DE4438268C1

DE4438268C1 - Recovery of high viscosity petroleum waste materials

Info

Publication number: DE4438268C1
Application number: DE4438268A
Authority: DE
Inventors: Peter Dr Traut; Helmut Dr Gorke
Original assignee: OMROS GES fur UMWELTTECHNIK G
Current assignee: OMROS GES fur UMWELTTECHNIK G
Priority date: 1994-10-26
Filing date: 1994-10-26
Publication date: 1996-04-25
Anticipated expiration: 2014-10-27

Abstract

High viscosity hydrocarbon material is recovered from waste dumps, basins and mines or similar deposits. The chamber (1) mixes and reacts, and material may be sucked from it. The length L to diameter D ratio is 1:1 to 4:1. At its basal surface is an inlet opening (9) and a nozzle ring (7). At least two nozzles (6) are aimed into the chamber, for additives. At the top, is an outlet opening (3) and a further nozzle ring (2); at least two (4) are aimed for circulation in the chamber (1). The jet axes of the additive nozzles intersect at a distance b from the base, and those of the circulation nozzles intersect at a distance a from the top, where: 0.1 <= b/L <= 0.5 and: 0.2 <= a/L <= 0.8.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bergung von hochviskosen nicht oder schwer pumpfähigen kohlenwasserstoffhaltigen Produkten, die in der Mineralölindustrie anfallen und aus Deponien, Becken, Gruben oder ähnlichen Lagerstätten gefördert werden sollen.The invention relates to a device for the salvage of highly viscous or difficult pumpable hydrocarbon-containing products that occur in the petroleum industry and from landfills, basins, pits or similar deposits.

Aus der Literatur sind verschiedene technische Lösungen bekannt, hochviskose Produkte aus Deponien und Becken zu bergen.Various technical solutions are known from the literature, made from highly viscous products To recover landfills and basins.

Als konventionelle Entnahmetechnik sind Tieflöffel- oder Greifbagger bekannt, welche bei geringer Flächenausdehnung der Deponie von Land oder bei größerer Flächenausdehnung auf Pontons betrieben werden. Diese Lösungen sind jedoch auf Anwendungen begrenzt, bei denen keine oder geringe Emissionen durch die zu bergenden Produkte zu erwarten sind und die pastösen Bergungsprodukte eine bestimmte Konsistenzgrenze nicht überschreiten.Backhoe or grab excavators are known as conventional removal technology, which at the landfill has a smaller area of land or a larger area Pontoons are operated. However, these solutions are limited to applications where little or no emissions are expected from the products to be recovered and the pasty salvage products do not exceed a certain consistency limit.

Weiterhin sind Lösungen bekannt, bei denen mit Hilfe von Spundwänden die Deponie bzw. das Becken in Sektionen eingeteilt wird, aus denen dann mit Hilfe eines Baggers das viskose Produkt entnommen wird. Nachteile dieser Erfindung sind der außergewöhnlich hohe Aufwand an Material und Kosten zur Erstellung der Spundwände und Errichten der Pontons zur Aufnahme der Bergegeräte und die Auswirkungen von Niederschlägen, welche ständig eine Abdeckung der abgetrennten Sektion erfordern.Furthermore, solutions are known in which the landfill or the Basin is divided into sections, from which the viscous is then excavated with the help of an excavator Product is removed. Disadvantages of this invention are the extraordinarily high cost in material and costs for the construction of the sheet piling and erection of the pontoons Inclusion of the rescue equipment and the effects of precipitation, which is constantly a Cover the severed section.

Weiterhin ist eine Lösung bekannt, bei der mit Hilfe einer an einem Seilkran befestigten Spüldüse das abgelagerte Material ausgespült und anschließend mit einer Pumpe abgepumpt wird. Nachteile dieser Lösung sind die diskontinuierliche Betriebsweise, geringer Durchsatz und ihr schwieriges Handling. Furthermore, a solution is known in which with the help of a cable crane attached Rinsing nozzle rinsed out the deposited material and then pumped out with a pump becomes. Disadvantages of this solution are the discontinuous operation, low throughput and their difficult handling.

