DE102010000946A1 - Tankanlage für das Verflüssigen von Boil-Off Gas nebst Verfahren - Google Patents

Tankanlage für das Verflüssigen von Boil-Off Gas nebst Verfahren Download PDF

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Abstract

Es wird eine Tankanlage mit einem Flüssiggas-Tank bereitgestellt, die mit Mitteln für das Zuführen von Boil-Off Gas aus dem Tank heraus in einen ersten Wärmetauscher und in einen zweiten Wärmetauscher hinein versehen ist. Der zweite Wärmetauscher ist so eingerichtet, dass dieser auf tiefere Temperaturen im Vergleich zum ersten Wärmetauscher zu kühlen vermag. Es ist weiter eine Pumpe für das Pumpen von im zweiten Wärmetauscher verflüssigten Boil-Off Gas in den Tank hinein vorhanden. Um mit Hilfe dieser Tankanlage Boil-Off Gas, welches durch Erwärmen von Flüssiggasen wie LPG oder VCM in einem Tank entstanden ist, wieder zu verflüssigen, wird in der Regel nur der erste Wärmetauscher benötigt, der grundsätzlich mit Hilfe von Kühlwasser mit relativ geringem Aufwand zu kühlen vermag. Erst bei Überschreiten einer vorgegebenen Kühlwassertemperatur wird das Boil-Off Gas im zweiten Wärmetauscher verflüssigt und zwar auf so tiefe Temperaturen, dass das verflüssigte Boil-Off Gas nur mit Hilfe einer Pumpe in den Tank zurück gebracht werden kann. In einer solchen Anlage können nicht nur Butadien oder VCM sondern auch Ethylen oder Ethan in flüssiger Form gelagert werden.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Tankanlage mit einem Flüssiggas-Tank, mit Mitteln für das Zuführen von Boil-Off Gas aus dem Tank heraus in einen ersten Kondensator und in einen zweiten Kondensator hinein, wobei der zweite Kondensator so eingerichtet ist, dass dieser auf tiefere Temperaturen im Vergleich zum ersten Wärmetauscher zu kühlen vermag. Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren für das Verflüssigen und Rückführen von Boil-Off Gas in den Tank der Tankanlage hinein.
  • Ein Flüssiggas-Tank im Sinn der vorliegenden Erfindung meint einen Tank, der dazu bestimmt und geeignet ist, Flüssiggas in diesem Tank zu lagern. Ein solcher Tank ist im Vergleich zu konventionellen Tanks in besonderer Weise thermisch isoliert, um das Entstehen von Boil-Off Gas im Tank zu minimieren. Grundsätzlich ist ein solcher Tank druckfest ausgeführt und vermag einem Druck von einigen bar, so zum Beispiel von wenigstens 2 bar zu widerstehen.
  • Ein Boil-Off Gas ist ein Gas, welches im Tank aufgrund einer Erwärmung des im Tank gelagerten Flüssiggases entsteht.
  • Mittel zur Zuführung im Sinn der vorliegenden Erfindung sind so beschaffen, dass Boil-Off Gas aus dem Tank heraus in die Wärmetauscher geleitet werden kann. Die Mittel zur Zuführung umfassen wenigstens ein oder mehrere Rohrleitungen, die vom Tank in die Wärmetauscher hinein führen. Genügt es nicht, Boil-Off Gas mittels eines Überdrucks, der sich im Tank aufbaut, in die Wärmetauscher hinein zu leiten, so umfassen die Mittel zur Zuführung wenigstens einen Kompressor, der Boil-Off Gas aus dem Tank heraus zu saugen vermag.
  • Ein Kondensator im Sinn der vorliegenden Erfindung ist eine Einrichtung, in der eingeleitetes Boil-Off Gas zu kondensieren vermag und so verflüssigt werden kann. Im Kondensator wird das eingeleitete Gas zu diesem Zweck hinreichend gekühlt. Als Kondensator wird daher regelmäßig ein Wärmetauscher eingesetzt, der mit Hilfe von Kühlwasser oder einem anderen Kältemittel dem eingeleiteten Boil-Off Gas Wärme entzieht.
