DE2432955A1 - Verfahren zum unterirdischen speichern von schweren fluessigkeiten, wie schweroel - Google Patents

Description

PATENTANWALT

DIPL.-ING. LEONHARD HAIN

8 MÜNCHEN ?

TAL 18

RUF: 0811/294798

An «He . TELEQR.-ADRESSEi

Bundespatentbehörden PATENTDIENST

• München 2

8. Juli 1974 H/m

Societe Fran9aise de Stockage Geologique "Geostock", Paris Defense, Prankreich

Verfahren zum unterirdischen Speichern von schweren Flüssigkeiten, wie Schweröl

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum unterirdischen Speichern und Entnehmen von schweren Flüssigkeiten, die, wie Schweröl Nr. 2, bei gewöhnlichen Lagertemperaturen erstarren und eine kinematische Viskosität zwischen IiO und 380 Zentistokes bei 50⁰C aufweisen.

Bei gewöhnlichen Temperaturen von 10 bis 20⁰C steigt die Viskosität von Schweröl beträchtlich an und es ist ein Erwärmen erforderlich, um es pumpfähig zu machen. Bei der herkömmlichen Speicherung unter Luftzutritt wird diese Erwärmung in metallischen Behältern von mit Dampf, Wasser oder Öl gespeisten Wärmetauschern, die fortwährend oder auch nur bei Gebrauch in Betrieb sein können, verwirklicht. Bei der Untertagelagerung ist dagegen ein Anwärmen mit Hilfe von Rohrschlangen wegen der geometrischen Form des Speiohers, der im allgemeinen von sehr langen, für Menschen unzugänglichen Stollen gebildet wird und der übrigens sehr große Längen von Rohrschlangen erfordern würde, nicht anwendbar. Außerdem würde eine fortwährende Aufrechterhaltung der Temperatur in diesen Rohrschlangen einen hohen Kostenaufwand für diesen Energiebedarf erfordern. Beispielsweise

409885/0472

BANKt HYPO-BANK, ■ MÜNCHEN i,THEATINER$TR. 11, KONTO NR. J 4J7J7t - 2 -

POSTSCHECK-KONTO) MÜNCHEN 1(451

ist in der deutschen Patentschrift 1 033 139 bereits eine Anwendung von Rohrschlangen zum Erwärmen von Lageröl beschrieben. Bei diesem bekannten System hat die Heizvorrichtung die Aufgabe, das sich unter einer Heizölschicht eines Speicherbehälters befindende Wasser aufzuwärmen, das dann die aufgenommene Wärme an das erstarrte Produkt überträgt.

Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber, ein verbessertes Verfahren zum Speichern und Erwärmen von erstarrenden Produkten anzugeben, das vor allem wärmewirtschaftlich günstigere Ergebnisse erzielt.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung im wesentlichen ein Verfahren vor, bei dem mindestens eine erwärmte Flüssigkeit in Zirkulation versetzt und diese Zirkulationsflüssigkeit mit der Oberfläche des erstarrten Produktes in Kontakt gebracht wird, worauf dann das fortschreitend sich verflüssigende Produkt ausgetragen wird.

Ein bevorzugtes Verfahren zur Untertagespeicherung ist dadurch gekennzeichnet, daß das Produkt, gegebenenfalls unter vorheriger Erwärmung in einer Reihe von parallelen unterirdischen Stollen, die voneinander durch Zwischenwände getrennt sind, deren Bodenflächen sich auf gleicher etwa horizontaler Ebene befinden, deren eine Enden verschließbar und deren andere Enden in einen gemeinsamen Zentralgang münden, gespeichert und zum Erstarren gebracht wird und daß zur Entnahme des Produktes die warme Flüssigkeit durch die dem Zentralgang gegenüberliegenden.Stollenenden eingeführt wird, zur Wärmeabgabe über die Oberfläche des Produktes geleitet und das dadurch verflüssigte Produkt zum Zentralgang ausgeschwemmt wird, worauf je nach Notwendigkeit das Produkt von der Flüssigkeit getrennt und abgepumpt wird.

