DE3040901A1 - Verfahren zum abwechselnden transport von rohoel und methanol durch ein und dieselbe rohrleitung - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß Oberbegriff
• des Patentanspruches 1. Diese Transportart ist in der Fachwelt unter dem englischen Ausdruck slug flow bekannt und in dem Buch "Methanol Technology And Application in Motor Fuels", herausgegeben von I.K. Paul, Noyes Data Corporation, Park Ridge, New Jersey, USA, 1978, für den Abtransport von Rohöl und Methanol aus Alaska als eine Möglichkeit vorgeschlagen worden.
• Die Alternative zum slug flow System ist der gemeinsame Transport von Rohöl und Methanol als Mischung, wie in den US-Patentschriften 3 926 203 und 4 027 688 beschrieben.
• Während die US-PS 3 926 203 Öl-in-Methanol Emulsionen, die 50 bis 80 Vol.% öl enthalten können anstrebt, sagt die US-PS 4 027 688 in den Figuren lediglich aus, daß der Methanolanteil der Mischung geringer ist als der molanteil.
• Veröffentlichungen über den Bereich, in dem sich eine Methanol-in-Öl Emulsion einstellt sind nicht bekannt.
• Eigene Untersuchungen haben jedoch ergeben, daß mindestens Rohöle mit einer Viskosität von 10 bis 50 m Pas bei 200C noch relativ stabile Methanol-in-Öl Emulsionen bei über 20 Vol.%, teilweise bis zu 50 Vol.X Methanolanteil bilden.
• Vergleicht man diese Untersuchungsergebnisse mit den Angaben der US-PS 3 926 203 wird deutlich, daß bei einem Methanolanteil von 20 bis 50 Vor.% entweder eine Methanolin-bl oder eine Öl-in-Methanol Emulsion vorliegen kann.
• Die Praxis wird sich daher mindestens in diesem Bereich, in dem Phaseninversion auftreten kann, für den sicheren Weg des gattungsgemäßen slug flow Verfahrens entschließen.
• Aufgabe der Erfindung ist es, das gattungsgemäße Verfahren, bei dem abwechselnd eine Flüssigkeit hoher Viskosität und eine Flüssigkeit niederer Viskosität der Rohrleitung aufgegeben wird, bezüglich des zu seinem Betrieb erforderlichen Energieaufwandes zu verbessern und für eine bestmögliche Auslastung einer Pipeline zu sorgen.
• Erfindungsgemäß wird daher vorgeschlagen, gemäß den im Patentanspruch 1 niedergelegten Maßnahmen zu verfahren. Auf Ausgestaltungen der Erfindung entsprechend den Unteransprüchen wird verwiesen.
• Durch die Erfindung wird bei gleichem Energieaufwand eine Steigerung der Transportleistung der Rohrleitung bzw. bei gleicher Transportleistung eine Energieersparnis erreicht.
• Umfangreiche Versuchsserien haben nämlich ergeben, daß bei Methanol-in-Rohöl Emulsionen ein Methanolgehalt von weniger als 10 Vol.% zu einer Reduzierung der Viskosität gegenüber der Viskosität des reinen Rohöl es führt. In dem bevorzugten Bereich von 2 bis 5 Vol.% Methanol ist diese Reduzierung erheblich, im Bereich von 2,2 bis 3,5 Vol.% beträgt sie etwa 10 bis 25 % und liegt beispielsweise bei Rohölen aus Norddeutschland mit Viskositäten zwischen 50 und 200 m Pas bei 20°C zwischen 20 und 25 X.
• Durch den Methanolzusatz wird also die Viskosität eines der beiden zu transportierenden Medien und damit auch der für den Betrieb der Pumpen erforderliche Energieaufwand erheblich reduziert.
• Anspruch 4 trägt den besonderen Erschließungsproblemen arktischer Gebiete Rechnung, in dem ein Weg angeboten wird, durch eine Rohölpipeline Kohle zu transportieren, indem beim slug flow die Methanol phase mit Kohle beladen wird.
• Dieses Beladen mit Kohle kann unterwegs an einer Zwischenstation bzw. da erfolgen, wo die erfindungsgemäß betriebene Rohrleitung ein Kohlegebiet durchläuft. Man erhält so die Möglichkeit, Kohle ohne zusätzliche Transportmittel in an sich bekannter Weise als Kohle-in-Methanol Suspension aus transporttechnisch schwer erschließbaren Gebieten abzutransportieren.
• Das erfindungsgemäße Verfahren ist in den Figuren anhand von chematischen Beispielen dargestellt.
