WO2010049393A2 - Method for producing a synthetic material, in particular a synthetic fuel or raw material, an associated device and applications for said method - Google Patents

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Abstract

The production of synthetic fuels (synfuel) is known in principle from the GTL (Gas To Liquid) process. It is proposed that a high-temperature electrolyzer be operated using a favorable energy source and to react the incident hydrogen gas with CO2 catalytically. This will generate synthetic raw materials, in particular for the chemical industry as well as a fuel for motor vehicles. In addition to the generation of materials, the method is suitable for ensuring that CO2 incident in many industrial processes which otherwise has negative global effects as a climate-damaging gas, is treated.

Description

Beschreibungdescription
Verfahren zur Herstellung eines synthetischen Stoffes, insb. eines synthetischen Brennstoffes oder Rohstoffes, zugehörige Vorrichtung und Anwendungen dieses VerfahrensProcess for the preparation of a synthetic substance, in particular a synthetic fuel or raw material, associated apparatus and applications of this process
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines synthetischen Stoffes, insbesondere eines synthetischen Brennstoffes oder Rohstoffes. Daneben bezieht sich die Erfin- düng auch auf die zugehörige Vorrichtung zur Durchfuhrung des Verfahrens und auf Anwendungen dieser Vorrichtung in unterschiedlichen Industriezweigen.The invention relates to a process for producing a synthetic substance, in particular a synthetic fuel or raw material. In addition, the invention also relates to the associated device for carrying out the method and to applications of this device in different branches of industry.
Bei der Erfindung geht es neben der Herstellung von kunstli- chen Brennstoffen („SynFuel") auch um die Produktion von künstlichen Rohstoffen für die chemische Industrie. Für solche Herstellungsverfahren wird einerseits Energie und andererseits als Stoffbasis Wasserstoff (H2) , Sauerstoff (O2) und Kohlenstoff (C) benotigt. Dabei kommen als Energiebasis ins- besondere Wind oder andere erneuerbare Energien zum Einsatz, wobei als Stoffbasis auch, aus anderen industriellen Prozessen anfallendes CO2 verwertet werden kann.In addition to the production of artificial fuels ("SynFuel"), the invention also deals with the production of artificial raw materials for the chemical industry.These production processes include energy and, on the other hand, hydrogen (H2), oxygen (O2) and In particular, wind or other renewable energies are used as the energy base, whereby as a substance basis, CO2 from other industrial processes can also be utilized.
Die Veränderungen des Roholpreises sowie des damit gekoppel- ten Erdgaspreises, die stagnierende Olproduktion und die sich mittelfristig erschöpfenden Lagerstatten zeigen eine immer großer werdende Verknappung dieser Rohstoffe, die sich insbe¬ sondere im Preisanstieg niederschlagt. Dies fordert aber gleichermaßen die Entwicklung von umweltschonenden Resourcen, insbesondere die erneuerbare Energieerzeugung, d.h. Wind- und/oder Solarenergie . Speziell zur Windenergie werden der¬ zeit flachendeckend Windparks, insbesondere auch Off-Shore- Anlagen, geplant. Damit stehen elektrische Energiequellen zur Verfugung, deren Energie zu bestimmten Zeiten nicht benotigt wird.The changes in the Roholpreises and the so gekoppel- th natural gas prices, the stagnant Olproduktion and the medium term exhaustive camp Equip show an increasingly large expectant shortage of these raw materials, in particular ¬ sondere down strike in the price increase. However, this calls equally for the development of environmentally friendly resources, in particular renewable energy production, ie wind and / or solar energy. Especially for wind energy ¬ times be flat to cover wind farms, especially offshore installations planned. This provides electrical energy sources whose energy is not needed at certain times.
Bisher erfolgt eine Einspeisung der Windenergie durchweg ins Stromnetz, wobei alternativ auch eine hydraulische Speiche- rung (Pump-Speicherung) oder eine pneumatische Speicherung (Druckluft/Gasspeicher) möglich ist. Interessant ist in die¬ sem Zusammenhang auch die Verwertung der Windenergie in so genannte Redoxspeicher, womit chemische Speicher und Batte- rien/Akkus angesprochen werden.Up until now, wind energy has been fed into the power grid, whereby alternatively a hydraulic spoke (pump storage) or a pneumatic storage (compressed air / gas storage) is possible. It is interesting in the ¬ sem context, the utilization of wind energy in so-called Redoxspeicher, thus chemical storage and battery-rien / accumulators are addressed.
