DE202008013957U1

DE202008013957U1 - Device for recovering fuel

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Publication number: DE202008013957U1
Application number: DE202008013957U
Authority: DE
Original assignee: TST ELECTRONICS GmbH
Current assignee: TST ELECTRONICS GmbH
Priority date: 2008-09-29
Filing date: 2008-10-18
Publication date: 2009-01-08
Anticipated expiration: 2018-10-19

Abstract

Vorrichtung zur Rückgewinnung von Kraftstoff aus Kraftstoffdämpfen in Kraftstofftankanlagen, die an mindestens einen Vorratstank angeschlossen ist und einem Filtermodul, eine Pumpe, einen Wärmetauscher und einen Abscheider umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass ein Druck-Messfühler (7) vorgesehen ist, über den ein Ventil (8) und die Pumpe (14) schaltbar sind.contraption for recovery fuel from fuel vapors in fuel tank systems connected to at least one storage tank is and a filter module, a pump, a heat exchanger and a separator characterized in that a pressure sensor (7) is provided over a valve (8) and the pump (14) are switchable.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Rückgewinnung von Kraftstoff aus Kraftstoffdämpfen in Kraftstofftankanlagen, die an mindestens einen Vorratstank angeschlossen ist und ein Filtermodul, eine Pumpe, einen Wärmetauscher und einen Abscheider umfasst.The The invention relates to a device for recovering fuel from fuel vapors in Fuel tank systems connected to at least one storage tank is and a filter module, a pump, a heat exchanger and a separator includes.

Kraftstofftankanlagen im Sinne der vorliegenden Erfindung sind Anlagen, an denen Fahrzeuge Kraftstoff aufnehmen können. Sie werden umgangssprachlich auch als „Tankstellen" bezeichnet. Dabei wird der in korrisionssicheren Vorratstanks in der Regel unterirdisch gelagerte Kraftstoff durch üblicherweise elektrisch betriebene Pumpen zu den Kraftstofftanksäulen gefördert. Von dort wird der Kraftstoff über Durchflussmesseinrichtungen und einen Zapfschlauch in die Zapfpistole gedrückt, von wo aus der Kraftstoff in das zu betankende Fahrzeug gelangt. Gleichzeitig werden beim Betanken der Kraftfahrzeuge austretende Kraftstoffdämpfe über die Schläuche in den unterirdischen Tank zurückgeführt. Zudem sind die Tanks mit einer Befülleinrichtung versehen, über die der in der Regel mit Tanklastwagen angelieferte Kraftstoff in die Tanks gelangt. Über die Befülleinrichtung werden außerdem die in dem Tank angesammelten Kraftstoffdämpfe in den Tanklastwagen zurückgeführt.Fuel tanks For the purposes of the present invention are systems in which vehicles Can absorb fuel. They are colloquially referred to as "gas stations" The underground is usually underground in corrosion-resistant storage tanks stored fuel by usually pumped electrically driven pumps to the fuel pump columns. From there the fuel is over Flow measuring devices and a dispensing hose in the nozzle pressed from where the fuel enters the vehicle to be refueled. At the same time when refueling the vehicles exiting Fuel vapors over the hoses in returned to the underground tank. moreover are the tanks with a filling device provided, over the fuel usually delivered by tanker truck in the tanks arrive. about the filling device Beyond that the fuel vapors accumulated in the tank are returned to the tank truck.

In den Raffinerien, in denen der Kraftstoff hergestellt wird, werden die Kraftstoffdämpfe, die mit Hilfe des Tanklastwagens von der Tankstelle zur Raffinerie transportiert werden, in großen technischen Anlagen bearbeitet. Hierbei erfolgt eine Rückgewinnung von Kraftstoff aus den gesammelten Kraftstoffdämpfen. Dieses Verfahren ist seit langem bekannt und wird zuverlässig angewendet.In the refineries where the fuel is produced the fuel vapors, with the help of the tanker truck from the gas station to the refinery be transported in large processed technical equipment. This is a recovery of fuel from the collected fuel vapors. This procedure is has long been known and is used reliably.

