NO135880B

NO135880B -

Info

Publication number: NO135880B
Application number: NO741457A
Authority: NO
Inventors: L Kniel; F Fussman
Original assignee: Lummus Co
Priority date: 1973-04-27
Filing date: 1974-04-23
Publication date: 1977-03-07
Also published as: NL7405659A; DE2420525A1; NO741457L; GB1413456A; JPS502211A; FR2227505A1; NO135880C; US3877240A; JPS5694094A; FR2227505B1

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte

for kondensasjon av gasser ved transport og lagring av gasser og ved omstilling av en eller flere tanker til en annen gass, særlig for bruk ombord på skip, hvor en første flytende gass er lagret i en første kryogen tank ved omkring atmosfæretrykk, og en annen flytende gass med et annet kokepunkt er lagret i en annen kryogen tank ved omkring atmosfæretrykk.

Ved transport av flytende gasser, slik som naturgass, etylen, etan eller lignende flytende hydrokarboner, og ammoni-

akk eller lignende uorganiske sammensetninger, som enten krever høye trykk ved normale omgivelsestemperaturer, eller lave tempe-raturer for å opprettholde den flytende tilstand ved omkring atmosfæretrykk, kan det oppstå problemer spesielt ved felles-transport av to eller flere slike flytende gasser i en farkost, slik som et skip, lekter eller lignende. Generelt har man fun-net det ønskelig å lagre og transportere flytende gasser, f. eks. etylen, i et skip ved omkring atmosfæretrykk i tanker som er godt isolert (kryogene tanker) og tilknyttet et -kuldeanlegg for kondensering av damper som normalt utvikles fra den flytende gass under transporten. Ved transport av flytende naturgass (LNG) er det vanlig å benytte dampen fra den flytende naturgass, som er et resultat blant annet fra varmeledning, som brensel for far-kostens fremdriftssystem (U.S. patent nr. 2.938.359). Bruken av damper fra andre flytende gasser, f. eks. etylen, er" enten uprak-tisk eller uøkonomisk.

I U.S. patent nr. 2.795.937 er det beskrevet en fremgangsmåte og apparat for lagring og transport av flyktige væsker, spesielt transport av flytende naturgass og en andre flytende gass, f. eks. etylen, i varmeisolerende tanker hvor fordampet flytende naturgass blir anvendt som brensel for fremdriftssystemet til farkosten. Den andre flytende gass blir holdt på en temperatur som er lav nok til å eliminere nødvendigheten av ut-lufting av tanken som inneholder den flytende gass. Det skjer ved å ekspandere flytende naturgass i varmeoverføringsutstyr som er plasert inne i tanken som inneholder den andre flytende gass. Slik fremgangsmåte og apparat er uøkonomisk, da bruken av flytende naturgass som et flytende kjølemiddel ved å ekspandere gassen og påfølgende bruk av denne som brensel er kostbart. Dessuten vil plaseringen av varmeoverføringsutstyret inne i tanken som inneholder den andre flytende gass gjøre det umulig å komme til dette utstyr for reparasjon.

De samme ulemper gjør seg også gjeldende ikke bare ombord på skip, men også ved rene lagringsanlegg.

Det er dessuten et ønske å kunne holde tankskip i kontinuerlig tjeneste med så. små opphold for lasting og lossing som mulig, samtidig som det er ønsket å utnytte lastekapasiteten så godt som mulig. Hvis det f.: eks. er vanlig at et skip frak-ter to gasstyper og det ved lastestedet ikke finnes tilstrekkelig av den ene gass, vil man utnytte de tanker som var beregnet for den ene gass til transport av den andre. Slike tanker må derfor omstilles for slik bruk, dvs. temperaturen må tilpasses og atmosfæren i tanken omstilles. Dette bør helst gjøres mens fartøyet er på vei til lastestedet.

Foreliggende oppfinnelse har til hensikt å tilveie-bringe en fremgangsmåte til kondensasjon av gasser, med hvilken fremgangsmåte.det kan løses såvel de problemer man har ved lagring og transport, av gasser som de som fremkommer ved .transporten ved omstilling av tankene til andre gassystemer for best mulig utnyttelse av transportkapasiteten.

