WO2016174361A1 - Dispositif et procédé de distribution de gaz naturel liquéfié - Google Patents

Dispositif et procédé de distribution de gaz naturel liquéfié Download PDF

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WO2016174361A1
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lng
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tank
gas
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Benoît PORTANIER
Yacine ZELLOUF
Hugues MALVOS
Miriam EKLO
Murielle BARAT
Claire TALOU
Denis Larrouquere
Frédéric DEYBACH
Marc VANHAEREN
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Engie
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Definitions

  • the present invention relates to a method and a device for dispensing liquefied natural gas. It applies, in particular, to the supply of liquefied natural gas for small regasification terminals, located on islands, for example.
  • LNG means "Liquefied Natural Gas”.
  • LNG is obtained by condensation of natural gas, mainly methane, condensed in the liquid state.
  • natural gas condensation is the reduction in volume obtained during condensation. This volume reduction facilitates the transport of LNG over non-liquefied natural gas.
  • the gas supply is made by the supply of the terminal from a methane tanker.
  • the terminals thus fed generally comprise:
  • the present invention aims to remedy all or part of these disadvantages.
  • the present invention provides a device for dispensing liquefied natural gas to a regasification unit, which comprises:
  • At least one barge comprising:
  • LNG liquefied natural gas storage tank
  • this boat comprising a means of feeding at least one tank of LNG and
  • At least one means for moving at least one barge floating in the water to the regasification unit at least one means for moving at least one barge floating in the water to the regasification unit.
  • the gas terminals built in low LNG consumption locations do not necessarily need to include a storage tank, this tank being formed by each mobile barge attached to the regasification terminal. In this way, the cost of the initial construction investment is reduced as well as the construction time of the gas terminal.
  • a wharf implemented through the device is smaller than the wharf currently implemented, the semi-submersible boat is not docked to the wharf.
  • the feed means includes an LNG transfer unit to at least one tank.
  • the boat includes a control means of the transfer unit configured to control the execution of a first transfer mode in which at least two storage tanks are fed simultaneously with LNG.
  • the boat has at least one LNG storage tank provided with LNG by the feed means.
  • the LNG transfer unit is configured to transfer LNG from at least one tank to at least one tank or from at least one tank to at least one tank.
  • the presence of a tank on the boat allows the boat to supply LNG each barge when moving the boat in the water.
  • the semi-submersible vessel respects both the LNG rules and the semi-submersible rules as defined in the international gas carrier code ("international gas carrier code", in English).
  • control means of the transfer unit is further configured to select an LNG transfer mode from:
  • the boat comprises a device for transferring
  • LNG from a storage tank from a first barge to a storage tank of a second barge.
  • the boat comprises an evaporation gas capture means of the liquefied natural gas present in at least one LNG storage means.
  • the boat comprises:
  • the boat comprises a unit for pressurizing at least one storage tank.
  • the pressurizing unit is configured to pressurize the LNG at a first pressure in at least one vessel and at a second pressure, different from the first pressure, in at least one other vessel.
  • the semi-submersible craft further includes: at least one ballast tank for partial immersion and emergence of the boat,
  • the device that is the subject of the present invention comprises the terrestrial gas network comprising a supply line for attachment to the transfer means of at least one barge.
  • the gas transfer means is connected to a gas network and includes a regasification unit for liquefied natural gas supplied directly and only by the barge.
  • the present invention relates to a method for dispensing liquefied natural gas to a regasification unit implementing a distribution device that is the subject of the present invention, which comprises:
  • the method which is the subject of the present invention furthermore comprises: upstream of the floatation stage, a partial immersion stage of the semi-submersible boat,
  • the method that is the subject of the present invention comprises, downstream of the flotation step, a step of securing at least one barge to a solid surface.
  • the method which is the subject of the present invention comprises, during the displacement step, a docking step at a jetty in the vicinity of the supply pipe.
  • FIG. 1 represents, schematically and in perspective, a particular embodiment of the device that is the subject of the present invention
  • FIG. 2 schematically and in perspective shows a particular embodiment of the boat and the barge of the device which is the subject of the present invention
  • FIG. 3 shows schematically in the form of a logic diagram of the steps of a particular embodiment of the method object of the present invention.
  • storage tank refers to a storage volume of a barge 20
  • the term "storage tank” refers to a storage volume of a boat 30.
  • fixation used hereinafter is not limited to the fastenings making two objects integral but is used in the sense of a mechanical connection, removable or not, linking one object to another so as to what there is a mechanical stress linking these two objects.
  • Such attachment is, for example, formed of fasteners or guides moving one of the two objects.
  • FIG. 1 which is not to scale, schematically and seen from above, shows one embodiment of the device 10 which is the subject of the present invention.
  • This device 10 for delivering liquefied natural gas to a regasification unit comprises:
  • At least one barge 20 comprising:
  • LNG liquefied natural gas
  • the semi-submersible boat 30 for transporting each barge comprising means 325 for feeding at least one tank of LNG and
  • Each barge 20 has a storage tank 105 of LNG. This storage tank
  • This storage tank 105 is, for example, a volume having a cylindrical trunk shape of revolution.
  • This storage tank 105 may be formed of several independent or interconnected volumes.
