DE2950251A1 - Heat energy conversion to chemical energy - by cracking methanol in reactor heated with steam from nuclear reactor and heat exchange between charge and product - Google Patents

Abstract

Conversion of heat energy to chemically bound energy is carried out in a reactor heated by steam from a nuclear reactor, in which a synthesis gas (I) contg. CO and H2 is produced from MeOH. The reactor (11) is heated with fresh steam from a light water reactor at 230-300 deg.C and the (I) formed is passed through a heat exchanger (21) cooled by the MeOH charge, which is first brought to a pressure above that in the reactor, so that no vaporisation of MeOH takes place in the heat exchanger. The MeOH is expanded again after the heat exchanger and before entering the reactor. The reaction is accelerated and a large portion of the heat of (I) is utilised for the process.

Description

Verfahren zur Umwandlung von Wärmeenergie Process for converting thermal energy

in chemisch gebundene Energie Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Umwandlung von Wärmeenergie in chemisch gebundene Energie mit einem vom Dampf einer Rernreaktoranlage beheizten Reaktionsbehälter, in dem aus Methanol ein kohlenmonoxid- und wasserstoffhaltiges Synthesegas gebildet wird. in chemically bound energy The invention relates to a method to convert heat energy into chemically bound energy with one of the steam a core reactor system heated reaction vessel in which a carbon monoxide and hydrogen-containing synthesis gas is formed.

Ein derartiges Verfahren ist aus der DE-OS 24 57 391 bekannt. Hier wird das gebildete Synthesegas beispielsweise von der Energiequelle zu einem Energieverbraucher geleitet und dort wiederum zu Methanol umgesetzt. Das Methanol kann anschließend durch eine Transportleitung wieder zum Ort der Energiequelle zurückgepumpt werden. Such a method is known from DE-OS 24 57 391. here If the synthesis gas is formed, for example, it moves from the energy source to an energy consumer passed and there in turn converted to methanol. The methanol can then be pumped back through a transport line to the location of the energy source.

Aufgabe der vorliegenden Erfinaung ist es, eine Anordnung anzugeben, die es gestattet, die Umsetzung von Methanol in Synthesegas bei einer Temperatur von etwa 2500C, der Frischdampftemperatur eines Leichtwasserreaktors, vorzunehmen, die Reaktionsgeschwindigkeit im Reaktionsbehälter zu beschleunigen und außerdem noch einen großen Anteil der im Synthesegas selbst enthaltenen Wärmeenergie in einem Wärmetauscher für den Prozeß zu nutzen. The object of the present invention is to provide an arrangement to indicate which allows the conversion of methanol into synthesis gas at one temperature of about 2500C, the live steam temperature of a light water reactor, to accelerate the reaction rate in the reaction vessel and also still a large proportion of the thermal energy contained in the synthesis gas itself in one To use heat exchangers for the process.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das aus dem Reaktionsbehälter austretende Synthesegas durch einen vm zuzuführendem Methanol gekühlten Wärmetauscher geleitet wird, daß das Methanol vor diesem Wärmetauscher auf einen über dem Druck im Reaktionsbehälter liegenden Wert gebracht wird, der so hoch liegt, daß im Wärmetauscher keine Verdampfung des Methanols erfolgt, und daß das Methanol hinter dem Wärmetauscher und vor Eintritt in den Reaktionsbehälter wieder entspannt wird.This object is achieved in that the from the Synthesis gas emerging from the reaction vessel through a vm to be supplied methanol cooled heat exchanger is passed that the methanol before this heat exchanger is brought to a value above the pressure in the reaction vessel, which is so high that no evaporation of the methanol takes place in the heat exchanger, and that the methanol behind the heat exchanger and before entering the reaction vessel is relaxed again.

Ein Ausführungsbeispiel für eine Anlage zur Durchführung der Umwandlung von Wärmeenergie in chemisch gebundene Energie ist schematisch in Figur 1 dargestellt.An exemplary embodiment of a system for carrying out the conversion of thermal energy in chemically bound energy is shown schematically in FIG.

Figur 2 zeigt den Temperaturverlauf über die Rohrlänge eines Gegenstrom-Wärmetauschers ohne bzw. mit Druckerhöhung des zur Kühlung verwendeten Methanols.FIG. 2 shows the temperature profile over the length of the tube of a countercurrent heat exchanger with or without pressure increase of the methanol used for cooling.

