ES2725613T3 - Dispositivo de recuperación de vapores procedentes de un depósito criogénico - Google Patents

Dispositivo de recuperación de vapores procedentes de un depósito criogénico Download PDF

Info

Publication number
ES2725613T3
ES2725613T3 ES14784279T ES14784279T ES2725613T3 ES 2725613 T3 ES2725613 T3 ES 2725613T3 ES 14784279 T ES14784279 T ES 14784279T ES 14784279 T ES14784279 T ES 14784279T ES 2725613 T3 ES2725613 T3 ES 2725613T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
gas
outlet
evaporation gas
compression unit
pressure
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
ES14784279T
Other languages
English (en)
Inventor
Mathias Ragot
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.)
Cryostar SAS
Original Assignee
Cryostar SAS
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 Cryostar SAS filed Critical Cryostar SAS
Application granted granted Critical
Publication of ES2725613T3 publication Critical patent/ES2725613T3/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B25/00—Load-accommodating arrangements, e.g. stowing, trimming; Vessels characterised thereby
    • B63B25/02—Load-accommodating arrangements, e.g. stowing, trimming; Vessels characterised thereby for bulk goods
    • B63B25/08—Load-accommodating arrangements, e.g. stowing, trimming; Vessels characterised thereby for bulk goods fluid
    • B63B25/12—Load-accommodating arrangements, e.g. stowing, trimming; Vessels characterised thereby for bulk goods fluid closed
    • B63B25/16—Load-accommodating arrangements, e.g. stowing, trimming; Vessels characterised thereby for bulk goods fluid closed heat-insulated
    • 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
    • F17C13/00—Details of vessels or of the filling or discharging of vessels
    • F17C13/08—Mounting arrangements for vessels
    • F17C13/082—Mounting arrangements for vessels for large sea-borne storage vessels
    • 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
    • F17C5/06—Methods or apparatus for filling containers with liquefied, solidified, or compressed gases under pressures for filling with compressed gases
    • 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
    • F17C9/00—Methods or apparatus for discharging liquefied or solidified gases from vessels not under pressure
    • F17C9/02—Methods or apparatus for discharging liquefied or solidified gases from vessels not under pressure with change of state, e.g. vaporisation
    • F17C9/04—Recovery of thermal energy
    • 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
    • F25J1/0032—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 the feed stream itself or separated fractions from it, i.e. "internal refrigeration"
    • F25J1/004—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 the feed stream itself or separated fractions from it, i.e. "internal refrigeration" by flash gas recovery
    • 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
    • F25J1/007—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
    • F25J1/02—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
    • F25J1/0203—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 single-component refrigerant [SCR] fluid in a closed vapor compression cycle
    • F25J1/0204—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 single-component refrigerant [SCR] fluid in a closed vapor compression cycle as a single flow SCR 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
    • F25J1/0228—Coupling of the liquefaction unit to other units or processes, so-called integrated processes
    • F25J1/0229—Integration with a unit for using hydrocarbons, e.g. consuming hydrocarbons as feed stock
    • F25J1/023—Integration with a unit for using hydrocarbons, e.g. consuming hydrocarbons as feed stock for the combustion as fuels, i.e. integration with the fuel gas system
    • 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
    • F25J1/0244—Operation; Control and regulation; Instrumentation
    • 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
    • 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
    • F17C2205/00—Vessel construction, in particular mounting arrangements, attachments or identifications means
    • F17C2205/03—Fluid connections, filters, valves, closure means or other attachments
    • F17C2205/0302—Fittings, valves, filters, or components in connection with the gas storage device
    • F17C2205/0323—Valves
    • F17C2205/0326—Valves electrically actuated
    • 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
    • F17C2223/03—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel characterised by the pressure level
    • F17C2223/033—Small pressure, e.g. for liquefied gas
    • 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
    • F17C2223/04—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel characterised by other properties of handled fluid before transfer
    • F17C2223/042—Localisation of the removal point
    • F17C2223/043—Localisation of the removal point in the gas
    • 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
    • F17C2225/00—Handled fluid after transfer, i.e. state of fluid after transfer from the vessel
    • F17C2225/01—Handled fluid after transfer, i.e. state of fluid after transfer from the vessel characterised by the phase
    • F17C2225/0107—Single phase
    • F17C2225/0123—Single phase gaseous, e.g. CNG, GNC
    • 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
    • F17C2225/00—Handled fluid after transfer, i.e. state of fluid after transfer from the vessel
    • F17C2225/01—Handled fluid after transfer, i.e. state of fluid after transfer from the vessel characterised by the phase
    • F17C2225/0146—Two-phase
    • F17C2225/0153—Liquefied gas, e.g. LPG, GPL
    • F17C2225/0161—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
    • F17C2225/00—Handled fluid after transfer, i.e. state of fluid after transfer from the vessel
    • F17C2225/03—Handled fluid after transfer, i.e. state of fluid after transfer from the vessel characterised by the pressure level
    • F17C2225/033—Small pressure, e.g. for liquefied gas
    • 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
    • F17C2225/00—Handled fluid after transfer, i.e. state of fluid after transfer from the vessel
    • F17C2225/04—Handled fluid after transfer, i.e. state of fluid after transfer from the vessel characterised by other properties of handled fluid after transfer
    • F17C2225/042—Localisation of the filling point
    • F17C2225/046—Localisation of the filling point in the liquid
    • F17C2225/047—Localisation of the filling point in the liquid with a dip tube
    • 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
    • F17C2227/01—Propulsion of the fluid
    • F17C2227/0128—Propulsion of the fluid with pumps or compressors
    • F17C2227/0157—Compressors
    • 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
    • F17C2227/0302—Heat exchange with the fluid by heating
    • F17C2227/0306—Heat exchange with the fluid by heating 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
    • F17C2260/00—Purposes of gas storage and gas handling
    • F17C2260/04—Reducing risks and environmental impact
    • F17C2260/046—Enhancing energy recovery
    • 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
    • F17C2265/036—Treating the boil-off by recovery with heating
    • 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
    • F17C2265/037—Treating the boil-off by recovery with pressurising
    • 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
    • F25J2220/00—Processes or apparatus involving steps for the removal of impurities
    • F25J2220/60—Separating impurities from natural gas, e.g. mercury, cyclic hydrocarbons
    • F25J2220/62—Separating low boiling components, e.g. He, H2, N2, Air

