DE202013101593U1 - Device for gas supply - Google Patents

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Abstract

Vorrichtung (1) zur Gasversorgung von Verbrauchern, mit folgenden Merkmalen: – wenigstens einem LNG-Tank (2) zur Aufnahme von Flüssiggas, – wenigstens einem Boil-Off-Tank (3) zur Aufnahme von aus dem LNG-Tank (2) austretendem Boil-Off-Gas, – einer Zuführeinrichtung (5) zur Zuführung des aus dem wenigstens einem LNG-Tank (2) austretenden Boil-Off-Gases zu dem wenigstens einen Boil-Off-Tank (3), – wenigstens einem CNG-Tank (4) zur Aufnahme von gasförmigem Gas, – einer Umwandlungseinrichtung (15) zur Umwandlung des in dem LNG-Tank (2) enthaltenen Flüssiggases in gasförmiges Gas und zur Zuführung des umgewandelten, gasförmigen Gases zu dem wenigstens einen CNG-Tank (4), – wenigstens einer Entnahmeeinrichtung (11) zur Entnahme von Gas aus dem wenigstens einen CNG-Tank (4) und zur Zuführung desselben zu dem Verbraucher.Device (1) for supplying gas to consumers, having the following features: - at least one LNG tank (2) for receiving liquefied gas, - at least one boil-off tank (3) for receiving LNG tank (2) exiting Boil-off gas, - a feed device (5) for supplying the from the at least one LNG tank (2) exiting boil-off gas to the at least one boil-off tank (3), - at least one CNG tank (4) for receiving gaseous gas, - converting means (15) for converting the liquid gas contained in the LNG tank (2) into gaseous gas, and supplying the converted gaseous gas to the at least one CNG tank (4), - At least one removal device (11) for removing gas from the at least one CNG tank (4) and for supplying the same to the consumer.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Gasversorgung von Verbrauchern.The invention relates to a device for supplying gas to consumers.

Nutzfahrzeuge, wie zum Beispiel große LKW, werden üblicherweise von Dieselmotoren angetrieben. Aufgrund des in jüngster Zeit immer stärker steigenden Preises von Dieselkraftstoff ist jedoch auch bei großen LKW ein Trend hin zu mit Gas betriebenen Verbrennungsmotoren zu erkennen, und zwar sowohl zu Erdgas (CNG bzw. compressed natural gas) als auch zu Flüssiggas (LNG bzw. liquified natural gas). Problematisch ist jedoch, dass die zur Aufnahme von Gas dienenden Gasbehältern meist ein größeres Volumen als Dieseltanks aufweisen und damit mehr Platz am Fahrzeug benötigen, wodurch letztendlich die Reichweite von mit Gas betriebenen Nutzfahrzeugen meist geringer ist als von Nutzfahrzeugen, die mit Dieselkraftstoff betrieben werden.Commercial vehicles, such as large trucks, are usually powered by diesel engines. However, due to the recent increase in the price of diesel fuel, a trend towards gas-fueled internal combustion engines is also evident in large trucks, both natural gas (CNG) and liquefied natural gas (LNG) natural gas). The problem, however, is that the gas containers used for receiving gas usually have a larger volume than diesel tanks and thus require more space on the vehicle, which ultimately the range of gas-powered commercial vehicles is usually lower than commercial vehicles that are powered by diesel fuel.

In der DE 20 2012 103 321 U1 ist unter anderem eine Vorrichtung zur Anordnung von Gasbehältern an einem Anhänger eines Nutzfahrzeugs beschrieben, mit der dieses Problem beseitigt werden soll.In the DE 20 2012 103 321 U1 Among other things, a device for arranging gas containers on a trailer of a commercial vehicle is described, with which this problem is to be eliminated.

Um die schrittweise Markteinführung von Gasantrieben für Nutzfahrzeuge realisieren zu können, besteht eine weitere Aufgabe im sukzessiven Ausbau der Infrastruktur im Sinne einer flächendeckenden Versorgung mit Erdgastankstellen entsprechend der Anforderungen von leichten und schweren Nutzfahrzeugen, insbesondere da die vorhandenen Gastankstellen für PKW ausgelegt sind und von LKW und anderen Nutzfahrzeugen nicht sinnvoll genutzt werden können, da die von Nutzfahrzeugen üblicherweise getankte Kraftstoffmenge die Kapazität solcher Tankstellen teilweise überschreitet.In order to realize the gradual market introduction of gas engines for commercial vehicles, there is a further task in the successive expansion of the infrastructure in terms of a nationwide supply of natural gas filling stations according to the requirements of light and heavy commercial vehicles, especially since the existing gas filling stations are designed for cars and trucks and Other commercial vehicles can not be used meaningfully, since the usually fueled by commercial vehicles amount of fuel exceeds the capacity of such gas stations partially.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zur Gasversorgung von Verbrauchern zu schaffen, mit der eine zuverlässige Versorgung auch von Nutzfahrzeugen möglich ist.It is therefore an object of the present invention to provide a device for gas supply of consumers, with a reliable supply of commercial vehicles is possible.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die in Anspruch 1 genannten Merkmale gelöst.According to the invention, this object is achieved by the features mentioned in claim 1.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung mit dem wenigstens einen LNG-Tank, in dem sich Flüssiggas (LNG bzw. liquified natural gas) befindet, ermöglicht die ausschließliche Versorgung der gesamten Vorrichtung mit dem von der Infrastruktur weitgehend unabhängigen LNG, das durch die Umwandlungseinrichtung in gasförmiges Gas umgewandelt und dem wenigstens einen CNG-Tank zugeführt werden kann. Dadurch ist es nicht erforderlich, die Vorrichtung mit Erdgas (CNG bzw. compressed natural gas) zu beliefern, was eine erhebliche Vereinfachung darstellt und die Nutzung der erfindungsgemäßen Vorrichtung unabhängig von einer regionalen Erdgasversorgung ermöglicht.The device according to the invention with the at least one LNG tank, in which liquefied natural gas (LNG) is located, allows the exclusive supply of the entire device with the largely independent of the infrastructure LNG, which is converted by the converter into gaseous gas and the at least one CNG tank can be supplied. As a result, it is not necessary to supply the device with natural gas (CNG or compressed natural gas), which represents a considerable simplification and allows the use of the device according to the invention, regardless of a regional natural gas supply.

