FR3074254A1 - Dispositif et procede de fourniture de gaz naturel liquefie - Google Patents

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Abstract

Le dispositif (100) de fourniture de gaz naturel liquéfié, dit « GNL », comporte : - un réservoir (105) tampon de gaz d'évaporation comportant une entrée (110) pour gaz d'évaporation adaptée à recevoir du gaz d'évaporation issu d'un dispositif tiers, - un organe (115) de transfert de gaz d'évaporation du réservoir tampon vers une capacité (120) de stockage de GNL, - une conduite (125) de transfert de gaz d'évaporation depuis l'organe de transfert vers la capacité de stockage, - la capacité de stockage de GNL, - une conduite (130) de transfert de GNL depuis la capacité de stockage vers un dispositif tiers et - un échangeur (135) thermique entre du gaz d'évaporation traversant la conduite de transfert de gaz d'évaporation et du GNL traversant la conduite de transfert de GNL configuré pour liquéfier ou refroidir le gaz d'évaporation.

Description

DOMAINE TECHNIQUE DE L’INVENTION
La présente invention vise un dispositif et un procédé de fourniture de GNL. Elle s’applique, notamment, au domaine de ravitaillement de GNL adapté aux véhicules terrestres et maritimes.
ÉTAT DE LA TECHNIQUE
L’utilisation de gaz naturel liquéfié (ci-après « GNL ») en tant que carburant routier ou marin est en plein développement, promue par les avantages environnementaux et économiques que le GNL procure en comparaison des autres énergies fossiles.
En général, les stations-services GNL sont composés d’un système de réception du GNL, d’un stockage cryogénique permettant de stocker le GNL à l’état sous-refroidi présentant une pression opératoire comprise généralement entre 7 et 9 bar, d’une pompe cryogénique permettant de transférer le GNL et d’un système de distribution pour alimenter le véhicule.
Aujourd’hui, trois catégories de véhicules sont susceptibles de s’approvisionner en GNL :
- une première catégorie s’alimentant en GNL froid (ou « cold LNG »), c’est-àdire présentant une pression de 3 bar,
- une deuxième catégorie s’alimentant au GNL dit « saturé >> (ou « saturated LNG ») présentant une pression de 8 bar et
- une troisième catégorie s’alimentant au GNL dit « super saturé >> (ou « super saturated LNG ») présentant une pression de 18 bar.
Aujourd’hui, les véhicules présentant une pression de 8 bar sont majoritaires. La vaporisation du GNL créé du BOG, pour « Boil-off gas >> ou gaz d’évaporation en français, est relativement importante lors des pleins des véhicules 8 bar et 18 bar. Les réservoirs de véhicules ont été dimensionnées pour résister aux montées de pression, mais la conception de ces équipements est néanmoins limitée par une pression maximale admissible.
Un retour gaz du véhicule vers la station est alors réalisé afin d’éviter d’atteindre cette pression maximale conduisant par la suite un rejet important de gaz dans l’atmosphère.
Ce retour gaz au sein du stockage GNL représente une source de chaleur pour le GNL, ce qui favorise l’évaporation de GNL et donc l’augmentation de la pression à l’intérieur du stockage. Ces évaporations ou BOG doivent être gérés sans être rejetées à l’atmosphère.
En plus des pertes de produit engendrés, cela ajoute à la complexité opérationnelle du site.
De surcroît, le GNL stocké dans le réservoir de stockage de la station-service est en général à l’état sous-refroidi. La source de chaleur permettant d’emmener le GNL à saturation (à 8 bar et 18 bar) provient de l’air libre, nécessitant l’installation de surface d’échangeur conséquente sur site.
D’autre part deux méthodes existent pour fournir du GNL carburant aux véhicules 8 et 18 bar :
- la méthode de « Bulk saturation >> qui consiste à stocker le GNL à saturation et
- une méthode consistant à utiliser un conditionnement « LNG saturation on the fly >> qui a pour but de fournir du GNL à saturation à partir de GNL sousrefroidi.
On connaît, en ce qui concerne les stations-services de GNL comprimé, ou GNLC, le stockage du retour de gaz est dans un ballon tampon pour un usage CNG. Certaines stations GNL acceptent le retour de gaz et ne se préoccupent pas de son impact sur la génération de BOG. Ces stations sont généralement équipées d’un système de liquéfaction de BOG.
Les solutions actuelles utilisent des vaporiseurs à l’air sont utilisés pour obtenir du GNL saturé, nécessitant des surfaces d’échanges conséquentes et une empreinte au sol importante.
