FR3130328A1 - Système d’alimentation d’un consommateur configuré pour être alimenté en un carburant préparé à partir d’un gaz issu de l’évaporation d’un mélange liquide de méthane et d’un alcane - Google Patents
Système d’alimentation d’un consommateur configuré pour être alimenté en un carburant préparé à partir d’un gaz issu de l’évaporation d’un mélange liquide de méthane et d’un alcane Download PDFInfo
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Abstract
Titre de l’invention : Système d’alimentation d’un consommateur configuré pour être alimenté en un carburant préparé à partir d’un gaz issu de l’évaporation d’un mélange liquide de méthane et d’un alcane La présente invention concerne un système d’alimentation (7) d’un consommateur (5) alimenté en gaz issu de l’évaporation d’un mélange (M) de méthane et d’un alcane, le système d’alimentation (7) une branche de refroidissement (19). Selon l’invention, le système d’alimentation (7) est équipé d’un système de régulation (45) comprenant un dispositif d’estimation de la température (48) apte à générer une température de consigne et un dispositif de mesure de la température (63), ce système de régulation (45) régulant un débit du mélange (M) au sein de la branche de refroidissement (19) en fonction d’un écart entre la température de consigne et la température mesurée par le dispositif de mesure de la température (63). Figure de l’abrégé : Figure 1
Description
La présente invention se rapporte au domaine du transport et/ou du stockage d’un liquide cryogénique. L’invention concerne plus particulièrement un système d’alimentation d’un consommateur qui est configuré pour être alimenté en un carburant préparé à partir d’un liquide cryogénique comprenant au moins du méthane et un alcane.
Les hydrocarbures gazeux à température ambiante et à pression atmosphérique sont liquéfiés à des températures cryogéniques, c’est-à-dire des températures inférieures à
- 60 °C, afin de faciliter leur transport et/ou leur stockage. Les hydrocarbures ainsi liquéfiés, aussi appelés liquides cryogéniques, sont alors placés dans des cuves d’un ouvrage, notamment un ouvrage flottant.
- 60 °C, afin de faciliter leur transport et/ou leur stockage. Les hydrocarbures ainsi liquéfiés, aussi appelés liquides cryogéniques, sont alors placés dans des cuves d’un ouvrage, notamment un ouvrage flottant.
De telles cuves ne sont néanmoins jamais parfaitement isolées thermiquement, de sorte qu’une évaporation naturelle du liquide cryogénique est inévitable. Le phénomène d’évaporation naturelle est appeléboil-offen anglais et le gaz issu de cette évaporation naturelle se nommeboil-off gasen anglais, son acronyme étant BOG. Les cuves de l’ouvrage flottant comprennent ainsi à la fois le liquide cryogénique et le gaz issu de l’évaporation naturelle de ce liquide cryogénique.
Une partie du gaz issu de l’évaporation naturelle du liquide cryogénique peut être utilisée comme carburant pour alimenter au moins un consommateur, tel qu’un moteur, prévu pour pourvoir aux besoins énergétiques ou de fonctionnement de l’ouvrage flottant. Ainsi, il est possible de produire de l’électricité pour des équipements électriques de cet ouvrage.
Le consommateur peut par exemple être alimenté en méthane. Il est alors nécessaire de s’assurer, si le liquide cryogénique n’est pas du méthane, que le gaz issu de l’évaporation naturelle de ce liquide cryogénique présente un indice de méthane compatible avec ce consommateur. Un tel indice de méthane, oumethane numberen anglais, correspond au taux de méthane contenu dans le gaz issu de l’évaporation naturelle du liquide cryogénique. L’utilisation d’un gaz possédant un indice de méthane qui ne serait pas compatible avec le consommateur risquerait en effet de provoquer une diminution des performances de celui-ci, voire sa dégradation mécanique.
La présente invention vise à résoudre cette difficulté en proposant un système chargé du contrôle et de la régulation de l’indice de méthane du carburant fourni au consommateur.
Une telle solution permet notamment d’alimenter le consommateur à partir de l’évaporation naturelle d’un liquide cryogénique autre que le méthane, tout en appauvrissant la cargaison en méthane de l’organe flottant et en limitant les émissions de gaz à effet de serre.
La présente invention a ainsi pour principal objet un système d’alimentation d’un consommateur configuré pour être alimenté en un carburant préparé à partir d’un gaz issu de l’évaporation d’un mélange liquide de méthane et d’un alcane ayant au moins deux atomes de carbone, le mélange étant stocké dans au moins une cuve, le système d’alimentation comprenant au moins une branche d’alimentation configurée pour amener au moins une portion du gaz depuis la cuve jusqu’au consommateur, un dispositif de compression disposé sur cette branche d’alimentation, une branche de refroidissement configurée pour refroidir le gaz circulant dans la branche d’alimentation via un échangeur thermique qui comporte une première passe disposée sur la branche d’alimentation et une deuxième passe disposée sur la branche de refroidissement, et au moins un séparateur de phases disposé entre l’échangeur thermique et le consommateur , ce séparateur séparant une phase liquide et une phase gazeuse. Selon l’invention, le système d’alimentation est équipé d’un système de régulation comprenant un dispositif d’estimation de la température apte à générer une température de consigne et un dispositif de mesure de la température présente entre une sortie de la première passe de l’échangeur thermique et le séparateur de phases, ce système de régulation régulant un débit du mélange au sein de la branche de refroidissement en fonction d’un écart de température entre la température de consigne et la température du fluide mesurée par le dispositif de mesure de la température.
Le système d’alimentation selon l’invention est configuré pour fournir un carburant au consommateur, qui peut par exemple être un moteur d’un ouvrage, notamment un ouvrage flottant, que ce système d’alimentation est destiné à équiper. Le système d’alimentation permet à cet effet de compresser le gaz issu de l’évaporation du mélange et/ou de le liquéfier au moins en partie par un échange de calories au sein de l’échangeur thermique.
Le mélange consiste préférentiellement en de l’éthane liquide et du méthane liquide. Plus généralement, l’alcane ayant au moins deux atomes de carbone est choisi parmi l’éthane, le propane, le butane et au moins un de leurs mélanges. « Butane » peut ici désigner le n-butane et l’isobutane, aussi appelé 2-méthylpropane.