Das Flüssiggas bzw. flüssige Erdgas bzw. LNG wird bei einer Temperatur von ca. –162°C in speziellen Kryogen-Speichereinheiten transportiert. Beim Befüllen des LNG-Tanks sowie der Lagerung und der Entnahme des Flüssiggases entsteht eine Erwärmung der obersten Schicht desselben. Zur Vermeidung einer Druckerhöhung und einer weiteren Erwärmung muss dieses Gas, das sogenannte Boil-Off-Gas (BOG), aus dem LNG-Tank abgelassen werden. Bislang wurde dieses Boil-Off-Gas entweder verbrannt, verflüssigt oder teilweise verdichtet.The liquid gas or liquid natural gas or LNG is transported at a temperature of about -162 ° C in special cryogenic storage units. When filling the LNG tank and the storage and removal of the liquefied gas, a warming of the uppermost layer of the same arises. In order to avoid an increase in pressure and further heating, this gas, known as boil-off gas (BOG), must be drained from the LNG tank. So far, this boil-off gas has either been burned, liquefied or partially compressed.

Im Gegensatz dazu erlaubt die erfindungsgemäße Vorrichtung eine Absaugung des in den gasförmigen Zustand übergehenden Flüssiggases und anschließend eine Weiterverwendung als CNG, indem mittels der Zuführeinrichtung das aus dem LNG-Tank austretende Boil-Off-Gas zu dem wenigstens einen Boil-Off-Tank geleitet wird.In contrast, the device according to the invention allows suction of the liquefied gas passing into the gaseous state and then further use as CNG, by means of the feeder the boil-off gas leaving the LNG tank being directed to the at least one boil-off tank ,

Durch den wenigstens einen CNG-Tank zur Aufnahme von gasförmigem Gas und die wenigstens eine Entnahmeeinrichtung kann das Gas aus dem CNG-Tank entnommen und beliebigen Verbrauchern zugeführt werden. Zum Beispiel können auf diese Weise mittels Erdgas angetriebene Fahrzeuge mit Treibstoff versorgt werden. Es ist jedoch auch möglich, beispielsweise Baumaschinen, wie Kräne, Bagger und dergleichen, mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit Gas zu versorgen, wenn die Vorrichtung auf einer Baustelle eingesetzt wird. Da Baumaschinen meist keinen Gasantrieb aufweisen, kann das der erfindungsgemäßen Vorrichtung entnommene Gas zum Beispiel einem mit Gas betriebenen Stromaggregat zugeführt werden, das dann die Baumaschine mit Strom versorgt.By the at least one CNG tank for receiving gaseous gas and the at least one removal device, the gas can be removed from the CNG tank and fed to any consumers. For example, in this way natural gas powered vehicles can be fueled. However, it is also possible, for example, to supply construction machinery, such as cranes, excavators and the like, by means of the device according to the invention with gas when the device is used on a construction site. Since construction machines usually have no gas drive, the gas taken from the device according to the invention, for example, can be supplied to a gas-powered generator, which then supplies the construction machine with power.

Das dem LNG-Tank entnommene Boil-Off-Gas kann besonders einfach und mit geringem Aufwand den Verbrauchern zugeführt werden, wenn in einer sehr vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung der wenigstens eine Boil-Off-Tank mittels einer Verbindungsleitung mit dem wenigstens einen CNG-Tank verbunden ist, um das Boil-Off-Gas in den wenigstens einen CNG-Tank zu leiten. Über die dem wenigstens einen CNG-Tank zugeordnete Entnahmeeinrichtung gelangt das Boil-Off-Gas dann letztendlich zu dem Verbraucher.The boil-off gas removed from the LNG tank can be supplied to the consumers in a particularly simple and low-cost manner if, in a very advantageous development of the device according to the invention, the at least one boil-off tank is connected to the at least one CNG tank by means of a connecting line connected to direct the boil-off gas in the at least one CNG tank. About the at least one CNG tank associated removal device, the boil-off gas then finally reaches the consumer.

Wenn in einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung in der Verbindungsleitung eine Verdichtungspumpe zum Verdichten des Boil-Off-Gases angeordnet ist, so kann das Boil-Off-Gas auf den in dem CNG-Tank herrschenden Druck komprimiert werden.If, in a further advantageous embodiment of the invention, a compression pump for compressing the boil-off gas is arranged in the connecting line, the boil-off gas can be compressed to the pressure prevailing in the CNG tank pressure.