Les systèmes dits de « saturation on the fly >> présentent les inconvénients de requérir des échangeurs très performants et chers et de nécessiter un système de contrôle très complexe, ce qui pose une problématique de stabilité opérationnelle.
Enfin, les systèmes de « bulk saturation >> ne peuvent fournir les véhicules fonctionnant à une pression de 3 bar et présentent une capacité de stockage et un temps de stockage réduits.
Il est à noter que dans le cas de stations équipées de systèmes de liquéfaction de BOG, ces systèmes sont chers et n’ont aucun retour sur investissement possible.
OBJET DE L’INVENTION
La présente invention vise à remédier à tout ou partie de ces inconvénients.
À cet effet, selon un premier aspect, la présente invention vise un dispositif de fourniture de gaz naturel liquéfié, dit « GNL >>, qui comporte :
- un réservoir tampon de gaz d’évaporation comportant une entrée pour gaz d’évaporation adaptée à recevoir du gaz d’évaporation issu d’un dispositif tiers,
- un organe de transfert de gaz d’évaporation du réservoir tampon vers une capacité de stockage de GNL,
- une conduite de transfert de gaz d’évaporation depuis l’organe de transfert vers la capacité de stockage,
- la capacité de stockage de GNL,
- une conduite de transfert de GNL depuis la capacité de stockage vers un dispositif tiers et
- un échangeur thermique entre du gaz d’évaporation traversant la conduite de transfert de gaz d’évaporation et du GNL traversant la conduite de transfert de GNL configuré pour liquéfier ou refroidir le gaz d’évaporation.
Grâce à ces dispositions, le gaz d’évaporation transféré depuis le réservoir tampon vers la capacité de stockage est liquéfié, ce qui permet de conserver le GNL stocké dans la capacité à une température basse limitant la formation de BOG au sein de cette capacité.
Dans des modes de réalisation, le dispositif objet de la présente invention comporte, en aval de l’organe de transfert, un compresseur du gaz d’évaporation.
Ces modes de réalisation améliorent les performances du dispositif en matière de liquéfaction du gaz d’évaporation.
Dans des modes de réalisation, l’organe de transfert est une vanne commandée en fonction d’une valeur de pression à l’intérieur du réservoir tampon détectée, par un capteur de pression, ou un déverseur.
Dans des modes de réalisation, le gaz d’évaporation et le GNL circulent à contre-courant à l’intérieur de l’échangeur thermique.
Ces modes de réalisation améliorent les performances du dispositif en matière de liquéfaction du gaz d’évaporation.
Dans des modes de réalisation, le réservoir tampon présente une valeur de pression opératoire supérieure d’au moins deux bar à la valeur de pression opératoire de la capacité de stockage.
Ces modes de réalisation permettent un écoulement naturel du gaz d’évaporation depuis le réservoir tampon vers la capacité de stockage.
Dans des modes de réalisation, le dispositif objet de la présente invention comporte, en aval de l’échangeur thermique, une déviation de la conduite de transfert du gaz d’évaporation liquéfié ou refroidi dans l’échangeur thermique, la fourniture de gaz d’évaporation à la déviation étant commandée en fonction d’une température captée par un capteur de température du gaz d’évaporation en sortie de l’échangeur thermique.
Ces modes de réalisation permettent de recycler du gaz d’évaporation qui n’atteint pas une valeur de température déterminée.
Dans des modes de réalisation, le dispositif objet de la présente invention comporte, sur la déviation, une première vanne et, sur la conduite de transfert de gaz d’évaporation en aval de la déviation, une deuxième vanne, l’ouverture de la première ou de la deuxième vanne étant commandée en fonction de la température de gaz d’évaporation captée.
Ces modes de réalisation permettent de recycler du gaz d’évaporation qui n’atteint pas une valeur de température déterminée.
Dans des modes de réalisation, le dispositif objet de la présente invention comporte un organe de transfert de gaz d’évaporation liquéfié issu du réservoir tampon vers la conduite de transfert de GNL.
Ces modes de réalisation permettent de saturer le GNL transféré au dispositif tiers.
Dans des modes de réalisation, le dispositif objet de la présente invention comporte :
- une canalisation d’extraction de gaz d’évaporation à l’intérieur de la capacité de stockage,
- un compresseur du gaz d’évaporation traversant la canalisation d’extraction et
- une conduite de fourniture du gaz d’évaporation comprimé au réservoir tampon.
Ces modes de réalisation permettent de minimiser le volume de stockage requis par le réservoir tampon.
