WO2013182907A2 - Process and device for regasifying low-temperature liquefied gas - Google Patents

Process and device for regasifying low-temperature liquefied gas Download PDF

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WO2013182907A2
WO2013182907A2 PCT/IB2013/001711 IB2013001711W WO2013182907A2 WO 2013182907 A2 WO2013182907 A2 WO 2013182907A2 IB 2013001711 W IB2013001711 W IB 2013001711W WO 2013182907 A2 WO2013182907 A2 WO 2013182907A2
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    • F17C2270/0134—Applications for fluid transport or storage placed above the ground
    • F17C2270/0136—Terminals

Definitions

  • the liquid feed is arranged deeper into the metering reservoir than the liquid outlet from the tank. It is also possible to arrange the heat exchanger and the evaporator inlet lower than the dispenser. The feed can also be done by a supporting circulation pump.
  • a metered storage tank is preferably to be understood as meaning a heat-insulated storage tank whose volume is significantly lower than that of the tank.
  • the volume of the Dosierurss corresponds to less than half, preferably less than a quarter of the volume of the tank.
  • the prerequisite is that the pressures in the tank and in the dosing tank are such that the inflow from the tank into the dosing tank is possible - the pressures must be the same in the respective gas phase. If this is not the case - for example, the pressure in the dispenser is always higher after the start of the process than in the tank - this pressure must be reduced. The pressure here is predominantly in the supercritical range.
  • the gas returned from the metering reservoir to the tank is passed over the heat exchanger and cooled there.
  • the heat exchanger is integrated with its coolant leading circuit in the evaporator circuit.

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  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)

Abstract

In a process for regasifying low-temperature liquefied gas in which some of the low-temperature liquefied gas situated in a tank (1) is brought from the tank (1) into a metering reservoir (2), the metering reservoir (2) is separated from the tank (1), and a metered amount of the low-temperature liquefied gas is then fed to an evaporator (20), whereupon the vaporized amount of gas is charged into a high-pressure gas reservoir (24) or is fed into a pipe network, whereupon the evaporator (20) is separated from the metering reservoir (2), the pressure in the metering reservoir (2) is lowered and the metering reservoir (2) is again charged with liquefied gas from the tank (1), the pressure in the metering reservoir (2) is lowered in that the gas situated in the metering reservoir (2) is conducted through a heat exchanger (14) in which the gas is cooled and/or partially condensed, wherein the condensate possibly formed in the heat exchanger and the cooled gas at the remaining gas pressure are guided into the tank (1), and the cooled gas is condensed in the part of the tank (1) containing the liquefied gas.

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Regasifizieren von tiefkalt verflüssigtem Gas Method and device for regasifying cryogenic liquefied gas
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Regasifizieren von tiefkalt verflüssigtem. Gas, bei dem ein Teil des in einem isolierten Tank befindlichen tiefkalt verflüssigten Gases vom Tank in einen isolierten Dosierspeicher verbracht wird, der Dosierspeicher vom Tank getrennt wird und eine dosierte Menge des tiefkalt verflüssigten Gases anschließend durch Freischaltung eines Verdampferkreises einem Verdampfer zugeführt wird, worauf zeitgleich oder nachfolgend die verdampfte Gasmenge in einen Hochdruckgasspeicher abgefüllt oder in ein Leitungsnetz eingespeist wird, worauf der Verdampfer vom Dosierspeicher getrennt wird, der Druck im Dosierspeicher abgebaut und der Dosierspeicher neuerlich mit verflüssigtem Gas aus dem Tank gefüllt wird. The invention relates to a process for the regasification of cryogenic liquefied. Gas, in which a part of the located in an isolated tank cryogenic liquefied gas is spent by the tank in an insulated Dosierspeicher, the Dosierspeicher is separated from the tank and a metered amount of cryogenic liquefied gas is then fed by activation of an evaporator circuit an evaporator, whereupon at the same time or subsequently the vaporized gas is filled into a high-pressure gas storage or fed into a mains network, whereupon the evaporator is separated from the metering, the pressure degraded in Dosierspeicher and the dispenser is filled again with liquefied gas from the tank.
Die Erfindung betrifft weiters eine Vorrichtung zum Regasifi- zieren von tiefkalt verflüssigtem Gas umfassend einen isolierten Tank, einen über wenigstens eine Verbindungsleitung mit dem Tank verbundenen isolierten Dosierspeicher, einen über wenigstens eine Verbindungsleitung und eine Rückleitung mit dem Dosierspeicher verbundenen Verdampfer und einen an den Verdampfer angeschlossenen Hochdruckspeicher oder eine an den Verdampfer angeschlossene Leitung eines Leitungsnetzes, wobei die wenigstens eine Verbindungsleitung zwischen dem Tank und dem Dosierspeicher, die wenigstens eine Verbindungsleitung und die Rückleitung zwischen dem Dosierspeicher und dem Verdampfer jeweils ein Absperrventil aufweist. The invention further relates to a device for regasification of cryogenic liquefied gas comprising an insulated tank, an insulated dosing tank connected to the tank via at least one connecting line, an evaporator connected to the dosing tank via at least one connecting line and a return line and one connected to the evaporator High-pressure accumulator or connected to the evaporator line of a pipeline network, wherein the at least one connecting line between the tank and the Dosierspeicher having at least one connecting line and the return line between the Dosierspeicher and the evaporator each have a shut-off valve.
Ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art, mit denen eine kolbenlose Verdichtung von Gasen möglich ist, sind aus der WO 2011/009149 AI bekannt. Bei dem in der WO 2011/009149 AI beschriebenen Verfahren sind zwei oder mehrere Stränge parallel geschaltet, wobei mit dem Druck des einen Stranges der Dosierspeicher für die Befüllung des anderen Stranges, speziell des Verdampfers, leer gedrückt wird. Die Flüssigkeit gelangt in den dem Dosierspeicher nachgeschalteten Luftverdampfer, d.h. die Flüssigkeit muss gegen den im Verdampfer befindlichen Druck in diesen gedrückt werden. Der Druck im Dosierspeicher muss vor dem neuerlichen Befüllen des Dosierspeichers mit verflüssigtem Gas dadurch abgebaut werden, dass dieser über eine Drossel in den Gasraum des Tanks entspannt wird. Dabei fällt eine Gasphase und eine Flüssigphase an und es stellt sich ein Druckausgleich zwischen dem Dosierspeicher und dem Tank ein. Sobald der Gasdruck im Tank dabei einen unzulässig hohen Wert erreicht, muss das Gas aus dem Gasraum des Tanks von Zeit zu Zeit abgeblasen werden. Weiters wird bei dieser Verfahrensweise billigend in Kauf genommen, dass zum Befüllen des einen Stranges durch den anderen sehr hohe Druckspitzen auftreten. A method and a device of the type mentioned above, with which a piston-free compression of gases is possible, are known from WO 2011/009149 AI. In the method described in WO 2011/009149 AI are two or more Strands connected in parallel, being pressed with the pressure of one strand of the dosing memory for the filling of the other strand, especially the evaporator, empty. The liquid enters the dosing tank downstream air evaporator, ie the liquid must be pressed against the pressure located in the evaporator in this. The pressure in the dosing tank must be reduced before refilling the dosing tank with liquefied gas by releasing it through a throttle into the gas space of the tank. In this case, a gas phase and a liquid phase accumulates and there is a pressure equalization between the dispenser and the tank. As soon as the gas pressure in the tank reaches an inadmissibly high value, the gas from the gas space of the tank must be blown off from time to time. Furthermore, in this procedure, it is accepted that very high pressure peaks occur for filling the one strand through the other.
