DE3106293A1

DE3106293A1 - "verfahren und vorrichtung zum entfernen von kohlenwasserstoffen aus feststoffen"

Info

Publication number: DE3106293A1
Application number: DE19813106293
Authority: DE
Inventors: James Bernard N. 70053 Gretna La. Morris
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1980-02-28
Filing date: 1981-02-20
Publication date: 1982-02-18
Also published as: DK90381A; GB2071138A; SE8100843L; NL8100887A; FR2478805A1; US4304609A; AU6794481A; NO810490L

Description

BESCHREIBUNG

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Behandlung von Bohraushub bei Öl- und/oder Gasbohrungen gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.

Beim Anbohren von Öl- und/oder Gasvorkommen ist es häufig erforderlich, Öl oder andere Kohlenwasserstoffe aufgrund unterschiedlicher Bedingungen am unteren Ende des Bohrloches der Bohrflüssigkeit hinzuzufügen. Wenn der Bohraushub zusammen mit der Bohrflüssigkeit die Oberfläche erreicht, werden sie durch herkömmliche Einrichtungen, wie etwa Schütteianlagen getrennt. Wenn Bohrflüssigkeiten verwendet werden, die nicht auf der Basis von Öl oder anderen Kohlenwasserstoffen hergestellt worden sind, kann der Bohraushub bei Bohrungen auf dem Meer über Bord geworfen oder bei Bohrungen auf dem Land an geeigneter Stelle abgelagert werden. Wenn jedoch Öl oder andere Kohlenwasserstoffe zur Hersteilung der Bohrflüssigkeit verwendet werden, kann der mit diesen Kohlenwasserstoffen getränkte Bohraushub aus Gründen des Umweltschutzes nicht über Bord geworfen werden. Obgleich in diesem Zusammenhang zahlreiche Lösungsvorschläge existieren, wird in der Praxis beim Bohren auf dem Meer (off-shore) der Bohraushub gesammelt und an Land geschickt und dort abgelagert. Dies ist naturgemäß sehr teuer, und zahlreiche weitere Ölvorkommen könnten ausgebeutet werden, wenn in wirtschaftlicher Weise mit einem auf Ölbasis bestehenden Bohrschlamm oder einer Bohrflüssigkeit gearbeitet werden könnte.

Die US-PS 3 658 654 ist auf eine Vorrichtung zur Rückgewinnung von Öl aus Ölschiefer oder ähnlichen Feststoffen gerichtet. Das Öl wird von den Feststoffen mit Hilfe eines einfachen Pyrolyse-Verfahrens in Anwesenheit von Stickstoff getrennt, so daß die Bildung von Materialien mit hohem Molekuiargewicht verhindert wird. Die ölhaltigen Feststoffe werden durch einen langgestreckten, im wesentlichen waagerechten

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Pyrolyse-Behälter mit einem in diesem befindlichen Schneckenförderer hindurchbewegt. Während des Durchgangs durch den Pyrolyse-Behälter werden die ölhaltigen Feststoffe erhitzt. Als Hexzeinrichtungen können ein Ofen oder elektrische Heizwicklungen vorgesehen sein.

Die US-PS 4 098 648 beschreibt ein drehbares Retortenrohr mit einer im Inneren befindlichen Schraube, die fest an dem Rohr angebracht ist, so daß keine relative Drehung zwischen beiden stattfindet. Das Patent bezieht sich auf eine Lösungsextraktion von Teerianden oder ölhaltigen Schiefermateriaiien und befaßt sich mit der Überwindung eines Problems, das in der Entziehung von Restlösungsmittein aus dem bereits im wesentlichen ölfreien Material besteht, bevor αχεί 5 ses Material an die Umgebung zurückgegeben wird. Es wird ein Behälter zur Lösungsmittel-Rückgewinnung verwendet, in dem das Lösungsmittel erhitzt und abgepumpt wird. Es ist nicht notwendig, die Temperatur wesentlich über 90 bis 95⁰C zu erhöhen, um eine ausreichende Verdampfung des Lösungsmittels zu erreichen. Zur Erwärmung des Lösungsmittels wird eine Induktionsheizung vorgeschlagen.