Dans des modes de réalisation, le compresseur de gaz d’évaporation comporte l’entrée pour gaz d’évaporation adapté à recevoir du gaz d’évaporation issu d’un dispositif tiers.
Dans des modes de réalisation, le dispositif objet de la présente invention comporte un moyen de refroidissement du flux de gaz d’évaporation en aval de l’organe de transfert.
Ces modes de réalisation permettent de refroidir ou liquéfier en partie ou en totalité un flux de gaz d’évaporation en sortie de l’échangeur thermique.
Dans des modes de réalisation, le dispositif objet de la présente invention comporte, en aval de l’échangeur thermique, un détendeur du flux gazeux configuré pour détendre le flux de gaz d’évaporation à une pression déterminée.
Dans des modes de réalisation, le dispositif objet de la présente invention comporte, en aval du détendeur, un séparateur gaz/liquide, le gaz d’évaporation gazeux étant fourni à la déviation et le gaz d’évaporation liquide étant fourni à la capacité de stockage.
Selon un deuxième aspect, la présente invention vise un procédé de fourniture de gaz naturel liquéfié, dit « GNL >>, qui comporte :
- une étape de stockage de gaz d’évaporation issu d’un dispositif tiers dans un réservoir tampon de gaz d’évaporation comportant une entrée pour gaz d’évaporation adaptée à recevoir du gaz d’évaporation issu d’un dispositif tiers,
- une étape de transfert de gaz d’évaporation du réservoir tampon vers une capacité de stockage de GNL,
- une étape d’échange thermique entre le gaz d’évaporation transféré et du GNL transféré vers un dispositif tiers issu de la capacité de stockage de GNL pour liquéfier ou refroidir le gaz d’évaporation,
- une étape de stockage de GNL dans la capacité de stockage,
- une étape de transfert de GNL depuis la capacité de stockage vers un dispositif tiers.
Les buts, avantages et caractéristiques particulières du procédé objet de la présente invention étant similaires à ceux du dispositif objet de la présente invention, ils ne sont pas rappelés ici.
BRÈVE DESCRIPTION DES FIGURES
D’autres avantages, buts et caractéristiques particulières de l’invention ressortiront de la description non limitative qui suit d’au moins un mode de réalisation particulier du dispositif et du procédé objets de la présente invention, en regard des dessins annexés, dans lesquels :
- la figure 1 représente, schématiquement, un premier mode de réalisation particulier du dispositif objet de la présente invention,
- la figure 2 représente, schématiquement et sous forme d’un logigramme, une succession d’étapes particulière du procédé objet de la présente invention et
- la figure 3 représente, schématiquement, un deuxième mode de réalisation particulier du dispositif objet de la présente invention.
DESCRIPTION D’EXEMPLES DE RÉALISATION DE L’INVENTION
La présente description est donnée à titre non limitatif, chaque caractéristique d’un mode de réalisation pouvant être combinée à toute autre caractéristique de tout autre mode de réalisation de manière avantageuse.
On note dès à présent que les figures ne sont pas à l’échelle.
Par la suite, on appelle « dispositif tiers >>, tout dispositif consommant du GNL pour produire de l’énergie. Un tel dispositif tiers est, par exemple, un véhicule terrestre, maritime, fluvial ou aérien.
On observe, sur la figure 1, qui n’est pas à l’échelle, une vue schématique d’un mode de réalisation du dispositif 100 objet de la présente invention. Ce dispositif 100 de fourniture de gaz naturel liquéfié, dit « GNL >>, comporte :
- un réservoir 105 tampon de gaz d’évaporation comportant une entrée 110 pour gaz d’évaporation adaptée à recevoir du gaz d’évaporation issu d’un dispositif tiers,
- un organe 120 de transfert de gaz d’évaporation du réservoir tampon vers une capacité 115 de stockage de GNL,
- une conduite 125 de transfert de gaz d’évaporation depuis l’organe de transfert vers la capacité de stockage,
- la capacité de stockage de GNL,
- une conduite 130 de transfert de GNL depuis la capacité de stockage vers un dispositif tiers et
- un échangeur 135 thermique entre du gaz d’évaporation traversant la conduite de transfert de gaz d’évaporation et du GNL traversant la conduite de transfert de GNL configuré pour liquéfier ou refroidir le gaz d’évaporation.
