AT522533A1 - Process for producing hydrogen with the aid of a steam plasma - Google Patents

Abstract

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Erzeugung von Wasserstoff H2 aus Formaldehyd FA, Dimethylether DME, Oxymethylendimethylether OME und Dibutylether DBE umfassend einen Wasserdampfgenerator bestehend aus einem. Wassertank 2, aus dem Wasser über eine Pumpe einem Sattdampferzeuger 6, 7 und einem Überhitzer 8 zugeführt. Der so gewonnene überhitzte Dampf wird einem Plasmagenerator 16 zugeführt, in dem das Plasma mit Hilfe von Mikrowellen 17,18 erzeugt wird. Das Wasserdampfplasma wird einem Reaktor 19 zugeführt. Dibutylether DBE wird in einem Tank 12 gespeichert und mit einer Pumpe 13 einem Verdampfer 14 zugeführt, das überhitze dampfförmige Dibutylether 15 einem Reaktor 19 zugeführt. Der Reaktor 19 besitzt magnetische Wicklungen 21, um so das Wasserdampfplasma 20 mit dem dampfförmigen Dibutylether im Reaktor 19 zu reformieren. Diese Reformierung wird zudem von Katalysatoren unterstützt, um so die Umsetzungsrate zu verbessern. Das wasserstoffreiche Gas und Dampfgemisch wird abgekühlt 23,24 Wasser als Kondensat 25 gewonnen, das restliche Gasgemisch verdichtet 26 nun einer Trennstufe 28 zugeführt. Die Trennstufe 28 erzeugt ein wasserstoffreiches Gas 29, das restliche Gasgemisch 33 wird verdichtet 30, das Kohlendioxid CO2 in flüssiger Phase 31 abgeschieden, das restliche Gas aus Kohlenmonoxid CO und Methan CH4 über die Regelarmatur 34 dem Reaktor 19 rückgeführt.The inventive method for generating hydrogen H2 from formaldehyde FA, dimethyl ether DME, oxymethylene dimethyl ether OME and dibutyl ether DBE comprising a steam generator consisting of a. Water tank 2, supplied from the water to a saturated steam generator 6, 7 and a superheater 8 via a pump. The superheated steam thus obtained is fed to a plasma generator 16 in which the plasma is generated with the aid of microwaves 17, 18. The water vapor plasma is fed to a reactor 19. Dibutyl ether DBE is stored in a tank 12 and fed to an evaporator 14 by a pump 13, and the superheated vaporous dibutyl ether 15 is fed to a reactor 19. The reactor 19 has magnetic windings 21 in order to reform the water vapor plasma 20 with the vaporous dibutyl ether in the reactor 19. This reforming is also supported by catalysts in order to improve the conversion rate. The hydrogen-rich gas and vapor mixture is cooled 23,24 water obtained as condensate 25, the remaining gas mixture compressed 26 is now fed to a separation stage 28. The separation stage 28 generates a hydrogen-rich gas 29, the remaining gas mixture 33 is compressed 30, the carbon dioxide CO2 is separated in the liquid phase 31, and the remaining gas consisting of carbon monoxide CO and methane CH4 is returned to the reactor 19 via the control valve 34.

Description

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Erzeugung von Wasserstoff H2 aus Formaldehyd FA, Dimethylether DME, Oxymethylendimethylether OME und Dibutylether DBE umfassend einen Wasserdampfgenerator bestehend aus einem Wassertank 2, aus dem Wasser über eine Pumpe einem Sattdampferzeuger 6,7 und einem Überhitzer 8 zugeführt. Der so gewonnene überhitzte Dampf wird einem Plasmagenerator 16 zugeführt, in dem.das Plasma mit Hilfe von Mikrowellen 17,18 erzeugt wird. Das Wasserdampfplasma wird einem Reaktor 19 zugeführt. The inventive method for generating hydrogen H2 from formaldehyde FA, dimethyl ether DME, oxymethylene dimethyl ether OME and dibutyl ether DBE comprising a steam generator consisting of a water tank 2, from which water is fed via a pump to a saturated steam generator 6, 7 and a superheater 8. The superheated steam thus obtained is fed to a plasma generator 16 in which the plasma is generated with the aid of microwaves 17, 18. The water vapor plasma is fed to a reactor 19.

; Dibutylether DBE wird in einem Tank 12 gespeichert und mit einer Pumpe 13 einem Verdampfer 14 zugeführt, das überhitze dampfförmige Dibutylether 15 einem Reaktor 19 zugeführt. Der Reaktor 19 besitzt magnetische Wicklungen 21, um so das Wasserdampfplasma 20 mit dem dampfförmigen Dibutylether im Reaktor 19 zu reformieren. Diese Reformierung wird zudem von Katalysatoren unterstützt, um so die Umsetzungsrate zu ; Dibutyl ether DBE is stored in a tank 12 and fed to an evaporator 14 by a pump 13, and the superheated vaporous dibutyl ether 15 is fed to a reactor 19. The reactor 19 has magnetic windings 21 in order to reform the water vapor plasma 20 with the vaporous dibutyl ether in the reactor 19. This reforming is also supported by catalysts in order to increase the conversion rate

‚verbessern. Das wasserstoffreiche Gas und Dampfgemisch wird abgekühlt 23,24 Wasser als Kondensat 25 gewonnen, das restliche Gasgemisch verdichtet 26 nun einer -Trennstufe 28 zugeführt. Die Trennstufe 28 erzeugt ein wasserstoffreiches Gas 29, das restliche Gasgemisch 33 wird verdichtet 30, das Kohlendioxid CO2 in flüssiger Phase 31 abgeschieden, das restliche Gas aus Kohlenmonoxid CO und Methan CH4 über die Regelarmatur 34 dem Reaktor 19 rückgeführt. ,improve. The hydrogen-rich gas and vapor mixture is cooled 23,24 water obtained as condensate 25, the remaining gas mixture compressed 26 is now fed to a separation stage 28. The separation stage 28 generates a hydrogen-rich gas 29, the remaining gas mixture 33 is compressed 30, the carbon dioxide CO2 is separated in the liquid phase 31, and the remaining gas consisting of carbon monoxide CO and methane CH4 is returned to the reactor 19 via the control valve 34.

Die Frage nach Wasserstoff H,, als eines am häufigsten vorkommenden Element im Universum, war und ist immer eine der treibenden Frage in chemischen Prozessen gewesen. In der chemischen Prozessindustrie hat man und gewinnt man den benötigten Wasserstoff aus Erdgas ( Methan CH4 ) und Wasserdampf im Rahmen des bekannten Wasserdampfreformierungsverfahren. The question of hydrogen H ,, as one of the most abundant elements in the universe, was and always has been one of the driving questions in chemical processes. In the chemical process industry, the required hydrogen is obtained from natural gas (methane CH4) and steam using the well-known steam reforming process.

/ Bei den Anwendungen in der erneuerbaren Energie spielte Wasserstoff bis vor kurzem eine untergeordnete Rolle. Unter erneuerbarer Energie versteht man Energie aus solarer Strahlung / Until recently, hydrogen played a subordinate role in applications in renewable energy. Renewable energy means energy from solar radiation

( PV ), Windenergie, Biomasse und Biogas. Strom und Wärme waren das Produkt in den erneuerbaren Energieprozesse. (PV), wind energy, biomass and biogas. Electricity and heat were the product in the renewable energy processes.

Durch den Ansatz mit neuen synthetischen Brennstoffen und Kraftstoffen, oftmals auch als eFuels ( FA, OME, DME, DBE ) bezeichnet, verbunden mit dem Versuch die alten bekannten klassischen fossilen Kraftstoffe und Brennstoffe teilweise zu ersetzen, ist Wasserstoff H2 wieder in den Blickpunkt in der Verwendung als Kraftstoff und Brennstoff gerückt. Wasserstoff H2 ist in den chemischen Prozessen einerseits Ausgangsstoff zur Erzeugung von eFuels und andererseits Grundlage für chemische Teilprozesse, wie Hydrogenierung. Through the approach with new synthetic fuels, often also referred to as eFuels (FA, OME, DME, DBE), combined with the attempt to partially replace the old, well-known classic fossil fuels and fuels, hydrogen H2 is back in focus in the Use as fuel and fuel moved. In the chemical processes, hydrogen H2 is on the one hand the starting material for the production of eFuels and on the other hand the basis for chemical sub-processes such as hydrogenation.

Um Wasserstoff H2 neben der klassischen Elektrolyse aus Wasser H20 erzeugen zu können, bedarf es jedoch an Prozessen und Verfahren, die. es ermöglichen Kohlendioxid CO2 zu speichern und zu recyclieren und wieder zu verwerten. Das Rezyklieren von Kohlendioxid ‘bedingt in der Folge die Umsetzung der Gewinnung von Kohlendioxid, die Speicherung von Kohlendioxid und die Wiederverwertbarkeit. Die Gewinnung von Kohlendioxid CO2 und Wasser H20O ist eine Eigenschaft der angestrebten Nullemission. Die Umsetzung der Eigenschaft der Nullemission kann man auch aus der Beobachtung der Kohlenstoffassimilation bei der Photosynthese ableiten. Die natürliche Photosynthese basiert auf der stofflichen Umwandlung in Form der Assimilation von Kohlendioxid und Wasser mit Hilfe der Strahlung zu einem Aldehyd FA und Sauerstoff O2. -In order to be able to generate hydrogen H2 in addition to the classic electrolysis from water H20, processes and procedures are required that. enable carbon dioxide to be stored, recycled and reused. The recycling of carbon dioxide ‘requires the implementation of the production of carbon dioxide, the storage of carbon dioxide and its reusability. The production of carbon dioxide CO2 and water H20O is a property of the zero emissions aimed for. The implementation of the property of zero emission can also be derived from the observation of the carbon assimilation during photosynthesis. The natural photosynthesis is based on the material conversion in the form of the assimilation of carbon dioxide and water with the help of radiation to an aldehyde FA and oxygen O2. -

Damit ist aber folgender Zusammenhang anzustreben: wir verwenden einen synthetischen — Kraftstoff und Brennstoff, der einen hohen Anteil an Wasserstoff H2 besitzen muss, zudem einen sehr geringen Anteil an Kohlenstoff C, sodass man diesen Brennstoff und Kraftstoff zu Kohlendioxid CO2 und Wasser H20 verflüssigen kann. Damit entsteht die Forderung, dass der nun verwendete Brennstoff und Kraftstoff aus Kohlendioxid CO2 und Wasser H20 erzeugt werden muss. Denn nur so kann der Kreislauf von Wasser H2O0, und Kohlendioxid CO2 geschlossen werden und somit regenerativ bezeichnet werden. Wenn man dabei der biogenen Stoffströme und der biogenen Abfallströme zur Erzeugung eines regenerativen Kraftstoffes However, the following connection should be aimed for: we use a synthetic fuel and fuel that must have a high proportion of hydrogen H2, and also a very low proportion of carbon C, so that this fuel and fuel can be liquefied to form carbon dioxide CO2 and water H20. This creates the requirement that the fuel and fuel used must be generated from carbon dioxide CO2 and water H20. Only in this way can the cycle of water H2O0 and carbon dioxide CO2 be closed and thus be called regenerative. If you look at the biogenic material flows and the biogenic waste flows to generate a regenerative fuel