In einer weiteren, sehr vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der wenigstens eine LNG-Tank, der wenigstens eine Boil-Off-Tank, der wenigstens eine CNG-Tank, die Zuführeinrichtung und die Umwandlungseinrichtung in wenigstens einem Container angeordnet sind. Dadurch ergibt sich eine sehr variable, mobile, durch die Hinzufügung einzelner Container erweiterbare bzw. durch den Austausch einzelner Container veränderbare Vorrichtung, die sehr schnell, einfach und kostengünstig vor Ort aufgebaut und bei Bedarf wieder abgebaut und dann ohne großen Aufwand an einen anderen Ort transportiert werden kann. Derartige Container können zum Beispiel per LKW, Bahn oder Schiff transportiert werden, was die Variabilität der Vorrichtung noch weiter erhöht. Es kann sich dabei um genormte Container, beispielsweise 20 Fuß, 30 Fuß, usw. große Container handeln, die sehr einfach gegeneinander ausgetauscht werden können, wenn die Vorrichtung erweitert werden soll. Ein weiterer Vorteil dieser Lösung besteht darin, dass es sich um vorgefertigte Module, also um eine modulare Bauweise handeln kann, bei der die Module vor Ort miteinander verrohrt und/oder elektrisch verbunden werden können. Die Container können je nach den örtlichen Gegebenheiten nebeneinander und/oder übereinander eingesetzt werden. Durch den einfachen und schnellen Aufbau ist die erfindungsgemäße Vorrichtung auch für den kurzzeitigen Einsatz, beispielsweise bei Veranstaltungen, einsetzbar. In a further, very advantageous embodiment of the invention it can be provided that the at least one LNG tank, the at least one boil-off tank, the at least one CNG tank, the feed device and the conversion device are arranged in at least one container. This results in a very variable, mobile, expandable by the addition of individual containers or changeable by the exchange of individual containers device that very quickly, easily and inexpensively built on site and dismantled when needed again and then transported to a different location without much effort can be. Such containers can be transported by truck, train or ship, for example, which further increases the variability of the device. It may be standardized containers, such as 20 feet, 30 feet, etc., large containers that can be easily exchanged for each other when the device is to be extended. Another advantage of this solution is that it may be prefabricated modules, so a modular design, in which the modules can be cased together on site and / or electrically connected. The containers can be used next to each other and / or one above the other depending on the local conditions. Due to the simple and fast construction, the device according to the invention can also be used for short-term use, for example at events.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn der wenigstens eine LNG-Tank in einem ersten Container, der wenigstens eine Boil-Off-Tank in einem zweiten Container, der wenigstens eine CNG-Tank in einem dritten Container und die Zuführeinrichtung und die Umwandlungseinrichtung in einem vierten Container angeordnet sind. Insbesondere durch die isolierte Anordnung des LNG-Tanks in einem eigenen Container wird dieser nicht durch eventuelle Abwärme aus anderen Einrichtungen beaufschlagt. Auch die oben erwähnte Erweiterbarkeit der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird durch eine solche Ausführung begünstigt, da durch einen Austausch der jeweiligen Tanks die Kapazität der Vorrichtung verändert werden kann.It is particularly advantageous if the at least one LNG tank in a first container, the at least one boil-off tank in a second container, the at least one CNG tank in a third container and the feed device and the conversion device in a fourth container are arranged. In particular, by the isolated arrangement of the LNG tank in a separate container this is not acted upon by any waste heat from other facilities. Also, the above-mentioned expandability of the device according to the invention is favored by such an embodiment, since the capacity of the device can be changed by an exchange of the respective tanks.

Um LKW und andere Nutzfahrzeuge sehr einfach mit Erdgas versorgen zu können, kann des Weiteren vorgesehen sein, dass die wenigstens eine Entnahmeeinrichtung zur Entnahme von Gas aus dem wenigstens einen CNG-Tank eine Zapfsäule aufweist.To be able to supply natural gas to trucks and other commercial vehicles very easily, it can further be provided that the at least one removal device for removing gas from the at least one CNG tank has a gas pump.

Um auch Verbraucher versorgen zu können, die direkt mit Flüssiggas (LNG bzw. liquified natural gas) betankt bzw. versorgt werden können, kann wenigstens eine Entnahmeeinrichtung zur Entnahme von Gas aus dem wenigstens einen LNG-Tank und zur Zuführung desselben zu dem Verbraucher vorgesehen sein. Dadurch kann sowohl LNG, d. h. flüssiges Erdgas, als auch CNG, d. h. komprimiertes Erdgas, als Treibstoff getankt werden.In order to be able to supply consumers who can be refueled or supplied directly with liquid gas (LNG or liquified natural gas), at least one removal device can be provided for removing gas from the at least one LNG tank and supplying it to the consumer , This allows both LNG, d. H. liquid natural gas, as well as CNG, d. H. compressed natural gas, fueled as fuel.

Auch hierbei ist es besonders vorteilhaft, wenn die wenigstens eine Entnahmeeinrichtung zur Entnahme von Gas aus dem wenigstens einen LNG-Tank eine Zapfsäule aufweist.Again, it is particularly advantageous if the at least one removal device for removing gas from the at least one LNG tank has a gas pump.

Des Weiteren kann in einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen sein, dass die Zuführeinrichtung zur Zuführung des aus dem wenigstens einem LNG-Tank austretenden Boil-Off-Gases zu dem wenigstens einen Boil-Off-Tank einen Kompressor und einen Wärmetauscher aufweist. Mittels des Kompressors kann das Boil-Off-Gas aus dem LNG-Tank abgesaugt und mittels des Wärmetauschers auf eine höhere Temperatur gebracht und damit zur Speicherung in dem Boil-Off-Tank vorverdichtet werden.Furthermore, it can be provided in an advantageous embodiment of the invention that the supply means for supplying the emerging from the at least one LNG tank boil-off gas to the at least one boil-off tank comprises a compressor and a heat exchanger. By means of the compressor, the boil-off gas can be sucked out of the LNG tank and brought to a higher temperature by means of the heat exchanger and thus pre-compressed for storage in the boil-off tank.

