CH641888A5

CH641888A5 - Method of extracting gases from containers

Info

Publication number: CH641888A5
Application number: CH1067779A
Authority: CH
Inventors: Helmut Dipl Ing Meinass; Lukas Koegel; Bernhard Dipl Ing Volz
Original assignee: Linde Ag
Priority date: 1978-11-30
Filing date: 1979-11-30
Publication date: 1984-03-15
Also published as: ATA83079A; AT364344B; FR2443017B1; BE880342A; FR2443017A1; NL7908699A; DE2851862A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entnahme von Gasen aus in einem Raum gelagerten Behältern, in denen die Gase zusammen mit einem in einer porösen Masse verteilten Lösungsmittel unter Druck gespeichert sind. The invention relates to a method for removing gases from containers stored in a room, in which the gases are stored under pressure together with a solvent distributed in a porous mass.

Ein derartiges Verfahren ist durch die DE-OS 26 50 880 bekannt. Um eine bestimmte Entnahmemenge an gespeichertem Gas garantieren zu können, werden dabei die Behälter in beheizten Transportbehältern (Containern) oder in ortsgebundenen Räumen aufgestellt. Mit Hilfe einer Temperaturregeleinrichtung wird innerhalb der beheizten Container bzw. Räume eine bestimmte Solltemperatur eingehalten. Dieser Temperatursollwert bleibt allerdings während der gesamten Entleerungszeit konstant. Da unter den Aspekten geringer Lösungsmittelverluste geringer Heizkosten und hoher Sicherheit eine möglichst niedrige Temperatur, hinsichtlich der Garantie einer bestimmten Entnahmemenge pro Zeiteinheit und einer weitgehenden Entleerung der Behälter aber eine möglichst hohe Temperatur wünschenswert ist, kann eine konstante Raumtemperatur nur einen Kompromiss darstellen. Such a method is known from DE-OS 26 50 880. In order to be able to guarantee a specific withdrawal quantity of stored gas, the containers are placed in heated transport containers (containers) or in localized rooms. With the help of a temperature control device, a certain target temperature is maintained within the heated containers or rooms. However, this temperature setpoint remains constant during the entire emptying time. Since, from the point of view of low solvent losses, low heating costs and high safety, the lowest possible temperature is desirable, but with regard to guaranteeing a certain withdrawal quantity per unit of time and extensive emptying of the containers, the highest possible temperature is desirable.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu entwickeln, das eine optimale Entnahme von Gasen aus Behältern mit geringen Verlusten an Lösungsmittel, geringen Heizkosten und hoher Sicherheit ermöglicht. The invention is therefore based on the object of developing a method which enables optimal removal of gases from containers with low solvent losses, low heating costs and high security.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die Temperatur des Raumes in Abhängigkeit vom Druck s in den Behältern geregelt wird. This object is achieved according to the invention in that the temperature of the room is regulated as a function of the pressure s in the containers.