La deuxième passe de l’échangeur thermique est configurée pour échanger des calories avec la première passe, afin de liquéfier au moins en partie le gaz circulant dans la première passe. Le système de régulation permet notamment de mesurer la température du fluide en sortie de cette première passe de l’échangeur thermique, grâce à un dispositif de mesure de la température. Une telle mesure peut résulter d’une mesure effectuée par l’intermédiaire d’un capteur disposéin situsur le passage du fluide. La température mesurée peut ensuite être comparée à une température de consigne estimée par le dispositif d’estimation de la température, qui peut par exemple faire partie d’un module de commande au sein du système de régulation. Une telle comparaison permet de mettre en avant un éventuel écart entre cette température de consigne et cette température mesurée. Cet écart entre la température de consigne et la température mesurée doit avantageusement être de 0 °C pour assurer le bon fonctionnement du système d’alimentation, mais des variations de plus ou moins 1 à 2 °C pourront être autorisées.
Le système de régulation est configuré pour réguler, en présence d’un écart plus important, le débit du mélange circulant au sein de la branche de refroidissement, et plus particulièrement le débit de mélange qui circule dans la deuxième passe de l’échangeur thermique. En faisant varier le débit de mélange dans la deuxième passe, il est ainsi possible de réguler la température du fluide à la sortie de la première passe. On comprend ainsi que le système de régulation présente à la fois une fonction de mesure, une fonction d’estimation et une fonction de régulation.
Selon une caractéristique de l’invention, un indice de méthane du carburant fourni au consommateur est dépendant de la température du fluide évaluée par le dispositif d’estimation de la température.
On entend ici par « dépendant de la température du mélange », le fait qu’il existe une corrélation entre l’indice de méthane du carburant fourni au consommateur et la température du fluide qui est estimée par le dispositif d’estimation de la température. Plus précisément, l’indice de méthane dépend de la température du fluide en sortie de la première passe de l’échangeur thermique, de sorte que pour obtenir un indice de méthane supérieur à un seuil minimal pour un bon fonctionnement du consommateur, la température en sortie de la première passe doit elle aussi être supérieure à un seuil prédéterminé.
Selon une caractéristique, le système de régulation est configuré pour maintenir l’indice de méthane du carburant fourni au consommateur à une valeur supérieure à 65 %.
Le séparateur de phases permet de séparer une phase liquide d’une phase gazeuse, la phase gazeuse correspondant au carburant pour le consommateur. Cette phase gazeuse présente une composition différente du mélange contenu dans la cuve ; plus précisément, la phase gazeuse présente un indice de méthane supérieur à l’indice de méthane du mélange. Préférentiellement, la phase gazeuse présente un indice de méthane supérieur ou égal à 65 %, qui est un indice compatible avec le fonctionnement du consommateur.
Selon une caractéristique, le système de régulation est configuré pour maintenir l’indice de méthane du carburant fourni au consommateur à une valeur supérieure à 80 %.
Selon une caractéristique, le système de régulation maintient le fluide présent entre la sortie de la première passe de l’échangeur thermique et le séparateur de phases à une température comprise entre -120 °C et -50 °C.
Tel qu’évoqué précédemment, ces valeurs constituent des valeurs de la température du mélange qui permettent de s’assurer que le gaz présentera un indice de méthane adapté au consommateur lorsqu’il lui sera délivré.
Selon une caractéristique de l’invention, le système de régulation comprend un dispositif d’estimation de la pression apte à générer une pression de consigne et un dispositif de mesure de la pression du fluide présent entre la sortie de la première passe de l’échangeur thermique et le séparateur de phases, ce système de régulation régulant un fonctionnement du dispositif de compression en fonction d’un écart de pression entre la pression de consigne et la pression du fluide mesurée par le dispositif de mesure de la pression.
De la même façon que pour la température, le fluide doit présenter une certaine pression pour que le consommateur puisse fonctionner correctement. La pression du fluide en sortie du dispositif de compression peut ainsi être régulée pour être supérieure à 7 bars.
Le dispositif d’estimation de la pression peut, tout comme le dispositif d’estimation de la température, être compris dans le module de commande du système de régulation. En présence d’un écart entre la pression de consigne estimée par ce dispositif d’estimation de la pression et la pression mesurée par le dispositif de mesure de la pression, le dispositif de compression sera contrôlé en conséquence.
Selon une autre caractéristique de l’invention, la branche de refroidissement comprend une première conduite et une deuxième conduite, la première conduite comprenant la deuxième passe de l’échangeur thermique et la deuxième conduite contournant la deuxième passe de l’échangeur thermique, une première vanne étant disposée sur la première conduite et une deuxième vanne étant disposée sur la deuxième conduite, ces première et deuxième vannes étant régulées par le système de régulation en fonction de l’écart de température entre la température de consigne et la température du fluide mesurée par le dispositif de mesure de la température.
On comprend ici que seule la première conduite est constitutive de la deuxième passe de l’échangeur thermique, tandis que la deuxième conduite est une déviation que peut emprunter le mélange pour ne pas circuler au sein de cet échangeur thermique. Le système de régulation permet de réguler l’ouverture et la fermeture des deux vannes, chacune disposée sur l’une des conduites, ainsi que leur degré d’ouverture relatif. De cette façon, la circulation au sein de la branche de refroidissement peut être régulée ; ainsi, si la première vanne est plus ouverte que la deuxième, un débit de fluide circulant au sein de l’échangeur thermique sera plus important que si la deuxième vanne était plus ouverte que la première. Une telle configuration permet par extension de réguler la température du fluide circulant dans la première passe de l’échangeur thermique, puisque le mélange circulant dans la deuxième passe échange des calories avec lui pour le liquéfier.
Alternativement, la première vanne peut être optionnelle et la branche de refroidissement comprendrait alors une unique vanne régulée par le système de régulation en de l’écart de température entre la température de consigne et la température du fluide mesurée par le dispositif de mesure de la température, correspondant ici à la deuxième vanne. On comprend ainsi que dans le cas d’une unique vanne, celle-ci serait disposée sur la deuxième conduite.
Selon une caractéristique, la première vanne et la deuxième vanne sont contrôlées simultanément et de manière complémentaire l’une à l’autre.
La première et la deuxième vanne peuvent ainsi être pilotées complémentairement, c'est-à-dire que leurs degrés d’ouverture peuvent être proportionnels. De la même façon, si l’une de ces deux vannes est fermée, l’autre sera nécessairement ouverte.
Selon une caractéristique de l’invention, le système de régulation comprend un dispositif de mesure du débit massique de la phase gazeuse envoyée au consommateur, le système de régulation contrôlant la première vanne et la deuxième vanne en fonction d’un écart de température entre une température de consigne déduite à partir d’un débit massique mesuré par le dispositif de mesure du débit massique et la température du fluide mesurée par le dispositif de mesure de la température.
