WO2014096596A1 - Installation de stockage et de distribution de carburants, notamment pour véhicules automobiles - Google Patents

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WO2014096596A1
WO2014096596A1 PCT/FR2013/052882 FR2013052882W WO2014096596A1 WO 2014096596 A1 WO2014096596 A1 WO 2014096596A1 FR 2013052882 W FR2013052882 W FR 2013052882W WO 2014096596 A1 WO2014096596 A1 WO 2014096596A1
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WO
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tank
condenser
fuel
vent
duct
Prior art date
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PCT/FR2013/052882
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English (en)
Inventor
Frederic Kolenda
Adriano POLONI
Sylvain BACHER
Michel Angonin
Original Assignee
IFP Energies Nouvelles
Covaltech
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B67—OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
    • B67D—DISPENSING, DELIVERING OR TRANSFERRING LIQUIDS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B67D7/00—Apparatus or devices for transferring liquids from bulk storage containers or reservoirs into vehicles or into portable containers, e.g. for retail sale purposes
    • B67D7/04—Apparatus or devices for transferring liquids from bulk storage containers or reservoirs into vehicles or into portable containers, e.g. for retail sale purposes for transferring fuels, lubricants or mixed fuels and lubricants
    • B67D7/0476—Vapour recovery systems
    • B67D7/0478—Vapour recovery systems constructional features or components
    • B67D7/049—Vapour recovery methods, e.g. condensing the vapour

Definitions

  • Fuel storage and distribution facility particularly for motor vehicles.
  • the present invention relates to a fuel storage and distribution installation, in particular for motor vehicles.
  • the tanks are conventionally filled with different types of fuel. These tanks contain so-called light fuels, such as unleaded gasoline 98 octane (E98), 95 unleaded gasoline octane (E95), the mixture of gasoline and diesel. ethanol (biofuel) as those additives with ethanol up to 10% or up to 85% by volume, called E10 and E85, and so-called heavy fuels, such as oil or diesel.
  • light fuels such as unleaded gasoline 98 octane (E98), 95 unleaded gasoline octane (E95), the mixture of gasoline and diesel.
  • ethanol (biofuel) as those additives with ethanol up to 10% or up to 85% by volume, called E10 and E85, and so-called heavy fuels, such as oil or diesel.
  • VOCs volatile organic compounds
  • gasoline vapors from the liquid fuel, in the gas phase in thermodynamic equilibrium in the tank with the liquid phase.
  • the gas phase can contain between 40 and 90% by volume of VOCs, some of which are very harmful to human health.
  • the gaseous complement is air charged with water vapor or moisture.
  • the VOC content is very low.
  • Each fuel tank which is generally buried, has a filling means which connects it to the fuel delivery truck, at least one withdrawal means to a distribution device and a conduit. vent which avoids overpressure or depression of this tank. Each vent is generally provided with a valve to balance the pressure of the storage tank according to whether this tank is in depression or in overpressure.
  • recovery phase I This recovery is better known under the name “recovery phase I", which has been in place for many years in European countries in particular.
  • recovery phase I In the case of the distribution of fuel in the tank of a motor vehicle to the distribution station, the liquid fuel supply flushes out of this tank, the gaseous phase loaded with hydrocarbons contained in the tank of the vehicle.
  • This gaseous phase is then emitted into the atmosphere while, in the storage tank, the volume of liquid fuel thus subtracted is compensated by an air intake coming from the outside, generally through the vent pipe.
  • phase II recovery To avoid this gas phase emission containing hydrocarbons in the surrounding atmosphere, a complementary regulation called “phase II recovery” has been introduced in some countries. For this, it implements, in the fuel dispensing gun, a collection line by suction of the gas phase of the automobile tank with a return to a storage tank of light products, generally E95.
  • the volume of the sucked gas phase is identical to the volume of liquid delivered into the tank, which is not necessarily the case in practice.
  • Water vapor is thus brought from outside by the vent pipe for pressure compensation or rebalancing in the storage tanks or by return to the tank of the gaseous phase sucked into the tanks of the cars. even in contact with the outside air and therefore loaded with moisture.
  • This moisture has the disadvantage of causing corrosion of the walls of the tank which, in time, can be pierced with the spillage of fuel in the basement resulting in significant pollution.
  • this moisture can cause icing of the water during negative temperature with a risk of clogging the vent ducts or fuel distribution ducts.
  • the negative cold supply thus makes it possible to condense the hydrocarbons in a temperature range below 0 ° C. (typically 0 ° C. to -40 ° C.).
  • This technique has the disadvantage of also condensing in frost water vapor contained in the gas head of the tank, which has the effect of reducing the condensation performance of gaseous hydrocarbons and impose a systematic defrosting step.
  • the present invention proposes to overcome the drawbacks mentioned above by proposing a fuel storage and distribution facility that allows both the recovery of gaseous hydrocarbons from light fuels by refrigerating condensation at a negative temperature and the dehumidification of the air. outside when storing and distributing fuels.
  • the invention relates to a fuel storage and distribution facility, particularly for motor vehicles, comprising at least one fuel dispensing device, at least one light fuel tank, and at least one vent pipe, the vent pipe connected to the light fuel tank being provided with a pressure / vacuum valve and carrying a condenser for condensing gasoline vapors from said tank, characterized in that the installation further comprises a dehumidifier for outdoor air admitted inside the light fuel tank.
  • the installation may comprise the dehumidifier and the condenser carried by the vent duct being placed in series with respect to one another.
  • the installation may include the dehumidifier carried by a breathing duct and the condenser carried by the vent duct.
  • the breathing duct may comprise a non-return valve.
  • the breathing duct may comprise a vacuum valve calibrated more weakly than the vacuum setting value of the vent pipe valve carrying the condenser.
  • the dehumidifier may include a drain for discharging water extracted from the fluid flowing through it.
  • the installation may comprise a collector between the vent pipe carrying the condenser and at least one vent pipe coming from a light fuel tank.
  • the installation may include a gas collection return duct, released during the distribution of light fuel at a dispensing gun of a fuel dispensing device, which leads to the dehumidifier.
