DE2504384A1 - Verfahren zur verringerung von verdampfungsverlusten bei behaeltern fuer tiefsiedende verfluessigte gase - Google Patents

Verfahren zur verringerung von verdampfungsverlusten bei behaeltern fuer tiefsiedende verfluessigte gase

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DE2504384A1 DE19752504384 DE2504384A DE2504384A1 DE 2504384 A1 DE2504384 A1 DE 2504384A1 DE 19752504384 DE19752504384 DE 19752504384 DE 2504384 A DE2504384 A DE 2504384A DE 2504384 A1 DE2504384 A1 DE 2504384A1
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Description

LINÜE AKTIENGESELLSCHAFT
(H 757) H 75/05
La/Vo 31.1.1975
Verfahren zur Verringerung von Verdampfungsverlusten bei Behältern für tiefsiedende verflüssigte Gase
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verringerung j' von Verdampfungsverlusten bei Behältern für tiefsiedende ver-
i fluss igte Gase durch Zufuhr von Fremdkälte.
i Es ist bekannt geworden, verflüssigtes Erdgas in einem
; Tankschiff, in dessen wärme isoliertem Laderaum mehrere Speicherj behälter für das verflüssigte Erdgas angeordnet sind, von einem
ι ■ . ■ "
Verbraucher zu einem Erzeuger zu transportieren. In der Regel erfolgt hierbei der Transport des verflüssigten Erdgases bei etwa atmosphärischem Druck und bei einer Temperatur von etwa -l6l° C. Aufgrund des unvermeidlichen Wärmeeinfalls von außen
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in den Laderaum ergeben sich während des Transports erhebliche Kälteverluste. Diese Kälteverluste führen bei der Hinfahrt des Schiffes vom Erzeuger zum Verbraucher dazu, daß ständig ein Teil des flüssigen Erdgases verdampft. Die Verdampfungsrate beträgt normalerweise pro Tag etwa 0,2 % des transportierten Erdgases. Bei der Rückfahrt des Schiffes vom Verbraucher zum Erzeuger führen die Kälteverluste zu einer Erwärmung der Speicherbehälter
mit der Folge, daß beim erneuten Beladen der Speicherbehälter I
ebenfalls zunächst einmal ein erheblicher Teil des eingespeisten
Erdgases verdampft.
Zur Vermeidung bzw. Verringerung dieser Schwierigkeiten ist es bekannt geworden, daß beim Transport verdampfende Erdgas unter Verwendung eines gesondert an Bord des Schiffes installierten Kältekreislaufes rückzuverflüssigen. Dies erfordert jedoch einen hohen zusätzlichen Investitions- und Energieaufwand.
Darüberhinaus ist es bekannt geworden, während der Leerfahr des Schiffes vom Verbraucher zum Erzeuger einen Teil des verflüssigten Erdgases in den Speicherbehältern zurückzulassen. Dieses Erdgas verdampft während der Rückfahrt und verhindert somit eine Anwärmung der Speicherbehälter. Der Nachteil dieser Methode liegt darin, daß ein Teil der kostbaren Speicherkapazität des Schiffes ungenutzt verloren geht, da ständig mehr verflüssigtes Erdgas transportiert werden muß als beim Verbraucher abgegeben werden kann.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein einfaches und wirtschaftliches Verfahren zur Verringerung von Verdampfungsverlusten bei Behältern für tiefsiedende verflüssigte Gase zu entwickeln.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Fremdkälte einem flüssigen Kälteträger entnommen und den Behältern zugeführt wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich durch Einfachheit und geringe Investitionskosten aus. Durch die Verwendung eines flüssigen Kälteträgers zur Verringerung der Verdämpfungsverluste der Behälter erübrigt sich die Installation eines aufwendigen Kältekreislaufes zur Rückverflüssigung von in den Behältern verdampftem tiefsiedendem Gas. Das erfindungsgemäße Verfahren kann bei Behälter angewendet werden, die entweder landseitig in einem wärmeisolierten Raum oder im wärmeisolierten Laderaum eines Transportfahrzeuges, wie z.B. eines Tankschiffes |für verflüssigtes Erdgas, angeordnet sind. Im Falle der Anwendung bei einem Transportfahrzeug ergibt sich der weitere Vorteil, daß während der Leerfahrt des Transportfahrzeuge kein Speichergut
j in den Behälter zurückgelassen zu werden braucht, da diese nunmehr im Wärmeaustausch mit dem Kälteträger gekühlt werden können. Hierdurch wird die Transportkapazität des Fahrzeugs erheblich erhöht.
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-ρ* V
Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich besondere vorteilhaft für den Transport von verflüssigtem Erdgas in einem Tankschiff. Es ist aber auoh zum Transport jedes beliebigen anderen tiefsiedenden verflüssigten Gases, wie z.B. verflüssigtem Stickstoff oder verflüssigtem Sauerstoff, in einem beliebigen Transportfahrzeug verwendbar.
Als Kälteträger eignet sich jedes Gas, das aufgrund seiner thermodynamischen Eigenschaften in der Lage ist, Kälte bei einer ausreichend tiefen Temperatur zu speichern. Als besonders zweckmäßig erweist es sich jedoch, flüssigen Stickstoff als Kälteträger zu verwenden, da dieser relativ billig zu gewinnen ist. Zweckraäßigerweise wird der flüssige Stickstoff in einigen zusätzlich installierten kleineren Tanks gespeichert. Beim Transport von verflüssigtem Erdgas in einem Tankschiff können diese Tanks in vorteilhafter Weise in sonst nicht genutzten Räumen des Schiffes, in denen aus Sicherheitsgründen keine brennbaren Gase gelagert werden dürfen, wie z.B. im Vorschiff oder auf Deck, untergebracht werden, so daß die Transportkapazität des Schiffes in Bezug auf zu transportierendes verflüssigtes Erdgas in keiner Weise beeinträchtigt wird.
