IT201800008157A1

IT201800008157A1 - CRYOGENIC THERMODYNAMIC CYCLE WITH THERMAL RECOVERY

Info

Publication number: IT201800008157A1
Application number: IT102018000008157A
Authority: IT
Inventors: Rinaldis Salvatore De; Anton Marco Fantolini; Luca Davide Inglese
Original assignee: Saipem Spa
Priority date: 2018-08-22
Filing date: 2018-08-22
Publication date: 2020-02-22
Also published as: WO2020039380A1; EP3824164A1

Description

Titolo: “CICLO TERMODINAMICO CRIOGENICO CON RECUPERO TERMICO” Title: "CRYOGENIC THERMODYNAMIC CYCLE WITH THERMAL RECOVERY"

Descrizione Description

Campo della tecnica dell’invenzione La presente invenzione trova applicazione nel settore energetico, in particolare per il miglioramento dell’efficienza energetica degli impianti di rigassificazione del gas naturale liquefatto. Field of the technique of the invention The present invention finds application in the energy sector, in particular for the improvement of the energy efficiency of liquefied natural gas regasification plants.

Stato dell’arte State of the art

Sono note tecnologie per la rigassificazione dei gas liquefatti come, ad esempio, il gas naturale liquefatto (LNG). Technologies are known for the regasification of liquefied gases such as, for example, liquefied natural gas (LNG).

Il gas naturale liquefatto è una miscela di gas naturale composta prevalentemente da metano e, in misura minore, da altri idrocarburi leggeri come ad esempio etano, propano, iso-butano, n-butano, pentano, e azoto, che viene convertita dallo stato gassoso, a cui si trova a temperatura ambiente, allo stato liquido, a circa -160°C, per consentirne il trasporto. Liquefied natural gas is a natural gas mixture composed mainly of methane and, to a lesser extent, other light hydrocarbons such as ethane, propane, iso-butane, n-butane, pentane, and nitrogen, which is converted from the gaseous state , at which it is found at room temperature, in the liquid state, at about -160 ° C, to allow it to be transported.

Gli impianti di liquefazione sono localizzati in prossimità dei siti di produzione del gas naturale, mentre gli impianti di rigassificazione (o “terminali di rigassificazione”) sono situati in prossimità degli utilizzatori. The liquefaction plants are located near the natural gas production sites, while the regasification plants (or “regasification terminals”) are located near the users.

La maggior parte degli impianti (circa l’85%) è situato onshore, mentre la restante parte (circa 15%) offshore su piattaforme o navi. Most of the plants (about 85%) are located onshore, while the remaining part (about 15%) offshore on platforms or ships.

E’ comune che ciascun terminale di rigassificazione comprenda più linee di rigassificazione, per soddisfare il carico di gas naturale liquefatto o le richieste, nonché per ragioni di flessibilità odi necessità tecniche (ad esempio, per manutenzione di una linea). It is common for each regasification terminal to include multiple regasification lines, to meet the liquefied natural gas load or requests, as well as for reasons of flexibility or technical needs (for example, for maintenance of a line).

Normalmente, le tecnologie di rigassificazione coinvolgono gas naturale liquefatto stoccato in serbatoi a pressione atmosferica alla temperatura di -160°C e comprende le fasi di compressione del fluido fino a circa 70-80bar e vaporizzazione e surriscaldamento fino a circa 3°C. Normally, regasification technologies involve liquefied natural gas stored in tanks at atmospheric pressure at a temperature of -160 ° C and includes the phases of compression of the fluid up to about 70-80bar and vaporization and superheating up to about 3 ° C.

La potenza termica richiesta per la rigassificazione di 139 t/h è di circa 27 MWt, mentre quella elettrica è di circa 2,25 MWe (4,85 MWe se si tiene conto degli altri carichi ausiliari dell’impianto; 20 MWe massimo di carico elettrico dell’impianto su 4 linee di rigassificazione in funzione). The thermal power required for regasification of 139 t / h is about 27 MWt, while the electrical power is about 2.25 MWe (4.85 MWe if the other auxiliary loads of the plant are taken into account; 20 MWe maximum load electrical system on 4 regasification lines in operation).

Fra le più utilizzate, singolarmente o in combinazione fra loro, le tecnologie di rigassificazione comprendono la tecnologia Open Rack Vaporizer (ORV), impiegata in circa il 70% dei terminali di rigassificazione (nel mondo), e Submerged Combustion Vaporizer (SCV). Among the most used, individually or in combination, the regasification technologies include the Open Rack Vaporizer (ORV) technology, used in about 70% of the regasification terminals (worldwide), and Submerged Combustion Vaporizer (SCV).

Altre tecnologie impiegano l’Intermediate Fluid Vaporizer (IFV) oppure l’Ambient Air Vaporizer (AAV). Other technologies use the Intermediate Fluid Vaporizer (IFV) or the Ambient Air Vaporizer (AAV).

Open Rack Vaporizer (ORV) Open Rack Vaporizer (ORV)

Questa tecnologia prevede che il gas naturale allo stato liquido (circa 70-80 bar e alla temperatura di -160°C) sia fatto scorrere dal basso verso l’alto all’interno di tubi di alluminio affiancati a formare dei pannelli; la vaporizzazione avviene progressivamente mano a mano che il fluido procede. This technology requires that natural gas in the liquid state (about 70-80 bar and at a temperature of -160 ° C) is made to flow from the bottom upwards inside aluminum tubes placed side by side to form panels; vaporization occurs progressively as the fluid proceeds.

Il vettore termico è rappresentato dall’acqua mare che scorrendo dall’alto verso il basso sulla superficie esterna dei tubi fornisce il calore necessario alla vaporizzazione per differenza di temperatura. The thermal vector is represented by sea water which, flowing from top to bottom on the external surface of the pipes, provides the heat necessary for vaporization due to the difference in temperature.

In particolare, lo scambio termico viene ottimizzato dal disegno del profilo e della rugosità superficiale dei tubi, che realizzano una distribuzione omogenea del sottile film di acqua marina sul pannello. In particular, the heat exchange is optimized by the design of the profile and the surface roughness of the pipes, which achieve a homogeneous distribution of the thin seawater film on the panel.

Submerged Combustion Vaporizer (SCV) Submerged Combustion Vaporizer (SCV)

Tale tecnologia sfrutta come vettore termico un bagno d’acqua demineralizzata riscaldato da un bruciatore a fiamma sommersa; in particolare, del Fuel Gas (FG) viene bruciato nella sezione di combustione ed i fumi prodotti passano attraverso una serpentina di tubi forati da cui fuoriescono le bolle di gas combusto, che riscaldano il bagno d’acqua cedendo anche il calore di condensazione. Il gas naturale liquefatto (LNG) vaporizza in un’altra serpentina di tubi in acciaio inossidabile sommersi nello stesso bagno di acqua demineralizzata e riscaldata. This technology uses a demineralized water bath heated by a submerged flame burner as a thermal vector; in particular, the Fuel Gas (FG) is burned in the combustion section and the fumes produced pass through a coil of perforated pipes from which the bubbles of burnt gas escape, which heat the water bath, also releasing the condensation heat. Liquefied natural gas (LNG) vaporizes in another coil of stainless steel pipes submerged in the same demineralized and heated water bath.

La stessa acqua del bagno è mantenuta in circolazione al fine di garantire una distribuzione omogenea di temperatura. The bath water itself is kept in circulation in order to guarantee a homogeneous temperature distribution.

I fumi esausti, invece, sono scaricati dal camino di scarico degli SCV. The exhaust fumes, on the other hand, are discharged from the SCV exhaust chimney.

Organic Rankine Cycle Organic Rankine Cycle

I cicli Rankine a fluido organico (ORC) sono ampliamente utilizzati in campo geotermico e per applicazioni a biomassa o per la Waste Heat Recovery da processi industriali. Rankine organic fluid cycles (ORC) are widely used in the geothermal field and for biomass applications or for Waste Heat Recovery from industrial processes.

Tali cicli prevedono la possibilità di selezionare il fluido di lavoro tra un’ampia varietà di fluidi candidati e permette di realizzare cicli termodinamici efficienti, anche per basse temperature della sorgente di calore e per piccole disponibilità di energia termica. These cycles provide for the possibility of selecting the working fluid from a wide variety of candidate fluids and allows for efficient thermodynamic cycles, even for low temperatures of the heat source and for small availability of thermal energy.

Inoltre, la scelta di un fluido basso bollente permette di realizzare un ciclo condensante a temperature criogeniche, senza incorrere in problemi di congelamento o gradi di vuoto troppo spinti. Furthermore, the choice of a low boiling fluid allows to carry out a condensing cycle at cryogenic temperatures, without incurring problems of freezing or too high vacuum degrees.

Submerged Combustion Vaporizer (SCV) e Open Rack Vaporizer (ORV) Submerged Combustion Vaporizer (SCV) and Open Rack Vaporizer (ORV)

Tale tecnologia comporta un consumo di fuel gas pari a circa 1,5% del gas processato e produce anidride carbonica che abbassa il pHdel bagno d’acqua richiedendo trattamenti con soda caustica e determinando un’emissione in atmosfera di CO2 di circa 50.000 t/anno per rigassificare 139 t/h di LNG. This technology involves a consumption of fuel gas equal to about 1.5% of the processed gas and produces carbon dioxide which lowers the pH of the water bath by requiring treatments with caustic soda and causing an atmospheric emission of CO2 of about 50,000 t / year. to regasify 139 t / h of LNG.

Per quanto concerne, invece, gli Open Rack Vaporizer (ORV), tale tecnologia può causare in parte il congelamento dell’acqua di mare nella parte esterna dei tubi, specialmente nelle sezioni in cui il LNG è più freddo; inoltre: i) può essere sfruttata nelle regioni geografiche e/o nelle stagioni in cui la temperatura dell’acqua marina è di almeno 5-9°C, rappresentate prevalentemente dalle zone subtropicali, ii) l’acqua del mare deve essere preventivamente trattata per eliminare o ridurre il contenuto di metalli pesanti che potrebbero intaccare il rivestimento di zinco dei tubi, iii) comporta un consumo di energia elettrica per il funzionamento delle pompe per l’acqua di mare che deve superare un di slivello geodetico pari allo sviluppo in altezza degli ORV con consumi aggiuntivi di circa 1 MWe per linea di rigassificazione rispetto alla tecnologia SCV (richiedendo una potenza totale di circa 20 MWe per un impianto con quattro linee di rigassificazione da 139 t/h ciascuna), iv) comporta un impatto ambientale nella restituzione dell’acqua mare più fredda e trattata, v) in ultimo, la tecnologia è piuttosto complessa ed è disponibile presso un numero limitato di fornitori e di dimensioni. As regards, however, the Open Rack Vaporizer (ORV), this technology can partly cause the freezing of sea water in the external part of the pipes, especially in the sections where the LNG is colder; moreover: i) it can be exploited in the geographical regions and / or in the seasons in which the sea water temperature is at least 5-9 ° C, mainly represented by the subtropical areas, ii) the sea water must be previously treated to eliminate or reduce the content of heavy metals that could affect the zinc coating of the pipes, iii) involves a consumption of electricity for the operation of the sea water pumps which must exceed a geodetic level equal to the height of the ORV with additional consumption of about 1 MWe per regasification line compared to SCV technology (requiring a total power of about 20 MWe for a plant with four regasification lines of 139 t / h each), iv) involves an environmental impact in the return of the cooler and more treated seawater, v) lastly, the technology is quite complex and available from a limited number of suppliers and sizes.

In linea generale, inoltre, le tecnologie convenzionali non consentono di produrre l’energia elettrica necessaria per l’impianto e portano alla perdita di una grande quantità di energia sotto forma di frigorie. In general, moreover, conventional technologies do not allow to produce the electricity necessary for the system and lead to the loss of a large amount of energy in the form of frigories.

Nonostante l’isolamento del serbatoio (TANK) all’interno del quale è immagazzinato il gas naturale liquefatto, non è possibile evitare la dispersione di frigorie o l’ingresso di calore dall’ambiente generando Boil Off Gas (BOG) in equilibrio con la fase liquida. Despite the isolation of the tank (TANK) inside which the liquefied natural gas is stored, it is not possible to avoid the dispersion of frigories or the entry of heat from the environment by generating Boil Off Gas (BOG) in equilibrium with the phase liquid.

Tale BOG è normalmente gestito, dopo averlo ricompresso, reimmettendolo in rete, oppure attraverso la re-liquefazione in un’apparecchiatura chiamata Recondenser da cui viene successivamente pompato alla pressione di rigassificazione, oppure sottoponendolo a combustione, ad esempio nei sistemi SCV (Submerged Combustion Vaporizers). This BOG is normally managed, after having recompressed it, re-entering it into the network, or by re-liquefying it in an equipment called Recondenser from which it is subsequently pumped to the regasification pressure, or by subjecting it to combustion, for example in SCV systems (Submerged Combustion Vaporizers ).

Come mostrato in Figura 1, il LNGdal serbatoio viene pompato mediante una pompa criogenica a bassa pressione (PCBP), e successivamente attraverso una pompa criogenica ad alta pressione (PCAP), verso una sezione di rigassificazione, ad esempio operante con la tecnologia SCV o ORV, per poi essere immesso nella rete di distribuzione dell’NGe sfruttato in un ciclo di potenza, ad esempio mediante turbina (GTG) o motore a combustione interna (ICGE). As shown in Figure 1, the LNG from the tank is pumped by means of a low pressure cryogenic pump (PCBP), and subsequently through a high pressure cryogenic pump (PCAP), towards a regasification section, for example operating with SCV or ORV technology. , to then be fed into the distribution network of the NGe exploited in a power cycle, for example by means of a turbine (GTG) or internal combustion engine (ICGE).

Dal serbatoio del LNG il Boil Off Gas sviluppato è inviato ad una sezione di ricompressione e successivamente ad una sezione di raffreddamento con aria (air cooling). From the LNG tank the developed Boil Off Gas is sent to a recompression section and subsequently to a cooling section with air (air cooling).

Una porzione del BOG in uscita dalla sezione di raffreddamento è inviata ad un recondenser, in cui viene liquefatto grazie al LNG. A portion of the BOG leaving the cooling section is sent to a recondenser, where it is liquefied thanks to the LNG.

Il flusso inuscita dal recondenser è poi inviato alla sezione di rigassificazione dopo pompaggio ad alta pressione. The outgoing flow from the recondenser is then sent to the regasification section after pumping at high pressure.

La domanda di brevetto statunitense US 2013/0160486 (Ormat Technologies Inc.) descrive cicli a singolo o a due livelli di pressione che operano con un unico fluido, con e senza scambi di calore interni al ciclo (rigenerazioni) su entrambi i livelli; in una forma realizzativa sono operati due cicli in cascata con due fluidi diversi, in cui il calore di un primo ciclo è impiegato esclusivamente per evaporare il secondo fluido ed il gas naturale liquefatto viene vaporizzato con il solo calore rilasciato dal ciclo del secondo fluido. US patent application US 2013/0160486 (Ormat Technologies Inc.) describes cycles with single or two pressure levels that operate with a single fluid, with and without internal heat exchanges (regenerations) on both levels; in one embodiment two cycles in cascade are operated with two different fluids, in which the heat of a first cycle is used exclusively to evaporate the second fluid and the liquefied natural gas is vaporized with only the heat released by the cycle of the second fluid.