Die US-PS 1 739 066 beschreibt eine Vorrichtung mit einer Trommel und einer entgegengesetzt drehbaren Schnecke. Es wird im wesentlichen angestrebt, zur Mischung von teilchenförmigen Materialien wie Viehfutter, Zement, Kunstdünger und dgl. durch die Gegendrehung eine gute Mischung zu erzielen,

Die US-PS 4 094 769 beschreibt ein Schnecken-Retorten-System zur Rückgewinnung von Öl aus Schiefer und ähnlichen Materialien. Die Retorte ist nicht drehbar und kann unter Verwendung einer elektrischen Widerstandsheizung geheizt werden, die sich in Form von Heizstreifen in Längsrichtung der Retorte erstrecken. Die Vorrichtung ist mit einem Isoliermaterial versehen, das im Abstand die Retorte volistän-

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dig umgibt und zu einer guten Isolierung führt und als Sicherheitsschirm für die streifenförmigen Heizleiter dient.

Die US-PS'en 2 973 312, 3 997 388 und 3 652 447 beschreiben unterschiedliche Verfahren zum Beheizen von Materialien in einer Retorte. Die ersten beiden Patente beziehen sich auf die Verwendung von Ultraschall- und/oder Mikrowellenheizungen, und die US-PS 3 6 52 447 schlägt die pyrolytische Rückgewinnung von Öl unter Verwendung von Impuls-Laserstrahlen vor.

Weitere Patente zum Hintergrund der Erfindung sind die US-PS 4 077 868 und 3 616 266.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, die eine einfache und wirtschaftliche Trennung von Bohraushub und öl sowie anderen Kohlenwasserstoffen ermöglichen.

Die Erfindung ergibt sich im einzelnen aus dem kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs und des ersten Vorrichtungsanspruchs .

Erfindungsgemäß ist eine Vorrichtung vorgesehen, die einen drehbaren Retortenbehälter und einen in diesem angeordneten, entgegengesetzt drehbaren Schneckenförderer umfaßt. Die Vorrichtung weist einen zylindrischen, im wesentlichen waagerechten Retortenbehälter auf, in dem sich die erwähnte Schnecke befindet. Eine Zuführeinrichtung dient zum Einleiten von kohlenwasserstoff-haltigem Bohraushub in den Retortenbehälter , und eine Auslaßeinrichtung dient zur Abfuhr der Feststoffe und der Kohlenwasserstoff-Gase aus dem Behälter. Eine Heizeinrichtung, insbesondere Induktionsheizspule ist zum Erwärmen der kohlenwasserstoff-haltigen Feststoffe während des Durchgangs durch den Retortenbehälter und zur Trennung der Kohlenwasserstoffe von den Feststoffen vorgesehen.

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Bei einer anderen Ausführungsform ist ein Schneckenförderer exzentrisch in Richtung des Bodens des Retortenbehälters versetzt, so daß das Material vom Boden des Behälters abgeschabt werden kann, in anderen Bereichen aber ausreichender Spielraum besteht. Bei einer anderen Ausführungsform ist die Heizeinrichtung eine Induktionsspule, die den Behälter umgibt und über die Länge des Behälters während des Heizvorganges hin- und herbewegt wird, so daß die Bildung von Wärmekonzentrationen in dem Behälter vermieden wird.

Weiterhin kann eine Rückhalteplatte an der Ausiaßseite des Schneckenförderers vorgesehen sein, die den Bohraushub und andere Feststoffe entgegen der in stromabwärtige Richtung gerichteten Förderwirkung des Förderers zurückhält, so daß eine weitergehende Entfernung von Kohlenwasserstoffen aus den Feststoffen sichergestellt wird. Bei einer anderen Ausführungsform umfaßt die erfindungsgemäße Vorrichtung zwei drehbare Retortenbehälter mit entgegengesetzten drehbaren Schneckenförderern. Einer der Retortenbehälter liegt senkrecht oberhalb des anderen Retortenbehälters, und der Auslaß des oberen Retortenbehälters ist mit dem Einlaß des unteren Retortenbehälters verbunden.

Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert.

