EP3599342B1 - Plattform zur ölförderung - Google Patents

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EP3599342B1
EP3599342B1 EP18000631.4A EP18000631A EP3599342B1 EP 3599342 B1 EP3599342 B1 EP 3599342B1 EP 18000631 A EP18000631 A EP 18000631A EP 3599342 B1 EP3599342 B1 EP 3599342B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
oil
platform according
mixing
platform
distillation column
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
EP18000631.4A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP3599342A1 (de
Inventor
Christian Koch
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Alphakat Holding International Ltd
Original Assignee
Alphakat Holding International Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Alphakat Holding International Ltd filed Critical Alphakat Holding International Ltd
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Priority to PCT/EP2019/000230 priority patent/WO2020020481A1/en
Publication of EP3599342A1 publication Critical patent/EP3599342A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP3599342B1 publication Critical patent/EP3599342B1/de
Priority to HRP20210841TT priority patent/HRP20210841T1/hr
Priority to CY20211100470T priority patent/CY1124211T1/el
Active legal-status Critical Current
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/34—Arrangements for separating materials produced by the well
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/25—Methods for stimulating production
    • E21B43/26—Methods for stimulating production by forming crevices or fractures
    • E21B43/2607—Surface equipment specially adapted for fracturing operations
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B35/00—Vessels or similar floating structures specially adapted for specific purposes and not otherwise provided for
    • B63B35/44—Floating buildings, stores, drilling platforms, or workshops, e.g. carrying water-oil separating devices
    • B63B2035/4473—Floating structures supporting industrial plants, such as factories, refineries, or the like

Definitions

  • the present invention relates to a platform for oil production with a base body, which comprises an oil production system, and with a support structure for the base body.
  • Such platforms for oil demand are generally known from the prior art.
  • such platforms are used offshore and have a support structure with which they are either fixed to a subsurface or can swim in the water.
  • the carrier structure is not essential for the present invention, so that it will not be discussed in more detail.
  • the platforms for oil production each have an oil production system with which oil can be taken from an oil reservoir. This is done regularly with the help of a drilling device with which deeper layers of the earth can be penetrated and oil can be extracted from the deposit to the surface and transported to a storage location via pipelines.
  • the technology of the oil delivery system per se is not relevant for the present invention either, so that this is not discussed in detail either.
  • the disadvantage of a platform of the prior art operated for oil production is that the oil produced via such a platform is brought to a refinery via pipelines or via a combination of tankers and pipelines which has been erected at a spatial distance from the platform on the mainland for the processing of petroleum.
  • Transporting the oil produced on the platform to a remote refinery is costly and with material losses.
  • the costs arise from the construction and operation of pipelines and labor costs associated with reloading or forwarding. Loss of material occurs through leaks, through unusable residual quantities in interim storage facilities, etc.
  • WO97 / 12118 a method and a system are known which are integrated in a tanker so that the offshore oil, for example oil that is extracted from an oil rig and transferred to the tanker, can be separated into water, crude oil and gas using the Fischer-Tropsch method.
  • the object of the present invention is therefore to optimize the production of an organic fuel based on petroleum.
  • the base body additionally has a system for processing petroleum, which includes an annular container which is arranged essentially around the base body.
  • the idea on which the present invention is based is to integrate a complete petroleum refinery, ie a complete installation for processing petroleum, into a platform for oil demand. That sounds visionary at first, but due to known processes, for example, it is over DE 10 2006 054 506 A1 , DE 10 2005 056 735 A1 and EP 1 538 191 A1 technically feasible.
  • the present invention is concerned with the structural adaptation of a platform for oil demand for the additional implementation of a method known, for example, from the aforementioned prior art.
  • other methods for processing crude oil can also be implemented on a platform according to the invention for oil demand, but the methods mentioned in the aforementioned prior art documents are demonstrably feasible in any case if space is limited.
  • the adaptation of the limited space on an oil platform is necessary in order to carry out the method which is already known per se. That is the aim of the present invention.
  • One advantage of the present invention is that the system is arranged concentrically to the base body.
  • the concentric arrangement to the base body of the platform ensures a favorable weight distribution on the base body and thus on the platform.
  • the system comprises an annular container which is arranged essentially around the base body.
  • the ring container is used to hold petroleum or a petroleum mixture with various by-products, for example a catalyst and lime, which can flow in one main direction in the ring container.
  • the plant has at least one mixing turbine.
  • a mixing turbine parts of the fluid flowing in the ring container are mixed with additives, such as a catalyst and lime, and fed back to the ring container.