Eine einfache Umwandlung des Flüssiggases zu gasförmigem Erdgas kann erreicht werden, wenn die Umwandlungseinrichtung zur Umwandlung des in dem LNG-Tank enthaltenen Flüssiggases in gasförmiges Gas und zur Zuführung des umgewandelten, gasförmigen Gases zu dem wenigstens einen CNG-Tank einen Verdampfer aufweist.Simple conversion of the liquefied gas to gaseous natural gas can be achieved when the conversion means for converting the liquefied gas contained in the LNG tank into gaseous gas and supplying the converted gaseous gas to the at least one CNG tank has an evaporator.

Um das dem wenigstens einen CNG-Tank zuzuführende, zuvor dem LNG-Tank entnommene und verdampfte Flüssiggas dem wenigstens einen CNG-Tank in einfacher Weise zuführen zu können, kann des Weiteren vorgesehen sein, dass dem Verdampfer eine Verdichtungspumpe zum Verdichten des dem LNG-Tank entnommenen, aus dem Flüssiggas verdampften Gases nachgeordnet ist.In order to be able to feed the at least one CNG tank, previously removed from the LNG tank and evaporated liquefied gas to the at least one CNG tank in a simple manner, may further be provided that the evaporator, a compression pump for compressing the LNG tank taken, downstream of the liquefied gas evaporated gas is arranged downstream.

Eine größere Kapazität sowie eine verbesserte Variabilität der erfindungsgemäßen Vorrichtung ergibt sich, wenn mehrere CNG-Tanks vorgesehen sind.A larger capacity and improved variability of the device according to the invention results when several CNG tanks are provided.

Um die dadurch erreichte Variabilität noch weiter zu verbessern, kann des Weiteren vorgesehen sein, dass die CNG-Tanks miteinander verbunden sind.In order to further improve the variability achieved by this, it can furthermore be provided that the CNG tanks are connected to one another.

Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung prinzipmäßig dargestellt.Hereinafter, an embodiment of the invention with reference to the drawing is shown in principle.

Es zeigt:It shows:

1 eine Prinzipdarstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung; und 1 a schematic diagram of the device according to the invention; and

2 die Vorrichtung aus 1 in einem in mehrere Container eingebauten Zustand. 2 the device off 1 in a state built into several containers.

1 zeigt eine Vorrichtung 1 zur Versorgung von Verbrauchern mit Gas, die beispielsweise als schnell auf- und gegebenenfalls wieder abbaubare Tankstelle eingesetzt werden kann. Die Vorrichtung 1 weist einen LNG-Tank 2 auf, der zur Aufnahme von LNG, also liquified natural gas dient, das nachfolgend der Einfachheit halber als ”Flüssiggas” bezeichnet wird. Des Weiteren weist die Vorrichtung 1 einen Boil-Off-Tank 3 auf, der zur Aufnahme von aus dem LNG-Tank 2 austretendem Boil-Off-Gas dient. Zusätzlich ist wenigstens ein, im vorliegenden Fall drei CNG-Tanks 4 vorgesehen, in den sich CNG, also compressed natural gas befindet, das nachfolgend der Einfachheit halber als ”Erdgas” bezeichnet wird. Gegebenenfalls könnten auch zusätzliche LNG-Tanks und/oder zusätzliche Boil-Off-Tanks vorgesehen sein. 1 shows a device 1 to supply consumers with gas, which can be used, for example, as a fast-up and possibly again degradable gas station. The device 1 has an LNG tank 2 which is used for receiving LNG, ie liquified natural gas, which is referred to below for the sake of simplicity as "LPG". Furthermore, the device 1 a boil-off tank 3 up, to take out of the LNG tank 2 exiting boil-off gas is used. In addition, at least one, in this case three CNG tanks 4 provided, in which CNG, so compressed natural gas is located, which is hereinafter referred to simply as "natural gas". Optionally, additional LNG tanks and / or additional boil-off tanks could be provided.

Bei der Befüllung des LNG-Tanks 2 sowie der Lagerung und der Entnahme des Flüssiggases aus dem LNG-Tank 2 ergibt sich eine Erwärmung der obersten Schicht des Flüssiggases. Um eine Druckerhöhung und eine zu starke Erwärmung des gesamten Inhalts des LNG-Tanks 2 zu verhindern, muss dieses sogenannte Boil-Off-Gas dem LNG-Tank 2 entnommen werden. Um das Boil-Off-Gas dem Boil-Off-Tank 3 zuzuführen, ist eine Zuführeinrichtung 5 vorgesehen. Die Zuführeinrichtung 5 weist im vorliegenden Fall eine von dem LNG-Tank 2 zu dem Boil-Off-Tank 3 führende Leitung 6, einen in der Leitung 6 angeordneten Kompressor 7 und einen ebenfalls in der Leitung 6 angeordneten, dem Kompressor 7 nachgeschalteten Wärmetauscher 8 auf. Während der Kompressor 7 dazu dient, das Boil-Off-Gas aus dem LNG-Tank 2 abzusaugen, wird das Boil-Off-Gas in dem Wärmetauscher 8 von einer Temperatur von ca. –140°C auf eine Temperatur von ca. +25°C erwärmt, um in dem Boil-Off-Tank 3 gespeichert zu werden. Insofern kann der Boil-Off-Tank 3 als Speicherbehälter bzw. Auffangbehälter für das Boil-Off-Gas angesehen werden.When filling the LNG tank 2 and the storage and removal of liquefied gas from the LNG tank 2 results in a heating of the uppermost layer of the liquefied gas. To increase the pressure and overheat the entire contents of the LNG tank 2 To prevent this so-called boil-off gas must be the LNG tank 2 be removed. To boil-off the boil-off tank 3 to feed is a feeder 5 intended. The feeder 5 In this case, it has one of the LNG tanks 2 to the boil-off tank 3 leading line 6 , one in the line 6 arranged compressor 7 and one also in the line 6 arranged, the compressor 7 downstream heat exchanger 8th on. While the compressor 7 this serves to get the boil-off gas out of the LNG tank 2 suck off the boil-off gas in the heat exchanger 8th warmed from a temperature of about -140 ° C to a temperature of about + 25 ° C to in the boil-off tank 3 to be saved. In this respect, the boil-off tank 3 be regarded as a storage tank or container for the boil-off gas.