‚und Brennstoffes verwendet, dann hat man eine maximale Nutzung der biogenen Stoffströme und Reststoffströme erreicht. ; ‚And fuel used, then a maximum use of the biogenic material flows and residual material flows has been achieved. ;

Die Aufgabe besteht nun darin, ein Verfahren zu finden, dass die flüssigen Stoffe Dimethylether DME, Dibutylether . DBE, Formaldehyd FA, Methanol MeOH, und Oxymethylendimethyldiether OME in Wasserstoff H2 und Kohlendioxid CO2 umwandelt. Das dabei verwendete Verfahren sollte einfache und kompakt sein, und das bekannte Wasserdampfreformierungsverfahren vereinfachen, soll skalierbar sein, und das Verfahren The task now is to find a method that the liquid substances dimethyl ether DME, dibutyl ether. DBE, formaldehyde FA, methanol MeOH, and oxymethylene dimethyl diether OME converts into hydrogen H2 and carbon dioxide CO2. The method used for this should be simple and compact, and the known steam reforming method should simplify, be scalable, and the method

weist die Abscheidung und Speicherung von Kohlendioxid CO2 und Wasser H20 als grundlegende Eigenschaft auf. a shows the separation and storage of carbon dioxide CO2 and water H20 as a basic property. a

Das in dem Patent WO 0029364 dargestellte Verfahren beschreibt die Erzeugung von Formaldehyd FA aus Methanol MeOH. Der dabei anfallende Dimethylether DME wird zuMethanol MeOH reformiert, um so die Ausbeute von MeoH zu steigern. Aus Methanol MeOH und Formaldehyd FA wird Oxymethylendimethylether OME erzeugt. Der Nachteil dieses Verfahrens ist die geringe Ausbeute von Oxymethylendimethylether OME, zudem fallen höhere die bekannten Polyoxymethylendimethylether an. The process presented in patent WO 0029364 describes the production of formaldehyde FA from methanol MeOH. The resulting dimethyl ether DME is reformed to methanol MeOH in order to increase the yield of MeoH. Oxymethylene dimethyl ether OME is produced from methanol MeOH and formaldehyde FA. The disadvantage of this process is the low yield of oxymethylene dimethyl ether OME, and the known polyoxymethylene dimethyl ethers are also higher.

Das in dem Patent PL 209944 dargestellte Verfahren beschreibt die Erzeugung eines synthetischen Gasgemisches aus Methan CH4 mit Hilfe der Anwendung eines von Mikrowellen erzeugten Plasmas. Dabei wird Stickstoff benötigt um ein Plasma erzeugen zu ‚können. Das Methan wird zu Ethin C2H2 rekombiniert. Nur ein geringer Anteil verbleibt als nutzbarer Wasserstoff H2. Ein weiterer Nachteil ist der hohe Anteil an Stickstoff N2, der aus dem synthetischen Gas aufwendig abgetrennt werden muss. The method presented in the patent PL 209944 describes the generation of a synthetic gas mixture from methane CH4 with the aid of a plasma generated by microwaves. Nitrogen is needed to generate a plasma. The methane is recombined to ethine C2H2. Only a small proportion remains as usable hydrogen H2. Another disadvantage is the high proportion of nitrogen N2, which has to be laboriously separated from the synthetic gas.

.. .. >... .. 00" °00" 0 3 .. ..> ... .. 00 "° 00" 0 3

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Die in dem Patent WO 2014 051366 A1 dargestellte Vorrichtung beschreibt die Erzeugung eines synthetischen Gasgemisches aus Methan CH4 und Kohlendioxid CO2 mit Hilfe der Anwendung eines von Mikrowellen erzeugten Plasmas. Mit dieser Vorrichtung soll das trockene Reformieren von Methan ermöglicht werden. The device shown in patent WO 2014 051366 A1 describes the generation of a synthetic gas mixture from methane CH4 and carbon dioxide CO2 with the aid of a plasma generated by microwaves. This device is intended to enable the dry reforming of methane.

Im folgenden Abschnitt wird nun auf die Eigenschaften der eFuels eingegangen. Unter eFules — versteht man: Formaldehyd FA, —Dimethylether DME, %Dibutylether DBE, Oxymethylendimethylether OME. . In the following section, the properties of the eFuels are discussed. EFules - means: formaldehyde FA, - dimethyl ether DME,% dibutyl ether DBE, oxymethylene dimethyl ether OME. .

Formaldehyd FA kann aus Methanol durch katalytische Oxidation mit Hilfe eines Silberoxid, gewonnen werden: Formaldehyde FA can be obtained from methanol by catalytic oxidation with the help of a silver oxide:

* CH3OH +Jo2 —2a:ka . CH20 + H20 * CH3OH + Jo2-2a: n / a. CH20 + H20

Formaldehyd FA hat folgende chemische und physikalische Eigenschaften Formaldehyde FA has the following chemical and physical properties

Formaldehyd (Methanal) Formaldehyde (methanal)

Phase Gasförmig _ ; Phase gaseous _;

Molare Masse 30,03 g/mol Molar mass 30.03 g / mol

Dichte ; 0,815 ; g/cm® Density; 0.815; g / cm®

Bildungsenthalpie | -106,7 kJ/mol Enthalpy of formation | -106.7 kJ / mol

In Wasser löslich In Diesel löslich Tabelle 1: Eigenschaften von Formaldehyd FA Soluble in water Soluble in diesel Table 1: Properties of formaldehyde FA

Dimthylether DME wird aus Methanol MeOH durch Dehydration ( Abspaltung von Wasser ) gewonnen Dimethyl ether DME is obtained from methanol MeOH by dehydration (elimination of water)

ZCH3IOH —4202-00-200 CH3OCH3 + H20 ZCH3IOH -4202-00-200 CH3OCH3 + H20

Dimethylether hat folgende chemische und physikalische Eigenschaften Dimethyl ether has the following chemical and physical properties

Dimethylether ; (Methoxymethan) Dimethyl ether; (Methoxymethane)

Phase Gasförmig Phase gaseous

Molare Masse 46,06 _g/mol Molar mass 46.06 _g / mol

Dichte 1,967 g/cm? Density 1.967 g / cm?

Bildungsenthalpie -184,1 kJ/mol Enthalpy of formation -184.1 kJ / mol

In Wasser löslich In Diesel löslich Tabelle 2: Eigenschaften von Dimethylether DME Soluble in water Soluble in diesel Table 2: Properties of dimethyl ether DME

Dibutylether DBE wird aus Dimethylether DME, Kohlenmonoxid CO und Wasserstoff H2 gewonnen. Dabei wird Methanol MeOH und Ethanol EtOH erzeugt. Aus Ethanol EtOH wird Butanol BtOH polymerisiert. In der Weiteren Folge wird aus Butanol BtOH Dibutylether DBE durch Dehydration ( Wasserabspaltung ) erzeugt. Dibutyl ether DBE is obtained from dimethyl ether DME, carbon monoxide CO and hydrogen H2. This produces methanol MeOH and ethanol EtOH. Butanol BtOH is polymerized from ethanol EtOH. Subsequently, butanol BtOH dibutyl ether DBE is generated by dehydration (elimination of water).

CH3OCH3 + CO + H2 —t» CH3CH2OH + CH3OH ZCH3ICH2O0H — 4 CH3(CH2)4 - oH + H20 CH3(CH2)4 - OH— CH3(CH2)4 - 0 - (CH2)4 - CH3 CH3OCH3 + CO + H2 - t »CH3CH2OH + CH3OH ZCH3ICH2O0H - 4 CH3 (CH2) 4 - oH + H20 CH3 (CH2) 4 - OH - CH3 (CH2) 4 - 0 - (CH2) 4 - CH3

Dibutylether hat folgende chemische und physikalische Eigenschaften: Dibutyl ether has the following chemical and physical properties:

Dibutylether (Di-n-Butylether) Dibutyl ether (di-n-butyl ether)

Phase Flüssig ; Molare Masse. 130,01 g/mol Dichte" ‚0,77 g/cm? Phase liquid; Molar mass. 130.01 g / mol density "0.77 g / cm?

Bildungsenthalpie -378,7 kJ/mol . 1 In Wasser schwer löslich In Diesel sehr löslich ‚Tabelle 3: Eigenschaften von Dibutylether DBE Enthalpy of formation -378.7 kJ / mol. 1 Slightly soluble in water Very soluble in diesel, Table 3: Properties of dibutyl ether DBE

(Poly)Oxymethylendimethylether OME wird durch die Synthese von Dimethylether DME und Formaldehyd FA mit Hilfe der katalytischen Synthese gewonnen: (Poly) oxymethylene dimethyl ether OME is obtained through the synthesis of dimethyl ether DME and formaldehyde FA with the help of catalytic synthesis:

CH3OCH3 + CH20 — CH3 - (OCH2) - OCH3 CH3OCH3 + CH20 - CH3 - (OCH2) - OCH3

Oxymethylendimethylether OME hat folgende Eigenschaften: Oxymethylene dimethyl ether OME has the following properties:

Oxymethylendimethylether | (Methylal) Oxymethylene dimethyl ether | (Methylal)

Phase flüssig Phase liquid

Molare Masse 130,23 g/mol Molar mass 130.23 g / mol

Dichte _ 0,81 ; g/cm® Density _ 0.81; g / cm®

Bildungsenthalpie -378,7 kJ/mol Enthalpy of formation -378.7 kJ / mol

In Wasser löslich In Diesel löslich Tabelle 4: Eigenschaften von Oxymethylendimethylether OME Soluble in water Soluble in diesel Table 4: Properties of oxymethylene dimethyl ether OME

Vergleicht man die hier aufgelisteten eFuels, dann stellt man fest mit steigendem Molgewicht steigt auch der Heizwert, nimmt der Anteil an molekular gebundenen Wasserstoff H2 zu. If you compare the eFuels listed here, you can see that the higher the molecular weight, the higher the calorific value and the higher the proportion of molecularly bound hydrogen H2.

eFuel FA _ | DME OME DBE Kohlenstoff 1 2 3 8 Wasserstoff 2 6 8 18 eFuel FA _ | DME OME DBE carbon 1 2 3 8 hydrogen 2 6 8 18

Heizwert ; 4,8kWh/kg 8,5kWh/kg 7,05kWhi/kg 10,1kWh/kg Phase Flüssig_ Dampf Flüssig Flüssig Mischbarkeit Ja Nein Nein Nein wasser Calorific value; 4.8kWh / kg 8.5kWh / kg 7.05kWh / kg 10.1kWh / kg phase liquid_ vapor liquid liquid Miscibility yes no no no water

Mischbarkeit Ja Ja Ja Ja Miscibility Yes Yes Yes Yes

Diesel ; Diesel;

Tabelle 5: Vergleich der verschiedenen eFuels Table 5: Comparison of the different eFuels

Um den Wasserstoff aus den eFuels zu gewinnen, wird erfindungsgemäß das Verfahren der Wasserdampfplasma Reformierung angewendet. In order to obtain the hydrogen from the eFuels, the process of steam plasma reforming is used according to the invention.