Bei einer Abänderung dieses Verfahrens wird die zur Entnahme verwendete warme Flüssigkeit dem gespeicherten Produkt ent-

409885/0472 - 3 -

-3- 2A32955

noramen, d.h. die warme Flüssigkeit wird vom erwärmten, verflüssigten Produkt selbst gebildet, wozu ein Teil dieses Produktes zirkuliert und zusätzlich erwärmt wird.

V_orteilhaft ist es jedoch, Warmwasser als Flüssigkeit zur Entnahme des Produktes zu verwenden, insbesondere vorher angewärmtes Wasser, das sich dauernd als Unterwasser unterhalb der Schicht des gespeicherten Produktes befindet. In diesem Falle ist das Warmwasser nicht mit dem gespeicherten Produkt mischbar und es muß also für die Entnahme, beispielsweise durch Absetzen, vom flüssigen mitgenommenen Produkt getrennt werden.

Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung. Es stellen dar:

Fig. i ein Schema eines Stollenspeichers im Horizontalschnitt,

Fig. 2 einen Vertikalschnitt durch ein Speioherschema,

Fig. 3 ein Schema eines Modells für Versuche zur Ausführung des Verfahrens und

Fig. k ein Diagramm der mit dem Modell gemäß Fig. 3 erzielten Ergebnisse. ⁴

Die Figuren 1 und 2 zeigen ein Ausführungsbeispiel eines unterirdischen Speichers für Schweröl Nr. 2. Der Speicher ist Untertage in einer Tiefe angeordnet, die mit den versohiedenen notwendigen technischen, geotechnischen und wirtschaftlichen Einrichtungen erreichbar ist. Wie die Fig. 1 zeigt, sind im Erdreich 1 eine Reihe paralleler Stollen, von denen in der Zeichnung drei dargestellt sind, ausgebaut. Diese Stollen sind wiederum in Halbstollen 2a, 2b, 3a, 3b und ka und 4b unterteilt. An den einen Enden (thematisch durch ein Kreuz dargestellt) sind die Stollen

409885/0472

243295B

verschließbar, während alle ihre anderen Enden in einen gemeinsamen Zentralgang 5 einmünden. An der mit einem Pfeil f bezeichneten Seite ist der Zentralgang 5 mit einem Entnahmeschacht (Fig. 2) verbunden. Die Halbstollen stehen ebenfalls mit einem Entnahmestollen 6, der an seinem mit dem Pfeil f' bezeichneten Ende in den Entnahmeschacht (Fig. 2) mündet, in Verbindung. Die Stollen sind durch Stollen-Zwischenwände 7a, 7b, 8a, 8b usw., die dem Schutz dienen, voneinander getrennt. Die Bodenflächen sämtlicher Stollen befinden sich auf gleicher etwa horizontaler Ebene.

Zum Füllen der Stollen wird erwärmtes Öl vom Entnahmeschacht mittels Pumpen in Pfeilrichtung f' in den Entnahmestollen 6 eingeführt. Das Öl verteilt sich dann auf die einzelnen Stollen 2a, 2b, 3a, 3b, 4a, 4b usw. durch die dem Zentralgang 5 gegenüberliegenden Enden.

Unter normalen Verhältnissen beträgt die Temperatur in den Stollen etwa 10 bis 20⁰C. Das warme Öl wird mit einer so beträchtlichen Durchflußlexstung zugeführt, daß es genügend langsam abkühlt, um eine genügend niedrige Viskosität von beispielsweise 300 cst bei 5O⁰C zu bewahren, damit es sich auf der ganzen Stollenlänge mit horizontaler Oberfläche verteilen kann.

Sobald der Speicher voll ist, kann sich das Öl vollständig abkühlen, selbst dann, wenn es einer Kategorie mit einem sehr hohen Erstarrungspunkt angehört. Diese Möglichkeit ist besonders im Fall einer Vorratsspeicherung interessant, die dann kein Wärmeangebot erfordert, solange das Öl nicht entnommen werden soll, was mehrere Jahre dauern kann.

Dies bleibt auch interessant für den Fall einer Saisonspeicherung, wo die Wiflflererwärmung nur wegen der gewünschten Quantität und nur während der notwendigen Pumpzeiten durchgeführt wird.

