DE1118238B

DE1118238B - Einrichtung zum Lagern und/oder Transport verfluessigter, normalerweise gasfoermigerKohlenwasserstoffe

Info

Publication number: DE1118238B
Application number: DEE13359A
Authority: DE
Inventors: Walter H Rupp
Original assignee: Exxon Research and Engineering Co
Current assignee: ExxonMobil Technology and Engineering Co
Priority date: 1955-12-13
Filing date: 1956-12-12
Publication date: 1961-11-30
Also published as: GB829206A; US2897657A

Description

DEUTSCHES

PATENTAMT

E13359 Ia/17g

A N M E L D E T A G: 12. DEZEMBER 1956

BEKANNTMACHUNG DER ANMELDUNG UNDAUSGABE DER '

AUSLEGESCHRIET: 30. NOVEMBER 1961

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Lagern und/oder zum Transport verflüssigter, normalerweise gasförmiger Kohlenwasserstoffe mit Siedepunkten unter —78° C bei Atmosphärendruck mit einem inneren Behälter zur Aufnahme der verflüssigten Kohlenwasserstoffe, der in einem zweiten, äußeren Behälter angeordnet ist, wobei der Zwischenraum zwischen den Behältern eine feste Isolierschicht aufnimmt und eine Auslaßleitung zum Ablassen des verdampften Teiles der Kohlenwasserstoffe aus dem inneren Behälter dient.

Bisher hat man niedrigsiedende verflüssigte Gase, deren Siedepunkte weit unter den gewöhnlichen atmosphärischen Temperaturen liegen, z.B. verflüssigtes Erdgas, soweit man nicht starkwandige Druckgefäße benutzte, in Isolierbehältern etwa unter Normaldruck in der Weise befördert, daß man die Flüssigkeit sieden ließ und die dabei entstehenden Dämpfe abzog und als Brennstoffe, Kühlmittel oder für andere Zwecke benutzte. Es ist auch zur Erhöhung der Sicherheit bei der Handhabung niedrigsiedender Flüssigkeiten empfohlen worden, die Innenseiten solcher Behälter, deren Wände aus Metall, insbesondere Stahl, bestehen, zu isolieren, um eine Abkühlung des Metalls bis auf so niedrige Temperaturen zu verhüten, bei denen es spröde und zerbrechlich wird.

Dem Gegenstand der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Verluste an verflüssigten Kohlenwasserstoffen gering zu halten.

Dies wird dadurch erreicht, daß zwischen der Isolierschicht und dem inneren Behälter eine isolierende Schicht aus festem Kohlendioxyd vorgesehen ist. Dieses kann vorzugsweise aus Kohlensäureschnee bestehen. Derartige Behälter werden in Schiffe, Lastkähne, Eisenbahn-Kesselwagen oder Tanklastwagen eingebaut oder auf sie gesetzt und in üblicher Weise befördert.

Es sind zwar schon doppelwandige Behälter zur Lagerung von flüssigem Acetylen bekannt, wobei der innere Behälter ein Druckbehälter ist und durch ein Kühlmittel gekühlt wird. Das Kühlmittel besteht dabei aus einer Mischung von festem Kohlendioxyd und Aceton, und der Druck im Kühlmittelraum wird unverändert gehalten; dieser Kühlmittelraum ist außerdem noch von einer Isolierschicht umgeben. Das Gemisch aus Kohlendioxyd und Aceton ist hierbei jedoch ein Kältegemisch und wirkt auch nur als solches, wobei seine innige Berührung mit dem inneren Behälter besonders wichtig ist. Es wirkt durch Verdampfung des Kohlendioxyds, kann also nur eine Abkühlung bis herunter zum Sublimationspunkt dieses Gases ermöglichen. Derartige Gemische sind Einrichtung zum Lagern und/oder Transport verflüssigter, normalerweise gasförmiger

Kohlenwasserstoffe

Anmelder:

Esso Research and Engineering Company, Elizabeth, N. J. (V. St. A.)