  • the tank 105 may be of type A or C, respectively an atmospheric pressure membrane tank or a rigid pressure vessel.
  • Each storage tank 105 is positioned, for example, on one face of the flotation means 1 10.
  • This flotation means 1 10 is, for example, a floating surface of rectangular shape on which each barge 20 is aligned.
  • Each barge 20 further includes attachment means 15 to a semi-submersible craft.
  • This fastening means 1 15 is, for example, formed by a set of chains or ropes passing through rings fixed to the flotation means 1 10.
  • This attachment means 1 15 has the objective of keeping the barge 20 in position during transport. of this barge 20 by the semi-submersible boat 30. More specifically, the barges are carried by the semi-submersible boat.
  • the fixing means 1 15 is formed of a set of guides allowing a vertical displacement of each barge 20 once the barge connected to the boat 30.
  • each barge 20 floats in the expanse of water and, when the boat 30 emerges, the guides allow to constrain the movement of each barge 20 relative to the boat 30.
  • this attachment means 1 also comprises a means for securing each barge 20 to the boat 30 once the boat 30 has emerged.
  • a securing means functions, for example, by magnetic attraction of each barge 20 towards a surface of the boat 30.
  • the securing means is formed of chains connecting the boat 30 to each barge 20.
  • each barge 20 comprises a transfer means 120 of the gas contained in the storage volume 105 to a regasification unit 405 of the terrestrial gas network 40.
  • This transfer means 120 is, for example, a pipe whose opening (not shown) is connected to the inside of the storage tank 105.
  • This pipe is, for example, a cryogenic hose.
  • the transfer means 120 includes driving
  • This buffer tank is, for example, a barge 20 permanently installed on land. It allows LNG feed regasification units if the ship is late and to ensure continuity of supply during the phases of disconnection of empty tanks and connections of full tanks.
  • At least one barge 20 comprises a means 125 for attachment to a towing boat, acting as means 50 for moving, moving the barge
  • the fastening means 125 is, for example, an assembly formed by a set of chains or ropes passing through rings fixed to the flotation means 1 10 of the barge. 20. These chains or ropes are connected at another end to the towing boat.
  • attachment means 1 15 to a semi-submersible boat 30 and the attachment means 125 to a towing boat are merged.
  • At least one barge 20 comprises a moving means, such as a motor and a propeller, for example, allowing the self-movement of the barge 20 without having to resort to an external device.
  • a moving means such as a motor and a propeller, for example, allowing the self-movement of the barge 20 without having to resort to an external device.
  • the semi-submersible vessel 30 is, for example, a carrier vessel having at least one ballast tank 305 of sufficient size that, when each ballast is filled with water, a storage surface is immersed in the body of water. . This partial immersion of the boat allows a displacement of the storage area. This storage surface is moved under a device to be transported, such as the barges 20 for example, before the ballasts are emptied. In this way, the semi-submersible boat 30 is emergetated and the storage surface emerges from the water and supports the device placed above the immersed surface.
  • the semi-submersible boat 30 further comprises a connection means 310 of the boat 30 with each barge 20 to secure each barge 20 with the boat 30 when the boat 30 is immersed.
  • This connection means 310 is, for example, formed by a set of chains or ropes connected to at least one ring positioned on the barge 20 or the boat 30.
  • the supply means 325 provides LNG barges 20, at least partially empty, stowed on the semi-submersible boat.
  • the boat 30 comprises a feed pipe arranged to be connected to a source of LNG such as a liquefaction plant or a LNG terminal.
  • the boat 30 also includes pumps for selectively feeding one or more barges 20 to fill them in LNG simultaneously or selectively.
  • all the empty tanks 105 of a semi-submersible boat can be filled by a single source while the corresponding barges 20 are already attached to the boat.
  • the supply means 325 is, for example, a pipe network discharging LNG supplied to the supply line into at least one tank 105.
  • the supply means 325 includes a unit 320 for transferring LNG to at least one tank 105.
  • This transfer unit 320 is, for example, a network of conduits for the passage of LNG to at least one tank 105 and vice versa.
  • the transfer unit 320 is, for example, a pump associated with lines 335 connecting an LNG inlet of the boat to at least one tank 105.
  • the boat 30 includes at least one LNG storage tank 315 supplied with LNG by the supply means 325.
  • the LNG transfer unit is configured to transfer LNG from at least one tank to at least one tank or from at least one tank to at least one tank.
  • the transfer unit 320 and the supply means 325 are combined, all or part of the LNG entering a tank 105 having first passed through a tank 315.
  • the transfer unit 320 is configured to suck LNG stored in at least one tank 105 so as to optimize the distribution of LNG between the various tanks 105.
  • a partially empty tank 105 is attached to the boat 30, the LNG contained therein is sucked up to be accumulated in another single tank 105 also initially comprising LNG. The entire LNG is therefore in a single tank 105.
  • Each tank 315 is, for example, a container (or "container") of standardized dimensions.
  • All the tanks 315 are interconnected or independent.
  • the boat 30 comprises a means 330 for controlling the transfer unit 320 configured to control the execution of a first transfer mode in which at least two storage tanks 105 are fed simultaneously with LNG. .