Fig. 1 ist eine schematische Darstellung der Gesamtanordnung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Verwendung auf einer Bohrplattform auf dem Meer;

Fig. 2 ist ein Querschnitt entlang der Linie

A-A¹ in Fig. 1;

Fig. 3 ist eine schematische Darstellung einer

anderen Ausführungsform der Erfindung;

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Fig. 4 ist ein Schnitt entlang der Linie

B-B¹'in Fig. 1;

Fig. 5 ist eine schematische Darstellung der Vorrichtung zur Veranschaulichung der

Materia!bewegung;

Fig. 6 ist eine schematische Darstellung der

Vorrichtung zur Veranschaulichung der relativen Drehungen der einzelnen

Teiie.

Eine in Fig. 1 gezeigte, insgesamt mit 1 bezeichnete Vorrichtung umfaßt einen oberen Retortenbehälter 2 und einen unteren Retortenbehälter 3. Der obere Retortenbehäiter 2 wird durch Lager 4,5 drehbar abgestützt, während der untere Retortenbehälter 3 in Lagern 6,7 drehbar ist. Die Lagerpaare liegen in geeigneten, nicht gezeigten Lagerböcken.

Innerhalb des oberen Retortenbehälters 2 befindet sich ein Schneckenförderer 8, dessen Enden 9,10 in geeigneten, nicht gezeigten, senkrecht einsteilbaren Buchsen liegen. In entsprechender Weise enthält der untere Retortenbehälter 3 einen Schneckenförderer 11, dessen Wellen-Enden 12,13 in ebenfalls nicht gezeigten, senkrecht einstellbaren Buchsen liegen. Das Ende des oberen Retortenbehäiters, das sich auf der Seite des Lagers 4 befindet, erstreckt sich durch eine Stopfbüchse 15 in eine Zufuhrkammer 14. Auf der Oberseite der Zufuhrkammer 14 befindet sich ein Einlaß 16, der eine Feuerdämpfklappe 17 aus Blei enthält. Das andere Ende des Retortenbehälters 2, das sich auf der Seite des Lagers 5 befindet, erstreckt sich durch eine Stopfbüchse 19 in eine Ausiaßkammer 18.

Das auf der Seite des Lagers 7 liegende Ende des unteren Retortenbehäiters 3 liegt in einer Zufuhrkammer 20, in der

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sich eine Stopfbüchse 21 befindet, und das gegenüberliegende, auf der Seite des Lagers 6 befindliche Ende des unteren Retortenbehälters 3 befindet sich in einer Ausiaßkairaner 22 mit einer Stopfbüchse 23. Am unteren Ende der Auslaßkammer 22 ist ein Feststoff-Auslaß 24 vorgesehen, der eine Feuerdämpfklappe 25 aus Blei einschließt. Ein Übertragungsrohr 26 liegt zwischen der Auslaßkammer 18 und der Zufuhrkammer 20 und verläuft im wesentlichen in senkrechter Richtung, so daß das aus der Auslaßkammer 18 austretende Material unter der Schwerkraftwirkung in die Zufuhrkammer 20 herabfällt. Das Übertragungsrohr 26 ermöglicht es im übrigen, daß Gase, die in dem Retortenbehälter 3 von den Feststoffen getrennt worden sind, in die Auslaßkammer 18 aufsteigen. Am oberen Ende der Ausiaßkammer 18 befindet sich ein Rauchabzug 27, in dem sich wiederum eine Feuerdämpfklappe 28 bzw. ein Feuerdämpfgitter oder dgl. aus Blei befindet. Ein Luftaustritt 29 führt zu einem leichten Unterdruck innerhalb der Vorrichtung und erleichtert das Austragen der Gase aus den Feststoffen.

