EP1849533B1 - Verfahren und Vorrichtung zur Innenreinigung eines Tankes - Google Patents

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EP1849533B1
EP1849533B1 EP20070004849 EP07004849A EP1849533B1 EP 1849533 B1 EP1849533 B1 EP 1849533B1 EP 20070004849 EP20070004849 EP 20070004849 EP 07004849 A EP07004849 A EP 07004849A EP 1849533 B1 EP1849533 B1 EP 1849533B1
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EP
European Patent Office
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gas mixture
tank
gas
unit
compressor
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EP20070004849
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EP1849533A1 (de
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Thomas Falkenstein
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Thomas Falkenstein Gewerbliche Vermietung und Verpachtung eK
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Thomas Falkenstein Gewerbliche Vermietung und Verpachtung eK
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B15/00—Preventing escape of dirt or fumes from the area where they are produced; Collecting or removing dirt or fumes from that area
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00—Fluid handling
    • Y10T137/0318—Processes
    • Y10T137/0402—Cleaning, repairing, or assembling
    • Y10T137/0419—Fluid cleaning or flushing

Definitions

  • the invention relates to a method for interior cleaning of a tank, in particular crude oil tanks, wherein in the crude oil tank, an oil sump and a diffused out of the oil sump gas mixture is present, comprising a hydrocarbon-containing gas.
  • the invention further relates to a device provided for this purpose and a cleaning vehicle provided for this purpose.
  • a method and apparatus for interior cleaning of a tank, in particular a crude oil tank, are well known.
  • Crude oil tanks are used for storing larger quantities of crude oil with a capacity of about 100,000 m 3 .
  • Such crude oil tanks can, for example, be designed as floating ceiling tanks, in which a disc-shaped roof floats on the crude oil, which can move up or down in the vertical direction when crude oil flows in or out.
  • a gas and / or vapor mixture is established above the crude oil sump.
  • the gas and / or vapor mixture comprises gases diffused from the crude oil sump, which as a rule comprise volatile hydrocarbon compounds.
  • the content of the hydrocarbon-containing gas and / or vapor mixture in the interior of the tank, after draining the crude oil up to 30,000 ppm. be.
  • the gas and / or vapor mixture adjusted over the crude oil sump must be sucked off. This is necessary because the work of cleaning is usually done by cleaning personnel and for health and safety reasons, the harmful gases must be removed from the interior of the tank.
  • the concentration of hydrocarbons in the interior of the tank must be less than 2000 ppm. be as prescribed in health and safety at work regulations.
  • a crude oil tank cleaning method according to the prior art is known from the document US-A-4,770,711 known.
  • this object is achieved in that the gas mixture is first sucked out of the tank and that is allowed at the same time that an inert gas is supplied into the tank that the energy content of the extracted gas mixture is determined that the gas mixture a compressor for compressing the gas mixture is supplied if the energy content of the gas mixture exceeds a limit value to compress the gas mixture in the compressor, and that the gas mixture is supplied to a consumer unit, if the energy content of the gas mixture is below the limit.
  • gas and / or vapor mixture having a mixture of volatile hydrocarbon compounds and / or steam.
  • the vapor is to be understood as meaning a substance in a gaseous state of aggregation, which at the same time is also present as a liquid, here as crude oil, the gas and the liquid being in contact with one another.
  • the liquid is mixed in the form of small liquid droplets in the gas.
  • the composition of the gas mixture is usually unknown and subject to fluctuations. It is advantageous to determine the energy content of the gas mixture in order to possibly supply the gas mixture to a further use.
  • the determination of the energy content may include a determination of a calorific value and / or a pure quantification of a volume fraction of the combustible constituents.
  • the determination of the volume fraction of combustible gases in the gas mixture can be carried out, for example, by means of chromatographic methods, such as gas chromatography, or contactless with infrared sensors.
  • the calorific value can be determined, for example, by measuring the heat of reaction by burning a small measuring volume and determining the heat released in the process.
  • the gas mixture with a high energy content usually has a high proportion of combustible gases. Since the crude oil sump has a mixture of different solid hydrocarbon compounds, the gas mixture usually comprises a mixture of different, volatile, combustible components, such as methane, ethane, propane, butane and ethane. Since the combustion of a heavier hydrocarbon such as butane, more energy per mole is released than the light methane, the energy content of the gas mixture determined both by the amount of combustible hydrocarbons, as well as their composition.
  • An example of a simple combustible hydrocarbon-containing gas mixture is, for example, natural gas which has combustible components, mainly methane, and non-combustible components, mainly carbon dioxide and noble gases.
  • natural gas becomes L-gas with a low energy content due to a low content of methane of about 79.8-87 volume percent and H-gas having a high energy content due to the high content of methane of about 87-99.1 Volume percent divided.
  • the value of 87 percent by volume of methane can therefore be used, for example, for natural gas as limit value according to the invention.
  • the distinction of the gas mixture using a threshold value for the energy content of the gas mixture is advantageous because the gas mixture with a high energy content of further use as an energy supplier, such as fuel gas in heating systems, waste incineration plants and power generation in gas turbine power plants, can be supplied.
  • the gas mixture under ambient pressure would take up too much volume and would thus be unmanageable from a storage and logistical point of view. Therefore, the gas mixture is usually fed to a compressor which compresses the gas under ambient pressure gas mixture. In principle, it is also possible to temporarily store the extracted gas mixture with high energy content under ambient pressure in appropriate containers and then subsequently, step by step Depending on how the further use is planned as fuel gas to the compressor.
  • Compression or compression is understood as meaning a process in which the density of the gas mixture is increased or its volume is reduced. This is possible because, unlike liquids, gases have no fixed volume and therefore always fill the entire available space completely and evenly. In order to bring the largest possible amount of the gas mixture into a container, ie to obtain a high density, the gas mixture is compressed to a multiple of the gas mixture under ambient pressure, that is strong.
  • the gas mixture can not be used as fuel gas for energy production, and is supplied to a consumer unit.
  • the suction and the compression of the gas mixture is carried out by means of a compressor unit.
  • a compressor unit is a working machine for sucking and compressing gases and vapors, so that the gas mixture with the same unit, comprising a pump and a compressor, is sucked out of the tank and compressed.
  • the gas mixture is under a predetermined pressure.
  • the efficiency of the compressor is understood by the ratio of the final pressure to the suction pressure. With a ratio of final pressure to suction pressure of three one speaks of compressors in the narrower sense.
  • a widely used compressor for compressing gas mixtures is, for example, a fluid ring compressor.
  • the compressed gas mixture is filled into a pressure vessel.
  • the gas mixture which is under high pressure, safely stored and / or transported.
  • Such containers which withstand a high gas pressure, preferably have a cylindrical or spherical shape.
  • gas boilers, gasometers and / or cylindrical gas cylinders are known.
  • the pressurized gas mixture can be stored up to pressures of several 100 bar for a long time.
  • the pressure vessel is a transportable pressure vessel.
  • Transportable pressure vessels are, for example, compressed gas cylinders, as a rule with a connection and a valve unit for filling and discharging the gas mixture stored in the compressed gas cylinder.
  • compressed gas cylinders are advantageous because they are available in standardized sizes and the pressurized gas mixture can be safely transported to a place where it is used, for example.
