專利名稱：用于獲取熱能和/或者動(dòng)能以及電能的裝置、方法和體系的制作方法
用于獲取熱能和/或者動(dòng)能以及電能的裝置、方法和體系
本發(fā)明涉及一種裝置，用于從含有至少 一種可脫氫化合物的烴混合 物中，特別是從烴基的混合燃料中，優(yōu)選從煤油中獲取能量，所述裝置 包含用于提供烴混合物的油箱和與油箱連接的內(nèi)燃機(jī)，用于燃燒烴以獲 取熱能和/或者動(dòng)能。本發(fā)明此外還涉及一種相應(yīng)的體系和一種相應(yīng)的方 法。
在"空客"型的飛機(jī)上，除了作為主機(jī)組在運(yùn)行中推進(jìn)飛機(jī)并也可 以用于獲取電能的傳統(tǒng)飛機(jī)渦輪機(jī)外，迄今為止還存在作為輔助機(jī)組或
者"輔助動(dòng)力裝置(Auxiliary Power Unit)" (APU)的另一渦輪機(jī)，其 例如可以在地面上斷開主才幾組時(shí)供給飛才幾電能。煤油在該APU內(nèi)燃燒 時(shí)，釋放在許多情況下機(jī)場運(yùn)營商要求附加交稅的廢氣。這些附加稅增 加了飛機(jī)的運(yùn)行成本并因此使其經(jīng)濟(jì)效益劣化。
在此無不希望的廢氣釋放情況下獲取電能的可能性在于，將氫和氧 反應(yīng)生成水，例如在燃料電池內(nèi)。
但比較復(fù)雜的是提供這種氫。特別是在飛機(jī)上，部分出于安全原因 和部分出于減輕重量的原因，將氫本身作為氣態(tài)或者液化的能量載體攜 帶是不理智的。因此看來有利的是在運(yùn)行中才直接提供氫用于消耗或者 產(chǎn)生氫。
氫的提供或產(chǎn)生的傳統(tǒng)類型是，烴混合物，例如烴基燃料如煤油或 者汽油在自熱轉(zhuǎn)化制氬(autotherm reformierung ) ( ATR)中在800°C 至1200。C的工作溫度時(shí)反應(yīng)生成氫(產(chǎn)率20至30。/。)、一氧化碳(CO、 最高10%)、甲烷(最高1%)和殘余物質(zhì)。對于干燥轉(zhuǎn)化產(chǎn)物，氫的 摩爾產(chǎn)率在氣體凈化后為40%至55%。
例如/>開文獻(xiàn)DE 199 24 778 Al、 DE 101 57 737 Al、 DE 103 36 759 Al和DE 103 38 227 Al公開了方法和裝置，其中從混合燃料中例如以 蒸餾的方式分出一部分燃料，然后將其輸入到轉(zhuǎn)化裝置中，其中，在轉(zhuǎn) 化裝置中以公知的方式使燃料按如上所述進(jìn)行裂解。然而在獲取氬的這種方式中也釋放副產(chǎn)物(其中包括甲烷)，從而 達(dá)不到完全沒有廢氣。此外需要非常復(fù)雜的體系，這一點(diǎn)表現(xiàn)在體系重 量和體系體積上。用于自熱轉(zhuǎn)化制氫的體系具有慣性，其在動(dòng)力要求情 況下會(huì)導(dǎo)致降低體系使用壽命和/或者更加復(fù)雜的體系結(jié)構(gòu)。此外的缺
點(diǎn)是自熱轉(zhuǎn)化制氫(800°C-1200°C )與PrOx階段(120°C_150°C )之 間的高溫差?？傮w上因此這種類型的氫獲取特別不適合在飛機(jī)上使用。
公知各種各樣的方法，其中例如通過電解從水中獲取的氫以適當(dāng)?shù)?方式化合或儲(chǔ)存并然后在消耗時(shí)才重新釋放。例如可以將氫作為金屬氫 化物儲(chǔ)存。S. Hodoshima 等人在 "Catalytic decalin dehydrogenation/naphthalene hydrogenation pair as a hydrogen source for fuell-cell vehicle" (International Journal of Hydrogen Energy 28 (2003) 1255-1262 )中介紹了另 一種用于運(yùn)輸氫的方法。在此方面，十氫 萘作為氫載體在由燃料電池驅(qū)動(dòng)的汽車上產(chǎn)生，在那里十氫萘為釋放其 中包含的氫而被脫氫成萘。萘儲(chǔ)存在汽車上且以后被再次釋放用于氫 化。因此在萘氬化之后重新提供十氫萘，從而形成一種循環(huán)(十氫萘、 萘)。
借助這種傳統(tǒng)的載體介質(zhì)提供氫的缺點(diǎn)是，載體介質(zhì)本身是一種附 加的重量負(fù)荷，特別是在飛機(jī)上不可接受，因?yàn)檩d體介質(zhì)，特別是不含 氫的載體介質(zhì)不能進(jìn)一步利用并因此被視為"無用重量(totes Gewicht )，，。
本發(fā)明的目的因此在于，提供一種裝置、 一種方法和一種裝置，其 中以高效的方式獲取熱能、動(dòng)能和電能。特別是應(yīng)以簡單和高效的方式 將氫用作能量栽體，以避免或者減少不希望的廢氣排放。氫的提供特別 應(yīng)在裝置內(nèi)部無強(qiáng)溫差的情況下并保證盡可能少的"無用重量"。
上述目的按照本發(fā)明的第一方面通過一種裝置得以實(shí)現(xiàn)，所述裝置 用于從含有至少一種可脫氫化合物的烴混合物中，特別是從烴基燃料 中，優(yōu)選從煤油中獲取能量，所述裝置包含用于提供烴混合物的油箱 和與油箱連接的內(nèi)燃機(jī)，用于燃燒烴以獲取熱能和/或者動(dòng)能，其中， 所述裝置此外包含用于從烴混合物中至少部分分離至少一種可脫氫化 合物的分離裝置、用于從分離的可脫氫化合物中通過脫氫獲取氫的脫氫 裝置、用于向內(nèi)燃機(jī)間接或者直接輸入脫氫的化合物的第 一輸入裝置以及用于通過所獲取的氫的反應(yīng)獲取電能的燃料電池。
此外按照本發(fā)明的第二方面，提供一種用于獲取能量的體系，所述 體系包含依據(jù)本發(fā)明的裝置和包含至少 一種可脫氫化合物的烴混合物， 特別是烴基燃料，優(yōu)選煤油。
在本發(fā)明范圍中，概念"烴混合物"并不局限于以化石源為基礎(chǔ)的 或者來自化石源的烴混合物，而是該概念也包括以其他方式提供的烴混 合物，特別是例如來自可再生能量載體的合成燃料和生物燃料。
按照本發(fā)明的另一種方面，提出一種用于從含有至少一種可脫氫化 合物的烴混合物中，特別是從烴基燃料中，優(yōu)選從煤油中獲取能量的方