Die Verwendung von Vorrichtungen zur Rückgewinnung von Kraftstoff aus Kraftstoffdämpfen an Kraftstofftankanlagen hat bisher keine Anwendung gefunden, da auf Grund des hohen technischen Aufwands und der gleichzeitig hohen Betriebskosten ein wirtschaftlicher Betrieb nicht möglich war. Gleichzeitig besteht jedoch auf Seiten der Tankstellenbetreiber der Wunsch, eine solche Kraftstoffrückgewinnung selbst durchführen zu können. Dieser Wunsch war darin begründet, dass die Tankstellenbetreiber den Kraftstoff bei den Mineralölgesellschaften kaufen. Durch die natürliche Verdunstung bzw. die durch Temperaturschwankungen sowie Bewegungen des Kraftstoffs beispielsweise bei der Befüllung der Tanks entstehenden Dämpfe werden jedoch von den Mineralölgesellschaften aus den Tankanlagen abgesaugt und in den Raffinerien der Kraftstoffrückgewinnung zugeführt. Auf diese Weise können die Mineralölgesellschaften aus den aus dem verkauften Kraftstoff hervorgegangenen Kraftstoffdämpfen erneut Kraftstoff rückgewinnen und diesen erneut an die Tankstellenbetreiber verkaufen. Somit erleiden die Tankstellenbetreiber auf Grund der Verdunstung eines Teils des Kraftstoffes und der nicht möglichen eigenen Rückgewinnung von Kraftstoff aus den Kraftstoffdämpfen einen regelmäßigen Verlust.The Use of devices for the recovery of fuel from fuel vapors Fuel tank systems has so far found no application because of Reason of high technical effort and at the same time high Operating costs an economic operation was not possible. At the same time, however, there is on the part of the service station operators the desire to carry out such a fuel recovery itself can. This wish was based on that the petrol station operators fuel the petroleum companies to buy. By the natural Evaporation or by temperature fluctuations and movements of the fuel, for example, when filling the tanks resulting fumes However, they are from the oil companies extracted from the tank and fed into the refineries of the fuel recovery. On this way you can the oil companies from the fuel vapors released from the sold fuel Recover fuel and sell it again to the service station operators. Thus suffer the service station operators due to the evaporation of part of the Fuel and not possible own recovery fuel from the fuel vapors a regular loss.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, eine Vorrichtung zur Rückgewinnung von Kraftstoff aus Kraftstoffdämpfen in Kraftstofftankanlagen zu schaffen, die kompakt gebaut ist und deren Betriebs- und Anschaffungskosten gering sind, so dass ein Betrieb an den Kraftstofftankanlagen wirtschaftlich möglicht ist. Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass ein Drucktransmitter vorgesehen ist, über den ein Ventil und die Pumpe schaltbar sind.Of the The present invention is therefore based on the object, a device for recovery fuel from fuel vapors to create in fuel tank systems, which is compact and built whose operating and acquisition costs are low, so that a Operation is economically possible on the fuel tank systems. According to the invention solved this task by that a pressure transmitter is provided, via which a valve and the Pump are switchable.

