FR2570478A1 - Processes and devices for condensing and recycling the gases which evaporate from the hold of a ship for transporting liquefied gas and ships comprising these devices - Google Patents
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- B63J2/00—Arrangements of ventilation, heating, cooling, or air-conditioning
- B63J2/12—Heating; Cooling
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Abstract
Description
Procédés et dispositifs pour condenser et recycler les gaz quoi s'évaporent d'une cuve de navire de transport de gaz liquéfié et navires comportant ces dispositifs. Methods and devices for condensing and recycling the gases which evaporate from a tank of a liquefied gas transport ship and ships comprising these devices.
La présente invention a pour objet des procédés et des dispositifs pour condenser et recycler les gaz qui s évaporent d'une cuve de navire de transport de gaz liquéfié et des navires comportant ces dispositifs. The present invention relates to methods and devices for condensing and recycling the gases which evaporate from a tank of a liquefied gas transport ship and from ships comprising these devices.
Le secteur technique de l'invention est celui de la construction des navires de transport de gaz liquéfié, notamment des méthaniers. The technical sector of the invention is that of the construction of liquefied gas transport ships, in particular LNG carriers.
Le liquide contenu dans une cuve de navire de transport de gaz liquéfié s'évapore lentement par suite des entrées de calories et il faut évacuer les gaz qui résultent de cette évaporation pour éviter que la surpression dans la cuve ne dépasse la limite de résistance de celle-ci qui est faible. The liquid contained in a tank of a liquefied gas transport vessel evaporates slowly due to the input of calories and it is necessary to evacuate the gases which result from this evaporation to prevent the overpressure in the tank from exceeding the resistance limit of that -which is weak.
En général, les gaz sont rejetés à l'atmosphère ou brûlés. In general, gases are released to the atmosphere or burned.
I1 existe également des navires méthaniers équipés d'une chaîne frigorifique qui permet de condenser les gaz et de les recycler dans les cuves. Cette chaîne frigorifique comporte un condenseur qui est alimenté en fluide de refroidissement à - 1650 pour le cas du méthane, ce qui est une solution onéreuse. There are also LNG carriers fitted with a refrigeration chain which allows the gases to be condensed and recycled in the tanks. This refrigeration chain includes a condenser which is supplied with cooling fluid at - 1650 for methane, which is an expensive solution.
A ce jour, on utilise des navires méthaniers non seulement pour transporter du méthane liquide, mais également pour séjourner à proximité de certains utilisateurs qui ne comportent pas de possibilité de stockage de gaz liquéfié ou qui sont situés dans des contrées exposées à des risques de sabotage des réservoirs de stockage,afin d'alimenter les utilisateurs directement à partir du navire qui sert de réservoir de stockage. To date, LNG carriers are used not only to transport liquid methane, but also to stay close to certain users who do not have the possibility of storing liquefied gas or who are located in regions exposed to the risk of sabotage storage tanks, to supply users directly from the vessel which serves as a storage tank.
Dans un tel cas, on est donc amené à pomper du liquide dans les cuves du navire et à le refouler à terre sous une pression élevée pour vaincre la perte de charge des canalisations puis à le vaporiser pour le distribuer aux utilisateurs.In such a case, it is therefore necessary to pump liquid into the tanks of the ship and to discharge it ashore under high pressure to overcome the pressure drop in the pipes and then to vaporize it for distribution to users.
Pendant toute la durée de séjour du navire'à proximité du point d'utilisation, le liquide des cuves s'évapore et il est avantageux de récupérer les gaz et de les recycler dans la cuve car cette durée est de plusieurs mois. During the entire stay of the vessel near the point of use, the liquid in the tanks evaporates and it is advantageous to recover the gases and recycle them in the tank because this period is several months.
Les navires utilisés à ce jour comme réservoirs de stockage n'ont pas été transformés, de sorte qu'ils continuent à utiliser les groupes frigorifiques équipant normalement le navire pour condenser les gaz et pour les recycler, ce qui est une solution onéreuse. The ships used to date as storage tanks have not been transformed, so they continue to use the refrigeration units normally fitted to the ship to condense and recycle gases, which is an expensive solution.
L'objectif de la présente invention est de procurer des moyens plus économiques pour condenser et recycler les gaz qui s'évaporent d'une cuve de navire de transport de gaz liquéfié qui sert de réservoir de stockage et dans lequel on prélève en continu du liquide destiné à des utilisateurs. The objective of the present invention is to provide more economical means for condensing and recycling the gases which evaporate from a tank of a liquefied gas transport vessel which serves as a storage tank and from which liquid is continuously withdrawn. intended for users.
