DE2234882A1 - Verfahren und vorrichtung zum umfuellen fluechtiger fluessigkeiten - Google Patents

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Umfüllen flüchtiger Flüssigkeiten.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum technischen Umfüllen von flüchtigen Flüssigkeiten, insbesondere Erdölprodukten wie z.B. Vergaserkraftstoff und dgl..

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Entweichen von flüchtigen Flüssigkeiten in die freie Atmosphäre beim Umfüllen derselben aus einem Behälter in einen anderen Behälter an den verschiedenen Stellen zwischen dem Erzeuger bis hin zum Endverbraucher zu unterbinden.

Zu diesem Zweck wird vorgeschlagen, das Entweichen der von leicht flüchtigen Flüssigkeiten abgegebenen Gase oder Dämpfe zu verhindern, indem diese beim Umfüllen der Flüssigkeit aus einem Behälter in einen anderen Behälter in den Behälter zurückgeleitet werden, in dem diese Gase oder Dämpfe entstanden sind bzw. aus dem die Flüssigkeit abgegeben wird. Das 'er findungs gemäße Verfahren zum Umfüllen flüchtiger und entzündbarer Flüssigkeiten von einem die Flüssigkeit enthaltenden, ganz geschlossenen Behälter in einen anderen, ganz geschlosse-

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nen, leeren oder teilweise leeren Behälter ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit aus dem mit Flüssigkeit gefüllten Behälter durch hermetisch abgedichtete Rohr- oder Schlauchleitungen aufgrund der Schwerkraft oder vermittels Pumpen in den ganz oder teilweise leeren Behälter übergeführt und die in dem leeren Behälter befindlichen oder in diesem entwickelten und durch die in den Behälter eingeführte Flüssigkeit verdrängten Dämpfe oder Gase durch entsprechende zusätzliche Rohr- oder Schlauchleitungen in den beim Absinken des Flüssigkeitsstandes innerhalb des vollen Behälters gebildeten leeren Raum eingeleitet werden.

Die zur Ausführung des Verfahrens geeignete Vorrichtung weist außer den zum Umfüllen der flüchtigen Flüssigkeiten dienenden Rohr- oder Schlauchleitungen, Zweigleitungen, Druckanzeigegeräten, Durchflußmeßgeräten, Ventilen und anderen Steuer- und Regelvorrichtungen für Flüssigkeit zusätzliche, zum überleiten von Gasen oder Dämpfen dienende und die beiden Behälter abdichtend miteinander verbindende Rohr- oder Schlauchleitungen auf.

Auf diese Weise werden nicht nur große Gasmengen, die ansonsten einen erheblichen Verlust für Raffinerien, Vertriebs- und Verkaufsfirmen darstellen, rückgewonnen, sondern es ergeben sich zugleich mehrere sehr beachtliche Vorteile, nämlich

a) das Auslaufen oder Verschütten von Flüssigkeiten beim Umfüllen wird vermieden,

b) schädliche Gase können die Luft nicht verunreinigen,

c) die Ausbildung explosiver Gemische aus Luft und entzündbaren Gasen wird verhindert, was einen Sicherheitsfaktor darstellt,

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d) zur Umrüstung vorhandener Einrichtungen in solche entsprechend der Erfindung sind verhältnismäßig geringfügige Änderungen erforderlich, so daß die Umrüstung mit geringem Kostenaufwand erfolgen kann, und

e) die erfindungsgemäße Vorrichtung läßt sich zur Korrektur von Mengenmeßfehlern verwenden.

Die Größenordnung der auftretenden Verdampfungs- oder Verdunstungsverluste läßt sich beispielsweise anhand von Vergaserkraftstoff veranschaulichen, welcher das heutzutage am meisten verbreitete Erdölprodukt darstellt. Das erste Umfüllen des Vergaserkraftstoffes erfolgt in der Raffinerie, in welcher der Kraftstoff in einen Tanker umgefüllt wird. Das zweite Umfüllen erfolgt vom Tanker'in Vorratstanks, das dritte Umfüllen von den Vorratstanks in Tankwagen, das vierte Umfüllen vom Tankwagen in den unterirdischen Tank einer Tankstelle und schließlich das fünfte Umfüllen von dem Tankstellentank über die Zapfsäule in den Kraftstoffbehälter eines Kraftfahrzeuges. Wenn beispielsweise eine bekannte örtliche Firma für Vergaserkraftstoffe in zwei täglichen Arbeitsschichten etwa 571 QOO Liter Vergaserkraftstoff herstellt, bedeutet das, daß 571 000 mal fünf oder gleich 2 855 000 Liter Vergaserkraftstoff täglich umgefüllt werden. Da der Rauminhalt der verdrängten Kraftstoffgase direkt proportional ist dem in Litern gemessenen ' Hohlmaß an Kraftstoff, das in einen beliebigen Behälter eingeleitet wird, beträgt der tägliche Verlust an wertvollen Kraftstoffgasen für diese kleine Anlage alleine angenähert 2 855 000 Liter Kraftstoffgas, abgesehen von der damit verbundenen Luftverschmutzung. Aus Tabellen ist ersichtlich, daß die Produktion an Vergaserkraftstoff in den Ländern Kanada, Vereinigte Staaten von