  • the invention also relates to a method for storing and dispensing fuels, in particular for motor vehicles, comprising at least one fuel dispensing device, at least one light fuel tank, and at least one vent pipe, the fuel pipe. vent connected to the light fuel tank being provided with a pressure / vacuum valve and carrying a condenser for condensing gasoline vapors from said tank, characterized in that it consists, at the introduction of outside air in the light fuel tank, to dehumidify the outside air prior to this introduction.
  • the method may include dehumidifying the outside air introduced into the light fuel tank during fuel dispensing operations.
  • the method can consist in condensing the vapors of gasoline escaping from the tank during filling operations of the tank.
  • the method may include draining the condensates to one of the light fuel tanks.
  • FIG. 1 is a diagram showing the fuel storage and dispensing installation for motor vehicles according to the invention in a fuel distribution configuration in the tank of a vehicle,
  • FIG. 2 which illustrates the fuel storage and distribution installation of FIG. 1 in a tank filling configuration
  • FIG. 3 which schematically shows a variant of the fuel storage and distribution installation of FIG. 1,
  • FIG. 4 which is a diagram of a variant of the fuel storage and distribution installation of FIG. 2,
  • FIG. 5 which is an illustration of another variant of the fuel storage and distribution installation of FIG. 2,
  • FIG. 6 which shows another variant of the fuel storage and distribution installation of FIG. 4,
  • FIG. 7 which is a diagram of another variant of the fuel storage and distribution installation of FIG. 1, and
  • FIG. 8 which illustrates another variant of the fuel storage and distribution installation of FIG. 1.
  • a storage facility and distribution 10 of at least one fuel is shown.
  • This installation comprises, in the example, three storage tanks 12, 14, 16 each containing a fuel intended to be distributed by at least one dispensing device 18, such as a meter or pump.
  • the tanks are intended to receive light fuels, such as ⁇ 98, ⁇ 95 or Biofuel, or a heavy fuel, such as diesel.
  • the tank 12 contains E95, the tank 14 of the biofuel E10 and the tank 16 of the diesel fuel.
  • Each storage tank is connected to a filling pipe 20,
  • Each tank also comprises a vent pipe which originates in the upper part of the tank, respectively a vent pipe 28 for the E95 tank, a vent pipe 30 for the E10 tank and a pipe for the tank. vent 32 for the diesel tank.
  • the vent pipe 32 of the diesel tank arrives in the atmosphere generally freely (without valve).
  • the duct is advantageously provided at its free end with a pressure / vacuum valve 34.
  • vent ducts 28, 30 of the light fuel tanks result in a manifold 36.
  • This manifold shares a common vent pipe 38 for the two vent ducts 28 and 30.
  • This common duct carries a condenser 40 for the transformation of a fluid in the vapor phase into a liquid and, in series with the condenser, a dehumidifier 42 which removes the water present in the fluid passing through it.
  • the conduit 38 subsequently opens to the open air being provided, at its free end, a pressure / vacuum valve 44 for controlling the pressure of the tanks, which pressure must be generally close to atmospheric pressure.
  • the common vent pipe 38 passes through a device 46 which makes it possible to connect the dehumidifier with the vent pipe 38 and / or with the return pipe to the delivery truck, as will be better described in the following description. .
  • the condenser 40 includes a condensate drain conduit 48 which terminates at one of the fuel tank filling lines, here fuel E95.
  • the dehumidifier 42 comprises a drain 50 for evacuating the water withdrawn from the fluid that has passed through it.
  • the vent circuit C comprises the vent ducts 28, 30, the manifold 36, the common vent duct 38 provided with its valve 44 and carrying the condenser and the dehumidifier, both of which are mounted in series. one compared to the other.
  • each vent pipe carrying a condenser, a dehumidifier and a pressure / vacuum valve.
  • the condenser and dehumidifier are each part of a fluid circulation circuit that allows to perform the functions to which they are attached.
  • the condenser 40 is supplied with a heat transfer fluid from a cooling unit of this fluid.
  • This unit can comprise one or more compressors able to cool the fluid passing through the condenser to a temperature of up to -60 ° C.
  • the dehumidifier 42 is supplied with a heat transfer fluid from either the cooling unit of the condenser or a cooling unit separate from that of the condenser.
  • the temperature of the fluid passing through the dehumidifier is slightly positive.
  • the pump 18 is connected to the fuel tanks by a pipe of distribution of which only the distribution lines 52, 54 of light fuels are illustrated in Figure 1.
  • the tank of the motor vehicle is connected to the pump 18 by a dispensing gun 56 for filling with a light fuel, here ⁇ 95.
  • the air admitted into the common vent pipe 38 passes through the dehumidifier 42, which is then in operation, to be rid of its moisture by evacuating the water thus formed by the drain 50.
  • the water thus formed is discharged through the drain 50 and dry air passes through the condenser 40, which is not in operation, to enter the storage tank 12 by the manifold 36 and the vent duct 28.
  • thermodynamic equilibrium is established between the liquid phase 58 of the fuel and the gaseous sky 60 and this without the presence of water vapor.
  • the tank 12 is being filled from a tank 62 of a delivery truck 64 through a stripping pipe 66 which is connected to the filling line 20 of this tank by the loading station 26.
  • VOCs volatile organic compounds
  • This gaseous sky passes through the condenser 40 which operates with a negative cold and which condenses the fuel particles of the hydrocarbon vapors into a hydrocarbon liquid phase.
  • This liquid phase is returned, in particular by gravity, into the tank 12 of light fuel E95 via the evacuation duct 48, here through the filling line 20.
  • the residual gases leaving the condenser 40 continue to circulate in the conduit 38 and then pass through the dehumidifier 42, which is inactive. These gases are then released into the atmosphere through the valve 44 without VOCs or with a minimum of VOC, not condensed at the minimum temperature of the cooling system.
  • the dehumidifier 42 and the condenser 40 are no longer arranged in series but in parallel.
  • the vent circuit C comprises a vent circuit C1 and another vent circuit C2 placed in parallel with respect to each other.
