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Title:
METHOD FOR INCREASING THE EFFICIENCY OF NATURAL GAS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2004/041976
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for increasing the efficiency of natural gas, especially pressurised natural gas which is used as an energy carrier for all types of vehicles, aeroplanes, boats and machine tools. According to the invention, an additive which lends the natural gas an ignition-reinforcing characteristic is added to the natural gas before the combustion. Hydrogen and acetylene are especially suitable as additives.

Inventors:
ADLER ROBERT (AT)
MAYER HELMUT (AT)
Application Number:
PCT/EP2003/012471
Publication Date:
May 21, 2004
Filing Date:
November 07, 2003
Export Citation:
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Assignee:
LINDE AG (DE)
ADLER ROBERT (AT)
MAYER HELMUT (AT)
International Classes:
C10L3/00; C10L3/10; (IPC1-7): C10L3/10
Foreign References:
US5139002A1992-08-18
FR2745064A11997-08-22
US5666923A1997-09-16
US20020014068A12002-02-07
Other References:
KARIM G A ET AL: "Methane-hydrogen mixtures as fuels", INTERNATIONAL JOURNAL OF HYDROGEN ENERGY, ELSEVIER SCIENCE PUBLISHERS B.V., BARKING, GB, vol. 21, no. 7, 1 July 1996 (1996-07-01), pages 625 - 631, XP004040998, ISSN: 0360-3199
BAUER C G ET AL: "Effect of hydrogen addition on the performance of methane-fueled vehicles. Part I: effect on S.I. engine performance", INTERNATIONAL JOURNAL OF HYDROGEN ENERGY, ELSEVIER SCIENCE PUBLISHERS B.V., BARKING, GB, vol. 26, no. 1, January 2001 (2001-01-01), pages 55 - 70, XP004221052, ISSN: 0360-3199
CHOUDHURI A R ET AL: "Characteristics of hydrogen-hydrocarbon composite fuel turbulent jet flames", INTERNATIONAL JOURNAL OF HYDROGEN ENERGY, ELSEVIER SCIENCE PUBLISHERS B.V., BARKING, GB, vol. 28, no. 4, April 2003 (2003-04-01), pages 445 - 454, XP004401403, ISSN: 0360-3199
Attorney, Agent or Firm:
LINDE AKTIENGESELLSCHAFT (Wiesbaden, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Verfahren zum Erhöhen des Wirkungsgrades von Erdgas, insbesondere von unter Druck stehendem Erdgas, das als Energieträger für Fahrzeuge, Flugzeuge, Schiffe und Arbeitsmaschinen jeder Art verwendet wird, dadurch gekennzeichnet, dass dem Erdgas vor der Verbrennung wenigstens ein Zusatzstoff, der dem Erdgas eine zündverstärkende Eigenschaft verleiht, beigemischt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Zusatzstoff Wasserstoff oder Acetylen ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der oder die Zusatzstoffe in flüssiger und/oder gasförmiger Form beigemischt werden.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Menge des oder der beigemischten Zusatzstoffe zwischen 1 und 10 Vol.% der zu verbrennenden Erdgasmenge beträgt.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der oder die Zusatzstoffe dem zu verbrennenden Erdgas unmittelbar vor dessen Verbrennung beigemischt werden.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der oder die Zusatzstoffe dem Erdgas während dessen (Zwischen) Speicherung beigemischt werden.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass dem Erdgas während dessen (Zwischen) Speicherung ein erster Teil des Zusatzstoffes beigemischt wird, während der restliche Teil des Zusatzstoffes dem zu verbrennenden Erdgas unmittelbar vor dessen Verbrennung beigemischt wird.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 7, wobei dem zu verbrennenden Erdgas wenigstens zwei unterschiedliche Zusatzstoffe beigemischt werden, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Zusatzstoff dem Erdgas während dessen (Zwischen) Speicherung und der zweite Zusatzstoffe dem zu verbrennenden Erdgas unmittelbar vor dessen Verbrennung beigemischt wird.
Description:
Beschreibung Verfahren zum Erhöhen des Wirkungsgrades von Erdgas Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erhöhen des Wirkungsgrades von Erdgas, insbesondere von unter Druck stehendem Erdgas, das als Energieträger für Fahrzeuge, Flugzeuge, Schiffe und Arbeitsmaschinen jeder Art, wie bspw.