Vertreter: Dr. W. Beil, Rechtsanwalt,
Frankfurt/M.-Höchst, Antoniterstr. 36

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 13. Dezember 1955 (Nr. 552 780)

Walter H. Rupp, Mountainside, N. J. (V. St. A.),
ist als Erfinder genannt worden

zwar zum Kühlen von verflüssigtem Acetylen geeignet, können jedoch durch die eigene Verdunstung keine genügend tiefe Temperatur erzeugen, um verflüssigtes Erdgas gegen Verdampfung zu schützen. Dies ist vielmehr nur dann möglich, wenn die von außen kommende, durch die äußere Isolierschicht bereits abgeschwächte Wärme ganz durch verdunstende Kohlensäure in loser Form, z. B. in Form von Kohlensäureschnee, unschädlich gemacht wird, so daß sie die inneren Schichten des Kohlendioxyds nicht mehr erreicht, welche die Temperatur des verflüssigten Erdgases angenommen haben, so daß dieses fast keine Wärme mehr zugeführt erhält.

Insbesondere ist die Erfindung zur Aufbewahrung und dem Versand großer Mengen verflüssigter Kohlenwasserstoffe geeignet, während das bekanntgewordene Acetylen-Lagerungsverfahren nur die Lagerung verhältnismäßig kleiner Mengen verflüssigten Acetylene.

gestattet.

Es ist auch bereits ein Verfahren zum Befördern eines verflüssigten Gases in einer Wärmeschutzhülle bekannt, bei dem man dem zu befördernden Gas vorher so viel von einem zweiten Gas mit erheblich

so niedrigerem Siedepunkt in flüssigem Zustand zusetzt, so daß das entstandene Gemisch einen erheblich tieferen Siedepunkt als das gewünschte Nutzgas hat.

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Dies hat mit der Erfindung schon deshalb nichts zu Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher

tun, weil bei der Erfindung das Nutzgas (verflüssigtes erläutert. Es zeigt

Erdgas) viel tiefer siedet als das verflüssigte Kohlen- Fig. 1 im Querschnitt einen Tankerbehälter und

dioxyd. Fig. 2 einen Querschnitt durch einen Lager- oder

Ebensowenig hat mit der Erfindung die Anordnung 5 Transportbehälter.

von Isolierschichten um den inneren, das wertvolle In Fig. 1 sind die Außenwände eines Tankers oder

Nutzgas enthaltenden Behälter etwas zu tun. Eine der- Schleppkahns mit 11 bezeichnet. Ein Deckel 13 ist

artige Anordnung ist bereits in der Weise bekannt, vorgesehen, der die Isolation einschließt. Die Außen-

daß man zwar zwei ineinanderliegende Behälter vor- wände, der Boden des Behälters und die Unterseite

gesehen hat, jedoch zwischen beiden nur eine Isolier- io des Deckels 13 sind mit einer porösen Isolierschicht

schicht anbrachte, z.B. pulvriges Magnesiumcarbonat, 15 ausgekleidet, vorzugsweise mit einer starken

jedoch kein flüssiges Kohlendioxyd. Eine solche Schicht Balsa-Holz (z. B. 15 bis 45 cm stark). Statt

Isolieranordnung ist nicht so wirksam wie diejenige Balsa-Holz kann man auch Kork oder mehrere

nach der Erfindung. Schichten aus diesen beiden Stoffen verwenden.