Der Boil-Off-Tank 3 ist mittels einer Verbindungsleitung 9 mit dem wenigstens einem, im vorliegenden Fall mit allen drei CNG-Tanks 4, verbunden. Auf diese Weise kann das Boil-Off-Gas in einen der CNG-Tanks 4 geleitet werden. Um das in dem Boil-Off-Tank 3 gespeicherte Boil-Off-Gas auf den in den CNG-Tanks 4 herrschenden Druck zu bringen, ist in der Verbindungsleitung 9 eine Verdichtungspumpe 10 angeordnet, mit der das Boil-Off-Gas im vorliegenden Fall von einem Druck von ca. 2 bar auf einen Druck von ca. 250 bar verdichtet wird.The boil-off tank 3 is by means of a connection line 9 with at least one, in this case with all three CNG tanks 4 , connected. In this way, the boil-off gas can enter one of the CNG tanks 4 be directed. In the boil-off tank 3 stored boil-off gas on the in the CNG tanks 4 to bring prevailing pressure is in the connection line 9 a compression pump 10 arranged in the present case, the boil-off gas is compressed in the present case of a pressure of about 2 bar to a pressure of about 250 bar.

Um den nicht dargestellten Verbrauchern das in den CNG-Tanks enthaltene Erdgas zuführen zu können, weist die Vorrichtung 1 eine Entnahmeeinrichtung 11 auf. Die Entnahmeeinrichtung 11 weist im vorliegenden Fall eine Tank- bzw. Zapfsäule 12 und eine von den CNG-Tanks 4 zu der Zapfsäule 12 führende Leitung 13 auf. Über die Zapfsäule 12 kann das Erdgas in an sich bekannter Weise den CNG-Tanks 4 entnommen und dem Verbraucher, wie beispielsweise einem Nutzfahrzeug, zugeführt werden. Alternativ zu der Zapfsäule 12 kann die Entnahmeeinrichtung 11 auch ein mit Erdgas betriebenes Stromaggregat aufweisen, das beispielsweise auf einer Baustelle zur Stromversorgung von Baumaschinen, wie beispielsweise Kränen, eingesetzt werden kann.In order to supply the consumer, not shown, the natural gas contained in the CNG tanks, the device has 1 a withdrawal facility 11 on. The removal device 11 has in the present case a tank or pump 12 and one of the CNG tanks 4 to the pump 12 leading line 13 on. About the pump 12 can the natural gas in a conventional manner the CNG tanks 4 taken and the consumer, such as a commercial vehicle, fed. Alternative to the petrol pump 12 can the picking device 11 also have a power plant operated with natural gas, which can be used for example on a construction site to power construction machinery, such as cranes.

Es ist vorgesehen, die Vorrichtung 1 ausschließlich mit Flüssiggas zu versorgen, das dem LNG-Tank 2 über eine Leitung 14 zugeführt wird. Mit anderen Worten, es ist nicht notwendig, der Vorrichtung 1 gasförmiges Erdgas zuzuführen. Das auf eine Temperatur von ca. –162°C gekühlte Flüssiggas hat eine ca. 600-fache Füllkapazität gegenüber Erdgas, wodurch beim Transport erhebliche Kosten eingespart werden können. Da die Menge an aus dem LNG-Tank 2 austretendem Boil-Off-Gas bei Weitem nicht für eine ausreichende Versorgung der Verbraucher mit Erdgas ausreicht, wird das in dem LNG-Tank 2 enthaltene Flüssiggas wie nachfolgend beschrieben in CNG bzw. Erdgas umgewandelt.It is intended the device 1 supply only with LPG, the LNG tank 2 over a line 14 is supplied. In other words, it is not necessary to the device 1 to supply gaseous natural gas. The liquefied gas, which has been cooled to a temperature of approx. -162 ° C, has an approx. 600-fold filling capacity compared with natural gas, which can save considerable costs during transport. Because the amount of out of the LNG tank 2 If boil-off gas leaking is by far not enough to supply consumers with natural gas, this will be done in the LNG tank 2 Liquefied gas as described below converted into CNG or natural gas.

