DE102007058673A1 - Method for storing gaseous hydrocarbons - Google Patents

Method for storing gaseous hydrocarbons Download PDF

Info

Publication number
DE102007058673A1
DE102007058673A1 DE102007058673A DE102007058673A DE102007058673A1 DE 102007058673 A1 DE102007058673 A1 DE 102007058673A1 DE 102007058673 A DE102007058673 A DE 102007058673A DE 102007058673 A DE102007058673 A DE 102007058673A DE 102007058673 A1 DE102007058673 A1 DE 102007058673A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
temperature
sorption
pressure
acid
gas
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE102007058673A
Other languages
German (de)
Other versions
DE102007058673B4 (en
Inventor
Jan-Michael Grähn
Werner Dr. Grünwald
Ian Faye
Markus Dr. Schubert
Ulrich Dr. Müller
Frank Dr. Poplow
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BASF SE
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
BASF SE
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BASF SE, Robert Bosch GmbH filed Critical BASF SE
Priority to DE102007058673.8A priority Critical patent/DE102007058673B4/en
Priority to PCT/EP2008/065692 priority patent/WO2009071436A1/en
Publication of DE102007058673A1 publication Critical patent/DE102007058673A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE102007058673B4 publication Critical patent/DE102007058673B4/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C11/00Use of gas-solvents or gas-sorbents in vessels
    • F17C11/007Use of gas-solvents or gas-sorbents in vessels for hydrocarbon gases, such as methane or natural gas, propane, butane or mixtures thereof [LPG]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Speicherung von gasförmigen Kohlenwasserstoffen in einem Sorptionsspeicher (5), wobei die Temperatur des gespeicherten Kohlenwasserstoffs bei gefülltem Sorptionsspeicher (5) kleiner als die Raumtemperatur und größer als die Verdampfungstemperatur des Kohlenstoffes ist. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Verbindung zur Speicherung gasförmiger Kohlenwasserstoffe, umfassend einen Sorptionsspeicher (5), der gegenüber der Umgebung isoliert ist. Der Sorptionsspeicher (5) enthält Zeolith, Aktivkohle oder metallorganische Gerüstverbindungen.The invention relates to a method for storing gaseous hydrocarbons in a sorption store (5), wherein the temperature of the stored hydrocarbon is less than the room temperature and greater than the evaporation temperature of the carbon when the sorption store (5) is filled. Furthermore, the invention relates to a compound for storing gaseous hydrocarbons, comprising a Sorptionsspeicher (5), which is isolated from the environment. The sorption storage (5) contains zeolite, activated carbon or organometallic framework compounds.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Speicherung von gasförmigen Kohlenwasserstoffen in einem Sorptionsspeicher. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Speicherung gasförmiger Kohlenwasserstoffstoffe gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 10.The The invention relates to a method for storing gaseous Hydrocarbons in a sorption storage. Furthermore the invention provides a device for storing gaseous Hydrocarbon substances according to the preamble of claim 10.

Zur Speicherung von gasförmigen Kohlenwasserstoffen werden heute im Allgemeinen Druckgastanks eingesetzt. Diese können sowohl in stationären Anwendungen, z. B. zur Beheizung von Gebäuden, oder in mobilen Anwendungen, so z. B. in gasbetriebenen Kraftfahrzeugen, zum Einsatz kommen. Hinsichtlich der mobilen Anwendungen von Druckgastanks sind diese in der Regel für einen Systemdruck von 200 bar ausgelegt und werden in ein mit gasförmigem Kraftstoff betriebenes Kraftfahrzeug eingebaut. Die Speicherung erfolgt dabei üblicherweise bei Umgebungstemperatur. Nachteil von Druckgastanks zur Speicherung von gasförmigen Kohlenwasserstoffen ist, dass insbesondere beim Einsatz in Kraftfahrzeugen besondere Sicherheitsanforderungen gestellt werden. Weiterhin ist insbesondere hinsichtlich der mobilen Anwendungen von Druckgastanks der Umstand von Nachteil, dass aufgrund von Sicherheitsvorschriften für Gastanks für Kraftfahrzeuge die Gastanks in der Regel als zylindrische Druckbehälter ausgebildet sind, wobei die zulässige Füllmenge nur bei 80% des vorhandenen Rauminhaltes liegt. Der Restanteil des vorhandenen Rauminhaltes des Druckgasspeichers dient als Expansionsraum für das Gas.to Storage of gaseous hydrocarbons are used today generally pressurized gas tanks. these can both in stationary applications, eg. B. for heating of buildings, or in mobile applications, such. B. in gas-powered Motor vehicles, are used. Regarding mobile applications of pressurized gas tanks, these are usually for a system pressure designed from 200 bar and are in one with gaseous Fuel-powered motor vehicle installed. The storage usually takes place at ambient temperature. disadvantage of compressed gas tanks for storage of gaseous hydrocarbons is that particular when used in motor vehicles special Safety requirements are made. Furthermore, in particular in terms of mobile applications of pressurized gas tanks the circumstance disadvantage that due to safety regulations for Gas tanks for motor vehicles usually serve as gas tanks cylindrical pressure vessel are formed, wherein the permissible filling quantity only at 80% of the available volume lies. The remainder of the existing volume of the compressed gas storage serves as an expansion space for the gas.

Neben Druckspeichern geht die Tendenz derzeit dahin, Sorptionsspeicher einzusetzen. Sorptionsspeicher enthalten im Allgemeinen ein hochporöses Material, z. B. ein MOF (Metal Organic Framework) mit hoher innerer Oberfläche. Das Gas wird von dem hochporösen Material absorbiert und hierdurch gespeichert. Sorptionsspeicher sind derzeit insbesondere, z. B. aus US-B 6,748,748 , für Wasserstoff bekannt.In addition to pressure accumulators, there is currently a tendency to use sorption accumulators. Sorption stores generally contain a highly porous material, e.g. B. a MOF (Metal Organic Framework) with high internal surface. The gas is absorbed by the highly porous material and stored thereby. Sorption stores are currently in particular, z. B. off US Pat. No. 6,748,748 , known for hydrogen.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Beim erfindungsgemäßen Verfahren zur Speicherung von gasförmigen Kohlenwasserstoffen in einem Sorptionsspeicher ist die Temperatur des gespeicherten Kohlenwasserstoffes bei gefülltem Sorptionsspeicher kleiner als Raumtemperatur und größer als die Verdampfungstemperatur des Kohlenwasserstoffes. Bevorzugt liegt die Temperatur unterhalb der Siedetemperatur von Stickstoff, d. h. die Temperatur ist kleiner als –196°C.At the Inventive method for storing gaseous hydrocarbons in a sorption storage is the temperature of the stored hydrocarbon when the sorption reservoir is full less than room temperature and larger than that Evaporation temperature of the hydrocarbon. Preferably lies the temperature below the boiling temperature of nitrogen, d. H. the temperature is less than -196 ° C.

Ein Sorptionsspeicher enthält im Allgemeinen ein hochporöses Material, z. B. ein MOF (Metal Organic Framework). Weitere geeignete hochporöse Materialien zur Speicherung des gasförmigen Kohlenwasserstoffes sind z. B. Zeolithe und Aktivkohle.One Sorption storage generally contains a highly porous Material, eg. As a MOF (Metal Organic Framework). Other suitable highly porous materials for storing the gaseous Hydrocarbons are z. As zeolites and activated carbon.

Dadurch, dass die Temperatur des gespeicherten Kohlenwasserstoffes bei gefülltem Sorptionsspeicher reduziert wird, lässt sich die Speicherkapazität des Sorptionsmateriales erhöhen. Es kann mehr Kohlenwasserstoff vom Sorptionsspeicher aufgenommen werden. Dadurch, dass die Temperatur größer gehalten wird als die Verdampfungstemperatur des Kohlenwasserstoffes, wird vermieden, dass der Kohlenwasserstoff im Sorptionsspeicher kondensiert. Der Kohlenwasserstoff liegt weiterhin gasförmig vor.Thereby, that the temperature of the stored hydrocarbon when filled Sorption memory is reduced, the storage capacity can be reduced of the sorbent material increase. It can be more hydrocarbon be absorbed by the Sorptionsspeicher. By making the temperature bigger is held as the vaporization temperature of the hydrocarbon, This avoids the hydrocarbon in the sorption storage condensed. The hydrocarbon is still present in gaseous form.

In einer bevorzugten Verfahrensvariante ist die Temperatur des Kohlenwasserstoffes beim Befüllen des Sorptionsspeichers kleiner oder gleich der Temperatur des gespeicherten Kohlenwasserstoffes bei gefülltem Sorptionsspeicher. Hierdurch kann im Sorptionsspeicher der Energiebedarf zur Kühlung des Kohlenwasserstoffes reduziert werden, da dieser nicht mehr auf Speichertemperatur heruntergekühlt werden muss. Zudem wird bereits beim Befüllen des Sorptionsspeichers die maximale Speicherfähigkeit des Sorptionsmateriales erzielt. Ein weiterer Vorteil der Befüllung des Sorptionsspeichers mit bereits gekühltem Kohlenwasserstoff ist, dass schwerer siedende Bestandteile des gasförmigen Kohlenwasserstoffes vor dem Befüllen des Sorptionsspeichers auskondensieren und so nicht in den Sorptionsspeicher gelangen. Auf diese Weise wird vermieden, dass der Sorptionsspeicher durch schwerer siedende Bestandteile der gasförmigen Kohlenwasserstoffe verunreinigt wird und auf diese Weise die Speicherkapazität mit der Zeit abnimmt.In A preferred process variant is the temperature of the hydrocarbon less or equal when filling the sorption reservoir the temperature of the stored hydrocarbon when filled Sorption. As a result, the energy requirement in the sorption storage be reduced for cooling the hydrocarbon, since these are no longer cooled down to storage temperature got to. In addition, already when filling the Sorptionsspeichers the maximum storage capacity of the sorption material achieved. Another advantage of filling the Sorptionsspeichers with already cooled hydrocarbon is that heavier boiling constituents of the gaseous hydrocarbon Condens out before filling the sorption reservoir and so did not get into the Sorptionsspeicher. In this way it is avoided that the sorption storage by heavy boiling Components of gaseous hydrocarbons contaminated and in this way the storage capacity with the Time decreases.

Gasförmige Kohlenwasserstoffe im Sinne der vorliegenden Erfindung sind insbesondere C1-C4-Alkane, C2-C4 Alkene und C2-C3 Alkine. Besonders bevorzugte Kohlenwasserstoffe sind Erdgas, Methan, Ethan, Propan und Butan. Und besonders bevorzugt ist der gasförmige Kohlenwasserstoff ausgewählt aus Erdgas oder Methan.Gaseous hydrocarbons for the purposes of the present invention are, in particular, C 1 -C 4 -alkanes, C 2 -C 4 -alkenes and C 2 -C 3 -alkynes. Particularly preferred hydrocarbons are natural gas, methane, ethane, propane and butane. And more preferably, the gaseous hydrocarbon is selected from natural gas or methane.

Um die Temperatur im Sorptionsspeicher halten zu können, ist es bevorzugt, wenn der Sorptionsspeicher zur Temperierung des gasförmigen Kohlenwasserstoffes gekühlt wird. Das eingesetzte Kühlmedium ist dabei abhängig von der Temperatur, auf die der Sorptionsspeicher gekühlt werden soll. Insbesondere als Kühlmittel eignet sich z. B. flüssiger Stickstoff.Around to be able to keep the temperature in the sorption storage is it is preferred if the sorption storage for temperature control of the gaseous Hydrocarbon is cooled. The used cooling medium depends on the temperature to which the Sorptionsspeicher to be cooled. Especially as a coolant is suitable for. As liquid nitrogen.

Weiterhin ist es bevorzugt, wenn der Sorptionsspeicher von einer Isolierung umschlossen ist. Durch die Isolierung wird vermieden, dass der Sorptionsspeicher von der Umgebung aufgewärmt wird. Insbesondere bei zuvor bereits gekühlten Kohlenwasserstoffen ist es auf diese Weise möglich, zur Kühlung nur wenig Energie einsetzen zu müssen. Bei einer besonders guten Isolierung ist es gegebenenfalls sogar möglich, vollständig auf die Kühlung zu verzichten.Furthermore, it is preferred if the sorpti memory is enclosed by an insulation. The insulation prevents the sorption storage from being warmed up by the environment. In particular, in previously cooled hydrocarbons, it is possible in this way, to use for cooling only little energy. With a particularly good insulation, it may even be possible to completely dispense with the cooling.

In einer bevorzugten Verfahrensvariante wird zum Entleeren des Sorptionsspeichers die Temperatur im Sorptionsspeicher mit abnehmendem Gehalt an Gas bis zum Erreichen einer maximal zulässigen Temperatur derart erhöht, dass ein vorgegebener Mindestdruck im Sorptionsspeicher nicht unterschritten wird.In A preferred variant of the method is for emptying the Sorptionsspeichers the temperature in the sorption storage with decreasing content of gas until reaching a maximum allowable temperature such increases that a predetermined minimum pressure in the sorption not fallen below.

Durch die Erhöhung der Temperatur nimmt die Speicherkapazität des Sorptionsspeichers ab. Auf diese Weise wird immer mehr Gas freigesetzt. Die maximal zulässige Temperatur, bis zu deren Erreichen der Sorptionsspeicher erwärmt wird, wird so gewählt, dass nur noch ein möglichst geringer Anteil an Gas im Sorptionsspeicher verbleibt.By the increase in temperature decreases the storage capacity of sorption storage. In this way, more and more gas is released. The maximum permissible temperature until reaching the Heated sorption store is chosen so that only a small proportion of gas in Sorptionsspeicher remains.

Der vorgegebene Mindestdruck ist abhängig vom Verbraucher, der mit dem Gas aus dem Sorptionsspeicher versorgt werden soll. So ist z. B. bei Einsatz des Sorptionsspeicher in Kraftfahrzeugen ein Minimaldruck erforderlich, um bei vorgegebenen Ventilquerschnitten noch die gewünschte Gasmasse bereitstellen zu können. Dies ist notwendig, um die gewünschte Brennleistung zu erreichen. Unterhalb des Mindestdrucks müssen Leistungseinbußen hingenommen werden oder es ist möglich, dass die Gasdosierventile nicht mehr öffnen. Gasverbraucher im Fahrzeug sind z. B. der Verbrennungsmotor bei gasbetriebenen Verbrennungskraftmaschinen oder eine Brennstoffzelle.Of the given minimum pressure depends on the consumer, which is to be supplied with the gas from the Sorptionsspeicher. So z. B. when using the Sorptionsspeicher in motor vehicles a minimum pressure required to work at given valve cross sections still be able to provide the desired gas mass. This is necessary to get the desired burning power to reach. Below the minimum pressure must be reduced performance be accepted or it is possible that the gas metering valves do not open anymore. Gas consumers in the vehicle are z. B. the internal combustion engine in gas-powered internal combustion engines or a fuel cell.