Die vorliegende Erfindung zielt darauf ab, die Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden. The present invention aims to avoid the disadvantages of the prior art.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird das Verfahren der eingangs ge¬ nannten Art im Wesentlichen so durchgeführt, dass der Druck im Dosierspeicher dadurch abgebaut wird, dass das im Dosierspeicher befindliche Gas durch einen Wärmeübertrager geführt wird, in dem das Gas gekühlt und/oder teilweise kondensiert wird, wobei bevorzugt das im Wärmeübertrager ggf. gebildete Kondensat und das gekühlte Gas mit dem verbleibenden Gasdruck in den Tank gedrückt und das gekühlte Gas mit dem verbleibenden Gasdruck in den Tank geleitet und das gekühlte Gas in dem das verflüssigte Gas enthaltenden Teil des Tanks kondensiert wird. Das sich im Dosierspeicher befindliche Gas wird somit im Wärmeübertrager gekühlt und nach Möglichkeit zumindest teilweise kondensiert, womit ein Teil der Energie des unter Druck stehenden Gases zunächst außerhalb des Tanks abgegeben wird, worauf der verbleibende Teil der Energie an die im Tank befindliche Flüssigkeit abgegeben und auf Tankdruck entspannt werden kann. Zu diesem Zweck wird der im Wärmeübertrager befindliche Gasdruck in der Flüssigphase des Tanks kondensiert. Dadurch entfällt die Notwendigkeit, das Gas im Gasraum des Tanks von Zeit zu Zeit abzublasen und dadurch Gas zu verlieren. Der Wärmeübertrager ist außerhalb des Tanks, der Kondensator innerhalb des Tanks angeordnet . To achieve this object, the method of the type mentioned ge ¬ called is essentially carried out in such a way that the pressure in the dispenser is reduced by the fact that the gas contained in the dispenser is fed through a heat exchanger in which cooled the gas and / or partially condensed is wherein, preferably, the condensate formed in the heat exchanger and the cooled gas having the remaining gas pressure are forced into the tank, and the cooled gas having the remaining gas pressure is passed into the tank, and the cooled gas is condensed in the part of the tank containing the liquefied gas. The gas located in the metering memory is thus cooled in the heat exchanger and, if possible, at least partially condensed, whereby a part of the energy of the pressurized gas is first discharged outside the tank, whereupon the remaining part of the energy can be delivered to the liquid in the tank and released to tank pressure. For this purpose, the gas pressure in the heat exchanger is condensed in the liquid phase of the tank. This eliminates the need to blow off the gas in the gas space of the tank from time to time and thereby lose gas. The heat exchanger is located outside the tank, the condenser inside the tank.
Das aus dem Kondensator austretende Produkt vermischt sich im Austrittsbereich des Kondensators mit dem im Tank befindlichen verflüssigten Gas. Im Kondensator kommt es dabei zwangsläufig zur Kondensation des aus dem Wärmeübertrager zugeführten Gases, wobei das Kühlmedium die Flüssigkeit des Tanks ist. The product leaving the condenser mixes in the outlet area of the condenser with the liquefied gas in the tank. In the condenser, it inevitably comes to the condensation of the supplied gas from the heat exchanger, wherein the cooling medium is the liquid of the tank.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass dem Wärmeübertrager flüssiges Gas aus dem Dosierspeicher als Kühlmedium zugeführt wird und das im Wärmeübertrager erwärmte oder verdampfte Kühlmedium dem Verdampfer zwecks weiterer Energieaufnahme zugeführt wird. Preferably, it is provided that the heat exchanger liquid gas is supplied from the Dosierspeicher as a cooling medium and the heated in the heat exchanger or evaporated cooling medium is supplied to the evaporator for the purpose of further energy absorption.
Bevorzugt ist weiters vorgesehen, dass der Wärmeübertrager wenigstens eine gasführende Rohrleitung aufweist, in der die Abkühlung des Gases erfolgt, so dass eine Kondensation möglich wird. Der Kondensator umfasst bevorzugt wenigstens eine im Inneren des Tanks verlaufende Leitung, insbesondere eine Kühlschlange, welche von Gas und Kondensat aus dem Wärmeübertrager durchströmt wird. Preferably, it is further provided that the heat exchanger has at least one gas-carrying pipe, in which the cooling of the gas takes place, so that a condensation is possible. The condenser preferably comprises at least one line extending in the interior of the tank, in particular a cooling coil, through which gas and condensate flow out of the heat exchanger.
Eine besonders wirtschaftliche Verfahrensführung wird ermöglicht, wenn das verflüssigte Gas bevorzugt unter dem geodätischen Druck in den Dosierspeicher gefüllt wird. Alternativ kann die erforderliche Druckdifferenz auch durch eine Umwälzpumpe aufgebracht oder unterstützt werden. Dabei umfasst das Befüllen des Dosierspeichers mit Vorteil die Herstellung eines Druckausgleichs zwischen dem Tank und dem Dosierspeicher. A particularly economical process management is made possible when the liquefied gas is preferably filled under the geodetic pressure in the dosing. Alternatively, you can the required pressure difference can also be applied or supported by a circulating pump. The filling of the metering reservoir advantageously comprises the production of a pressure equalization between the tank and the metering reservoir.
Weiters ist es vorteilhaft, vor der Befüllung des Verdampfers den Wärmeübertrager zu befüllen und die überschüssige Flüssigkeit, welche nicht mehr vom Wärmeübertrager aufgenommen werden kann, in den Verdampfer zu entleeren. Ziel ist es, den Wärmeübertrager mit - zu verdampfendem Kühlmedium zu füllen, damit dieses im nachfolgenden Prozess des Druckausgleichs das im Dosierspeicher befindliche Gas vor der Entspannung kühlen kann. Wird nun der Dosierspeicher mit dem Verdampfer verbunden, wird der Produktstrom durch den geodätischen Druck in den Wärmeübertrager geleitet, dieser wird „geflutet", das überlaufende Produkt gelangt in den Verdampfer und wird dort vollständig in die Gasphase überführt. Das durch den Wärmeaustausch im Wärmeübertrager verdampfte Produkt wird durch aus dem Dosierspeicher nachströmendes Produkt ersetzt und das überschüssige Produkt fließt dem Verdampfer zur Verdampfung zu. Furthermore, it is advantageous to fill the heat exchanger before filling the evaporator and to empty the excess liquid, which can not be absorbed by the heat exchanger, in the evaporator. The aim is to fill the heat exchanger with - to be evaporated cooling medium, so that this can cool the gas in the dispenser before relaxation in the subsequent process of pressure equalization. If the dosing tank is now connected to the evaporator, the product flow is conducted into the heat exchanger by the geodetic pressure, which is "flooded", the overflowing product passes into the evaporator and is completely transferred to the gas phase, which evaporates through the heat exchange in the heat exchanger Product is replaced by product flowing out of the dosing tank and the excess product flows to the evaporator for evaporation.
Danach wird zwecks Druckausgleich zwischen Dosierspeicher und Tank der Dosierspeicher vom Verdampfer getrennt und dessen Druck in den Tank entspannt. Zur Entspannung wird das Gas des Dosierspeichers durch den Wärmeübertrager und den Kondensator in den Tank geführt. Es erfolgt ein Druckausgleich und der Dosierspeicher kann erneut befüllt werden. Thereafter, for the purpose of pressure equalization between dispenser and tank the dispenser is separated from the evaporator and its pressure is released into the tank. For relaxation, the gas of Dosierspeichers is passed through the heat exchanger and the condenser in the tank. There is a pressure equalization and the dispenser can be filled again.
