DE2432955A1 - Verfahren zum unterirdischen speichern von schweren fluessigkeiten, wie schweroel - Google Patents
Verfahren zum unterirdischen speichern von schweren fluessigkeiten, wie schweroelInfo
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Description
PATENTANWALT
8 MÜNCHEN ?
TAL 18
RUF: 0811/294798
An «He . TELEQR.-ADRESSEi
Bundespatentbehörden PATENTDIENST
• München 2
8. Juli 1974 H/m
Societe Fran9aise de Stockage Geologique "Geostock",
Paris Defense, Prankreich
Verfahren zum unterirdischen Speichern von schweren Flüssigkeiten, wie Schweröl
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum unterirdischen Speichern und Entnehmen von schweren Flüssigkeiten, die,
wie Schweröl Nr. 2, bei gewöhnlichen Lagertemperaturen erstarren und eine kinematische Viskosität zwischen IiO und
380 Zentistokes bei 500C aufweisen.
Bei gewöhnlichen Temperaturen von 10 bis 200C steigt die
Viskosität von Schweröl beträchtlich an und es ist ein Erwärmen erforderlich, um es pumpfähig zu machen. Bei der
herkömmlichen Speicherung unter Luftzutritt wird diese Erwärmung in metallischen Behältern von mit Dampf, Wasser
oder Öl gespeisten Wärmetauschern, die fortwährend oder auch nur bei Gebrauch in Betrieb sein können, verwirklicht.
Bei der Untertagelagerung ist dagegen ein Anwärmen mit Hilfe von Rohrschlangen wegen der geometrischen Form des
Speiohers, der im allgemeinen von sehr langen, für Menschen
unzugänglichen Stollen gebildet wird und der übrigens sehr große Längen von Rohrschlangen erfordern würde, nicht anwendbar.
Außerdem würde eine fortwährende Aufrechterhaltung der Temperatur in diesen Rohrschlangen einen hohen Kostenaufwand
für diesen Energiebedarf erfordern. Beispielsweise
409885/0472
BANKt HYPO-BANK, ■ MÜNCHEN i,THEATINER$TR. 11, KONTO NR. J 4J7J7t - 2 -
POSTSCHECK-KONTO) MÜNCHEN 1(451
ist in der deutschen Patentschrift 1 033 139 bereits eine
Anwendung von Rohrschlangen zum Erwärmen von Lageröl beschrieben. Bei diesem bekannten System hat die Heizvorrichtung
die Aufgabe, das sich unter einer Heizölschicht eines Speicherbehälters befindende Wasser aufzuwärmen, das dann
die aufgenommene Wärme an das erstarrte Produkt überträgt.
Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber, ein verbessertes Verfahren zum Speichern und Erwärmen von erstarrenden Produkten
anzugeben, das vor allem wärmewirtschaftlich günstigere Ergebnisse erzielt.
Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung im wesentlichen ein Verfahren vor, bei dem mindestens eine erwärmte
Flüssigkeit in Zirkulation versetzt und diese Zirkulationsflüssigkeit mit der Oberfläche des erstarrten Produktes in
Kontakt gebracht wird, worauf dann das fortschreitend sich verflüssigende Produkt ausgetragen wird.
Ein bevorzugtes Verfahren zur Untertagespeicherung ist dadurch
gekennzeichnet, daß das Produkt, gegebenenfalls unter vorheriger Erwärmung in einer Reihe von parallelen unterirdischen
Stollen, die voneinander durch Zwischenwände getrennt sind, deren Bodenflächen sich auf gleicher etwa horizontaler
Ebene befinden, deren eine Enden verschließbar und deren andere Enden in einen gemeinsamen Zentralgang münden, gespeichert
und zum Erstarren gebracht wird und daß zur Entnahme des Produktes die warme Flüssigkeit durch die dem Zentralgang
gegenüberliegenden.Stollenenden eingeführt wird, zur
Wärmeabgabe über die Oberfläche des Produktes geleitet und das dadurch verflüssigte Produkt zum Zentralgang ausgeschwemmt
wird, worauf je nach Notwendigkeit das Produkt von der Flüssigkeit getrennt und abgepumpt wird.