La tecnologia descritta non consente la produzione dell’energia elettrica necessaria al funzionamento dell’impianto, lasciando che una grande quantità di energia disponibile sotto forma di frigorie venga degradata. The technology described does not allow the production of the electricity necessary for the operation of the system, leaving a large amount of energy available in the form of frigories to be degraded.

Riassunto dell’invenzione Summary of the invention

Gli autori della presente invenzione hanno sorprendentemente trovato che è possibile sfruttare, insieme al calore ottenuto dall’ambiente, il calore di ricompressione del BOG (Boil Off Gas) all’interno di un ciclo ORC, che impiega come sorgente fredda il LNG da rigassificare, con produzione di energia elettrica, aumentando l’efficienza energetica complessiva della linea di rigassificazione e dell’impianto che la comprende. The authors of the present invention have surprisingly found that it is possible to exploit, together with the heat obtained from the environment, the recompression heat of the BOG (Boil Off Gas) within an ORC cycle, which uses the LNG to be regasified as a cold source, with the production of electricity, increasing the overall energy efficiency of the regasification line and the plant that includes it.

Oggetto dell’invenzione Object of the invention

In un primo oggetto, è descritto un processo di rigassificazione del gas liquefatto che consente la produzione di energia elettrica. In a first object, a process of regasification of the liquefied gas which allows the production of electrical energy is described.

In un secondo oggetto è descritta una linea di rigassificazione del gas liquefatto che consente la produzione di energia elettrica, ed un impianto comprendente tale linea. A second object describes a liquefied gas regasification line which allows the production of electrical energy, and a plant comprising this line.

Breve descrizione delle figure Brief description of the figures

La Figura 1 mostra una linea di rigassificazione del LNG con gestione del BOG secondo l’arte nota; Figure 1 shows a LNG regasification line with BOG management according to the known art;

la Figura 2 mostra una nuova linea di rigassificazione di bassa o media capacità secondo la presente invenzione, ovvero con il recupero termico del calore del BOG, impiegando un ciclo a fluido organico (Organic Rankine Cycle, ORC) con un singolo livello di pressione; Figure 2 shows a new low or medium capacity regasification line according to the present invention, that is with the thermal recovery of the heat of the BOG, using an organic fluid cycle (Organic Rankine Cycle, ORC) with a single pressure level;

la Figura 3 mostra una forma di realizzazione della presente invenzione applicata ad una linea di rigassificazione già esistente (retrofit) di bassa o media capacità; Figure 3 shows an embodiment of the present invention applied to an already existing (retrofit) regasification line of low or medium capacity;

la Figura 4 mostra una linea di rigassificazione ad alta capacità secondo la presente invenzione impiegando un ciclo a fluido organico (ORC) con un singolo livello di pressione; Figure 4 shows a high capacity regasification line according to the present invention using an organic fluid cycle (ORC) with a single pressure level;

la Figura 5 mostra una forma di realizzazione della presente invenzione applicata ad una linea di rigassificazione già esistente (retrofit) ad alta capacità; Figure 5 shows an embodiment of the present invention applied to an already existing (retrofit) high capacity regasification line;

la Figura 6 mostra una linea di rigassificazione secondo la presente invenzione impiegando un singolo ciclo a fluido organico (ORC) con due livelli di pressione; Figure 6 shows a regasification line according to the present invention using a single organic fluid cycle (ORC) with two pressure levels;

la Figura 7 mostra una linea di rigassificazione secondo la presente invenzione impiegando due cicli a fluido organico (ORC) in cascata; Figure 7 shows a regasification line according to the present invention using two organic fluid cycles (ORC) in cascade;

la Figura 8 mostra una linea di rigassificazione secondo la presente invenzione impiegando due cicli a fluido organico (ORC) in cascata con una sezione di recupero termico dai BOG Cooler verso gli economizzatori mediata da un fluido vettore; Figure 8 shows a regasification line according to the present invention using two organic fluid cycles (ORC) in cascade with a heat recovery section from the BOG Coolers to the economizers mediated by a carrier fluid;

la Figura 9 mostra un’ulteriore forma realizzativa della linea di rigassificazione secondo la presente invenzione in cui si attua un recupero termico dal BOGCooler al recuperatore mediato da un fluido vettore e si sfruttano recuperi termici da fonti energetiche adalta temperatura e recuperi termici a bassa temperatura; Figure 9 shows a further embodiment of the regasification line according to the present invention in which a thermal recovery is carried out from the BOGCooler to the recovery unit mediated by a carrier fluid and thermal recoveries from high temperature energy sources and low temperature thermal recoveries are exploited;

la Figura 10 mostra una forma realizzativa dell’invenzione in cui viene impiegato un fluido vettore per il recupero termico da ciascuno degli stadi di compressione del BOG all’economizzatore; Figure 10 shows an embodiment of the invention in which a carrier fluid is used for heat recovery from each of the compression stages of the BOG to the economizer;

la Figura 11 mostra una forma realizzativa dell’invenzione in cui è prevista una turbina a gas i cui fumi di scarico sono impiegati in un surriscaldatore del circuito del fluido organico, che viene anche utilizzato per raffreddare l’aria in ingresso alla turbina, recuperando calore a bassa temperatura. Figure 11 shows an embodiment of the invention in which a gas turbine is provided whose exhaust fumes are used in a superheater of the organic fluid circuit, which is also used to cool the air entering the turbine, recovering heat at low temperature.

Descrizione dettagliata dell’invenzione Detailed description of the invention

La presente invenzione è descritta in particolare in relazione alla rigassificazione di gas naturale liquefatto (LNG), ma è ugualmente applicabile per la rigassificazione o vaporizzazione di altri fluidi liquefatti stoccati a basse temperature (inferiori acirca 0°C) o a temperature criogeniche (inferiori a -45°C). The present invention is described in particular in relation to the regasification of liquefied natural gas (LNG), but is equally applicable for the regasification or vaporization of other liquefied fluids stored at low temperatures (below about 0 ° C) or at cryogenic temperatures (below - 45 ° C).

Ad esempio, la presente invenzione troverà applicazione per la rigassificazione di un gas liquefatto scelto nel gruppo che comprende ad esempio: aria, azoto, composti idrocarburici commercialmente disponibili come gli alcani, fra i quali ad esempio propano e butano, o alcheni, fra i quali ad esempio etilene e propilene. For example, the present invention will find application for the regasification of a liquefied gas selected from the group which includes for example: air, nitrogen, commercially available hydrocarbon compounds such as alkanes, among which for example propane and butane, or alkenes, among which for example ethylene and propylene.

Nel prosieguo della descrizione, i termini “evaporazione” e “vaporizzazione”, applicabili al LNG in condizioni subcritiche, sono da intendersi sinonimi; il termine “rigassificazione” è più propriamente applicato con riferimento al LNG in condizioni subcritiche o supercritiche. In the rest of the description, the terms "evaporation" and "vaporization", applicable to LNG in subcritical conditions, are to be understood as synonyms; the term “regasification” is more properly applied with reference to LNG in subcritical or supercritical conditions.

Per gli scopi della presente invenzione, nella descrizione che segue dalla figura 2 alla figura 7, si fa riferimento a “economizzatore” intendendo con tale termine uno scambiatore di calore realizzato mediante un recipiente in pressione nel quale è condotto uno scambio termico a miscela (cioè con contatto diretto) tra una corrente di vapore organico (saturo o surriscaldato) in ingresso ed una corrente di fluido organico allo stato liquido sottoraffreddato, anche essa in ingresso, ottenendo una corrente in uscita di liquido organico saturo. For the purposes of the present invention, in the description that follows from Figure 2 to Figure 7, reference is made to "economizer", meaning by this term a heat exchanger made by means of a pressure vessel in which a mixture heat exchange is conducted (i.e. with direct contact) between an incoming stream of organic vapor (saturated or superheated) and a stream of organic fluid in the supercooled liquid state, also in input, obtaining an outgoing stream of saturated organic liquid.

Per gli scopi della presente invenzione, nella descrizione che segue dalla figura 8 alla figura 11, si fa riferimento a “economizzatore” intendendo con tale termine uno scambiatore di calore a superficie realizzato mediante un recipiente in pressione nel quale è condotto uno scambio termico tra una corrente in ingresso di fluido organico allo stato liquido sotto raffreddato e una corrente di fluido termovettore ottenendo una corrente in uscita di liquido organico saturo; in generale tale scambiatore permette di recuperare calore a bassa temperatura. For the purposes of the present invention, in the description that follows from figure 8 to figure 11, reference is made to "economizer", meaning by this term a surface heat exchanger made by means of a pressure vessel in which a heat exchange is conducted between a inlet stream of organic fluid in the liquid state under cooled and a stream of heat transfer fluid obtaining an outflow of saturated organic liquid; in general, this exchanger allows heat to be recovered at a low temperature.

Con il termine “Recondenser” si intende una colonna, nella quale avviene uno scambio di calore ed un trasferimento di massa tra la fase vapore e la fase liquida. The term “Recondenser” refers to a column in which a heat exchange and mass transfer takes place between the vapor phase and the liquid phase.

In particolare, il Recondenser viene realizzato mediante un recipiente in pressione, all’interno del quale, in una parte, viene inserito del materiale di riempimento (ad esempio riempimenti in materiale metallico o plastico), che ha la funzione di aumentare la superfice di contatto e, quindi, lo scambio termico tra i fluidi che devono essere miscelati; nel fondo del recipiente la miscela si accumula dopo lo scambio termico. In particular, the Recondenser is made by means of a pressure vessel, inside which, in one part, some filling material is inserted (for example metal or plastic fillings), which has the function of increasing the contact surface. and, therefore, the heat exchange between the fluids to be mixed; in the bottom of the container the mixture accumulates after the heat exchange.

Il sistema è controllato, in termini di livello, temperatura ed altri parametri di processo, tramite valvole di controllo. The system is controlled, in terms of level, temperature and other process parameters, by means of control valves.

Inoltre, nella presente descrizione, per “gas naturale liquefatto”, nel seguito anche nominato “gas liquefatto” si intende un liquido ottenuto da gas naturale, dopo opportuni trattamenti di depurazione e disidratazione e successive fasi di raffreddamento e condensazione. Furthermore, in the present description, "liquefied natural gas", hereinafter also referred to as "liquefied gas" means a liquid obtained from natural gas, after suitable purification and dehydration treatments and subsequent cooling and condensation phases.

Più in generale, nella presente descrizione, per “gas liquefatto” si intende un fluido a prevalente componente liquida. More generally, in the present description, by "liquefied gas" is meant a fluid with a prevalently liquid component.

Inoltre, nella presente descrizione, con il termine“fonte di calore a bassa temperatura” si intendono ad esempio: aria ambiente, acqua mare, solare termico a bassa temperatura, calore esausto di un ciclo termodinamico a bassa temperatura, recuperi termici di processo e/o da macchinari a bassa temperatura. Furthermore, in the present description, the term "low temperature heat source" means for example: ambient air, sea water, low temperature solar thermal, exhausted heat of a low temperature thermodynamic cycle, process heat recovery and / or from low temperature machinery.

Una fonte a bassa temperatura opera generalmente a temperature inferiori a 180°C, preferibilmente inferiori a 120°C. A low temperature source generally operates at temperatures below 180 ° C, preferably below 120 ° C.

Con il termine “fonte di calore ad alta temperatura”, invece, si intendono ad esempio: solare termico ad alta temperatura, calore esausto di un ciclo termodinamico ad alta temperatura, gas di scarico di una turbina a gas o motore a combustione interna, recuperi termici di processo e/o da macchinari ad alta temperatura. The term "high temperature heat source", on the other hand, means, for example: high temperature solar thermal, exhausted heat of a high temperature thermodynamic cycle, exhaust gas from a gas turbine or internal combustion engine, recoveries thermal process and / or high temperature machinery.

Una fonte ad alta temperatura opera generalmente a temperature superiori a 180°C, preferibilmente superiori a 300°C e ancora più preferibilmente superiori a 400°C ed oltre. A high temperature source generally operates at temperatures above 180 ° C, preferably above 300 ° C and even more preferably above 400 ° C and above.

Nel prosieguo della descrizione, con il termine “acqua mare” si fa riferimento non solo ad acqua marina pompata, ed opportunamente trattata per rimuovere sedimenti, ma più in generale ad acqua ambientale, ottenuta da fiumi, canali, pozzi, bacini naturali come laghi, etc e bacini artificiali. In the rest of the description, the term "sea water" refers not only to pumped sea water, and suitably treated to remove sediments, but more generally to environmental water, obtained from rivers, canals, wells, natural basins such as lakes, etc and artificial basins.

Per gli scopi della presente invenzione, un fluido vettore è rappresentato da un fluido in grado di operare un trasferimento di calore da una sorgente di calore ad un’altra. For the purposes of the present invention, a carrier fluid is represented by a fluid capable of transferring heat from one heat source to another.

In particolare, un fluido vettore è scelto nel gruppo che comprende: acqua, acqua surriscaldata, vapore saturo, vapore surriscaldato, opportune soluzioni acquaglicole, olio diatermico. In particular, a carrier fluid is selected from the group which includes: water, superheated water, saturated steam, superheated steam, suitable water-glycol solutions, diathermic oil.

Con il termine “fluido organico” o “fluido di lavoro” si intende un fluido che circola in un circuito ORC (Organic Rankine Cycle) e che attua scambi termici fra una sorgente di calore e un’altra sorgente termica a più bassa temperatura (pozzo freddo). The term "organic fluid" or "working fluid" means a fluid that circulates in an ORC (Organic Rankine Cycle) circuit and which implements heat exchanges between a heat source and another heat source at a lower temperature (well cold).

Per gli scopi presenti, un “primo fluido organico” (nel prosieguo: FOA) è scelto nel gruppo che comprende: composti idrocarburici commercialmente disponibili scelti nel gruppo che comprende: alcani, ad esempio etano, propano e butano; alcheni ad esempio etilene, propilene; loro miscele; fluidi refrigeranti rappresentati ad esempio da R41, R143a, R125. For the present purposes, a "first organic fluid" (hereinafter: FOA) is selected from the group which includes: commercially available hydrocarbon compounds selected from the group which includes: alkanes, for example ethane, propane and butane; alkenes for example ethylene, propylene; their blends; refrigerant fluids represented for example by R41, R143a, R125.

In un aspetto preferito dell’invenzione, il primo fluido organico è rappresentato dal propano. In a preferred aspect of the invention, the first organic fluid is represented by propane.

In un altro aspetto preferito dell’invenzione, il primo fluido organico è rappresentato dall’etano. In another preferred aspect of the invention, the first organic fluid is represented by ethane.

Per gli scopi presenti, un “secondo fluido organico” (nel prosieguo: FOB) è scelto nel gruppo che comprende: composti idrocarburici commercialmente disponibili scelti nel gruppo che comprende; alcani, ad esempio etano, propano e butano; alcheni ad esempio etilene, propilene; loro miscele; fluidi refrigeranti rappresentati ad esempio da R41, R143a, R125. For the present purposes, a "second organic fluid" (hereinafter: FOB) is selected from the group which includes: commercially available hydrocarbon compounds selected from the group which it comprises; alkanes, for example ethane, propane and butane; alkenes for example ethylene, propylene; their blends; refrigerant fluids represented for example by R41, R143a, R125.

In un aspetto preferito dell’invenzione, il secondo fluido organico è rappresentato dall’etano. In a preferred aspect of the invention, the second organic fluid is represented by ethane.