Erfindungsgemäss wird die Temperatur des Raumes, in dem die Behälter für die unter Druck gespeicherten Gase gelagert werden, nicht auf einem konstanten Niveau gehalten, sondern vielmehr den durch die augenblicklichen Druckver-lo hältnisse in den Behältern bestimmten Bedingungen ange-passt. Insbesondere ist bei vollen Behältern eine niedrige Raumtemperatur, mit sinkendem Druck in den Behältern jedoch eine höhere Raumtemperatur günstig. Da eine niedere Raumtemperatur bei einem vollen Behälter auch einen gerin-15 geren Behälterdruck bewirkt, ist mit diesem Verfahrensschritt nicht nur ein hoher Sicherheitsfaktor für die Lagerung der Gase gewährleistet, sondern auch ein minimaler Verlust an dampfförmigem, bzw. flüssigem Lösungsmittel. Waren bisher Hochdruckleitungen, die die unter Druck stehenden Gase 20 von den Behältern zur Verbrauchsstelle leiten, im Freien verlegt, so war es erforderlich, diese Leitungen mit einer Isolierung zu umgeben und mit einer Begleitheizung auszurüsten. Diese Massnahme sollte bei niedrigen Aussentemperaturen eine Verflüssigung der unter hohem Druck stehenden Gase in 25 den Leitungen verhindern. Die Gefahr einer Verflüssigung bestand immer, wenn die Gasentnahme längere Zeit unterbrochen wurde. Erfindungsgemäss wird jedoch bei vollen Behältern die Temperatur des Raumes bzw. des Containers auf einem niedrigen Niveau gehalten und somit der Druck in den so Behältern gesenkt, so dass eine Verflüssigung von Gasen in den im Freien verlegten Leitungen nicht mehr erfolgt und die Kosten für die Einrichtung und den Betrieb einer Begleitheizung eingespart werden können. According to the invention, the temperature of the room in which the containers for the gases stored under pressure are stored is not kept at a constant level, but rather is adapted to the conditions determined by the current pressure conditions in the containers. In particular, a low room temperature is favorable for full containers, but a higher room temperature is favorable with falling pressure in the containers. Since a low room temperature also results in a lower tank pressure for a full tank, this process step not only ensures a high safety factor for the storage of the gases, but also a minimal loss of vaporous or liquid solvent. Previously, high-pressure lines, which conduct the pressurized gases 20 from the containers to the point of consumption, were laid outdoors, it was necessary to surround these lines with insulation and to equip them with trace heating. This measure should prevent liquefaction of the gases under high pressure in the pipes at low outside temperatures. There was always a risk of liquefaction if gas extraction was interrupted for a long time. According to the invention, however, the temperature of the room or the container is kept at a low level when the containers are full, and thus the pressure in the containers is reduced, so that liquefaction of gases in the pipes laid outdoors is no longer carried out and the costs for the installation and the operation of trace heating can be saved.

35 Durch die Temperaturabsenkung bei hohem Druck in den Behältern werden Heizkosten eingespart im Vergleich zu bisherigen Verfahren. Nach der vorgeschlagenen Verfahrensweise wird die Temperatur des Lagerraumes mit zunehmender Entleerung der Behälter erhöht. Bei fallendem Behälter-40 druck würde durch die ansteigende Löslichkeit des Gases im Lösungsmittel weniger Gas pro Zeit entnommen werden können. Diesem Effekt wird durch die Temperaturanhebungim Raum und damit in den Behältern entgegengewirkt. Dadurch ist über einen längeren Zeitraum als bisher eine bestimmte 45 Entnahmemenge pro Zeiteinheit garantiert. Darüber hinaus lassen sich die in den Behältern verbleibenden Restgasmengen auf ein Minimum reduzieren, denn bei einer höheren Behältertemperatur ist bei gleichem Entnahme-Enddruck die Entleerung aufgrund der geringeren Löslichkeit des Gases im Lö-50 sungsmittel besser. 35 By lowering the temperature at high pressure in the tanks, heating costs are saved compared to previous processes. According to the proposed procedure, the temperature of the storage room is increased with increasing emptying of the containers. If the tank pressure fell, the increasing solubility of the gas in the solvent would allow less gas to be withdrawn per time. This effect is counteracted by the temperature increase in the room and thus in the containers. This guarantees a certain amount of 45 withdrawals per unit of time over a longer period than before. In addition, the residual gas quantities remaining in the containers can be reduced to a minimum, because at a higher container temperature with the same final discharge pressure, emptying is better due to the lower solubility of the gas in the solvent.

In einer Ausgestaltung des Erfindungsgedankens wird die Raumtemperatur mit sinkendem Druck erhöht, so dass jede Änderung des Behälterdruckes eine Anpassung der Raumtemperatur zur Folge hat. In one embodiment of the inventive concept, the room temperature is increased as the pressure drops, so that any change in the container pressure results in an adaptation of the room temperature.