Le réservoir 105 est, par exemple, un volume de stockage de gaz d’évaporation conçu pour retenir une quantité prédéterminée de gaz d’évaporation dans une plage de pression déterminée. L’entrée 110 est, par exemple, un orifice pratiqué dans le volume de stockage et configuré pour recevoir un organe d’injection du gaz d’évaporation dans le volume. Un tel organe d’injection est, par exemple, une buse ou une vanne à sens unique.
Ce réservoir 105 est configuré, par exemple, pour fonctionner à une pression opératoire supérieure à 11 barg.
Ce réservoir 105 présente, par exemple, une capacité de un mètre-cube et la capacité 115 présente, par exemple, une capacité de quatre-vingts mètres-cube.
L’entrée 110 est préférentiellement reliée à un connecteur avec le dispositif tiers configurée pour récolter le retour de gaz d’évaporation. Le type de connecteur dépend de la norme utilisée par le dispositif tiers et de la finalité du dispositif 100 envisagée.
La fourniture de gaz d’évaporation depuis le dispositif tiers vers le réservoir 105 est réalisée, par exemple, par gradient de pression.
Ce réservoir 105 est muni, préférentiellement en partie haute, d’une sortie pour gaz d’évaporation reliée à l’organe 115 de transfert. L’organe 115 de transfert est, par exemple, un déverseur ou une vanne commandée en fonction d’une valeur de pression captée à l’intérieur du réservoir 105. Cette valeur de pression est captée, par exemple, par un capteur 145 de pression. Lorsque la pression captée est supérieure à une valeur-consigne, la vanne est ouverte.
Le choix de cette valeur consigne est arbitraire et fixée par l’opérateur. Elle dépend des objectifs de conception et de coût de la station. Une pression de consigne de 15 ou 16 bar si la station est dimensionnée pour approvisionner des véhicules fonctionnant à 18 bar peut être mise en œuvre, par exemple.
La conduite 125 de transfert de gaz relie l’organe 115 de transfert à la capacité 115 de stockage. Préférentiellement, le dispositif 100 comporte, en aval de l’organe 120 de transfert, un compresseur 140 ou un surpresseur.
En sortie du compresseur 140 ou du surpresseur, le gaz présente une pression suffisante pour vaincre les pertes de charges du circuit et permettre au recycle de se réaliser. Le choix de la pression de refoulement est fixé en fonction des objectifs de dimensionnement de la station et du mode opératoire souhaitée par l’opérateur.
Le gaz d’évaporation, comprimé ou non par le compresseur 140 en fonction de la présence de ce compresseur 140 dans le dispositif 100, traverse l’échangeur 135 thermique.
L’échangeur 135 thermique est, par exemple, un échangeur à ailettes ou à plaques entre le gaz d’évaporation traversant la conduite 125 de transfert et le GNL traversant la conduite 130 de transfert. Le gaz d’évaporation agît en tant que fluide chaud et le GNL en tant que fluide froid de sorte que la température de sortie du gaz d’évaporation soit plus froide que la température d’entrée du gaz d’évaporation dans l’échangeur 135 thermique. Préférentiellement, l’échangeur 135 thermique est conçu pour que le gaz d’évaporation soit liquéfié ou refroidi en sortie de l’échangeur 135 thermique pour des débits déterminés de GNL et de gaz d’évaporation.
L’échangeur 135 thermique est également prévu pour, préférentiellement, échauffer le GNL à une température déterminée. En fonction de ladite température, le débit de gaz traversant la conduite 125 de transfert est ajusté. Si la température du GNL doit être augmentée, le débit de transfert de gaz dans la conduite 125 est augmenté.
Préférentiellement, le GNL et le gaz d’évaporation circulent à contre-courant de manière à optimiser l’échange thermique entre les deux fluides.
La capacité 115 de stockage est, par exemple, un volume de stockage de gaz d’évaporation conçu pour retenir une quantité prédéterminée de GNL dans une plage de pression déterminée. La capacité 115 comporte, préférentiellement, une entrée pour gaz d’évaporation liquéfié. Cette entrée est, par exemple, un orifice pratiqué dans la capacité de stockage et configuré pour recevoir un organe d’injection du gaz d’évaporation liquéfié dans le volume. Un tel organe d’injection est, par exemple, une buse ou une vanne à sens unique.
La capacité 115 est configurée pour fonctionner, par exemple, à une pression opératoire comprise entre 7 et 9 bar.
Préférentiellement, la pression opératoire à l’intérieur de la capacité 115 de stockage est inférieure d’au moins deux bar à la pression opératoire à l’intérieur du réservoir 105 tampon.
La capacité 115 est munie d’une sortie pour GNL, préférentiellement en partie basse, reliée à la conduite 130 de transfert.
