FR2947538A1

FR2947538A1 - Installation et procede de stockage de carburant

Info

Publication number: FR2947538A1
Application number: FR0903281A
Authority: FR
Inventors: Serge Albert Pierre Selles; Pierre Boucot
Original assignee: IFP Energies Nouvelles IFPEN
Current assignee: IFP Energies Nouvelles IFPEN
Priority date: 2009-07-03
Filing date: 2009-07-03
Publication date: 2011-01-07
Anticipated expiration: 2029-07-03
Also published as: EP2448860A1; FR2947538B1; WO2011001043A1; TW201111245A; EP2448860B1

Abstract

L'invention concerne une installation et un procédé de stockage de carburants comportant au moins une cuve, une conduite d'évent des gaz (11), des moyens de condensation par le froid (E) desdits gaz. Elle comporte une conduite d'entrée (14) d'air extérieur raccordée en amont des moyens de condensation, ladite conduite d'entrée d'air comprenant des moyens de contrôle du volume d'air entrant.

Description

La présente invention se situe dans le domaine de la distribution de carburant pour les véhicules automobiles, et en particulier pour être utilisée dans une installation de type station-service comportant au moins une cuve 10 de carburant. Les cuves de station-service sont remplies régulièrement à l'aide de camion-citerne. Lorsque le carburant est déversé dans la cuve, il se produit un phénomène de "reprise des gaz" résultant à la génération de vapeurs fortement chargées en carburant. Il est connu de collecter les gaz d'évents 15 des cuves de stockage et de les diriger vers la citerne du camion, ceci afin de limiter les pollutions atmosphériques. Pour limiter les retours de carburant vers le camion de livraison, il est connu d'utiliser des systèmes de condensation des gaz d'hydrocarbures, par exemple en utilisant le froid comme moyen de condensation. 20 On connaît notamment les documents FR-2827268 ou FR-2909078 qui décrivent une installation de stockage de carburant utilisant le froid pour condenser les vapeurs de carburant. Cependant les installations connues présentent des inconvénients liés à l'utilisation du froid, notamment la réduction conséquente du volume 25 gazeux.

Ainsi, la présente invention concerne une installation de stockage de carburant comportant une cuve, une conduite d'évent des gaz, des moyens de condensation par le froid desdits gaz. Elle comporte une conduite d'entrée 30 d'air extérieur raccordée en amont desdits moyens de condensation, ladite 1

conduite d'entrée d'air comprenant des moyens de contrôle du volume d'air entrant. Les moyens de contrôle peuvent être pilotés par au moins un capteur de pression disposé sur la conduite d'évent.

Un capteur de pression peut être disposé en amont et un autre capteur de pression disposé en aval des moyens de condensation. L'installation peut comporter au moins un capteur de température des gaz en sortie des moyens de condensation. L'installation peut comporter un automate de contrôle de la 10 température de condensation et du volume d'air entrant en fonction de la pression dans la conduite d'évent. L'invention concerne également un procédé de stockage de carburant dans une installation comportant une cuve, une conduite d'évent des gaz, des moyens de condensation par le froid desdits gaz, et dans lequel on 15 effectue les étapes suivantes: - on dispose une entrée d'air extérieur raccordée en amont desdits moyens de condensation, - on contrôle le volume d'air entrant en fonction de la pression dans la conduite d'évent des gaz. 20 Selon le procédé on peut contrôler le taux de gaz hydrocarbure dans les gaz d'évent en réglant le volume entrant d'air extérieur et/ou en réglant le niveau de froid desdits moyens de condensation.

La présente invention sera mieux comprise et ses avantages 25 apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui suit d'exemples de réalisation, nullement limitatifs, et illustrés par les figures ci-après annexées, parmi lesquelles: - la figure 1 montre le principe de chargement d'une cuve et ses circuits de remplissage et de vidange; 30 - la figure 2 montre une installation de stockage de carburant selon l'art antérieur; - la figure 3 représente le principe d'une mise en oeuvre selon l'invention.

Sur la figure 1, la cuve 1 est destinée à contenir un carburant. Pour 5 son remplissage, elle possède une canalisation 2 qui se raccorde au flexible de chargement/déchargement d'un camion citerne 3. Lors d'une étape de remplissage de carburant liquide dans la cuve 1 à partir de la citerne 3, les gaz contenus dans ladite cuve sont évacués par le conduit 4 en communication avec la citerne 3. Les gaz sont poussés par le 10 volume de liquide déversé de la citerne de livraison vers la cuve. Le volume de gaz déplacé est donc sensiblement égal au volume de liquide livré, uniquement si les conditions thermodynamiques (pression et température) restent sensiblement identiques le long du circuit fermé représenté sur la figure 1. 15 La figure 2 montre une réalisation selon le document FR-2909078 d'un circuit fermé de stockage de carburant et de gestion des gaz. Les cuves 10, 20, 30 peuvent être remplies par le moyen des canalisations A, B, C reliées respectivement aux compartiments Cl, C2, C3 de la citerne 5. Des conduits d'évents A', B', C' amènent les gaz respectivement dans des 20 échangeurs El, E2, E3 effectuant la condensation des carburant gazeux par refroidissement. Les condensats sont collectés ici par un conduit commun 6 qui déverse les liquides dans la cuve 20. En sortie des échangeurs El, E2, E3, des conduites A", B", C" collectent les gaz froids dans un conduit commun 7 qui est relié aux compartiments de la citerne. Sur chaque 25 conduites d'évent A", B", C", des soupapes SA, SB, SC protègent le circuit des trop fortes pressions ou dépressions. La réglementation concernant les citernes de livraison impose sur celle-ci des soupapes de sécurité S1, S2, S3, tarées à l'ouverture en dépression et en surpression. Le froid a comme avantage d'être efficace comme moyen de 30 condensation, mais il a l'inconvénient de rendre l'air qui contenait les hydrocarbures plus dense.