Un tel dispositif de mesure du débit massique peut être un débitmètre à gaz comme par exemple un débitmètre à orifice ou à effet vortex. À partir de la mesure de débit massique effectuée par le dispositif de mesure de débit massique, une température de la phase gazeuse correspondant à une température de consigne peut être déduite. La température du fluide mesurée par le dispositif de mesure de la température est comparée à cette température de consigne déduite à partir de la mesure de débit massique, et la première vanne et la deuxième vanne sont contrôlées en conséquence. Le système de régulation peut ainsi piloter ces vannes de façon à les ouvrir ou à les fermer, ou plus particulièrement à contrôler leurs degrés d’ouverture relatifs.
Selon une autre caractéristique de l’invention, le dispositif de mesure du débit massique de la phase gazeuse envoyée au consommateur est un premier dispositif de mesure du débit massique, le système d’alimentation comprenant un deuxième dispositif de mesure du débit massique de gaz comprimé par le dispositif de compression, une valve disposée sur la branche de refroidissement et raccordée à une rampe de pulvérisation disposée dans la cuve étant contrôlé par ce deuxième dispositif de mesure du débit massique.
Ce deuxième dispositif de mesure du débit massique est donc en communication avec d’une part le dispositif de compression et d’autre part, avec la valve disposée sur la branche de refroidissement qui est raccordée à la rampe de pulvérisation. Par « contrôlé par ce deuxième dispositif de mesure du débit massique », on entend que la valve peut être pilotée par le système de régulation de façon à modifier un débit de mélange qui la traverse, de sorte à augmenter ou diminuer la proportion de ce mélange qui est renvoyé dans la cuve via la rampe de pulvérisation, en opposition à la proportion du mélange qui est utilisée dans la deuxième passe de l’échangeur thermique.
Selon une caractéristique de l’invention, la branche de refroidissement comprend un dispositif de refroidissement du mélange prélevé dans la cuve, le dispositif de refroidissement étant disposé entre la cuve et une entrée de la deuxième passe de l’échangeur thermique.
Ce dispositif de refroidissement permet notamment d’abaisser encore plus la température du mélange qui entre dans la deuxième passe, en recourant à un cycle thermodynamique, par exemple à l’azote. Il permet également d’abaisser la température au sein de la cuve ainsi que la pression.
Selon une caractéristique, le système de régulation comprend un moyen d’estimation de la pression au sein de la cuve, le dispositif de refroidissement étant contrôlé par le moyen d’estimation de la pression au sein de la cuve.
On entend ici par « contrôlé par le moyen d’estimation de la pression » le fait que lorsque la pression au sein de la cuve présente une valeur trop élevée, le système de régulation est configuré pour piloter le dispositif de refroidissement de façon qu’il prélève du mélange liquide dans la cuve et le fasse circuler jusqu’à une rampe de pulvérisation également disposée dans cette cuve, cette rampe de pulvérisation permettant de refroidir le gaz contenu dans un ciel de la cuve et ainsi de faire diminuer la pression au sein de la cuve.
Selon une caractéristique de l’invention, la branche d’alimentation comprend un échangeur de chaleur configuré pour échanger des calories entre d’une part le gaz issu de l’évaporation du mélange préalablement à sa compression par le dispositif de compression et d’autre part ce gaz comprimé par le dispositif de compression.
Un tel échangeur de chaleur peut ainsi être disposé entre la cuve et le dispositif de compression. Il comprend un premier passage disposé entre une sortie de la cuve et une entrée du dispositif de compression et un deuxième passage disposé entre la sortie du dispositif de compression et une entrée de la première passe de l’échangeur thermique. Une circulation du gaz dans le premier passage de l’échangeur de chaleur est orientée dans un sens opposé à une circulation du gaz dans le deuxième passage de l’échangeur de chaleur. En d’autres termes, la circulation du gaz dans le premier passage de l’échangeur de chaleur s’effectue à contrecourant la circulation du gaz dans le deuxième passage de l’échangeur de chaleur.
Selon une caractéristique, le système de régulation comprend un dispositif de contrôle de niveau de liquide au sein du séparateur de phases, une circulation de la phase liquide au sein d’une canalisation reliant le séparateur de phases à la cuve étant placée sous la dépendance de ce dispositif de contrôle de niveau.
Le dispositif de contrôle de niveau est configuré pour détecter au sein du séparateur de phases un niveau supérieur à un seuil de la phase liquide du gaz au moins en partie liquéfié. La circulation au sein de la canalisation est placée est contrôlée par le système de régulation, c'est-à-dire que dans le cas où un niveau supérieur au seuil est détecté, le système de régulation pilote, par exemple par le biais d’un instrument de régulation du débit disposé sur ou dans la canalisation, la circulation dans cette canalisation de sorte qu’au moins une portion de la phase liquide présente dans le séparateur de phases rejoigne la cuve.
Selon une caractéristique de l’invention, le système de régulation comprend un organe de détente disposé sur la branche d’alimentation entre l’échangeur thermique et le séparateur de phases. Un tel organe de détente peut par exemple être un détendeur à détente fixe, qui est configuré pour générer une perte de charge constante.
L’invention concerne en outre un ouvrage flottant comprenant un système d’alimentation tel que décrit précédemment.
L’invention est par ailleurs relative à un procédé de contrôle d’un indice de méthane fourni à un consommateur par un système d’alimentation tel qu’évoqué précédemment, comprenant une étape au cours de laquelle une température du fluide entre la sortie de la première passe de l’échangeur thermique et le séparateur de phases est mesurée par le dispositif de mesure de la température et est comparée à la température de consigne générée par le dispositif d’estimation de la température, et une étape au cours de laquelle un débit du mélange au sein de la branche de refroidissement est régulé par le système de régulation en fonction d’un écart entre la température du fluide mesurée par le dispositif de mesure de la température et la température de consigne.
Selon une caractéristique, le procédé de contrôle comprend une étape au cours de laquelle un débit massique de la phase gazeuse envoyée au consommateur est mesuré par le premier dispositif de mesure du débit massique, une étape au cours de laquelle un débit massique de gaz comprimé par le dispositif de compression est mesuré par le deuxième dispositif de mesure de débit massique et une étape au cours de laquelle la valve raccordée à la rampe de pulvérisation est actionnée.
D’autres caractéristiques, détails et avantages de l’invention ressortiront plus clairement à la lecture de la description qui suit d’une part, et d’exemples de réalisation donnés à titre indicatif et non limitatif en référence aux dessins annexés d’autre part, sur lesquels :
Les caractéristiques, variantes et les différentes formes de réalisation de l’invention peuvent être associées les unes avec les autres, selon diverses combinaisons, dans la mesure où elles ne sont pas incompatibles ou exclusives les unes par rapport aux autres. On pourra notamment imaginer des variantes de l’invention ne comprenant qu’une sélection de caractéristiques décrites par la suite de manière isolée des autres caractéristiques décrites, si cette sélection de caractéristiques est suffisante pour conférer un avantage technique et/ou pour différencier l’invention par rapport à l’état de la technique.