Dette oppnås ved en fremgangsmåte av den innlednings-vis nevnte type som er kjennetegnet ved at uttak av de to gasser med forskjellig kokepunkt bringes i indirekte varmeveksling for slik å kondenéere .gassen med et høyere kokepunkt.

Ved f. eks. et skip som har en rekke kryogene tanker for lagring av flytende gasser utstyres de kryogene tanker med ledningsinnretninger og varmevekslerinnretninger hvorved det uunngåelige avkok fra den flytende gass med lavest kokepunkt som er lagret i en første kryogen tank.blir ført i indirekte varmeveksling med det uunngåelige avkok fra den flytende gass med høyest kokepunkt som er lagret i en andre kryogen tankinn-retning, for derved å kondensere dampen fra den flytende gass med høyest kokepunkt. I tillegg er det anordnet ledningsinnretninger og utstyr for å tillate en endring av atmosfæren i den kryogene tank (etter at innholdet er sluppet ut) til atmosfæren av den flytende gass som deretter skal lagres og' transporteres i tanken (noe som blir diskutert mer inngående nedenfor), dvs. en spyling for overgang til en annen gasstype. De skip som i dag benyttes for transport av flytende gasser har eksem-pelvis 5-7 like store tanker av sfærisk eller prismatisk form, selv om andre former av kryogene tanker kan bli anvendt. Por å forenkle forståelsen av foreliggende oppfinnelse, vil en foretrukket utførelse av oppfinnelsen bli .beksrevet med henvisning til lagring og sjøtransport av LNG og flytende etylen, men oppfinnelsen gjelder også lagring og transport av andre flytende gasser slik som etan, flytende propan, ammoniakk og lignende... For lagring og transport av LNG og flytende etylen må den volumetriske kapasitet av tanken(e) som lagrer flytende naturgass ha et forhold på i det minste h : 1 med hensyn til den vclumet-riske kapasitet av tanken(e) som lagrer den flytende etylen uten hensyn til størrelsen og antall av slike tanker. De volumetriske forhold vil variere avhengig av de flytende gasser som blir transportert. På tegningene er det vist forbindelsesutstyr for fluidum, slik som ventiler, pumper og lignende, men en del utstyr er utelatt av oversiktsgrunner, idet plaseringen av slikt utstyr på hensiktsmessige steder er selvfølgelig for fagmannen.

Oppfinnelsen vil nå bli beskrevet med henvisning til

tegningene som illustrerer et utførelseseksempel og hvor

fig. 1 viser et skjematisk vertikalriss av et skip med en generell anordning av de forskjellige tanker og tilknyttede apparater,

fig. 2 viser et skjematisk diagram for en foretrukket utførelse for gjennomføring av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen..

På fig. 1 er det vist et skip generelt betegnet med

10 som er utstyrt med fem sfæriske kryogene tanker T som innbefatter en innretning for kondensasjon, en lastkontrollstasjon og en avlastingsstasjon, generelt betegnet med henholdsvis 12, lH

og 16, hvor innretningen for kondensasjon 12 er plasert mellom den første og den andre tank i umiddelbar nærhet av overbygnin-

gen til skipet 10. Et slikt skip kan ha en kapasitet på f. eks. 125.000 nr* LNG med følgende hovedkarakteristika: total lengde omkring 275 - 300 m, 11 m eller mer dyptgående og et deplasement på 96.100 tonn med hastigheter på omkring 37 km/time eller mer.

I overensstemmelse med foreliggende oppfinnelse vil en tank T(LE) for lagring av flytende etylen og resten av tankene T(LNG) for lagring av flytende naturgass bli utstyrt med rør eller ledninger til kondensasjonsapparatet 12 som vil bli mer fullstendig beskrevet nedenfor. En foretrukket plasering for lagertanken T(LE) for flytende etylen for å minimalisere røromkostningene er å plasere tanken for flytende etylen i umiddelbar nærhet av hek-ken av skipet, men andre hensyn, f. eks. dellasting, 'rekkefølge av lasting og lossing av flytende etylen og LNG etc, kan gjøre • det ønskelig å plasere lagertanken T(LE) for flytende etylen midtskips. Alle de kryogene tanker på farkosten 10 har vanligvis den samme konstruksjon og ér meget godt isolert.

