ITUB20154162A1

ITUB20154162A1 - Impianto, apparato e procedimento per la produzione di metano liquido.

Info

Publication number: ITUB20154162A1
Application number: ITUB2015A004162A
Authority: IT
Inventors: Franco Zanarini
Original assignee: Aerides S R L
Priority date: 2015-10-01
Filing date: 2015-10-01
Publication date: 2017-04-01

Description

Titolo : IMPIANTO, APPARATO E PROCEDIMENTO PER LA PRODUZIONE DI METANO LIQUIDO.

D E S C R I Z I O N E

Il presente trovato ha come oggetto un impianto, un apparato e un procedimento per la produzione di metano liquido .

Il metano (un idrocarburo semplice formato da un atomo di carbonio e quattro di idrogeno) è oggigiorno largamente impiegato in campo energetico, per varie applicazioni.

Tale composto viene infatti utilizzato per il riscaldamento delle abitazioni, per alimentare i fuochi delle cucine e in ambito agricolo, per ricreare nelle serre il microclima desiderato.

Inoltre, il metano (così come il GPL, acronimo che indica il gas di petrolio liquefatto) è ora sempre più spesso utilizzato come combustibile per automobili e veicoli in genere, in sostituzione di gasolio e benzina, rispetto ai quali assicura infatti una minor produzione di emissioni inquinanti, e quindi un più ridotto impatto ambientale .

L 'appetibilità del metano come carburante per auto, ha portato alla produzione e alla vendita di un numero sempre maggiore di veicoli alimentati appunto con tale idrocarburo, anche grazie a piani statali e sovrastatali di incentivazione (che, in particolare, offrono tipicamente sgravi fiscali e/o accise trascurabili) .

Sul territorio sono quindi presenti numerose stazioni di rifornimento, che ricevono metano gassoso da un metanodotto e che sono provviste di uno o più compressori, per innalzare la pressione dal valore di rete a quello al quale il metano, comunque allo stato gassoso, viene fornito alle auto .

Il contesto attuale sopra delineato presenta comunque alcuni inconvenienti.

Si noti infatti come pur potendo riscontrare una sufficiente proliferazione di reti di distribuzione e stazioni di rifornimento di metano in forma gassosa, sia viceversa assai poco impiegato il metano in forma liquida, anch'esso potenzialmente utilizzabile per l'alimentazione dei veicoli.

Nella forma liquida, il metano presenta una densità circa trenta superiore a quella della forma gassosa, e ciò evidentemente rappresenta un vantaggio assolutamente significativo, in termini di praticità di gestione, stoccaggio e trasporto. Inoltre, il metano liquido è inodore e incolore, non è corrosivo né tossico.

L 'appetibilità del metano in forma liquida si scontra però con alcuni problemi pratici, legati alle difficoltà di ottenerlo. Più in dettaglio, il metano liquido viene solitamente ottenuto ricorrendo a gruppi frigoriferi, necessari per portare il metano gassoso alla temperatura di -162<0>C (temperatura appunto alla quale tale composto passa dalla forma gassosa alla forma liquida, a pressione ambiente).

I gruppi frigoriferi sopra citati comprendono infatti organi meccanici in movimento, destinati a sopportare sollecitazioni e stress termici di grande entità, determinando quindi elevata complessità strutturale, ripetuti interventi di manutenzione ordinaria e straordinaria e costi rilevanti .

Ciò rappresenta quindi, ad oggi, un limite allo sviluppo, alla produzione e alla diffusione del metano liquido .

Si osservi peraltro come gli inconvenienti sopra citati limitino l'impiego del metano liquido anche in altri ambiti applicativi (differenti quindi dall'alimentazione dei veicoli), dove viceversa le peculiarità di tale fonte di energia potrebbero essere assai apprezzate.

Compito precipuo del presente trovato è quello di risolvere i problemi sopra esposti, realizzando un impianto che consenta di ottenere metano liquido in modo semplice e economico.

Nell'ambito di questo compito, uno scopo del trovato è quello di realizzare un apparato che permetta di ottenere metano liquido in modo semplice e economico.