Bei einer Abänderung dieses Verfahrens wird die zur Entnahme verwendete warme Flüssigkeit dem gespeicherten Produkt ent-
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noramen, d.h. die warme Flüssigkeit wird vom erwärmten, verflüssigten
Produkt selbst gebildet, wozu ein Teil dieses Produktes zirkuliert und zusätzlich erwärmt wird.
Vorteilhaft ist es jedoch, Warmwasser als Flüssigkeit zur
Entnahme des Produktes zu verwenden, insbesondere vorher angewärmtes Wasser, das sich dauernd als Unterwasser unterhalb
der Schicht des gespeicherten Produktes befindet. In diesem Falle ist das Warmwasser nicht mit dem gespeicherten
Produkt mischbar und es muß also für die Entnahme, beispielsweise durch Absetzen, vom flüssigen mitgenommenen
Produkt getrennt werden.
Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung. Es stellen dar:
Fig. i ein Schema eines Stollenspeichers im Horizontalschnitt,
Fig. 2 einen Vertikalschnitt durch ein Speioherschema,
Fig. 3 ein Schema eines Modells für Versuche zur Ausführung des Verfahrens und
Fig. k ein Diagramm der mit dem Modell gemäß Fig. 3 erzielten
Ergebnisse. 4
Die Figuren 1 und 2 zeigen ein Ausführungsbeispiel eines unterirdischen Speichers für Schweröl Nr. 2. Der Speicher
ist Untertage in einer Tiefe angeordnet, die mit den versohiedenen
notwendigen technischen, geotechnischen und wirtschaftlichen Einrichtungen erreichbar ist. Wie die
Fig. 1 zeigt, sind im Erdreich 1 eine Reihe paralleler Stollen, von denen in der Zeichnung drei dargestellt sind,
ausgebaut. Diese Stollen sind wiederum in Halbstollen 2a, 2b, 3a, 3b und ka und 4b unterteilt. An den einen Enden
(thematisch durch ein Kreuz dargestellt) sind die Stollen
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verschließbar, während alle ihre anderen Enden in einen gemeinsamen Zentralgang 5 einmünden. An der mit einem
Pfeil f bezeichneten Seite ist der Zentralgang 5 mit einem
Entnahmeschacht (Fig. 2) verbunden. Die Halbstollen stehen ebenfalls mit einem Entnahmestollen 6, der an seinem mit
dem Pfeil f' bezeichneten Ende in den Entnahmeschacht
(Fig. 2) mündet, in Verbindung. Die Stollen sind durch Stollen-Zwischenwände 7a, 7b, 8a, 8b usw., die dem Schutz
dienen, voneinander getrennt. Die Bodenflächen sämtlicher Stollen befinden sich auf gleicher etwa horizontaler Ebene.
Zum Füllen der Stollen wird erwärmtes Öl vom Entnahmeschacht mittels Pumpen in Pfeilrichtung f' in den Entnahmestollen
6 eingeführt. Das Öl verteilt sich dann auf die einzelnen Stollen 2a, 2b, 3a, 3b, 4a, 4b usw. durch die dem
Zentralgang 5 gegenüberliegenden Enden.
Unter normalen Verhältnissen beträgt die Temperatur in den Stollen etwa 10 bis 200C. Das warme Öl wird mit einer so
beträchtlichen Durchflußlexstung zugeführt, daß es genügend langsam abkühlt, um eine genügend niedrige Viskosität
von beispielsweise 300 cst bei 5O0C zu bewahren, damit es
sich auf der ganzen Stollenlänge mit horizontaler Oberfläche verteilen kann.
Sobald der Speicher voll ist, kann sich das Öl vollständig abkühlen, selbst dann, wenn es einer Kategorie mit einem
sehr hohen Erstarrungspunkt angehört. Diese Möglichkeit ist besonders im Fall einer Vorratsspeicherung interessant, die
dann kein Wärmeangebot erfordert, solange das Öl nicht entnommen werden soll, was mehrere Jahre dauern kann.
Dies bleibt auch interessant für den Fall einer Saisonspeicherung,
wo die Wiflflererwärmung nur wegen der gewünschten
Quantität und nur während der notwendigen Pumpzeiten durchgeführt wird.
