DE2451342B2

DE2451342B2 - Verfahren zum ferntransport fester oder fluessiger fossiler energietraeger

Info

Publication number: DE2451342B2
Application number: DE19742451342
Authority: DE
Inventors: Kurt Dr.-Ing 4050 Mönchengladbach; Keim Willi Prof. Dr.-Ing.; Hentschel Klaus Dr.-Ing.; 5100 Aachen Gruber
Original assignee: Mannesmannroehren Werke AG
Current assignee: Vodafone GmbH
Priority date: 1974-10-25
Filing date: 1974-10-25
Publication date: 1978-01-05
Also published as: DE2451342A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ferntransport fester oder flüssiger fossiler Energieträger unter Benutzung eines flüssigen Transportmittels. Die Erfindung geht dabei einmal davon aus, daß es bekannt ist, gemahlene Kohle zusammen mit Wasser in einer Rohrleitung zu transportieren, sowie zum anderen, die bei einer gashaltigen Ölquelle anfallenden LPG-Anteile (Liquefied Petroleum Gas, bestehend aus Propan und Butan) bei großen zu überwindenden Entfernungen dem Rohöl wieder zuzusetzen, sofern es nicht möglich ist, das LPG direkt dem Verbraucher zuzuführen. LPG ist bei Normaltemperatur und einem Druck von 2 bis 3 atm flüssig und löst sich in Erdöl. Es ist somit sichergestellt, daß bei den bei einer Pipeline üblichen Transportdrükken von 25 bis 55 atü, die flüssige Phase des LPG erhalten bleibt.

Erdöl (C5 —Cv-Kohlenwasserstoffe) und Erdgas (Ci — O-Kohlenwasserstoffe) treten bekanntlich sehr häufig gemeinsam auf. Die Mischung, die aus dem Bohrloch an die Oberfläche tritt, besteht dann aus Gas und öl. Die einzelnen Bestandteile werden in einer Anlage voneinander getrennt, und zwar in

a) Dry Gas (Methan und Äthan),

b) LPG (Liquefied Petroleum Gas, bestehend aus Propan und Butan),

c) Natural Gasoline (casinghead gasoline).

Das Dry Gas wird häufig abgefackelt, weil Transportmöglichkeiten fehlen, oder es wird wieder in das Bohrloch zurückgepumpt. Bei Feldern mit großen Reserven an Erdöl und/oder Erdgas werden getrennte Rohrleitungen gebaut, wobei der Bau von Gasrohrleitungen für Dry Gas (Trockengas) immer kostspieliger wird. Das Natural Gasoline wird entweder direkt verbraucht oder auch im Rohöl transportiert.

Die hohen Kosten einer Gasrohrleitung für Dry Gas führten u. a. zu dem Vorschlag, Erdgas in verflüssigter Form in Rohrleitungen zu transportieren, da dadurch eine erhebliche Reduzierung des Durchmessers einer Rohrleitung gegenüber einer reinen Gasrohrleitung erreicht werden kann. Die Einhaltung der für den Transport von derartigem Flüssiggas erforderlichen Temperaturen von bis zu -160° C bringt aber zusätzliche Probleme und Aufwendungen, beispielsweise die notwendige Verwendung lieftemperaturbeständiger Stähle für die Rohre und deren aufwendige Isolation.

Ähnliche Schwierigkeiten treten bei dem Verfahren gemäß der US-PS 37 30 201 auf, bei dem Petroleumprodukte in ein bei Raumtemperatur gasförmiges verflüssigtes Medium gesprüht werden, dort zu festen Tropfen erstarren und dann als pumpbare Aufschlämmung durch -, das Rohrsystem transportiert werden.

Ebenso aufwendig und teuer ist der Transport von Flüssiggas in Spezialschiffen, für die ebenfalls Tanks aus tieftemperaturbeständigem Material und eine entsprechende Isolierung erforderlich sind. Schließlich ist auch der Energieverbrauch zum Verflüssigen des Dry Gases beachtlich.

Ausgehend von diesen Erkenntnissen ist zusammenfassend festzustellen, daß immer dann, wenn Primärenergieträger in verschiedenen Aggregatzuständen, -, insbesondere in benachbarten Regionen auftreten, auch mehrere Transportsysteme erforderlich werden. Die hierauf aufzuwendenden Kosten übersteigen häufig die aus einer kleineren Fundstätte oder schwer zugänglichen Fundstätte erzielbaren wirtschaftlichen Vorteile,

in so daß manche dieser Fundstätten nicht oder nicht voll ausgebeutet werden können.