Λ0988Β/0Α72 " ⁵ "

Der Wärmebedarf, der aufzuwenden ist, um die Wiedererwärmung einer gegebenen Menge zu erhalten, kann höher sein als dieser, der bei einer permanenten Aufrechterhaltung der Temperatur notwendig ist. Jedoch ist die Anwärmeinrichtung nur während eines kleinen Bruchteiles eines Jahres in Betrieb.

Ein weiterer Vorteil des Erstarrenlassens des gespeicherten Produktes rührt davon her, daß, infolge eines geringen Wärmeverlustes an das Erdreich, sich um einen nicht erstarrten Strang des Produktes eine isolierende Hülle des erstarrten Produktes bildet, daß die mittlere Temperatur des Produktes niedrig ist und die mittlere Temperatur des Erdreichs niedrig bleibt, wodurch eine zusätzliche geomechanische Beanspruchung der Ursprungsthermik im Erdreich gemindert wird. Dieser Vorteil kann für das Gestein, in dem der Speicher ausgehöhlt ist, sehr wichtig sein; denn dann kann der Untertagespeicher tiefer angelegt werden, wodurch eine dauernde Erwärmung nicht mehr erforderlich ist und es können die Zwischenwände zwischen den Stollen vermindert und dadurch das Speichervolumen innerhalb eines gegebenen Umkreises erhöht werden.

Nachfolgend werden in Bezug auf Pig₀ 2 die Entnahmevorgänge im einzelnen näher beschrieben. Die Fig. 2 stellt einen schematisierten Vertikalschnitt einer Anlage zur Durchführung des Verfahrens dar.

Mit 9 ist der auf der rechten Seite der Zeichnung dargestellt© Entnahmeschacht bezeichnet« 10 ist eine Zuführleitung zum Einpumpen des erwärmtes Öles zum Speichern. Der Schacht 9 umfaßt gleichfalls ein® Entnahmeleitung 11, durch di© äas Öl entnommen wird, und die beiden Wasserleitungen 12a und 12b. Die Leitung 12a wird benutzt während der Speicherung, die andere Leitung 12b dient 2um anfänglichen Erwärmen des zu entnehmenden Produkte® und eine

Α0988Β/ΌΑ72 ,

— O —

Leitung 13 ist schließlich noch zum Einspeisen von Öl zum Wieäererwärmen vorgesehen. Ein Kanal 35 ist noch zum Einführen von Wasserdampf, wie nachher noch beschrieben wird, vorhanden. Im Schacht 9 sind außerdem noch alle üblicherweise notwendigen Leitungen (Druckluft, Belüftung, usw.) untergebracht.

B±e Fig. 2 zeigt im unteren Abschnitt einen Speicherstollen von der Art, wie er aus Fig. i zu sehen ist. In diesem Stollen 14 ist Öl gespeichert. Sein oberes Niveau ist durch die Linie a-a dargestellt. Etwas Wasser kann aus dem Erdreich in die Stollen fließen. Falls der Druck des Wassers im Erdreich größer ist als der des Öles im Speicher, dann hat letzterer den Druck der Atmosphäre annähernd erreicht. Es soll möglichst undurchlässiges Erdreich gewählt werden, was aber nicht ganz erreichbar ist, weil eine gewisse Wassermenge immer in den Speicher eindringen wird. Dieses Wasser fließt auf den Stollenboden und zum Bassin 15, wo sich eine erste Absetzung vollzieht und dann in das Bassin 191 wo es einer zweiten Reinigung durch Absetzen unterworfen wird. Von dort wird es, bei reinem Speicherbetrieb, durch die Leitungen 22 und 12a an die Erdoberfläche gefördert. Das aus der Erde kommende Wasser rinnt auf dem Boden des erstarrten Produktes zusammen und entlang des Stollens bis zum Bassin 151 in dem es gesammelt wird. Im Ausführungsbeispiel hat das Bassin 15 beispielsweise eine Länge von etwa 1Om₁ während die Stollen 14 eine Länge von 500m haben können. Die Querschnitte der Stollen 14 können entsprechend der Natur des Erdreiches zwischen 50 und 400 m betragen.