Nell’ambito della presente invenzione, il Boil off Gas è generato dall’evaporazione del fluido di processo nei relativi serbatoi di stoccaggio; ad esempio, in un serbatoio di stoccaggio del LNG è chiamato BOG il vapore creato dall'ingresso di calore dall'ambiente, vapore che alla pressione di stoccaggio è in equilibrio con la fase liquida (si tratta di un volume che corrisponde a circa il 2 ‰ al giorno del serbatoio, che per 160000 m<3>di volume di serbatoio di stoccaggio corrispondono a circa 8 t/h). In the context of the present invention, the Boil off Gas is generated by the evaporation of the process fluid in the relative storage tanks; for example, in an LNG storage tank the vapor created by the entry of heat from the environment is called BOG, vapor which at the storage pressure is in equilibrium with the liquid phase (this is a volume that corresponds to about 2 ‰ per day of the tank, which for 160000 m <3> of storage tank volume corresponds to about 8 t / h).

Per semplicità di lettura, nella descrizione seguente e nelle figure si fa sempre riferimento ad una turbina (TURB) con un singolo albero, laddove potrebbero avere due generatori e due alberi distinti, o potrebbe essere interposto un riduttore tra le due turbine, o tra le turbine e i generatori o diverse combinazioni, come ad esempio una soluzione Integral Gear (cioè un sistema meccanico costituito da ingranaggi e più assi macchina accoppiati assieme in un'unica configurazione, come le soluzioni fornite da Atlas Copco); alternativamente, si può prevedere di azionare direttamente una macchina operatrice come ad esempio lo stesso Boil Off Gas Compressor, eventualmente mantenendo il motore elettrico del compressore anche per il lancio del BOG Compressor. For simplicity of reading, in the following description and in the figures reference is always made to a turbine (TURB) with a single shaft, where they could have two generators and two distinct shafts, or a reducer could be interposed between the two turbines, or between the turbines and generators or different combinations, such as an Integral Gear solution (i.e. a mechanical system consisting of gears and multiple machine axes coupled together in a single configuration, such as the solutions provided by Atlas Copco); alternatively, it is possible to directly operate an operating machine such as the Boil Off Gas Compressor itself, possibly maintaining the electric motor of the compressor also for the launch of the BOG Compressor.

Secondo un primo della presente invenzione, è descritta una linea di rigassificazione per il gas naturale liquefatto (LNG) che consente la produzione di energia elettrica sfruttando anche il calore di compressione del BOG. According to a first of the present invention, a regasification line for liquefied natural gas (LNG) is described which allows the production of electricity by also exploiting the heat of compression of the BOG.

Con il termine“linea di rigassificazione” si intende quella porzione indipendente e replicabile dell’impianto che comprende le strutture, le apparecchiature, i macchinari ed i sistemi per la rigassificazione di una certa portata del gas naturale liquefatto (LNG). The term "regasification line" means that independent and replicable portion of the plant that includes the structures, equipment, machinery and systems for the regasification of a certain amount of liquefied natural gas (LNG).

Tali strutture, apparecchiature, macchinari e sistemi originano, in particolare, dal serbatoio (TANK) in cui è stoccato il LNG, comprendono pompe criogeniche, eventualmente a bassa e ad alta pressione e un Recondenser, che possono essere comuni a più linee di rigassificazione, ed una sezione di rigassificazione, e terminano con il punto di immissione del LNG rigassificato nella rete di distribuzione del gas stesso. These structures, equipment, machinery and systems originate, in particular, from the tank (TANK) in which the LNG is stored, include cryogenic pumps, possibly at low and high pressure and a Recondenser, which may be common to several regasification lines, and a regasification section, and end with the entry point of the regasified LNG into the gas distribution network.

Più in dettaglio, la linea di rigassificazione della presente invenzione attua il processo qui a seguito descritto. More in detail, the regasification line of the present invention carries out the process described below.

Secondo un primo oggetto della presente invenzione è descritto un processo per la rigassificazione di gas naturale liquefatto (LNG), contenuto in un serbatoio (TANK) insieme ad una quantità di BOG, e per la produzione di energia elettrica comprendente: According to a first object of the present invention, a process is described for the regasification of liquefied natural gas (LNG), contained in a tank (TANK) together with a quantity of BOG, and for the production of electricity comprising:

- una fase a1) in cui una portata (LNG1) di LNG è sottoposta ad una fase di pompaggio con una pompa a bassa pressione (PCBP) ottenendo una portata (LNG2); - a phase a1) in which a LNG flow rate (LNG1) is subjected to a pumping phase with a low pressure pump (PCBP) obtaining a flow rate (LNG2);

- una fase b) in cui una porzione di detta portata (LNG1’) è riscaldata in una fase di ricondensazione di una portata di detta quantità di BOG (BOGb) in un Recondenser ottenendo una portata LNG1’’ riunita successivamente alla portata LNG2; - a phase b) in which a portion of said flow rate (LNG1 ') is heated in a phase of recondensation of a flow rate of said quantity of BOG (BOGb) in a Recondenser obtaining a flow rate LNG1' joined after the flow rate LNG2;

- una fase c) in cui detta portata LNG2 è riscaldata in un condensatore (COND) dal fluido organico di un ciclo a fluido organico; - a step c) in which said LNG2 flow rate is heated in a condenser (COND) by the organic fluid of an organic fluid cycle;

- una fase d) in cui detta portata LNG2 è sottoposta ad una fase di surriscaldamento in un surriscaldatore (SUR) ottenendo LNG rigassificato; - a phase d) in which said LNG2 flow rate is subjected to a superheating phase in a superheater (SUR) obtaining regasified LNG;

- una fase I) in cui una portata (BOG1) del BOG contenuto nel serbatoio è compressa in una prima fase Ia) ottenendo una portata BOGa ed una seconda fase Ib) ottenendo una portata BOGb; - a phase I) in which a flow rate (BOG1) of the BOG contained in the tank is compressed in a first phase Ia) obtaining a flow rate BOGa and a second phase Ib) obtaining a flow rate BOGb;

- una fase II) incui detta portata BOGbè raffreddata in una fase di recupero termico in un recuperatore (REC, REC1, REC2); - a phase II) in which said BOGb flow is cooled in a heat recovery phase in a recovery unit (REC, REC1, REC2);

- una fase III) in cui detta portata BOGb è ricondensata nel Recondenser della fase b); - a phase III) in which said BOGb flow rate is recondensed in the Recondenser of phase b);

Per gli scopi della presente invenzione, la fase II) di recupero termico dalla portata del BOGb e la fase c) di riscaldamento della portata LNG2 sono condotte rispettivamente in una fase 1) e 3) di un ciclo a fluido organico che impiega una portata di un primo fluido organico (FOA1), il quale dopo la fase 1) e prima della fase 3) è sottoposto ad una fase 2) di espansione in una turbina (TURB), producendo energia elettrica. For the purposes of the present invention, phase II) of heat recovery from the BOGb flow rate and phase c) of heating the LNG2 flow rate are carried out respectively in a phase 1) and 3) of an organic fluid cycle which uses a flow rate of a first organic fluid (FOA1), which after phase 1) and before phase 3) is subjected to a phase 2) of expansion in a turbine (TURB), producing electrical energy.

In un aspetto dell’invenzione, la fase I) può comprendere più sotto-fasi di compressione, ad esempio, da 2 a 4 o 5 fasi di compressione; ciò dipende dalla pressione di mandata del BOG, che puòessere da 7 a circa 15 bar a e fino a 60-80 bar a circa. In one aspect of the invention, phase I) can comprise several compression sub-phases, for example, from 2 to 4 or 5 compression phases; this depends on the BOG delivery pressure, which can be from 7 to about 15 bar at and up to 60-80 bar at about.

In un aspetto preferito, dopo la fase b) la portata LNG2 è sottoposta ad una fase a2) di pompaggio con una pompa ad alta pressione (PCAP). In a preferred aspect, after step b) the LNG2 flow rate is subjected to a pumping step a2) with a high pressure pump (PCAP).

In particolare, dopo la fase 3) di condensazione, la portata di fluido organico (FOA1) è soggetto ad una fase 4) di riscaldamento in un economizzatore (ECO) e ad una fase 5) di evaporazione in un evaporatore (EVA). In particular, after the condensation phase 3), the flow rate of organic fluid (FOA1) is subjected to a heating phase 4) in an economizer (ECO) and to an evaporation phase 5) in an evaporator (EVA).

In un primo aspetto dell’invenzione, dopo la fase 5) di evaporazione, una porzione del fluido organico FOA2, separata secondo uno split di massa è ricircolata nell’economizzatore (ECO), mentre il resto della portata (FOA1) è inviato al recuperatore (REC, REC1) per il recupero del calore dal BOG ottenuto dalla fase I) di compressione. In a first aspect of the invention, after evaporation phase 5), a portion of the organic fluid FOA2, separated according to a mass split, is recirculated in the economizer (ECO), while the rest of the flow rate (FOA1) is sent to the recuperator (REC, REC1) for the recovery of the heat from the BOG obtained from phase I) of compression.

Più in particolare, si tratta dello scambio termico con la portata di BOGb ottenuto dalla fase Ib) di compressione. More specifically, it is the heat exchange with the BOGb flow rate obtained from the compression step Ib).

In un altro aspetto dell’invenzione, tutta la portata del fluido organico (FOA1) può essere inviata al recuperatore (REC, REC1). In another aspect of the invention, the entire flow rate of the organic fluid (FOA1) can be sent to the recovery unit (REC, REC1).

Dopo la fase 3) di condensazione, la portata di fluido organico (FOA1) è inviata all’economizzatore (ECO), eventualmente dopo una fase di pompaggio mediante una pompa (PFOA), con chiusura del ciclo del fluido organico (FOA). After condensation phase 3), the flow rate of organic fluid (FOA1) is sent to the economizer (ECO), possibly after a pumping phase by means of a pump (PFOA), with closing of the organic fluid cycle (FOA).

In una forma realizzativa particolarmente preferita, dopo la fase 2) di espansione, una porzione della portata di fluido organico(FOA3) è separata secondo uno split di massa e soggetta alle ulteriori fasi: In a particularly preferred embodiment, after the expansion step 2), a portion of the organic fluid flow rate (FOA3) is separated according to a mass split and subjected to the further steps:

1’) di recupero termico con la portata di BOG ottenuta dopo la fase di compressione Ia) (BOGa) in un secondo recuperatore (REC2); 1 ') of heat recovery with the BOG flow rate obtained after the compression phase Ia) (BOGa) in a second recovery unit (REC2);

2’) di espansione in una seconda turbina (TURB2) per la produzione di energia elettrica; 2 ') of expansion in a second turbine (TURB2) for the production of electricity;

3’) di condensazione in un secondo condensatore (COND2) con la portata di LNG(LNG2) ottenuta dopo la fase a2) di pompaggio. 3 ') of condensation in a second condenser (COND2) with the flow rate of LNG (LNG2) obtained after the pumping phase a2).

In un aspetto ulteriore della presente invenzione, la porzione della portata del fluido organico (FOA3) non separata dopo la fase 2), è impiegata in una fase di evaporazione in un evaporatore (EVA2) con la portata (FOB1) di un secondo fluido organico impiegato dal ciclo di un secondo fluido organico. In a further aspect of the present invention, the portion of the flow rate of the organic fluid (FOA3) not separated after step 2), is used in an evaporation step in an evaporator (EVA2) with the flow rate (FOB1) of a second organic fluid employed by the cycle of a second organic fluid.

Per gli scopi della presente invenzione, tale secondo fluido organico può essere uguale o diverso al primo fluido organico (generalmente, si indica un ciclo a due livelli di pressione quando uno stesso fluido organico opera due cicli – dopo uno split di massa; si parla di cicli a cascata quando si operano due cicli impiegando fluidi organici differenti). For the purposes of the present invention, this second organic fluid can be the same or different from the first organic fluid (generally, a cycle with two pressure levels is indicated when the same organic fluid operates two cycles - after a mass split; cascade cycles when operating two cycles using different organic fluids).

In particolare, detta portata del secondo fluido organico (FOB1) in uscita dall’evaporatore (EVA2) è soggetta alle fasi: In particular, said flow rate of the second organic fluid (FOB1) leaving the evaporator (EVA2) is subject to the phases:

1’’) di recupero termico in un secondo recuperatore (REC2) con la portata di BOG ottenuta dopo la fase di compressione Ia) (BOGa); 1 '') of heat recovery in a second recovery unit (REC2) with the BOG flow rate obtained after the compression phase Ia) (BOGa);

2’’) di espansione in una seconda turbina (TURB2) per la produzione di energia elettrica; 2 ') of expansion in a second turbine (TURB2) for the production of electricity;

3’’) di condensazione in un secondo condensatore (COND2) con la portata LNG2. 3 '') of condensation in a second condenser (COND2) with the LNG2 flow rate.

Inoltre, può essere previsto che dopo la fase 3’’) la portata del secondo fluido organico FOB1 sia soggetta ad una fase 4’’) di riscaldamento in un economizzatore (ECO2), eventualmente dopo una fase di pompaggio mediante una pompa (PFOB). Furthermore, it can be envisaged that after phase 3 '') the flow rate of the second organic fluid FOB1 is subjected to a phase 4 '') of heating in an economizer (ECO2), possibly after a pumping phase by means of a pump (PFOB) .

Inoltre, può essere previsto che dopo la fase 4’’) detta portata del secondo fluido organico FOB1 sia inviata all’evaporatore (EVA2) per lo scambio termico con la porzione del primo fluido organico (FOA3). Furthermore, it can be envisaged that after phase 4 '') said flow rate of the second organic fluid FOB1 is sent to the evaporator (EVA2) for heat exchange with the portion of the first organic fluid (FOA3).

In un aspetto particolare dell’invenzione, una porzione della portata del secondo fluido organico (FOB2) in uscita dall’evaporatore (EVA2) separata dopo uno split di massa è ricircolata nell’economizzatore del ciclo del secondo fluido organico (ECO2). In a particular aspect of the invention, a portion of the flow rate of the second organic fluid (FOB2) leaving the evaporator (EVA2) separated after a mass split is recirculated in the economizer of the second organic fluid cycle (ECO2).

Più in particolare, nell’economizzatore (ECO2) avviene lo scambio termico con la portata di fluido organico ottenuto dopo la fase 3’’) di condensazione. More specifically, in the economizer (ECO2) the heat exchange takes place with the flow of organic fluid obtained after phase 3 '') of condensation.

Per quanto riguarda la portata del primo fluido organico proveniente dalla fase 4’’) (FOA3), questa è riunita alla portata FOA1 in uscita dal condensatore e inviata all’economizzatore per la fase 4), eventualmente dopo una fase di pompaggio mediante una pompa (PFOA). As regards the flow rate of the first organic fluid coming from phase 4 '') (FOA3), this is combined with the flow rate FOA1 leaving the condenser and sent to the economizer for phase 4), possibly after a pumping phase by means of a pump (PFOA).

Secondo una forma realizzativa della presente invenzione, la fase II) di recupero termico può essere sostituita da una fase X) in cui la portata BOGb effettua uno scambio termico indiretto con la portata del primo fluido organico (FOA1) nell’economizzatore (ECO1) mediante un primo fluido vettore (FV1). According to an embodiment of the present invention, the heat recovery phase II) can be replaced by a phase X) in which the flow BOGb carries out an indirect heat exchange with the flow rate of the first organic fluid (FOA1) in the economizer (ECO1) by means of a first vector fluid (FV1).