  • the plant has at least one distillation column.
  • steam fractions of the fluid flowing in the annular container can be distilled.
  • distillation column and the at least one mixing turbine are arranged on one plane of the base body.
  • the arrangement of the distillation column and the at least one A geometric arrangement in relation to the platform is more easily possible with the mixing turbine on one level of the base body.
  • the ring container forms a ring barrier around the plane of the base body.
  • the ring container spatially closes off the plane of the base body provided for the system from the outside and enables a geometric arrangement of further components in the center of the ring container.
  • the figure shows a plan view of a platform according to the present invention with a system integrated into the platform.
  • a conventional platform for oil demand can be used, into which a plant for processing petroleum can be integrated with the usual means, but taking into account the structural requirements according to the present invention.
  • the platform for oil demand according to the present invention has a base body 1, which is shown schematically as a rectangle.
  • the base body will not represent an ideal rectangle in plan view, but will have a polygonal contour.
  • the ideal representation as a rectangle only serves to better explain the present invention.
  • a petroleum refinery or plant 3 for processing petroleum is connected to the base body 1.
  • the connection of the system 3 to the base body 1 takes place by means of a mechanical connection known to those skilled in the art.
  • load-bearing components (not shown) of the petroleum refinery 3 are welded to the base body 1.
  • the system 3 can also be connected to the base body 1 with load-bearing components (not shown) via a detachable connection, for example by means of a screw connection.
  • a detachable connection for example by means of a screw connection.
  • Such a releasable connection by means of screwing load-bearing components is also generally known to the person skilled in the art.
  • the system 3 is arranged concentrically with respect to the base body 1.
  • the outermost part of the oil refinery 3 is formed by a ring container 5 which is arranged in a ring-like manner around the base body 1 in plan view.
  • the base body 1 forms a working plane 7 on which, in the present embodiment, eight mixing turbines 9.1, 9.2, 9.3, 9.4, 9.5, 9.6, 9.7, 9.8 are arranged.
  • the ring container 5 projects upwards in the direction of the viewer over the working plane 7 and forms a ring barrier around the working plane 7.
  • fewer or more than eight mixing turbines 9.1, 9.2, 9.3, 9.4, 9.5, 9.6, 9.7, 9.8 can also be arranged on the working plane 7.
  • An oil delivery device 10 is also arranged on the working level 7 and is connected to the annular container 5 via a feed pipe 10.1, in order to introduce extracted crude oil into the annular container 5.
  • a distillation column 11 is arranged in the center of the working plane 7 and extends upward in the direction of the viewer. In other embodiments, several distillation columns can also be used 11 be arranged geometrically offset on the working plane 7, so that a favorable weight distribution is maintained.
  • a different number of mixing turbines 9.1 to 9.8 can also be expedient.
  • these are arranged concentrically on the working plane 7.
  • the eight mixing turbines 9.1 to 9.8 are arranged tangentially to an inside of the annular container 5.
  • the mixing turbines 9.1 to 9.8 are cylindrical.
  • the mixing turbines 9.1 to 9.8 are adapted to the circular arc on which they are arranged concentrically.
  • the annular container 5 is connected to the mixing turbine 9.1 via a first fluid discharge line 12.1.
  • the annular container 5 is also connected to all further mixing turbines 9.2 to 9.8 via a respective fluid discharge line 12.2 to 12.8.
  • the mixing turbine 9.1 is connected to the annular container 5 via a fluid supply line 13.1.
  • the mixing turbines 9.2 to 9.8 are each connected to the annular container 5 by a fluid supply line 13.2 to 13.8.
  • the distillation column 11 is connected to a tank 17 via an outlet end 15.
  • a finished product for example diesel oil, can be taken from this tank 17.
  • the annular container 5 is connected to the distillation column 11 via a vapor line, so that fluid fractions in the vapor phase are diverted into the distillation column 11.
  • the distillation column 11 per se is also not described in detail in the present invention, since it is already generally known from the prior art. Customary distillation columns from the prior art processes mentioned at the outset can be used.
  • the distillation column 11 also includes a condenser, which is not shown, but which should be more water-cooled in the present construction.
  • the mixing turbines 9.1 to 9.8 ensure that the catalyst is intimately mixed with air. This intimate mixing takes place essentially through the catalytic formation of CO 2.