  • the vent circuit C1 comprises the vent ducts 28 and 30 of the storage tanks 12 and 14, the manifold 36, the common vent pipe 38 provided with its valve 44 and the condenser 40 with its exhaust duct 48. .
  • the vent circuit C2 placed in parallel with the circuit C1, being independent of this circuit, comprises an independent vent duct 68, called breathing duct, carrying the dehumidifier 42 with its drain 50.
  • This duct starts from light fuel tanks 12, 14 and opens in the open air by its free end which is provided with a vacuum valve 70.
  • the breathing duct 68 comprises a branch 72 for connecting the E10 tank to this duct.
  • a non-return valve 74 (or any equivalent system) is installed between the tank and the dehumidifier to prevent any rise of gaseous phase (air or air loaded with hydrocarbons) to the dehumidifier.
  • the valve 70 and the non-return valve 74 are shaped to open only when the tank is in a vacuum to let in outside air while the valve 44 opens only for a overpressure in this same tank.
  • the condenser and the dehumidifier have different exchange characteristics so as not to penalize one with respect to the other.
  • the proportion can be up to about 15 times. With regard to the powers to exchange, this proportion can reach a ratio of 500 times.
  • the tank of the motor vehicle is connected to the pump 18 by a dispensing gun 56 for filling with a light fuel, here ⁇ 95.
  • the air admitted into the breathing duct 68 passes through the dehumidifier 42, which is then in operation, to be rid of its moisture. After this passage through the dehumidifier, the dry air ends directly in the storage tank. As previously mentioned, this makes it possible to obtain in the tank a gaseous sky that is free of water vapor and to prevent any icing in the condenser during the tank filling operations, and any condensation in the tank which may lead to corrosion of the tanks. walls thereof and / or degradation of the intrinsic quality of the fuel stored therein.
  • the calibration of the valve 70 of the breathing duct 68 will be lower than that of the vacuum set point of the valve 44 of the vent duct 38 so as to allow the admission of outside air only through this line of breathing.
  • the tank 12 is being filled from a tank 62 of a delivery truck 64 through a delivery pipe 66.
  • This gaseous sky arrives at the collector 36, passes through the condenser 40 which operates with a negative cold and which condenses the hydrocarbon vapors in a liquid phase.
  • This liquid phase is returned to the tank 12 of light fuel E95 via the exhaust duct 48.
  • the residual gaseous phase leaving the condenser 40 is discharged through the conduit 38 to the atmosphere through the valve 44 by not conveying any hydrocarbon vapor or at least a minute amount.
  • the fuel storage and dispensing installation 10 meets the requirements related to the "recovery phase I" regulation for tank filling operations. with the return of the gases in the tank of the truck.
  • the gaseous phase initially contained in the tank and which is devoid of gasoline through the condensation of hydrocarbon vapors by the condenser 40, as described above, is discharged through the recycling conduit 76 to the tank 62 of the truck 64.
  • the recycling duct 76 originates on the section of the vent duct 38 between the dehumidifier 42 and the valve 44 to reach the tank 62.
  • this recycling duct may originate on the device 46.
  • the condenser 40 and the dehumidifier 42 are placed in parallel with each other.
  • the condenser 40 is placed in a vent circuit C1 and the dehumidifier 42 in another parallel circuit C2.
  • the recycling duct 76 originates on the section of the vent duct 38 between the condenser 40 and the valve 44 to reach the tank 62.
  • the recycling duct may originate on the device 46.
  • FIGS. 7 and 8 which show the configuration of the examples of FIGS. 1 and 3, correspond to a fuel storage and distribution installation 10 which meets the "phase II recovery" regulation for the distribution operations of fuel in the tank of a motor vehicle.
  • the filling gun 56 is connected to a gas collection duct 78 which leads to the dehumidifier 42.
  • this filling generates either an overpressure in the storage tank, or a vacuum in this tank, with the risk of gaseous phase emissions loaded with hydrocarbons to the outside by the vent duct or an external air inlet loaded with moisture into the tank also through the vent duct.
  • the hydrocarbon gas phase sucked into the tank of the motor vehicle and / or the outside air pass through the dehumidifier which operates at a positive temperature close to zero to possibly condense the water present in this gas mixture.
  • This gaseous phase of gasoline vapors and / or water-free air then enters the condenser (the latter does not work), then inside the storage tank where there is thermodynamic rebalancing between the phase gaseous 60 and the liquid phase 58 without the presence of water vapor.
  • the gaseous sky 60 contains only easily condensable hydrocarbon vapors at negative temperature.
  • the gaseous phase coming from the tank of the motor vehicle by the collection duct 78 and / or the outside air circulating in the vent duct 68 leads to the dehumidifier 42 which is placed in parallel with the condenser 40.
  • the gaseous phase sucked from the tank of the motor vehicle and / or the outside air pass into the dehumidifier of the vent circuit C2 to rid the water vapor of the outside air and / or the hydrocarbon vapors.
  • the installation 10 may include a control automaton which will control the various circuits (condenser, dehumidifier, meter %) and which will adapt the installation to the situation.
  • the controller will control the installation so that the default configuration is that of the fuel distribution to the tank of a motor vehicle with the actuation of the fluid circulation circuit connected to the dehumidifier and the stopping the coolant circulation circuit connected to the condenser.
  • the controller will control the installation for stopping the fluid circulation circuit connected to the dehumidifier and the actuation of the fluid circulation circuit connected to the condenser.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Cooling, Air Intake And Gas Exhaust, And Fuel Tank Arrangements In Propulsion Units (AREA)
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Abstract

La présente invention concerne une installation de stockage et de distribution de carburants, notamment pour véhicules automobiles, comportant 20 au moins un dispositif de distribution de carburant (18), au moins une cuve de carburant léger (12, 14), et au moins un conduit d'évent (38), le conduit d'évent raccordé à la cuve de carburant léger étant muni d'une soupape de surpression/dépression (44) et portant un condenseur (40) pour condenser des vapeurs d'essence provenant de ladite cuve. 25 Selon l'invention, l'installation comprend en outre un déshumidificateur (42) pour l'air extérieur admis à l'intérieur de la cuve de carburant léger.