Die Verflüssigung des als Kältetragers benötigten Stickstoffs erfolgt mit Vorteil am Ort des Erdgasverbrauchers unter Verwendung der im angelandeten verflüssigten Erdgas enthaltenden Kälte. Hierzu wird flüssiges tiefkaltes Erdgas zunächst
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auf den Druck eines Verteilernetzes für gasförmiges Erdgas gepumpt, im Wärmeaustausch mit Stickstoff, der bei disem Wärmeaustausch zumindest teilweise verflüssigt wird, angewärmt und in das Verteilernetz eingespeist. Auf diese Weise wird die im flüssigen Erdgas enthaltene Kälte, die bisher auf der Verbraucherseite nicht genutzt wurde, auf den Kälteträger Stickstoff übertragen und über diesen zur Kompensation der während des Transportes anfallenden VerdampfungsVerluste herangezogen. Es ergibt sich somit, das für die im Kälteträger zu speichernde Kälte nahezu kein zusätzlicher Energieaufwand erforderlich ist. Auf die gleiche Weise kann auch die Verflüssigung von anderen Kälteträgern erfolgen.
Falls kein reiner Stickstoff zur Verfügung steht, kann die im flüssigen Erdgas oder einem anderen tiefsiedenden verflüssigtem Gas enthaltene Kälte auch direkt an eine auf Tieftemperaturbasis arbeitenden LuftZerlegungsanlage abgegeben werden. In diesem Falle fällt neben dem als Kälteträger benötigten flüssigen Stickstoff als weiteres Endprodukt noch Sauerstoff an, welcher unmittelbar an einen SauerstoffVerbraucher verkauft werden kann.
Die Zuführung der Fremdkälte zu den Behältern kann auf verschiedene Weise erfolgen. Es erweist sich jedoch als besonders einfach und wirtschaftlich, wenn nach einem weiteren Merkmal der Erfindung der flüssige Kälteträger direkt in den die Behälter umgebenden wärmeisolierten Raum oder laderaum gesprüht und dort
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verdampft wird* Hierdurch wird die Atmosphäre des Raumes oder Laderaumes ständig gekühlt, so daß aufgrund von außen einfallender Wärme eine Verdampfung eines Teiles des in den Behältern gelagerten tief siedenden Speiohergutes, z.B. während der Hinfahrt des Transportfahrzeuges zu einem Verbraucher, von vorneherein verhindert wird. Falls als Kälteträger Stickstoff verwendet wird, ergibt sich der weitere Vorteil, daß der verdampfte Stickstoff zur Inert is ierung des die Behälter umgebenden Raumes herangezogen werden kann, was zu einer erheblichen Verringerung der Brandgefahr und somit zu einer starken Erhöhung der Sicherheit beim Speichern und/oder beim Transport eines tiefsiedenden verflüssigten Gases, insbesondere von verflüssigtem Erdgas, führt. Durch das Einsprühen des Kälteträgers in den die Behälter umgebenden Raum wird darüberhinaus eine Anwärmung von geleerten Behältern, z.B. während der Rückfahrt des Transportfahrzeugs von Verbraucher zum Erzeuger, verhindert.
Nach einem weiteren Merkmal kann der flüssige Kälteträger auch in speziellen Wärmeaustauschern oder Kühlschlangen im Wärmeaustausch mit verdampftem Speichergut verdampft werden. Das bei diesem Wärmeaustausch rückverflüssigte, tiefsiedende Gas wird dann erneut in die einzelnen Behälter zurückgeführt. Auch in diesem Falle kann bei Verwendung von flüssigem Stickstoff als Kälteträger der verdampfte Stickstoff zur Inertisierung des die Behälter umgebenden Raumes oder Laderaumes herangezogen werden.
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Insbesondere beim Transport von verflüssigtem.Erdgas in einem Tankschiff erweist es sich in manchen Fällen als zweckmäßig, die Kälteverluste nur bei der Leerfahrt des Schiffes mit Hilfe des flüssigen Kälteträgers zu kompensieren. Während der Hinfahrt vom Erzeuger zum Verbraucher dagegen wird die von außen in den Laderaum einfallende Wärme dazu benutzt, um in den Speicherbehältern für das verflüssigte Erdgas einem Überdruck aufzubauen. Dies ist besonders dann von Vorteil, wenn die Entleerung des Schiffes mitteis Druckgas erfolgt, welches in die Speicherbehälter eingespeist wird und die Flüssigkeit aus den Behältern an Land fördert. In diesem Fall kann der nur für die Leerfahrt vom Verbraucher zum Erzeuger benötigte flüssige Kälteträger, wie z.B. flüssiger Stickstoff, nunmehr in einigen der Speicherbehälter für das verflüssigte Erdgas gelagert werden. Zweckmäßigerweise werden diese Behälter dann auf einen höheren Druck ausgelegt als die übrigen, so daß es möglich ist, den Kälteträger unter überdruck an Bord des Schiffes zu lagern. Beim Transport von verflüssigtem Erdgas und bei Verwendung von flüssigem Stickstoff als Kälteträger erweist es sich als zweckmäßig, den Stickstoff bei etwa 16 ata zu lagern, da bei geringem Druck des flüssigen Stickstoffs eine Unterkühlung des flüssigen Erdgases und somit ein unerwünschtes Vakuum auftreten könnte.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann der zur Verringerung der VerdampfungsVerluste vorgesehene flüssige
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t -f-
Kälteträger auch zur Rückverflüssigung von Gasmengen verwendet werden, die in Form "boil-off"-Gas oder "flash"-Gas unmittelbar beim Be- und/oder Entladen der Behälter anfallen.
11 Patentansprüche
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Claims (11)