Sofern chemische Speicher in Frage kommen, ist hier eine Umwandlung der mit der Windenergie erzeugten elektrischen Energie in Wasserstoff (H2) oder weiterhin eine Wandlung in Me- than (CH4) oder schließlich auch eine Wandlung in höhere Kohlenwasserstoffe möglich. Damit sind die synthetischen Brennstoffe angesprochen, welche allgemein als „SynFuel" bezeichnet werden.If chemical storage comes into question, a conversion of the electrical energy generated by wind energy into hydrogen (H 2 ) or further a conversion into methane (CH 4 ) or finally also a conversion into higher hydrocarbons is possible. This addresses the synthetic fuels commonly referred to as "SynFuel".
Von Letzterem abgesehen wird mit zunehmendem Ol-/Gaspreis auch ein Anstieg der Chemikalienkosten erwartet. Damit ergibt sich ein Wettbewerb zwischen Energie- und Rohstoffversorgung. Insbesondere zur Berücksichtigung des Preisanstieges der Roh¬ stoffkosten kann eine rentable Umwandlung von Windenergie in chemische Rohstoffe eine neue Perspektive bieten.Apart from the latter, an increase in the cost of chemicals is expected as the oil / gas price increases. This results in a competition between energy and raw material supply. Can material costs particular to take account of the rise in prices of raw ¬ a profitable conversion of wind energy into chemical raw materials offer a new perspective.
Für die Wind-Chemie-Konvertierung ist der Wind die maßgebli¬ che Energieguelle, wobei eine zugehörige Stoffquelle durch Kohlenstoff aus Biomasse und/oder Kohlenstoff aus Kohlendi- oxidrecycling zur Verfugung steht. Insbesondere das Kohlendi- oxidrecycling ist wegen der globalen Klimaerwerbung von besonderer Bedeutung.For the wind-chemical conversion of the wind is the maßgebli ¬ che energy source, wherein an associated fuel source oxidrecycling by carbon from biomass and / or carbon from carbon dioxide-stands for disposal. Carbon dioxide recycling, in particular, is of particular importance because of global climate awareness.
Ausgehend von obigem pauschal angegebenen Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, Verfahren anzugeben, mit denen in geeigneter Weise Stoffe erzeugt werden können, sowie die zugehörigen Vorrichtungen zu schaffen. Daneben sollen unterschiedliche Anwendungen, die für die industrielle Praxis relevant sind, vorgeschlagen werden.On the basis of the above prior art, the object of the invention is to specify methods with which substances can be produced in a suitable manner and to provide the associated devices. In addition, different applications relevant to industrial practice are proposed.
Die Aufgabe ist erfindungsgemaß durch die Maßnahmen des Patentanspruches 1 gelost. Eine zugehörige Vorrichtung zur Durchfuhrung des erfindungsgemaßen Verfahrens ist im Patent- anspruch 11 angegeben. Unterschiedliche Anwendungen des er- findungsgemaßen Verfahrens unter Einsatz der neuen Vorrich¬ tung ergeben sich aus den Ansprüchen 21, 23 und 25. Weiterbildungen des Verfahrens, der zugehörigen Vorrichtung und der spezifischen Anwendungen sind Gegenstande der abhangigen Ansprüche .The object is achieved according to the invention by the measures of claim 1. An associated apparatus for carrying out the method according to the invention is disclosed in the patent claim 11. Different applications of the inventive method using the new Vorrich ¬ tion will become apparent from the claims 21, 23 and 25. Further developments of the method, the associated device and the specific applications are the subject of the dependent claims.