Cet objectif est atteint ausmoyen d'un procédé selon lequel on aspire les gaz dans la cuve, on les fait passer à travers un condenseur qui est refroidi par le liquide prélevé dans la cuve et on renvoie le liquide condensé dans la cuve. This objective is achieved by means of a process by which the gases are drawn into the tank, they are passed through a condenser which is cooled by the liquid withdrawn from the tank and the condensed liquid is returned to the tank.
De préférence, on prélève le liquide dans la cuve au moyen de pompes qui élèvent sa pression de quelques bars et qui refoulent le liquide dans le circuit de fluide de refroidissement d'un condenseur d'ou il ressort a 11 état liquide en ayant échangé uniquement de la chaleur sensible. Preferably, the liquid is taken from the tank by means of pumps which raise its pressure by a few bars and which discharge the liquid into the coolant circuit of a condenser from which it emerges in the liquid state having only changed sensible heat.
Un dispositif selon l'invention comporte une pompe qui aspire le liquide contenu dans ladite cuve et qui le refoule sous une pression de quelques bars, un compresseur qui aspire les gaz dans ladite cuve et un condenseur dans lequel les gaz refoulés par ledit compresseur sont refroidis par le liquide refoule par ladite pompe et se condensent. A device according to the invention comprises a pump which sucks the liquid contained in said tank and which discharges it under a pressure of a few bars, a compressor which sucks the gases in said tank and a condenser in which the gases discharged by said compressor are cooled by the liquid discharged by said pump and condense.
Selon un mode de réalisation préférentiel, un dispositif selon l'invention comporte, en outre, un circuit de retour de la sortie du condenseur vers la cuve qui est équipé d'une vanne de décharge permettant d'abaisser la pression et la température du liquide condensé avant de le réinjecter dans la cuve. According to a preferred embodiment, a device according to the invention further comprises a return circuit from the outlet of the condenser to the tank which is equipped with a relief valve making it possible to lower the pressure and the temperature of the liquid. condensed before reinjecting it into the tank.
L'invention a pour résultat la récupération et le recyclage des gaz qui s'evaporent d'une cuve de navire de transport de gaz liquéfiés dans laquelle on prélève en continu du liquide pour desservir un utilisateur en condensant lesdits gaz au moyen de frigories qui sont produites par des moyens économiques. The invention results in the recovery and recycling of the gases which evaporate from a tank of a liquefied gas transport vessel from which liquid is continuously withdrawn to serve a user by condensing said gases by means of frigories which are produced by economic means.
Dans le cas préférentiel où l'on élève de quelques bars la pression du liquide prélevé dans la cuve, avant de lenvoyer dans le condenseur, les frigories utilisées pour condenser les gaz sont constituées par de la chaleur sensible du liquide qui traverse le condenseur à l'é- tat liquide et à basse pression, de sorte que la construction du condenseur n'entraîne pas des frais élevés. In the preferential case where the pressure of the liquid withdrawn from the tank is raised by a few bars, before sending it to the condenser, the frigories used to condense the gases consist of sensible heat of the liquid which passes through the condenser to the 'liquid state and low pressure, so that the construction of the condenser does not involve high costs.
Les procédés et les dispositifs selon l'invention sont particulièrement adaptés au recyclage des gaz qui s'evaporent des cuves de navires de transport de gaz liquifiés qui sont amarrés à proximité d'utilisateurs pour desservir directement ceux-ci en gaz. The methods and devices according to the invention are particularly suitable for recycling the gases which evaporate from the tanks of liquefied gas transport ships which are moored near users to directly supply them with gas.
Une autre application avantageuse des procédés et des dispositifs selon la présente invention est le recyclage des gaz des cuves de navire de transport de gaz liquéfiés qui sont équipés de moteurs de propulsion mixtes pouvant etre alimentés en gaz combustible à partir de liquide prélevé dans les cuves. Another advantageous application of the methods and devices according to the present invention is the recycling of gases from the tanks of a liquefied gas transport ship which are equipped with mixed propulsion engines which can be supplied with combustible gas from the liquid taken from the tanks.
La description suivante se réfère a la figure unique qui représente schématiquement un dispositif selon l'invention. The following description refers to the single figure which schematically represents a device according to the invention.
Le repère 1 représente l'une des cuves d'un navire de transport de gaz naturel liquéfié par exemple d'un méthanier. The reference 1 represents one of the tanks of a liquefied natural gas transport vessel, for example of an LNG carrier.