Durch die Erhöhung der Temperatur beim Entleeren des Sorptionsspeichers wird die nutzbare Tankkapazität erheblich gesteigert, wodurch ein verringerter Bauraum des Tanks mit dem Sorptionsspeicher oder eine größere Reichweite bei Einsatz im Fahrzeug realisiert werden kann. Zudem steht die maximale Leistung, das heißt ein konstanter Gasdruck bereit, bis der Tank im Wesentlichen leer ist.By Increase of temperature at emptying of sorption storage the usable tank capacity is increased considerably, whereby a reduced space of the tank with the Sorptionsspeicher or a greater range when used in the vehicle can be realized. In addition, the maximum power, that is a constant gas pressure ready until the tank is essentially empty is.

In einer ersten Ausführungsform wird die Temperatur stufenweise erhöht. Hierbei wird jeweils Gas bei konstanter Temperatur bis zum Erreichen eines vorgegebenen Sollwertes für den Druck entnommen und bei Erreichen des Sollwertes wird die Temperatur erhöht, bis eine vorgegebene obere Druckgrenze erreicht wird. Aufgrund der abnehmenden Sorptionsfähigkeit des Sorptionsspeichers bei steigender Temperatur nimmt aufgrund der Temperaturerhöhung der Druck im Tank zu. Daher ist beim Erhöhen der Temperatur darauf zu achten, dass ein maximal erlaubter Tankdruck nicht überschritten wird. Ein zu hoher Druck könnte sonst zu einer Schädigung des Tanks und gegebenenfalls sogar zu einem Bersten des Tanks führen. Insbesondere bei höheren Temperaturen ist es notwendig, nur geringe Temperaturerhöhungen durchzuführen, da bereits bei kleinen Temperaturerhöhungen eine starke Zunahme des Drucks erfolgt. Bei niedrigen Temperaturen, wie sie zu Beginn des Entnahmevorgangs und bei stark gekühltem Sorptionsspeicher vorliegen, führen auch größere Temperaturerhöhungen nur zu einer geringen Druckzunahme.In In a first embodiment, the temperature becomes stepwise elevated. Here, each gas at a constant temperature until reaching a predetermined setpoint for the Pressure is taken and upon reaching the setpoint, the temperature increased until a predetermined upper pressure limit is reached becomes. Due to the decreasing sorption capacity of the sorption reservoir with increasing temperature decreases due to the temperature increase the pressure in the tank too. Therefore, when raising the temperature Make sure that the maximum permitted tank pressure is not exceeded. Too high pressure could otherwise lead to damage the tank and possibly even lead to a bursting of the tank. Especially at higher temperatures, it is necessary to carry out only slight temperature increases, because even with small temperature increases a strong Increase in pressure occurs. At low temperatures, like them at the beginning of the removal process and with strongly cooled Sorptionsspeicher present, also lead larger Temperature increases only to a small pressure increase.

Um zu vermeiden, dass der Druck beim Aufheizen den zulässigen Maximaldruck des Tanks übersteigt, ist es daher bevorzugt, dass die vorgegebene obere Druckgrenze dem maximal zulässigen Speicherdruck entspricht.Around to avoid that the pressure during heating up the permissible Maximum pressure of the tank, it is therefore preferable that the predetermined upper pressure limit the maximum allowable storage pressure equivalent.

Da ein Unterschreiten des vorgegebenen Mindestdrucks z. B. zu einer Leistungsabnahme der gasbetriebenen Verbrennungskraftmaschine oder Brennstoffzelle führt, ist es bevorzugt, dass der vorgegebene Sollwert für den Druck einen Wert einnimmt, der zwischen dem vorgegebenen Mindestdruck und dem maximal zulässigen Speicherdruck liegt. Hierdurch wird sichergestellt, dass der Druck bei der Gasentnahme nicht unter den vorgegebenen Mindestdruck fällt. Die obere Grenze des Bereichs wird so gewählt, dass dem Sorptionsspeicher eine möglichst große Gasmenge bei der erreichten Temperatur entnommen werden kann.There an undershooting of the predetermined minimum pressure z. B. to a Performance decrease of the gas-powered internal combustion engine or fuel cell leads, it is preferred that the predetermined setpoint for the pressure assumes a value between the given Minimum pressure and the maximum permissible storage pressure is. This ensures that the pressure at the gas extraction does not fall below the specified minimum pressure. The upper Boundary of the range is chosen so that the Sorptionsspeicher the largest possible amount of gas in the achieved Temperature can be taken.

Durch die stufenweise Erhöhung der Temperatur ist eine vergleichsweise einfache 2-Stufen-Regelung möglich.By the incremental increase in temperature is a comparative one simple 2-step control possible.

Das Heizen des Sorptionsspeichers erfolgt z. B. durch eine Heizung, die im Tank angeordnet ist. Das Heizen kann dabei z. B. durch Wärmetausch mit einem Heizmedium erfolgen. Weiterhin ist es jedoch auch möglich, dass das Aufheizen z. B. mit elektrischen Heizele menten durchgeführt wird. Alternativ ist jedoch auch ein Aufheizen durch eine gezielte Unterbrechung der Wärmeisolierung des Tanks möglich. Die gezielte Unterbrechung der Wärmeisolierung lässt sich z. B. durch Wärmebrücken, die vorzugsweise schaltbar sind, erzielen.The Heating the Sorptionsspeichers z. B. by a heater, which is arranged in the tank. The heating can be z. B. by heat exchange done with a heating medium. However, it is also possible that the heating z. B. performed with electrical elements Heizele becomes. Alternatively, however, is also a heating by a targeted Interruption of the thermal insulation of the tank possible. The targeted interruption of thermal insulation leaves z. B. by thermal bridges, preferably are switchable, achieve.

Bei der Erwärmung des Tanks mit einem Heizmedium wird üblicherweise ein flüssiges Heizmedium eingesetzt. Dieses wird durch die Erwärmung des Tanks abgekühlt. Das derart abgekühlte Heizmedium lässt sich z. B. zur Temperierung des Innenraumes eines Kraftfahrzeuges einsetzen, in dem das erfindungsgemäße Verfahren zur Regelung der Entnahme des Gases aus dem Sorptionsspeicher eingesetzt wird.at the heating of the tank with a heating medium is usually a liquid heating medium used. This is going through cooled the heating of the tank. That way cooled heating medium can be z. B. for temperature control use of the interior of a motor vehicle, in which the inventive Method for controlling the removal of the gas from the Sorptionsspeicher used becomes.

In einer alternativen Ausführungsform wird ab Erreichen eines vorgegebenen Drucks die Temperatur im Sorptionsspeicher bei Entnahme von Gas derart erhöht, dass der Druck im Wesentlichen konstant bleibt, bis eine vorgegebene maximal zulässige Temperatur erreicht wird. Um eine möglichst vollständige Entleerung des Tanks zu erreichen, ist es bevorzugt, wenn der vorgegebene Druck, ab dessen Erreichen die Temperatur im Sorptionstank erhöht wird, im Wesentlichen gleich dem vorgegebenen Mindestdruck ist. Im Wesentlichen gleich dem vorgegebenen Mindestdruck bedeutet auch in diesem Fall, dass der vorgegebene Druck im Bereich zwischen dem Mindestdruck und einem Druck, der maximal 10% größer als der vorgegebene Mindestdruck ist, liegt.In an alternative embodiment is from reaching a given pressure, the temperature in Sorptionsspeicher at removal of gas increased so that the pressure is substantially constant remains until a predetermined maximum allowable temperature is reached. To get as complete as possible To achieve emptying of the tank, it is preferable if the given Pressure from which the temperature in the sorption tank increases is substantially equal to the predetermined minimum pressure. Essentially equal to the predetermined minimum pressure also means in this case, that the given pressure is in the range between the Minimum pressure and a maximum pressure of 10% greater than is the predetermined minimum pressure is.

Im Unterschied zur stufenweisen Erhöhung der Temperatur ist bei der Temperaturregelung, bei der der Druck im Wesentlichen konstant bleibt, ein größerer Regelungsaufwand erforderlich.in the Difference to the gradual increase in temperature is in temperature control, where the pressure is substantially constant remains, a larger regulatory effort required.

Dem Sorptionsspeicher kann solange gasförmiger Kohlenwasserstoff entnommen werden, bis die maximal zulässige Temperatur und der vorgegebene Mindestdruck erreicht sind. Die maximal zulässige Temperatur wird dabei derart bestimmt, dass eine möglichst vollständige Entleerung des Sorptionsspeichers erreicht wird, um die Kapazität des Sorptionsspeichers möglichst vollständig ausnutzen zu können. Die maximal zulässige Temperatur kann dabei auch oberhalb der Umgehungstemperatur liegen.the Sorption storage can as long as gaseous hydrocarbon be removed until the maximum allowable temperature and the predetermined minimum pressure is reached. The maximum allowed Temperature is determined so that a possible complete emptying of Sorptionsspeichers achieved To maximize the capacity of the sorption reservoir to fully exploit. The maximum allowed Temperature can also be above the bypass temperature.

Die Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung zur Speicherung gasförmiger Kohlenwasserstoffe, umfassend einen Sorptionsspeicher, der gegenüber der Umgebung isoliert ist, wobei der Sorptionsspeicher Zeolithe, Aktivkohle oder metallorganische Gerüstverbindungen (Metal Organic Framework, MOF) enthält.The The invention further relates to a device for storing gaseous Hydrocarbons comprising a sorption reservoir facing the environment is isolated, wherein the sorption storage zeolites, Activated carbon or organometallic framework compounds (metal Organic Framework, MOF).

Durch die Isolierung des Sorptionsspeichers wird erreicht, dass nur wenig Wärme aus der Umgebung aufgenommen wird und sich so der im Sorptionsspeicher gespeicherte Kohlenwasserstoff nur langsam durch Wärmeaufnahme aus der Umgebung erwärmt. Hierdurch lässt sich die erforderliche Energie zum Kühlen des gasförmigen Kohlenwasserstoffes minimieren.By The isolation of sorption storage is achieved that little Heat from the environment is absorbed and so is the hydrocarbon stored in the sorption reservoir is slow heated by heat from the environment. This allows the energy required for cooling of the gaseous hydrocarbon.

Zeolithe, Aktivkohle oder MOFs eignen sich insbesondere zu Sorption von gasförmigen Kohlenwasserstoffen. Wenn der gasförmige Kohlenwasserstoff Erdgas oder Methan ist, so sind insbesondere MOFs als Speichermedien geeignet.zeolites, Activated carbon or MOFs are particularly suitable for sorption of gaseous Hydrocarbons. When the gaseous hydrocarbon Natural gas or methane is, in particular MOFs as storage media suitable.

Um die im Sorptionsspeicher gespeicherten gasförmigen Kohlenwasserstoffe zu kühlen ist es bevorzugt, wenn der Sorptionsspeicher eine Kühleinrichtung umfasst. Hierbei eignet sich jede beliebige, dem Fachmann bekannte Kühleinrichtung. Weiterhin ist es auch möglich, dass z. B. im Sorptionsspeicher Kanäle ausgebildet sind, die von einem Kühlmedium durchströmt werden. Die Kanäle können z. B. in Form einer Rohrschlange ausgebildet sein, die im Sorptionsspeicher enthalten ist. Als Kühlmittel eignet sich wie vorstehend bereits beschrieben, z. B. flüssiger Stickstoff.Around the gaseous hydrocarbons stored in the sorption reservoir it is preferred to cool when the sorption a cooling device comprises. Each is suitable here Any cooling device known to those skilled in the art. Furthermore is it is also possible that z. B. in Sorptionsspeicher channels are formed, which flows through a cooling medium become. The channels can z. B. in the form of a Pipe be formed, which contained in Sorptionsspeicher is. As a coolant is as already above described, for. As liquid nitrogen.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung erfasst vorzugsweise weiterhin ein Steuersystem, mit dem die Temperaturerhöhung im Sorptionsspeicher bei Entnahme von Gas derart gesteuert werden kann, dass bis zum Erreichen einer maximal zulässigen Temperatur ein vorgegebener Mindestdruck nicht unterschritten wird. Durch die Steuereinrichtung ist es möglich, die Temperatur bei Gasentnahme zu erhöhen, um eine möglichst vollständige Entnahme des Gases aus dem Sorptionsspeicher zu erreichen. Die Regelung kann dabei, wie vorstehend beschrieben, entweder derart erfolgen, dass die Temperatur stufenweise erhöht wird oder alternativ die Temperatur derart erhöht wird, dass der Druck während der Temperaturerhöhung im Wesentlichen konstant bleibt.The Device according to the invention preferably detects continue a control system that increases the temperature be controlled in the Sorptionsspeicher at removal of gas so can that until reaching a maximum allowable temperature a predetermined minimum pressure is not exceeded. By the Control device, it is possible, the temperature at gas extraction to increase to the fullest possible To remove the gas from the Sorptionsspeicher to achieve. The regulation can be done either, as described above, either way, that the temperature is increased gradually or alternatively the temperature is increased so that the pressure during the temperature increase remains substantially constant.

Um den Sorptionsspeicher mit dem darin enthaltenen gasförmigen Kohlenwasserstoff zu erwärmen ist es bevorzugt, wenn die Vorrichtung weiterhin ein Heizelement umfasst, mit dem der Sorptionsspeicher erwärmt werden kann. Das Heizelement ist z. B. eine Heizung, die im Tank angeordnet ist. Hierbei erfolgt das Heizen z. B. durch Wärmeaustausch mit einem Heizmedium. Alternativ ist es jedoch auch möglich, dass z. B. elektrische Heizelemente eingesetzt werden.Around the sorption storage with the gaseous contained therein To heat hydrocarbon it is preferred if the Device further comprises a heating element, with which the Sorptionsspeicher can be heated. The heating element is z. B. a heater, which is arranged in the tank. Here, the heating z. B. by Heat exchange with a heating medium. Alternatively it is but also possible that z. B. electrical heating elements be used.

Neben den Einsatz eines Heizelementes ist es auch möglich, dass die Kühleinrichtung auch zum Aufheizen genutzt wird. In diesem Fall wird das Kühlmedium, das zuvor zum Kühlen des Sorptionsspeichers und des darin enthaltenen gasförmigen Kohlenwasserstoffes eingesetzt wurde, erwärmt, wodurch auch die Temperatur im Sorptionsspeicher erhöht wird.Next the use of a heating element, it is also possible that the cooling device is also used for heating. In In this case, the cooling medium previously used to cool the Sorptionsspeicher and the gaseous contained therein Hydrocarbon was used, heated, causing also the temperature in the sorption storage is increased.