Λ0988Β/0Α72 " 5 "
Der Wärmebedarf, der aufzuwenden ist, um die Wiedererwärmung einer gegebenen Menge zu erhalten, kann höher
sein als dieser, der bei einer permanenten Aufrechterhaltung der Temperatur notwendig ist. Jedoch ist die Anwärmeinrichtung
nur während eines kleinen Bruchteiles eines Jahres in Betrieb.
Ein weiterer Vorteil des Erstarrenlassens des gespeicherten
Produktes rührt davon her, daß, infolge eines geringen Wärmeverlustes an das Erdreich, sich um einen nicht erstarrten
Strang des Produktes eine isolierende Hülle des erstarrten Produktes bildet, daß die mittlere Temperatur
des Produktes niedrig ist und die mittlere Temperatur des Erdreichs niedrig bleibt, wodurch eine zusätzliche geomechanische
Beanspruchung der Ursprungsthermik im Erdreich gemindert wird. Dieser Vorteil kann für das Gestein, in
dem der Speicher ausgehöhlt ist, sehr wichtig sein; denn dann kann der Untertagespeicher tiefer angelegt werden,
wodurch eine dauernde Erwärmung nicht mehr erforderlich ist und es können die Zwischenwände zwischen den Stollen
vermindert und dadurch das Speichervolumen innerhalb eines gegebenen Umkreises erhöht werden.
Nachfolgend werden in Bezug auf Pig0 2 die Entnahmevorgänge
im einzelnen näher beschrieben. Die Fig. 2 stellt einen schematisierten Vertikalschnitt einer Anlage zur Durchführung
des Verfahrens dar.
Mit 9 ist der auf der rechten Seite der Zeichnung dargestellt©
Entnahmeschacht bezeichnet« 10 ist eine Zuführleitung
zum Einpumpen des erwärmtes Öles zum Speichern. Der Schacht 9 umfaßt gleichfalls ein® Entnahmeleitung 11,
durch di© äas Öl entnommen wird, und die beiden Wasserleitungen
12a und 12b. Die Leitung 12a wird benutzt während der Speicherung, die andere Leitung 12b dient 2um anfänglichen
Erwärmen des zu entnehmenden Produkte® und eine
Α0988Β/ΌΑ72 ,
— O —
Leitung 13 ist schließlich noch zum Einspeisen von Öl
zum Wieäererwärmen vorgesehen. Ein Kanal 35 ist noch zum
Einführen von Wasserdampf, wie nachher noch beschrieben wird, vorhanden. Im Schacht 9 sind außerdem noch alle
üblicherweise notwendigen Leitungen (Druckluft, Belüftung, usw.) untergebracht.
B±e Fig. 2 zeigt im unteren Abschnitt einen Speicherstollen
von der Art, wie er aus Fig. i zu sehen ist. In diesem Stollen 14 ist Öl gespeichert. Sein oberes Niveau ist
durch die Linie a-a dargestellt. Etwas Wasser kann aus dem Erdreich in die Stollen fließen. Falls der Druck des Wassers
im Erdreich größer ist als der des Öles im Speicher, dann hat letzterer den Druck der Atmosphäre annähernd erreicht.
Es soll möglichst undurchlässiges Erdreich gewählt werden, was aber nicht ganz erreichbar ist, weil eine gewisse
Wassermenge immer in den Speicher eindringen wird. Dieses Wasser fließt auf den Stollenboden und zum Bassin 15,
wo sich eine erste Absetzung vollzieht und dann in das Bassin 191 wo es einer zweiten Reinigung durch Absetzen unterworfen
wird. Von dort wird es, bei reinem Speicherbetrieb, durch die Leitungen 22 und 12a an die Erdoberfläche gefördert.
Das aus der Erde kommende Wasser rinnt auf dem Boden des erstarrten Produktes zusammen und entlang des Stollens
bis zum Bassin 151 in dem es gesammelt wird. Im Ausführungsbeispiel hat das Bassin 15 beispielsweise eine Länge von
etwa 1Om1 während die Stollen 14 eine Länge von 500m haben
können. Die Querschnitte der Stollen 14 können entsprechend der Natur des Erdreiches zwischen 50 und 400 m betragen.