Die Erzeugung von Wasserdampf kann thermisch oder elektrisch erfolgen. Elektrisch kann The generation of water vapor can take place thermally or electrically. Electrically can

man einen Ketteltypeverdampfer verwenden, der Sattdampf bei einem Druck von 1,5 bar erzeugt. Dieser so gewonnene Wasserdampf wird dann elektrisch überhitzt. Unter elektrischer you can use a chain type evaporator that generates saturated steam at a pressure of 1.5 bar. The water vapor obtained in this way is then electrically superheated. Under electric

. .. * . 00 2 . 0 2 e s ® .. ve ° . .. *. 00 2. 0 2 e s ® .. ve °

.. 00 00082 v.0° 000" *.2" . 5 .. 00 00082 of 0 ° 000 "* .2". 5

Beheizung versteht man, elektrisch betriebene Heizstäbe, die in einem Verdampfer (39) und in einem Überhitzer (40) verwendet werden. Heating is understood to be electrically operated heating elements that are used in an evaporator (39) and in a superheater (40).

Die thermische Erzeugung von Wasserdampf (6,7) erfolgt unter Ausnutzung von Abwärme, zur Erzeugung von Sattdampf und zum Überhitzen des Wasserdampfes (9). Das ist erfindungsgemäß die Nutzung von Wärme im Sinne der Kraft Wärme Kopplung. The thermal generation of steam (6,7) takes place using waste heat to generate saturated steam and to superheat the steam (9). According to the invention, this is the use of heat in the sense of combined heat and power.

Neben der elektrischen Erzeugung von Wasserdampf kann man auch thermisch Wasserdampf erzeugen. Das erfolgt in der Regel über einen Durchlauferhitzer, wobei wiederum Sattdampf erzeugt wird, der thermisch überhitzt. Auch bei dieser Anwendung wird Wasserdampf bei einem Druck von 1,5 bar als Sattdampf erzeugt und dann um 50°C überhitzt. In addition to the electrical generation of water vapor, it is also possible to generate water vapor thermally. This is usually done using a flow heater, which in turn generates saturated steam that is thermally superheated. In this application, too, water vapor is generated as saturated steam at a pressure of 1.5 bar and then superheated by 50 ° C.

Um Wasserdampf in Plasma umwandeln zu können kann man erfindungsgemäß Mikrowellen verwenden. Dabei wird über ein Magnetron Mikrowellen erzeugt, die dann auf eine Frequenz von 0,5 GHz bis. 10 GHz abgestimmt werden. Die Mikrowellen werden dann über einen Wellenleiter auf den Wasserdampf eingebracht. Am Ende des Wellenleiters befindet sich Zu einem Steuerkolben, der zur Regulierung der reflektierten Mikrowellen dient, damit sich diese nicht auslöschen und somit aufheben, sondern überlagern und somit superponieren und somit die maximale Ausbeute an Wasserdampfplasma erreicht wird. In der Erfindung werden zudem mehrfache Mikrowellenplasmageneratoren in Serie geschalten. Das hat den Vorteil, dass man so ein hohes dichtes Wasserdampfplasma erreichen kann. Unter dichten Wasserdampfplasma In order to be able to convert water vapor into plasma, microwaves can be used according to the invention. Microwaves are generated via a magnetron, which then increase to a frequency of 0.5 GHz. 10 GHz. The microwaves are then introduced onto the water vapor via a waveguide. At the end of the waveguide there is a control piston that regulates the reflected microwaves so that they are not extinguished and thus cancel one another, but rather overlay and thus superpose and thus the maximum yield of water vapor plasma is achieved. In the invention, multiple microwave plasma generators are also connected in series. This has the advantage that one can achieve such a high, dense water vapor plasma. Under dense water vapor plasma

versteht man eine Teilchenzahl von 10° N/m? bis 1027 N/cm®, mit einer Elektronentemperatur von 1 bis 100 eV. does one understand a particle number of 10 ° N / m? up to 1027 N / cm®, with an electron temperature of 1 to 100 eV.

Alternativ kann Plasma auch induktiv durch gepulste hochfrequente Ströme erzeugt werden. Dabei werden ringförmige Spulen verwendet, durch die ringförmig angeordnet hochfrequente Ströme fließen, und in der Folge wird ein Magnetfeld ‚erzeugt, das es ermöglicht den ‚ Wasserdampf zu ionisieren. Unterstützt wird die induktive Wasserdampfplasmabildung durch _ einen Ungleichgewichtszustand indem der Wasserdampf durch eine Lavalldüse strömt. In der Erfindung werden mehrfache induktive Plasmageneratoren 37,38 in Serie geschalten. Das hat den Vorteil, dass ein dichtes und hohes Plasma erzeugt werden kann. Unter dichten Alternatively, plasma can also be generated inductively using pulsed high-frequency currents. Ring-shaped coils are used, through which high-frequency currents flow in a ring-shaped arrangement, and a magnetic field is then generated which enables the water vapor to be ionized. The inductive water vapor plasma formation is supported by _ an imbalance state in which the water vapor flows through a Lavall nozzle. In the invention, multiple inductive plasma generators 37, 38 are connected in series. This has the advantage that a dense and high plasma can be generated. Under dens

Wasserdampfplasma versteht man eine Teilchenzahl von 10° N/m? bis 1027 N/cm?®, mit einer Elektronentemperatur von 1 bis 100. eV. Does water vapor plasma mean a particle number of 10 ° N / m? to 1027 N / cm? ®, with an electron temperature of 1 to 100 eV.

Um Plasma aufrecht zu erhalten ist ein Magnetfeld notwendig, das den Reformierungsreaktor umhüllt. Daher ist der Reaktor 19 mit Magnetspulen 21 umgeben, die den Reaktor mit einem Magnetfeld umhüllen, und im Inneren des Reaktors die chemische Reaktion des Wasserdampfplasma mit dem Brennstoff ermöglicht und unterstützt. In order to maintain plasma, a magnetic field is necessary that envelops the reforming reactor. The reactor 19 is therefore surrounded by magnetic coils 21 which envelop the reactor with a magnetic field, and inside the reactor enables and supports the chemical reaction of the water vapor plasma with the fuel.

Neben der Erzeugung von Wasserdampfplasma benötigt man zudem ein dampfförmiges eFuel, das mit dem Wasserdampfplasma in Kontakt gebracht wird. Das eFuel wird in einem In addition to the generation of water vapor plasma, you also need a vaporous eFuel that is brought into contact with the water vapor plasma. The eFuel comes in one

Tank 12 gespeichert und dann über eine Pumpe 13 über einen Verdampfer 14 in eine dampfförmige Phase umgewandelt. ; ; Tank 12 is stored and then converted into a vapor phase by a pump 13 via an evaporator 14. ; ;

Katalytisches Wassersdampfreformierung ‚besteht aus einem gasförmigen oder dampfförmigen Stoffstrom und dem Wasserdampfplasma, das mit dem Stoffstrom im Kontakt kommt, und der Reformierungsprozess katalytisch unterstützt wird. Erfindungsgemäß werden Catalytic steam reforming consists of a gaseous or vaporous material flow and the water vapor plasma which comes into contact with the material flow and the reforming process is supported catalytically. Be according to the invention

Nickelkatalysatoren 22 verwendet. In‘ der Folge wird die Wasserstoffausbeute der verschiedenen eFuels dargestellt. ; Nickel catalysts 22 are used. The following shows the hydrogen yield of the various eFuels. ;

Die Wasserstoffausbeute steigt mit der Wertigkeit des eFuel. In der folgenden Tabelle werden die verschiedenen Ausbeuten aus den eFuel dargestellt. The hydrogen yield increases with the value of the eFuel. The following table shows the various yields from the eFuel.

Für Formaldehyd FA ergibt sich folgende Wasserstoffausbeute H2 The following hydrogen yield H2 results for formaldehyde FA

CH20 + H20 — CO2 + 2H2 CH20 + H20 - CO2 + 2H2

Für Dimethylether DME ergibt sich folgende Wasserstoffausbeute H2 For dimethyl ether DME the following hydrogen yield H2 results

CH3OCH3 + 3H20 — 2C02 + 6H2 CH3OCH3 + 3H20-2C02 + 6H2

Für Oxomethylendimethylether OME ergibt sich folgende Wasserstoffausbeute H2 For oxomethylene dimethyl ether OME the following hydrogen yield H2 results

CH3 - (CH20O) - O - CH3 + 4H20 —— 3CO02 + 8H2 CH3 - (CH20O) - O - CH3 + 4H20 - 3CO02 + 8H2

Für Dibutylether DBE ergibt sich folgende Wasserstoffausbeute H2 For dibutyl ether DBE the following hydrogen yield H2 results

CH3(CH2)3 - O- (CH2)3CH3 + 15H20 — 8C02 + 27H2 CH3 (CH2) 3 - O- (CH2) 3CH3 + 15H20 - 8C02 + 27H2

Erfindungsgemäß entstehen neben dem Wasserstoff H2 auch Kohlendioxid CO2, Kohlenmonoxid CO und Methan CH4 das vom Wasserstoff H2 abgetrennt werden muss. According to the invention, in addition to the hydrogen H2, there are also carbon dioxide CO2, carbon monoxide CO and methane CH4, which must be separated from the hydrogen H2.

CO2 (mol) H2 (mol) Q (kJ/mol) Formaldehyd FA__ 1 {2 -49,7 Dimethylether DME 2 16 ; +101,7 Oxymethylendimethylether | 3 8 / .1-77,0 OME | Dibutylether DBE 8 27 ; +810,0 CO2 (mol) H2 (mol) Q (kJ / mol) formaldehyde FA__ 1 {2 -49.7 dimethyl ether DME 2 16; +101.7 oxymethylene dimethyl ether | 3 8 / .1-77.0 OMR | Dibutyl ether DBE 8 27; +810.0

— Tabelle 6: Darstellung. der Wasserstoffausbeute aus unterschiedliche eFuels und der benötigten Wärme (kJ/mol). - Table 6: Representation. the hydrogen yield from different eFuels and the required heat (kJ / mol).