法，所述方法包括以下步驟提供烴混合物和燃燒烴以獲取熱能和/或 者動(dòng)能，其中，該方法作為其他步驟包括從烴混合物中至少部分分離 至少一種預(yù)先確定的可脫氫化合物，從所分離的可脫氫化合物中通過脫 氫獲取氫，向內(nèi)燃機(jī)間接或者直接輸入脫氫的化合物以及所獲取的氫的 反應(yīng)以獲取電能。
本發(fā)明基于這種認(rèn)識(shí)，即可以作為內(nèi)燃機(jī)傳統(tǒng)能量載體使用的烴混 合物此外也可以作為氬載體使用，只要烴混合物含有至少一種可脫氫的 化合物，其中，提取至少一種可脫氫化合物的氫并且所述脫氫的化合物 本身再作為內(nèi)燃機(jī)的能量載體使用。按照這種方式，烴混合物既作為氫 載體(燃料電池的能量載體)也作為能量載體(用于內(nèi)燃機(jī))使用，因 此可以取消對提供氬不必要的"無用重量"。從烴混合物中分離可脫氫 化合物的適用類型允許有針對性地從可脫氫的化合物中獲取氫，而烴混 合物中所含有的其他化合物不妨礙氫的獲取或者其本身不受獲取過程 的妨礙。
概念"內(nèi)燃機(jī)"在本發(fā)明意義上是指一種熱機(jī)，其中氧化或燃燒烴 混合物用于獲取熱能和/或者動(dòng)能。內(nèi)燃機(jī)在本發(fā)明的意義上的實(shí)例例 如為內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)和蒸汽輪機(jī)。在這種相互聯(lián)系上特別具有意 義的內(nèi)燃機(jī)是飛機(jī)上使用的噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)，特別是渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)。
可以僅將唯一的單元作為內(nèi)燃機(jī)使用，例如唯一的渦輪機(jī)。另一方 面，也可以多個(gè)渦輪機(jī)共同組成內(nèi)燃機(jī)。在這種情況下，這些渦輪機(jī)也可以型號不同并例如對輸入給它們的烴提出不同要求。
至少 一種可脫氫化合物的分離至少將烴混合物的分量分成至少兩 部分。 一部分包含至少一種可脫氫化合物的至少一部分和另一部分或其 他部分包含殘留的殘余。另一部分因此可以稱為"烴混合物殘余"。本 發(fā)明并不局限于僅將各可脫氫的化合物與烴混合物分離，盡管這一點(diǎn)在 某些情況下是有利的。在分離至少一種可脫氫的化合物時(shí)，也可以同時(shí) 分離其他化合物，甚至其他不可脫氫的化合物。在某些情況下有利的是 共同分離多種可脫氫的化合物。在極端情況下，此外至少一種可脫氫的 化合物與大部分烴混合物(包括不可脫氬的化合物在內(nèi))一起與各個(gè)不 希望的化合物至少部分分離，其然后成為"烴混合物殘余"。
雖然優(yōu)選可脫氫的化合物與烴混合物殘余盡可能完全分離，但分離 在這方面是指在分離之后，各分離的部分或分量具有不同的成分或其中 可脫氫化合物的濃度在一部分中增加和在另一部分中減少。
在本發(fā)明的另一種構(gòu)成中，所述裝置包含第二輸入裝置，用于向內(nèi) 燃機(jī)間接或者直接輸入分離至少一種可脫氫的化合物時(shí)殘留的烴混合 物殘余。
如果將一部分所提供的烴混合物輸入到用于分離至少一種可脫氫 化合物的分離裝置中，并將該部分在分離之后殘留的烴混合物殘余輸入 到內(nèi)燃機(jī)，因此所提供的烴混合物盡可能地得到利用。
在依據(jù)本發(fā)明的裝置的另一種構(gòu)成中，所述分離裝置包含用于蒸餾 分離含有可脫氫的化合物餾分的蒸餾裝置和/或者用于從烴混合物中吸 著分離至少一種可脫氬化合物的吸著裝置。
蒸餾可以簡單和高效地從烴混合物中分離可脫氬的化合物。在這種 情況下，可以通過適當(dāng)控制蒸餾過程有針對性地調(diào)整，餾分中除了可脫 氫的化合物外還存在哪些成分。特別是在蒸餾時(shí)，可以有針對性地使烴 混合物的 一定成分或化合物不轉(zhuǎn)移或者僅有限地轉(zhuǎn)移到餾分內(nèi)。
分離的一種可選擇或者補(bǔ)充的可能性在于提供吸著裝置，所述吸著 裝置被構(gòu)造成用于吸收和/或者吸附至少一種可脫氫的化合物，以便這 樣將其從烴混合物中去除，其中，吸收和/或者吸附(至少部分)可逆(用于釋放至少一種可脫氫的化合物)。這種吸著分離也可以本身公知 的方式在連續(xù)的過程中實(shí)施。依據(jù)本發(fā)明，此外可以將所述吸著裝置裝 入油箱內(nèi)，以便將至少一種可脫氫的化合物與運(yùn)行中處于油箱內(nèi)的烴混 合物分離。
但除了優(yōu)選蒸餾和吸著的方法外，在本發(fā)明的范圍內(nèi)也可以使用其 他分離方法。
在依據(jù)本發(fā)明的裝置的另一種構(gòu)成中，設(shè)置所述分離裝置，使得一 種或多種可脫氫的化合物在分離時(shí)至少部分去除預(yù)先確定的雜質(zhì)。
在進(jìn)一步處理時(shí)，特別是在脫氫時(shí)，烴混合物內(nèi)含有的一種或者更多 種確定的化合物對所分離的可脫氫化合物是不利或者甚至有害的并因此 是要避免的雜質(zhì)。因此有利的是，視為雜質(zhì)的化合物根本不或者至少僅在 足夠降低濃度下與可脫氫的化合物一起從烴混合物中分離。
這種凈化或至少部分去除雜質(zhì)也可以在單獨(dú)的過程步驟中作為剩余的 分離以其它方式進(jìn)行。例如可以借助適當(dāng)?shù)恼麴s來分離至少一種可脫氫的 化合物，該至少一種可脫氫的化合物此外借助雜質(zhì)的吸收或者吸附從而至 少部分去除這些雜質(zhì)。所述分離的分步驟的順序可以由專業(yè)人員自由選 擇。但在蒸餾與吸著(用于凈化)的組合情況下，優(yōu)選蒸餾作為第一分步 驟在凈化之前實(shí)施。
在依據(jù)本發(fā)明的裝置的一種有利的構(gòu)成中，第一和/或者第二輸入裝置 被構(gòu)造成用于通過油箱向內(nèi)燃機(jī)輸入脫氫的化合物或烴混合物殘余。