Zur Einhaltung der kryogenen Bedingungen im Tank wird bevorzugt so vorgegangen, dass der Druck im Tank unter dem zulässigen Betriebsdruck des Tanks gehalten wird, insbesondere z.B. weniger als 15 bar beträgt, so dass sichergestellt ist, dass der Tank nicht abblasen kann. Die Abkühlung und Kondensation des aus dem Wärmeübertrager zugeführten Produktes in den Tank hat in der Regel eine leichte Erwärmung der im Tank befindlichen Flüssigphase zur Folge, so dass es zu einer Druckerhöhung im Tank kommen kann. Um als Folge dieser Druckerhöhung ein Abblasen von Gas aus dem Gasraum des Tanks zu vermeiden, wird bevorzugt so vorgegangen, dass das Befüllen des Dosierspeichers über eine von wenigstens zwei in unterschiedlicher Höhe innerhalb des Tanks mündenden Verbindungsleitungen erfolgt, wobei die Entnahme des tiefkalt verflüssigten Gases aus dem Tank über die am höchsten mündende Verbindungsleitung erfolgt, die der fallende Füllstand des Tanks jeweils erlaubt. Dadurch wird die Möglichkeit geschaffen, jeweils die „wärmere" Flüssigkeit aus dem Tank zu entnehmen und dem Dosierspeicher zuzuführen. Die durch die Kondensation in die Flüssigphase des Tanks eingebrachte Wärme wird mit der entnommenen Menge der Flüssigphase somit sofort wieder abgeführt. In order to comply with the cryogenic conditions in the tank, the procedure is preferably such that the pressure in the tank is kept below the permissible operating pressure of the tank, in particular less than 15 bar, so that it is ensured that the tank can not blow off. The cooling and condensation of the supplied from the heat exchanger product in the tank usually has a slight warming of the liquid phase in the tank result, so that it can lead to an increase in pressure in the tank. In order to avoid a blow-off of gas from the gas space of the tank as a result of this pressure increase, the procedure is preferably such that filling of the dosing tank takes place via one of at least two connecting lines opening out at different levels within the tank, the removal of the cryogenic liquefied gas the tank is via the highest-opening connecting line, which allows the falling level of the tank respectively. This creates the possibility of removing the "warmer" liquid from the tank and feeding it to the dosing tank so that the heat introduced into the liquid phase of the tank by the condensation is immediately removed again with the withdrawn amount of the liquid phase.
Um in vorteilhafter Weise die Nutzung von aus der Umgebung kommender Energie für die Regasifizierung des tiefkalt verflüssigten Gases zu ermöglichen, sieht eine bevorzugte Verfahrensweise vor, dass die Verdampfung mit der Enthalpie der Luft erfolgt. In order to advantageously enable the use of energy coming from the environment for the regasification of the cryogenic liquefied gas, a preferred procedure provides that the evaporation takes place with the enthalpy of the air.
Zur Lösung der der Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe ist gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art vorgesehen, dass ein Abschnitt der den Dosierspeicher mit dem Verdampfer verbindenden Verbindungsleitung eine Kühlflüssigkeitsleitung eines isolierten Wärmeübertragers ausbildet, der von aus dem Dosierspeicher kommendem Gas zu dessen Kühlung und/oder teilweisen Kondensation durchströmbar ist und der mit einem im Tank angeordneten Kondensator verbunden ist. Bevorzugt umfasst der Kondensator wenigstens eine im Inneren des Tanks verlaufende Leitung, insbesondere eine Kühlschlange, welche von Gas aus dem Dosierspeicher durchströmbar ist. Die wenigstens eine Leitung und deren Austrittsmündung sind bevorzugt von einem im Tank angeordneten Rohr umgeben. Das Rohr dient hierbei dazu, die vom Kondensator erwärmte Flüssigphase von der übrigen Flüssigphase des Tanks abzutrennen. Dies ermöglicht es, den Bereich der Wärmeeinbringung zu begrenzen, wobei die räumliche Trennung es in weiterer Folge erlaubt, den erwärmten Teil der Flüssigphase gezielt aus dem Tank auszubringen. Eine bevorzugte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sieht in diesem Zusammenhang vor, dass in den Tank wenigstens zwei den Tank mit dem Dosierspeicher verbindende Verbindungsleitungen in unterschiedlicher Höhe münden. Insbesondere münden die Verbindungsleitungen innerhalb des Rohres im Tank. To solve the object underlying the invention is provided according to a further aspect of the invention in a device of the type mentioned above, that a portion of the dispenser connecting the dispenser with the evaporator connecting line forms a coolant line of an insulated heat exchanger, the coming of the Dosierspeicher gas whose cooling and / or partial condensation can be flowed through and which is connected to a capacitor arranged in the tank. The condenser preferably comprises at least one line running in the interior of the tank, in particular a cooling coil, through which gas can flow from the metering tank. The at least one line and its outlet mouth are preferably surrounded by a pipe arranged in the tank. The tube serves to separate the liquid phase heated by the condenser from the remaining liquid phase of the tank. This makes it possible to limit the area of heat input, wherein the spatial separation allows subsequently to deploy the heated portion of the liquid phase targeted from the tank. A preferred development of the device according to the invention provides in this connection that at least two connecting lines connecting the tank to the metering reservoir open into the tank at different heights. In particular, the connecting lines open inside the tube in the tank.
Um ein Befüllen des Dosierspeichers unter dem geodätischen Druck des Tanks zu ermöglichen, ist bevorzugt vorgesehen, dass der Flüssigkeitszulauf in den Dosierspeicher tiefer angeordnet ist als der Flüssigkeitsablauf aus dem Tank. Ebenso ist es möglich, den Wärmeübertrager und den Verdampferzulauf tiefer anzuordnen als den Dosierspeicher. Der Zulauf kann aber auch durch eine unterstützende Umwälzpumpe erfolgen. In order to enable filling of the metering reservoir under the geodetic pressure of the tank, it is preferably provided that the liquid feed is arranged deeper into the metering reservoir than the liquid outlet from the tank. It is also possible to arrange the heat exchanger and the evaporator inlet lower than the dispenser. The feed can also be done by a supporting circulation pump.
Bevorzugt ist der Dosierspeicher über eine Gasrückgangsleitung mit dem Gasraum des Tanks verbindbar, wodurch ein Druckausgleich zwischen dem Dosierspeicher und dem Tank auf direktem Weg ermöglicht wird. Preferably, the Dosierspeicher is connected via a gas return line to the gas space of the tank, whereby a pressure equalization between the Dosierspeicher and the tank is made possible directly.
Um die Wärmeeinbringung in den kryogenen Teil des Systems, der den Tank, den Dosierspeicher, den Wärmeübertrager und die den Tank und den Dosierspeicher verbindenden Leitungen umfasst, zu minimieren, sieht eine bevorzugte Weiterbildung vor, dass der Tank, der Dosierspeicher, der Wärmeübertrager und die den Tank mit dem Dosierspeicher verbindenden Leitungen wärmeisoliert sind. Der Verdampfer hingegen ist vorzugsweise nicht wärmeisoliert, damit die Umgebungsentropie zur Verdampfung des Gases verwendet werden kann. To the heat input into the cryogenic part of the system, which includes the tank, the dosing tank, the heat exchanger and the lines connecting the tank and the dosing, too minimize, provides a preferred development that the tank, the dosing, the heat exchanger and the tank connecting the dosing memory lines are thermally insulated. On the other hand, the evaporator is preferably not thermally insulated so that the ambient entropy can be used to vaporize the gas.
Die nicht wärmeisolierte Ausführung des Verdampfers hat den Nachteil, dass der Verdampfer vereist, was den Verdampfer isoliert, d.h. dass die Wärmezufuhr zum Verdampfer von außen verringert wird. Diesbezüglich kann dadurch Abhilfe geschaffen werden, dass der Verdampfer vergrößert wird. Dies ist aber nur eine zeitverzögernde Maßnahme. Kontinuierlich wird der nächste Abschnitt des Verdampfers vereisen, so dass die einzige Möglichkeit darin besteht, diese Vereisung durch Umschalten auf einen weiteren Verdampfer zu verhindern, was wiederum den anlagentechnischen Aufwand wesentlich erhöht. Im Rahmen der Erfindung wird ein Vereisen bevorzugt dadurch hintangehalten, dass der Verdampfer an seiner Außenseite eine Beschichtung aufweist, die diese Vereisung vermeidet, z.B. eine auf Nanotechnologie bauende Molekularstruktur. The non-heat-insulated version of the evaporator has the disadvantage that the evaporator ices up, which isolates the evaporator, i. that the heat supply to the evaporator is reduced from the outside. In this regard, this can be remedied that the evaporator is increased. But this is only a time-delaying measure. Continuously, the next section of the evaporator will freeze, so that the only way is to prevent this icing by switching to another evaporator, which in turn significantly increases the cost of the plant. In the context of the invention, icing is preferably avoided by virtue of the evaporator having on its outside a coating which avoids this icing, e.g. a nanotechnology-based molecular structure.