Sur les figures, les éléments communs à plusieurs figures conservent la même référence.
La illustre schématiquement une cuve 3, par exemple la cuve 3 d’un ouvrage flottant 1 tel que représenté à la . Cette cuve 3 est apte à stocker et/ou à transporter au moins un liquide cryogénique comprenant du méthane, qui est ici un mélange M liquide de méthane et d’un alcane ayant au moins deux atomes de carbone. Cet alcane peut être choisi parmi l’éthane, le propane, le butane et au moins un de leurs mélanges. Préférentiellement, le mélange M consiste en de l’éthane et du méthane.
L’isolation thermique de la cuve 3 n’étant pas parfaite, une partie du mélange M s’évapore naturellement. Par conséquent, la cuve 3 de l’ouvrage flottant 1 comprend à la fois le mélange M liquide et un gaz G issu de l’évaporation de ce mélange M liquide et contenu dans un ciel de la cuve, une séparation entre ce mélange M et ce gaz G au sein de la cuve 3 étant illustrée sur la figure par une ligne en pointillés.
L’ouvrage flottant 1 comprend au moins un appareil propulseur 2 alimenté en un carburant. À titre d’exemple, l’au moins un appareil propulseur 2 peut être un moteur de propulsion de l’ouvrage, tel qu’un moteur ME-GI ou XDF. Il est entendu qu’il ne s’agit que d’un exemple de réalisation de la présente invention et qu’on pourra prévoir l’installation d’appareils propulseurs différents sans sortir du contexte de la présente invention.
L’ouvrage flottant 1 comprend un système de fourniture 4 de carburant à l’appareil propulseur 2, qui comprend une branche de prélèvement 6 du mélange M contenu dans la cuve 3 de l’ouvrage flottant 1.
Une entrée de liquide 8 de la branche de prélèvement 6 est immergée dans le mélange M de manière à pouvoir le ponctionner, tandis qu’une sortie de gaz 10 de la branche de prélèvement 6 est reliée à l’appareil propulseur 2 pour lui délivrer le carburant.
La branche de prélèvement 6 peut comprendre au moins une pompe 12 pour alimenter l’appareil propulseur 2 en carburant à une pression adéquate, ainsi qu’un évaporateur-surchauffeur 22 pour porter le carburant à une température adéquate. Le carburant est sous forme gazeuse ou supercritique en sortie de gaz 10 de la branche de prélèvement 6.
La branche de prélèvement 6 peut comprendre au moins une pompe de prélèvement 24 de manière à contrôler la ponction du mélange M contenu dans la cuve 3. En d’autres termes, cette pompe de prélèvement 24 permet d’autoriser la ponction, d’interdire la ponction et/ou de réguler le débit de ponction du mélange M. La pompe de prélèvement 24 est à cet effet agencée entre l’entrée de liquide 8 de la branche de prélèvement 6 et une entrée de l’évaporateur-surchauffeur 22.
L’ouvrage flottant 1 comprend par ailleurs au moins un consommateur 5 d’un carburant préparé à partir du gaz G contenu dans la cuve 3 de l’ouvrage flottant 1, ce gaz G étant issu de l’évaporation naturelle du mélange M stocké et/ou transporté cette cuve 3. Le consommateur 5 peut être une génératrice électrique de type DFDE (Dual Fuel Diesel Electric), c’est-à-dire un consommateur de gaz configuré pour assurer l’alimentation électrique de l’ouvrage flottant 1. Il est entendu qu’il ne s’agit que d’un exemple de réalisation de la présente invention et qu’on pourra prévoir l’installation de consommateurs de gaz différents sans sortir du contexte de la présente invention.
L’ouvrage flottant 1 comprend un système d’alimentation 7 pour fournir le carburant au consommateur 5. Le système d’alimentation 7 comprend notamment une branche d’alimentation 9 qui permet de relier fluidiquement la cuve 3 au consommateur 5, c'est-à-dire qu’elle est configurée pour amener au moins une portion du gaz G depuis cette cuve 3 jusqu’au consommateur 5.
La branche d’alimentation 9 comprend une entrée de gaz 11, qui est disposée dans le ciel de la cuve 3 de façon à déboucher au sein du gaz G à prélever. Cette entrée de gaz 11 est reliée à un échangeur de chaleur 13 par au moins un conduit, cet échangeur de chaleur 13 étant ici disposé fluidiquement entre la cuve 3 et un dispositif de compression 15 appartenant lui aussi à la branche d’alimentation 9. L’échangeur de chaleur 13 comprend un premier passage 14, disposé entre l’entrée de gaz 11 de la cuve 3 et une entrée du dispositif de compression 15, et un deuxième passage 16 disposé entre une sortie de ce dispositif de compression 15 et un échangeur thermique 17 dont le fonctionnement sera décrit plus précisément par la suite.
L’échangeur de chaleur 13 est configuré pour échanger des calories entre d’une part le gaz G issu de l’évaporation du mélange M préalablement à sa compression par le dispositif de compression 15 et d’autre part, ce gaz G une fois qu’il a été comprimé par le dispositif de compression 15. On comprend que le gaz G en sortie de la cuve 3 présent dans le premier passage 14 permet de refroidir le gaz G présent dans le deuxième passage 16, ce dernier ayant été comprimé par le dispositif de compression 15. Selon un exemple, la circulation de gaz G dans le premier passage 14 s’effectue à contre-courant de la circulation de gaz G dans le deuxième passage 16.
Comme évoqué précédemment, une sortie du dispositif de compression 15 est raccordée à l’échangeur thermique 17. De cette façon, le gaz G issu de l’évaporation naturelle du mélange M peut être comprimé préalablement à son passage dans cet échangeur thermique 17. L’échangeur thermique 17 présente une première passe 18, disposée sur la branche d’alimentation 9, et une deuxième passe 20 disposée sur une branche de refroidissement 19. Un sens de circulation du gaz G dans la première passe 18 de l’échangeur thermique 17 est ici orienté dans un sens opposé à un sens de circulation du mélange M dans la deuxième passe 20 de cet échangeur thermique 17. En d’autres termes, la circulation dans la première passe 18 de l’échangeur thermique 17 s’effectue à contre-courant de la circulation dans la deuxième passe 20. L’échangeur thermique 17 permet donc un transfert de calories entre la branche d’alimentation 9 et la branche de refroidissement 19.