不必將脫氫的化合物或烴混合物殘余直接輸入到內(nèi)燃機(jī)。第一和/或者 第二輸入裝置也可以在運(yùn)行中將脫氫的化合物或分離時(shí)殘留的烴混合物 殘余輸入到油箱內(nèi)，例如使它們在那里與處于油箱內(nèi)的烴混合物混合或者 溶解在里面。這是特別有利的，如果脫氫的化合物或者烴混合物殘余的特 性不滿足內(nèi)燃機(jī)對動(dòng)力燃料的要求，而烴混合物的特性在這種要求方面通 過添加脫氫的化合物或爛混合物殘余沒有變化或者僅有不明顯的變化。
在一種優(yōu)選的構(gòu)成中，依據(jù)本發(fā)明的裝置被i史置用于處理飛機(jī)煤油(作 為烴混合物)，分離裝置被構(gòu)造成用于從飛機(jī)煤油(烴混合物)中分離一 種或者更多種可脫氫的化合物，所述化合物選自環(huán)己烷、甲基環(huán)己烷、順 式十氫萘、反式十氫萘、正十二烷、四氫化萘、二聚戊烯、二乙苯和它們的混合物。
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)本發(fā)明特別有利的是可以用在采用作為烴混合物的飛機(jī)煤油 的飛機(jī)上，其中作為特別有利的可脫氫化合物尤其可利用環(huán)己烷、甲基環(huán) 己烷、順式十氫萘、反式十氫萘、正十二烷、四氫化萘、二聚戊烯、二乙 苯。但所述化合物也部分包含在柴油動(dòng)力燃料和汽車汽油中，從而本發(fā)明 也可以非常有效地用在其內(nèi)燃機(jī)為這種動(dòng)力燃樸沒計(jì)的汽車上。
在依據(jù)本發(fā)明的裝置的另一種構(gòu)成中，所述脫氫裝置包含用于催化脫 氫可脫氬化合物的催化劑。
催化脫氫與依據(jù)本發(fā)明同樣可行的熱脫氫相比的優(yōu)點(diǎn)是，不必強(qiáng)加熱 可脫氫的化合物來達(dá)到釋放氫。
適用的催化劑、催化劑設(shè)置和催化脫氫方法的例子例如可以參閱下列
7〉 開 物 S. Hodoshima 等 人 -"Catalytic decalin dehydrogenation/naphthalene hydrogenation pair as a hydrogen source for fuel-cell vehicle，,(International Journal of Hydrogen Energy 28 (2003) 1255-1262)和"Hydrogen storage by decalin/naphthalene pair and hydrogen supply to fuel cells by use of superheated liquid-film-type catalysis"(Applied Catalysis A:General 283 (2005) 235-242)以及N. Kariya 等人的公開物"Efficient evolution of hydrogen from liquid cycloalkanes over Pt國containing catalysts supported on active carbons under, wet-dry multiphase conditions"(Applied Catalysis A: General 233 (2002) 91-102) 和"Efficient hydrogen production using cyclohexan and decalin by pulse-spray mode reactor with Pt catalysts"(Applied Catalysis A:General 247 (2003) 247-259)。可脫氫的化合物在液相內(nèi)的催化脫氫的優(yōu)點(diǎn)是能量需 求較少，但一般而言氫的產(chǎn)率也較低。如果將可脫氫的化合物轉(zhuǎn)化為氣相， 以便然后催化脫氫，那么為此需要增加能量開支。但氣相內(nèi)的催化反應(yīng)具 有大多加速的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)。有利的條件是，可脫氫的化合物處于具有飽和 氣相的過熱液體狀態(tài)下。
本發(fā)明另 一種有利的構(gòu)成涉及一種依據(jù)本發(fā)明的裝置，所述裝置包含 用于控制分離裝置的控制單元和與控制單元連接的分析單元，所述分析單 元用于分析運(yùn)行中所提供的烴混合物的成分，其中，控制單元被構(gòu)造成用 于在由分析單元確定的成分基礎(chǔ)上控制在運(yùn)行中輸入到分離裝置的烴混合物的量和從中分離至少一種可脫氫的化合物。
通常典型的烴混合物中，例如煤油中不只存在一種可脫氫的化合物。 大多存在一 系列可脫氫的化合物。即使在某一烴混合物中僅各自存在一種 可脫氫的化合物，可以在另一種烴混合物中存在另一種可脫氫的化合物。 如果裝置裝備有分析單元且分析單元與控制單元連接，從而可以將運(yùn)行中 發(fā)現(xiàn)的烴混合物成分方面的數(shù)據(jù)發(fā)送到控制單元，那么這一點(diǎn)的優(yōu)點(diǎn)是， 為處理含有一種或者更多種存在的可脫氫化合物的分別存在的烴混合物， 該裝置可以靈活的方式調(diào)整。因此所述裝置在這種構(gòu)成中可以利用多種不 同的烴混合物運(yùn)行。
在本發(fā)明的另 一種構(gòu)成中，所述控制單元此外被構(gòu)造成用于在運(yùn)行中 保證每個(gè)時(shí)間單位獲取預(yù)先確定量的氫。
例如，如果運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)的烴混合物中存在多種不同的可脫氫的化合物， 那么借助分析單元可以鑒別存在的可脫氫化合物和輸入到分離裝置的烴 混合物量，并這樣控制烴混合物的分離或分配，使每個(gè)時(shí)間單位可以始終 獲取所要求量的氫。這樣通過氫的反應(yīng)可以基本上滿足連續(xù)的電流需求。
在本發(fā)明的另 一種構(gòu)成中，所述控制單元此外被構(gòu)造成用于在運(yùn)行中 保證預(yù)先在確定的時(shí)間段獲取氫。
也可以在考慮到分離的 一種或多種化合物情況下，通過控制用于分 離預(yù)先規(guī)定量的烴混合物量和分離本身，確保在所要求時(shí)間范圍內(nèi)的每 個(gè)時(shí)間點(diǎn)上提供預(yù)先確定的最小量的氫。但當(dāng)然也可以設(shè)計(jì)成最小量的 氫不是連續(xù)產(chǎn)生的，而是保證在預(yù)先確定的時(shí)間范圍內(nèi)每個(gè)所要求的時(shí) 間點(diǎn)上開始獲取氫。
