DE2253116A1 - Vorrichtung zum trennen von rohprodukten, die aus produktionssonden fliessen, am boden eines erdoelfeldes im meer - Google Patents
Vorrichtung zum trennen von rohprodukten, die aus produktionssonden fliessen, am boden eines erdoelfeldes im meerInfo
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Description
7753116 30.10.1972
7229-
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aAlflchen21 - öeäWdsfr. 8!
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Telefon 531762
Entreprise de Recherches et d'Actlvites Petrolleres (ELF)
Paris, rue Nelaton 7 (Prankreich)
Paris, rue Nelaton 7 (Prankreich)
"Vorrichtung zum Trennen von Rohprodukten, die aus Produktionssonden
fließen, am Boden eines Erdölfeldes im
Meer"
Priorität vom 29.10.1971 aus der französischen Patentanmeldung
Nr. 71 39006
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum
Trennen von Rohprodukten, die aus Produktionssenden fließen,
am Boden eines Erdölfeldes Im Meer.
Trennen von Rohprodukten, die aus Produktionssenden fließen,
am Boden eines Erdölfeldes Im Meer.
Die Rohprodukte aus Produktionssenden, eines Erdölfeldes
bestehen aus Mischungen zwei- oder dreiphasiger Gase, flüssigen Kohlenwasserstoffen und Wasser. Bevor man diese Rohprodukte an die Stätten der Raffination und des Verbrauches bringt, ist es nötig, sie zu entgasen und den Gehalt an Wasser maximal zu senken, um eine Phase flüssiger Kohlenwasserstoffe zu erhalten, deren Dampfdruck mit dem Transport durch Leitungen oder durch Tanker vereinbar ist. Auch muß de'r Gehalt an Wasser und
Gas gewissen Normen entsprechen, die von den Benutzern festgesetzt worden sind, z.B. den Raffinerien.
bestehen aus Mischungen zwei- oder dreiphasiger Gase, flüssigen Kohlenwasserstoffen und Wasser. Bevor man diese Rohprodukte an die Stätten der Raffination und des Verbrauches bringt, ist es nötig, sie zu entgasen und den Gehalt an Wasser maximal zu senken, um eine Phase flüssiger Kohlenwasserstoffe zu erhalten, deren Dampfdruck mit dem Transport durch Leitungen oder durch Tanker vereinbar ist. Auch muß de'r Gehalt an Wasser und
Gas gewissen Normen entsprechen, die von den Benutzern festgesetzt worden sind, z.B. den Raffinerien.
Diese Abtrennung von Gasen und Wasser, die in den genannten
Rohstoffen enthalten sind, wird im allgemeinen In Trenngefäßen
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— ρ —
durchgeführt,die Vorratsbehälter sind, die bei konstantem
Druck arbeiten, und zwar dank eines Systems an Schiebern, deren Öffnung zu den Ausgängen von -flüssigen Kohlenwasserstoffen,
Gas und gegebenenfalls Wasser regulierbar 1st. Durch ein System von Schikanen, das im Innern des Trenngefäßes angebracht
ist, wird der Ausfluß der zu behandelnden Mischung aus mehreren Phasen in der Weise verzögert, daß man das MItrelssen
von Flüssigkeitströpfchen in den Gasen und den Durchgang
von Gasblasen in der flüssigen Phase vermeidet. Man kann dabei nur ein einziges Trenngefäß oder auch Batterien von serienmäßig
aufgestellten Trenngefäßen verwenden, wobei jedes bei einem bestimmten Druck regulierbar ist, der gleich oder
verschieden von dem Normaldruck sein kann.
Bei der Inbetriebnahme eines Erdölfeldes Im Meer 1st man
in gewissen Fällen gehalten, besonders wenn das Feld von der Küste weit entfernt 1st, die Arbeiten zum Abtrennen im Meer
durchzuführen.