Un altro scopo del trovato è quello di proporre un procedimento che consenta di ottenere metano liquido in modo semplice ed economico.

Un altro scopo del trovato è quello di produrre metano liquido con un basso consumo energetico e bassi costi di investimento e gestione.

Un altro scopo del trovato è quello di realizzare un apparato e/o un impianto che assicuri un'elevata affidabilità di funzionamento.

Un altro scopo del trovato è quello di proporre un un apparato e/o un impianto che adotti una architettura tecnica e strutturale alternativa a quelle delle soluzioni di tipo noto.

Un altro scopo del trovato del trovato è quello di realizzare un impianto e proporre un procedimento che risultino facilmente realizzabili partendo da elementi e materiali di comune reperibilità in commercio .

Questo compito e questi ed altri scopi che risulteranno maggiormente chiari nel seguito vengono raggiunti da un impianto secondo la rivendicazione 1, un apparato secondo la rivendicazione 8 e un procedimento secondo la rivendicazione 10.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi del trovato risulteranno maggiormente dalla descrizione di una forma di esecuzione preferita, ma non esclusiva, dell'impianto e dell'apparato secondo il trovato, illustrati a titolo indicativo e non limitativo, nell'unito disegno, in cui:

la figura 1 illustra schematicamente l'impianto e l'apparato secondo il trovato.

Con particolare riferimento alla figura citata, è indicato globalmente con il numero di riferimento 1, un impianto per la produzione di metano liquido, che comprende una stazione di rifornimento 2, anche preesistente, di metano gassoso .

La stazione 2 comprende in serie una linea di alimentazione 3 di una sostanza a base di metano gassoso e un gruppo di compressione e stoccaggio 4 .

Anche secondo modalità note, il gruppo di compressione e stoccaggio 4 consente di innalzare la pressione della sostanza proveniente dalla linea di alimentazione 3 fino ad almeno un valore predefinito, idoneo alla fornitura del metano gassoso contenuto nella sostanza ad almeno un utilizzatore, preferibilmente del tipo di un veicolo e simili.

La fornitura all 'utilizzatore avviene mediante almeno una rispettiva linea di erogazione 5, posta a valle del gruppo 4. Per esempio, la linea di erogazione 5 può inviare il metano gassoso ad uno o più distributori 6 di carburante, laddove appunto, nell'applicazione preferita, l'impianto 1 e la linea di erogazione 5 consentono il riforniment o di autovetture o simili veicoli (alimentati ovviamente con metano gassoso).

Si osservi come preferibilmente gli impianti 1 incorporano (e migliorano, come si vedrà) proprio stazioni 2 preesistenti, già dislocate sul territorio, lungo la rete stradale, allo scopo appunto di rifornire veicoli alimentati con metano gassoso .

Tali stazioni 2 sono tipicamente (ma non esclusivamente) rifornite di una sostanza a base di metano gassoso attraverso un metanodotto 7, nel quale tipicamente la sostanza stessa circola a valori di pressione variabili, in funzione delle specifiche circostanze, tra circa 4 barg e 60 barg .

Si specifica sin da ora che nel prosieguo della presente trattazione, laddove si forniranno valori di pressione, essi verranno indicati adottando come unità di misura i "bara" e/o i "barg" (dall'inglese bar gauge) . Come è noto, nella tecnica e appunto nella presente trattazione, con tali unità si identificano rispettivamente la pressione assoluta in bar (dove un bar corrisponde a 105 FA) e la pressione relativa in bar rispetto alla pressione atmosferica.

Si osservi altresì come nella presente trattazione con il termine "sostanza" si possa intendere sia metano gassoso puro che una miscela comprendente metano e altre impurità o comunque altri elementi, come per esempio altri idrocarburi quali butano e propano. Miscele quali quelle sopra indicate sono proprio quelle che normalmente circolano nei metanodotti 7, destinati appunto a rifornire le stazioni 2 e quindi l'impianto 1.