Mit der Erfindung ist eine Vorrichtung zur Rückgewinnung von Kraftstoff aus Kraftstoffdämpfen in Kraftstofftankanlagen geschaffen, die einen wirtschaftlichen Betrieb auch auf der Ebene einer im Verhältnis zu Raffinerien kleinen Kraftstofftankanlage ermöglicht. Dies ist dadurch hervorgerufen, dass mit Hilfe des Drucktransmitters der im Vorratstank herrschende Druck ermittelt wird. Durch die kontinuierliche Verdunstung von Kraftstoff bzw. Befüllung der Tanks steigt dieser Druck in den Vorratstanks an. Sobald der Transmitter einen vorbestimmten Wert erreicht, werden Ventil und Pumpen und Kältegerät geschaltet, wodurch die Rückgewinnung des Kraftstoffs in Gang gesetzt wird. Nach Unterschreiten eines vorbestimmten Druckes, der ebenfalls über den Transmitter ermittelt wird, wird das Ventil geschlossen und die Pumpen und Kältegerät ausgeschaltet. Hierdurch sind die Betriebskosten außerordentlich gering, da die Pumpe sowie die übrigen Bestandteile der Vorrichtung nicht dauerhaft, sondern nur bedarfsorientiert eingeschaltet werden.With The invention is a device for the recovery of fuel from fuel vapors in Fuel tank systems created an economical operation also at the level of a relative to refineries small fuel tank facility allows. This is caused by that with the help of the pressure transmitter prevailing in the storage tank Pressure is determined. Due to the continuous evaporation of Fuel or filling In tanks, this pressure increases in the storage tanks. As soon as the Transmitter reaches a predetermined value, valve and Pumps and refrigeration unit switched, thereby recovering of fuel is set in motion. After falling below one predetermined pressure, which also determined via the transmitter the valve is closed and the pumps and refrigeration device are switched off. As a result, the operating costs are extremely low, since the Pump and the rest Components of the device not permanently, but only demand-oriented be turned on.

Andere Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind in den übrigen Unteransprüchen angegeben. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend im Einzelnen beschrieben. Die einzige Figur der Zeichnung zeigt den schematischen Aufbau einer Vorrichtung zur Rückgewinnung von Kraftstoff aus Kraftstoffdämpfen in Kraftstofftankanlagen.Other Further developments and refinements of the invention are specified in the remaining subclaims. An embodiment The invention is illustrated in the drawing and will be described below described in detail. The only figure of the drawing shows the schematic structure of a device for the recovery of fuel from fuel vapors in fuel tank systems.

Die als Ausführungsbeispiel gewählte Vorrichtung zur Rückgewinnung von Kraftstoff aus Kraftstoffdämpfen in Kraftstofftankanlagen ist an korrosionssichere Vorratstanks 1 angeschlossen. Die Tanks 1 weisen eine Befülleinrichtung auf, die lediglich schematisch in Form einer Leitung 2 dargestellt ist. Über die Leitung 2 ist Kraftstoff aus einem Kraftstofftanklastwagen 31 in die Tanks 1 einfüllbar. Von den Tanks 1 geht jeweils eine weitere Leitung 3 aus, die an ihrem den Tanks 1 abgewandten Ende mit einem Be- und Entlüftungsventil 4 versehen ist. In der Leitung 3 ist zudem ein Abzweig 5 vorgesehen, von dem aus sich eine weitere Leitung 6 erstreckt. In der Leitung 6 ist ein Drucktransmitter 7 vorgesehen, über den ein benachbartes Ventil 8 schaltbar ist. Bei dem Ventil 8 handelt es sich im Ausführungsbeispiel um ein Magnetventil.The selected as an embodiment device for the recovery of fuel from fuel vapors in fuel tank systems is corrosion-resistant storage tanks 1 connected. The tanks 1 have a filling device, which only schematically in the form of a line 2 is shown. About the line 2 is fuel from a fuel tank truck 31 in the tanks 1 fillable. From the tanks 1 each goes another line 3 out at her the tanks 1 opposite end with a ventilation valve 4 is provided. In the line 3 is also a branch 5 provided by the out another line 6 extends. In the line 6 is a pressure transmitter 7 provided, via which an adjacent valve 8th is switchable. At the valve 8th In the exemplary embodiment, this is a solenoid valve.

Die Leitung 6 endet in einem Filtermodul 9, bei dem es sich im Ausführungsbeispiel um eine Scheibenmembran handelt. In dem Filtermodul 9 erfolgt eine Permeation der Kohlenwasserstoffmoleküle, so dass nach Durchlaufen des Filtermoduls 9 einerseits Luft und Wasserdampf vorliegt, andererseits die genannten Kohlenwasserstoffmoleküle, die prinzipiell den Kraftstoffdampf bilden.The administration 6 ends in a filter module 9 in which it is a disc membrane in the embodiment. In the filter module 9 a permeation of the hydrocarbon molecules takes place, so that after passing through the filter module 9 on the one hand air and water vapor is present, on the other hand, the said hydrocarbon molecules, which in principle form the fuel vapor.