Die Wärmeisolierschicht auf der Innenseite des *5 Ebenso sind schaumige Isoliermassen, wie Schaum-Außenbehälters kann z. B. aus Kork, Balsaholz, glas oder Schaumkautschuk, brauchbar. Sie werden Schaumgummi oder einem Kunstharz-Isoliermittel auf der Innenseite vorzugsweise noch mit einer oder auch mehreren verschiedenen solcher Schichten flüssigkeitsdichten Schicht 17 versehen,
gemeinsam bestehen. Diese werden an der Innenseite Der Raum zwischen der festen Isolierung und dem der Außenwand befestigt und danach noch mit einer 20 inneren Behälter 19 wird mit 21 bezeichnet. Das zu undurchlässigen Schicht überzogen, die in dem den befördernde Gut befindet sich in dem Raum 10. Der Zwischenraum zwischen den beiden Behältern aus- innere Behälter 19 wird durch Streben 23 in einem füllenden festen Kohlendioxyd unlöslich ist. bestimmten Abstand von der Isolierschicht 15 ge-

Für den inneren Behälter nimmt man vorzugsweise halten.

ein Metall, das gegen Temperaturwechsel wenig emp- 25 Von jedem der inneren Behälter 19 führt ein

findlich ist und bei den tiefen Temperaturen nicht Entlüftungsrohr 25 und eine Flüssigkeitszuführungs-

wesentlich versprödet. und -absaugleitung 26 durch die Isolation und den

Wesentlich ist, daß das feste, in dem Zwischen- Deckel 13 hindurch nach außen. Bei großen Behälraum zwischen den beiden Behältern befindliche tern können mehrere solcher Leitungen vorgesehen Kohlendioxyd, wenn es verdampft und/oder subli- 30 sein. Die sich bildenden und durch die Entlüftungsmiert, keine giftigen oder brennbaren Gase ent- rohre 25 entweichenden Dämpfe können als Brennwickelt. Im Gegenteil, das Kohlendioxyd wirkt sogar stoff dienen, oder man verwendet sie zuerst als feuerschützend, was z. B. bei einem Undichtwerden Kühlmittel und anschließend als Brennstoff. Man des Behälters bedeutsam sein kann. kann sie aber auch wieder verdichten, verflüssigen

Es gibt kein Isoliersystem, das hundertprozentig 35 und in den Aufnahmebehälter zurückführen, so daß wirksam ist, und praktisch ist immer eine gewisse keine merklichen Verluste entstehen, sofern der Wert Verdampfung der verflüssigten Kohlenwasserstoffe des Gases eine solche Verfahrensweise rechtfertigt, aus dem inneren Behälter unvermeidlich. Die auf Der die Kohlensäurefüllung enthaltende Raum 21 diese Weise entstehenden Gase werden in an sich ist ebenfalls mit Entlüftungsöffnungen 27 versehen, bekannter Weise nutzbar gemacht, z. B. als Treibstoff 4° Die Dämpfe der Kohlensäure können auch über die für das Fahrzeug, auf dem sich die Behälteranlage Fläche der Außenwand 11 unter Anordnung einer befindet, oder auch als Kühlmittel. Die Hauptbedeu- besonderen Ummantelung so verteilt werden, daß tung der Erfindung liegt darm, daß man in der Lage die Feuersgefahr verringert wird. Man kann sie aber ist, verhältnismäßig dünnwandige Behälter zu be- auch durch Wiederverdichtung mit anschließender nutzen, und daß man die Verdampfungsverluste des 45 Kühlung oder Verdampfenlassen erneut in Kohlen-Nutzgases niedrig halten kann und das billigere feste säureschnee umwandeln und diesen durch eine oder Kohlendioxyd zum Abfangen der doch ins Innere mehrere Füllungsleitungen 28 wieder in den Raum 21 eindringenden Außenwärme benutzt. Man kann auch zurückführen.

einen gewissen Druck, z. B. bis 1,75 oder 3,5 kg/cm², In Fig. 2 sind ähnliche Teile mit den gleichen im inneren Behälter beibehalten; in diesem Fall liegt 50 Bezugszahlen wie in Fig. 1 bezeichnet. Hier ist der auch der Siedepunkt des verflüssigten Gases ent- innere Behälter 19 durch die Streben 23 im Abstand sprechend höher, und man braucht nicht so sorgsam von der aus Kork oder Balsa-Holz bestehenden auf möglichst vollständige Unschädlichmachung der Isolierschicht 15 angebracht, die auf der Innenseite eindringenden Wärme durch das Kohlendioxyd zu des äußeren Behälters 11 befestigt ist. Die Isolierachten. 55 schicht 15 trägt noch die undurchlässige Schicht 17.

