DE102015216037A1 - Process for providing a synthesis gas - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bereitstellung eines Synthesegases umfassend folgende Schritte: – Elektrolyse von Wasser zu Wasserstoff und Sauerstoff, – Erzeugung von Ameisensäure aus Sauerstoff und einer Kohlenstoff und Wasserstoff enthaltenden Substanz, – Zersetzung der Ameisensäure zu einem Synthesevorgas, das zumindest ein Kohlenstoffoxid enthält, – Anreicherung des Synthesevorgases mit Wasserstoffgas, das aus der Elektrolyse stammt zu dem Synthesegas.The invention relates to a process for providing a synthesis gas comprising the following steps: electrolysis of water to hydrogen and oxygen, production of formic acid from oxygen and a substance containing carbon and hydrogen, decomposition of the formic acid to a synthesis gas containing at least one carbon oxide, - Enrichment of Synthesevorgases with hydrogen gas, which comes from the electrolysis to the synthesis gas.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bereitstellung eines Synthesegases nach Patentanspruch 1. The invention relates to a method for providing a synthesis gas according to claim 1.

Durch den Betrieb fluktuierender elektrischer Energiequellen wie zum Beispiel die elektrische Energie aus Wind oder Fotovoltaik wird vermehrt in den Netzen eine zeitabhängige Diskrepanz zwischen Stromerzeugung und Nachfrage entstehen. Somit kommt es an Standorten mit großer Dichte an Fotovoltaik und Windkraftanlagen zu Stromüberschüssen, wenn die Sonne scheint beziehungsweise der Wind stark weht. Elektrischer Strom steht somit zu gewissen Zeiten kostengünstig zur Verfügung und ermöglicht die Herstellung von Wasserstoff (H2) und Sauerstoff O2 durch eine Elektrolyse von Wasser (H20). The operation of fluctuating electrical energy sources, such as electrical energy from wind or photovoltaics, will increasingly result in a time-dependent discrepancy between power generation and demand in the grids. Thus, at sites with a high density of photovoltaic and wind turbines, electricity surpluses occur when the sun is shining or the wind blows heavily. Electric power is therefore available at certain times cost-effective and allows the production of hydrogen (H2) and oxygen O 2 by an electrolysis of water (H 2 0).

Der regenerativ erzeugte Wasserstoff kann anschließend entweder direkt verwendet werden oder zu Brennstoffen und chemischen Rohstoffen umgewandelt werden. Die beiden zuletzt genannten Optionen ermöglichen die Wasserstoffspeicherung und Transport immer dann, wenn keine Infrastruktur für Wasserstoff oder Verbraucher am Ort der Elektrolyseanlagen vorhanden sind. The regeneratively produced hydrogen can then either be used directly or converted to fuels and chemical raw materials. The last two options allow hydrogen storage and transport whenever there is no hydrogen or consumer infrastructure at the location of the electrolysis plant.

Da Wasserstoff in molekularer Form technisch aufwendig zu Lagern ist und nur zu geringen Anteilen in das Gasnetz einzuspeisen ist, ist der durch Elektrolyse von überschüssiger elektrischer Energie gewonnener Wasserstoff schwer zu handhaben. Zudem lässt sich Wasserstoff nur mit einem relativ geringen Wirkungsgrad rückverstromen. Der Wirkungsgrad beträgt hierbei lediglich 40 bis 50 Prozent, was ebenfalls verhältnismäßig unwirtschaftlich ist gegenüber der bereits eingebrachten elektrischen Energie. Since hydrogen in molecular form is technically complex to store and is to feed only small proportions in the gas network, the hydrogen obtained by electrolysis of excess electrical energy is difficult to handle. In addition, hydrogen can only be back-flowed with a relatively low efficiency. The efficiency is only 40 to 50 percent, which is also relatively uneconomical compared to the already introduced electrical energy.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren bereitzustellen, das elektrische Energie unter Verwendung einer Elektrolyse effizient speichert. The object of the invention is to provide a method which efficiently stores electric energy using electrolysis.