La branche de refroidissement 19 va maintenant être décrite plus en détail. Cette branche de refroidissement 19 est configurée pour participer au refroidissement du gaz G issu de l’évaporation du mélange M, de sorte que ce gaz G soit liquéfié au moins en partie et retourne à un état liquide. Une telle liquéfaction se produit au sein de l’échangeur thermique 17, dont la deuxième passe 20 correspond à une portion de la branche de refroidissement 19. Cette deuxième passe 20 est ainsi alimentée par du mélange M prélevé dans la cuve 3. À cet effet, la branche de refroidissement 19 présente une entrée de liquide 21 disposée dans la cuve 3, cette entrée de liquide 21 étant immergée dans le mélange M liquide. Cette entrée de liquide 21 peut présenter au moins une pompe de prélèvement 23, de manière à contrôler la ponction du mélange M contenu dans la cuve 3. Cette pompe de prélèvement 23 peut être pilotée de façon à autoriser la ponction, interdire la ponction et/ou réguler le débit de ponction du mélange M par la branche de refroidissement 19.
L’entrée de liquide 21 est fluidiquement reliée à un dispositif de refroidissement 25, qui est disposé entre cette entrée de liquide 21 et un point de séparation 27. Ce point de séparation 27 divise la branche de refroidissement 19 entre d’une part une première portion 29 qui renvoie le mélange M dans la cuve 3 par l’intermédiaire d’une rampe de pulvérisation 31 et d’autre part, une deuxième portion 33 qui comprend au moins la deuxième passe 20 de l’échangeur thermique 17. Cette conduite correspond à une première conduite 35, tandis qu’une deuxième conduite 37 de la deuxième portion 33 de la branche de refroidissement 19 contourne cet échangeur thermique 17.
La deuxième conduite 35 rejoint la première conduite 37 au niveau d’un point de jonction 39, disposé entre une sortie de la deuxième passe 20 de l’échangeur thermique 17 et un retour de liquide 41 disposé dans la cuve 3. La deuxième conduite 35 est par ailleurs équipée, entre le point de jonction 39 et le retour de liquide 41, d’un détendeur 43 qui permet d’adapter une pression du mélange M circulant dans la deuxième portion 33 à une pression au sein de la cuve 3, avant le retour du mélange M dans celle-ci. Un tel détendeur est un élément constitutif d’un système de régulation 45 du système d’alimentation 7 dont divers autres éléments seront décrits par la suite.
Le dispositif de refroidissement 25 participe à abaisser la température du mélange circulant au sein de la branche de refroidissement 19. Ce dispositif de refroidissement 25 est ici associé à un moyen d’estimation de la pression 46 dans la cuve 3, qui participe au système de régulation 45. Le moyen d’estimation de la pression 46 permet d’estimer la pression au sein du gaz G stocké dans la cuve 3. Si cette pression est supérieure à un seuil déterminé, le système de régulation 45 peut mettre en fonctionnement le dispositif de refroidissement 25 afin que du mélange M soit refroidi et renvoyé dans la cuve 3 par l’intermédiaire de la rampe de pulvérisation 31, ce qui permet de refroidir le gaz G contenu dans le ciel de la cuve 3 et par extension d’abaisser la pression de cette dernière.
Ce dispositif de refroidissement 25 peut notamment faire intervenir un cycle thermodynamique à l’azote, qui permet de refroidir le mélange M par exemple avant son entrée dans la deuxième passe 20 de l’échangeur thermique 17 ou encore avant son passage dans la rampe de pulvérisation 31. Lorsque le mélange M refroidi est envoyé vers l’échangeur thermique 17 par le biais de la première conduite 35 et qu’il circule dans la deuxième passe 20, il peut échanger des calories avec le gaz G circulant dans la première passe 18 et ainsi le liquéfier, au moins en partie. Un sens de circulation du gaz G dans la première passe 18 de l’échangeur thermique 17 est orienté dans un sens opposé à un sens de circulation du mélange M dans la deuxième passe 20 de cet échangeur thermique 17 ; autrement dit, la circulation dans la première passe 18 et la circulation dans la deuxième passe 20 de l’échangeur thermique 17 sont à contre-courant.
Une sortie de la première passe 18 de l’échangeur thermique 17 est fluidiquement reliée à au moins un séparateur de phases 47 qui permet, au sein du système d’alimentation 7, de séparer une phase gazeuse PG d’une phase liquide PL du mélange M. Une telle phase gazeuse PG correspond ainsi au carburant destiné au consommateur 5.
Le séparateur de phases 47 comprend donc une sortie de gaz 49, par laquelle la phase gazeuse PG quitte le séparateur de phases 47 pour alimenter le consommateur 5, et une sortie de liquide 51 par laquelle la phase liquide PL peut être renvoyée vers la cuve 3. Le séparateur de phases 47 est relié à cette cuve 3 par une canalisation 53.
Le séparateur de phases 53 peut, selon une caractéristique de l’invention, être équipé d’un dispositif de contrôle de son niveau de liquide 55. Ce dispositif de contrôle de niveau de liquide 55 peut faire partie du système de régulation 45 ; ainsi, lorsque le dispositif de contrôle de niveau de liquide 55 détecte un niveau trop élevé au sein du séparateur de phases 47, le système de régulation 45 peut autoriser une circulation au sein de la canalisation 53 de façon à faire diminuer ce niveau. Un tel pilotage de la circulation de la phase liquide PL au sein de la canalisation 53 peut par exemple faire intervenir un instrument de régulation 57 tel qu’une vanne, dont le pilotage de l’ouverture permettra de réguler la quantité de phase liquide PL renvoyée vers la cuve 3.
Entre la sortie de la première passe 18 de l’échangeur thermique 17 et le séparateur de phases 47, la branche d’alimentation 9 peut présenter un organe de détente 59. Cet organe de détente 59 peut par exemple être configuré de sorte à générer une perte de charge constante, de sorte que la phase gazeuse PG qui le traverse puisse être fournie au consommateur 5 à une pression qui lui est adaptée. Un organe de détente additionnel 61 ayant la même fonction d’adaptation de la pression pour le consommateur 5 peut en outre être disposé entre la sortie de gaz 49 du séparateur de phases 47 et ce consommateur 5. L’organe de détente 59 et cet organe de détente additionnel 61 font tous deux partie du système de régulation 45 du système d’alimentation 7.