Um den Sorptionsspeicher zu befüllen und zu entleeren, ist es einerseits möglich, dass ein Anschluss mit einem Ventil vorgesehen ist, über welches zunächst Gas in den Sorptionsspeicher eingefüllt wird. Sobald der Sorptionsspeicher vollständig befüllt ist, kann über denselben Anschluss das Gas auch wieder entnommen werden. In einer alternativen Ausführungsform werden jedoch zwei getrennte Anschlüsse vorgesehen. Ein Anschluss zum Befüllen des Sorptionsspeichers und ein zweiter Anschluss zur Gasentnahme aus dem Sorptionsspeicher. Die zwei Anschlüsse sind insbesondere dann vorteilhaft, wenn der Sorptionsspeicher in einem Fahrzeug eingesetzt wird. Auf diese Weise lässt sich der Sorptionsspeicher über einen Zulaufstutzen mit Gas befüllen. Der Zulaufstutzen endet hierzu vorzugsweise an der Karosserieaußenseite des Fahrzeuges, um ein leichtes Befüllen des Tanks zu ermöglichen. Über einen zweiten Anschluss kann das Gas wieder entnommen werden. Hierzu ist der zweite Anschluss z. B. mit der Verbrennungskraftmaschine bei einer gasbetriebenen Verbrennungskraftmaschine oder mit der Brennstoffzelle, wenn das Fahrzeug mit einer Brennstoffzelle betrieben wird, verbunden.In order to fill and empty the sorption reservoir, it is possible, on the one hand, for a connection to be provided with a valve via which gas is first introduced into the sorption reservoir. As soon as the sorption reservoir is completely filled, the gas can also be withdrawn via the same connection. In an alternative embodiment, however, two separate ports are provided. One port for filling the sorption reservoir and a second port for gas removal from the sorption reservoir. The two connections are particularly advantageous when the sorption is used in a vehicle. In this way, the Sorptionsspeicher can befül via an inlet nozzle with gas len. The inlet connection ends for this purpose preferably on the body outside of the vehicle to allow easy filling of the tank. The gas can be removed again via a second connection. For this purpose, the second port z. B. with the internal combustion engine in a gas-powered internal combustion engine or with the fuel cell, when the vehicle is operated with a fuel cell connected.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Ausführungsformen der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.embodiments The invention is illustrated in the drawings and in the following Description explained in more detail.

Es zeigen:It demonstrate:

1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Speicherung eines gasförmigen Kohlenwasserstoffes, 1 a device according to the invention for storing a gaseous hydrocarbon,

2 das Verfahren zur Entnahme von Methan in einer ersten Ausführungsform in einem Speicherkapazität-Druck-Diagramm, 2 the method for withdrawing methane in a first embodiment in a storage capacity pressure diagram,

3 das erfindungsgemäße Verfahren zur Entnahme von Methan in einer zweiten Ausführungsform in einem Speicherkapazität-Druck-Diagramm. 3 the method according to the invention for the removal of methane in a second embodiment in a storage capacity pressure diagram.

Ausführungsformen der Erfindungembodiments the invention

In 1 ist schematisch eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Speicherung eines gasförmigen Kohlenwasserstoffes dargestellt.In 1 schematically a device according to the invention for storing a gaseous hydrocarbon is shown.

Eine Vorrichtung 1 zur Speicherung eines gasförmigen Kohlenwasserstoffes umfasst einen Tank 3, der einen Sorptionsspeicher 5 enthält. Der Sorptionsspeicher 5 ist vorzugsweise eine poröse metallorganische Gerüstverbindung (MOF). Metallorganische Gerüstverbindungen sind z. B. beschrieben in US 5,648,508 , EP-A 0 790 253 , M. O-Keeffe et al., J. Sol. State Chem., 152 (2000), Seite 3 bis 20 , H. Li et al., Nature 402 (1999), Seite 276 , M. Eddaoudi et al., Topics in Catalysis 9 (1999), Seite 105 bis 111 , B. Chen et al., Science 291 (2001), Seite 1021 bis 1023 und DE-A 101 11 230 . A device 1 for storing a gaseous hydrocarbon comprises a tank 3 , the sorption storage 5 contains. The sorption storage 5 is preferably a porous organometallic framework compound (MOF). Organometallic framework compounds are for. B. described in US 5,648,508 . EP-A 0 790 253 . M. O-Keeffe et al., J. Sol. State Chem., 152 (2000), pages 3 to 20 . Li, H., et al., Nature 402 (1999), 276 . M. Eddaoudi et al., Topics in Catalysis 9 (1999), pages 105 to 111 . Chen et al., Science 291 (2001), 1021-1023 and DE-A 101 11 230 ,

Die MOF's gemäß der vorliegenden Erfindung enthalten Poren, insbesondere Mikro- und/oder Mesoporen. Mikroporen sind definiert als solche mit einem Durchmesser von 2 nm oder kleiner und Mesoporen sind definiert durch einen Durchmesser im Bereich von 2 bis 50 nm, jeweils entsprechend nach der Definition, wie sie Pure Applied Chem. 45, Seite 71, insbesondere auf Seite 79 (1976) angegeben ist. Die Anwesenheit von Mikro- und/oder Mesoporen kann mit Hilfe von Sorptionsmessungen überprüft werden, wobei diese Messungen die Aufnahmekapazität der metallorganischen Gerüstmaterialien für Stickstoff bei 77 Kelvin gemäß DIN 66131 und/oder DIN 66134 bestimmen.The MOFs according to the present invention contain pores, especially micro and / or mesopores. Micropores are defined as those having a diameter of 2 nm or smaller and mesopores are defined by a diameter in the range of 2 to 50 nm, each according to the definition as they are Pure Applied Chem. 45, page 71, especially on page 79 (1976) is specified. The presence of micro- and / or mesopores can be checked by sorption measurements, these measurements taking into account the uptake capacity of the organometallic frameworks for nitrogen at 77 Kelvin DIN 66131 and or DIN 66134 determine.

Vorzugsweise beträgt die spezifische Oberfläche – berechnet nach dem Langmuir-Modell ( DIN 66131 , 66134 ) für ein MOF in Pulverform bei mehr als 5 m2/g, mehr bevorzugt über 10 m2/g, mehr bevorzugt mehr als 50 m2/g, weiter mehr bevorzugt mehr als 500 m2/g, weiter mehr bevorzugt mehr als 1000 m2/g und besonders bevorzugt mehr als 1500 m2/g.The specific surface is preferably calculated according to the Langmuir model ( DIN 66131 . 66134 ) for a MOF in powder form at more than 5 m 2 / g, more preferably over 10 m 2 / g, more preferably more than 50 m 2 / g, even more preferably more than 500 m 2 / g, even more preferably more than 1000 m 2 / g and more preferably more than 1500 m 2 / g.

MOF Formkörper können eine niedrigere spezifische Oberfläche besitzen; vorzugsweise jedoch mehr als 10 m2/g, mehr bevorzugt mehr als 50 m2/g, weiter mehr bevorzugt mehr als 500 m2/g und insbesondere mehr als 1000 m2/g.MOF shaped bodies can have a lower specific surface; but preferably more than 10 m 2 / g, more preferably more than 50 m 2 / g, even more preferably more than 500 m 2 / g and in particular more than 1000 m 2 / g.

Die Metallkomponente im Gerüstmaterial nach der vorliegenden Erfindung ist vorzugsweise ausgewählt aus den Gruppen Ia, IIa, IIIa, IVa bis VIIIa und Ib bis VIb. Besonders bevorzugt sind Mg, Ca, Sr, Ba, Sc, Y, Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Mn, Re, Fe, Ru, Os, Co, Rh, Ir, Ni, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, Zn, Cd, Hg, Al, Ga, In, Tl, Si, Ge, Sn, Pb, As, Sb und Bi. Mehr bevorzugt sind Zn, Cu, Mg, Al, Ga, In, Sc, Y, Lu, Ti, Zr, V, Fe, Ni, und Co. Insbesondere bevorzugt Cu, Zn, Al, Fe und Co. In Bezug auf die Ionen dieser Elemente sind besonders zu erwähnen Mg2+, Ca2+, Sr2+, Ba2+, Sc3+, Y3+, Ti4+, Zr4+, Hf4+, V4+, V3+, V2+, Nb3+, Ta3+, Cr3+, Mo3+, W3+, Mn3+, Mn2+, Re3+, Re2+, Fe3+, Fe2+, Ru3+, Ru2+, Os3+, Os2+, Co3+, Co2+, Rh2+, Rh+, Ir2+, Ir+, Ni2+, Ni+, Pd2+, Pd+, Pt2+, Pt+, Cu2+, Cu+, Ag+, Au+, Zn2+, Cd2+, Hg2+, Al3+, Ga3+, In3+, Tl3+, Si4+, Si2+, Ge4+, Ge2+, Sn4+, Sn2+, Pb4+, Pb2+, As5+, As3+, As+, Sb5+, Sb3+, Sb+, Bi5+, Bi3+ und Bi+.The metal component in the framework of the present invention is preferably selected from Groups Ia, IIa, IIIa, IVa to VIIIa and Ib to VIb. Particularly preferred are Mg, Ca, Sr, Ba, Sc, Y, Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Mn, Re, Fe, Ru, Os, Co, Rh, Ir, Ni , Pd, Pt, Cu, Ag, Au, Zn, Cd, Hg, Al, Ga, In, Tl, Si, Ge, Sn, Pb, As, Sb and Bi. More preferred are Zn, Cu, Mg, Al, Ga, In, Sc, Y, Lu, Ti, Zr, V, Fe, Ni, and Co. Particularly, Cu, Zn, Al, Fe, and Co. are particularly preferred. With respect to the ions of these elements, mention is particularly made of Mg 2+ , Ca 2+ , Sr 2+ , Ba 2+ , Sc 3+ , Y 3+ , Ti 4+ , Zr 4+ , Hf 4+ , V 4+ , V 3+ , V 2+ , Nb 3+ , Ta 3 + , Cr 3+ , Mo 3+ , W 3+ , Mn 3+ , Mn 2+ , Re 3+ , Re 2+ , Fe 3+ , Fe 2+ , Ru 3+ , Ru 2+ , Os 3+ , Os 2+ , Co 3+ , Co 2+ , Rh 2+ , Rh + , Ir 2+ , Ir + , Ni 2+ , Ni + , Pd 2+ , Pd + , Pt 2+ , Pt + , Cu 2+ , Cu + , Ag + , Au + , Zn 2+ , Cd 2+ , Hg 2+ , Al 3+ , Ga 3+ , In 3+ , Tl 3+ , Si 4+ , Si 2+ , Ge 4+ , Ge 2+ , Sn 4+ , Sn 2+ , Pb 4+ , Pb 2+ , As 5+ , As 3+ , As + , Sb 5+ , Sb 3+ , Sb + , Bi 5+ , Bi 3+ and Bi + .

Der Begriff "mindestens zweizähnige organische Verbindung" bezeichnet eine organische Verbindung, die mindestens eine funktionelle Gruppe enthält, die in der Lage ist, zu einem gegebenen Metallion mindestens zwei, bevorzugt zwei koordinative Bindungen, und/oder zu zwei oder mehr, bevorzugt zwei Metallatomen jeweils eine koordinative Bindung auszubilden.Of the Term "at least bidentate organic compound" denotes an organic compound which is at least one functional Contains group that is capable of a given Metal ion at least two, preferably two coordinative bonds, and / or to two or more, preferably two metal atoms each to form a coordinative bond.

Als funktionelle Gruppen, über die die genannten koordinativen Bindungen ausgebildet werden können, sind insbesondere beispielsweise folgende funktionelle Gruppen zu nennen: -CO2H, -CS2H, -NO2, -B(OH)2, -SO3H, -Si(OH)3, -Ge(OH)3, -Sn(OH)3, -Si(SH)4, -Ge(SH)4, -Sn(SH)3, -PO3H, -AsO3H, -AsO4H, -P(SH)3, -As(SH)3, -CH(RSH)2, -C(RSH)3-CH(RNH2)2-C(RNH2)3, -CH(ROH)2, -C(ROH)3, -CH(RCN)2, -C(RCN)3 wobei R beispielsweise bevorzugt eine Alkylengruppe mit 1, 2, 3, 4 oder 5 Kohlenstoffatomen wie beispielsweise eine Methylen-, Ethylen-, n-Propylen-, i-Propylen, n-Butylen-, i-Butylen-, tert-Butylen- oder n-Pentylengruppe, oder eine Arylgruppe, enthaltend 1 oder 2 aromatische Kerne wie beispielsweise 2 C6-Ringe, die gegebenenfalls kondensiert sein können und unabhängig voneinander mit mindestes jeweils einem Substituenten geeignet substituiert sein können, und/oder die unabhängig voneinander jeweils mindestens ein Heteroatom wie beispielsweise N, O und/oder S enthalten können. Gemäß ebenfalls bevorzugter Ausführungsformen sind funktionelle Gruppen zu nennen, bei denen der oben genannte Rest R nicht vorhanden ist. Diesbezüglich sind unter anderem -CH(SH)2, -C(SH)3, -CH(NH2)2, -C(NH2)3, -CH(OH)2, -C(OH)3, -CH(CN)2 oder -C(CN)3 zu nennen.Examples of functional groups which can be used to form the abovementioned coordinative bonds are, for example, the following functional groups: -CO 2 H, -CS 2 H, -NO 2 , -B (OH) 2 , -SO 3 H, - Si (OH) 3 , -Ge (OH) 3 , -Sn (OH) 3 , -Si (SH) 4 , -Ge (SH) 4 , -Sn (SH) 3 , -PO 3 H, -AsO 3 H , -AsO 4 H, -P (SH) 3 , -As (SH) 3 , -CH (RSH) 2 , -C (RSH) 3 -CH (RNH 2 ) 2 -C (RNH 2 ) 3 , -CH (ROH) 2 , -C (ROH) 3 , -CH (RCN) 2 , -C (RCN) 3 where, for example, R preferably represents an alkylene group having 1, 2, 3, 4 or 5 carbon atoms, for example a methylene, ethylene , n-propylene, i-propylene, n-butylene, i-butylene, tert-butylene or n-pentylene group, or an aryl group containing 1 or 2 aromati cal cores such as 2 C 6 rings, which may optionally be condensed and may be independently substituted with at least one each substituent, and / or which may each independently contain at least one heteroatom such as N, O and / or S. According to likewise preferred embodiments, functional groups are to be mentioned in which the abovementioned radical R is absent. In this regard, inter alia, -CH (SH) 2 , -C (SH) 3 , -CH (NH 2 ) 2 , -C (NH 2 ) 3 , -CH (OH) 2 , -C (OH) 3 , -CH (CN) 2 or -C (CN) 3 to call.