  • the tangential arrangement of the mixing turbines 9.1 to 9.8 to the ring container 5 means that the oil-catalyst mixture in the ring container 5 is excited to move rapidly in the direction of the arrow (in the present embodiment, clockwise), so that newly entering petroleum with the oil Catalyst mixture (the fluid in the annular space 5) is mixed well.
  • the mixing turbines 9.1 to 9.8 are injected with enough air through a change in the inlet pressure that the reaction temperature is always set at around 270 ° C, at which the heavy components of the petroleum are completely converted.
  • the lighter fractions of the petroleum evaporate during this The temperature and the heavy fractions of the petroleum follow the evaporation after the catalytic reaction.
  • the oil refinery is adapted to the changing amounts of oil produced by the pre-pressure of the air injection. If the delivery rate of the crude oil falls, the air injection pressure in the mixing turbines 9.1 to 9.8 is lowered again and the reaction temperature is thus kept in the normal range between 250 ° C and 300 ° C. In terms of process technology, it is important that the supply of lime and catalyst is regulated depending on the production conditions. A pH value of> 8 should be set. The throughput should also be set to a predetermined level at the standard temperature of 270 ° C. by adding a catalyst.
  • the mixing turbines 9.1 to 9.8 arranged on the platform according to the invention consume about 1 MW in addition to the power requirement of the platform 1 with all additional units.
  • This electricity is generated in an additional generator with the feedstock of the generated diesel, that is to say with the product to be taken from the tank 17, or in the case of gas utilization with gas.
  • the mixing turbines 9.1 to 9.8 or the at least one mixing turbine 9.1 to 9.8 suck in the oil-catalyst mixture from the ring container 5, convert this mixture into fuel, water and CO 2 and press the steam-containing mixture tangentially back into the ring container 5, so that in the ring container 5 a flow rate is generated in the direction of the arrow which corresponds to that in a stirred container.
  • a catalyst known from nature is used as a catalyst in osmosis Mineral used. It is a cation-aluminum-silicate with the cathodes potassium, calcium and iron. This is also contained in coal as a mineral. In addition to the catalyst, lime or limestone is added to bind the acids so that the pH value is above 8.
  • the proportion of the catalyst in the oil / catalyst mixture (fluid in the ring container 5) is approximately 3% by weight in the present embodiment.
  • the introduced lime is converted into salt due to the sulfur and chlorine content of the petroleum, which is extracted from the system depending on a viscosity measurement. This is done through the power consumption of a circulation pump, which opens the bitumen valve when a limit value is reached.
  • the ring of the ring container 5 has an outside diameter of about 50 m (inside diameter about 48 m) and a height of about 2 m.
  • the distillation column 11 has a diameter of about 1.6 m.
  • the condenser has a cooling capacity of around 2MW.
  • 16 mixing turbines 9.1 to 9.8 are available. A compressed air injection takes place with 0.2 to 2 bar.
  • the electric motors of the 16 mixing turbines have a power requirement of 2MW, which is covered by three diesel generators of 1MW each.
  • the extracted crude oil is fed into the annular container 5 together with 30 kg of catalyst and 30 kg of limestone (ground) via a screw conveyor.

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Plattform zur Ölförderung mit einem Grundkörper, der eine Ölförderanlage umfasst, und mit einer Trägerstruktur für den Grundkörper.
  • Solche Plattformen zur Ölforderung sind aus dem Stand der Technik allgemein bekannt. In der Regel werden solche Plattformen Offshore eingesetzt und haben eine Trägerstruktur, mit der sie entweder auf einem Untergrund fixiert sind oder im Wasser schwimmen können. Für die vorliegende Erfindung ist die Trägerstruktur nicht wesentlich, so dass auf diese nicht näher eingegangen wird.
  • Die Plattformen zur Ölförderung weisen jeweils eine Ölförderanlage auf, mit der Öl aus einer Erdöllagerstätte entnommen werden kann. Dies erfolgt regelmäßig mithilfe einer Bohreinrichtung, mit der in tiefere Erdschichten eingedrungen und Erdöl aus der Lagerstätte an die Oberfläche gefördert und über Pipelines an einen Lagerort befördert werden kann. Auch die Technik der Ölförderanlage ist für die vorliegende Erfindung an sich nicht relevant, so dass auch auf diese nicht in Einzelheiten eingegangen wird.
  • Der Nachteil einer zur Ölförderung betriebenen Plattform des Standes der Technik besteht darin, dass das über eine solche Plattform geförderte Erdöl über Pipelines oder über eine Kombination aus Tankschiffen und Pipelines zu einer Raffinerie verbracht werden muss, die in räumlicher Entfernung zu der Plattform auf dem Festland für die Verarbeitung von Erdöl errichtet worden ist.