Ein Antriebszahnrad 30 auf dem unteren Retortenbehälter 3 wird durch einen geeigneten, nicht gezeigten Motor über ebenfalls nicht gezeigte Zahnräder angetrieben und bewirkt eine Drehung des Retortenbehälters 3. Ein Koppelgetriebe 31 führt dazu, daß der Retortenbehälter 2 mit derselben Drehzahl und in dieselbe Richtung wie der Retortenbehäiter 3 gedreht wird. Das äußere Ende 13 der Welle des Schneckenförderers 11 trägt ein Antriebszahnrad 32, das durch einen geeigneten, nicht gezeigten Motor über ein ebenfalls nicht gezeigtes Getriebe gedreht wird und den Schneckenförderer 11 in eine Richtung dreht, die der Drehrichtung des Retortenbehälters 3 entgegengesetzt ist. Ein Koppelgetriebe 33 erstreckt sich zwischen dem Ende 13 der Welle und dem Ende 10 der Welle des oberen Retortenbehäiters 2 und bewirkt, daß der Schneckenförderer 8 mit derselben Drehzahl und in dieselbe Richtung wie der Schneckenförderer 11 gedreht wird.

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Der Retortenbehälter 2 wird durch eine Induktionsspule 34 geheizt. Der Retortenbehälter 3 weist eine entsprechende Induktionsspule 35 auf. Die Induktionsspulen 34,35 sind mit Hilfe geeigneter, nicht gezeigter Leitungen mit einer Stromquelle verbunden. Die Induktionsspulen umgeben die zugehörigen Retortenbehälter und werden in Abstand zu diesen in geeigneter Weise abgestützt. Die Induktionsspulen 34,35 sind durch ein Joch 36 verbunden, das versetzte Jochsegmente 37,38 umfaßt, die durch einen Ansatz 39 an einer Kettenradkette 40 erfaßt werden können. Die Kettenradkette 40 erstreckt sich zwischen Kettenrädern 41 und Das Kettenrad 4 2 wird durch einen geeigneten, nicht gezeigten Motor angetrieben. Zur Vermeidung von Wärmekonzentrationen in dem Bohraushub oder anderen erwärmten Peststoffen werden die Induktionsspulen während des Betriebes kontinuierlich über die Länge der Retortenbehälter hin- und herbewegt.

Gewünschtenfalls können zusätzliche Induktionsspulensätze um die Retortenbehälter herum angrenzend an die Stopfbüchsen 15,19,21 oder 23 angeordnet werden.

Leitungen 43,44 dienen zur Zufuhr von Kohlendioxid oder anderer Inertgase in die Auslaßkammer 22 oder die Zufuhrkammer 14. In Notfällen bewirkt die Einleitung von Inertgas durch eine oder beide Leitungen die Löschung eines Feuers oder Reduzierung eines Explosionsrisikos·

Vorzugsweise sind Kohlenwasserstoff-Schnüffeldetektoren und Thermoelemente in der Auslaßkammer 18, dem Übertragungsrohr 36, der Zufuhrkammer 20 und der Auslaßkammer 22 angeordnet, durch die die Abfuhr von Kohlenwasserstoff aus dem behandelten Bohraushub oder anderweitigen Feststoffen überwacht wird.
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Der Schneckenförderer 8 umfaßt eine Schnecke 45 auf einer

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Welle 4 6 sowie Schaber 47, vorzugsweise aus Flugzeug-Federdraht in der Form einer 8, die zwischen den Blättern der Schnecke angeordnet sind und die Innenfläche der Retortenbehälter zur Entfernung von anhaftendem Rückstandsmaterial abschaben. Die Ausführung des Schneckenförderers 11 entspricht derjenigen des Schneckenförderers 8.

Die kompakte Vorrichtung gemäß Fig. 1 ist geeignet zur Verwendung auf Meeres- (off-shore-) Bohrplattformen zur Gewinnung von öl und Gas, bei dem der verfügbare Platz eine besondere Rolle spielt. Die beiden in Reihe geschalteten Schneckenförderer gewährleisten eine im wesentlichen vollständige Beseitigung von Öl und anderen Kohlenwasserstoffen aus dem Bohraushub. Während sich die Induktionsspulen während des Betriebes entlang den Retortenbehältern bewegen, erfolgt eine verhältnismäßig gleichförmige Erwärmung des Materials im Inneren des Behälters, so daß Wärmekonzentrationen vermieden oder zumindest sehr gering gehalten werden.