Die mindestens zwei funktionellen Gruppen können grundsätzlich an jede geeignete organische Verbindung gebunden sein, solange gewährleistet ist, dass die diese funktionellen Gruppen aufweisende organische Verbindung zur Ausbildung der koordinativen Bindung und zur Herstellung des Gerüstmaterials befähigt ist.The at least two functional groups can in principle be bound to any suitable organic compound as long as it is ensured that that the organic compound having these functional groups for the formation of the coordinative bond and for the production of the Framework material is capable.

Bevorzugt leiten sich die organischen Verbindungen, die die mindestens zwei funktionellen Gruppen enthalten, von einer gesättigten oder ungesättigten aliphatischen Verbindung oder einer aromatischen Verbindung oder einer sowohl aliphatischen als auch aromatischen Verbindung ab.Prefers The organic compounds that make up the at least two are derived contain functional groups, from a saturated or unsaturated aliphatic compound or a aromatic compound or one both aliphatic and aromatic compound.

Die aliphatische Verbindung oder der aliphatische Teil der sowohl aliphatischen als auch aromatischen Verbindung kann linear und/oder verzweigt und/oder cyclisch sein, wobei auch mehrere Cyclen pro Verbindung möglich sind. Weiter bevorzugt enthält die aliphatische Verbindung oder der aliphatische Teil der sowohl aliphatischen als auch aromatischen Verbindung 1 bis 15, weiter bevorzugt 1 bis 14, weiter bevorzugt 1 bis 13, weiter bevorzugt 1 bis 12, weiter bevorzugt 1 bis 11 und insbesondere bevorzugt 1 bis 10 C-Atome wie beispielsweise 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 oder 10 C-Atome. Insbesondere bevorzugt sind hierbei unter anderem Methan, Adamantan, Acetylen, Ethylen oder Butadien.The aliphatic compound or the aliphatic part of both aliphatic as well as aromatic compound can be linear and / or branched and / or be cyclic, with several cycles per compound possible are. More preferably, the aliphatic compound contains or the aliphatic part of both aliphatic and aromatic Compound 1 to 15, more preferably 1 to 14, more preferably 1 to 13, more preferably 1 to 12, further preferably 1 to 11 and particularly preferably 1 to 10 C atoms, such as, for example, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 or 10 carbon atoms. Particularly preferred here, inter alia, methane, adamantane, acetylene, ethylene or Butadiene.

Die aromatische Verbindung oder der aromatische Teil der sowohl aromatischen als auch aliphatischen Verbindung kann einen oder auch mehrere Kerne wie beispielsweise zwei, drei, vier oder fünf Kerne aufweisen, wobei die Kerne getrennt voneinander und/oder mindestens zwei Kerne in kondensierter Form vorliegen können. Besonders bevorzugt weist die aromatische Verbindung oder der aromatische Teil der sowohl aliphatischen als auch aromatischen Verbindung einen, zwei oder drei Kerne auf, wobei einer oder zwei Kerne besonders bevorzugt sind. Unabhängig voneinander kann weiter jeder Kern der genannten Verbindung mindestens ein Heteroatom wie beispielsweise N, O, S, B, P, Si, Al, bevorzugt N, O und/oder S enthalten. Weiter bevorzugt enthält die aromatische Verbindung oder der aromatische Teil der sowohl aromatischen als auch aliphatischen Verbindung einen oder zwei C6-Kerne, wobei die zwei entweder getrennt voneinander oder in kondensierter Form vorliegen. Insbesondere sind als aromatische Verbindungen Benzol, Naphthalin und/oder Biphenyl und/oder Bipyridyl und/oder Pyridyl zu nennen.The aromatic compound or the aromatic part of both aromatic and aliphatic compound may have one or more cores, such as two, three, four or five cores, wherein the cores may be separated from each other and / or at least two nuclei in condensed form. Most preferably, the aromatic compound or the aromatic moiety of the both aliphatic and aromatic compounds has one, two or three nuclei, with one or two nuclei being particularly preferred. Independently of one another, each nucleus of the compound mentioned can furthermore contain at least one heteroatom, such as, for example, N, O, S, B, P, Si, Al, preferably N, O and / or S. More preferably, the aromatic compound or the aromatic moiety of the both aromatic and aliphatic compounds contains one or two C 6 cores, the two being either separately or in condensed form. In particular, benzene, naphthalene and / or biphenyl and / or bipyridyl and / or pyridyl may be mentioned as aromatic compounds.

Besonders bevorzugt leitet sich die mindestens zweizähnige organische Verbindung von einer Di-, Tri-, oder Tetracarbonsäure oder deren Schwefelanaloga ab. Schwefelanaloga sind die funktionellen Gruppen -C(=O)SH sowie dessen Tautomer und C(=S)SH, die anstelle einer oder mehrerer Carbonsäuregruppen eingesetzt werden können.Especially Preferably, the at least bidentate organic is derived Compound of a di-, tri- or tetracarboxylic acid or their sulfur analogues from. Sulfur analogues are the functional ones Groups -C (= O) SH and its tautomer and C (= S) SH, instead of one or more carboxylic acid groups are used can.

Der Begriff "ableiten" bedeutet im Rahmen der vorliegenden Erfindung, dass die mindestens zweizähnige organische Verbindung im Gerüstmaterial in teilweise deprotonierter oder vollständig deprotonierter Form vorliegen kann. Weiterhin kann die mindestens zweizähnige organische Verbindung weitere Substituenten enthalten, wie beispielsweise -OH, -NH2, -OCH3, -CH3, -NH(CH3), -N(CH3)2, -CN sowie Halogenide.The term "derive" in the context of the present invention means that the at least bidentate organic compound can be present in the framework material in partially deprotonated or completely deprotonated form. Furthermore, the at least bidentate organic compound may contain further substituents such as -OH, -NH 2 , -OCH 3 , -CH 3 , -NH (CH 3 ), -N (CH 3 ) 2 , -CN and halides.

Beispielsweise sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung Dicarbonsäuren wie etwa Oxalsäure, Bernsteinsäure, Weinsäure, 1,4-Butandicarbonsäure, 4-Oxo-Pyran-2,6-dicarbonsäure, 1,6-Hexandicarbonsäure, Decandicarbonsäure, 1,8-Heptadecandicarbonsäure, 1,9-Heptadecandicarbonsäure, Heptadecandicarbonsäure, Acetylendicarbonsäure, 1,2-Benzoldicarbonsäure, 2,3-Pyridindicarbonsäure, Pyridin-2,3-dicarbonsäure, 1,3-Butadien-1,4-dicarbonsäure, 1,4-Benzoldicarbonsäure, p-Benzoldicarbonsäure, Imidazol-2,4-dicarbonsäure, 2-Methyl-chinolin-3,4-dicarbonsäure, Chinolin-2,4-dicarbonsäure, Chinoxalin-2,3-dicarbonsäure, 6-Chlorchinoxalin-2,3-dicarbonsäure, 4,4'-Diaminphenylmethan-3,3'-dicarbonsäure, Chinolin-3,4-dicarbonsäure, 7-Chlor-4-hydroxychinolin-2,8-dicarbonsäure, Diimiddicarbonsäure, Pyridin-2,6-dicarbonsäure, 2-Methylimidazol-4,5-dicarbonsäure, Thiophen-3,4-dicarbonsäure, 2-Isopropylimidazol-4,5-dicarbonsäure, Tetrahydropyran-4,4-dicarbonsäure, Perylen-3,9-dicarbonsäure, Perylendicarbonsäure, Pluriol E 200-dicarbonsäure, 3,6-Dioxaoctandicarbonsäure, 3,5-Cyclohexadien-1,2-dicarbonsäure, Octadicarbonsäure, Pentan-3,3-carbonsäure, 4,4'-Diamino-1,1'-diphenyl-3,3'-dicarbonsäure, 4,4'-Diaminodiphenyl-3,3'-dicarbonsäure, Benzidin-3,3'-dicarbonsäure, 1,4-bis-(Phenylamino)-benzol-2,5-dicarbonsäure, 1,1'-Dinaphthyl-5,5'-dicarbonsäure, 7-Chlor-8-methylchinolin-2,3-dicarbonsäure, 1-Anilinoanthrachinon-2,4'-dicarbonsäure, Polytetrahydrofuran-250-dicarbonsäure, 1,4-bis-(Carboxymethyl)-piperazin-2,3-dicarbon-säure, 7-Chlorchinolin-3,8-dicarbonsäure, 1-(4-Carboxy)-phenyl-3-(4-chlor)-phenylpyrazolin-4,5-dicarbonsäure, 1,4,5,6,7,7,-Hexachlor-5-norbornen-2,3-dicarbonsäure, Phenylindandicarbonsäure, 1,3-Dibenzyl-2-oxo-imidazolidin-4,5-dicarbonsäure, 1,4-Cyclohexandicarbonsäure, Naphthalin-1,8-dicarbonsäure, 2-Benzoylbenzol-1,3-dicarbonsäure, 1,3-Dibenzyl-2-oxoimidazolidin-4,5-cis-dicarbonsäure, 2,2'-Bichinolin-4,4'-dicarbonsäure, Pyridin-3,4-dicarbonsäure, 3,6,9-Trioxaundecandicarbonsäure, O-Hydroxybenzophenondicarbonsäure, Pluriol E 300-dicarbonsäure, Pluriol E 400-dicarbonsäure, Pluriol E 600-dicarbonsäure, Pyrazol-3,4-dicarbonsäure, 2,3-Pyrazindicarbonsäure, 5,6-Dimethyl-2,3-pyrazindicarbonsäure, 4,4'-Diaminodiphenyletherdiimiddicarbonsäure, 4,4'-Diaminodiphenylmethandiimiddicarbonsäure, 4,4'-Diaminodiphenylsulfondiimiddicarbonsäure, 2,6-Naphthalindicarbonsäure, 1,3-Adamantandicarbonsäure, 1,8-Naphthalindicarbonsäure, 2,3-Naphthalindicarbonsäure, 8-Methoxy-2,3-naphthalindicarbonsäure, 8-Nitro-2,3-naphthalincarbonsäure, 8-Sulfo-2,3-naphthalindicarbonsäure, Anthracen-2,3-dicarbonsäure, 2',3'-Diphenyl-p-terphenyl-4,4''-dicarbonsäure, Diphenylether-4,4'-dicarbonsäure, Imidazol-4,5-dicarbonsäure, 4(1H)-Oxothiochromen-2,8-dicarbonsäure, 5-tert-Butyl-1,3-benzoldicarbonsäure, 7,8-Chinolindicarbonsäure, 4,5-Imidazoldicarbonsäure, 4-Cyclohexen-1,2-dicarbonsäure, Hexatriacontandicarbonsäure, Tetradecandicarbonsäure, 1,7-Heptadicarbonsäure, 5-Hydroxy-1,3-Benzoldicarbonsäure, Pyrazin-2,3-dicarbonsäure, Furan-2,5-dicarbonsäure, 1-Nonen-6,9-dicarbonsäure, Eicosendicarbonsäure, 4,4'-Dihydroxydiphenylmethan-3,3'- dicarbonsäure, 1-Amino-4-methyl-9,10-dioxo-9,10-dihydroanthracen-2,3-dicarbonsäure, 2,5-Pyridindicarbonsäure, Cyclohexen-2,3-dicarbonsäure, 2,9-Dichlorfluorubin-4,11-dicarbonsäure, 7-Chlor-3-mtehylchinolin-6,8-dicarbonsäure, 2,4-Dichlorbenzophenon-2',5'-dicarbonsäure, 1,3-benzoldicarbonsäure, 2,6-Pyridindicarbonsäure, 1-Methylpyrrol-3,4-dicarbonsäure, 1-Benzyl-1H-pyrrol-3,4-dicarbonsäure, Anthrachinon-1,5-dicarbonsäure, 3,5-Pyrazoldicarbonsäure, 2-Nitrobenzol-1,4-dicarbonsäure, Heptan-1,7-dicarbonsäure, Cyclobutan-1,1-dicarbonsäure 1,14-Tetradecandicarbonsäure, 5,6-Dehydronorbornan-2,3-dicarbonsäure oder 5-Ethyl-2,3-Pyridindicarbonsäure,For example, dicarboxylic acids such as oxalic acid, succinic acid, tartaric acid, 1,4-butanedicarboxylic acid, 4-oxo-pyran-2,6-dicarboxylic acid, 1,6-hexanedicarboxylic acid, decanedicarboxylic acid, 1,8-heptadecanedicarboxylic acid, 1, 9-heptadecanedicarboxylic acid, heptadecanedicarboxylic acid, acetylenedicarboxylic acid, 1,2-benzenedicarboxylic acid, 2,3-pyridinedicarboxylic acid, pyridine-2,3-dicarboxylic acid, 1,3-butadiene-1,4-dicarboxylic acid, 1,4-benzenedicarboxylic acid, p-benzenedicarboxylic acid, Imidazole-2,4-dicarboxylic acid, 2-methyl-quinoline-3,4-dicarboxylic acid, quinoline-2,4-dicarboxylic acid, quinoxaline-2,3-dicarboxylic acid, 6-chloroquinoxaline-2,3-dicarboxylic acid, 4,4 '-Diaminophenylmethane-3,3'-dicarboxylic acid, quinoline-3,4-dicarboxylic acid, 7-chloro-4-hydroxyquinoline-2,8-dicarboxylic acid, diimide dicarboxylic acid, pyridine-2,6-dicarboxylic acid, 2-methylimidazole-4,5- dicarboxylic acid, thiophene-3,4-dicarboxylic acid, 2-isopropylimidazole-4,5-dicarboxylic acid, tetrahydropyran-4,4-dicarboxylic acid, perylene-3,9-dicarboxylic acid acid, perylenedicarboxylic acid, Pluriol E 200-dicarboxylic acid, 3,6-dioxaoctanedicarboxylic acid, 3,5-cyclohexadiene-1,2-dicarboxylic acid, octadicarboxylic acid, pentane-3,3-carboxylic acid, 4,4'-diamino-1,1'- diphenyl-3,3'-dicarboxylic acid, 4,4'-diaminodiphenyl-3,3'-dicarboxylic acid, benzidine-3,3'-dicarboxylic acid, 1,4-bis (phenylamino) benzene-2,5-dicarboxylic acid, 1,1'-dinaphthyl-5,5'-dicarboxylic acid, 7-chloro-8-methylquinoline-2,3-dicarboxylic acid, 1-anilinoanthraquinone-2,4'-dicarboxylic acid, polytetrahydrofuran-250-dicarboxylic acid, 1,4-bis - (carboxymethyl) piperazine-2,3-dicarboxylic acid, 7-chloroquinoline-3,8-dicarboxylic acid, 1- (4-carboxy) -phenyl-3- (4-chloro) -phenyl-pyrazoline-4,5-dicarboxylic acid 1,4,5,6,7,7-hexachloro-5-norbornene-2,3-dicarboxylic acid, phenylindane dicarboxylic acid, 1,3-dibenzyl-2-oxo-imidazolidine-4,5-dicarboxylic acid, 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid, naphthalene-1,8-dicarboxylic acid, 2-benzoylbenzene-1,3-dicarboxylic acid, 1,3-dibenzyl 2-oxoimidazolidine-4,5-cis-dicarboxylic acid, 2,2'-biquinoline-4,4'-dicarboxylic acid, pyridine-3,4-dicarboxylic acid, 3,6,9-trioxaundecanedicarboxylic acid, O-hydroxybenzophenone dicarboxylic acid, Pluriol E 300- dicarboxylic acid, Pluriol E 400 dicarboxylic acid, Pluriol E 600 dicarboxylic acid, pyrazole-3,4-dicarboxylic acid, 2,3-pyrazinedicarboxylic acid, 5,6-dimethyl-2,3-pyrazinedicarboxylic acid, 4,4'-diaminodiphenyl ether diimide dicarboxylic acid, 4,4 '-Diaminodiphenylmethanediimide dicarboxylic acid, 4,4'-diaminodiphenylsulfonediimide dicarboxylic acid, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid, 1,3-adamantanedicarboxylic acid, 1,8-naphthalenedicarboxylic acid, 2,3-naphthalenedicarboxylic acid, 8-methoxy-2,3-naphthalenedicarboxylic acid, 8-nitro-2 , 3-naphthalenecarboxylic acid, 8-sulfo-2,3-naphthalenedicarboxylic acid, anthracene-2,3-dicarboxylic acid, 2 ', 3'-diphenyl-p-terphenyl-4,4''- dicarboxylic acid, diph enyl ether-4,4'-dicarboxylic acid, imidazole-4,5-dicarboxylic acid, 4 (1H) -oxothiochromene-2,8-dicarboxylic acid, 5-tert-butyl-1,3-benzenedicarboxylic acid, 7,8-quinolinedicarboxylic acid, 4, 5-imidazoledicarboxylic acid, 4-cyclohexene-1,2-dicarboxylic acid, hexatriacontanedicarboxylic acid, tetradecanedicarboxylic acid, 1,7-heptadicarboxylic acid, 5-hydroxy-1,3-benzenedicarboxylic acid, pyrazine-2,3-dicarboxylic acid, furan-2,5-dicarboxylic acid, 1-Nonen-6,9-dicarboxylic acid, eicosendicarboxylic acid, 4,4'-dihydroxydiphenylmethane-3,3'-dicarboxylic acid, 1-amino-4-methyl-9,10-dioxo-9,10-dihydroanthracene-2,3- dicarboxylic acid, 2,5-pyridinedicarboxylic acid, cyclohexene-2,3-dicarboxylic acid, 2,9-dichlorofluorubin-4,11-dicarboxylic acid, 7-chloro-3-methylquinoline-6,8-dicarboxylic acid, 2,4-dichlorobenzophenone-2 ' , 5'-dicarboxylic acid, 1,3-benzenedicarboxylic acid, 2,6-pyridinedicarboxylic acid, 1-methylpyrrole-3,4-dicarboxylic acid, 1-benzyl-1H-pyrrole-3,4-dicarboxylic acid, anthraquinone-1,5-dicarboxylic acid, 3,5-pyrazoledicarboxylic acid, 2-nitrobenzene-1,4-dicarboxylic acid, heptane-1,7-dicarb onic acid, cyclobutane-1,1-dicarboxylic acid, 1,14-tetradecanedicarboxylic acid, 5,6-dehydronorbornane-2,3-dicarboxylic acid or 5-ethyl-2,3-pyridinedicarboxylic acid,