Nella forma di realizzazione proposta nello schema della figura 1 allegata, il gruppo di compressione e stoccaggio 4 comprende un primo compressore 8, che innalza la pressione della sostanza fino ad un primo valore prestabilito al quale la sostanza stessa può essere conservata, per esempio ad una temperatura di 40°C, in un primo magazzino 9 (composto da una o più bombole, in una possibile forma di realizzazione, non limitativa}.

Dal primo magazzino 9 la sostanza a base di metano gassoso può direttamente essere inviata ai distributori 6 (o comunque agli utilizzatori) mediante un primo ramo 5a della linea di erogazione 5 .

In alternativa, e con ulteriore riferimento alla figura allegata, dal primo magazzino 9 la sostanza può essere trasferita ad un secondo compressore 10, che ne innalza ulteriormente la pressione, fino ad un secondo valore prestabilito. Con tale secondo valore di pressione, la sostanza può essere inviata e conservata (per esempio ancora ad una temperatura di circa 40° C} in un secondo magazzino 11, preferibilmente, ma non esclusivamente, scelto analogo al primo.

Un secondo ramo 5b della linea di erogazione 5, parallelo al primo ramo 5a, consente quindi di inviare il metano gassoso (e più precisamente la sostanza che lo contiene} dal secondo magazzino 11 ai distributori 6 o comunque agli utilizzatori designati .

Di fatto quindi, nella soluzione rappresentata nella figura il primo compressore 8 e il secondo compressore 10 innalzano progressivamente la pressione a due valori predefiniti di pressione, in ognuno dei quali il metano gassoso potrà essere fornito agli utilizzatori.

Giova ribadire come proprio la possibilità di incorporare stazioni 2 preesistenti rappresenti una delle più interessanti peculiarità del trovato (come verrà chiarito in seguito) , in quanto l'impianto 1 risulta così in gran parte costituito da infrastrutture e attrezzature già presenti (quelle della stazione 2 appunto) , con ciò determinando un utile risparmio di costi.

Ad ogni buon conto, va senz'altro evidenziato come si preveda di realizzare impianti 1 in cui la stazione 2 è realizzata ad hoc, così come non si esclude di alimentare la stazione 2 (preesistente o meno) , con differenti sostanze e/o secondo ulteriori modalità.

Nella figura 1 allegata si mostra appunto, a scopo esemplificativo e non limitativo, la possibilità che la linea di alimentazione 3 sia (anche o soltanto) rifornita da carri bombolai 12, veicolanti metano gassoso o anche biometano (in una ulteriore possibile applicazione del trovato quindi) .

Secondo il trovato, l'impianto 1 comprende un apparato 100 provvisto di una linea di prelievo 101 della sostanza dal gruppo 4. Tale linea di prelievo 101 è posta in collegamento con almeno una valvola di laminazione 102a, 102b. Nella valvola di laminazione 102a, 102b, per effetto Joule-Thompson è così possibile ottenere l'espansione sostanzialmente adiabatica del metano gassoso e il conseguente abbassamento della sua temperatura, fino alla sua trasformazione in metano liquido, come desiderato.

Utilmente, la linea di prelievo 101 è interessata da almeno uno scambiatore di calore 103. Lo scambiatore di calore 103 opera il preraffreddamento della sostanza, per mezzo del metano gassoso residuo, allo scopo di ridurre i costi e incrementare l'efficienza della trasformazione che avviene nella valvola di laminazione 102a, 102b, che viene così alimentato con metano gassoso a temperatura inferiore rispetto a quella di prelievo dal gruppo 4.

Preferibilmente, all'ingresso nello scambiatore 103 la sostanza presenta il predefinito valore di pressione, in quanto la linea di prelievo 101 è posta a valle del secondo magazzino 11 o eventualmente del primo magazzino 9.

Più particolarmente, nella forma di realizzazione proposta nelle figure allegate la linea di prelievo 101 è direttamente collegata al secondo magazzino 11 e il valore predefinito di pressione è compreso tra 240 barg e 260 barg (determinato comunque dal secondo compressore 10}, e preferibilmente è pari a circa 250 barg.