Vor dem Drucktransmitter 7 zweigt von der Leitung 6 eine Bypassleitung 10 ab, die ein Rückschlagventil 19 umfasst. Die Bypassleitung 10 vermeidet die Gefahr eines Überdrucks in der gesamten Anlage für den Fall, dass ein technischer Defekt vorliegt.In front of the pressure transmitter 7 branches from the pipe 6 a bypass line 10 off, which is a check valve 19 includes. The bypass line 10 avoids the risk of overpressure in the entire system in the event of a technical defect.

An dem Filtermodul 9 sind Leitungen 11 und 32 angeschlossen. Die Leitung 32 enthält eine Pumpe 12 und endet in einem Auslass 13, über den die gewonnene Luft bzw. der gewonnene Wasserdampf in die Umgebung entlassen werden. Der Pumpe 12 ist ein weiterer Drucktransmitter 20 vorgeschaltet.At the filter module 9 are lines 11 and 32 connected. The administration 32 contains a pump 12 and ends in an outlet 13 through which the recovered air or the recovered water vapor are released into the environment. The pump 12 is another pressure transmitter 20 upstream.

Die Leitung 11 enthält eine Pumpe 14, bei der es sich im Ausführungsbeispiel um eine Vakuumpumpe handelt. Im Anschluss an die Pumpe 14 ist in der Leitung 11 ein Wärmetauscher 15 angeordnet, der mit einem Kältemittel arbeitet, bei dem es sich im Ausführungsbeispiel um ein Wasser-Glycol-Gemisch handelt. Das Kältemittel wird durch ein Kältegerät 22 bereitgestellt. Hinter dem Wärmetauscher 15 ist ein Abscheider 16 vorgesehen, an den einerseits eine Leitung 17 angeschlossen ist, die zum einem Vorratstank 1 führt, andererseits eine Leitung 18 angeschlossen ist, die einen Rücklauf zur Leitung 11 bildet. In der Leitung 18 ist ein Rückschlagventil 21 angeordnet. In der zum Vorratstank 1 führenden Leitung 17 ist ein Durchflusssensor 23 angeordnet, mit dessen Hilfe die Menge des zurück gewonnenen Kraftstoffs messbar ist.The administration 11 contains a pump 14 , which is a vacuum pump in the embodiment. Following the pump 14 is in the lead 11 a heat exchanger 15 arranged, which works with a refrigerant, which is in the embodiment is a water-glycol mixture. The refrigerant is passed through a refrigeration device 22 provided. Behind the heat exchanger 15 is a separator 16 provided on the one hand a line 17 connected to a storage tank 1 leads, on the other hand, a line 18 is connected, which returns to the line 11 forms. In the line 18 is a check valve 21 arranged. In the to the storage tank 1 leading line 17 is a flow sensor 23 arranged, with the aid of which the amount of recovered fuel is measurable.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist eine Fernüberwachung auf. Hierzu ist eine Steuerelektronik 28 vorgesehen, die aus einer Steuer- und Kontrolleinheit 29 besteht. Sie weist eine Anzeige 26 auf, die die ermittelten Messwerte und Betriebszustände anzeigt. Zudem sind eine Kontrollleuchte 27 und ein Signalgeber 30 vorgesehen, die den Betriebszustand sowie Fehlermeldungen unmittelbar kenntlich machen.The device according to the invention has a remote monitoring. For this purpose, an electronic control system 28 provided, consisting of a control and monitoring unit 29 consists. She has an ad 26 which displays the determined measured values and operating states. In addition, a warning light 27 and a signal generator 30 provided, which indicate the operating state and error messages immediately.