Der Boden des Bassins 15 liegt tiefer als der des Stollens, so daß sich das Wasser dort sammeln und unterhalb der Trennfläche zwischen Produkt und Wasser, die durch die Linie b-b dargestellt ist, absetzen kann. Im Bassin 15 befindet sich eine Absaugpumpe 16, von der eine Pumpleitung 17 sich in zwei Abzweigleitungen 17a und 17b teilt, in denen

409885/0472

die Ventile 18a bzw. 18b eingebaut sind. Die Leitung 17a führt zum Absetzbassin 19. Das abgesetzte Wasser dieses Bassins wird durch eine Leitung 20 von einer Pumpe 21 angesaugt und in eine Leitung 22 gedrückt, die über die V_entile 22a und 22b mit den Kanälen 12a bzw. 12b in Verbindung steht. Die Abzweigleitung 17b führt andererseits zu einem Wärmetauscher 23. Das in 23 angewärmte Wasser strömt durch die Leitung 2k und gelangt in eine Hauptleitung 25, die die erwärmte Flüssigkeit bis zu dem Ende des Stollens bei 25a, das vom Bassin 15 abgelegen ist, leitet.

Der Umlauf des Öles umfaßt eine Tauchpumpe 26 innerhalb des Speichers, von der eine AusstoOleitung 27 über ein Ventil 29 zu einem Separator 28 führt. An den Separator 28 sind zwei Leitungen angeschlossen, nämlich eine Nebenleitung ^9, die das eventuell vorhandene Absetzwasser aufnimmt und zum Absetzbassin 19 leitet und der Hauptkanal 11, der zur Entnahme des Öles dient. Das im Bassin 19 abgesetzte Öl wird durch die Leitung 30 zum Speicher zurückbefördert.

Im Falle einer Abänderung kann das mit 80⁰C aus dem Bassin 15 abgesaugte erwärmte Öl zum E_rwärmen des erstarrten Öles in den Stollen, z.B. bis auf ^5⁰C, verwendet werden.

Zu diesem Zweck umfaßt der Öl-Uinlauf eine Spezialeinrichtung mit einem Separator 28 und mit der Möglichkeit, den Strom der Leitung 27 in seiner ganzen Menge wahlweise auf zwei Abzweigungen zu verteilen.

Die erste Abzweigung, die nachfolgend beschrieben wird, führt einen Teil des Öles durch die Leitung 11 nach oben. Die zweite Abzweigung führt nach den Ventilen 32 und 3^ seitlich in die Leitungen 33 und 25 ab, um in das geschlossene E_nde der Stollen einzumünden. Die auf diese Welse mit beispielsweise 80⁰C zurücklaufende Menge ist derart reguliert, daß z.B. bei 45°C eine Verflüssigung

409885/0472

—· ö —

des zu entnehmenden Öles erreicht wird. Dazu ist es notwendig, daß das in der Leitung 10 vorhandene Ventil während des Umlaufes des heißen Öles geschlossen sein muß.

Im Erwärmungskreislauf ist eine Leitung 35 für Wasserdampf mit dem vorerwähnten Wärmetauscher 23 und einem anderen Wärmetauscher 36 für das Anwärmöl verbunden. Dies wird durch die Leitung 13 in ein Reservoir 37 eingeführt. Durch eine Leitung 38 ist das Reservoir mit einer Wärmetauscherbatterie 39 verbunden. Diese ist innerhalb der Ölschicht im Speicher 14 angeordnet. Eine Austrittsleitung 40 führt zu einer Pumpe 41, die das Strömungsmittel in den Wärmetauscher 36, der über einen Rücklauf 42 mit dem Reservoir 37 in Verbindung steht, pumpt.

Die Wirkungweise der beschriebenen schematisch dargestellten Einrichtung gemäß Fig. 2 zur Ölentnahme ist folgende:

Kurz vor dem Beginn des Entnahmebetriebes wird die Wärmetauscherbatterie 39 zum Anwärmen des Wassers und des Öles, das im Bassin 15 enthalten ist, in Betrieb genommen. Diese Wärmetauscher arbeiten mit mineralischem Anwärmöl, das durch die Leitung 13 zugeführt wird und in einem geschlossenen Kreislauf durch die Pumpen 51, den Wärmetauscher 36 und das Reservoir 37 zirkuliert. Die Wärmetauscher 39 ermöglichen eine Temperatursteigerung des im Bassin vorhandenen Öles von 15°C auf 70 bis 80⁰C durchschnittlich.