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (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

Dispositivo de recuperación de gas de evaporación procedente de un depósito (2) criogénico que comprende: - una unidad de compresión (4) que presenta varias etapas de compresión, comprendiendo la indicada unidad una alimentación de gas a partir del depósito (2) criogénico y una salida de gas a una presión de alimentación de motor, - un sistema de relicuefacción (20) que presenta una salida de líquido hacia el depósito (2) criogénico, - un intercambiador (10) situado entre el depósito (2) criogénico y la unidad de compresión (4) para enfriar el gas antes de su entrada en el sistema de licuefacción y por ello recalentar el gas de evaporación procedente del depósito (2) antes de su entrada en la unidad de compresión (4), - medios para recalentar el gas de evaporación procedente del depósito (2) criogénico con la ayuda de gas comprimido dentro de la unidad de compresión (4) a una presión inferior o igual a la presión de alimentación de motor, y - medios para alimentar el sistema de relicuefacción (20) por gas comprimido dentro de la unidad de compresión (4) a una presión inferior o igual a la presión de alimentación del motor, eventualmente refrigerado por el gas de evaporación que alimenta la unidad de compresión (4), la unidad de compresión (4) que comprende una entrada, una primera salida a la presión de alimentación de motor y una segunda salida a una presión intermedia, y caracterizado por que la segunda salida está conectada, por una parte, con el intercambiador (10) y, por otra parte, con una válvula de tres vías (18) presentando la indicada válvula de tres vías (18) una entrada conectada directamente con la segunda salida, una entrada alimentada por gas procedente de la segunda salida después de su paso por el intercambiador (10) y una salida hacia el sistema de relicuefacción (20).