  • Compressed gas cylinders typically have a capacity of ten to several hundred liters.
  • the pressure vessel is a permanently installed pressure vessel in the immediate vicinity of the tank.
  • Permanently installed pressure vessels can store larger quantities of the pressurized gas mixture.
  • Permanently installed pressure vessels are, for example, spherical gas containers or cylindrical gasometers with a capacity of several thousand to ten thousand liters. Depending on their size, they can be installed separately next to a crude oil tank. It is also envisaged to arrange several smaller gas containers clustered near the crude oil tank. It is advantageous that a total storage capacity of the installed pressure vessel by expanding or reducing the number of individual gas containers of the resulting amount of gas mixture can be adjusted relatively flexible.
  • the oxygen content of the gas mixture in the tank is determined during the suction process.
  • the hydrocarbon-containing gas mixture when combined with oxygen forms a flammable gas mixture. Therefore, it is advantageous for safety reasons to monitor the oxygen content of the gas mixture in the tank.
  • the oxygen can get into the tank, for example via air bubbles during the extraction process.
  • nitrogen is used as the inert gas.
  • Nitrogen does not form a chemical bond with the hydrocarbon-containing gas mixture and would replace the oxygen in the event of a possible air ingress.
  • the nitrogen is passed under slight overpressure in the interior of the tank. Nitrogen is known as purge gas for piping systems in which flammable gases circulate.
  • a noble gas is used as the inert gas.
  • Noble gases also do not enter into a chemical bond with their surrounding medium and are not toxic. Typically, argon is used. The noble gas would replace the oxygen in an air leak and thus ensure that no flammable gas mixture is formed.
  • the gas mixture from the consumer unit is fed into the tank during the suction process.
  • the gas mixture from the consumer unit is fed to a flaring unit in order to be flared off.
  • the gas mixture is converted into a hydrocarbon air mixture by air and / or pure oxygen is supplied.
  • the combustible gas mixture is passed via a line to a special torch.
  • a fan is preferably installed, which presses the flare gases through a flame and non-return valve in a torch tube.
  • a torch is designed so that both gas mixtures with high hydrocarbon content and gas mixtures below the lower ignition limit can be burned.
  • a pressure under which the gas mixture is in the tank, determined during the suction process is not limited to a pressure under which the gas mixture is in the tank, determined during the suction process.
  • the measured pressure signal can be used to control the gas supply for the inert gas or the gas mixture from the consumer unit, so that the interior of the tank is always below ambient pressure. It may also be provided to create a slight overpressure in the tank to prevent air ingress.
  • the object is further achieved in a device of the type mentioned above in that the device is a pump unit with a Control unit and a pump for sucking the gas mixture from the tank, a measuring unit for determining the energy content of the gas mixture and / or a compressor unit.
  • the device can thus a gas mixture, which has formed due to diffused hydrocarbons from the oil sump at the bottom of the crude oil tank, a further use, by means of the measuring unit, the energy content of the gas mixture can be determined and this compactable at a high determined energy content by means of a compressor unit is.
  • the compressed gas mixture can be filled in gas pressure vessel to be used for further use as an energy supplier.
  • a non-usable gas mixture with too low an energy content can be supplied to a flaring device in order to flare it with low emissions while supplying air and / or oxygen.
  • a measuring unit for determining the oxygen content of the gas mixture is provided.
  • This measurement unit for determining the oxygen content can be used as a monitoring device to monitor whether the gas mixture has a high oxygen content. Suitable measures can be taken to prevent the formation of a flammable gas mixture.
  • the device has a supply unit for an inert gas in the tank.
  • the pump and the compressor are formed in a unit as a compressor.
  • the gas mixture can be sucked out of the tank and compressed, so that the gas mixture can be stored with a small volume.
  • the measuring unit for determining the energy content and the pump unit and / or the compressor unit is installed on a vehicle.
  • the vehicle can be driven close to the crude oil tank.
  • the crude oil tank can then be cleaned, wherein first by means of the pump unit, the gas mixture is pumped from the interior of the tank.
  • the energy content of the gas mixture is determined by means of the measuring unit and, if the energy content exceeds a limit value, the gas mixture is fed to a compressor unit.
  • the compressed gas mixture is filled into compressed gas containers and is then available for further use.
  • a mobile, movable unit has been created, which can be used sequentially for cleaning many crude oil tanks of a tank plant.
  • the object is further achieved with a cleaning vehicle for cleaning a tank, preferably a crude oil tank, in that the cleaning vehicle has a measuring unit for determining the energy content of a gas mixture in the tank to be cleaned and a pump unit for pumping out the gas mixture from the tank.
  • Cleaning vehicles are used by default for cleaning a tank, the cleaning vehicles remove the oil sump from the interior of the tank.
  • An additional installation of a pump unit and a measuring unit for determining the energy content of the extracted gas mixture is advantageous because the Gas mixture can be sucked out locally and, depending on how large the measured energy content is, for example, outside the tank flared or compacted.
  • a measuring unit for determining an oxygen content of the gas mixture in the tank is provided.
  • the signal of the measuring unit can be used, for example, to control a supply of an inert gas.
  • the cleaning vehicle has a device for compressing the gas mixture.
  • the compression and preferably the filling of the gas mixture in pressurized gas containers can take place on the cleaning trolley.
  • a mobile unit is created, by means of which the tank is cleaned and the gas mixture is provided in compressed gas containers for further use.
  • This may, for example, be a cleaning vehicle that cleans smaller tanks or tanks on floating tankers, etc. as a mobile unit.
  • the cleaning vehicle has a device for extracting a gas mixture, a measuring unit for determining the energy content, and a compressor for compressing the gas mixture and, preferably, a possibility of filling the compressed gas in the compressed gas container.
  • FIG. 1 For example, a crude oil tank 10 is shown schematically and a device 12 for extracting a gas mixture from the crude oil tank.
  • a device 12 for extracting a gas mixture from the crude oil tank is shown schematically and a device 12 for extracting a gas mixture from the crude oil tank.
  • the illustrations of the crude oil tank 10, which is shown in perspective, and the device 12 are not shown to scale.
  • the constructed as a floating roof tank crude oil tank 10 has a circular tank bottom 13, which is circumferentially enclosed by a firmly connected tank wall 14 in the rule.
  • the crude oil tank 10 further has a tank roof 16, which - floated in filled crude oil tank 10 - floats on the filled crude and in the cylindrical tank wall 14 in a direction indicated by the arrow 18 vertical direction is guided up and down movable.
  • the crude oil tank 10 also has a plurality of tank roof supports, not shown here, which carry the tank roof 16 when no crude oil is present in the tank 10.
  • the crude oil tank 10 also has circumferentially on the tank wall 14 arranged manholes, of which representatively only one manhole 20 is shown.
  • the crude oil tank 10 has on the tank wall 14 an opening 22, to which the device 12, more precisely, a preferably flexible hose 24 of the device can be connected.
  • a measuring unit 26 for measuring an energy content of a gas mixture in the tank 10 is arranged on the hose 24, the measuring unit 26 generally having a measuring sensor 28 and a control and regulation unit 30.
  • a branch 32 is connected, wherein the branch 32 opens into a first line 34 and a second line 36.
