ES2935644T3 - Instalación, procedimiento para almacenar y volver a licuar un gas licuado y vehículo de transporte asociado - Google Patents

Instalación, procedimiento para almacenar y volver a licuar un gas licuado y vehículo de transporte asociado Download PDF

Info

Publication number
ES2935644T3
ES2935644T3 ES17748836T ES17748836T ES2935644T3 ES 2935644 T3 ES2935644 T3 ES 2935644T3 ES 17748836 T ES17748836 T ES 17748836T ES 17748836 T ES17748836 T ES 17748836T ES 2935644 T3 ES2935644 T3 ES 2935644T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
liquefied gas
tank
installation
gas
liquefied
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
ES17748836T
Other languages
English (en)
Inventor
Jean-Marc Bernhardt
Fabien Durand
Cécile Gondrand
Véronique Grabie
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Air Liquide SA
LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
Original Assignee
Air Liquide SA
LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Air Liquide SA, LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude filed Critical Air Liquide SA
Application granted granted Critical
Publication of ES2935644T3 publication Critical patent/ES2935644T3/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C5/00—Methods or apparatus for filling containers with liquefied, solidified, or compressed gases under pressures
    • F17C5/02—Methods or apparatus for filling containers with liquefied, solidified, or compressed gases under pressures for filling with liquefied gases
    • F17C5/04—Methods or apparatus for filling containers with liquefied, solidified, or compressed gases under pressures for filling with liquefied gases requiring the use of refrigeration, e.g. filling with helium or hydrogen
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/0002—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the fluid to be liquefied
    • F25J1/0022—Hydrocarbons, e.g. natural gas
    • F25J1/0025—Boil-off gases "BOG" from storages
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/003—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production
    • F25J1/0047—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production using an "external" refrigerant stream in a closed vapor compression cycle
    • F25J1/005—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production using an "external" refrigerant stream in a closed vapor compression cycle by expansion of a gaseous refrigerant stream with extraction of work
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/006—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the refrigerant fluid used
    • F25J1/0062—Light or noble gases, mixtures thereof
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/006—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the refrigerant fluid used
    • F25J1/0062—Light or noble gases, mixtures thereof
    • F25J1/0065—Helium
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/006—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the refrigerant fluid used
    • F25J1/007—Primary atmospheric gases, mixtures thereof
    • F25J1/0072—Nitrogen
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/006—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the refrigerant fluid used
    • F25J1/007—Primary atmospheric gases, mixtures thereof
    • F25J1/0077—Argon
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
    • F25J1/0211—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process using a multi-component refrigerant [MCR] fluid in a closed vapor compression cycle
    • F25J1/0212—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process using a multi-component refrigerant [MCR] fluid in a closed vapor compression cycle as a single flow MCR cycle
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
    • F25J1/0243—Start-up or control of the process; Details of the apparatus used; Details of the refrigerant compression system used
    • F25J1/0257—Construction and layout of liquefaction equipments, e.g. valves, machines
    • F25J1/0262—Details of the cold heat exchange system
    • F25J1/0264—Arrangement of heat exchanger cores in parallel with different functions, e.g. different cooling streams
    • F25J1/0265—Arrangement of heat exchanger cores in parallel with different functions, e.g. different cooling streams comprising cores associated exclusively with the cooling of a refrigerant stream, e.g. for auto-refrigeration or economizer
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
    • F25J1/0243—Start-up or control of the process; Details of the apparatus used; Details of the refrigerant compression system used
    • F25J1/0257—Construction and layout of liquefaction equipments, e.g. valves, machines
    • F25J1/0275—Construction and layout of liquefaction equipments, e.g. valves, machines adapted for special use of the liquefaction unit, e.g. portable or transportable devices
    • F25J1/0277—Offshore use, e.g. during shipping
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
    • F25J1/0243—Start-up or control of the process; Details of the apparatus used; Details of the refrigerant compression system used
    • F25J1/0279—Compression of refrigerant or internal recycle fluid, e.g. kind of compressor, accumulator, suction drum etc.
    • F25J1/0285—Combination of different types of drivers mechanically coupled to the same refrigerant compressor, possibly split on multiple compressor casings
    • F25J1/0288—Combination of different types of drivers mechanically coupled to the same refrigerant compressor, possibly split on multiple compressor casings using work extraction by mechanical coupling of compression and expansion of the refrigerant, so-called companders
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2201/00—Vessel construction, in particular geometry, arrangement or size
    • F17C2201/05—Size
    • F17C2201/052—Size large (>1000 m3)
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2201/00—Vessel construction, in particular geometry, arrangement or size
    • F17C2201/05—Size
    • F17C2201/054—Size medium (>1 m3)
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2221/00—Handled fluid, in particular type of fluid
    • F17C2221/01—Pure fluids
    • F17C2221/011—Oxygen
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2221/00—Handled fluid, in particular type of fluid
    • F17C2221/01—Pure fluids
    • F17C2221/014—Nitrogen
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2221/00—Handled fluid, in particular type of fluid
    • F17C2221/01—Pure fluids
    • F17C2221/016—Noble gases (Ar, Kr, Xe)
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2221/00—Handled fluid, in particular type of fluid
    • F17C2221/03—Mixtures
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2221/00—Handled fluid, in particular type of fluid
    • F17C2221/03—Mixtures
    • F17C2221/032—Hydrocarbons
    • F17C2221/033—Methane, e.g. natural gas, CNG, LNG, GNL, GNC, PLNG
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2223/00—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel
    • F17C2223/01—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel characterised by the phase
    • F17C2223/0146—Two-phase
    • F17C2223/0153—Liquefied gas, e.g. LPG, GPL
    • F17C2223/0161—Liquefied gas, e.g. LPG, GPL cryogenic, e.g. LNG, GNL, PLNG
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2223/00—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel
    • F17C2223/01—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel characterised by the phase
    • F17C2223/0146—Two-phase
    • F17C2223/0153—Liquefied gas, e.g. LPG, GPL
    • F17C2223/0169—Liquefied gas, e.g. LPG, GPL subcooled
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2227/00—Transfer of fluids, i.e. method or means for transferring the fluid; Heat exchange with the fluid
    • F17C2227/03—Heat exchange with the fluid
    • F17C2227/0337—Heat exchange with the fluid by cooling
    • F17C2227/0339—Heat exchange with the fluid by cooling using the same fluid
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2227/00—Transfer of fluids, i.e. method or means for transferring the fluid; Heat exchange with the fluid
    • F17C2227/03—Heat exchange with the fluid
    • F17C2227/0337—Heat exchange with the fluid by cooling
    • F17C2227/0341—Heat exchange with the fluid by cooling using another fluid
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2227/00—Transfer of fluids, i.e. method or means for transferring the fluid; Heat exchange with the fluid
    • F17C2227/03—Heat exchange with the fluid
    • F17C2227/0337—Heat exchange with the fluid by cooling
    • F17C2227/0341—Heat exchange with the fluid by cooling using another fluid
    • F17C2227/0348—Water cooling
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2227/00—Transfer of fluids, i.e. method or means for transferring the fluid; Heat exchange with the fluid
    • F17C2227/03—Heat exchange with the fluid
    • F17C2227/0337—Heat exchange with the fluid by cooling
    • F17C2227/0341—Heat exchange with the fluid by cooling using another fluid
    • F17C2227/0348—Water cooling
    • F17C2227/0351—Water cooling using seawater
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2227/00—Transfer of fluids, i.e. method or means for transferring the fluid; Heat exchange with the fluid
    • F17C2227/03—Heat exchange with the fluid
    • F17C2227/0337—Heat exchange with the fluid by cooling
    • F17C2227/0341—Heat exchange with the fluid by cooling using another fluid
    • F17C2227/0355—Heat exchange with the fluid by cooling using another fluid in a closed loop
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2227/00—Transfer of fluids, i.e. method or means for transferring the fluid; Heat exchange with the fluid
    • F17C2227/03—Heat exchange with the fluid
    • F17C2227/0367—Localisation of heat exchange
    • F17C2227/0369—Localisation of heat exchange in or on a vessel
    • F17C2227/0376—Localisation of heat exchange in or on a vessel in wall contact
    • F17C2227/0383—Localisation of heat exchange in or on a vessel in wall contact outside the vessel
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2265/00—Effects achieved by gas storage or gas handling
    • F17C2265/03—Treating the boil-off
    • F17C2265/031—Treating the boil-off by discharge
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2265/00—Effects achieved by gas storage or gas handling
    • F17C2265/03—Treating the boil-off
    • F17C2265/032—Treating the boil-off by recovery
    • F17C2265/033—Treating the boil-off by recovery with cooling
    • F17C2265/034—Treating the boil-off by recovery with cooling with condensing the gas phase
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2265/00—Effects achieved by gas storage or gas handling
    • F17C2265/03—Treating the boil-off
    • F17C2265/032—Treating the boil-off by recovery
    • F17C2265/033—Treating the boil-off by recovery with cooling
    • F17C2265/035—Treating the boil-off by recovery with cooling with subcooling the liquid phase
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2265/00—Effects achieved by gas storage or gas handling
    • F17C2265/06—Fluid distribution
    • F17C2265/066—Fluid distribution for feeding engines for propulsion
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2270/00—Applications
    • F17C2270/01—Applications for fluid transport or storage
    • F17C2270/0102—Applications for fluid transport or storage on or in the water
    • F17C2270/0105—Ships
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2290/00—Other details not covered by groups F25J2200/00 - F25J2280/00
    • F25J2290/34—Details about subcooling of liquids
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2290/00—Other details not covered by groups F25J2200/00 - F25J2280/00
    • F25J2290/62—Details of storing a fluid in a tank