In Figur l dient als Energiequelle ein teichtwasserreaktor 1, dessen Druckwasser über eine Leitung 2 zu einem Dampferzeuger 3 und von dort über eine Leitung 4 und eine Umwälzpumpe 5 sowie über eine Leitung 6 wieder zum Leichtwasserreaktor 1 zurückgepumpt wird. Der Dampferzeuger 3 erhält sekundärseitig über eine Pumpe 7 und eine Leitung 8 Wasser, das im Dampferzeuger verdampft und den Dampferzeuger 3 über eine Leitung 9 mit einem Druck von etwa 60 bar und 2750C verläßt. Von da aus strömt der Dampf einerseits über eine Leitung 10 zu einem Reaktionsbehälter 11 zurück zur Ansaugeleitung 12 der Pumpe 7 und über eine Leitung 13 und einen Verdampfer-Wärmetauscher 14 ebenfalls zur Ansaugeleitung 12. Außerdem gelangt ein Teil des im Dampferzeuger 3 erzeugten Dampf es über eine Leitung 15 in eine Kohlevergasungsanlage 16. Der Kohlevergasungsanlage 16 wird über eine Leitung 17 in bekannter Weise Kohle zugeführt und das dort entstehende Synthesegas, bestehend aus Kohlenmonoxid und Wasserstoff, verläßt die Kohlevergasungsanlage 16 über eine Leitung 18. In der Leitung 18 herrscht beispielsweise ein Druck von 78 bar, so daß das Synthesegas in dieser Leitung über weite Strecken transportiert werden kann.In Figure l, a pond water reactor 1 serves as an energy source, its Pressurized water via a line 2 to a steam generator 3 and from there via a Line 4 and a circulation pump 5 and a line 6 back to the light water reactor 1 is pumped back. The steam generator 3 receives on the secondary side via a pump 7 and a line 8 water that evaporates in the steam generator and the steam generator 3 via a line 9 with a pressure of about 60 bar and 2750C leaves. From there, the steam flows on the one hand via a line 10 to a reaction vessel 11 back to the suction line 12 of the pump 7 and via a line 13 and an evaporator heat exchanger 14 also to the suction line 12. In addition, part of the reaches the steam generator 3 generated steam it via a line 15 in a coal gasification plant 16. The Coal gasification plant 16 is fed in coal via a line 17 in a known manner and the synthesis gas produced there, consisting of carbon monoxide and hydrogen, leaves the coal gasification plant 16 via a line 18. In the line 18 there is for example, a pressure of 78 bar, so that the synthesis gas in this line over can be transported long distances.

In dem Reaktionsbehälter 11, der mit Heizrohren versehen und um die Reizrohre herum mit Katalysator gefüllt ist, wird bei einer Temperatur von etwa 2500C über eine Leitung 19 Methanoldampf eingespeist und dieses Methanol unter Aufnahme von Wärme aus dem Frischdampf des Dampferzeugers 3, welcher innen durch die Rohre strömt, zum größten Teil katalytisch umgesetzt in ein Synthesegas, das den Reaktionsbehälter 11 über eine Leitung 20 mit einem Druck von etwa 26 bar und einer Temperatur von 2500C verläßt. In diesem Synthesegas ist noch ca. 20 % Methanolanteil enthalten.In the reaction vessel 11, which is provided with heating pipes and around the Stimulus tubes around filled with catalyst will be at a temperature of about 2500C fed through a line 19 methanol vapor and this methanol with uptake of heat from the live steam of the steam generator 3, which is inside through the pipes flows, for the most part catalytically converted into a synthesis gas, which the reaction vessel 11 via a line 20 at a pressure of about 26 bar and a temperature of 2500C leaves. This synthesis gas still contains approx. 20% methanol.

In dem genannten Druck- und Temperaturbereich erhält man eine besonders vorteilhafte Reaktionsgeschwindigkeit, wenn man einen Katalysator mit etwa folgender Zusammensetzung verwendet: 50 % bis 90 % Nickel, 5 % bis 10 ffi Kupfer, 1 % bis 5 % Zink und 0,5 ffi bis 2 % Chrom.In the pressure and temperature range mentioned, a special one is obtained advantageous reaction rate when using a catalyst with approximately the following Composition used: 50% to 90% nickel, 5% to 10 ffi Copper, 1% to 5% zinc and 0.5 ffi to 2% chromium.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn darüber hinaus 10 ffi bis 30 % Lanthan, 2 % bis 5 Kobalt, 0,2 % bis 0,5 % Cer und 0,1 %0 bis 0,5 % Thorium zugegeben werden.It is particularly advantageous if, in addition, 10 ffi to 30% Lanthanum, 2% to 5% cobalt, 0.2% to 0.5% cerium and 0.1% 0 to 0.5% thorium were added will.

