152708. lajstromszámú szabadalom • Eljárás gáz tárolására földalatti üregekben
9 152708 10 körfolyamata alatt fenntartsák, míg a nyomás változik. Az ennek a leírásnak értelmében épített és üzemeltetett üregek esetében régebbi tárolási módszert is lehet alkalmazni. Ennek az az oka, hogy számottevő sűrűség növekedés áll be, amint az a 17. ábrán látható, a forráspont felett és alacsonyabb hőmérsékleteknél. A forráspontot minden egyes izoterm görbén a B. P. jelzés mutatja. Az üreg nem marad szükségszerűen minden évben azonos nyomáson és hőmérsékleten. Ennek az az oka, hogy egy bizonyos helyen levő tárolóhellyel szemben a kapacitás igény az évek folyamán növekedni fog. A hűtés mértékének és a nagyságnak kölcsönhatása, illetve felcserélhetősége folytán a kapacitástAgen gazdaságosan lehet azzal növelni, hogy a hűtés mértékét fokozzák, ahelyett, hogy az üreget megnagyobbítanák. A 16. ábrán a vízszintes tengely a hőmérsékletet jelzi, körülbelül 162 C° a baloldalon, növe^ kedve jobbfelé +37,8 C°. A függőleges tengelyen van a nyomás, a légköri nyomástól kb. 70 kg/cm2 -ig. Az A, B, C görbék a földgáz két halmazállapotú tartományát fogják körül. Ezeket gyakran harmatpont-forráspont görbének is nevezik. A D pont azt a körülbelüli hőmérsékletet és nyomást ábrázolja, amellyel a távvezetéki gázt tárolásra beadagolják, nevezetesen többszáz kg nyomást és kb. -f 16 Cc -t. A szaggatott E, F egyenes az üregnek a reprezentatív üzemi területét, illetve hőmérsékletszintjét: kb. —94 C° jelenti. Amint ezt a 17. ábrából láthatjuk, a tárolt földgáz értékei a a legkisebb kapacitástól 19,1 kg/m3 -enként terjed a legnagyobb kapacitásig, ami 245 kg köbméterenként, kb. 41 atü nyomásnál. Az 1. és 3. ábrán vázlatosan szemléltetett sűrítő és hűtő 37 berendezésen való áthaladás után a gáz bejut az üregbe. Ez a berendezés a befúvatott gáznak a hőmérsékletét és a nyomását úgy módosítja, hogy az üregben levő gázt lényegileg azonos hőmérsékleten tartja, míg a nyomást fokozatosan növeli. Míg a 17. ábrán az állandó hőmérséklet és változó nyomás melletti üzemet látjuk, a tényleges gyakorlatban a hőmérséklet is változhat valamelyest, egyfelől a berendezés korlátai, másrészt az idényszerű változások miatt és végül azért, mert ki akarják használni a hőmérséklet csökkenését, amint az üregből elvételezik a gázt, aminek folytán a nyomás csökken. Az üreg üzeméhez bármelyik szokásos hűtő és sűrítő berendezést lehet használni. Az ilyen munkához ez idő szerint nitrogén kaszkád ciklusos, freonetilénnel működő gépeket használnak. Most olyan gépeket fejlesztettek ki, amelyek a gáz befúvási nyomását előnyösen felhasználó turbo-expandereket alkalmazzák. Ezek a gépek remélhetőleg lényeges gazdasági előnyt nyújtanak a találmány szerinti eljárás alkalmazásában. Amint mind több és több gázt fúvatnak az üregbe, a gáznak mind nagyobb százalékos aránya fog az üregben folyadékká átalakulni. Amint a gáz az üregben változásaiban a F ponttól a E pontig halad, a tapasztalat szerint a nyomásnak már csekély növelésével is nagymértékben lehet fokozni a betárolt gáz menynyiségét. Az elvételezés során a gáz nyomása fokozatosan csökken a vonal mentén E-től F-ig. Az előbb említett jelenségek következtében bekövetkező ilyen nyomáscsökkenés további segítséget nyújt a hő beáramlása ellen és elősegíti azt, hogy az üreg megfelelő hőmérsékletű maradjon. Az olyan berendezésekben, amelyeknél nem fontos, hogy az újra vezetékbe kerülő gáz nagy nyomású legyen, például kisnyomású elosztórendszerek esetében, az üregben uralkodó nyomásnak a vezetékbe juttatás nyomásáig végbemenő csökkenését fel lehet használni munkavégzésre. Az ilyen fokozatban felszabaduló energia túlhűti az üregben levő gázt, és hatásában megfelel az üregben levő, hideget tartalékoló tartálynak, amivel ellensúlyozni lehet azt a hőbeáramlást, ami az év többi részén bekövetkezik. A két halmazállapotú földgáz a tárolás céljára előirányzott alacsony hőmérsékletnél rendkívül labilis és nem homogén keverék. Míg az egész üregben a nyomás bármikor egyenletes és azonos, a gáz összetétele az üregnek minden pontján és minden szintjén változik. A szabályos távvezetéki elosztás követelményeinek megfelelően az üregek használatakor az a követelmény merül fel, hogy az elvételezett gáz előre meghatározott és nagyjában azonos sűrűségű és összetételű legyen. Ennek a célnak az elérésére létesült a 15. ábra szerinti elvételi berendezés. Ebben számos 50 cső van, amely az üregbe nyúlik és különböző, előre meghatározott magasságban végződik. Ezeket a csöveket ezenfelül még az üreg különböző részein is el lehet helyezni. Minden egyes a cső a másiktól függetlenül halad a külszínre, közvetlenül, amint az ábra mutatja, vagy a 32 dugón keresztül. A külszínen minden egyes csövet a saját külön, önműködő 51 szelepe szabályoz. Minden egyes szelep alatt önműködően, folyamatosan író 52 kaloriméter van, amely az abban a csőben, abban a pillanatban levő gáz hőértékét méri. A kaloriméterek adatait az 53 gép jegyzi fel, amely egyúttal önműködően változtatja az egyes csövekből kivett gáz mennyiségét, úgy, hogy ezek hozama, kellően összekeverve adja az 54 fővezetékben áramló gáz részére megkövetelt hőtartalmú gázt. Amint az üregben levő gáz nyomása csökken, a szénhidrogének kisebb, de súlyosabb része lassabban fog elgazosodni, mint a könnyebb részek. Ezt a folyamatot, illetőleg eljárást gyakran parciális desztiilációnak is nevezik. Ezáltal, ha az üregben levő gáznak csak a gáznemű részéből van elvételezés, lehet állandóan szegényebb gázt kivételezni, mint amilyen a betáplált gáz volt, Ennek közvetlen hatása az, hogy a „gázpárná-10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 5