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
  • Separation By Low-Temperature Treatments (AREA)

Abstract

La invención se refiere principalmente a una instalación (1) de almacenamiento y refrigeración de un gas licuado, por ejemplo un gas natural licuado, comprendiendo la instalación al menos un depósito (4) configurado para contener el gas licuado (2), un circuito cerrado de refrigeración (10) configurado para ser alimentado con gas licuado (2) en estado líquido proveniente del tanque (4), al menos un elemento de inyección (20) configurado para reinyectar gas licuado (2) enfriado al tanque, la instalación (1) caracterizándose porque comprende al menos una línea de conexión (31) configurada para recuperar un gas enfriado (2) de al menos un contenedor remoto (100) separado e independiente de la instalación. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
instalación, procedimiento para almacenar y volver a licuar un gas licuado y vehículo de transporte asociado
La presente invención se refiere a una instalación para almacenar y refrigerar un gas licuado, por ejemplo un gas natural licuado. Además, la presente invención se refiere a un procedimiento de almacenamiento para almacenar un gas licuado.
Se conoce por el documento US3302416A una instalación de almacenamiento de gas natural licuado que permite almacenar el gas natural licuado durante su transporte hacia otro edificio. El dispositivo de refrigeración descrito en el documento US3302416A comprende varios compresores, varios motores, varios intercambiadores de calor configurados para refrigerar gas licuado procedente del depósito y al menos una fuente de refrigeración, exterior a la instalación de almacenamiento de gas. La fuente de refrigeración corresponde a un equipo independiente con respecto a los compresores, intercambiadores, etc., que componen la instalación de almacenamiento y permitir sub-refrigerar cantidades limitadas de gas licuado almacenado para poder evitar un aporte de calor en dicha instalación; y reinyectar el líquido sub­ refrigerado en diferentes zonas del espacio de almacenamiento para proporcionar condiciones de temperatura relativamente uniformes en el gas líquido almacenado con un mínimo de perturbaciones de los vapores estratificados sobre la superficie del líquido. Esta fuente de refrigeración puede ser por ejemplo un recipiente en forma de botella de gas, llamado gas de ciclo.
El documento DE102013018333 también describe una instalación de almacenamiento de gas natural licuado de acuerdo con el preámbulo. Sin embargo, la instalación de almacenamiento descrita en este documento comprende numerosos componentes independientes, lo que impone numerosas interfaces para enlazarlos entre ellos. Además, estos numerosos componentes forman un gran volumen de almacenamiento intermedio que necesita llenarse en cada inicio de cada ciclo. El uso de un sistema interior permite almacenar el gas de ciclo utilizado para el funcionamiento de la instalación, siendo almacenado dicho gas de ciclo en otro equipo exterior cuando está caliente y devuelto al circuito de la instalación una vez que está frío.
Además, en este documento solo se destaca la función de transporte, no existe preocupación por la carga y descarga del gas licuado. En efecto, en este documento, se describe simplemente que durante el transporte del gas licuado se garantiza que la presión no sube y por lo tanto se vuelve a licuar todo lo que se evapora. Sin embargo, no se trata la descarga de dicho gas una vez que ha llegado a su destino.
La licuefacción del gas natural hace posible y rentable su transporte por vía marítima. Durante la navegación, bajo los efectos de los aportes térmicos sobre los almacenamientos y fenómenos de chapoteo, se generan grandes cantidades de gas por evaporación. Para regular las fluctuaciones de presión resultantes, este gas evaporado puede usarse bien para la propulsión, bien quemado al nivel de una antorcha, o bien vuelto a licuar. Cualquier transferencia de líquido hacia un almacenamiento donde las condiciones de presión y temperatura difieren de las del almacenamiento original genera la evaporación del gas natural licuado, por razones de temperatura (depósito caliente) y/o presión (flash del líquido). Esta situación se presenta en las siguientes situaciones: transferencia de un buque búnker a un cliente, llenado de un buque metanero en la terminal, nueva refrigeración de los almacenamientos al final del viaje de regreso en vacío de un buque metanero.
El objeto de la presente invención es en particular resolver, total o parcialmente, los problemas mencionados anteriormente.
La presente invención puede consistir en la utilización de una instalación que se describe en particular en el documento WO2009066044.
La instalación podrá incluir como mínimo: un dispositivo criogénico destinado a transferir calor de una fuente fría hacia una fuente caliente a través de un fluido de trabajo o gas de ciclo que circule en un circuito de trabajo o circuito de ciclo cerrado, comprendiendo el circuito trabajo en serie: una porción de compresión isotérmica o sustancialmente isotérmica, una porción de enfriamiento isobárica o sustancialmente isobárica del fluido, una porción de expansión isotérmica o sustancialmente isotérmica del fluido y una porción de calentamiento isobárico o sustancialmente isobárico del fluido. La porción de compresión comprende al menos dos compresores dispuestos en serie, al menos un intercambiador de refrigeración de fluido comprimido dispuesto a la salida de cada compresor. La porción de expansión comprende al menos una turbina de expansión y al menos un intercambiador para calentar el fluido expandido, siendo accionados los compresores y la turbina o turbinas de expansión por al menos un denominado motor de alta velocidad. El motor comprende un árbol de salida, uno de cuyos extremos lleva y acciona en rotación por acoplamiento directo un primer compresor y cuyo otro extremo lleva y acciona en rotación por acoplamiento directo un segundo compresor o una turbina de expansión.