Tricarbonsäuren wie etwaTricarboxylic acids like approximately

2-Hydroxy-1,2,3-propantricarbonsäure, 7-Chlor-2,3,8-chinolintricarbonsäure, 1,2,4-Benzoltricarbonsäure, 1,2,4-Butantricarbonsäure, 2-Phosphono-1,2,4-butantricarbon-säure, 1,3,5-Benzoltricarbonsäure, 1-Hydroxy-1,2,3-Propantricarbonsäure, 4,5-Di-hydro-4,5-dioxo-1H-pyrrolo[2,3-F]chinolin-2,7,9-tricarbonsäure, 5-Acetyl-3-amino-6-me-thylbenzol-1,2,4-tricarbonsäure, 3-Amino-5-benzoyl-6-methylbenzol-1,2,4-tricarbon-säure, 1,2,3-Propantricarbonsäure oder Aurintricarbonsäure,
oder Tetracarbonsäuren wie etwa
1,1-Dioxidperylo[1,12-BCD]thiophen-3,4,9,10-tetracarbonsäure, Perylentetracarbon-säuren wie Perylen-3,4,9,10-tetracarbonsäure oder Perylen-1,12-sulfon-3,4,9,10-tetracarbonsäure, Butantetracarbonsäuren wie 1,2,3,4-Butantetracarbonsäure oder Meso-1,2,3,4-Butantetracarbonsäure, Decan-2,4,6,8-tetracarbonsäure, 1,4,7,10,13,16-Hexaoxacyclooctadecan-2,3,11,12-tetracarbonsäure, 1,2,4,5-Benzoltetracarbonsäure, 1,2,11,12-Dodecantetracarbonsäure, 1,2,5,6-Hexantetracarbonsäure, 1,2,7,8-Octantetracarbonsäure, 1,4,5,8-Naphthalintetracarbonsäure, 1,2,9,10-Decantetracarbon-säure, Benzophenontetracarbonsäure, 3,3',4,4'-Benzophenontetracarbonsäure, Tetrahydrofurantetracarbonsäure oder Cyclopentantetracarbonsäuren wie Cyclopentan-1,2,3,4-tetracarbonsäure
zu nennen.
2-hydroxy-1,2,3-propanetricarboxylic acid, 7-chloro-2,3,8-quinolinetricarboxylic acid, 1,2,4-benzenetricarboxylic acid, 1,2,4-butanetricarboxylic acid, 2-phosphono-1,2,4- butanetricarboxylic acid, 1,3,5-benzenetricarboxylic acid, 1-hydroxy-1,2,3-propanetricarboxylic acid, 4,5-dihydro-4,5-dioxo-1H-pyrrolo [2,3-F] quinoline 2,7,9-tricarboxylic acid, 5-acetyl-3-amino-6-methylbenzene-1,2,4-tricarboxylic acid, 3-amino-5-benzoyl-6-methylbenzene-1,2,4-tricarboxylic acid acid, 1,2,3-propanetricarboxylic acid or aurintricarboxylic acid,
or tetracarboxylic acids such as
1,1-dioxide-peroxy [1,12-BCD] thiophene-3,4,9,10-tetracarboxylic acid, perylenetetracarboxylic acids such as perylene-3,4,9,10-tetracarboxylic acid or perylene-1,12-sulfone-3, 4,9,10-tetracarboxylic acid, butanetetracarboxylic acids such as 1,2,3,4-butanetetracarboxylic acid or meso-1,2,3,4-butanetetracarboxylic acid, decane-2,4,6,8-tetracarboxylic acid, 1,4,7, 10,13,16-hexaoxacyclooctadecane-2,3,11,12-tetracarboxylic acid, 1,2,4,5-benzenetetracarboxylic acid, 1,2,11,12-dodecanetetracarboxylic acid, 1,2,5,6-hexanetetracarboxylic acid, 1, 2,7,8-octantetracarboxylic acid, 1,4,5,8-naphthalenetetracarboxylic acid, 1,2,9,10-decantetracarboxylic acid, benzophenonetetracarboxylic acid, 3,3 ', 4,4'-benzophenonetetracarboxylic acid, tetrahydrofurantetracarboxylic acid or cyclopentanetetracarboxylic acids such as cyclopentane 1,2,3,4-tetracarboxylic acid
to call.

Ganz besonders bevorzugt werden gegebenenfalls mindestens einfach substituierte mono-, di-, tri-, tetra- oder höherkernige aromatische Di-, Tri- oder Tetracarbonsäuren eingesetzt, wobei jeder der Kerne mindestens ein Heteroatom enthalten kann, wobei zwei oder mehr Kerne gleiche oder unterschiedliche Heteroatome enthalten kann. Beispielsweise bevorzugt werden monokernige Dicarbonsäuren, monokernige Tricarbonsäuren, monokernige Tetracarbonsäuren, dikernige Dicarbonsäuren, dikernige Tricarbonsäuren, dikernige Tetracarbonsäuren, trikernige Dicarbonsäuren, trikernige Tricarbonsäuren, trikernige Tetracarbonsäuren, tetrakernige Dicarbonsäuren, tetrakernige Tricarbonsäuren und/oder tetrakernige Tetracarbonsäuren. Geeignete Heteroatome sind beispielsweise N, O, S, B, P, Si, Al, bevorzugte Heteroatome sind hierbei N, S und/oder O. Als geeigneter Substituent ist diesbezüglich unter anderem -OH, eine Nitrogruppe, eine Aminogruppe oder eine Alkyl- oder Alkoxygruppe zu nennen.All if appropriate, at least monosubstituted are particularly preferred mono-, di-, tri-, tetra- or higher-nuclear aromatic Di-, tri- or tetracarboxylic used, each the nuclei may contain at least one heteroatom, where two or more nuclei may contain identical or different heteroatoms. For example, monocarboxylic dicarboxylic acids are preferred, monocarbic tricarboxylic acids, monocarboxylic tetracarboxylic acids, diceric dicarboxylic acids, dicerated tricarboxylic acids, dicerated tetracarboxylic acids, tricarboxylic dicarboxylic acids, tricarboxylic tricarboxylic acids, tricyclic tetracarboxylic acids, tetracarboxylic dicarboxylic acids, tetracyclic tricarboxylic acids and / or tetracarboxylic tetracarboxylic acids. Suitable heteroatoms For example, N, O, S, B, P, Si, Al are preferred heteroatoms here are N, S and / or O. As a suitable substituent is in this regard including -OH, a nitro group, an amino group or a To name alkyl or alkoxy.

Insbesondere bevorzugt werden als mindestens zweizähnige organische Verbindungen Acetylendicarbonsäure (ADC), Benzoldicarbonsäuren, Naphthalindicarbonsäuren, Biphenyldicarbonsäuren wie beispielsweise 4,4'-Biphenyldicarbonsäure (BPDC), Bipyridindicarbonsäuren wie beispielsweise 2,2'-Bipyridindicarbonsäuren wie beispielsweise 2,2'-Bipyridin-5,5'-dicarbonsäure, Benzoltricarbonsäuren wie beispielsweise 1,2,3-Benzoltricarbonsäure oder 1,3,5-Benzoltricarbonsäure (BTC), Adamantantetracarbonsäure (ATC), Adamantandibenzoat (ADB) Benzoltribenzoat (BTB), Methantetrabenzoat (MTB), Adamantantetrabenzoat oder Dihydroxyterephthalsäuren wie beispielsweise 2,5-Dihydroxyterephthalsäure (DHBDC) eingesetzt.Especially are preferred as at least bidentate organic Compounds acetylenedicarboxylic acid (ADC), benzenedicarboxylic acids, naphthalenedicarboxylic acids, Biphenyl dicarboxylic acids such as 4,4'-biphenyl dicarboxylic acid (BPDC), Bipyridinedicarboxylic acids such as 2,2'-bipyridine dicarboxylic acids such as 2,2'-bipyridine-5,5'-dicarboxylic acid, benzene tricarboxylic acids such as 1,2,3-benzenetricarboxylic acid or 1,3,5-benzenetricarboxylic acid (BTC), adamantane tetracarboxylic acid (ATC), adamantane dibenzoate (ADB) Benzene tribenzoate (BTB), methane tetrabenzoate (MTB), adamantane tetrabenzoate or dihydroxyterephthalic acids such as 2,5-dihydroxyterephthalic acid (DHBDC) used.

Ganz besonders bevorzugt werden unter anderem Isophtalsäure, Terephthalsäure, 2,5-Dihydroxyterephthalsäure, 1,2,3-Benzoltricarbonsäure, 1,3,5-Benzoltricarbonsäure oder 2,2'-Bipyridin-5,5'-dicarbonsäure eingesetzt.All particularly preferred are isophthalic acid, Terephthalic acid, 2,5-dihydroxyterephthalic acid, 1,2,3-benzenetricarboxylic acid, 1,3,5-benzenetricarboxylic acid or 2,2'-bipyridine-5,5'-dicarboxylic acid used.

Neben diesen mindestens zweizähnigen organischen Verbindungen kann der MOF auch eine oder mehrere einzähnige Liganden umfassen.In addition to these at least bidentate or ganic compounds, the MOF may also comprise one or more monodentate ligands.

Geeignete Lösemittel zur Herstellung der MOF sind unter anderem Ethanol, Dimethylformamid, Toluol, Methanol, Chlorbenzol, Diethylformamid, Dimethylsulfoxid, Wasser, Wasserstoffperoxid, Methylamin, Natronlauge, N-Methylpolidonether, Acetonitril, Benzylchlorid, Triethylamin, Ethylenglykol und Gemische hiervon. Weitere Metallionen, mindestens zweizähnige organische Verbindungen und Lösemittel für die Herstellung von MOF sind unter anderem in US-A 5,648,508 oder DE-A 101 11 230 beschrieben.Suitable solvents for the preparation of the MOF include ethanol, dimethylformamide, toluene, methanol, chlorobenzene, diethylformamide, dimethyl sulfoxide, water, hydrogen peroxide, methylamine, sodium hydroxide, N-methylpolidone ether, acetonitrile, benzyl chloride, triethylamine, ethylene glycol and mixtures thereof. Other metal ions, at least bidentate organic compounds and solvents for the production of MOF are, inter alia, in US-A 5,648,508 or DE-A 101 11 230 described.

Die Porengröße des MOF kann durch Wahl des geeigneten Liganden und/oder der mindestens zweizähnigen organischen Verbindung gesteuert werden. Allgemein gilt, dass je größer die organische Verbindung desto größer die Porengröße ist. Vorzugsweise beträgt die Porengröße von 0,2 nm bis 30 nm, besonders bevorzugt liegt die Porengröße im Bereich von 0,3 nm bis 3 nm bezogen auf das kristalline Material.The Pore size of the MOF can be selected by choosing the appropriate Ligands and / or the at least bidentate organic Be controlled connection. Generally, the bigger the organic compound the larger the pore size is. Preferably, the pore size is from 0.2 nm to 30 nm, particularly preferred is the pore size in the range of 0.3 nm to 3 nm based on the crystalline material.

