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    • 6. 发明申请
    • VERFAHREN ZUR ELEKTROCHEMISCHEN WASSERSTOFFABTRENNUNG AUS ERDGAS-PIPELINES
    • WO2021198102A1
    • 2021-10-07
    • PCT/EP2021/058010
    • 2021-03-26
    • BASF SE
    • HENSCHEL, CarstenMACHHAMMER, OttoFUESSL, Andreas
    • B01D53/22B01D53/32C01B3/50B01D2256/16B01D2257/7025B01D53/228B01D53/326C01B3/501
    • Die vorliegende Erfindung beinhaltet ein einstufiges Membran-Verfahren zur elektrochemischen Wasserstoffabtrennung aus Erdgasströmen in einer Pipeline (1), die einen Überdruck im Bereich von 50 mbar bis 100 bar aufweist, mit folgenden Verfahrensschritten: (i) aus dem Erdgasstrom in einer Pipeline (1) wird ein Teilgasstrom (2) ohne Veränderung der Gaszusammensetzung abgezogen, wobei der Massenstrom des Teilgasstroms in Abhängigkeit vom Wasserstoffgehalt im Erdgasstrom (1) so eingestellt wird, dass bei einer Wasserstoffkonzentration von 10 Vol.-% ein Abreichungsgrad von 0,55 bis 0,925 erreicht wird, wobei der Abreichungsgrad als Quotient des gewünschten molaren H2-Produktstroms (6) und des molaren H2-Eduktmengenstrom des Teilgasstroms am Eintritt der Membraneinheit (2) definiert ist (ii) dieser Teilgasstrom (2) wird vor einer Membraneinheit (5) verdichtet (3), (iii) dieser Teilgasstrom wird auf 100 bis 250 °C erwärmt, entweder vor der Membr-aneinheit oder in der Membraneinheit, und diesem Teilgasstrom wird Wasser (4) zugeführt, vor der Membraneinheit und/oder auf der Permeatseite der Membraneinheit (4a), so dass die Wasser-Beladung zwischen 0,005 bis 0,2 mol Wasser / mol Erdgas beträgt, (iv) dieser Teilgasstrom wird einer elektrochemischen Membraneinheit zugeführt, in der Wasserstoff bei einer Temperatur von 100 bis 250°C als Permeat (6a) abgetrennt wird (v) das Retentat (8) der Membraneinheit wird in den Erdgasstrom zurückgeführt, einer chemischen Verwertung zugeführt und/oder als Kraftstoff verwendet. Ferner beinhaltet die vorliegende Erfindung eine Methode zur Ermittlung des optimierten Teilgasstroms, der aus einer Pipeline, die Erdgas und Wasserstoff führt, abgezogen wird, um Wasserstoff aus diesem Teilgasstrom in einer elektrochemischen Membraneinheit abzutrennen.