Darüber hinaus ist auch vorgeschlagen worden (DT-PS 24 04 326), Erdgas z. B. in Methanol umzuwandeln und zusammen mit Erdöl und Emulsionsstabilisato-

1-, ren gemeinsam über ein einziges Transportsystem den Raffinerien zuzuleiten.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zu schaffen, mit dem ein wirtschaftlicher Ferntransport fossiler Energieträger möglich ist. Im besonderen befaßt

κι sich die Erfindung mit dem Problem des Ferntransportes von aus Erdöl und/oder Erdgas gewonnenen Produkten zusammen mit dem Erdöl.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß ein Teil des fossilen Primärenergie-

j-, trägers vor dem Transport in Methanol umgesetzt wird und anschließend zusammen mit dem anderen Teil das flüssige Transportmedium bildet.

Ist der Primärenergieträger Kohle, so ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß der nicht in Methanol

.1» umgewandelte Rest der Kohle in flüssige Kohlenwasserstoffe umgewandelt, mit dem Methanol vermischt und anschließend ferntransportiert wird. Der besondere Vorteil liegt hier u. a. darin, daß reine Flüssigkeiten transportiert werden können, die in dem Rohrleitungs-

4-, system keinen Verschleiß hervorrufen, mit dem beim Transport von Kohle in Wasser gerechnet werden muß. Treten Erdöl und Erdgas in gleichen oder benachbarten Fundstätten auf, ist vorgesehen, daß im wesentlichen sämtliche zu transportierenden Anteile des Erdgases an

■-,<> niedrigen Kohlenwasserstoffen, nämlich Methan und Äthan in Methanol umgesetzt und mit dem Erdöl vermischt werden.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird erreicht, daß auch die gasförmigen Anteile einer

-,-, Fundstelle oder das Erdgas einer einer Ölquelle benachbarten Gasquelle durch Umwandlung desselben in Flüssigkeit Methanol gemeinsam mit dem Erdöl transportiert werden kann und ein einziges Transportmittel, beispielsweise nur eine Pipeline, ausreicht. So

ho können auch dicht beieinanderliegende Felder mit geringen Reserven noch wirtschaftlich erschlossen werden.

Ein weiterer technischser Vorteil der Erfindung besteht darin, daß durch den Zusatz von Methanol

ι,-, dickflüssige Teeröle, wie sie z. B. aus Vorkommen in Venezuela bekannt sind, pumpfähig und damit transportfähig werden. Auch lassen sich die aus Ölsanden, ölschiefer, Teersanden oder dergleichen extrahierten

Kohlenwasserstoffe zusammen mit Meihanol transportieren.

Die Umwandlung fossiler Primärenergieträger, wie i^ohle, Erdöl und Erdgas, in Methanol ist technisch keine Schwierigkeit und dem Fachmann bekannt. Die Umwandlung geschieht über Synthesegas als Zwischenstufe. Synthesegas ist eine Mischung von Kohlenmonoxid und Wasserstoff. Es kann mittels einer Anzahl wohlbekannter technischer Verfahren aus den verschiedensten Kohlenwasserstoffen wie Methan, Äthan, ÖPCj, Naphtha, Heizöl usw. hergestellt werden. Zwei Darstellungsmethoden werden heute bevorzugt angewandt:

1. Steam Reforming

CH_x + H₂O-CO +ί\ + ^) H₂

2. Teilweise Oxidation

CH, +V₂O₂--»CO + y H₂.

Die Umsetzung von Synthesegas in Methanol ist dem Fachmann ebenfalls geläufig und im wesentlichen durch zwei Verfahren, nämlich das Niederdmckverlahren und das Hochdruckverfahren repräsentiert.

Die Figuren zeigen einige Verfahrensschemata für die Anwendung der Erfindung in Verbindung mit Erdöl und Erdgas. Es zeigt

Fig. 1 ein Verfahren, bei dem Erdöl und Erdgas i:i getrennten aber benachbarten Quellen auftreten,

Fig. 2 ein Verfahren, bei dem Erdöl und Erdgas in einer Quelle auftreten,

Fig. 3 das erfindungsgemäße Verfahren bei einer reinen Ölquelle,

F i g. 4 ein Verfahren, bei dem die gashaltigen Anteile und ein Teil des Öls einer Ölquelle in Methanol umgesetzt werden.