Mit diesem Katalysator werden je nach Aktivität der aufgebrachten Komponenten Zersetzungsgeschwindigkeiten von 1 bis 10 Liter Methanol pro Liter Katalysatorvolumen und Stunde erreicht.With this catalyst, depending on the activity of the applied Components Decomposition rates from 1 to 10 liters of methanol per liter of catalyst volume and hour reached.

Das Synthesegas gelangt vom Reaktionebehälter 11 in einen Gegenstromwärmetauscher 21, in dessen Rohren flüssiges Methanol strömt. Hier wird das Synthesegas 0 auf etwa 70 C abgekühlt und verläßt den Gegenstromwärmetauscher über die Leitung 22. Von dort aus gelangt es in einen Kühler '3, dessen wärmetauschende Rohre beispielsweise mit Wasser gekühlt werden, über eine Leitung 24 in einen Kühler 25, dessen Kühlwasser z.B.The synthesis gas passes from the reaction vessel 11 into a countercurrent heat exchanger 21, in the tubes of which liquid methanol flows. Here the synthesis gas is 0 on about 70 ° C. and leaves the countercurrent heat exchanger via line 22. From there it passes into a cooler 3, whose heat-exchanging tubes, for example are cooled with water, via a line 24 in a cooler 25, the cooling water of which e.g.

über eine Wärmepumpe eine Temperatur von -20 0C besitzt.has a temperature of -20 0C via a heat pump.

Durch die Abkühlung kann sowohl im Gegenstromwärmetauscher 21 als auch in den Kühlern 23 und 25 das kondensierende Methanol abgeschieden werden. Dieses Methanol strömt über die Leitungen 26, 27 und 28 zu einer Sammelleitung 29 und von da aus zur Ansaugseite einer Druckerhöhungspumpe 30. Diese Druckerhöhungspumpe 30 ist den Rohren des Gegenstromwärmetauschers 21 vorgeschaltet. Der Ausgang der Rohre des Gegenstromwärmetauschers 21 führt zu einem Reduzierventil 31, dessen Ausgang seinerseits an den Eingang der Rohre des Verdampfungswärmetauschers 14 angeschlossen ist.As a result of the cooling, both in the countercurrent heat exchanger 21 as The condensing methanol can also be deposited in the coolers 23 and 25. This Methanol flows through lines 26, 27 and 28 to a manifold 29 and from there out to the suction side of a pressure increasing pump 30. This pressure increasing pump 30 is connected upstream of the tubes of the counterflow heat exchanger 21. The exit of the pipes of the counterflow heat exchanger 21 leads to a reducing valve 31, the output of which in turn connected to the inlet of the tubes of the evaporation heat exchanger 14 is.

Aus dem Kühler 25, der von einer Kältemaschine versorgt wird und das Gas auf tiefe Temperaturen bspw.From the cooler 25, which is supplied by a refrigeration machine and that Gas to low temperatures, for example.

-10°C kühlt, tritt kaltes, von Methanol weitgehend befreites Synthesegas aus und gelangt über eine Leitung 32 und einen Vorwärmer 33 sowie über eine Leitung ;4 zu der bereits beschriebenen Leitung 19 die zum Tr:insport des Sythesegases zum Wärmeverbraucher vorgesehen ist. In die Sammelleitung 29, die zur Saugseite der Druckerhöhungspumpe 30 führt, mündet außerdem noch eine Transportleitung 35, durch die mindestens ein Teil des Methanols fließt, das an der Stelle des Wärmeverbrauches aus dem Synthesegas auskondensiert wurde.-10 ° C cools, cold synthesis gas, largely freed of methanol, enters and arrives via a line 32 and a preheater 33 as well as a line ; 4 to the line 19 already described for the Tr: insport of the synthesis gas to the Heat consumer is provided. In the manifold 29 leading to the suction side of the Pressure booster pump 30 leads, also opens a transport line 35 through which flows at least part of the methanol that is used at the point of heat consumption was condensed from the synthesis gas.