La conduite de transfert 130 est reliée à un connecteur dont la nature dépend du type de dispositif tiers connecté au dispositif 100.
Dans des variantes, le dispositif 100 comporte une pompe 116 configurée pour faciliter le transfert du GNL depuis la capacité 115 vers le dispositif tiers.
Dans des modes de réalisation préférentiels, tel que celui représenté en figure 1, le dispositif 100 comporte, en aval de l’échangeur 135 thermique, une déviation 150 de la conduite 125 de transfert du gaz d’évaporation liquéfié ou refroidi dans l’échangeur thermique, la fourniture de gaz d’évaporation à la déviation étant commandée en fonction d’une température captée par un capteur 155 de température du gaz d’évaporation en sortie de l’échangeur thermique.
Dans des modes de réalisation préférentiels, tel que celui représenté en figure 1, le dispositif 100 comporte, sur la déviation 150, une première vanne 160 et, sur la conduite 125 de transfert de gaz d’évaporation en aval de la déviation, une deuxième vanne 165, l’ouverture de la première ou de la deuxième vanne étant commandée en fonction de la température de gaz d’évaporation captée.
Lorsque le gaz d’évaporation présente une température inférieure à une valeur seuil prédéterminée, la première vanne 160 est ouverte et la deuxième vanne 165 fermée. Inversement, lorsque le gaz d’évaporation présente une température supérieure à la valeur seuil prédéterminée, la première vanne 160 est fermée et la deuxième vanne 165 ouverte.
Dans des modes de réalisation préférentiels, tel que celui représenté en figure 1, le dispositif 100 comporte un organe 170 de transfert de gaz d’évaporation liquéfié issu du réservoir 105 tampon vers la conduite 130 de transfert de GNL.
L’organe 170 est, par exemple, une vanne commandée en fonction de la pression captée à l’intérieur du réservoir 105 de stockage par un capteur 171 de pression.
On observe, sur la figure 3, qui n’est pas à l’échelle, une vue schématique d’un mode de réalisation du dispositif 200 objet de la présente invention. Ce dispositif 200 de fourniture de gaz naturel liquéfié, dit « GNL >>, comporte :
- un réservoir 105 tampon de gaz d’évaporation comportant une entrée 110 pour gaz d’évaporation adaptée à recevoir du gaz d’évaporation issu d’un dispositif tiers,
- un organe 115 de transfert de gaz d’évaporation du réservoir tampon vers une capacité 120 de stockage de GNL,
- une conduite 125 de transfert de gaz d’évaporation depuis l’organe de transfert vers la capacité de stockage,
- la capacité de stockage de GNL,
- une conduite 130 de transfert de GNL depuis la capacité de stockage vers un dispositif tiers et
- un échangeur 135 thermique entre du gaz d’évaporation traversant la conduite de transfert de gaz d’évaporation et du GNL traversant la conduite de transfert de GNL configuré pour liquéfier ou refroidir le gaz d’évaporation.
Le réservoir 105 est, par exemple, un volume de stockage de gaz d’évaporation conçu pour retenir une quantité prédéterminée de gaz d’évaporation dans une plage de pression déterminée. L’entrée 110 est, par exemple, un orifice pratiqué dans le volume de stockage et configuré pour recevoir un organe d’injection du gaz d’évaporation dans le volume. Un tel organe d’injection est, par exemple, une buse ou une vanne à sens unique.
Le réservoir 105 est, par exemple, configuré pour fonctionner à une pression opératoire supérieure à 30 bar.
Ce réservoir 105 présente, par exemple, une capacité de un mètre-cube et la capacité 115 présente, par exemple, une capacité de quatre-vingts mètres-cube.
L’entrée 110 est préférentiellement reliée à un connecteur avec le dispositif tiers configurée pour récolter le retour de gaz d’évaporation. Le type de connecteur dépend de la norme utilisée par le dispositif tiers et de la finalité du dispositif 200 envisagée.
La fourniture de gaz d’évaporation depuis le dispositif tiers vers le réservoir 105 est réalisée, par exemple, par gradient de pression ou grâce à l’utilisation d’un surpresseur.
Ce réservoir 105 est muni, préférentiellement en partie haute, d’une sortie pour gaz d’évaporation reliée à l’organe 115 de transfert. L’organe 115 de transfert est, par exemple, un déverseur ou une vanne commandée en fonction d’une valeur de pression captée à l’intérieur du réservoir 105. Cette valeur de pression est captée, par exemple, par un capteur 145 de pression. Lorsque la pression captée est supérieure à une valeur-consigne, la vanne est ouverte.