In einem MOF-Formkörper treten jedoch auch größere Poren auf, deren Größenverteilung variieren kann. Vorzugsweise wird jedoch mehr als 50% des gesamten Porenvolumens, insbesondere mehr als 75%, von Poren mit einem Porendurchmesser von bis zu 1000 nm gebildet. Vorzugsweise wird jedoch ein Großteil des Porenvolumens von Poren aus zwei Durchmesserbereichen gebildet. Es ist daher weiter bevorzugt, wenn mehr als 25% des gesamten Porenvolumens, insbesondere mehr als 50% des gesamten Porenvolumens von Poren gebildet wird, die in einem Durchmesserbereich von 100 nm bis 800 nm liegen und wenn mehr als 15% des gesamten Porenvolumens, insbesondere mehr als 25% des gesamten Porenvolumens von Poren gebildet wird, die in einem Durchmesserbereich von bis zu 10 nm liegen. Die Porenverteilung kann mittels Quecksilber-Porosimetrie bestimmt werden.In However, a larger MOF molded body occurs Pores whose size distribution can vary. Preferably, however, more than 50% of the total pore volume, in particular more than 75%, of pores with a pore diameter of formed up to 1000 nm. Preferably, however, a majority the pore volume of pores formed from two diameter ranges. It is therefore further preferred if more than 25% of the total pore volume, in particular more than 50% of the total pore volume formed by pores is in a diameter range of 100 nm to 800 nm and if more than 15% of the total pore volume, especially more is formed as 25% of the total pore volume of pores in a diameter range of up to 10 nm. The pore distribution can be determined by mercury porosimetry.

Der Sorptionsspeicher 5 wird erfindungsgemäß zur Erhöhung der Aufnahmekapazität gekühlt. Dies erfolgt z. B. mit Hilfe von flüssigem Stickstoff. Um zu vermeiden, dass eine Temperaturerhöhung aufgrund Wärmeaufnahme durch die Umgebung erfolgt, ist der Sorptionsspeicher 5 von einer Wärmeisolierung 9 umschlossen.The sorption storage 5 is cooled according to the invention to increase the absorption capacity. This is done z. B. with the aid of liquid nitrogen. To prevent a temperature increase due to heat absorption by the environment, is the Sorptionsspeicher 5 from a thermal insulation 9 enclosed.

In der hier dargestellten Ausführungsform ist der Sorptionsspeicher 5 mit einem ersten Anschluss 11 versehen, mit dem der Sorptionsspeicher 5 mit dem gasförmigen Kohlenwasserstoff befüllt werden kann. Um ein Ausströmen des gasförmigen Kohlenwasserstoffes aus dem Sorptionsspeicher 5 über den ersten Anschluss 11 zu vermeiden und zudem ein Befüllen zu erlauben, ist im ersten Anschluss 11 ein Betankungsventil 13 aufgenommen. Das Betankungsventil 13 ist z. B. ein Rückschlagsventil, das öffnet, sobald der Druck in der Anschlussleitung größer ist als der Druck im Sorptionsspeicher 5. Ein Druck im Sorptionsspeicher 5, der größer ist als der in der Anschlussleitung 11 führt dazu, dass das Betankungsventil 13 schließt. Hierdurch wird vermieden, dass Gas aus dem Sorptionsspeicher 5 über dem ersten Anschluss 11 ausströmen kann. Ein geeignetes Ventil als Betankungsventil 13 ist z. B. ein Rückschlagventil.In the embodiment shown here is the Sorptionsspeicher 5 with a first connection 11 provided with the sorption storage 5 can be filled with the gaseous hydrocarbon. To escape the gaseous hydrocarbon from the Sorptionsspeicher 5 over the first connection 11 to avoid and also to allow filling is in the first port 11 a refueling valve 13 added. The refueling valve 13 is z. B. a check valve that opens as soon as the pressure in the connecting line is greater than the pressure in the sorption 5 , A pressure in the sorption reservoir 5 which is larger than that in the connecting cable 11 causes the refueling valve 13 closes. This will avoid gas from the sorption reservoir 5 over the first connection 11 can flow out. A suitable valve as refueling valve 13 is z. B. a check valve.

Über einen zweiten Anschluss 15 wird Gas aus dem Sorptionsspeicher 5 entnommen. Um die Menge und den Druck des Gases, dass über den zweiten Anschluss 15 entnommen wird, einstellen zu können, ist im zweiten Anschluss 15 vorzugsweise ein Entnahmeventil 17 angeordnet.Via a second connection 15 gas is released from the sorption reservoir 5 taken. To the amount and pressure of the gas that over the second port 15 to be able to adjust is in the second port 15 preferably a take-off valve 17 arranged.

Um den Sorptionsspeicher 5 mit dem darin aufgenommenen Gas aufheizen zu können, ist im Sorptionsspeicher 5 ein Heizelement 19 aufgenommen. Als Heizelement 19 eignen sich z. B. elektrische Heizelemente. Alternativ ist es jedoch auch möglich, z. B. Wärmetauscher als Heizelement 19 einzusetzen. Bevorzugt ist das Heizelement 19 jedoch ein elektrisches Heizelement.To the sorption storage 5 to be able to heat up with the gas contained therein, is in Sorptionsspeicher 5 a heating element 19 added. As a heating element 19 are suitable for. B. electrical heating elements. Alternatively, it is also possible, for. B. heat exchanger as a heating element 19 use. The heating element is preferred 19 however, an electric heating element.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 umfasst zudem ein Steuersystem 21. Mit dem Steuersystem 21 wird die Heizrate des Heizelementes 19 so gesteuert, dass bei Entnahme von Gas die Temperatur im Sorptionsspeicher 5 derart erhöht wird, dass bis zum Erreichen einer maximal zulässigen Temperatur ein vorgegebener Mindestdruck im Sorptionsspeicher nicht unterschritten wird. Hierzu wird mit Hilfe mindestens eines Temperatursensors 23 die Temperatur und mit Hilfe eines Drucksensors 25 der Druck im Sorptionsspeicher 5 gemessen und die Werte für Temperatur und Druck an das Steuersystem 21 übertragen.The device according to the invention 1 also includes a tax system 21 , With the tax system 21 becomes the heating rate of the heating element 19 controlled so that when removing gas, the temperature in the sorption 5 is increased so that a predetermined minimum pressure in the Sorptionsspeicher is not reached until reaching a maximum temperature. This is done with the help of at least one temperature sensor 23 the temperature and with the help of a pressure sensor 25 the pressure in the sorption reservoir 5 measured and the values for temperature and pressure to the control system 21 transfer.

Bei einer stufenweisen Erhöhung der Temperatur wird so bis zum Erreichen eines vorgegeben Schwellwertes für den Druck gasförmiger Kohlenwasserstoff über den zweiten Anschluss 15 entnommen. Sobald mit dem Drucksensor 25 der Schwellwert für den Druck gemessen wird, wird durch das Steuersystem 21 das Heizelement 19 eingeschaltet, um die Temperatur im Sorptionsspeicher 5 zu erhöhen. Hierzu wird die Temperatur mit Hilfe des Temperatursensors 23 erfasst. Der Druck wird weiterhin mit dem Drucksensor 25 erfasst. Sobald eine vorgegebene obere Druckgrenze erreicht ist, die als Wert im Steuersystem 21 abgelegt ist, wird der Heizvorgang durch Abschalten des Heizelementes 19 beendet. Es kann wieder Gas über den zweiten Anschluss 15 entnommen werden, bis der Druck den vorgegebenen Schwellwert erreicht hat.In the case of a stepwise increase in the temperature, gaseous hydrocarbon is thus produced via the second connection until a predetermined threshold value for the pressure has been reached 15 taken. Once with the pressure sensor 25 the threshold pressure is measured by the control system 21 the heating element 19 turned on to the temperature in the sorption storage 5 to increase. For this purpose, the temperature with the help of the temperature sensor 23 detected. The pressure will continue with the pressure sensor 25 detected. Once a predetermined upper pressure limit is reached, the value in the control system 21 is stored, the heating process by switching off the heating element 19 completed. It can turn on gas via the second port 15 be removed until the pressure has reached the predetermined threshold.

Wenn die Temperatur derart erhöht werden soll, dass der Druck im Wesentlichen konstant bleibt, werden Druck und Temperatur mit Hilfe des Temperatursensors 23 und des Drucksensors 25 erfasst und im Steuersystem 21 so verarbeitet, dass das Heizelement 19 derart betrieben wird, dass der mit dem Drucksensor 25 gemessene Druck im Wesentlichen konstant bleibt. Durch die Erfassung der Temperatur wird sichergestellt, dass kein Überschreiten der maximal zulässigen Temperatur erfolgt.If the temperature is to be increased so that the pressure remains substantially constant, pressure and temperature are measured by means of the temperature sensor 23 and the pressure sensor 25 recorded and in the tax system 21 so processed that the heating element 19 is operated such that the with the pressure sensor 25 measured pressure remains substantially constant. The detection of the temperature ensures that the maximum permissible temperature is not exceeded.

Die Temperaturaufnahme mit Hilfe des Temperatursensors 23 ist insbesondere notwendig, um die maximal zulässige Temperatur im Sorptionsspeicher 5 zu bestimmen. Aus der maximal zulässigen Temperatur und dem Minimaldruck ergibt sich der Zustand, bei dem der Gasentnahmevorgang beendet wird. Durch die Maximaltemperatur und den Minimaldruck wird die Mindestmenge an Gas bestimmt, die im Sorptionsspeicher nach Beendigung des Entnahmevorganges verbleibt.Temperature recording with the help of the temperature sensor 23 is particularly necessary to the maximum allowable temperature in the sorption 5 to determine. From the maximum permissible temperature and the minimum pressure results in the state in which the gas sampling process is terminated. The maximum temperature and the minimum pressure determine the minimum amount of gas remaining in the sorption reservoir after the removal process has ended.

In 2 ist der Entnahmevorgang in einer ersten Ausführungsform in einem Speicherkapazität-Druck-Diagramm dargestellt. Weiterhin sind in 2 Adsorptions-Isothermen für Methan an einem Cu3(BTC)2-MOF (Basolite C300-STR3.5 der BASF AG) dargestellt.In 2 the removal process is shown in a first embodiment in a storage capacity pressure diagram. Furthermore, in 2 Adsorption isotherms for methane on a Cu 3 (BTC) 2 -MOF (Basolite C300 STR3.5 BASF AG) shown.

Auf der Abszisse 31 ist der Druck des Methans in bar dargestellt. Die Ordinate 33 zeigt den Gehalt an Methan in Gramm pro Liter Tankvolumen. Im Diagramm sind eine erste Adsorptions-Isotherme 35 bei einer Temperatur von 195 K, eine zweite Adsorptions-Isotherme 37 bei einer Temperatur von 248 K, eine dritte Adsorptions-Isotherme 39 bei einer Temperatur von 273 K und eine vierte Adsorptions-Isotherme bei einer Temperatur von 298 K dargestellt. Hierbei lässt sich erkennen, dass die Speicherkapazität des Sorptionsspeichers mit zunehmender Temperatur abnimmt und jeweils eine geringere Menge an Methan aufnehmen kann. Auch ist zu erkennen, dass die Beladung an Methan bei niedrigen Temperaturen bereits bei kleinen Drücken sehr viel höher ist als die maximal mögliche Beladung bei höheren Temperaturen. Aufgrund der geringeren möglichen Beladung bei höheren Temperaturen wird Methan aus dem Sorptionsspeicher freigesetzt, wenn die Temperatur erhöht wird. Bei einer Temperaturerhöhung ohne Gasentnahme erhöht sich gleichzeitig der Druck im Speicher. Hierdurch ist es möglich, bei gleich bleibendem Druck und zunehmender Temperatur mehr Gas aus dem Sorptionsspeicher zu entnehmen.On the abscissa 31 the pressure of methane is shown in bar. The ordinate 33 shows the content of methane in grams per liter of tank volume. In the diagram are a first adsorption isotherm 35 at a temperature of 195 K, a second adsorption isotherm 37 at a temperature of 248 K, a third adsorption isotherm 39 at a temperature of 273 K and a fourth adsorption isotherm at a temperature of 298 K shown. It can be seen that the storage capacity of Sorptionsspeichers decreases with increasing temperature and each can absorb a smaller amount of methane. It can also be seen that the loading of methane at low temperatures, even at low pressures, is much higher than the maximum possible loading at higher temperatures. Due to the lower possible loading at higher temperatures, methane is released from the sorption reservoir as the temperature is raised. At a temperature increase without gas removal increases the pressure in the memory at the same time. This makes it possible to remove more gas from the Sorptionsspeicher with the same pressure and increasing temperature.

Neben den Adsorptions-Isothermen sind in 2 auch Kurven dargestellt, die den Gehalt an Methan in einem Tank ohne Sorptionsspeicher zeigen.In addition to the adsorption isotherms are in 2 also shows curves showing the content of methane in a tank without Sorptionsspeicher.

Mit Bezugszeichen 43 ist der verbleibende Methan-Gehalt in einem Tank ohne Sorptionsspeicher bei einer Temperatur von 195 K dargestellt. Hierbei ist zu erkennen, dass der Methangehalt mit zunehmendem Druck zunimmt. Insbesondere ist zu erkennen, dass ein starker Anstieg in Bereich von 40 bis 60 bar erfolgt. Dies ist auf eine Verflüssigung des Methans in diesem Druckbereich zurückzuführen. Die mit Bezugszeichen 45 bezeichnete Kurve zeigt den Methangehalt in einem Tank ohne Sorptionsspeicher bei einer Temperatur von 273 K und die mit Bezugszeichen 47 bezeichnete Kurve den Methangehalt in einem Tank ohne Sorptionsspeicher bei einer Temperatur von 289 K. Die Kurven 43, 45 und 47 wurden aus einer pVT-Datenbank bestimmt. Im Vergleich dazu zeigt die Kurve den gemessenen Methangehalt in einem Tank ohne Sorptionsspeicher bei 298 K. Aus diesen Kurven ist ersichtlich, dass bei gleichem Tankvolumen in einem Tank mit Sorptionsspeicher eine größere Menge an Methan gespeichert werden kann als in einem Tank ohne Sorptionsspeicher.With reference number 43 the remaining methane content is shown in a tank without sorption storage at a temperature of 195K. Here it can be seen that the methane content increases with increasing pressure. In particular, it can be seen that there is a strong increase in the range of 40 to 60 bar. This is due to a liquefaction of methane in this pressure range. The with reference numerals 45 designated curve shows the methane content in a tank without Sorptionsspeicher at a temperature of 273 K and with reference numerals 47 Curve referred to the methane content in a tank without Sorptionsspeicher at a temperature of 289 K. The curves 43 . 45 and 47 were determined from a pVT database. In comparison, the curve shows the measured methane content in a tank without sorption storage at 298 K. It can be seen from these curves that with the same tank volume in a tank with sorption storage, a larger amount of methane can be stored than in a tank without sorption storage.