Ce système de régulation 45 est configuré pour fournir au consommateur 5 un carburant, ici la phase gazeuse PG, présentant un indice de méthane compatible avec le bon fonctionnement de ce consommateur 5. Le système de régulation 45 est configuré pour maintenir cet indice de méthane de la phase gazeuse PG fournie au consommateur 5 à une valeur supérieure à 65 %. L’indice de méthane de la phase gazeuse PG est fonction de sa température avant son passage dans le séparateur de phases 47. Le système de régulation 45 est donc configuré pour maintenir la phase gazeuse PG à une température comprise entre -120 °C et -50 °C lorsqu’elle sort de l’échangeur thermique 17, une telle plage de températures garantissant à un indice de méthane adapté au consommateur 5.
À cet effet, le système de régulation 45 comprend un dispositif de mesure de la température 63 du fluide circulant entre la sortie de la première passe 18 de l’échangeur thermique 17 et le séparateur de phases 47. Une telle mesure de la température peut notamment résulter d’une mesure effectuée par l’intermédiaire d’un capteur disposéin situsur le passage du fluide, ou encore être calculée relativement à toute autre mesure, notamment une mesure de la pression du fluide présent entre la première passe 18 de l’échangeur thermique 17 et le séparateur de phases 47. La température mesurée par le dispositif de mesure de la température 63 est comparée à une valeur de consigne, qui est générée par un dispositif d’estimation de la température 48. Ce dispositif d’estimation de la température 48 peut par exemple être intégré à un module de commande du système de régulation 45, comme représenté à la par un rectangle noir. La température mesurée doit être sensiblement égale à la valeur de consigne, en admettant des fluctuations de plus ou moins 1 à 2 °C. En présence d’un écart plus important entre la température mesurée et la température de consigne, le système de régulation 45 peut faire varier un débit de mélange M au sein de la deuxième passe 20 de l’échangeur thermique 17.
Pour ce faire, la première conduite 35 de la deuxième portion 33 de la branche de refroidissement 19 comporte une première vanne 65 et la deuxième conduite 37 de cette même deuxième portion 33 présente une deuxième vanne 67. Cette première vanne 65 et cette deuxième vanne 67 sont pilotées par le système de régulation 45 en fonction de l’écart de température entre la température de consigne et la température du fluide mesurée par le dispositif de mesure de la température 63.
Première vanne 65 et deuxième vanne 67 peuvent être contrôlées simultanément et de manière complémentaire l’une par rapport à l’autre, de telle sorte que la fermeture de l’une entraîne l’ouverture de l’autre et inversement. Par exemple, si la deuxième vanne 67 disposée sur la deuxième conduite 37 est fermée, le mélange M préalablement refroidi par le dispositif de refroidissement 25 et qui circule dans la deuxième portion 33 empruntera la première conduite 35 et participera donc à un échange de calories avec la première passe 18 de l’échangeur thermique 17 au sein de celui-ci. À l’inverse, si la première vanne 65 et la deuxième vanne 67 sont toutes deux ouvertes, le mélange M préalablement refroidi circulera à la fois au sein de la première conduite 35 et de la deuxième conduite 37 ; par conséquent, l’échange de calories avec la première passe 18 de l’échangeur thermique 17 sera réduit comparé au cas où la première vanne 65 est totalement ouverte et où la deuxième vanne 67 est totalement fermée. Le fluide au sortir de cet échangeur thermique 17 sera donc moins refroidi que le fluide dont le passage dans l’échangeur thermique 17 était associé à une ouverture totale de la première vanne 65.
Le système de régulation 45 selon l’invention peut comprendre un dispositif de mesure de la pression 69 du fluide circulant entre la sortie de la première passe 18 de l’échangeur thermique 17 et le séparateur de phases 47. La pression mesurée par le dispositif de mesure de pression 69 est comparée à une pression de consigne générée par un dispositif d’estimation de la pression 50, qui est sur la représenté comme appartenant au module de commande. Le carburant fourni au consommateur 5 devant présenter une pression supérieure à 7 bars pour que ce consommateur 5 fonctionne de façon optimale, le système de régulation 45 peut réguler le dispositif de compression 25 en présence d’un écart entre la pression mesurée par le dispositif de mesure de la pression 69 et la pression de consigne générée par le dispositif d’estimation de pression 50, de sorte que le gaz G comprimé qui sort du dispositif de compression 25 présente une pression supérieure à 7 bars.
Le système de régulation 45 peut en outre être équipé d’un premier dispositif de mesure de débit massique 71 et d’un deuxième dispositif de mesure de débit massique 73, représentés par des lignes discontinues sur la . Le premier dispositif de mesure de débit massique 71 est configuré pour mesurer un débit massique de la phase gazeuse PG envoyée au consommateur 5, tandis que le deuxième dispositif de mesure de débit massique 73 est configuré pour mesurer un débit massique de gaz G comprimé par le dispositif de compression 15. Ces deux mesures de débit massique peuvent ensuite être envoyées au module de commande.
En fonction du débit massique de la phase gazeuse PG envoyée au consommateur 5 mesuré par le premier dispositif de mesure de débit massique 71, le système de régulation 45 peut déduire la valeur de la température de consigne du dispositif d’estimation de la température 48. En présence d’un écart entre cette température de consigne et la température mesurée par le dispositif de mesure de température 63, le système de régulation 45 pourra piloter la première vanne 65 et la deuxième vanne 67 de façon à contrôler leur ouverture ou leur fermeture selon le mécanisme évoqué précédemment et ainsi faire varier la température entre la sortie de la première passe 18 de l’échangeur thermique 17 et le séparateur de phases 47 pour qu’elle atteigne la température de consigne.
En fonction du débit massique de gaz G comprimé par le dispositif de compression 15, une valve 75 de la branche de refroidissement 19 peut être pilotée. Cette valve 75 est disposée au sein de la branche de refroidissement 19 entre le point de séparation 27 et la rampe de pulvérisation 31. À l’instar du moyen d’estimation de la pression 46 au sein de la cuve 3, le deuxième dispositif de mesure de débit massique 73 peut donc agir sur la pression au sein de la cuve 3 via l’utilisation de cette rampe de pulvérisation 31. La rampe de pulvérisation 31 agit ici comme une déviation pour le mélange M prélevé dans la cuve 3 par l’intermédiaire de la pompe de prélèvement 23 ; en effet, si la valve 75 est ouverte le mélange M prélevé dans la cuve 3 se divisera au niveau du point de séparation 27 et seulement une portion de ce mélange M empruntera la première conduite 35. De ce fait, une proportion de mélange M qui circulera dans la première conduite 35 ou dans la deuxième conduite 37 sera réduite par rapport à une proportion du mélange M qui aurait circulé si la valve 75 avait été fermée. On comprend ainsi que le deuxième dispositif de mesure de débit massique 73 permet de réguler la proportion de mélange M qui est fournie à la deuxième passe 20 de l’échangeur thermique 17, et a donc à ce titre une influence sur l’indice de méthane du carburant fourni au consommateur 5. D’une manière générale, le deuxième dispositif de mesure de débit massique 73 lit le débit de gaz G dans la branche d’alimentation 9 et adapte le débit de mélange M circulant dans la deuxième portion 33 de la branche de refroidissement 19 au débit de gaz G fourni par le dispositif de compression 15.