在依據(jù)本發(fā)明的裝置的 一種優(yōu)選構(gòu)成中，所述控制單元此外被構(gòu)造 成用于控制向內(nèi)燃機(jī)輸入脫氫的化合物和/或者分離至少一種可脫氫的 化合物時(shí)殘留的烴混合物殘余的輸入類型。
原則上存在兩種向內(nèi)燃機(jī)輸入脫氫的化合物的可能性或者類型。一 方面可以將脫氫的化合物直接輸入到內(nèi)燃機(jī)。"直接"或者"非間接" 在這種情況下是指輸入基本上無中間儲(chǔ)存進(jìn)行。通過從分離裝置到內(nèi)燃 機(jī)的管道來輸入在這方面被認(rèn)為是直接。間接或者非直接的輸入是例如 脫氫的化合物在油箱內(nèi)中間儲(chǔ)存。所述油箱可以是用于烴混合物的油箱，以便脫氫的化合物在運(yùn)行中在輸入到內(nèi)燃機(jī)之前與油箱內(nèi)存在的烴 混合物進(jìn)行混合。另一種類型的非直接輸入在于，提供用于中間儲(chǔ)存的 自有的單獨(dú)油箱并從該油箱向內(nèi)燃機(jī)輸入脫氫的化合物。
前面的段落中詳細(xì)介紹的內(nèi)容相應(yīng)地也適用于向內(nèi)燃機(jī)輸入在向 分離裝置輸入一定量的烴混合物和分離可脫氫的化合物之后剩余的烴 混合物殘余。也可以在向內(nèi)燃機(jī)輸入之前將烴混合物殘余和脫氫的化合 物分開與其余的烴混合物相互混合。
在依據(jù)本發(fā)明的裝置另一種有利的構(gòu)成中，所述控制單元此外被構(gòu)
先確定的誤差范圍內(nèi)。
在借助分析單元獲取的烴混合物成分的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，可以確定可脫 氫的化合物的取出以何種方式影響烴混合物及其特性。相應(yīng)地需要時(shí)也 可以確定脫氫的化合物的返回和/或者在分離時(shí)出現(xiàn)的烴混合物殘余的 返回對爛混合物的影響。這些特性的確定例如可以在經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上 進(jìn)行，或者以適當(dāng)?shù)哪M計(jì)算為基礎(chǔ)。特別是在飛機(jī)領(lǐng)域，對燃料煤油 的特性方面提出特殊要求。例如，煤油的熔融溫度不得超過確定值。在
飛機(jī)領(lǐng)域，燃料如汽油或者超級汽油(Superbenzin )必須滿足一定的 要求例如在其辛烷值方面。如果在內(nèi)燃機(jī)中燃燒之前，可脫氫化合物的 提取或者脫氫的化合物或烴混合物殘余返回至烴混合物，導(dǎo)致烴混合物 的一種或者多種特性變差，依據(jù)本發(fā)明的這種構(gòu)成就這樣控制整個(gè)過 程，使得輸入到內(nèi)燃機(jī)的全部烴(例如混合物包含脫氫的化合物和烴混 合物殘余)的特性不超過或低于預(yù)先確定的閾值。這一點(diǎn)例如可以由此 進(jìn)行，即在分離一部分第一可脫氫的化合物之后分離另一種可脫氫的化 合物，或者一種或多種可脫氫的化合物以變化的量進(jìn)行分離。此外還可 以預(yù)先規(guī)定，如果不能再遵守所要求的參數(shù)范圍，那么中斷實(shí)施依據(jù)本 發(fā)明的方法。
在本發(fā)明的另一種構(gòu)成中，所述控制單元包含計(jì)算單元，其用于在 由分析單元確定的成分基礎(chǔ)上確定輸入到分離裝置的烴混合物量隨時(shí) 間的進(jìn)程、在分離裝置內(nèi)至少一種可脫氫的化合物的分離隨時(shí)間的進(jìn)程 和/或者向內(nèi)燃機(jī)輸入脫氫的化合物和/或者在分離至少一種可脫氫的化 合物時(shí)殘留的烴混合物殘余的隨時(shí)間的進(jìn)程，從而在這種隨時(shí)間的進(jìn)程中保證，在預(yù)先確定的時(shí)間段在運(yùn)行中輸入到內(nèi)燃機(jī)的全部烴預(yù)先確定 的特性處于預(yù)先確定的誤差范圍內(nèi)。
有利的是，在這種構(gòu)成中在一定時(shí)間段獲取氫的整個(gè)過程在使用通 過分析單元確定的烴混合物成分的信息情況下確定。特別是在計(jì)算隨時(shí) 間的進(jìn)程時(shí)，可以確定是否和以何種方式在所要求的時(shí)間段遵守所要求 的誤差范圍。例如，如果在具有依據(jù)本發(fā)明的裝置的飛機(jī)油箱中，發(fā)現(xiàn) 利用可供使用的動(dòng)力燃料不能以所要求的方式在整個(gè)執(zhí)行時(shí)間段實(shí)施 依據(jù)本發(fā)明的方法，那么可以及時(shí)采取適當(dāng)措施避開或者排除這一問 題。
在依據(jù)本發(fā)明的裝置的一種有利的構(gòu)成中，所述裝置包含用于由烴 混合物、分離至少一種可脫氫的化合物時(shí)殘留的烴混合物殘余和脫氫的 化合物以預(yù)先確定的比例制造混合物的混合單元和用于檢測混合物預(yù) 先確定的特性的檢測單元。
利用混合單元可以在確定的工藝條件下檢查脫氫的化合物、烴混合 物殘余和烴混合物的混合過程，但實(shí)際上不是非得利用這些參數(shù)實(shí)施依 據(jù)本發(fā)明的方法。按照這種方式，可以實(shí)時(shí)由裝置本身借助檢測單元確 定這種混合對混合物的特性有何影響。這樣例如可以獲取具體數(shù)據(jù)，借 助其可以預(yù)測依據(jù)本發(fā)明的方法隨時(shí)間的進(jìn)程。
在另一種構(gòu)成中，依據(jù)本發(fā)明的裝置裝備有用于接收燃料電池內(nèi)所 產(chǎn)生的水的貯水器。
飛機(jī)上的燃料電池內(nèi)氫反應(yīng)時(shí)獲取的水例如可以作為生活用水使 用，由此通過從一開始起就減少攜帶的水來減輕重量。
裝置。 、'
依據(jù)本發(fā)明的方法優(yōu)選在使用依據(jù)本發(fā)明的體系情況下實(shí)施。 本發(fā)明其他的優(yōu)選構(gòu)成來自下面的實(shí)施例和權(quán)利要求書。