In un aspetto particolarmente preferito, è previsto che in tali circostanze non sia effettuato il ricircolo all’economizzatore di una porzione del primo e/o del secondo fluido organico in uscita dall’evaporatore. In a particularly preferred aspect, it is envisaged that in such circumstances the recirculation to the economizer of a portion of the first and / or second organic fluid leaving the evaporator is not carried out.

Più in dettaglio, detta fase X) comprende le fasi: X’) incui detta portata BOGb effettua uno scambio termico con un primo fluido vettore (FV1) in un primo raffreddatore (BOGC1), e More in detail, said phase X) includes the phases: X ') in which said flow rate BOGb carries out a heat exchange with a first carrier fluid (FV1) in a first cooler (BOGC1), and

X’’) in cui detto primo fluido vettore (FV1) ottenuto dalla fase X’) effettua uno scambio termico con la portata di fluido organico (FOA) nell’economizzatore del ciclo che impiega il primo fluido organico (ECO1). X '') in which said first carrier fluid (FV1) obtained from phase X ') performs a heat exchange with the flow rate of organic fluid (FOA) in the economizer of the cycle that uses the first organic fluid (ECO1).

In un aspetto alternativo della presente invenzione, può essere previsto, in alternativa o in aggiunta alla sostituzione della fase II) con la fase X), che la fase II’) sia sostituita da una fase Y) con cui la portata BOGa effettua uno scambio termico indiretto con la portata del secondo fluido organico (FOB1) nell’economizzatore del ciclo che impiega il secondo fluido organico (ECO2) mediante un secondo fluido vettore (FV2). In an alternative aspect of the present invention, it can be provided, alternatively or in addition to the replacement of phase II) with phase X), that phase II ') is replaced by a phase Y) with which the BOGa flow makes an exchange indirect thermal with the flow rate of the second organic fluid (FOB1) in the cycle economizer that uses the second organic fluid (ECO2) by means of a second carrier fluid (FV2).

Più in dettaglio, detta fase Y) comprende le fasi: Y’) incui detto fluido vettore (FV2) effettua uno scambio termico con la portata BOGa in un secondo raffreddatore (BOGC2), More in detail, said phase Y) includes the phases: Y ') in which said carrier fluid (FV2) carries out a heat exchange with the BOGa flow in a second cooler (BOGC2),

Y’’) incui detto fluido vettore (FV2) ottenuto dalla fase Y’) effettua uno scambio termico con la portata del secondo fluido organico (FOB1) nell’economizzatore (ECO2) del ciclo che impiega il secondo fluido organico. Y '') in which said carrier fluid (FV2) obtained from phase Y ') performs a heat exchange with the flow rate of the second organic fluid (FOB1) in the economizer (ECO2) of the cycle that uses the second organic fluid.

Per gli scopi della presente invenzione, il primo ed il secondo fluido vettore possono essere uguali o differenti fra loro. For the purposes of the present invention, the first and second carrier fluid can be the same or different from each other.

In un aspetto particolarmente preferito, è previsto che nelle circostanze in cui le fasi II) o II’) siano sostituite con le fasi X) e/o Y), non sia effettuato il ricircolo all’economizzatore di una porzione del primo e/o del secondo fluido organico in uscita dall’evaporatore, rispettivamente EVA1 e EVA2. In a particularly preferred aspect, it is envisaged that in the circumstances in which phases II) or II ') are replaced with phases X) and / or Y), the recirculation to the economizer of a portion of the first and / or of the second organic fluid leaving the evaporator, respectively EVA1 and EVA2.

Inun’ulteriore forma realizzativa dell’invenzione, la fase II) può essere sostituita da una fase Z) in cui la portata BOGb ottenuta dopo la fase di compressione Ib) effettua uno scambio termico indiretto con la portata di fluido organico (FOA1) nel recuperatore del ciclo che impiega il primo fluido organico (REC). In a further embodiment of the invention, phase II) can be replaced by a phase Z) in which the BOGb flow obtained after the compression phase Ib) carries out an indirect heat exchange with the organic fluid flow (FOA1) in the recuperator of the cycle that uses the first organic fluid (REC).

Più in dettaglio, detta fase Z) comprende le fasi: Z’) incui detta portata BOGb effettua unoscambiotermico con un fluido vettore (FV) in un raffreddatore (BOGC), e Z’’) in cui detto fluido vettore (FV) ottenuto dalla fase Z’) effettua uno scambio termico con la portata del primo fluido organico (FOA) nel recuperatore (REC) del ciclo che impiega il primo fluido organico. More in detail, said phase Z) comprises the phases: Z ') in which said flow rate BOGb carries out a thermal exchange with a vector fluid (FV) in a cooler (BOGC), and Z' ') in which said vector fluid (FV) obtained from phase Z ') carries out a heat exchange with the flow rate of the first organic fluid (FOA) in the recovery unit (REC) of the cycle that uses the first organic fluid.

Prima della fase Z’’), detto fluido vettore (FV) può inoltre essere soggetto ad una fase di recupero termico con una fonte di calore ad alta temperatura in un recuperatore del fluido vettore (RECFV). Before phase Z ''), said carrier fluid (FV) can also be subjected to a heat recovery phase with a high temperature heat source in a carrier fluid recovery (RECFV).

In un aspetto particolarmente preferito, è previsto che nel caso in cui la fase II) sia sostituita dalla fase Z) qui sopra descritta, non sia effettuato il ricircolo all’economizzatore (ECO) di una porzione del primo fluido organico in uscita dall’evaporatore (EVA). In a particularly preferred aspect, it is envisaged that in the case in which phase II) is replaced by phase Z) described above, the recirculation to the economizer (ECO) of a portion of the first organic fluid leaving the evaporator is not carried out. (EVA).

Secondo un’ulteriore forma realizzativa alternativa dell’invenzione, la fase di recupero termico II) è sostituita da una fase K) incui ciascuna o entrambe detta portata BOGa e/o detta portata BOGb effettua uno scambio termico indiretto con la portata del primo fluido organico (FOA). According to a further alternative embodiment of the invention, the heat recovery phase II) is replaced by a phase K) in which each or both said flow rate BOGa and / or said flow rate BOGb carries out an indirect heat exchange with the flow rate of the first organic fluid (FOA).

Più in particolare, tale scambio termico avviene nell’economizzatore del ciclo del primo fluido organico (ECO). More specifically, this heat exchange takes place in the economizer of the cycle of the first organic fluid (ECO).

Più in dettaglio, detta fase K) comprende le fasi: K’) incui detta portata BOGb effettua uno scambio termico con il primo fluido vettore (FV1) in un primo raffreddatore (BOGC1). More in detail, said phase K) includes the phases: K ') in which said flow rate BOGb carries out a heat exchange with the first carrier fluid (FV1) in a first cooler (BOGC1).

Dopo la fase K’) segue una fase K’’) in cui detto primo fluido vettore (FV1) ottenuto dalla fase K’) effettua uno scambio termico con la portata di fluido organico (FOA) nell’economizzatore (ECO) del ciclo che impiega il primo fluido organico. After phase K ') follows a phase K' ') in which said first carrier fluid (FV1) obtained from phase K') carries out a heat exchange with the flow of organic fluid (FOA) in the economizer (ECO) of the cycle which employs the first organic fluid.

In una variante della presente invenzione, detta fase K) comprende le fasi: In a variant of the present invention, said phase K) comprises the phases:

K’) incui detta portata BOGb effettua uno scambio termico in un primo raffreddatore (BOGC1) con un primo fluido vettore (FV1), che successivamente effettua uno scambio termico con la portata di fluido organico (FOA) nell’economizzatore (ECO) del ciclo che impiega il primo fluido organico, e K ') in which said flow rate BOGb carries out a heat exchange in a first cooler (BOGC1) with a first vector fluid (FV1), which subsequently carries out a heat exchange with the organic fluid flow rate (FOA) in the economizer (ECO) of the cycle employing the first organic fluid, e

K’’) in cui detta portata BOGa effettua uno scambio termico in un secondo raffreddatore (BOGC2) con un secondo fluido vettore (FV2) che successivamente effettua uno scambio termico con la portata BOGb nel primo raffreddatore (BOGC1). K '') in which said BOGa flow rate carries out a heat exchange in a second cooler (BOGC2) with a second carrier fluid (FV2) which subsequently carries out a heat exchange with the BOGb flow rate in the first cooler (BOGC1).

Secondo una forma realizzativa aggiuntiva della presente invenzione, la fase di recupero termico II) può essere sostituita da una fase di surriscaldamento con la quale la portata di fluido organico (FOA1) è surriscaldata dal calore di un gas prodotto da un ulteriore e diverso ciclo di potenza. According to an additional embodiment of the present invention, the thermal recovery phase II) can be replaced by a superheating phase with which the flow rate of organic fluid (FOA1) is superheated by the heat of a gas produced by a further and different cycle of power.

Per gli scopi della presente invenzione, dopo la fase II) di recupero termico una porzione del BOG (BOG2) può essere inviata alla rete oppure impiegata in un ciclo di potenza. For the purposes of the present invention, after the thermal recovery phase II) a portion of the BOG (BOG2) can be sent to the network or used in a power cycle.

In tutte le forme realizzative descritte dalla presente domanda di brevetto, può essere previsto che una o più (o nessuna) delle fasi scelte fra la fase di surriscaldamento d), la fase di economizzazione 4) e la fase di evaporazione 5) siano condotte, indipendentemente fra loro, impiegando una o più fonti di calore a bassa temperatura. In all the embodiments described in the present patent application, it can be provided that one or more (or none) of the phases chosen between the superheating phase d), the economization phase 4) and the evaporation phase 5) are carried out, independently of each other, using one or more low temperature heat sources.

Tali fonti possono essere fra loro uguali oppure no. These sources can be the same or not.

In particolare, detta fonte di calore a bassa temperatura può essere rappresentata da acqua mare o da tecnologie di air heating. In particular, said low temperature heat source can be represented by sea water or by air heating technologies.

Inoltre, in accordo con gli scopi della presente invenzione, le fasi c) di riscaldamento e d) di surriscaldamento del LNG possono essere condotte sull’intera portata di LNG2 ottenuta dopo la fase b) oppure puòessere previsto che una porzione della portata di LNG (LNG3) ottenuta dopo la fase b) sia rigassificata in una sezione di vaporizzazione tradizionale o nota nell’arte. Furthermore, in accordance with the purposes of the present invention, the steps c) of heating and d) of overheating of the LNG can be carried out on the entire flow rate of LNG2 obtained after step b) or it can be foreseen that a portion of the flow rate of LNG (LNG3 ) obtained after step b) is regasified in a traditional vaporization section or known in the art.

Secondo quanto rappresentato nella Figura 2, nel serbatoio (TANK) il gas naturale liquefatto (LNG) è stoccato a pressione atmosferica e ad una temperatura di circa -160°C. As shown in Figure 2, in the tank (TANK) the liquefied natural gas (LNG) is stored at atmospheric pressure and at a temperature of approximately -160 ° C.

Come sopra descritto, all’interno del serbatoio (TANK) vi è anche una quantità di BOG. As described above, inside the tank (TANK) there is also a quantity of BOG.

In particolare, il serbatoio del gas liquefatto può essere localizzato in un luogo o in una struttura differente da quella dell’impianto di rigassificazione, che ad esempio potrebbe essere onshore oppure offshore. In particular, the liquefied gas tank can be located in a place or structure different from that of the regasification plant, which for example could be onshore or offshore.

In uscita dal serbatoio, dal quale è prelevato alla temperatura di circa -155°C e alla pressione pressoché atmosferica, una portata LNG1 è sottoposta ad una fase a) di pompaggio. At the outlet from the tank, from which it is taken at a temperature of about -155 ° C and at almost atmospheric pressure, an LNG1 flow rate is subjected to a pumping phase a).

Preferibilmente, tale pompaggio porta il LNG ad una pressione di circa 60÷80 bar. Preferably, this pumping brings the LNG to a pressure of about 60 ÷ 80 bar.

Tale fase a) può comprendere una sotto-fase a1) operata da una pompa di bassa pressione (PCBP) e una sotto-fase a2) operata da una pompa ad alta pressione (PCAP); le due pompe operano in serie. This phase a) can comprise a sub-phase a1) operated by a low pressure pump (PCBP) and a sub-phase a2) operated by a high pressure pump (PCAP); the two pumps operate in series.

In un aspetto preferito, la fase a1) consente di ottenere circa 7 bara, mentre la fase a2) circa 60, 70 o 80 bara. In a preferred aspect, the phase a1) allows to obtain about 7 coffees, while the phase a2) about 60, 70 or 80 coffees.

Circa i consumi delle due pompe, la pompa PCBPconsuma ad esempio circa 400 kWe, mentre la PCAP consuma ad esempio circa 1 MWe, per una portata di LNG (LNG1) di circa 139 t/h. About the consumption of the two pumps, the PCBP pump consumes for example about 400 kWe, while the PCAP consumes for example about 1 MWe, for a flow rate of LNG (LNG1) of about 139 t / h.

Dopo la fase di pompaggio a bassa pressione a1) e prima della fase di pompaggio ad alta pressione a2), una porzione della portata di LNG(LNG1’) è utilizzata in una fase b) di ricondensazione del BOG in un Recondenser (RECOND); nel recondenser il LNG è riscaldato ad esempio fino a circa -142°C). After the low pressure pumping phase a1) and before the high pressure pumping phase a2), a portion of the LNG flow rate (LNG1 ') is used in a phase b) of BOG recondensation in a Recondenser (RECOND); in the recondenser the LNG is heated up to about -142 ° C for example).

La portata di LNG2 in uscita dalla fase a2) è sottoposta ad una fase c) di riscaldamento in un condensatore (COND) e, successivamente, ad una fase d) di surriscaldamento in un surriscaldatore (SUR). The flow of LNG2 leaving phase a2) is subjected to a phase c) of heating in a condenser (COND) and, subsequently, to a phase d) of superheating in a superheater (SUR).

All’interno del surriscaldatore, il LNG è riscaldato fino a circa 3°C. Inside the superheater, the LNG is heated up to about 3 ° C.

In un aspetto dell’invenzione, con le linee di rigassificazione di minore capacità, ad esempio con portate fino a 400 kTPA (circa 48 t/h), il surriscaldatore può impiegare tecnologie di air heating o altre fonti di calore rappresentate da fonti a bassa temperatura. In one aspect of the invention, with the regasification lines of lower capacity, for example with flow rates up to 400 kTPA (about 48 t / h), the superheater can use air heating technologies or other heat sources represented by sources with low temperature.

Dopo la fase d), il gas naturale (LNG rigassificato) è immesso in rete. After phase d), the natural gas (regasified LNG) is fed into the network.

Per gli scopi della presente invenzione, la portata di BOGricondensata nella fase b) è rappresentata dal BOG originato dal serbatoio (TANK) del LNG. For the purposes of the present invention, the BOG flow rate recondensed in step b) is represented by the BOG originating from the LNG tank (TANK).

In particolare, tale portata di BOG(BOG1), una volta uscita dal serbatoio, è sottoposta inizialmente ad una fase I) di compressione. In particular, this BOG flow rate (BOG1), once it leaves the tank, is initially subjected to a compression stage I).