Il primo compressore 8 ha preferibilmente il compito di innalzare la pressione fino ad un valore (intermedio) compreso tra 170 barg e 210 barg, e preferibilmente pari a circa 190 barg, alla quale come si è visto la sostanza stessa può essere appunto conservata nel primo magazzino 9 (ed eventualmente, in ulteriori forme di realizzazione, non rappresentate in allegato, utilizzata per alimentare la linea di prelievo 101} .

Si specifica comunque come non si escluda di prelevare la sostanza da punti diversi del gruppo 4, o dell'impianto 1, e quindi di inviare allo scambiatore 103 metano gassoso a differente pressione .

In ogni caso, come si è anticipato poc'anzi il pre-raffreddamento della sostanza è ottenuto per mezzo del metano gassoso residuo: tale residuo è quella porzione di metano gassoso che non è stato trasformata in metano liquido dalla valvola di laminazione 102a, 102b e che viene prelevata da un serbatoio di raccolta 104 del metano liquido, appositamente disposto a valle della valvola di laminazione 102a, 102b stessa, e posto in collegamento con lo scambiatore 103, mediante una rispettiva linea di ricircolo 105.

Favorevolmente, la pressione all’interno del serbatoio di raccolta 104 è controllata da una prima valvola di contropressione 104a, disposta lungo la linea di ricircolo 105.

Si evidenzia appunto come a valle della valvola di laminazione 102a, 102b sia tipicamente ancora presente una percentuale residuale di metano gassoso: tale metano gassoso residuo viene quindi utilmente sfruttato per raffreddare la sostanza nello scambiatore 103, ottenendo quindi un utile incremento di efficienza, a costi di investimento e gestione quasi nulli o comunque assai contenuti. Ancor più particolarmente, la linea di ricircolo 105 è interposta tra il serbatoio di raccolta 104 e, da parte opposta rispetto allo scambiatore 103, la linea di alimentazione 3.

In questo modo, dopo aver contribuito al raffreddamento della sostanza circolante nella linea di prelievo 101, il metano gassoso residuo viene utilmente re-inviato al gruppo 4, così da poterne nuovamente disporre per la fornitura ai distributori 6 o per un nuovo ciclo di trasformazione nelle valvole di laminazione 102a, 102b.

Proprio con riferimento a queste ultime, giova ora osservare come sia previsto di realizzare impianti 1 e/o apparati 100 in cui è presente una unica valvola di laminazione 102a, preposta appunto alla liquefazione del metano gassoso con una unica trasformazione .

In alternativa, e come si evince dalla figura allegata, l'impianto 1 secondo il trovato (e l'apparato 100} comprende almeno due valvole di laminazione 102a, 102b (e per esempio proprio due) poste in serie, per l'abbassamento progressivo della temperatura della sostanza fornita dalla linea di prelievo 101, fino alla sua trasformazione in metano liquido.

Così, a valle della prima valvola di laminazione 102b il metano sarà ancora presente nella sostanza in forma gassosa, seppur con un differente (più basso) valore di temperatura.

Proprio con riferimento alle soluzioni realizzative che prevedono l'impiego di due (o più) valvole di laminazione 102a, 102b, vantaggiosamente l'impianto 1 comprende un serbatoio di purificazione 106, interposto tra due di esse .

Come si è visto poc'anzi infatti, a valle della prima valvola di laminazione 102b la sostanza ha già subito un primo raffreddamento: mentre il metano si mantiene in forma gassosa, la riduzione di temperatura consente quindi di portare allo stato liquido impurità, del tipo di butano, propano e simili, eventualmente presenti allo stato gassoso nella sostanza prelevata dal gruppo 4 .

Il serbatoio di purificazione 106 consente così la raccolta e la separazione dal metano gassoso di tali impurità (sgradite nel metano liquido che si desidera ottenere), che possono così essere inviate ad una ulteriore cisterna di smaltimento 107 .

Efficacemente, e in analogia a quanto osservato in relazione al serbatoio di raccolta 104, si prevede che la pressione all'interno del serbatoio di purificazione 106 sia controllata da una seconda valvola di contropressione 106a, collocata a valle del serbatoio di purificazione 106 stesso.