  • the control means 330 is, for example, an electronic control circuit of the transfer unit 320.
  • the means 330 for controlling the transfer unit 320 is, furthermore, configured to select an LNG transfer mode from among:
  • the boat 30 comprises a device 335 for transferring LNG from a tank 105 for storing a first barge 10 to a storage tank of a second barge.
  • the LNG transfer device 335 is, for example, a pipe connecting two tanks 105, an increase in the pressure in one of the tanks 105 causing the transfer of LNG into the other tank.
  • the boat 30 comprises a means 340 for capturing evaporation gas of the liquefied natural gas present in a tank 105.
  • the gas capture means 340 is, for example, similar to a hood extracting evaporation gas more volatile than LNG.
  • the boat 30 comprises:
  • the compression means 345 is, for example, a compressor.
  • the compressed evaporation gas is supplied to a tank of the propulsion means 360 in addition to previously stored fuel.
  • the evaporation gas may be supplied to the propulsion means 360 with or without an intermediate reservoir. In other variants, the evaporation gas is directly supplied to the propulsion means 360.
  • the boat 30 comprises a unit 350 for pressurizing at least one storage tank 105.
  • This pressurizing unit 350 is, for example, a pump. This pressurization unit 350 makes it possible to optimize the liquid heels by overpressure of the gas head in each said tank 105.
  • the pressurizing unit 350 is configured to pressurize the LNG at a first pressure in at least one tank 105 and at a second pressure, greater than the first pressure, in at least one tank. minus another tank 105.
  • the second pressure is at least three times greater than the first pressure. In variants, the second pressure is at least seven times greater than the first pressure. In variants, the second pressure is at least twenty times greater than the first pressure. In variants, the first pressure corresponds to the atmospheric pressure.
  • the pressurizing unit 350 is configured to draw the gaseous air into each tank and store it in a single storage volume.
  • Each moving means 50 is, for example, a towing boat moving each barge 20 from a wharf to the semi-submersible boat 30 or from this semi-submersible boat 30 to a wharf.
  • the smaller dimensions of the towing boat 50 and each barge 20 allow the wharves (not shown) implemented to have smaller dimensions also relative to the LNG carriers and wharves referred to.
  • the gas transfer means 120 is connected to a terrestrial gas network 40 comprising a feed pipe 410 to be fixed to the transfer means 120 of at least one barge 20.
  • This gas network 40 does not include clean liquefied natural gas storage tank, allowing faster and cheaper construction of the gas network.
  • a terrestrial network 40 is connected to at least one barge 20 transported from a storage tank filling site 105 by the semi-submersible boat 30.
  • the gas network 40 preferably comprises at least two supply lines 410.
  • a barge 20 full of LNG is attached to one of the lines 410 while a vacuum barge is detached from a second line 410 so as to to make a transition between the supply by the various barges 20.
  • the number of supply lines 410 allows a modularity in the dimensions of the LNG storage tank formed by the barges 20.
  • This gas network 40 comprises a unit 405 regasification of liquefied natural gas supplied directly and only by the barge 20.
  • This regasification unit 405 increases the pressure of LNG and warms the LNG so that LNG phase changes.
  • the natural gas thus obtained is transmitted to pipes for use on the gas network 40.
  • the boat 30 is configured so that, during the partial immersion of this boat 30, the tanks 315 are not immersed.
  • Such a configuration is achieved, for example, by immersing the front of the boat 30, the barges 20 being positioned at the front of the immersible part of the boat 30.
  • Such a configuration is achieved, in variants, by a raised positioning of each tank 315.
  • Such a configuration is achieved, in variants, by the addition of floats to a surface supporting each tank 315.
  • Such a configuration is achieved, in variants, by the use of a mechanical means of raising each tank 315 configured for, during an immersion of the boat 30, raising each tank 315 above the level of the water.
  • FIG. 2 diagrammatically and in perspective shows a particular embodiment of the semi-submersible boat, identical barges 20 and a means of displacement 50 of the barge. These three elements, 20, 30 and 50, are here represented in a body of water.
  • Diagram 3 shows schematically a particular flow diagram of the process 60 object of the present invention.
  • This method 60 for distributing liquefied natural gas to a regasification unit comprises:
  • LNG liquefied natural gas
  • the gas storage step 602 is carried out, for example, at a liquefied natural gas distribution station.
  • This gas distribution station fills at least one tank of the boat.
  • This gas distribution station is usually used for filling tanks of LNG carriers, these vessels supplying gas network storage facilities distant from the distribution station.
  • the flotation step 610 is performed, for example, by the implementation of floats or flotation means attached to the LNG storage volume.
  • the flotation means is a barge type structure, ie a flat bottom boat.
  • the method 605 includes a step detachment of the LNG pipe, each barge being left free in waterline.
  • the method 60 includes a step (not shown) of moving at least one barge from the waterline to a semi-submersible boat.
  • the semi-submersible vessel is generally anchored off shore where the distribution station is located.
  • This moving step is performed, for example, by the implementation of a crane, a towing vessel or a means of moving, such as a motor and a propeller for example.
  • the fixing step 615 of each barge moved to a semi-submersible boat is carried out by:
  • this fixing step 615 is complemented by a locking step of the fastener.
