DE102019212935A1

DE102019212935A1 - Mobile Kraftstoffgewinnung

Info

Publication number: DE102019212935A1
Application number: DE102019212935.8A
Authority: DE
Inventors: Christian Hüttl; Stefan Lösche
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2019-08-28
Filing date: 2019-08-28
Publication date: 2021-03-04

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (1) zur Gewinnung eines Kraftstoffs durch thermische Aufbereitung von Rohöl, umfassend einen Dieselgenerator (2) mit einem Dieselmotor (3) und einem Generator (4), eine Destillationseinrichtung (5) zur Destillation eines Kraftstoffs aus Rohöl, einen Wärmeübertrager (6) zum Übertragen von Abwärme des Dieselmotors (3) auf das Rohöl und eine Kraftstoffleitung (7), die einen ersten Ausgang (8) der Destillationseinrichtung (5) zur Destillation eines Kraftstoffs mit dem Dieselmotor (3) verbindet, wobei der Dieselgenerator (2) und die Destillationseinrichtung (5) eine transportable Funktionseinheit (9) bilden. Die Erfindung betrifft ferner eine Anlage (11) umfassend eine solche Vorrichtung (1) sowie ein entsprechendes Verfahren zur Gewinnung eines Kraftstoffs durch thermische Aufbereitung von Rohöl.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Gewinnung eines Kraftstoffs durch thermische Aufbereitung von Rohöl unter Verwendung der Abwärme eines Dieselmotors, eine Anlage umfassend diese Vorrichtung sowie ein entsprechendes Verfahren.
In schwer zugänglichen Regionen, in denen Erdöl gefördert wird (z.B. im Dschungel), muss der komplette Strombedarf für Komponenten (z.B. Pumpen/Werkzeug/Radlader etc.) über Dieselgeneratoren erzeugt werden bzw. Diesel bereitgestellt werden.
Typischerweise wird der benötigte Dieselkraftstoff mittels LKWs teilweise über weite Strecken angeliefert. Aufgrund der meist schlechten Straßenverhältnisse ist das mühsam, aufwendig, nicht selten auch riskant und somit vergleichsweise teuer.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine sichere und kostengünstige Vorrichtung bereitzustellen, um auch in schwer zugänglichen Regionen verlässlich Strom zur Verfügung stellen zu können. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine Anlage bereitzustellen, in der eine solche Vorrichtung sinnvoll eingesetzt werden kann. Ferner ist es Aufgabe der Erfindung, ein entsprechendes Verfahren anzugeben.
Die Erfindung löst die auf eine in schwer zugänglichen Regionen verlässlich Strom zur Verfügung stellende Vorrichtung gerichtete Aufgabe, indem sie vorsieht, dass bei einer derartigen Vorrichtung zur Gewinnung eines Kraftstoffs durch thermische Aufbereitung von Rohöl, umfassend einen Dieselgenerator mit einem Dieselmotor und einem Generator, eine Destillationseinrichtung zur Destillation eines Kraftstoffs aus Rohöl, ferner ein Wärmeübertrager zum Übertragen von Abwärme des Dieselmotors auf das Rohöl umfasst ist, sowie eine Kraftstoffleitung, die einen ersten Ausgang der Destillationseinrichtung zur Destillation eines Kraftstoffs mit dem Dieselmotor verbindet, wobei der Dieselgenerator und die Destillationseinrichtung eine transportable Funktionseinheit bilden.
Gemäß der Erfindung lässt sich somit unter Verwendung der Abwärme des Dieselgenerators aus vorhandenem Rohöl ein Dieselähnlicher Kraftstoff durch Destillation/Verdampfung erzeugen. Mit diesem Kraftstoff kann dann der Bedarf an Diesel substituiert werden. Es entfällt der aufwendige Transport des Dieselkraftstoffs in entlegene Regionen zu den Dieselgeneratoren, da er nun vor Ort erzeugt werden kann, wodurch sich Kostenvorteile für den Betreiber ergeben. Weiterhin können sich steuerliche Vorteile durch die Direktverstromung von Rohöl ergeben, da nicht extern Diesel zu einem mit Steuern belasteten Preis eingekauft werden muss.