  • the branch 32 has a valve 37, which is preferably controllable and, depending on which of the lines 34 and 36 is to be released, is provided.
  • the line 36 is closed when the gas mixture is to flow into the line 34, and vice versa.
  • the valve 37 is preferably controlled by an output signal of the measuring unit 26.
  • the first conduit 34 leads to a compressor unit 38 in which the gas mixture is compressed, i. is spent under a higher than the input side applied pressure is.
  • the second line 36 leads to a consumer unit 40.
  • the consumer unit 40 has a flaring unit 44, in which the gas mixture can be controlled and flared with low emissions.
  • the gas mixture supplied to the consumer unit 40 can optionally be returned to the crude oil tank 10.
  • the conduit 42 is then preferably connected to a conduit 43 connected to a reservoir of inert gas (not shown). Both lines 42 and 43 are connected by a valve 45 which is controllable. Depending on which gas is to be supplied to the interior of the tank 10, which is a conduit released or the other.
  • the line 43 may also be connected to the crude oil tank 10 independently of the line 42.
  • the compressor unit 38 may be designed as a compressor unit, which has a pump unit with a pump 25 and a compressor unit 38. At the input 46 of the compressor unit 38, the pumped gas mixture is supplied, and at the output 48, the gas mixture is fed through a line 50 to a respective compressed gas tank 52.
  • the gas mixture is preferably filled in, designed as compressed gas cylinders 58, compressed gas tank 52.
  • the pressurized, compressed gas mixture can be supplied with a high proportion of combustible hydrocarbon compounds a consumer who burns the gas mixture, for example. In a heating system and thus draws energy from the gas mixture. It can also be provided to consume the compressed gas cylinders 58 in a factory 56 and / or store and deliver them to customers depending on requirements.
  • FIG. 2 the crude oil tank 10 is shown in longitudinal section, wherein the crude oil is drained.
  • a crude sump 60 referred to as a "gatch" which has been formed by deposits of impurities and heavy components of the crude oil during a period of use of the crude oil tank 10 is shown.
  • a gas mixture 62 is formed which has volatile hydrocarbon compounds. This is usually a gas and / or vapor mixture 62, which may generally have both pure gaseous components, mainly volatile hydrocarbon compounds, as well as steam dissolved with very fine droplets crude oil.
  • tank roof posts are also shown and designated by the reference numeral 63. The tank roof 16 rests on the tank roof supports 63 when the crude oil is drained from the tank 10.
  • a crude oil sump 60 is formed over time, which usually has hydrocarbon compounds which are deposited as solids.
  • the tank roof 16 rests on the tank roof supports 63.
  • the gas mixture 62 has formed.
  • the gas mixture 62 is sucked off by means of the pump 25 and fed through the hose 24 to the measuring unit 26 for measuring the energy content of the gas mixture 62.
  • the valve 37 is switched such that the gas mixture passes through the line 34 in the compressor unit 38 or that the gas mixture enters the line 36 and thus into the consumer unit 40.
  • the valve 37 is controlled such that at a high energy content, the gas mixture 62 of the compressor unit 38 is supplied and at a low energy content, the gas mixture 62 of the consumer unit 40 is supplied.
  • the compressor unit 38 compresses the gas mixture 62 so that it can be filled in pressure vessels 52, 58.
  • the consumer unit 40 comprises a flaring unit 44, in which the gas mixture 62 can be flared and is optionally connected by means of the line 42 to the tank 10, so that the gas mixture with low energy content can be supplied to the interior of the tank 10.
  • the measuring unit 26 has a measuring sensor 28 for determining the energy content of the gas mixture 62 and a probe for determining the oxygen content in the crude oil tank 10.
  • the energy content can be determined by different methods.
  • the term measuring sensor 26 can also comprise a more complex device, such as a gas chromatograph or an apparatus comprising an infrared sensor for measuring the infrared radiation of a specific wavelength absorbed by the gas mixture.
  • the oxygen content can be supplied to a display unit, not shown here, and used for monitoring purposes. But it can also serve to control the supply of inert gas into the interior of the tank 10. By the Supply of inert gas can be prevented that the gas mixture 62 is transformed into a flammable gas mixture when, for example, air has leaked through leaks in the tank interior of the crude oil tank 10.
  • the device 12 can be mounted on a vehicle, wherein the pump unit 25 and the measuring unit 26 and / or the compressor 38 are installed on the vehicle.
  • the vehicle which is not shown here, several crude oil tanks 10 can be supplied by the same device 12 installed on the vehicle.
  • the vehicle can be successively next to the respective tank 10, the gas mixture 62 is to be sucked out, and remain there installed during the period of suction and / or compression of the gas mixture 62 before it is moved to the next tank 10.
  • the device 12 is mounted on a cleaning vehicle, which can be introduced for cleaning the interior of the crude oil tank 10 in this.
  • both the complete device 12, so also only the pump 25 and the measuring unit 26 may be installed on the cleaning vehicle.

Landscapes

  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
  • Cleaning In General (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Innenreinigen eines Tanks, insbesondere Rohöltanks, wobei in dem Rohöltank ein Ölsumpf und ein aus dem Ölsumpf ausdiffundiertes Gasgemisch vorhanden ist, das ein kohlenwasserstoffhaltiges Gas aufweist.
  • Die Erfindung betrifft ferner eine für diesen Zweck vorgesehene Vorrichtung und ein für diesen Zweck vorgesehenes Reinigungsfahrzeug.
  • Ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Innenreinigen eines Tanks, insbesondere eines Rohöltanks, sind allgemein bekannt.
  • Rohöltanks werden zum Lagern größerer Mengen Rohöl mit einem Fassungsvermögen von ca. 100.000 m3 eingesetzt. Derartige Rohöltanks können bspw. als Schwimmdecke1tanks ausgeführt sein, bei denen ein scheibenförmiges Dach auf dem Rohöl schwimmt, welches sich bei einem Zu- oder Abfluss von Rohöl in vertikaler Richtung auf- bzw. abbewegen kann.
  • Im Laufe der Jahre bilden sich am Boden derartiger Rohöltanks Ablagerungen, die durch Absinken schwerer Bestandteile des Rohöls entstehen und als "Gatch" oder Rohölsumpf bezeichnet werden. Die Ablagerungen haben häufig eine sedimentartig feste Konsistenz und eine vergleichsweise glitschige Oberfläche. Art und Stärke der Ablagerungen hängen unter anderem von der gelagerten Rohölsorte, der Lagermenge, der Umschlaghäufigkeit und der Tankgröße ab. Die Ablagerungen müssen in regelmäßigen Abständen entfernt werden, wozu in der Regel zunächst das Rohöl abgelassen wird und dann die Ablagerungen mechanisch von dem Tankboden abgetragen werden.
