DE2416591A1

DE2416591A1 - Verfahren zur gasdichten (wasserdampfdichten) abdeckung von fluessigkeiten und feststoffen

Info

Publication number: DE2416591A1
Application number: DE2416591A
Authority: DE
Inventors: Ingrid Hoffmann; Volkmar Dipl Chem Dr Wedel
Original assignee: Brennstoffinstitut Freiberg
Current assignee: Brennstoffinstitut Freiberg
Priority date: 1973-05-30
Filing date: 1974-04-05
Publication date: 1974-12-19
Also published as: FR2231584B1; DD104951A1; CA999148A; FR2231584A1

Description

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Verfahren zur gasdichten (wasserdampfdichten) Abdeckung von Flüssigkeiten und Feststoffen.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur gasdichten (wasserdampfdichten) Abdeckung von Flüssigkeiten und Feststoffen in Untergrundspeichern, wie z. B· in Salzkavernen, zur Abdeckung von Hohlraumwänden bei der Lagerung gasförmiger und/oder flüssiger Produkte, oder für die Verfestigung lockerer Brdformationen bei Erdarbeiten.

Für die Speicherung von Stadtgas oder Erdgas in Salzkavernen werden Hohlräume in Salzstöcken ausgesolt, dabei kann Öl als Steuermedium für die Lenkung des Solprozesses verwendet werden. Nach erfolgter Aussolung bildet sich am Boden der Kaverne ein Sumpf, bestehend aus unlöslichen Bestandteilen des Salzes (z. B. Anhydrit, Ton und Wasser), der nicht entfernt werden kann und mit einer ölschicht bedeckt ist*

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Während der Speicherung von Gas tritt Wasserdampf durch die Ölschicht in das Speichergas ein. Das feuchte Gas führt im Fortleitungssystem zu Korrosionsschäden sowie bei der Erdgasspeicherung zur Bildung von Gashydraten und damit zu Verstopfungen in der Bohrleitung.

Bekannt sind Gastrocknungsanlagen, die übertage bei Kavernenspeichern installiert sind und den Gehalt an Wasser oder Wasserdampf im Entnahmegas auf ein Mindestmaß herabsetzen sollen.

Weiterhin sind Verfahren zur Verringerung der an Oberflächen von leicht verdampfenden Flüssigkeiten auftretenden Verdampfungsverluste bekannt, bei denen auf die Oberfläche dieser Schichten als bedeckendes Medium Schwimmkörper aus Schaumstoff gebracht werden.

Da die Kavernenspeicher für die Gasbereitstellung bei Spitzenbedarf vorgesehen sind, liegt die Benutzungsstundenzahl für eine Kaverne bei ca. 800 Stunden pro Jahr. Wird der Gasspeicher für Havariefälle benutzt, ist mit einer extrem hohen Gasentnahmerate zu rechnen, die eine weitere Verringerung der Benutzungsstundenzahl nach sich zieht ·

Eine Gastrocknungsanlage ist für maximal zu fördernde Gasentnahmemengen ausgelegt.

Wegen der verhältnismäßig sehr kurzen Benutzungsdauer kann aber die Gastrocknungsanlage wirtschaftlich nicht effektiv betrieben werden«

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Weiterhin wirkt sich nachteilig aus, daß eine Geshydratbildung bei der Entspannung des feuchten Entnahmegases am Sondenkopf, bedingt durch den Abkühlungseffekt, auftritt und zu Verstopfungen in der Leitung zwischen Sonde und Gastrockungsanlage führt.

Um diese Hydratbildung zu verhindern, müssen an den Sonden zusätzlich Anlagen zur Methanoleindüsung installiert werden, die das Verfahren der Gastrocknung weiter unökonomisch gestalten·

Bei der Abdeckung der Sole mit Schwimmkörpern aus Schaumstoff wird nur die Verdampfung des Wassers verringert· Außerdem erfüllt eine solche Schicht die beabsichtigte Punktion nur begrenzte Zeit, weil das Wasser durch Kapillarwirkung die Grenzfläche Schäumstoff/Gas erreicht und dann ungehindert in den Gasraum verdampft.