下面借助附圖通過優(yōu)選的實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。其中

圖1示出含有烴混合物的依據(jù)本發(fā)明的裝置的第一實(shí)施例；
圖2示出依據(jù)本發(fā)明的裝置的第二實(shí)施例；
圖3示出用于說明依據(jù)本發(fā)明的方法第一實(shí)施例的流程圖；以及
圖4示出用于說明依據(jù)本發(fā)明的方法第二實(shí)施例的流程圖。
圖1示出含有烴混合物的依據(jù)本發(fā)明的裝置的第一實(shí)施例。用于獲 取能量的裝置5包含在這里含有液態(tài)烴混合物15的油箱10、與油箱連 接的內(nèi)燃機(jī)20、同樣與油箱連接的分離裝置35、脫氫裝置40、將脫氫 裝置與油箱和內(nèi)燃機(jī)連接的第一輸入裝置45，和燃料電池50。該裝置 此外具有第二輸入裝置60,其將分離裝置35和內(nèi)燃機(jī)20和油箱10連 接。分離裝置35包含用于分餾的元件65。脫氫裝置40包含催化劑70。 該裝置此外包含與分離裝置35和脫氫裝置置40連接的包含計(jì)算單元85 的控制單元75、分析單元80、混合單元卯、檢測單元95和貯水器100。
在該實(shí)施例中為飛機(jī)煤油的液態(tài)烴混合物15容納在油箱10內(nèi)。從 油箱10抽取一部分烴混合物15并輸入到分離裝置35。從油箱抽取另一 部分爛混合物15并在這里是飛機(jī)渦輪機(jī)的內(nèi)燃機(jī)20中燃燒，以便從中 獲取熱能25和動(dòng)能30，特別是用于驅(qū)動(dòng)設(shè)置有裝置5的飛機(jī)。
本發(fā)明并不局限于液態(tài)烴混合物，雖然其由于操作簡單而優(yōu)選。但 也可以使用氣態(tài)或者固態(tài)烴混合物。這相應(yīng)地自然也適用于可脫氫的化 合物、脫氬的化合物和爛混合物殘余。
在分離裝置35中將至少一種可脫氫的化合物從烴混合物中分離。 典型的飛機(jī)煤油尤其含有環(huán)己烷、甲基環(huán)己烷、順式十氫萘、反式十氫 萘、正十二烷、四氫化萘、二聚戊烯和二乙苯作為可脫氫的化合物。在 本實(shí)施例中，分離裝置裝備有用于分餾的元件65,以便從烴混合物中分 離出分別具有194.6 "C和185.5 C的蒸發(fā)溫度的順式十氫萘和反式十氫 萘。蒸餾僅是一種可供分離使用的選擇方案。另一種可選擇或者補(bǔ)充的 可能性特別是在于，可脫氫的化合物借助于吸收和/或者吸附在適當(dāng)?shù)?吸附劑內(nèi)或其上而與烴混合物殘余分離并輸入到進(jìn)一步處理裝置。但在 本發(fā)明的范圍內(nèi)，也可以使用專業(yè)人員認(rèn)為適當(dāng)?shù)钠渌椒ǚ蛛x可脫氫 的化合物。分離時(shí)因此將輸入到分離裝置的烴混合物分成具有至少 一種這里為順式十氫萘和反式十氫萘的可脫氫化合物和烴混合物殘余。雖然
大多數(shù)情況下優(yōu)選將一種或多種可脫氫的化合物完全從烴混合物15中 分離；但這一點(diǎn)并非必須。烴混合物殘余因此也可以含有可脫氫的化合 物。現(xiàn)在并不排除烴混合物殘余也含有順式或者反式十氫萘。
分離的可脫氫化合物被輸入到脫氫裝置40，而烴混合物殘余則通過 第二輸入裝置60有選擇地輸入油箱10內(nèi)的烴混合物15或者直接輸入 到內(nèi)燃機(jī)20。沒有必要利用兩種選擇方案。在可選擇的構(gòu)成中，烴混合 物殘余也可以僅直接輸入到內(nèi)燃機(jī)20進(jìn)行燃燒，或者僅輸入油箱10內(nèi) 與那里存在的烴混合物15混合和以后燃燒。另一種選擇或者補(bǔ)充在于， 為爛混合物殘余提供自有油箱，以便至少中間儲(chǔ)存烴混合物殘余。
該實(shí)施例的脫氫裝置40包含用于催化脫氫可脫氫化合物的催化劑70。
依據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選單獨(dú)或者組合使用下列脫氫的催化劑(a)金屬， 選自鉑(Pt)、 4巴(Pd)、銠(Rh)、鋨(Os)、釕(Ru )、錸(Re)、鎢(W)、 銥(Ir)、鉬(Mo)和它們的合金，(b)至少兩種上述金屬的組合(雙層或者 少數(shù)層(Oligolayer))，而且分別(i)是金屬形式，(ii)在載體材料例如 沸石或者碳上，和/或者(iii)作為有機(jī)金屬復(fù)合物，例如羰基金屬復(fù)合物。 作為對催化脫氫的選擇或者補(bǔ)充，例如可以使用熱脫氫或者其他適用的 方法。如在本實(shí)施例中那樣，如果烴混合物15內(nèi)存在多種可脫氫的化 合物，那么有利的是每種或者各可脫氫的化合物可以具有專用的催化 劑。脫氫時(shí)，將各個(gè)(每種)可脫氫的化合物裂解成氫和一種(或者更 多種)脫氫的化合物。氫被輸入到燃料電池50,它在那里按照本身公知 的方式反應(yīng)以產(chǎn)生電能55。與此同時(shí)產(chǎn)生的水收集在貯水器100內(nèi)并可 以作為飛機(jī)上的生活用水使用。 一種或多種脫氫的化合物借助第 一輸入 裝置45間接(經(jīng)油箱10 )或者直接輸入到內(nèi)燃機(jī)。
分析單元80例如借助質(zhì)譜分析確定油箱10內(nèi)烴混合物的成分，并 將所檢測的成分，特別有意義的是可脫氫化合物的比例，傳送到控制單 元75。
在混合單元90內(nèi)，以所要求的比例準(zhǔn)備烴混合物15(來自油箱10 )、 一種或多種脫氫的化合物(由脫氫裝置40提供)和烴混合物殘余(由分離裝置35提供)的混合。這種混合物所要求的特性，例如在作為烴 混合物15的飛機(jī)煤油情況下的熔點(diǎn)，或者在汽車汽油情況下的辛烷值， 借助檢測單元95來確定。所測定的數(shù)值同樣傳送到控制單元75，確切 的說是傳送到控制單元75的計(jì)算單元85。
計(jì)算單元85裝備有用于計(jì)算該方法優(yōu)化的隨時(shí)間的進(jìn)程的算法。 計(jì)算的參數(shù)包括輸入到分離裝置35的烴混合物量、分離裝置35內(nèi)可脫 氫化合物分離的類型和規(guī)模、向內(nèi)燃機(jī)輸入的脫氫的化合物和烴混合物 殘余的類型和時(shí)間點(diǎn)，在此基礎(chǔ)上，控制單元75控制在裝置上實(shí)施的 方法?？刂茊卧?5在此方面影響分離裝置35和脫氫裝置40?？刂茊卧?此外控制第一和第二輸入裝置45、 60。