En la presente invención, se entenderá por "motor de alta velocidad" los motores que giran típicamente a una velocidad de rotación de 10.000 revoluciones por minuto o varias decenas de miles de revoluciones por minuto. Un motor de baja velocidad gira más bien con una velocidad de unos pocos miles de revoluciones por minuto.
La invención tiene por objeto una instalación para almacenar y refrigerar un gas licuado, por ejemplo un gas natural licuado, tal como se define en la reivindicación 1.
Gracias a esta configuración de instalación y en particular debido al circuito de refrigeración cerrado y autónomo, no es necesario utilizar un volumen intermedio de almacenamiento de gas de ciclo, lo que reduce la capacidad total para los fluidos del circuito. En efecto, en esta configuración, el enfriamiento se realiza inicialmente: el gas de ciclo ya está a una presión determinada y sobredimensionada en todos los equipos del circuito de refrigeración.
Además, esta configuración es compacta y poco voluminosa, ya que no existe una distancia significativa entre los equipos del circuito de refrigeración. Esta distancia reducida permite utilizar una cantidad reducida de gas de ciclo y por lo tanto no aumentar demasiado la presión para descender en frío para llegar a una presión de trabajo. Además, al estar la turbina conectada mecánicamente al compresor por medio del motor, la instalación puede funcionar con un solo compresor, lo que reduce el dimensionamiento de la instalación y de las conexiones de fluido entre los distintos equipos del circuito de refrigeración.
Además, la tubería de conexión permite refrigerar un gas licuado a refrigerar procedente de un contenedor separado e independiente de la instalación.
En la presente solicitud y según la invención, se entenderá por “contenedor distinto e independiente de la instalación” un contenedor que no forma parte de la instalación ni del circuito de refrigeración, por ejemplo, el contenedor está en el mismo buque, en otro buque o en tierra.
Además, el dispositivo de refrigeración no necesita válvulas entre el compresor y la turbina, ya que basta con controlar y comandar la velocidad del motor para regular el caudal de fluido de refrigeración que circula en el primer intercambiador de calor. Así, la instalación es especialmente rápida de implantar y de poner en servicio, lo que resulta especialmente ventajoso cuando la instalación debe ser implantada en un vehículo de transporte de gas licuado, por ejemplo en un buque tal como un buque metanero.
Cuando la instalación está en funcionamiento, el primer intercambiador de calor permite refrigerar, mediante el gas de ciclo, gas licuado procedente del depósito a una temperatura inferior a la temperatura del gas licuado contenido en el depósito. Este enfriamiento generalmente se denomina "sub-enfriamiento".
La instalación comprende al menos un conducto de derivación conectado al conducto de inyección, estando configurado dicho conducto de derivación para transferir una parte del gas licuado refrigerado a un contenedor remoto, distinto e independiente de la instalación.
Esto permite alimentar al menos un contenedor distinto e independiente para una utilización de gas licuado refrigerado. Según una característica de la invención, la tubería de alimentación se confunde al menos en parte con el conducto de derivación. Alternativamente, la tubería de alimentación es distinta del conducto de derivación.
El motor se puede conectar directamente al compresor.
El motor se puede conectar directamente a la turbina.
Según una posible característica, la instalación comprende además una bomba configurada para alimentar el dispositivo de refrigeración con gas licuado en estado líquido procedente del depósito. En otras palabras, el circuito de refrigeración está conectado de forma fluida a la bomba.
Según una posible característica, la bomba está dispuesta en la región inferior del depósito.
Según una característica de la invención, la salida de la turbina está conectada de forma fluida directamente al primer intercambiador de calor.
Según una característica de la invención, la salida del compresor está conectada de forma fluida indirectamente al primer intercambiador de calor.
Según una característica de la invención, el circuito de refrigeración comprende además un segundo intercambiador de calor configurado para efectuar un intercambio de calor entre el gas de ciclo comprimido procedente del compresor y el gas de ciclo expandido procedente de la turbina.
Según una característica de la invención, la entrada del compresor está conectada de forma fluida a la salida de la turbina sin ningún elemento intermedio más que el primer intercambiador de calor y el segundo intercambiador de calor.
Según otra posible característica, la turbina está conectada de forma fluida al primer intercambiador de calor por un primer conducto de conexión, sin ningún componente intermedio.
Según otra posible característica, el compresor está conectado de forma fluida al primer intercambiador de calor por un segundo conducto de conexión.
Según una posible característica, el circuito de refrigeración comprende al menos un primer elemento de conexión que conecta mecánicamente el motor al compresor, y al menos un segundo elemento de conexión que conecta mecánicamente el motor a la turbina.
Según otra posible característica, el primer elemento de conexión comprende un primer árbol móvil en rotación.
Según otra posible característica, el segundo elemento de conexión comprende un segundo árbol móvil en rotación. Según una posible característica, el circuito de refrigeración está configurado para funcionar según un ciclo de Brayton. En la presente solicitud, se entenderá por “ciclo de Brayton” un ciclo termodinámico desarrollado por George Brayton que realiza un gas, denominado en la presente invención gas de ciclo.
Según una característica de la invención, el circuito de refrigeración comprende un tercer intercambiador de calor configurado para realizar un intercambio de calor entre el gas de ciclo y un fluido a temperatura ambiente, por ejemplo agua o un fluido refrigerante, lo que permite evacuar el calor del gas del ciclo hacia el exterior.