Alle vorgenannten technischen Lösungen sind als Bergungstechniken stark witterungs- und niederschlagsabhängig sowie stets mit einem hohen Aufwand an Personal verbunden.All of the above technical solutions are strong weather and recovery techniques Depends on the precipitation and always involves a high level of personnel.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile des Standes der Technik zu beseitigen und eine Vorrichtung zu entwickeln, die eine problemlose Entnahme hochviskoser nicht oder nur schwer pumpfähiger kohlenwasserstoffhaltiger Abfallprodukte aus Deponien, Becken, Gruben oder ähnlichen Lagerstätten gestattet.The invention has for its object to eliminate the disadvantages of the prior art and to develop a device that does not allow easy removal of highly viscous or difficult to pump hydrocarbon-containing waste products from landfills, basins, Mines or similar deposits allowed.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine als Misch-Saug-Reaktor ausgebildete Vorrichtung gelöst, die aus einem zylindrischen Reaktionsraum besteht. Das Verhältnis von Durchmesser zur Länge des Reaktors beträgt dabei 1: 1 bis 1: 4. An der Bodenfläche des Reaktors befindet sich eine Eintrittsöffnung für zu förderndes Produkt, am Kopf des Reaktors eine Austrittsöffnung zur Entfernung des Produktes aus dem Reaktor. Im Bereich der Eintrittsöffnung sind 2 bis 12 Düsen, vorzugsweise 3 bis 6 Düsen, für die Einbringung von flüssigen Verdünnungsmitteln ringförmig so angeordnet, daß die Strömungsrichtung des zugeführten Verdünnungsmittels in den Reaktionsraum gerichtet ist, wobei das Verhältnis von der Länge (L) des Reaktors zum Abstand (b) des Schnittpunktes der Strömungshauptachsen erfindungsgemäß 1: 0,1 bis 1: 0,5 beträgt. Im Bereich der Austrittsöffnung des Reaktors sind 2 bis 12 Kreislaufdüsen, vorzugsweise 3 bis 6 Düsen, ringförmig so angeordnet, daß die Strömungsrichtung des verdüsten Produktes in den Reaktorraum gerichtet ist und das Verhältnis von der Länge (L) des Reaktors zum Abstand (a) des Schnittpunktes der Strömungshauptachsen der Kreislaufdüsen erfindungsgemäß 1: 0,2 bis 1: 0,8 beträgt. Der erfindungsgemäß vorgeschlagene Misch-Saug-Reaktor besteht zweckmäßig aus temperatur- und korrosionsbeständigen Materialien, vorzugsweise aus metallischen Werkstoffen und ist durch eine Mantelheizung beheizbar. Die Düsen für die Zuführung des Verdünnungsmittels und die Kreislaufdüsen werden jeweils über eine an der unteren Peripherie bzw. an der Peripherie des Reaktorkopfes angeordnete Ringleitung mit Verdünnungsmittel bzw. Kreislaufprodukt versorgt.According to the invention, the object is designed as a mixed-suction reactor Device solved, which consists of a cylindrical reaction chamber. The ratio of Diameter to the length of the reactor is 1: 1 to 1: 4. At the bottom of the The reactor has an inlet opening for the product to be conveyed, at the top of the reactor an outlet for removing the product from the reactor. Around Inlet openings are 2 to 12 nozzles, preferably 3 to 6 nozzles, for the introduction of liquid diluents arranged in a ring so that the flow direction of the supplied diluent is directed into the reaction space, the ratio of the length (L) of the reactor to the distance (b) from the intersection of the main flow axes according to the invention is 1: 0.1 to 1: 0.5. In the area of the outlet opening of the reactor there are 2 up to 12 circulation nozzles, preferably 3 to 6 nozzles, arranged in a ring so that the Direction of flow of the atomized product is directed into the reactor space and that Ratio of the length (L) of the reactor to the distance (a) from the intersection of the Main flow axes of the circulation nozzles according to the invention is 1: 0.2 to 1: 0.8. The mixed-suction reactor proposed according to the invention advantageously consists of temperature and corrosion resistant materials, preferably metallic Materials and is heated by a jacket heater. The nozzles for feeding the Diluent and the circulation nozzles are each via one on the lower periphery or on the periphery of the reactor head arranged ring line with diluent or recycled product.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung sind die Düsen für die Zuführung des Verdünnungsmittels und die Kreislaufdüsen so dimensioniert, daß eine Austritts geschwindigkeit von jeweils 2 bis 20 m/s erreicht werden kann.According to a further feature of the invention, the nozzles for feeding the Diluent and the circuit nozzles dimensioned so that an outlet speed of 2 to 20 m / s can be achieved.