Die Lösung des Verfahrens besteht in einem Verfahren zur Bereitstellung eines Synthesegases mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1. The solution of the method consists in a method for providing a synthesis gas having the features of patent claim 1.

Das erfindungsgemäße Verfahren nach Patentanspruch 1 zur Bereitstellung eines Synthesegases umfasst folgende Schritte: Zunächst erfolgt eine Elektrolyse von Wasser zu Wasserstoff und Sauerstoff. Anschließend wird in einem weiteren Prozess Ameisensäure hergestellt, wobei eine Substanz verwendet wird, die Kohlenstoff und Wasserstoff enthält und die mit Sauerstoff zu der Ameisensäure umgesetzt wird. In einem weiteren Prozessschritt wird die Ameisensäure wieder zersetzt, wobei eine Synthesevorgas entsteht, dass zumindest ein Kohlenstoffoxid enthält. Anschließend wird das Synthesevorgas mit Wasserstoffgas angereichert, das aus der Elektrolyse stammt und woraus das Synthesegas entsteht. Das beschriebene Verfahren ist somit ein Hybridverfahren das eine technisch umsetzbare und eine wirtschaftlich sinnvolle Kombination aus der Wertschöpfung von Überschussstrom aus den Energienetzen. Dies erfolgt mittels Wasserelektrolyse und einer chemischen Synthese von lager- und transportfähigen Sekundärenergieträgern, wie Kohlenstoff und Wasserstoff enthaltenen Substanzen. Zur Herstellung von Ameisensäure kann dabei beispielsweise ein Prozess herangezogen werden, der als OxFA-Prozess bezeichnet wird und der beispielsweise in der EP 2473467 B1 beschrieben ist. Hierbei wird Biomasse, allgemein biologische Abfallmasse, die einen gewissen Feuchtegrad aufweist unter Verwendung eines bestimmten Katalysators, beispielsweise aus der Substanzklasse der Polyoxometalate zusammen mit Luftsauerstoff oder in einer Ausgestaltungsform mit Sauerstoff aus der Elektrolyse zu Ameisensäure umgesetzt. Neben Ameisensäure entsteht in dem als Beispiel genannten OxFA-Prozess auch Kohlendioxid. The inventive method according to claim 1 for providing a synthesis gas comprises the following steps: First, there is an electrolysis of water to hydrogen and oxygen. Subsequently, in another process, formic acid is produced using a substance containing carbon and hydrogen, which is reacted with oxygen to formic acid. In a further process step, the formic acid is decomposed again, producing a synthesis gas which contains at least one carbon oxide. Subsequently, the Synthesevorgas is enriched with hydrogen gas, which comes from the electrolysis and from which the synthesis gas is produced. The method described is thus a hybrid method which is a technically feasible and economically viable combination of the added value of surplus electricity from the energy networks. This is done by means of water electrolysis and a chemical synthesis of storable and transportable secondary energy sources, such as carbon and hydrogen-containing substances. For the production of formic acid, for example, a process can be used, which is referred to as OxFA process and the example in the EP 2473467 B1 is described. This biomass, generally biological waste mass, which has a certain degree of moisture using a particular catalyst, for example, from the class of polyoxometalates together with atmospheric oxygen or in one embodiment with oxygen from the electrolysis to formic acid. In addition to formic acid, carbon dioxide also forms in the OxFA process mentioned as an example.

In einer vorteilhaften Ausgestaltungsform der Erfindung erfolgt aus dem generierten Synthesegas anschließend eine chemische Synthese. Unter dem Begriff Synthesegas wird bevorzugt eine Mischung aus gasförmigem Wasserstoff und einem Kohlenstoffoxid, bevorzugt eine Kombination aus Kohlenmonoxid und Kohlendioxid verstanden. Für eine entsprechende Synthese, beispielsweise zu den Wertstoffen Methan, Methanol oder Dimethylether ist eine jeweils unterschiedliche Konzentration der einzelnen Edukte im Synthesegas notwendig. Bei dem beschriebenen Verfahren entstehen bei der Zersetzung der Ameisensäure und bei der Elektrolyse die genannten Edukte Kohlenmonoxid, Kohlendioxid und Wasserstoff. Je nach Zersetzungsart der Ameisensäure und je nach Prozessparametern jedoch in unterschiedlichen Konzentrationen. Insbesondere besteht bei der Zersetzung der Ameisensäure zu einem Synthesevorgas in der Regel ein Mangel an gasförmigem Wasserstoff, der durch den Wasserstoff aus der Elektrolyse ausgeglichen wird und somit ein Synthesegas mit der entsprechenden Zusammensetzung entsteht. In an advantageous embodiment of the invention, a chemical synthesis then takes place from the generated synthesis gas. The term synthesis gas is preferably understood as meaning a mixture of gaseous hydrogen and a carbon oxide, preferably a combination of carbon monoxide and carbon dioxide. For a corresponding synthesis, for example to the valuable substances methane, methanol or dimethyl ether, a respectively different concentration of the individual educts in the synthesis gas is necessary. In the described method arise in the decomposition of formic acid and the electrolysis said reactants carbon monoxide, carbon dioxide and hydrogen. Depending on the type of decomposition of the formic acid and depending on the process parameters, however, in different concentrations. In particular, in the decomposition of formic acid to a Synthesevorgas usually a lack of gaseous hydrogen, which is compensated by the hydrogen from the electrolysis and thus produces a synthesis gas with the appropriate composition.

Für die Zersetzung der Ameisensäure zu dem Synthesevorgas kann einerseits in einer vorteilhaften Ausgestaltungsform eine thermische Zersetzung, aber auch eine katalytische Zersetzung erfolgen. Grundsätzlich können auch beide Zersetzungsmethoden parallel laufen, um die Ausgangskonzentrationen der Edukte in dem Synthesevorgas positiv zu beeinflussen. For the decomposition of the formic acid to the Synthesevorgas can be done on the one hand in an advantageous embodiment, a thermal decomposition, but also a catalytic decomposition. In principle, both decomposition methods can run in parallel in order to positively influence the starting concentrations of the educts in the synthesis gas.

Zudem entsteht bei der Herstellung von Ameisensäure aus dem kohlenstoff- und wasserstoffhaltigen Vorprodukt und Sauerstoff auch Kohlendioxid, der ebenfalls dem Synthesegas zugeführt werden kann. In addition, produced in the production of formic acid from the carbon and hydrogen-containing precursor and oxygen and carbon dioxide, which can also be supplied to the synthesis gas.

Vorteilhafte Ausgestaltungsformen der Erfindung und weitere Merkmale werden anhand der folgenden Figur näher erläutert. Dabei handelt es sich lediglich um ein exemplarisches Ausführungsbeispiel, das keine Einschränkung des Schutzbereiches darstellt. Dabei zeigt 1 eine schematische Darstellung eines Prozesses zur Herstellung eines Synthesegases. Advantageous embodiments of the invention and further features will be explained in more detail with reference to the following figure. This is merely an exemplary embodiment that does not limit the scope of protection. It shows 1 a schematic representation of a process for the production of a synthesis gas.

Gemäß der Figur wird überschüssiger elektrischer Strom 4, der aus regenerativen Energiequellen stammen kann, der aber selbstverständlich auch aus anderen konventionellen Energiequellen wie Kohlekraftwerken oder Atomkraftwerken stammen kann, einer Elektrolyse 2 beziehungsweise einer Elektrolysereaktion 2 zugeführt. Die Verwendung von überschüssigem elektrischem Strom für eine Elektrolysereaktion 2 dient insbesondere dazu, das Stromnetz stabil zu halten und Energiebedarfsschwankungen auszugleichen. Diese Energiebedarfsschwankungen sind insbesondere durch den Einsatz von regenerativen Energien entstanden, sie können aber auch in ihrer Ursache in unterschiedlichen Verbrauchsverhalten der Verbraucher haben. Grundsätzlich kann es auch zweckmäßig sein, Energie aus einem konventionellen Kohlekraftwerk aufzufangen, wenn dabei das Kraftwerk stets in einem wirtschaftlichen Modus betrieben werden kann. According to the figure, excess electric current 4 which can come from renewable energy sources, but which of course can also come from other conventional energy sources such as coal-fired power plants or nuclear power plants, an electrolysis 2 or an electrolysis reaction 2 fed. The use of excess electric current for an electrolysis reaction 2 serves in particular to keep the power grid stable and to compensate for energy demand fluctuations. These energy demand fluctuations have arisen in particular through the use of regenerative energies, but they can also have their cause in different consumption behavior of consumers. In principle, it may also be expedient to absorb energy from a conventional coal-fired power station if the power plant can always be operated in an economical mode.