Description

Installation de stockage et de distribution de carburants, notamment pour véhicules automobiles.
La présente invention se rapporte à une installation de stockage et de distribution de carburants, notamment pour véhicules automobiles.
Dans une installation de stockage et de distribution de carburants pour véhicules automobiles, comme une station-service, les cuves sont classiquement remplies avec différents types de carburant. Ces cuves contiennent des carburants dits légers, comme l'essence sans plomb de 98 d'indice d'octane (E98), l'essence sans plomb de 95 d'indice d'octane (E95), le mélange d'essence et d'éthanol (Biocarburant) comme ceux additivés avec de l'éthanol à hauteur de 10% ou à hauteur de 85% en volume, appelée E10 et E85, et des carburants dits lourds, comme le Fioul ou le Gazole.
La différence majeure entre ces deux types de carburants est la teneur en composés organiques volatils (COV), ou vapeurs d'essence, issus du carburant liquide, dans la phase gaz en équilibre thermodynamique dans la cuve avec la phase liquide.
Pour les produits légers, la phase gaz peut contenir entre 40 et 90% en volume de COV, qui pour certains sont très nocifs pour la santé humaine. Le complément gazeux est de l'air chargé en vapeur d'eau ou humidité. Pour les produits lourds, la teneur en COV est très faible.
Il est donc très important de pouvoir éviter toute émission de COV dans l'atmosphère, en particulier pour les COV intégralement générés par les produits "essences" lors des opérations de remplissage de cuves et de distribution des carburants.
Chaque cuve de carburant, qui est généralement enterrée, comporte un moyen de remplissage qui la connecte au camion de livraison de carburant, au moins un moyen de soutirage vers un dispositif de distribution et un conduit d'évent qui évite la mise en surpression ou en dépression de cette cuve. Chaque évent est généralement muni d'une soupape pour équilibrer en pression la cuve de stockage suivant que cette cuve se trouve en dépression ou en surpression.
Ainsi, lors d'un remplissage d'une cuve de stockage, le carburant liquide, qui y entre, chasse la phase gazeuse contenue dans cette cuve vers un circuit d'évacuation qui comprend notamment le conduit d'évent. Suivant la réglementation mise en place dans certains pays, on a principalement deux situations, soit le rejet direct dans l'atmosphère de cette phase gazeuse, soit le renvoi de la phase gazeuse dans le camion de livraison. Ce camion repart ainsi avec la récupération d'une phase gazeuse contenant une forte teneur en hydrocarbures de nature explosive. Cette phase gazeuse est ensuite traitée au dépôt pétrolier lors du rechargement du camion.
Cette récupération est plus connue sous la dénomination "récupération phase I", qui est mise en place depuis de nombreuses années dans les pays européens notamment. Dans le cas de la distribution de carburant dans le réservoir d'un véhicule automobile au poste de distribution, l'arrivée de carburant liquide chasse, hors de ce réservoir, la phase gazeuse chargée en hydrocarbures contenue dans le réservoir du véhicule.
Cette phase gazeuse est alors émise dans l'atmosphère alors que, dans la cuve de stockage, le volume de carburant liquide ainsi soustrait est compensé par une entrée d'air venant de l'extérieur, généralement au travers du conduit d'évent.
Pour éviter cette émission de phase gazeuse contenant des hydrocarbures dans l'atmosphère environnante, une réglementation complémentaire dite "récupération de phase II" a été instaurée dans certains pays. Pour cela, on implémente, dans le pistolet de distribution de carburant, un conduit de collecte par aspiration de la phase gazeuse du réservoir automobile avec un retour vers une cuve de stockage de produits légers, généralement du E95.
En théorie, le volume de la phase gazeuse aspiré est identique au volume de liquide délivré dans le réservoir, ce qui n'est pas forcément le cas en pratique.
Il en résulte donc une surpression ou une dépression en cuve avec un rééquilibrage par le conduit d'évent. Ceci génère soit une émission de phase gazeuse chargée en hydrocarbures vers l'extérieur, soit une entrée d'air extérieur chargé en humidité dans la cuve.
Ces phénomènes sont encore plus amplifiés par des écarts de température importants entre la cuve de stockage et l'air ambiant, comme c'est souvent le cas en période de fortes chaleurs associées à une forte humidité relative de l'air.
De la vapeur d'eau est donc apportée de l'extérieur par le conduit d'évent pour la compensation ou le rééquilibrage de pression dans les cuves de stockage ou par le retour en cuve de la phase gazeuse aspirée dans les réservoirs des automobiles, eux mêmes en contact avec l'air extérieur et donc chargée en humidité.
Il en résulte donc la présence d'air chargé en humidité dans les cuves de stockage de carburant.
Cette humidité a pour inconvénient d'entraîner une corrosion des parois de la cuve qui, à terme, peuvent se percer avec le déversement du carburant dans le sous sol en entraînant une pollution non négligeable.
De plus, cette humidité peut entraîner un givrage de l'eau lors de température négative avec un risque d'obturation des conduits d'évents ou des conduits de distribution de carburant.
Comme cela est mieux décrit dans le document FR 2 827 268, pour limiter les pollutions atmosphériques par émission de COV lors des opérations de remplissage de cuve et de distribution dans le réservoir de véhicules, telles que décrites précédemment, et/ou pour réduire les retours d'hydrocarbures gazeux vers le camion de livraison, la récupération de ces hydrocarbures gazeux par condensation frigorifique est la plus souvent mentionnée.
L'apport de froid négatif permet ainsi de condenser les hydrocarbures dans une gamme de températures inférieures à 0°C (typiquement 0°C à -40 °C).
Cette technique a pour inconvénient de condenser en givre également la vapeur d'eau contenue dans le ciel gazeux de la cuve, ce qui a pour effet de réduire les performances de condensation des hydrocarbures gazeux et d'imposer une étape systématique de dégivrage.
