PL162795B1 - przestrzeni podziemnej, zwlaszcza w kawernie PL PL PL PL PL - Google Patents

Abstract

1. Sposób usuwania wody i cieczy zawierajacych wode ze szlamu istniejacego w pustej przestrzeni podziemnej, zwlaszcza w kawernie, znamienny tym, ze do szlamu dodaje sie organiczna ciecz mieszajaca sie z woda, a utworzona w ten sposób mieszanine odprowadza sie z pustej przestrzeni. PL PL PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób usuwania wody i cieczy zawierających wodę ze szlamu istnlajĄceGO w pustej przestrzeni podziemnej, zwłaszcza w kawernie.

Podziemne puste przestrzenie, np. kawerny znajdujące się w wysadach solnych mogę być stosowane do składowania dużych ilości gazów, cieczy i innych substancji nadających się do składowania.

Kawerny wytwarza się w wysadzie solnym przez wyługowanie soli. Wtłacza się przy tym nieprzerwanie do wysadu solnego słodką wodę przez otwór wiertniczy, wskutek czego przez rozpuszczenie soli i wypłukanie powstałej solanki utworzona zostaje żądana pusta przestrzeń. Aby można było wykorzystywać powstałą przez ługowanie soli objętość kawerny do składowania /przechowywania/, solanka, po zakończeniu ługowania jest z kawerny usuwana. Przy sposobach stosowanych dla kawern gazowych, przy pierwszym napełnieniu kawerny gazem, pozostaje na dnie kawerny szlam składający się głównie z roztworu soli zewierającego wodę, którego powierzchnia i objętość zależy głównie od geometrycznych wymiarów kawerny i głębokości zabudowy ciągu do usuwania solanki.

Przy składowaniu ośrodka gazowego, np. gazu ziemnego, gaz wchodzi w kontakt ze swobodną powierzchnią szlamu i wzbogaca się w wodę względnie parę wodną. Przy dokonywanym następ nie wyprowadzaniu gazu, na skutek zawartej w nim wody wzgLądnla pary wodnej, może dojść do tworzenia się hydratów w otworze wiertniczym prowadzącym z pustej przestrzeni na powierzch

162 795 nię ziemi lub w dołączonej do niego gazowej sieci rozdzielczej* Aby temu zapobiec zmniejszeniu musi ulec pobierana ilość /w jednostce czasu/, aby w takim stopniu uniknąć ochłodzenia występującego przy rozprężaniu gazu, powodowanego zjawiskiem Jloul'a-Thmomson'a, że nie schodzi się poniżej punktu rosy dla pary wodnej. Jest to niekorzystne, gdyż składowany gaz potrzebny jest w dużych dawkach przede wszystkim dla pokrycia zapotrzebowania szczytowego w krótkich okresach czasu. W każdym przypadku gaz pochodzący ze składowisk w kawernach przed wprowadzeniem go do sieci rozdzielczej doprowadzającej gaz do odbiorców, musi być suszony sposobem wymagających znacznych technicznych nakładów.

Ponadto Jakość zmagazynowanego gazu może ulec pogorszeniu na skutek wchłoniętej wilgotności. Tak np. występowanie zwiększonej zawartości siarkowodoru w gazach ziemnych po pobraniu ich z kawern, sprowadza się do hydrolizy tlenosiarczku węgla, który spotyka się w wielu gezach ziemnych.

Aby zmniejszyć nakłady na tego rodzaju procesy suszenia próbowano uniknąć wzbogacania w modę lub parę wodną ośrodka gazowego zgromadzonego w kawernie, np. gazu ziemnego, w ten sposób, ze szlam w kawernie otrzymywał przykrycie, które hamowało przechodzenie wody ze szlamu do składowanego gazu lub możliwie całkowicie je eliminowało.

Wadą zastosowania warstw pokrywających w stanie stałym jest to, że ze względu na brak właściwości samonaprawiania skutek oddzielenia likwidowany jest przez tworzenie się szczelin lub rozbicie, na przykład przez uwalniające się ze ścian kawerny lub pustej przestrzeni i spadające odłamki skały lub soli.

