DE8806729U1 - Tank zum Lagern und Umschlagen von niedrigsiedenden Mineralölen, insbesondere Benzin - Google Patents

Description

Die Neuerung betrifft einen Tank nach dem Oberbegriff des Schutzanspruches.

Seit langem ist bekannt, daß beim Lagern und Umschlagen von niedrigsiedenden Mineralölen, wie z.B. Benzin, beträchtliche Verdunstungen entstehen, die in die Luft emittieren. Sie lassen sich neuerdings rechnerisch ermitteln mit Hilfe der VDI-Richtlinie 3479.

Aus rein wirtschaftlichen Gründen hat man diese Verluste in der Vergangenheit z.B. durch Schwimmdächer oder -decV.n und Über~/Unterdruckventile reduziert. Gesetzliche Vorschriiften, insbesondere aus Umweltschutzgründen, bestanden nicht.

Die TA-Luft vom 28.2.1986 zum BlmSch Gesetz setzt nun erstmals Grenzwerte für die verschiedenen Schadstoffe fest, die bei niedrigsiedenden Mineralölen, wie z.B. Benzin, sehr niedrig liegen und mit den bisher angewendeten Mitteln nicht erreichbar sind:

entweder 150 mg/m³ Abgas

oder 2,5 kg/h.

Diese Grenzwerte müssen durch den Benzolgehalt handelsüblicher Benzine noch um ca. 20% reduziert werden.

Die derzeitigen Entwicklungen, den gesetzlichen Anforderungen gerecht zu werden, konzentrieren sich auf das Absaugen der Gase an den Entstehungspunkten und Zuführen derselben zu Abgasreinigungseinrichtungen, die nach den unterschiedlichsten Verfahren arbeiten. Diese Abgaseinrichtungen stellen kostspielige Investitionen dar, die darüberhinaus dort, wo die Tanks stehen, nur schwer und durch besondere ausgebildete Fachkräfte zu warten und zu überwachen sind, die hier normalerweise nicht vorhanden sind.

Der Neuerung liegt daher die Aufgabe zugrunde einen Tank der eingange genannten Art zu schaffen/ der die gesetzlichen Bestimmungen mit möglichst einfachen Mitteln, insbesondere ohne den Einsatz aufwendiger Abgasreinigungeeinrichtungen, erfüllt.

Diese Aufgabe wird durch das Kennzeichen des Schutzanspruches gelöst. Neuerungsgemäß wird durch eine Verbindung der Entstehungepunkte der Gase mit der Pendelrohrleitung bei gleichzeitiger Isolierung des Tanks erreicht, daß dis Ursachen für die Verdunstung beseitigt bzw. in den zulässigen Grenzen gehalten werden. Die Dimensionierung der Isolierung ist hierbei verständlicherweise von den Umweltparametern abhängig, die sich fUr jeden Standort errechnen lassen. Hierbei müssen alle e^nissionsrelevanten Betriebsvorgänge erfasst und beherrscht werden. Diese sind :

1. im ruhenden Betrieb die Atmung und

2. im aktiven Betrieb das Tankfüllen, das Füllen des zu entladenden oder zu beladenden Fahrzeugtanks (Schiff, Kesselwagen, Tankwagen) und das Tankatmen nach erfolgter Entnahme.

Die Tankatmung im ruhenden Betrieb wird durch Lufttemperaturdifferenzen und durch Sonnenstrahlungsunterschiede im Laufe eines Tages hervorgerufen. Diese Temperaturdifferenzen bewirken Temperaturänderungen hauptsächlich der Gase, aber auch im geringen Maße der Flüssigkeit und führen zu Gaszustandsänderungen. Dieser Vorgang kann durch die Tankisolierung soweit reduziert werden, daß keine Atmung mehr stattfindet. Normalerweise genügt es, die Isolierung dort vorzusehen, wo im Betrieb der Gasbereich vorhanden sein kann. Die quantitative, rechnerische Erfassung dieses Vorganges ist mit Hilfe von Rechenprogrammen und entsprechenden Datenverarbeitungsanlagen möglich.