L'impianto 1 comprende altresì una cisterna di stoccaggio temporaneo 108, per il metano liquido ottenuto, posta a valle del serbatoio di raccolta 104 .

Opportunamente, la cisterna di stoccaggio temporaneo 108 (che ovviamente ha il primario compito di alloggiare il metano liquido ottenuto, in attesa della sua erogazione agli utilizzatori designati} , è collegata alla linea di ricircolo 105 mediante una ulteriore linea di raccordo 109, a sua volta interessata da un compressore ausiliario 110. Ciò consente di re-inviare al gruppo 4 il metano allo stato gassoso ancora eventualmente presente nella cisterna di stoccaggio 108 stessa (non trasformato dalla valvola di laminazione 102a, 102b e/o formatosi lungo le condutture a valle di essa}.

Costituisce quindi oggetto della presente trattazione anche un apparato 100, per la produzione di metano liquido, che può essere installato in corrispondenza di una stazione di rifornimento 2 di metano gassoso, anche preesistente, e quindi preferibilmente del tipo descritto nelle precedenti pagine.

La stazione 2, nel quale può essere installato l'impianto 1, comprenderà quindi in serie una linea di alimentazione 3 di una sostanza a base di metano gassoso e un gruppo di compressione e stoccaggio 4 . Il gruppo 4 sarà preposto all'innalzamento della pressione della sostanza proveniente dalla linea di alimentazione 3 fino ad almeno un valore predefinito, idoneo alla fornitura del metano gassoso ad almeno un utilizzatore, preferibilmente del tipo di un veicolo e simili. L'invio sarà effettuato mediante una rispettiva linea di erogazione 5, posta a valle del gruppo 4.

Come già osservato in relazione all'impianto 1, secondo il trovato l'apparato 100 (anche realizzato e prodotto indipendentemente dall'impianto 1), comprende una linea di prelievo 101 della sostanza dal gruppo 4. Tale linea di prelievo 101 è posta in collegamento con almeno una valvola di laminazione 102a, 102b, per l'espansione sostanzialmente adiabatica del metano gassoso e il conseguente abbassamento della sua temperatura, fino alla sua trasformazione in metano liquido .

Giova peraltro precisare come l'apparato 100 secondo il trovato, anche quando proposto singolarmente, potrà prevedere tutte le peculiarità e i componenti descritti nelle precedenti pagine, in relazione all'impianto 1.

In una prima possibile applicazione quindi, sarà possibile progettare, proporre e installare impianti 1 secondo il trovato, sia agendo su stazioni 2 preesistenti che realizzando anch'esse. Inoltre, sarà possibile proporre in vendita e installare unicamente gli apparati 100, in corrispondenza di stazioni 2 del tipo già descritto in relazione all'impianto 1 o anche di altro tipo.

Inoltre, costituisce oggetto della presente trattazione anche un procedimento per la produzione di metano liquido, che potrà essere attuabile da un impianto 1 e/o da un apparato 100 secondo quanto sin qui descritto. Peraltro, la protezione qui rivendicata è da intendersi estesa anche a differenti modalità di attuazione, in relazione a differenti infrastrutture e attrezzature, laddove appunto esse consentano di mettere in atto le fasi del procedimento, qui di seguito indicate .

Il procedimento secondo il trovato consiste quindi, in una fase a. nel prelevare una sostanza a base di metano gassoso da una stazione di rifornimento 2, anche preesistente. Come si è già osservato, la stazione 2 è del tipo comprendente in serie una linea di alimentazione 3 di una sostanza a base di metano gassoso e un gruppo di compressione e stoccaggio 4, in grado quindi di innalzare la pressione della sostanza proveniente dalla linea di alimentazione 3 fino ad almeno un valore predefinito, idoneo all'erogazione del metano gassoso ad almeno un utilizzatore, preferibilmente del tipo di un veicolo e simili. Nella stazione 2, la fornitura all'utilizzatore è assicurata da una rispettiva linea di erogazione 5, posta a valle del gruppo 4.