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Amerika, Südamerika, Westeuropa, Australien und Japan jährlich etwa 1 118 335 Millionen Liter beträgt. Bei Berücksichtigung der Tatsache, daß dieser Kraftstoff zumindest fünf Mal umgefüllt worden ist, ergeben sich für die Menge an in die freie Atmosphäre freigesetzten Kraftstoffgasen und dadurch verlorenen Kraftstoffmengen, in welche diese Gase hätten umgewandelt werden können, außerordentlich hohe Zahlen.

Das Verfahren und die Vorrichtung nach der Erfindung werden im nachfolgenden anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert, in welcher

Fig. 1 schematisch das Umfüllen einer flüchtigen Flüssigkeit aus einem Raffineriebehälter in einen Tanker zeigt und bei Umkehr der Fließrichtung gleichzeitig das Umfüllen der Flüssigkeit aus dem Tanker in den Vorratstank veranschaulicht ist,

Fig. 2 schematisch das Umfüllen von Flüssigkeit aus einem Vorratstank in einen Tankwagen zeigt,

Fig. 3 schematisch die Anlieferung von Flüssigkeit vermittels des Tankwagens zu dem Tank in einer Tankstelle zeigt,

Fig. 4 schematisch das Befüllen eines Kraftfahrzeuges durch die Zapfsäule in der Tankstelle zeigt,

Fig. 5 die Abänderungen an einem Kraftstoffzapfhahn bekannter Ausführung zwecks Anpassung desselben an das Verfahren und die Vorrichtung nach der Erfindung zeigt und

Fig. 6 eine stirnseitige Ansicht des abgeänderten Kraftstoffzapfhahns ist.
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Zur Veranschaulichung wird in dieser Beschreibung als flüchtige und entzündbare Flüssigkeit Vergaserkraftstoff verwendet, da dieser die größe Verbreitung aufweist. Figur 1 zeigt das Beladen eines Tankers 1 von dem Lagertank 2 einer Raffinerie. Durch eine Rohrleitung 3 wird der Vergaserkraftstoff von dem Lagertank 2 in den Tanker 1 eingeleitet. Beim Einlaufen des Kraftstoffs in den Laderaum 4 des Tankers, der während des Transports als Behälter für den Kraftstoff dient, füllt sich der Raum zwischen der Oberfläche des Kraftstoffs und dem oberen Ende ,des Laderaums aufgrund der Turbulenz, der Temperatur und der flüchtigen Beschaffenheit der Flüssigkeit mit Kraftstoffgas, d.h. gasförmigen Kraftstoff. Diese Gase, welche bei den zur Zeit üblichen Beladevorgängen durch Entlüftungsvorrichtungen an dem Laderaum in die freie Atmosphäre entweichen, werden entsprechend der Erfindung durch eine Gasrohrleitung 5 in den Tank 2 zurückgeleitet. Diese Gase ersetzen volumenmäßig den sich beim Umfüllen der Flüssigkeit aus dem Tank 2 in den Laderaum 4 in dem Tank 2 dabei ergebenden leeren Raum.

Die schematische Darstellung der Fig. 1 dient gleichzeitig dazu, das Umfüllen von Kraftstoff aus einem Tanker 1 in einen Vorratstank zu veranschaulichen, wobei in diesem Falle der Lagertank 2 der Raffinerie in der schematischen Darstellung durch einen Vorratstank ersetzt ist' und die Flüssigkeit durch die Rohrleitung 3 von dem Tanker 1 in umgekehrter Richtung vermittels einer Pumpe 6 und einer Zweigleitung 7 in den Vorratstank 2 übergeführt-wird. Die Gase werden dann von dem Tank 2 durch die Rohrleitung 5 dem Tanker 4 zugeführt.