Bei der Elektrolyse von Wasser durch elektrischen Strom 4 entsteht Wasserstoff H2 und Sauerstoff O2. Der so entstandene Sauerstoff O2 wird einem organischen Verfahren zugeführt, bei dem kohlenstoff- und wasserstoffhaltige Substanzen beispielsweise aus biologischen Abfällen zu Ameisensäure und Kohlendioxid CO2 umgewandelt werden. Bei diesem Herstellungsprozess von der Ameisensäure 9 kann der bereits beschriebene OxFA-Prozess vorteilhaft eingebracht werden. Grundsätzlich kann für die Herstellung von Ameisensäure aber auch ein alternatives verfahren zum Einsatz kommen. In the electrolysis of water by electricity 4 Hydrogen H 2 and oxygen O 2 are formed . The resulting oxygen O 2 is fed to an organic process in which carbon and hydrogen-containing substances are converted, for example, from biological waste to formic acid and carbon dioxide CO 2 . In this manufacturing process of formic acid 9 The already described OxFA process can be advantageously introduced. In principle, however, an alternative method can also be used for the production of formic acid.

In einem weiteren Prozessschritt wird die Ameisensäure 9 durch ein thermisches Verfahren 10 und/oder ein katalytisches Verfahren 12 zersetzt. Bei der Zersetzung der Ameisensäure 9 durch ein thermisches Verfahren entsteht in der Regel Wasser und Kohlenmonoxid. Bei der Verwendung eines katalytischen Zersetzungsverfahrens 12 entsteht vorzugsweise Wasserstoff und Kohlendioxid. Wasserstoff und Kohlendioxid stellen dabei ein sogenanntes Synthesevorprodukt 16‘ dar, wobei bei einem thermischen Zersetzungsverfahren das Synthesevorprodukt 16 in Form von Wasser und Kohlenmonoxid entsteht. Je nach Verfahrensführung der Zersetzungsverfahren 10 und 12 entsteht dabei ein unterschiedliches, hier nicht abschließend aufgeführtes Synthesevorprodukt 16. Insbesondere kann es zweckmäßig sein, dass sowohl das thermische Zersetzungsverfahren 10 als auch das katalytische Zersetzungsverfahren 12 parallel zum Einsatz kommen, um das Synthesevorprodukt für die weitere Verwendung optimal vorzubereiten. In a further process step, the formic acid 9 by a thermal process 10 and / or a catalytic process 12 decomposed. In the decomposition of formic acid 9 by a thermal process is usually water and carbon monoxide. When using a catalytic decomposition method 12 is preferably formed hydrogen and carbon dioxide. Hydrogen and carbon dioxide constitute a so-called synthesis precursor 16 ' wherein, in a thermal decomposition process, the synthesis precursor 16 in the form of water and carbon monoxide. Depending on the procedure of the decomposition process 10 and 12 This results in a different, not exhaustively listed synthesis preliminary product 16 , In particular, it may be appropriate that both the thermal decomposition process 10 as well as the catalytic decomposition process 12 used in parallel to optimally prepare the synthesis precursor for further use.

