Verfahren zum energiesparenden und sicheren Umfüllen von Gasen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum sicheren und energiesparenden Umfüllen von Gasen unter hohem Druck, das in der Industrie und an Tankstellen Anwendung findet. Ziel ist es, die Effizienz des Umfüllprozesses zu steigern und den Energieverbrauch zu reduzieren.
Hintergrund und Stand der Technik
Das bisherige Umfüllen von Gasen unter hohem Druck ist mit mehreren Nachteilen verbunden:
• Ungleichmäßiger Druckausgleich: Beim Verbinden eines gefüllten Druckbehälters mit einem leeren Behälter fließt das Gas
nur bis zur Druckangleichung. Ein vollständiges Umfüllen ist ohne den Einsatz von Hochdruckpumpen nicht möglich.
• Energieintensive Prozesse: Hochdruckpumpen verursachen hohen Energieaufwand durch Kompression und Erwärmung der
Gase. Besonders bei großen Gasmengen, wie beim Verschiffen oder Betanken, ist der Energieverbrauch erheblich.
• Unvollständige Entleerung: Ohne Pumpen können Tankwagen nur etwa zur Hälfte entleert werden. Dies gilt auch für die
Befüllung von Tankwagen an Raffinerien.
• Kompression und Erwärmung: Durch die Erwärmung bei zunehmender Kompression kann weniger Gas im
Aufnahmebehälter gespeichert werden, da das Gasvolumen temperaturabhängig ist.
In der Praxis werden schrittweise Verfahren eingesetzt, bei denen das Gas in mehreren Etappen bei sinkendem Druck umgefüllt wird. Diese Methoden sind jedoch ineffizient und kostenintensiv.
Die Erfindung zielt darauf ab, die genannten Nachteile zu überwinden. Sie bietet ein Verfahren, das:
1. Energiesparend arbeitet,
2. Sicher im Umgang mit hohen Drücken ist,
3. Eine vollständige Entleerung und Befüllung von Behältern ermöglicht,
4. Die Effizienz des Umfüllprozesses steigert.
Technische Lösung:
Die Innovation basiert auf einem verbesserten Verfahren, das den Energieaufwand minimiert und gleichzeitig die Sicherheit erhöht. Die technischen Details des Verfahrens umfassen:
• Optimierter Druckausgleich: Durch spezielle Mechanismen wird ein gleichmäßiger Druckausgleich zwischen den Behältern
ermöglicht, ohne dass Hochdruckpumpen erforderlich sind wodurch mehr Gas im Aufnahmebehälter gespeichert werden
kann.
• Effiziente Entleerung und Befüllung: Tankwagen können nahezu vollständig entleert oder befüllt werden, unabhängig davon,
ob Hochdruckpumpen verwendet werden.
Die vorgestellte Lösung bietet mehrere Vorteile:
1. Energieeinsparungen: Der reduzierte Einsatz von Hochdruckpumpen senkt den Energieverbrauch erheblich.
2. Kosteneffizienz: Weniger Energieaufwand führt zu niedrigeren Betriebskosten.
3. Höhere Kapazität: Durch die Reduktion der Gastemperatur beim Umfüllen kann mehr Gas im
Aufnahmebehälter gespeichert werden.
4. Flexibilität: Das Verfahren ist sowohl für stationäre Tanks als auch für mobile Anwendungen wie Tankwagen
geeignet.
5. Sicherheit: Der Umgang mit hohen Drücken wird durch optimierte Prozesse sicherer gestaltet.
Das Verfahren eignet sich für verschiedene Anwendungen:
• Industrieanlagen: Effizientes Umfüllen großer Gasmengen in Produktionsprozessen.
• Tankstellen: Sicheres Betanken von Fahrzeugen mit komprimierten Gasen (z. B. CNG).
• Transportwesen: Vollständige Entleerung und Befüllung von Tankwagen beim Verschiffen oder an Raffinerien.
Diese Erfindung stellt einen bedeutenden Fortschritt im Bereich des Umfüllens von Gasen dar, indem sie sowohl ökologische als auch ökonomische Vorteile kombiniert. Sie bietet eine innovative Lösung für bestehende Herausforderungen in der Industrie und im Transportwesen.