Das Methanol gelangt über die Sammelleitung 29 und die Transportleitung 35 zur Druckerhöhungspumpe 30 und wird hier von einem Druck von ca. 26 bar auf einen Druck von ca. 40 bar gebracht. Mit diesem Druck strömt das Methanol durch die Rohre des Gegenstromwärmetauschers 21, wo es auf eine Temperatur von ca. 1900C aufgeheizt wird.The methanol arrives via the collecting line 29 and the transport line 35 to the booster pump 30 and is here from a pressure of about 26 bar to a Brought pressure of about 40 bar. The methanol flows through the pipes at this pressure of the counterflow heat exchanger 21, where it is heated to a temperature of approx. 1900C will.

In dem Reduzierventil 31 wird das heiße und flüssige Methanol entspannt, so daß es am Ausgang des Reduzierventils 31 wieder den Betriebsdruck von etwa 26 bar besitzt. Hierbei verdampft ein Teil des Methanols und das so gebildete Gemisch aus Methanolflüssigkeit und Methanoldampf gelangt in den Verdampfungswärmetauscher 14, wo der Rest des Methanols in Methanoldampf umgewandelt wird. Hierdurch wird in den Reaktionsbehälter 11 bereits verdampftes Methanol eingespeist und kann dort bei der Temperatur von etwa 2500C mit relativ hoher Umsetzungsgeschwindigkeit in Synthesegas umgewandelt werden.In the reducing valve 31, the hot and liquid methanol is expanded, so that there is again the operating pressure of about 26 at the outlet of the reducing valve 31 owns cash. Some of the methanol and the mixture thus formed evaporate from methanol liquid and methanol vapor enters the evaporation heat exchanger 14, where the rest of the methanol is converted to methanol vapor. This will already evaporated methanol fed into the reaction vessel 11 and can there at the temperature of about 2500C with a relatively high rate of conversion in Syngas are converted.

Figur 2 zeigt nun ein Temperaturdiagramm im Gegenstromwärmetauscher 14, wobei auf der Abszisse die Rohrlänge des Gegenstromwärmetauschers und auf der Ordinate die Temperatur des Synthesegases außerhalb der Rohre und des Methanols im Innern der Rohre aufgetragen ist. Auf der Abszisse ist mit A der Punkt bezeichnet, an dem das erwärmte Methanol aus dem Wärmetauscher austritt, und E kennzeichnet die Verhältnisse am Methanoleintritt des Wärmetauschers. Die ausgezogenen Linien geben den Temperaturverlauf für den Fall wieder, daß das Methanol in der Druckerhöhungspumpe 30 auf einen Druck von etwa 40 bar gebracht und in dem dem Gegenstromwärmetauscher 21 nachgescblteten Reduzierventil 31 wieder auf Betriebsdruck entspannt wird.FIG. 2 now shows a temperature diagram in the countercurrent heat exchanger 14, where on the abscissa the tube length of the counterflow heat exchanger and on the Ordinate is the temperature of the synthesis gas outside the tubes and the Methanol is applied inside the tubes. On the abscissa, A denotes the point at which the heated methanol emerges from the heat exchanger, and E indicates the conditions at the methanol inlet of the heat exchanger. The solid lines show the temperature curve in the event that the methanol is in the booster pump 30 brought to a pressure of about 40 bar and in the countercurrent heat exchanger 21 nachgescblteten reducing valve 31 is released back to operating pressure.

Man sieht für diesen Fall, daß sich das Methanol entsprechend der Kurve 36 von einer Eintrittstemperatur von 0 etwa 30 C weitgehend kontinuierlich erwärmt, wenn es am Ausgang des Wärmetauschers (Punkt A) eine Temperatur von etwa 1850C erreicht. In gleicher Weise kühlt sich entsprechend der Kurve 37 das aus dem Reaktionsbehälter 11 kommende Synthesgas kontinuierlich ab, bis es den Punkt K erreicht. Von hier aus ergibt sich ein kleineres Temperaturgefälle bezogen auf die Rohrlänge des Wärmetauschers, da hier bereits die Kondensation des noch im Synthesegas vorhandenen Methanols einsetzt. Die Kurve 37 zeigt damit, daß eine Abkühlung des Synthesegas-Methanolgemisches von ca. 2500C auf 700C stattfindet.It can be seen in this case that the methanol according to the Curve 36 from an inlet temperature of 0 to approximately 30 ° C. is largely continuous heated when there is a temperature of about at the outlet of the heat exchanger (point A) Reached 1850C. In the same way, according to curve 37, the cools from the Reaction vessel 11 coming synthesis gas continuously until it reaches point K. From here there is a smaller temperature gradient based on the length of the pipe of the heat exchanger, since the condensation of what is still present in the synthesis gas is already taking place here Methanol uses. The curve 37 thus shows that a cooling of the synthesis gas-methanol mixture from approx. 2500C to 700C takes place.