Die Oberfläche des Verdampfers kann aber auch durch mechanische oder chemische Behandlungsschritte von Eis oder anderen Erstarrungsprodukten freigehalten werden, wobei es sich bei der mechanischen Variante beispielsweise um ein Abkratzen und bei der chemischen Variante um die Verwendung eines Auftaumittels handelt, so dass der Verdampfer im kontinuierlichen Betrieb arbeiten kann. However, the surface of the evaporator can also be kept free from mechanical or chemical treatment steps of ice or other solidification products, wherein the mechanical variant is, for example, a scraping off and the chemical variant is the use of a thawing agent, so that the evaporator is in continuous operation can work.
Wenn im Rahmen der Erfindung auf tiefkalt verflüssigte Gase Bezug genommen wird, sind darunter z.B. durch Kühlung und Kompression verflüssigte Gase (analog oder ähnlich dem Linde - Verfahren) zu verstehen, die bei Normaldruck aufgrund der Verdampfungsenthalpie bei entsprechender Wärmeisolation kalt und flüssig bleiben (z.B. Flüssigsauerstoff und Flüssigstickstoff). Der Siedepunkt solcher Gase liegt bei Normaldruck in der Regel bei unter -160°C. Ein weiteres Beispiel ist das sogenannte Flüssigerdgas (LNG für engl, liquefied natural gas), das durch Abkühlung auf -164 bis -161°C (109 K bis 112 K) verflüssigtes sich in Gasform befindliches Erdgas bezeichnet und etwa ein 600stel des Volumens von Erdgas aufweist. If, in the context of the invention, reference is made to cryogenic liquefied gases, liquefied gases (analogous or similar to lime), for example, are obtained by cooling and compression. Process) to understand that remain at atmospheric pressure due to the enthalpy of vaporization with appropriate thermal insulation cold and liquid (eg, liquid oxygen and liquid nitrogen). The boiling point of such gases is usually below -160 ° C at atmospheric pressure. Another example is the so-called liquefied natural gas (LNG), which is liquefied natural gas gas by cooling to -164 to -161 ° C (109 K to 112 K) and about one-600th of the volume of natural gas having.
Tiefkalt verflüssigte Gase werden in wärmeisolierten Tanks, sogenannten Kryobehältern, gelagert. Der im Rahmen der Erfindung zum Einsatz gelangende Tank wie auch der Dosierspeicher und der Wärmeübertrager sind beispielsweise als doppelwandige Behälter ausgeführt, deren Zwischenraum zwischen der Außenwand und der Innenwand evakuiert ist. Die Innenseite der Innenwand ist bevorzugt mit einer reflektierenden Beschichtung versehen. Möglich ist es ebenfalls, den Dosierspeicher, die Ventile und die Rohrleitungen in einem isolierten Behälter zu platzieren, so dass eine Verdampfung ausgeschlossen, bzw. stark eingeschränkt ist. Refrigerated liquefied gases are stored in heat-insulated tanks, so-called cryogenic containers. The reaching within the scope of the invention used tank as well as the dispenser and the heat exchanger are designed for example as a double-walled container, the space between the outer wall and the inner wall is evacuated. The inside of the inner wall is preferably provided with a reflective coating. It is also possible to place the dispenser, the valves and the pipes in an insulated container, so that evaporation is excluded or severely limited.
Unter einem Dosierspeicher ist im Rahmen der Erfindung bevorzugt ein wärmeisolierter Speicherbehälter zu verstehen, dessen Volumen deutlich geringer ist als das des Tanks. Insbesondere entspricht das Volumen des Dosierspeichers weniger als der Hälfte, bevorzugt weniger als einem Viertel des Volumens des Tanks . In the context of the invention, a metered storage tank is preferably to be understood as meaning a heat-insulated storage tank whose volume is significantly lower than that of the tank. In particular, the volume of the Dosierspeichers corresponds to less than half, preferably less than a quarter of the volume of the tank.
Der Wärmeübertrager nimmt den Teil der Flüssigkeit auf, der je nach Prozessgestaltung zur Abkühlung oder Kondensation des Produktes erforderlich ist. Bei dem erfindungsgemäßen System werden zwei Kreisläufe hintereinander geschaltet, so dass eine Linie aufgebaut wird. Im 1. Kreislauf dieser Linie, dem Dosierkreislauf, wird das Produkt bei relativ geringem Druck, beispielsweise 15 bar, in einem Tank gespeichert. Die zu verdampfende Gasmenge wird in den Dosierspeicher portioniert. Der Dosierspeicher wird vorzugsweise durch den geodätischen Druck gefüllt. Dazu kann ein Druckausgleich zwischen Tank und Dosierspeicher hergestellt werden. Das erfolgt beispielsweise über eine Gasrückgangsleitung. Voraussetzung ist jedoch, dass die Drücke im Tank und im Dosierspeicher so sind, dass der Zulauf aus dem Tank in den Dosierspeicher möglich ist - die Drücke müssen in der jeweiligen Gasphase gleich sein. Ist das nicht der Fall - zum Beispiel ist der Druck im Dosierspeicher nach dem Prozessstart immer höher als im Tank - muss dieser Druck abgebaut werden. Der Druck liegt hierbei überwiegend im überkritischen Bereich. Das aus dem Dosierspeicher in den Tank zurückgeführte Gas wird über den Wärmeübertrager geführt und dort gekühlt. Der Wärmeübertrager ist mit seinem Kühlmittel führenden Kreislauf in den Verdampferkreislauf eingebunden. The heat exchanger absorbs the part of the liquid that is required for cooling or condensation of the product, depending on the process design. In the system according to the invention two circuits are connected in series, so that a line is built. In the first cycle of this line, the dosing circuit, the product is stored at a relatively low pressure, for example 15 bar, in a tank. The amount of gas to be evaporated is portioned into the dispenser. The metering reservoir is preferably filled by the geodetic pressure. For this purpose, a pressure equalization between tank and dispenser can be made. This is done for example via a gas return line. However, the prerequisite is that the pressures in the tank and in the dosing tank are such that the inflow from the tank into the dosing tank is possible - the pressures must be the same in the respective gas phase. If this is not the case - for example, the pressure in the dispenser is always higher after the start of the process than in the tank - this pressure must be reduced. The pressure here is predominantly in the supercritical range. The gas returned from the metering reservoir to the tank is passed over the heat exchanger and cooled there. The heat exchanger is integrated with its coolant leading circuit in the evaporator circuit.
Der Dosierkreislauf ist komplett isoliert. Die Verdampfung des Gases ist nur entsprechend der ungewollt eingetragenen Wärme möglich. Die Isolierung soll die Verdampfung des Gases vermei¬ den . The dosing circuit is completely isolated. The evaporation of the gas is only possible according to the unintentionally registered heat. The insulation is to the evaporation of the gas vermei ¬.