  • Der Transport des an der Plattform geförderten Erdöls zu einer entfernten Raffinerie ist mit Kosten und mit Materialverlusten verbunden. Die Kosten entstehen durch den Bau und den Betrieb von Pipelines sowie durch Umladung oder Weiterleitung verbundenen Arbeitskosten. Materialverluste entstehen durch Leckagen, durch nicht verwertbare Restmengen in Zwischenlagern etc.
  • Aus WO97/12118 ist ein Verfahren und eine Anlage bekannt, die in ein Tankschiff integriert sind, so dass auf diesem das Offshore, z.B. an einer Bohrinsel geförderte und in das Tankschiff überführte Erdöl nach dem Fischer-Tropsch Verfahren in Wasser, Rohöl und Gas getrennt werden kann.
  • Aus WO2008/057051 ist ein Wasserfahrzeug bekannt, das von einer Offshore Plattform Erdöl aufnimmt und dieses während der Fahrt verarbeitet.
  • Aus XP055543165, D.D.J. Antia et. al. "Offshore Refining: A Cost-Effective Approach for Treating Associated Gas", ist bekannt, das Fischer-Tropsch Verfahren auf einer Offshore Plattform anzuwenden und gefördertes Erdgas auf der Plattform zunächst in eine synthetisches Gas (Syngas) umzuwandeln und dann das synthetische Gas in ein synthetisches Rohöl (Syncrude) umzuwandeln und dieses Syncrude mit dem geförderten Erdöl zu mischen, zu speichern oder separat zu verkaufen.
  • Aus dem vorstehenden Stand der Technik ist nicht bekannt, auch auf einer Plattform gefördertes Erdöl an Ort und Stelle zu raffinieren/verarbeiten.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher, die Gewinnung eines auf Erdöl basierenden organischen Brennstoffs zu optimieren.
  • Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass der Grundkörper zusätzlich eine Anlage zur Verarbeitung von Erdöl aufweist, die einen Ringbehälter umfasst, der im Wesentlichen um den Grundkörper herum angeordnet ist.
  • Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Idee ist, eine vollständige Erdölraffinerie, d.h. eine komplette Anlage zur Verarbeitung von Erdöl, in eine Plattform zur Ölforderung zu integrieren. Das klingt zunächst visionär, ist aber aufgrund bekannter Verfahren, zum Beispiel aus DE 10 2006 054 506 A1 ,
    DE 10 2005 056 735 A1 und EP 1 538 191 A1 technisch umsetzbar. Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit der konstruktiven Anpassung einer Plattform zur Ölforderung zur zusätzlichen Durchführung eines zum Beispiel aus dem vorgenannten Stand der Technik bekannten Verfahrens. Natürlich können auch andere Verfahren zur Verarbeitung von Erdöl auf einer erfindungsgemäßen Plattform zur Ölforderung umgesetzt werden, nachweislich durchführbar sind aber in jedem Falle die in den vorgenannten Druckschriften des Standes der Technik genannten Verfahren, wenn der Raum begrenzt ist. Für die Durchführung des an sich bereits bekannten Verfahrens ist die Anpassung des begrenzten Raumes auf einer Ölplattform erforderlich. Das ist das Ziel der vorliegenden Erfindung.
  • Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung ist, dass die Anlage konzentrisch zum Grundkörper angeordnet ist. Die konzentrische Anordnung zum Grundkörper der Plattform sorgt für eine günstige Gewichtsverteilung am Grundkörper und somit auf der Plattform.
  • Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist, dass die Anlage einen Ringbehälter umfasst, der im Wesentlichen um den Grundkörper herum angeordnet ist. Der Ringbehälter dient zur Aufnahme von Erdöl bzw. eines Erdölgemischs mit diversen Beiprodukten, zum Beispiel einem Katalysator und Kalk, das in dem Ringbehälter in einer Hauptrichtung strömen kann.
  • Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist, dass die Anlage wenigstens eine Mischturbine aufweist. In einer Mischturbine werden Teile des im Ringbehälter strömenden Fluids mit Zusatzstoffen, wie zum Beispiel einem Katalysator und Kalk, gemischt und dem Ringbehälter wieder zugeführt.
  • Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist auch, dass die Anlage wenigstens eine Destillationskolonne aufweist. In der Destillationskolonne können Dampfanteile des im Ringbehälter strömenden Fluids destilliert werden.
  • Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist, dass die Destillationskolonne und die wenigstens eine Mischturbine auf einer Ebene des Grundkörpers angeordnet sind. Durch die Anordnung der Destillationskolonne und der wenigstens einen Mischturbine auf einer Ebene des Grundkörpers ist eine geometrische Anordnung in Bezug zur Plattform leichter möglich.
  • Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist, dass der Ringbehälter eine Ringbarriere um die Ebene des Grundkörpers bildet. Dadurch schließt der Ringbehälter die für die Anlage vorgesehene Ebene des Grundkörpers räumlich nach außen ab und ermöglicht eine geometrische Anordnung weiterer Bauteile im Zentrum des Ringbehälters.
  • Weitere Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den weiteren Merkmalen der Unteransprüche.
  • Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden anhand der einzigen Figur näher beschrieben.
  • Die Figur zeigt eine Draufsicht auf eine Plattform gemäß vorliegender Erfindung mit einer in die Plattform integrierten Anlage.
  • Die Darstellung in der Figur ist rein schematisch und dient zur klaren Darstellung der vorliegenden Erfindung. Insofern sind alle Einzelheiten einer Ölförderanlage, einer Trägerstruktur, aber auch einer Erdölraffinerie, die für die Konstruktion und den Betrieb üblich sind und dem Fachmann daher bekannt sind, hier weggelassen.
  • Für die Durchführung der vorliegenden Erfindung kann eine herkömmliche Plattform zur Ölforderung genutzt werden, in welche eine Anlage zur Verarbeitung von Erdöl mit den üblichen Mitteln, aber unter Berücksichtigung der konstruktiven Voraussetzungen gemäß vorliegender Erfindung integriert werden kann.
  • Für die Durchführung der vorliegenden Erfindung ist es also nicht wesentlich, in welcher Form die einzelnen Leitungen an jeweiligen Bauteilen angeschlossen sind oder welche Durchmesser einzelne Leitungen haben. Auch die genaue Führung der Leitungen auf der Plattform ist nicht wesentlich. Zudem gibt es eine Vielzahl von Ventilen, Steuereinrichtungen zum Steuern einer Durchflussmenge, einer Temperatur, eines Druckes und anderer Parameter, die hier für die vorliegende Erfindung nicht von Bedeutung sind. Es können übliche Ventile, Antriebe und/oder Steuereinrichtungen verwendet werden.
  • Die Plattform zur Ölforderung gemäß vorliegender Erfindung weist einen Grundkörper 1 auf, der schematisch als Rechteck dargestellt ist. In der Praxis wird der Grundkörper in Draufsicht kein ideales Rechteck darstellen, sondern eine mehreckige Kontur haben. Die ideale Darstellung als Rechteck dient nur zur besseren Erklärung der vorliegenden Erfindung.
  • An dem Grundkörper 1 ist eine Erdölraffinerie bzw. Anlage 3 zur Verarbeitung von Erdöl angeschlossen. Der Anschluss der Anlage 3 an dem Grundkörper 1 erfolgt durch eine mechanische Verbindung, die dem Fachmann bekannt ist.
  • So sind tragende Bauteile (nicht dargestellt) der Erdölraffinerie 3 an den Grundkörper 1 z.B. angeschweißt. Alternativ kann die Anlage 3 auch mit tragenden Bauteilen (nicht dargestellt) über eine lösbare Verbindung, zum Beispiel durch eine Verschraubung, mit dem Grundkörper 1 verbunden sein. Auch eine solche lösbare Verbindung mittels Verschraubung tragender Bauteile ist dem Fachmann allgemein bekannt.
  • Die Anlage 3 ist in Bezug zum Grundkörper 1 konzentrisch angeordnet. Den äußersten Teil der Erdölraffinerie 3 bildet ein Ringbehälter 5, der in Draufsicht ringartig um den Grundkörper 1 herum angeordnet ist.
  • Der Grundkörper 1 bildet eine Arbeitsebene 7, auf der in der vorliegenden Ausführungsform acht Mischturbinen 9.1, 9.2, 9.3, 9.4, 9.5, 9.6, 9.7, 9.8 angeordnet sind. Der Ringbehälter 5 steht in der vorliegenden Ausführungsform in der Richtung des Betrachters über die Arbeitsebene 7 nach oben vor und bildet eine Ringbarriere um die Arbeitsebene 7 herum. In anderen Ausführungsformen können auch weniger oder mehr als acht Mischturbinen 9.1, 9.2, 9.3, 9.4, 9.5, 9.6, 9.7, 9.8 auf der Arbeitsebene 7 angeordnet sein. Auf der Arbeitsebene 7 ist auch eine Ölfördereinrichtung 10 angeordnet, die über ein Zuführrohr 10.1 mit dem Ringbehälter 5 in Verbindung steht, um gefördertes Erdöl in den Ringbehälter 5 einzuleiten.