Según una característica de la invención, el elemento de inyección está dispuesto en la región superior del depósito. En otras palabras, el elemento de inyección inyecta el gas licuado refrigerado en fase vapor, es decir, por encima del nivel del gas licuado en estado líquido.
Como variante, el elemento de inyección está dispuesto en la zona inferior del depósito. En otras palabras, el elemento de inyección inyecta el gas licuado refrigerado en la fase líquida, es decir por debajo del nivel del gas licuado en estado líquido. Según una posible característica, el elemento de inyección comprende varias toberas de inyección dispuestas en serie y/o en paralelo
Según una característica de la invención, el circuito de refrigeración está configurado para refrigerar gas licuado procedente del depósito a una temperatura comprendida entre 35 K y 150 K, por ejemplo igual a 110 K u 80 K.
Según otra posible característica, el circuito de refrigeración está configurado para refrigerar gas licuado procedente del depósito a razón de un caudal comprendido entre 5m3/h y 50m3/h.
Según una característica de la invención, el depósito contiene un gas licuado seleccionado del grupo formado por un gas natural licuado, u otro gas rico en metano como el bio-metano, el nitrógeno, el oxígeno, el argón y sus mezclas.
Según una posible característica, el circuito de refrigeración contiene un fluido de refrigeración seleccionado del grupo que comprende nitrógeno, argón, neón, helio y sus mezclas.
Según una característica de la invención, el conducto de derivación comprende un extremo terminal que comprende un conector destinado a ser conectado a un recipiente distinto.
Según la invención, el conducto de derivación comprende una válvula, en particular una válvula de aislamiento.
La invención también tiene por objeto un procedimiento de utilización de una instalación según la invención para un gas licuado, por ejemplo un gas natural licuado, comprendiendo dicho procedimiento al menos las siguientes etapas:
- recibir al menos parcialmente gas licuado procedente de un contenedor distinto e independiente de la instalación según la invención a través de la tubería de conexión que conecta de forma fluida el al menos un depósito al recipiente remoto, distinto e independiente de la instalación,
- alimentar el circuito de refrigeración con gas licuado procedente del depósito,
- refrigerar el gas licuado procedente del depósito por medio del circuito de refrigeración, e
- inyectar el gas licuado refrigerado en el depósito por medio del elemento de inyección.
Según una característica de la invención, el procedimiento comprende una etapa de transferencia realizada después de la inyección del gas licuado refrigerado, consistiendo la etapa de transferencia en transferir al menos una parte del gas licuado refrigerado hacia al menos un recipiente remoto, distinto e independiente de dicha instalación mediante el conducto de inyección y el conducto de derivación de la instalación.
Ventajosamente, la transferencia del gas licuado puede ser parcial o total en función del número de depósitos de la instalación y en función de la cantidad de gas licuado refrigerado solicitada.
Según una posible característica, la instalación utilizada comprende al menos dos depósitos configurados para contener gas licuado, realizándose dicho procedimiento según la invención durante un trayecto en el curso del cual los depósitos están llenos.
Después de la entrega, al menos un depósito puede estar vacío (vacío o casi vacío de líquido).
Según una característica de la invención, el procedimiento comprende una etapa adicional de nueva refrigeración del al menos un depósito vacío de la instalación o de uno o más contenedores vacíos de al menos otra instalación, consistiendo la etapa de nueva refrigeración en:
- transferir gas licuado refrigerado que queda en al menos un depósito de la instalación hacia uno o más contenedores vacíos de al menos otra instalación o
- en transferir el gas licuado refrigerado que queda en al menos un contenedor de al menos otra instalación hacia el al menos un depósito vacío de la instalación o
- cuando la instalación comprenda al menos dos depósitos, uno de ellos vacío y el otro no vacío, en transferir el gas licuado refrigerado que queda en el depósito no vacío hacia el depósito vacío.
Es decir que, con vistas en particular a un trayecto de la instalación (en un buque), en lugar de mantener uno o varios depósitos vacíos, se transfiere gas licuado de un depósito no vacío hacia uno o varios depósitos vacíos, en especial para mantenerlos fríos.
Ventajosamente, esta etapa de nueva refrigeración se realiza después de una descarga de gas licuado y antes de un llenado posterior del o de los depósitos de la instalación o del o de los contenedores de la al menos otra instalación. Ventajosamente, esta etapa de nueva refrigeración se realiza de forma continua para evitar dejar depósitos vacíos y calientes y para permitir suavizar la carga térmica a fin de limitar las pérdidas ligadas al pico final de vaporización del gas licuado.
La ventaja es, por lo tanto, mantener solo líquido en los depósitos de un barco permitiendo el viaje de regreso sin tener en cuenta las pérdidas de refrigeración a la llegada.
Esto permite finalmente aumentar la cantidad de líquido transportado a su destino en el mismo barco.
Según una posible característica, la etapa de nueva refrigeración se realiza durante un trayecto en el curso del cual al menos uno de los depósitos está vacío.
Además, la presente invención también tiene por objeto un vehículo de transporte, por ejemplo un buque de transporte, para transportar un gas licuado, por ejemplo un gas natural licuado, caracterizándose el vehículo de transporte por que comprende una instalación según la invención.
Los modos de realización y variantes mencionadas anteriormente pueden tomarse individualmente o según cualquier combinación técnicamente posible, dentro del alcance de las reivindicaciones.