På fig. 2 er kondensasjonsapparatet 12 vist med rør som er knyttet til tanken T(LE) for lagring av flytende etylen. En ledning 20 for lasting og lossing av flytende etylen er utstyrt med et egnet tilpasningsstykke (ikke vist) for å forbinde ledningen 20 til en passende innretning i havneområdet (ikke vist?. Ledningen 20 står i forbindelse' med lasteledningen 22 under kontroll av ventilen 24 og med en lossepumpe 28 ved ledningen 30 under kontroll av ventilen 32. Lossepumpen 28 kan være plasert inne i tanken, dvs. senket ned,, eller utenfor tanken.

En ledning 34 på toppdelen av tanken T(LE) for flytende etylen styres av ventilen 36 og står i forbindelse via ledninger 38 og 40, som styres av ventiler 42 og 44, med en frak-sjoneringskondensator generelt angitt med 46. Tanken T(LE) er utstyrt med en sikkerhetslufteledning 26 som styres av en sik-kerhetsventil l8 ved ledningen 34. Ledningen 34 står i forbindelse med en ledning 48 som styres av ventilen 50, med en kompressor 52 og derfra med ledningen 40 ved ledningen 54 som styres av ventilen 56. En ledning. 58 som styres av ventilen 60 står i forbindelse med en omkokévikling 63 som er plasert i den nedre del av fraksjoneringskondensatoren 46 (mer fullstendig diskutert nedenfor) og med ledningen 40 over ledningen 62 som styres av en ventil 64. ^

En samletank for damp, generelt angitt med 66, står

i forbindelse over ledningene 68 med de gjenværende tanker som inneholder LNG. Samletanken 66 står i forbindelse over ledningen 70 som styres av ventilen 72 med en varmevekslervikling 74 anbragt inne i den øvre del av fraksjoneringskondensatoren 46. Utgangen fra viklingen 74 står i forbindelse over ledningen 76 som styres av ventilen 78 via en hjelpekompressor 80 med en brenselmanifold 82. Toppen av kondensatoren 46 står i forbindelse over ledningen 84 som styres av ventilen 86 med en varmevekslervikling 88 som er anbragt inne i den øvre del av fraksjoneringskondensatoren 46 i umiddelbar nærhet av viklingen 74 og derfra med ledningen 76 over ledningen 90 som styres av ventilen 92.

Samletanken 66 står i forbindelse over ledningen 94 som styres av ventilen 96 med sugesiden til en kompressor 98 hvis utgang står i forbindelse med ledningen 100. Ledningen 100 står i forbindelse med ledningen 102 og 104 som styres av henholdsvis ventiler 106 og 108. Ledningen 102 står i forbindelse med ledningen 70, og ledningen 104 står i forbindelse med ledninger 110 og 112 som styres av henholdsvis ventiler 114 og 116, og ledningen 110 står i forbindelse med tanken T(LE) for flytende etylen.

Bunnen av fraksjoneringstårnet 46 står i forbindelse med ledningen 120 via pumpen 122 med ledninger 124 og 126 som

styres av henholdsvis ventilene 128 og 130. Ledningen 124 står i forbindelse med tanken T(LE) for flytende etylen, mens ledningen 126 står i forbindelse med holdetanken 132 for flytende etylen. Holdetanken 132 for flytende etylen er utstyrt med en ledning 134 som styres av ventilen 136 for forbindelse med innretninger i havneområdet, noe som blir mer fullstendig diskutert nedenfor. Bunnen av holdetanken 132 for etylen er utstyrt med en ledning 138 i forbindelse med en pumpe 140 med ledningen 142 som styres av ventilen 144. Ledningen 142 står i forbindelse med ledningene146 og 148 som styres av henholdsvis ventiler 150 og 152. Ledningen 146 står i forbindelse med en ledning 15^ plasert inne i tanken T(LE) og via ledningen 156 som styres av ventilen 158 med ledningen 3^. Ledningen 148 står i forbindelse med tanken T(LE.) via varmeveksleren 160, via ledningen 162 som styres av ventilen 164.