  • This locking step is performed, for example, by the implementation of chains, or ropes, and rings connecting at least one barge to the semi-submersible boat.
  • the gas storage step 605 is carried out, for example, by the implementation of a feed means or an LNG transfer unit as described with reference to FIG. 1.
  • the transport step 620 is performed, for example, by the setting in motion of the semi-submersible boat to transport each fixed barge in the direction of a remote terrestrial gas network.
  • the terrestrial gas network has specific characteristics in terms of LNG consumption. For this reason, this gas network has a predetermined number of supply lines to be attached to openings of a corresponding number of barges. The number of barges used depends on the consumption of the gas network and the frequency of replenishment by a semi-submersible boat as described above.
  • This detachment step 630 is performed, for example, by: detachment of bindings binding each barge to the boat and
  • the partial immersion step 625 of the semi-submersible boat is carried out, for example, by filling ballasts of the boat with water in the body of water. In this way, the waterline of the boat is moved to the top of the boat.
  • Each barge thus detached floats in the body of water during the floatation step 645 performed, for example, similarly to the floatation step 610.
  • Each floating barge is moved, during the displacement step 650, towards the terrestrial gas network.
  • This displacement step 650 is performed, for example, by the implementation of a crane, a towing vessel or own moving means of at least one barge.
  • the LNG is moved from the barge to a buffer tank which ensures the supply of the network or the customer when the barge is empty.
  • the method 60 optionally comprises a docking step 660 is performed, for example, by the implementation of a barge traction device on the shore near the body of water.
  • the method 60 includes a docking step 655 near the fuel line.
  • At least one displaced barge is attached to a supply line of the gas network to supply the LNG gas network contained in the barge.
  • a feeding step is performed, for example, by the implementation of a pump for extracting, from a barge attached to the terrestrial gas network, at least a portion of the LNG contained within the LNG storage volume. . LNG can also be transferred by pressure differential.
  • the method 60 comprises a step of attachment 635 to the boat of a floating barge empty of gas to the semi-submersible boat.
  • This fixing step 635 is carried out, for example, in the same way as the fixing carried out during the fixing step 615.
  • Each empty floating barge is initially fixed to the terrestrial gas network where the power supply of the network has taken the all the LNG contained in the storage volume of this barge.
  • Each barge detached from the semi-submersible boat is intended to replace at least one barge in position when the boat arrives near the gas network.
  • the method 60 After detachment of the barges to be delivered to the terrestrial gas network and, where appropriate, attachment of the empty barges to the semi-submersible boat, the method 60 comprises a step 640 of emersion of the boat.
  • the semi-submersible craft can transport the barges still filled with LNG to another distant terrestrial gas network, collect empty barges from these networks and then return to the distribution station to refill the barges.
  • the semi-submersible boat comprises LNG loading means and LNG feed means of the empty barges stowed on the semi-submersible boat.
  • the boat has a feed pipe arranged to be connected to a source of LNG such as a liquefaction plant or a LNG terminal.
  • the boat also has pumps for selectively feeding one or more barges to fill them with LNG simultaneously or selectively.
  • all the empty tanks of a semi-submersible boat can be filled by a single source.
  • the device 10 and method 60 objects of the present invention allow the construction of terrestrial gas networks on sites with low gas consumption.
  • gas networks with permanent storage tanks can not be built for economic reasons because of the cost of reservoirs and jetty necessary for the stowage of LNG carriers.
  • Barges, filled at an LNG distribution station, are transported to incomplete gas networks and attached to these networks. In this way, the contents and the container of the LNG are supplied simultaneously to the incomplete gas networks, which allows:
  • Terrestrial gas networks therefore have a modular gas consumption capacity and a reduced manufacturing cost compared to current systems.
  • the regasification step 665 is carried out, for example, by a regasification terminal.
  • the present invention makes it possible to optimize the delivery rounds made by the boat 30 in several ways depending on the nature, order and capacity of the sites to be delivered in LNG.
  • This optimization can be obtained by adjusting the geometry of each tank 105 so that each barge 20 corresponds to a site, or a type of site, to deliver LNG.
  • This optimization can be achieved by adjusting the number of barges according to the number of sites to be delivered in a tour.
  • the optimization can also be obtained by managing, during the tour, the filling volume of each tank 105.
  • the contents of a partially empty tank 105, coming from a delivery site can be transferred to another tank 105 or to a tank 315 when this tank 105 is fixed to the boat 30 or maintained in the boat.
  • tank 105 based on a known capacity of the next site to be delivered and / or the presence of a buffer tank at the site.
  • all the tanks 105 form a modular storage unit, the distribution of LNG between the various tanks 105 can be adjusted by transfer of LNG from one tank 105 to another 105.
  • this unit of storage is complemented by tanks 315.
  • This optimization makes it possible to deliver to a site the adequate quantity of LNG, this quantity being regulated upstream of the arrival of the boat 30 on the site via transfers of LNG from tank 315 to tank 105, from tank 105 to tank 105. or from tank 105 to tank 315.

