DE1298233B - Verfahren fuer den Transport von Waermeenergie - Google Patents
Verfahren fuer den Transport von WaermeenergieInfo
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
- C01B3/02—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen
- C01B3/32—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air
- C01B3/34—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents
- C01B3/38—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents using catalysts
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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Description
1 2
Um die Möglichkeit zu schaffen, Wärmeenergie dungsgemäße Verfahren gestattet es, Wärmeenergie
an anderem Ort als dem der Erzeugung zu nutzen, in vorteilhafter Weise über weite Strecken zu transd.
h. sie in irgendeiner Form zum Ort des Ver- portieren und als solche wieder einzusetzen. Dabei
brauchers zu transportieren, sind verschiedene Wege ist es von Vorteil, daß die am Ort der Methanspalbeschritten
worden. In räumlich begrenzten Be- 5 tung angebotene oder eingesetzte Wärmeenergie zu
reichen, z.B. in Städten oder in Industriewerken, über 85% am Ort der Methanisierungsreaktion zukann
ein direkter Transport durchgeführt werden, rückgewonnen werden kann. Die auftretenden
indem man aufgeheizte flüssige Wärmeträger, ζ. B. Wärme- oder Energieverluste sind nur bedingt durch
Wasser oder Diphyl, oder Dampf durch Rohrleitun- Abstrahlungsverluste der Spaltanlage und der
gen an den Ort des Wärmeverbrauchs schickt. Dabei io Methanisierungsanlage sowie durch die Unvollstäntreten
Energieverluste, z. B. durch Abgabe von digkeit des Wärmetauschs zwischen den eingehenden
Wärme an die Umgebung der Rohrleitungen auf; und ausgehenden Gasen.
damit ist ein solcher direkter Wärmetransport auf Mit Hilfe der Zeichnung soll das Verfahren erkurze
Entfernungen beschränkt. Außerdem kann ein läutert werden, wobei auf das Eingehen auf an sich
solcher Transport in wirtschaftlicher Weise nur mit 15 bekannte technische Verfahrensschritte, wie Wärme-Niedertemperaturwärme
von etwa 100 bis 5000C austauscher, Kühler usw., verzichtet wird. Der
erfolgen. Bei Einsatz von Hochtemperaturwärme Komplex A umfaßt Anlagen zur Abgabe der Wärme
würde der notwendige technische Aufwand zu groß. des Heliumkreislaufes sowie die mit dieser Wärme
Hinzu kommt, daß es bisher keine brauchbaren betriebene Methan-Dampf-Spaltung. In diese wird
Wärmeübertragungsmittel für Temperaturen von 20 durch Leitung 1 Methan eingeführt. Gemäß den
mehr als etwa 5000C gibt. Man wandelt daher im Reaktionsgleichungen CH4+H2O=CO+3H2 und
allgemeinen die Wärmeenergie in Kraftwerken in CH4+2 H2O=CO2+4 H2 wird das Methan in ein
elektrische Energie um, die über metallische Leiter an Spaltgemisch, bestehend aus H2, CO und CO2, umden
Ort des Energieverbrauchs befördert wird. Die gewandelt. Entsprechend dem Gleichgewicht der
Umwandlung von Wärmeenergie in elektrische Ener- 25 gewählten Druck- und Temperaturbedingungen vergie
ist jedoch mit einem großen Verlust verbunden, bleibt nur ein geringer Teil des Methans nicht umder
durch die Wirkungsgrade der einzelnen Prozeß- gesetzt. Von besonderem Vorteil ist dabei, daß keine
schritte gegeben ist. störenden Nebenprodukte auftreten, die z. B. den
Es wurde nun gefunden, daß man Wärmeenergie Katalysator durch Ablagerungen vergiften könnten
in vorteilhafter Weise vom Ort der Erzeugung zum 30 oder der Reaktion entzogen werden. Die stöchio-Ort
des Verbrauchs transportieren kann, wenn man metrischen Verhältnisse der Komponenten H2, CO
die erzeugte Wärmeenergie zur katalytischen Spal- und CO2 untereinander bleiben dabei wie bei der
tung von Methan einsetzt, das erhaltene Spaltgas Umkehrreaktion eines solchen Gleichgewichtes ernach