Im zweiten Kreislauf, dem Verdampferkreislauf, wird das Produkt aus dem Dosierspeicher in den Verdampfer gebracht. Dabei passiert das Produkt erst den Wärmeübertrager und flutet diesen, so dass ein Produktaustausch oder Produktvermischung zwischen vorhandenem, also „warmen" Produkt und frischem, also „kalten" Produkt erfolgt. Der Verdampfer ist nicht isoliert und soll dem Gas die Verdampfungs- und Kompressionsenergie zuführen. Die Energie soll der Umgebung oder einer anderen kostenlosen Wärmequelle entzogen werden. Die zugeführte Energie bewirkt die Zu- standsänderung . Der Verdampfer ist im einfachsten Fall ein nicht isolierter, z.B. zylindrischer Behälter. In the second circuit, the evaporator circuit, the product is brought from the metering storage in the evaporator. The product first passes through the heat exchanger and floods it, so that a product exchange or product mixing takes place between existing, ie "warm" product and fresh, ie "cold" product. The evaporator is not insulated and should supply the evaporation and compression energy to the gas. The Energy should be removed from the environment or another free heat source. The supplied energy causes the state change. The evaporator is in the simplest case, a non-insulated, eg cylindrical container.
Um das Produkt aus dem Dosierspeicher in den Verdampfer zu bringen, muss der Dosierspeicher vom Tank getrennt und mit dem Verdampfer verbunden werden. Der Verdampferzulauf liegt bevorzugt räumlich unter dem Dosierspeicher. Dadurch kann das Produkt auch hier durch den geodätischen Druck in den Verdampfer fließen. Das Einströmen wird durch Öffnen bzw. Schließen von Ventilen ermöglicht. Das bedeutet, dass sich überall der hohe Druck des Verdampfers einstellt. To bring the product from the dispenser into the evaporator, the dispenser must be separated from the tank and connected to the evaporator. The evaporator inlet is preferably located below the dispenser space. This allows the product to flow through the geodetic pressure into the evaporator. The inflow is made possible by opening or closing valves. This means that the high pressure of the evaporator is everywhere.
Die Vereisung des Verdampfers hat eine eingeschränkte Betriebsdauer zur Folge. Bevorzugt wird deshalb die Eisschicht mechanisch in Zyklen beseitigt oder das Ansetzen der Eiskristalle durch eine geeignete Beschichtung der Verdampferoberfiäche vermieden . The icing of the evaporator has a limited operating life result. Preferably, therefore, the ice layer is removed mechanically in cycles or the preparation of the ice crystals avoided by a suitable coating of the evaporator Oberfiäche.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. In dieser ist ein Blockschaltbild einer Regasifizierungsanlage dargestellt . The invention will be explained in more detail with reference to an embodiment schematically illustrated in the drawing. In this a block diagram of a Regasifizierungsanlage is shown.
Der Tank 1, in dem tiefkalt verflüssigtes Gas gelagert ist, ist als isolierter, vorzugsweise vakuumisolierter Behälter ausgeführt. Der minimale Füllstand im Tank 1 ist über dem maximalen Füllstand des Dosierspeichers 2 positioniert, damit das Produkt unter dem geodätischen Druck in den Dosierspeicher 2 fließen kann. Der Dosierspeicher 2, der ebenfalls als isolierter, vorzugsweise vakuumisolierter Behälter ausgeführt ist, ist über eine gasraumseitig angeschlossene Gasrückgangsleitung 3 mit dem Gasraum des Tanks 1 verbunden. In der Gasrückgangsleitung 3 ist das Sperrventil 4 angeordnet. Der Dosierspeicher ist weiters über eine gasraumseitig angeschlossene, mit einem Sperrventil 29 ausgestattete Verbindungsleitung 28 mit einem Wärmeübertrager 14 verbunden. The tank 1, is stored in the cryogenic liquefied gas is designed as an insulated, preferably vacuum-insulated container. The minimum level in the tank 1 is positioned above the maximum level of the dispenser 2 so that the product can flow into the dispenser 2 at the geodetic pressure. The Dosierspeicher 2, which is also designed as an insulated, preferably vacuum-insulated container is connected via a gas space side connected gas return line 3 with the Gas space of the tank 1 connected. In the gas return line 3, the check valve 4 is arranged. The dispenser is further connected via a gas space side connected, equipped with a check valve 29 connecting line 28 with a heat exchanger 14.
Über die Gasrückgangsleitung 3, die in den Gasraum des Tanks 1 mündet, erfolgt der Druckausgleich zwischen dem Tank 1 und dem Dosierspeicher 2. Zulaufseitig ist der Dosierspeicher 2 über bodenseitig am Dosierspeicher 2 angeschlossene, verschieden lange Verbindungsleitungen 5, 6 und 1 mit dem Tank 1 verbunden, die abgestuft in einem Kondensator 12 enden. Ist der Tank 1 gefüllt, wird die längste Verbindungsleitung 5 über das Sperrventil 8 geöffnet. Ist der Füllstand gefallen, so dass über die Verbindungsleitung 5 kein Zulauf erfolgen kann, wird der Dosierspeicher 2 über die nächst längere Verbindungsleitung 6 bzw. 7 durch Öffnen der Sperrventile 9 bzw. 10 gefüllt. Dieser Prozess wird so lange fortgesetzt, bis der Tank 1 entleert ist. Mit dieser kaskadischen Entnahme wird immer zuerst das wärmste Produkt abgezogen, so dass der Druckanstieg im Tank 1 verlangsamt wird. Zum wahlweisen Sperren und Öffnen der Verbindungsleitungen 5, 6 und 7 sind die Sperrventile 8, 9 und 10 vorgesehen . On the gas return line 3, which opens into the gas space of the tank 1, the pressure equalization between the tank 1 and the dispenser 2 takes place. On the inlet side, the dispenser 2 is connected to the dispenser 2 via the bottom, connecting lines 5, 6 and 1 of different lengths to the tank 1 connected, the stepped in a capacitor 12 ends. If the tank 1 is filled, the longest connection line 5 is opened via the check valve 8. If the level has dropped, so that no supply can take place via the connecting line 5, the dosing storage 2 is filled via the next longer connecting line 6 or 7 by opening the check valves 9 and 10, respectively. This process continues until the tank 1 is emptied. With this cascading removal, the warmest product is always withdrawn first, so that the pressure increase in the tank 1 is slowed down. For selectively blocking and opening the connecting lines 5, 6 and 7, the check valves 8, 9 and 10 are provided.
Der Dosierspeicher 2 ist weiters über eine Leitung 30 und ein Sperrventil 11 mit dem Gasraum des Tanks 1 verbindbar. The Dosierspeicher 2 is further connected via a line 30 and a check valve 11 with the gas space of the tank 1 connected.
Der Wärmeübertrager 14 weist ein Kühlmittelvolumen 32 und ein von dem zu kühlenden Gas durchströmbares Volumen 31 auf. Ein- gangsseitig ist das Volumen 31 über die Leitung 28 und das Sperrventil 29 mit der Gasraumseite des Dosierspeichers 2 ver¬ bunden. Ausgangsseitig ist das Volumen 31 über die Leitung 15 mit einer Kühlschlange 13 eines Kondensators 12 verbunden. Das Kühlmittelvolumen 32 des Wärmeübertragers 14 ist einerseits über das Sperrventil 21 mit dem Dosierspeicher 2 und andererseits mit dem Verdampfer 20 verbunden. The heat exchanger 14 has a coolant volume 32 and a volume 31 through which the gas to be cooled can flow. On the input side, the volume 31 via the line 28 and the check valve 29 with the gas chamber side of the metering 2 ver ¬ connected. On the output side, the volume 31 is connected via the line 15 with a cooling coil 13 of a capacitor 12. The Coolant volume 32 of the heat exchanger 14 is connected on the one hand via the check valve 21 to the dispenser 2 and on the other hand to the evaporator 20.