• Es zeigt Fig. 1 das Verfahren nach Anspruch 1 Fig. 2 das Verfahren nach Anspruch 4 Erdöl von einer Ölquelle (1) gelangt, nachdem die üblichen Reinigungs- und Aufbereitungsverfahren vollzogen sind, über eine Erdölleitung (3) in einen Erdölspeicher (4). Vom Erdölspeicher (4) führt eine Leitung (5) zu einem Mischer (6), in den auch eine methanolführende Leitung (21) mündet. Das aus dem Mischer (6) kommende Gemisch, eine Methanol-in-Rohöl Emulsion mit einem Methanolgehalt von beispielsweise 3 Vol.%, wird über eine Leitung (7) einem ersten Ventil (8), und, wenn dieses geöffnet ist, über eine Leitung (9) einer Pumpe (10) zugeführt, die das Gemisch durch eine Rohrleitung (11) pumpt.
• Weiterhin wird Erdgas aus einer Erdgasquelle (2) über eine Leitung (12) in eine Methanolanlage (13) gebracht und dort in Methanol umgesetzt, das über eine Leitung (14) in einen Methanolspeicher (15) fließt. Der Methanolspeicher (15) ist über die Leitung (19), eine Dosiervorrichtung (20) zur Regulierung der dem Rohöl zuzusetzenden Methanolmenge und die Leitung (21) mit dem Mischer (6) verbunden.
• Vom Methanolspeicher führt eine weitere Leitung (16) zu einem zweiten Ventil (17) und von diesem eine Leitung (18) zur Pumpe (10).
• Wenn das erste Ventil (8) geschlossen und das zweite Ventil (17) geöffnet ist, wird von der Pumpe (10) nur Methanol aus dem Methanolspeicher (15) entnommen und in die Rohrleitung (11) gepumpt. Wird das zweite Ventil (17) geschlossen und das erste Ventil (8) geöffnet, so erhält die Pumpe (10) über den Mischer (6) sowohl Erdöl aus dem Erdöl speicher (4) als auch eine dosierte Menge Methanol aus dem Methanolspeicher (15).
• Bei zähflüssigen Rohölen könnte zwischen dem Erdöl speicher (4) und dem Mischer (6) noch eine Heizvorrichtung zum Erwärmen des Rohöl es auf Transporttemperatur angeordnet sein.
• Der Mischer (6) braucht im übrigen nicht grundsätzlich als energieverzehrender Zwangsmischer oder statischer Mischer ausgebildet zu sein. Es dürfte ausreichen, wenn Methanol in die turbulente Rohölströmung injiziert wird.
• Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich besonders für paraffinhaltige Rohöle und Methanolproduktionsmengen von Rohöl : Methanol = 85 : 15 bis 40 : 60.
• Fig. 2 zeigt ein Verfahren, bei dem in einer Zwischenstation der Rohrleitung (11) das Methanol mit Kohle beladen wird.
• Von einer Kopfstation (22) der Rohrleitung (11) aus werden Methanol-in-Rohöl Gemische (29), (31), (33) und (35) der Rohrleitung (11) aufgegeben. Ein Pfeil (36) zeigt die Transportrichtung an. Zwischen den Rohölphasen liegen die Transportphasen für Methanol (28), (30), (32) und (34), wobei die Transportphase für Methanol (32) in einer Zwischenstation (23) zusätzlich mit Kohle beladen ist.
• An einer Endstation (24) wird das Methanol-in-Rohöl Gemisch (29), (31), (33) und (35) einer Destillation (26), deren Ausgangsprodukte nicht mehr dargestellt sind, das Methanol (28), (30) und (34) einem Methanol verbraucher (25) und die Methanol Kohle Suspension (32) einer Trennanlage (27) zugeführt.

Claims (5)

1. Verfahren zum abwechselnden Transport von Rohöl und Methanol durch ein und dieselbe Rohrleitung Patentansprüche 1. Verfahren zum abwechselnden Transport von Rohöl und Methanol durch ein und dieselbe Rohrleitung, dadurch gekennzeichnet, daß dem Rohöl ein Teil des zu transportierenden Methanols zugemischt, das Gemisch als Methanol-in-Ö'l-Emulsion mit einem Methanolgehalt von weniger als 10 Vol.S, vorzugsweise mit einem Methanolgehalt von 2 bis 5 Vol. k unc anschließend der verbliebene Rest des Methanol durch die Rohrleitung gepumpt wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gemisch auf einen Methanolgehalt von 2,2 bis 3,5 Vol.l eingestellt wird.
3. 3. Verfahren nach einem der Ansprüche l und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohöl zunächst auf Transporttemperatur erwärmt und anschließend das Methanol zugemischt wird.
4. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche l bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß dem im Anschluß an eine Methanol-in-Rohöl Transportphase folgenden Methanol feingemahlene Kohle zugemischt wird.
5. 5. Anwendung eines der Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4 auf paraffinhaltige Rohöle mit Viskositäten von 10 bis 250 m Pas bei Transporttemperatur.