  • Nach Ablassen des Rohöls stellt sich über dem Rohölsumpf ein Gas- und/oder Dampfgemisch ein. Das Gas- und/oder Dampfgemisch weist aus dem Rohölsumpf ausdiffundierte Gase auf, die in der Regel flüchtige Kohlenwasserstoffverbindungen umfassen. Der Gehalt des kohlenwasserstoffhaltigen Gas- und/oder Dampfgemisches im Innenraum des Tankes kann nach Ablassen des Rohöls bis zu 30.000 ppm. betragen. Bevor die Arbeit des Abtragens erfolgen kann, muss das sich über dem Rohölsumpf eingestellte Gas- und/oder Dampfgemisch abgesaugt werden. Dies ist notwendig, da die Arbeit des Reinigens üblicherweise von Reinigungspersonal verrichtet wird und aus Arbeitsschutzgründen die gesundheitsschädigenden Gase aus dem Innenraum des Tankes entfernt werden müssen. Bevor Personal zur Reinigung in den Tank hinein kann, muss die Konzentration der Kohlenwasserstoffe in dem Innenraum des Tankes kleiner als 2000 ppm. sein, wie es in den Arbeitsschutzvorschriften vorgeschrieben ist.
  • Auch beim Einsatz von Reinigungsfahrzeugen, bei denen es sich in der Regel um roboterartige Kettenfahrzeuge handelt, ist das Vorhandensein eines Gasgemisches nicht gewünscht, da dieses Gasgemisch in der Regel entzündbar ist, wenn es mit Sauerstoff in Verbindung kommt.
  • Ein Rohöltankreinigungsverfahren gemäß dem Stand den Technik ist aus dem Dokument US-A-4 770 711 bekannt.
  • Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Reinigung eines Rohöltanks bereitzustellen. Es ist ferner die Aufgabe der Erfindung, ein derartiges Reinigungsfahrzeug bereitzustellen.
  • Bei einem Verfahren der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass das Gasgemisch zunächst aus dem Tank abgesaugt wird und dass gleichzeitig zugelassen wird, dass ein inertes Gas in den Tank zugeführt wird, dass der Energiegehalt des abgesaugten Gasgemisches bestimmt wird, dass das Gasgemisch einem Verdichter zum Verdichten des Gasgemisches zugeführt wird, falls der Energiegehalt des Gasgemisches einen Grenzwert übersteigt, um das Gasgemisch in dem Verdichter zu verdichten, und dass das Gasgemisch einer Verbrauchereinheit zugeführt wird, falls der Energiegehalt des Gasgemisches den Grenzwert unterschreitet.
  • Unter Gasgemisch wird im Folgenden stets ein Gas- und/oder Dampfgemisch verstanden, welches eine Mischung aus flüchtigen Kohlenwasserstoffverbindungen und/oder Dampf aufweist. Unter dem Dampf ist ein Stoff in einem gasförmigen Aggregatzustand zu verstehen, der gleichzeitig auch noch als Flüssigkeit, hier als Rohöl, vorhanden ist, wobei das Gas und die Flüssigkeit in Kontakt miteinander stehen. In der Regel ist die Flüssigkeit in Form von kleinen Flüssigkeitströpfchen in dem Gas gemischt. Die Zusammensetzung des Gasgemisches ist in der Regel nicht bekannt und unterliegt Schwankungen. Es ist vorteilhaft den Energiegehalt des Gasgemisches zu bestimmen, um das Gasgemisch möglicherweise einer weiteren Verwendung zuzuführen.
  • Die Bestimmung des Energiegehaltes kann eine Ermittlung eines Brennwertes und/oder eine reine Mengenbestimmung eines Volumenanteils der brennbaren Bestandteile beinhalten. Die Bestimmung des Volumenanteils von brennbaren Gasen im Gasgemisch kann beispielweise mit chromatographischen Verfahren erfolgen, wie der Gaschromatographie, oder berührungslos mit Infrarotsensoren. Der Brennwert kann beispielsweise durch Messung der Wärmetönung bestimmt werden, indem ein kleines Messvolumen verbrannt wird und die dabei freiwerdende Wärme bestimmt wird.
  • Das Gasgemisch mit einem hohen Energiegehalt weist in der Regel einen hohen Anteil von brennbaren Gasen auf. Da der Rohölsumpf eine Mischung unterschiedlich fester Kohlenwasserstoffverbindungen aufweist, umfasst das Gasgemisch in der Regel eine Mischung von unterschiedlichen, flüchtigen brennbaren Komponenten, wie Methan, Ethan, Propan, Butan und Ethan. Da bei der Verbrennung eines schwereren Kohlenwasserstoffes wie beispielsweise Butan mehr Energie pro Mol frei wird als bei dem leichten Methan, bestimmt sich der Energiegehalt des Gasgemisches sowohl durch die Menge an brennbaren Kohlenwasserstoffen, als auch durch deren Zusammensetzung.
  • Ein Beispiel für ein einfaches brennbares, kohlenwasserstoffhaltiges Gasgemisch ist beispielsweise Erdgas, das brennbare Bestandteile, hauptsächlich Methan, und nicht brennbare Bestandteile, hauptsächlich Kohlendioxid und Edelgase, aufweist. Entsprechend dem Energiegehalt wird Erdgas in L-Gas mit einem niedrigen Energiegehalt auf Grund eines niedrigen Anteils von Methan von ungefähr 79,8 - 87 Volumenprozent und H-Gas mit einem hohen Energiegehalt auf Grund des hohen Anteils von Methan von ungefähr 87 - 99,1 Volumenprozent eingeteilt. Dies entspricht einem Brennwert von ungefähr 10 kWh/kg für L-Gas und von ungefähr 14 kWh/kg für H-Gas, wobei der Brennwert die gesamte Wärmemenge ist, die bei einer vollständigen Verbrennung des Gasgemisches frei wird. Der Wert von 87 Volumenprozent Methan kann daher bspw. bei Erdgas als erfindungsgemäßer Grenzwert herangezogen werden.
  • Die Unterscheidung des Gasgemisches unter Verwendung eines Grenzwertes für den Energiegehalt des Gasgemisches ist vorteilhaft, da das Gasgemisch mit einem hohen Energiegehalt einer weiteren Verwendung als Energielieferant, beispielsweise als Brenngas in Heizungsanlagen, Müllverbrennungsanlagen und zur Stromerzeugung in Gasturbinenkraftwerken, zugeführt werden kann.
  • Hierbei ist es vorteilhaft, dasselbe zu verdichten. Das unter Umgebungsdruck stehende Gasgemisch würde ein zu großes Volumen einnehmen und wäre somit unter Lagerungsgesichtspunkten und logistischen Aspekten nicht handhabbar. Deshalb wird das Gasgemisch in der Regel einem Verdichter zugeführt, der das unter Umgebungsdruck stehende Gasgemisch komprimiert. Prinzipiell ist es auch möglich das abgesaugte Gasgemisch mit hohen Energiegehalt unter Umgebungsdruck in entsprechenden Behältnissen zwischenzulagern und dasselbe dann anschließend, Schrittweise dem Verdichter zuzuführen, je nachdem, wie die weitere Verwendung als Brenngas geplant ist.
  • Unter Verdichtung oder auch Kompression wird ein Vorgang verstanden, bei dem die Dichte des Gasgemisches erhöht, bzw. dessen Volumen vermindert wird. Dies ist möglich, da Gase anders als Flüssigkeiten kein festgelegtes Volumen besitzen und daher immer den gesamten zur Verfügung stehenden Raum vollständig und gleichmäßig ausfüllen. Um eine möglichst große Menge des Gasgemisches in einen Behälter zu bringen, also eine hohe Dichte zu erhalten, wird das Gasgemisch auf ein Vielfaches des unter Umgebungsdruck stehenden Gasgemisches, also stark, komprimiert.