  • Aus der Druckschrift JP 5296399 A geht eine Vorrichtung und ein Verfahren für das Verflüssigen von Boil-Off Gas hervor, bei dem in einem Flüssiggas-Tank, der LPG enthält, entstehendes Boil-Off Gas zunächst mit einem Kompressor verdichtet und anschließend in einem ersten und zweiten Wärmetauscher gekühlt wird. Die Wärmetauscher vermögen auf unterschiedliche Temperaturen zu kühlen.
  • Der Schiffstransport von petrochemischen Gasen wie z. B. Ethylen, Propylen, Butadien, Propan und Vinylchlorid (VCM) erfolgt normalerweise mittels Gastankern, die über eine Anlage zur Kühlung der Ladung durch Gasverflüssigung verfügen. Es gibt Kühlanlagen, die als offener Kältekreislauf mit Ladungsgas als Kältemittel arbeiten (direkte Verflüssigung). Dabei werden die Gase mit einer Siedetemperatur von über ca. –50°C (bei atmosphärischem Druck) normalerweise gegen Kühlwasser kondensiert (1-stufiger Prozess). Tiefer siedende Gase wie z. B. Ethylen oder Ethan werden bei wesentlich tieferen Temperaturen kondensiert (ca. –40°C) und erfordern daher einen separaten geschlossenen Kältekreislauf mit einem geeigneten Kältemittel (Kaskadenprozess).
  • Im Verlauf des Kälteprozesses wird das zu verflüssigende Gas von einem Kompressor auf Kondensationsdruck verdichtet und im Kondensator kondensiert. Bei der Verdichtung erwärmt sich das Gas auf Temperaturen von bis zu 150°C.
  • Bei Gasen wie z. B. Butadien oder VCM ist die maximal zulässige Betriebstemperatur auf 60°C bzw. 90°C begrenzt, um Polymerisation von Boil-Off Gas zu verhindern. Zu hohe Betriebstemperaturen können bei hohen Umgebungstemperaturen, hohen Kühlwassertemperaturen oder Verunreinigungen des Boil-Off Gases durch „unkondensierbare” Gase wie z. B. Stickstoff auftreten. Ist ein Flüssiggas wie LPG mit Stickstoff verunreinigt, so steigen Kondensationsdruck und Betriebstemperatur.
  • Eine Verunreinigung von Flüssiggas mit Stickstoff ist bei einem Ladungswechsel praktisch unvermeidbar. Insbesondere bei längerem oder häufigen Transport von Gasen wie Butadien oder VCM droht eine zunehmende Beeinträchtigung einer Tankanlage aufgrund von Polymerisation. Zwar können solche Probleme vermieden werden, indem Boil-Off Gas im Fall des Transports von Flüssiggasen wie LPG zwar standardmäßig mit Hilfe von Kühlwasser in einem ersten Wärmetauscher verflüssigt werden und bei zu hohen Kühlwassertemperaturen mit Hilfe eines zweiten Wärmetauschers gekühlt werden, der mit einem anderen, geeigneten Kältemittel betrieben wird. Das Vorsehen eines zweiten Wärmetauschers, also eines zweiten Kondensators, der lediglich ersatzweise in Ausnahmesituationen für ein Verflüssigen eingesetzt wird, stellt einen relativ hohen technischen Aufwand dar.
  • Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Tankanlage für ein Tankschiff zu schaffen und so zu betreiben, dass eine Störung des Betriebs aufgrund von Polymerisation zuverlässig vermieden werden kann.
  • Zur Lösung der Aufgabe wird eine Tankanlage mit einem Flüssiggas-Tank und Mitteln zur Wiederverflüssigung von Boil-Off Gas bereitgestellt. Die Tankanlage umfasst Mitteln für das Zuführen von Boil-Off Gas aus dem Tank heraus in einen ersten Wärmetauscher und in einen zweiten Wärmetauscher hinein. Der zweite Wärmetauscher ist so eingerichtet, dass dieser auf tiefere Temperaturen im Vergleich zum ersten Wärmetauscher zu kühlen vermag. Es ist weiter eine Pumpe für das Pumpen von im zweiten Wärmetauscher verflüssigten Boil-Off Gas in den Tank hinein vorhanden.