Der Boden des Bassins 15 liegt tiefer als der des Stollens, so daß sich das Wasser dort sammeln und unterhalb der
Trennfläche zwischen Produkt und Wasser, die durch die Linie b-b dargestellt ist, absetzen kann. Im Bassin 15 befindet
sich eine Absaugpumpe 16, von der eine Pumpleitung 17 sich in zwei Abzweigleitungen 17a und 17b teilt, in denen
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die Ventile 18a bzw. 18b eingebaut sind. Die Leitung 17a
führt zum Absetzbassin 19. Das abgesetzte Wasser dieses Bassins wird durch eine Leitung 20 von einer Pumpe 21
angesaugt und in eine Leitung 22 gedrückt, die über die Ventile 22a und 22b mit den Kanälen 12a bzw. 12b in Verbindung
steht. Die Abzweigleitung 17b führt andererseits zu einem Wärmetauscher 23. Das in 23 angewärmte Wasser
strömt durch die Leitung 2k und gelangt in eine Hauptleitung
25, die die erwärmte Flüssigkeit bis zu dem Ende des
Stollens bei 25a, das vom Bassin 15 abgelegen ist, leitet.
Der Umlauf des Öles umfaßt eine Tauchpumpe 26 innerhalb des Speichers, von der eine AusstoOleitung 27 über ein Ventil
29 zu einem Separator 28 führt. An den Separator 28 sind zwei Leitungen angeschlossen, nämlich eine Nebenleitung
^9, die das eventuell vorhandene Absetzwasser aufnimmt und
zum Absetzbassin 19 leitet und der Hauptkanal 11, der zur
Entnahme des Öles dient. Das im Bassin 19 abgesetzte Öl wird durch die Leitung 30 zum Speicher zurückbefördert.
Im Falle einer Abänderung kann das mit 800C aus dem Bassin
15 abgesaugte erwärmte Öl zum Erwärmen des erstarrten
Öles in den Stollen, z.B. bis auf ^50C, verwendet werden.
Zu diesem Zweck umfaßt der Öl-Uinlauf eine Spezialeinrichtung
mit einem Separator 28 und mit der Möglichkeit, den Strom der Leitung 27 in seiner ganzen Menge wahlweise
auf zwei Abzweigungen zu verteilen.
Die erste Abzweigung, die nachfolgend beschrieben wird, führt einen Teil des Öles durch die Leitung 11 nach oben.
Die zweite Abzweigung führt nach den Ventilen 32 und 3^
seitlich in die Leitungen 33 und 25 ab, um in das geschlossene
Ende der Stollen einzumünden. Die auf diese Welse mit beispielsweise 800C zurücklaufende Menge ist
derart reguliert, daß z.B. bei 45°C eine Verflüssigung
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—· ö —
des zu entnehmenden Öles erreicht wird. Dazu ist es notwendig, daß das in der Leitung 10 vorhandene Ventil während
des Umlaufes des heißen Öles geschlossen sein muß.
Im Erwärmungskreislauf ist eine Leitung 35 für Wasserdampf
mit dem vorerwähnten Wärmetauscher 23 und einem anderen Wärmetauscher 36 für das Anwärmöl verbunden. Dies wird
durch die Leitung 13 in ein Reservoir 37 eingeführt. Durch eine Leitung 38 ist das Reservoir mit einer Wärmetauscherbatterie
39 verbunden. Diese ist innerhalb der Ölschicht im Speicher 14 angeordnet. Eine Austrittsleitung 40 führt
zu einer Pumpe 41, die das Strömungsmittel in den Wärmetauscher
36, der über einen Rücklauf 42 mit dem Reservoir
37 in Verbindung steht, pumpt.
Die Wirkungweise der beschriebenen schematisch dargestellten Einrichtung gemäß Fig. 2 zur Ölentnahme ist folgende:
Kurz vor dem Beginn des Entnahmebetriebes wird die Wärmetauscherbatterie
39 zum Anwärmen des Wassers und des Öles, das im Bassin 15 enthalten ist, in Betrieb genommen. Diese
Wärmetauscher arbeiten mit mineralischem Anwärmöl, das durch die Leitung 13 zugeführt wird und in einem geschlossenen
Kreislauf durch die Pumpen 51, den Wärmetauscher 36 und
das Reservoir 37 zirkuliert. Die Wärmetauscher 39 ermöglichen eine Temperatursteigerung des im Bassin vorhandenen
Öles von 15°C auf 70 bis 800C durchschnittlich.