Hierzu weist die Vorrichtung 1 eine Umwandlungseinrichtung 15 auf, die eine von dem LNG-Tank 2 zu den CNG-Tanks 4 führende Leitung 16 aufweist. In der Leitung 16 sind die nachfolgend näher beschriebenen Bauteile angeordnet, die ebenfalls zu der Umwandlungseinrichtung 15 zu zählen sind: Eine Kryogenpumpe 17, ein Druckregler 18, ein Verdampfer 19, ein Odoriermittelbehälter 20 und eine Verdichtungspumpe 21. Die Kryogenpumpe 17, die speziell auf die Verarbeitung sehr kalter Materialien ausgelegt ist, dient dazu, das Flüssiggas zu dem Verdampfer 19 zu transportieren, wobei mittels des Druckreglers 18 der Druck des Flüssiggases in der Leitung 16 geregelt wird. In dem als Flächenverdampfer ausgebildeten Verdampfer 19 wird das Flüssiggas erwärmt und geht vom flüssigen in den gasförmigen Zustand über. In dem Odoriermittelbehälter 20 wird dem verdampften und damit gasförmigen Gas in an sich bekannter Weise ein Duftstoff beigemengt. Die dem Verdampfer 19 und dem Odoriermittelbehälter 20 nachgeschaltete Verdichtungspumpe 21 dient dazu, das Gas von einem Druck von ca. 2 bar auf einen Druck von ca. 250 bar zu verdichten und den CNG-Tanks 4 zuzuführen. Das Flüssiggas wird also in einem zweistufigen Verdichtungsverfahren auf einen Druck von im vorliegenden Fall 250 bar komprimiert. Damit befindet sich in den CNG-Tanks 4 Erdgas, das, wie oben beschrieben, über die Entnahmeeinrichtung 11 entnommen werden kann.For this purpose, the device 1 a conversion device 15 on, the one from the LNG tank 2 to the CNG tanks 4 leading line 16 having. In the line 16 are arranged the components described in more detail below, which also to the conversion device 15 To count are: A cryogenic pump 17 , a pressure regulator 18 , an evaporator 19 , an odorant container 20 and a compression pump 21 , The cryogenic pump 17 , which is specially designed for processing very cold materials, serves to supply the liquefied gas to the evaporator 19 to transport, using the pressure regulator 18 the pressure of the liquefied gas in the pipe 16 is regulated. In the designed as a surface evaporator evaporator 19 the liquefied gas is heated and passes from the liquid to the gaseous state. In the odorant container 20 is added to the vaporized and thus gaseous gas in a conventional manner, a perfume. The the evaporator 19 and the odorant container 20 downstream compression pump 21 serves to compress the gas from a pressure of about 2 bar to a pressure of about 250 bar and the CNG tanks 4 supply. The liquefied gas is thus compressed in a two-stage compression process to a pressure of 250 bar in the present case. This is located in the CNG tanks 4 Natural gas, which, as described above, via the removal device 11 can be removed.

Dabei kann vorgesehen sein, dass das in dem Boil-Off-Tank 3 enthaltene Boil-Off-Gas vorrangig entnommen, d. h. der Entnahmeeinrichtung 11 zugeführt werden kann, und dass erst nachrangig das in den CNG-Tanks 4 enthaltene Erdgas über die Entnahmeeinrichtung 11 den Verbrauchern zugeführt wird.It can be provided that in the boil-off tank 3 taken boil-off gas withdrawn priority, ie the withdrawal device 11 can be fed, and that only secondarily in the CNG tanks 4 contained natural gas over the removal device 11 supplied to the consumers.

Um mit der Vorrichtung 1 auch solche Verbraucher versorgen zu können, die in der Lage sind, Flüssiggas zu verarbeiten oder die gar direkt mit Flüssiggas betrieben werden können, ist eine weitere Entnahmeeinrichtung 22 vorgesehen, die eine Tank- bzw. Zapfsäule 23 sowie eine von dem LNG-Tank 2 zu der Zapfsäule 23 führende Leitung 24 aufweist. In der Leitung 24 sind außerdem eine Kryogenpumpe 25 sowie ein Druckregler 26 vorgesehen, die identisch oder ähnlich zu der Kryogenpumpe 17 bzw. dem Druckregler 18 der Umwandlungseinrichtung 15 ausgeführt sein können. Des Weiteren können in der Leitung 24 ein oder mehrere, nicht dargestellte Rückschlagventile vorgesehen sein, die ein unkontrolliertes Austreten des Flüssiggases verhindern. Bei der Leitung 24 kann es sich insbesondere um eine Edelstahlleitung handeln, die beispielsweise einen Durchmesser von 16 mm aufweisen kann. Der Druck in der Leitung 24 kann beispielsweise 2 bar betragen.To deal with the device 1 To be able to supply such consumers who are able to process liquefied petroleum gas or that can even be operated directly with liquefied petroleum gas is another extraction device 22 provided, which is a tank or petrol pump 23 and one from the LNG tank 2 to the pump 23 leading line 24 having. In the line 24 are also a cryogenic pump 25 and a pressure regulator 26 provided, identical or similar to the cryogenic pump 17 or the pressure regulator 18 the conversion device 15 can be executed. Furthermore, in the line 24 one or more check valves, not shown, may be provided to prevent uncontrolled leakage of the liquefied gas. At the pipe 24 it may in particular be a stainless steel line, which may for example have a diameter of 16 mm. The pressure in the pipe 24 can be for example 2 bar.

Alternativ oder zusätzlich zu der Zapfsäule 23 kann die Entnahmeeinrichtung 22, ähnlich wie die Entnahmeeinrichtung 11, ein mit Gas, in diesem Fall jedoch Flüssiggas, betriebenes Stromaggregat aufweisen, das beispielsweise eine Baumaschine mit Strom versorgen kann.Alternatively or in addition to the dispenser 23 can the picking device 22 , similar to the withdrawal facility 11 , a gas generator, in this case, however, LPG, powered generator, which can supply, for example, a construction machine with power.