Successivamente alla fase a. sopra indicata (attuabile per esempio dalla linea di prelievo 101), il procedimento secondo il trovato prevede, in una fase b., di provocare, per mezzo di almeno una valvola di laminazione 102a, 102b, l'espansione sostanzialmente adiabatica del metano gassoso prelevato nella fase a., fino alla sua trasformazione in metano liquido a seguito del conseguente abbassamento di temperatura.

Il procedimento secondo il trovato potrà inoltre prevedere le fasi connesse alle attività (descritte nelle precedenti pagine} svolte dai componenti e alle attrezzature dell'impianto 1 e dell'apparato 100 secondo il trovato.

Il funzionamento dell'impianto e dell'apparato secondo il trovato è il seguente.

Come si è già visto, l'apparato 100 può essere installato in corrispondenza di stazioni 2 preesistenti (nell'applicazione preferita) o meno. La stazione 2 è di per sé destinata a comprimere (nel gruppo 4} il metano gassoso fino ad un valore idoneo alla sua erogazione ad un utilizzatore: tale utilizzatore può per esempio essere un veicolo alimentato con metano allo stato gassoso, sebbene non si escluda di installare l'apparato 100 in corrispondenza di stazioni 2 destinate ad altri utilizzi.

In ogni caso, l'apparato 100 preleva dal gruppo 4 una sostanza a base di metano gassoso (e quindi metano gassoso puro o una miscela di metano gassoso e altri elementi /composti, come per esempio altri idrocarburi) .

Nelle valvole di laminazione 102a, 102b il metano gassoso subisce una espansione sostanzialmente adiabatica, che ne determina il raffreddamento. Scegliendo opportunamente i parametri di processo e le valvole di laminazione 102a, 102b stesse, è possibile abbassare la temperatura del metano fino a determinarne la sua liquefazione.

Il metano liquido così ottenuto può così essere messo a sua volta a disposizione degli utilizzatori .

Si noti a tale proposito come gli utilizzatori potranno essere ulteriori mezzi di locomozione A (camion, autotreni, autoveicoli in genere) che sono alimentati con metano liquido e che possono così rifornirsi di carburante direttamente in corrispondenza della stazione 2 (già destinata, con i distributori 6, al rifornimento di autoveicoli alimentati con metano gassoso).

Oppure, e in modo altrettanto utile e profittevole, il metano liquido può essere caricato su mezzi di trasporto B, che possono trasferire a distanza quanto prodotto dall'apparato 100, per raggiungere mete altrimenti non servite o comunque per sfruttare i vantaggi logistici connessi alla forma liquida.

Va infatti ricordato come il metano liquido presenti densità circa trenta volta superiore a quella che assume quando si trova in forma gassosa: soprattutto per raggiungere destinazioni più o meno remote, non servite da condutture sotterranee, appare quindi evidente il beneficio derivante dalla possibilità di poter disporre di metano liquido, da trasferire in grandi quantità su ciascun mezzo di trasporto B.

Il metano liquido caricato sui mezzi di trasporto B potrà infatti essere destinato a vari scopi industriali, o essere gassificato a distanza, nelle destinazioni dove è sentita l'esigenza di disporre di metano gassoso, ma che non sono servite da metanodotti 7 o comunque da reti di fornitura di metano gassoso.

Si noti quindi come principale prerogativa dell 'impianto 1 e dell'apparato 100 (e del procedimento} secondo il trovato, sia proprio quella di poter ottenere metano liquido (per gli usi sopra elencati) semplicemente installando in una stazione 2 già esistente i componenti descritti dell 'apparato 100, necessari alla espansione adiabatica.

E' così possibile, per esempio, proseguire durante il giorno l'impiego della stazione 2 per il rifornimento di veicoli mossi da motori alimentati con metano gassoso, mentre durante la notte l'impianto 1 può operare per la produzione di metano liquido, che viene così ottenuto ottimizzando e sfruttando appieno le strutture già disponibili, e quindi a costi estremamente contenuti e offrendo nuovi orizzonti di guadagno ai proprietari delle stazioni 2 stesse.