  • Ist der Energiegehalt des Gasgemisches klein, ist das Gasgemisch nicht als Brenngas zur Energiegewinnung verwendbar, und wird einer Verbrauchereinheit zugeführt.
  • In einer Ausgestaltung des Verfahrens wird das Absaugen und das Verdichten des Gasgemisches mittels einer Kompressoreinheit durchgeführt.
  • Eine Kompressoreinheit ist eine Arbeitsmaschine zum Absaugen und Verdichten von Gasen und Dämpfen, so dass das Gasgemisch mit derselben Einheit, aufweisend eine Pumpe und einen Verdichter, aus dem Tank absaugt und komprimiert wird. Am Ausgang der Kompressoreinheit steht das Gasgemisch unter einem vorgegebenen Druck. Der Wirkungsgrad des Kompressors wird durch das Verhältnis des Enddruckes zum Ansaugdruck verstanden. Bei einem Verhältnis von Enddruck zu Ansaugdruck von drei spricht man von Verdichtern im engeren Sinne. Ein vielfach verwendeter Kompressor zum Verdichten von Gasgemischen ist bspw. ein FIüssigkeitsring-Kompressor.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens, wird das verdichtete Gasgemisch in einen Druckbehälter abgefüllt.
  • In einem Druckbehälter kann das Gasgemisch, das unter hohem Druck steht, sicher aufbewahrt und/oder transportiert werden. Derartige Behälter, die einem hohen Gasdruck standhalten, weisen vorzugsweise eine zylinderförmige oder kugelförmige Gestalt auf. Bekannt sind bspw. Gaskessel, Gasometer und/oder zylinderförmige Gasflaschen. Hierin kann das unter Druck stehende Gasgemisch bis zu Drücken von einigen 100 bar über längere Zeit gespeichert werden.
  • In einer weiteren Ausgestaltung ist der Druckbehälter ein transportierbarer Druckbehälter.
  • Transportierbare Druckbehälter sind bspw. Druckgasflaschen, in der Regel mit einem Anschluss und einer Ventileinheit zum Einfüllen und Ablassen des in der Druckgasflasche gespeicherten Gasgemisches. Hierbei ist die Verwendung von Druckgasflaschen vorteilhaft, da diese in genormten Größen zur Verfügung stehen und das unter Druck stehende Gasgemisch sicher an einen Ort transportiert werden kann, an dem es zum Einsatz kommt, bspw. in einer Heizungsanlage. Druckgasflaschen haben typischerweise ein Fassungsvermögen von zehn bis einige hundert Liter.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist der Druckbehälter ein fest installierter Druckbehälter in unmittelbarer Nähe des Tanks.
  • Fest installierte Druckbehälter können größere Mengen des unter Druck stehenden Gasgemisches speichern. Fest installierte Druckbehälter sind beispielsweise Kugelgasbehälter oder zylinderförmige Gasometer mit einem Fassungsvermögen von einigen tausend bis zehntausend Litern. Sie können je nach Größe einzeln neben einem Rohöltank installiert werden. Es ist ebenfalls vorgesehen mehrere kleinere Gasbehälter in der Nähe des Rohöltanks gruppiert anzuordnen. Hierbei ist vorteilhaft, dass ein Gesamtspeichervermögen des installierten Druckbehälters durch Erweitern oder Verringern der Zahl der einzelnen Gasbehälter der anfallenden Menge an Gasgemisch relativ flexibel angepasst werden kann.
  • In einer weiteren günstigen Ausgestaltung des Verfahrens wird der Sauerstoffgehalt des Gasgemisches im Tank während des Absaugvorgangs ermittelt.
  • Das kohlenwasserstoffhaltige Gasgemisch bildet, wenn es mit Sauerstoff in Verbindung tritt, ein entzündbares Gasgemisch. Deshalb ist es aus sicherheitstechnischen Gründen vorteilhaft, den Sauerstoffgehalt des Gasgemisches im Tank zu überwachen. Der Sauerstoff kann bspw. über Lufteinbrüche während des Absaugvorgangs in den Tank gelangen.
  • In einer weiteren günstigen Ausgestaltung des Verfahrens, wird als inertes Gas Stickstoff verwendet.
  • Stickstoff geht keine chemische Verbindung mit dem kohlenwasserstoffhaltigen Gasgemisch ein und würde bei einem eventuellen Lufteinbruch den Sauerstoff ersetzen. Vorzugsweise wird der Stickstoff unter leichtem Überdruck in den Innenraum des Tanks geleitet. Stickstoff ist bekannt als Spülgas für Leitungssysteme, in denen entzündbare Gase zirkulieren.
  • In einer weiteren günstigen Ausgestaltung wird als inertes Gas ein Edelgas verwendet.
  • Edelgase gehen ebenfalls keine chemische Verbindung mit ihrem Umgebungsmedium ein und sind nicht toxisch. Typischerweise wird Argon eingesetzt. Das Edelgas würde bei einem Lufteinbruch den Sauerstoff ersetzen und so dafür sorgen, dass kein entzündbares Gasgemisch entsteht.
  • In einer weiteren günstigen Ausgestaltung, wird das Gasgemisch aus der Verbrauchereinheit während des Absaugvorgangs in den Tank zugeführt.
  • Hierdurch kann ein Unterdruck, der durch das Absaugen des Gasgemisches entsteht, ausgeglichen werden und das in die Verbrauchereinheit geführte Gasgemisch kann verwendet werden. Dies könnte eine kostengünstige Alternative zur Verwendung von inerten Gasen sein. Vorteilhaft ist die Verwendung des Gasgemisches aus der Verbrauchereinheit deshalb, da das Gasgemisch weiterhin ein reines kohlenwasserstoffhaltiges Gasgemisch ist und keine Fremdgase wie Stickstoff oder Edelgase aufweist.
  • In einer weiteren günstigen Ausgestaltung wird das Gasgemisch aus der Verbrauchereinheit einer Abfackeleinheit zugeführt, um abgefackelt zu werden.
  • Durch die Abfackelung wird eine emissionsarme Verbrennung von Kohlenwasserstoffen aus dem Tank erreicht, falls das Gasgemisch nicht mehr weiter verwendbar ist. Hierzu wird das Gasgemisch in ein Kohlenwasserstoffluftgemisch verwandelt, indem Luft und/oder reiner Sauerstoff zugeführt wird.
  • Das brennbare Gasgemisch wird über eine Leitung zu einer Spezialfackel geleitet. An einem Fackeleintritt der Spezialfackel ist vorzugsweise ein Gebläse eingebaut, welches die Fackelgase durch eine Flammen- und Rückschlagsicherung in ein Fackelrohr drückt. Somit ist eine Fackel so konzipiert, dass sowohl Gasgemische mit hohem Kohlenwasserstoffgehalt als auch Gasgemische unterhalb der unteren Zündgrenze verbrannt werden können.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens wird ein Druck, unter dem das Gasgemisch im Tank steht, während des Absaugvorgangs ermittelt.