Som diskutert ovenfor vil fremgangsmåtén og apparatet ifølge foreliggende oppfinnelse bli beskrevet ired henvisning til lagring og transport av flytende naturgass og flytende etylen, selv om man vil forstå at oppfinnelsen også er anvendbar for be-handling av flytende naturgass ,og andre forskjellige flytende gasser. Under transport av en flytende gass vil det utvikles damp som et resultat av varmelekkasje inn i de kryogene tanker fra omgivelsene såvel som fra bevegelsen av skipet i sjøen (omdannet kinetisk energi). Et skip blir utsatt for bevegelse i tung sjø og det vil utvikles en større del damp på grunn av tilførsel av kinetisk energi inn i lasten enn når skipet passe-rer gjennom rolig sjø. Ved transport av flytende naturgass og flytende etylen er den volumetriske kapasitet av tanken(e) som inneholder flytende naturgass i et forhold på i det minste 4 : 1 med hensyn til den volumetriske kapasitet til tanken(e) som inneholder flytende etylen. Med hensyn til skipet på fig. 1 vil derfor en tank av de fem kryogene tankene være utstyrt med ledningsinnretninger og hjelpeutstyr som er nødvendig for å tillate lagring av flytende etylen,og kondensasjon av uunngåelig avkok, som diskutert ovenfor.

Under drift er tanken T(LE) i farkosten 10 fylt med flytende etylen og de gjenværende tanker T(LNG) ombord i farkosten 10 er fylt med flytende naturgass ved trykk som er litt høyeré enn atmosfæretrykk. Etylendamper som fremkommer ved uunngåelig avkok blir trykket vekk fra tanken T(LE) via ledningen 3^ og føres via ledningene 38 og 40 inn i fraksjoneringskondensatoren 46. I fraksjoneringskondensatoren 46 føres etylendampene i indirekte varmevekslingsforhold med naturgassen (uunngåelig bortkoking) som bringes inn i viklingen 74 i kondensatoren 46 fra ledningen 70, oppsamlet i manifolden 66 fra tankene T(LNG) ved ledninger 68. Ventilen 72 vil være åpen på dette tidspunkt, mens ventilene 96, 106 og 116 vil være lukket. Mengden av uunngåelig avkok fra den i flytende naturgass i tankene T(LNG) er tilstrekkelig til å fremskaffe det nødvendige hjelpe-middel for å kondensere det som 'uunngåelig koker bort fra tanken T(LE) i fraksjoneringskondensatoren 46, og flytende etylen blir returnert over ledningen 124 til tanken T(LE) ved hjelp av pumpen 122 som står i forbindelse med bunndelen av fraksjoneringskondensatoren 46 via ledningen 120. Naturgassen som trekkes bort fra viklingen ved ledningen 76 blir ført som brensel over hjelpekompressoren 80 via-ledningen 82\il fremdriftssystemet ombord i skipet (ikke vist).

Dersom de flytende gasser har samme trykk som omgivel-sestrykket eller lavere eller litt over atmosfæretrykket (noe som generelt vil være tilfelle hår det benyttes prismatiske tanker eller når en tank er ufullstendig fylt med flytende gass),

er det nødvendig å benytte kompressorer 52 og 98 for å øke trykket til.de respektive gasstrømmer for å overvinne friksjonsmot-standen i de forskjellige ledninger, ventiler og tilknyttede apparater. Bruk av kompressorer'vil generelt ikke være nødvendig når tankene er av sfærisk type. Kompressoren 52 er fortrinnsvis av den ikke-smørende vekselvirkende type hvor sugevolumet blir regulert enten ved en variabel hastighetsoverføring eller ved

kompresjonsrom og ventilløftere, eller ved.en kombinasjon av slike innretninger aktivisert ved en trykkontroll 170 i forbindelse med tanken T(LE) ved ledningen 172. Kompressoren 98 kan være en kompressor lik kompressoren 52. I noen tilfeller kan det være nød-vendig å benytte en rekke slike kompressorer i parallellkobling. Ved denne operasjon blir etylendamper ikke ført via ledningen 58 gjennom omkokerviklingen 63 til fraksjoneringskondensatoren 46, og bruken blir derfor diskutert nedenfor. Videre kan det være unødvendig med pumpen 122, da flytende etylen vanligvis lett kan føres ved hjelp av tyngdekraften til tanken T(LE) med flytende etylen. Når skipet når sitt bestemmelsessted, blir flytende etylen og/eller flytende naturgass losset på kjent måte. Flytende etylen blir f. eks. fjernet ved pumpen 28 fra tanken T(LE) ved ledningen 30 og blir ført gjennom ledninger 30 og 20 til innretninger i havneområdet (ikke vist) med ledninger 34 og 174 som. står i forbindelse med utstyret for å sørge for trykkutjevning.