Selon une application particulière, le navire est un méthanier qui est utilisé non seulement pour transporter du méthane liquide jusqu'à un port de destination, mais également pour stocker le gaz liquéfié à proximité des points d'utilisation et pour délivrer progressivement du gaz aux utilisateurs et pendant tout le temps de stockage, le liquide s'évapore par suite des fuites de calories et il faut évacuer les gaz qui s'accumulent dans le haut de la cuve pour éviter que la pression dans la cuve ne dépasse le seuil de pression auquel les cuves peuvent résister. According to a particular application, the vessel is an LNG carrier which is used not only to transport liquid methane to a port of destination, but also to store the liquefied gas near the points of use and to gradually deliver gas to users and during all the storage time, the liquid evaporates as a result of the leakage of calories and it is necessary to evacuate the gases which accumulate in the top of the tank to avoid that the pressure in the tank does not exceed the pressure threshold at which the tanks can resist.
Comme la durée de stockage est relativement longue, de l'ordre de plusieurs mois, il est avantageux de récupérer les gaz et de les réinjecter dans la cuve. As the storage period is relatively long, of the order of several months, it is advantageous to recover the gases and to reinject them into the tank.
Les navires de transport de gaz liquéfié qui sont utilisés à ce jour pour stocker du gaz à proximité d'un lieu d'utilisation comportent des pompes à haute pression, de l'ordre de 50 bars, qui pompent le liquide dans les cuves et qui le refoulent à terre où il est gazéïfié avant d'etre utilise. Liquefied gas transport vessels which are used today to store gas near a place of use include high pressure pumps, of the order of 50 bars, which pump the liquid into the tanks and which push it back to the ground where it is carbonated before being used.
Un dispositif selon l'invention comporte des pompes 2 qui aspirent le liquide dans la cuve et qui élèvent sa pression de quelques bars. A device according to the invention comprises pumps 2 which draw the liquid into the tank and which raise its pressure by a few bars.
Par exemple, les pompes 2 qui aspirent du méthane liquide à - 1650 et 1,2 bar, le refoulent à - 1600 et 5 bars. Le liquide refoulé par les pompes 2 traverse un condenseur 3, dans lequel il sert d'agent de refroidissement. Il sort du condenseur a l'état liquide par exemple à une température de l'ordre de - 1420C pour du méthane en ayant cédé seulement une partie de sa chaleur sensible et il est repris par des pompes 4 qui l'envoient à terre sous une pression élevée, de I'ordre de 50 bars nécessaire au transport.For example, pumps 2 which suck liquid methane at - 1650 and 1.2 bar, deliver it at - 1600 and 5 bar. The liquid discharged by the pumps 2 passes through a condenser 3, in which it serves as a cooling agent. It leaves the condenser in the liquid state, for example at a temperature of the order of -1420C for methane having yielded only part of its sensible heat and it is taken up by pumps 4 which send it to earth under a high pressure, around 50 bars necessary for transport.
Le débit des pompes 2 et 4 est déterminé par les besoins des utilisateurs. The flow of pumps 2 and 4 is determined by the needs of the users.
En pratique, la consommation horaire minima des utilisateurs est de l'ordre de 80 T/h. In practice, the minimum hourly consumption of users is around 80 T / h.
La vaporisation moyenne totale d'un navire méthanier de
3 125.000 m est de l'ordre de 7 tonnesXheure. The total average vaporization of an LNG tanker of
3,125,000 m is around 7 tonnesXhour.
Les gaz sont évacués de la cuve 1 par un compresseur 5 qui refoule ceux-ci b travers le condenseur 3 où ils condensent. The gases are evacuated from the tank 1 by a compressor 5 which discharges these b through the condenser 3 where they condense.
Par exemple, le compresseur 5 aspire du méthane gazeux a une pression de 1,2 bar et une température de - 155"C a - 1600C et il refoule un gaz a 5 bars et - 800C par suite de l'echauffement dû a la compression. A la sortie du condenseur 3, le méthane condensé est a une pression de l'ordre de 4,5 bars et une température de l'ordre de - 140"C, ce qui représente une différence d'enthalpie de 606,5 KJ/Kg et pour un débit de 7 tonneslheure, une consommation horaire de calories de 4255.106 KJ/h. For example, compressor 5 sucks methane gas at a pressure of 1.2 bar and a temperature of - 155 "C at - 1600C and it expels a gas at 5 bar and - 800C due to the heating due to compression At the outlet of condenser 3, the condensed methane is at a pressure of the order of 4.5 bars and a temperature of the order of - 140 "C, which represents an enthalpy difference of 606.5 KJ. / Kg and for a flow rate of 7 tonnes / hour, an hourly calorie consumption of 4255.106 KJ / h.
La différence d'enthalpie entre le méthane liquide refroidi a - 1600 et a - 1420C, est de 53,25 KI/Rg. Si les besoins des utilisateurs sont d'au moins 80 T/h, on dispose de 4259.10 KJ/h, sous forme de chaleur sensible donc d'une quantité de frigories suffisante pour condenser les gaz sans aucun apport de frigories externes. The enthalpy difference between the cooled liquid methane a - 1600 and a - 1420C, is 53.25 KI / Rg. If the needs of the users are at least 80 T / h, 4259.10 KJ / h are available, in the form of sensible heat, therefore a quantity of frigories sufficient to condense the gases without any contribution of external frigories.