Description

DESCRIPCIÓN
Dispositivo de recuperación de vapores procedentes de un depósito criogénico
La presente invención se refiere a un dispositivo de recuperación de gas de evaporación procedente de un depósito criogénico.
El ámbito de la presente invención es por ejemplo el transporte de líquidos criogénicos. En el transcurso de un transporte, un líquido criogénico se coloca en un depósito aislado térmicamente pero no obstante del buen aislamiento térmico realizado, se producen intercambios de calor entre el interior del depósito y el exterior. Estos intercambios conducen a un aporte de energía desde el exterior hacia el interior del depósito y conducen a una vaporización de una parte del líquido que se encuentra en el depósito. Esta vaporización tiende a hacer subir la presión en el depósito en cuestión. Para limitar este aumento de presión, el líquido vaporizado es extraído en forma de gas fuera del depósito.
Según la naturaleza del líquido criogénico (y por consiguiente del gas correspondiente) el gas de evaporación extraído del depósito puede ser tratado de diversas maneras. Se puede así por ejemplo considerar descargarlo simplemente en la atmósfera. El gas de evaporación recuperado puede también ser tratado para ser licuado de nuevo y reintroducido entonces en el depósito.
En el caso en que el líquido criogénico pueda ser utilizado como un combustible, por ejemplo, cuando se trata de LNG sigla inglesa para Liquid Natural Gas, o sea en francés Gaz Naturel Liquéfié), entonces el gas de evaporación recuperado puede ser utilizado para la propulsión del vehículo de transporte, generalmente un buque (metanero). La presente invención se refiere aquí más particularmente a un sistema de recuperación de gas de evaporación de líquido criogénico que permite en función de las necesidades alimentar un motor de gas a alta presión y/o licuar de nuevo este gas de evaporación recuperado. Para la alimentación de un motor que funciona con gas natural, generalmente está previsto un compresor de mediana/alta presión que lleve el gas natural a presiones del orden de 10 a 300 bares (es decir de 1 a 30 MPa). Según la velocidad del buque, las necesidades en gas del motor varían y la totalidad o parte del gas de evaporación recuperado se comprime para alimentar el motor o bien es enviado a un dispositivo que permita su nueva licuefacción.
El gas de evaporación que va a un dispositivo de nueva licuefacción, se encuentra clásicamente a una presión de al menos 4 bares (o sea 0,4 MPa) y a una temperatura del orden de -100 a 40oC. Como se ha mencionado más arriba, después de la nueva licuefacción, el líquido obtenido vuelve al depósito de líquido criogénico.
Eldocumento WO-2009/126604 describe un sitio de almacenado y de regasificación de gas natural licuado (GNL) dotado de una unidad de relicuefacción en la cual los vapores de evaporación procedentes de depósitos de almacenado son licuados de nuevo y reciclados en los depósitos de almacenado del GNL, con el fin de controlar la presión del depósito y el índice de Wobbe. De preferencia, el GNL frío se utiliza para la nueva licuación y una flexibilidad operacional se obtiene alimentado una parte del gas de evaporación presurizado a un colector de gas combustible y/o para ser recondensado por el GNL emitido.
El documento WO-2007/117148 ilustra un procedimiento y un aparato que permite precalentar un flujo de gas natural licuado de evaporación que sale de un depósito de un sistema de relicuefacción antes de su compresión. El procedimiento consiste en intercambiar térmicamente el flujo de gas de evaporación en un primer intercambiador térmico con un flujo de un segundo flujo de enfriamiento que presenta una temperatura más elevada que el flujo de gas de evaporación, siendo el segundo flujo de enfriamiento obtenido por una división selectiva de un primer flujo de enfriamiento en este segundo flujo de enfriamiento y en un tercer flujo de enfriamiento, siendo este último inyectado en un primer paso de enfriamiento de una caja fría del sistema de relicuefacción. El gas de evaporación alcanza así temperaturas casi-ambientales antes de su compresión y el frío procedente del gas de evaporación es sustancialmente transferido al sistema de relicuefacción. Antes de la etapa de compresión, para precalentar el gas de evaporación a temperaturas sustancialmente ambiente, se intercambia térmicamente el gas de evaporación frío con el flujo de enfriamiento, el cual presenta una temperatura superior a la del gas de evaporación antes del intercambio térmico.
La presente invención tiene así por objeto proporcionar un dispositivo de recuperación de gas de evaporación de líquido criogénico destinado a alimentar, por una parte, una unidad de compresión para un motor y, por otra parte, un sistema de relicuefacción, presentando el indicado dispositivo de recuperación de gas de evaporación un consumo energético reducido.
Ventajosamente, el dispositivo propuesto permitirá evitar cualquier contaminación del gas que alimenta la unidad de compresión y destinado a un motor. De preferencia, este dispositivo será de concepción simple y un precio de coste limitado.
A este respecto, la presente invención propone un dispositivo de recuperación de gas de evaporación procedente de un depósito criogénico que comprende:
- una unidad de compresión que presenta varias etapas de compresión, siendo la indicada unidad alimentada con gas a partir del depósito criogénico y proporcionando gas a una presión de alimentación del motor,
- un sistema de relicuefacción que presenta una salida de líquido hacia el depósito criogénico,
- un intercambiador situado entre el depósito criogénico y la unidad de compresión para enfriar el gas antes de su entrada en el sistema de licuefacción y por ello recalentar el gas de evaporación procedente del depósito antes de su entrada en la unidad de compresión.
Según la invención, el gas de evaporación procedente del depósito criogénico es recalentado mediante gas comprimido en el seno de la unidad de compresión a una presión inferior o igual a la presión de alimentación de motor, y el sistema de relicuefacción es alimentado por gas comprimido dentro de la unidad de compresión a una presión inferior o igual a la presión de alimentación del motor, eventualmente refrigerado por el gas de evaporación que alimenta la unidad de compresión.
Esta configuración se muestra particularmente ventajosa en términos de consumo energético. De forma bastante original, cuando la tecnología de la unidad de compresión lo permite, se puede extraer una parte del gas de evaporación comprimido, antes de que alcance su presión nominal (correspondiente a la presión de alimentación del motor) para alimentar el sistema de relicuefacción. Además, este gas comprimido es enfriado por el gas deevaporación que alimenta la unidad de compresión. Esto es favorable, por una parte, pues es preferible recalentar el gas de evaporación antes de que entre en la unidad de compresión, y, por otra parte, es también preferible enfriar el gas que entra en el sistema de relicuefacción.