In vielen Fällen ist das beschriebene Synthesevorprodukt 16 und 16‘ sowie Kombinationen daraus noch nicht in optimaler Form dazu geeignet, ein Synthesegas zu bilden. Insbesondere die Anteile an Kohlenmonoxid bzw. Kohlendioxid und Wasserstoff liegen dabei noch nicht in den Konzentrationsverhältnissen vor, wie sie für die weitere Synthese optimal wären. Somit wird für die Herstellung des Synthesegases 1 noch zusätzlicher Wasserstoff H2 aus der Elektrolyse 2 zugefügt, zudem kann bei Bedarf Kohlendioxid CO2 aus der Herstellung 8 der Ameisensäure 9 beigegeben werden. In many cases, the synthesis precursor described is 16 and 16 ' and combinations thereof are not yet optimally suited to form a synthesis gas. In particular, the proportions of carbon monoxide or carbon dioxide and hydrogen are not yet present in the concentration ratios as they would be optimal for further synthesis. Thus, for the production of the synthesis gas 1 additional hydrogen H2 from the electrolysis 2 added, in addition, if necessary, carbon dioxide CO 2 from the production 8th formic acid 9 be added.

Je nach dem welche chemische Synthese 14 erfolgen soll, wird das Synthesegas 1 entsprechend zusammengesetzt. Dabei wird wie beschrieben auf die Zersetzungsprodukte der Ameisensäure 9 sowie auf dem Wasserstoff in der Elektrolyse 2 zurückgegriffen. Durch die chemische Synthese 14 wird das Synthesegas 1 anschließend zu einem Syntheseprodukt 18 umgesetzt, das in bevorzugter Weise Methan, Methanol oder Dimethylether ist, was wiederum in größeren Mengen in das Erdgasnetz eingebracht werden kann oder anderweitig als Wertstoff verwendet werden kann. Grundsätzlich können diese Stoffe auch in Gaskraftwerken eingesetzt werden und wieder verstromt werden, wobei hierbei der Wirkungsgrad deutlich höher ist als bei der Verbrennung von Wasserstoff. Depending on which chemical synthesis 14 should be done, the synthesis gas 1 assembled accordingly. As described, the decomposition products of formic acid are used 9 as well as on the hydrogen in the electrolysis 2 resorted. By the chemical synthesis 14 becomes the synthesis gas 1 then to a synthesis product 18 implemented, which is preferably methane, methanol or dimethyl ether, which in turn can be introduced into the natural gas network in larger quantities or otherwise can be used as a valuable material. In principle, these substances can also be used in gas-fired power plants and be converted into electricity again, with the efficiency being significantly higher than in the case of combustion of hydrogen.

Insgesamt handelt es sich bei dem beschriebenen Verfahren um eine Speicherung von elektrischer Energie in Form von chemischer Energie, die wiederum in Form des Syntheseprodukts 18 gebunden ist. Hierbei handelt es sich in der Gesamtreaktion um eine endotherme Reaktion, d.h. die chemische Energie die im Syntheseprodukt 18 gebunden ist, ist nur unwesentlich geringer als die Summe der elektrischen Energie 4, die aus dem Stromnetz abgeführt wird und der Energie der für die einzelnen Reaktionen aufgebracht werden muss. Bei der Rückverstromung des Syntheseproduktes 18 wird somit ein höherer Wirkungsgrad erreicht, als der bereits beschriebene 40%ige Wirkungsgrad bei der Rückverstromung von Wasserstoff. Dies liegt auch daran, dass sowohl das sogenannte OxFA-Prozess als auch die chemische Synthese z.B. von Methan, Methanol und Dimethylether stark exotherme Verfahren sind und die dabei so generierte Prozesswärme destillative Aufreinigung der Produktgemische aus der chemischen Synthese eingesetzt werden können. Overall, the method described is a storage of electrical energy in the form of chemical energy, which in turn is in the form of the synthesis product 18 is bound. This is an endothermic reaction in the overall reaction, ie the chemical energy in the synthesis product 18 is bounded, is only slightly lower than the sum of the electrical energy 4 , which is discharged from the power grid and the energy must be applied to the individual reactions. In the reconversion of the synthesis product 18 Thus, a higher efficiency is achieved than the already described 40% efficiency in the reconversion of hydrogen. This is also due to the fact that both the so-called OxFA process and the chemical synthesis of, for example, methane, methanol and dimethyl ether are highly exothermic processes and the process heat thus generated is distillative Purification of product mixtures from chemical synthesis can be used.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • EP 2473467 B1 [0007] EP 2473467 B1 [0007]