55 In einer besonders heizkostengünstigen Verfahrensweise wird der Raum, in dem sich die zur Gasentnahme vorgesehenen Behälter befinden, oberhalb eines definierten Behälterdruckes nicht beheizt. Dazu wird der Druck in der Entnahmeleitung gemessen und die Raumheizung unterhalb des defigo nierten Druckes ein- und oberhalb dieses Druckes ausgeschaltet. Grundsätzlich ist es möglich, die Raumtemperatur, die unterhalb des definierten Druckniveaus durch Einschalten der Raumheizung erhöht wird, nach einem druckabhängigen Temperatursollwert zu regeln. Eine besonders einfache, je-65 doch für den üblichen Anwendungsfall ausreichende Regelung ergibt sich, wenn die Temperatur des Raumes unterhalb des gewählten Druckes nur in Abhängigkeit eines konstanten Sollwertes reguliert wird. 55 In a method that is particularly economical in terms of heating, the space in which the containers intended for gas extraction are located is not heated above a defined container pressure. For this purpose, the pressure in the sampling line is measured and the room heating is switched on below the defined pressure and switched off above this pressure. In principle, it is possible to regulate the room temperature, which is increased below the defined pressure level by switching on the room heating, according to a pressure-dependent temperature setpoint. A particularly simple regulation, which is sufficient for the usual application, is obtained if the temperature of the room below the selected pressure is regulated only as a function of a constant setpoint.

3 641888 3 641888

In einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens eine pneumatische Regeleinheit 10 angebracht, die einerseits befinden sich mehrere Behälter in einem Raum, der durch die Sollwertsignale eines Sollwertgebers 6 und andererseits eine Heizvorrichtung erwärmt wird. Zur Regelung der Raum- Istwertsignale registriert, die in einem Istwertgeber 8 in Ab-temperatur dienen ein Sollwertgeber sowie ein raumtempera- hängigkeit von der mit einem Temperaturfühler 9 bestimmten turgesteuerter Istwertgeber und eine mit beiden Gebern ver- $ Raumtemperatur gebildet werden. Darüber hinaus wird die bundene Regeleinheit. Eine Differenz zwischen gemessenem Regeleinheit 10 über eine Leitung 11 mit Instrumentenluft Istwertsignal und vorgesehenem Sollwertsignal, die durch versorgt. Aufgrund eines Vergleiches von Istwert- und Soll-Vergleich in der Regeleinheit ermittelt wird, wird in eine Stell- wertsignal wird ein Regelsignal gebildet und in einen entspre-grösse umgesetzt, durch die die Heizleistung und damit die chenden Stelldruck in Leitung 12 umgesetzt. Leitung 12 ist Raumtemperatur in Richtung des Sollwertes geändert werden io mit einem Stellglied 13 in der Vorlaufleitung 14 einer mit ei-kann. Bei Verwendung einer pneumatisch arbeitenden Regel- nem Fluid beheizten Heizeinrichtung 2 verbunden. Dem einheit dient als Stellgrösse der Druck eines Fluids, der in der Druck der Luft in Leitung 12 entsprechend wird durch das Regeleinheit in Abhängigkeit von der Differenz der beiden Stellglied 13 die Durchflussrate des Fluids und damit die Gebersignale eingestellt wird und auf ein Stellglied in der Ver- Heizleistung der Heizeinrichtung 2 eingestellt. In a device for carrying out the method, a pneumatic control unit 10 is attached, on the one hand there are several containers in a room which is heated by the setpoint signals of a setpoint generator 6 and on the other hand a heating device. To regulate the actual room value signals registered, which are used in an actual temperature sensor 8 in down temperature, a setpoint sensor and a room temperature dependency are formed by the door-controlled actual value sensor determined with a temperature sensor 9 and a room temperature measured with both sensors. In addition, the tied control unit. A difference between the measured control unit 10 via a line 11 with the instrument air actual value signal and the intended setpoint signal, which is supplied by. Based on a comparison of the actual value and target comparison in the control unit, a control signal is formed into a control value signal and converted into a corresponding value by means of which the heating power and thus the correct control pressure in line 12 are converted. Line 12 is room temperature can be changed in the direction of the setpoint io with an actuator 13 in the flow line 14 one with ei-can. When using a pneumatically operating control fluid heated heater 2 connected. The unit serves as the manipulated variable, the pressure of a fluid, which is set in the pressure of the air in line 12 by the control unit as a function of the difference between the two actuators 13, the flow rate of the fluid and thus the transmitter signals and is set to an actuator in the ver - Heating output of heating device 2 set.

sorgungsleitung für die Heizeinrichtung einwirkt. 15 Ausserdem kann in der Entnahmeleitung 4 eine druckge- supply line for the heating device. 15 In addition, a pressure-