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Beim Füllen des Tanks aus einem zu entladenden Tank, beispielsweise einem Schiff, wird dieses mit der Gaspendelleitung verbunden. Vor Beginn des Pumpvorganges werden z.B. Schiff und Tank gas- und flUssigkeitsseitig verbunden, so daß die Drücke sich ausgleichen. Wegen des verhältnismäßig geringen Schiffsgasvolumens (bei vollem Schiff) im Vergleich zum Tankgasvolumen (teilentleerter Tank), ist die Auswirkung des Schiffsgasdruckes nur vernachlässigbar gering. Beim Pumpen muß dann der Gaspendelleitungsströmungsdruckveriust überwunden weiuen (P = jüsx. ICmbsr bei ungünstigen Betriebsverhältnissen), so daß der Tankgasdruck ansteigt.

Gleichzeitig beginnt das Pumpen, das einen Gasunterdruck im Schiff bewirkt, so daß sich der o.a. Gaspendelleitungsetrömungsdruckverlust etwa zur Hälfte beim Tank (als überdruck +5mbar) und beim Schiff (als Unterdruck -5mbar) auswirkt. Wenn sich der Tankgasdruck vor dem Pumpen an der oberen Grenze befinden sollte (ca. 14mbar) wird beim Pumpbeginn der Ventilansprechdruck überschritten, so daß die Ventile abblasen. Die Gasabblasmenge entspricht dem einmaligen Entspannen des Tankgasraumes um 5mbar. Diese Emission bleibt innerhalb der gesetzlichen Grenzwerte.

'i. Beim Füllen eines zu beladenden Tanks, beispielsweise eines 0

Fahrzeuges, wird dieses wiederum mit der Gaspendelleitung |

verbunden. f

Vor Beginn des Pumpvorganges werden z.B. Wagen und Tank gas-

und flüssigkeitsseitig verbunden, so daß die Drücke sich i

ausgleichen. Wegen der verhältnismäßig geringen Wagengas- *

volumen im Vergleich zum Tankvolumen wirkt sich der Wagen- |

gasdruck vernachlässigbar gering aus. Beim Pumpen muß dann der Gaspendelleitungsströmungsdruckverlust überwunden werden (P = max. 30 mbar bei ungünstigen Betriebsverhältnissen), so daß der Wagengasdruck ansteigt. Gleichzeitig beginnt das Pumpen einen Gasunterdruck im Tank zu bewirken,so daß sich

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der Gaspendelströmungsdruckverlust etwa zur Hälfte beim Tank (als Unterdruck -15mbar) und beim Wagen (als überdruck ■flSmbar) bemerkbar macht. Wenn sich der Tankgasdruck vor dem Pumpen art der oberen Grenze befindet (14 mbar) wird beim Pumpbeginn der Wagenventilansprechdruck (größer als 50 mbar) nicht überschritten / so daß die Wagenventile nicht abblasen; es treten also keine Emissionen mehr auf.

Wenn die dem Tank bei Entnahmevorgängen über das Gaspendelleitungssystem zurückgeführten Gase eine niedrigere Kohlenwasserstoffsättigung aufweisen als die sich im Tank befindenden Gase, erfolgt anschließend eine AufSättigung, deren Gesetzmäßigkeit im Koncave-Report Nr. 85/54 bzw. 4=78 untersucht wurde.

Hieraus läßt sich im Zusammenhang mit der VDI-Richtlinie 3479 rechnerisch nachweisen, daß die Grenzwerte eingehalten werden, wenn das Gasraumvolumen der Tanks eine bestimmte Größe nicht überschreitet. Diese Gasraumvolumengrenze liegt je nach Bedingungen bei ca. 8000m³ und ist bei vielen kleineren Tanklagern gegeben.