Det er ønskelig å holde tankbåtene i - kontinuerlig tjeneste med minimal tid i havneområdene eller med minimale forsinkelser. Dersom det således ikke finnes tilstrekkelig flytende etylen ved.lastestedet til å fylle tanken T(LE) med, er det ønskelig å benytte fordelen med slik romkapasitet til å fylle tanken T(LE) med flytende naturgass i stedet for å tillate at farkosten seiler ut med en tom eller delvis fylt tank. For å fylle tanken T(LE) med flytende naturgass er det nødvendig å omstille tanken for slik.bruk (ved forhåndskjøling og ved å fjerne etylen-atmosfæren), og dette kan passende bli utført mens farkosten er på vei til lastestedet, da omstilling i havn er å ødsle med flytende naturgass. Omstilling av tanken T(LE) for bytte av lase, enten fra flytende etylen til flytende naturgass eller omvendt, innbefatter to operasjoner, nemlig a) erstatning av tankens atmosfære med en atmosfære av det materiale som skal transporteres og b) avkjøling eller oppvarming av tanken til en temperatur som er forenelig med kokepunktstemperaturen til det materialet som skal lagres for derved å redusere eller unngå det såkalte "lastesjokk" eller et negativt trykk som oppstår når den kryogene tank er henholdsvis enten for varm eller for kald til å motta det nye materiale.

Lossing av.flytende etylen på kjent måte innbefatter at det føres etylen i gassform fra en kilde i land gjennom en forbindelse med lagringstankene og inn i tanken T(LE) hvor det gjøres plass ved at flytende etylen blir trukket bort. Etter lossing av flytende etylen fra f. eks. en tank på 25.000 m\ vil det være igjen omkring 50 tonn etylendamp med en temperatur på omkring -95,5°C ved et trykk på omkring 0,03515 kp/cm<2> manometer-trykk såvel som en gjenværende mengde flytende etylen. En be-stemt.mengde flytende naturgass blir tilbake i tankene for flytende naturgass for å holde tankene ved riktig trykk og temperatur under returreisen.

På returreisen blir det uunngåelige avkok fra tankene med flytende naturgass samlet ;i samlerør 66 og en liten del blir ført inn i- tanken T(LE) via ledningene 112 og 110 som styres av henholdsvis ventilene 116 og 114, eller alternativt gjennom ledninger 94, 100, 104 og 110 via kompressoren 98 dersom trykket i T(LNG) er utilstrekkelig. Den gjenværende del av det uunngåelige avkok fra tankene med flytende naturgass blir ført til viklingen 74 i fraksjoneringskondensatoren 46 gjennom ledningen 70 som styres av ventilen 72. Etylendamper blir gradvis forflyttet nedover av naturgassen som føres inn i tanken T(LE) med meget begrensede mengder blanding ved grenseflaten, da naturgass, som i det vesentlige er metan (med begrensede mengder' nitrogen), er betraktelig lettere enn etylendampen som er i tanken og spesielt etter at den er varmet opp av veggene i tanken. De forflyttede etylendamper blir trukket bort fra tenken T(LE) gjennom ledningen. 15^ under kontroll av ventilen 158, ledningen 156, ledningen 134 og ledningen 48 under kontroll! av ventilen 50 ved kompressoren 52. Komprimert etylendamp blir deretter ført av ledninger 54 og

40 inn i kondensatoren 46 hvor etylendamper blir ført i indirek-

i

te varmevekslingsforhold med naturgass i viklingen 74 for derved

å kondensere etylendampene. Flytende etylen som samles i bunnen av kondensatoren 46 blir trukket bort fra kondensatoren 46' ved pumpen 122 gjennom ledningen 120 og blir ført ved ledningen 126 under kontroll av ventilen 130 til holdetanken 132 for flytende etylen. Etylendamper'i holdetanken 132 for flytende etylen'blir returnert til kompressoren 52 gjennom ledninger 13<*>1} 34 og 48.