Ciekłe lub plastyczne warstwy pokrywające posiadają wprawdzie własności samonaprawiające, nie nadają się jednak do tego aby zapobiec ustaleniu się równowagi termodynamicznej w podziemnej pustej przestrzeni. Takie warstwy pokrywające mogą wprawdzie spowodować spowolnienie dyfuzji wody ze szlamu do ośrodka składowanego w pustej przestrzeni, nie mogą jej jednak całkowicie zapobiec.

Zadaniem wynalazku jest znalezienie sposobu za pomocą którego woda lub ciecze zawierające wodę będą mogły być usunięte ze szlamu istniejącego w podziemnej pustej przestrzeni.

Zadanie to według wynalazku zostało rozwiązane przez to, że do szlamu dodaje się mieszającą się z wodą ciecz organiczną a utworzoną przez to mieszaninę odprowadza się z pustej przestrzeni.

Przez dodanie mieszającej się z wodą cieczy organicznej podnosi się swobodna powierzchnia szlamu /t.zw. zwierciadło/ w pustej przestrzeni tak wysoko, ze ponownie możliwe jest usuwanie cieczy szlamistej /np. przez wypieranie gazem/. Pozostające w kawernie resztki wody lub cieczy zawierającej wodę zostają więc rozcieńczone cieczą organiczną mieszającą się z wodą. Mieszanina zawierająca wodę usuwana jest z pustej przestrzeni wzgl. z kawerny. Przez ciągłe rozcieńczanie i usuwanie mieszaniny zawartość wody w podziemnych pustych przestrzeniach może być w ten sposób dowolnie zmniejszona.

Sposób może być przeprowadzany stopniowo, gdyż najpierw dodaje się mieszającą się z wodą organiczną ciecz a następnie powstałą mieszaninę odprowadza się. To dodawanie i następujące po nim odprowadzanie może być powtarzane wielokrotnie, aż uzyska się żądane odwodnienie szlamu w kawernie.

Sposób według wynalazku może być Jednak przeprowadzany również jako proces ciągły, jeżeli podczas dodawania mieszającej się z wodą, organicznej cieczy, powstająca mieszanina jest Jednocześnie odprowadzana. Tak więc np. pod koniec pierwszego napełnienie kawerny gazem, przy którym solanka wypierana jest gazem przez ciąg do usuwania solanki zabudowany tuz nad dnem kawerny, można dodawać stale mieszającą się z wodą, organiczną ciecz, a mieszaninę odprowadzać. Ciąg do usuwania solanki może być również wykorzystany do doprowadzania cieczy organicznej. Przez ponowne włączanie gazu mieszanina może być dowolnie często ponownie wydalana.

Według korzystnego przykładu wykonania wynalazku woda z odprowadzonej mieszaniny jest usuwane, a pozostający składnik mieszaniny dodawany jest ponownie do szlamu, względnie do mieszaniny pozostałej Jeszcze w szlamie. Zawierająca wodę, odprowadzana mieszanina może być zwykłymi sposobami, np. przez destylację, pozbawiona wody i zdolna do ponow4

162 795 nego zastosowania. Przy powtarzanym i stosowanym cięgle dodawaniu i odprowadzaniu coraz więcej wody usuwane jest ze szlamu. W końcu woda w szlamie zostaje całkowicie zastąpiona przez ciecz organiczną mieszającą się z wodę. Przechowywany gaz wchodzący w kontakt ze swobodną powierzchnię ze szlamem zawierającym teraz tylko organiczną ciecz, nie zawierający wody, przy ewentualnym poborze nie wymaga juz suszenia za pomocą kosztownych procesów suszenia.

Jako mieszająca się z wodą ciecz organiczna brane są pod uwagę przede wszystkim takie środki, które zawierają jedną lub wiele grup hydroksylowych, zwłaszcza alkohole. Można stosować alkohole jednowartościowe lub wielowartosciowe, nadają się również mieszaniny alkoholi. Korzystne są glikol etylenowy, glikol dwuetylenowy, glikol trójetylenowy, glikol czteroetylenowy, glikol pięcioetylenowy oraz wyższe, ciekłe glikole polietylenowe w zakresie ciężarów cząsteczkowych pomiędzy 200 i 600, gliceryna i metanol oraz ich mieszaniny.