Der Zweck der Erfindung besteht darin, die hohen Investitionen, die mit der Installation der Gastrocknungsanlage und der erforderlichen Methanoleindüsungsvorrichtung zur Verhinderung der Gashydratbildung verbunden sind, einzusparen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Kontakt zwischen der in der Kaverne verbleibenden Sole und dem Speichergas durch ein geeignetes Medium zu unterbinden sowie feststoffe oder geologische Formationen durch Aufbringen dieses Mediums gas- und wasserundurchlässig zu gestalten.

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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß Styrol mit Zyklohexanonperoxid und Kobaltbeschleuniger versetzt bis zu einer Schichthöhe von 10 Millimeter durch die Rohrtour der Kaverne auf die Soloberfläche gebracht wird«, Durch den Zusatz von Kobaltbeschleuniger (handelsübliche kobaltorganische Verbindung) wird erreicht, daß die Polymerisation des Styrols bei der in den Kavernen herrschenden Temperatur von ca. 20⁰C mit ausreichender Geschwindigkeit abläuft und daß Bestandteile des über der Sole befindlichen öls polymerisieren und in das Polymerisat eingebaut werden. Mit steigendem Gehalt an Kobaltbeschleuniger im Styrol nimmt der Einbau von öl in das Polymerisat zu· Der Gehalt an Zyklohexanonperoxid im Styrol soll nur so groß sein, daß die Polymerisation genügend schnell verläuft.

Ein Überschuß an diesem Peroxid im Styrol führt zu einem harten, spröden Polymerisat. Wegen der bei Gasspeicherung in Kavernen auftretenden gebirgsmechanischen Einflüsse muß das Polymerisat elastisch sein.

Bs wurde gefunden, daß eine elastische Schicht über der Sole dann erreicht wird, wenn dem Styrol 0,5 Masse-% Zyklohexanonperoxid und 2,0 Masse-% Kobaltbeschleuniger zugesetzt werden. Dieses Polymerisat ist für Wasserdampf undurchlässig, seine Dichte beträgt ca. 1,05 g/cm . Die Härtungszeit (Polymerisationsdauer) beträgt ca. 35 Tage»

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Die Polymerisation darf erst nach Einbringen der Einsatzstoffe in die Kaverne einsetzen. Zur Abdeckung können polymerisierende, nichtpolymerisierende Medien oder Gemische beider Stoffgruppen verwendet werden.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren kann mittels einfachem technologischen Ablaufs über die verbleibende Bestsole in Untergrundspeicherη eine elastische Schicht aufgetragen werden, die vollständig den Gas-Sole-Kontakt unterbindet. Damit tritt keine Gasbefeuchtung ein, und es wird möglich, die hohe Investitionen erfordernden Ubertageeinrichtungen für die Gastrocknung einzusparen.

Das eingebrachte Abdeckmedium besitzt solche guten Fließeigenschaften, daß eine vollständige Bedeckung der Hestsole garantiert wird, und dieses an den Feststoffen, wie z. B. dem Salzgestein, gut haftet.

Bei gebirgsmechanischen Bewegungen treten infolge der Elastizität keine Schädigungen, z. B, durch Hißbildungen, auf, so daß eine dauerhafte Abdeckung erfolgt. Uach dem Entfernen der Sole aus der Kaverne wird Styrol mit 0,5 Masse-% Zyklohexanonperoxid und 2,0 Masse-% Kobaltbeschleuniger versetzt und durch die Solerohrtour in die Kaverne gepresst. Die Styrolmenge wird so bemessen, daß sich auf der Sole eine Schichthöhe von 10 mm einstellt. Anschließend kann die Solerohrtour gezogen werden. Nach ca. 35 Tagen ist die Polymerisation des Styrols beendet, und auf der Soleoberfläche hat sich eine für Wasserdampf undurchlässige elastische Schicht gebildete

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Claims

Patentansprüche:

1· Verfahren zur gasdichten (wasserdampfdichten) Abdeckung von Flüssigkeiten und Feststoffen, dadurch gekennzeichnet, daß ein polymerisierendes oder nichtpolymerisierendes Medium (Abdeckmedium) oder ein Gemisch beider Stoffgruppen über die Rohrtour einer Bohrung in unterirdische Hohlräume gepresst wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gemisch aus Styrol mit 0,5 Masse-% Zyklohexanonperoxid und 2,0 Masse-% Kobaltbeschleuniger verwendet wird.

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