Fig. 1 zeigt eine Ölquelle 1 und eine Erdgasquelle 3. Das Erdgas 4 der Erdgasquelle 3 wird einer Methanolanlage 5 zugeführt und dort in Methanol 6 umgesetzt. Das Rohöl 2 der Ölquelle 1 wird zusammen mit dem Methanol 6 einem Mischer 7 zugeführt. In dem Mischer 7 bildet sich eine Methanol-Erdöl-Emulsion 8, die einem Transportmittel 9, beispielsweise einer Rohrleitung, zugeführt und am Ende des Ferntransportes in eine Trennanlage 10 gelangt, wo eine Trennung in Mischkomponenten 11 und 12 erfolgt.

Das Mischungsverhältnis zwischen Erdöl und Methanol ist in großen Grenzen variierbar. Es ist an die Eigenschaft des Rohöls der Fundstelle anzupassen, sofern eine besonders stabile Emulsion gewünscht wird. Versuche haben beispeilsweise gezeigt, daß eine Mischung von 90% Kuwait-Öl und 10% Methanol eine hinreichend stabile Emulsion auch ohne Emulsionsstabilisator ergeben. Das Methanol selbst braucht nicht rein zu sein, sonderne kann als Rohmethanol (Methylfuel) eingesetzt werden.

In Fig. 2 ist eine gashaltige Ölquelle 13 dargestellt, wobei hier zunächst der Öl-Gas-Anfall 14 in eine Öl-Gas-Trennung 15 in bekannter Weise in Rohöl 2, LPG 16 und Dry Gas 17 getrennt wird. Das LPG 16 wird in bekannter Weise in einem Verdichter 18 verdichtet und als flüssige Phase 19 zusammen mit dem Erdöl 2 und dem aus dem Dry Gas 17 hergestellten Methanol 6 dem Mischer 7 zugeführt. Vom Mischer 7 gelangt die Methanol-Emulsion 20 zum Ferntransport 9. Die weiteren Schritte sind in den F i g. 2 und 3 nicht dargestellt.

Die F i g. 3 zeigt eine reine Ölquelle 21, und zwar eine Ölquelle der Arktis. Dort ist mit besonders schwierigen Umweltbedingungen gerade für den Ferntransport zu rechnen, der durch die Erfindung besonders erleichtert wird. Durch den Zusatz von Methanol läßt sich die Viskosität und der Stockpunkt der Rohöls günstig beeinflussen, so daß mit höherer Fördergeschwindigkeit oder geringeren Transporttemperaturen gefahren werden kann. Zu diesem Zweck wird ein Teil 2a des Rohöls 2 in der Methanol-Anlage 5 in Methanol 6 umgesetzt und zusammen mit dem restlichen Rohöl dem Mischer 7 zugeführt. Die so gewonnene Methanol-Erdöl-Emulsion 8 wird dann dem Ferntransport 9 zugeführt.

In Fig. 4 ist schließlich eine weitere Variante dargestellt, bei der sowohl die Gasanteile 23 einer gashaltigen Ölquelle 22 wie auch ein Teil 2a des Rohöls 2 in der Methanol-Anlage 5 in Methanol 6 umgesetzt und dem Mischer zugeführt werden. Der Mischer 7 erhält hier auch den Zusatz eines Emulsionsstabilisators 29.

Durch die Pfeile 24, 25, 26 und 27, die von der Trennanlage 10 ausgehen, soll angedeutet werden, daß es nicht erforderlich ist, in der Trennanlage wieder eine Trennung in Methanol und Rohöl vorzunehmen, sondern, daß dieses Gemisdh in andere Mischkomponenten geteilt werden kann, wobei zu beachten ist, daß Methanol zusammen mit dem Natural Gasoline einen unmittelbar für Kraftfahrzeuge verwendbaren Treibstoff hoher Klopffestigkeit ergibt.

Hierzu 3 Blatt Zeichnuimen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Ferntransport fester oder flüssiger fossiler Energieträger unter Benutzung eines flüssigen Transportmittels, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil des fossilen Energieträgers vor dem Transport in Methanol umgesetzt wird und anschließend zusammen mit dem anderen Teil das flüssige Transportmedium bildet.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei von dem Primärenergieträger Kohle ausgegangen wird, dadurch gekennzeichnet, daß der nicht in Methanol umgewandelte Rest der Kohle in flüssige Kohlenwasserstoffe umgewandelt, mit dem Methanol vermischt und anschließend ferntransportiert wird.