Più in dettaglio, tale fase I) comprende una sottofase Ia) ed una sotto-fase Ib), che operano in serie. More in detail, this phase I) comprises a sub-phase Ia) and a sub-phase Ib), which operate in series.

La compressione può raggiungere, ad esempio, circa 7-15 bar. Compression can reach, for example, around 7-15 bar.

Dopo la fase I) di compressione, il BOG è soggetto ad una fase II) di recupero termico in un recuperatore (REC). In un aspetto dell’invenzione, la portata BOGb in uscita dal recuperatore (REC) è inviata al recondenser (RECOND) in una fase III) (corrispondente alla fase b) del circuito del LNG). After the compression phase I), the BOG is subjected to a heat recovery phase II) in a recovery unit (REC). In one aspect of the invention, the BOGb flow rate outgoing from the recuperator (REC) is sent to the recondenser (RECOND) in a phase III) (corresponding to phase b) of the LNG circuit).

E’ possibile che una porzione della portata di BOG ottenuta dopo la compressione (BOG2) sia utilizzata, con un’ulteriore eventuale compressione e possibilità di recupero termico, per i seguenti scopi: It is possible that a portion of the BOG flow rate obtained after compression (BOG2) is used, with any further compression and the possibility of thermal recovery, for the following purposes:

1. usi interni (LP FG – Fuel Gas di bassa pressione - o Recondenser o IGCE, corrispondenti a livelli di pressione di circa 7-15 bara, MP FG – Fuel gas di media pressione - per Heavy Duty GT con pressioni di circa 25-30 bara, HP FG – Fuel Gas di alta pressione - per Aeroderivative GT che richiedono pressione in ingresso pari a circa 55 bara) oppure 2. usi esterni (invio a rete a MP (Media pressione), con pressioni nell’intervallo pari a circa 20-25 bara o a rete a HP (Alta pressione), con pressioni nell’intervallo pari a circa 70-90 bara). 1. internal uses (LP FG - Low pressure Fuel Gas - or Recondenser or IGCE, corresponding to pressure levels of about 7-15 bara, MP FG - Medium pressure fuel gas - for Heavy Duty GT with pressures of about 25- 30 bara, HP FG - High pressure Fuel Gas - for Aeroderivative GT that require an inlet pressure of approximately 55 bara) or 2. external uses (sent to the network at MP (Medium pressure), with pressures in the range of approximately 20-25 bara or network at HP (High pressure), with pressures in the range of about 70-90 bara).

Secondo un aspetto dell’invenzione, la fase II) di recupero termico della portata BOGb è condotta in un recuperatore (REC) che opera su di un ciclo di un fluido organico (FOA). According to one aspect of the invention, phase II) of thermal recovery of the BOGb flow is conducted in a recovery unit (REC) which operates on a cycle of an organic fluid (FOA).

Per gli scopi della presente invenzione, una portata di fluido organico FOA1 è sottoposta ad una fase 1) nel recuperatore (REC) (fase che corrisponde alla fase II) del ciclo del BOG) ed è inviata successivamente ad una fase 2) di espansione in una turbina (TURB) per la produzione di energia elettrica. For the purposes of the present invention, a flow of organic fluid FOA1 is subjected to a phase 1) in the recovery unit (REC) (phase corresponding to phase II) of the BOG cycle) and is subsequently sent to a phase 2) of expansion in a turbine (TURB) for the production of electricity.

All’interno della turbina (TURB) il fluido organico FOA1 può ad esempio espandersi fino a circa 0,8 bar a e raffreddarsi fino a circa -27°C. Inside the turbine (TURB) the FOA1 organic fluid can, for example, expand up to about 0.8 bar and cool down to about -27 ° C.

In uscita dalla turbina (TURB), la portata di fluido organico FOA1 attua una fase 3) di condensazione in un condensatore (COND) (fase che corrisponde alla fase c) del circuito del LNG). At the outlet of the turbine (TURB), the flow of organic fluid FOA1 carries out a condensation phase 3) in a condenser (COND) (phase corresponding to phase c) of the LNG circuit).

All’interno del condensatore (COND) la portata di fluido organico FOA1 condensa (con uno scambio termico, ad esempio, di circa 19,8 MWt per raggiungere una temperatura di circa -45°C ed una pressione di circa 1 bar a). Inside the condenser (COND) the flow rate of FOA1 organic fluid condenses (with a heat exchange, for example, of about 19.8 MWt to reach a temperature of about -45 ° C and a pressure of about 1 bar a).

La portata di fluido organico FOA1 è quindi inviata ad una fase 4) in un economizzatore (ECO), eventualmente dopo una fase di pompaggio mediante una pompa (PFOA). The flow rate of organic fluid FOA1 is then sent to a phase 4) in an economizer (ECO), possibly after a pumping phase by means of a pump (PFOA).

La pompa (PFOA) può comprimere la portata di fluido organico FOA1 fino alla pressione di circa 6 bar a. The pump (PFOA) can compress the FOA1 flow rate of organic fluid up to a pressure of approximately 6 bar a.

Dopo la fase 4) la portata di fluido organico FOA1 è sottoposta ad una fase 5) di evaporazione in un evaporatore (EVA). After step 4) the flow of organic fluid FOA1 is subjected to a step 5) of evaporation in an evaporator (EVA).

Prima dell’invio all’evaporatore (EVA) può essere prevista una pompa per incrementare la pressione della portata FOA1; tale incremento di pressione serve a vincere le perdite di carico costituite prevalentemente dall’evaporatore (EVA) e dalle tubazioni a monte e a valle. Before sending to the evaporator (EVA), a pump can be provided to increase the pressure of the FOA1 flow rate; this pressure increase serves to overcome the head losses mainly consisting of the evaporator (EVA) and the upstream and downstream pipes.

Nell’evaporatore (EVA) la portata FOA1 riceve calore. In un aspetto della presente invenzione applicato a linee di rigassificazione di minore capacità fino a 400 kTPA, l’evaporatore (EVA) può impiegare tecnologie di air heating o altre fonti di calore rappresentate da sorgenti a bassa temperatura. In the evaporator (EVA) the FOA1 flow receives heat. In one aspect of the present invention applied to regasification lines of lower capacity up to 400 kTPA, the evaporator (EVA) can use air heating technologies or other heat sources represented by low temperature sources.

Dopo la fase 5) di evaporazione, la portata di fluido organico FOA1 è inviata al recuperatore (REC). After evaporation step 5), the flow rate of FOA1 organic fluid is sent to the recovery unit (REC).

Nel recuperatore (REC) la portata di fluido organico FOA1riceve calore dalla compressione del BOG; ad esempio, può riscaldarsi fino a circa 20°C ed oltre grazie all’apporto di circa 1,5 MWt. In the recuperator (REC) the flow of organic fluid FOA1 receives heat from the compression of the BOG; for example, it can heat up to about 20 ° C and beyond thanks to the contribution of about 1.5 MWt.

In uscita dall’evaporatore (EVA) una porzione della portata di fluido organico FOA2, separata con uno split di massa indicato con SM in figura 2, è ricircolata nell’economizzatore (ECO). Leaving the evaporator (EVA) a portion of the FOA2 organic fluid flow, separated with a mass split indicated with SM in figure 2, is recirculated in the economizer (ECO).

Nell’economizzatore (ECO) la portata di fluido organico FOA2 è miscelata con la portata FOA1 e la temperatura è incrementata ad esempio fino a circa -10°C con un minimo aumento di pressione, ad esempio fino a circa 6 bar a. In the economizer (ECO) the FOA2 flow rate of organic fluid is mixed with the FOA1 flow rate and the temperature is increased, for example, up to about -10 ° C with a minimum pressure increase, for example up to about 6 bar a.

In un aspetto dell’invenzione, la porzione FOA2 rappresenta circa il 10-20%, preferibilmente il 15% della portata totale di fluido organico FOA1. In one aspect of the invention, the FOA2 portion represents about 10-20%, preferably 15% of the total flow rate of FOA1 organic fluid.

Il fluido organico totale all’interno del circuito può ad esempio avere una portata di circa 180-190 t/h, preferibilmente di circa 185 t/h; tale portata può essere anche significativamente ridotta fino al 50% circa ed oltre, con un’opportuna scelta del fluido organico (ad esempio utilizzando etano invece di propano) e delle condizioni operative del ciclo termodinamico. The total organic fluid within the circuit can for example have a flow rate of about 180-190 t / h, preferably of about 185 t / h; this flow rate can also be significantly reduced up to about 50% and more, with an appropriate choice of the organic fluid (for example using ethane instead of propane) and the operating conditions of the thermodynamic cycle.

La configurazione qui sopra descritta con riferimento alla Figura 2 consente di trattare portate di LNG nell’ordine di grandezza da 50 a 1.500 kTPA. The configuration described above with reference to Figure 2 allows to treat LNG flow rates in the order of magnitude from 50 to 1,500 kTPA.

Secondo un aspetto rappresentato ad esempio nella Figura 3, la presente invenzione può trovare applicazione per la modifica di impianti o linee di rigassificazione del LNG già esistenti. According to an aspect represented for example in Figure 3, the present invention can find application for the modification of already existing LNG regasification plants or lines.

In tal caso, la fase c) di riscaldamento e la fase d) di surriscaldamento del LNG sono condotte in condizione di by-pass ad una linea tradizionale e sono condotte su una porzione LNG2 in uscita dalla fase a2) di una pompa ad alta pressione (PCAP). In this case, the LNG heating phase c) and the LNG overheating phase d) are conducted in a by-pass condition to a traditional line and are conducted on an LNG2 portion outgoing from phase a2) of a high pressure pump (PCAP).

L’altra porzione di LNG (LNG3) può essere sottoposta ad una fase di vaporizzazione e) in una sezione di vaporizzazione secondo l’arte nota. The other portion of LNG (LNG3) can be subjected to a vaporization step and) in a vaporization section according to the known art.

Dopo tale fase e), l’NG ottenuto è riunito alla corrente in uscita dal surriscaldatore (SUR) ed è immesso in rete. After this phase e), the NG obtained is combined with the output current from the superheater (SUR) and is fed into the network.

Per una portata di rigassificazione di 400 kTPA, la potenza elettrica netta di un ciclo ORC sviluppata applicando il recupero termico del BOG oggetto della presente invenzione è di circa 0,85 MWe, a parità di portata del BOG (circa 8 t/h), con un incremento del 35% della potenza elettrica prodotta rispetto allo stesso ciclo ORC secondo l’arte nota, ovvero senza recupero del calore del BOG. For a regasification flow rate of 400 kTPA, the net electrical power of an ORC cycle developed by applying the thermal recovery of the BOG object of the present invention is about 0.85 MWe, with the same flow rate of the BOG (about 8 t / h), with a 35% increase in the electrical power produced with respect to the same ORC cycle according to the prior art, i.e. without heat recovery from the BOG.

Se la portata di LNG è invece superiore, dell’ordine di circa 1200 kTPA, può essere utile, al posto delle tecnologie di air heating, l’impiego di un circuito che opera con fonti di calore a bassa temperatura, preferibilmente rinnovabili. If the LNG flow rate is higher, however, of the order of about 1200 kTPA, it may be useful, instead of air heating technologies, to use a circuit that operates with low temperature heat sources, preferably renewable.

Come ad esempio mostrato nella figura 4, ad esempio, può essere impiegato un circuito che impiega acqua mare (200). As for example shown in Figure 4, for example, a circuit employing sea water (200) can be employed.

La portata di acqua mare 200 utilizzabile può essere adesempiodi circa 4700 t/ora aduna temperatura di circa 8-10°C. The usable flow rate of sea water 200 can be for example about 4700 t / hour at a temperature of about 8-10 ° C.

L’acqua mare, dopo una fase di pompaggio a circa 4 bar a mediante una pompa (PAM, che consuma 0,6 MWe), può essere inviata all’evaporatore (EVA) e/o al surriscaldatore (SUR). The sea water, after a pumping phase at about 4 bar with a pump (PAM, which consumes 0.6 MWe), can be sent to the evaporator (EVA) and / or to the superheater (SUR).

A tale scopo, la portata 201 può essere divisa in due porzioni 202 e 203. For this purpose, the flow 201 can be divided into two portions 202 and 203.

In particolare, la portata 202 è impiegata nella fase 5) di evaporazione del fluido organico FOA all’interno dell’evaporatore (EVA) (apportando ad esempio 21 MWt). In particular, the flow rate 202 is used in phase 5) of evaporation of the FOA organic fluid inside the evaporator (EVA) (for example by providing 21 MWt).

La portata 203, invece, è impiegata nel surriscaldatore (SUR) per la fase d) di surriscaldamento del LNG; in questo caso, può essere previsto che l’acqua mare fornisca circa 7 MWt. The flow rate 203, on the other hand, is used in the superheater (SUR) for the phase d) of overheating of the LNG; in this case, it can be expected that sea water provides about 7 MWt.

Il flusso di acqua mare in uscita dall’evaporatore (EVA) 206 e/o il flusso in uscita dal surriscaldatore (SUR) 204 possono essere riuniti in un’unica portata 205 per la re-immissione in mare. The sea water flow out of the evaporator (EVA) 206 and / or the flow out of the superheater (SUR) 204 can be combined in a single flow rate 205 for re-entry into the sea.

In ciascuna delle fasi nell’evaporatore e/o nel surriscaldatore, l’acqua mare è raffreddata di circa 5°C. In each of the phases in the evaporator and / or superheater, the sea water is cooled by about 5 ° C.

Per gli scopi della presente invenzione, la portata di acqua mare 201 può essere inviata per circa il 60-80%, preferibilmente per circa il 70-75% (t/ora), all’evaporatore (EVA) e per la parte restante al surriscaldatore (SUR). For the purposes of the present invention, the flow rate of sea water 201 can be sent for about 60-80%, preferably for about 70-75% (t / hour), to the evaporator (EVA) and for the remainder to the superheater (SUR).

Alternativamente, può essere previsto che la portata di acqua mare 201 sia inviata interamente all’evaporatore (EVA) o al surriscaldatore (SUR). Alternatively, it can be provided that the flow of sea water 201 is sent entirely to the evaporator (EVA) or to the superheater (SUR).

Nel caso in cui l’acqua mare sia impiegata nell’evaporatore (EVA), il fluido organico FOA può ad esempio ricevere una quantità di calore di circa 21 MWt e può, ad esempio, uscirne alla temperatura di circa 7°C e alla pressione di circa 6 bar a. In the event that sea water is used in the evaporator (EVA), the organic fluid FOA can for example receive a quantity of heat of about 21 MWt and can, for example, come out of it at a temperature of about 7 ° C and pressure of about 6 bar a.

Anche per la soluzione sopra descritta, può essere previsto che le fasi c) di riscaldamento e d) di surriscaldamento siano condotte su una porzione del LNG (LNG2) inuscita dalla fase a2) di pompaggio conuna pompa adalta pressione (PCAP), mentre una seconda porzione LNG3 sia sottoposta ad una fase di vaporizzazione e) secondo l’arte nota (si veda la figura 5). Also for the solution described above, it can be envisaged that phases c) of heating and d) of superheating are carried out on a portion of the LNG (LNG2) leaving the pumping phase a2) with a high pressure pump (PCAP), while a second portion LNG3 is subjected to a vaporization step e) according to the known art (see Figure 5).