Die Entnahme des schweren Öles Nr. 2 nach seiner Erwärmung
mit Hilfe eines Zirkulationsvorganges von Warmwasser bildet das Verfahren gemäß der Erfindung.
Während der Speicherung, d.h. zum Verflüssigen, des Produktes,
wird das im ersten Bassin 15 vorhandene Wasser in den Wärmetauschern 23 erwärmt und zu den geschlossenen
Enden der Stollen mittels der Leitung 25 zurückgeleitet.
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Von dort fließt es auf der Oberfläche des erstarrten Öles in Richtung des Hauptganges und des Bassins 15. Dieses
Warmwasser verflüssigt eine Oberschicht des Öles, das vom Warmwasser in Richtung Hauptgang und Bassin 15 ausgetragen
wird.
Diese Erwärmung durch das Wasser bringt den oberflächlichen
Teil des im Stollen gelagerten Öles auf eine Temperatur, die gerade genügt, daß es beispielsweise zum Bassin 15 abläuft.
Infolge der vorzeitigen Ingangsetzung der Wärmetauscher ist das Öl im Bassin 15 vollständig flüssig, wenn die Zirkulation
des Warmwassers beginnt. Das Gemisch Wasser-flüssiges Öl, das dort ankommt, trennt sich vollkommen. Die Länge
des Bassins ist so ausgelegt, daß das in Zwischenzeiten angesammelte Öl durch die Pumpen 26 abgesaugt und an die
Oberfläche befördert werden kann.
Das Stauvolumen des Wassers im Bassin 15 ist so festgelegt, daß stets eine genügende Menge vorhanden ist, um
den Zirkulationskreislauf voll zu sichern.
Um zu verhindern, daß am Anfang der Ölentnahme ein zu
großer Bedarf an Wasser und Wärme erforderlioh ist, kann
das Warmwasser auch nur durch einige Stollen oder nur durch den Anfang der Stollen in der Nähe des Bassins 15
geschickt werden«,
Das zum Erwärmen des Öles eingesetzt© Wasser wird durch
die Abzweigleitung 12b eines besonderen Behandlungskreislaufes
an die Oberfläche gefördert.
In einer Abänderung kann das erfindungsgemaße Verfahren
auefo mit ©inor anderen Yärmeflüssigkeit als Wasser ausge-
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führt werden. Dies kann in solchen Fällen interessant sein, wo aus irgendwelchen Gründen Wasser zur Erwärmung
des Produktes nicht zur Verfügung steht. In diesem Fall ist es vorteilhaft, einen Teil des Produktes, z.B. das Öl
selbst, als Wärmeflussigkeit zu verwenden, wie es in
Fig. 2 dargestellt ist.
Im allgemeinen wird man aber dem Warmwasser den Vorzug geben; denn bei sonst gleichen Verhältnissen ist der
Wärmeaustausch zwischen Warmwasser und dem Speicherprodukt etwa zehnmal höher als dieser zwischen Öl unddem Produkt.
Da das Wasser schwerer als Öl ist, setzt es sich fortwährend auf der erstarrten Oberfläche ab, wodurch der Wärmeübergang
noch gesteigert wird. Gleichwohl ist es gut, wenn zur Ölentnahme noch ein Umlauf des erwärmten Öles, insbesondere
dann, wenn der Warmwasserkreislauf außer Betrieb ist, aufrechterhalten werden kann.
Es ist festzustellen, daß die in Fig. 2 beschriebene Anlage
keine Leitungen oder Apparaturen in den Stollen vorsieht. Das Bassin 15 und die Einrichtungen zum Pumpen und
Erwärmen sind alle um den Boden des Schachtes herum angeordnet. Alle Leitungen und Ventile sind in den Entnahmestollen
untergebracht und gut erreichbar und zugänglich.
Die Fig. 3 zeigt schematisoh eine Modellanlage für Pilot-Versuche
des Verfahrens. Diese Versuchsreihe ist wesentlich zum Messen der Geschwindigkeit der Verflüssigung der
verschiedenen Produktqualitäten einschließlich des Schweröles Nr. 2 in Abhängigkeit des Durchsatzes und der Temperatur
des verwendeten Warmwassers an einem Modell.