Hierfür hat man vorgeschlagen, die Trenngefäße auf einer Plattform aufzustellen, die aus dem Wasser herausragt und In
der Nähe der Produktionssonden fest verankert 1st. Dabei sind die genannten Trenngefäße durch ein Bündel von Sammelleitungen
mit den verschiedenen Sondenköpfen, die sich auf dem Meeresboden
befinden, verbunden. Diese Lösung bietet jedoch nur ein beschränktes Interesse,und zwar im Hinblick auf die Bedeutung
der Vorrichtungen, die notwendig sind, um ein solches Sammelzentrum in der Luft betreiben zu können, denn man muß
dem wichtigen Schutz gegen die Dünung Rechnung tragen, den ein Bündel von Sammelleitungen erfordert, das entlang der Plattform
nach oben führt.
Man hat In gleicher Weise in Aussicht genommen, eine Trennung
am Boden durchzuführen, in-dem man eine Vorrichtung unter
Wasser ohne Luftzufuhr benutzte, wobei die genannte Vorrichtung
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auf dem Meeresboden In der Nähe einer Reihe von Produktionssonden ruhte. Eine solche Vorrichtung hat einen schwierigen
Zugang, wenn ein Eingriff sich als notwendig erweist, und außerdem fehlt es ihr an Zuverlässigkeit.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorriehtung|für die
Abtrennung auf dem Meeresboden, der es gestattet, Störungen
an den genannten Vorrichtungen zu beheben^
Die erfindungsgemäße Vorrichtung'für die Trennung von Rohprodukten,
die aus ProduktIonssonden fließen,äm Boden eines
Erdölfeldes im Meer ist dadurch gekennzeichnet, daß sie einen
sehr schweren Sockel enthält, der auf dem Meeresboden in der
Nähe von Produktionssonden unter Wasser verankert ist, einen wasserdichten Senkkasten, der mit dem genannten Sockel verbunden
und mit mindestens einem Trenngefäß für Gas und Flüssigkeit
versehen ist, wobei das genannte Trenngefäß durch Leitungen mit jeder der genannten Unterwassersonden verbunden und
außerdem mit einer Leitung zu einer Fackel zwecks Abführung der freigesetzten Gase in die Luft, sowie mit einer Leitung
zur Abfüllung der entgasten flüssigen Phase ausgerüstet ist, wobei sich der Teil von jeder der genannten Leitungen, der mit
dem Trenngefäß verbunden 1st, im Inneren des Senkkasten befindet, eine röhrenförmige, leicht schwimmfähige Kolonne oberhalb
des Senkkastens mit einem aus dem Wasser herausragenden Teil, der eine Plattform trägt, wobei das Innere der genannten Kolonne
wasserdicht mit dem Inneren des Senkkastens verbunden
ist und somit auch die Plattform und den Senkkasten verbindet, sowie Mittel, die im Senkkasten angebracht sind und Schieber
enthalten, die in den inneren Teilen im Senkkasten montiert sind, und Leitungen für die Abführung der Gase und für-die
Abfüllung der flüssigen Phase, um die Flüssigkeitsmenge in jeder der genannten Leitungen zu regeln und so den Betrieb des
Trenngefäßes zu überwachen. .
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Eine Ausführungsform der erflndungsgemäßen Vorrichtung
besteht darin, daß der Senkkasten direkt mit dem Sockel befestigt ist, wobei die röhrenförmige Kolonne mit dem Kasten
mit Hilfe eines Gelenkes verbunden ist, das zwei Freiheitsgrade
besitzt.
einer
Nach/anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung
wird der Kasten mit dem Sockel mit Hilfe eines Gelenkes verbunden, das zwei Freiheitsgrade besitzt, wobei die röhrenförmige
Kolonne fest mit dem Senkkasten verbunden 1st.
Nach einer anderen bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Vorrichtung wird das Trenngefäß in zwei Kammern geteilt, die durch ihren unteren Teil verbunden sind. Die eine
der Kammern mit kleinem Volumen wird für die Messung verwendet und die andere für die Produktion. Beide Kammern werden
parallel gefüllt, und jede 1st mit einer Leitung zur Abfüllung der Gase zu einer Fackel verbunden. Die Abfüllung der entgasten
flüssigen Phase wird mit Hilfe einer Leitung durchgeführt, die im unteren Teil der Kammer mit dem großen Volumen angebracht
1st.