La invención se comprenderá mejor gracias a la descripción que sigue, que se refiere a modos de realización según la presente invención, dados a título de ejemplos no limitativos y explicados con referencia a los dibujos esquemáticos adjuntos, en los que:
La figura 1 es una vista esquemática de la instalación.
La figura 2 es una vista esquemática de un dispositivo de refrigeración que forma parte de la instalación de la figura 1; La figura 3 es una vista esquemática de la instalación; y
La figura 4A es una representación gráfica simplificada que ilustra la distribución del consumo de gas natural vaporizado en un barco en función del tiempo hacia el motor, hacia un antorcha y hacia un sistema de nueva licuefacción según la técnica anterior,
La figura 4B es una representación gráfica simplificada similar a la de la figura 4A que ilustra la distribución del consumo de gas natural vaporizado en un barco en función del tiempo hacia el motor, hacia una antorcha y hacia un sistema de nueva licuefacción según un ejemplo de la invención.
Como se ilustra en la figura 1, la instalación 1 comprende un depósito 4 que comprende una región inferior 4.1 destinada a contener gas licuado 2 en estado líquido y una región superior 4.2 destinada a contener los vapores del gas licuado 2. Además, la instalación 1 comprende un circuito 10 de refrigeración, ilustrado en particular en la figura 2. El circuito 10 de refrigeración está situado en el exterior del depósito, es decir, que el gas licuado es refrigerado (únicamente) en el exterior del depósito. Es decir que el gas licuado se toma del depósito, se refrigera fuera del depósito y luego se reinyecta refrigerado al depósito. El dispositivo 10 de refrigeración está conectado al fluido dentro del depósito 4 a través de un conducto de toma que está sumergido en el depósito. El depósito 4 está equipado con una bomba 22 que permite llevar el gas licuado en estado líquido al circuito de refrigeración para refrigerarlo y con al menos un elemento 20 de inyección que permite reinyectar el gas licuado refrigerado en el depósito 4. El elemento de inyección comprende un conducto de retorno que conecta el dispositivo de refrigeración (exterior al depósito) con el interior del depósito 4 y comprende el elemento 20 de inyección. Ventajosamente, el elemento 20 de inyección puede comprender varias toberas.
Además y tal y como se ilustra en la figura 1, la instalación 1 comprende una tubería 31 de conexión configurada para conducir gas licuado desde al menos un contenedor 100 remoto, distinto e independiente de la instalación 1 hacia el depósito de la instalación.
En la figura 3, la instalación 1 comprende un conducto 30 de inyección que conecta de forma fluida el circuito de refrigeración y el elemento 20 de inyección, y al menos un conducto 32 de derivación conectado al conducto 30 de inyección y destinado a transferir parte del gas licuado 2 refrigerado hacia un contenedor (no mostrado) remoto, distinto e independiente de la instalación 1.
Por ejemplo, otro depósito 4 se muestra con líneas discontinuas en la figura 3. Este depósito 4 de la misma instalación o de otra instalación puede ser alimentado con gas licuado a través del conducto 32 de derivación y un elemento 20 de inyección respectivo si es necesario.
El conducto 32 de derivación y el conducto 31 de conexión están instalados en la misma instalación.
Como se ilustra en la figura 2 y cualquiera que sea la configuración de la instalación 1, el circuito 10 de refrigeración está cerrado y autónomo y está configurado para ser alimentado con gas licuado 2 en estado líquido procedente del depósito 4. El circuito 10 de refrigeración comprende al menos un compresor 12 configurado para comprimir un gas de ciclo 3, al menos un motor 14, al menos una turbina 18, y al menos un primer intercambiador 16 de calor configurado para realizar un intercambio de calor entre el gas licuado 2 y el gas de ciclo.
Como se puede ver en la figura 2, el motor 14 está conectado mecánicamente por una parte al compresor 12 para accionar el compresor 12 y por otra parte a la turbina 18 para que la turbina 18 accione el motor 14.
El circuito 10 de refrigeración comprende además un segundo intercambiador 24 de calor configurado para efectuar un intercambio de calor entre el gas de ciclo 3 comprimido y el gas de ciclo 3 expandido, como se ilustra en la figura 2.
El circuito 10 de refrigeración comprende además un tercer intercambiador 26 de calor configurado para efectuar un intercambio de calor entre el gas de ciclo 3 comprimido y agua o aire o cualquier otro fluido de refrigeración procedente de una fuente externa.
En el caso de que uno o más depósitos 4 contengan gas natural licuado en un vehículo, en particular un barco, el gas natural que se vaporiza puede utilizarse como combustible para un motor del vehículo y el exceso de gas se quema en una antorcha por ejemplo.
La figura 4A ilustra la distribución del consumo (eje de ordenadas y en toneladas por día) del gas natural vaporizado en un barco en función del tiempo (eje de abscisas x) hacia el motor (C: parte con sombreado horizontal), hacia la antorcha (A: parte con sombreado inclinado) y hacia el sistema de nueva licuefacción (B: parte sin sombreado) para una instalación conocida.
La figura 4B ilustra la distribución del consumo en toneladas por día (eje y) del gas natural vaporizado en un barco en función del tiempo (eje x) hacia el motor (C), hacia la antorcha (A) y hacia el sistema de nueva licuefacción (B) para la instalación según la invención.
Se puede observar que según la instalación conocida (figura 4A), al final del trayecto persisten pérdidas de gas vaporizado pues los motores y la instalación no están dimensionados para recuperar este gas. Mientras que en la figura 4B, gracias a la instalación según la invención, ya no hay ningún pico al final del trayecto, las pérdidas son mínimas gracias en particular al sistema de nueva refrigeración de los depósitos.