  1. LINDE AKTIENGESELLSCHAFT
    (H 757) "9" H 75/05
    La/Vo 31.1.1975
    Patentansprüche
    Λ Verfahren zur Verringerung von VerdampfungsVerlusten bei Behältern für tiefsiedende verflüssigte Oase durch Zufuhr von Fremdkälte, dadurch gekennzeichnet, daß die Fremdkälte einem flüssigen Kälteträger entnommen und den Behältern zugeführt wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet/ daß der Kälteträger in einen die Behälter umgebenden wärmeisolierten Raum gesprüht und dort verdampft wird.
  3. 3- Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den Behältern verdampftes Gas im Wärmeaustausch mit verdampfendem Kälteträger rückverflüssigt wird.
    ■
  4. 4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis >, dadurch gekennzeichnet, daß der verdampfte Kälteträger zur Inertisierung des die Behälter umgebenden wärmeisolierten Raumes herangezogen wird.
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    LINDE AKTIENGESELLSCHAFT
    to -^-
  5. 5· Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Behälter innerhalb des Laderaumes eines Tankschiffes angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß der flüssige Kälteträger nur bei der Leerfahrt des Schiffes eingesetzt wird.
  6. 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kälteträger in einem Teil der Behälter für das tiefsiedende verflüssigte Gas gespeichert wird.
  7. 7* Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Kälteträger unter Überdruck gespeichert wird.
  8. 8. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Verflüssigung des Kälteträgers im Wärmeaustausch mit an einen Verbraucher abzugebendem, tiefsiedendem verflüssigtem Gas erfolgt, welches auf Überdruck gepumpt und dann im Wärmeaustausch mit dem Kälteträger angewärmt wird.
  9. 9. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß als Kälteträger flüssiger Stickstoff verwendet wird.
    LINDE AKTIENGESELLSCHAFT
  10. 10. Verfahren nach den Ansprüchen 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Kälte des an den Verbraucher abzugebenden tiefsiedenden verflüssigten Gases zur Zerlegung von Luft und zur Verflüssigung des als Produkt anfallenden Stickstoffs und gegebenenfalls auch des Sauerstoffs verwendet wird und daß der flüssige Stickstoff zumindest teilweise als Kälteträger herangezogen wird.
  11. 11. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Kälteträger auch zur Rückverflüssigung von beim Be- und/oder Entladen der Behälter anfallenden Oasmengen verwendet wird.
    609832/0525
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2785034A1 (fr) * 1998-10-23 2000-04-28 Gaz Transport & Technigaz Procede pour eliminer l'evaporation d'un gaz liquefie stocke dans une cuve etanche et isotherme, et dispositif pour sa mise en oeuvre

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US6405540B1 (en) 1998-10-23 2002-06-18 Gaz Transport Et Technigaz Process and system for preventing the evaporation of a liquefied gas

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