Der Entnahmestollen (in Fig«, 2 mit 14 bezeichnet), ist durch
einen Teil 50 eines Behälters, der eine innere Platte 51 umfaßt, und das Bassin (in Fig. 2, Bezjigszeichen 15) durch K
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den restlichen Teil 52 des Behälters dargestellt.
Das erstarrte Öl 53 ist im Teil 50 gelagert. Zum Füllen
mit Öl wird über der Platte 51 eine vertikale bewegliche Wand 5^ aufgestellt. Sobald das Öl erstarrt ist, wird
diese Wand 5^ angehoben und das Öl bildet dann einen praktisch
festen Block 53· Die Höhe h dieses Blockes 53 ist
in der Zeichnung eingezeichnet. D-^e Oberfläche dieses
Blockes 53 ist durch die Linie a-a gekennzeichnet. Die Teile 50 und 52 des Behälters messen ungefähr 10m in der
Länge. Eine andere Trennplatte 55 im Teil 52 dient zum Absoheiden
des Wassers 56 vom entnommenen Öl 571 wie es nachher
noch zu sehen ist.
Auf der linken Seite der Fig. 3 über dem Block 53 ist eine Vorrichtung zum Einspeisen des Warmwassers in Form eines
Schauers vorgesehen. Der Wasserkreislauf umfaßt eine Pumpe 59, die mit einem Reservoir (nicht dargestellt) über die
Ventile 60 in den Leitungen 6l verbunden ist. In einer Leitung 62 wird eine Menge Q des Warmwassers der Schauervorrichtung
58 zugeführt. Eine Sonde 63 ist in die Leitung 62 zur Regelung der Temperatur eingebaut. Das im Teil 56 angesammelte
Wasser (annähernd die Menge Q), wird durch die Leitung 5^, ein Ventil 65, einen Wärmetauscher 66 und eine
Einrichtung 67 zur. Mengenmessung, schematisiert durch ein Venturi-Rohr, wieder zurückgeführt.
Das verflüssigte Öl (Menge q) "füllt den Teil 57 und wird
durch die Leitung 68 entnommen. Ein Gerät 69 mißt diese Menge q. Das Öl füllt den Auffangbehälter 70. Am unteren
Abschnitt des Behälters 70 ist ein Auslaß 71 für das restliche Wasser, das sich auf dem Boden dieses Behälters ansammelt,
vorgesehen. Desgleichen verbindet ein Rohr 72 den unteren Abschnitt des Behälters mit einer Leitung 6k des
Haupt-Rücklaufes des Wassers.
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Die in Fig. 3 dargestellte Anlage dient für Modellversuche
für das erfindungsgemäße Verfahren. Eine Menge Q
Warmwasser mit einer Temperatur Te wird durch die Leitung 62 und die Einrichtung 58 auf das erstarrte Öl 53 verteilt,
dessen oberes Niveau durch die Linie a-a dargestellt ist. Dieses Wasser fließt in Richtung des Behälterteiles
52 und gibt einen Teil seiner Wärme an das Öl ab, dessen Oberschicht sich dabei verflüssigt. Dieser flüssige
Anteil wird infolge der spezifischen Gewichtsdifferenzen auf der Oberfläche des Wassers ausgetragen und gelangt in
den Behälterteil 56, 57, in welchem die Menge Q Warmwasser
mit einer Temperatur Ts kleiner als Te und die Menge q des flüssigen Öles mit der Temperatur Ts aufgefangen werden.
Die Dimensionen der Teile 56 und 57 sind so berechnet, daß
die Rückhaltezeiten der Mischung Wasser-Öl ausreichend sind, um das Wasser und das Öl durch die senkrechte Wand 55 vollständig
voneinander zu trennen. Die Geschwindigkeit der Verflüssigung läßt sich durch die Größe -rr bestimmen, womit
die Veränderung der Höhe h des erstarrten Öles in Abhängigkeit der Zeit t dargestellt ist.
