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Entwicklung und Bewertung von Verfahrenskonzepten zur Speicherung von fluktuierenden erneuerbaren Energien in flüssigen Kohlenwasserstoffen

König, Daniel Helmut and Baucks, Nadine and Kraaij, Gerard and Wörner, Antje (2014) Entwicklung und Bewertung von Verfahrenskonzepten zur Speicherung von fluktuierenden erneuerbaren Energien in flüssigen Kohlenwasserstoffen. Jahrestreffen der ProcessNet-Fachgruppe Energieverfahrenstechnik, 18.-19. Feb. 2014, Karlsruhe, Deutschland.

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Abstract

Zur chemischen Energiespeicherung des fluktuierend anfallenden Stroms aus erneuerbaren Energien finden die „Power-to-X“-Technologien Anwendung. Neben der „Power-to-Gas“-Technologie bietet die „Power-to-Liquid“-Technologie eine interessante Alternative. Flüssige Kohlenwasserstoffe zeichnen sich durch eine hohe volumetrische Energiedichte und einfache Lagerungs- und Transportmöglichkeiten aus. Insbesondere bieten sie ein breites Anwendungsspektrum im Verkehr, als Edukt in der chemischen Industrie aber auch in Kraftwerken zur Stromerzeugung. Technisch und wirtschaftlich bereits etablierte Verfahren zur Herstellung flüssiger synthetischer Kohlenwasserstoffe basieren auf der Fischer-Tropsch-Synthese. Einsatzstoff ist ein aus CO und H2 bestehendes Synthesegas, welches zurzeit aus Kohle oder Erdgas gewonnen wird. Als innovativen Ansatz analysiert das DLR im Rahmen einer Helmholtz-Energie-Allianz Prozesse, für welche das Synthesegas auf nachhaltige Weise erzeugt wird. Mittels Elektrolyse wird Wasserstoff produziert, der in einer umgekehrten Wasser-Gas-Shift-Reaktion mit CO2 zu Synthesegas reagiert. Eine Alternative zu CO2 als Kohlenstoffquelle stellt Biomasse dar. Der Syntheseprozessschritt basiert auf dem Fischer-Tropsch-Verfahren. Eine anschließende Produktaufbereitung ermöglicht die Herstellung definierter Fraktionen für spezifische Anwendungen. Basierend auf diesen Prozessschritten werden unterschiedliche Prozessrouten definiert und mittels einer Prozesssimulation in Aspen Plus abgebildet. Essentielle Ziele der Prozesssimulation sind eine intelligente wärmetechnische und stoffliche Verschaltung sowie eine Optimierung hin zu hohen Stoffumsätzen. Im Rahmen des Vortrags werden die unterschiedlichen Prozessrouten vorgestellt und anhand von Prozessbewertungsgrößen, wie beispielsweise dem Energiebedarf, dem Eduktebedarf, der Wirkungsgrade und der Stoffumsätze, verglichen.

Document Type:Conference or Workshop Item (Speech)
Title:Entwicklung und Bewertung von Verfahrenskonzepten zur Speicherung von fluktuierenden erneuerbaren Energien in flüssigen Kohlenwasserstoffen
Authors:
AuthorsInstitution or Email of Authors
König, Daniel Helmutdaniel.koenig@dlr.de
Baucks, Nadinenadine.baucks@dlr.de
Kraaij, Gerardgerard.kraaij@dlr.de
Wörner, Antjeantje.woerner@dlr.de
Date:18 February 2014
Refereed publication:No
Status:Published
Keywords:Prozesssimulation, Fischer-Tropsch-Synthese, Synthetische flüssige Kohlenwasserstoffe, Nachhaltige Kraftsstoffe aus H2 und CO2, reverse Water-Gas-Shift
Event Title:Jahrestreffen der ProcessNet-Fachgruppe Energieverfahrenstechnik
Event Location:Karlsruhe, Deutschland
Event Type:national Conference
Event Dates:18.-19. Feb. 2014
Organizer:DECHEMA
HGF - Research field:Energy
HGF - Program:Efficient Energy Conversion and Use
HGF - Program Themes:Energy-efficient Processes
DLR - Research area:Energy
DLR - Program:E EV - Energy process technology
DLR - Research theme (Project):E - Thermochemische Prozesse
Location: Stuttgart
Institutes and Institutions:Institute of Technical Thermodynamics > Thermal Process Technology
Deposited By: Daniel Helmut König
Deposited On:26 Feb 2014 11:39
Last Modified:26 Feb 2014 11:39

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