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der vorgeschlagenen steuerte Drosseleinrichtung 5 angeordnet sein, deren Aufgabe Vorrichtung, bei der der Temperatursollwert druckabhängig es ist, bei vollen Behältern 3 eine unerwünscht hohe Entnah-ermittelt wird, registriert der Sollwertgeber die Messsignale memenge zu verhindern und damit die Gefahr von Lösungs-eines Druckfühlers, der in einer die Behälter verbindenden mittelaustritt zu mindern. In an advantageous embodiment of the proposed controlled throttle device 5, the task of which device, in which the temperature setpoint is pressure-dependent, an undesirably high removal is determined when the containers 3 are full, the setpoint transmitter registers the measurement signals to prevent them and thus the risk of a solution -A pressure sensor that reduces in a central outlet connecting the container.

Entnahmeleitung angeordnet ist. Im Sollwertgeber wird das 20 Gemäss Figur 1 ist in der Entnahmeleitung 4 weiterhin ein Messsignal in ein für die Regeleinheit verwendbares Signal Druckfühler 7 eingebaut, durch den der Druck in der Entnah-umgeformt und so die Solltemperatur mit abnehmendem meleitung 4 bestimmt und im Sollwertgeber 6 in einen Soll- Extraction line is arranged. In accordance with FIG. 1, a measurement signal is also installed in the extraction line 4 in a signal pressure sensor 7 that can be used for the control unit, by means of which the pressure in the extraction is converted and thus the setpoint temperature is determined with decreasing signal line 4 and in the setpoint generator 6 in a target

Druck erhöht. wert für die Raumtemperatur, die die besten Entnahmebedin- Pressure increased. value for the room temperature, which is the best

In einer weiteren Ausgestaltung des Erfindungsgedankens gungen beim vorliegenden Druck bietet, umgewandelt wird, ist bei Verwendung einer pneumatischen Regeleinheit in der 25 Dieser Sollwert wird im Regler 10 mit dem durch Tempera-Leitung, über die die Regeleinheit mit Fluid versorgt wird, ein turfühler 9 tatsächlich gemessenen und im Istwertgeber 8 um-Stellventil angeordnet, das in Abhängigkeit vom Druck in der gewandelten Wert für die Raumtemperatur verglichen. Bei ei-Entnahmeleitung schaltet. Auf diese Weise kann bei einem ner Differenz zwischen Sollwert- und Istwert kann dann über sehr hohen Druck in der Entnahmeleitung die Versorgung der die mit Druckluft versorgte Regeleinheit 10 der Öffnungspneumatisch arbeitenden Regeleinheit mit Fluid und dadurch 30 querschnitt des Stellgliedes 13 und damit die Durchflussrate die Beheizung des Raumes unterbrochen werden. Sinkt der des Heizmediums bzw. die Heizleistung geregelt werden. Als Druck unter einen eingestellten Wert, öffnet das Stellventil Stellgrösse der Regeleinheit dient der Druck der Luft in Lei-und die Raumtemperatur wird in der geschilderten Weise . tung 12. Bei dieser Verfahrensweise bedingt jede Druckände-druckabhängig oder in Abhängigkeit eines konstanten Tem- rung in den Behältern auch eine Änderung der Heizleistung, peratursollwertes geregelt. 35 Beginnend bei einer niedrigen Temperatur und hohem Druck In a further embodiment of the inventive concept, the present pressure is converted, is using a pneumatic control unit in the 25th This setpoint is in the controller 10 with the through temperature line, through which the control unit is supplied with fluid, a door sensor 9 actually measured and arranged in the actual value transmitter 8 um control valve, which is compared depending on the pressure in the converted value for the room temperature. With egg withdrawal line switches. In this way, if there is a difference between the setpoint value and the actual value, the supply to the control unit 10 of the opening-pneumatically operating control unit, which is supplied with compressed air, can be supplied with fluid and thus the cross-section of the actuator 13 and thus the flow rate of the heating via very high pressure in the extraction line of the room are interrupted. If the heating medium or the heating output drops. As a pressure below a set value, the control valve opens the manipulated variable of the control unit, the pressure of the air in Lei and the room temperature is in the manner described. With this procedure, every pressure change, depending on the pressure or depending on a constant temperature in the tanks, also means a change in the heating output, temperature setpoint regulated. 35 Starting at a low temperature and high pressure