La présente invention se propose de remédier aux inconvénients mentionnés ci-dessus en proposant une installation de stockage et de distribution de carburants qui permette à la fois la récupération des hydrocarbures gazeux issus des carburants légers par condensation frigorifique à température négative et la déshumidification l'air extérieur lors du stockage et de la distribution des carburants.
A cet effet, l'invention concerne une installation de stockage et de distribution de carburants, notamment pour véhicules automobiles, comportant au moins un dispositif de distribution de carburant, au moins une cuve de carburant léger, et au moins un conduit d'évent, le conduit d'évent raccordé à la cuve de carburant léger étant muni d'une soupape de surpression/dépression et portant un condenseur pour condenser des vapeurs d'essence provenant de ladite cuve, caractérisée en ce que l'installation comprend en outre un déshumidificateur pour l'air extérieur admis à l'intérieur de la cuve de carburant léger.
L'installation peut comprendre le déshumidificateur et le condenseur portés par le conduit d'évent en étant placés en série l'un par rapport à l'autre. L'installation peut comprendre le déshumidificateur porté par un conduit de respiration et le condenseur porté par le conduit d'évent.
Le conduit de respiration peut comprendre un clapet anti-retour.
Le conduit de respiration peut comprendre une soupape de dépression tarée plus faiblement que la valeur de tarage de dépression de la soupape du conduit d'évent portant le condenseur. Le déshumidificateur peut comprendre un drain pour l'évacuation de l'eau extraite du fluide qui le traverse.
L'installation peut comprendre un collecteur entre le conduit d'évent portant le condenseur et au moins un conduit d'évent issu d'une cuve de carburant léger.
L'installation peut comprendre un conduit de retour de collecte de gaz, dégagés lors de la distribution de carburant léger au niveau d'un pistolet de distribution d'un dispositif de distribution de carburant, qui aboutit au déshumidificateur.
L'invention concerne également un procédé de stockage et de distribution de carburants, notamment pour véhicules automobiles, comportant au moins un dispositif de distribution de carburant, au moins une cuve de carburant léger, et au moins un conduit d'évent, le conduit d'évent raccordé à la cuve de carburant léger étant muni d'une soupape de surpression/dépression et portant un condenseur pour condenser des vapeurs d'essence provenant de ladite cuve, caractérisé en ce qu'il consiste, lors de l'introduction d'air extérieur dans la cuve de carburant léger, à déshumidifier l'air extérieur au préalable de cette introduction. Le procédé peut consister à déshumidifier l'air extérieur introduit dans la cuve de carburant léger lors des opérations de distribution de carburant.
Le procédé peut consister à condenser les vapeurs d'essence s'échappant de la cuve lors des opérations de remplissage de la cuve.
Le procédé peut consister à évacuer les condensais vers une des cuves de carburant léger. Les autres caractéristiques et avantages de l'invention vont apparaître maintenant à la lecture de la description qui va suivre, donnée à titre uniquement illustratif et non limitatif, et à laquelle sont annexées :
- la figure 1 qui est un schéma montrant l'installation de stockage et de distribution de carburants pour véhicules automobiles selon l'invention dans une configuration de distribution de carburants dans le réservoir d'un véhicule,
- la figure 2 qui illustre l'installation de stockage et de distribution de carburants de la figure 1 dans une configuration de remplissage de cuve,
- la figure 3 qui montre schématiquement une variante de l'installation de stockage et de distribution de carburants de la figure 1 ,
- la figure 4 qui est un schéma d'une variante de l'installation de stockage et de distribution de carburants de la figure 2,
- la figure 5 qui est une illustration d'une autre variante de l'installation de stockage et de distribution de carburants de la figure 2,
- la figure 6 qui montre une autre variante de l'installation de stockage et de distribution de carburants de la figure 4,
- la figure 7 qui est un schéma d'une autre variante de l'installation de stockage et de distribution de carburants de la figure 1 , et
- la figure 8 qui illustre une autre variante de l'installation de stockage et de distribution de carburants de la figure 1 . Sur l'exemple de la figure 1 est représentée une installation de stockage et de distribution 10 d'au moins un carburant.
Cette installation comprend, dans l'exemple, trois cuves de stockage 12, 14, 16 contenant chacune un carburant prévu pour être distribué par au moins un dispositif de distribution 18, comme un volucompteur ou pompe.
Les cuves sont prévues pour recevoir des carburants légers, comme de ΙΈ98, de ΙΈ95 ou du Biocarburant, ou un carburant lourd, tel que du Gazole. A titre illustratif, la cuve 12 contient du E95, la cuve 14 du biocarburant E10 et la cuve 16 du Gazole.
Chaque cuve de stockage est reliée à une conduite de remplissage 20,
22, 24 qui part de la cuve pour aboutir à un poste de chargement 26, dont le rôle sera explicité plus loin dans la description.
Chaque cuve comprend également un conduit d'évent qui prend naissance en partie haute de la cuve, respectivement un conduit d'évent 28 pour la cuve d'E95, un conduit d'évent 30 pour la cuve d'E10 et un conduit d'évent 32 pour la cuve de gazole.
Le conduit d'évent 32 de la cuve de gazole arrive dans l'atmosphère généralement librement (sans soupape). Dans l'exemple décrit, le conduit est avantageusement muni à son extrémité libre d'une soupape 34 de surpression/dépression.
Préférentiellement, les conduits d'évents 28, 30 des cuves de carburants légers aboutissent à un collecteur 36.
De ce collecteur part un conduit d'évent commun 38 pour les deux conduits d'évent 28 et 30. Ce conduit commun porte un condenseur 40 pour la transformation d'un fluide en phase vapeur en un liquide et, en série avec le condenseur, un déshumidificateur 42 qui permet de retirer l'eau présente dans le fluide qui le traverse. Le conduit 38 débouche par la suite à l'air libre en étant muni, à son extrémité libre, d'une soupape de surpression/dépression 44 pour contrôler la pression des cuves, pression qui doit être généralement proche de la pression atmosphérique. Préférentiellement, le conduit d'évent commun 38 traverse un dispositif 46 qui permet de raccorder le déshumidificateur avec le conduit d'évent 38 et/ou avec le conduit de retour au camion de livraison, comme cela sera mieux décrit dans la suite de la description.