Para un mejor control de la presión y de la temperatura a la entrada del sistema de relicuefacción, se ha propuesto que el dispositivo de recuperación de gas de evaporación sea tal que la unidad de compresión comprenda una entrada, una primera salida a la presión de alimentación del motor y una segunda salida a una presión intermedia, y que la segunda salida esté conectada, por una parte, con el intercambiador y, por otra parte, con una válvula de tres vías, presentando la indicada válvula de tres vías una entrada conectada directamente con la segunda salida, una entrada alimentada mediante gas procedente de la segunda salida después de su paso por el intercambiador y una salida hacia el sistema de relicuefacción.
Para permitir reducir la presión (y la temperatura) antes de la entrada en el sistema de licuefacción, una válvula de expansión se encuentra ventajosamente dispuesta río arriba del sistema de relicuefacción. Cuando el dispositivo está también equipado con una válvula de tres vías, la válvula de expansión puede encontrarse bien sea rio abajo del conjunto formado por el intercambiador y la válvula de tres vías, pero se encuentra de preferencia río arriba de este conjunto para limitar el riesgo de tener líquido dentro del intercambiador.
Para limitar los riesgos de contaminación del gas de evaporación que es a continuación relicuado, está previsto ventajosamente que la unidad de compresión no sea lubricada. En el caso contrario, esta unidad de compresión comprende ventajosamente al menos una etapa de compresión no lubricada río arriba de al menos una etapa de compresión lubricada. Una salida a una presión intermedia río arriba de las etapas de compresión lubricadas puede entonces ser considerada. También es posible considerar la instalación de un conjunto de tratamiento de gas (por ejemplo, un filtro coalescente o de carbones activados) para evitar, o cuando menos limitar, el arrastre de aceite al sistema de relicuefacción.
En una forma de realización, el dispositivo de recuperación de gas de evaporación según la presente invención es tal que el sistema de relicuefacción comprende un bucle cerrado de fluido refrigerante que alimenta al menos un intercambiador de calor para refrigerar el gas de evaporación que entra en el sistema de relicuefacción.
En esta forma de realización, un solo intercambiador puede ser utilizado para realizar, por una parte, el recalentamiento del gas de evaporación procedente del depósito antes de su entrada en la unidad de compresión y, por otra parte, el enfriamiento del gas de evaporación que entra en el sistema de relicuefacción que utiliza el bucle cerrado de fluido refrigerante.
Cuando un bucle cerrado de fluido refrigerante está previsto, éste contiene, por ejemplo, esencialmente nitrógeno. La presente invención se refiere igualmente a:
- un conjunto que comprende al menos un depósito criogénico, un motor que utiliza gas natural a mediana o alta presión como combustible y un dispositivo de recuperación de gas de evaporación procedente de los indicados depósitos criogénicos, caracterizado por que el dispositivo de recuperación de gas de evaporación es un dispositivo de recuperación de gas de evaporación tal como se ha descrito anteriormente, y
- un buque para el transporte de gas natural licuado, caracterizado por que comprende un dispositivo de recuperación de gas de evaporación tal como se ha descrito anteriormente.
Detalles y ventajas de la presente invención aparecerán mejor con la descripción que sigue, realizada con referencia al dibujo esquemático adjunto en el cual:
La figura 1 ilustra esquemáticamente una primera forma de realización de un dispositivo de recuperación de gas de evaporación procedente de un depósito criogénico,
La figura 2 es una vista similar a la figura 1 para una primera variante de realización, y
La figura 3 es una vista similar a las de las figuras 1 y 2 de una segunda variante de realización. Sin embargo, esta variante de realización no muestra una variante de realización de la invención.
La descripción que sigue está hecha haciendo referencia a un buque a bordo del cual se encuentra al menos un depósito 2 de líquido criogénico. Resulta habitual en un buque disponer de varios depósitos o bien un depósito tabicado para evitar particularmente problemas de cabeceo. Un solo depósito se considerará aquí, pero es evidente para el experto en la materia aplicar la enseñanza de este documento con varios depósitos. Se supone en lo que sigue que se trata de LNG (sigla inglesa para Liquid Natural Gas), es decir gas natural licuado. El buque comprende entonces al menos un motor (no ilustrado) que funciona utilizando gas natural comprimido como combustible.
Para alimentar el motor con gas natural comprimido, el gas de evaporación de LNG es recuperado en el depósito 2, comprimido en una unidad de compresión 4 para ser enviado por un conducto de alimentación 6 hacia el motor donde será entonces utilizado como combustible. Este gas de evaporación es corrientemente designado por la sigla inglesa BOG (para Boil Off Gas). Proviene de los intercambios de calor que son inevitables, sea cual fuere el aislamiento del depósito 2, entre el LNG almacenado a temperaturas generalmente del orden de los -160o y el exterior.
Un conducto 8 de gas de evaporación conecta así una parte alta del depósito 2 con una entrada de la unidad de compresión 4. Un intercambiador 10 está dispuesto en este conducto río arriba de la unidad de compresión 4. Permite aquí recalentar el gas de evaporación frío procedente del depósito 2 antes de su introducción en la unidad de compresión 4.
La unidad de compresión 4 comprende generalmente varias etapas de compresión pues conviene tener una presión de alimentación para el motor que, según el motor, esté generalmente comprendida entre 10 y 300 bares (o sea entre 1 y 30 MPa). Las primeras etapas de compresión están representadas esquemáticamente por una primera etapa 12 mientras que las últimas etapas están representadas esquemáticamente en las figuras únicamente por una segunda etapa 14. El conducto de alimentación 6 está conectado con la salida de la segunda etapa 14 en las configuraciones ilustradas en el dibujo. De forma clásica, un enfriamiento del gas puede estar previsto después de cada etapa de la unidad de compresión. Los intercambiadores correspondientes, llamados clásicamente “intercoolers” o “aftercoolers” no están ilustrados en el dibujo.