Under begynnelsesfåsene av spyleprosessen, som diskutert ovenfor, blir i det vesentlige ren etylendamp fra tanken T(LE) for flytende etylen ført inn i fraksjoneringskondensatoren 46. Små mengder av andre gasser, slik som metan og hydrogen, i etylendampene blir trukket bort som kondensatoroverløp i ledningen 84 og blir'ført gjennom viklingen 88 i kondensatoren 46.for å varme opp gassen før den føres inn i samletanken 82 for brenselsgass. Etter at spylingen har pågått til et punkt hvor omkring 75 % av volumet i tanken T(LE) inneholder naturgass, vil gasstrømmen i ledningen 15^ inneholde økende mengder av metan som nødvendiggjør bruk av omkokeviklingen 63 i kondensatoren 46 for å fjerne metan fra kondensert flytende etylen som samler seg i bunnen av kondensatoren 46.

Spyling av tanken T(LE) med kald naturgass vil være medvirkende til å avkjøle tanken, og på det tidspunkt et volum av naturgass med en temperatur på -148,3°C og like stort som volumet av tanken er blitt ført inn i tanken, vil temperaturen i veggene til tanken ha sunket med omkring "3,3 til 4,4°C, avhengig naturligvis av varmekapasiteten til materialet i konstruksjonen til tankveggene og av mengden av isolasjon. I denne forbindelse vil det ta betraktelig lengre tid å kjøle ned sfæriske tanker som er konstruert for et trykk litt over atmosfæretrykk enn tanker av membrantypen. For å spyle en tank for etylendamp under atmosfæretrykk vil det ta fra omkring 60 - 80 timer, og i dette tidsrom vil omkring 92 - 95 % av etylendampene ha blitt kondensert til flytende tilstand. Flytende etylen som er lagret i holdetanken 132 for flytende etylen vil bli forurenset med litt metan som ikke har noen betydning med henblikk på den påfølgende bruk av flytende etylen i tanken 132, noe som-er mer fullstendig beskrevet nedenfor.

Det vil være klart for fagmannen at i overensstemmelse med den spyling som er diskutert ovenfor, at en tank kan bli avkjølt bare et begrenset antall grader uten hensyn til hvor lenge en slik prosedyre tar. Dersom det ikke var noe varmetap, kunne tanken bli avkjølt til>innenfor noen få grader av temperaturen på naturgassen som føres inn i viklingen 74 i kondensatoren 46. I overensstemmelse med spylingen blir imidlertid temperaturen til tanken T(LE) senket til en temperatur på omkring -126,1 til -128,9°C. For ytterligere å redusere temperaturen til tanken til omkring temperaturen av kokepunktet av flytende naturgass, ville dette kreve innføring av flytende naturgass ved en kontrollert innsprøytningshastighet, slik det er normal prak-sis ved avkjøling av tanker for flytende naturgass ved lastestedet. Uten spyling er mengden, av flytende naturgass som trenges for å avkjøle tanken av størrelsesorden omkring 26 tonn, avhengig av varmekapasiteten av materialene i konstruksjonen av tankveggene og mengden av isolasjon. Det å fordampe en slik mengde flytende naturgass er ekvivalent med det som trenges av fremdrifts-brensel for omkring 2\ - 3 timer for et tankskip konstruert i overensstemmelse med ovennevnte spesifikasjon. Følgelig er det således fordelaktig å iverksette slik spyling under returreisen av farkosten, da fordampning åv flytende naturgass kan bli ført til fremdriftsenheten ombord i skipet istedet for å utføre spylingen ved lastestedet og brenne spyledampen i et flammetårn i lasteterminalens utstyr og deryed tape gassens brenselsverdi.

Skulle en tank ombord i, skipet 10 tidligere ha blitt benyttet til å transportere flytende naturgass og skal denne tank gjøres klar for flytende etylentransport, er det nødvendig å rense tanken T(LE) for naturgass og flytende naturgass og varme opp veggene i tanken. Følgelig.blir flytende etylen fra holdetanken 132 trukket bort gjennom ledningen 138 ved pumpen 140 og blir ført gjennom ledningene 1^2 og 148 til varmeveksleren 160 for fordampning av flytende etylen. Etylen i gassform blir trukket bort fra varmeveksleren 160 og blir ført gjennom ledningen 162 under kontroll av ventilen 164 til tanken T(.LE) for flytende etylen. Ved innføring i tanken T(LE) blir etylen i gassform kondensert i den kjøligere atmosfære og mot de kaldere tankvegger og derved varmes både atmosfæren og tankveggene opp. Ettersom trykket har en tendens til å øke, blir gassene trukket bort via ledningen 34 og ført til samletanken 82 for brenselsgass via kondensatoren 46 og viklingen 88 gjennom' ledninger 38, 40, 84, 90 og 76. Når temperaturen når omkring -112,1°C, blir innføring av etylen i gassform i ledningen 162 avbrutt og tanken T(LE) får anledning til å varmes opp ytterligere ved naturlig ledning (dvs. normal varmelekkasje).