Claims (15)

REIVINDICACIONES
1. instalación (1) para almacenar y refrigerar un gas licuado, por ejemplo un gas natural licuado, comprendiendo la instalación: - al menos un depósito (4) configurado para contener gas licuado (2), comprendiendo dicho depósito (4) al menos una región inferior (4.1) destinada a contener el gas licuado (2) en estado líquido, y al menos una región superior (4.2) destinada a contener los vapores del gas licuado (2), - al menos un circuito (10) de refrigeración cerrado situado en el exterior del depósito (4) y configurado para ser alimentado con gas licuado (2) en estado líquido procedente del depósito (4), comprendiendo el circuito (10) de refrigeración al menos un primer intercambiador (16) de calor configurado para efectuar una intercambio de calor en el exterior del depósito entre el gas licuado (2) en estado líquido procedente del depósito (4) y un gas de ciclo (3), por ejemplo nitrógeno, para refrigerar el gas licuado (2) procedente del depósito (4) cuando la instalación está en servicio, y - al menos un elemento (20) de inyección conectado de forma fluida al circuito (10) de refrigeración a través de un conducto (30) de inyección, estando configurado el elemento (20) de inyección para reinyectar el gas licuado (2) refrigerado en el depósito, - al menos una tubería (31) de conexión configurada para recuperar un gas (2) a refrigerar de al menos un contenedor (100) remoto, distinto e independiente de la instalación, estando dicha tubería (31) de conexión conectada de forma fluida al depósito (4) de la instalación, estando caracterizada la instalación (1) por que el circuito (10) de refrigeración comprende al menos un compresor (12) configurado para comprimir un gas de ciclo (3), al menos un motor (14), y al menos una turbina (18), estando el motor (14) conectado mecánicamente, por una parte, al compresor (12) para accionar el compresor (12) y, por otra parte, a la turbina (18) para que la turbina (18) accione el motor (14), y por que la instalación comprende al menos un conducto (32) de derivación conectado al conducto (30) de inyección, comprendiendo dicho conducto de derivación una válvula, en particular una válvula de aislamiento, y estando configurada para transferir una parte del gas licuado (2) refrigerado hacia un contenedor remoto, distinto e independiente de la instalación.
2. Instalación según la reivindicación 1, en la que la salida de la turbina (18) está directamente conectada de forma fluida a la entrada del primer intercambiador (16) de calor.
3. Instalación según una cualquiera de las reivindicaciones 1 y 2, en la que la salida del compresor (12) está conectada de forma fluida indirectamente al primer intercambiador (16) de calor.
4. Instalación según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en la que el circuito (10) de refrigeración comprende además un segundo intercambiador (24) de calor configurado para efectuar un intercambio de calor entre el gas de ciclo (3) comprimido procedente del compresor (12) y el gas de ciclo (3) expandido procedente de la turbina (18).
5. Instalación según la reivindicación 4, en la que la entrada del compresor (12) está conectada de forma fluida a la salida de la turbina (18) sin ningún elemento intermedio que no sea el primer intercambiador (16) de calor y el segundo intercambiador (24) de calor.
6. Instalación según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en la que el circuito (10) de refrigeración comprende al menos un primer elemento de conexión que conecta mecánicamente el motor (14) al compresor (12), y al menos un segundo elemento de conexión que conecta mecánicamente el motor (14) a la turbina (18).
7. Instalación según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en la que el circuito (10) de refrigeración comprende un tercer intercambiador (26) de calor configurado para realizar un intercambio de calor entre el gas de ciclo (3) y un fluido a temperatura ambiente, por ejemplo agua o un fluido refrigerante
8. Instalación según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en la que el elemento (20) de inyección está dispuesto en la región superior (4.2) del depósito (4).
9. Instalación según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que el circuito de refrigeración está configurado para refrigerar gas licuado procedente del depósito a una temperatura comprendida entre 35 K y 150 K, por ejemplo igual a 110 K u 80 K.
10. Instalación según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que el depósito (4) contiene un gas licuado seleccionado del grupo formado por un gas natural licuado, u otro gas rico en metano como el bio-metano, el nitrógeno, el oxígeno, el argón y mezclas de los mismos.
11. Instalación según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que el circuito (10) de refrigeración contiene un fluido de refrigeración seleccionado del grupo que comprende nitrógeno, argón, neón, helio y mezclas de los mismos.
12. Procedimiento de utilización de una instalación según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, para un gas licuado, comprendiendo el procedimiento al menos las siguientes etapas:
- recibir al menos parcialmente gas licuado procedente de un contenedor separado e independiente de la instalación (1) a través de la tubería (31) de conexión que conecta de forma fluida el al menos un depósito (4) al contenedor (100) remoto, distinto e independiente de la instalación,
- alimentar el circuito (10) de refrigeración con gas licuado (2) procedente del depósito (4),
- refrigerar el gas licuado (2) procedente del depósito (4) por medio del circuito (10) de refrigeración, e - inyectar el gas licuado (2) refrigerado en el depósito (4) por medio del elemento (20) de inyección.
13. Procedimiento según la reivindicación 12, que comprende una etapa de transferencia realizada después de la inyección del gas licuado refrigerado, consistiendo la etapa de transferencia en transferir al menos una parte del gas licuado refrigerado hacia al menos el contenedor remoto, distinto e independiente de la instalación, o hacia otro contenedor remoto, distinto e independiente de la instalación, mediante el conducto de inyección y el conducto de derivación de la instalación.
14. Procedimiento según la reivindicación 13, que comprende una etapa adicional de nueva refrigeración del al menos un depósito de la instalación o de uno o más contenedores vacíos de al menos otra instalación, consistiendo la etapa de nueva refrigeración en:
- transferir gas licuado refrigerado que queda en al menos un depósito de la instalación hacia uno o más contenedores vacíos de al menos otra instalación, o
- en transferir el gas licuado refrigerado que queda en al menos un contenedor de al menos otra instalación hacia el al menos un depósito vacío de la instalación, o
- cuando la instalación comprende al menos dos depósitos, uno vacío y el otro no vacío, en transferir gas licuado refrigerado que queda en el depósito no vacío al depósito vacío.
15. Vehículo de transporte, por ejemplo un buque de transporte, para transportar un gas licuado, por ejemplo un gas natural licuado, estando caracterizado el vehículo de transporte por que comprende una instalación según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11.
ES17748836T 2016-09-06 2017-07-19 Instalación, procedimiento para almacenar y volver a licuar un gas licuado y vehículo de transporte asociado Active ES2935644T3 (es)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1658258A FR3055692B1 (fr) 2016-09-06 2016-09-06 Installation, procede pour stocker et reliquefier un gaz liquefie et vehicule de transport associe
PCT/FR2017/051964 WO2018046809A1 (fr) 2016-09-06 2017-07-19 Installation, procédé pour stocker et reliquéfier un gaz liquéfié et véhicule de transport associé