圖2示出依據(jù)本發(fā)明的裝置的第二實(shí)施例。裝置105包含油箱110， 其通過過濾器112、泵113和換熱器114與分離裝置135連接。油箱110 此外通過閥門123與內(nèi)燃機(jī)120連接。內(nèi)燃機(jī)120為煤油燃燒器，其典 型地為飛機(jī)上使用的噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的組成部分。燃燒器120從壓縮機(jī)段 121通過另一個(gè)換熱器122得到送風(fēng)。裝置105此外包含冷卻循環(huán)138。 此外，裝置105包含與分離裝置135連接的脫氫裝置140，其通向分離 單元142,后者通過第一輸入裝置145與油箱連接并通過閥門143與燃 料電池150連接。分離裝置135此外通過第二輸入裝置160a、 160b與 油箱110連接并包含第一蒸餾單元165a、閥門136、換熱器137、第二 蒸餾單元165b、另 一換熱器139和脫硫單元141。
油箱110被構(gòu)造用于容納例如煤油的烴混合物(未示出)。 一根具有 用于調(diào)節(jié)烴混合物流量的閥門123的管道從油箱110通向燃燒器120。 燃燒器120通過換熱器122從 壓縮機(jī)段121得到燃燒烴所需的壓縮空氣。 該換熱器122的目的以后介紹。在輸入到燃燒器120的烴燃燒時(shí)獲取熱 能125和動(dòng)能130。至少一部分熱能125輸入到換熱器114和139。
處于油箱110內(nèi)的烴混合物的一部分在過濾器112內(nèi)純化并輸入到 泵113。泵113將一部分烴混合物輸送通過換熱器114,其中熱能125 從燃燒器120的廢氣向烴混合物轉(zhuǎn)移。在第一蒸餾單元165a內(nèi)，輕的 工藝溫度下氣態(tài)的部分與烴混合物重的液態(tài)部分分離。液態(tài)烴混合物殘 余通過第二輸入裝置160a輸入到油箱110并在那里與剩余的烴混合物 混合。氣態(tài)部分為調(diào)整壓力通過閥門136輸送并為冷卻輸送通過換熱器137。在換熱器內(nèi)，熱量排出到冷卻循環(huán)138。此前全部但現(xiàn)在仍部分氣 態(tài)的冷卻部分從換熱器137輸送到第二蒸餾單元165b內(nèi)，可脫氫的化 合物在該單元內(nèi)與低沸點(diǎn)的部分分離，低沸點(diǎn)的部分再利用第二輸入裝 置160b通過換熱器122輸入到油箱。換熱器122用于在一定程度上冷 卻該氣態(tài)部分，使其可以液態(tài)形式輸入到處于油箱110內(nèi)的烴混合物。 含有至少一種可脫氫的化合物，在該實(shí)施例中為甲基環(huán)己烷的液態(tài)部分 現(xiàn)在由第二蒸餾單元165b輸入到換熱器139,并在那里由燃燒器120 的廢氣再加熱，從而調(diào)整所要求的溫度與壓力。在可脫氫的化合物輸入 到脫氫裝置140之前，在脫硫單元141內(nèi)進(jìn)行脫石危。硫是一種催化劑毒 物并以高達(dá)3000 ppm的濃度存在于傳統(tǒng)的煤油內(nèi)。但目前公知的最有 抵抗能力的催化劑僅適用最高幾ppm的硫濃度。通過蒸餾或一般通過 分離可脫氫的化合物， 一般情況下就己經(jīng)達(dá)到降低硫濃度的目的。但為 達(dá)到進(jìn)一步降低硫濃度的目的和作為脫氫裝置140內(nèi)使用的催化劑的附 加安全措施，依據(jù)圖2仍提供脫硫單元141。進(jìn)一步脫硫的可脫氫化合 物輸入到脫氫裝置140，在其中從可脫氫的化合物中分離出部分氫。在 分離單元142內(nèi)，分離的氫與脫氫的化合物(在曱基環(huán)己烷的情況下， 即曱苯)分離。脫氫的化合物通過第一輸入裝置145輸入到油箱110內(nèi)。 閥門143用于調(diào)整輸入到燃料電池150的氫的壓力。在燃料電池150內(nèi)， 通過氫的反應(yīng)獲取電能155。
圖3示出用于說明依據(jù)本發(fā)明的方法第一實(shí)施例的流程圖。在第一 步驟305中，提供含有至少一種可脫氬化合物的烴混合物。這一點(diǎn)例如 可以如上所述在油箱內(nèi)進(jìn)行。在隨后的步驟315中，從烴混合物中分離 出至少一部分可脫氫的化合物。用于分離的可能的方法例如為適當(dāng)控制 的蒸餾。特別是上述包含可以用于分離的裝置的裝置。但也可以使用專 業(yè)人員常用的其他方法來分離。步驟315之后是從分離的可脫氫化合物 中通過脫氫獲取氫的步驟325。對此優(yōu)選適用上述的脫氫裝置。特別優(yōu) 選催化脫氫。在脫氫時(shí)獲取的氫在步驟355中反應(yīng)以獲取電能。脫氫時(shí) 殘留的脫氫的化合物在步驟345中間接或者直接輸入到內(nèi)燃機(jī)，并在那 里可以共同或者分開反應(yīng)以獲取熱能和/或者動(dòng)能。與所述步驟并行也 可以將一部分烴混合物直接輸入到內(nèi)燃機(jī)，并在那里為獲取熱能和/或 者動(dòng)能進(jìn)行燃燒(步驟335)。因此在上位方法步驟365中，可能燃燒不 同組成的烴來獲取能量。圖4示出用于說明依據(jù)本發(fā)明的方法第二實(shí)施例的流程圖。在第一 步驟405中，提供煤油作為含有至少一種可脫氫化合物的烴混合物。在 步驟415中從所提供的煤油或其中一部分至少部分分離可脫氫的化合 物。此后因此一方面存在可脫氬的化合物(任選地與其他化合物一起) 和另一方面存在烴混合物殘余。在輸入的步驟470中，將烴混合物殘余 輸入到內(nèi)燃機(jī)465。此外，也可以將一定量的所提供的煤油輸入到內(nèi)燃 機(jī)(步驟410)?？擅摎宓幕衔镌诓襟E425中脫氫，優(yōu)選在借助一種或 者更多種催化劑的情況下進(jìn)行。因此存在在步驟455中在燃料電池內(nèi)為 獲取電能進(jìn)行反應(yīng)的氫。在脫氫425中得到的脫氫的化合物在步驟445 中被輸入內(nèi)燃機(jī)465用于燃燒。與上述步驟并行，在步驟485中提供405 煤油之后分析煤油的成分。