Mit der Erfindung ist ein geeignetes Verfahren angegeben, mit dem insbesondere aus über Wind erzeugter elektrischer Energie bzw. Leistung synthetische Stoffe erzeugt werden können. Die¬ se Stoffe sind im Prinzip gasformig, können analog zur bekannten GTL („Gas T_o L_iquid") -Umwandlung bzw. Umkehrung der Dampfreformierung (= Methanisierung) einerseits synthetische Brennstoffe („SynFuel") , aber andererseits auch Rohstoffe für die chemische Industrie sein. Für die Erzeugung solcher Stoffe wird eine Kohlenstoffbasis benotigt, wozu nunmehr die bei industriellen Prozessen anfallenden Cθ2-haltige Abgase genutzt werden. Insofern ist die Erfindung auch als Losungsansatz für aktuelle Fragen einer umweltgerechten Behandlung von CO2 und Entschärfung der globalen Klima-Problematik geeignet.With the invention, a suitable method is specified with which synthetic substances can be produced in particular from electrical energy or power generated via wind. The ¬ se substances are gaseous form, in principle, may be analogous to known GTL ( "gas T_o L_iquid") conversion or reversal of the steam reforming (= methanation) on the one hand, synthetic fuels ( "SynFuel"), but on the other hand, raw materials for the chemical industry , For the production of such substances, a carbon base is needed, for which purpose now used in industrial processes CO 2 -containing exhaust gases are used. In this respect, the invention is also suitable as a solution approach for current issues of environmentally sound treatment of CO 2 and defusing the global climate problem.
Besonders vorteilhaft ist bei der Erfindung, dass insbesonde¬ re bei Nutzung von umweltfreundlich, d.h. ohne separate CO2- Belastung, erzeugtem elektrischen Uberschuss-Strom und Ver- wertung von anderweitig als Abgas vorhandenem CO2 sich dieStress generated electrical excess current and comparison of evaluation otherwise present as an exhaust gas CO 2, the - that is, without separate CO 2 that insbesonde ¬ re is particularly advantageous in the invention, in use of eco-friendly,
Gesamt-Cθ2-Bilanz der erfmdungsgemaß erzeugten synthetischen Stoffe verbessern lasst.Overall CO 2 balance of erfmdungsgemaß generated synthetic materials improve let.
Die Erfindung macht sich in besonderer Weise der Chemie der Wasserelektrolyse zunutze. Dabei spielen sich folgende chemische Vorgange ab:The invention makes use of the chemistry of water electrolysis in a special way. The following chemical processes occur:
2 H2O → 2 H2 + O2 (1)2H 2 O → 2H 2 + O 2 (1)
Die elektrische Energie wird zur elektrolytischen Zerlegung des Wassers eingesetzt. Es folgt eine katalytische Reaktion, analog zum Standardverfahren bei der GTL-Umwandlung bzw. der Umkehrung der Dampfreformierreaktion (= Methanisierung) : 4 H2 + CO2 → CH4 + 2 H2O ( 2 )The electrical energy is used for the electrolytic decomposition of the water. This is followed by a catalytic reaction analogous to the standard procedure for GTL conversion or reversal of the steam reforming reaction (= methanation): 4H 2 + CO 2 → CH 4 + 2H 2 O (2)
Es kann Kohlendioxid aus biogenen Quellen oder abgetrennt aus industriellen Abgasen in dem katalytischen Prozess recycled werden:Carbon dioxide can be recycled from biogenic sources or separated from industrial waste gases in the catalytic process:
(3n+ l) H2 + n CO2 → CnH2n+2 + 2n H2O (3)(3n + 1) H 2 + n CO 2 → CnH 2 n + 2 + 2n H 2 O (3)
Letztere Verfahrensprodukte sind als flussige Kohlenwasser¬ stoffe geeignete Rohstoffe für die Chemische Industrie. Je nach Fuhrung der katalytischen Prozesse lassen sich auch funktionalisierte Kohlenwasserstoffe, wie z. B. Alkohole, Carbonsauren, Ketone, Aldehyde, cyclische oder aromatische Verbindungen, u.v.m. darstellen.The latter process products are as LIQUID hydrocarbon ¬ materials suitable raw materials for the chemical industry. Depending on the leadership of the catalytic processes can also be functionalized hydrocarbons such. As alcohols, carboxylic acids, ketones, aldehydes, cyclic or aromatic compounds, etc. represent.