Die Entnahme des schweren Öles Nr. 2 nach seiner Erwärmung mit Hilfe eines Zirkulationsvorganges von Warmwasser bildet das Verfahren gemäß der Erfindung.

Während der Speicherung, d.h. zum Verflüssigen, des Produktes, wird das im ersten Bassin 15 vorhandene Wasser in den Wärmetauschern 23 erwärmt und zu den geschlossenen Enden der Stollen mittels der Leitung 25 zurückgeleitet.

409885/0472 ₉

Von dort fließt es auf der Oberfläche des erstarrten Öles in Richtung des Hauptganges und des Bassins 15. Dieses Warmwasser verflüssigt eine Oberschicht des Öles, das vom Warmwasser in Richtung Hauptgang und Bassin 15 ausgetragen wird.

Diese Erwärmung durch das Wasser bringt den oberflächlichen Teil des im Stollen gelagerten Öles auf eine Temperatur, die gerade genügt, daß es beispielsweise zum Bassin 15 abläuft.

Infolge der vorzeitigen Ingangsetzung der Wärmetauscher ist das Öl im Bassin 15 vollständig flüssig, wenn die Zirkulation des Warmwassers beginnt. Das Gemisch Wasser-flüssiges Öl, das dort ankommt, trennt sich vollkommen. Die Länge des Bassins ist so ausgelegt, daß das in Zwischenzeiten angesammelte Öl durch die Pumpen 26 abgesaugt und an die Oberfläche befördert werden kann.

Das Stauvolumen des Wassers im Bassin 15 ist so festgelegt, daß stets eine genügende Menge vorhanden ist, um den Zirkulationskreislauf voll zu sichern.

Um zu verhindern, daß am Anfang der Ölentnahme ein zu großer Bedarf an Wasser und Wärme erforderlioh ist, kann das Warmwasser auch nur durch einige Stollen oder nur durch den Anfang der Stollen in der Nähe des Bassins 15 geschickt werden«,

Das zum Erwärmen des Öles eingesetzt© Wasser wird durch die Abzweigleitung 12b eines besonderen Behandlungskreislaufes an die Oberfläche gefördert.

In einer Abänderung kann das erfindungsgemaße Verfahren auefo mit ©inor anderen Yärmeflüssigkeit als Wasser ausge-

409885/0472

führt werden. Dies kann in solchen Fällen interessant sein, wo aus irgendwelchen Gründen Wasser zur Erwärmung des Produktes nicht zur Verfügung steht. In diesem Fall ist es vorteilhaft, einen Teil des Produktes, z.B. das Öl selbst, als Wärmeflussigkeit zu verwenden, wie es in Fig. 2 dargestellt ist.

Im allgemeinen wird man aber dem Warmwasser den Vorzug geben; denn bei sonst gleichen Verhältnissen ist der Wärmeaustausch zwischen Warmwasser und dem Speicherprodukt etwa zehnmal höher als dieser zwischen Öl unddem Produkt. Da das Wasser schwerer als Öl ist, setzt es sich fortwährend auf der erstarrten Oberfläche ab, wodurch der Wärmeübergang noch gesteigert wird. Gleichwohl ist es gut, wenn zur Ölentnahme noch ein Umlauf des erwärmten Öles, insbesondere dann, wenn der Warmwasserkreislauf außer Betrieb ist, aufrechterhalten werden kann.

Es ist festzustellen, daß die in Fig. 2 beschriebene Anlage keine Leitungen oder Apparaturen in den Stollen vorsieht. Das Bassin 15 und die Einrichtungen zum Pumpen und Erwärmen sind alle um den Boden des Schachtes herum angeordnet. Alle Leitungen und Ventile sind in den Entnahmestollen untergebracht und gut erreichbar und zugänglich.

Die Fig. 3 zeigt schematisoh eine Modellanlage für Pilot-Versuche des Verfahrens. Diese Versuchsreihe ist wesentlich zum Messen der Geschwindigkeit der Verflüssigung der verschiedenen Produktqualitäten einschließlich des Schweröles Nr. 2 in Abhängigkeit des Durchsatzes und der Temperatur des verwendeten Warmwassers an einem Modell.