Le liquide condensé sortant du condenseur 3 retourne a la cuve 1parut circuit 6 en passant a travers une vanne de décharge 7, de sorte que sa température et sa pression diminuent sous l'effet de la détente avant de pénétrer dans la cuve 1. The condensed liquid leaving the condenser 3 returns to the tank 1 by circuit 6 passing through a discharge valve 7, so that its temperature and its pressure decrease under the effect of expansion before entering the tank 1.
Ainsi, un dispositif selon l'invention équipant un navire de transport de gaz naturel liquéfié permet d'utiliser celui-ci comme stockage de longue durée pour desservir directement des utilisateurs en récupérant la totalité des gaz dus a 11 évaporation dans les cuves avec une dépense d'énergie relativement faible, c'est- -dire l'énergie nécessaire au fonctionnement du compresseur 5 pour comprimer environ 7 T/ heure de gaz w 5 bars, ce qui représente une puissance installée de l'ordre de 500 KW, l'énergie de fonctionnement des pompes 2 étant négligeable et celle des pompes 4 étant de toutes façons nécessaire pour refouler le liquide vers la terre. Thus, a device according to the invention equipping a liquefied natural gas transport vessel allows it to be used as long-term storage to directly serve users by recovering all of the gases due to evaporation in the tanks with an expense. relatively low energy, that is to say the energy necessary for the operation of the compressor 5 to compress about 7 T / hour of gas w 5 bars, which represents an installed power of the order of 500 KW, the operating energy of the pumps 2 being negligible and that of the pumps 4 being in any case necessary for pumping the liquid towards the ground.
Les condenseurs 3 sont des condenseurs qui fonctionnent avec des pressions maxima de l'ordre de 5 bars donc des condenseurs de construction relativement économique. The condensers 3 are condensers which operate with maximum pressures of the order of 5 bars, therefore condensers of relatively economical construction.
Grâce aux pompes 2 qui compriment le liquide de refroidissement du condenseur avant le passage dans celui-ci, on évite de vaporiser ce liquide et d'avoir à le recomprimer, ce qui entraînerait une consommation d'énergie importante et des condenseurs de grande dimension. Thanks to the pumps 2 which compress the coolant of the condenser before passing through it, it avoids vaporizing this liquid and having to recompress it, which would lead to significant energy consumption and large condensers.
Une autre application d'un dispositif selon l'invention est l'équipement d'un navire de transport de gaz liquéfié, par exemple d'un navire méthanier, qui est équipé de moteurs de propulsion mixtes qui peuvent être alimentés en fuel ou en gaz comprimé à haute pression. Dans ce cas, pendant les trajets où les cuves sont pleines de gaz liquéfié, on pompe du liquide dans les cuves pour alimenter les moteurs de propulsion et on peut également faire passer le liquide pompé dans les cuves à travers un condenseur 3 pour servir de fluide de refroidissement des gaz. Another application of a device according to the invention is the equipment of a liquefied gas transport ship, for example of an LNG tanker, which is equipped with mixed propulsion engines which can be supplied with fuel oil or gas compressed at high pressure. In this case, during the journeys where the tanks are full of liquefied gas, liquid is pumped into the tanks to supply the propulsion engines and it is also possible to pass the liquid pumped into the tanks through a condenser 3 to serve as fluid. gas cooling.
Claims (6)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8414485A FR2570478A1 (en) | 1984-09-19 | 1984-09-19 | Processes and devices for condensing and recycling the gases which evaporate from the hold of a ship for transporting liquefied gas and ships comprising these devices |
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Publications (1)
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|---|---|
| FR2570478A1 true FR2570478A1 (en) | 1986-03-21 |
Family
ID=9307921
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| FR8414485A Pending FR2570478A1 (en) | 1984-09-19 | 1984-09-19 | Processes and devices for condensing and recycling the gases which evaporate from the hold of a ship for transporting liquefied gas and ships comprising these devices |
Country Status (1)
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|---|---|
| FR (1) | FR2570478A1 (en) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| BE528204A (en) * | 1954-04-22 | 1957-02-15 | ||
| FR1249183A (en) * | 1959-02-27 | 1960-12-23 | Philips Nv | Improvements relating to ships, more particularly to tankers |
| FR2189678A1 (en) * | 1972-05-27 | 1974-01-25 | Sulzer Ag |
-
1984
- 1984-09-19 FR FR8414485A patent/FR2570478A1/en active Pending
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