Diese Kohlenwasserstoffe können sowohl aliphatische (gerade- kettig, verzweigt) als auch aromatische (auch hetero- und po¬ lyaromatische Systeme) , gesattigte und (einfach/mehrfach) un- gesattigte (z. B. olefinisch, etc.) Strukturen aufweisen sowie allgemein durch Heteroatome (insbesondere 0, N, S, Halogen, Si) funktionalisierte Strukturelemente besitzen, z. B. Alkohole, Aldehyde, Ketone, Karbonsauren, Amine, Amide, Thio- Ie, Thiocarbonsauren, Ester, Aminosäuren, Heteroaromaten u.v.m. sowie Kombinationen mehrerer Funktionalitäten, die sich aus den angegebenen Hetero-Atomen ableiten lassen, m einem Produktmolekul aufweisen.These hydrocarbons may be either aliphatic (straight-chain, branched) and aromatic (also hetero- and po ¬ lyaromatische systems), and saturated (single / multiple) un- saturated (z. B. olefinic, etc.) have structures and generally by heteroatoms (in particular 0, N, S, halogen, Si) have functionalized structural elements, for. As alcohols, aldehydes, ketones, carboxylic acids, amines, amides, thiones, thiocarboxylic acids, esters, amino acids, heteroaromatics and many more, as well as combinations of several functionalities that can be derived from the specified hetero atoms, m have a product molecule.
Mit der Erfindung ist der erwähnte Stoffwandlungs-Prozess (analog GTL bzw. Methamsierung) in wirtschaftlicher Weise verfugbar, bei dem über die Gasiflzierung und die bekannte Fischer-Tropsch-Synthese im Ergebnis synthetische Kohlenwasserstoffe erzeugt werden, die beipielsweise als Dieselbrennstoff oder auch als Benzin einsetzbar sind. Dabei erscheint eine ökonomische Vorgehensweise denkbar, da ein vergleichs¬ weise niedriger Kohlenstoff-Ausnutzungsgrad ηc realisiert ist. Davon abgesehen erscheint aber auch eine ökologische Vorgehensweise gegeben, die C02-Emissionen hoher als bei Raf- fineπeprodukten sind und entsprechend verwertet werden kön¬ nen .With the invention, the above-mentioned metabolic conversion process (analogous to GTL or methamation) is economically available, in which synthetic hydrocarbons are produced via the gasification and the known Fischer-Tropsch synthesis, which can be used, for example, as diesel fuel or as gasoline are. An economical approach seems conceivable, since a comparatively low degree of carbon utilization η c is realized. Apart from this, however, an ecological approach appears to be in place, which has higher C0 2 emissions than in the case of are fineπeprodukten and utilized accordingly Kings ¬ nen.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Figurenbeschreibung von Ausfuhrungsbei- spielen anhand der Zeichnung in Verbindung mit den Patentan¬ sprüchen .Further details and advantages of the invention will become apparent from the following description of exemplary embodiments play with reference to the drawings in conjunction with the patent entitlements ¬ .
Die einzige Figur zeigt schematisch die Umsetzung von elekt- πscher Energie über eine Hochtemperaturelektrolyse zur Er¬ zeugung von synthetischen Stoffen, beispielsweise synthetischem Brennstoff, oder anderen Rohstoffen.The single FIGURE schematically shows the conversion of electrical energy via a high-temperature electrolysis to He ¬ generation of synthetic materials, such as synthetic fuel, or other raw materials.
In der Figur ist mit 1 eine Einheit zur Erzeugung von elekt- πscher Energie bezeichnet. Diese elektrische Energie wird insbesondere entsprechend Einheit Ia durch Wind-Energie- Wandler bereitgestellt. Sie kann aber auch entsprechend Einheit Ib in Form von Solarenergie oder entsprechend Einheit Ic auch in anderer Form, beispielsweise allgemein an einer Stromborse eingekauft, bereitgestellt werden.In the figure, 1 denotes a unit for generating electrical energy. This electrical energy is provided in particular according to unit Ia by wind energy converter. But it can also according to unit Ib in the form of solar energy or according to unit Ic in other forms, for example, generally purchased on a power source, are provided.