Nach einer anderen bevorzugten Ausführungsform arbeiten
die Trenngefäße etwa bei normalem Druck..
Der Senkkasten soll ein Volumen haben, das groß genug ist, um den Einbau von Ausrüstungen für die Produktionsaufnahme der
Sonden zu gestatten, ferner für die Steuerung und die überwachung des oder der Trenngefäße sowie für den Transport von
entgasten, flüssigen Kohlenwasserstoffen zu den Vorratsbehältern, Man kann z.B. einen zylindrischen Senkkasten mit einem ringförmigen
Trenngefäß verwenden. In diesem Fall müssen die Leitungen, die die Produktion aus den Sonden zu den Trenngefäßen
heranführen, durch das genannte Trenngefäß oder den Senkkasten hindurchführen. Man kann einen pa.rallelf lächigen Senkkasten
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mit zwei zylindrischen Trenngefäßen verwenden, die auf der beiden parallelen Seltenflächen des genannten Kastens
angeordnet sind. Die Durchgänge der Leitungen für die Zuführung der Produktion aus den Sonden zu den Trenngefäßen können
dann auf die beiden Seitenflächen des Kastens verteilt werden,
die keine Trenngefäße tragen.
Gegebenenfalls kann der Senkkasten unter Druck gesetzt werden oder bei normalem Druck bleiben.
Der Senkkasten wird mit elektrischer Energie durch elektrische Kabel gespeist, die von der Plattform hinunterführen
oder unten am Meeresboden von einem VertellungsZentrum ankommen.
Er enthält gleichfalls ein Ventilationssystem., das z.B. aus zwei Leitungen besteht, die von der Plattform entlang
der röhrenförmigen Kolonne hinunterführen. Eine Leitung dient
für die Zuführung von frischer Luft in den Kasten, die andere
für die Abführung von verbrauchter Luft.
Die Erfindung wird anhand der folgenden Beschreibung
leichter verständlich, wobei die angegebene Ausführungsform
keine Einschränkung bedeutet, wenn sie sich auf die anliegenden
Figuren bezieht. .
Die Pig. 1 stellt schematisch eine Vorrichtung zur erfindungsgemäßen
Abtrennung am Boden dar, während die Fig. la und Ib Schnitte der Fig. 1 entlang der Linie a-a und b-b sind.
Die Fig. 2 gibt eine schematische Darstellung der Ausrüstungen,
die In dem Senkkasten und dem angeschlossenen Trenngefäß
angebracht sind.
Die Fig. 3 1st ein Schnitt einer anderen Ausführungsform
des Senkkastens und der verbundenen Trenngefäße.
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Unter Bezugnahme auf die Fig. 1, la und Ib findet man in
1 einen sehr schweren Sockel, z.B. einen Betonsockel, der auf dem Meeresboden 2 ruht und auf letzterem mit Hilfe eines
ausgebohrten Pfahles 3 verankert 1st, der mit dem Sockel eine Einheit bildet. Selbstverständlich kann jedes andere Mittel
zur Verankerung des Sockels auf dem Meeresboden angewandt werden. Ein Gelenk ^4, das zwei Freiheitsgrade hat, verbindet
den Sockel 1 mit einem Senkkasten 5. Dieser ist mit einer Zementplatte 6 versehen, die die Rolle des Ballastes für den
genannten Senkkasten spielt und erlaubt, die Inanspruchnahme des Gelenkes zu reduzieren. Der Senkkasten ist von einem ringförmigen,
atmosphärischen Trenngefäß 7 umgeben,das in eine Kammer 25 mit großem Volumen für die Produktion und in eine
Kammer 26 mit kleinem Volumen für die Messungen geteilt 1st. Das Trenngefäß wird beschickt von einer Vorrichtung 8, die im
Inneren des Kastens angebracht und mit den Leitungen 9 mit verschiedenen nicht gezeigten ProduktIonssonden verbunden
ist, wobei die genannten Leitungen 9 auf dem Sockel 1 ruhen und in den Kasten durch einen zentralen Durchgang führen,
der in dem Gelenk und dem Boden des Kastens angebracht ist.