In Figur 2 ist Beladen oder Befüllen eines Tankwagens 8 von einem Vorratstank 9 dargestellt; Der Vergaserkraftstoff wird dem Tankwagenbehälter durch eine 20988A/0316

Schlauchleitung 10 zugeführt, wobei die Gase aus dem Tankwagenbehälter durch die Schlauchleitung 11 in den Vorratstank 9 entweichen. Wenn der Tankwagen 8 unter Ausnutzung der Schwerkraft beladen werden soll, befindet sich der Vorratstank 9 entsprechend der Darstellung auf einem Untergestell 12 in einer erhöhten Lage.

Figur 3 zeigt das Befüllen eines unterirdischen Kraftstofftanks 13 in einer Tankstelle durch den Tankwagen Der Kraftstoff gelangt durch eine Schlauchleitung 14 in den Kraftstofftank, während die am Entlüftungsstutzen

15 des Tanks.13 abgegebenen Gase durch die Schlauchleitung

16 dem Tankwagen zugeführt werden.

Die schematische Darstellung der Fig. 4 veranschaulicht das Befüllen eines Kraftfahrzeuges 17 mit Vergaserkraftstoff von einer Zapfsäule 18 in einer Tankstelle. Vermittels einer Doppelschlauchleitung, die aus einem Kraftstoffzapfschlauch 19 und einem Gasrückführschlauch 20 besteht, wird der Kraftstoff dem Kraftfahrzeug über einen Kraftstoffzapfhahn 21 zugeführt und gelangt so in den Kraftstoffbehälter 22 des Kraftfahrzeuges, der einen Einfüllstutzen 23 für Kraftstoff und einen Gasauslaßstutzen 24 aufweist. Der Zapfhahn 21 weist eine solche Konstruktion auf, daß er in Berührung mit dem Einfüllstutzen 23 und dem Auslaßstutzen 24 kommt. Die Doppelschlauchleitung kann beispielsweise auf eine Schlauchtrommel 25 innerhalb oder an der Zapfsäule 18 aufgewickelt sein. Der Kraftstoff wird der Zapfsäule 18 durch eine Rohrleitung 25' zugeführt, während die Gase durch eine weitere Rohrleitung 26 in den Tank 13 zurückgeleitet werden.

Figur 5 zeigt, auf welche Weise ein üblicher automatischer Kraftstoffzapfhahn 21 bekannter Ausführung an das

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Verfahren und die Vorrichtung nach der Erfindung ange- , paßt werden kann. Zu diesem Zweck wird ein ringförmiges Ansauggehäuse 27 luftdicht um das Auslaßende des Zapfhahns herum aufgesetzt. In der Stirnseite des Gehäuses 27 befinden sich mehrere in gegenseitigen Abständen angeordnete Ansaugöffnungen 29 und eine mittige Ausnehmung 30, durch welche die Ausgußtülle 28 durchgeführt ist. Am Umfang des ringförmigen Ansauggehäuses 27 befindet sich ein Gasauslaßrohr 31» das mit dem Schlauch 20 verbunden ist. Auf entgegengesetzten Seiten trägt das ringförmige Ansauggehäuse 27 jeweils eine halbkreisförmige oder bogenförmig gekrümmte Klaue 32, 32. Mit diesen Klauen wird der Kraftstoffzapfhahn 21 in hermetische Abdichtung mit dem Einfüllstutzen 23 des Kraftfahrzeugbehälters 22 an dem Kraftfährzeug 17 gebracht. Um diese Art der Befüllung eines Kraftfahrzeugs mit Kraftstoff zu ermöglichen, muß der Kraftstoffeinfüllstutzen des Kraftfahrzeuges hinterschnittene Nasen oder dgl. aufweisen, mit denen die Klauen 32 in Eingriff gebracht werden.

Beim Umfüllen wird in dem Behälter, aus dem die Flüssigkeit abgefüllt wird, ein Unterdruck zwischen der oberen Behälterinnenseite und der Oberfläche der darin enthaltenen Flüssigkeit erzeugt. In dem mit Flüssigkeit befüllten Behälter wird dagegen ein Überdruck zwischen der Flüssigkeitsoberfläche und dem oberen Behälterende erzeugt, so daß die innerhalb dieses Behälters befindlichen Gase oder Dämpfe aus dem Behälter herausgedrückt und gleichzeitig in den sich leerenden Behälter hineingesaugt und in diesem zurückgehalten werden.

Wie aus der vorstehenden Beschreibung ersichtlich, sind unter normalen Betriebsbedingungen Drücke und Volumina selbsttätig im Gleichgewicht, und das vollkommen abge-

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schlossene System ist explosionssicher. Die üblichen Überdruckventile, Druckmesser, sowie andere ggf. erforderliche Sicherheitsvorrichtungen lassen sich weiter verwenden und beeinträchtigen die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung in keiner Weise.