Comme mieux visible sur la figure 1 , le condenseur 40 comprend un conduit d'évacuation des condensais 48 qui aboutit à l'une 20 des conduites de remplissage des cuves de carburant léger, ici le carburant E95. Le déshumidificateur 42 comprend quant à lui un drain 50 pour évacuer l'eau soutirée du fluide qui l'a traversé.
Ainsi, le circuit d'évent C comprend les conduits d'évents 28, 30, le collecteur 36, le conduit commun d'évent 38 muni de sa soupape 44 et portant le condenseur et le déshumidificateur qui sont montés tous deux en série l'un par rapport à l'autre.
Bien entendu et cela sans sortir du cadre de l'invention, il peut être prévu un conduit d'évent par cuve de stockage de carburant léger, chaque conduit d'évent portant un condenseur, un déshumidificateur et une soupape de surpression/dépression.
Bien que cela ne soit pas représenté sur le dessin, le condenseur et le déshumidificateur font partie chacun d'un circuit de circulation de fluide qui permet de réaliser les fonctions auxquelles ils sont attachés.
A titre d'exemple, le condenseur 40 est alimenté avec un fluide caloporteur depuis une unité de refroidissement de ce fluide. Cette unité peut comporter un ou plusieurs compresseurs à même de refroidir le fluide traversant le condenseur à une température pouvant aller jusqu'à -60°C.
Le déshumidificateur 42 est alimenté avec un fluide caloporteur depuis, soit l'unité de refroidissement du condenseur, soit une unité de refroidissement distinct de celle du condenseur. De manière préférentielle, la température du fluide traversant le déshumidificateur est légèrement positive.
Pour assurer la distribution de carburant, notamment aux véhicules automobiles, la pompe 18 est reliée aux cuves de carburants par une conduite de distribution dont seules les conduites de distribution 52, 54 de carburants légers sont illustrées sur la figure 1 .
Dans la configuration de cette figure, le réservoir du véhicule automobile est connecté à la pompe 18 par un pistolet distributeur 56 pour un remplissage avec un carburant léger, ici de ΙΈ95.
Sous l'effet de ce remplissage, il se crée une légère dépression dans la cuve de stockage 12. Ceci a pour effet d'entraîner l'ouverture de la soupape 44 du circuit d'évent et l'introduction de l'air extérieur, qui est généralement humide, dans la cuve 12.
Au préalable de l'introduction de cet air dans la cuve, l'air admis dans le conduit d'évent commun 38 traverse le déshumidificateur 42, qui est alors en fonctionnement, pour être débarrassé de son humidité en évacuant l'eau ainsi formée par le drain 50. Après ce passage au travers du déshumidificateur, l'eau ainsi formée est évacuée par le drain 50 et l'air sec traverse le condenseur 40, qui n'est pas en fonctionnement, pour entrer dans la cuve de stockage 12 par le collecteur 36 et le conduit d'évent 28.
Un nouvel équilibre thermodynamique s'établit alors entre la phase liquide 58 du carburant et le ciel gazeux 60 et cela sans la présence de vapeur d'eau.
Ce fonctionnement permet donc d'assurer un ciel gazeux exempt de vapeur d'eau dans la cuve et d'éviter ainsi tout givrage dans le condenseur durant les opérations de remplissage de cuve, et toute condensation dans la cuve qui peut entraîner une corrosion des parois de celle-ci et/ou une dégradation de la qualité intrinsèque du carburant qui y est stockée. Dans la configuration représentée à la figure 2, la cuve 12 est en cours de remplissage à partir d'une citerne 62 d'un camion de livraison 64 au travers d'un tuyau de dépotage 66 qui est raccordé à la conduite de remplissage 20 de cette cuve par le poste de chargement 26.
Lors de cette opération de remplissage, l'introduction de carburant dans la cuve par la conduite 20 a pour effet de créer une surpression à l'intérieur de cette cuve. Cette surpression va entraîner l'ouverture de la soupape 44, ce qui va permettre de faire échapper, en partie ou en totalité, le ciel gazeux 60 de la cuve vers le conduit d'évent 28.
Les composés organiques volatils (COV) de ce ciel gazeux et notamment les vapeurs d'hydrocarbures condensables à température négative et les incondensables (azote, oxygène, ...) aboutissent au collecteur 36 pour circuler dans le conduit d'évent commun 38.
Ce ciel gazeux traverse le condenseur 40 qui opère avec un froid négatif et qui condense les particules de carburant des vapeurs d'hydrocarbures en une phase liquide d'hydrocarbures. Cette phase liquide est renvoyée, notamment par gravité, dans la cuve 12 de carburant léger E95 par le conduit d'évacuation 48, ici au travers de la conduite de remplissage 20.
Les gaz résiduels qui sortent du condenseur 40 continuent à circuler dans le conduit 38 et traversent ensuite le déshumidificateur 42, qui est inactif. Ces gaz sont ensuite rejetés dans l'atmosphère au travers de la soupape 44 sans les COV ou avec un minimum de COV, non condensés à la température minimale du système de froid.
Bien entendu, la description ci-dessus s'applique également dans la configuration où la distribution et le remplissage de carburant se produisent à base d'E10 contenu dans la cuve de stockage 14.
Dans l'exemple des variantes des figures 3 et 4, le déshumidificateur 42 et le condenseur 40 ne sont plus disposés en série mais en parallèle. Sur ces figures, le circuit d'évent C comprend un circuit d'évent C1 et un autre circuit d'évent C2 placés en parallèle l'un par rapport à l'autre.
Le circuit d'évent C1 comporte les conduits d'évents 28 et 30 des cuves de stockage 12 et 14, le collecteur 36, le conduit d'évent commun 38 muni de sa soupape 44 et le condenseur 40 avec son conduit d'évacuation 48.