Flurförderzeuge, verwendet wird Erdgas, vorzugsweise in verdichtetem Zustand von bis zu 200 bar und mehr wird seit längerem als Energieträger für Fahrzeuge, Flugzeuge, Schiffe und Arbeitsmaschinen jeder Art, wie bspw. Flurförderzeuge, angeboten und verwendet. Die Speicherung des Erdgases an Bord der vorgenannten Verkehrsmittel bzw. Arbeitsmaschinen erfolgt im Regelfall in Druckbehältern bzw.-flaschen.

Erdgas besitzt im Gegensatz zu den Energieträgern Benzin und Diesel Vorzüge in den Bereichen Abgasreduzierung, Verbrauch sowie Preis.

Es bestehen jedoch gewisse Probleme beim Betrieb Erdgas-betriebener Motoren bzw.

Triebwerke ; insbesondere ist das Beschleunigungsvermögen von Fahrzeugen mit Erdgas-betriebenen Motoren nicht vergleichbar mit dem Beschleunigungsvermögen von Fahrzeuge mit Benzin-oder Diesel-betriebenen Motoren.

Die Ursache hierfür liegt im geringeren Energieinhalt des in den Motorbrennräumen erzeugten Erdgas-Luft-Gemisches und dem daraus resultierenden Drehmomentverlust.

Generell kann davon ausgegangen werden, dass Erdgas-betriebene Motoren ca. 10 % weniger Drehmoment aufweisen. In der gleichen Größenordnung bewegt sich der Leistungs-und Wirkungsgradverlust gegenüber Benzin-oder Diesel-betriebenen Motoren.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein gattungsgemäßes Verfahren anzugeben, das die vorgenannten Nachteile vermeidet und dadurch die Möglichkeit schafft, dem Energieträger Erdgas einen den bekannten Energieträgern vergleichbaren Energieinhalt zu geben.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein gattungsgemäßes Verfahren vorgeschlagen, das dadurch gekennzeichnet ist, dass dem Erdgas vor der Verbrennung wenigstens ein Zusatzstoff, der dem Erdgas eine zündverstärkende Eigenschaft verleiht, beigemischt wird.

Hierbei kommen als Zusatzstoffe vorzugsweise Wasserstoff oder Acetylen zur Anwendung.

Die in Frage kommenden Zusatzstoffe verleihen dem Erdgas eine zündverstärkende Eigenschaft. Diese hat zur Folge, dass das Erdgas-Luft-Gemisch im Motorenbrennraum schneller gezündet und dadurch eine Erhöhung des Drehmomentes, der Leistung sowie des Wirkungsgrades erzielt werden kann.

Eine Modifizierung der Erdgas-betriebenen Motoren und Triebwerke ist hierbei im Allgemeinen nicht erforderlich.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Erhöhen des Wirkungsgrades von Erdgas weiterbildend wird vorgeschlagen, dass der oder die Zusatzstoffe in flüssiger und/oder gasförmiger Form beigemischt werden, wobei im Regelfall die Beimischung des oder der Zusatzstoffe in gasförmiger Form erfolgt.

Vorzugsweise beträgt die Menge des bzw. der beigemischten Zusatzstoffe zwischen 1 und 10 Vol.-% der zu verbrennenden Erdgasmenge.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Erhöhen des Wirkungsgrades von Erdgas wird vorgeschlagen, dass der oder die Zusatzstoffe dem zu verbrennenden Erdgas unmittelbar vor dessen Verbrennung beigemischt werden.

Zusätzlich oder alternativ können-entsprechend einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens-der oder die Zusatzstoff dem Erdgas während dessen (Zwischen) Speicherung-bspw. in der Erdgasverdichterstation bzw. der Erdgas-Zapfsäule-beigemischt werden.

Denkbar ist femer, dass dem Erdgas während dessen (Zwischen) Speicherung ein erster Teil des Zusatzstoffes beigemischt wird, während der restliche Teil des Zusatzstoffes dem zu verbrennenden Erdgas unmittelbar vor dessen Verbrennung beigemischt wird.

Kommen wenigstens zwei unterschiedliche Zusatzstoffe zur Anwendung, so ist eine Verfahrensweise denkbar, gemäß der der erste Zusatzstoff dem Erdgas während dessen (Zwischen) Speicherung und der zweite Zusatzstoffe dem zu verbrennenden Erdgas unmittelbar vor dessen Verbrennung beigemischt wird.




 
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