Eine Beheizung mit Hilfe von Induktionsspulen ist vorzuziehen, da der Behälterinhalt rasch auf die gewünschte Temperatur erwärmt und offene Flammen vermieden werden, so daß das Risiko eines Brandes und/oder einer Explosion sehr gering ist. Die Heiztemperatur sollte wenigstens 177⁰C (350⁰F) betragen, damit eine ausreichende Entfernung von Kohlenwasserstoffen gesichert ist, und sollte nicht über 316⁰C (600⁰F) liegen, da oberhalb dieser Temperatur eine erhebliche Brandgefahr besteht. Vorzuziehen ist ein Temperaturbereich von 200-230⁰C (400-450⁰F), da dieser Temperaturbereich eine gute Beseitigung von Kohlenwasserstoffen aus dem Bohraushub oder anderweitigen Feststoffen ermöglicht, ohne daß ein übermäßiger Energiebedarf besteht.

Die Geschwindigkeit des Materialdurchgangs durch die Vorrichtung hängt ab von der Zufuhrgeschwindigkeit des zugeführten Materials und der Drehzahl der Retortenbehälter so-

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wie der entgegengesetzten Drehzahl der Schneckenförderer in den Retortenbehäitern. Üblicherweise werden die Retortenbehälter und die Schneckenförderer relativ zueinander mit einer Drehzahl von wenigstens 1/5 Umdrehung pro Minute, vorzugsweise mit wenigstens einer Umdrehung pro Minute oder insbesondere mit zwei Umdrehungen pro Minute gedreht. Höhere Drehzahlen können ebenfalls verwendet werden, bieten jedoch keinen wesentlichen Vorteil und führen zu höherem Energieverbrauch. Die Drehzahl sollte nicht so hoch sein, daß die Verweilzeit des Materials in der Vorrichtung so kurz ist, daß die Kohlenwasserstoffe nur unvollständig entfernt werden können. Insbesondere sollten die Drehzahlen nicht über 50 bis 80 1/min. liegen. Der Behälter kann etwas schneller als der Schneckenförderer gedreht werden.

Anstelle der Induktions-Heizspulen können andere Hei-zeinrichtungen entsprechend weniger bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung verwendet werden, wie etwa Uitraschaii-Heizungen, Mikrowellen-Heizungen, Impuls-Laserstrahi-Heizungen, elektrische Widerstands-Heizungen, offene Feuerheizungen und dergleichen. Die Verweiizeit der Feststoffe bei ihrem Weg durch die Vorrichtung beträgt üblicherweise zwischen etwa 4 Minuten und mehreren Tagen, vorzugsweise 5 bis 25 Minuten. Der Durchmesser des Retortenbehälters kann zwischen 15 und sogar weniger cm und 30,60,90 cm und ggf. darüber liegen, beträgt jedoch zweckmäßigerweise 30 bis 60 cm, bezogen auf den Innenraum. Die Länge des Behälters oder der Behälter wird bestimmt durch die gewünschte Verweilzeit der Feststoffe und dem gewünschten Zufuhrdurchsatz der Feststoffe.

Innerhalb dieser Parameter kann jedoch die Behälterlänge in erheblichem Maße unterschiedlich sein. Beispielsweise können Behälter mit einer Länge von 1,50 m auf der einen oder 9 m auf der anderen Seite verwendet werden, jedoch beträgt eine bevorzugte Behälterlänge etwa 2,5 m bis 4,5 m.

Wenn eine größere Behälterlänge erwünscht ist, ist es ggf. möglich, eine Anzahl von zusätzlichen Behältern zu verwen-

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den, die jeweils eine in Gegenrichtung drehbare Schnecke im Inneren enthalten, wie in Fig. 1 gezeigt ist.