Når temperaturen når omkring -101,1°C, blir den gjenværende del av flytende etylen i holdetanken 132 trukket bort med en kontrollert hastighet gjennom ledningen 138 via pumpen 140 og ført gjennom ledningene 142 og 146 under kontroll av henholdsvis ventiler 144 og-150 og via ledningen 15** inn i tanken T(LE). Etterhvert som tanken T(LE) blir ytterligere oppvarmet ved varmeoverføring fra omgivelsene, blir en del av den flytende etylen i tanken T(LE) fordampet og driver derved gradvis vekk de gjenværende mengder naturgass gjennom ledningen 34 inn i samletanken 82 for brenselsgass, som diskutert ovenfor. Små mengder etylen i gassform finnes i naturgassen som trekkes bort fra tanken T(LE) gjennom ledningen 34 og slike små mengder etylen i gassform blir kondensert i fraksjoneringskondensatoren 46 og returnert til tanken T(LE) gjennom ledningen 124, ved pumpen 122.

Flytende etylen blir ført inn i holdetanken 132 for

flytende etylen allerede når man begynner å tenke på etylentransport i en mengde som er tilstrekkelig til å erstatte naturgass-atmosfæren i tanken T(LE) med en etylenatmosfære av relativt høy renhet. Dessuten vil atmosfæren stadig bli ytterligere renset

ved kontinuerlig drift av kompressoren 52 for å opprettholde trykket i tanken T(LE) på en konstant verdi når farkosten kommer frem til lasteutstyret hvor damprommet i tanken T(LE) blir bragt i forbindelse via ledninger 3^ og 174 med ilandliggende lager-tanker for flytende etylen uten fare eller uten å svekke kvali-teten til det flytende etylen som er lagret i tankene. Således' kan flytende etylen bli tatt ombord uten noe merkbart "laste-sjokktap" forårsaket av at tanken T(LE) ikke er i temperatur-likevekt med det flytende etylen som blir lastet.

Man vil forstå at modifikasjonene av systemet for trykkbevaring eller kondensering for å eliminere tap av en mer

verdifull last, f. eks. etylen i samtidig transport med flytende naturgass og flytende etylen eller andre høytkokende hydrokarboner, og for å skape en mulighet mens skipet er i sjøen for å fo-reta omstilling i samsvar med endringen i flytende gass, elimi-nerer kostbare forsinkelser av farkosten i havn og sparer verdifull last ved et ubetydelig tilleggsutstyr.

Man vil forstå at en gjennomførbar størrelse for en transportrute for flytende naturgass ville kreve en rekke slike skip som må kunne håndtere mellom omkring 3-5 millioner tonn flytende naturgass årlig for transport av flytende naturgass fra kildehavnen til terminalhavnen. Flytende etylen er blitt frak-tet i små kjøletankskip (opptil omkring 4000 m ■7) for det meste i kysttrafikk over avstander av størrelsesorden 1850 km. Utførsel av flytende naturgass sammen!med det flytende produkt fra et etylenanlegg ville innvirke på økonomien når det gjelder transport av flytende etylen sammenlignet med tankskiptransport av flytende etylen i seg selv. Dersom det således var nødvendig å transportere omkring 3 millioner tonn pr. år med flytende naturgass og omkring 450.000 tonn .flytende etylen pr. år mellom terminaler som er omkring 12.970 km fra hverandre, ville et system kreve en flåte på seks tankskip som har spesifikasjonene beskrevet ovenfor med i det minste tre tankskip modifisert med det ovenf for diskuterte kondensasjonssystem selv om også alle tankskipene i flåten kan være utstyrt på denne måte. Således kan skip frakte bare flytende naturgass, eller flytende naturgass og flytende etylen avhengig av mengden av tilgjengelig flytende etylen som skal transporteres ved anløp av et hvilket som helst av skipene i flåten ved lasteterminalen.' Dersom den forventede mengde med flytende etylen ved lasteterminalen således ikke ville være tilstrekkelig til å fylle tanken på det beregnede tidspunkt for an-løp, ville kapteinen på farkosten være informert i overensstemmelse med dette og tanken T(LE) ville under returreisen blit utsatt for den ovennevnte beskrevne spyling for å endre atmosfæren i tanken T(LE) for å tillate lasting med flytende naturgass. Dersom tanken T(LE) var fylt med flytende naturgass og en tilstrekkelig mengde med flytende, etylen er tilgjengelig for å fylle tanken, kan alternativt tanken T(LE) bli endret til å kunne håndtere flytende etylen.