Der Entnahmestollen (in Fig«, 2 mit 14 bezeichnet), ist durch einen Teil 50 eines Behälters, der eine innere Platte 51 umfaßt, und das Bassin (in Fig. 2, Bezjigszeichen 15) durch ^K

409885/0472 -U-

den restlichen Teil 52 des Behälters dargestellt.

Das erstarrte Öl 53 ist im Teil 50 gelagert. Zum Füllen mit Öl wird über der Platte 51 eine vertikale bewegliche Wand 5^ aufgestellt. Sobald das Öl erstarrt ist, wird diese Wand 5^ angehoben und das Öl bildet dann einen praktisch festen Block 53· Die Höhe h dieses Blockes 53 ist in der Zeichnung eingezeichnet. D-^e Oberfläche dieses Blockes 53 ist durch die Linie a-a gekennzeichnet. Die Teile 50 und 52 des Behälters messen ungefähr 10m in der Länge. Eine andere Trennplatte 55 im Teil 52 dient zum Absoheiden des Wassers 56 vom entnommenen Öl 571 wie es nachher noch zu sehen ist.

Auf der linken Seite der Fig. 3 über dem Block 53 ist eine Vorrichtung zum Einspeisen des Warmwassers in Form eines Schauers vorgesehen. Der Wasserkreislauf umfaßt eine Pumpe 59, die mit einem Reservoir (nicht dargestellt) über die Ventile 60 in den Leitungen 6l verbunden ist. In einer Leitung 62 wird eine Menge Q des Warmwassers der Schauervorrichtung 58 zugeführt. Eine Sonde 63 ist in die Leitung 62 zur Regelung der Temperatur eingebaut. Das im Teil 56 angesammelte Wasser (annähernd die Menge Q), wird durch die Leitung 5^, ein Ventil 65, einen Wärmetauscher 66 und eine Einrichtung 67 zur. Mengenmessung, schematisiert durch ein Venturi-Rohr, wieder zurückgeführt.

Das verflüssigte Öl (Menge q) "füllt den Teil 57 und wird durch die Leitung 68 entnommen. Ein Gerät 69 mißt diese Menge q. Das Öl füllt den Auffangbehälter 70. Am unteren Abschnitt des Behälters 70 ist ein Auslaß 71 für das restliche Wasser, das sich auf dem Boden dieses Behälters ansammelt, vorgesehen. Desgleichen verbindet ein Rohr 72 den unteren Abschnitt des Behälters mit einer Leitung 6k des Haupt-Rücklaufes des Wassers.

- 12 -

409885/047?

Die in Fig. 3 dargestellte Anlage dient für Modellversuche für das erfindungsgemäße Verfahren. Eine Menge Q Warmwasser mit einer Temperatur Te wird durch die Leitung 62 und die Einrichtung 58 auf das erstarrte Öl 53 verteilt, dessen oberes Niveau durch die Linie a-a dargestellt ist. Dieses Wasser fließt in Richtung des Behälterteiles 52 und gibt einen Teil seiner Wärme an das Öl ab, dessen Oberschicht sich dabei verflüssigt. Dieser flüssige Anteil wird infolge der spezifischen Gewichtsdifferenzen auf der Oberfläche des Wassers ausgetragen und gelangt in den Behälterteil 56, 57, in welchem die Menge Q Warmwasser mit einer Temperatur Ts kleiner als Te und die Menge q des flüssigen Öles mit der Temperatur Ts aufgefangen werden. Die Dimensionen der Teile 56 und 57 sind so berechnet, daß die Rückhaltezeiten der Mischung Wasser-Öl ausreichend sind, um das Wasser und das Öl durch die senkrechte Wand 55 vollständig voneinander zu trennen. Die Geschwindigkeit der Verflüssigung läßt sich durch die Größe -rr bestimmen, womit die Veränderung der Höhe h des erstarrten Öles in Abhängigkeit der Zeit t dargestellt ist.