In 1 ist des Weiteren eine Steuereinrichtung 27 dargestellt, die zur Steuerung der Zuführeinrichtung 5, der Umwandlungseinrichtung 15, der Entnahmeeinrichtung 11 und der Entnahmeeinrichtung 22 dienen kann. Die für eine solche Steuerung der genannten Einrichtungen mittels der Steuereinrichtung 27 erforderlichen elektrischen Verbindungen sind in 1 jedoch nur angedeutet.In 1 is further a control device 27 shown, which is used to control the feeder 5 , the conversion device 15 , the withdrawal facility 11 and the withdrawal facility 22 can serve. The for such a control of said devices by means of the control device 27 required electrical connections are in 1 but only hinted.

Um die Vorrichtung 1 einfach transportieren und problemlos montieren und demontieren zu können, ist die Vorrichtung 1 in mehreren in 2 mittels gestrichelter Linien angedeuteten Containern 28, 29, 30 und 31 angeordnet. Konkret sind im vorliegenden Fall der LNG-Tank 2, der Boil-Off-Tank 3, die CNG-Tanks 4, die Zuführeinrichtung 5, die Umwandlungseinrichtung 15 sowie Teile der Entnahmeeinrichtungen 11 und 22 in den Containern 28, 29, 30 und 31 angeordnet. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Aufteilung derart, dass der LNG-Tank 2 in dem ersten Container 28, der Boil-Off-Tank 3 mit der Verdichtungspumpe 10 in dem zweiten Container 29, die CNG-Tanks 4 in dem dritten Container 30 und die Zuführeinrichtung 5, die Umwandlungseinrichtung 15 sowie die sich nicht außerhalb der Container 28, 29, 30 und 31 befindenden Elemente der Entnahmeeinrichtungen 11 und 22 in dem vierten Container 31 angeordnet sind. Bei den Containern 28, 29, 30 und 31 kann es sich um genormte 20-Fuß, 30-Fuß, 40-Fuß usw. Container handeln. Die Containern 28, 29, 30 und 31 können auf dem Wasser, der Straße oder der Schiene transportiert werden, nachdem sie zuvor funktionsfertig installiert wurden. Beim Aufbau der Vorrichtung 1 auf einem Betriebsgelände bzw. einer Baustelle werden die Container 28, 29, 30 und 31 mittels geeigneter Verbindungseinrichtungen miteinander verrohrt und elektrisch verbunden. Anschließend können die Zapfsäulen 12 und gegebenenfalls 23 sowie die Steuereinrichtung 27 an den entsprechenden Stellen angeschlossen werden. Gegebenenfalls kann sich die Steuerungseinrichtung 27 in einem der Container, vorzugsweise in dem Container 31, jedoch auch in einem weiteren, nicht dargestellten Container, befinden.To the device 1 easy to transport and easy to assemble and disassemble is the device 1 in several in 2 indicated by dashed lines containers 28 . 29 . 30 and 31 arranged. Specifically, in the present case, the LNG tank 2 , the boil-off tank 3 , the CNG tanks 4 , the feeder 5 , the conversion device 15 and parts of the removal facilities 11 and 22 in the containers 28 . 29 . 30 and 31 arranged. In the illustrated embodiment, the distribution is such that the LNG tank 2 in the first container 28 , the boil-off tank 3 with the compression pump 10 in the second container 29 , the CNG tanks 4 in the third container 30 and the feeder 5 , the conversion device 15 as well as not outside the container 28 . 29 . 30 and 31 located elements of the removal devices 11 and 22 in the fourth container 31 are arranged. With the containers 28 . 29 . 30 and 31 These may be standardized 20-foot, 30-foot, 40-foot, etc. containers. The containers 28 . 29 . 30 and 31 can be transported by water, road or rail after they have been installed in advance. When building the device 1 on a site or a construction site are the containers 28 . 29 . 30 and 31 cased together and electrically connected by means of suitable connecting devices. Then you can use the dispensers 12 and optionally 23 and the control device 27 be connected in the appropriate places. Optionally, the control device may 27 in one of the containers, preferably in the container 31 , but also in another container, not shown, are located.

Mit der oben beschriebenen Vorrichtung 1 kann ein Verfahren zur Weiterverwertung von Boil-Off-Gas als Antriebsstoff für die mit Erdgas betriebenen Verbraucher durchgeführt werden, bei dem das Boil-Off-Gas nicht verbrannt oder gar abgeblasen, sondern über die Entnahmeeinrichtung 11 von den Verbrauchern genutzt werden kann.With the device described above 1 For example, a process for recycling boil-off gas as a propellant for consumers operated with natural gas, in which the boil-off gas is not burned or even blown off, can be carried out via the extraction device 11 can be used by consumers.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 202012103321 U1 [0003] DE 202012103321 U1 [0003]

Claims (13)