Ein fester Boden 10 mit einem zentralen Durchgang teilt den Kasten In zwei Stockwerke. Eins röhrenförmige Kolonne 11, die
aus dem Wasser herausragt, 1st fest und wasserdicht mit dem genannten Kasten verbunden, wobei diese Kolonnefmit Schwimmern
12 versehen ist, die sich in einem netzartigen, metallischen Gitter, das die genannte Kolonne umgibt, befinden. Auf dem
Teil der Kolonne oberhalb der Meeresoberfläche 1*» 1st eine
Plattform 15 montiert, die eine Förderbrücke und eine Brücke für Hubschrauber 17 trägt. Das Innere der Kolonne 11 steht
in Verbindung mit dem Inneren des Senkkastens, wodurch ein
Zugang mm»=K«s£vn von der Plattform zum Kasten oder von dem
Kasten zur Plattform entsteht. Eine Fackel 18, die mit jeder
der Kammern 25 und 26 des Trenngefäßes 7 verbunden 1st, bringt diese Kammern in Verbindung mit der Atmosphäre und
sichert die Abführung der freigesetzten Gase nach Ihrer Ab-
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trennung. Die genannte Fackel führt entlang der Kolonne nach
oben und ist an der Plattform 15 mit Hilfe einer starken metallischen
Vorrichtung 19 befestigt. Zwei Leitungen 20 und 21 zur gas? Ventilation gehen von der Plattform bis zum Kasten
und sichern die Zuführung von frischer Luft zum Kasten oder die Abführung verbrauchter Luft. Die elektrische Energie
wird von der Plattform zu einem Transformator 23 im Kasten
geführt und zwar mit Hilfe eines elektrischen Kabels 22, das
ebenfalls entlang der Kolonne nach unten führt. Die genannte Kolonne kann gleichfalls mit einer Vorrichtung 24 zur Befestigung
von Schiffen versehen werden.
Unter Bezugnahme auf Fig. 2 geht die Produktion aus den
Sonden, die in der Vorrichtung 8 über die Leitungen 9 ankommt,,
über die Leitung 27 in die Kammer für die Produktionv25 des Trenngefäßes 7 und über die Leitung 28 in die Kammer für die
Messung .26 des genannten Trenngefäßes. Die -Fackel 18 ist durch
eine Leitung 29 mit dem oberen Teil der Kammer 25 verbunden '
und durch eine Leitung 30 mit dem oberen Teil der Kammer 26.
Ein regulator 3I4" der auf einen Schieber 32 einwirkt,der auf
der Leitung 30 angebracht ist, erlaubt eine Überwachungides
Druckes,der in·den Kammern des Trenngefäßes herrscht. Meßapparate
33 und 3^3 die an den Leitungen 29 "und 30 angebracht
sind, erlauben, das über die Fackel abgeführte Gasvolumen zu bestimmen. Die entgasten flüssigen Kohlenwasserstoffe werden
an äer F-<mmer 25 des Trenngefäßes 7 durch Leitung 35 abgeführt,
die mit einer Gruppe von Pumpen 36 verbunden ist, wobei
die genannten Pumpen die flüssigen Kohlenwasserstoffe über die Leitunp nach einem schwimmenden, nicht dargestellten Vorratszentrum fordern. Ein Standregler 38 betreibt einen Schieber 39,
der auf der Zuleitung 37 montiert ist und erlaubt, den Flüssigkeitsstand
in der Kammer 25 des Trenngefäßes 7 konstant zu halten, !ine Leitung 1IQ, an der ein Zähler 4l angebracht ist,
und ein Apparat *)2 zur Anzeige des Wassergehaltes verbindet den
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BAD
unteren Teil der Kammer 26 mit dem unteren Teil der Kammer 25 und erlaubt so, über Leitung 35 flüssige Kohlenwasserstoffe
abzuziehen, die in der Kammer 26 des Trenngefäßes 7 entgast worden sind.