Ein Vorteil dieser Betriebsweise ist der, dass Verluste des im Behälter, wird die Temperatur im Behälter bei abnehmen-unter Druck stehenden Fluids durch Undichtigkeiten im Re- dem Druck stetig erhöht. One advantage of this mode of operation is that losses in the container, the temperature in the container with decreasing pressurized fluids is constantly increased by leaks in the reed pressure.

gelkreis vermieden werden, wenn die Regeleinheit oberhalb Gemäss Figur 2 ist in Leitung 11 ein Stellventil 15 einge- circuit can be avoided if the control unit is located above line 2, a control valve 15 is in line 11

des eingestellten Druckes nicht in Betrieb ist. baut, mit dem die Zufuhr von Druckluft zur Regeleinheit 10 of the set pressure is not in operation. builds with which the supply of compressed air to the control unit 10th

Besonders einfach kann das Stellventil in Entnahmeein- 40 unterbrochen werden kann. Das Stellventil ist über ein Kopprichtungen betätigt werden, die mit einer druckgesteuerten lungsglied 16 mit dem Ventil 18 einer druckgesteuerten Dros-Drosseleinrichtung gerüstet sind. Mit dieser Einrichtung wird seleinrichtung 5 verbunden. The control valve can be interrupted in a particularly simple manner. The control valve can be actuated via a coupling device which is equipped with a pressure-controlled control element 16 with the valve 18 of a pressure-controlled throttle device. Seleinrichtung 5 is connected to this device.

die Gasentnahme bei einem hohen Druck im Behälter unter Die Regelung der Raumtemperatur geschieht in diesem the gas withdrawal at a high pressure in the container under the regulation of the room temperature takes place in this

Zwischenschaltung eines Strömungswiderstandes gedrosselt Ausführungsbeispiel folgendermassen: In den Raum 1 wer-durchgeführt und die Stellung des Strömungswiderstandes 45 den die Behälter 3 bei Umgebungstemperatur aufgestellt und druckabhängig gesteuert. Eine geeignete druckgesteuerte an die Entnahmeleitung 4 angeschlossen. In den vollen Behäl- Interposition of a flow resistance throttled embodiment as follows: In the room 1 who performed and the position of the flow resistance 45 that the container 3 set up at ambient temperature and controlled depending on pressure. A suitable pressure-controlled is connected to the extraction line 4. In the full container

Drosseleinrichtung besteht im wesentlichen aus einem bei ho- tern soll ein Druck herrschen, der über dem in der druckge-hem Druck schliessenden Ventil, dem in einer Bypassleitung steuerten Drosseleinrichtung 5 eingestellten Druck liegt. Die eine Drossel parallel geschaltet ist. Mit diesem Ventil kann Drosseleinrichtung schaltet demnach auf «Bypass», d.h. Ven-das Stellventil der Heizregelung über ein mechanisches Kopp-50 til 18 wird geschlossen. Gleichzeitig wird das Stellventil 15 lungsglied verbunden werden, so dass bei geschlossenem Ven- über das Kopplungsglied 16 geschlossen. Der Gasstrom geht til auch das Stellventil geschlossen ist. nur noch durch die Drossel. Auf diese Weise wird die Rege- The throttle device essentially consists of a pressure which should be at high, which is above the valve which closes in the pressure-sensitive pressure, the pressure set in a bypass line, the throttle device 5. One choke is connected in parallel. With this valve, throttle device can switch to «bypass», i.e. The control valve of the heating control via a mechanical coupling 50 to 18 is closed. At the same time, the control valve 15 will be connected to the control element, so that when the valve is closed, the coupling element 16 closes. The gas flow til the control valve is closed. only through the throttle. In this way the rain

Anhand schematischer Skizzen sollen im folgenden zwei lung der Raumheizung unterbrochen und Stellglied 13 in der Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemässen Vorrichtung Vorlaufleitung 14 geschlossen. Somit wird Raum 1 nicht bebeschrieben und ihre Funktionsweise erläutert werden: 55 heizt. Sinkt der Behälterdruck unter den in der druckgesteuer-Es zeigen: ten Drosseleinrichtung 5 eingestellten Wert, wird das Ventil Based on schematic sketches, two room heating systems are to be interrupted in the following and actuator 13 in the exemplary embodiment of a device according to the invention is closed supply line 14. Room 1 is therefore not described and its mode of operation is explained: 55 heats. If the tank pressure drops below the value set in the pressure control It shows: throttle device 5, the valve will