  • Um mit Hilfe dieser Tankanlage Boil-Off Gas, welches durch Erwärmen von Flüssiggasen wie LPG oder flüssiges VCM in einem Tank entstanden ist, wieder zu verflüssigen, wird in der Regel nur der erste Wärmetauscher benötigt, der grundsätzlich mit Hilfe von Kühlwasser mit relativ geringem Aufwand hinreichend zu kühlen vermag. Beispielsweise mit Hilfe eines Kompressors wird Boil-off Gas aus dem Tank heraus abgesaugt, verdichtet und dem ersten Wärmetauscher zugeführt. Das in diesem ersten Wärmetauscher eingesetzte Kühlwasser ist zweckmäßiger Weise Meerwasser. In der Regel kann so das in der Regel zuvor verdichtete Boil-Off Gas geeignet tief gekühlt werden, um dieses zu verflüssigen. Nach dem Verflüssigen ist der Druck des verflüssigten Boil-Off Gases grundsätzlich höher als der im Tank herrschende Druck. Das verflüssigte Boil-Off Gas kann dann in den Tank zurück geleitet werden, ohne dafür eine Pumpe einsetzen zu müssen. Zweckmäßiger Weise steht hierfür eine Leitung bereit, die an der anspruchsgemäßen Pumpe vorbei das verflüssigte Boil-Off Gas in den Tank einzuleiten vermag. Diese Leitung ist vorzugsweise mit einem Ventil versehen, um die Einleitung von verflüssigtem Boil-Off Gas in den Tank hinein steuern zu können.
  • Überschreitet die Kühlwassertemperatur jedoch einen für den ordnungsgemäßen Betrieb vorgegebenen Grenzwert, weil beispielsweise zur Verfügung stehendes Meerwasser entsprechend warm ist, so wird mit Hilfe des zweiten Wärmetauschers das Boil-Off Gas verflüssigt. Der zweite Wärmetauscher ist so ausgelegt und eingerichtet, dass dieser auf tiefere Temperaturen im Vergleich zum ersten Wärmetauscher das Boil-Off Gas zu kühlen vermag. Der zweite Wärmetauscher wird daher in der Regel mit einem Kältemittel betrieben, welches auf geeignet tiefe Temperaturen gekühlt worden ist, ehe dieses in den zweiten Wärmetauscher eingeleitet wird.
  • Der zweite Wärmetauscher könnte zwar nun so beschaffen sein, dass dieser das Boil-Off Gas auf solche Temperaturen zu kühlen vermag, dass das verflüssigte Boil-Off Gas wiederum aufgrund eines hinreichend hohen Drucks direkt in den Tank eingeleitet werden kann, ohne dafür eine zusätzliche Pumpe dafür bereitstellen zu müssen. Dies würde zunächst einmal eine Einsparung darstellen, da die Bereitstellung einer Pumpe einen entsprechenden zusätzlichen technischen Aufwand darstellt. Erfindungsgemäß wird trotz dieses auf den ersten Blick überflüssigen zusätzlichen Aufwands eine Pumpe vorgesehen, mit der im zweiten Wärmetauscher verflüssigtes Boil-Off Gas in den Tank hinein gepumpt werden kann. Dies ermöglicht es, den zweiten Wärmetauscher so auszulegen und einzurichten, dass dieser auf sehr viel tiefere Temperaturen zu kühlen vermag, als dies für das Verflüssigen von leicht zu verflüssigenden Gasen erforderlich ist. Wird also ein leicht verflüssigbares Gas wie zum Beispiel Propan, Butadien oder VCM nicht mit Hilfe von Kühlwasser im ersten Wärmetauscher verflüssigt, sondern abweichend von diesem angestrebten Regelfall im zweiten Wärmetauscher, so wird das Boil-Off Gas auf sehr viel tiefere Temperaturen abgekühlt, als dies für die Verflüssigung erforderlich wäre. Solche sehr viel tieferen Temperaturen sind erreicht, wenn anschließend der Flüssigkeitsdruck des im zweiten Wärmetauscher verflüssigten Gases niedriger ist als der im Tank herrschende Druck, so dass eine Pumpe eingesetzt werden muss, um das im zweiten Wärmetauscher verflüssigte Boil-Off Gas in den Tank zurück zu leiten.