L’invention concerne en outre un procédé de contrôle de l’indice de méthane fourni au consommateur 5 par le système d’alimentation 7. Un tel procédé comprend notamment une étape au cours de laquelle le débit massique de la phase gazeuse PG envoyée au consommateur 5 est estimé par le premier dispositif de mesure de débit massique 71. Le dispositif d’estimation de la température 48 peut à partir de ce débit massique calculer une température de consigne. Le procédé comprend également une étape au cours de laquelle la température entre la sortie de la première passe 18 de l’échangeur thermique 17 est mesurée par le dispositif de mesure de la température 63 et est comparée à la température de consigne.
Dans le cas d’un écart entre cette température mesurée et cette température de consigne, le procédé comprend une étape au cours de laquelle le débit du mélange M au sein de la branche de refroidissement 19 est régulé par le système de régulation 45 en actionnant la première vanne 65 et/ou la deuxième vanne 67 afin que la température mesurée par le dispositif de mesure de la température 63 atteigne la valeur de consigne générée par le dispositif d’estimation de la température 48. Ce procédé de contrôle de l’indice de méthane peut par ailleurs comprendre une étape au cours de laquelle le débit massique de gaz G comprimé par le dispositif de compression 15 est estimé par le deuxième dispositif de mesure de débit massique 73 et une étape au cours de laquelle la valve 75 raccordée à la rampe de pulvérisation 31 est actionnée.
Il est entendu que de telles étapes du procédé de contrôle de l’indice de méthane ne sont pas nécessairement réalisées dans l’ordre décrit précédemment, et notamment que certaines de ces étapes peuvent être réalisées simultanément.
La représente l’ouvrage flottant 1 comprenant la cuve 3, qui est étanche et thermiquement isolée. Elle est de forme générale prismatique et est montée dans une double coque 77 de l’ouvrage flottant 1, qui peut être un navire ou une plateforme flottante. Une paroi de la cuve 3 comporte une barrière étanche primaire destinée à être en contact avec le mélange M contenu dans la cuve 3, une barrière étanche secondaire agencée entre la barrière étanche primaire et la double coque 77 du navire, et deux barrières thermiquement isolantes agencées respectivement entre la barrière étanche primaire et la barrière étanche secondaire et entre la barrière étanche secondaire et la double coque 77. Dans une version simplifiée, l’ouvrage flottant 1 comporte une simple coque.
Des canalisations de chargement/déchargement 79 disposées sur un pont supérieur de l’ouvrage flottant 1 peuvent être raccordées, au moyen de connecteurs appropriés, à un terminal maritime ou portuaire pour transférer une cargaison de mélange M depuis ou vers la cuve 3.
La illustre également un exemple de terminal maritime comportant un poste de chargement et/ou de déchargement 81, une conduite sous-marine 83 et une installation à terre 85. Le poste de chargement et/ou de déchargement 81 est une installation fixe off-shore comportant un bras mobile 87 et une tour 89 qui supporte le bras mobile 87. Le bras mobile 87 porte un faisceau de tuyaux flexibles isolés 91 pouvant se connecter aux canalisations de chargement/déchargement 79. Le bras mobile 87 est orientable et s'adapte à tous les gabarits d’ouvrage flottant 1. Une conduite de liaison non représentée s'étend à l'intérieur de la tour 89. Le poste de chargement et/ou de déchargement 81 permet le chargement et/ou le déchargement de l’ouvrage flottant 1 depuis ou vers l'installation à terre 85. Celle-ci comporte des cuves de stockage 93 de mélange M et des conduites de liaison 95 reliées par la conduite sous-marine 83 au poste de chargement et/ou de déchargement 81. La conduite sous-marine 83 permet le transfert du mélange M entre le poste de chargement et/ou de déchargement 81 et l'installation à terre 85 sur une grande distance, par exemple cinq kilomètres, ce qui permet de garder l’ouvrage flottant 1 à grande distance de la côte pendant les opérations de chargement et/ou de déchargement.
Pour engendrer la pression nécessaire au transfert du mélange M, on met en œuvre des pompes embarquées dans l’ouvrage flottant 1 et/ou des pompes équipant l'installation à terre 85 et/ou des pompes équipant le poste de chargement et de déchargement 81.
Les exemples ont été décrits pour un ouvrage flottant 1 ; cependant, ils sont aussi applicables à un ouvrage terrestre.
La présente invention propose ainsi un système d’alimentation en carburant d’un consommateur configuré pour être alimenté en un carburant préparé à partir d’un gaz issu de l’évaporation d’un mélange liquide de méthane et d’un alcane, ce système d’alimentation étant équipé d’un système de régulation permettant de s’assurer que le carburant présente un indice de méthane compatible avec le fonctionnement du consommateur.
La présente invention ne saurait toutefois se limiter aux moyens et configurations décrits et illustrés ici et elle s’étend également à tout moyen et toute configuration équivalents ainsi qu’à toute combinaison techniquement opérante de tels moyens.
Claims (17)
- Système d’alimentation (7) d’un consommateur (5) configuré pour être alimenté en un carburant préparé à partir d’un gaz (G) issu de l’évaporation d’un mélange (M) liquide de méthane et d’un alcane ayant au moins deux atomes de carbone, le mélange (M) étant stocké dans au moins une cuve (3), le système d’alimentation (7) comprenant au moins une branche d’alimentation (9) configurée pour amener au moins une portion du gaz (G) depuis la cuve (3) jusqu’au consommateur (5), un dispositif de compression (15) disposé sur cette branche d’alimentation (9), une branche de refroidissement (19) configurée pour refroidir le gaz (G) circulant dans la branche d’alimentation (9) via un échangeur thermique (17) qui comporte une première passe (18) disposée sur la branche d’alimentation (9) et une deuxième passe (20) disposée sur la branche de refroidissement (19), et au moins un séparateur de phases (47) disposé entre l’échangeur thermique (17) et le consommateur (5), ce séparateur de phases (47) séparant une phase liquide (PL) et une phase gazeuse (PG), caractérisé en ce que le système d’alimentation (7) est équipé d’un système de régulation (45) comprenant un dispositif d’estimation de la température (48) apte à générer une température de consigne et un dispositif de mesure de la température (63) présente entre une sortie de la première passe (18) de l’échangeur thermique (17) et le séparateur de phases (47), ce système de régulation (45) régulant un débit du mélange (M) au sein de la branche de refroidissement (19) en fonction d’un écart de température entre la température de consigne et la température du fluide mesurée par le dispositif de mesure de la température (63).
