No. NLP189028
WERKWIJZE EN INRICHTING VOOR DE REINIGING VAN TANKS
De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze en een inrichting voor het schoonmaken van tanks zoals opslagtanks en scheepstanks, en in het bijzonder voor het verwijderen van in de tank aanwezige dampen. Veelal worden 5 deze tanks geventileerd, zeker als er in de tanks gevaarlijke materialen zoals benzeen, aanwezig zijn geweest. Dit ventileren is een tijdrovende procedure waarbij dampen geproduceerd worden die mogelijk gevaar voor de omgeving opleveren. De uitgestoten gassen worden verbrand in een ver-10 brandingsoven of geloosd in de buitenlucht. Deze werkwijzen zijn zowel duur als schadelijk voor het milieu.
In PCT W02010/052020 Al wordt een alternatieve werkwijze beschreven waarin dampen van gevaarlijke materialen kunnen worden verwijderd uit een tank. Bij deze werkwijze 15 wordt een in een tank aanwezige damp verwarmd. Vervolgens wordt de damp uit de tank gezogen met een pomp. Deze damp wordt vervolgens gekoeld door middel van een koelsysteem. De door deze afkoeling gecondenseerde materialen worden opgevangen in een vloeistofvat en de resterende damp wordt 20 weer terug de tank in geleid. Deze cyclus wordt vervolgens herhaald tot een aanvaardbaar of gewenst restniveau van gevaarlijk materiaal in de tank bereikt is.
De werkwijze beschreven in PCT W02010/052020 Al vormt een verbetering op voorgaande methoden van reiniging en 25 ventilatie van tanks maar kent desalniettemin beperkingen. Het is namelijk zo dat veel van de schadelijke materialen die worden vervoerd in tanks licht ontvlambaar zijn. Als gevolg daarvan is het vaak niet mogelijk en/of toegestaan om de tank te verwarmen. Verwarming van de aanwezige dam-30 pen brengt het risico van ontvlamming met zich mee en 2 daarmee een vergroot ontploffingsgevaar. Bovendien wordt er bij deze werkwijze bij verwarming van de tank relatief veel externe energie aangewend.
De hier beschreven uitvinding omzeilt het gevaar op 5 ontvlamming en reduceert de benodigde externe energie die nodig is voor reiniging van tanks door op een energiezuinige wijze een tank te reinigen en tijdens de reinigings-procedure een tank te ontgassen en te inertiseren in één gecombineerd proces.
10 In de hier beschreven werkwijze wordt residueel mate riaal in dampvorm uit een tank geleid. De damp wordt vervolgens afgekoeld. Door het afkoelen condenseert een deel van de damp. De vloeibare bestanddelen worden vervolgens opgevangen. Een inertiseringssysteem voert aan de reste-15 rende damp een inert gas of inert gasmengsel toe en het totale gasmengsel wordt verwarmd en teruggeleid in de tank. De cyclus wordt herhaald tot een aanvaardbaar of gewenst restniveau van materiaal in de tank bereikt is.
Deze uitvinding heeft aldus betrekking op een werk-20 wijze voor het verwijderen van resten van schadelijke materialen uit een tank, waarbij (i) een in een tank aanwezige damp, die schadelijke materialen bevat, uit de tank geleid wordt naar een opvangeen-heid, 25 (ii) de damp in de opvangeenheid wordt afgekoeld tot een temperatuur van ten minste 5°C lager dan de aanvankelijke temperatuur en boven het smeltpunt of smelttraject van de te verwijderen schadelijke materialen, waarbij gecondenseerde schadelijke materialen van de damp opgevangen wor-30 den, (iii) een inert gas of inert gasmengsel aan de restdamp toegevoerd wordt, (iv) het verkregen mengsel van inert gas en restdamp verwarmd wordt tot een temperatuur van ten minste 5°C boven 35 het smeltpunt of smelttraject van de te verwijderen schadelijke materialen, 3 (v) het verwarmde gasmengsel teruggeleid wordt naar de tank, en (vi) de cyclus herhaald wordt en recirculeren voortgezet wordt tot een gewenst niveau van schadelijk materiaal in 5 de tank bereikt is, en schone damp is afgeblazen.
Het is in deze werkwijze ook mogelijk om een inert gas of inert gasmengsel aan de uit de tank afkomstige damp, die schadelijke materialen bevat, toe te voeren voor dat deze in stap (i) naar de opvangeenheid wordt geleid.
10 Omdat verwarming van in een tank aanwezige dampen het risico van ontvlamming met zich mee brengt en daarmee een vergroot ontploffingsgevaar, vindt verwarming van damp plaats vanaf het einde van de eerste dampcirculatie, wanneer het dampmengsel inert is.