Andere Ausrüstungen,die nicht dargestellt sind, können in
dem Setzkasten noch untergebracht werden. Wenn z.B. die Produktionssonden mit Pumpen auf dem Meeresgrund ausgerüstet werden
müssen, kann die entsprechende Energie - elektrische wie hydraulische - von dem Kasten verteilt werden.
Man kann in dem Kasten auch eine Station für die Filtrierung von Meerwasser und die Einspritzung von filtriertem Wasser
in die Sonden des Erdölfeldes vorsehen.
In Flg. 3 1st schematisch, von unten gesehen, ein Schnitt eines parallelflächigen Kastens 50 dargestellt, der mit zwei
zylindrischen Trenngefäßen 51 und mit einer röhrenförmigen Kolonne 52 verbunden ist. An den beiden parallelen Seitenflächen
des Kastens 50 sind die zylindrischen Trenngefäße 51 befestigt, von denen jedes in eine Produktionskammer 53 und
In eine Meßkammer 5^ unterteilt 1st. Jedes Trenngefäß 51
wird gefüllt durch eine nicht dargestellte Vorrichtung, die in dem Kasten untergebracht 1st, wobei die genannte Vorrichtung
die Produktion aus den Unterwassersonden durch die Leitungen 55 erhält, die durch eine der Seltenflächen des Kastens
50 gehen, die kein Trenngefäß tragen. Die Ausrüstungen, die in dem Kasten 50 untergebracht und mit jeder der zylindrischen
Trenngefäße 51 verbunden sind, nämlich für die Zufuhr zu den Kammern für die Produktion 53 und für die Messung 5^ des genannten
Trenngefäßes, für die Abführung der Gase aus den genannten Kammern und für die Abfüllung der entgasten flüssigen
Kohlenwasserstoffe aus der Kammer 52, sind denen analog, die für das ringförmige Trenngefäß beschrieben und schematisch
in Flg. 2 dargestellt sind.
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Man kann die Aufstellung der Trennvorrichtung am Boden
durchführen, indem man eine Technik benutzt, die derjenigen analog 1st, wie sie für die Aufstellung von Vorrichtungen
für die Unterwasserbohrung verwendet wird.
Als erster Schritt wird der Sockel, der auf dem Lande hergestellt wird und über ein Befestigungssystem für das Gelenk
verfügt, an die Vertikale des Ortes gebracht, der für seine Verankerung durch ein geeignetes System von Schwimmern gewählt
worden 1st. Er wird darauf versenkt und dann im Meeresboden verankert, indem man z.B. die Methode des aufgebohrten
Grundpfahles oder eine andere passende, bekannte Methode anwendet .
Als zweiter Schritt wird der übrige Teil, wie Senkkasten,
Trenngefäß, Gelenk und die aus dem Wasser ragende Kolonne durch Schwimmen,in horizontaler Lage nah an die Baustelle
herangeführt, indem man z.B. Schwimmer benutzt, mit denen
die Kolonne versehen ist, oder gegebenenfalls ein Hllfssystem für Schwimmer. Am gewünschten Ort läßt man die genannte Vorrichtung
durch Belastung der Schwimmer der Kolonne kippen. Dann bringt man die genannte Vorrichtung nach der Mitte des
Standortes für den Sockel und vermindert die Schwimmfähigkeit der Vorrichtung, um ihre Versenkung zu gewährleisten.
Am Ende der Versenkung wird das Gelenk in dem Befestigungssystem
angebracht, das auf dem Sockel vorgesehen ist, und
verriegelt,
Für eine genauere Beschreibung der Versenkung des Sockels und der Aufstellung der Vorrichtung, die mit dem Gelenk auf
dem im Meeresboden verankerten Sockel versehen 1st, sei z.B. auf die am 21. September 1970 im Namen der Anmelderin eingereichte
französischen Patentanmeldung Nr. 7.-034 115 hingewiesen
und insbesondere auf die Beschreibung, -die sich auf
die Flg. 2 und 3 bezieht.