La unidad de compresión 4 presenta en las formas derealización ilustradas una salida intermedia que suministra gas de evaporación a una presión intermedia inferior a la presión de alimentación del motor río arriba de la segunda etapa 14. De preferencia, para evitar todo riesgo de contaminación del gas que va a ser relicuado, cuando la unidad de compresión 4 presenta etapas de compresión lubricadas y etapas de compresión no lubricadas, esta salida intermedia se realiza río arriba de las etapas de compresión lubricadas, es decir antes de que el gas de evaporación corra el riesgo de entrar eventualmente en contacto con el lubricante.
La salida intermedia alimenta entonces un conducto 16 que se extiende de la unidad de compresión 4, y más precisamente de su salida intermedia, hasta una válvula de tres vías 18. Una entrada de la válvula de tres vías 18 es alimentada directamente por el conducto 16 a partir de la salida intermedia de la unidad de compresión 4. Este conducto 16 presenta río arriba de la válvula tres vías 18 una derivación que forma un ramal 19. Este último parte por consiguiente del conducto 16, alimenta el intercambiador 10 a contracorriente del gas de evaporación frío procedente del depósito 2 con el fin de recalentarlo, luego acaba por una conexión con una segunda entrada de la válvula de tres vías 18. Una salida de la válvula de tres vías 18 alimenta entonces un sistema de relicuefacción 20. De preferencia, una válvula 22 está prevista río abajo de la válvula de tres vías 18 y río arriba del sistema de relicuefacción 20. Se puede, no obstante, igualmente considerar disponer la válvula 22 río arriba de la válvula de tres vías 18, es decir en el conducto 16, directamente a la salida intermedia de la unidad de compresión 4 por ejemplo. Esta válvula 22, en sus diversas posiciones, permite ajustar la presión del gas de evaporación que entra en el sistema de relicuefacción 20 reduciéndola. En el transcurso de esta reducción de presión del gas de evaporación, la temperatura de este último disminuye igualmente.
El sistema de relicuefacción 20 es de un tipo conocido por el experto en la materia. Funciona por ejemplo según el ciclo de Brayton y comprende un bucle cerrado de nitrógeno 24. Este último comprende de forma clásica un primer intercambiador 26 y un segundo intercambiador 28 que per mite un intercambio térmico entre el nitrógeno y el gas de evaporación, una turbina 30, un compresor 32 y un tercer intercambiador 34 para realizar un intercambio térmico en el nitrógeno del bucle cerrado de nitrógeno 24.
El gas de evaporación enfriado y licuado en el primer intercambiador 26 y en el segundo intercambiador 28 es generalmente directamente reenviado hacia el depósito 2 gracias a un conducto 29. Cuando el gas de evaporación contiene una gran cantidad de gas inerte (principalmente nitrógeno), es interesante licuarlo y enviarlo por mediación de un conducto 41 para que pase por un separador 36 que opera a una presión que puede ser inferior ligeramente a la presión dentro de la unidad de relicuefacción 20. La parte baja del separador presenta una salida que permite alimentar un conducto de retorno 38 hacia el depósito 2, por mediación eventualmente de una bomba 40. La parte alta del separador 36 permite la evacuación de los gases inertes gracias a un conducto de desgasificado 42 controlado por una válvula o bien juntar el gas de evaporación de procedencia directa del depósito 2 reinyectándose por un conducto de inyección 44 en el conducto 8.
La variante de realización de la figura 2 solo prevé un intercambiador 50 en lugar del primer intercambiador 26 y del segundo intercambiador 28 del sistema de relicuefacción 20 de la figura 1.
En la figura 3, se ha realizado dentro de un mismo intercambiador 60, por una parte, los intercambios entre el gas de evaporación procedente directamente del depósito 2 y el gas de evaporación comprimido a una presión intermedia y, por otra parte, los intercambios en el sistema de relicuefacción entre el fluido refrigerante (nitrógeno) y el gas de evaporación a licuar. En esta variante de realización, está previsto hacer pasar todo el flujo que pasa por el conducto 16 procedente de la salida intermedia de la unidad de compresión 4 por el intercambiador 60. La forma de realización representada no comprende por consiguiente válvula detres vías, pero es evidente para el experto en la materia que dicha válvula podría igualmente estar prevista en este modo de realización.
En un buque que transporta líquido criogénico, la cantidad de gas de evaporación resultante de los intercambios térmicos entre el(los) depósito(s) y el exterior es sustancialmente constante. Por el contrario, el consumo de los motores varía. La cantidad de gas de evaporación no utilizada por los motores es entonces de preferencia relicuada. Los dispositivos de recuperación de gas de evaporación descritos anteriormente permiten adaptar la producción de gas a alta presión para la alimentación de los motores y la relicuefacción del gas de evaporación no utilizado por el(los) motor(es).
Se propone aquí “extractar” una cantidad de gas de evaporación a una presión intermedia en una unidad de compresión que alimenta el(los) motor(es). El intercambio térmico de realizar entre el gas de evaporación de procedencia directa del depósito y el gas de evaporación a una presión intermedia permite optimizar el consumo energético del dispositivo de recuperación de gas de evaporación. En la forma de realización ilustrada, se utilizada una válvula de expansión 22 situada río arriba o rio abajo del intercambio térmico con el fin de optimizar las condiciones depresión en las cuales el gas de evaporación entra en el sistema de relicuefacción 20. La presencia eventual de una válvula de tres vías, según las características del gas de evaporación a presión intermedia, permite controlar mejor la temperatura del gas de evaporación antes de su entrada en el sistema de relicuefacción.
Las variantes ilustradas anteriormente permiten así una optimización del consumo energético, por una parte, para comprimir el gas de evaporación y alimentar el(los) motor(es) y, por otra parte, relicuar el gas de evaporación no utilizado por el(los) motor(es).
Como se ha ilustrado por las variantes de realización, la construcción es relativamente modular y se puede limitar el número de intercambiadores necesarios. Las soluciones propuestas aquí permiten por consiguiente una adaptación a diversas configuraciones encontradas a bordo del buque, o bien a nivel de instalación de recuperación de LNG o de otro líquido criogénico.
La presente invención no se limita a las formas de realización descritas anteriormente y a las otras variantes mencionadas. La misma se refiere igualmente a cualquier forma de realización al alcance del experto en la materia dentro del marco de las reivindicaciones dadas a continuación.