15 Verwarming van de inerte restdampen kan plaats vinden (a) direct na condensatie en dus voor toevoer van een inert gas of gasmengsel aan de restdamp, (b) na toevoer van een inert gas of gasmengsel aan de restdamp, maar voordat de inerte restdamp de tank in ge- 20 leid wordt, (c) nadat de inerte restdamp de tank ingeleid is.
Bij voorkeur vindt verwarming van de inerte restdampen plaats direct na condensatie en dus voor toevoer van een inert gas of gasmengsel aan de restdamp.
25 In een uitvoeringsvorm van de hier beschreven werk wijze ligt de temperatuur waarbij de damp wordt afgekoeld bij voorkeur zo dicht mogelijk bij en onder het condensa-tiepunt of condensatietrajeet van de te verwijderen schadelijke materialen. De temperatuur waarmee de damp opge-30 warmd wordt ligt bij voorkeur zo dicht mogelijk bij en boven het condensatiepunt of condensatietrajeet van de te verwijderen schadelijke materialen. Dit leidt tot energiebesparing. Door het verschil tussen de temperatuur die gebruikt wordt om de damp te condenseren en de temperatuur 35 die gebruikt wordt om de damp op te warmen zo klein mogelijk te houden, wordt de energie die nodig is om damp te 4 condenseren en de damp in de tank te verwarmen tot een minimum beperkt.
Ook is het mogelijk om in deze werkwijze een tweede vorm van energiebesparing toe te passen door de energie 5 die vrijkomt bij het af koelen van de damp aan te wenden bij de opwarming het dampmengsel.
In deze werkwijze kan voor de koeling van de damp een koelingsmedium worden gebruikt zoals water of een andere koelvloeistof. Dit medium kan ook worden gebruikt om de 10 het dampmengsel te verwarmen. Ook kan water uit zee of rivier opgepompt worden om gebruikt te worden als koelmedium.
In deze werkwijze kan de damp na condensatie naar een opvangeenheid geleid worden met behulp van een pomp.
15 Om te voorkomen dat de druk in het in deze werkwijze gebruikte inrichting te hoog wordt, kan na condensatie van de schadelijke materialen restdamp uit het systeem gevoerd worden. Om te voorkomen dat dit tot uitstoot van schadelijke materialen leidt, kunnen laatste resten van de scha-20 delijke materialen uit de niet-inerte restdamp gefilterd worden.
Het inerte gas dat bij de werkwijze volgens de uitvinding wordt gebruikt, kan stikstof, koolstofdioxide, helium, neon, argon, krypton, xenon, zwavelhexa-fluoride, 25 radon of een ander inert gas zijn, of een inert gasmengsel. Het inerte gas of inerte gasmengsel wordt aan de bovengenoemde restdamp toegevoerd met als resultaat dat na toevoeging van het inerte gas of inerte gasmengsel, een gasmengsel is ontstaan dat een zuurstofgehalte bevat van 30 5% of minder op basis van volume, waarbij het inerte gas het hoofdbestanddeel vormt. Dit resultaat wordt al na de eerste cyclus bereikt.
Bij deze werkwijze gaat een voorkeur uit naar het gebruik van stikstof als inert gas. Stikstof wordt vaak ge-35 bruikt bij de inertisering van industriële systemen en is onschadelijk en goedkoop.
5
In deze werkwijze kan de bron van het inerte gas of inerte gasmengsel een zuiver of gezuiverd gas zijn. Een andere mogelijkheid is dat het inerte gas of inerte gasmengsel aan de lucht of aan verwarmings- en koelingssyste-5 men onttrokken wordt door inert-gas-generatoren.
Een inertiseringssysteem, dat een inert gas of inert gasmengsel aan de restdamp toevoert, kan een rook-gas installatie, een verbrandingsmotor, een vloeibaar-stikstof systeem, een gas-stikstof-systeem, een argon-systeem of 10 een ander systeem omvatten dat in staat is inert gas of een inert gasmengsel aan de restdamp toe te voeren om de tank te inertiseren.
De uitvinding heeft ook betrekking op een inrichting voor het verwijderen van resten van schadelijke materialen 15 uit een tank omvattende een leiding (2) voorzien van een pomp (3), die wordt verbonden aan een tank, die leidt naar een koeler (4), van de koeler (4) naar een inertiseringssysteem (13) vanwaar damp via een verwarmingssysteem (19) naar de tank (1) geleid wordt, waarbij uit de damp gecon-20 denseerd schadelijk materiaal uit de koeler (4) via een leiding (11) naar een verzamelvat (12) geleid kan worden. De koeler (4) is geschikt voorzien van een koelmantel (10) of inwendig geplaatste koelradiator, spiraal of warmtewisselaar, waarin koelmedium door een leiding (5) via een 25 verzamelvat (6) voor koelmedium en een leiding (7) via een koeleenheid (8) en een leiding (9) circuleert.