Gegenüber dem Stand der Technik ermöglicht die vorgeschlagene Erfindung während des Bergungsvorganges ein nicht pumpfähiges zähflüssiges Produkt auf einfache Weise durch Verminderung der Viskosität bei gleichzeitiger Erzielung eines stabilen Gemisches in einen gut pumpfähigen Zustand umzuwandeln, wodurch ein Transport in einem geschlossenen System von Rohrleitungen zu weiteren Behandlungsstufen unter Vermeidung umweltschädigender Emissionen ermöglicht wird.Compared to the prior art, the proposed invention enables during the Salvage process a non-pumpable viscous product in a simple manner Reduction of viscosity while achieving a stable mixture in a good convert pumpable state, creating a transport in a closed system from pipelines to further treatment stages while avoiding environmentally harmful Emissions is made possible.

Die Erfindung soll an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In den zugehörigen Zeichnungen zeigenThe invention will be explained in more detail using an exemplary embodiment. In the associated Show drawings

Fig. 1 einen Längsschnitt der Vorrichtung, Fig. 1 is a longitudinal section of the device,

Fig. 2 einen Schnitt A-A, Fig. 2 shows a section AA,

Fig. 3 einen Schnitt B-B. Fig. 3 shows a section BB.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist als Misch-Saug-Reaktor ausgebildet und besteht aus einem zylindrischen beheizbaren Reaktionsraum 1. Das Verhältnis von Innendurchmesser D des Reaktors 1 zur Länge L des Reaktors beträgt 1000:1360 mm. An der Bodenfläche des Reaktors 1 befindet sich eine Eintrittsöffnung 9 für das zu bergende Produkt. An der Peripherie der Bodenfläche sind 4 Düsen 6 für die Zugabe von Verdünnungsmitteln, das über eine Rohrleitung 5 und einen Düsenring 7 den Düsen 6 zugeführt wird, ringförmig so angeordnet, daß das Verhältnis der Länge L des Reaktors 1 zum Abstand b des Schnittpunktes 11 der Strömungsachsen 1: 0,2 beträgt. Im Bereich der Austrittsöffnung 3 angeordnete 4 Kreis laufdüsen 4 sind ringförmig nach innen so ausgerichtet, daß das Verhältnis von Länge L des Reaktors 1 zum Abstand a des Schnittpunktes 10 der Strömungshauptachsen der Kreislaufdüsen 4 1 : 0,4 beträgt. Die Düsen 4; 6 sind für eine Austrittsgeschwindigkeit von 17m/s bzw. 10 m/s dimensioniert. Das zu fördernde Produkt wird dem Reaktor 1 über die Eintrittsöffnung 9 zugeführt und dort mit über die Düsen 6 in Verbindung mit entsprechend der Düsenanordnung erzeugten Strömungsverhältnisse innig vermischt und anschließend mittels einer außerhalb des Systems angeordneten Saugpumpe über die Austrittsöffnung 3 aus dem Reaktor 1 in ein Rohrleitungssystem abgezogen. Ein Teil dieses abgezogenen Gemisches wird über die Ringleitung 2 und die Kreislaufdüsen 4 in den Reaktor 1 zurückgeführt und dort mittels der entstehenden Strömungsverhältnisse weiter mit zu förderndem Produkt angereichert. Das aus dem Kreislauf ausgeschiedene Produkt wird zweckmäßig einem Sammelbehälter zugeführt.The device according to the invention is designed as a mixed-suction reactor and consists of a cylindrical, heatable reaction space 1 . The ratio of the inside diameter D of the reactor 1 to the length L of the reactor is 1000: 1360 mm. On the bottom surface of the reactor 1 there is an inlet opening 9 for the product to be recovered. At the periphery of the bottom surface 4 nozzles 6 for the addition of diluent, which is fed to the nozzles 6 via a pipeline 5 and a nozzle ring 7 , are arranged in a ring such that the ratio of the length L of the reactor 1 to the distance b from the intersection 11 of the Flow axes is 1: 0.2. In the region of the outlet opening 3 are arranged 4 circuit nozzles 4 are annularly oriented inwardly so that the ratio of length L of the reactor 1 to the distance a of the intersection point 10 of the flow major axes of the circulation nozzle 4 is 1: 0.4. The nozzles 4; 6 are dimensioned for an exit speed of 17m / s or 10m / s. The product to be conveyed is fed into the reactor 1 through the inlet opening 9 and intimately mixed there with via the nozzles 6 in conjunction with corresponding to the nozzle arrangement flow conditions generated and then by means of a arranged outside of the system suction pump via the outlet opening 3 of the reactor 1 in a pipeline system deducted. A part of this withdrawn mixture is returned to the reactor 1 via the ring line 2 and the circulation nozzles 4 , where it is further enriched with the product to be conveyed by means of the resulting flow conditions. The product separated from the cycle is appropriately fed to a collecting container.