Landscapes

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Abstract

Le dispositif (10) de distribution de gaz naturel liquéfié à une unité de regazéification, comporte: -au moins une barge (20) comportant: -une cuve (105) de stockage du gaz naturel liquéfié, dit «GNL», -un moyen (110) de flottaison de la barge (20) dans une étendue d'eau, -un moyen (115) de fixation de la barge (20) à une embarcation (30) semi- submersible, la barge (20) étant positionnée hors de l'eau lorsque l'embarcation (30) est en position émergée et -un moyen (120) de transfert du gaz contenu dans la cuve (105) de stockage à une unité (405) de regazéification d'un réseau (40) gazier terrestre, -l'embarcation semi-submersible pour transporter chaque barge, cette embarcation comportantun moyen(325) d'alimentationd'au moins une cuve en GNL et -au moins un moyen (50) de déplacement d'au moins une barge (20) en flottaison dans l'eau jusqu'à l'unité de regazéification.

Description

DISPOSITIF ET PROCÉDÉ DE DISTRIBUTION DE GAZ NATUREL LIQUÉFIÉ
DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION
La présente invention vise un procédé et un dispositif de distribution de gaz naturel liquéfié. Elle s'applique, notamment, à l'alimentation en gaz naturel liquéfié de terminaux de regazéification de petite taille, situés sur des îles par exemple.
ÉTAT DE LA TECHNIQUE
Pour le reste du document, on note que l'acronyme « GNL » signifie « Gaz Naturel Liquéfié ».
Le GNL est obtenu par condensation de gaz naturel, principalement du méthane, condensé à l'état liquide. Le principal avantage de la condensation de gaz naturel tient à la réduction de volume obtenue lors de la condensation. Cette réduction de volume facilite le transport du GNL par rapport au gaz naturel non liquéfié.
Dans le contexte de l'approvisionnement de terminaux de regazéification situés sur des îles à faible population, l'approvisionnement en gaz est réalisé par l'alimentation du terminal à partir d'un navire méthanier.
Les terminaux ainsi alimentés comportent généralement :
une infrastructure marine, de type appontement, pour relier le terminal à un réservoir du méthanier,
un réservoir de stockage terrestre et
- une unité de regazéification du GNL stocké.
Ce type d'infrastructure requiert un investissement initial important et n'est, en conséquence, pas adapté aux lieux de faible consommation de GNL. De plus, la durée de construction d'un tel terminal est longue au regard d'autres alternatives énergétiques. Ce coût élevé entraîne la sélection de ces alternatives énergétiques plus carbonées, tel du charbon ou du pétrole par exemple.
On connaît, par exemple, des systèmes tels que décrits dans les documents US 2002/178988, DE 31 43 457 et WO 2006/130785. Dans ces systèmes, des réservoirs mobiles sont positionnés sur une embarcation semi-submersible pour être transportés :
dans l'eau, depuis un point d'origine jusqu'à l'embarcation immergée,
- sur l'embarcation émergée depuis un premier point d'immersion du navire à un deuxième point d'immersion du navire puis dans l'eau, depuis l'embarcation immergée vers un point de destination.
Cependant, ces systèmes nécessitent l'alimentation en GNL de chaque réservoir avant la fixation de ce réservoir sur l'embarcation. OBJET DE L'INVENTION
La présente invention vise à remédier à tout ou partie de ces inconvénients.
À cet effet, selon un premier aspect, la présente invention vise un dispositif de distribution de gaz naturel liquéfié à une unité de regazéification, qui comporte :
au moins une barge comportant :
- une cuve de stockage du gaz naturel liquéfié, dit « GNL »,
un moyen de flottaison de la barge dans une étendue d'eau,
un moyen de fixation de la barge à une embarcation semi-submersible, la barge étant positionnée hors de l'eau lorsque l'embarcation est en position émergée et un moyen de transfert du gaz contenu dans la cuve de stockage à une unité de regazéification d'un réseau gazier terrestre,
l'embarcation semi-submersible pour transporter chaque barge, cette embarcation comportant un moyen d'alimentation d'au moins une cuve en GNL et
au moins un moyen de déplacement d'au moins une barge en flottaison dans l'eau jusqu'à l'unité de regazéification.
Grâce à ces dispositions, les terminaux gaziers construits dans les lieux de faible consommation de GNL n'ont pas nécessairement besoin de comporter un réservoir de stockage, ce réservoir étant formé par chaque barge mobile fixée au terminal de regazéification. De cette manière, le coût de l'investissement initial de construction est réduit ainsi que la durée de construction du terminal gazier. D'autre part, un appontement mis en œuvre grâce au dispositif est de dimensions inférieures aux appontements actuellement mis en œuvre, l'embarcation semi-submersible n'étant pas arrimée à l'appontement.
La mise en œuvre d'un moyen d'alimentation permet, à travers l'embarcation, de fournir en GNL la cuve de chaque barge de manière à ce qu'il ne soit pas nécessaire de remplir préalablement chaque barge avant d'en réaliser l'émersion.
Dans des modes de réalisation, le moyen d'alimentation comporte une unité de transfert de GNL vers au moins une cuve.
Dans des modes de réalisation, l'embarcation comporte un moyen de commande de l'unité de transfert configuré pour commander l'exécution d'un premier mode de transfert dans lequel au moins deux cuves de stockage sont alimentées simultanément en GNL.