Der Kern der Erfindung liegt somit in der Kopplung der Energieerzeugung (Dieselgenerator) und der Erzeugung des benötigten Dieselkraftstoffs unter Benutzung der Abwärme des Dieselabgases.
Dabei ist es vorteilhaft, wenn die transportable Funktionseinheit in einem Container angeordnet ist und somit vergleichsweise einfach und schnell in Betrieb genommen werden kann. Eine containerisierte Lösung wäre auch als mobiles, standardisiertes Produkt ausführbar, welches, wenn z.B. die Ölquelle ausgebeutet wurde, zur nächsten Lagerstätte weiterziehen könnte.
Die auf eine Anlage gerichtete Aufgabe wird gelöst durch eine Anlage, umfassend eine Vorrichtung wie zuvor beschrieben, weiter umfassend einen Abschnitt einer Rohölleitung, in dem in Richtung eines Flusses des Rohöls hintereinander eine Entnahmestelle und eine Rückgabestelle angeordnet sind, wobei die Entnahmestelle mit einem Eingang der Destillationseinrichtung und die Rohölrückgabestelle über eine Rückleitung mit einem zweiten Ausgang der Destillationseinrichtung verbunden ist. Bei der Aufbereitung von Rohöl zu Kraftstoff verbleibt ein Rest, der lediglich für die weitere Verarbeitung vor Ort uninteressant ist. Er ist deswegen aber nicht völlig wertlos und kann der Rohölleitung wieder zugeführt werden. Auch wenn der entnommene sowie der zurückgeführte Massenstrom typischerweise den einstelligen Prozentbereich bezogen auf den gesamten Rohölmassenstrom nicht übersteigt, ist es dennoch sinnvoll, die Rückführung des Rests stromab der Entnahmestelle durchzuführen.
Zweckmäßigerweise ist eine erste Pumpe in der Rückleitung angeordnet, um den verworfenen Teil des aufbereiteten Rohöls in die Rohölleitung zurück zu führen.
Eine zweite Pumpe in der Rohölleitung ist vorteilhafter Weise stromab der Entnahmestelle und der Rückgabestelle angeordnet. Diese zweite Pumpe ist ohnehin in der Rohölleitung angeordnet. Die Anordnung der ersten Pumpe stromauf der zweiten Pumpe erlaubt es, die erste Pumpe kleiner auszulegen, als wenn sie stromab der zweiten Pumpe angeordnet wäre.
Diese zweite Pumpe kann vorteilhafter Weise von einem weiteren Motor angetrieben werden, wobei der erste Ausgang der Destillationseinrichtung ferner mit diesem weiteren Motor verbunden ist.
Darüber hinaus ist es zweckmäßig, wenn der erste Ausgang der Destillationseinrichtung ferner mit einem Speichertank verbunden ist, so dass ein Kraftstoffvorrat angelegt werden kann, oder mit einem weiteren Ölverbraucher verbunden ist.
Die auf ein Verfahren gerichtete Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Gewinnung eines Kraftstoffs durch thermische Aufbereitung von Rohöl, bei dem Abwärme von einem auf einer transportablen Funktionseinheit 9 angeordneten Dieselgenerator 2 auf ein Rohöl übertragen wird und das erwärmte Rohöl in einer auf dieser Funktionseinheit 9 angeordneten Destillationseinrichtung 5 zur Destillation eines Kraftstoffs aus Rohöl aufbereitet wird, so dass ein Kraftstoff entsteht, der zumindest zum Teil zum Betrieb des Dieselgenerators 2 verwendet wird.
Dabei wird zweckmäßigerweise zuerst Rohöl aus einer Rohölleitung entnommen und schließlich ein neben dem Kraftstoff verbleibender Rest der Rohölleitung wieder zugeführt. Aufgrund der geringen Massenströme des entnommenen Rohöls und des rückgeführten Rests der Destillation im Vergleich mit dem gesamten Rohölmassenstrom bietet sich ein solches Verfahren an.
Es ist weiterhin zweckmäßig, wenn der Rest der Destillation mittels einer ersten Pumpe 18 der Rohölleitung 12 wieder zugeführt wird.
Es ist vorteilhaft, wenn ein weiterer Teil des Kraftstoffs zum Betrieb einer zweiten Pumpe 20 für die Rohölleitung 12 verwendet wird.
Die Erfindung wird beispielhaft anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt schematisch und nicht maßstäblich:

Figur Anlage umfassend eine Vorrichtung zur Gewinnung eines Kraftstoffs durch thermische Aufbereitung von Rohöl

Die 1 zeigt schematisch und beispielhaft eine Vorrichtung 1 zur Gewinnung eines Kraftstoffs durch thermische Aufbereitung von Rohöl gemäß der Erfindung.
Die Vorrichtung 1 umfasst einen Dieselgenerator 2, der in der Figur mit dem kleineren der gestrichelten Rechtecke dargestellt ist, mit einem Dieselmotor 3 und einem Generator 4.
Ferner umfasst die Vorrichtung 1 eine Destillationseinrichtung 5 zur Destillation eines Kraftstoffs aus Rohöl und einen Wärmeübertrager 6 zum Übertragen von Abwärme des Dieselmotors 3 über eine Abwärmeleitung 22 auf das Rohöl.
Dieselmotor 3 und Destillationseinrichtung 5 sind nicht nur über diese Abwärmeleitung 22 miteinander verbunden, sondern auch über eine Kraftstoffleitung 7, die einen ersten Ausgang 8 der Destillationseinrichtung 5 mit dem Dieselmotor 3 verbindet.
Dabei bilden der Dieselgenerator 2 und die Destillationseinrichtung 5 eine transportable Funktionseinheit 9 (größeres gestricheltes Rechteck in der Figur), die typischerweise in einem Container 10 angeordnet ist.
Die Figur zeigt ferner eine Anlage 11, in die die Vorrichtung 1 zur Gewinnung eines Kraftstoffs durch thermische Aufbereitung von Rohöl integriert ist.
Die Anlage 11 umfasst neben der Vorrichtung 1 einen Abschnitt einer Rohölleitung 12, in dem in Richtung eines Flusses des Rohöls hintereinander eine Entnahmestelle 13 und eine Rückgabestelle 14 angeordnet sind.
Die Entnahmestelle 13 ist mit einem Eingang 15 der Destillationseinrichtung 5 und die Rohölrückgabestelle 14 ist über eine Rückleitung 16 mit einem zweiten Ausgang 17 der Destillationseinrichtung 5 verbunden.
Eine erste Pumpe 18 ist in der Rückleitung 17 angeordnet und eine zweite Pumpe 19 ist in der Rohölleitung 12 stromab der Entnahmestelle 13 und der Rückgabestelle 14 angeordnet.
Der erste Ausgang 8 der Destillationseinrichtung 5 ist ferner mit einem weiteren Motor 20 verbunden, der die zweite Pumpe 19 in der Rohölleitung 13 antreibt.
Im Ausführungsbeispiel der Figur ist der erste Ausgang 8 der Destillationseinrichtung 5 zusätzlich zu den beiden Motoren auch mit einem Speichertank oder einem weiteren Ölverbraucher 21 verbunden.

Claims

Vorrichtung (1) zur Gewinnung eines Kraftstoffs durch thermische Aufbereitung von Rohöl, umfassend einen Dieselgenerator (2) mit einem Dieselmotor (3) und einem Generator (4), eine Destillationseinrichtung (5) zur Destillation eines Kraftstoffs aus Rohöl, einen Wärmeübertrager (6) zum Übertragen von Abwärme des Dieselmotors (3) auf das Rohöl und eine Kraftstoffleitung (7), die einen ersten Ausgang (8) der Destillationseinrichtung (5) zur Destillation eines Kraftstoffs mit dem Dieselmotor (3) verbindet, wobei der Dieselgenerator (2) und die Destillationseinrichtung (5) eine transportable Funktionseinheit (9) bilden.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, wobei die transportable Funktionseinheit (9) in einem Container (10) angeordnet ist.
Anlage (11) umfassend eine Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiter umfassend einen Abschnitt einer Rohölleitung (12), in dem in Richtung eines Flusses des Rohöls hintereinander eine Entnahmestelle (13) und eine Rückgabestelle (14) angeordnet sind, wobei die Entnahmestelle (13) mit einem Eingang (15) der Destillationseinrichtung (5) und die Rohölrückgabestelle (14) über eine Rückleitung (16) mit einem zweiten Ausgang (17) der Destillationseinrichtung (5) verbunden ist.
Anlage (11) nach Anspruch 3, wobei eine erste Pumpe (18) in der Rückleitung (17) angeordnet ist.
Anlage (11) nach einem der Ansprüche 3 oder 4, wobei eine zweite Pumpe (19) in der Rohölleitung (12) stromab der Entnahmestelle (13) und der Rückgabestelle (14) angeordnet ist.
Anlage (11) nach Anspruch 5, wobei der erste Ausgang (8) der Destillationseinrichtung (5) ferner mit einem weiteren Motor (20) verbunden ist, der die zweite Pumpe (19) in der Rohölleitung (13) antreibt.
Anlage (11) nach Anspruch einem der Ansprüche 3 bis 6, wobei der erste Ausgang (8) der Destillationseinrichtung (5) ferner mit einem Speichertank oder einem weiteren Ölverbraucher (21) verbunden ist.
Verfahren zur Gewinnung eines Kraftstoffs durch thermische Aufbereitung von Rohöl, dadurch gekennzeichnet, dass Abwärme von einem auf einer transportablen Funktionseinheit (9) angeordneten Dieselgenerator (2) auf ein Rohöl übertragen wird und das erwärmte Rohöl in einer auf dieser Funktionseinheit (9) angeordneten Destillationseinrichtung (5) zur Destillation eines Kraftstoffs aus Rohöl aufbereitet wird, so dass ein Kraftstoff entsteht, der zumindest zum Teil zum Betrieb des Dieselgenerators (2) verwendet wird.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei zuerst Rohöl aus einer Rohölleitung (12) entnommen wird und schließlich ein neben dem Kraftstoff verbleibender Rest der Rohölleitung (12) wieder zugeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei der neben dem Kraftstoff verbleibende Rest mittels einer ersten Pumpe (18) der Rohölleitung (12) wieder zugeführt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, wobei ein weiterer Teil des Kraftstoffs zum Betrieb einer zweiten Pumpe (20) für die Rohölleitung (12) verwendet wird.