BezugszeichenlisteReference list

1 Reaktionsraum
2 Kreislaufdüsenring
3 Austrittsöffnung
4 Kreislaufdüse
5 Zusatzmittelleitung
6 Zusatzmitteldüse
7 Düsenring für Zusatzmittel
8 Reaktormantel
9 Eintrittsöffnung
10 Schnittpunkt der Strömungsachsen der Kreislaufdüsen
11 Schnittpunkt der Strömungsachsen der Zusatzmitteldüsen
12 Kreislaufleitung 1 reaction room
2 circuit nozzle ring
3 outlet opening
4 circulation nozzle
5 additive line
6 additive nozzle
7 nozzle ring for additives
8 reactor jacket
9 entry opening
10 intersection of the flow axes of the circulation nozzles
11 intersection of the flow axes of the additive nozzles
12 circuit line

Claims

1. Device for the recovery of highly viscous hydrocarbon-containing products from landfills, basins, pits or similar deposits, characterized by a reaction chamber ( 1 ) designed as a mixing-suction reactor, the ratio of diameter D to length L of the reactor being 1: 1 to 1: 4, on the bottom surface of which there is an inlet opening ( 9 ) and a nozzle ring ( 7 ) with at least 2 nozzles ( 6 ) for additives in the reaction chamber and on its head an outlet opening ( 3 ) and a nozzle ring ( 2 ) with at least 2 in the Reaction chamber ( 1 ) directed circulation nozzles ( 4 ) are arranged so that the ratio of the length (L) of the reactor ( 1 ) to the distance (b) of the intersection of the flow axes of the nozzles for the additive ( 6 ) 1: 0, 1 to 1 : 0.5 and the ratio of the length (L) of the reactor ( 1 ) to the distance (a) from the point of intersection of the flow axes of the circulation nozzles ( 4 ) is 1: 0.2 to 1: 0.8.

2. Device according to claim 1, characterized in that the nozzles for the additive ( 6 ) are dimensioned so that a flow rate of 2 to 20 m / s is achieved.

3. Apparatus according to claim 1, characterized in that the circulation nozzles ( 4 ) are dimensioned so that a flow rate of 2 to 20 m / s is achieved.

4. Apparatus according to claim 1 to 3, characterized in that the reactor can be heated is.