Die elektrische Energie wird auf eine Einheit 2 zur Hochtem¬ peraturelektrolyse gegeben (andere Elektrolyseure (PEM/alka- lisch) sind auch denkbar, jedoch nicht so effektiv) . Der Em- heit 2 ist ein katalytischer Reaktor 3 nachgeschaltet und eine weitere Einheit 4 zur Konditionierung der zeugten Stoffe.The electric power is to a unit 2 for Hochtem ¬ peraturelektrolyse given ((PEM electrolysers other / alkaline solution) are also conceivable, but not as effective). The unit 2 is followed by a catalytic reactor 3 and a further unit 4 for conditioning the substances produced.
In der Einheit 2 zur Hochtemperaturelektrolyse wird aus Wasser (H2O) Wasserstoff (H2) und Sauerstoff (O2) erzeugt. Dem Ausgangsprodukt wird nunmehr CO2 aus einer CO2-Quelle 5 hinzugefügt. Durch Reaktion von Wasserstoff und dem zugefugten CO2 entsteht CH4 und Wasser entsprechend den nachfolgenden Reaktionsgleichungen :In unit 2 for high-temperature electrolysis, hydrogen (H 2 ) and oxygen (O 2 ) are generated from water (H 2 O). The starting product now CO 2 from a CO 2 source 5 is added. By reaction of hydrogen and the added CO 2 , CH 4 and water are formed according to the following reaction equations:
Wasserelektrolyse: →2 H2O → 2 H2 + O2 Water electrolysis: → 2 H 2 O → 2 H 2 + O 2
Elektrische Energie wird zur elektrolytischen Zerlegung des Wassers eingesetzt. Katalytische Reaktion —> Standardverfahren bei der Methani- sierung: 4 H2 + CO2 → CH4 + 2 H2OElectrical energy is used to electrolytically decompose the water. Catalytic Reaction -> Standard Method for Methanation: 4 H 2 + CO 2 → CH 4 + 2 H 2 O
Das Kohlendioxid aus biogenen Quellen oder abgetrennt aus Ab- gasen wird im katalytischen Prozess recycled.The carbon dioxide from biogenic sources or separated from exhaust gases is recycled in the catalytic process.
(3n+ l) H2 + n CO2 → CnH2n + 2 + 2n H2O Die so erzeugten Produkte sind flussige Kohlenwasserstoffe, denkbar sind aber auch gasformige und feste Kohlenwasserstoffe, in reiner als auch funktionalisierter Form (s.o.), sind als Rohstoffe für die chemische Industrie geeignet.(3n + l) H 2 + n CO 2 → C n H 2n + 2 + 2n H 2 O The products thus produced are liquid hydrocarbons, but are also conceivable gaseous and solid hydrocarbons, in pure as well as functionalized form (see above) suitable as raw materials for the chemical industry.
Es ergibt sich somit ein vorteilhaftes Verfahren des Kohlenstoffrecyclmgs und der Reduktion/Vermeidung der C02-Emis- sionen im Vergleich (und Abgrenzung) zum bekannten GTL-Pro- zess. Im Gegensatz zum GTL-Verfahren wird bei dem hier vorgeschlagenen Verfahren kein CO2 freigesetzt, sondern verbraucht .This results in an advantageous method of carbon recycling and the reduction / avoidance of C0 2 emissions in comparison (and differentiation) to the known GTL process. In contrast to the GTL process, no CO 2 is released in the process proposed here, but consumed.
Es wurden Sumulationsrechnungen durchgeführt, welche die oko- nomische Perspektive der Umsetzung von Windenergie in künstliche Stoffe aufzeigen. Dabei ergibt sich, dass bei den derzeitig hohen Olpreisen eine wirtschaftliche Umsetzung von Windenergie in synthetische Stoffe unter gewissen Vorausset¬ zungen möglich ist. Die Wirtschaftlichkeit des vorgestellten Verfahrens ist stark von den Marktpreisen der Primar-Energie Trager, wie Ol und Erdgas, abhangig.Suming calculations were carried out which show the economic perspective of the conversion of wind energy into artificial substances. In this case, it follows that in the currently high Olpreisen economical conversion of wind energy into synthetic materials under certain Vorausset ¬ tions is possible. The economics of the process presented are highly dependent on the market prices of primary energy carriers, such as oil and natural gas.