Een schematische weergave van een inrichting van de hier beschreven uitvinding wordt weergegeven in Fig.1, waarbij de hierboven beschreven schadelijke damp vanuit 30 een tank (1) gezogen wordt via een leiding (2) door middel van een pomp (3) en geleid wordt naar een koeler (4). Voor dit koelingssysteem zou een koelmantel-koeling installatie gebruikt kunnen worden. De door de koelinstallatie gecondenseerde damp wordt via een leiding (11) naar een verza-35 melvat (12) geleid. Een koeleenheid (8) levert koelvloeistof aan een koelmantel (10) van de koeler (4) via een leiding (9), waarbij de koelvloeistof teruggeleid wordt 6 via een leiding (5), een koelvloeistof verzamelvat (6) en een leiding (7), naar de koeleenheid (8). De restdamp in de koeler (4) wordt verder geleid via de leiding (2) naar een inertiseringssysteem (13) zoals hierboven beschreven, 5 waar aan de restdamp een inertiseringsgas uit de hierboven beschreven groep uit een externe bron (14) via een leiding (15) toegevoerd wordt. Het systeem kent de mogelijkheid om damp, eventueel na filtering naar buiten te blazen via ten minste één leiding (16). Deze ten minste ene leiding (16) 10 kan verbonden zijn met het inertiseringssysteem (13) en/of leiding (2) en/of zich op een andere plaats in de inrichting bevinden.
De mogelijkheid bestaat om het inertiseringssysteem na de tank (1) , maar vóór het pomp-en-koelingssysteem (3-15 12) te plaatsen.
Het is mogelijk om een filter voor, tussen of na het inertiseringssysteem te plaatsen om de laatste resten schadelijke materialen die zich in de restdamp bevinden te verwijderen. Eventuele resten van de uit de tank afkomsti-20 ge damp kunnen verwijderd worden door het plaatsen van filtersystemen zoals bijvoorbeeld membraanfiltersystemen voor (17), tussen of na het inertiseringssysteem. De inerte damp wordt vervolgens verwarmd door een verwarmingssys-teem (19) en teruggeleid naar de tank (1) via de leiding 25 (2) .
De mogelijkheid bestaat om een druksysteem (18) in het systeem in te bouwen wat de mogelijkheid biedt om de toevoer van inert gas te bewerkstelligen en op die manier met één energiebron het pomp-en-koelingssysteem (3-12) en 30 het inertiseringssysteem (13) van energie te voorzien.
Het verwarmingsysteem kan na de koeler (4) maar vóór het inertiseringssysteem (13), na het inertiseringssysteem (13) maar vóór de tank (1), aan de tank (1) verbonden, of op een andere plek in de inrichting geplaatst zijn. Bij 35 voorkeur is het verwarmingsysteem na de koeler (4) maar vóór het inertiseringssysteem (13) geplaatst.
7
Om de tank geschikt te maken voor verder gebruik, kan eventueel ongewenst materiaal verwijderd worden met een schrobber of op een andere geschikte manier.
De werkwijze en inrichting volgens de uitvinding kun-5 nen gebruikt worden om tanks te reinigen die bijvoorbeeld aromatische stoffen zoals benzeen, ethanol of andere oplosmiddelen of petroleum of petroleum producten zoals benzine, of palmolie of olijfolie te vervoeren.
Ook is deze werkwijze toepasbaar op de reductie van 10 geuremissie door de in de tank aanwezige dampen afkomstig van materialen zoals bijvoorbeeld diwaterstofsulfide en mercaptanen.
De hier beschreven uitvinding biedt mogelijkheden tot variaties en aanpassingen in de hierboven beschreven uit-15 voeringsvorm zonder af te wijken van de geest en de werkingssfeer en het toepassingsgebied van de uitvinding.
De hier beschreven uitvinding is onder meer van toepassing op de verwijdering van de schadelijke stoffen benzeen en ethanol. Bij voorkeur is de initiële damptempera-20 tuur tussen 11°C en 30°C voor benzeen en een tussen 9°C en 30°C voor ethanol. Benzeen wordt bijvoorkeur gekoeld tot een temperatuur boven 6°C, of ethanol wordt gekoeld tot een temperatuur boven 4°C. Hierbij kan als koelmedium water worden gebruikt. Schadelijk materiaal condenseert in 25 de koeler en wordt naar een verzamelvat geleid. Restdamp wordt naar het inertiseringssysteem geleid, waar een inert gas of een inert gasmengsel wordt toegevoerd. Voor, tijdens of na het inertiseren, kan residueel benzeen of ethanol uit de restdamp verwijderd worden door een filtersys-30 teem. Inert en eventueel van residueel benzeen of ethanol gezuiverd gas wordt terug de tank ingeleid. De tank wordt verwarmd met hulp van energie die vrijkomt bij het koel-proces. Hierbij kan water als verwarmingsmedium gebruikt worden. Recirculatie wordt herhaald tot een gewenst niveau 35 van benzeen of ethanol bereikt is.