Claims (5)

REIVINDICACIONES
1. Dispositivo de recuperación de gas de evaporación procedente de un depósito (2) criogénico que comprende:
- una unidad de compresión (4) que presenta varias etapas de compresión, comprendiendo la indicada unidad una alimentación de gas a partir del depósito (2) criogénico y una salida de gas a una presión de alimentación de motor,
- un sistema de relicuefacción (20) que presenta una salida de líquido hacia el depósito (2) criogénico,
- un intercambiador (10) situado entre el depósito (2) criogénico y la unidad de compresión (4) para enfriar el gas antes de su entrada en el sistema de licuefacción y por ello recalentar el gas de evaporación procedente del depósito (2) antes de su entrada en la unidad de compresión (4),
- medios para recalentar el gas de evaporación procedente del depósito (2) criogénico con la ayuda de gas comprimido dentro de la unidad de compresión (4) a una presión inferior o igual a la presión de alimentación de motor, y
- medios para alimentar el sistema de relicuefacción (20) por gas comprimido dentro de la unidad de compresión (4) a una presión inferior o igual a la presión de alimentación del motor, eventualmente refrigerado por el gas de evaporación que alimenta la unidad de compresión (4),
la unidad de compresión (4) que comprende una entrada, una primera salida a la presión de alimentación de motor y una segunda salida a una presión intermedia, y
caracterizado por que la segunda salida está conectada, por una parte, con el intercambiador (10) y, por otra parte, con una válvula de tres vías (18) presentando la indicada válvula de tres vías (18) una entrada conectada directamente con la segunda salida, una entrada alimentada por gas procedente de la segunda salida después de su paso por el intercambiador (10) y una salida hacia el sistema de relicuefacción (20).
2. Dispositivo de recuperación de gas de evaporación según la reivindicación 1, caracterizado por que una válvula de expansión (22) está dispuesta río arriba del sistema de relicuefacción (20).
3. Dispositivo de recuperación de gas de evaporación según la reivindicación 2, caracterizado por que la válvula de expansión (22) está dispuesta río abajo de un conjunto formado por el intercambiador (10) y la válvula de tres vías (18).
4. Conjunto que comprende al menos un depósito criogénico, un motor que utiliza gas natural a alta presión como combustible y un dispositivo de recuperación de gas de evaporación procedente de los indicados depósitos criogénicos, caracterizado por que el dispositivo de recuperación de gas de evaporación es un dispositivo de recuperación de gas de evaporación según una de las reivindicaciones 1 a 3.
5. Buque para el transporte de gas natural licuado, caracterizado por que comprende un dispositivo de recuperación de gas de evaporación según una de las reivindicaciones 1 a 3.
ES14784279T 2013-09-12 2014-09-11 Dispositivo de recuperación de vapores procedentes de un depósito criogénico Active ES2725613T3 (es)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GBGB1316227.6A GB201316227D0 (en) 2013-09-12 2013-09-12 High pressure gas supply system
FR1455931A FR3010508B1 (fr) 2013-09-12 2014-06-25 Dispositif de recuperation de vapeurs issues d'un reservoir cryogenique
PCT/FR2014/052258 WO2015036708A2 (fr) 2013-09-12 2014-09-11 Dispositif de récupération de vapeurs issues d'un réservoir cryogénique