Würde man die Druckerhöhungspumpe 30 und das Reduzierventil 31 nicht vorsehen, so ergäbe sich entsprechend der gestrichelt gezeichneten Kurve 38 nur eine Abkühlung des Synthesegases von 2500C auf 135 0C. Dies hat zur Folge, daß am Eintritt E des Methanols eine wesentlich größere Temperaturdifferenz zwischen dem Synthesegas außerhalb und dem Methanol innerhalb der Rohre vorhanden ist. Infolgedessen wird sich entsprechend der ebenfalls gestrichelt gekennzeichneten Kurve 39 das Methanol schneller erwärmen, bis es am Punkt D die Verdampfungstemperatur erreicht hat. Von hier aus bis zum Austritt des Methanols aus dem Wärmetauscher 21 ändert sich die Temperatur nicht mehr, so daß den Wärmetauscher ein gemisch aus flüssigem und dampfförmigem Methanol verlassen würde. Hieraus ist zu erkennen, daß man durch die Druckerhöhung des Methanols im Bereich des Gegenstromwärmetauschers 21 eine wesentlich bessere Ausnutzung der Wärmeenergie erreicht, die in dem Gemisch aus Synthesegas und Methanol, das den Reaktionsbehälter 11 verläßt, enthalten ist.One would not use the booster pump 30 and the reducing valve 31 provide, so would result in accordance with the curve 38 shown in dashed lines only a cooling of the synthesis gas from 2500C to 135 0C. As a result, on Entry E of the methanol has a much greater temperature difference between the There is syngas outside and the methanol inside the tubes. Consequently the methanol becomes corresponding to the curve 39, also indicated by dashed lines heat up faster until it reaches the evaporation temperature at point D. achieved Has. From here to the exit of the methanol from the heat exchanger 21 changes the temperature is no longer, so that the heat exchanger is a mixture of liquid and vaporous methanol would leave. From this it can be seen that one is through the pressure increase of the methanol in the area of the counterflow heat exchanger 21 a Much better utilization of the thermal energy achieved in the mixture Synthesis gas and methanol, which leaves the reaction vessel 11, is included.

An die Leitung 18, in der das gereinigte und von Methanol befreite Synthesgas strömt, können beliebige Verbraucher für das Synthesegas und auch Einrichtungen zur Rückgewinnung des Methanols angeschlossen sein. Eine derartige Einrichtung ist in Figur 1 ebenfalls dargestellt. Hier gelangt das Synthesegas, über Abhitzewärmetauscher 40 und 41 vorgewärmt, in einen Reaktionsbehälter 42, in dem ein großer Teil des Synthesegases wieder in Methanol zurückverwandelt wird. Zur Kühlung des Reaktionsbehälters 42 dient Wasser, das in einem Wärmetauscher 43 vorgewärmt wurde und im Reaktionsbehälter 42 verdampft.To line 18, in which the purified and freed from methanol Synthesis gas flows, any consumer for the synthesis gas and also facilities be connected to recover the methanol. One such facility is also shown in Figure 1. The synthesis gas arrives here via a waste heat exchanger 40 and 41 preheated in a reaction vessel 42, in which a large part of the Syngas is converted back into methanol. For cooling the reaction vessel 42 is used for water that has been preheated in a heat exchanger 43 and in the reaction vessel 42 evaporates.