Figur 1 eine Ausführungsform, bei der die Raumtempera- 18 und über das Kopplungsglied 16 das Stellventil 15 in Lei-tur mit sinkendem Druck stetig erhöht werden kann, tung 11 geöffnet. Dadurch wird die Temperaturregelung und 1 shows an embodiment in which the room temperature 18 and, via the coupling member 16, the control valve 15 can be increased continuously in line with falling pressure, device 11 opened. This will control the temperature and

Figur 2 eine Ausführungsform, bei der der Raum nur un- damit auch die Beheizung des Raumes 1 wieder in Gang ge-terhalb eines einstellbaren Druckes in den Behältern beheizt 60 setzt. Am Kopplungsglied 16 bzw. Stellventil 15 können evtl. wird. Schaltspieleinstellungen vorgenommen werden. In diesem FIG. 2 shows an embodiment in which the room only starts heating 60 of the room 1 again, thus heating the room 1 below an adjustable pressure. At the coupling member 16 or control valve 15 may possibly. Switching cycle settings can be made. In this

Beiden Ausführungsformen ist gemeinsam, dass mehrere Ausführungsbeispiel ist Sollwertgeber 6 nicht mit einem Behälter 3 in einem Raum 1 mit einer durchlöcherten Boden- Druckfühler verbunden. Die Temperatur des Raumes wird -platte 20, unter der sich eine Heizvorrichtung 2 befindet, auf- so die Temperaturregelung eingeschaltet ist - in Abhängigkeit gestellt sind. Mehrere Behälter sind an eine gemeinsame Ent- 65 eines konstanten Sollwertes geregelt. Both embodiments have in common that several exemplary embodiment is setpoint generator 6 is not connected to a container 3 in a room 1 with a perforated floor pressure sensor. The temperature of the room is made dependent on the plate 20 under which a heating device 2 is located, so that the temperature control is switched on. Several containers are regulated to a common setpoint 65.

nahmeleitung 4 angeschlossen. Innerhalb des Raumes 1 ist Local line 4 connected. Inside the room is 1

C C.

1 Blatt Zeichnungen 1 sheet of drawings

Claims

641888 PATENT CLAIMS

1. A method for removing gases from containers stored in a room, in which the gases are stored under pressure together with a solvent distributed in a porous mass, characterized in that the temperature of the room (1) in dependence on the pressure in the containers (3) is regulated.

2. The method according to claim 1, characterized in that the room temperature is increased with falling pressure in the containers.

3. The method according to claim 1 for covering a constant gas requirement, characterized in that the room temperature is increased as soon as the pressure in the containers has dropped below a pressure level which in turn is higher than the pressure at which the containers no longer have gas in one the amount covering the gas requirement can be taken.

4. The method according to claim 3, characterized in that the temperature below the pressure level is controlled as a function of a constant target value.

5. Device for performing the method according to one of claims 1 to 4 with a plurality of containers (3), which are located in a room (1) with a heating device (2), characterized by a setpoint generator (6) for the room temperature, a room temperature-controlled Actual value transmitter (8) and a control unit (10) connected to the setpoint transmitter and the actual value transmitter, which is connected via a line (12) to an actuator (13) in the supply line (14) of the heating device (2).

6. The device according to claim 5, characterized by a pneumatic control unit (10) to which a further line (11) for a fluid is connected.

7. Device according to one of claims 5 or 6, characterized by a pressure sensor (7) connected to the setpoint device (6), which is arranged in a removal line (4) connecting the containers (3).

8. The device according to claim 6, characterized by a depending on the pressure in the extraction line (4) reacting control valve (15) in the line (11).

9. The device according to claim 8, characterized in that the control valve (15) is connected via a mechanical coupling member (16) to a valve (18) which closes above an adjustable pressure and to which a bypass line with a throttle (17). is connected in parallel.