DE2437975C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Transport von Wärmeenergie gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Aus der DE-PS 12 98 233 ist eine Kombination aus endothermer und exothermer Reaktionsfolge bekannt, wobei die Methan­ spaltung zu einem Gemisch aus Kohlenmonoxid, Kohlendioxid und Wasserstoff und die Rückbildung des Methans (Methani­ sierung) aus diesen Komponenten in exothermer Reaktion erfolgen, so daß nur Gase zu transportieren sind und somit auch sehr weite Entfernungen zwischen dem Ort der Wärmeer­ zeugung und dem des Wärmeverbrauchs wirtschaftlich über­ brückt werden können.

Außerdem ist aus der DE-OS 23 45 230 bekannt, die Methani­ sierungsreaktion naß und trocken durchzuführen.

Es wurde nun gefunden, daß man das Verfahren gemäß DE-PS 12 98 233 noch verbessern und mit einem überraschend hohen Effekt durchführen kann, wenn man es in der im Kennzeichen des Anspruches 1 beschriebenen Weise durchführt. Das in der Anlage zur Spaltung des Methans unter Einsatz von Wärmeener­ gie erhaltene Spaltgas aus Wasserstoff, Kohlenmonoxid, Kohlendioxid und Wasserdampf wird in bekannter Weise gekühlt und von Wasserdampf und Wasser z. B. durch Auskondensation befreit. Zusätzlich zu den mit dem Wasser entfernten Kohlendioxid wird, z. B. mit Hilfe einer Wäsche, weiteres Kohlendioxid aus dem Spaltgas bis auf einen Anteil von weniger als 5% im Spaltgas entfernt. Das aus dem Spaltgas abgetrennte Kohlendioxid kann gegebenenfalls im Kreislauf in die Spaltanlage zurückgeführt werden, bis sich ein gewünsch­ tes Gleichgewicht eingestellt hat. Dabei ist es besonders vorteilhaft, geringe noch im Gas vorhandene Feuchtigkeitsan­ teile mit Hilfe von Molsieben zu entfernen. Durch diese Maßnahmen werden auch die Korrosionsprobleme beim Transport des im wesentlichen aus Wasserstoff und Kohlenmonoxid bestehenden Gases erheblich vermindert.

Man führt die Methanisierung zweckmäßig unter erhöhtem Druck, etwa bei 10 bis 100 bar, insbesondere 20 bis 50 bar, durch. Gegebenenfalls kann es zweckmäßig sein, einen Teil des methan­ haltigen Gases im Kreislauf in die Mathanisierung zurückzu­ führen, um so die gewünschte Umsetzungstemperatur zu gewährleisten.

Das in der Methanisierungsanlage gebildete Methan wird durch eine Rohrleitung wieder der Spaltanlage zugeführt. Selbst­ verständlich kann in dieser auch ganz oder teilweise Methan anderer Herkunft, z. B. in Form von Erdgas, eingesetzt werden. Alternativ kann das aus der Methanisierungsanlage stammende Methan beliebigen anderen Zwecken, z. B. der Verbrennung und damit der weiteren Wärmeenergienutzung oder auch chemischen Umwandlungen, zugeführt werden.

In der Figur ist schematisch ein Beispiel für einen Ver­ fahrensablauf des erfindungsgemäßen Wärmeenergietransports dargestellt.

In die Spaltanlage 1 wird z. B. mit Hilfe von heißem Rauchgas oder heißem Kühlmittel aus einem Hochtemperatur­ kernreaktor über eine Zuleitung 2 Wärme eingebracht, die zur katalytischen Spaltung des über Leitung 3 eingesetzten Methans in Gegenwart von Wasserdampf genutzt wird. Das Spaltgas gelangt über die Leitung 4 in die Apparatur 5, in der es von Wasser und Kohlendioxid befreit wird. Das Wasser wird aus dem System entfernt; es kann ggf. wieder in die Spaltanlage zurückgeführt werden. Das abgetrennte Kohlen­ dioxid gelangt durch die Leitung 6 im Kreislauf in die Spaltanlage 1 zurück. Das die Apparatur 5 verlassende, zur Hauptsache aus Wasserstoff und Kohlenmonoxid bestehende Gas wird durch die Leitung 7 zur Methanbildungsanlage 8 geführt, die am Ort des Wärmeverbrauchs steht. Hier wird katalytisch vorzugsweise bei Temperaturen oberhalb 450°C das Methan zurückgebildet, das durch Leitungen 9 und 3 wieder der Spaltanlage 1 zugeführt wird. Die in der Anlage 8 bei der Methanbildung auftretende Wärme wird über eine Leitung 10 oder sonstwie in geeigneter Weise zum gewünschten Verbrauch ausgenutzt.

Claims (2)

1. Verfahren zum Transport von Wärmeenergie vom Ort der Erzeugung zum Ort des Verbrauchs unter Einsatz der Wärme­ energie zur katalytischen Spaltung von Methan, Transport des gekühlten Spaltgases zum Ort des Energieverbrauchs, kataly­ tische Umsetzung des Spaltgases zu Methan, Verwertung der dabei freiwerdenden Wärme und ggf. Rückführung des rückge­ bildeten Methans zur Spaltanlage, wobei man vor der Um­ setzung des Spaltgases aus diesem Dampf bzw. Wasser ent­ fernt, dadurch gekennzeichnet, daß man das Spaltgas nach Auskondensation des Dampfes und Abtrennen des Wassers mit Hilfe von Molsieben trocknet sowie im Spaltgas befindliches Kohlendioxid bis zu einem Anteil von weniger als 5% abtrennt und das Spaltgas katalytisch zu Methan unter erhöhtem Druck bei Temperaturen von 400-650°C umsetzt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man aus dem Spaltgas abgetrenntes Kohlendioxid in die Spaltanlage zurückführt.