Dans des modes de réalisation, l'embarcation comporte au moins un réservoir de stockage de GNL fourni en GNL par le moyen d'alimentation. Dans des modes de réalisation, l'unité de transfert de GNL est configurée pour transférer du GNL depuis au moins un réservoir vers au moins une cuve ou depuis au moins une cuve vers au moins un réservoir.
La présence d'un réservoir sur l'embarcation permet à l'embarcation d'alimenter en GNL chaque barge lors du déplacement de l'embarcation dans l'eau.
Ainsi, l'embarcation semi-submersible respecte à la fois les règles méthaniers et les règles semi-submersibles telles que définies dans le code international de transport de gaz (« international gas carrier code », en anglais).
Dans des modes de réalisation, le moyen de commande de l'unité de transfert est, de plus, configuré pour sélectionner un mode de transfert de GNL parmi :
un deuxième mode de transfert dans lequel au moins un réservoir et au moins une cuve (105) de stockage sont alimentés simultanément en GNL et
un troisième mode de transfert dans lequel seul au moins un réservoir est alimenté en
GNL.
Dans des modes de réalisation, l'embarcation comporte un dispositif de transfert de
GNL depuis une cuve de stockage d'une première barge vers une cuve de stockage d'une deuxième barge.
Dans des modes de réalisation, l'embarcation comporte un moyen de capture de gaz d'évaporation du gaz naturel liquéfié présent dans au moins un moyen de stockage de GNL.
Dans des modes de réalisation, l'embarcation comporte :
- un moyen de compression du gaz d'évaporation capté et
- un moyen de propulsion de l'embarcation alimenté en gaz d'évaporation comprimé ou non par le moyen de compression.
Ces modes de réalisation permettent la récupération du GNL évaporé en un GNL valorisable.
Dans des modes de réalisation, l'embarcation comporte une unité de pressurisation d'au moins une cuve de stockage.
Ces modes de réalisation permettent d'optimiser la gestion des talons de GNL dans les réservoirs et cuves.
Dans des modes de réalisation, l'unité de pressurisation est configurée pour pressuriser le GNL à une première pression dans au moins une cuve et à une deuxième pression, différente de la première pression, dans au moins une autre cuve.
Ces modes de réalisation permettent la mise en œuvre de navires remorqueurs pour déplacer les barges détachées de l'embarcation semi-submersible.
Dans des modes de réalisation, l'embarcation semi-submersible comporte, de plus : au moins un réservoir ballast pour réaliser une immersion partielle et une émersion de l'embarcation,
un moyen de liaison de l'embarcation avec chaque barge lorsque cette embarcation est immergée.
Ces modes de réalisation permettent de réaliser une standardisation des barges, permettant un transport optimisé du nombre de barges par l'embarcation semi-submersible.
Dans des modes de réalisation, le dispositif objet de la présente invention comporte le réseau gazier terrestre comportant une conduite d'alimentation pour être fixée au moyen de transfert d'au moins une barge.
Dans des modes de réalisation, le moyen de transfert de gaz est connecté à un réseau gazier comporte une unité de regazéification du gaz naturel liquéfié alimenté directement et uniquement par la barge.
Ces modes de réalisation permettent de restaurer le gaz liquéfié en phase gazeuse, le rendant ainsi propre à la consommation sur le réseau ou à un usage direct par un terminal final.
Selon un deuxième aspect, la présente invention vise un procédé de distribution de gaz naturel liquéfié à une unité de regazéification mettant en œuvre un dispositif de distribution objet de la présente invention, qui comporte :
une étape de fixation de chaque barge à une embarcation semi-submersible en position immergée,
une étape d'alimentation d'une cuve de stockage de gaz naturel liquéfié d'au moins une barge par la mise en œuvre d'un moyen d'alimentation d'une embarcation semi- submersible transportant chaque dite barge,
une étape de déplacement de l'embarcation semi-submersible et de chaque barge transportée par l'embarcation,
une étape de flottaison de chaque barge dans une étendue d'eau,
une étape de déplacement d'au moins une barge détachée jusqu'à une conduite d'alimentation d'un réseau gazier et
une étape de regazéification du GNL et d'alimentation de la conduite d'alimentation du réseau gazier par le GNL d'au moins une barge.
Les buts, avantages et caractéristiques particulières du procédé objet de la présente invention étant similaires à ceux du dispositif objet de la présente invention, ils ne sont pas rappelés ici.
Dans des modes de réalisation, le procédé objet de la présente invention comporte, de plus : en amont de l'étape de flottaison, une étape d'immersion partielle de l'embarcation semi-submersible,
en aval de l'étape de flottaison, une étape d'émersion de l'embarcation semi- submersible et
- entre l'étape d'immersion et l'étape d'émersion, une étape de liaison d'une barge à l'embarcation semi-submersible.
Ces modes de réalisation permettent d'échanger une barge vide du réseau gazier et une barge pleine détachée de l'embarcation, de manière à ce que la barge vide soit amenée à une station de distribution de gaz naturel liquéfié avant d'être transportée vers un autre réseau gazier ou un autre terminal.