- Système d’alimentation (7) selon la revendication précédente, dans lequel un indice de méthane du carburant fourni au consommateur (5) est dépendant de la température du fluide évaluée par le dispositif d’estimation de la température (63).
- Système d’alimentation (7) selon la revendication précédente, dans lequel le système de régulation (45) est configuré pour maintenir l’indice de méthane du carburant fourni au consommateur (5) à une valeur supérieure à 65 %.
- Système d’alimentation (7) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le système de régulation (45) maintient le fluide présent entre la sortie de la première passe (18) de l’échangeur thermique (17) et le séparateur de phases (47) à une température comprise entre -120 °C et -50 °C.
- Système d’alimentation (7) selon la revendication précédente, dans lequel le système de régulation (45) comprend un dispositif d’estimation de la pression (50) apte à générer une pression de consigne et un dispositif de mesure de la pression (69) du fluide présent entre la sortie de la première passe (18) de l’échangeur thermique (17) et le séparateur de phases (47), ce système de régulation (45) régulant un fonctionnement du dispositif de compression (15) en fonction d’un écart de pression entre la pression de consigne et la pression du fluide mesurée par le dispositif de mesure de la pression (69).
- Système d’alimentation (7) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la branche de refroidissement (19) comprend une première conduite (35) et une deuxième conduite (37), la première conduite (35) comprenant la deuxième passe (20) de l’échangeur thermique (17) et la deuxième conduite (37) contournant la deuxième passe (20) de l’échangeur thermique (17), une première vanne (65) étant disposée sur la première conduite (35) et une deuxième vanne (67) étant disposée sur la deuxième conduite (37), ces première et deuxième vannes (65, 67) étant régulées par le système de régulation (45) en fonction de l’écart de température entre la température de consigne et la température du fluide mesurée par le dispositif de mesure de la température (63).
- Système d’alimentation (7) selon la revendication précédente, dans lequel la première vanne (65) et la deuxième vanne (67) sont contrôlées simultanément et de manière complémentaire l’une à l’autre.
- Système d’alimentation (7) selon l’une quelconque des revendications précédentes en combinaison avec la revendication 5, dans lequel le système de régulation (45) comprend un dispositif de mesure du débit massique (71) de la phase gazeuse (PG) envoyée au consommateur (5), le système de régulation (45) contrôlant la première vanne (65) et la deuxième vanne (67) en fonction d’un écart de température entre une température de consigne déduite à partir d’un débit massique mesuré par le dispositif de mesure du débit massique (71) et la température du fluide mesurée par le dispositif de mesure de la température (63).
- Système d’alimentation (7) selon la revendication précédente, dans lequel le dispositif de mesure du débit massique (71) de la phase gazeuse (PG) envoyée au consommateur (5) est un premier dispositif de mesure du débit massique (71), le système d’alimentation (7) comprenant un deuxième dispositif de mesure du débit massique (73) de gaz (G) comprimé par le dispositif de compression (15), une valve (75) disposée sur la branche de refroidissement (19) et raccordée à une rampe de pulvérisation (31) disposée dans la cuve (3) étant contrôlé par ce deuxième dispositif de mesure du débit massique (73).
- Système d’alimentation (7) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la branche de refroidissement (19) comprend un dispositif de refroidissement (25) du mélange (M) prélevé dans la cuve (3), le dispositif de refroidissement (25) étant disposé entre la cuve (3) et une entrée de la deuxième passe (20) de l’échangeur thermique (17).
- Système d’alimentation (7) selon la revendication précédente, dans lequel le système de régulation (45) comprend un moyen d’estimation de la pression (46) au sein de la cuve (3), le dispositif de refroidissement (25) étant contrôlé par le moyen d’estimation de la pression (46) au sein de la cuve (3).
- Système d’alimentation (7) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la branche d’alimentation (9) comprend un échangeur de chaleur (13) configuré pour échanger des calories entre d’une part le gaz (G) issu de l’évaporation du mélange (M) préalablement à sa compression par le dispositif de compression (15) et d’autre part ce gaz (G) comprimé par le dispositif de compression (15).
- Système d’alimentation (7) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le système de régulation (45) comprend un dispositif de contrôle de niveau de liquide (55) au sein du séparateur de phases (47), une circulation de la phase liquide (PL) au sein d’une canalisation (53) reliant le séparateur de phases (47) à la cuve (3) étant contrôlée par ce dispositif de contrôle de niveau de liquide (55).
- Système d’alimentation (7) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le système de régulation (45) comprend un organe de détente (59) disposé sur la branche d’alimentation (9) entre l’échangeur thermique (17) et le séparateur de phases (47).
- Ouvrage flottant (1) comprenant un système d’alimentation (7) selon l’une quelconque des revendications précédentes.
- Procédé de contrôle d’un indice de méthane fourni à un consommateur (5) par un système d’alimentation (7) selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant une étape au cours de laquelle une température du fluide entre la sortie de la première passe (18) de l’échangeur thermique (17) et le séparateur de phases (47) est mesurée par le dispositif de mesure de la température (63) et est comparée à la température de consigne générée par le dispositif d’estimation de la température (48), et une étape au cours de laquelle un débit du mélange (M) au sein de la branche de refroidissement (19) est régulé par le système de régulation (45) en fonction d’un écart entre la température du fluide mesurée par le dispositif de mesure de la température (63) et la température de consigne.
- Procédé de contrôle selon la revendication précédente en combinaison avec la revendication 9, comprenant une étape au cours de laquelle un débit massique de la phase gazeuse (PG) envoyée au consommateur (5) est mesuré par le premier dispositif de mesure du débit massique (71), une étape au cours de laquelle un débit massique de gaz (G) comprimé par le dispositif de compression (15) est mesuré par le deuxième dispositif de mesure de débit massique (73) et une étape au cours de laquelle la valve (75) raccordée à la rampe de pulvérisation (31) est actionnée.
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Patent Citations (3)
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EP3666636A1 (fr) * | 2017-07-31 | 2020-06-17 | Daewoo Shipbuilding & Marine Engineering Co., Ltd. | Système de reliquéfaction de gaz d'évaporation, procédé d'évacuation d'huile de lubrification dans un système de reliquéfaction de gaz d'évaporation, et procédé d'alimentation en carburant de moteur |
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