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2725613T3 true ES2725613T3 (es) 2019-09-25

Family

ID=49552546

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES14784279T Active ES2725613T3 (es) 2013-09-12 2014-09-11 Dispositivo de recuperación de vapores procedentes de un depósito criogénico

Country Status (11)

Country Link
US (1) US20160216029A1 (es)
EP (1) EP3044527B1 (es)
JP (1) JP6449304B2 (es)
KR (1) KR102242784B1 (es)
CN (1) CN105593114A (es)
DK (1) DK3044527T3 (es)
ES (1) ES2725613T3 (es)
FR (1) FR3010508B1 (es)
GB (1) GB201316227D0 (es)
TR (1) TR201905721T4 (es)
WO (1) WO2015036708A2 (es)

Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101519541B1 (ko) * 2013-06-26 2015-05-13 대우조선해양 주식회사 증발가스 처리 시스템
KR101726668B1 (ko) * 2014-02-24 2017-04-13 대우조선해양 주식회사 증발가스 처리 시스템 및 방법
JP6600247B2 (ja) * 2015-11-06 2019-10-30 川崎重工業株式会社 船舶
WO2017078154A1 (ja) * 2015-11-06 2017-05-11 川崎重工業株式会社 船舶
JP6600248B2 (ja) * 2015-12-18 2019-10-30 川崎重工業株式会社 船舶
JP6677367B2 (ja) * 2016-03-18 2020-04-08 三井Ｅ＆Ｓ造船株式会社 ボイルオフガス処理システムおよび液化ガス運搬船
FR3049341B1 (fr) 2016-03-23 2019-06-14 Cryostar Sas Systeme de traitement d'un gaz issu de l'evaporation d'un liquide cryogenique et d'alimentation en gaz sous pression d'un moteur a gaz
NL2016938B1 (en) * 2016-06-10 2018-01-25 Liqal B V Method and system for at least partially converting methane-containing gas, in particular boil-off gas, retained in a container, to a liquid state
JP6678077B2 (ja) * 2016-07-07 2020-04-08 川崎重工業株式会社 船舶
FR3055692B1 (fr) * 2016-09-06 2018-08-24 L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Installation, procede pour stocker et reliquefier un gaz liquefie et vehicule de transport associe
KR101876974B1 (ko) * 2016-09-29 2018-07-10 대우조선해양 주식회사 선박용 증발가스 재액화 장치 및 방법
KR102476168B1 (ko) * 2016-12-23 2022-12-09 쉘 인터내셔날 리써취 마트샤피지 비.브이. 액화가스 수송 선박 및 그 선박을 운전하는 방법
JP6793052B2 (ja) * 2017-02-06 2020-12-02 株式会社神戸製鋼所 ボイルオフガス回収システム
US11835270B1 (en) 2018-06-22 2023-12-05 Booz Allen Hamilton Inc. Thermal management systems
US11384960B1 (en) 2018-11-01 2022-07-12 Booz Allen Hamilton Inc. Thermal management systems
US11293673B1 (en) 2018-11-01 2022-04-05 Booz Allen Hamilton Inc. Thermal management systems
US11536494B1 (en) 2018-11-01 2022-12-27 Booz Allen Hamilton Inc. Thermal management systems for extended operation
US11644221B1 (en) 2019-03-05 2023-05-09 Booz Allen Hamilton Inc. Open cycle thermal management system with a vapor pump device
FR3093785B1 (fr) * 2019-03-15 2021-06-04 Gaztransport Et Technigaz Système de contrôle de pression dans une cuve de gaz naturel liquéfié.
US11561033B1 (en) 2019-06-18 2023-01-24 Booz Allen Hamilton Inc. Thermal management systems
FR3101408B1 (fr) * 2019-09-30 2022-05-13 Gaztransport Et Technigaz Système de traitement d’un gaz contenu dans une cuve de stockage et/ou de transport de gaz à l’état liquide et gazeux
US11752837B1 (en) 2019-11-15 2023-09-12 Booz Allen Hamilton Inc. Processing vapor exhausted by thermal management systems
US11561030B1 (en) 2020-06-15 2023-01-24 Booz Allen Hamilton Inc. Thermal management systems
CN113048392B (zh) * 2021-03-15 2022-01-28 西南石油大学 一种长距离液氦输送储槽压力调控装置
US20230288029A1 (en) * 2022-03-10 2023-09-14 Sumitomo (Shi) Cryogenics Of America, Inc. System for capturing vapor from a cryogenic storage tank
FR3133907B1 (fr) 2022-03-22 2024-02-09 Eifhytec Système de transformation d’un produit