Die maximale Beladung des Sorptionsspeichers ergibt sich aus einem zulässigen Maximaldruck 51 im Tank und der Mindesttemperatur, die erreicht wird. Um den Speicher zu entleeren, wird zunächst Gas aus dem Speicher entnommen, bis ein Minimaldruck 53 erreicht ist. Die Gasentnahme ist dabei durch den Pfeil 55 dargestellt. Der Minimaldruck 53 ergibt sich im Allgemeinen aus den Druckanforderungen des Gasverbrauchers, z. B. einer Verbrennungskraftmaschine oder einer Brennstoffzelle. So sind z. B. Leistungseinbußen hinzunehmen, wenn der Druck unter den Mindestdruck 53 sinkt. Weiterhin ist es auch möglich, dass z. B. die Dosierventile nicht mehr öffnen, wenn der Druck niedriger ist als der Mindestdruck 53.The maximum loading of the sorption storage tank results from a maximum permissible pressure 51 in the tank and the minimum temperature that is reached. To empty the reservoir, first gas is removed from the reservoir until a minimum pressure 53 is reached. The gas is removed by the arrow 55 shown. The minimum pressure 53 generally results from the pressure requirements of the gas consumer, eg. As an internal combustion engine or a fuel cell. So z. B. decrease in performance if the pressure is below the minimum pressure 53 sinks. Furthermore, it is also possible that z. B. no longer open the metering valves when the pressure is lower than the minimum pressure 53 ,

In 2 ist eine stufenweise Entnahme des Gases dargestellt. Hierzu wird zunächst Gas bei konstanter Temperatur aus dem Sorptionsspeicher entnommen. Die Gasentnahme erfolgt dabei jeweils entlang einer Adsorptions-Isotherme. Wenn der Sorptionsspeicher maximal beladen ist, nimmt die Beladung mit abnehmendem Druck entsprechend der ersten Adsorptions-Isotherme 35 ab, wie dies mit dem Pfeil 55 dargestellt ist. Sobald sich der Druck dem Mindestdruck 53 nähert, wird die Temperatur erhöht. Durch die Temperaturerhöhung nimmt der Druck bei gleich bleibender Beladung zu. Dies ist mit dem Pfeil 57 dargestellt. Das Aufheizen wird bei Erreichen eines vorgegebenen Schwellwertes, der oberhalb des Drucks liegt, bei dem die Entnahme beendet wird, beendet. Dies erfolgt z. B. durch Abschalten einer elektrisch betätigten Heizung oder durch Beenden der Erwärmung durch einen Wärmetauscher. Der oberer Schwellwert kann zum Beispiel auch dem maximal zulässigen Speicherdruck entsprechen.In 2 a stepwise removal of the gas is shown. For this purpose, gas is first removed from the sorption reservoir at a constant temperature. The gas is removed in each case along an adsorption isotherm. When the sorption reservoir is maximally loaded, the load decreases with decreasing pressure corresponding to the first adsorption isotherm 35 off, like this with the arrow 55 is shown. As soon as the pressure is at the minimum pressure 53 approaching, the temperature is raised. Due to the increase in temperature, the pressure increases with constant loading. This is with the arrow 57 shown. The heating is stopped upon reaching a predetermined threshold, which is above the pressure at which the removal is terminated. This is done z. B. by switching off an electrically operated heater or by stopping the heating by a heat exchanger. The upper threshold value may, for example, also correspond to the maximum permissible storage pressure.

Nach Erreichen des oberen Schwellwertes wird das Aufheizen beendet oder reduziert und es kann gasförmiger Kohlenwasserstoff entnommen werden, bis sich der Druck wieder dem unteren Schwellwert nähert. Dies wird sooft wiederholt, bis entweder der Sorptionsspeicher soweit als möglich entleert ist oder eine vorgegebene Temperatur erreicht ist. Die vorgegebene maximale Temperatur kann z. B. auch bestimmt werden aus der Restmenge, die nach Entnahme des gasförmigen Kohlenwasserstoffes im Sorptionsspeicher enthalten bleiben soll. Die Entnahme von Kohlenwasserstoff ist selbstverständlich auch während des Aufheizens möglich.To If the upper threshold is reached, the heating is stopped or reduced and it can be removed gaseous hydrocarbon, until the pressure approaches the lower threshold again. This is repeated until either the Sorptionsspeicher far enough is emptied as possible or a predetermined temperature is reached. The predetermined maximum temperature can z. Belly be determined from the residual amount after removal of the gaseous Hydrocarbon should remain in Sorptionsspeicher. The removal of hydrocarbon is understood also possible during heating up.

Um zu vermeiden, dass der Druck bei der Entnahme unter den vorgegebenen Mindestdruck 53 sinkt, wird vorzugsweise mit der Erwärmung begonnen, sobald der Druck in einem Bereich zwischen Mindestdruck 53 und einem Druck, der maximal 20% größer als der vorgegebene Mindestdruck 15 ist, liegt.In order to avoid that the pressure at the removal under the given minimum pressure 53 Preferably, heating is started as soon as the pressure is in a range between minimum pressure 53 and a pressure which is at most 20% greater than the predetermined minimum pressure 15 is, lies.

Neben dem hier dargestellten Aufheizen 57 ohne Gasentnahme ist es selbstverständlich auch möglich, dass während des Aufheizens weiterhin gasförmiger Kohlenwasserstoff aus dem Sorptionsspeicher entnommen wird.In addition to the heating shown here 57 without gas removal, it is of course also possible that while heating gaseous hydrocarbon continues to be removed from the Sorptionsspeicher.

Um weiterhin zu vermeiden, dass aufgrund der Temperaturerhöhung der Druck den zulässigen Maximaldruck 51 übersteigt, wird vorzugsweise lediglich geheizt, bis der maximal zulässige Speicherdruck erreicht ist. Ein Überschreiten des zulässigen Maximaldrucks 51 muss auf jeden Fall vermieden werden, um eine Schädigung des Tanks, bei der der Tank gegebenenfalls bersten kann, zu vermeiden. Der zulässige Maximaldruck 51 ergibt sich somit insbesondere aus der Festigkeit des Tanks. Auch ist es möglich, dass sich der Maximaldruck aus Eigenschaften des Entnahmeventils ergibt. So ist es z. B. möglich, dass ein Entnahmeventil eingesetzt wird, das bei Drücken, die oberhalb des Maximaldrucks 51 liegen, nicht mehr öffnen kann.To further avoid that due to the increase in temperature, the pressure of the maximum allowable pressure 51 is exceeded, is preferably heated only until the maximum allowable storage pressure is reached. Exceeding the maximum permissible pressure 51 must be avoided in any case, in order to avoid damage to the tank where the tank may burst. The maximum permissible pressure 51 thus results in particular from the strength of the tank. It is also possible that the maximum pressure results from properties of the extraction valve. So it is z. B. possible that a sampling valve is used, at pressures above the maximum pressure 51 lie, can not open.

In 3 ist die Gasentnahme in einer zweiten Ausführungsform dargestellt. Die in 3 dargestellte Ausführungsform unterscheidet sich von der in 2 dargestellten Ausführungsform dadurch, dass die Temperatur nicht stufenweise erhöht wird sondern eine kontinuierliche Temperaturerhöhung durchgeführt wird, während gasförmiger Kohlenwasserstoff aus dem Sorptionsspeicher entnommen wird. Die Temperatur wird dabei so erhöht, dass der Druck bei Gasentnahme im Wesentlichen konstant bleibt. Dies ist durch die Entnahmekurve 59 dargestellt. Vorzugsweise entspricht der Druck, der durch die Temperaturzunahme im Wesentlichen konstant gehalten wird, in dem Mindestdruck 53. Hierdurch wird gewährleistet, dass durch die Temperaturerhöhung die maximal mögliche Menge an Gas unter minimalem Energieaufwand aus dem Sorptionsspeicher entnommen wird.In 3 the gas removal is shown in a second embodiment. In the 3 illustrated embodiment differs from the in 2 illustrated embodiment in that the temperature is not increased gradually but a continuous increase in temperature is carried out while gaseous hydrocarbon is removed from the Sorptionsspeicher. The temperature is thereby increased so that the pressure remains substantially constant when gas is removed. This is through the withdrawal curve 59 shown. Preferably, the pressure, which is kept substantially constant by the temperature increase, in the minimum pressure 53 , This ensures that the maximum possible amount of gas is removed from the Sorptionsspeicher with minimal energy consumption by the increase in temperature.

Während jedoch bei der in 2 dargestellten Ausführungsform eine einfache 2-Stufen-Regelung ausreichend ist, um die stufenweise Temperaturerhöhung durchzuführen, muss bei der in 3 dargestellten Ausführungsform eine kontinuierliche Regelung erfolgen, um zu vermeiden, dass der Druck bei Entnahme unter den Mindestdruck sinkt.However, while at the in 2 illustrated embodiment, a simple 2-step control is sufficient to perform the stepwise increase in temperature, in the in 3 illustrated embodiment, a continuous control to avoid that the pressure drops when removing below the minimum pressure.

Bei einer Speichertemperatur bei maximal beladenem Sorptionsspeicher von 195 K und einer Maximaltemperatur, bis zu der Gas aus dem Sorptionsspeicher entnommen wird von 298 K, einem Maximaldruck von 50 bar und einem Minimaldruck von 10 bar ergibt sich zum Beispiel eine maximale Tankkapazität, wie sie mit dem Doppelpfeil 61 dargestellt ist.At a storage temperature at a maximum loaded sorption of 195 K and a maximum temperature to which the gas is removed from the Sorptionsspeicher of 298 K, a maximum pressure of 50 bar and a minimum pressure of 10 bar results, for example, a maximum tank capacity, as with the double arrow 61 is shown.

11
Vorrichtung für Speicherungcontraption for storage
33
Tanktank
55
Sorptionsspeichersorption
77
Doppelmanteljacketed
99
Wärmeisolierungthermal insulation
1111
Erster Anschlussfirst connection
1313
Betankungsventilrefueling valve
1515
Zweiter Anschluss Entnahmeventilsecond Connection removal valve
1919
Heizelementheating element
2121
Steuersystemcontrol system
2323
Temperatursensortemperature sensor
2525
Drucksensorpressure sensor
3131
Abszisseabscissa
3333
Ordinateordinate
3535
Adsorptions-Isotherme bei 195 KAdsorption isotherm at 195 K
3737
Adsorptions-Isotherme bei 248 KAdsorption isotherm at 248 K
3939
Adsorptions-Isotherme bei 273 KAdsorption isotherm at 273K
4141
Adsorptions-Isotherme bei 298 KAdsorption isotherm at 298K
4343
CH4-Gehalt im leeren Tank bei 195 K (pVT-Datenbank)CH 4 content in empty tank at 195 K (pVT database)
4545
CH4-Gehalt im leeren Tank bei 273 K (pVT-Datenbank)CH 4 content in empty tank at 273 K (pVT database)
4747
CH4-Gehalt im leeren Tank bei 298 K (pVT-Datenbank)CH 4 content in empty tank at 298 K (pVT database)
4949
CH4-Gehalt im leeren Tank bei 298 K gemessen)CH 4 content measured in empty tank at 298 K)
5151
Maximaldruckmaximum pressure
5353
Minimaldruckminimum pressure
5555
Gasentnahmegas extraction
5757
Temperaturerhöhungtemperature increase
5959
Entnahmekurveextraction curve
6161
Maximale Tankkapazitätmaximum tank capacity

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list The documents listed by the applicant have been automated generated and is solely for better information recorded by the reader. The list is not part of the German Patent or utility model application. The DPMA takes over no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - US 6748748 B [0003] US Pat. No. 6,748,748 B [0003]
  • - US 5648508 [0038] US 5648508 [0038]
  • - EP 0790253 A [0038] - EP 0790253 A [0038]
  • - DE 10111230 A [0038, 0057] - DE 10111230 A [0038, 0057]
  • - US 5648508 A [0057] - US 5648508 A [0057]

Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

  • - M. O-Keeffe et al., J. Sol. State Chem., 152 (2000), Seite 3 bis 20 [0038] M.O. Keeffe et al., J. Sol. State Chem., 152 (2000), pages 3 to 20 [0038]
  • - H. Li et al., Nature 402 (1999), Seite 276 [0038] - H. Li et al., Nature 402 (1999), page 276 [0038]
  • - M. Eddaoudi et al., Topics in Catalysis 9 (1999), Seite 105 bis 111 [0038] - M. Eddaoudi et al., Topics in Catalysis 9 (1999), pages 105 to 111 [0038]
  • - B. Chen et al., Science 291 (2001), Seite 1021 bis 1023 [0038] -. B. Chen et al, Science 291 (2001), page 1021-1023 [0038]
  • - . [0038] -. [0038]
  • - Pure Applied Chem. 45, Seite 71, insbesondere auf Seite 79 (1976) [0039] - Pure Applied Chem. 45, page 71, in particular on page 79 (1976) [0039]
  • - DIN 66131 [0039] - DIN 66131 [0039]
  • - DIN 66134 [0039] - DIN 66134 [0039]
  • - DIN 66131 [0040] - DIN 66131 [0040]
  • - 66134 [0040] - 66134 [0040]

Claims (14)