  • Insbesondere ist der zweite Wärmetauscher so beschaffen, dass dieser innerhalb der Tankanlage auch Gase wie Ethylen oder Ethan zu verflüssigen vermag. Der zweite Wärmetauscher kann dann nicht lediglich ersatzweise für das Verflüssigen von leicht zu verflüssigen Gasen wie Propan, Butadien oder VCM eingesetzt werden, sondern auch für das Verflüssigen von Gasen wie Ethylen oder Ethan, so dass so ein zusätzlicher Nutzen ermöglicht wird. Ist der zweite Wärmetauscher so ausgelegt, dass dieser Gase wie Ethylen oder Ethan zu verflüssigen vermag, so kühlt ein solcher Wärmetauscher Boil-Off Gas grundsätzlich out Temperaturen in der Größenordnung von –40°C. Wird Boil-Off Gas, welches von im Tank gelagerten LPG oder VCM stammt, auf eine derart tiefe Temperatur gekühlt, so sinkt der Flüssigkeitsdruck auf einen Druck, der grundsätzlich geringer ist als der im Tank herrschende Druck. Um Kondensationsdrücke unterhalb des Atmosphärendrucks zu vermeiden, wird der Prozess auf geeignete Weise geregelt.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass der mit der Pumpe verbundene zusätzliche technische Aufwand zu großen Einsparungen zu führen vermag, da dann der zweite Wärmetauscher so eingerichtet und ausgestaltet sein kann, dass mit diesem auch Gase wie Ethylen oder Ethan verflüssigt werden können. In einer derart eingerichteten Tankanlage können dann sowohl Gase wie Propan, Butadien oder VCM jederzeit, also auch unter ungünstigen äußeren Temperaturbedingungen, verflüssigt werden als auch Gase wie Ethylen oder Ethan. Gerade bei Tankschiffen, mit denen die verschiedensten Flüssiggase transportiert werden sollen, führt dies insgesamt zu einer deutlichen verbesserten Ausnutzung der Tankanlage bei einer gleichzeitig deutlich reduzierten Gefahr der Verunreinigung und Verstopfung aufgrund von Polymerisation. Das Vorsehen einer zusätzlichen Pumpe stellt nämlich einen relativ geringen Aufwand im Vergleich zu dem Aufwand dar, der betrieben werden müsste, um einen zweiten Wärmetauscher bereitzustellen, der flexibel auf sehr unterschiedliche Temperaturen zu kühlen vermag. Wäre ein zweiter Wärmetauscher jedoch so ausgelegt, dass dieser lediglich ersatzweise mittels eines Kältemittels anstelle von Kühlwasser Gase wie Propan, Butadien oder VCM, nicht aber Ethan oder Ethylen zu verflüssigen vermag, so könnte zwar die anspruchsgemäße Pumpe eingespart werden. Mit einem so ausgerüsteten Tankschiff könnten dann aber ausschließlich leicht verflüssigbare Gase transportiert werden, was die Nutzbarkeit des Schiffes erheblich einschränken würde.
  • Die vorliegende Erfindung ermöglicht es vor allem auch, Tankschiffe erfindungsgemäß nachzurüsten, die bereits für den Transport von Gasen wie Ethylen oder Ethan eingerichtet sind und die daher bereits über zwei anspruchsgemäße Wärmetauscher verfügen, um Gase wie Ethylen oder Ethan beispielsweise zunächst im ersten Wärmetauscher mit Hilfe von Kühlwasser vorzukühlen und die ggf. so vorgekühlten Gase im zweiten Wärmetauscher zu verflüssigen. Bei solchen Tankschiffen wird keine Pumpe benötigt oder vorgesehen, um verflüssigtes Ethylen oder verflüssigtes Ethan vom zweiten Wärmetauscher in den Tank zurückzuleiten, da grundsätzlich der Druck des zunächst verdichteten und anschließend verflüssigten Boil-Off Gases höher ist als der im Tank herrschende Druck.