Die Schneckenförderer 8,11 in den Retortenbehältern sind vorzugsweise exzentrisch in dem Retortenbehäiter angeordnet, so daß die Mittellinie der Schneckenförderer in senkrechter Richtung unterhalb der Mittellinie der Retortenbehälter iiegt. Dies führt zu einer guten Schabewirkung zum Abkratzen des Materials vom Boden der Retortenbehälter, während in anderen Bereichen ausreichend Abstand zwischen dem Schneckenförderer und dem Behälter besteht. Vorzugsweise weist der Schneckenförderer am Boden des Retortenbehälters einen Abstand von 6-12 mm, ggf. aber auch nur 1,5mm auf, während ein Abstand von 6 mm und darüber an der oberen Seite des Retortenbehäiters besteht. Bei einem Innendurchmesser des Retortenbehälters von beispielsweise 40 mm (16") beträgt ein geeigneter Schneckendurchmesser 35 mm (14"), und die Drehachse des Schneckenförderers ist um 23,8 mm (15/16") nach unten gegen die Drehachse des Retortenbehälters versetzt, so daß ein Abstand von 1,5 mm (1/16") am Boden des Behälters und von 4 9,2 mm (1 15/16") an der Oberseite des Behälters entsteht.

Zur weiteren Ausschaltung der Möglichkeit, daß Material in dem Retortenbehälter zurückbleibt, können der Schneckenförderer und/oder der Behälter von Zeit zu Zeit kontinuierlichen Schwingungen ausgesetzt werden, obgleich dies im Normaifalie nicht notwendig ist.

Der im Inneren der Vorrichtung 1 mit Hilfe des Luftaustritts 29 erzeugte Unterdruck kann sich innerhalb weiter Grenzen ändern. Normalerweise herrscht ein Unterdruck von wenigstens 0,5 mm Wassersäule, vorzugsweise von etwa 25 mm Wassersäule, und es können wesentlich höhere Unterdrücke bis zu einem Bereich von 380 bis 500 mm Quecksilber verwendet werden, jedoch sind diese Unterdrücke nicht notwendig.

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Fig. 2 zeigt einen Querschnitt durch die Vorrichtung der Fig. 1 oder 3 entlang der Linie B-B' und veranschaulicht die exzentrische Anordnung des Schneckenförderers 11. Der Schneckenförderer 11 weist eine Weile 201 und ein Schneckenblatt 202 auf. Die Weile 201 liegt senkrecht unterhalb der Achse 20 3 des Retortenbehälters 3.

Fig. 3 veranschaulicht eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Eine mit 301 bezeichnete Vorrichtung umfaßt einen oberen Retortenbehälter 2' und einen unteren Retortenbehälter 3' mit jeweils zugehörigen, zur Beheizung dienenden Induktionsspulen 34' und 35'. Die Vorrichtung 301 stimmt mit derjenigen der Fig. 1 überein, ausgenommen den Antrieb für die Induktionsspulen. Ein Antriebszahnrad 302 wird durch einen nicht gezeigten Motor über ein geeignetes Getriebe gedreht. Das Antriebszahnrad dreht eine reversierende oder mit doppelten Gewindeschnitt versehene Antriebsspindel 303. Die Antriebsspindel 303 wird durch Lager 304, 305 abgestützt. Auf der Spindel wird ein Übertragungsgetriebe 306, das über Arme 307,308 mit den Induktionsspulen 34',35' verbunden ist, hin- und hergehend bewegt.

Fig. 4 zeigt einen Querschnitt durch einen Retortenbehälter 2 gemäß Fig. 1 oder 2' gemäß Fig. 3 und veranschaulicht eine Rückhalteeinrichtung 41 am Austragende der Schnecke 45 des Schneckenförderers. Die Rückhaiteeinrichtung umfaßt eine Rückhalteplatte 402, die um die Welle an deren Ende 10 herum an dem Ende der Schnecke 45 angebracht ist. Schiitze 403 in der Rückhalteplatte 402 werden teilweise durch eine einstellbare Platte 404 blockiert. Die Platte 404 wird eingestellt mit Hilfe von Steilgliedern 406,406, die sich aus der oberen der Ausiaßkammer 18 heraus erstrecken. Nicht gezeigte Einsteiimuttern auf den oberen Gewindeenden der Stellglieder 406 gestatten eine Einstellung der Platte

404. Es sei darauf hingewiesen, daß die Enden der Steliglie-

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der 406 und die zugehörigen Muttern in den Figuren 3,5 und 6 nicht gezeigt sind.