Die vorgenannten Restemissionen treten nur zeitlich begrenzt und normalerweise nicht gleichzeitig auf, so daß sie sich kaum addieren. Die beschriebenen Maßnahmen reduzieren die derzeitigen Emissionen um ca. 99,8%.

Es wird ein wesentlich besseres Ergebnis erzielt als mit Maßnahmen, die auch im Rahmen der TA-Luft realisiert werden, das sind

1) Einbau von Schwimmdächern und Installation einer Gasrückgewinnung für die Fahrzeugbeladung.

2) Einbau von Schwimmdecken und Reduzierung der Umschlagsmenge auf 10.000 m^/a.

Im folgenden wird die Neuerung unter Hinweis auf die

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Zeichnung anhand eines Ausfuhrungsbeispieles näher erläutert.

In der einzigen Figur ist ein Tank 1 dargestellt, dessen Flüssigkeitsspiegel je nach Beladung zwischen 3 und 4 schwankt In dem Bereich, der oberhalb des niedrigsten Flüssigkeitsepiegels 4 liegt, ist eine Isolierung 2 vorgesehen. Ein herkömmliches, bekanntes Be- und Entlüftungsventil ist mit 5 bezeichnet. Dieses ist auf einen Ansprechdruck von 14 mbar/-7mbar eingestellt.

Aus dem Gasbereich flihrt eine Gaspendelleitung 6 heraus, an die Druckausgleichsleitungen 7 und 8 anschließbar sind. Die Ventile 12 und 10 sind so schaltbar, daß die Gaspendelleitung 6 entweder mit der Druckausgleichsleitung oder mit der Druckausgleichsleitung 8 verbunden ist. Die Druckausgleichsleitung 8 führt in den Gasbereich eines zu entladenden Tanks 17, beispielsweise eines Schiffes. Die Druckausgleichsleitung 7 führt in den Gasbereich eines zu beladenden Tanks 18, beispielsweise eines Fahrzeugs.

Weiterhin flihrt in den Tank eine Fülleitung 16, in der eine Pumpe 14 vorgesehen ist. Diese Fülleitung 16 dient der Entnahme aus dem zu entladenden Tank 17. Entsprechend führt aus dem Tank eine Entnahmeleitung 9 mit einer Pumpe 15 zu dem zu beladenden Tank 18. Entsprechende Ventile in diesen Leitungen sind mit 11 und 13 bezeichnet.

Wenn ein Entladen eines Schiffes 17 erfolgt, so stellt die Gaspendelleitung 17 eine Verbindung zwischen dem Gasbereich Oberhalb öes Flüssigkeitsspiegels des Schiffes mit dem Gasbereich oberhalb des Flüssigkeitsspiegels in dem Tank 1 her. Es stellen sich dann die vorstehend beschriebenen Verhältnisse ein. Entsprechendes gilt beim Beladen eines Fahrzeuges 18, dann ist die Pendelgasleitung 6 mit der Druckausgleichsleitung 7 verbunden, die zu dem Fahrzeug 18

führt. Das Ventil 10 ist dann geöffnet.

Neuerungsgemäß neigen Isolierung und die Gaspendelleitung je nach Beladung oder Entnahme, verbunden mit einem zu entladenden oder zu beladenden Tank, dazu, daß die gesetzlichen Bestimmungen hinsichtlich der Grenzmengen, die durch das Ventil 5 noch abgeblasen werden dürfen, auf jeden Fall eingehalten bzw. die entsprechenden Werte sicher unterschritten werden.

Claims (1)

Schutzanspruch

1. Tank zum Lagern und Umschlagen von niedrigsiedenden Mineralölen, insbesondere Benzin, gekennzeichnet durch eine Isolierung (2) mindestens im Gasbereich, d.h. oberhalb des niedrigsten Flüssigkeitsspiegels (4), und durch eine Gaspendelleitung (6), an die wahlweise Druckausgleichsleitungen (7 oder 8) anschließbar sind, die oberhalb des Flüssigkeitsspiegels eines zu entladenden Tanks (17) oder eines zu beladenden Tanks (18) enden.