Kühlung durch Rohrleitungen zum Ort des halten. Am Wiedervereinigungsort, dem Komplex B,
Energieverbrauchs transportiert, dort das Spaltgas 35 der die Anlagen zur Methanisierung des Spaltgases
katalytisch zu Methan umsetzt und die dabei frei sowie zur Ausnutzung der bei dieser exothermen
werdende Wärme in gewünschter Weise verwertet. Reaktion erhaltenen Wärme umfaßt, werden die
Damit ist die Möglichkeit gegeben, die Wärmeenergie Komponenten CO und CO2 wieder zu Methan verals
solche am Ort des Verbrauchs zu nutzen. Das arbeitet. Dieses wird über Leitung 1 wieder zur Spaltrückbildende Methan kann erneut zur Spaltung rück- 40 gasanlage geleitet. Wird das in B erhaltene Methan
geführt werden, es kann natürlich auch einer anderen z. B. zu chemischen Umsetzungen gebraucht, so wird
Verwendung, z.B. chemischen Umsetzungen oder über Leitung3 eine entsprechende Methanmenge
gegebenenfalls z, B. einer teilweisen Verbrennung, dem Kreislauf zugefügt. Pro Pol Methan, das gespalzugeführt
werden. Das Verfahren ist besonders vor- ten wird, können so je nach Reaktionsverlauf 42 bis
teilhaft anwendbar, wenn es sich um den Transport 45 50 kcal Wärmeenergie nach B gebracht werden. Bei
von Hochtemperaturwärme über weite Entfernungen entsprechendem Methandurchsatz können also große
handelt. Derartige Wärme fällt z. B. in Atom- Wärmemengen von A nach B transportiert werden,
reaktoren an. Sie kann ferner z. B. durch Verbren- Da das hier vorgeschlagene Reaktionssystem in
nung billiger Brennstoffe erzeugt werden. Auch die einem geschlossenen Kreislaufsystem durchgeführt
Ausnutzung naturgegebener Wärmequellen ist denk- 50 wird, sind die Verluste an Gaskomponenten klein,
bar. An Stelle von reinem Methan können auch Sie umfassen nur Undichtigkeiten und die gelösten
methanhaltige Gase, wie Erdgas, eingesetzt werden. Gase im Reaktionswasser, das beim Komplex B hinter
Dabei sollte der Gehalt an inerten Bestandteilen oder der Methanisierung ausgeschieden wird,
anderen Kohlenwasserstoffen oder sonstigen Verbin- Die für die Spalt- und Methanisierungsreaktion bedungen im Falle der Kreislaufführung des rück- 55 kannten Katalysatoren haben eine lange Lebensdauer gebildeten Methans nicht zu hoch sein, damit keine und sind abriebfest. Die Spaltung kann z. B. auch in zu hohen Verluste durch den Verdünnungselekt Gegenwart von CO2 erfolgen,
bzw. durch Nebenreaktionen eintreten. Die-Spaltung
anderen Kohlenwasserstoffen oder sonstigen Verbin- Die für die Spalt- und Methanisierungsreaktion bedungen im Falle der Kreislaufführung des rück- 55 kannten Katalysatoren haben eine lange Lebensdauer gebildeten Methans nicht zu hoch sein, damit keine und sind abriebfest. Die Spaltung kann z. B. auch in zu hohen Verluste durch den Verdünnungselekt Gegenwart von CO2 erfolgen,
bzw. durch Nebenreaktionen eintreten. Die-Spaltung
des Methans und die Rückbildung—können nach Beispiel
jedem an sich bekannten Verfahren durchgeführt 60
jedem an sich bekannten Verfahren durchgeführt 60
werden. Üblich ist z. B. die Dampf-Spaltung mit Hilfe Es werde die Wärme eines in einem Hochtempevon
Nickelkatalysatoren bei etwa 700° C, die druck- ratur-Reaktor umlaufenden Heliumgases von etwa
los oder unter erhöhtem Druck durchgeführt werden 1000° C zum Transport gebracht. Dabei soll die
kann. Bekannte Methanisierungsverfahren verwen- Wärme dem Heliumkreislauf in der Form entnomden
z. B. Nickel- oder Edelmetallkatalysatoren. 65 men werden, daß das heiße Helium unmittelbar die
Selbstverständlich ist bei Durchführung dieser an sich mit Katalysator gefüllten Rohre der Methan-Spaltbekannten Verfahren auf die Abwesenheit störender anlage umströmt. Die Spaltung kann in üblicher
Verbindungen in den Gasen zu achten. Das erfin- Weise erfolgen, z. B. unter Zusatz von 3 Mol Wasser-
dampf je Mol Methan bei etwa 9000C und z.B.