L'expérimentation et les calculs théoriques montrent que, par exemple, sur 100 litres d'un mélange gazeux contenant des hydrocarbures, après son passage dans des échangeurs frigorifiques, le volume gazeux à la sortie est approximativement de 25 litres. Cela correspond à une contraction de 75%. Exemple : On considère le cas: - pression de vapeur sèche équivalente : 79 kPa (dans la fourchette 60-90 kPa spécifiée entre le 01/11 et le 15/03); - température ambiante : 25°C, - débit de livraison : 60 m3/h, - équilibre thermodynamique selon le modèle de Grayson & Streed. Température de Débit volume recyclé condensation (°C) (m3/h) -10 38,28 -20 32,19 -30 27,54 -40 24,08 -50 21,50 Le débit recyclé prend en compte deux phénomènes : - condensation des hydrocarbures, - refroidissement des vapeurs recyclées par rapport à la température ambiante, Dans cet exemple de calcul pour une température de -40°C, le volume est réduit à 24 m3/h, soit une contraction de 60-24 = 36 litres, c'est-à-dire de 60%. Dans ces conditions, si les soupapes de sécurité qui fonctionnent à la dépression ne s'ouvraient pas, la citerne serait mise en dépression, ce qui provoquerait notamment une évaporation du liquide en cours de livraison. Les soupapes de sécurité étant en fonction, c'est de l'air chaud (température

ambiante) qui pénètre dans les compartiments de la citerne, ce qui favorise aussi l'évaporation. De plus, il convient de rester supérieur à un seuil de 10% en concentration de gaz hydrocarbure dans le mélange gazeux de façon à être au dessus de la limite d'explosivité et d'assurer la non dangerosité des gaz qui retournent au camion-citerne. En effet, le seuil d'explosivité est compris entre 1% et 7,6% de gaz hydrocarbure dans l'air.

La présente invention résout conjointement la limitation de l'évaporation dans la citerne, l'équilibre des pressions, et le contrôle du taux de gaz hydrocarbure, en ajoutant une entrée d'air en amont des échangeurs de refroidissement des gaz et des moyens de contrôle du réglage de ladite entrée d'air. La figure 3 illustre la présente invention. Le conduit 11 collecte les vapeurs provenant de la ou les cuves de stockage du carburant. les vapeurs pénètrent dans un échangeur frigorifique E qui condensent les gaz hydrocarbures. Les condensats sont renvoyés dans une cuve par le conduit 12. Le conduit de sortie 13 est relié à la citerne de chargement. Selon l'invention, une conduite d'entrée d'air extérieur 14 est raccordée à la conduite d'évent 11. La référence 15 représente un clapet qui s'ouvre dès que la pression dans la conduite d'évent est inférieure à la pression atmosphérique. La référence 16 désigne un moyen de contrôle du débit d'air en entrée. La soupape 15 et le contrôle du débit peuvent être pilotés par un automate, en fonction de différents paramètres de fonctionnement de l'installation, notamment les mesures de pression amont et aval de l'échangeur E, respectivement référencés 17 et 18. Les mesures de températures 19 et 21 peuvent aussi être intégrées dans l'automate.

Ainsi, le circuit fermé en cours de déchargement d'une citerne de livraison de carburant est sensiblement à la pression atmosphérique, en fonction de la valeur de dépression admissible, pour permettre l'entrée d'air

extérieur. La température des gaz dans le circuit, et en particulier dans la citerne de livraison est basse et correspond sensiblement à la température de sortie de l'échangeur de condensation. L'évaporation du carburant dans les compartiments de la citerne est contrôlée par l'assurance d'avoir cette température malgré un volume d'entrée d'air important. Le contrôle de la température des gaz dans le circuit permet également le contrôle du taux d'hydrocarbure pour avoir dans la citerne du camion une atmosphère gazeuse en dehors de la plage d'explosivité.

Claims

REVENDICATIONS1) Installation de stockage de carburant comportant une cuve, une conduite d'évent des gaz, des moyens de condensation par le froid desdits gaz, caractérisée en ce qu'elle comporte une conduite d'entrée d'air extérieur raccordée en amont desdits moyens de condensation, ladite conduite d'entrée d'air comprenant des moyens de contrôle du volume d'air entrant.
2) Installation selon la revendication 1, dans laquelle lesdits moyens de contrôle sont pilotés par au moins un capteur de pression disposé sur la conduite d'évent.
3) Installation selon la revendication 2, qui comporte au moins un capteur de pression disposé en amont et un autre capteur de pression disposé en aval des moyens de condensation.
4) Installation selon l'une des revendications précédentes, qui comporte au moins un capteur de température des gaz en sortie des moyens de condensation.
5) Installation selon l'une des revendications précédentes, qui comporte un automate de contrôle de la température de condensation et du volume d'air entrant en fonction de la pression dans la conduite d'évent.
6) Procédé de stockage de carburant dans une installation comportant une cuve, une conduite d'évent des gaz, des moyens de condensation par le froid desdits gaz, caractérisée en ce qu'on effectue les étapes suivantes: - on dispose une entrée d'air extérieur raccordée en amont desdits moyens de condensation, - on contrôle le volume d'air entrant en fonction de la pression dans la conduite d'évent des gaz.
7) Procédé de stockage selon la revendication 6, dans lequel on contrôle le taux de gaz hydrocarbure dans les gaz d'évent en réglant le volume entrant d'air extérieur et/ou en réglant le niveau de froid desdits moyens de condensation.