  • In der vorliegenden Ausführungsform ist im Zentrum der Arbeitsebene 7 eine Destillationskolonne 11 angeordnet, die sich in Richtung des Betrachters nach oben erstreckt. In anderen Ausführungsformen können auch mehrere Destillationskolonnen 11 geometrisch auf der Arbeitsebene 7 versetzt angeordnet sein, so dass eine günstige Gewichtsverteilung erhalten bleibt.
  • In anderen Ausführungsformen kann auch eine andere Anzahl von Mischturbinen 9.1 bis 9.8 zweckmäßig sein. In den Ausführungsformen, in denen eine größere Mehrzahl von Mischturbinen 9.1 bis 9.8 vorgesehen ist, wie zum Beispiel in der vorliegenden Ausführungsform, sind diese konzentrisch auf der Arbeitsebene 7 angeordnet. In einer bevorzugten Ausführungsform, wie in der Figur dargestellt, sind die acht Mischturbinen 9.1 bis 9.8 tangential zu einer Innenseite des Ringbehälters 5 angeordnet. In der Regel sind die Mischturbinen 9.1 bis 9.8 zylinderförmig ausgebildet. Es sind aber auch Ausführungsformen denkbar, in denen die Mischturbinen 9.1 bis 9.8 an den Kreisbogen angepasst sind, auf dem diese konzentrisch angeordnet sind.
  • Der Ringbehälter 5 ist über eine erste Fluid-Abführleitung 12.1 mit der Mischturbine 9.1 verbunden. Ebenso ist der Ringbehälter 5 mit allen weiteren Mischturbinen 9.2 bis 9.8 über jeweils eine Fluid-Abführleitung 12.2 bis 12.8 verbunden. Die Mischturbine 9.1 ist über eine Fluid-Zuführleitung 13.1 mit dem Ringbehälter 5 verbunden. Ebenso sind die Mischturbinen 9.2 bis 9.8 jeweils mit einer Fluid-Zuführleitung 13.2 bis 13.8 mit dem Ringbehälter 5 verbunden.
  • Die Destillationskolonne 11 ist über ein Ausgangsende 15 an einen Tank 17 angeschlossen. Aus diesem Tank 17 kann ein fertiges Produkt, zum Beispiel Dieselöl, entnommen werden.
  • Der Ringbehälter 5 ist über eine Dampfleitung mit der Destillationskolonne 11 verbunden, so dass Fluidanteile in der Dampfphase in die Destillationskolonne 11 abgeleitet werden.
  • Die Destillationskolonne 11 an sich ist in der vorliegenden Erfindung auch nicht in Einzelheiten beschrieben, da diese bereits aus dem Stand der Technik allgemein bekannt ist. Es können übliche Destillationskolonnen aus den eingangs genannten Verfahren des Standes der Technik verwendet werden. Zu der Destillationskolonne 11 gehört auch ein Kondensator, der nicht dargestellt ist, der aber in der vorliegenden Konstruktion mehrwassergekühlt sein soll.
  • Die Mischturbinen 9.1 bis 9.8 sorgen für eine innige Vermischung des Katalysators mit Luft. Diese innige Vermischung erfolgt im Wesentlichen durch die katalytische CO2-Bildung. Die tangentiale Anordnung der Mischturbinen 9.1 bis 9.8 zum Ringbehälter 5 führt dazu, dass das Öl-Katalysator-Gemisch im Ringbehälter 5 zu einer raschen Bewegung in Pfeilrichtung (in der vorliegenden Ausführungsform im Uhrzeigersinn) angeregt wird, so dass neu eintretendes Erdöl mit dem Öl-Katalysator-Gemisch (dem Fluid im Ringraum 5) gut vermischt wird.
  • Verfahrenstechnisch bekommen die Mischturbinen 9.1 bis 9.8 durch eine Vordruckänderung so viel Luft injiziert, dass die Reaktionstemperatur immer bei etwa 270°C eingestellt ist, bei der eine vollständige Umwandlung der schweren Komponenten des Erdöls erfolgt. Die leichteren Anteile des Erdöls verdampfen bei dieser Temperatur und die schweren Anteile des Erdöls folgen der Verdampfung nach der katalytischen Reaktion.