Im Tank 1 ist der Kondensator 12 positioniert, in dessen Innerem sich die Kühlschlange 13 befindet, die über eine Leitung 15 unter Zwischenschaltung des Wärmeübertragers 14 kopfseitig, d.h. an den Gasraum des Dosierspeichers 2 angeschlossen ist. Die Kühlschlange 13 wird im Tank 1 vorzugsweise von oben nach unten geführt, sodass sie am unteren Ende 16 geöffnet ist, so dass dort das verbleibende Gas über eine Mischdüse oder Drosselstelle (nicht dargestellt) austritt. Bei Ausführung mit Mischdüse endet der Saugstutzen in der „kalten" Flüssigkeit. Im Kondensator 12 erfolgt die Kondensation des aus dem Dosierspeicher 2 abgezogenen Gases. Als Kühlmittel wird hierbei die Flüssigphase des Tanks 1 verwendet, so dass die für die Wärmeübertragung notwendige Temperaturdifferenz sichergestellt ist. Das Gas durchströmt die Kühlschlange 13 und es kommt in ihr zur weiteren Kondensation, bei der die Kondensationswärme an die umgebende Flüssigkeit abgegeben wird. Die Kühlschlange 13 wird von einem Rohr 17 umgeben und bildet so den Kondensator 12. In der Kühlschlange sammelt sich das Kondensat, welches nach unten abfließt. Die verbleibende Gasphase tritt über einen Düsenstock aus und reißt dabei das Kondensat mit. Der Gasanteil wird durch die Mischkondensation reduziert.. Die dabei entstehende „warme" Flüssigkeit verbleibt im Innern des Rohres 17. Das Rohr 17 reicht oben bis in den Gasraum des Tanks 1, sodass es zu keinem Eintritt der außerhalb des Rohres 17 befindlichen Flüssigkeit kommt. Die bodenseitige Öffnung des Rohres 17 ist von einem weiteren siebartigen Rohr 18 umgeben, das verhindert, dass kal¬ te Flüssigkeit von außerhalb des Rohres 17 direkt in das Rohr 17 nachströmt. Die Grenze zwischen dem oben beschriebenen Dosierkreislauf und dem nachfolgend beschriebenen Verdampferkreislauf ist mit der gestrichelten Linie 19 gekennzeichnet. In the tank 1, the condenser 12 is positioned, in the interior of which the cooling coil 13 is located, which is connected via a line 15 with the interposition of the heat exchanger 14 on the head side, ie to the gas space of Dosierspeichers 2. The cooling coil 13 is preferably guided in the tank 1 from top to bottom, so that it is open at the lower end 16, so that there the remaining gas via a mixing nozzle or orifice (not shown) exits. In the embodiment with a mixing nozzle, the suction nozzle ends in the "cold" liquid The condensation of the gas withdrawn from the metering reservoir 2 takes place in the condenser 12. The liquid phase of the tank 1 is used as the coolant, so that the temperature difference necessary for the heat transfer is ensured. The gas flows through the cooling coil 13 and it comes in her for further condensation, in which the heat of condensation is delivered to the surrounding liquid.The cooling coil 13 is surrounded by a tube 17 and thus forms the condenser 12. In the cooling coil, the condensate collects, The remaining gas phase exits via a nozzle and thereby entrains the condensate with it The proportion of gas is reduced by the mixed condensation .. The resulting "warm" liquid remains in the interior of the tube 17. The tube 17 extends up to in the gas space of the tank 1, so that there is no entry of the ext the liquid contained in the tube 17 comes. The bottom-side opening of the tube 17 is surrounded by another sieve-like tube 18, which prevents kal ¬ te liquid flows from outside the tube 17 directly into the tube 17. The boundary between the dosing circuit described above and the evaporator circuit described below is indicated by the dashed line 19.
Der Verdampfer 20 ist bodenseitig über eine Zulaufleitung 33 und ein Sperrventil 21 und am Austritt über eine Leitung 22 und ein Sperrventil 23 mit dem Dosierspeicher 2 verbindbar. Die Zulaufleitung 33 des Verdampfers 20 kann mit leichter Steigung verlegt sein, wobei der Verdampfer 20 in Teilen unter dem Dosierspeicher 2 platziert ist. Dies begünstigt, dass das Produkt dem Verdampfer 20 zufließen kann. The evaporator 20 is connected on the bottom side via a supply line 33 and a check valve 21 and at the outlet via a line 22 and a check valve 23 with the Dosierspeicher 2. The feed line 33 of the evaporator 20 may be laid with a slight slope, wherein the evaporator 20 is placed in parts below the dispenser 2. This favors that the product can flow to the evaporator 20.
Dem Verdampfer 20 ist der Hochdruckgasspeicher 24 nachgeschaltet, der ein endlicher Druckspeicher, z.B. ein Druckbehälterspeicher oder ein unendlicher Druckspeicher, z.B. eine Rohrleitung sein kann. Ziel ist es, beide mit unter Hochdruck stehendem Gas zu befüllen. Die Verbindungsleitung zwischen dem Verdampfer 20 und dem Hochdruckspeicher 24 ist mit 25 und das in dieser Leitung 25 angeordnete Sperrventil mit 26 bezeichnet. The evaporator 20 is followed by the high pressure gas storage 24, which is a finite pressure accumulator, e.g. a pressure vessel store or an infinite pressure store, e.g. a pipeline can be. The goal is to fill both with high-pressure gas. The connecting line between the evaporator 20 and the high pressure accumulator 24 is denoted by 25 and arranged in this line 25 check valve 26.
Im Folgenden wird das erfindungsgemäße Verfahren anhand des folgenden Beispiels erläutert. The method according to the invention is explained below with reference to the following example.
Allgemein herrscht im Tank 1 der geringste Druck, z.B. 10 bar. Im Dosierspeicher 2 wechselt der Druck zwischen dem Tankdruck und dem Verdampferdruck. Im Verdampfer 20 herrscht immer der maximal mögliche Druck (z.B. über 200 bar). Dieser liegt zeitweise über dem Hochdruckspeicherdruck, was die Voraussetzung dafür ist, dass damit eine Speicherbefüllung erfolgen kann. Generally, tank 1 has the lowest pressure, e.g. 10 bar. In Dosierspeicher 2, the pressure between the tank pressure and the evaporator pressure changes. In the evaporator 20, there is always the maximum possible pressure (for example above 200 bar). This is temporarily above the high-pressure accumulator pressure, which is the prerequisite for a memory filling can be done with it.
Zu Prozessbeginn wird der Tank 1 mit dem Dosierspeicher 2 über den Flüssigkeitsvorlauf und den Gasrückgang 30 verbunden. Dazu werden eines der Ventile 8, 9 oder 10, das Ventil 11 und das Ventil 27 geöffnet. Es stellt sich ein Druckausgleich ein und die Flüssigkeit fließt bis zum gewünschten Füllstand in den Dosierspeicher 2. Nachdem der Dosierspeicher 2 gefüllt ist, werden das Ventil 8, 9 bzw. 10 und das Ventil 27 geschlossen und die Ventile 21 und 23 geöffnet. Das Produkt fließt zuerst in das Volumen 32 des Wärmeübertragers 14 und danach, sobald das Volumen 32 geflutet wurde, in den Verdampfer 20, wo dem Produkt vorzugsweise aus der Umgebungstemperatur die Verdamp- fungs- und Kompressionsenergie zugeführt wird. Bei Erreichen eines Druckes, der über dem des Hochdruckgasspeichers 24 liegt, wird das Ventil 26 geöffnet, so dass es zum Druckausgleich zwischen Dosierspeicher 2, Verdampfer 20 und Hochdruckgasspeicher 24 kommt . At the beginning of the process, the tank 1 is connected to the dosing tank 2 via the liquid flow and the gas return 30. For this purpose, one of the valves 8, 9 or 10, the valve 11 and the Valve 27 opened. It adjusts itself to a pressure equalization and the liquid flows to the desired level in the dispenser 2. After the dispenser 2 is filled, the valve 8, 9 and 10 and the valve 27 are closed and the valves 21 and 23 are opened. The product first flows into the volume 32 of the heat exchanger 14 and thereafter, once the volume 32 has been flooded, into the evaporator 20, where the product is preferably supplied with the vaporization and compression energy from the ambient temperature. Upon reaching a pressure which is higher than that of the high-pressure gas reservoir 24, the valve 26 is opened so that pressure equalization takes place between the metering reservoir 2, the evaporator 20 and the high-pressure gas reservoir 24.