La valeur-consigne est choisie, par exemple, pour correspondre à la pression maximale opératoire de la capacité 105. A noter que l’opérateur peut également permettre le transfert de gaz à distance sans que cette pression maximale soit atteinte si besoin, par une seconde vanne tout ou rien, par exemple.
La conduite 125 de transfert de gaz relie l’organe 115 de transfert à la capacité 115 de stockage. Préférentiellement, le dispositif 200 comporte, en aval de l’organe 120 de transfert, un compresseur 140.
En sortie du compresseur 140 le gaz présente, par exemple, une pression supérieure ou égale à 50 bar.
Le gaz d’évaporation, comprimé ou non par le compresseur 140 en fonction de la présence de ce compresseur 140 dans le dispositif 200, traverse l’échangeur 135 thermique.
Dans des modes de réalisation, tel que celui représenté en figure 3, le dispositif 200 comporte un moyen 126 de refroidissement du flux de gaz d’évaporation en aval de l’organe 120 de transfert. Ce moyen 126 de refroidissement est, par exemple, un échangeur thermique mettant en oeuvre de l’azote liquide en guise de fluide froid. En sortie de l’échangeur thermique 135, le flux de gaz d’évaporation est préférentiellement diphasique c’est-à-dire partiellement liquide et partiellement gazeux, ou plus généralement refroidi. Ce flux peut être injecté dans la capacité 115 de stockage.
Dans des modes de réalisation, tel que celui représenté en figure 3, le dispositif 200 comporte, en aval de l’échangeur 135 thermique, un détendeur 136 du flux gazeux configuré pour détendre le flux de gaz d’évaporation à une pression déterminée.
Dans des modes de réalisation, tel que celui représenté en figure 3, le dispositif 200 comporte, en aval du détendeur 136, un séparateur 137 gaz/liquide, le gaz d’évaporation gazeux étant fourni à la déviation 150 et le gaz d’évaporation liquide étant fourni à la capacité 115 de stockage.
Le séparateur 137 est, par exemple, un ballon de séparation.
L’échangeur 135 thermique est, par exemple, un échangeur à ailettes ou à plaques entre le gaz d’évaporation traversant la conduite 125 de transfert et le GNL traversant la conduite 130 de transfert. Le gaz d’évaporation agît en tant que fluide chaud et le GNL en tant que fluide froid de sorte que la température de sortie du gaz d’évaporation soit plus froide que la température d’entrée du gaz d’évaporation dans l’échangeur 135 thermique. Préférentiellement, l’échangeur 135 thermique est conçu pour que le gaz d’évaporation soit liquéfié ou refroidi en sortie de l’échangeur 135 thermique pour des débits déterminés de GNL et de gaz d’évaporation.
L’échangeur 135 thermique est également prévu pour, préférentiellement, échauffer le GNL à une température déterminée. En fonction de ladite température, le débit de gaz traversant la conduite 125 de transfert est ajusté. Si la température du GNL doit être augmentée, le débit de transfert de gaz dans la conduite 125 est augmenté.
Préférentiellement, le GNL et le gaz d’évaporation circulent à contre-courant de manière à optimiser l’échange thermique entre les deux fluides.
La capacité 115 de stockage est, par exemple, un volume de stockage de gaz d’évaporation conçu pour retenir une quantité prédéterminée de GNL dans une plage de pression déterminée. La capacité 115 comporte, préférentiellement, une entrée pour gaz d’évaporation liquéfié. Cette entrée est, par exemple, un orifice pratiqué dans la capacité de stockage et configuré pour recevoir un organe d’injection du gaz d’évaporation liquéfié dans le volume. Un tel organe d’injection est, par exemple, une buse ou une vanne à sens unique.
La capacité 115 présente, par exemple, une valeur de pression opératoire comprise entre 7 et 9 bar.
Préférentiellement, la pression opératoire à l’intérieur de la capacité 115 de stockage est inférieure d’au moins deux bar à la pression opératoire à l’intérieur du réservoir 105 tampon.
La capacité 115 est munie d’une sortie pour GNL, préférentiellement en partie basse, reliée à la conduite 130 de transfert.
La conduite de transfert 130 est reliée à un connecteur dont la nature dépend du type de dispositif tiers connecté au dispositif 200.
Dans des variantes, le dispositif 200 comporte une pompe 116 configurée pour faciliter le transfert du GNL depuis la capacité 115 vers le dispositif tiers.