Fig. 5 veranschaulicht den Fluß der Feststoffe in der Vorrichtung der Fig. 1. Das Material tritt durch den Einlaß 16 der Zufuhrkammer 14 ein und wird sodann unter dem Einfluß des Schneckenförderers 8 durch den Retortenbehälter 2 hindurch bewegt. Am Ende des Schneckenförderers 8 gelangt das Material in die Auslaßkammer 18, aus der es unter dem Einfluß der Schwerkraft durch das Übertragungsrohr 26 in die Zufuhrkammer 20 herabfällt. Aus der Zufuhrkammer 20 wird das Material von dem Schneckenförderer 11 aufgegriffen und durch den Retortenbehälter 3 hindurch bis zur Auslaßkammer 22 gefördert, aus der es unter dem Einfluß der Schwerkraft in den Auslaß 24 herabfällt.

Fig. 6 veranschaulicht die Drehrichtung der einzelnen Teile der Fig. 3. Der untere Retortenbehälter 3' wird durch einen Motor über ein Antriebszahnrad 30' in die angegebene Richtung gedreht. Der Retortenbehälter 2' wird über das Koppelgetriebe 31' in dieselbe Richtung gedreht. Das Antriebs-' zahnrad 32' des Schneckensystem wird durch einen Motor über geeignete Zahnräder derart gedreht, daß das mit dem Antriebszahnrad verbundene Ende 13' der Welle in der angegebenen Richtung und entgegengesetzt zu der Drehrichtung des Retortenbehäiters 3¹ gedreht wird. Die Welle dreht ihrerseits den Schneckenförderer 11' in dieselbe Richtung und entgegengesetzt zu dem Retortenbehälter 3'. Diese Drehung wird auf das Ende 10' der anderen Welle über das Koppelgetriebe 33' übertragen. Beide Wellen drehen sich entgegengesetzt zu den Retortenbehältern.

Schließlich führt eine Drehung des Antriebszahnrads 302' zu einer Drehung der Antriebsspindel 303', die eine hin- und hergehende Bewegung des Übertragungsgetriebes 306' über die Länge der Spindel 303' zur Folge hat. Das Übertragungs-

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getriebe 306' ist starr über Arme 307' und 308' mit den Induktionsspulen 34' und 35' verbunden, die sich somit vorwärts und rückwärts über die Länge der jeweiligen Retortenbehälter 2¹ und 3' bewegen.
5

In entsprechender Weise bewirkt das Kettenrad 42 gemäß Fig. 1 einen Umlauf der Kette 40 mit zugehörigem Ansatz 39 um die Kettenräder 41 und 42. Der Ansatz 39 schlägt abwechselnd gegen die Segmente 37 und 38 an, so daß die Induktionsspulen 34 und 35 abwechselnd vorwärts und rückwärts über die Länge der Retortenbehäiter 2 und 3 bewegt werden.

Wie bereits erwähnt wurde, können der Durchmesser und die Länge der Retortenbehälter und die Drehzahl der Retortenbehälter und Schneckenförderer in Abhängigkeit von verschiedenen Variablen einschließlich des Zufuhrdurchsatzes des zugeführten Material, der Temperatur, bei dem das Material behandelt werden soll, und der gewünschten Verweilzeit des Materials in der Vorrichtung geändert werden. Eine typische Vorrichtung gemäß Fig. 1 umfaßt einen Retortenbehälter von 3 m Länge und 31 cm (12 3/4") Durchmesser bei einem Schneckendurchmesser von 30 cm (12"). Der Retortenbehälter kann sich bei einer Drehzahl von einer Umdrehung pro Minute in die eine und der Schneckenförderer mit einer Drehzahl von einer Umdrehung pro Minute in die entgegengesetzte Richtung drehen. Der Schneckenförderer kann einen Abstand von 1,5 mm zum Boden des Retortenbehälters und einen Abstand von 23,5 mm zur oberen Seite des Retorten-

30 behälters aufweisen.