  • Durch den Vordruck der Luftinjektion wird die Erdölraffinerie auf die wechselnden Mengen an gefördertem Erdöl angepasst. Sinkt die Fördermenge des Erdöls, dann wird der Luftinjektionsdruck in den Mischturbinen 9.1 bis 9.8 wieder abgesenkt und damit die Reaktionstemperatur im Normbereich zwischen 250°C und 300°C gehalten. Verfahrenstechnisch wichtig ist, dass die Zufuhr von Kalk und Katalysator in Abhängigkeit von den Produktionsbedingungen geregelt wird. So sollte ein pH-Wert von > 8 eingestellt sein. Auch der Durchsatz sollte bei der Normtemperatur von 270°C durch Katalysatorzugabe auf ein vorgegebenes Niveau eingestellt sein.
  • Die auf der erfindungsgemäßen Plattform angeordneten Mischturbinen 9.1 bis 9.8 verbrauchen zusätzlich zu dem Strombedarf der Plattform 1 mit allen Zusatzaggregaten etwa 1 MW. Dieser Strom wird in einem Zusatzgenerator mit dem Einsatzstoff des erzeugten Diesels, also dem aus dem Tank 17 zu entnehmenden Produkt, oder im Falle der Gasverwertung mit Gas erzeugt.
  • Die Mischturbinen 9.1 bis 9.8 bzw. die wenigstens eine Mischturbine 9.1 bis 9.8 saugen aus dem Ringbehälter 5 das Öl-Katalysator-Gemisch an, wandeln dieses Gemisch in Treibstoff, Wasser und CO2 um und drücken das dampfhaltige Gemisch wieder tangential in den Ringbehälter 5, so dass in dem Ringbehälter 5 eine Strömungsgeschwindigkeit in Pfeilrichtung erzeugt wird, die derjenigen in einem Rührbehälter entspricht. Als Katalysator wird ein aus der Natur bei der Osmose bekanntes Mineral verwendet. Es handelt sich dabei um ein Kation-Aluminium-Silikat mit den Kathoden Kalium, Kalzium und Eisen. Dieses ist auch als Mineral in der Kohle enthalten. Zusätzlich neben dem Katalysator wird Kalk oder Kalkstein zur Bindung der Säuren hinzugegeben, so dass der pH-Wert über 8 liegt. Der Anteil des Katalysators im Öl-Katalysator-Gemisch (Fluid im Ringbehälter 5) beträgt in der vorliegenden Ausführungsform etwa 3 Gew.-%.
  • Der eingebrachte Kalk wandelt sich durch den Schwefel- und Chlorgehalt des Erdöls in Salz um, welches in Abhängigkeit von einer Viskositätsmessung aus dem System ausgebracht wird. Dies erfolgt durch eine Stromaufnahme einer Umlaufpumpe, die das Bitumenventil öffnet, wenn ein Grenzwert erreicht wird.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform hat der Ring des Ringbehälter 5 einen Außendurchmesser von etwa 50m (Innendurchmesser etwa 48m) und eine Höhe von etwa 2m. Die Destillationskolonne 11 hat einen Durchmesser von etwa 1,6m. Der Kondensator hat eine Kühlleistung von etwa 2MW. Es stehen 16 Mischturbinen 9.1 bis 9.8 zur Verfügung. Eine Druckluftinjektion erfolgt mit 0,2 bis 2bar. Elektromotoren der 16 Mischturbinen haben einen Strombedarf von 2MW, der von drei Dieselgeneratoren von je 1MW gedeckt wird.