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Claims (10)
1. Vorrichtung für die Trennung von Rohprodukten, die aus
Produktionssonden fließen, am Boden eines Erdölfeldes Im Meer, dadurch gekennzeichnet, daß diese Vorrichtung einen
sehr schweren Sockel enthält, der auf dem Meeresboden In der Nähe von Produktionssonden unter Wasser verankert 1st,
einen wasserdichten Senkkasten, der mit dem genannten Sokkel
verbunden und mit mindestens einem Trenngefäß für Gas und Flüssigkeit versehen 1st, wobei das genannte Trenngefäß
durch Leitungen mit jeder der genannten Unterwassersonden verbunden und außerdem mit einer Leitung zu einer
Fackel zwecks Abführung der freigesetzten Gase In die Luft
sowie mit einer Leitung zur Abfüllung der entgasten, flüssigen Phase ausgerüstet 1st, wobei sich der Teil von jeder
der genannten Leitungen, der mit dem Trenngefäß verbunden 1st, Im Inneren des Senkkastens befindet, eine röhrenförmige,
leicht schwimmfähige Kolonne oberhalb des Senkkastens mit einem aus dem Wasser herausragenden Teil, der eine
Plattform trägt, wobei das Innere der genannten Kolonne wasserdicht mit dem Inneren des Senkkastens verbunden 1st
und somit auch die Plattform und den Senkkasten verbindet, sowie Mittel, die Im Senkkasten angebracht sind und Schieber
enthalten, die In den inneren Teilen Im Senkkasten montiert sind, und Leitungen für die Abführung der Gase
und für die Abfüllung der flüssigen Phase des Trenngefäßes, um die Flüssigkeitsmenge in jeder der genannten Leitungen
zu regeln und so den Betrieb des Trenngefäßes zu überwachen,
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2. Vorrichtung gemäß Anspruch I5 dadurch gekennzeichnet, daß
der Senkkasten direkt auf dem Sockel befestigt ist, wobei die röhrenförmige Kolonn© mit dem Kasten mit Hilfe eines
Gelenkes verbunden Ist., das zwei Freiheitsgrade besitzt.
3. Vorrichtung gemäß Anspruch I9 dadurch gekennzeichnet, daß
der Senkkasten mit dem Sockel mit Hilfe eines Gelenkes verbunden
ISt5 das zwei Freilieits grade besitzt, wobei die
röhrenförmige Kolosse auf d@m Kasten befestigt 1st«
4. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3S dadurch gekennzeichnet,
daß diese aus einem zylindrischen Senkkasten und einem ringförmigen Trenngefäß besteht, das den genannten
Senkkasten umgibt.
5. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß dieser aus einem parallelflächigen Senkkasten und zwei zylindrischen Trenngefäßen besteht, die auf
jeder der beiden parallelen Seltenflächen des genannten Kastens angebracht sind.
6. Vorrichtung gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß
die Durchgänge der Leitungen für die Zuführung der Produktion von den Sonden zu den Trenngefäßen auf die Seitenflächen
des Senkkastens verteilt werden, die keine Trenngefäße
tragen.
7. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
daß jedes der Trenngefäße In zwei Kammern geteilt wird, die durch ihren unteren Teil verbunden sind, wobei
eine der Kammern mit kleinem Volumen für die Messung und die andere für die Produktion verwendet wird, wobei
die genannten Kammern parallel gefüllt werden und jede mit einer Leitung für die Abführung der Gase zur Fackel versehen
1st, und die Abfüllung der entgasten flüssigen Phase
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mit Hilfe einer Leitung bewirkt wird, die im unteren Teil
der Kammer mit dem größeren Volumen angebracht ist.
8. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet,
daß die Trenngefäße bei normalem Druck betrieben werden.
9. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet,
daß der Senkkasten unter Druck gehalten wird.
10. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet,
daß der Senkkasten freien Zugang zur Luft hat.
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