Dans des modes de réalisation, le procédé objet de la présente invention comporte, en aval de l'étape de flottaison, une étape d'arrimage d'au moins une barge à une surface solide.
Dans des modes de réalisation, le procédé objet de la présente invention comporte, au cours de l'étape de déplacement, une étape d'arrimage à un appontement à proximité de la conduite d'alimentation.
Ces modes de réalisation permettent de mettre en œuvre un appontement de dimensions moindres au regard des appontements actuellement mis en œuvre pour les navires méthaniers utilisés. BRÈVE DESCRIPTION DES FIGURES
D'autres avantages, buts et caractéristiques particulières de l'invention ressortiront de la description non limitative qui suit d'au moins un mode de réalisation particulier du dispositif et du procédé de distribution de gaz naturel liquéfié objet de la présente invention, en regard des dessins annexés, dans lesquels :
- la figure 1 représente, schématiquement et en perspective, un mode de réalisation particulier du dispositif objet de la présente invention,
la figure 2 représente, schématiquement et en perspective, un mode de réalisation particulier de l'embarcation et de la barge du dispositif objet de la présente invention et
- la figure 3 représente, schématiquement, sous forme d'un logigramme, des étapes d'un mode de réalisation particulier du procédé objet de la présente invention.
DESCRIPTION D'EXEMPLES DE RÉALISATION DE L'INVENTION
La présente description est donnée à titre non limitatif, chaque caractéristique d'un mode de réalisation pouvant être combinée à toute autre caractéristique de tout autre mode de réalisation de manière avantageuse. On note dès à présent que les figures ne sont pas à l'échelle.
On note également que :
le terme « cuve de stockage » fait référence à un volume de stockage d'une barge 20 et
- le terme « réservoir de stockage » fait référence à un volume de stockage d'une embarcation 30.
De plus, on note que le terme « fixation » utilisé ci-après n'est pas limité aux fixations rendant solidaires deux objets mais est utilisé au sens d'une liaison mécanique, amovible ou non, liant un objet à un autre de manière à ce qu'il existe une contrainte mécanique liant ces deux objets. Une telle fixation est, par exemple, formée d'attaches ou de guides en déplacement de l'un des deux objets.
Enfin, on note que la succession d'étapes du procédé objet de la présente invention n'est pas décrite à titre limitative, les étapes de ce procédé pouvant être combinées successivement de toute manière avantageuse.
On observe, sur la figure 1 , qui n'est pas à l'échelle, schématiquement et vu d'au- dessus, un mode de réalisation du dispositif 10 objet de la présente invention. Ce dispositif 10 de distribution de gaz naturel liquéfié à une unité de regazéification, comporte :
au moins une barge 20 comportant :
une cuve 105 de stockage du gaz naturel liquéfié, dit « GNL »,
- un moyen 1 10 de flottaison de la barge 20 dans une étendue d'eau,
un moyen 1 15 de fixation de la barge 20 à une embarcation 30 semi-submersible, la barge 20 étant positionnée hors de l'eau lorsque l'embarcation 30 est en position émergée et
un moyen 120 de transfert du gaz contenu dans la cuve 105 de stockage à une unité 405 de regazéification d'un réseau 40 gazier terrestre,
l'embarcation 30 semi-submersible pour transporter chaque barge, cette embarcation comportant un moyen 325 d'alimentation d'au moins une cuve en GNL et
au moins un moyen 50 de déplacement d'au moins une barge 20 en flottaison dans l'eau jusqu'à l'unité de regazéification.
Chaque barge 20 comporte une cuve de stockage 105 de GNL. Cette cuve de stockage
105 est, par exemple, un volume présentant une forme de tronc de cylindre de révolution. Cette cuve de stockage 105 peut être formée de plusieurs volumes indépendants ou interconnectés. La cuve 105 peut être de type A ou C, respectivement une cuve à membrane à pression atmosphérique ou une cuve rigide sous pression. Chaque cuve de stockage 105 est positionnée, par exemple, sur une face du moyen de flottaison 1 10. Ce moyen de flottaison 1 10 est, par exemple, une surface flottante de forme rectangulaire sur laquelle est alignée chaque barge 20.
Chaque barge 20 comporte, de plus, un moyen de fixation 1 15 à une embarcation 30 semi-submersible. Ce moyen de fixation 1 15 est, par exemple, formé par un ensemble de chaînes ou de cordages traversant des anneaux fixés au moyen de flottaison 1 10. Ce moyen de fixation 1 15 a pour objectif de maintenir en position la barge 20 lors du transport de cette barge 20 par l'embarcation 30 semi-submersible. Plus précisément, les barges sont portées par l'embarcation 30 semi-submersible.
Préférentiellement, le moyen de fixation 1 15 est formé d'un ensemble de guides permettant un déplacement vertical de chaque barge 20 une fois la barge liée à l'embarcation 30. Ainsi, lorsque l'embarcation 30 est immergée, chaque barge 20 flotte dans l'étendue d'eau et, lorsque l'embarcation 30 émerge, les guides permettent de contraindre le mouvement de chaque barge 20 par rapport à l'embarcation 30.