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2935644T3 true ES2935644T3 (es) 2023-03-08

Family

ID=57583217

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES17748836T Active ES2935644T3 (es) 2016-09-06 2017-07-19 Instalación, procedimiento para almacenar y volver a licuar un gas licuado y vehículo de transporte asociado

Country Status (11)

Country Link
US (1) US11549646B2 (es)
EP (1) EP3510317B1 (es)
JP (1) JP7110179B2 (es)
KR (1) KR102370344B1 (es)
CN (1) CN109906337B (es)
AU (1) AU2017324488B2 (es)
CA (1) CA3035849C (es)
DK (1) DK3510317T3 (es)
ES (1) ES2935644T3 (es)
FR (1) FR3055692B1 (es)
WO (1) WO2018046809A1 (es)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3066248B1 (fr) * 2017-05-12 2020-12-11 Gaztransport Et Technigaz Procede et systeme de traitement de gaz d'une installation de stockage de gaz pour un navire de transport de gaz
FR3099816B1 (fr) * 2019-08-05 2022-10-21 Air Liquide Procédé, dispositif et installation de réfrigération et/ou de liquéfaction
FR3106874B1 (fr) * 2020-02-05 2022-07-01 Air Liquide Procédé de livraison de gaz liquéfié
FR3109433B1 (fr) * 2020-04-17 2022-12-02 Air Liquide Installation de stockage de gaz liquéfié.
US20210396353A1 (en) * 2020-06-17 2021-12-23 China Energy Investment Corporation Limited System for managing pressure in underground cryogenic liquid storage tank and method for the same
KR102538598B1 (ko) * 2021-10-29 2023-05-31 대우조선해양 주식회사 선박용 재액화 시스템의 누수 감지 시스템
KR102632395B1 (ko) * 2021-10-29 2024-02-01 한화오션 주식회사 선박용 재액화 시스템의 미세누수 감지 시스템
FR3129652B1 (fr) * 2021-11-30 2024-07-05 Gaztransport Et Technigaz Ouvrage de stockage d’un gaz à l’état liquide comprenant une cuve et un dispositif d’aspiration d’une couche d’isolation de ladite cuve
FR3132343B1 (fr) * 2022-01-28 2024-07-05 Air Liquide Installation et procédé de stockage de gaz liquéfié.
JP7825499B2 (ja) * 2022-04-20 2026-03-06 三菱重工業株式会社 冷凍コンテナ
EP4417861A1 (en) * 2023-02-15 2024-08-21 Horisont Energi AS System and method for refrigeration of contents of an lco2 intermediate storage tank at a co2 receiving terminal
FR3150262B1 (fr) * 2023-06-20 2025-05-09 Air Liquide Installation et procédé de fourniture d’hydrogène liquéfié