55 at. Das erhaltene Spaltgas werde nach Auskondensation des Überschußdampfes und Kühlung durch
eine Leitung, auf komprimiert auf etwa 70 at, zum Ort der Methanisierung, d. h. der Wärmeabgabe,
geführt. Die Rückbildung des Methans aus dem Spaltgas kann ebenfalls in üblicher Weise erfolgen, z. B.
bei etwa 300° C über einen der bekannten Methanisierungskatalysatoren.
Das erhaltene Methan wird über eine andere Leitung wieder in die Methanspaltung zurückgeführt. Bei einem Einsatz von
1 Mio Nm3/h Methan und bei einer Leitungslänge von 100 km ergibt sich dann, daß die Kosten je
Wärmeeinheit am Ort des Wärmeverbrauchs nur etwa 65% der Kosten betragen, die anfallen würden, wenn
die Wärme in konventioneller Weise über ein Dampfkraftwerk und Fortleitung in Form von elektrischem
Strom transportiert würde.
Claims (3)
1. Verfahren zum Transport von Wärmeenergie vom Ort der Erzeugung zum Ort des Verbrauchs,
dadurch gekennzeichnet, daß man die erzeugte Wärmeenergie zur katalytischen Spaltung
von Methan einsetzt, das erhaltene Spaltgas nach Kühlung durch Rohrleitungen zum Ort des
Energieverbrauchs transportiert, dort das Spaltgas katalytisch zu Methan umsetzt und die dabei
frei werdende Wärme in gewünschter Weise verwertet.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das rückbildende Methan
erneut zur Spaltung bringt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man an Stelle von Methan
Erdgas einsetzt.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEU14591A DE1298233B (de) | 1968-01-16 | 1968-01-16 | Verfahren fuer den Transport von Waermeenergie |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEU14591A DE1298233B (de) | 1968-01-16 | 1968-01-16 | Verfahren fuer den Transport von Waermeenergie |
DE1692253 | 1968-01-16 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1298233B true DE1298233B (de) | 1969-06-26 |
Family
ID=25754570
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DEU14591A Pending DE1298233B (de) | 1968-01-16 | 1968-01-16 | Verfahren fuer den Transport von Waermeenergie |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE1298233B (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2345230A1 (de) * | 1972-09-08 | 1974-03-21 | Parsons Co Ralph M | Verfahren zur herstellung von erdgas |
DE3142979A1 (de) * | 1981-10-29 | 1983-06-01 | M.A.N. Maschinenfabrik Augsburg-Nürnberg AG, 8000 München | "verfahren und vorrichtung zur speicherung von solarenergie" |
-
1968
- 1968-01-16 DE DEU14591A patent/DE1298233B/de active Pending
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
None * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2345230A1 (de) * | 1972-09-08 | 1974-03-21 | Parsons Co Ralph M | Verfahren zur herstellung von erdgas |
DE3142979A1 (de) * | 1981-10-29 | 1983-06-01 | M.A.N. Maschinenfabrik Augsburg-Nürnberg AG, 8000 München | "verfahren und vorrichtung zur speicherung von solarenergie" |
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