La potenza elettrica netta sviluppata dal ciclo ORC può essere ad esempio di circa 2,5 MWe, laddove senza l’impiego del calore di compressione del BOG sarebbe di circa 2,3 MWe (quindi con un incremento di circa 10%). The net electrical power developed by the ORC cycle can be, for example, about 2.5 MWe, whereas without the use of the BOG compression heat it would be about 2.3 MWe (therefore with an increase of about 10%).

Una forma realizzativa alternativa della presente invenzione è rappresentata in figura 6. An alternative embodiment of the present invention is shown in figure 6.

In particolare, si tratta di una forma realizzativa nella quale una portata di fluido organico FOA opera due fasi distinte di recupero termico del calore di compressione del BOG (rispettivamente in un primo recuperatore -REC1- ed un secondo recuperatore -REC2), di espansione in turbina (rispettivamente in una prima turbina -TURB1- e in una seconda turbina -TURB2) e di condensazione (rispettivamente in un primo condensatore -COND1- e in un secondo condensatore -COND2). In particular, it is an embodiment in which a flow of organic fluid FOA operates two distinct phases of thermal recovery of the heat of compression of the BOG (respectively in a first recuperator -REC1- and a second recuperator -REC2), of expansion in turbine (respectively in a first turbine -TURB1- and in a second turbine -TURB2) and condensation turbine (respectively in a first condenser -COND1- and in a second condenser -COND2).

Come sopra descritto più in dettaglio, in uscita dal serbatoio, dal quale è prelevato alla temperatura di circa -155°C e alla pressione pressoché atmosferica, una portata LNG1 è sottoposta ad una fase a) di pompaggio. As described above in more detail, at the outlet from the tank, from which it is taken at a temperature of about -155 ° C and at almost atmospheric pressure, a flow LNG1 is subjected to a pumping step a).

Dopo la fase di pompaggio a bassa pressione a1) e prima della fase di pompaggio ad alta pressione a2), una porzione della portata di LNG1 (LNG1’) è utilizzata per ricondensare il BOGin una fase b) di ricondensazione del BOG in un recondenser (RECOND), in cui tale portata di LNG condensa una portata di BOG. After the low pressure pumping phase a1) and before the high pressure pumping phase a2), a portion of the LNG1 flow rate (LNG1 ') is used to recondense the BOG in a phase b) of BOG recondensation in a recondenser ( RECOND), in which this LNG flow condenses a BOG flow.

La portata di LNG2 in uscita dalla fase a2) è sottoposta ad una fase c) di riscaldamento in un condensatore (COND) e, successivamente, ad una fase d) di surriscaldamento in un surriscaldatore (SUR), per poi essere immesso in rete. The flow of LNG2 outgoing from phase a2) is subjected to a phase c) of heating in a condenser (COND) and, subsequently, to a phase d) of overheating in a superheater (SUR), before being fed into the network.

La portata di BOG ricondensata nella fase b) è rappresentata dal BOG originato dal serbatoio (TANK) del LNG. The BOG flow rate recondensed in phase b) is represented by the BOG originating from the LNG tank (TANK).

In particolare, tale portata di BOG (BOG1) è sottoposta inizialmente ad una fase I) di compressione, comprendente una sotto-fase Ia) ed una sotto-fase Ib), che operano in serie. In particular, this BOG flow rate (BOG1) is initially subjected to a compression phase I), comprising a sub-phase Ia) and a sub-phase Ib), which operate in series.

Dopo la fase I) di compressione, il BOG è soggetto ad una fase II) di recuperotermico in un recuperatore (REC). After the compression phase I), the BOG is subjected to a thermal recovery phase II) in a recovery unit (REC).

La portata BOGb in uscita dal recuperatore (REC) è inviata al recondenser (RECOND) per una fase III) di ricondensazione. The BOGb flow from the recovery unit (REC) is sent to the recondenser (RECOND) for a phase III) of recondensation.

In questa forma di realizzazione, la fase di riscaldamento c) del LNG comprende l’ulteriore fase di riscaldamento c’). In this embodiment, the heating phase c) of the LNG includes the further heating phase c ').

Nel circuito del fluido organico, secondo un primo split di massa (SM1 in figura 6) la portata FOA1 non ricircolato nell’economizzatore (ECO) è impiegata in una prima fase di recupero termico 1) in un primo recuperatore (REC1) con la portata di BOGb ottenuta dopo la fase Ib) di compressione del BOG (corrispondente alla fase II) del circuito del BOG). In the organic fluid circuit, according to a first mass split (SM1 in figure 6) the FOA1 flow rate not recirculated in the economizer (ECO) is used in a first heat recovery phase 1) in a first recovery unit (REC1) with the flow rate of BOGb obtained after the compression phase Ib) of the BOG (corresponding to phase II) of the BOG circuit).

In un aspetto preferito, tale fase di recupero a bassa temperatura è condotta ad esempio alla temperatura nell’intervallo tra 50 e 120°C. In a preferred aspect, this low temperature recovery step is carried out for example at the temperature in the range between 50 and 120 ° C.

Dopo la fase 1) di recupero termico, il fluido organico FOA1 è espanso inuna fase 2) nella prima turbina (TURB1) per la produzione di energia elettrica. After the thermal recovery phase 1), the FOA1 organic fluid is expanded in a phase 2) in the first turbine (TURB1) for the production of electrical energy.

La portata di fluido organico FOA1 in uscita dalla turbina (TURB1) è inviata ad una fase 3) di condensazione in un condensatore (COND1) (corrispondente alla fase c) del circuito del LNG). The flow of organic fluid FOA1 leaving the turbine (TURB1) is sent to a condensation phase 3) in a condenser (COND1) (corresponding to phase c) of the LNG circuit).

In uscita dal condensatore, la portata di fluido organico FOA1 è inviata per la fase 4) di ottimizzazione energetica in un economizzatore (ECO), eventualmente dopo pompaggio con una pompa (PFOA1). At the condenser outlet, the flow rate of organic fluid FOA1 is sent for energy optimization phase 4) in an economizer (ECO), possibly after pumping with a pump (PFOA1).

In uscita dall’economizzatore (ECO), la portata FOA1 è inviata ad una fase 5) di evaporazione in un evaporatore (EVA). Outgoing from the economizer (ECO), the FOA1 flow is sent to an evaporation phase 5) in an evaporator (EVA).

Una portata del fluido organico FOA2, secondo uno di split di massa (SM1 come indicato in figura 6) non è inviata al recuperatore (REC1) ma è ricircolata nell’economizzatore (ECO). A flow rate of the FOA2 organic fluid, according to a mass split (SM1 as shown in Figure 6) is not sent to the recuperator (REC1) but is recirculated in the economizer (ECO).

Secondo un altro split di massa (SM2 come indicato in figura 6) una porzione FOA3 del fluido organico espansa nella turbina (TURB1) è inviata ad una ulteriore fase 1’) di recupero termico in un recuperatore (REC2) per lo scambio termico con la portata di BOGa ottenuta dopo la fase Ia) di compressione (corrispondente ad una fase II’) aggiuntiva del circuito del BOG). According to another mass split (SM2 as indicated in Figure 6), a FOA3 portion of the organic fluid expanded in the turbine (TURB1) is sent to a further heat recovery phase 1 ') in a recovery unit (REC2) for heat exchange with the BOGa flow rate obtained after the compression phase Ia) (corresponding to an additional phase II ') of the BOG circuit).

In un aspetto preferito, la fase di recupero a bassa temperatura è condotta alla temperatura nell’intervallo tra -30 e 20°C. In a preferred aspect, the low temperature recovery phase is carried out at the temperature in the range between -30 and 20 ° C.

La portata di fluido organico FOA3 in uscita dal recuperatore (REC2) è espansa in una seconda turbina (TURB2) per la produzione di energia elettrica. The flow rate of FOA3 organic fluid leaving the recuperator (REC2) is expanded in a second turbine (TURB2) for the production of electrical energy.

In uscita dalla turbina (TURB2), la portata di fluido organico FOA3 è inviata al secondo condensatore (COND2) per un’ulteriore fase 3’) di condensazione (corrispondente alla fase c’) di riscaldamento aggiuntivo del circuito del LNG. Out of the turbine (TURB2), the flow of organic fluid FOA3 is sent to the second condenser (COND2) for a further condensation phase 3 ') (corresponding to phase c') of additional heating of the LNG circuit.

In uscita dal condensatore (COND2), la portata di fluido organico FOA3 è riunita alla portata FOA1, eventualmente dopo una fase di pompaggio con una pompa (PFOA2). At the outlet from the condenser (COND2), the flow of organic fluid FOA3 is combined with the flow rate FOA1, possibly after a pumping phase with a pump (PFOA2).

La forma realizzativa qui sopra descritta prevede che la soluzione proposta dalla presente invenzione sia realizzata per la rigassificazione di una porzione del LNG accanto ad una linea tradizionale secondo l’arte nota. The embodiment described above provides that the solution proposed by the present invention is made for the regasification of a portion of the LNG next to a traditional line according to the known art.

Per gli scopi della presente invenzione, tuttavia, può essere ugualmente previsto che la soluzione descritta sia applicata per la realizzazione di nuovi impianti o di nuove linee di rigassificazione del LNG in impianti esistenti. For the purposes of the present invention, however, it can equally be envisaged that the described solution is applied for the construction of new plants or new LNG regasification lines in existing plants.

In una forma di realizzazione può essere inoltre previsto che nell’evaporatore (EVA) e/o nel surriscaldatore (SUR) sia impiegata acqua mare che circola in un circuito acqua mare come sopra descritto in riferimento alla figura 4. In one embodiment it may also be provided that sea water is used in the evaporator (EVA) and / or superheater (SUR) which circulates in a sea water circuit as described above with reference to Figure 4.

Alternativamente, può essere ugualmente previsto che al posto di una fonte di energia a bassa temperatura, nell’evaporatore (EVA) e nel surriscaldatore (SUR) siano impiegate tecnologie di air heating. Alternatively, it can also be envisaged that instead of a low temperature energy source, air heating technologies are used in the evaporator (EVA) and superheater (SUR).

La presente invenzione non è limitata alle forme realizzative che prevedono uno solo o due livelli di pressione, ma può trovare applicazione per il numero di livelli pressori ritenuti utili dal tecnico del settore; ugualmente, la persona esperta saprà valutare e scegliere la fonte di energia termica più opportuna, in ragione delle necessità, delle portate da trattare e dei costi di realizzazione. The present invention is not limited to embodiments which provide only one or two pressure levels, but can find application for the number of pressure levels deemed useful by the skilled in the art; equally, the expert will be able to evaluate and choose the most suitable thermal energy source, based on the needs, the flow rates to be treated and the construction costs.

Secondo un’ulteriore forma realizzativa della presente invenzione rappresentata ad esempio nella figura 7, sono condotte due fasi di: recupero termico, di espansione in turbina per la produzione di energia elettrica e di riscaldamento del LNG, ognuna delle quali impiega un diverso fluido organico. According to a further embodiment of the present invention represented for example in Figure 7, two phases are carried out: heat recovery, expansion in the turbine for the production of electricity and heating of the LNG, each of which uses a different organic fluid.

Ciascuno dei fluidi organici opera su di un proprio circuito, laddove i due circuiti sono fra loro integrati come descritto qui a seguito. Each of the organic fluids operates on its own circuit, where the two circuits are integrated with each other as described below.

In particolare, i due fluidi organici (FOA e FOB) operano due fasi distinte di recupero termico (rispettivamente nei recuperatori REC1 e REC2), di espansione in turbina (TURB1 e TURB2) e di condensazione (rispettivamente nei condensatori COND1 e COND2). In particular, the two organic fluids (FOA and FOB) operate two distinct phases of thermal recovery (respectively in the REC1 and REC2 recuperators), of expansion in the turbine (TURB1 and TURB2) and of condensation (respectively in the COND1 and COND2 condensers).

Dopo la fase di pompaggio a bassa pressione a1) e prima della fase di pompaggio ad alta pressione a2), una porzione della portata di LNG1 (LNG1’) è sottoposta ad una fase b) di ricondensazione del BOG in un recondenser (RECOND), in cui tale portata di LNG condensa una portata di BOG. After the low pressure pumping phase a1) and before the high pressure pumping phase a2), a portion of the LNG1 flow rate (LNG1 ') is subjected to a phase b) of BOG recondensation in a recondenser (RECOND), where that LNG flow condenses a BOG flow.

In particolare, tale portata di BOG (BOG1) è sottoposta inizialmente ad una fase I) di compressione, che comprende una sotto-fase Ia) ed una sotto-fase Ib), che operano in serie. In particular, this BOG flow rate (BOG1) is initially subjected to a compression phase I), which comprises a sub-phase Ia) and a sub-phase Ib), which operate in series.

Dopo la fase I) di compressione, il BOGè soggetto ad una fase II) di recupero termico in un recuperatore (REC). After the compression phase I), the BOG is subjected to a heat recovery phase II) in a recovery unit (REC).

La portata BOG1 in uscita dal recuperatore (REC) è inviata al recondenser (RECOND) in una fase III). The BOG1 flow out of the recuperator (REC) is sent to the recondenser (RECOND) in a phase III).

Secondo un primo split di massa (SM1 in figura 6), una portata del primo fluido organico FOA1 non ricircolato nell’economizzatore (ECO) è impiegato in una prima fase di recupero termico 1) in un primo recuperatore (REC1) con la portata di BOG(BOGb) ottenuta dopo la fase Ib) di compressione del BOG. According to a first mass split (SM1 in figure 6), a flow rate of the first organic fluid FOA1 not recirculated in the economizer (ECO) is used in a first heat recovery phase 1) in a first recovery unit (REC1) with the flow rate of BOG (BOGb) obtained after the compression phase Ib) of the BOG.

In un aspetto preferito, tale fase 1) corrisponde ad una fase IIb) di recupero a bassa temperatura, che è è condotta ad esempio ad una temperatura nell’intervallo tra 50°C e 120°C. In a preferred aspect, this phase 1) corresponds to a low temperature recovery phase IIb), which is carried out for example at a temperature in the range between 50 ° C and 120 ° C.

Dopo la fase 1) di recupero termico, la portata di fluido organico FOA1 è espansa in una fase 2) nella prima turbina (TURB1) per la produzione di energia elettrica. After the heat recovery phase 1), the FOA1 organic fluid flow is expanded in a phase 2) in the first turbine (TURB1) for the production of electrical energy.

In uscita dal condensatore (COND1), la portata di fluido organico FOA1 è inviata per la fase 4) di ottimizzazione energetica in un economizzatore (ECO1), eventualmente dopo pompaggio con una pompa (PFOA). At the outlet from the condenser (COND1), the flow of organic fluid FOA1 is sent for phase 4) of energy optimization in an economizer (ECO1), possibly after pumping with a pump (PFOA).

In uscita dall’economizzatore (ECO1), la portata FOA1 è inviata ad una fase 5) di evaporazione in un evaporatore (EVA1). Outgoing from the economizer (ECO1), the FOA1 flow is sent to an evaporation phase 5) in an evaporator (EVA1).

Una portata del fluido organico FOA1 in uscita dall’evaporatore (EVA1) non è inviata al recuperatore (REC1) ma è ricircolata nell’economizzatore (ECO). A flow rate of the FOA1 organic fluid leaving the evaporator (EVA1) is not sent to the recuperator (REC1) but is recirculated in the economizer (ECO).