  • Weitere Vorteile und Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus der nachfolgenden Beschreibung.
  • 1 skizziert den Aufbau einer erfindungsgemäßen Tankanlage für die Verflüssigung von Boil-Off Gas, welches sich im dargestellten, thermisch isolierten, druckfesten Flüssiggas-Tank 1 bildet. Der Tank 1 vermag einem Druck von wenigstens 1,2 bar a zu widerstehen. Boil-Off-Gas wird über die Leitung 2 aus dem Tank heraus geleitet, die zu einem Tropfenabscheider 3 führt. Im Tropfenabscheider 3 wird das Boil-Off-Gas von Flüssigkeit getrennt, falls das Boil-Off-Gas Flüssigkeitsreste aufweisen sollte. Nachfolgende Apparate der Einrichtung und zwar insbesondere Kompressoren werden so vor Flüssigkeitsresten und damit vor Beschädigungen geschützt. Aus dem Tropfenabscheider 3 führt eine Leitung 4 heraus. Mit Hilfe von Ventilen 5, 6 und 7 wird der weitere Gasfluss innerhalb der Vorrichtung ein erstes Mal gesteuert. Ist das Ventil 5 verschlossen und sind die beiden Ventile 6 und 7 geöffnet, so fließt das Boil-Off-Gas vom Tropfenabscheider 3 zum Kompressor 8, wird hier verdichtet und damit auch unvermeidlich so zum Beispiel auf 150°C erhitzt. Über eine Leitung wird das verdichtete Gas vom Kompressor 8 in eine Mitteldruckflasche 9 hineingeleitet, in der das verdichtete Gas bei Bedarf gekühlt wird, um eine Beschädigung des nachfolgenden Kompressors 10 aufgrund von zu hohen Gastemperaturen zu vermeiden. Im nachfolgenden Kompressor 10 wird das in der Mitteldruckflasche bei Bedarf gekühlte Boil-Off Gas weiter verdichtet, wenn die nachfolgende Verflüssigung ein stärker verdichtetes Gas erfordert.
  • Ist eine Verdichtung von Boil-Off Gas für eine Verflüssigung nicht erforderlich, so können das Ventil 5 geöffnet und die Ventile 6 und 7 verschlossen werden. Sind die Ventile 11 und 12 geöffnet und das Ventil 13 verschlossen, so fließt das Boil-Off Gas in den ersten Wärmetauscher 14 hinein und wird hier mit Kühlwasser gekühlt. Als Kühlwasser wird in der Regel Meerwasser eingesetzt.
  • Kann das Boil-Off Gas leicht verflüssigt werden und besteht dieses beispielsweise aus leicht verflüssigbaren Kohlenwasserstoff-Verbindungen mit drei oder vier Kohlenstoff-Atomen, so kann die Kühlung im Wärmetauscher 14 mit Hilfe von Kühlwasser bereits genügen, um das Boil-Off Gas wieder zu verflüssigen. In diesem Fall kann das Ventil 15 verschlossen und das Ventil 16 geöffnet werden. Die nun beispielsweise als LPG vorliegende Flüssigkeit wird dann am zweiten Wärmetauscher 17 vorbei geleitet und gelangt in den Kondensatsammler 18 hinein. Alternativ wird die Flüssigkeit durch den abgeschalteten Wärmetauscher 17 hindurch geleitet, so dass die Flüssigkeit nicht weiter gekühlt wird. Der Kondensatsammler 18 ist mit einem Füllstandsmessgerät 24 verbunden, mit dem der Flüssigkeitspegel im Kondensatsammler 18 ermittelt wird. Überschreitet der Füllstand im Kondensatsammler 18 einen vorgegebenen Wert, so öffnet das Regelventil 19 und im Kondensatsammler gesammelte Flüssigkeit fließt durch die Leitung 25 hindurch in den Tank 1 und umgeht dabei die Pumpe 23. Unterschreitet der Flüssigkeitspegel im Kondensatsammler 18 den vorgegebenen Wert, so schließt das Regelventil 19 wieder.