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Claims

PATENTANWÄLTE TER MEER - MÜLLER - STEINMEISTER Beim Europäischen Patentamt zugelassene Vertreter Prof. Representatives before the European Patent Office - Mandataires agrees pres !'Office european des brevets Dipl.-Chem. Dr. N. ter Meer Dipl.-lng. H. Steinmeister Dipl.-lng. F. E. Müller siekerwall 7 Triftstrasse 4, biekerwal! 7, D-8000 MÜNCHEN 22 D-4800 BIELEFELD WP-3-GER St/ri J.B.N. MORRIS 22 Colony Road, Gretna, Louisiana 70053 U.S.A. VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUM ENTFERNEN VON KOHLENWASSERSTOFFEN AUS FESTSTOFFEN PRIORITÄT: 28. Februar 1980, U.S.A., No. 125 PATENTANSPRÜCHE

1.) Verfahren zum Entfernen von Kohlenwasserstoffen aus Feststoffen, insbesondere Bohraushub von öl- und/oder Gasbohrungen, bei dem man den Bohraushub durch einen drehbaren Retortenbehälter mit entgegengesetzt drehbarer Förderschnekke hindurchführt und erwärmt und die getrennten Kohlenwasserstoffe und Feststoffe abführt, dadurch gekennzeichnet, daß der Bohraushub nacheinander durch zwei Retortenbehälter hindurchgeführt wird, daß der Bohraushub von dem ersten in den zweiten Retortenbehäiter unter Einwirkung der Schwerkraft herabfällt, daß die Heiztemperatur

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175-315, insbesondere 200-230⁰C beträgt, und daß die Behälter und der Schneckenförderer in entgegengesetzte Richtung mit einer relativen Drehzahidifferenz von wenigstens 1/5 1/min.,insbesondere 1 1/min. drehbar sind. 5

2. Vorrichtung zum Entfernen von Kohlenwasserstoffen aus Feststoffen, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen ersten, drehbaren, zylindrischen, im wesentlichen waagerechten Retortenbehäiter (2,2'), einem zweiten, drehbaren, zylindrischen, im wesentlichen waagerechten Retortenbehäiter (3, 3'), einen ersten drehbaren Schneckenförderer (8) in dem ersten Retortenbehäiter, einen zweiten drehbaren Schneckenförderer (11) in dem zweiten Retortenbehäiter, Antrieben (30,32...) zur Drehung der Retortenbehäiter einerseits und der Schneckenförderer andererseits in entgegengesetzte Richtungen, einem Einlaß und einer Zufuhreinrichtung (14, 16,17) zum Einleiten von kohlenwasserstoffhaltigen Feststoffen in das stromaufwärtige Ende des ersten Retortenbehälters, eine Überführungseinrichtung (26) zwischen dem stromabwärtigen Ende des ersten Retortenbehälters (2,2') und dem stromaufwärtigen Ende des zweiten Retortenbehäiters (3,3') , eine Heizeinrichtung (34,35,34' ,35') zur Erwärmung der Retortenbehäiter, einem Auslaß für Feststoffe am stromabwärtigen Ende des zweiten Retortenbehälters (3,3') und einem Auslaß (27,29) für gasförmige Kohlenwasserstoffe aus den Retortenbehältern.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch g e k e η η zeichnet, daß der erste Retortenbehäiter (2,2') senkrecht oberhalb des zweiten Retortenbehälters (3,3') angeordnet ist, und daß das stromabwärtige Ende (18,19) des ersten Retortenbehälters im wesentlichen über dem stromaufwärtigen Ende (20,21) des zweiten Retortenbehälters liegt.

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4. Vorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichne t durch eine Uberführungseinrichtung (26) zur Überführung des Materials vom stromabwärtigen Ende des ersten Retortenbehälters (2,2') zum stromaufwärtigen Ende des zweiten Retortenbehälters (3,3') durch Schwerkraftwirkung.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch ge kenn ze ichne t, daß die Heizeinrichtung Induktionsspulen (34 , 35,34',35') sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Induktionsspulen (34,35,34 ' ,35 ') mit einem Antrieb (40,41,42,302,303) zur Verschiebung der Induktionsspulen über die Länge der Retortenbehälter (2,3) verbunden sind.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, g e kennzeichnet durch eine Rückhalteeinrichtung (402, 404) innerhalb des Retortenbehäiters zum Zurückhalten der Feststoffe entgegen der Förderwirkung der Schneckenförderer (11) -

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