Verfahren zur Speicherung von gasförmigen Kohlenwasserstoffen in einem Sorptionsspeicher (5), dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur des gespeicherten Kohlenwasserstoffes bei gefülltem Sorptionsspeicher (5) kleiner als Raumtemperatur und größer als die Verdampfungstemperatur des Kohlenwasserstoffes ist.Method for storing gaseous hydrocarbons in a sorption reservoir ( 5 ), characterized in that the temperature of the stored hydrocarbon with filled sorption ( 5 ) is less than room temperature and greater than the vaporization temperature of the hydrocarbon. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur des Kohlenwasserstoffes beim Befüllen des Sorptionsspeichers (5) kleiner oder gleich der Temperatur des gespeicherten Kohlenwasserstoffes bei gefülltem Sorptionsspeicher (5) ist.A method according to claim 1, characterized in that the temperature of the hydrocarbon during filling of the sorption ( 5 ) is less than or equal to the temperature of the stored hydrocarbon when the sorption reservoir is filled ( 5 ). Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Sorptionsspeicher (5) zur Temperierung des gasförmigen Kohlenwasserstoffes gekühlt wird.Method according to claim 1 or 2, characterized in that the sorption reservoir ( 5 ) is cooled to the temperature of the gaseous hydrocarbon. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zum Entleeren des Sorptionsspeichers (5) die Temperatur im Sorptionsspeicher (5) mit abnehmenden Gehalt an Gas derart bis zum Erreichen einer maximal zulässigen Temperatur erhöht wird, dass ein vorgegebener Mindestdruck im Sorptionsspeicher (5) nicht unterschritten wird.Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that for emptying the sorption storage ( 5 ) the temperature in the sorption storage ( 5 ) is increased with decreasing content of gas until reaching a maximum allowable temperature, that a predetermined minimum pressure in the sorption ( 5 ) is not fallen below. Verfahren gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine stufenweise Erhöhung der Temperatur durchgeführt wird, wobei jeweils Gas bei konstanter Temperatur bis zum Erreichen eines vorgegebenen Sollwertes für den Druck entnommen wird und bei Erreichen des Sollwertes die Temperatur erhöht wird, bis eine vorgegebene obere Druckgrenze erreicht wird.A method according to claim 4, characterized characterized in that a gradual increase in temperature is carried out, each gas at a constant temperature until reaching a predetermined setpoint for the Pressure is taken and increases when the set point, the temperature until a predetermined upper pressure limit is reached. Verfahren gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die vorgegebene obere Druckgrenze dem maximal zulässigen Speicherdruck entspricht.A method according to claim 5, characterized characterized in that the predetermined upper pressure limit of the maximum permissible storage pressure corresponds. Verfahren gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass ab Erreichen eines vorgegebenen Drucks die Temperatur im Sorptionsspeicher (5) bei Entnahme von Gas derart erhöht wird, dass der Druck im Wesentlichen konstant bleibt, bis eine vorgegebene maximal zulässige Temperatur erreicht wird.A method according to claim 4, characterized in that from reaching a predetermined pressure, the temperature in the sorption ( 5 ) is increased upon removal of gas so that the pressure remains substantially constant until a predetermined maximum allowable temperature is reached. Verfahren gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der vorgegebene Druck, ab dessen Erreichen die Temperatur im Sorptionsspeicher (5) erhöht wird, im Wesentlichen gleich dem vorgegebenen Mindestdruck ist.A method according to claim 7, characterized in that the predetermined pressure, from which the temperature in the sorption storage ( 5 ) is substantially equal to the predetermined minimum pressure. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der gasförmige Kohlenwasserstoff ausgewählt ist aus Erdgas, Methan, Ethan, Propan und Butan. Besonders bevorzugt ist der gasförmige Kohlenwasserstoff ausgewählt aus Erdgas oder Methan.Method according to one of the claims 1 to 8, characterized in that the gaseous hydrocarbon is selected from natural gas, methane, ethane, propane and butane. Particularly preferred is the gaseous hydrocarbon selected from natural gas or methane. Vorrichtung zur Speicherung gasförmiger Kohlenwasserstoffe, umfassend einen Sorptionsspeicher (5), der gegenüber der Umgebung isoliert ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Sorptionsspeicher (5) Zeolith, Aktivkohle oder metallorganische Gerüstverbindungen enthält.Device for storing gaseous hydrocarbons, comprising a sorption storage ( 5 ) isolated from the environment, characterized in that the sorption reservoir ( 5 ) Contains zeolite, activated carbon or organometallic framework compounds. Vorrichtung gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Sorptionsspeicher (5) eine Kühleinrichtung umfasst.Apparatus according to claim 10, characterized in that the sorption storage ( 5 ) comprises a cooling device. Vorrichtung gemäß Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass ein Steuersystem (21) umfasst ist mit dem die Temperaturerhöhung im Sorptionsspeicher (5) bei Entnahme von Gas derart gesteuert werden kann, dass bis zum Erreichen einer maximal zulässigen Temperatur ein vorgegebener Mindestdruck nicht unterschritten wird.Device according to claim 10 or 11, characterized in that a control system ( 21 ) is included with the temperature increase in Sorptionsspeicher ( 5 ) can be controlled on removal of gas so that a predetermined minimum pressure is not exceeded until reaching a maximum allowable temperature. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass weiterhin ein Heizelement (19) umfasst ist, mit dem der Sorptionsspeicher (5) erwärmt werden kann.Device according to one of claims 10 to 12, characterized in that furthermore a heating element ( 19 ), with which the sorption storage ( 5 ) can be heated. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Sorptionsspeicher (5) einen ersten Anschluss (11) zum Befüllen und einen zweiten Anschluss (15) zum Entleeren umfasstDevice according to one of claims 10 to 13, characterized in that the sorption storage ( 5 ) a first connection ( 11 ) for filling and a second connection ( 15 ) for emptying
DE102007058673.8A 2007-12-06 2007-12-06 Method for storing gaseous hydrocarbons and apparatus therefor Active DE102007058673B4 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102007058673.8A DE102007058673B4 (en) 2007-12-06 2007-12-06 Method for storing gaseous hydrocarbons and apparatus therefor
PCT/EP2008/065692 WO2009071436A1 (en) 2007-12-06 2008-11-17 Method for storing gaseous hydrocarbons

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102007058673.8A DE102007058673B4 (en) 2007-12-06 2007-12-06 Method for storing gaseous hydrocarbons and apparatus therefor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102007058673A1 true DE102007058673A1 (en) 2009-06-18
DE102007058673B4 DE102007058673B4 (en) 2016-04-14

Family

ID=40292556

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102007058673.8A Active DE102007058673B4 (en) 2007-12-06 2007-12-06 Method for storing gaseous hydrocarbons and apparatus therefor

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102007058673B4 (en)
WO (1) WO2009071436A1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010033956A1 (en) * 2010-07-16 2012-01-19 Thorben Meinardus Compressed gas storage device has heat absorption or heat transfer device with heat storage tank, where compressed gas tank is arranged within heat storage tank
US9273829B2 (en) 2012-10-09 2016-03-01 Basf Se Sorption store for storing gaseous substances
US9322510B2 (en) 2012-10-09 2016-04-26 Basf Se Method of charging a sorption store with a gas
DE102011017206B4 (en) 2010-04-20 2018-05-03 GM Global Technology Operations LLC (n. d. Gesetzen des Staates Delaware) METHOD FOR OPERATING A MEMORY AND DELIVERY SYSTEM FOR GAS

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2957636B1 (en) * 2010-03-17 2012-03-02 Peugeot Citroen Automobiles Sa METHOD FOR SUPPLYING NATURAL GAS FOR VEHICLE
EP2906868A4 (en) * 2012-10-09 2016-08-24 Basf Se Method of charging sorption store with a gas
EP3093549A1 (en) 2015-05-11 2016-11-16 Basf Se Vehicle comprising an internal combustion engine, at least one storage vessel and a cooling chamber and/or an air condition unit
TR201509592A2 (en) * 2015-08-03 2017-02-21 Tofas Tuerk Otomobil Fabrikasi Anonim Sirketi AN ADSORPED NATURAL GAS SYSTEM FOR VEHICLES

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0315582A2 (en) * 1987-11-04 1989-05-10 Hwt Gesellschaft Für Hydrid- Und Wasserstofftechnik Mbh Process and device for hydrogen purification
DE4032247C2 (en) * 1990-10-11 1992-07-23 Battelle-Institut Ev, 6000 Frankfurt, De
US5648508A (en) 1995-11-22 1997-07-15 Nalco Chemical Company Crystalline metal-organic microporous materials
DE10111230A1 (en) 2001-03-08 2002-09-19 Basf Ag Organometallic framework materials and processes for their production
US6672077B1 (en) * 2001-12-11 2004-01-06 Nanomix, Inc. Hydrogen storage in nanostructure with physisorption
DE69726032T2 (en) * 1996-01-31 2004-04-22 Tokyo Gas Co. Ltd. Process for storing and transporting gases
US6748748B2 (en) 2002-06-10 2004-06-15 Nanomix, Inc. Hydrogen storage and supply system
DE102006020846A1 (en) * 2006-05-04 2007-11-08 Robert Bosch Gmbh Gas sorption storage with optimized cooling

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2712730A (en) * 1951-10-11 1955-07-12 Pritchard & Co J F Method of and apparatus for storing gases
JP3647602B2 (en) * 1997-05-07 2005-05-18 東京瓦斯株式会社 Gas fuel storage solid fuel and manufacturing method thereof
JPH10299997A (en) * 1997-04-28 1998-11-13 Tokyo Gas Co Ltd Bog treatment method and device for low temperature liquid storage tank
US6015065A (en) * 1997-08-29 2000-01-18 Mcalister; Roy E. Compact fluid storage system
RU2230251C2 (en) * 1999-03-05 2004-06-10 Тойота Дзидося Кабусики Кайся Method of storage of natural gas by means of adsorption and adsorbing ag ent used for realization of this method
US6878353B2 (en) * 2000-12-20 2005-04-12 Texaco Ovonic Hydrogen Systems Llc Hydrogen storage bed system including an integrated thermal management system
US20050005831A1 (en) * 2003-07-11 2005-01-13 Geoexplorers International, Inc. Shipboard system for transportation of natural gas in zeolites
DE10355087A1 (en) * 2003-11-24 2005-06-09 Basf Ag Process for the electrochemical preparation of a crystalline porous organometallic framework
WO2007002608A2 (en) * 2005-06-27 2007-01-04 Solid Gas Technologies Llc Clathrate hydrate modular storage, applications and utilization processes

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0315582A2 (en) * 1987-11-04 1989-05-10 Hwt Gesellschaft Für Hydrid- Und Wasserstofftechnik Mbh Process and device for hydrogen purification
DE4032247C2 (en) * 1990-10-11 1992-07-23 Battelle-Institut Ev, 6000 Frankfurt, De
US5648508A (en) 1995-11-22 1997-07-15 Nalco Chemical Company Crystalline metal-organic microporous materials
EP0790253A2 (en) 1995-11-22 1997-08-20 Nalco Chemical Company Novel crystalline metal-organic microporous materials
DE69726032T2 (en) * 1996-01-31 2004-04-22 Tokyo Gas Co. Ltd. Process for storing and transporting gases
DE10111230A1 (en) 2001-03-08 2002-09-19 Basf Ag Organometallic framework materials and processes for their production
US6672077B1 (en) * 2001-12-11 2004-01-06 Nanomix, Inc. Hydrogen storage in nanostructure with physisorption
US6748748B2 (en) 2002-06-10 2004-06-15 Nanomix, Inc. Hydrogen storage and supply system
DE102006020846A1 (en) * 2006-05-04 2007-11-08 Robert Bosch Gmbh Gas sorption storage with optimized cooling

Non-Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
B. Chen et al., Science 291 (2001), Seite 1021 bis 1023
Banglin, Chen et al.: Interwoven Metal-Organic Framework on a Periodic Minimal Surface with Extra-Large Pores. In: Science 291, 2001, S. 1021-1023 Büttner, H.: The International Federation of Clinical Chemistry (IFCC) and Reference Methods. In: Pure & Appl. Chem., Vol. 45, Pergamon Press, 1976, S. 69-73 Eddaoudi, M. et al.: Design and Synthesis of Metal-Carboxylate Frameworks with Permanent Microporosity. In: Topics in Catalysis 9, 1999, S. 105-111 O'Keeffe, M. et al.: Frameworks for Extended Solids: Geometrical Design Principles - Section 1 Tutorial In: Journal of Solid State Chemistry, 2000, S. 3-20 Li, H. et al.: Design and Synthesis of an Exceptionally Stable and Highly Porous Metal-Organic Framework. In: Nature, Vol. 402, 18. Nov. 1999, S. 276-279
Banglin, Chen et al.: Interwoven Metal-Organic Framework on a Periodic Minimal Surface with Extra-Large Pores. In: Science 291, 2001, S. 1021-1023; Büttner, H.: The International Federation of Clinical Chemistry (IFCC) and Reference Methods. In: Pure & Appl. Chem., Vol. 45, Pergamon Press, 1976, S. 69-73; *
DIN 66131
Eddaoudi, M. et al.: Design and Synthesis of Metal-Carboxylate Frameworks with Permanent Microporosity. In: Topics in Catalysis 9, 1999, S. 105-111 *
H. Li et al., Nature 402 (1999), Seite 276
Li, H. et al.: Design and Synthesis of an Exceptionally Stable and Highly Porous Metal-Organic Framework. In: Nature, Vol. 402, 18. Nov. 1999, S. 276-279 *
M. Eddaoudi et al., Topics in Catalysis 9 (1999), Seite 105 bis 111
M. O-Keeffe et al., J. Sol. State Chem., 152 (2000), Seite 3 bis 20
O'Keeffe, M. et al.: Frameworks for Extended Solids: Geometrical Design Principles - Section 1 Tutorial; In: Journal of Solid State Chemistry,2000, S. 3-20 *
Pure Applied Chem. 45, Seite 71, insbesondere auf Seite 79 (1976)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011017206B4 (en) 2010-04-20 2018-05-03 GM Global Technology Operations LLC (n. d. Gesetzen des Staates Delaware) METHOD FOR OPERATING A MEMORY AND DELIVERY SYSTEM FOR GAS
DE102010033956A1 (en) * 2010-07-16 2012-01-19 Thorben Meinardus Compressed gas storage device has heat absorption or heat transfer device with heat storage tank, where compressed gas tank is arranged within heat storage tank
DE102010033956B4 (en) * 2010-07-16 2012-11-08 Thorben Meinardus Pressure gas storage device with at least one compressed gas tank and with a heat absorption and / or heat transfer device, in particular with a heat exchanger
US9273829B2 (en) 2012-10-09 2016-03-01 Basf Se Sorption store for storing gaseous substances
US9322510B2 (en) 2012-10-09 2016-04-26 Basf Se Method of charging a sorption store with a gas

Also Published As

Publication number Publication date
DE102007058673B4 (en) 2016-04-14
WO2009071436A1 (en) 2009-06-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102007058671B4 (en) Method for controlling the gas extraction and device for storing at least one gas
DE102007058673B4 (en) Method for storing gaseous hydrocarbons and apparatus therefor
EP2016327A1 (en) Gas sorption reservoir with optimised cooling
DE102006020852A1 (en) Gas pressure vessel for gas powered vehicles
EP2408536B1 (en) Process for separating acid gases using amine impregnated metal organic frameworks
EP2168971B1 (en) Fluid absorption by metal-organic frameworks
DE102004061238A1 (en) Method for the enrichment of methane in methane containing gas mixtures comprises contacting the gas mixture with at least a sorbent containing a porous metal-organic structure material
WO2006072573A2 (en) Adsorptive production of xenon from krypton/xenon gas mixtures
EP2230288B1 (en) Metal-organic frameworks in refrigeration/heating machines
US20150090344A1 (en) Gas filtering in adsorbed gas systems
US10422480B2 (en) Storage vessel comprising a one-piece shaped body of a porous solid
WO2009092777A1 (en) Porous metal-organic framework materials as drying agents
EP3093550A1 (en) Storage vessel comprising at least one shaped body of a porous solid
WO2016075129A1 (en) Storage vessel comprising at least one shaped body of a porous solid with spacers
WO2016116406A1 (en) Gas pressure vessel containing a gas, a latent heat storage material and a porous solid material
WO2008062034A1 (en) Method for separating gases using a porous metal organic framework material
DE102006020847A1 (en) Method and apparatus for cleaning a gas storage
WO2015048493A1 (en) Gas filtering in adsorbed gas systems
WO2007128656A1 (en) Device for controlling gas purity for a gas reservoir
WO2015048489A1 (en) Process for improving efficiencies of gas systems using a compressor
WO2023157982A1 (en) Isolation method

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final