  • Wird durch die Kompressoren 8 und/oder 10 Boil-Off Gas verdichtet, so wird die Verdichtung nun über das Regelventil 19 gesteuert. Befindet sich nämlich aufgrund von hinreichend hoher Verdichtung entsprechend viel Flüssigkeit im Kondensatsammler 18, so wird Flüssigkeit in Richtung Tank 1 abgelassen, was eine weitere Verdichtung des Boil-Off Gases verhindert oder zumindest reduziert. Reicht dagegen die Verdichtung nicht aus, um Boil-Off Gas zu verflüssigen, so gelangt kein Kondensat in den Kondensatsammler 18 hinein und das Regelventil 19 bleibt verschlossen. Das Gas wird folglich weiter verdichtet und zwar so lange, bis wieder verflüssigt werden kann und folglich Kondensat in den Kondensatsammler fließt.
  • Handelt es sich beim Boil-Off Gas nicht um ein Gas, welches leicht bei relativ hohen Temperaturen verflüssigt werden kann, so wird dieses nach dem Kühlen im ersten Wärmetauscher 14 in den zweiten Wärmetauscher 17 eingeleitet. Hierfür sind oder werden die Ventile 12 und 15 geöffnet. Das Ventil 16 ist oder wird geschlossen. Im zweiten Wärmetauscher 17 wird mit einem Kühlmittel gekühlt, welches eine Kühlung auf typischerweise –40°C ermöglicht. Das beispielsweise aus Ethylen oder Ethan gebildete Boil-Off Gas wird nach der Verflüssigung im zweiten Wärmetauscher 17 in den Kondensatsammler 18 weiter geleitet. Bei Erreichen eines hinreichend hohen Füllstandes im Kondensatsammler 18 wird das Regelventil 19 geöffnet und das verflüssigte Boil-Off Gas in den Tank 1 zurück geleitet.
  • Transportiert ein Tankschiff ein leicht zu verflüssigendes Gas wie Propan, Butadien oder VCM und befindet sich das Tankschiff in warmen Gewässern wie dem Persischen Golf, so ist es problematisch oder sogar unmöglich, Boil-Off Gas im ersten Wärmetauscher 14 mit Hilfe von Seewasser so zu kühlen, dass dieses verflüssigt werden kann. Dies gilt vor allem im Fall von zum Beispiel mit Stickstoff verunreinigtem Gas. In diesem Fall wird das Boil-Off Gas im Anschluss an das Passieren des Tropfenabscheiders 3 alternativ oder ergänzend zum ersten Wärmetauscher 14 in den zweiten Wärmetauscher 17 eingeleitet und auf relativ tiefe Temperaturen von zum Beispiel –40°C gekühlt. Dies kann dazu führen, dass der im Kondensatsammler herrschende Druck unter den Druck sinkt, der im Tank 1 herrscht. In diesem Fall trägt die Steuerung 20 dafür Sorge, dass mit dem Überschreiten des voreingestellten Mindestpegels im Kondensatsammler 18 nicht das Ventil 19 öffnet, sondern statt dessen mit Hilfe der Pumpe 23 die Flüssigkeit aus dem Kondensatsammler 18 in den Tank 1 gepumpt wird.
  • Die Steuerung 20 misst und überwacht insbesondere den im Kondensatsammler herrschenden Druck und steuert in Abhängigkeit vom Druck das Pumpen von verflüssigtem Boil-Off Gas in den Tank 1 hinein. Die Steuerung 20 ist vorzugsweise so beschaffen, dass diese ein Einleiten von verflüssigtem Boil-Off Gas verhindert, wenn der ermittelte Druck unterhalb des Atmosphärendrucks abzusinken droht. Es wird also so gesteuert, dass innerhalb der Tankanlage kein Unterdruck auftreten kann. Es wird dadurch vermieden, dass nachteilhaft Sauerstoff in die Tankanlage eindringen kann.