Vorrichtung (1) zur Gasversorgung von Verbrauchern, mit folgenden Merkmalen: – wenigstens einem LNG-Tank (2) zur Aufnahme von Flüssiggas, – wenigstens einem Boil-Off-Tank (3) zur Aufnahme von aus dem LNG-Tank (2) austretendem Boil-Off-Gas, – einer Zuführeinrichtung (5) zur Zuführung des aus dem wenigstens einem LNG-Tank (2) austretenden Boil-Off-Gases zu dem wenigstens einen Boil-Off-Tank (3), – wenigstens einem CNG-Tank (4) zur Aufnahme von gasförmigem Gas, – einer Umwandlungseinrichtung (15) zur Umwandlung des in dem LNG-Tank (2) enthaltenen Flüssiggases in gasförmiges Gas und zur Zuführung des umgewandelten, gasförmigen Gases zu dem wenigstens einen CNG-Tank (4), – wenigstens einer Entnahmeeinrichtung (11) zur Entnahme von Gas aus dem wenigstens einen CNG-Tank (4) und zur Zuführung desselben zu dem Verbraucher.Contraption ( 1 ) for the supply of gas to consumers, having the following characteristics: - at least one LNG tank ( 2 ) for receiving LPG, - at least one boil-off tank ( 3 ) for receiving from the LNG tank ( 2 ) leaking boil-off gas, - a feeder ( 5 ) for feeding the from the at least one LNG tank ( 2 ) leaking boil-off gas to the at least one boil-off tank ( 3 ), - at least one CNG tank ( 4 ) for receiving gaseous gas, - a conversion device ( 15 ) for conversion of the LNG tank ( 2 ) in gaseous gas and for supplying the converted, gaseous gas to the at least one CNG tank ( 4 ), - at least one sampling device ( 11 ) for removing gas from the at least one CNG tank ( 4 ) and for supplying the same to the consumer. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Boil-Off-Tank (3) mittels einer Verbindungsleitung (9) mit dem wenigstens einen CNG-Tank (4) verbunden ist, um das Boil-Off-Gas in den wenigstens einen CNG-Tank (4) zu leiten.Apparatus according to claim 1, characterized in that the at least one boil-off tank ( 3 ) by means of a connecting line ( 9 ) with the at least one CNG tank ( 4 ) is connected to the boil-off gas in the at least one CNG tank ( 4 ). Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass in der Verbindungsleitung (9) eine Verdichtungspumpe (10) zum Verdichten des Boil-Off-Gases angeordnet ist.Apparatus according to claim 2, characterized in that in the connecting line ( 9 ) a compression pump ( 10 ) is arranged to compress the boil-off gas. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine LNG-Tank (2), der wenigstens eine Boil-Off-Tank (3), der wenigstens eine CNG-Tank (4), die Zuführeinrichtung (5) und die Umwandlungseinrichtung (15) in wenigstens einem Container (28, 29, 30, 31) angeordnet sind.Apparatus according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the at least one LNG tank ( 2 ), which has at least one boil-off tank ( 3 ) containing at least one CNG tank ( 4 ), the feeder ( 5 ) and the conversion device ( 15 ) in at least one container ( 28 . 29 . 30 . 31 ) are arranged. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine LNG-Tank (2) in einem ersten Container (28), der wenigstens eine Boil-Off-Tank (3) in einem zweiten Container (29), der wenigstens eine CNG-Tank (4) in einem dritten Container (30) und die Zuführeinrichtung (5) und die Umwandlungseinrichtung (15) in einem vierten Container (31) angeordnet sind.Apparatus according to claim 4, characterized in that the at least one LNG tank ( 2 ) in a first container ( 28 ), which has at least one boil-off tank ( 3 ) in a second container ( 29 ) containing at least one CNG tank ( 4 ) in a third container ( 30 ) and the feeder ( 5 ) and the conversion device ( 15 ) in a fourth container ( 31 ) are arranged. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Entnahmeeinrichtung (11) zur Entnahme von Gas aus dem wenigstens einen CNG-Tank (4) eine Zapfsäule (12) aufweist.Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the at least one removal device ( 11 ) for removing gas from the at least one CNG tank ( 4 ) a gas pump ( 12 ) having. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch wenigstens eine Entnahmeeinrichtung (22) zur Entnahme von Gas aus dem wenigstens einen LNG-Tank (2) und zur Zuführung desselben zu dem Verbraucher.Device according to one of claims 1 to 6, characterized by at least one removal device ( 22 ) for removing gas from the at least one LNG tank ( 2 ) and for supplying the same to the consumer. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Entnahmeeinrichtung (22) zur Entnahme von Gas aus dem wenigstens einen LNG-Tank (2) eine Zapfsäule (23) aufweist.Apparatus according to claim 7, characterized in that the at least one removal device ( 22 ) for removing gas from the at least one LNG tank ( 2 ) a gas pump ( 23 ) having. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführeinrichtung (5) zur Zuführung des aus dem wenigstens einem LNG-Tank (2) austretenden Boil-Off-Gases zu dem wenigstens einen Boil-Off-Tank (3) einen Kompressor (7) und einen Wärmetauscher (8) aufweist.Device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the feeding device ( 5 ) for feeding the from the at least one LNG tank ( 2 ) leaking boil-off gas to the at least one boil-off tank ( 3 ) a compressor ( 7 ) and a heat exchanger ( 8th ) having. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Umwandlungseinrichtung (15) zur Umwandlung des in dem LNG-Tank (2) enthaltenen Flüssiggases in gasförmiges Gas und zur Zuführung des umgewandelten, gasförmigen Gases zu dem wenigstens einen CNG-Tank (4) einen Verdampfer (19) aufweist.Device according to one of claims 1 to 9, characterized in that the conversion device ( 15 ) for conversion of the LNG tank ( 2 ) in gaseous gas and for supplying the converted, gaseous gas to the at least one CNG tank ( 4 ) an evaporator ( 19 ) having. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass dem Verdampfer (19) eine Verdichtungspumpe (21) zum Verdichten des dem LNG-Tank (2) entnommenen, aus dem Flüssiggas verdampften Gases nachgeordnet ist.Apparatus according to claim 10, characterized in that the evaporator ( 19 ) a compression pump ( 21 ) for compacting the LNG tank ( 2 ), downstream of the liquefied gas evaporated gas is arranged downstream. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere CNG-Tanks (4) vorgesehen sind.Device according to one of claims 1 to 11, characterized in that a plurality of CNG tanks ( 4 ) are provided. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die CNG-Tanks (4) miteinander verbunden sind.Device according to claim 12, characterized in that the CNG tanks ( 4 ) are interconnected.
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