Der Dampf wird über eine Leitung 44 einer Turbine 45 zugeführt, die es entweder über eine Anzapfung 46 zur Wärmeabgabe an Wärmeverbraucher verläßt oder aus der es über eine Leitung 47 austritt und in einem Kondensator 48 wieder kondensiert wird. Der Kondensator 48 ist über eine Leitung 49 mit dem Wärmetauscher 43 zur Vorwärmung des Speisewassers verbunden. In die Leitung 49 mündet außerdem eine zur Zuführung von Wasser dienende Leitung 50, um den durch die Anzapfung 46 bedingten Verlust an Wasser zu ersetzen. Die Leitung 50 kann dabei die Rückleitung des von der Anzapfung 46 gespeisten Wärmeverbrauchers sein. In üblicher Weise ist mit der Turbine 45 zur Erzeugung elektrischer Energie ein Generator 51 verbunden.The steam is fed via a line 44 to a turbine 45, which it either leaves or via a tap 46 to give off heat to heat consumers from which it emerges via a line 47 and condenses again in a condenser 48 will. The condenser 48 is connected to the heat exchanger 43 via a line 49 for preheating of the feed water connected. A feed line also opens into the line 49 of water serving line 50 to the loss caused by the tap 46 to replace water. The line 50 can be the return line of the tap 46 fed heat consumer. In the usual way, with the turbine 45 for Generating electrical energy is connected to a generator 51.

Das den Reaktionebehälter 42 über eine Leitung 52 verlassende Gemisch aus Methanol und Synthesegas gelangt zur Abkühlung in den Abhitzewärmetauscher 41, in dem ein Teil des Methanols abgetrennt wird. Das Methanol strömt von da aus über eine Leitung 53 und den Abhitzewärmetauscher 40 zu der Transportleitung 35. In der Transportleitung 35 verringert sich der Druck des flüssigen Methanols entsprechend dem Strömungswiderstand auf den an der Ausgangeseite der Druckerhöhungspumpe vorhandenen Wert.The mixture leaving the reaction vessel 42 via a line 52 from methanol and synthesis gas reaches the waste heat exchanger 41 for cooling, in which part of the methanol is separated off. The methanol flows over from there a line 53 and the waste heat exchanger 40 to the transport line 35. In the Transport line 35 reduces the pressure of the liquid methanol accordingly the flow resistance on the existing on the outlet side of the booster pump Value.

Das im Abhitzewärmetauscher 41 nicht kondensierte Methanol gelangt zusammen mit dem Rest an Synthesegas über eine Leitung 55 in den Wärmetauscher 43 zur Vorwärmung des Speisewassers. Hier wird wieder ein Teil des Methanols kondensiert und über eine Leitung 56 zur Transportleitung 35 geführt. Der Rest des Methanols im Gasgemisch wird in einem Kühler 57 abgeschieden und über eine Leitung 58 dem Methanol in der Leitung 56 beigemischt. Der Rest des im Gasgemisch noch enthaltenen Synthesegases verläßt den Kühler 57 über eine Leitung 59, die wieder in die ankommende Leitung 18 mündet. Von der Leitung 59 geht eine weitere Leitung 60 ab, über die die aus der Kohlevergasungsanlage 16 stammende Menge an Synthesegas abgeführt wird. Hierdurch wird mindestens ein kleiner Teil des Synthesegases entnommen, das den Reaktionsbehälter 42 durchlaufen hat. Damit ist sichergestellt, daß evtl. vor handene Verunreinigungen im umlaufenden Synthesegas sich nicht aufkonzentrieren können.The methanol that has not condensed in the waste heat exchanger 41 arrives together with the rest of the synthesis gas via a line 55 into the heat exchanger 43 to preheat the feed water. Part of the methanol is condensed here again and guided via a line 56 to the transport line 35. The rest of the methanol in the gas mixture is deposited in a cooler 57 and via a line 58 the Methanol added in line 56. The rest of that still contained in the gas mixture Synthesis gas leaves the cooler 57 via a line 59 which returns to the incoming Line 18 opens. From the line 59, another line 60 goes out via which the amount of synthesis gas originating from the coal gasification plant 16 is discharged. As a result, at least a small part of the synthesis gas is removed, which the Reaction container 42 has passed through. This ensures that any Impurities in the circulating synthesis gas cannot concentrate.