Dans des modes de réalisation préférentiels, tel que celui représenté en figure 3, le dispositif 200 comporte, en aval de l’échangeur 135 thermique, une déviation 150 de la conduite 125 de transfert du gaz d’évaporation liquéfié ou refroidi dans l’échangeur thermique, la fourniture de gaz d’évaporation à la déviation étant commandée en fonction d’une température captée par un capteur 155 de température du gaz d’évaporation en sortie de l’échangeur thermique.
Dans des modes de réalisation préférentiels, tel que celui représenté en figure 3, le dispositif 200 comporte, sur la déviation 150, une première vanne 160 et, sur la conduite 125 de transfert de gaz d’évaporation en aval de la déviation, une deuxième vanne 165, l’ouverture de la première ou de la deuxième vanne étant commandée en fonction de la température de gaz d’évaporation captée.
Lorsque le gaz d’évaporation présente une température inférieure à une valeur seuil prédéterminée, la première vanne 160 est ouverte et la deuxième vanne 165 fermée. Inversement, lorsque le gaz d’évaporation présente une température supérieure à la valeur seuil prédéterminée, la première vanne 160 est fermée et la deuxième vanne 165 ouverte.
Dans des modes de réalisation préférentiels, tel que celui représenté en figure 3, le dispositif 200 comporte un organe 170 de transfert de gaz d’évaporation liquéfié issu du réservoir 105 tampon vers la conduite 130 de transfert de GNL.
L’organe 170 est, par exemple, une vanne commandée en fonction de la pression captée à l’intérieur du réservoir 105 de stockage par un capteur 171 de pression.
Dans des modes de réalisation préférentiels, tel que celui représenté en figure 3, le dispositif 200 comporte :
- une canalisation 205 d’extraction de gaz d’évaporation à l’intérieur de la capacité 115 de stockage,
- un compresseur 210 du gaz d’évaporation traversant la canalisation d’extraction et
- une conduite 215 de fourniture du gaz d’évaporation comprimé au réservoir 105 tampon.
La canalisation 205 est préférentiellement reliée en partie haute de la capacité 115 de stockage.
Le compresseur 210 est configuré pour, par exemple, porter la pression du gaz à une valeur supérieure à 30 bar.
Dans des modes de réalisation préférentiels, tel que celui représenté en figure 3, le compresseur 210 de gaz d’évaporation comporte l’entrée 110 pour gaz d’évaporation adapté à recevoir du gaz d’évaporation issu d’un dispositif tiers.
On observe, en figure 2, schématiquement, un mode de réalisation particulier du procédé 300 objet de la présente invention. Ce procédé 300 de fourniture de gaz naturel liquéfié, dit « GNL >>, caractérisé en ce qu’il comporte :
- une étape 305 de stockage de gaz d’évaporation issu d’un dispositif tiers dans un réservoir tampon de gaz d’évaporation comportant une entrée pour gaz d’évaporation adaptée à recevoir du gaz d’évaporation issu d’un dispositif tiers,
- une étape 310 de transfert de gaz d’évaporation du réservoir tampon vers une capacité de stockage de GNL,
- une étape 315 d’échange thermique entre le gaz d’évaporation transféré et du GNL transféré vers un dispositif tiers issu de la capacité de stockage de GNL pour liquéfier ou refroidir le gaz d’évaporation,
- une étape 320 de stockage de GNL dans la capacité de stockage,
- une étape 325 de transfert de GNL depuis la capacité de stockage vers un dispositif tiers.
Le fonctionnement de ce procédé 200 est réalisé, par exemple, par la mise en oeuvre des dispositif, 100 et 300, tels que décrits en regard des figures 1 et 3, l’ensemble des variantes et modes de réalisation des dispositifs 100 et 300 pouvant être transposés sous forme d’étapes du procédé 200.

Claims (14)

  1. REVENDICATIONS
    1. Dispositif (100, 200) de fourniture de gaz naturel liquéfié, dit « GNL >>, caractérisé en ce qu’il comporte :
    - un réservoir (105) tampon de gaz d’évaporation comportant une entrée (110) pour gaz d’évaporation adaptée à recevoir du gaz d’évaporation issu d’un dispositif tiers,
    - un organe (120) de transfert de gaz d’évaporation du réservoir tampon vers une capacité (115) de stockage de GNL,
    - une conduite (125) de transfert de gaz d’évaporation depuis l’organe de transfert vers la capacité de stockage,
    - la capacité de stockage de GNL,
    - une conduite (130) de transfert de GNL depuis la capacité de stockage vers un dispositif tiers et
    - un échangeur (135) thermique entre du gaz d’évaporation traversant la conduite de transfert de gaz d’évaporation et du GNL traversant la conduite de transfert de GNL configuré pour liquéfier ou refroidir le gaz d’évaporation.