Per di più, è possibile rilevare un ulteriore significativo vantaggio: si osservi infatti che grazie al trovato si ottiene con un investimento contenuto una distribuzione capillare (sul territorio e sulla rete stradale in particolare) di centri di fornitura di metano liquido, in quanto capillare è già la distribuzione di stazioni di fornitura 2 di metano gassoso (che sono appunto incorporati negli impianti 1). Ciò potrà favorevolmente incrementare la distribuzione e l'adozione di autoveicoli alimentati con metano liquido, ovvero con un carburante economico e dal basso impatto ambientale.

Si osservi come la produzione di metano liquido è ottenuta semplicemente grazie a valvole di laminazione 102a, 102b, e quindi senza ricorrere a costosi e complessi sistemi frigoriferi, e/o organi meccanici in movimento: ciò assicura bassi consumi e bassi costi di investimento e gestione. Come si è visto, i costi associati all'impianto 1 e all'apparato 100, così come i consumi energetici, sono ulteriormente ridotti grazie agli ulteriori accorgimenti descritti nelle precedenti pagine: la linea di ricircolo 105 consente di pre-raffreddare il metano gassoso destinato alle valvole di laminazione 102a, 102b, con il metano gassoso residuo, grazie allo scambiatore 103; inoltre, la linea di ricircolo 105 (con anche la linea di raccordo 109} consente di re-inviare al gruppo 4 tale metano gassoso residuo, che non viene quindi sprecato né deve essere smaltito, ma può essere reintrodotto all'inizio del ciclo di compressione operato dal gruppo 4.

Nel contempo, il serbatoio di purificazione 106 consente di separare butano, propano e altre impurità dal metano, offrendo agli utilizzatori un prodotto finito di elevata qualità e purezza.

Un altro scopo del trovato è quello di produrre metano liquido con un basso consumo energetico.

Si è in pratica constatato come l'impianto, l'apparato e il procedimento secondo il trovato, assolva pienamente il compito prefissato, in quanto, il ricorso ad almeno una valvola di laminazione, per l'espansione sostanzialmente adiabatica del metano gassoso e il conseguente abbassamento della sua temperatura, consente di ottenere metano liquido in modo semplice e economico .

Il trovato, così concepito, è suscettibile di numerose modifiche e varianti tutte rientranti nell'ambito del concetto inventivo/innovativo; inoltre, tutti i dettagli potranno essere sostituiti da altri elementi tecnicamente equivalenti .

Negli esempi di realizzazione illustrati singole caratteristiche, riportate in relazione a specifici esempi, potranno essere in realtà sostituite con altre diverse caratteristiche, esistenti in altri esempi di realizzazione.

In pratica i materiali impiegati, nonché le dimensioni, potranno essere qualsiasi secondo le esigenze e lo stato della tecnica.