Vorteilhaft ist es hierbei, wenn der Druckanstieg im Verdampfer 20 detektiert wird und aus diesem der maximal zu erwartende Druck errechnet wird. Vor Erreichen des maximalen Druckes wird der Hochdruckspeicher 24 vom Verdampfer 20 durch Schließen des Ventils 26 getrennt. Der Druck steigt weiter an, sodass im Do¬ sierspeicher 2 und im Verdampfer 20 der höchste Druck herrscht. Nun wird der Verdampfer 20 vom Dosierspeicher 2 durch Schließen des Ventils 23 getrennt und der Druck in den nachgeschalteten Hochdruckspeicher durch Öffnen von Ventil 26 entspannt. Im Do¬ sierspeicher 2 herrscht nun der höchste Druck. Dieses Druck¬ polster wird genutzt, um den Verdampfer 20 zügig mit Produkt zu beladen. Es erfolgt dadurch auch eine gleichmäßigere Ausnutzung der Verdampferoberflache . It is advantageous here if the pressure rise in the evaporator 20 is detected and from this the maximum expected pressure is calculated. Before reaching the maximum pressure of the high-pressure accumulator 24 is separated from the evaporator 20 by closing the valve 26. The pressure continues to increase, so that in Do ¬ sierspeicher 2 and in the evaporator 20, the highest pressure prevails. Now, the evaporator 20 is separated from the dosing 2 by closing the valve 23 and the pressure in the downstream high-pressure accumulator by opening valve 26 relaxed. In Do ¬ sierspeicher 2 now prevails the highest pressure. This pressure ¬ pad is used to load the evaporator 20 rapidly with product. It also ensures a more even utilization of the evaporator surface.
Nach der Befüllung des Hochdruckspeichers 24 herrscht im Do¬ sierspeicher 2 der Druck des Verdampfers 20, der wesentlich über dem Tankdruck liegt. Eine erneute Befüllung ist nur mög¬ lich, wenn ein Druckausgleich zwischen dem Tank 1 und dem Do- - sierspeicher- 2 hergeste11 ...ist . Hierfür muss der . Druck im Do- sierspeicher 2 reduziert werden. Dazu werden zuerst die Ventile 21 und 23 verschlossen. Danach wird das im Dosierspeicher 2 befindliche Gas, welches sich in der Regel im überkritischen Zustand befindet, gekühlt, sodass es den Flüssigphasenbereich erreicht und zu kondensieren beginnt. Dies erfolgt zuerst im Wärmeübertrager 14, in dessen Volumen 32 sich noch flüssiges Medium aus dem vorangegangenen Schritt befindet, und danach im Kondensator 12. Dazu wird das Ventil 29 geöffnet, das überkritische Produkt kühlt zunächst im Wärmeübertrager 14 ab und kondensiert ggf. teilweise und kondensiert danach an den Wandungen des Kondensators 12, der mit dem „kalten" Produkt (max. 18bar) umgeben ist. Der Prozess ist bis zur Siedelinie möglich. Bei Erreichen einer gewünschten Temperatur wird das Ventil 29 geschlossen und der Rest des Gases durch Öffnen des Ventils 4 in den Gasraum des Tanks 1 entspannt. After filling the high-pressure accumulator 24 prevails in Do ¬ sierspeicher 2, the pressure of the evaporator 20, which is substantially above the tank pressure. A re-filling is only mög ¬ exist if a pressure balance between the tank 1 and the Do- - sierspeicher- 2 hergeste11 ... is. For this the must. Pressure in the Sierspeicher 2 are reduced. For this purpose, the valves 21 and 23 are first closed. Thereafter, the gas contained in the dosing tank 2, which is usually in the supercritical state, cooled, so that it reaches the liquid phase area and begins to condense. This is done first in the heat exchanger 14, in the volume 32 is still liquid medium from the previous step, and then in the condenser 12. For this purpose, the valve 29 is opened, the supercritical product initially cools in the heat exchanger 14 and condenses, if necessary, partially condensed then on the walls of the condenser 12, which is surrounded by the "cold" product (max 18 bar) .The process is possible up to the boiling point When a desired temperature is reached the valve 29 is closed and the rest of the gas is opened by opening the valve 4 relaxed in the gas space of the tank 1.

Claims

Ansprüche : Claims :
1. Verfahren zum Regasifizieren von tiefkalt verflüssigtem Gas, bei dem ein Teil des in einem Tank befindlichen tiefkalt verflüssigten Gases vom Tank in einen Dosierspeicher verbracht wird, der Dosierspeicher vom Tank getrennt wird und eine dosierte Menge des tiefkalt verflüssigten Gases anschließend einem Verdampfer zugeführt wird, worauf die verdampfte Gasmenge in einen Hochdruckgasspeicher abgefüllt oder in ein Leitungsnetz eingespeist wird, worauf der Verdampfer vom Dosierspeicher getrennt wird, der Druck im Dosierspeicher abgebaut und der Dosierspeicher neuerlich mit verflüssigtem Gas aus dem Tank gefüllt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Druck im Dosierspeicher (2) dadurch abgebaut wird, dass das im Dosierspeicher (2) befindliche Gas durch einen Wärmeübertrager (14) geführt wird, in dem das Gas gekühlt und/oder teilweise kondensiert wird, wobei bevorzugt das im Wärmeübertrager (14) ggf. gebildete Kondensat und das gekühlte Gas mit dem verbleibenden Gasdruck in den Tank (1) geleitet und das gekühlte Gas in dem das verflüssigte Gas enthaltenden Teil des Tanks (1) kondensiert wird . A process for regasifying cryogenic liquefied gas, wherein a portion of the cryogenic liquefied gas in a tank is transferred from the tank to a dosing tank, the dosing tank is separated from the tank and a metered amount of the cryogenic liquefied gas is subsequently fed to an evaporator, whereupon the vaporized gas is filled into a high-pressure gas storage or fed into a mains network, whereupon the evaporator is separated from the dosing tank, the pressure in the dosing tank is reduced and the dosing tank is again filled with liquefied gas from the tank, characterized in that the pressure in the dosing tank ( 2) is degraded in that the gas in the dispenser (2) is passed through a heat exchanger (14), in which the gas is cooled and / or partially condensed, preferably in the heat exchanger (14) optionally formed condensate and the cooled gas with the remaining gas pressure in passed the tank (1) and the cooled gas is condensed in the part of the tank (1) containing the liquefied gas.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dem Wärmeübertrager (14) flüssiges Gas aus dem Dosierspeicher (2) als Kühlmedium zugeführt wird und dass im Wärmeübertrager (14) erwärmtes oder verdampftes Kühlmedium dem Verdampfer (20) zugeführt wird. 2. The method according to claim 1, characterized in that the heat exchanger (14) liquid gas from the Dosierspeicher (2) is supplied as a cooling medium and that in the heat exchanger (14) heated or vaporized cooling medium to the evaporator (20) is supplied.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, dass das im Wärmeübertrager (14) gekühlte Gas gemeinsam mit dem ggf. im Wärmeübertrager (14) gebildeten Kondensat durch einen im Inneren des Tanks (1) angeordneten Kondensator (12) geleitet und zumindest teilweise kondensiert wird und das Kondensat sich in einem Austrittsbereich des Kondensators (12) mit dem im Tank (1) befindlichen verflüssigten Gas vermischt. 3. The method according to claim 1 and 2, characterized in that in the heat exchanger (14) cooled gas together with the possibly in the heat exchanger (14) formed condensate through a in the interior of the tank (1) arranged capacitor (12) and at least partially condenses and the condensate itself in an outlet region of the condenser (12) mixed with the liquefied gas in the tank (1).