  • Die Anlage umfasst vorteilhaft Leitungen, mit denen Gas oder verflüssigtes Gas am ersten oder zweiten Kondensator vorbeigeleitet wird, wenn einer der Kondensatoren nicht verwendet werden soll. Es lassen sich so Strömungsdruckverluste reduzieren im Vergleich zu dem Fall, dass Gas oder verflüssigtes Gas alternativ durch einen entsprechend abgeschalteten Kondensator hindurch geleitet wird.
  • Verlässt beispielsweise von LPG resultierendes Boil-Off Gas den Tank mit einer Temperatur von zum Beispiel 10°C und ist die Temperatur des zur Verfügung stehenden Kühlwassers unzulässig hoch und beträgt beispielsweise mehr als 32°C, so wird das Boil-Off Gas vorteilhaft nicht durch die Kompressoren 8 und 10 verdichtet. Statt dessen wird das Boil-Off Gas durch Schließen der Ventile 6 und 7 und Öffnen des Ventils 5 an den Kompressoren 8 und 10 vorbei geleitet. Das Boil-Off Gas wird nun direkt in den zweiten Wärmetauscher 17 eingeleitet, ohne zuvor im ersten Wärmetauscher 14 aufgrund des sehr warmen Kühlwassers nachteilhaft erwärmt zu werden. Dies geschieht beispielsweise durch Schließen der Ventile 11 und 12 und Öffnen des Ventils 13. Alternativ können zwar auch die Ventile 11 und 12 geöffnet sein, so dass dann Boil-Off Gas alternativ oder ergänzend durch den ersten Wärmetauscher 14 hindurch strömt. Dann wird aber kein Wasser durch den Wärmetauscher 14 hindurch geleitet, um ein Erwärmen im Wärmetauscher zu vermeiden.
  • Das Ventil 16 ist dann verschlossen und die Ventile 15 und 26 sind geöffnet. Das Boil-Off Gas fließt nun durch den Wärmetauscher 17 hindurch und wird hier auf relativ tiefe Temperaturen abgekühlt. Das so kondensierte Boil-Off Gas gelangt in den Kondensatsammler hinein und wird mit Hilfe der Pumpe 23 in den Tank 1 hinein gepumpt.
  • Wird der zweite Wärmetauscher 17 nicht für ein Verflüssigen benötigt, so ist es zweckmäßig, zumindest das Ventil 16 zu öffnen, damit im ersten Wärmetauscher 14 verflüssigtes Boil-Off Gas unter Vermeidung von Strömungsdruckverlusten am zweiten Wärmetauscher 17 vorbei in den Kondensatsammler 18 gelangt. Alternativ oder ergänzend können jedoch auch die Ventile 15 und 26 geöffnet sein, wenn dann kein Kältemittel durch diesen zweiten Wärmetauscher 17 hindurch geleitet wird.
  • Die Pumpe 23 ermöglicht es, das Boil-Off Gas nicht in jedem Fall zwingend durch Kompressoren 8, 10 verdichtet werden muss, was aus den zuvor genannten Gründen aufgrund der damit einhergehenden starken Erwärmung nachteilhaft und überflüssig sein kann. Die Erfindung ermöglicht also bei Vorliegen von entsprechenden Randbedingungen besonders vorteilhafte Betriebsweisen.
  • Durch die Erfindung kann vor allem Polymerisation vermieden oder zumindest im Vergleich zum eingangs genannten Stand der Technik deutlich verringert werden, ohne dafür intensiv geschultes Personal einsetzen zu müssen. Andernfalls erforderliche Wartungsarbeiten lassen sich so vermeiden.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 5296399 A [0006]

Claims (16)

  1. Tankanlage mit einem Flüssiggas-Tank (1), mit Mitteln für das Zuführen von Boil-Off Gas aus dem Tank (1) heraus in einen ersten Kondensator, insbesondere in einen ersten Wärmetauscher (14) und in einen zweiten Kondensator, insbesondere in einen zweiten Wärmetauscher (17) hinein, wobei der zweite Kondensator so beschaffen ist, dass dieser das Boil-Off Gas auf tiefere Temperaturen im Vergleich zum ersten Kondensator zu kühlen vermag, gekennzeichnet durch eine Pumpe (23) für das Pumpen von in dem zweiten Kondensator kondensierten Boil-Off Gas in den Tank (1) hinein.