Le circuit d'évent C2, placé en parallèle avec le circuit C1 en étant indépendant de ce circuit, comprend un conduit d'évent indépendant 68, dénommé conduit de respiration, portant le déshumidificateur 42 avec son drain 50. Ce conduit part des cuves de carburants légers 12, 14 et débouche à l'air libre par son extrémité libre qui est munie d'une soupape de dépression 70.
De manière avantageuse, le conduit de respiration 68 comprend une ramification 72 permettant de relier la cuve d'E10 à ce conduit.
En outre, un clapet anti-retour 74 (ou tout système équivalent) est installé entre la cuve et le déshumidificateur pour éviter toute remontée de phase gazeuse (air ou d'air chargé en hydrocarbures) vers ce déshumidificateur. Dans cette disposition, la soupape 70 ainsi que le clapet anti-retour 74 sont est conformés pour ne s'ouvrir que lorsque la cuve est en dépression pour laisser entrer de l'air extérieur alors que la soupape 44 ne s'ouvre que pour une surpression dans cette même cuve.
Il est à noter que pour les exemples décrits ci-dessus, le condenseur et le déshumidificateur ont des caractéristiques d'échanges différentes de manière à ne pas pénaliser l'un par rapport à l'autre.
Ainsi, le débit entrant dans le déshumidificateur est beaucoup plus faible que celui du condenseur, la proportion pouvant atteindre environ 15 fois. Pour ce qui concerne les puissances à échanger, cette proportion peut atteindre un rapport de 500 fois.
Dans la configuration de la figure 3, le réservoir du véhicule automobile est connecté à la pompe 18 par un pistolet distributeur 56 pour un remplissage avec un carburant léger, ici de ΙΈ95.
Sous l'effet de ce remplissage, il se crée une légère dépression dans la cuve de stockage 12. Ceci a pour effet d'entraîner l'ouverture de la soupape 70 du circuit d'évent C2 et l'admission d'air extérieur, qui est généralement humide.
L'air admis dans le conduit de respiration 68 traverse le déshumidificateur 42, qui est alors en fonctionnement, pour être débarrassé de son humidité. Après ce passage au travers du déshumidificateur, l'air sec aboutit directement dans la cuve de stockage. Comme précédemment mentionné, ceci permet d'obtenir dans la cuve un ciel gazeux exempt de vapeur d'eau et d'éviter tout givrage dans le condenseur durant les opérations de remplissage de cuve, et toute condensation dans la cuve qui peut entraîner une corrosion des parois de celle-ci et/ou une dégradation de la qualité intrinsèque du carburant qui y est stocké.
De manière préférentielle, le tarage de la soupape 70 du conduit de respiration 68 sera plus faible que celui de la valeur de tarage de dépression de la soupape 44 du conduit d'évent 38 de façon à n'autoriser l'admission d'air extérieur que par cette ligne de respiration.
Dans la configuration représentée à la figure 4, la cuve 12 est en cours de remplissage à partir d'une citerne 62 d'un camion de livraison 64 au travers d'un tuyau de dépotage 66.
Ce remplissage produit une surpression à l'intérieur de cette cuve, ce qui va entraîner l'ouverture de la soupape 44, en laissant ainsi la possibilité au ciel gazeux de s'échapper de la cuve vers le conduit d'évent 28 uniquement du circuit d'évent C1 .
En effet, compte tenu de la présence du clapet anti-retour 74, le ciel gazeux ne peut circuler que dans le circuit C1 .
Ce ciel gazeux arrive au collecteur 36, traverse le condenseur 40 qui opère avec un froid négatif et qui condense les vapeurs d'hydrocarbures en une phase liquide. Cette phase liquide est renvoyée dans la cuve 12 de carburant léger E95 par le conduit d'évacuation 48.
La phase gazeuse résiduelle qui sort du condenseur 40 est évacuée par le conduit 38 vers l'atmosphère au travers de la soupape 44 en ne véhiculant aucune vapeur d'hydrocarbures ou pour le moins en une quantité infime.
Dans les exemples illustrés aux figures 5 et 6 qui correspondent aux exemples des figures 2 et 4, l'installation de stockage et de distribution de carburant 10 répond aux impératifs liés à la réglementation de "récupération phase I" pour les opérations de remplissage des cuves avec le renvoi des gaz dans la citerne du camion. Pour cela, la phase gazeuse initialement contenue dans la cuve et qui est dépourvue d'essence grâce à la condensation des vapeurs d'hydrocarbures par le condenseur 40, comme décrit précédemment, est évacuée par le conduit de recyclage 76 vers la citerne 62 du camion 64.
Dans le cas de l'installation de la figure 5 où le condenseur 40 et le déshumidificateur 42 sont placés en série dans le circuit d'évent C, le conduit de recyclage 76 prend naissance sur le tronçon du conduit d'évent 38 compris entre le déshumidificateur 42 et la soupape 44 pour aboutir à la citerne 62. De manière préférentielle, ce conduit de recyclage peut prendre naissance sur le dispositif 46.
Pour l'installation de la figure 6, le condenseur 40 et le déshumidificateur 42 sont placés en parallèle l'un avec l'autre. Comme précédemment mentionné, le condenseur 40 est placé dans un circuit d'évent C1 et le déshumidificateur 42 dans un autre circuit parallèle C2. Dans cette configuration, le conduit de recyclage 76 prend naissance sur le tronçon du conduit d'évent 38 compris entre le condenseur 40 et la soupape 44 pour aboutir à la citerne 62. Comme mentionné plus haut, le conduit de recyclage peut prendre naissance sur le dispositif 46.
Les exemples illustrés aux figures 7 et 8, qui reprennent la configuration des exemples des figures 1 et 3, correspondent à une installation de stockage et de distribution de carburants 10 qui répond à la réglementation de "récupération phase II" pour les opérations de distribution de carburant dans le réservoir d'un véhicule automobile.
Pour cela le pistolet de remplissage 56 est raccordé à un conduit de collecte de gaz 78 qui aboutit au déshumidificateur 42.