Bei der Betätigung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Rückgewinnung von Kraftstoff aus Kraftstoffdämpfen in Kraftstofftankanlagen ist der Tank 1 im Ausführungsbeispiel etwa zur Hälfte mit Kraftstoff angefüllt, der in der Zeichnung mit „25" gekennzeichnet ist. Oberhalb des Kraftstoffes 25 befindet sich der mit „24" gekennzeichnete Kraftstoffdampf, der durch natürliche Verdunstung bzw. durch Temperaturschwankungen entsteht. Zudem entsteht der Kraftstoffdampf bei der Befüllung des Tanks durch die Leitung 2. Der Kraftstoffdampf hat ein gewisses Druckniveau im Tank 1. Durch vermehrte Verdunstung bzw. Befüllung der Tanks steigt dieses Druckniveau an. Das Druckniveau wird durch den Drucktransmitter 7 ermittelt. Übersteigt der Druck des Kraftstoffdampfes einen vorher an dem Drucktransmitter eingestellten Wert, wird durch diesen ein Signal ausgelöst, wodurch einerseits das Ventil 8 geöffnet wird, andererseits die Pumpe 14 in Gang gesetzt wird. Durch den Betrieb der Pumpe 14 wird Kraftstoffdampf durch die Leitung 6 in Richtung des Filtermoduls 9 angesaugt. In dem Filtermodul 9 werden die Kohlenwasserstoffmoleküle von der Luft bzw. dem Wasserdampf getrennt. Mit Hilfe der Pumpe 12 wird die Luft sowie der Wasserdampf in Richtung der Umgebung gepumpt.Upon actuation of the fuel vapor recovery system of the present invention in fuel tank installations, the tank is 1 in the embodiment about half filled with fuel, which in the drawing with " 25 "above the fuel 25 is the one with " 24 "Marked fuel vapor caused by natural evaporation or by temperature fluctuations." In addition, the fuel vapor produced by the filling of the tank through the pipe 2 , The fuel vapor has a certain pressure level in the tank 1 , Increased evaporation or filling of the tanks increases this pressure level. The pressure level is controlled by the pressure transmitter 7 determined. If the pressure of the fuel vapor exceeds a previously set value at the pressure transmitter, a signal is triggered by it, whereby on the one hand the valve 8th on the other hand the pump is opened 14 is set in motion. By the operation of the pump 14 is fuel vapor through the pipe 6 in the direction of the filter module 9 sucked. In the filter module 9 The hydrocarbon molecules are separated from the air or water vapor. With the help of the pump 12 The air and water vapor are pumped in the direction of the environment.