Claims

R I V E N D I C A Z I O N I 1. Impianto per la produzione di metano liquido, comprendente una stazione di rifornimento (2}, anche preesistente, di metano gassoso, detta stazione (2) comprendendo in serie una linea di alimentazione (3) di una sostanza a base di metano gassoso e un gruppo di compressione e stoccaggio (4), per l'innalzamento della pressione della sostanza proveniente da detta linea di alimentazione (3) fino ad almeno un valore predefinito, idoneo alla fornitura del metano gassoso ad almeno un utilizzatore, preferibilmente del tipo di un veicolo e simili, mediante almeno una rispettiva linea di erogazione (5), posta a valle di detto gruppo (4}, caratterizzato dal fatto di comprendere un apparato (100} provvisto di una linea di prelievo (101} della sostanza da detto gruppo (4}, detta linea di prelievo (101} essendo posta in collegamento con almeno una valvola di laminazione (102a, 102b}, per l'espansione sostanzialmente adiabatica del metano gassoso e il conseguente abbassamento della sua temperatura, fino alla sua trasformazione in metano liquido .
2. Impianto, secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detta linea di prelievo (101) è interessata da almeno uno scambiatore di calore (103), per il preraffreddamento della sostanza, presentante preferibilmente detto valore predefinito di pressione, detto pre-raf freddamento essendo ottenuto per mezzo del metano gassoso residuo, non trasformato in metano liquido da detta almeno una valvola di laminazione (102a, 102b} e prelevato da un serbatoio di raccolta (104) del metano liquido, posto in collegamento con detto scambiatore (103) mediante una rispettiva linea di ricircolo (105).
3. Impianto, secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che detto valore predefinito di pressione è compreso tra 230 barg e 270 barg, e preferibilmente è pari a circa 250 barg .
4. Impianto, secondo la rivendicazione 2 o la 3, caratterizzato dal fatto che detta linea di ricircolo (105) è interposta tra detto serbatoio di raccolta (104) e, da parte opposta rispetto a detto scambiatore (103) , detta linea di alimentazione (3), per il re-invio del metano gassoso residuo a detto gruppo (4).
5 . Impianto, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere almeno due valvole di laminazione (102a, 102b} poste in serie, per l'abbassamento progressivo della temperatura della sostanza fornita da detta linea di prelievo (101), fino alla sua trasformazione in metano liquido.
6. Impianto, secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto di comprendere un serbatoio di purificazione (106), interposto tra due di dette valvole di laminazione (102a, 102b), per la raccolta, e la loro separazione dal metano gassoso, di impurità, del tipo di butano, propano e simili, eventualmente presenti allo stato gassoso nella sostanza prelevata da detto gruppo (4} e già portate allo stato liquido dalla prima di dette due valvole di laminazione (102a, 102b).
7. Impianto, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere una cisterna di stoccaggio temporaneo (108), per il metano liquido ottenuto, posta a valle di detto serbatoio di raccolta (104), detta cisterna di stoccaggio temporaneo (108) essendo collegata a detta linea di ricircolo (105) mediante una ulteriore linea di raccordo (109), interessata da un compressore ausiliario (110), per 1'invio a detto gruppo (4} del metano allo stato gassoso eventualmente presente in detta cisterna di stoccaggio temporaneo (108).
8. Apparato per la produzione di metano liquido, installabile in corrispondenza di una stazione di rifornimento (2), anche preesistente, di metano gassoso, la stazione (2) comprendendo in serie una linea di alimentazione (3) di una sostanza a base di metano gassoso e un gruppo di compressione e stoccaggio (4), per l'innalzamento della pressione della sostanza proveniente dalla linea di alimentazione (3) fino ad almeno un valore predefinito, idoneo alla fornitura del metano gassoso ad almeno un utilizzatore, preferibilmente del tipo di un veicolo e simili, mediante almeno una rispettiva linea di erogazione (5), posta a valle del gruppo (4), caratterizzato dal fatto di comprendere una linea di prelievo (101} della sostanza dal gruppo (4), detta linea di prelievo (101} essendo posta in collegamento con almeno una valvola di laminazione (102a, 102b), per l'espansione sostanzialmente adiabatica del metano gassoso e il conseguente abbassamento della sua temperatura, fino alla sua trasformazione in metano liquido.
9. Apparato, secondo la rivendicazione 8, atto ad essere implementato in un impianto (1) secondo una o più delle rivendicazioni da 2 a 6.
10. Procedimento per la produzione di metano liquido, attuabile in un impianto (1} secondo una o più delle rivendicazioni da 1 a 6 e/o in un apparato (100) secondo la rivendicazione 7 o 8, che consiste nel: a. prelevare una sostanza a base di metano gassoso da una stazione di rifornimento (2), anche preesistente, comprendente in serie una linea di alimentazione (3) di una sostanza a base di metano gassoso e un gruppo di compressione e stoccaggio (4), per l'innalzamento della pressione della sostanza proveniente dalla linea di alimentazione (3) fino ad almeno un valore predefinito, idoneo all'erogazione del metano gassoso ad almeno un utilizzatore, preferibilmente del tipo di un veicolo e simili, mediante almeno una rispettiva linea di erogazione (5), posta a valle di detto gruppo (4}, b. provocare, per mezzo di almeno una valvola di laminazione (102a, 102b) , l'espansione sostanzialmente adiabatica del metano gassoso prelevato in detta fase a ., fino alla sua trasformazione in metano liquido a seguito del conseguente abbassamento di temperatura.