Die Fig. k zeigt ein Diagramm, auf dessen Abszisse die Temperatur Te des Wassers am Eintritt in die Schauervorrichtung 58 und auf der Ordinate die Größe -rr in cm/h aufgetra-

dh gen sind, um die Veränderungen dieser Geschwindigkeit in Abhängigkeit von der Temperatur für eine Menge Q des Wassers annähernd konstant und gleich mit 0,27 l/s zu zeigen. Es ist festzustellen, daß die Geschwindigkeit der Verflüssigung in der Regel init der Temperatur des Wassers steigt. Die Versuche an dem Modell der Fig. 3 demonstrieren die Möglichkeit der praktischen Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Außer den vorbei achon erwähnten Vorteilen des Verfahrens sind noch folgciHo zu berücksichtigen.

In der Praris ii «liese Speicherungsm' tUode für große

U.:9885/CU7? -13-

von Schweröl, beispielsweise in der Ordnung von Millionen von Kubikmetern geeignet. Die Erfindung gewährleistet eine Wirtschaftlichkeit von 20 bis kOfo auf die Gesamtinvestitionen im Vergleich mit der traditionellen Übertage-Speicherung. Gegenüber der aktuellen Untertage-Speicherung erreicht die erfindungsgemäße Speicherung viel niedrigere Betriebskosten, denn sie erübrigt die Notwendigkeit eines dauernden Wärmeangebotes an das gespeicherte Produkt.

In Bezug auf die Umweltverhältnisse ist die Untertage-Speicherung der Übertage-Speicherung vorzuziehen. Das erfindungsgemäße Verfahren gewährleistet auch eine absolute Sicherheit gegenüber Feuer. Selbst dann, wenn das gespeicherte Produkt von einer Explosibnsquelle gefährdet ist, wird jeder Brand infolge des Luftmangels in den Stollen sogleich gestoppt.

409885/0472

Claims (7)

Patentansprüche

1. JVerfahren zum unterirdischen. Speichern von schweren ei gewöhnlichen Temperaturen erstarrenden Produkten, wie

Schweröl Nr. 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des erstarrten Produktes mit mindestens einer zirkulierenden warmen Flüssigkeit in Kontakt gebracht und das fortschreitend sich verflüssigende Produkt abgepumpt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Produkt, gegebenenfalls unter vorheriger Erwärmung in einer Reihe von parallelen unterirdischen Stollen, die voneinander duroh Zwischenwände getrennt sind, deren Bodenfläohen sioh auf gleicher etwa horizontaler Ebene befinden, deren eine Enden verschließbar und deren andere Enden in einen gemeinsamen Zentralgang münden, gespeichert und zum Erstarren gebracht wird und daß zur Entnahme des Produktes die warme Flüssigkeit durch die dem Zentralgang gegenüberliegenden Stollenenden eingeführt wird, zur Wärmeabgabe über die Oberfläche des Produktes geleitet und das dadurch verflüssigte Produkt zum Zentralgang ausgeschwemmt wird, worauf je nach Notwendigkeit das Produkt von der Flüssigkeit getrennt und abgepumpt wird.

3. Verfahren nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Entnahme des Produktes Warmwasser verwendet wird, das möglichst vorher angewärmt worden ist und das sich dauernd im unteren Teil des gespeicherten Produktes befindet.

4. Verfahren naoh Anspruch 3, daduroh gekennzeichnet, daß das Wasser beispielsweise durch Absetzen vom verflüssigten und zu entnehmenden Produkt getrennt wird.

- 15 409885/0472

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Entnahme verwendete warme Flüssigkeit vom gespeicherten Produkt entnommen wird. d.h. diese Flüssigkeit vom Produkt selbst gebildet und hierzu dieser Teil des Produktes erwärmt und zirkuliert wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Entnahmevorgang mindestens ein Teil des gespeicherten Produktes und des gleichzeitig gelagerten Wassers durch Wärmeaustausch mit einer getrennten in einem geschlossenen Kreislauf zirkulierenden Flüssigkeit erwärmt wird, das Produkt in verflüssigtem Zustand in ein mit den Speicherstollen in Verbindung stehendes Bassin gelangt, dann eine Aufwärraung erfährt und schließlich Übertage gepumpt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die warme Flüssigkeit nur in einigen Stollen mit dem gespeicherten Produkt oder nur am Anfang der Stollen in unmittelbarer Nähe des Bassins zirkuliert wird.

0 9 8 B S / 0 <", 7 2