Dopo la fase 2) di espansione, una portata del primo fluido organico FOA3 (secondo lo split di massa SM2 in figura 7), non è inviata al primo condensatore (COND1) ma è inviata ad un secondo evaporatore (EVA2). After expansion phase 2), a flow rate of the first organic fluid FOA3 (according to the SM2 mass split in figure 7), is not sent to the first condenser (COND1) but is sent to a second evaporator (EVA2).

Come sora descritto, tale evaporatore (EVA2) rappresenta il punto di integrazione con il circuito del secondo fluido organico (FOB). As described above, this evaporator (EVA2) represents the point of integration with the circuit of the second organic fluid (FOB).

In uscita dall’evaporatore (EVA2), la portata FOA3 è riunita alla portata FOA1. At the outlet from the evaporator (EVA2), the FOA3 flow is combined with the FOA1 flow.

Nel secondo evaporatore (EVA2) si attua una fase di scambio termico fra la portata FOA3 e una portata del secondo fluido organico FOB1. In the second evaporator (EVA2) a heat exchange phase is carried out between the flow rate FOA3 and a flow rate of the second organic fluid FOB1.

In uscita dall’evaporatore (EVA2) la portata FOB1 è inviata al secondo recuperatore (REC2) per una fase 1’) di recupero termico con la portata di BOGa ottenuta dopo la fase Ia) (corrispondente alla fase II’) del circuito BOG). At the evaporator outlet (EVA2) the FOB1 flow is sent to the second recovery unit (REC2) for a heat recovery phase 1 ') with the BOGa flow rate obtained after phase Ia) (corresponding to phase II') of the BOG circuit) .

In uscita dal recuperatore (REC2), la portata FOB1 è espansa nella seconda turbina (TURB2) in una fase 2’) per la produzione di energia elettrica. Outgoing from the recuperator (REC2), the FOB1 flow rate is expanded in the second turbine (TURB2) in a phase 2 ') for the production of electricity.

In uscita dalla turbina (TURB2), la portata FOB1 è inviata al secondo condensatore (COND2) per una fase 3’) di condensazione. At the outlet from the turbine (TURB2), the FOB1 flow is sent to the second condenser (COND2) for a condensation phase 3 ').

Dopo la fase 3’), la portata FOB1 è inviata ad un economizzatore per una fase 4’) di ottimizzazione energetica in un economizzatore (ECO2), eventualmente dopo una fase di pompaggio con una pompa (PFOB). After phase 3 '), the flow rate FOB1 is sent to an economizer for an energy optimization phase 4') in an economizer (ECO2), possibly after a pumping phase with a pump (PFOB).

In uscita dall’economizzatore (ECO2), la portata FOB1 è inviata all’evaporatore (EVA2) per la fase di evaporazione 5’). Out of the economizer (ECO2), the FOB1 flow is sent to the evaporator (EVA2) for the evaporation phase 5 ').

Una porzione del secondo fluido organico FOB2, separata con uno split di massa (SM3 in figura 7) in uscita dall’evaporatore (EVA2), non è inviata al recuperatore (REC2) ma è ricircolata all’economizzatore (ECO2). A portion of the second organic fluid FOB2, separated with a mass split (SM3 in figure 7) leaving the evaporator (EVA2), is not sent to the recovery unit (REC2) but is recirculated to the economizer (ECO2).

La presente invenzione non è limitata alle forme realizzative che prevedono l’impiego di uno o due fluidi organici, ma può trovare applicazione per più fluidi organici secondo quanto riterrà utile il tecnico del settore in ragione delle necessità, delle portate da trattare e dei costi di realizzazione. The present invention is not limited to the embodiments which provide for the use of one or two organic fluids, but can find application for several organic fluids according to what the skilled in the art deems useful due to the needs, the flow rates to be treated and the costs of realization.

In un aspetto dell’invenzione, una portata di BOG (BOG2) in uscita dal recuperatore (REC1) può essere impiegata, con un’ulteriore eventuale compressione e possibilità di recupero termico, per i seguenti scopi: 1. usi interni (LP FG – Fuel Gas di bassa pressione - o Recondenser o IGCE, corrispondenti a livelli di pressione di circa 7-15 bara, MP FG – Fuel gas di media pressione - per Heavy Duty GT con pressioni di circa 25-30 bara, HP FG – Fuel Gas di alta pressione - per Aeroderivative GT che richiedono pressione in ingresso pari a circa 55 bara) oppure In one aspect of the invention, a BOG flow rate (BOG2) leaving the recuperator (REC1) can be used, with a further possible compression and the possibility of thermal recovery, for the following purposes: 1. internal uses (LP FG - Low pressure Fuel Gas - or Recondenser or IGCE, corresponding to pressure levels of about 7-15 bara, MP FG - Medium pressure fuel gas - for Heavy Duty GT with pressures of about 25-30 bara, HP FG - Fuel Gas high pressure - for Aeroderivative GT which require inlet pressure of about 55 bara) or

2. usi esterni (invio a rete a MP (Media pressione), con pressioni nell’intervallo pari a circa 20-25 bara o a rete a HP (Alta pressione), con pressioni nell’intervallo pari a circa 70-90 bara). 2. external uses (sending to the network at MP (Medium pressure), with pressures in the range of approximately 20-25 bara or to the network at HP (High pressure), with pressures in the range of approximately 70-90 bara).

Secondo una forma realizzativa dell’invenzione rappresentata in figura 8, lo scambio termico fra il fluido organico ed il BOG non è attuato direttamente ma indirettamente per il tramite di un fluido vettore. According to an embodiment of the invention represented in Figure 8, the heat exchange between the organic fluid and the BOG is not implemented directly but indirectly through a carrier fluid.

In particolare, possono essere previsti due (o più) circuiti del fluido vettore, che possono operare su una o più fasi del circuito del BOG. In particular, two (or more) circuits of the carrier fluid can be provided, which can operate on one or more phases of the BOG circuit.

I due fluidi vettori, inoltre, possono essere uguali o differenti fra loro. Furthermore, the two carrier fluids can be the same or different from each other.

Secondo una forma realizzativa, è previsto che il circuito del primo fluido organico e del secondo fluido organico, qui sopra descritti, non comprendano un recuperatore. According to an embodiment, it is provided that the circuit of the first organic fluid and of the second organic fluid, described above, do not comprise a recuperator.

Inoltre, può non essere previsto il ricircolo all’economizzatore di una porzione del primo e/o del il secondo fluido organico. Furthermore, the recirculation to the economizer of a portion of the first and / or the second organic fluid may not be provided.

Per gli scopi della presente invenzione, invece, è previsto che il circuito del Boil off Gas comprenda un raffreddatore (BOGC1 in Figura 8) per lo scambio termico fra la portata di BOGb ottenuta dopo la fase Ib) ed il primo fluido vettore (FV1) ed un raffreddatore (BOGC2 in Figura 8) per lo scambio termico fra la portata di BOGa ottenuta dopo la fase Ia) ed il secondo fluido vettore (FV2). For the purposes of the present invention, on the other hand, it is envisaged that the Boil off Gas circuit includes a cooler (BOGC1 in Figure 8) for the heat exchange between the BOGb flow rate obtained after phase Ib) and the first carrier fluid (FV1) and a cooler (BOGC2 in Figure 8) for the heat exchange between the BOGa flow rate obtained after phase Ia) and the second vector fluid (FV2).

Più in particolare, il BOGC1 è parte di un circuito del primo fluido vettore (FV1), che comprende anche l’economizzatore del circuito del primo fluido organico (ECO1), con il quale è integrato. More specifically, the BOGC1 is part of a circuit of the first carrier fluid (FV1), which also includes the economizer of the circuit of the first organic fluid (ECO1), with which it is integrated.

Pertanto, la portata di BOGb ottenuta dalla fase Ib) effettua uno scambio termico con la portata FOA1 del primo fluido organico nell’economizzatore (ECO1) del ciclo del primo fluido organico. Therefore, the BOGb flow rate obtained from phase Ib) performs a heat exchange with the FOA1 flow rate of the first organic fluid in the economizer (ECO1) of the first organic fluid cycle.

Tale scambio termico è indiretto. This heat exchange is indirect.

Più in dettaglio, all’interno del BOGC1 avviene uno scambio termico ad alta temperatura, ad esempio alla temperatura nell’intervallo tra 50°C e 120°C. More in detail, a high temperature heat exchange takes place inside the BOGC1, for example at the temperature in the range between 50 ° C and 120 ° C.

Per quanto concerne il BOGC2, questo è parte di un circuito del secondo fluido vettore (FV2) che comprende anche l’economizzatore del circuito del secondo fluido organico (ECO2), con il quale è integrato. As regards the BOGC2, this is part of a circuit of the second carrier fluid (FV2) which also includes the economizer of the circuit of the second organic fluid (ECO2), with which it is integrated.

Pertanto, la portata di BOG ottenuta dalla fase Ia) effettua uno scambio termico indiretto con la portata FOB1 del secondo fluido organico nell’economizzatore (ECO2) del ciclo del secondo fluido organico. Therefore, the BOG flow rate obtained from phase Ia) carries out an indirect heat exchange with the FOB1 flow rate of the second organic fluid in the economizer (ECO2) of the second organic fluid cycle.

Più in dettaglio, all’interno del BOGC2 avviene uno scambio termico a bassa temperatura, ad esempio alla temperatura nell’intervallo tra -30°C e 20°C. More in detail, a low temperature heat exchange takes place inside the BOGC2, for example at the temperature in the range between -30 ° C and 20 ° C.

In un aspetto dell’invenzione, una porzione della portata di BOG2 in uscita dal raffreddatore (BOGC2) non è inviata al recondenser (RECOND) e può essere impiegata, con un’ulteriore eventuale compressione e possibilità di recupero termico, per i seguenti scopi: 1. usi interni (LP FG – Fuel Gas di bassa pressione - o Recondenser o IGCE, corrispondenti a livelli di pressione di circa 7-15 bara, MP FG – Fuel gas di media pressione - per Heavy Duty GT con pressioni di circa 25-30 bara, HP FG – Fuel Gas di alta presisone - per Aeroderivative GT che richiedono pressione in ingresso pari a circa 55 bara) oppure In one aspect of the invention, a portion of the BOG2 flow rate leaving the cooler (BOGC2) is not sent to the recondenser (RECOND) and can be used, with a further possible compression and the possibility of thermal recovery, for the following purposes: 1. internal uses (LP FG - Low pressure Fuel Gas - or Recondenser or IGCE, corresponding to pressure levels of about 7-15 bara, MP FG - Medium pressure fuel gas - for Heavy Duty GT with pressures of about 25- 30 bara, HP FG - High pressure Fuel Gas - for Aeroderivative GT that require inlet pressure of about 55 bara) or

2. usi esterni (invio a rete a MP (Media pressione), con pressioni nell’intervallo pari a circa 20-25 bara oa rete a HP (Alta pressione), con pressioni nell’intervallo pari a circa 70-90 bara). 2. external uses (sending to the network at MP (Medium pressure), with pressures in the range equal to about 20-25 bara or to the network at HP (High pressure), with pressures in the range equal to approximately 70-90 bara).

Nella soluzione sopra descritta può essere previsto l’impiego di acqua mare, come sopra descritto ad esempio inrelazione alla figura 4, oppure tale impiegopuòessere sostituito parzialmente o completamente dall’uso di altre fonti di calore a bassa temperatura, secondole necessità, laddove ritenuto possibile dal tecnico del settore. In the solution described above, the use of sea water can be envisaged, as described above, for example in relation to Figure 4, or this use can be partially or completely replaced by the use of other low-temperature heat sources, according to the needs, where deemed possible by the sector technician.

La Figura 9 rappresenta una forma realizzativa alternativa della presente invenzione variante rispetto alla Figura 2, sopra descritta. Figure 9 represents an alternative embodiment of the present invention which is variant with respect to Figure 2, described above.

In questa forma realizzativa, la fase II) di recupero termico fra la portata di BOGb ottenuto dopo la fase Ib) ed il fluido organico è condotta indirettamente tramite un fluido vettore (FV). In this embodiment, the thermal recovery phase II) between the BOGb flow rate obtained after the phase Ib) and the organic fluid is carried out indirectly by means of a vector fluid (FV).

Il fluido vettore (FV) è inviato, eventualmente dopo una fase di pompaggio con una pompa (PFV) ad un raffreddatore del BOG (BOGC) per una fase di scambio termico con la portata di BOGb ottenuto dalla fase Ib). The carrier fluid (FV) is sent, possibly after a pumping phase with a pump (PFV), to a BOG cooler (BOGC) for a heat exchange phase with the BOGb flow rate obtained from phase Ib).

All’uscita del BOGC, prima della fase II), il fluido vettore (FV) è soggetto ad una fase di recupero termico in un recuperatore del fluido vettore (RECFV). At the exit of the BOGC, before phase II), the carrier fluid (FV) is subjected to a thermal recovery phase in a carrier fluid recovery (RECFV).

Tale recuperatore (RECFV) impiega preferibilmente una fonte di calore ad alta temperatura (RAT in figura 9). This recuperator (RECFV) preferably uses a high temperature heat source (RAT in Figure 9).

In una forma realizzativa, puònon essere previsto il ricircolo del fluido organico FOA nell’economizzatore (ECO) e questo può eventualmente sfruttare una fonte di energia termica a bassa temperatura (RBT), secondo quanto qui sopra descritto. In one embodiment, the recirculation of the FOA organic fluid in the economizer (ECO) may not be provided and this may possibly exploit a source of low temperature thermal energy (RBT), as described above.

Per quanto riguarda l’evaporatore (EVA), questo può sfruttare tecnologie di air heating ouna fonte di energia termica a bassa temperatura. As for the evaporator (EVA), this can take advantage of air heating technologies or a source of low temperature thermal energy.

Secondo l’ulteriore forma realizzativa rappresentata nella Figura 10, può essere previsto che lo scambio di calore fra il BOG ed il fluido organico FOA sia attuato indirettamente tramite un fluido vettore nell’economizzatore del ciclo del fluido organico. According to the further embodiment represented in Figure 10, it can be envisaged that the heat exchange between the BOG and the organic fluid FOA is implemented indirectly through a carrier fluid in the economizer of the organic fluid cycle.

A tale scopo, la fase di recupero termico II) è sostituita con una fase che prevede che la portata BOGb effettui uno scambio termico con un primo fluido vettore (FV1) in un primo raffreddatore (BOGC1) e detta portata BOGa effettui uno scambio termico con un secondo fluido vettore (FV2) in un secondo raffreddatore (BOGC2), e che detto primo fluido vettore (FV1) effettui uno scambio termico con la portata di fluido organico (FOA) nell’economizzatore (ECO). For this purpose, the heat recovery phase II) is replaced with a phase which provides that the BOGb flow rate carries out a heat exchange with a first vector fluid (FV1) in a first cooler (BOGC1) and said BOGa flow rate carries out a heat exchange with a second carrier fluid (FV2) in a second cooler (BOGC2), and that said first carrier fluid (FV1) performs a heat exchange with the flow rate of organic fluid (FOA) in the economizer (ECO).