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3302416A (en) * 1965-04-16 1967-02-07 Conch Int Methane Ltd Means for maintaining the substitutability of lng
US6557593B2 (en) * 1993-04-28 2003-05-06 Advanced Technology Materials, Inc. Refillable ampule and method re same
NO322620B1 (no) * 2003-10-28 2006-11-06 Moss Maritime As Anordning til lagring og transport av flytendegjort naturgass
US7526926B2 (en) * 2003-11-06 2009-05-05 Exxonmobil Upstream Research Company Method for efficient nonsynchronous LNG production
EP1860393B1 (en) * 2006-05-23 2009-02-18 Cryostar SAS Method and apparatus for the reliquefaction of a vapour
US8028724B2 (en) 2007-02-12 2011-10-04 Daewoo Shipbuilding & Marine Engineering Co., Ltd. LNG tank and unloading of LNG from the tank
KR100804968B1 (ko) 2007-03-20 2008-02-20 대우조선해양 주식회사 Ｌｎｇ 운반선의 차압식 연료가스 유량 계측 장치 및 방법
FR2924205B1 (fr) * 2007-11-23 2013-08-16 Air Liquide Dispositif et procede de refrigeration cryogenique
JP5148319B2 (ja) * 2008-02-27 2013-02-20 三菱重工業株式会社 液化ガス再液化装置、これを備えた液化ガス貯蔵設備および液化ガス運搬船、並びに液化ガス再液化方法
JP2013087911A (ja) * 2011-10-20 2013-05-13 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 貯蔵槽の圧力上昇抑制装置、これを備えた圧力上昇抑制システム、この抑制方法、これを備えた液化ガス運搬船およびこれを備えた液化ガス貯蔵設備
FR3004513B1 (fr) 2013-04-11 2015-04-03 Gaztransp Et Technigaz Procede et systeme de traitement et d'acheminement de gaz naturel vers un equipement de production d'energie pour la propulsion d'un navire
GB201316227D0 (en) * 2013-09-12 2013-10-30 Cryostar Sas High pressure gas supply system
DE102013018333A1 (de) * 2013-10-31 2015-04-30 Linde Aktiengesellschaft Boil-off-Gas-Management
KR101537277B1 (ko) 2014-01-03 2015-07-20 대우조선해양 주식회사 연료가스 공급 시스템
EP2899116A3 (de) * 2014-01-22 2015-11-25 Meyer Werft GmbH & Co. KG Verfahren und Tankvorrichtung zur Rückverflüssigung und Kühlung von Flüssigerdgas in Tanksystemen
FR3028305A1 (fr) * 2014-11-10 2016-05-13 Gaztransport Et Technigaz Dispositif et procede de refroidissement d'un gaz liquefie

Also Published As

Publication number Publication date
KR20190044108A (ko) 2019-04-29
EP3510317B1 (fr) 2022-11-16
DK3510317T3 (da) 2023-02-06
FR3055692B1 (fr) 2018-08-24
CA3035849A1 (en) 2018-03-15
WO2018046809A1 (fr) 2018-03-15
FR3055692A1 (fr) 2018-03-09
CA3035849C (en) 2022-08-09
CN109906337B (zh) 2021-08-17
JP7110179B2 (ja) 2022-08-01
AU2017324488A1 (en) 2019-04-18
KR102370344B1 (ko) 2022-03-03
US11549646B2 (en) 2023-01-10
AU2017324488B2 (en) 2023-01-12
CN109906337A (zh) 2019-06-18
JP2019526763A (ja) 2019-09-19
US20190257475A1 (en) 2019-08-22
EP3510317A1 (fr) 2019-07-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102370344B1 (ko) 액화 가스를 저장 및 액화하기 위한 설비, 방법 및 관련된 수송 차량
JP7836359B2 (ja) ガス処理システム及びこれを含む船舶
ES2984428T3 (es) Proceso e instalación de almacenamiento y distribución de hidrógeno licuado
ES3038907T3 (en) Cryogenic heat pump and use thereof in the treatment of liquefied gas
JP6262268B2 (ja) 内燃機関用の燃料ガス供給システム
US8739569B2 (en) Liquefied gas reliquefier, liquefied-gas storage facility and liquefied-gas transport ship including the same, and liquefied-gas reliquefaction method
ES2269310T3 (es) Aparato para volver a licuar vapor comprimido.
AU2011252271B2 (en) Method and apparatus for the storage, transfer and/or transportation of low-temperature liquefied combustible gas
CN110945277B (zh) 用于将液化气体储存在容器中并将蒸发气体从容器中抽出的方法和设备
ES2746978T3 (es) Método y aparato de suministro de gas natural
ES2829266T3 (es) Sistema para tratar un gas producido por la evaporación de un líquido criogénico y para alimentar un motor de gas con gas presurizado
NO333065B1 (no) Anordning og fremgangsmate for a holde tanker for lagring eller transport av en flytende gass kalde
CN104136868A (zh) 在存储容器中存储低温流体的方法
KR20150042405A (ko) 재액화 장치를 구비한 이중 압력 연료가스 공급 시스템
ES2991548T3 (es) Procedimiento para llenar un tanque de refrigerante móvil con un refrigerante criogénico
JP2000130696A (ja) 不浸透性および等温性タンクに保存する液化ガスの蒸発を防止するための方法、ならびにそれを実行するための装置
JP7714573B2 (ja) 液化ガス貯蔵施設
WO2022058543A1 (en) A system for conditioning of lng
CN113316696A (zh) 用于从液化气体产生气态气体的装置
JP2025501915A (ja) 液化ガスを貯蔵するための設備及び方法
RU135094U1 (ru) Устройство для подготовки жидкого гелия к хранению или транспортировке