  2. Tankanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Tank (1) ein Flüssiggas gelagert ist, welches aus leicht verflüssigbaren Kohlenwasserstoff-Verbindungen mit drei oder vier Kohlenstoff-Atomen besteht.
  3. Tankanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der zweite Kondensator so beschaffen ist, dass dieser Ethylen oder Ethan verflüssigen kann.
  4. Tankanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit einer Steuerung (20), die das Pumpen von verflüssigtem Boil-Off Gas in den Tank hinein steuert und zwar insbesondere in Abhängigkeit von einem in einem Kondensatsammler (18) herrschenden Druck.
  5. Tankanlage nach dem vorhergehenden Anspruch, bei der die Steuerung (20) so beschaffen ist, dass diese verhindert, dass innerhalb der Tankanlage ein Unterdruck auftreten kann.
  6. Tankanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit ein oder mehreren Leitungen, die Gas oder verflüssigtes Gas am ersten und/oder zweiten Kondensator vorbeizuleiten vermögen.
  7. Tankanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit wenigstens einem Kompressor (8, 10) für das Verdichten von Boil-Off Gas.
  8. Tankanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit einer Leitung (25) für das Einleiten von verflüssigtem Boil-Off Gas in den Tank (1) hinein unter Umgehung der Pumpe (23).
  9. Tankanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit einem Kondensatsammler (18) für das Sammeln von verflüssigtem Boil-Off Gas.
  10. Tankanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit einem Tropfenabscheider (3), der zwischen dem Tank (1) und ein oder mehreren Kompressoren (8, 10) angeordnet ist.
  11. Tankanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit einer Kühleinrichtung (9), die zwischen zwei Kompressoren (8, 10) angeordnet ist.
  12. Tankschiff mit einer Tankanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
  13. Verfahren für das Lagern eines Flüssiggases in einer Tankanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gemäß dem Boil-Off Gas aus dem Tank (1) heraus geleitet wird, in dem das Flüssiggas gelagert wird, das Flüssiggas in den ersten Wärmetauscher (14) eingeleitet wird und in diesem ersten Wärmetauscher (14) mit Hilfe von Kühlwasser verflüssigt wird, wenn die Temperatur des zur Verfügung stehenden Kühlwassers einen vorgegebenen Grenzwert nicht überschreitet, und das so verflüssigte Boil-Off Gas in den Tank (1) zurück geleitet wird, und gemäß dem Boil-Off Gas in einem zweiten Wärmetauscher (17) verflüssigt wird, der mit Hilfe eines zuvor gekühlten Kältemittels betrieben wird, wenn die Temperatur des zur Verfügung stehenden Kühlwassers einen vorgegebenen Grenzwert überschreitet, wobei in dem zweiten Wärmetauscher verflüssigtes Boil-Off Gas in den Tank (1) mit Hilfe einer Pumpe (23) zurück gepumpt wird.
  14. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, bei dem die Tankanlage sowohl für die Lagerung von Ethylen oder Ethan als auch für die Lagerung von Propan, Budatien oder VCM insbesondere auf einem Schiff eingesetzt wird.
  15. Verfahren nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, gemäß dem Boil-Off Gas am ersten Wärmetauscher (14) vorbei durch Öffnen eines Ventils (13) einer an dem ersten Wärmetauscher (14) vorbei führenden Leitung in den zweiten Wärmetauscher (17) eingeleitet wird.
  16. Verfahren nach einem der drei vorhergehenden Ansprüche, gemäß dem Boil-Off Gas verflüssigt wird ohne zuvor durch Kompressoren verdichtet worden zu sein.
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