  • Dadurch kann überwacht werden, ob ein Unterdruck in dem Tank entsteht. Das gemessene Drucksignal kann zur Steuerung der Gaszufuhr für das inerte Gas oder das Gasgemisch aus der Verbrauchereinheit dienen, so dass der Innenraum des Tanks stets unter Umgebungsdruck steht. Es kann auch vorgesehen sein, einen leichten Überdruck im Tank zu erzeugen, um Lufteinbrüche zu verhindern.
  • Erfindungsgemäß wird die Aufgabe ferner bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass die Vorrichtung eine Pumpeneinheit mit einer Steuereinheit und einer Pumpe zum Absaugen des Gasgemisches aus dem Tank, eine Messeinheit zum Ermitteln des Energiegehaltes des Gasgemisches und/oder eine Verdichtereinheit aufweist.
  • Mittels der Vorrichtung kann somit ein Gasgemisch, welches sich aufgrund ausdiffundierter Kohlenwasserstoffe aus dem Ölsumpf am Boden des Rohöltanks gebildet hat, einer weiteren Verwendung zugeführt werden, wobei mittels der Messeinheit der Energiegehalt des Gasgemisches bestimmbar ist und dieses bei einem hohen ermittelten Energiegehalt mittels einer Verdichtereinheit verdichtbar ist.
  • Vorteilhafterweise kann das verdichtete Gasgemisch in Gasdruckbehälter abgefüllt werden, um einer weiteren Verwendung als Energielieferant zugeführt werden. Ein nicht weiter verwendbares Gasgemisch mit einem zu niedrigen Energiegehalt kann einer Abfackeleinrichtung zugeführt werden, um es unter Zufuhr von Luft und/oder Sauerstoff emissionsarm abzufackeln.
  • In einer bevorzugten Ausgestaltung der Vorrichtung ist eine Messeinheit zur Bestimmung des Sauerstoffgehaltes des Gasgemisches vorgesehen.
  • Diese Messeinheit zur Bestimmung des Sauerstoffgehaltes kann als Überwachungseinrichtung eingesetzt werden, um zu überwachen, ob das Gasgemisch einen hohen Sauerstoffanteil aufweist. Durch geeignete Maßnahmen kann verhindert werden, dass ein entzündbares Gasgemisch entsteht.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Vorrichtung weist die Vorrichtung eine Zufuhreinheit für ein inertes Gas in den Tank auf.
  • Hierdurch kann verhindert werden, dass bei einem entstandenen Unterdruck, der durch das Absaugen des Gasgemisches aus dem Tank entstehen kann, Luftsauerstoff in den Tank eindringt und so ein entzündbares Gasgemisch entsteht.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung sind die Pumpe und der Verdichter in einer Einheit als Kompressor ausgebildet.
  • Mittels des Kompressors kann das Gasgemisch aus dem Tank abgesaugt und komprimiert werden, so dass das Gasgemisch mit kleinem Volumen gespeichert werden kann.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Vorrichtung ist die Messeinheit zur Ermittlung des Energiegehaltes und die Pumpeneinheit und/oder die Verdichtereinheit auf einem Fahrzeug installiert.
  • Das Fahrzeug kann bei Bedarf in die Nähe des Rohöltanks gefahren werden. Der Rohöltank kann dann gereinigt werden, wobei zuerst mittels der Pumpeneinheit das Gasgemisch aus dem Innenraum des Tankes gepumpt wird. Hierbei wird der Energiegehalt des Gasgemisches mittels der Messeinheit ermittelt und, falls der Energiegehalt einen Grenzwert übersteigt, das Gasgemisch einer Verdichtereinheit zugeführt. Das verdichtete Gasgemisch wird in Druckgasbehälter abgefüllt und steht dann einer weiteren Verwendung zur Verfügung. Hierdurch ist eine mobile, bewegbare Einheit geschaffen worden, die nacheinander zur Reinigung von vielen Rohöltanks einer Tankanlage verwendet werden kann.
  • Erfindungsgemäß wird die Aufgabe ferner bei einem Reinigungsfahrzeug zum Reinigen eines Tankes, vorzugsweise eines Rohöltankes, dadurch gelöst, dass das Reinigungsfahrzeug eine Messeinheit zum Bestimmen des Energiegehalts eines in dem zu reinigenden Tank befindlichen Gasgemisches und eine Pumpeneinheit zum Abpumpen des Gasgemisches aus dem Tank aufweist.
  • Reinigungsfahrzeuge werden zum Reinigen eines Tankes standardmäßig eingesetzt, wobei die Reinigungsfahrzeuge den Ölsumpf aus dem Innenraum des Tankes entfernen. Eine zusätzliche Installation einer Pumpeneinheit und einer Messeinheit zum Bestimmen des Energiegehaltes des abgesaugten Gasgemisches ist vorteilhaft, da das Gasgemisch vor Ort abgesaugt werden kann und je nachdem, wie groß der gemessene Energiegehalt ist, bspw. außerhalb des Tankes abgefackelt oder verdichtet werden kann.
  • In einer bevorzugten Ausgestaltung des Reinigungsfahrzeuges ist eine Messeinheit zur Ermittlung eines Sauerstoffgehaltes des Gasgemisches im Tank vorgesehen.
  • Hierdurch kann der Sauerstoffgehalt überwacht und verhindert werden, dass das Gasgemisch sich in ein entzündbares Gasgemisch verwandelt. Das Signal der Messeinheit kann bspw. zur Steuerung einer Zufuhr eines inerten Gases verwendet werden.
  • In einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, dass das Reinigungsfahrzeug eine Vorrichtung zum Verdichten des Gasgemisches aufweist.
  • Dadurch können die Verdichtung und vorzugsweise die Anfüllung des Gasgemisches in Druckgasbehälter auf dem Reinigungswagen erfolgen. Dadurch ist eine mobile Einheit geschaffen, mittels der der Tank gereinigt und das Gasgemisch in Druckgasbehälter zur weiteren Verwendung bereitgestellt wird. Hierbei kann es sich bspw. um ein Reinigungsfahrzeug handeln, das als mobile Einheit kleinere Tanks oder Tanks auf schwimmenden Tankern etc. reinigt. Hierbei weist das Reinigungsfahrzeug eine Vorrichtung zum Absaugen eines Gasgemisches, eine Messeinheit zur Bestimmung des Energiegehaltes, sowie einen Verdichter zum Verdichten des Gasgemisches und vorzugsweise eine Möglichkeit des Abfüllens des verdichteten Gases in den Druckgasbehälter auf.
  • Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung den Figuren der Zeichnung.
  • Es zeigen:
    • Fig. 1:
    eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Absaugen eines Gasgemisches aus dem Rohöltank mit einer Abfackeleinheit und einer Verdichtereinheit zum Abfüllen des Gasgemisches in Druckgasbehälter; und
    Fig. 2:
    einen Rohöltank in Schnittdarstellung.
  • In Figur 1 sind ein Rohöltank 10 in schematischer Darstellung sowie eine Vorrichtung 12 zum Absaugen eines Gasgemisches aus dem Rohöltank gezeigt. Hierbei sind die Darstellungen des Rohöltanks 10, der perspektivisch gezeigt ist, und der Vorrichtung 12 nicht maßstabsgerecht dargestellt.