- Patentansprüche: 209884/0316

Claims (2)

1. Patent ansprüche

   / 1. !Verfahren zum Umfüllen flüchtiger und entzündbarer'

   V -/Flüssigkeiten von einem die Flüssigkeit enthaltenden,

   ganz geschlossenen Behälter in einen andere'n, ganz geschlossenen, leeren oder teilweise leeren Behälter, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit aus dem mit Flüssigkeit gefüllten Behälter durch hermetisch abgeschlossene Rohr- oder Schlauchleitungen aufgrund der Schwerkraft oder vermittels Pumpen in den ganz oder teilweise leeren Behälter übergeführt und die in dem leeren Behälter befindlichen oder in diesem entwickelten und durch die in den Behälter eingeführte Flüssigkeit verdrängten Dämpfe oder Gase durch entsprechende zusätzliche Rohr- oder Schlauchleitungen in den beim Absinken des Flüssigkeitsstandes innerhalb des die Flüssigkeit abgebenden Behälters gebildeten leeren Raum eingeleitet werden.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, insbesondere zum Umfüllen von Vergaserkraftstoff aus einem ganz geschlossenen Vorratsbehälter in einen ganz geschlossenen Transportbehälter für Flüssigkeit oder umgekehrt aufgrund der Schwerkraft oder vermittels Pumpen, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden von Rohrleitungen oder biegsamen Schlauchleitungen (3> 10, 14, 19) in hermetischer Abdichtung mit beiden Behältern (2, 4; 8, 9, 13, 22) verbunden, die Enden von weiteren, zum überleiten von Gasen dienenden Rohr- oder Schlauchleitungen (5, 11, 16, 20) jeweils mit einem oberen Teil des mit Flüssigkeit beschickten Behälters und einem oberen Teil des Behälters, aus dem die Flüssigkeit abgezogen wird, in hermetischer Abdichtung verbunden werden und ein vollkommen abgeschlossenes System zum Umfüllen des Vergaser-209884/0316

   kraftstoffs und überleiten von Kraftstoffgasen ausgebildet wird.

   Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß außer den zum Umfüllen der flüchtigen Flüssigkeiten dienenden Rohr- oder Schlauchleitungen (3, 10, 14, 19), Zweigleitungen (wie z.B. 7)j Druckanzeigegeräten, Durchflußmeßgeräten, Ventilen, Schiebern und anderen Steuer- und Regelvorrichtungen für Flüssigkeit zusätzliche,- zum überleiten von Gasen oder Dämpfen dienende und die beiden Behälter abdichtend miteinander verbindende Rohr- oder Schlauchleitungen (5, 11, 16, 20) vorgesehen sind.

   Vorrichtung nach Anspruch 3, zum Befüllen eines Kraftfahrzeugs mit Vergaserkraftstoff von einer mit einem unterirdischen Kraftstofftank verbundenen Tankstellen-Zapfsäule bekannter Ausführung, gekennzeichnet durch eine den unterirdischen Kraftstofftank (13) mit der Zapfsäule (18) hermetisch abdichtend verbindende Rohrleitung (25^T), eine die Zapfsäule mit dem Entlüftungsstutzen (15) des unterirdischen Tanks (13) hermetisch abdichtend verbindende Rohrleitung (26), eine die Zapfsäule mit dem Kraftstoffzapfhahn (21) verbindende Doppelschlauchleitung (19, 20), von der die eine Schlauchleitung (19) zum Zuführen von Kraftstoff durch den Zapfhahn zu dem Kraftstoffbehälter (22) des Kraftfahrzeugs (17), und die andere Schlauchleitung (20) zum überleiten von beim Befüllen des Kraftstoffbehälters (22) mit Kraftstoff aus diesem verdrängten Kraftstoffgasen über die Zapfsäule (18) zu dem unterirdischen Kraftstofftank (13) dient j und durch ein auf den Zapfhahn (21) aufgesetztes ringförmiges Ansauggehäuse (27) mit mehreren zur Aufnahme von Kraftstoffgasen aus dem Kraftstoffbehälter (22)

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   dienenden stirnseitigen Ansaugöffnungen (29) und zur hermetisch abdichtenden Verbindung des Ansauggehäuses (27) mit dem Kraftstoffeinfüllstutzen (23) des Kraftfahrzeuges (17) dienenden Vorrichtungen (32).

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