Die Erfindung umfasst die Erzeugung eines Wasserdampfplasma mit Hilfe von Mikrowellen 17,18 oder durch induktive Spulen 37,38. Das Wasserdampfplasma 20 wird mit dem dampfförmigen oder gasförmigen eFuel 15 in einem Reaktor-19 in Kontakt gebracht. Um das Plasma nicht zu verlieren, wir das Wasserdampfplasma 20 in einen Reaktor mit einem umhüllenden Magnetfeld eingebracht. Das Magnetfeld wird über elektromagnetische Spulen 21 erzeugt, dient dazu dann in dem Reaktor 19 eine Rekombination aus Wasserdampfplasma 20 und eFuel 15 erfolgen kann. Am Endes Reaktors 19 wird zudem ein Katalysatorbett 22 verwendet, das den Reformierungsprozess zusätzlich in der Umsetzung unterstützt. The invention comprises the generation of a water vapor plasma with the aid of microwaves 17, 18 or by inductive coils 37, 38. The water vapor plasma 20 is brought into contact with the vaporous or gaseous eFuel 15 in a reactor 19. In order not to lose the plasma, the water vapor plasma 20 is introduced into a reactor with an enveloping magnetic field. The magnetic field is generated via electromagnetic coils 21, which is then used in the reactor 19 for a recombination of water vapor plasma 20 and eFuel 15 to take place. At the end of the reactor 19, a catalyst bed 22 is also used, which additionally supports the reforming process in the implementation.

Das Reformat wird abgekühlt 23, 24 und Wasser als Kondensat 25 abgeschieden. Das The reformate is cooled 23, 24 and water is deposited as condensate 25. The

bestehende Restgas bestehend aus Kohlendioxid CO2, Kohlenmonoxid CO und Wasserstoff H2 in eine Trennstufe geführt. Existing residual gas consisting of carbon dioxide CO2, carbon monoxide CO and hydrogen H2 passed into a separation stage.

Als Gastrennung wird erfindungsgemäß ein einstufiger Membranprozess 26,27,28 verwendet, indem das Gas-durch eine Membran 28 mechanisch abgetrennt wird. Unter mechanischer Abtrennung versteht man Membrane mit definierten Porendurchmesser. Das Rententat ( Gasanteil der durch die poröse Membran nicht diffundiert ) wird angesaugt und verdichtet und erneut einer Membrantrennung zugeführt. Das aufkonzentrierte Gasgemisch aus Kohlendioxid According to the invention, a single-stage membrane process 26, 27, 28 is used as gas separation, in which the gas is separated mechanically by a membrane 28. Mechanical separation is understood to be a membrane with a defined pore diameter. The rent (gas portion that does not diffuse through the porous membrane) is sucked in and compressed and fed to a membrane separation again. The concentrated gas mixture of carbon dioxide

CO2, Kohlenmonoxid CO und Methan CH4 wird verdichtet 30, das flüssige Kohlendioxid 31 "wird abgeschieden und gespeichert, das Restgas aus Kohlenmonoxid CO und Methan CH4 wird dem Reaktor 19 zurückgeführt um erneut mit Wasserdampfplasma 20 rekombiniert. Das . Permeat 29 ist ein Wasserstoff H2 angereichertes Gas. Der einstufige Membranprozess setzt CO2, carbon monoxide CO and methane CH4 are compressed 30, the liquid carbon dioxide 31 ″ is separated and stored, the residual gas from carbon monoxide CO and methane CH4 is returned to the reactor 19 in order to be recombined again with water vapor plasma 20. The permeate 29 is a hydrogen H2 enriched Gas: the single-stage membrane process sets

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voraus, dass das Gasgemisch’ 27 auf einen Druck von 20 bar verdichtet werden muss, will man eine Abscheidung von 99% erreichen. Assuming that the gas mixture ’27 has to be compressed to a pressure of 20 bar, a separation of 99% is to be achieved.

Als Gastrennung wird erfindungsgemäß. ein zweistufiger Membranprozess 26,27,28 ‚verwendet, indem das Gas durch eine Membran 28 mechanisch abgetrennt wird. Unter mechanischer Abtrennung versteht man Membrane mit definierten Porendurchmesser. Das Rententat ( Gasanteil der durch die poröse Membran nicht diffundiert ) wird angesaugt und verdichtet und erneut einer Membrantrennung zugeführt. Das aufkonzentrierte Gasgemisch aus Kohlendioxid CO2, Kohlenmonoxid CO und Methan CH4 wird verdichtet 30, das flüssige Kohlendioxid 31 wird abgeschieden und gespeichert, das Restgas aus Kohlenmonoxid CO und Methan CH4 wird dem Reaktor 19 zurückgeführt um erneut mit Wasserdampfplasma 20 rekombiniert. Das Permeat 29 ist ein Wasserstoff H2 arigereichertes Gas. Um eine höhere Gasreinheit zu erreichen, und um den Anteil an Verunreinigung durch Gase wie Kohlendioxid Co2 ‚ Kohlenmonoxid CO und Methan Ch4 weiter zu senken, ist eine zweite Trennstufe in Form einer mechanischen Membran 43 zu verwenden. Die zweite Trennstufe besteht aus einen Vakuumverdichter 41, der auf einen Druck von 4 bar verdichtet, und so der Trennstufe 43 zuführt. Das Rententat wird über eine Regelarmatur 45 der ersten Trennstufe 28 rückgeführt. Der Permeat 44 ist ein hochreiner Wasserstoff mit einer Verunreinigung < 10 ppm an Kohlenstöffreichen Restgase. According to the invention, gas separation is used. a two-stage membrane process 26, 27, 28 is used in which the gas is mechanically separated off by a membrane 28. Mechanical separation is understood to be a membrane with a defined pore diameter. The rent (gas portion that does not diffuse through the porous membrane) is sucked in and compressed and fed to a membrane separation again. The concentrated gas mixture of carbon dioxide CO2, carbon monoxide CO and methane CH4 is compressed 30, the liquid carbon dioxide 31 is separated and stored, the residual gas from carbon monoxide CO and methane CH4 is returned to the reactor 19 to be recombined again with water vapor plasma 20. The permeate 29 is a gas enriched in hydrogen H2. A second separation stage in the form of a mechanical membrane 43 is to be used in order to achieve a higher gas purity and to further reduce the proportion of contamination by gases such as carbon dioxide Co2, carbon monoxide CO and methane Ch4. The second separation stage consists of a vacuum compressor 41, which compresses to a pressure of 4 bar and thus supplies it to separation stage 43. The pension deed is returned to the first separation stage 28 via a control valve 45. The permeate 44 is a highly pure hydrogen with an impurity <10 ppm of carbon-rich residual gases.

- Als Gastrennung wird erfindungsgemäß eine Druckwechseladsorption 46,47,48 verwendet, indem das Gas durch ein Molekularsieb, Zeolit 13 X, Kohlepellets 3 A, abgetrennt wird. Dabei wird der physikalische. Eigenschaft ausgenutzt, dass‘ Wasserstoff H2 einen sehr kleinen Moleküldurchmesser von 2,9 A aufweist, Kohlendioxid CO2, Kohlenmonoxid CO und Methan CH4 in dem Zeolit oder Molekularsieb mittels Adsorption ( Ausnutzung der physikalischen Bindung ) gespeichert wird.‘ Der angereicherte Wasserstoff 48 wird als Produkt . weiterverwendet. Um einen kontinuierlichen Betrieb werden zwei Reaktoren 46,47 verwendet. Während der eine Reaktor Kohlendioxid Co2, Kohlenmonoxid CO, Methan CH4 speichert, wird der andere Reaktor desorbiert und das so gewonnene Gas über einen Verdichter.30 auf einen Druck von 70 bar gebracht und das Kohlendioxid verflüssigt abgeschieden wird 32,31. Das Restgas aus Methan CH4 und Kohlenmonoxid CO, wird über eine Regelarmatur 34, dem Reaktor 19 rückgeführt. ; According to the invention, a pressure swing adsorption 46, 47, 48 is used as gas separation, in that the gas is separated off by a molecular sieve, zeolite 13 X, carbon pellets 3 A. The physical. Property exploited that 'hydrogen H2 has a very small molecule diameter of 2.9 A, carbon dioxide CO2, carbon monoxide CO and methane CH4 is stored in the zeolite or molecular sieve by means of adsorption (utilization of the physical bond).' The enriched hydrogen 48 is a product . reused. Two reactors 46, 47 are used for continuous operation. While one reactor stores carbon dioxide Co2, carbon monoxide CO, methane CH4, the other reactor is desorbed and the gas obtained in this way is brought to a pressure of 70 bar via a compressor.30 and the carbon dioxide is separated in liquefied form 32,31. The residual gas from methane CH4 and carbon monoxide CO is returned to the reactor 19 via a control valve 34. ;

-Die Verflüssigung von Kohlendioxid CO2 30,31,32 dient dazu.das Kohlendioxid CO2 in flüssiger Phase zu speichern und so das Kohlendioxid weiterverwerten zu können. Flüssiges’ Kohlendioxid CO2 kann zusammen mit Wasserstoff H2 zu Formaldehyd FA oder Methanol MeOH kombiniert werden. Flüssiges Kohlendioxid CO2 ist kompakt und leicht lagerbar und verwertbar und somit technisch als Rohstoff zu betrachten. -The liquefaction of carbon dioxide CO2 30,31,32 serves to store the carbon dioxide CO2 in the liquid phase and thus to be able to use the carbon dioxide further. Liquid ’carbon dioxide CO2 can be combined with hydrogen H2 to form formaldehyde FA or methanol MeOH. Liquid carbon dioxide CO2 is compact and easy to store and utilize and therefore technically considered a raw material.

Die hier dargestellte Erfindung kann in kleinen Anlagen der Größenordnung von 5 kW ele bis 10 kW ele bis zu großen Anlagen von 500 kW ele bis 1000 kW ele verwendet werden. Bei allen Anwendungen spielt die dezentrale Energieerzeugung eine wesentliche Rolle. Die Skalierbarkeit ist ein entscheidende Eigenschaft, um Anwendungen im großtechnischen ( Industrie und Gewerbe ) wie in kleintechnischen ( privater Konsument ) zu ermöglichen. Eine weitere vorteilhafte Eigenschaft der Erfindung ist Unterstützung der Weiterentwicklung des ländlichen Raumes. The invention shown here can be used in small systems of the order of magnitude from 5 kW ele to 10 kW ele up to large systems from 500 kW ele to 1000 kW ele. Decentralized energy generation plays an important role in all applications. Scalability is a crucial property to enable applications in large-scale (industry and trade) as well as in small-scale (private consumers). Another advantageous property of the invention is to support the further development of rural areas.