  • Der als Schwimmdachtank konstruierte Rohöltank 10 hat in der Regel einen kreisförmigen Tankboden 13, der umfangseitig von einer fest verbundenen Tankwandung 14 umschlossen ist. Der Rohöltank 10 weist ferner ein Tankdach 16 auf, das - bei gefülltem Rohöltank 10 - auf dem eingefüllten Rohöl schwimmt und in der zylindrischen Tankwandung 14 in einer mit dem Pfeil 18 angedeuteten Vertikalrichtung auf- und abbewegbar geführt ist.
  • Zur Stabilisierung des Tankdachs 16 weist der Rohöltank 10 ferner mehrere hier nicht dargestellt Tankdachstützen auf, die das Tankdach 16 tragen, wenn kein Rohöl in dem Tank 10 vorhanden ist. Der Rohöltank 10 weist ferner umfänglich an der Tankwandung 14 angeordnete Mannlöcher auf, von denen stellvertretend nur ein Mannloch 20 gezeigt ist.
  • Der Rohöltank 10 weist an der Tankwandung 14 eine Öffnung 22 auf, an die die Vorrichtung 12, genauer gesagt, ein vorzugsweise flexibler Schlauch 24 der Vorrichtung anschließbar ist. An dem Schlauch 24 ist eine Messeinheit 26 zur Messung eines Energiegehaltes eines im Tank 10 befindlichen Gasgemisches angeordnet, wobei die Messeinheit 26 in der Regel einen Messfühler 28 und eine Steuer- und Regelungseinheit 30 aufweist.
  • An die Leitung 24 ist eine Verzweigung 32 angeschlossen, wobei die Verzweigung 32 in eine erste Leitung 34 und eine zweite Leitung 36 mündet. Die Verzweigung 32 weist ein Ventil 37 auf, welches vorzugsweise ansteuerbar ist und, je nachdem, welche der Leitungen 34 und 36 freigegeben werden soll, gestellt wird.
  • Hierbei wird die Leitung 36 verschlossen, wenn das Gasgemisch in die Leitung 34 strömen soll, und umgekehrt. Das Ventil 37 ist vorzugsweise von einem Ausgangssignal der Messeinheit 26 ansteuerbar. Es ist aber auch möglich, das Ausgangssignal der Messeinheit 26 einer hier nicht dargestellten zentralen Steuereinheit der Vorrichtung 12, die auch als Brenngasgewinnungsanlage 12 bezeichnet wird, zuzuführen, die dann das Ventil 37 steuert.
  • Die erste Leitung 34 führt zu einer Verdichteranlage 38, in der das Gasgemisch verdichtet, d.h. unter einen höheren als den eingangsseitig anliegenden Druck verbracht, wird. Die zweite Leitung 36 führt zu einer Verbrauchereinheit 40. Die Verbrauchereinheit 40 weist eine Abfackeleinheit 44 auf, in der das Gasgemisch kontrolliert und emissionsarm abgefackelt werden kann.
  • Mittels einer dritten Leitung 42 kann das der Verbrauchereinheit 40 zugeleitete Gasgemisch optional wieder in den Rohöltank 10 verbracht werden. Die Leitung 42 wird dann vorzugsweise mit einer Leitung 43 verbunden, die mit einem hier nicht dargestellten Reservoir von inertem Gas verbunden ist. Beide Leitungen 42 und 43 sind durch ein Ventil 45, welches ansteuerbar ist, verbunden. Je nachdem, welches Gas dem Innenraum des Tanks 10 zugeführt werden soll, wird die eine Leitung freigegeben oder die andere. Die Leitung 43 kann auch unabhängig von der Leitung 42 mit dem Rohöltank 10 verbunden sein.
  • Die Verdichtereinheit 38 kann als Kompressoreinheit ausgeführt sein, die eine Pumpeneinheit mit einer Pumpe 25 und eine Verdichtereinheit 38 aufweist. Am Eingang 46 der Verdichtereinheit 38 wird das angepumpte Gasgemisch zugeführt, und am Ausgang 48 wird das Gasgemisch durch eine Leitung 50 einem jeweiligen Druckgasbehälter 52 zugeführt.
  • Hierbei wird das Gasgemisch vorzugsweise in, als Druckgasflaschen 58 ausgeführte, Druckgasbehälter 52 abgefüllt. In den Druckgasbehältern 52, 58 kann das unter Druck stehende, komprimierte Gasgemisch mit einem hohem Anteil von brennbaren Kohlenwasserstoffverbindungen einem Verbraucher zugeführt werden, der das Gasgemisch bspw. in einer Heizungsanlage verbrennt und so Energie aus dem Gasgemisch zieht. Es kann ferner vorgesehen sein, die Druckgasflaschen 58 in einer Fabrik 56 zu verbrauchen und/oder lagern und je nach Anforderungen an Kunden auszuliefern.
  • In Figur 2 ist der Rohöltank 10 im Längsschnitt gezeigt, wobei das Rohöl abgelassen ist. Am Tankboden 13 des Rohöltanks 10 ist ein als "Gatch" bezeichneter Rohölsumpf 60 gezeigt, der sich durch Ablagerungen von Verunreinigungen und aus schweren Bestandteilen des Rohöls im Laufe einer Benutzungszeit des Rohöltanks 10 gebildet hat. Über dem Rohölsumpf 60 bildet sich ein Gasgemisch 62, welches flüchtige Kohlenwasserstoffverbindungen aufweist. Hierbei handelt es sich in der Regel um ein Gas- und/oder Dampfgemisch 62, welches in der Regel sowohl rein gasförmige Bestandteile, hauptsächlich flüchtige Kohlenwasserstoffverbindungen, als auch Dampf mit als feinste Tröpfchen gelöstem Rohöl aufweisen kann. Die in Figur 1 nicht gezeigten Tankdachstützen sind ebenfalls gezeigt und mit der Bezugsziffer 63 bezeichnet. Das Tankdach 16 liegt auf den Tankdachstützen 63 auf, wenn das Rohöl aus dem Tank 10 abgelassen ist.
  • Im Folgenden sei kurz das Verfahren beschrieben, wie bei der Reinigung des Rohöltanks 10 vorgegangen wird: In dem Rohöltank 10 ist mit der Zeit ein Rohölsumpf 60 entstanden, der in der Regel Kohlenwasserstoffverbindungen aufweist, die als Feststoffe abgelagert sind. Nach Ablassen des Rohöls liegt das Tankdach 16 auf den Tankdachstützen 63 auf. Darunter hat sich das Gasgemisch 62 gebildet. Das Gasgemisch 62 wird mittels der Pumpe 25 abgesaugt und durch den Schlauch 24 der Messeinheit 26 zur Messung des Energiegehaltes des Gasgemisches 62 zugeführt. Je nachdem wie groß der Energiegehalt des Gasgemisches 62 ist, wird das Ventil 37 derart geschaltet, dass das Gasgemisch durch die Leitung 34 in die Verdichteranlage 38 gelangt oder dass das Gasgemisch in die Leitung 36 und damit in die Verbrauchereinheit 40 gelangt. Hierbei wird das Ventil 37 derart gesteuert, dass bei einem hohen Energiegehalt das Gasgemisch 62 der Verdichtereinheit 38 zugeführt wird und bei einem niedrigen Energiegehalt das Gasgemisch 62 der Verbrauchereinheit 40 zugeführt wird.