Für den Fall, dass die Stromquelle für die Hochtemperatur- Elektrolyse durch Nutzung von Windenergie realisiert wird, kann gezeigt werden, dass sich bei einem Anstieg des Olprei- ses eine ökonomische Umwandlung der Energie in neue Stoffe ergibt. Damit wird das Ziel der energetischen/synthetischen Verwertung von abgetrenntem Kohlendioxid einerseits und der Sicherstellung von Rohstoffen für die chemische Industrie an- dererseits erreicht. Insbesondere können neben den Rohstof¬ fen, die erzeugten Stoffe auch Brennstoffe sein, welche als Betriebsstoffe für KFZ und dergleichen eingesetzt werden können . Insgesamt erfolgt bei den vorgeschlagenen Prozessen eine Re¬ duktion der Cθ2-Emissionen im Vergleich zum bekannten GTL- Prozess. Es wird kein CO2 freigesetzt, sondern verbraucht. Neben der Erzeugung der synthetischen Stoffe ist das Verfahren daher geeignet, eine Verarbeitung des in vielen indus¬ triellen Prozessen anfallenden Cθ2 Λs, das ansonsten als kli- maschadliches Gas negative globale Wirkungen hat, sicherzustellen . In the event that the power source for high-temperature electrolysis is realized by using wind energy, it can be shown that an increase in the oil price results in an economic conversion of the energy into new substances. Thus, the goal of the energetic / synthetic utilization of separated carbon dioxide on the one hand and the securing of raw materials for the chemical industry on the other hand is achieved. In particular, the substances produced can also fuels in addition to the Rohstof ¬ fen, which can be used as fuels for cars and the like. Overall, the proposed processes a re ¬ production of Cθ done 2 emissions compared to the known GTL process. There is no CO 2 released, but consumed. Besides the production of synthetic materials, the method is therefore suitable to ensure processing of the obtained in many industrial processes ¬-industrial CO 2 Λ s, which otherwise has a clinical maschadliches gas global negative effects.

Claims

Patentansprüche claims
1. Verfahren zur Herstellung eines synthetischen Stoffes mit folgenden Verfahrensschritten: - In einer Hochtemperatur-Elektrolyse wird Wasser (H2O) bei erhöhter Temperatur einer Elektrolyse unterzogen und in Wasserstoff (H2) und Sauerstoff (O2) umgesetzt, dabei bildet sich gleichermaßen Wasserdampf (H2OD) dem heißen Abgas aus Wasserstoff (H2) und Wasserdampf (H2OD) wird Kohlendioxid (CO2) hinzugefugt und einer kata- lytischen Reaktion unterzogen, durch die katalytische Reaktion wird der Wasserstoff (H2) , der Wasserdampf (H2O0) und das Kohlendioxid (CO2) in ein Synthesegas (H2/CO/CO2/H2O/CH4) überfuhrt, - wobei bei der Überführung in das Synthesegas1. A process for the preparation of a synthetic material with the following process steps: In a high-temperature electrolysis, water (H 2 O) is subjected to electrolysis at elevated temperature and converted into hydrogen (H 2 ) and oxygen (O 2 ), thereby forming in the same way Water vapor (H2O D ) is added to the hot exhaust gas of hydrogen (H 2 ) and water vapor (H 2 O D ) carbon dioxide (CO 2 ) and subjected to a catalytic reaction, the catalytic reaction becomes hydrogen (H 2 ) Water vapor (H 2 O 0 ) and the carbon dioxide (CO 2 ) in a synthesis gas (H 2 / CO / CO 2 / H 2 O / CH 4 ) überfuhrt, - wherein when transferred to the synthesis gas
(H2/CO/CO2/H2O/CH4) exotherme Prozesse ablaufen.(H 2 / CO / CO 2 / H 2 O / CH 4 ) proceed exothermic processes.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die bei dem Prozess freigesetzte Warme dem Elektrolyse- Prozess zurückgeführt wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the heat released in the process is returned to the electrolysis process.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die bei dem exothermen Prozess freigesetzte Warme einer ande¬ ren Nutzung zugeführt wird.3. The method according to claim 1, characterized in that the liberated in the exothermic process heat a ande ¬ ren use is supplied.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Synthesegas im Wesentlichen Methan ist.4. The method according to claim 1, characterized in that the synthesis gas is essentially methane.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Synthesegas höhere Kohlenwasserstoffe enthalt.5. The method according to claim 1, characterized in that the synthesis gas contains higher hydrocarbons.