此外，在步驟475中將一部分所提供的煤油、 一部分分離415時(shí)殘留的烴混合物殘余和一部分在步驟425中脫氫的化 合物以預(yù)先確定的比例混合。對由此產(chǎn)生的混合物在預(yù)先確定的特性方 面，例如凝固點(diǎn)或者熔點(diǎn)進(jìn)行研究和檢測(步驟480 )。對步驟480的檢 測和步驟485的分析結(jié)果進(jìn)行計(jì)算(步驟490 ),其結(jié)果作為控制分離(步 驟415 )、脫氫(步驟425 )、向內(nèi)燃機(jī)輸入烴混合物殘余(步驟470 )和 向內(nèi)燃機(jī)輸入脫氫的化合物(步驟445 )的基礎(chǔ)在步驟495中使用。因 此可以確保全部輸入到內(nèi)燃機(jī)的烴特性處于預(yù)先規(guī)定的誤差范圍內(nèi)，并 這樣滿足技術(shù)或者標(biāo)準(zhǔn)對內(nèi)燃機(jī)動(dòng)力燃料的要求。
這里所介紹的實(shí)施例用于說明本發(fā)明。所介紹的實(shí)施例的單個(gè)或者 多個(gè)特征在本發(fā)明的范圍內(nèi)也可以按照不同于所示的方式相互組合。
依據(jù)本發(fā)明，使用烴基燃料作為液態(tài)氫載體，從中例如借助分餾提 取含有至少一種可脫氫化合物的一種確定的或者多種餾分?？擅摎涞幕?合物脫氫且殘余例如重新輸入到燃料。
本發(fā)明允許氫借助緊湊和重量輕的設(shè)備在比較低的工作溫度(<350 T)下在較低的體系復(fù)雜性下高純度提供。在分離足夠好時(shí)，可以取消 附加的脫硫。本發(fā)明可以在低維護(hù)開支的情況下保證高的使用壽命。
適用于依據(jù)本發(fā)明應(yīng)用的烴混合物例如為JetAl煤油，其典型地在 民用航空中使用。該煤油通常根據(jù)技術(shù)規(guī)格具有下列特性
酸度，總計(jì) 0.1mgKOH/g (最大)芳香族物質(zhì) 22VoL。/。(最大)
石克，總計(jì) 0.3重量％ (最大)
硫，硫醇 0.003重量％(最大)
燃點(diǎn) 38x:(最小)
密度 775至840kg/m3 (時(shí))
凝固點(diǎn) -47"C (最大)
電導(dǎo)率 50至450pS/m
JetAl煤油含有正鏈烷烴、異鏈烷烴、環(huán)烷烴和芳香烴。典型的成 分如下
C-數(shù) 代表性的烴
6-8 環(huán)己烷、甲基環(huán)己烷、正辛烷、2-甲基庚烷、l-甲基-l-
乙基戊烷、二曱苯
9-10 反式十氫萘、順式十氫萘、四氫化萘、萘
11-12 正十二烷、2-曱基十一烷、l-乙基萘、正乙基苯
13-16 正十六烷、2-甲基十五烷、正癸基苯
從飛行周期8.7±2.6 h、油箱容積112±5.3 t和航程12225±275 km、 能耗500 kW、X系數(shù)1.2和假設(shè)10%所使用的煤油可以作為氫源使用的 空客A330-200作為參考飛機(jī)出發(fā),在下列原料-產(chǎn)物對中得出下列結(jié)果
環(huán)己烷C6H12— 笨C6H613.4 h
甲基環(huán)己烷C7H14— 甲苯C7Hs13.4 h
順式十氫萘C1QH18—萘C10H822.3 h
反式十氫萘CK)H^22.3 h
正十二烷C12H26—C12H1817.5 h可以看出，依據(jù)本發(fā)明可以為飛行周期提供足夠的能量。
權(quán)利要求
1. 一種裝置(5，105)，用于從含有至少一種可脫氫化合物的烴混合物(15)中，特別是從烴基燃料中，優(yōu)選從煤油中獲取能量，所述裝置包含-用于提供烴混合物(15)的油箱(10，110)以及-與油箱(10，110)連接的內(nèi)燃機(jī)(20，120)，用于燃燒烴以獲取熱能和/或者動(dòng)能(25，125，30，130)，其特征在于，所述裝置(5，105)此外包含-用于從烴混合物(15)中至少部分分離至少一種可脫氫化合物的分離裝置(35，135)，-用于從分離的可脫氫化合物中通過脫氫獲取氫的脫氫裝置(40，140)，-用于向內(nèi)燃機(jī)(20，120)間接或者直接輸入脫氫的化合物的第一輸入裝置(45，145)以及-用于通過所獲取的氫的反應(yīng)獲取電能(55，155)的燃料電池(50，150)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l的裝置(5, 105)，所述裝置包含-第二輸入裝置(60， 160a， 160b),用于向內(nèi)燃機(jī)(20， 120)間 接或者直接輸入分離至少一種可脫氫的化合物時(shí)殘留的烴混合物殘余。
3. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的裝置(5, 105)，其中，所述分離 裝置(35， 135)包含用于蒸餾分離含有可脫氫的化合物餾分的蒸餾裝 置(65, 165a， 165b)和/或者用于從烴混合物(15)中吸著分離至少 一種可脫氫化合物的吸著裝置。
4. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的裝置(5， 105)，其中，所述分離 裝置(35， 135)被構(gòu)造成使得在所述分離時(shí)可脫氫的化合物至少部分 去除預(yù)先確定的雜質(zhì)。
5. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的裝置(5， 105)，其中，所述第一 和/或者第二輸入裝置(45, 145， 60， 160a， 160b)被構(gòu)造成用于通過 油箱(10， 110)向內(nèi)燃機(jī)(20, 120)輸入脫氫的化合物或烴混合物殘 余。
6. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的裝置(5， 105),其中，所述裝置 (5， 105)被設(shè)置成用于處理作為烴混合物(15)的飛機(jī)煤油和所述分離裝置(35， 135)被構(gòu)造成用于從烴混合物中分離一種或者更多種可 脫氫的化合物，這些化合物選自環(huán)己烷、甲基環(huán)己烷、順式十氫萘、反 式十氫萘、正十二烷、四氫化萘、二聚戊烯、二乙苯及其混合物。
7. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的裝置(5， 105),其中，所述脫氫 裝置(40， 140)包含用于催化脫氫可脫氫化合物的催化劑(70)。
8. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的裝置(5, 105),所述裝置包含-用于控制分離裝置(35)的控制單元(75)以及一與控制單元(75 )連接的分析單元(80 ),用于分析運(yùn)行中所提 供的烴混合物(15)的成分，其中，所述控制單元(75)被構(gòu)造成用于在由分析單元(80)確定 的成分基礎(chǔ)上在運(yùn)行中控制輸入到分離裝置(35)的烴混合物(15)的 量和從中分離至少一種可脫氫的化合物。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8的裝置(5, 105)，其中，所述控制單元(75) 此外構(gòu)造成用于在運(yùn)行中保證每個(gè)時(shí)間單位獲取預(yù)先確定量的氫。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8或9的裝置(5， 105),其中，將所述控制單元 (75 )此外被構(gòu)造成用于在運(yùn)行中保證在預(yù)先確定的時(shí)間段獲取氫。
11. 根據(jù)權(quán)利要求8 ~10中任一項(xiàng)的裝置(5， 105),其中，所述 控制單元(75)此外^皮構(gòu)造成用于控制向內(nèi)燃機(jī)(20， 120)輸入脫氫 的化合物和/或者分離至少一種可脫氫的化合物時(shí)殘留的烴混合物殘余 的輸入類型。
12. 根據(jù)權(quán)利要求8 11中任一項(xiàng)的裝置(5， 105)，其中，所述控 制單元(75)此外被構(gòu)造成用于在運(yùn)行中保證輸入到內(nèi)燃機(jī)(20, 120) 的全部烴的預(yù)先確定特性處于預(yù)先確定的誤差范圍內(nèi)。
13. 根據(jù)權(quán)利要求8 12中任一項(xiàng)的裝置(5， 105)，其中，所述控 制單元(75)具有計(jì)算單元(85),其凈皮設(shè)置用于在由分析單元(80) 確定的成分基礎(chǔ)上確定下列的隨時(shí)間的進(jìn)程- 輸入到分離裝置(35， 135)的烴混合物量，-在分離裝置(35， 135)內(nèi)分離至少一種可脫氫的化合物和/或者- 向內(nèi)燃機(jī)(20， 120)輸入脫氳的化合物和/或者在分離至少一種 可脫氫的化合物時(shí)殘留的烴混合物殘余的輸入類型，其中保證在預(yù)先確定的時(shí)間段在運(yùn)行中輸入到內(nèi)燃機(jī)(20， 120)的全部烴 預(yù)先確定的特性處于預(yù)先確定的誤差范圍內(nèi)。
14. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的裝置(5, 105),所述裝置包含:- 混合單元(卯)，用于從- 烴混合物(15)，- 分離至少一種可脫氫的化合物時(shí)殘留的烴混合物殘余以及- 脫氫的化合物中以預(yù)先確定的比例制造混合物以及- 檢測單元(95),用于檢測所述混合物的預(yù)先確定的特性。
15. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的裝置(5， 105),所述裝置包含:- 用于接收燃料電池(50)內(nèi)所產(chǎn)生的水的貯水器(100)。
16. —種用于獲取能量的體系，所述體系包含- 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的裝置(5, 105)以及- 含有至少一種可脫氬化合物的烴混合物(15),特別是烴基燃 料，優(yōu)選煤油。
17. —種用于從含有至少一種可脫氫化合物的烴混合物(15)中， 特別是從烴基燃料中，優(yōu)選從煤油中獲取能量的方法，所述方法包括以 下步驟- 提供(305， 405)烴混合物(15)以及- 燃燒(365, 465)烴以獲取熱能和/或者動(dòng)能， 其特征在于，該方法作為其他步驟包括- 從烴混合物(15)中至少部分分離(315， 415)至少一種預(yù)先 確定的可脫氫化合物，- 從所分離的可脫氫化合物中通過脫氫獲取(325)氫，- 向內(nèi)燃機(jī)間接或者直接輸入(345， 445)脫氫的化合物以及- 反應(yīng)(355， 455)所獲取的氫以獲取電能。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種裝置(5，105)，用于從含有至少一種可脫氫化合物的烴混合物(15)中，特別是從烴基混合燃料中，優(yōu)選從煤油中獲取能量，所述裝置包含用于提供烴混合物(15)的油箱(10，110)和與油箱(10，110)連接的內(nèi)燃機(jī)(20，120)，用于燃燒烴以獲取熱能和/或者動(dòng)能(25，125，30，130)。本發(fā)明的目的是提供這樣一種裝置(5，105)，一種相應(yīng)的方法和一種相應(yīng)的體系，以高效的方式獲取熱能、動(dòng)能和電能(25，125，30，130，55，155)，為此目的，裝置(5，105)此外包含用于從烴混合物(15)中至少部分分離至少一種可脫氫化合物的分離裝置(35，135)、用于從分離的可脫氫化合物中通過脫氫獲取氫的脫氫裝置(40，140)、用于向內(nèi)燃機(jī)(20，120)間接或者直接輸入脫氫的化合物的第一輸入裝置(45，145)和用于通過所獲取的氫的反應(yīng)獲取電能(55，155)的燃料電池(50，150)。
文檔編號H01M8/06GK101438445SQ200780016386
公開日2009年5月20日 申請日期2007年3月20日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月20日
發(fā)明者拉爾夫-亨寧·施托爾特, 馬丁·薩巴盧斯 申請人:空中客車德國有限公司;德國航空航天中心