  • Die Verdichtereinheit 38 verdichtet das Gasgemisch 62, so dass es in Druckbehältern 52, 58 abgefüllt werden kann. Die Verbrauchereinheit 40 umfasst eine Abfackeleinheit 44, in der das Gasgemisch 62 abgefackelt werden kann und ist optional mittels der Leitung 42 mit dem Tank 10 verbunden, so dass das Gasgemisch mit niedrigem Energiegehalt dem Innenraum des Tanks 10 zugeführt werden kann.
  • Ferner ist vorgesehen, dass die Messeinheit 26 einen Messfühler 28 zur Bestimmung des Energiegehaltes des Gasgemisches 62 und eine Sonde zur Bestimmung des Sauerstoffgehaltes in dem Rohöltank 10 aufweist. Der Energiegehalt kann mit unterschiedlichen Methoden ermittelt werden. Hierbei kann der Begriff Messfühler 26 auch eine komplexere Vorrichtung umfassen, wie beispielsweise einen Gaschromatographen oder eine einen Infrarotsensor umfassende Vorrichtung zur Messung der durch das Gasgemisch absorbierten Infrarotstrahlung einer bestimmten Wellenlänge.
  • Der Sauerstoffgehalt kann einer Anzeigeeinheit, hier nicht dargestellt, zugeführt werden und zu Überwachungszwecken dienen. Er kann aber auch dazu dienen, die Zufuhr von inertem Gas in den Innenraum des Tankes 10 zu steuern. Durch die Zuführung von inertem Gas kann verhindert werden, dass das Gasgemisch 62 sich in ein entzündbares Gasgemisch verwandelt, wenn durch Leckagen bspw. Luft in den Tankinnenraum des Rohöltanks 10 gelangt ist.
  • Es ist vorgesehen, dass die Vorrichtung 12 auf ein Fahrzeug montierbar ist, wobei die Pumpeneinheit 25 und die Messeinheit 26 und/oder der Verdichter 38 auf dem Fahrzeug installiert werden. Mit dem Fahrzeug, welches hier nicht dargestellt ist, können mehrere Rohöltanks 10 von derselben, auf dem Fahrzeug installierten Vorrichtung 12 versorgt werden. Das Fahrzeug kann nacheinander neben den jeweiligen Tank 10, dessen Gasgemisch 62 abgesaugt werden soll, verbracht werden und dort während der Dauer des Absaugens und/oder Verdichtens des Gasgemisches 62 installiert bleiben, bevor es zum nächsten Tank 10 gefahren wird.
  • Ferner kann vorgesehen sein, dass die Vorrichtung 12 auf einem Reinigungsfahrzeug, welches zur Reinigung des Innenraums des Rohöltanks 10 in diesen einbringbar ist, montiert ist. Hierbei kann sowohl die komplette Vorrichtung 12, also auch lediglich die Pumpe 25 und die Messeinheit 26 auf dem Reinigungsfahrzeug installiert sein.

Claims (19)

  1. Verfahren zum Innenreinigen eines Tanks, insbesondere Rohöltanks (10), wobei in dem Rohöltank (10) ein Ölsumpf (60) und ein aus dem Ölsumpf (60) ausdiffundiertes Gasgemisch (62) vorhanden ist, das ein kohlenwasserstoffhaltiges Gas aufweist, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:
    - Absaugen des Gasgemisches (62) aus dem Tank (10) und Zulassen des Zuführen eines inerten Gases in den Tank (10);
    - Bestimmen eines Energiegehaltes des abgesaugten Gasgemisches (62);
    - Zuführen des Gasgemisches (62) in einen Verdichter (38) zum Verdichten des Gasgemisches (62), falls der Energiegehalt des Gasgemisches (62) einen Grenzwert übersteigt, um das Gasgemisch (62) in dem Verdichter (38) zu verdichten;
    - Zuführen des Gasgemisches (62) in eine Verbrauchereinheit (40), falls der Energiegehalt des Gasgemisches (62) den Grenzwert unterschreitet.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Absaugen und das Verdichten mittels einer Kompressoreinheit durchgeführt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das verdichtete Gasgemisch in einen Druckbehälter (52, 58) abgefüllt wird.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, das der Druckbehälter (52, 58) ein transportierbarer Druckbehälter (58) ist.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckbehälter (52, 58) ein fest installierter Druckbehälter in unmittelbarer Nähe des Tanks ist.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Sauerstoffgehalt des Gasgemisches (62) im Tank (10) während des Absaugvorganges ermittelt wird.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass als inertes Gas Stickstoff verwendet wird.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass als inertes Gas ein Edelgas verwendet wird.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Gasgemisch aus der Verbrauchereinheit (40) während des Absaugvorgangs in den Tank (10) zugeführt wird.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Gasgemisch (62) aus der Verbrauchereinheit (40) einer Abfackeleinheit (44) zugeführt wird, um abgefackelt zu werden.
  11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10 dadurch gekennzeichnet, dass ein Druck, unter dem das Gasgemisch (62) im Tank (10) steht, während des Absaugvorgangs ermittelt wird.
  12. Vorrichtung zum Absaugen eines Gasgemisches aus einem Tank, vorzugsweise einem Rohöltank (10), dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (12) eine Pumpeneinheit mit einer Steuereinheit und einer Pumpe (25) zum Absaugen des Gasgemisches aus dem Rohöltank (10), eine Messeinheit (26) zum Ermitteln des Energiegehaltes des Gasgemisches (62) und einen Verdichter (38) zum Verdichten des Gasgemisches (62) aufweist.
  13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine Messeinheit zur Bestimmung des Sauerstoffgehaltes des Gasgemisches (62) aufweist.
  14. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine Zufuhreinheit (43) für ein inertes Gas in den Rohöltank (10) aufweist.
  15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpe (25) und der Verdichter (38) in einer Einheit als Kompressor ausgebildet sind.
  16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Messeinheit (26) zur Ermittlung des Energiegehaltes und/oder die Pumpe (25) und/oder der Verdichter (38) auf einem Fahrzeug installiert sind.
  17. Reinigungsfahrzeug zum Reinigung eines Tanks, vorzugsweise eines Rohöltanks (10), wobei das Reinigungsfahrzeug in einen Innenraum des Tanks (10) verbringbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Reinigungsfahrzeug eine Pumpe (25) zum Abpumpen des Gasgemisches (62) aus dem Tank (10) und eine Messeinheit (26) zum Bestimmen des Energiegehaltes eines in dem zu reinigenden Tank (10) befindlichen Gasgemisches (62) aufweist.
  18. Reinigungsfahrzeug nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Reinigungsfahrzeug eine Messeinheit zur Ermittlung eines Sauerstoffgehaltes des Gasgemisches im Tank (10) aufweist.
  19. Reinigungsfahrzeug nach Anspruch 17 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Reinigungsfahrzeug eine Vorrichtung zum Absaugen eines Gasgemisches (62) nach einem der Ansprüche 12 bis 16 aufweist.
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