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Abbildungen Abbildung 1 Figures Figure 1

Die Abbildung 1 zeigt einen Wassertank 2, aus dem Wasser mit einer Pumpe 3 abgesaugt wird, über ein Regelventil 4 einem . Durchlaufverdampfer zugeführt wird. Der Durchlaufverdampfer besteht aus einem Wärmetauscher 6, einem Verdampfer 7, einem _Überhitzer 9; einer Dampf Wassertrennflasche 8, wobei das Kondensat in den Tank 2 rückgeführt wird. Der überhitzte Dampf wird einem Wasserdampf Plasmakonverter 16 zugeführt. Wasserdampfplasma wird mit Mikrowellen 17, 18 über ein Magnetron 17, und Stellkolben 18 erzeugt. Dabei sind mehrere Mikrowellengeneratoren in Serie angeordnet. Das Wasserdampfplasma 20 wird in einen Reaktor 19 eingebracht. Dibutylether 11 wird in einem Tank 12 gelagert und von einer Pumpe 13 abgesaugt, verdampft über den Wärmetauscher 14 und als überhitzter Dampf 15 in den Reaktor 19 eingebracht: Der Reaktor 19 wird mit einem Magnetfeld erzeugt durch Spulen 21 umhüllt, sodass die Reformierung des überhitzten Dibutylether 15 mit dem Wasserdampfplasma 20 zu Kohlendioxid CO2 und Wasserstoff H2 reformiert werden kann. Das Gasgemisch aus Kohlendioxid CO2, Wasserstoff H2, Methan CH4 und Kohlenwasserstoffe CO wird abgekühlt 23, wobei Wasser 25 als Kondensat abgeschieden wird. Das restliche Gasgemisch aus Wasserstoff H2, Methan CH4, Kohlenwasserstoffe CO, CO2 wird über ein Trennanlage 28 in Wasserstoff 29 und Kohlenwasserstoffe 33 aufgetrennt. Das restliche Gasgemisch wird verdichtet 30, abgekühlt und das flüssige Kohlendioxid 31,32 über einen Kondensator 32 abgeschieden und das Restgas 33 über ein Regelventil 34 dem Reaktor 19 rückgeführt. Der aufkonzentrierte Wasserstoff 29 wird als Produkt weiter gewonnen. Figure 1 shows a water tank 2, from which water is sucked off with a pump 3, via a control valve 4. Continuous evaporator is fed. The once-through evaporator consists of a heat exchanger 6, an evaporator 7, a superheater 9; a steam water separation bottle 8, the condensate being returned to the tank 2. The superheated steam is fed to a steam plasma converter 16. Water vapor plasma is generated with microwaves 17, 18 via a magnetron 17 and actuating piston 18. Several microwave generators are arranged in series. The water vapor plasma 20 is introduced into a reactor 19. Dibutyl ether 11 is stored in a tank 12 and sucked off by a pump 13, evaporated via the heat exchanger 14 and introduced into the reactor 19 as superheated vapor 15: The reactor 19 is surrounded by a magnetic field generated by coils 21, so that the reforming of the superheated dibutyl ether 15 can be reformed with the steam plasma 20 to carbon dioxide CO2 and hydrogen H2. The gas mixture of carbon dioxide CO2, hydrogen H2, methane CH4 and hydrocarbons CO is cooled 23, with water 25 being separated out as condensate. The remaining gas mixture of hydrogen H2, methane CH4, hydrocarbons CO, CO2 is separated into hydrogen 29 and hydrocarbons 33 via a separation system 28. The remaining gas mixture is compressed 30 and cooled, and the liquid carbon dioxide 31, 32 is separated off via a condenser 32 and the remaining gas 33 is returned to the reactor 19 via a control valve 34. The concentrated hydrogen 29 is further recovered as a product.

Abbildung 2 Figure 2

Die Abbildung 2 zeigt einen Wassertank 2, aus dem Wasser mit einer Pumpe 3 abgesaugt wird, über ein. Regelventil‘‘ 4 einem Durchlaufverdampfer zugeführt wird. Der Durchlaufverdampfer besteht aus einem Wärmetauscher 6, einem Verdampfer 7; einem Überhitzer 9, einer Dampf Wassertrennflasche 8, wobei das Kondensat in den Tank 2 rückgeführt wird. Der überhitzte Dampf wird einem Wasserdampf Plasmakonverter 16 zugeführt. Wasserdampfplasma wird mit gepulsten induktiven Wicklungen in einem Dielektrikum erzeugt. Dabei sind mehrere Induktive Generatoren in Serie angeordnet. Um die Bildung des Plasmas zu unterstützen wird der Reaktor als Lavalldüse 36 ausgebildet. Das Wasserdampfplasma 20 wird in einen Reaktor 19 eingebracht. Dibutylether 11 wird in einem Tank 12 gelagert und von einer Pumpe. 13 abgesaugt, verdampft über den Wärmetauscher 14 und als überhitzter Dampf 15 in den Reaktor 19 eingebracht. Der Reaktor 19 wird mit einem Magnetfeld erzeugt durch Spulen 21 umhüllt, sodass die Reformierung des überhitzten Dibutylether 15 mit dem Wasserdampfplasma 20 zu Kohlendioxid CO2 und Wasserstoff H2 reformiert werden kann. Das Gasgemisch aus Kohlendioxid CO2, Wasserstoff H2, Methan CH4 und Kohlenwasserstoffe CO wird abgekühlt 23, wobei Wasser 25 als Kondensat abgeschieden wird. Das restliche Gasgemisch aus Wasserstoff H2, Methan CH4, Kohlenwasserstoffe CO, CO2 wird über ein Trennanlage 28 in Wasserstoff 29 und Kohlenwasserstoffe 33 aufgetrennt. Das restliche Gasgemisch wird verdichtet 30, abgekühlt und das flüssige Kohlendioxid 31,32 über einen Kondensator 32 abgeschieden und das Restgas 33 über ein Regeliventil 34 dem Reaktor 19 rückgeführt. Der aufkonzentrierte Wasserstoff 29 wird als Produkt weiter gewonnen. ; Figure 2 shows a water tank 2, from which water is sucked off with a pump 3, via a. Control valve ‘‘ 4 is fed to a once-through evaporator. The once-through evaporator consists of a heat exchanger 6, an evaporator 7; a superheater 9, a steam water separation bottle 8, the condensate being returned to the tank 2. The superheated steam is fed to a steam plasma converter 16. Water vapor plasma is generated with pulsed inductive windings in a dielectric. Several inductive generators are arranged in series. In order to support the formation of the plasma, the reactor is designed as a Lavall nozzle 36. The water vapor plasma 20 is introduced into a reactor 19. Dibutyl ether 11 is stored in a tank 12 and pumped. 13 sucked off, evaporated via the heat exchanger 14 and introduced into the reactor 19 as superheated steam 15. The reactor 19 is surrounded by a magnetic field generated by coils 21, so that the reforming of the superheated dibutyl ether 15 can be reformed with the steam plasma 20 to form carbon dioxide CO2 and hydrogen H2. The gas mixture of carbon dioxide CO2, hydrogen H2, methane CH4 and hydrocarbons CO is cooled 23, with water 25 being separated out as condensate. The remaining gas mixture of hydrogen H2, methane CH4, hydrocarbons CO, CO2 is separated into hydrogen 29 and hydrocarbons 33 via a separation system 28. The remaining gas mixture is compressed 30 and cooled, and the liquid carbon dioxide 31, 32 is separated off via a condenser 32 and the remaining gas 33 is returned to the reactor 19 via a control valve 34. The concentrated hydrogen 29 is further recovered as a product. ;

Abbildung 3 Figure 3

Die Abbildung 3 zeigt einen Wassertank 2, aus dem Wasser mit einer Pumpe 3 abgesaugt . wird, ‚über ein Regeiventil 4 einem elektrischen Verdampfer 39 zugeführt wird. Der Durchlaufverdampfer aus einem elektrischen Verdampfer 39, einer Dampf Wassertrennflasche 8, wobei das Kondensat in den Tank rückgeführt wird. Der Sattdampf wird elektrisch überhitzt 40. Der überhitzte Dampf wird einem Wasserdampf Plasmakonverter 16 zugeführt. Figure 3 shows a water tank 2, from which water is drawn off with a pump 3. is fed to an electric evaporator 39 via a control valve 4. The once-through evaporator consists of an electric evaporator 39, a steam water separation bottle 8, the condensate being returned to the tank. The saturated steam is electrically superheated 40. The superheated steam is fed to a steam plasma converter 16.

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Wasserdampfplasma wird mit Mikrowellen 17, 18 über ein Magnetron 17, und Stellkolben 18 erzeugt. Dabei sind mehrere Mikrowellengeneratoren in Serie angeordnet. Das Wasserdampfplasma 20 wird in einen Reaktor 19 eingebracht. Dibutylether 11. wird in einem Tank 12 gelagert und von einer Pumpe 13 abgesaugt, verdampft über den Wärmetauscher 14 und als überhitzter Dampf 15 in den Reaktor 19 eingebracht. Der Reaktor 19 wird mit einem Magnetfeld erzeugt durch Spulen 21 umhüllt, sodass die Reformierung des überhitzten Dibutylether 15 mit dem Wasserdampfplasma 20 zu Kohlendioxid CO2 und Wasserstoff H2 reformiert werden kann. Das Gasgemisch aus Kohlendioxid CO2, Wasserstoff H2, Methan CH4 und Kohlenwasserstoffe CO wird abgekühlt 23, wobei Wasser 25 als Kondensat abgeschieden wird. Das restliche Gasgemisch aus Wasserstoff H2, Methan CH4, Kohlenwasserstoffe CO, CO2 wird über ein Trennanlage 28 in Wasserstoff 29 und Kohlenwasserstoffe 33 aufgetrennt. Das restliche Gasgemisch wird verdichtet 30, abgekühlt und. das flüssige Kohlendioxid 31,32 über einen Kondensator 32 abgeschieden und das Restgas 33 über ein Regelventil 34 dem Reaktor 19 rückgeführt. Der aufkonzentrierte Wasserstoff 29 wird als Produkt weiter gewonnen. Water vapor plasma is generated with microwaves 17, 18 via a magnetron 17 and actuating piston 18. Several microwave generators are arranged in series. The water vapor plasma 20 is introduced into a reactor 19. Dibutyl ether 11 is stored in a tank 12 and sucked off by a pump 13, evaporated via the heat exchanger 14 and introduced into the reactor 19 as superheated vapor 15. The reactor 19 is surrounded by a magnetic field generated by coils 21, so that the reforming of the superheated dibutyl ether 15 can be reformed with the steam plasma 20 to form carbon dioxide CO2 and hydrogen H2. The gas mixture of carbon dioxide CO2, hydrogen H2, methane CH4 and hydrocarbons CO is cooled 23, with water 25 being separated out as condensate. The remaining gas mixture of hydrogen H2, methane CH4, hydrocarbons CO, CO2 is separated into hydrogen 29 and hydrocarbons 33 via a separation system 28. The remaining gas mixture is compressed, cooled and. the liquid carbon dioxide 31, 32 is separated out via a condenser 32 and the residual gas 33 is returned to the reactor 19 via a control valve 34. The concentrated hydrogen 29 is further recovered as a product.

Abbildung 4 Figure 4

Die Abbildung 4 zeigt einen Wassertank 2, aus dem Wasser mit einer Pumpe 3 abgesaugt wird, über ein Regelventil 4 einem elektrischen Verdampfer 39 zugeführt wird. Der Durchlaufverdampfer aus einem elektrischen Verdampfer 39, einer Dampf Wassertrennflasche 8, wobei das Kondensat in den Tank rückgeführt wird. Der Sattdampf wird elektrisch überhitzt 40. Der überhitzte Dampf wird einem Wasserdampf Plasmakonverter 16 zugeführt. Wasserdampfplasma’ wird mit Mikrowellen 17, 18 über ein Magnetron 17, und Stellkolben 18 erzeugt. Dabei sind mehrere Mikrowellengeneratoren in Serie angeordnet. Das Wasserdampfplasma 20 wird in einen Reaktor 19 eingebracht. Dibutylether 11 wird in einem Tank 12 gelagert und von einer Pumpe 13 abgesaugt, verdampft über den Wärmetauscher 14 und als überhitzter Dampf 15 in den Reaktor 19 eingebracht. Der Reaktor 19 wird mit einem Magnetfeld erzeugt durch Spulen 21 umhüllt, sodass die Reformierung. des überhitzten Dibutylether 15 mit dem Wasserdampfplasma 20 zu Kohlendioxid CO2 und Wasserstoff H2 reformiert werden kann. Das Gasgemisch aus Kohlendioxid CO2, Wasserstoff H2, Methan CH4 und Kohlenwasserstoffe CO wird abgekühlt 23, wobei Wasser 25 als Kondensat abgeschieden wird. Das restliche Gasgemisch aus Wasserstoff H2, Methan CH4, Kohlenwasserstoffe CO, CO2 wird über ein Trennanlage 28 in Wasserstoff 29 und Kohlenwasserstoffe 33 aufgetrennt. Das restliche Gasgemisch wird verdichtet 30, abgekühlt und das flüssige Kohlendioxid 31,32 über einen Kondensator 32 abgeschieden und das Restgas 33 über ein Regelventil 34 dem Reaktor 19 rückgeführt. Der aufkonzentrierte Wasserstoff 29 wird als Produkt weiter gewonnen. In einer zweiten Trennstufe 43 wird das Permeat aus der ersten Trennstufe 29 erneut getrennt. Das Permeat aus der zweiten Trennstufe 44 wird als Produkt weiterverwendet. Das Rententat wird über die Regelarmatur’ 45 der ersten Trennstufe rückgeführt. FIG. 4 shows a water tank 2, from which water is sucked off with a pump 3 and fed to an electric evaporator 39 via a control valve 4. The once-through evaporator consists of an electric evaporator 39, a steam water separation bottle 8, the condensate being returned to the tank. The saturated steam is electrically superheated 40. The superheated steam is fed to a steam plasma converter 16. Steam plasma is generated with microwaves 17, 18 via a magnetron 17 and actuating piston 18. Several microwave generators are arranged in series. The water vapor plasma 20 is introduced into a reactor 19. Dibutyl ether 11 is stored in a tank 12 and sucked off by a pump 13, evaporated via the heat exchanger 14 and introduced into the reactor 19 as superheated vapor 15. The reactor 19 is enveloped with a magnetic field generated by coils 21, so that the reforming. of the overheated dibutyl ether 15 can be reformed with the steam plasma 20 to carbon dioxide CO2 and hydrogen H2. The gas mixture of carbon dioxide CO2, hydrogen H2, methane CH4 and hydrocarbons CO is cooled 23, with water 25 being separated out as condensate. The remaining gas mixture of hydrogen H2, methane CH4, hydrocarbons CO, CO2 is separated into hydrogen 29 and hydrocarbons 33 via a separation system 28. The remaining gas mixture is compressed 30 and cooled, and the liquid carbon dioxide 31, 32 is separated off via a condenser 32 and the remaining gas 33 is returned to the reactor 19 via a control valve 34. The concentrated hydrogen 29 is further recovered as a product. In a second separation stage 43, the permeate from the first separation stage 29 is separated again. The permeate from the second separation stage 44 is reused as a product. The pension deed is returned via the control valve ’45 of the first separation stage.

Abbildung 5 Figure 5

Die Abbildung 5 zeigt einen Wassertank 2, aus dem Wasser mit einer Pumpe 3 abgesaugt wird, über ein Regelventil 4 einem elektrischen Verdampfer 39 zugeführt wird. Der Durchlaufverdampfer aus einem elektrischen Verdampfer 39, einer Dampf Wassertrennflasche 8, wobei das Kondensat in den Tank rückgeführt wird. Der Sattdampf wird elektrisch überhitzt 40. Der überhitzte Dampf wird einem Wasserdampf Plasmakonverter 16 zugeführt. Wasserdampfplasma wird mit Mikrowellen 17, 18 über ein Magnetron 17, und Stellkolben 18 erzeugt. Dabei sind mehrere Mikrowellengeneratoren in Serie angeordnet. Das Wasserdampfplasma 20 wird in einen Reaktor 19 eingebracht. Dibutylether 11 wird in einem Tank 12 gelagert und von einer Pumpe 13 abgesaugt, verdampft über den Wärmetauscher 14 und als überhitzter Dampf 15 in den Reaktor 19 eingebracht. Der Reaktor 19 wird mit einem Magnetfeld erzeugt durch Spulen 21 umhüllt, sodass die Reformierung des überhitzten FIG. 5 shows a water tank 2 from which water is sucked off with a pump 3 and fed to an electrical evaporator 39 via a control valve 4. The once-through evaporator consists of an electric evaporator 39, a steam water separation bottle 8, the condensate being returned to the tank. The saturated steam is electrically superheated 40. The superheated steam is fed to a steam plasma converter 16. Water vapor plasma is generated with microwaves 17, 18 via a magnetron 17 and actuating piston 18. Several microwave generators are arranged in series. The water vapor plasma 20 is introduced into a reactor 19. Dibutyl ether 11 is stored in a tank 12 and sucked off by a pump 13, evaporated via the heat exchanger 14 and introduced into the reactor 19 as superheated vapor 15. The reactor 19 is enveloped with a magnetic field generated by coils 21 so that the reforming of the overheated

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Dibutylether 15 mit dem Wasserdampfplasma 20 zu Kohlendioxid CO2 und Wasserstoff H2 reformiert werden kann. Das Gasgemisch aus Kohlendioxid CO2, Wasserstoff H2, Methan CH4 und Kohlenwasserstoffe CO wird abgekühlt 23, wobei Wasser 25 als Kondensat abgeschieden wird. Das restliche Gasgemisch aus Wasserstoff H2, Methan CH4, Kohlenwasserstoffe CO, CO2 wird über ein Trennanlage 28 in Form einer Druckwechseladsorption 46,47 in Wasserstoff 48 und Kohlenwasserstoffe 33 aufgetrennt. Das restliche Gasgemisch wird verdichtet 30, abgekühlt und das flüssige Kohlendioxid 31,32 über einen Kondensator 32 abgeschieden und das Restgas 33 über ein Regelventil 34 dem Reaktor 19 rückgeführt. Der aufkonzentrierte Wasserstoff 29 wird als Produkt weiter gewonnen. Dibutyl ether 15 can be reformed with the steam plasma 20 to form carbon dioxide CO2 and hydrogen H2. The gas mixture of carbon dioxide CO2, hydrogen H2, methane CH4 and hydrocarbons CO is cooled 23, with water 25 being separated out as condensate. The remaining gas mixture of hydrogen H2, methane CH4, hydrocarbons CO, CO2 is separated into hydrogen 48 and hydrocarbons 33 via a separation system 28 in the form of pressure swing adsorption 46, 47. The remaining gas mixture is compressed 30 and cooled, and the liquid carbon dioxide 31, 32 is separated off via a condenser 32 and the remaining gas 33 is returned to the reactor 19 via a control valve 34. The concentrated hydrogen 29 is further recovered as a product.

1 Wasser 1 water

2 Wassertank 2 water tank

3 Pumpe 3 pump

4 Regelarmatur 4 control valve

5 Wasser 5 water

6 Ekonomizer 6 economizers

7 Verdampfer 7 evaporators

8 Wasserdampfabscheider 8 water vapor separators

9 Überhitzer 9 superheaters

10 Kondensatrücklauf 10 Condensate return

11 Brennstoff ( Fuel ) 11 fuel

12. Tank -12. Tank -

13 ‚Pumpe 13 'pump

14 Verdampfer 14 evaporator

15 gasförmiger Brennstoff 16 Plasmareaktor 15 gaseous fuel 16 plasma reactor

17 Magnetron 17 magnetron

18 Mikrowellenreglier 18 microwave controls

19 Reaktor 19 reactor

20 .Wasserdampfplasma 21 Induktive Wicklungen 22 Katalysator ; “23 Kondensator 20 .Water vapor plasma 21 Inductive windings 22 Catalyst; “23 capacitor

24 Kühlwasser 24 cooling water

25 Wassertank 25 water tank

26 Verdichter 26 compressors

27 wasserfreie Gas —- Dampfgemisch 28 Trennstufe ( Membran ) 29 Wasserstoffreiches Gas 30. Verdichter 27 Anhydrous gas - vapor mixture 28 Separation stage (membrane) 29 Hydrogen-rich gas 30. Compressor

31 Kondensator 31 capacitor

32 Kohlendioxidtank 32 carbon dioxide tank

33 Kohlendioxidfreies Gas . 34 Volumenstrom, Druckregler 35 Rückgeführtes Gas 33 Carbon dioxide-free gas. 34 Volume flow, pressure regulator 35 Recirculated gas

36 Reaktor 36 reactor

37 Induktive Wicklungen ‘38 Induktive Wicklungen 39 elektrischer Verdampfer 40 elektrischer Überhitzer 41 Verdichter 37 Inductive windings ‘38 Inductive windings 39 electrical evaporator 40 electrical superheater 41 compressor

42 wasserstoffreiches Gas 43 Trennstufe 42 hydrogen-rich gas 43 separation stage

44 wasserstoffreiches Gas 45 Regler für Gasrückführung 46 Adsorptionsreaktor 1 44 hydrogen-rich gas 45 regulator for gas recirculation 46 adsorption reactor 1

47 Adsorptionsreaktor 2 47 Adsorption reactor 2

48 . Wasserstoffreiches Gas 49 Regelarmatur für eFuel 48. Hydrogen-rich gas 49 Control fitting for eFuel

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12 12

DME DBE DME DBE

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FA FA

CO2 CO2

H20 H20

H2 H2

CH4 CH4

CH20 CH20

CH3O0CH3 CH3O0CH3

CH3OH CH3I(CH2)n-O-(CH2)nCH3 CH3-(CH2O)n-O-CH3 MeOH CH3OH CH3I (CH2) n -O- (CH2) nCH3 CH3- (CH2O) n -O-CH3 MeOH

EtOH ' .BtOH EtOH '.BtOH

eFuel eFuel

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Dimethylether Dibutylether | Oxymethylendimethylether Formaldehyd Dimethyl ether dibutyl ether | Oxymethylene dimethyl ether formaldehyde

Kohlendioxid Carbon dioxide

Wasser . Wasserstoff \ Methan Water . Hydrogen \ methane

Formaldehyd Dimethylether Formaldehyde dimethyl ether

Methanol . Oxymethylendimethyler Dibutylether Methanol. Oxymethylene dimethyl dibutyl ether

Methanol Methanol

Ethanol Ethanol

Butanol Butanol

Sammelbegriff für FA, DME, DBE, OME Collective term for FA, DME, DBE, OME

13 13

Claims (1)