6 Patentansprüche 2 Figuren6 claims 2 figures

Claims (6)

Patentansprüche 1. Verfahren zur Umwandlung von Wärmeenergie in chemisch gebundene Energie mit einem vom Dampf einer Kernreaktoranlage beheizten Reaktionsbehälter, in dem aus Methanol ein kohlenmonoxid- und wasserstoffhaltiges Synthesegas gebildet wird, d a d u r c h g e k e n n z e i c h -n e t , daß der Reaktionsbehälter vom Frischdampf eines Leichtwasserreaktors mit einer Temperatur zwischen 23000 und 3000C beheizt wird, daß das aus dem Reaktionsbehälter (11) austretende Synthesegas durch einen von zuzuführenden Methanol gekühlten Wärmetauscher (21) geleitet wird, daß das Methanol vor diesem Wärmetauscher (21) auf einen über dem Druck im Reaktionsbehälter (11) liegenden Wert gebracht wird, der so hoch liegt, daß im Wärmetauscher (21) keine Verdampfung des Methanols erfolgt, und daß das Methanol hinter dem Wärmetauscher (21) und vor Eintritt in den Reaktionsbehälter (11) wieder entspannt wird.Claims 1. A method for converting thermal energy into chemical bound energy with a reaction vessel heated by the steam of a nuclear reactor plant, in which a synthesis gas containing carbon monoxide and hydrogen is formed from methanol it is d a d u r c h e k e n n n z e i c h -n e t that the reaction vessel is dated Live steam from a light water reactor with a temperature between 23000 and 3000C is heated that the synthesis gas emerging from the reaction vessel (11) through a heat exchanger (21) cooled by methanol to be supplied is passed in that the methanol upstream of this heat exchanger (21) to one above the pressure in the reaction vessel (11) lying value is brought, which is so high that in the heat exchanger (21) no evaporation of the methanol takes place, and that the methanol is behind the heat exchanger (21) and the pressure is released again before entry into the reaction vessel (11). 2. Verfahren nach Anspruch 1, da d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß das im Gegenstromwärmetauscher (21) erwärmte und im nachgeschalteten Reduzierventil (31) entspannte und teilweise verdampfte Methanol in einem dampfbeheizten Verdampfungswärmetauscher (14) vollständig verdampft und dem Reaktionsbehälter (11) zugeführt wird.2. The method according to claim 1, since d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t that the heated in the countercurrent heat exchanger (21) and in the downstream Reducing valve (31) expanded and partially evaporated methanol in a steam-heated Evaporation heat exchanger (14) completely evaporated and the reaction vessel (11) is fed. 3. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß in die Leitung (18) für das zum Wärmeverbraucher zu transportierende Synthesegas zusätzlich Synthesegas aus einer ebenfalls mit Dampf des Leichtwasserreaktors (1) gespeisten Kohlevergasungsaniage (16) eingeleitet wird.3. The method of claim 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t that in the line (18) for the to be transported to the heat consumer Synthesis gas in addition synthesis gas from a light water reactor also with steam (1) fed coal gasification plant (16) is initiated. 4. Verfahren nach Anspruch , d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß in der Nähe von Wärmeverbrauchern in einem Reaktionsbehälter (42) das Synthesegas zum großen Teil in Methanol umgewandelt wird, daß das aus dem Reaktionsbehälter (42) austretende Gasgemisch in Wärmetauschern und Kühlern (41, 43, 57) zur Abtrennung des Methanols gekühlt und von da aus wenigstens teilweise zu einem Verbraucher für Synthesegas geführt wird.4. The method according to claim, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t that in the vicinity of heat consumers in a reaction vessel (42) the Synthesis gas is largely converted into methanol that is released from the reaction vessel (42) escaping gas mixture in heat exchangers and coolers (41, 43, 57) for separation of the methanol cooled and from there at least partially to a consumer for Synthesis gas is performed. 5. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß im Reaktionsbehälter 11 ein Katalysator bestehend aus 50-90 % Nickel, 0,5-5 % Uran, 5-10 ffi Kupfer, 1-5 % Zink und 0,5-2 % Chrom verwendet wird.5. The method of claim 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t that in the reaction vessel 11 a catalyst consisting of 50-90% nickel, 0.5-5% uranium, 5-10% copper, 1-5% zinc and 0.5-2% chromium is used. 6. Verfahren nach A 5, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß dem Katalysator wahlweise noch 10-30 % Lanthan, 2-5 % Kobalt, 0,2-0,5 % Cer und/oder 0,1-0,5 % Thorium beigegeben wird.6. Procedure according to A 5, d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t that the catalyst optionally also 10-30% lanthanum, 2-5% cobalt, 0.2-0.5% cerium and / or 0.1-0.5% thorium is added.