  2. 2. Dispositif (100, 200) selon la revendication 1, qui comporte, en aval de l’organe (120) de transfert, un compresseur (140) du gaz d’évaporation.
  3. 3. Dispositif (100, 200) selon l’une des revendications 1 ou 2, dans lequel l’organe (120) de transfert est une vanne commandée en fonction d’une valeur de pression à l’intérieur du réservoir (105) tampon détectée, par un capteur (145) de pression, ou un déverseur.
  4. 4. Dispositif (100, 200) selon l’une des revendications 1 à 3, dans lequel le gaz d’évaporation et le GNL circulent à contre-courant à l’intérieur de l’échangeur (135) thermique.
  5. 5. Dispositif (100, 200) selon l’une des revendications 1 à 4, dans lequel le réservoir (105) tampon présente une valeur de pression opératoire supérieure d’au moins deux bar à la valeur de pression opératoire de la capacité (115) de stockage.
  6. 6. Dispositif (100, 200) selon l’une des revendications 1 à 5, qui comporte, en aval de l’échangeur (135) thermique, une déviation (150) de la conduite (125) de transfert du gaz d’évaporation liquéfié ou refroidi dans l’échangeur thermique, la fourniture de gaz d’évaporation à la déviation étant commandée en fonction d’une température captée par un capteur (155) de température du gaz d’évaporation en sortie de l’échangeur thermique.
  7. 7. Dispositif (100, 200) selon la revendication 6, qui comporte, sur la déviation (150), une première vanne (160) et, sur la conduite (125) de transfert de gaz d’évaporation en aval de la déviation, une deuxième vanne (165), l’ouverture de la première ou de la deuxième vanne étant commandée en fonction de la température de gaz d’évaporation captée.
  8. 8. Dispositif (100, 200) selon l’une des revendications 1 à 7, qui comporte un organe (170) de transfert de gaz d’évaporation liquéfié issu du réservoir (105) tampon vers la conduite (130) de transfert de GNL.
  9. 9. Dispositif (200) selon l’une des revendications 1 à 8, qui comporte :
    - une canalisation (205) d’extraction de gaz d’évaporation à l’intérieur de la capacité (115) de stockage,
    - un compresseur (210) du gaz d’évaporation traversant la canalisation d’extraction et
    - une conduite (215) de fourniture du gaz d’évaporation comprimé au réservoir (105) tampon.
  10. 10. Dispositif (200) selon la revendication 9, dans lequel le compresseur (210) de gaz d’évaporation comporte l’entrée (110) pour gaz d’évaporation adapté à recevoir du gaz d’évaporation issu d’un dispositif tiers.
  11. 11. Dispositif (200) selon l’une des revendications 1 à 10, qui comporte un moyen (126) de refroidissement du flux de gaz d’évaporation en aval de l’organe (120) de transfert.
  12. 12. Dispositif (200) selon la revendication 11, qui comporte, en aval de l’échangeur (135) thermique, un détendeur (136) du flux gazeux configuré pour détendre le flux de gaz d’évaporation à une pression déterminée.
  13. 13. Dispositif (200) selon la revendication 12 et la revendication 6, qui comporte, en aval du détendeur (136), un séparateur (137) gaz/liquide, le gaz d’évaporation gazeux étant fourni à la déviation (150) et le gaz d’évaporation liquide étant fourni à la capacité (115) de stockage.
  14. 14. Procédé (300) de fourniture de gaz naturel liquéfié, dit « GNL », caractérisé en ce qu’il comporte :
    - une étape (305) de stockage de gaz d’évaporation issu d’un dispositif tiers dans un réservoir tampon de gaz d’évaporation comportant une entrée pour gaz d’évaporation adaptée à recevoir du gaz d’évaporation issu d’un dispositif tiers,
    - une étape (310) de transfert de gaz d’évaporation du réservoir tampon vers une capacité de stockage de GNL,
    - une étape (315) d’échange thermique entre le gaz d’évaporation transféré et du GNL transféré vers un dispositif tiers issu de la capacité de stockage de GNL pour liquéfier ou refroidir le gaz d’évaporation,
    - une étape (320) de stockage de GNL dans la capacité de stockage,
    - une étape (325) de transfert de GNL depuis la capacité de stockage vers un dispositif tiers.
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