° .. ® . vw... ° .. ®. vw ... ° 5: : „x... ..... .. ° 5:: "x ... ..... .. . ...—_. . © ss. x. 14 .. vo 0000 000 098 .. * . ... — _. . © ss. x. 14 .. from 0000 000 098 .. * Ansprüche Expectations 1. Verfahren zur Erzeugung von Wasserstoff, umfassend einen Wassertank (2), eine Pumpe(3) mit Regelarmatur(4), einen Verdampfer (6,7) mit einem Wasserabscheider (8), einem Überhitzer (9), einen Plasmareaktor (16) mit einem Mikrowellengenerator (17,18), einem Tank (12), einer Pumpe (13) ‚ einem Verdampfer (14), einem Reformierungsreaktor (19), einem Kondensator (23) mit einem Tank (25), einem Verdichter (25) , einer Gastrennstufe (28), einem Hochdruckverdichter(30) mit einem Kondensator (32) und einem Tank (31), einer Regelarmatur (34) 1. A method for generating hydrogen, comprising a water tank (2), a pump (3) with a control valve (4), an evaporator (6,7) with a water separator (8), a superheater (9), a plasma reactor (16 ) with a microwave generator (17, 18), a tank (12), a pump (13), an evaporator (14), a reforming reactor (19), a condenser (23) with a tank (25), a compressor (25 ), a gas separation stage (28), a high pressure compressor (30) with a condenser (32) and a tank (31), a control valve (34) Gekennzeichnet dadurch, dass Characterized by the fact that - Der Wassertank (2) mit destilliertem Wasser (Deionat) befüllt ist We - The water tank (2) is filled with distilled water (deionized water) - Der Wassertank (2) ein Füllvolumen minimal 100 L bis maximal 5000 L hat - The water tank (2) has a minimum filling volume of 100 L to a maximum of 5000 L. - Die Temperatur des destillierten Wassers (1) minimal 5°C bis maximal 85°C hat - Der Wassertank (2) drucklos ist, - The temperature of the distilled water (1) has a minimum of 5 ° C to a maximum of 85 ° C - The water tank (2) is depressurized, - Die Pumpe (3) elektrisch mit einem Elektromotor angetrieben einen minimalen Druck von 1 bar bis maximalen Druck von 5 bar erzeugt - The pump (3), driven electrically by an electric motor, generates a minimum pressure of 1 bar to a maximum pressure of 5 bar - Der Volumenstrom an destilliertem Wasser über die Regelarmatur (4) auf einen minimalen Wert von 10 L/min bis maximal 100L/min geregelt wird‘ - The volume flow of distilled water is regulated to a minimum value of 10 L / min to a maximum of 100 L / min via the control valve (4) ‘ - Der Verdampfer (6,7) Sattdampf mit einer Temperatur von minimal 111°C bis maximal 145°C erzeugt - The evaporator (6,7) generates saturated steam with a temperature from a minimum of 111 ° C to a maximum of 145 ° C - Der Sattdampfdruck mit einem minimalen Druck von 1,5 bar bis maximal 4 bar geben ist. - The saturated steam pressure is given with a minimum pressure of 1.5 bar to a maximum of 4 bar. - Der in der Abscheideflasche (8) gewonnene Sattdampf über. einen Überhitzer (9) auf eine minimale Temperatur von 120°C bis auf eine maximale Temperatur von 175°C überhitzt wird, - The saturated steam obtained in the separation bottle (8). a superheater (9) is superheated to a minimum temperature of 120 ° C to a maximum temperature of 175 ° C, -. Indem Brennstofftank (12) der Brennstoff (11) Dibutylether DBE drucklos gelagert wird - Der Brennstoff in den Tank (12) eine Temperatur von minimal 5°C bis maximal. 50°C . gelagert wird -. In the fuel tank (12) the fuel (11) dibutyl ether DBE is stored without pressure - the fuel in the tank (12) has a temperature of a minimum of 5 ° C to a maximum. 50 ° C. is stored - Der Brennstoff über die hydraulisch angetriebene Pumpe (13) auf einen Druck von minimal 1,0 bar bis maximal 5 bar verdichtet wird - The fuel is compressed by the hydraulically driven pump (13) to a pressure of a minimum of 1.0 bar to a maximum of 5 bar - Der Brennstoff über den Verdampfer (14) auf eine Temperatur von minimal 150°C bis maximal 175°C verdampft wird - The fuel is evaporated via the evaporator (14) to a temperature of a minimum of 150 ° C to a maximum of 175 ° C - Der dampfförmige Brennstoff (15) in den Reaktor (19) eingebracht wird - The vaporous fuel (15) is introduced into the reactor (19) - Der überhitzte Wasserdampf in einem Plasmareaktor (16) in ein Wasserdampfplasma ; umgewandelt wird ; - The superheated water vapor in a plasma reactor (16) into a water vapor plasma; is converted; - Das Wasserdampfplasma mit Hilfe von Mikrowellen mit einer Frequenz von 0,5 GHz bis maximal 10 GHz erzeugt wird - The water vapor plasma is generated with the help of microwaves with a frequency of 0.5 GHz to a maximum of 10 GHz . ® . ® 08 a 2 0.0 0" 0i0o trat tet ; » 08 a 2 0.0 0 "0i0o entered tet;» Die Mikrowellen mit Hilfe eines _Magnetron (17) erzeugt werden und einem Kolben zur Regelung der Wellenreflexion so eingestelit wird, dass in dem Reaktor der Wasserdampf in Plasma umgewandelt werden kann, indem sich die einlaufenden und reflektierten Wellen im Reaktorkern additiv verstärken, The microwaves are generated with the help of a magnetron (17) and a piston to regulate the wave reflection is set so that the water vapor can be converted into plasma in the reactor, as the incoming and reflected waves are additively amplified in the reactor core, Die elektrische Leistung eines Magnetrons einen Wert von minimal 1 KW, maximal 10 kW hat, The electrical power of a magnetron has a value of at least 1 KW, maximum 10 kW, Die Mikrowellengeneratoren in Reihenfolge entlang des Reaktors angeordnet sind, minimal ein Mikrowellengenerator, maximal 10 Mikrowellengeneratoren verwendet werden, um so ein hoch dichtes Wasserdampfplasma zu erzeugen, das eine Anzahl von geladenen Teilchen minimal 10° N/m? bis maximal 10° N/m® hat, The microwave generators are arranged in sequence along the reactor, a minimum of one microwave generator, a maximum of 10 microwave generators are used to generate a high-density water vapor plasma that has a number of charged particles at least 10 ° N / m? has up to a maximum of 10 ° N / m®, Die Mikrowellengeneratoren in Reihenfolge entlang des Reaktors angeordnet sind, minimal ein Mikrowellengenerator, maximal 10 Mikrowellengeneratoren verwendet werden, um so ein hoch dichtes Wasserdampfplasma zu erzeugen, in dem die geladenen Teilchen eine minimale Temperatur von 1eV bis maximal 100eV haben, The microwave generators are arranged in sequence along the reactor, a minimum of one microwave generator, a maximum of 10 microwave generators are used to generate a high-density water vapor plasma in which the charged particles have a minimum temperature of 1 eV to a maximum of 100 eV, Das Wasserdampfplasma (20) mit. dem dampfförmigen Brennstoff (15) in einem Reaktor (19) zusammengeführt wird, um so das Wasserdampfreformieren möglich, zu machen, ; The water vapor plasma (20) with. the vaporous fuel (15) is brought together in a reactor (19) so as to make the steam reforming possible,; Der Reaktor mit Spulen (21) umgeben ist, die ein Magnetfeld erzeugen, die eine magnetische minimale Flussdichte von 0,5 T bis maximal 10 T aufweist, um die Wasserdampfplasma mit dem Brennstoff (15) chemisch reagieren lassen zu können, Am Ende des Reaktors (19) ein Katalysatorbett (22) aus Pellets mit einem Durchmesser von minimal 3 mm bis maximal 5 mm vorhanden ist, um den chemischen Reaktionsumsatz minimal um 5% bis maximal 30% zu steigern, The reactor is surrounded by coils (21) that generate a magnetic field that has a minimum magnetic flux density of 0.5 T to a maximum of 10 T in order to allow the water vapor plasma to react chemically with the fuel (15) at the end of the reactor (19) a catalyst bed (22) made of pellets with a diameter of a minimum of 3 mm to a maximum of 5 mm is present in order to increase the chemical reaction conversion by a minimum of 5% to a maximum of 30%, Als Katalysator ein Träger aus keramischen Aluminiumoxid AI203 mit Nickeloxid NiO auf der Oberfläche verwendet wird, und eine Schichtdicke von minimal 10 um bis maximal 100um aufweist, A carrier made of ceramic aluminum oxide AI203 with nickel oxide NiO on the surface is used as the catalyst, and has a layer thickness of a minimum of 10 μm to a maximum of 100 μm, Das Wasser als Kondensat (25) aus dem reformierten Gas bel einer‘ Temperatur minimal 10°C bis maximal 25°C gewonnen wird, ; Das reformierte Gas aus einem Gasgemisch aus Wasserstoff, Kohlendioxid, Kohlenmonoxid und Methan besteht, The water is obtained as condensate (25) from the reformed gas bel a ‘temperature from a minimum of 10 ° C to a maximum of 25 ° C; The reformed gas consists of a gas mixture of hydrogen, carbon dioxide, carbon monoxide and methane, Das reformierte trockene Gas über einen hydraulischen Kolbenverdichter auf einen Druck minimal 4 bar bis maximal 20 bar verdichtet wird, The reformed dry gas is compressed by a hydraulic piston compressor to a pressure of between 4 bar and 20 bar, Das Gas in einer Gastrennstufe in Wasserstoff und Kohlenstoffhaltige Gase getrennt wird, . The gas is separated into hydrogen and carbon-containing gases in a gas separation stage. Die Gastrennstufe aus Membrane besteht, die einen Porendurchmesser von minimal 1 Angström bis maximal 3 Angström besteht, The gas separation stage consists of a membrane with a pore diameter of at least 1 Angstrom to a maximum of 3 Angstrom, . Das Wasserstoffreiche Gas (29) als Permeat gewonnen einen Anteil von Kohlenstoffhaltigen Gasen minimal 1 % bis 5% aufweist, Das Kohlenstoffreiche Gas einem hydraulischen Kolbenverdichter (30) zugeführt wird, der das Gas auf einen Druck minimal von 50 bar bis maximal 70 bar verdichtet, Das im Gas enthaltene Kohlendioxid bei einem Druck von 50 bar, bei einer Temperatur mit 10°C, bei einem Druck von 70 bar, mit einer Temperatur von 25°C als flüssiges Kondensat abgeschieden wird, Das Kohlendioxidfreie Gas über eine Regelarmatur (34) dem Reaktor (19) rückgeführt wird, umso wieder verwertet zu werden. ; I . The hydrogen-rich gas (29) obtained as permeate has a fraction of carbon-containing gases at least 1% to 5%, the carbon-rich gas is fed to a hydraulic piston compressor (30) which compresses the gas to a pressure of at least 50 bar to a maximum of 70 bar, The carbon dioxide contained in the gas at a pressure of 50 bar, at a temperature of 10 ° C, at a pressure of 70 bar, with a temperature of 25 ° C is deposited as a liquid condensate, the carbon dioxide-free gas via a control valve (34) Reactor (19) is recycled to be recycled again. ; I. ° ..). ° 0082 a0 „° HH 16 ° ..). ° 0082 a0 "° HH 16 .. ° ° ° .. .. 