Die als Kraftstoffdampf vorliegenden Kohlenwasserstoffmoleküle werden mit Hilfe der Pumpe 14 von dem Filtermodul 9 durch die Leitung 11 in Richtung des Wärmetauschers 15 gepumpt. In dem Wärmetauscher 15 kondensiert der Kraftstoff in an sich bekannter Weise aus und wird anschließend im Abscheider 16 von den übrigen Bestandteilen getrennt, so dass der verflüssigte Kraftstoff über die Leitung 17 in den Tank 1 gelangt. Die übrigen Bestandteile werden durch die Leitung 18 wieder in Richtung der Pumpe 14 befördert, so dass sie im Anschluss an die Pumpe 14 erneut den Wärmetauscher 15 sowie den Abscheider 16 durchlaufen, um die Effizienz der Kraftstoffrückgewinnung zu erhöhen.The hydrocarbon molecules present as fuel vapor are removed by means of the pump 14 from the filter module 9 through the pipe 11 in the direction of the heat exchanger 15 pumped. In the heat exchanger 15 The fuel condenses in a conventional manner and is then in the separator 16 separated from the remaining components, so that the liquefied fuel through the pipe 17 in the tank 1 arrives. The remaining ingredients are passed through the pipe 18 again in the direction of the pump 14 conveyed, so they are following the pump 14 again the heat exchanger 15 as well as the separator 16 go through to increase the efficiency of fuel recovery.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht einen wirtschaftlichen Betrieb einer Kraftstoffrückgewinnung an Kraftstofftankanlagen, obwohl der hierfür erforderliche technische Aufwand relativ hoch ist. Dies ist dadurch hervorgerufen, dass die Vorrichtung lediglich betrieben wird, sobald ein vorgegebenes Druckniveau des Kraftstoffdampfes überstiegen wird. Im Verlauf der Erprobung hat sich herausgestellt, dass ein Einschalten der Vorrichtung bei einem Druck von 10 mbar wirtschaftlich am sinnvollsten ist. Soweit die Vorrichtung bei diesem Druckniveau einschaltet ist ein die Anlage gefährdender Überdruck in der gesamten Vorrichtung nicht zu befürchten. Gleichzeitig ist die Betätigungsdauer, bis das Druckniveau annähernd 0 mbar erreicht hat, relativ kurz, so dass die Betriebskosten gering sind. Im Übrigen hat sich herausgestellt, dass eine Amortisation der erfindungsgemäßen Vorrichtung bereits bei einem Kraftstoffverkauf von etwa 300.000 Litern pro Monat und den gegenwärtigen Energie- und Anlagenkosten innerhalb von etwa 2 Jahren erfolgt. Bei höheren Verkaufsmengen an Kraftstoff ist eine Amortisation in einem wesentlich kürzeren Zeitraum möglich.The device according to the invention enables economical operation of a fuel recovery on fuel tank systems, although the technical effort required for this purpose is relatively high. This is caused by the fact that the device is only operated as soon as a predetermined pressure level of the fuel vapor is exceeded. In the course of testing, it has been found that switching on the device at a pressure of 10 mbar is economically most sensible. As far as the device turns on at this pressure level is not a risk to the plant overpressure in the entire device to be feared. At the same time, the operating time until the pressure level has reached approximately 0 mbar is relatively short, so that the operating costs are low. Incidentally, it has been found that amortization of the device according to the invention already takes place with a fuel sale of about 300,000 liters per month and the current energy and plant costs within about 2 years. At higher Ver Purchases of fuel is amortization in a much shorter period possible.

Der erfindungsgemäße Aufbau der Vorrichtung führt zu einer Rückgewinnung von ca. 0,4 Prozent Kraftstoff. Bei einer Lieferung von 30.000 Litern Kraftstoff können etwa 120 Liter zurückgewonnen werden, die der jeweilige Tankstellenbetreiber zusätzlich verkaufen kann und die bis jetzt von den Mineralölgesellschaften erneut an die Tankstellenbetreiber verkauft werden. Die erfindungsgemäße Vorrichtung bietet daher einen erheblichen wirtschaftlichen Zugewinn für die Tankstellenbetreiber. Zudem ist die Anlage derart kompakt konstruiert, dass sie in einen üblichen Stahlschrank einbaubar ist. Selbstverständlich besteht bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung die Möglichkeit einer Fernbedienung und Fernüberwachung. Diese ist in an sich bekannter Weise in die Steuerelektronik 28 integrierbar.The inventive structure of the device leads to a recovery of about 0.4 percent fuel. With a supply of 30,000 liters of fuel about 120 liters can be recovered, which can sell the respective gas station operator in addition and are sold by the oil companies again to the gas station operators. The device according to the invention therefore offers a considerable economic gain for the filling station operators. In addition, the system is constructed so compact that it can be installed in a conventional steel cabinet. Of course, there is the possibility of remote control and remote monitoring in the inventive device. This is in a conventional manner in the control electronics 28 integrated.

Claims

Device for recovering fuel from fuel vapors in fuel tank installations, which is connected to at least one storage tank and comprises a filter module, a pump, a heat exchanger and a separator, characterized in that a pressure sensor ( 7 ) is provided, via which a valve ( 8th ) and the pump ( 14 ) are switchable.

Device according to claim 1, characterized in that the pump ( 14 ) is a vacuum pump.

Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the filter module ( 9 ) is a disc membrane.

Device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the separator ( 16 ) with the tank ( 1 ) connected is.