Die Fig. k zeigt ein Diagramm, auf dessen Abszisse die Temperatur
Te des Wassers am Eintritt in die Schauervorrichtung 58 und auf der Ordinate die Größe -rr in cm/h aufgetra-
dh gen sind, um die Veränderungen dieser Geschwindigkeit in Abhängigkeit von der Temperatur für eine Menge Q des
Wassers annähernd konstant und gleich mit 0,27 l/s zu zeigen. Es ist festzustellen, daß die Geschwindigkeit der
Verflüssigung in der Regel init der Temperatur des Wassers
steigt. Die Versuche an dem Modell der Fig. 3 demonstrieren die Möglichkeit der praktischen Anwendung des erfindungsgemäßen
Verfahrens.
Außer den vorbei achon erwähnten Vorteilen des Verfahrens
sind noch folgciHo zu berücksichtigen.
In der Praris ii «liese Speicherungsm' tUode für große
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von Schweröl, beispielsweise in der Ordnung von Millionen von Kubikmetern geeignet. Die Erfindung gewährleistet eine
Wirtschaftlichkeit von 20 bis kOfo auf die Gesamtinvestitionen
im Vergleich mit der traditionellen Übertage-Speicherung. Gegenüber der aktuellen Untertage-Speicherung
erreicht die erfindungsgemäße Speicherung viel niedrigere
Betriebskosten, denn sie erübrigt die Notwendigkeit eines dauernden Wärmeangebotes an das gespeicherte Produkt.
In Bezug auf die Umweltverhältnisse ist die Untertage-Speicherung der Übertage-Speicherung vorzuziehen. Das erfindungsgemäße
Verfahren gewährleistet auch eine absolute Sicherheit gegenüber Feuer. Selbst dann, wenn das gespeicherte
Produkt von einer Explosibnsquelle gefährdet ist, wird jeder Brand infolge des Luftmangels in den Stollen
sogleich gestoppt.
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Claims (7)
1. JVerfahren zum unterirdischen. Speichern von schweren
ei gewöhnlichen Temperaturen erstarrenden Produkten, wie
Schweröl Nr. 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des erstarrten Produktes mit mindestens einer zirkulierenden
warmen Flüssigkeit in Kontakt gebracht und das fortschreitend
sich verflüssigende Produkt abgepumpt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
das Produkt, gegebenenfalls unter vorheriger Erwärmung in einer Reihe von parallelen unterirdischen Stollen, die voneinander
duroh Zwischenwände getrennt sind, deren Bodenfläohen sioh auf gleicher etwa horizontaler Ebene befinden,
deren eine Enden verschließbar und deren andere Enden in einen gemeinsamen Zentralgang münden, gespeichert und
zum Erstarren gebracht wird und daß zur Entnahme des Produktes die warme Flüssigkeit durch die dem Zentralgang
gegenüberliegenden Stollenenden eingeführt wird, zur Wärmeabgabe über die Oberfläche des Produktes geleitet und das
dadurch verflüssigte Produkt zum Zentralgang ausgeschwemmt wird, worauf je nach Notwendigkeit das Produkt von der
Flüssigkeit getrennt und abgepumpt wird.
3. Verfahren nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Entnahme des Produktes Warmwasser verwendet
wird, das möglichst vorher angewärmt worden ist und das sich dauernd im unteren Teil des gespeicherten Produktes
befindet.
4. Verfahren naoh Anspruch 3, daduroh gekennzeichnet, daß
das Wasser beispielsweise durch Absetzen vom verflüssigten und zu entnehmenden Produkt getrennt wird.
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5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Entnahme verwendete warme Flüssigkeit vom gespeicherten
Produkt entnommen wird. d.h. diese Flüssigkeit vom Produkt selbst gebildet und hierzu dieser Teil
des Produktes erwärmt und zirkuliert wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß vor dem Entnahmevorgang mindestens ein Teil des gespeicherten Produktes und des gleichzeitig
gelagerten Wassers durch Wärmeaustausch mit einer getrennten in einem geschlossenen Kreislauf zirkulierenden Flüssigkeit
erwärmt wird, das Produkt in verflüssigtem Zustand in ein mit den Speicherstollen in Verbindung stehendes
Bassin gelangt, dann eine Aufwärraung erfährt und schließlich Übertage gepumpt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die warme Flüssigkeit nur in einigen Stollen mit dem gespeicherten
Produkt oder nur am Anfang der Stollen in unmittelbarer Nähe des Bassins zirkuliert wird.
0 9 8 B S / 0 <", 7 2
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DE2432955C3 DE2432955C3 (de) | 1980-11-06 |
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