Claims (7)

Verfahren zur Bereitstellung eines Synthesegases (1) umfassend folgende Schritte: – Elektrolyse (2) von Wasser (H2O) zu Wasserstoff (H2) und Sauerstoff (O2), – Erzeugung von Ameisensäure (9) aus Sauerstoff (O2) und einer Kohlenstoff und Wasserstoff enthaltenden Substanz (6), – Zersetzung der Ameisensäure (9) zu einem Synthesevorgas (16, 16‘), das zumindest ein Kohlenstoffoxid enthält, – Anreicherung des Synthesevorgases (16, 16‘) mit Wasserstoffgas (H2), das aus der Elektrolyse (2) stammt zu dem Synthesegas (1). Method for providing a synthesis gas ( 1 ) comprising the following steps: - electrolysis ( 2 ) of water (H 2 O) to hydrogen (H 2 ) and oxygen (O 2 ), - production of formic acid ( 9 ) of oxygen (O 2 ) and a substance containing carbon and hydrogen ( 6 ), - decomposition of formic acid ( 9 ) to a Synthesevorgas ( 16 . 16 ' ) containing at least one carbon oxide, - enrichment of the synthesis gas ( 16 . 16 ' ) with hydrogen gas (H 2 ) resulting from the electrolysis ( 2 ) comes to the synthesis gas ( 1 ). Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Synthesegas (1) eine chemische Synthese (14) erfolgt. Process according to claim 1, characterized in that with the synthesis gas ( 1 ) a chemical synthesis ( 14 ) he follows. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Synthesegas (1) Kohlendioxid (O2), Kohlenmonoxid (CO) und Wasserstoff (H2) enthält. Process according to claim 1 or 2, characterized in that the synthesis gas ( 1 ) Contains carbon dioxide (O 2 ), carbon monoxide (CO) and hydrogen (H 2 ). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei der chemischen Synthese (14) Methan, Methanol oder Dimethylether hergestellt wird. Method according to one of the preceding claims, characterized in that in the chemical synthesis ( 14 ) Methane, methanol or dimethyl ether is produced. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sauerstoff (O2) zur Erzeugung der Ameisensäure (9) aus der Elektrolyse (2) stammt. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the oxygen (O 2 ) for the production of formic acid ( 9 ) from electrolysis ( 2 ). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zersetzung der Ameisensäure (9) thermisch (10) und/oder katalytisch (12) erfolgt. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the decomposition of formic acid ( 9 ) thermally ( 10 ) and / or catalytic ( 12 ) he follows. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass, bei der Erzeugung der Ameisensäure (9) Kohlendioxid (CO2) entsteht, das dem Synthesegas (1) zugemischt wird. Method according to one of the preceding claims, characterized in that, in the production of formic acid ( 9 ) Carbon dioxide (CO 2 ) is produced, which is added to the syngas ( 1 ) is mixed.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020156734A1 (en) * 2019-01-30 2020-08-06 Siemens Aktiengesellschaft Process for the energy-efficient preparation of co
DE102021100193A1 (en) 2021-01-08 2022-07-14 Man Truck & Bus Se Process to decarbonize an industrial site

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2473467B1 (en) 2010-09-17 2013-09-25 Jbach GmbH Method for catalytically producing formic acid

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2473467B1 (en) 2010-09-17 2013-09-25 Jbach GmbH Method for catalytically producing formic acid

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020156734A1 (en) * 2019-01-30 2020-08-06 Siemens Aktiengesellschaft Process for the energy-efficient preparation of co
DE102021100193A1 (en) 2021-01-08 2022-07-14 Man Truck & Bus Se Process to decarbonize an industrial site

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