08000 00 0... .o° .. ° ° ° .. .. 08000 00 0 ... .o ° 2. Verfahren nach Anspruch 1, umfassend einem Plasmareaktor (36) mit. einem Induktionsgenerator (37,38), 2. The method according to claim 1, comprising a plasma reactor (36) with. an induction generator (37,38), Gekennzeichnet dadurch, dass Characterized by the fact that - Der Reaktor (36) in Form einer Lavalldüse ausgebildet ist und so ein Unterdruck von minimal 0,1 bar, bis maximal 0,3 bar erzeugt werden kann, - The reactor (36) is designed in the form of a Lavall nozzle and thus a negative pressure of a minimum of 0.1 bar to a maximum of 0.3 bar can be generated, - Der Wasserdampf in der Lavalldüse des Reaktors (36) in einem thermodynamischen Ungleichgewicht befindet, T - The water vapor in the Lavall nozzle of the reactor (36) is in a thermodynamic imbalance, T - Das Wasserdampfplasma mit Hilfe von Wicklungen induktiv im Reaktor (36) erzeugt - The water vapor plasma is generated inductively in the reactor (36) with the help of windings ‘ wird, wobei eine magnetische Flussdichte von minimal 0,5 T bis maximal 10 T ‘, With a magnetic flux density of a minimum of 0.5 T to a maximum of 10 T verwendet wird, is used, - Der Strom in den Wicklungen eine Frequenz minimal 1 kHz bis maximal 1 MHz aufweist - The current in the windings has a frequency from a minimum of 1 kHz to a maximum of 1 MHz - Die Anzahl der Wicklungen minimal eine bis maximal 10 beträgt, in Serie angeordnet sind, sodass ein hohes dichtes Wasserdampfplasma erzeugt wird, das eine Anzahl von geladenen Teilchen minimal 10° N/m? bis maximal 1027 N/m? hat, - The number of windings is a minimum of one to a maximum of 10, are arranged in series, so that a high, dense water vapor plasma is generated that has a number of charged particles at least 10 ° N / m? up to a maximum of 1027 N / m? Has, - Die Anzahl der Wicklungen minimal eine bis maximal 10 beträgt, in Serie angeordnet sind, sodass ein hohes dichtes Wasserdampfplasma erzeugt wird, in dem die geladenen Teilchen eine minimale Temperatur.von 1eV bis maximal 100eV haben. - The number of windings is a minimum of one to a maximum of 10, arranged in series, so that a high, dense water vapor plasma is generated in which the charged particles have a minimum temperature of 1 eV to a maximum of 100 eV. 3. Verfahren nach Anspruch 1, umfassend einen elektrischen Verdampfer (39), einen elektrischen Überhitzer (40), 3. The method of claim 1, comprising an electric evaporator (39), an electric superheater (40), Gekennzeichnet dadurch, dass Characterized by the fact that - Der Sattdampf elektrisch beheizt mit einer elektrischen Leistung minimal 5 KW bis maximal 500 kW erzeugt wird, - The saturated steam is electrically heated with an electrical output of a minimum of 5 KW to a maximum of 500 kW, - Der Dampfdruck minimal 1,5 bar maximal 4 bar ist, - Die Sattdampftemperatur minimal von 111°C bis maximal 143°C beträgt, - The steam pressure is a minimum of 1.5 bar and a maximum of 4 bar, - The saturated steam temperature is a minimum of 111 ° C to a maximum of 143 ° C, - Der Sattdampf in einem elektrisch beheizten Überhitzer auf eine Temperatur von minimal 145°C bis maximal 175°C gebracht wird, - The saturated steam is brought to a temperature of a minimum of 145 ° C to a maximum of 175 ° C in an electrically heated superheater, - Der elektrisch beheizte Überhitzer eine elektrische Leistung von minimal 5 kW bis maximal 500 kW aufweist, - The electrically heated superheater has an electrical output of at least 5 kW to a maximum of 500 kW, e e 4. Verfahren nach Anspruch 1, umfassend eine zweite Gastrennstufe (43), einen Verdichter (41), eine Regelarmatur (45), ; 4. The method according to claim 1, comprising a second gas separation stage (43), a compressor (41), a control valve (45),; Gekennzeichnet dadurch, dass Characterized by the fact that _- Die zweite Gastrennstufe (43) auf mechanischer Trennung durch Membrane erfolgt, ein einen Porendurchmesser minimal 1 A bis maximal 3 A aufweist, _- The second gas separation stage (43) is mechanically separated by a membrane with a pore diameter of at least 1 A to a maximum of 3 A, DELETE". 9 17 DELETE ". 9 17 0. ..* 0500 0° 000 .. 0. .. * 0500 0 ° 000 .. - Die zweite Gastrennstufe (43) bei einem Druck von minimal 4 bar bis maximal 15 bar betrieben wird, - The second gas separation stage (43) is operated at a pressure of a minimum of 4 bar to a maximum of 15 bar, - Die zweite Gastrennstufe (43) bei einer Temperatur von minimal 5°C bis maximal 25°C betrieben wird, - The second gas separation stage (43) is operated at a temperature of a minimum of 5 ° C to a maximum of 25 ° C, ‚= Zur Erzeugung des Druckes vor der Gastrennung ein hydraulischer Kolbenverdichter (41) verwendet wird, ein Gasdruck minimal von 4 bar bis maximal 16 bar erzeugt wird, ‚= A hydraulic piston compressor (41) is used to generate the pressure before the gas separation, a gas pressure of at least 4 bar to a maximum of 16 bar is generated, - Der in der zweiten Gastrennstufe (43) abgetrennt Wasserstoff eine Verunreinigung in Form von Kohlenstoffhaltigen Gasen von minimal 0,001% bis maximal 0,1% besitzt, - The hydrogen separated in the second gas separation stage (43) has an impurity in the form of carbon-containing gases of a minimum of 0.001% to a maximum of 0.1%, - Das in der zweiten Gastrennstufe (43) nicht abgetrennte Kohlenstoffhaltige Gas über eine Regelarmatur (45) auf den Druck vor der ersten Gastrennstufe minimal 4 bar bis maximal 15 bar reduziert wird, ; - The carbon-containing gas not separated in the second gas separation stage (43) is reduced via a control valve (45) to the pressure upstream of the first gas separation stage from a minimum of 4 bar to a maximum of 15 bar,; - Das in der zweiten Gastrennstufe nicht abgetrennte Kohlenstoffhaltige Gas der ersten - The carbon-containing gas of the first that is not separated in the second gas separation stage _ Trennstufe (28) zugeführt wird. ; ; _ Separating stage (28) is fed. ; ; 5. Verfahren nach Anspruch 1, umfassend eine Druckwechseladsorption (46,47) Gekennzeichnet dadurch, dass 5. The method according to claim 1, comprising a pressure swing adsorption (46,47) characterized in that - Die Gastrennung des Gasgemisches aus Wasserstoff H2, Kohlendioxid CO2, Kohlenmonoxid CO und Methan CH4 in Form einer Druckwechseladsorption (46,47) erfolgt, - The gas mixture of hydrogen H2, carbon dioxide CO2, carbon monoxide CO and methane CH4 is separated in the form of pressure swing adsorption (46,47), - Die Druckwechseladsorption bei einem Druck von ‚minimal 8 bar, maximal 16 bar betrieben wird, - The pressure swing adsorption is operated at a pressure of minimum 8 bar, maximum 16 bar, - das Molekularsieb als Zeolit 13X verwendet einen Porendurchmesser von minimal 3 Angström, maximal 5 Angström besitzt, und so die Kohlenstoffverbindungen, wie Kohlendioxid CO2, Kohlenmonoxid CO, Methan CH4 physikalisch im Sieb gebunden werden können, - the molecular sieve used as zeolite 13X has a pore diameter of at least 3 Angstroms, maximum 5 Angstroms, and so the carbon compounds such as carbon dioxide CO2, carbon monoxide CO, methane CH4 can be physically bound in the sieve, - Die Adsorptign bei einer Temperatur von minimal 10°C bis maximal 25°C erfolgt, - The adsorption takes place at a temperature of a minimum of 10 ° C to a maximum of 25 ° C, - Die Desorption bei einem Druck von minimal 0,1 bar, maximal 0,3 bar erfolgt, - The desorption takes place at a pressure of minimum 0.1 bar, maximum 0.3 bar, - Die Desorption bei einer Temperatur von minimal 50°C, bis maximal 100°C erfolgt. - Desorption takes place at a temperature of at least 50 ° C to a maximum of 100 ° C. ‚6. Verfahren nach Anspruch 1, umfassend einen Tank (12) für den Brennstoff Dimethylether (DME) S ‚6. A method according to claim 1, comprising a tank (12) for the fuel dimethyl ether (DME) S Gekennzeichnet dadurch, dass Characterized by the fact that - Als Brennstoff im Tank (12) Dimethylether (DME) verwendet wird, - Dimethyl ether (DME) is used as fuel in the tank (12), - Der Brennstoff Dimethylether (DME) bei einem Druck von minimal 10 bar, maximal 15 bar in flüssiger Phase gelagert wird, - The fuel dimethyl ether (DME) is stored in the liquid phase at a pressure of a minimum of 10 bar and a maximum of 15 bar, - Der Brennstoff Dimethylether (DME) eine Temperatur von minimal 5°C, maximal 50°C hat. - The fuel dimethyl ether (DME) has a temperature of minimum 5 ° C, maximum 50 ° C. 7. Verfahren nach Anspruch 1, umfassend einen Tank (12) für den Brennstoff Oxymerthylendimethylether (OME) 7. The method according to claim 1, comprising a tank (12) for the fuel oxymethylenedimethyl ether (OME) Gekennzeichnet dadurch, dass. Characterized by the fact that. - Als Brennstoff im Tank (12) Oxymerthylendimethylether (OME) verwendet wird, - Oxymethylene dimethyl ether (OME) is used as fuel in the tank (12), Der Brennstoff Oxymerthylendimethylether (OME) bei einem. Druck von 1 bar in flüssiger Phase gelagert wird, ; The fuel oxymethylene dimethyl ether (OME) at one. Pressure of 1 bar is stored in the liquid phase; Der Brennstoff Oxymerthylendimethylether (OME) eine Temperatur von minimal 5°C, The fuel oxymethylene dimethyl ether (OME) has a temperature of at least 5 ° C, maximal 50°C hat. has a maximum of 50 ° C.