通，以向所述热催化转化单元(33)内返送所述二氧化碳；

所述产物分离循环装置(5)的一氧化碳排放口(52)与所述一氧化碳催化转化单元(34)连通，以向所述一氧化碳催化转化单元(34)提供一氧化碳。

4.根据权利要求1所述的化石能源转化利用碳中和系统，其特征在于，所述二氧化碳电催化转化装置(4)还包括二氧化碳电催化转化制一氧化碳单元(42)和一氧化碳催化转化单元(34)；所述二氧化碳电催化转化制一氧化碳单元(42)具有所述第三进口和与所述第四进口(41)；

所述二氧化碳电催化转化制一氧化碳单元(42)用于对所述二氧化碳与所述水进行电催化转化，以生成一氧化碳；所述二氧化碳电催化转化制一氧化碳单元(42)具有可供所述一氧化碳排出的一氧化碳排出口(421)；

所述一氧化碳催化转化单元具有可供氢气或水进入的第五进口以及与所述一氧化碳排出口(421)连通的第六进口；所述一氧化碳催化转化单元用于对所述一氧化碳与水进行电催化转化以生成碳基化学品，或，所述一氧化碳催化转化单元用于对所述一氧化碳与氢气进行热催化转化以生成碳基化学品。

5.根据权利要求1所述的化石能源转化利用碳中和系统，其特征在于，所述二氧化碳催化转化装置(4)还包括二氧化碳一步电催化转化单元(43)，所述二氧化碳一步电催化转化单元(43)具有所述第三进口以及所述第四进口(41)；

所述二氧化碳一步电催化转化单元(43)用于对所述二氧化碳与所述水进行电催化转化，以生成碳基化学品。