6. Verfahren nach Anspruch 1 und Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Synthesegas durch eine geeignete katalytische Reaktion zu synthetischen Treibstoffen verflüssigt wird.6. The method according to claim 1 and claim 5, characterized in that the synthesis gas is liquefied by a suitable catalytic reaction to synthetic fuels.
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Hochtemperatur-Elektrolyseprozess das Wasser verdampft wird und eine Vorwarmung der Gase/des Dampfes erfolgt. 7. The method according to claim 1, characterized in that before the high-temperature electrolysis process, the water is evaporated and a preheating of the gases / steam takes place.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Energie für den Hochtemperatur- Elektrolyse-Prozess durch Stromerzeugung mittels Windkraft bereitgestellt wird.8. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the energy for the high-temperature electrolysis process is provided by power generation by means of wind power.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für die Hochtemperatur-Elektrolyse ein so genannter Elektrolyseur, mit dem eine iarmeeinbindung em- schließlich Verdampfung erfolgt, verwendet wird.9. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that for the high-temperature electrolysis, a so-called electrolyzer, with an iarmeeinbindung em- finally evaporation is used.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur katalytischen Reaktion Standardverfahren, die in der chemischen Industrie Anwendung fin- den, z. B. Fischer-Tropsch-Verfahren u.v.m., verwendet werden und dass dabei Syntheseprodukte entstehen.10. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the catalytic reaction standard methods that find in the chemical industry application, z. B. Fischer-Tropsch process u.v.m., Are used and that there are synthesis products.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Syntheseprodukte abgetrennt und einer weiteren stofflichen Verwertung zugeführt werden.11. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the synthesis products are separated and fed to a further recycling.
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, als synthetische Produkte Kohlenwasser¬ stoffe hergestellt werden. Diese Kohlenwasserstoffe können sowohl aliphatische (geradekettig, verzweigt) als auch aromatische (auch hetero- und polyaromatische Systeme) , gesattigte und (einfach/mehrfach) ungesättigte (z. B. olefinisch, etc.) Strukturen aufweisen sowie allgemein durch Heteroatome (insbesondere O, N, S, Halogen, Si) funktionalisierte Struktur- elemente besitzen, z. B. Alkohole, Aldehyde, Ketone, Karbonsauren, Amine, Amide, Thiole, Thiocarbonsauren, Ester, Amino¬ säuren, Heteroaromaten u.v.m. sowie Kombinationen mehrerer Funktionalitäten, die sich aus den angegebenen Hetero-Atomen ableiten lassen, in einem Produktmolekul aufweisen.12. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that are produced as synthetic products hydrocarbon ¬ substances. These hydrocarbons may have both aliphatic (straight-chain, branched) and aromatic (also hetero- and polyaromatic systems), saturated and (monounsaturated / polyunsaturated) unsaturated (eg olefinic, etc.) structures and generally by heteroatoms (in particular O, N, S, halogen, Si) have functionalized structural elements, for. As alcohols, aldehydes, ketones, carboxylic acids, amines, amides, thiols, thiocarboxylic acids, esters, amino ¬ acids, heteroaromatics and many more, as well as combinations of several functionalities that can be derived from the specified heteroatoms, have in a product molecule.
13. Vorrichtung zur Durchfuhrung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder einem der Ansprüche 2 bis 12, mit einem Energieerzeu- ger/Speicher (Ia - Ic), einem Hochtemperatur-Elektrolyseur (2), einem katalytischen Reaktor (3) sowie mit Einheiten (4) für den Endverbraucher.13. A device for carrying out the method according to claim 1 or one of claims 2 to 12, with a power generator / storage (Ia - Ic), a high-temperature electrolyzer (2), a catalytic reactor (3) as well as units (4) for the end user.
14. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Energieerzeuger ein Wind-Strom-Wandler (Ia) ist.14. The device according to claim 11, characterized in that the energy generator is a wind-power converter (Ia).
15. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Wmd-Strom-Wandler (Ia) Bestandteil eines Windparks ist.15. The apparatus according to claim 11, characterized in that the Wmd-current converter (Ia) is part of a wind farm.
16. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Hochtemperatur-Elektrolyseur eine metallische und/oder keramische Vorrichtung (2) zur Durchfuhrung der Elektrolyse bei erhöhten Temperaturen ist.16. The apparatus according to claim 11, characterized in that the high-temperature electrolyzer is a metallic and / or ceramic device (2) for carrying out the electrolysis at elevated temperatures.
17. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der katalytische Reaktor ein Stoff-Stoff-Wandler (3) ist.17. The apparatus according to claim 11, characterized in that the catalytic reactor is a substance-to-material converter (3).
18. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Elektrolyseur (2) und Stoff-Stoff-Wandler (3) eine Einheit (5) zur Emspeisung von CO2 vorhanden ist. (Falls es die Prozessfuhrung erfordert, kann das CO2 schon vor dem Elektrolyseur dem Dampf zugesetzt werden, bzw. in den katalytischen Prozess zugeführt werden.18. The apparatus according to claim 15, characterized in that between the electrolyzer (2) and mass-to-material converter (3), a unit (5) for the supply of CO2 is present. (If the process requires it, the CO2 can be added to the steam before the electrolyser, or it can be fed into the catalytic process.
19. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass neben der Emspeisung von reinem CO2 auch Mischungen aus CO2 und anderen Stoffen (Heteroatome, andere Kohlenwasser- Stoffe, etc.) dem eingespeist werden.19. The apparatus according to claim 16, characterized in that in addition to the feeding of pure CO 2 and mixtures of CO 2 and other substances (heteroatoms, other hydrocarbons, etc.) are fed to the.
20. Verwendung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder einem der Ansprüche 2 bis 12 mit einer Vorrichtung nach Anspruch 11 oder einem der Ansprüche 12 bis 19 zum Sicherstellen von syn- thetischen Rohstoffen für die chemische Industrie.20. Use of the method according to claim 1 or one of claims 2 to 12 with an apparatus according to claim 11 or one of claims 12 to 19 for ensuring synthetic raw materials for the chemical industry.
21. Verwendung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die synthetische Rohstoffe aliphatische, aromatische und funktionalisierte Kohlenwasserstoffe (z. B. Propen => Po¬ lypropylenherstellung) srnd.21. Use according to claim 20, characterized in that the synthetic raw materials aliphatic, aromatic and functionalized hydrocarbons (eg. B. propene => Po ¬ lypropylenherstellung) srnd.
22. Verwendung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder einem der Ansprüche 2 bis 13 mit einer Vorrichtung nach Anspruch 11 oder einem der Ansprüche 12 bis 19 zum Bereitstellen von syn¬ thetischen Brennstoffen für Kraftfahrzeuge (KFZ' s), Schiffe und Flugzeuge .22. Use of the method according to claim 1 or one of claims 2 to 13 with a device according to claim 11 or any one of claims 12 to 19 for providing syn thetic ¬ fuels for motor vehicles (car 's), ships and aircraft.
23. Verwendung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass der synthetischen Brennstoff Diesel/Benzm/Kerosm/LPG ist.23. Use according to claim 22, characterized in that the synthetic fuel is Diesel / Benzm / Kerosm / LPG.
24. Verwendung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder einem der Ansprüche 2 bis 13 mit einer Vorrichtung nach Anspruch 11 oder einem der Ansprüche 12 bis 19 zur energetischen/synthetischen Verwertung von die Umwelt belastendem Kohlendioxid (CO2) .24. Use of the method according to claim 1 or one of claims 2 to 13 with an apparatus according to claim 11 or one of claims 12 to 19 for energetic / synthetic recovery of the environment polluting carbon dioxide (CO 2 ).
25. Verwendung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass das Kohlendioxid in Industrieprozessen anfallendes Kohlendioxid (CO2) ist.25. Use according to claim 24, characterized in that the carbon dioxide in industrial processes accumulating carbon dioxide (CO 2 ).
26. Verwendung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass das Kohlendioxid Teil der in Kraftwerken anfallenden Abga- sen/Rauchgasen ist. 26. Use according to claim 25, characterized in that the carbon dioxide is part of the exhaust gases / flue gases arising in power plants.
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