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0351599Y2 (es) * 1985-10-08 1991-11-06
JP2644896B2 (ja) * 1989-09-18 1997-08-25 株式会社日立製作所 冷却装置の温度制御方法
JP3664862B2 (ja) * 1997-10-03 2005-06-29 三菱重工業株式会社 Ｌｎｇ冷熱の蓄冷方法及びその装置並びに蓄冷熱利用によるｂｏｇの再液化方法及びその装置
JP3790393B2 (ja) * 1999-11-05 2006-06-28 大阪瓦斯株式会社 液化天然ガス運搬船におけるカーゴタンクの圧力制御装置及びその圧力制御方法
FI118681B (fi) * 2004-03-17 2008-02-15 Waertsilae Finland Oy Vesikulkuneuvon kaasunsyöttöjärjestely ja menetelmä kaasun tuottamiseksi vesikulkuneuvossa
KR100638925B1 (ko) * 2005-01-18 2006-10-26 대우조선해양 주식회사 엘엔지선의 증발가스 과냉액화 운전시스템
US20060156758A1 (en) * 2005-01-18 2006-07-20 Hyung-Su An Operating system of liquefied natural gas ship for sub-cooling and liquefying boil-off gas
NO20051315L (no) * 2005-03-14 2006-09-15 Hamworthy Kse Gas Systems As System og metode for kjoling av en BOG strom
ES2766767T3 (es) 2006-04-07 2020-06-15 Waertsilae Gas Solutions Norway As Procedimiento y aparato para precalentar gas evaporado de GNL a temperatura ambiente antes de su compresión en un sistema de relicuefacción
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
EP2265854A4 (en) * 2008-04-11 2017-11-15 Fluor Technologies Corporation Methods and configuration of boil-off gas handling in lng regasification terminals
NO330187B1 (no) * 2008-05-08 2011-03-07 Hamworthy Gas Systems As Gasstilforselssystem for gassmotorer
KR101187532B1 (ko) * 2009-03-03 2012-10-02 에스티엑스조선해양 주식회사 재액화 기능을 가지는 전기추진 ｌｎｇ 운반선의 증발가스 처리장치
DE102009015411A1 (de) * 2009-03-27 2010-10-07 Marine-Service Gmbh Verfahren und Einrichtung zum Betrieb einer Antriebsmaschine für ein Schiff zum Transport von Flüssiggas
NO332739B1 (no) * 2009-12-21 2012-12-27 Hamworthy Oil & Gas Systems As System til vekselbrensel- eller gassmotorer og avkoksgassrekondensering

Also Published As

Publication number Publication date
FR3010508A1 (fr) 2015-03-13
EP3044527B1 (fr) 2019-02-27
JP6449304B2 (ja) 2019-01-09
DK3044527T3 (da) 2019-05-20
WO2015036708A3 (fr) 2016-03-03
US20160216029A1 (en) 2016-07-28
EP3044527A2 (fr) 2016-07-20
JP2016530468A (ja) 2016-09-29
CN105593114A (zh) 2016-05-18
WO2015036708A2 (fr) 2015-03-19
KR102242784B1 (ko) 2021-04-20
KR20160055830A (ko) 2016-05-18
GB201316227D0 (en) 2013-10-30
TR201905721T4 (tr) 2019-05-21
FR3010508B1 (fr) 2019-03-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2725613T3 (es) Dispositivo de recuperación de vapores procedentes de un depósito criogénico
KR102092313B1 (ko) 선박
US10030815B2 (en) Method and apparatus for reliquefying natural gas
KR101750592B1 (ko) 선박에 lng 연료를 제공하기 위한 장치 및 방법
RU2304746C2 (ru) Способ и установка для сжижения природного газа
EP2035740B1 (en) Method and plant for re-gasification of lng
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
KR101459962B1 (ko) 액화가스 처리 시스템
CN102084114A (zh) 气体发动机的气体供应系统
US20130291567A1 (en) Regasification Plant
KR102514327B1 (ko) 극저온 액체의 증발로부터 야기되는 가스를 처리하기 위한 시스템 및 방법
US20140245779A1 (en) Regasification Plant
CN108367800A (zh) 包括发动机的轮船
KR101951174B1 (ko) 재기화 플랜트
KR20150062791A (ko) 액화가스 처리 시스템
KR102016030B1 (ko) 액화가스 처리 시스템
ES2941710T3 (es) Método y aparato para almacenar gas licuado en un recipiente y extraer gas evaporado de este
KR101480253B1 (ko) 액화가스 처리 시스템
KR20160068179A (ko) 재액화시스템
KR20150062382A (ko) 선박의 연료가스 공급시스템
KR101496576B1 (ko) 액화가스 처리 시스템
ES2907034T3 (es) Planta de licuefacción de gas, en particular de gas de red
KR101557555B1 (ko) 액화가스 처리 시스템
KR101831178B1 (ko) 선박의 운용 시스템 및 방법
KR101498387B1 (ko) 액화가스 처리 시스템