  • Zur Erzeugung von Mitteldestillat mit einem Durchsatz von etwa 5.000 bis 15.000 1/h Mittel wird in einer bevorzugten Ausführungsform das geförderte Erdöl zusammen mit 30kg Katalysator und 30kg Kalkstein (zermahlen) über eine Förderschnecke in den Ringbehälter 5 eingegeben.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Grundkörper
    3
    Erdölraffinerie/Anlage zur Verarbeitung von Erdöl
    5
    Ringbehälter
    7
    Arbeitsebene
    9.1
    erste Mischturbine
    9.2
    zweite Mischturbine
    9.3
    dritte Mischturbine
    9.4
    vierte Mischturbine
    9.5
    fünfte Mischturbine
    9.6
    sechste Mischturbine
    9.7
    siebte Mischturbine
    9.8
    achte Mischturbine
    10
    Ölfördereinrichtung
    10.1
    Zuführrrohr
    11
    Destillationskolonne
    12.1
    erste Fluid-Abführleitung
    12.2
    zweite Fluid-Abführleitung
    12.3
    dritte Fluid-Abführleitung
    12.4
    vierte Fluid-Abführleitung
    12.5
    fünfte Fluid-Abführleitung
    12.6
    sechste Fluid-Abführleitung
    12.7
    siebte Fluid-Abführleitung
    12.8
    achte Fluid-Abführleitung
    13.1
    erste Fluid-Zuführleitung
    13.2
    zweite Fluid-Zuführleitung
    13.3
    dritte Fluid-Zuführleitung
    13.4
    vierte Fluid-Zuführleitung
    13.5
    fünfte Fluid-Zuführleitung
    13.6
    sechste Fluid-Zuführleitung
    13.7
    siebte Fluid-Zuführleitung
    13.8
    achte Fluid-Zuführleitung
    15
    Ausgangsende
    17
    Tank

Claims (11)

  1. Plattform zur Ölförderung mit einem Grundkörper (1), der eine Ölfördereinrichtung (10; 10.1) umfasst, und mit einer Trägerstruktur für den Grundkörper (1), dadurch gekennzeichnet,
    dass der Grundkörper (1) zusätzlich eine Anlage (3) zur Verarbeitung von Erdöl aufweist, die einen Ringbehälter (5) umfasst, der im Wesentlichen um den Grundkörper (1) herum angeordnet ist.
  2. Plattform nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Anlage (3) konzentrisch zum Grundkörper (1) angeordnet ist.
  3. Plattform nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Anlage (3) wenigstens eine Mischturbine (9.1; 9.2; 9.3; 9.4; 9.5; 9.6; 9.7; 9.7; 9.8) aufweist.
  4. Plattform nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Anlage (3) wenigstens eine Destillationskolonne (11) aufweist.
  5. Plattform nach Anspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Destillationskolonne (11) und die wenigstens eine Mischturbine (9.1; 9.2; 9.3; 9.4; 9.5; 9.6; 9.7; 9.7; 9.8) auf einer Arbeitsebene (7) des Grundkörpers (1) angeordnet sind.
  6. Plattform nach Anspruch 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Ringbehälter (5) eine Ringbarriere um die Arbeitsebene (7) des Grundkörpers (1) bildet.
  7. Plattform nach Anspruch 6,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Ringbehälter (5) über eine Dampfleitung mit der Destillationskolonne (11) verbunden ist.
  8. Plattform nach einem der Ansprüche 3 bis 7,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Ringbehälter (5) mit der wenigsten eine Mischturbine (9.1; 9.2; 9.3; 9.4; 9.5; 9.6; 9.7; 9.7; 9.8) über jeweils eine Fluid-Abführleitung (12.1; 12.2; 12.3; 12.4; 12.5; 12.6; 12.7; 12.8) zum Abführen eines Fluids aus dem Ringbehälter (5) in die wenigstens eine Mischturbine (9.1; 9.2; 9.3; 9.4; 9.5; 9.6; 9.7; 9.7; 9.8) und jeweils eine Fluid-Zuführleitung (13.1; 13.2; 13.3; 13.4; 13.5; 13.6; 13.7; 13.8) zum Zuführen eines Fluids aus der wenigstens einen Mischturbine (9.1; 9.2; 9.3; 9.4; 9.5; 9.6; 9.7; 9.7; 9.8) in den Ringbehälter (5) verbunden ist.
  9. Plattform nach einem der Ansprüche 4 bis 8,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass eine Mehrzahl von Mischturbinen (9.1; 9.2; 9.3; 9.4; 9.5; 9.6; 9.7; 9.7; 9.8) auf der Arbeitsebene (7) angeordnet sind und die Destillationskolonne (11) ein Zentrum der Arbeitsebene (7) bildet.
  10. Plattform nach einem der Ansprüche 4 bis 9,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Mehrzahl von Mischturbinen (9.1; 9.2; 9.3; 9.4; 9.5; 9.6; 9.7; 9.7; 9.8) tangential an einer Innenseite des Ringbehälters (5) angeordnet sind.
  11. Plattform nach einem der Ansprüche 4 bis 10,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Destillationskolonne (11) mit einem Ausgangsende (15) an einen Tank (17) angeschlossen ist.
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