Flytende etylen vil bli transportert uten tap ved å benytte kuldepotensialet i det> uunngåelige avkok fra tankene med flytende naturgass under transporten som et resultat av varmelekkasje såvel som virkningene av sjøforholdene.

Lagringsutstyret ved terminalene vil avhenge av kapa-siteten til farkostene og vil normalt være dimensjonert til å lagre omkring 1,2-2 ganger volumet av en farkost. Således er det mulig ved utnyttelse av oppfinnelsen å oppnå en flåte av skip som er istand til å håndtere flytende naturgass og flytende etylen og gi en høyere frekvens i transporten av flytende etylen

XUUUUU

i mindre volumer, for derved å redusere størrelsen av lagringsutstyret for flytende etylen ved terminalene til en del av det som er nødvendig dersom tankskip for flytende etylen av optimal størrelse blir anvendt. Således vil en flåte av skip anvende kondensasjonsmetoden ifølge oppfinnelsen, og disse skipene kan være kontinuerlig i drift mellom terminaler, idet en kryogen tank på hver farkost er istand til å håndtere flytende naturgass eller flytende etylen med mulighet for å eliminere eller minimalisere etylentapene og hvor tanken som er utstyrt på denne måte kan bli omdannet til å lagre andre flytende gasser i løpet av skipets reiserute.

Eksempel

Følgende tabell er illustrerende for fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse for kondenseringen av etylendamp hvor man benytter det uunngåelige avkok fra tankene i et tankskip med flytende naturgass hvor skipet har en kapasitet på

125.000 m<3>:

Som ovenfor nevnt er foreliggende oppfinnelse anvendbar for transport av andre kombinasjoner av flytende gass, f. eks. flytende naturgass-etan, flytende naturgass-flytende propangass, flytende.naturgass-propan, flytende naturgass-ammoniakk etc., hvor de flytende gasser i det vesentlige har forskjellige kokepunkter. Oppfinnelsen er spesielt fordelaktig for anvendel-se ved transport av en kombinasjon av flytende gasser hvor den flytende gass med lavest kokepunkt kan bli benyttet som brensel for farkosten. Gassen med det lavere kokepunkt må være tilstede i en mengde som sørger for avkjølingspotensial for å kondensere den uunngåelige bortkoking av den flytende gass med høyere kokepunkt. Med hensyn til transport av flytende naturgass-flytende etylen må de respektive volumetriske kapasiteter av tankene være i et forhold på i det minste 4 : 1 som omtalt ovenfor, mens dette forhold for andre kombinasjoner av flytende gass vil være forskjellig. F. eks. vil transport av flytende naturgass-flytende etan kreve volumetriske forhold fra mellom omkring 3,0 : 1 til 3,5 : 1, mens det for et annet system med flytende naturgass-flytende propangass vil være tilstrekkelig med et volumetrisk

forhold så lavt som 2:1.

Claims

Fremgangsmåte for kondensasjon av gasser ved transport og lagring av gasser og ved omstilling av en eller flere tanker til en annen gass, særlig for bruk ombord på skip, hvor en første flytende gass er lagret i en første kryogen tank ved omkring atmosfæretrykk, og en annen flytende gass med et annet kokepunkt er lagret i en annen kryo'gen tank ved omkring atmosfæretrykk, karakterisert ved at uttak av de to gasser med forskjellig kokepunkt bringes i indirekte varmeveksling for slik å kondensere gassen med det høyere kokepunkt.