Comme mentionné plus haut, ce remplissage génère, soit une surpression dans la cuve de stockage, soit une dépression dans cette cuve, avec le risque d'émissions de phase gazeuse chargée en hydrocarbures vers l'extérieur par le conduit d'évent ou une entrée d'air extérieur chargé en humidité dans la cuve également par le conduit d'évent.
Dans la configuration de la figure 7 avec le circuit d'évent C dans lequel le condenseur et le déshumidificateur sont en série, la phase gazeuse provenant du réservoir du véhicule automobile par le conduit de retour et/ou l'air extérieur circulant dans le conduit 38 aboutissent au déshumidificateur 42.
La phase gazeuse d'hydrocarbures aspirée au niveau du réservoir du véhicule automobile et/ou l'air extérieur passent dans le déshumidificateur qui fonctionne à une température positive proche de zéro pour éventuellement condenser l'eau présente dans ce mélange gazeux. Cette phase gazeuse de vapeurs d'essence et/ou d'air dépourvue d'eau entre ensuite dans le condenseur (celui-ci ne fonctionnant pas), puis à l'intérieur de la cuve de stockage où il ya rééquilibrage thermodynamique entre la phase gazeuse 60 et la phase liquide 58 sans la présence de vapeur d'eau.
Lors d'une opération ultérieure de remplissage de la cuve de carburant léger, comme mentionnée ci-dessus, le ciel gazeux 60 ne contient que des vapeurs d'hydrocarbures facilement condensables à température négative. De manière similaire, pour la configuration de la figure 8, la phase gazeuse provenant du réservoir du véhicule automobile par le conduit de collecte 78 et/ou l'air extérieur circulant dans le conduit d'évent 68 aboutissent au déshumidificateur 42 qui est placé en parallèle avec le condenseur 40.
La phase gazeuse aspirée au niveau du réservoir du véhicule automobile et/ou l'air extérieur passent dans le déshumidificateur du circuit d'évent C2 pour débarrasser de la vapeur d'eau l'air extérieur et/ou les vapeurs d'hydrocarbures.
Cette phase gazeuse et/ou l'air extérieur dépourvue d'humidité pénètre directement dans la cuve de carburant sans traverser le condenseur.
Ainsi, comme déjà mentionné, pour une opération ultérieure de remplissage de la cuve de carburant, le ciel gazeux 60 ne contiendra que des vapeurs d'hydrocarbures facilement condensables. Bien que cela ne soit pas représenté, l'installation 10 peut comprendre un automate de contrôle qui commandera les différents circuits (condenseur, déshumidificateur, volucompteur...) et qui adaptera l'installation à la situation.
Ainsi, à titre d'exemple, l'automate commandera l'installation pour que la configuration par défaut soit celle de la distribution de carburant au réservoir de véhicule automobile avec la mise en action du circuit de circulation de fluide lié au déshumidificateur et l'arrêt du circuit de circulation de fluide caloporteur lié au condenseur.
A l'inverse, lors des opérations de remplissage des cuves de carburants, l'automate commandera l'installation pour l'arrêt du circuit de circulation de fluide lié au déshumidificateur et la mise en action du circuit de circulation de fluide lié au condenseur.

Claims

REVENDICATIONS
1 ) Installation de stockage et de distribution de carburants, notamment pour véhicules automobiles, comportant au moins un dispositif de distribution de carburant (18), au moins une cuve de carburant léger (12, 14), et au moins un conduit d'évent (38), le conduit d'évent (38) raccordé à la cuve de carburant léger étant muni d'une soupape de surpression/dépression (44) et portant un condenseur (40) pour condenser des vapeurs d'essence provenant de ladite cuve, caractérisée en ce que l'installation comprend en outre un déshumidificateur (42) pour l'air extérieur admis à l'intérieur de la cuve de carburant léger.
2) Installation selon la revendication 1 , caractérisée en ce que l'installation comprend le déshumidificateur (42) et le condenseur (40) portés par le conduit d'évent (38) en étant placés en série l'un par rapport à l'autre.
3) Installation selon la revendication 1 , caractérisée en ce que l'installation comprend le déshumidificateur (42) porté par un conduit de respiration (68) et le condenseur (40) porté par le conduit d'évent (38).
4) Installation selon la revendication 3, caractérisée en ce que le conduit de respiration (68) comprend un clapet anti-retour (74).
5) Installation selon la revendication 3 ou 4, caractérisée en ce que le conduit de respiration (68) comprend une soupape de dépression (70) tarée plus faiblement que la valeur de tarage de dépression de la soupape du conduit d'évent (44) portant le condenseur (40).
6) Installation selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le déshumidificateur (42) comprend un drain (50) pour l'évacuation de l'eau extraite du fluide qui le traverse. 7) Installation selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'installation comprend un collecteur (36) entre le conduit d'évent (38) portant le condenseur (40) et au moins un conduit d'évent (28, 30) issu d'une cuve de carburant léger (12, 14).
8) Installation selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'installation comprend un conduit de retour de collecte de gaz (78), dégagés lors de la distribution de carburant léger au niveau d'un pistolet de distribution (56) d'un dispositif de distribution de carburant(18), qui aboutit au déshumidificateur (42).
9) Procédé de stockage et de distribution de carburants, notamment pour véhicules automobiles, comportant au moins un dispositif de distribution de carburant (18), au moins une cuve de carburant léger (12, 14),, et au moins un conduit d'évent (38), le conduit d'évent raccordé à la cuve de carburant léger étant muni d'une soupape de surpression/dépression (44) et portant un condenseur (40) pour condenser des vapeurs d'essence provenant de ladite cuve, caractérisé en ce qu'il consiste, lors de l'introduction d'air extérieur dans la cuve de carburant léger, à déshumidifier l'air extérieur au préalable de cette introduction.
10) Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il consiste à déshumidifier l'air extérieur introduit dans la cuve de carburant léger lors des opérations de distribution de carburant.
1 1 ) Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'il consiste à condenser les vapeurs d'essence s'échappant de la cuve lors des opérations de remplissage de la cuve. 12) Procédé selon la revendication 1 1 , caractérisé en ce qu'il consiste à évacuer les condensais vers une des cuves de carburant léger.
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