Szczególnie korzystnymi z wielowartościowych alkoholi są glikol dwuetylenowy, glikol trój etylenowy i gliceryna oraz ich mieszaniny w dowolnym stosunku. Korzystnymi alkoholami jednowartościowymi są metanol i izopropanol.

Przy stosowaniu takich jednowartoścjowych alkoholi powstaje jeszcze ta korzyść, że po całkowitym zastąpieniu wody w szlamie przez dany alkohol, ten ostatni przez wyprowadzanie gazu ze składowiska, zostaje w krótkim czasie usunięty zupełnie z pustej przestrzeni na skutek przejścia w fazę gazową. W ten sposób uzyskuje się w pełni suchą i wolną od jakichkolwiek cieczy, podziemną pustą przestrzeń, która przede wszystkim interesująca jest pod względem technicznym dla składowania specjalnych odpadów. Przechodzący stale w fazę gazową jednowartościowy alkohol powiększa objętość gazu przeznaczonego do sprzedaży. Poza tym przez zredukowanie ciekłej objętości szlamu zwiększa się geometryczna objętość kawerny użytecznej do przechowywania gazu.

Ponadto zastosowanie jednowartościowego alkoholu jak np. metanol, ma tę zaletę, że Jego faza gazowa zawarta jest w wyprowadzanym /z kawerny/ gazie i w ten sposób tak zmienia temperaturę rosy gazu, że przy rozprężaniu gazu nie występuje oblodzenie i tworzenie się hydratów w rurociągach i armaturze przy magazynowaniu i w dołączonej gazowej sieci rozdzielczej .

Zastosowanie sposobu według wynalazku nie ogranicza się do kawern i wysadów solnych lecz może być stosowane we wszystkich zamkniętych, podziemnych pustych przestrzeniach, w których istnieje szlem zawierający wodę.

Claims (10)

1. Sposób usuwania wody i cieczy zawierających wodę ze szlamu istniejącego w pustej przestrzeni podziemnej, zwłaszcza w kawernie, znamienny tym, ze do szlamu dodaje się organiczny ciecz mieszającą się z wodą, a utworzoną w ten sposób mieszaninę odprowadza się z pustej przestrzeni.

2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że najpierw dodaje się organiczną ciecz mieszającą Się z wodę a potem odprowadza się powstałą mieszaninę.

3. Sposób według 2, znamienny tym, te dodawanie i następująca po nim odprowadzenie powtarza się wielokrotnie.

4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, te podczas dodawania organicznej cieczy mieszającej się z wodę odprowadza się jednocześnie powstałą mieszaninę.

5. Sposób według zastrz. 1 albo 2 albo 4, znamienny tym, że usuwa się wodę z odprowadzonej mieszaniny, a pozostałą część mieszaniny dodaje się do szlamu względnie do mieszaniny pozostałej Jeszcze w szlamie.

6. Sposób według zastrz. 1 albo 5, znamienny tym, że jako organiczną ciecz mieszającą się z wodą, stosuje się jednowodorotlenowy alkohol.

7. Sposób według zastrz. 1 albo 5, znamienny tym, ze jako organiczną ciecz miaszającĄ się z wodą, stosuje się mieszaninę jednowodorotlenowych alkoholi.

8. Sposób według zastrz. 1 albo 5, znamienny tym, że jako organiczną ciecz mieszającą się z wodą stosuje się wlalowodorotLanowy alkohol.

9. Sposób według zastrz. 1 albo 5, znamienny tym, że jako organiczną ciecz mieszejącą się z wodą stosuje się mieszaninę wieLowodorotlenowych alkoholi.

10. Sposób według zastrz. 1 albo 5, znamienny tym, że jako organiczną ciecz mieszającą się z wodą stosuje się mieszaninę jedno- i wielowodorotlenowych alkoholi.