Durch entsprechende Wahl der Isolierschicht und Der Raum 21 zwischen der festen Isolierschicht 15 der Kohlendioxydschicht kann man im übrigen die und dem inneren Behälter 19 ist mit Kohlensäure-Verdampfungsgeschwindigkeit des festen Kohlen- schnee angefüllt. Die Einrichtung ist hier als Einbau dioxyds und des verflüssigten Erdgases ziemlich gut zwischen den Bauteilen 41 und 43 eines Schiffes oder festlegen; die Verdampfungsgeschwindigkeit des 60 sonstigen Fahrzeuges gezeigt. Der äußere Behälter 11 Kohlendioxyds wählt man dabei so, daß sie in jedem ruht auf Stützen 45; die Oberseite des Behälters wird Fall höher ist als die des verflüssigten Erdgases, oder von einem Deckel 47 umschlossen,
man verflüssigt das Erdgas wieder und läßt es _. , , ,,. , ., , _„ , . ,
möglichst kalt in den Lagerungsbehälter zurück- ^Die besonderen Vorteile der Erfindung sind:
kehren, in welchem Fall dann nur Kohlensäuredämpfe 65 1. Es ist immer sofort ein Vorrat an Kohlensäureverlorengehen. Auch letztere kann man verdichten gas verfügbar, das im Falle einer Undichtigkeit und kühlen und als Kohlensäureschnee in den oder eines Bruchs des Erdgasbehälters oder im Isoliermantel zurückführen. Falle eines Zusammenstoßes oder einer anderen

Beschädigung, durch die eine unmittelbare Feuersgefahr entstehen könnte, frei wird.

2. Durch die infolge des Vorhandenseins großer Kohlensäuremengen erreichte Betriebssicherheit ist das Bedienungspersonal, dem die Betreuung der Behälter mit dem verflüssigten Erdgas obliegt, in der Lage, seine Pflichten besser und gefahrloser zu erfüllen und derartige Behälter sicherer und wirksamer zu handhaben.

3. Durch das abgestufte Isoliersystem werden die auftretenden Kälteverluste weitgehend verringert. Wie schon erwähnt, kann man zwischen der Verdampfung des flüssigen Erdgases und derjenigen der Kohlensäure ein angemessenes Gleichgewicht herstellen. Beide Stoffe können jeder für sich oder auch beide zusammen entweder außerhalb verwendet oder in die Einrichtung zurückgeführt werden.

Es liegt auf der Hand, daß die Verwendung von Kohlensäureschnee, der bei etwa — 80° C schmilzt oder sublimiert, eine wirksame Isolierzwischenstufe und außerdem einen bedeutenden, zusätzlichen Sicherheitsfaktor darstellt.

Claims

PATENTANS PRÜCHB:

1. Einrichtung zum Lagern und/oder zum Transport verflüssigter, normalerweise gasförmiger Kohlenwasserstoffe mit Siedepunkten unter —78° C bei Atmosphärendruck mit einem inneren Behälter zur Aufnahme der verflüssigten Kohlenwasserstoffe, der in einem zweiten, äußeren Behälter angeordnet ist, wobei der Zwischenraum zwischen den Behältern eine feste Isolierschicht aufnimmt und eine Auslaßleitung zum Ablassen des verdampften Teiles der Kohlenwasserstoffe aus dem inneren Behälter dient, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Isolierschicht (15) und dem inneren Behälter (19) eine isolierende Schicht (21) aus festem Kohlendioxyd vorgesehen ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das feste Kohlendioxyd aus Kohlensäureschnee besteht.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 615 449, 676 863, 892575, 899 025;
USA.-Patentschriften Nr. 2148 109, 2 551435.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen