DE1483949A1 - Verfahren zum Speichern von unter Druck verfluessigten Gasen - Google Patents

Description

• Verfahren zum,Speichern von unter Druck verflüssigten Gasen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Speichern von unter Druck verflüssigten Gasen. Ein Ziel der Erfindung ist, grösse Mengen verflüssigter Gase zu speichern.
• Grössere Mengen.von Gasen speichert man bisher meist in Gasform in grossen Metallbehältern, sogenannten Gasometern, oder in flüssiger Form unter entsprechendem Druck in wesentlich kleineren Metallbehältern, sogenannten Flaschen.
• Es ist schon vorgeschlagen worden, zum Speichern von Gasen natürliche oder künstliche Hohlräume in der Erde zu verwenden. Wegen des gasförmigen Zustandes dieser Gase benötigt man zum Speichern grösserer Gasmengen ausserordentlich grosse Hohlräume.
• Gemäss der Erfindung werden die Gase bei einer Temperatur unterhalb 0 0 C und unter solchem Druck, dass sie flüssig sind, ,in Hohlräumen gespeichert, die so tief unter der Erdoberfläche liegen,-dass das Gebirge dem Gasdruck Widerstand leistet. Infolge der Verflüssigung der Gase kann man Hohlräume verwenden, deren Volumen sehr klein ist gegenüber dem Volumen, das das Gas in gasförmigem Zustand einnimmt. Die niedrige Temperatur hat einen zweifachen Vorteil: einerseits kann der Gasdruck niedriger gehalten Werden als bei höherer Temperatur; andererseits wird durch das Gefrieren des Wassers im Bereich der Hohlräume ein Entweichen des Gases durch die Wände hindurch verhindert. Vorzugsweise wird eine Temperatur angewandt, die mehrere Grade unter Null liegt, einerseits um die Verflüssigung der Gase durch Anwendung verhältnismässig geringen Druckes zu erleichtern oder bei manchen Gasen die Verflüssigung überhaupt zu ermöglichen, andererseits um ein Gefrieren des Wassers sicherzustellen. Jedenfalls muss die Temperatur unterhalb 4'er kritis6hen Temperatur des zu speichernden verflüssigten Gases liegen. il ndererseits erwdglicht die Verwendung #r1rie:; tit@k@eren Druckes aie Anwendung einer geringeren Kühlung, üle aber erfindungsgei.ss stets unter 0° C liegen- r.@t@ss. Die Erfindung ist anhand der Zeichnung beispielsweise erläutert: Fi&. 1 zeigt die Verwendung eines bereits vorhandenen Erdhohlraumes mit den schematisch angedeuteten Vorrichtungen für die Durchführung des Verfahrens gemäss der Erfindung. Fig. 2 zeigt einen für die Speicherung hergestellten Erdhohlraum, ebenfalls mit solchen Vorrichtungen.
• Bei dem in Figur 1 dargestellten Beispiel besteht der Erdhohlraum aus dem etwa 100 - 120 m unter der Erdoberfläche liegenden insgesamt etwa 10 000 m3 grossen Stollen 1 eines ausgebeuteten Bergwerks. Der Eingang zu diesem Stollen ist durch eine Betonwand 3 geschlossen worden, durch die ein Einlassrohr 4 einerseits in das Innere des Stollens 1 ragt und andererseits mit einer Pumpe 5 verbunden ist, durch die Gas, beispielsweise Äthan, in den Stollen 1 eingepumpt und im Sollen auf einem Druck von 30 at gehalten wird.
• Im Stollen 1 liegt eine Kühlschlange 6 einer Kältemaschine 7, die das Äthan im Stollen auf einer Temperatur von etwal00 0 hält. Infolge dieser-Temperatur und dieses Druckes ist das Äthan im Stollen flüssig: In den den Stollen begrenzenden Wänden gefriert die Bergfeuchte in einer Tiefe von einigen Zentimetern bis zu einigen Dezimetern. Infolgedessen sind die Wände gegen jeden Austritt des Äthans dicht. Der im Innern des Stollens herrschende Druck von 30 at wird von dem in einer Stärke von mindestens 100 m auf ihm ruhenden Gebirge aufgenommen, so dass sich das Volumen des Stollens 1 nicht ändert.
• Durch eine Leitung 8 kann Äthan entnommen und einer Verbrauchsstelle 2 zugeftihrt werden. Eiren wesentlichen Teil der Energie, die benötigt würde, um das Ataan zu verflüssigen, kann bei der Entspannung des entna:?zrmenen Xthar, zurückgewonnen werden.

  Bei dem in Fig. 2 dargestellten Bef i A1 1,1@tr:t @`.g;::.- ä 33

  ein.@:m 250 m unterhalb der Erdober'--L:@ehe.@iegenc-ei@ x:@:rtll:r@

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  Druck von 50 at und einer Temperatur von - 100o C gelagert. Die Pumpe 5 und die Kältemasehine@7 befinden sich in einem Raum 9 unterhalb der ErdoberMäche neben dem Hohlraum la. ~Der Hohlraum la braucht nicht: ausgemauert zu sein. Wenn-man, wie in diesem .Beispiel, sehr niedrige Temperaturen anwendet, kann es.zweckmässig sein, die Wände mit einer Wärmeisolier-,schicht zu versehen. Die Zuleitung 9 zur Pumpe 5, die elektrischen Leitungen zur Pumpe 5 und Kältemaschine'7 und die Leitung $ Zur Entnahme des Erdgases sind in einem Schacht 10 verlegt, in dem äuch ein Aufzug vorgesehen sein kann. In-dem genannten Raum von +.000 m3 kann man rund 5 Millionen cbm Erdgas speichern.
• Ein besonderer wirtschaftlieher Vorteil des Verfahrens liegt darin, dass die Hohlräume keiner Aufwendungen für Instandhaltung bedürfen. - , _

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE l.) Verfahren zum Speichern von unter Druck verflüssigten Gasen, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die verflüssigten Gase bei einer Temperatur von weniger als 00 C in Hohlräumen gespeichert werden, die so tief unter der Erdoberfläche liegen, dass das Gebirge dem Gasdruck Widerstand leistet. 2.) Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e- i c h n e t , dass die Temperatur mindestens - 100 C und der Druck mindestens 20 atü beträgt.