In particolare, puòessere previsto un primo circuito per il fluido vettore (FV1), grazie al quale è effettuato unprimo scambio termico fra il primo fluidovettore (FV1) ed il primo fluido organico (FOA) nell’economizzatore del ciclo del primo fluido organico (ECO) ed un secondo scambio termico fra il primo fluido vettore (FV1) e la portata di BOG ottenuta dopo la fase Ib) (BOGb) nel primo raffreddatore del circuito BOG(BOGC1). In particular, a first circuit for the carrier fluid (FV1) can be provided, thanks to which a first heat exchange is carried out between the first fluid carrier (FV1) and the first organic fluid (FOA) in the economizer of the cycle of the first organic fluid (ECO ) and a second heat exchange between the first vector fluid (FV1) and the BOG flow rate obtained after phase Ib) (BOGb) in the first cooler of the BOG circuit (BOGC1).

Inoltre, può essere previsto un secondo circuito per il fluido vettore (FV2). Furthermore, a second circuit for the carrier fluid (FV2) can be provided.

Il fluido vettore del primo e del secondo circuito (FV1 e FV2) possono essere uguali fra loro oppure no. The carrier fluid of the first and second circuits (FV1 and FV2) can be equal to each other or not.

Inparticolare, il fluidovettore del secondocircuito (FV2) effettua un primo scambio di calore fra il fluido vettore (FV2) e la portata di BOG ottenuta dalla prima fase di compressione Ia) (BOGa) ed un secondo scambio di calore fra il fluido vettore (FV2) e la portata di BOG ottenuta dalla seconda fase di compressione Ib) (BOGb). In particular, the fluid carrier of the second circuit (FV2) carries out a first heat exchange between the carrier fluid (FV2) and the BOG flow obtained from the first compression stage Ia) (BOGa) and a second heat exchange between the carrier fluid (FV2 ) and the BOG flow rate obtained from the second compression stage Ib) (BOGb).

In un aspetto dell’invenzione, una porzione della portata di BOG(BOGb) in uscita dal raffreddatore (BOGC1) è inviata al recondenser (RECOND), mentre una seconda porzione (BOG2) può essere impiegata, con un’ulteriore eventuale compressione e possibilità di recupero termico, per i seguenti scopi: 1. usi interni (LP FG– Fuel Gas di bassa pressione - o Recondenser o IGCE, corrispondenti a livelli di pressione di circa 7-15 bara, MP FG– Fuel gas di media pressione - per Heavy Duty GT con pressioni di circa 25-30 bara, HP FG – Fuel Gas di alta presisone per Aeroderivative GT che richiedono pressione in ingresso pari a circa 55 bara) oppure 2. usi esterni (invio a rete a MP (Media pressione), con pressioni nell’intervallo pari a circa 20-25 bara o a rete a HP (Alta pressione), con pressioni nell’intervallo pari a circa 70-90 bara). In one aspect of the invention, a portion of the BOG flow rate (BOGb) leaving the cooler (BOGC1) is sent to the recondenser (RECOND), while a second portion (BOG2) can be used, with a further possible compression and possibility heat recovery, for the following purposes: 1. internal uses (LP FG - low pressure Fuel Gas - or Recondenser or IGCE, corresponding to pressure levels of about 7-15 bara, MP FG - Medium pressure fuel gas - for Heavy Duty GT with pressures of about 25-30 bara, HP FG - High pressure Fuel Gas for Aeroderivative GT that require inlet pressure of about 55 bara) or 2. external uses (sent to the network to MP (Medium pressure), with pressures in the range of about 20-25 bara or network to HP (High pressure), with pressures in the range of about 70-90 bara).

Un’ulteriore forma realizzativa della presente invenzione è rappresentata nella Figura 11. A further embodiment of the present invention is shown in Figure 11.

A tale proposito, può essere previsto che il circuito BOG comprenda due raffreddatori (BOGC1 e BOGC2) che operano, rispettivamente, sulla portata di BOG ottenuto dopo la fase Ia) (BOGa) e sulla portata di BOG ottenuta dopo la fase Ib) di compressione (BOGb). In this regard, it can be envisaged that the BOG circuit includes two coolers (BOGC1 and BOGC2) which operate, respectively, on the BOG flow rate obtained after phase Ia) (BOGa) and on the BOG flow rate obtained after the compression phase Ib) (BOGb).

Inoltre, lo scambio di calore fra il BOGed il fluido organico FOA non avviene direttamente, ma per il tramite di un fluido vettore FV, come descritto in relazione alla figura 11. Furthermore, the heat exchange between the BOG and the organic fluid FOA does not occur directly, but through a vector fluid FV, as described in relation to Figure 11.

In particolare, lo scambio termico con il fluido vettore è condotto nel BOGC1 con il BOG ottenuto dopo la fase Ia) e nel BOGC2 conil BOGottenuto dopo la fase Ib). In particular, the heat exchange with the carrier fluid is carried out in BOGC1 with the BOG obtained after phase Ia) and in BOGC2 with the BOG obtained after phase Ib).

In un aspetto, l’evaporatore del circuito del fluido organico (EVA) opera con una fonte di calore a bassa temperatura, ad esempio aria ambiente, che viene così raffreddata. In one aspect, the evaporator of the organic fluid circuit (EVA) operates with a low temperature heat source, for example ambient air, which is thus cooled.

L’aria cosìraffreddata può essere sfruttata in una turbina a gas (GTG), che può essere alimentata con una porzione del BOG ottenuta dopo la compressione del BOG (BOG2). The cooled air can be exploited in a gas turbine (GTG), which can be fed with a portion of the BOG obtained after compression of the BOG (BOG2).

Per gli scopi della presente invenzione, la fase II) di recupero termico del fluido organico è sostituita con una fase di surriscaldamento in un surriscaldatore (SUR) che sfrutta i gas di scarico prodotti dalla turbina. For the purposes of the present invention, the thermal recovery phase II) of the organic fluid is replaced with a superheating phase in a superheater (SUR) which exploits the exhaust gases produced by the turbine.

In questa forma di realizzazione può essere previsto che alla fase di condensazione sia inviata una portata del BOG ottenuta dopo il raffreddamento nel BOGC1 (BOG3). In this embodiment it can be provided that a BOG flow rate obtained after cooling in BOGC1 (BOG3) is sent to the condensation phase.

Dalla descrizione sopra fornita la persona esperta nel settore potrà comprendere i numerosi vantaggi offerti dalla presente invenzione. From the above description the person skilled in the art will be able to understand the numerous advantages offered by the present invention.

Innanzitutto, sebbene descritta con riferimento alla rigassificazione del Gas Naturale Liquefatto, la presente invenzione può trovare applicazione senza alcuna limitazione alla rigassificazione di idrogeno liquido e/o stoccaggi criogenici di idrogeno liquido o gas tecnici. First of all, although described with reference to the regasification of Liquefied Natural Gas, the present invention can find application without any limitation to the regasification of liquid hydrogen and / or cryogenic storage of liquid hydrogen or technical gases.

Quanto riportato può trovare applicazione onshore, offshore ed anche a bordo di floaters; in particolare, queste due ultime applicazioni consentono di avere facilmente a disposizione acqua mare. The above can be applied onshore, offshore and also on board floaters; in particular, these last two applications make it possible to easily have sea water available.

In ogni caso, le soluzioni descritte consentono di comprimere il Boil Off Gas a diversi livelli di pressione, anche elevati per l’invioinrete o a impianti di potenza, recuperando il calore di compressione del Boil off Gas stesso, attraverso un ciclo termodinamico che permette allo stesso tempo di rigassificare il LNG. In any case, the solutions described make it possible to compress the Boil Off Gas at different pressure levels, even high for sending it to the grid or to power plants, recovering the compression heat of the Boil Off Gas itself, through a thermodynamic cycle that allows it time to regasify the LNG.

Inoltre, il processo della presente invenzione consente un miglior funzionamento del Recondenser e una maggiore capacità di turndown (minimum sendout). Furthermore, the process of the present invention allows a better functioning of the Recondenser and a greater capacity of turndown (minimum sendout).

Tali soluzione offrono un’ampia flessibilità nella gestionee del Boil Off Gas siaper usi interni che esterni come sopra descritto incrementando l’efficienza di impianto. These solutions offer ample flexibility in the management and Boil Off Gas for both internal and external uses as described above, increasing the efficiency of the system.

La presente invenzione ha dimostrato di poter produrre una quantità di energia elettrica tale da rendere autosufficiente la linea di rigassificazione. The present invention has shown that it can produce an amount of electricity such as to make the regasification line self-sufficient.

Claims

CLAIMS 1. A process for the regasification of a flow of liquefied natural gas (LNG1), contained in a tank together with a quantity of BOG, and for the production of electricity comprising: - a phase a1) in which said LNG flow rate (LNG1) is subjected to a low pressure pumping phase obtaining a LNG2 flow rate; - a phase b) in which a portion (LNG1 ') of said flow rate (LNG2) is heated in a Recondenser obtaining a flow rate (LNG1' ') subsequently combined with the flow rate (LNG2); - a phase c) in which said flow rate (LNG2) is heated in a condenser (COND); - a phase d) in which said flow rate (LNG2) is subjected to a superheating phase in a superheater (SUR) obtaining regasified LNG; - a phase I) in which a flow rate (BOG1) of the BOG contained in the tank is compressed in a first phase Ia) obtaining a flow rate BOGa and in a second phase Ib) obtaining a flow rate BOGb; - a phase II) in which said BOGb flow is cooled in a thermal recovery phase in a recovery unit (REC, REC1, REC2); - a phase III) in which said BOGb flow rate is recondensed in the Recondenser of phase b); in which said thermal recovery phase II) and said condensation phase c) are respectively carried out in a phase 1) and in a phase 3) of a cycle that uses a flow rate of an organic fluid (FOA1), which after the phase 1) and before phase 3) is subjected to a phase 2) of expansion in a turbine (TURB) for the production of electrical energy.

The process according to the preceding claim, in which after the condensation step 3), said flow rate of organic fluid (FOA1) is subject to the steps: 4) heating in an economizer (ECO), 5) evaporation in an evaporator (EVA) and subsequently to the heat recovery phase in the recovery unit (REC, REC1, REC2) for the heat exchange with the BOGb flow obtained from the compression phase Ib).

3. The process according to any one of the preceding claims, in which after the evaporation step 5) a portion of the flow rate of organic fluid (FOA2) is recirculated in the economizer (ECO).

4. The process according to claim 2 or 3, in which a portion of the flow rate of the organic fluid (FOA3) obtained after step 2) is subjected to the further steps: 1 ') of heat recovery in a second recovery unit (REC2) with the BOGa flow obtained after the compression phase Ia); 2 ') of expansion in a second turbine (TURB2) for the production of electricity; 3 ') of condensation in a second condenser (COND2) with the LNG2 flow rate.

The process according to any one of claims 2 to 4, wherein a portion of the organic fluid flow rate obtained after step 2) (FOA3) is employed in an evaporation step in an evaporator (EVA2) of a cycle using a flow rate of a second organic fluid (FOB1).

The process according to the preceding claim, wherein said flow rate of the second organic fluid (FOB1) is subject to the steps: 1 '') of heat recovery in a second recovery unit (REC2) with the BOGa flow rate obtained after the compression phase Ia); 2 ') of expansion in a second turbine (TURB2) for the production of electricity; 3 ') of condensation in a second condenser (COND2) with the LNG2 flow rate; 4 '') of heating in an economizer (ECO2), possibly after a pumping phase by means of a pump (PFOB), after which said flow rate of the second organic fluid FOB1 is sent to the evaporator (EVA2) for heat exchange with the portion of the first organic fluid (FOA3).

7. The process according to the previous claim, in which a portion of the flow rate of the second organic fluid (FOB2) leaving the evaporator (EVA2) is recirculated in the economizer (ECO2).

8. The process according to any one of claims 2 or 4 to 7 when not dependent on claim 3, in which phase II) is replaced by a phase X) in which the flow BOGb carries out an indirect heat exchange with the flow rate of first organic fluid (FOA1) in the economizer (ECO1) by means of a first vector fluid (FV1).

9. The process according to the preceding claim, wherein said step X) comprises the steps: X ') in which said flow rate BOGb carries out a heat exchange with a first vector fluid (FV1) in a first cooler (BOGC1), X '') in which said first carrier fluid (FV1) obtained from phase X ') performs a heat exchange with the flow rate of organic fluid (FOA1) in the economizer of the cycle of the first organic fluid (ECO1).

10. The process according to the preceding claim, in which phase II ') is replaced by a phase Y') with which the flow BOGa carries out an indirect heat exchange with the flow rate of the second organic fluid (FOB1) in the economizer of the cycle of the second organic fluid (ECO2) by means of a second vector fluid (FV2).

11. The process according to the preceding claim, in which said step Y) comprises the steps: Y ’) in which said flow rate BOGb carries out a heat exchange with a second carrier fluid (FV2) in a second cooler (BOGC2), Y '') in which said second carrier fluid (FV2) obtained from phase Y ') performs a heat exchange with the flow rate of the second organic fluid (FOB1) in the economizer of the cycle of the second organic fluid (ECO2).

The process according to any one of claims 8 to 1, wherein said first (FV1) and said second (FV2) carrier fluid can be the same or different.

13. The process according to any one of claims 2 or from 4 to 7 when not dependent on claim 3, in which said phase II) is replaced by a phase Z) in which said flow rate BOGb carries out an indirect heat exchange with the flow rate of the first organic fluid (FOA1) in the first organic fluid cycle recuperator (REC, REC1).

14. The process according to the preceding claim, wherein said step Z) comprises the steps: Z ') in which said flow rate BOGb carries out a heat exchange with a vector fluid (FV) in a cooler (BOGC), Z' ') in which said vector fluid (FV) obtained from phase Z') carries out a heat exchange with the flow rate of the first organic fluid (FOA1) in the recuperator (REC) of the cycle of the first organic fluid.

15. The process according to the previous claim, in which before said phase Z '') said carrier fluid (FV) is subjected to a heat recovery phase in a recuperator (RECFV) with a high temperature heat source.

16. The process according to any one of claims 2 or 4 to 7, in which said heat recovery step II) is replaced by a step K) in which each or both of said BOGa flow rate and / or BOGb flow rate carries out an exchange indirect thermal with said flow rate of organic fluid (FOA1).

17. The process according to claim 16, wherein said step K) comprises the steps: K ') in which said flow rate BOGb carries out a heat exchange in a first cooler (BOGC1) with the first carrier fluid (FV1) which subsequently carries out a heat exchange with the flow rate of said first organic fluid (FOA1) in the economizer (ECO) of the cycle of the first organic fluid, e K '') in which said BOGa flow rate carries out a heat exchange in a second cooler (BOGC2) with a second carrier fluid (FV2) which subsequently carries out a heat exchange with the BOGb flow rate in the first cooler (BOGC1).

18. The process according to any one of claims 1 or 2 or 4 to 7, wherein said heat recovery step II) is replaced by an overheating step with which the flow rate of organic fluid (FOA1) is superheated by the heat of a gas produced by a further power cycle.

19. The process according to any one of the preceding claims, in which the overheating phase d) and / or the economization phase and / or the evaporation phase 5) are carried out, independently of each other, using one or more heat sources at low temperature, which can be the same.

The process according to any one of the preceding claims, in which the steps c) of condensation and d) of overheating of the LNG are carried out over the entire flow rate of LNG2 obtained after step b) or a portion (LNG3) obtained after step b) it is regasified in a vaporization section represented by a vaporization bath, which can be of the Submerged Combustion Vaporizer (SCV) or Open Rack Vaporizer (ORV) type.