4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Kondensator (12) wenigstens eine im Inneren des Tanks (1) verlaufende Leitung (15), insbesondere eine Kühlschlange (13) umfasst, welche von Gas aus dem Wärmeübertrager (14) durchströmt wird. 4. The method of claim 1, 2 or 3, characterized in that the condenser (12) at least one inside the tank (1) extending line (15), in particular a cooling coil (13), which of gas from the heat exchanger ( 14) is flowed through.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das verflüssigte Gas unter dem geodätischen Druck in den Dosierspeicher (2) und ggf. den Wärmeübertrager (14) gefüllt wird. 5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the liquefied gas is filled under the geodetic pressure in the metering memory (2) and possibly the heat exchanger (14).
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Befüllen des Dosierspeichers (2) die Herstellung eines Druckausgleichs zwischen dem Tank (1) und dem Dosierspeicher (2) umfasst. 6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the filling of the dosing memory (2) comprises the preparation of a pressure equalization between the tank (1) and the dosing memory (2).
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Druck im Tank (1) unter dem zulässigen Betriebsdruck des Tanks (1) gehalten wird, insbesondere z.B. weniger als 15 bar beträgt. Process according to any one of Claims 1 to 6, characterized in that the pressure in the tank (1) is kept below the permissible operating pressure of the tank (1), in particular e.g. less than 15 bar.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Befüllen des Dosierspeichers (2) über eine von wenigstens zwei in unterschiedlicher Höhe innerhalb des Tanks (1) mündenden Verbindungsleitungen (5, 6, 7) erfolgt, wobei die Entnahme des tiefkalt verflüssigten Gases aus dem Tank (1) über die am höchsten mündende Verbindungsleitung erfolgt, die der fallende Füllstand des Tanks jeweils erlaubt. 8. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the filling of the Dosierspeichers (2) via one of at least two at different levels within the tank (1) opening out connecting lines (5, 6, 7), wherein the removal of the cryogenic liquefied gas from the tank (1) via the highest opening connecting line, which allows the falling level of the tank respectively.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdampfung mit der Enthalpie der Luft oder einer anderen wirtschaftlich nicht verwertbaren Wärmequelle erfolgt. 9. The method according to any one of claims 1 to 8, characterized in that the evaporation is carried out with the enthalpy of the air or another economically unavailable heat source.
10. Vorrichtung, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9, umfassend einen isolierten Tank (1), einen über wenigstens eine Verbindungsleitung (5,6,7) mit dem Tank (1) verbundenen isolierten Dosierspeicher (2), einen über wenigstens eine Verbindungsleitung (33) und eine Rückleitung (22) mit dem Dosierspeicher (2) verbundenen Verdampfer (20) und einen an den Verdampfer (20) angeschlossenen Hochdruckspeicher (24) oder eine an den Verdampfer (20) angeschlossene Leitung eines Leitungsnetzes, wobei die wenigstens eine Verbindungsleitung (5,6,7) zwischen dem Tank (1) und dem Dosierspeicher (2), die wenigstens eine Verbindungsleitung (33) und die Rückleitung (22) zwischen dem Dosierspeicher (2) und dem Verdampfer (20) jeweils ein Absperrventil (8,9,10,21,23) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abschnitt der den Dosierspeicher (2) mit dem Verdampfer (20) verbindenden Verbindungsleitung (33) eine Kühlflüssigkeitsleitung (32) eines isolierten Wärmeübertragers (14) ausbildet, der von aus dem Dosierspeicher (2) kommendem Gas zu dessen Kühlung und/oder teilweisen Kondensation durchströmbar ist und der mit einem im Tank (1) angeordneten Kondensator (12) verbunden ist. 10. An apparatus, in particular for carrying out the method according to one of claims 1 to 9, comprising an insulated tank (1), via at least one connecting line (5,6,7) to the tank (1) connected to insulated dosing memory (2), a via at least one connecting line (33) and a return line (22) with the Dosierspeicher (2) connected to the evaporator (20) and to the evaporator (20) high-pressure accumulator (24) or to the evaporator (20) connected to a line network in which the at least one connecting line (5, 6, 7) between the tank (1) and the metering store (2), the at least one connecting line (33) and the return line (22) between the metering store (2) and the evaporator (20 ) each having a shut-off valve (8,9,10,21,23), characterized in that a portion of the dispenser (2) with the evaporator (20) connecting the connecting line (33) a cooling liquid line (32) of an insulated W is formed rmeübertragers (14) of next of from the dispenser (2) gas can flow through for cooling thereof and / or partial condensation and arranged in a tank (1) capacitor (12).
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Kondensator (12) wenigstens eine im Inneren des Tanks (1) verlaufende Leitung, insbesondere eine Kühlschlange (13) umfasst, welche von dem gekühlten Gas aus dem Wärmeübertrager (14) durchströmbar ist. 11. The device according to claim 10, characterized in that the condenser (12) at least one in the interior of the tank (1) extending line, in particular a cooling coil (13) which can be flowed through by the cooled gas from the heat exchanger (14).
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Leitung und deren Austrittsmündung von einem im Tank angeordneten unten offenen, ersten Rohr (17) umgeben sind, wobei das erste Rohr (17) bevorzugt in einem zweiten Rohr (18) steht. 12. The device according to claim 11, characterized in that the at least one line and the outlet opening of a tank arranged in the bottom open, first tube (17) are surrounded, wherein the first tube (17) preferably in a second tube (18) ,
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass in den Tank (1) wenigstens zwei den Tank (1) mit dem Dosierspeicher (2) verbindende Verbindungsleitungen (5, 6, 7) in unterschiedlicher Höhe münden. 13. Device according to one of claims 10 to 12, characterized in that in the tank (1) at least two the tank (1) with the dispenser (2) connecting connecting lines (5, 6, 7) open at different heights.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsleitungen (5, 6, 7) innerhalb des ersten Rohres (17) im Tank (1) münden. 14. The apparatus according to claim 13, characterized in that the connecting lines (5, 6, 7) within the first tube (17) in the tank (1) open.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Flüssigkeitszulauf in den Dosierspeicher (2) tiefer angeordnet ist als der Flüssigkeitsablauf aus dem Tank (1) . 15. Device according to one of claims 10 to 14, characterized in that the liquid feed into the dispenser (2) is arranged lower than the liquid outlet from the tank (1).
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Zulauf zum Wärmeübertrager (14) ein Zulaufen durch die geodätische Höhe aus dem Dosierspeicher (2) erlaubt. 16. Device according to one of claims 10 to 15, characterized in that the inlet to the heat exchanger (14) allows a passage through the geodetic height from the Dosierspeicher (2).
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdampferzulauf tiefer angeordnet ist als der Dosierspeicher (2). 17. Device according to one of claims 10 to 16, characterized in that the evaporator inlet is arranged lower than the Dosierspeicher (2).
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Dosierspeicher (2) über eine Gasrückgangsleitung mit dem Gasraum des Tanks (1) verbindbar ist. 18. Device according to one of claims 10 to 17, characterized in that the dosing memory (2) via a gas return line to the gas space of the tank (1) is connectable.
19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Tank (1), der Dosierspeicher (2) und die den Tank mit dem Dosierspeicher (2) verbindenden Leitungen (5, 6, 7) und die an diesen angeordneten Ventile wärmeisoliert sind . 19. Device according to one of claims 10 to 18, characterized in that the tank (1), the Dosierspeicher (2) and the tank with the Dosierspeicher (2) connecting lines (5, 6, 7) and arranged on these Valves are thermally insulated.
20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdampfer (20) an seiner Außenseite eine Nanobeschichtung aufweist. 20. Device according to one of claims 10 to 19, characterized in that the evaporator (20) has on its outer side a nano-coating.
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