Préférentiellement, ce moyen de fixation 1 15 comporte également un moyen de solidarisation de chaque barge 20 à l'embarcation 30 une fois l'embarcation 30 émergée. Un tel moyen de solidarisation fonctionne, par exemple, par attraction magnétique de chaque barge 20 vers une surface de l'embarcation 30. Dans des variantes, le moyen de solidarisation est formé de chaînes reliant l'embarcation 30 à chaque barge 20.
Enfin, chaque barge 20 comporte un moyen de transfert 120 du gaz contenu dans le volume de stockage 105 à une unité de regazéification 405 du réseau gazier 40 terrestre. Ce moyen de transfert 120 est, par exemple, une conduite dont une ouverture (non représentée) est reliée à l'intérieur de la cuve de stockage 105. Cette conduite est, par exemple, un flexible cryogénique.
Dans un autre mode de réalisation, le moyen de transfert 120 comporte une conduite
(non représentée) et une pompe (non représentée) pour transférer le GNL de la barge 20 à un réservoir tampon sur la terre ferme.
Ce réservoir tampon est, par exemple, une barge 20 installée à terre de manière pérenne. Elle permet d'alimenter en GNL les unités de regazéification si le navire est en retard et pour assurer la continuité de l'approvisionnement pendant les phases de déconnexion des cuves vides et connections des cuves pleines.
Dans des variantes, au moins une barge 20 comporte un moyen 125 de fixation à une embarcation de remorquage, agissant comme moyen 50 de déplacement, déplaçant la barge
20 en flottaison dans l'étendue d'eau.
Le moyen de fixation 125 est, par exemple, un ensemble formé par un ensemble de chaînes ou de cordages traversant des anneaux fixés au moyen de flottaison 1 10 de la barge 20. Ces chaînes ou cordages sont reliés, à une autre extrémité, à l'embarcation de remorquage.
Dans des variantes, le moyen de fixation 1 15 à une embarcation semi-submersible 30 et le moyen de fixation 125 à une embarcation de remorquage sont confondus.
Dans des variantes, au moins une barge 20 comporte un moyen de mise en mouvement, tel un moteur et une hélice par exemple, permettant le déplacement autonome de la barge 20 sans avoir à recourir à un dispositif externe.
L'embarcation semi-submersible 30 est, par exemple, un navire transporteur comportant au moins un réservoir ballast 305 de dimensions suffisantes pour que, lorsque chaque ballast est rempli d'eau, une surface de stockage soit immergée dans l'étendue d'eau. Cette immersion partielle de l'embarcation permet un déplacement de la surface de stockage. Cette surface de stockage est déplacée sous un dispositif à transporter, tel les barges 20 par exemple, avant que les ballasts soient vidés. De cette manière, l'embarcation semi- submersible 30 subit une émersion et la surface de stockage émerge de l'eau et supporte le dispositif placé au-dessus de la surface immergée.
Dans des variantes, l'embarcation semi-submersible 30 comporte, de plus, un moyen de liaison 310 de l'embarcation 30 avec chaque barge 20 pour solidariser chaque barge 20 avec l'embarcation 30 lorsque cette embarcation 30 est immergée. Ce moyen de liaison 310 est, par exemple, formé par un ensemble de chaînes ou de cordages reliés à au moins un anneau positionné sur la barge 20 ou l'embarcation 30.
Le moyen d'alimentation 325 permet de fournir en GNL des barges 20, au moins partiellement vides, arrimées sur l'embarcation 30 semi-submersible. L'embarcation 30 comporte une conduite d'alimentation agencée pour être raccordée à une source de GNL telle une usine de liquéfaction ou un terminal méthanier. L'embarcation 30 comporte également des pompes pour alimenter sélectivement une ou plusieurs barges 20 afin de les remplir en GNL simultanément ou sélectivement. Ainsi, l'ensemble des cuves 105 vides d'une embarcation semi-submersibles peuvent être remplies par une seule source alors que les barges 20 correspondantes sont déjà fixées à l'embarcation.
Le moyen d'alimentation 325 est, par exemple, un réseau de conduites déversant du GNL fourni à la conduite d'alimentation dans au moins une cuve 105.
Dans des modes de réalisation, le moyen d'alimentation 325 comporte une unité 320 de transfert de GNL vers au moins une cuve 105.
Cette unité 320 de transfert est, par exemple, un réseau de conduites permettant le passage de GNL vers au moins une cuve 105 et inversement. L'unité de transfert 320 est, par exemple, une pompe associée à des conduites 335 reliant une entrée de GNL de l'embarcation à au moins une cuve 105. Dans des modes de réalisation, l'embarcation 30 comporte au moins un réservoir 315 de stockage de GNL fourni en GNL par le moyen 325 d'alimentation.
Dans des modes de réalisation, l'unité de transfert de GNL est configurée pour transférer du GNL depuis au moins un réservoir vers au moins une cuve ou depuis au moins une cuve vers au moins un réservoir.
Dans des variantes, l'unité 320 de transfert et le moyen 325 d'alimentation sont confondus, tout ou partie du GNL entrant dans une cuve 105 ayant d'abord traversé un réservoir 315.
Dans des variantes, l'unité 320 de transfert est configurée pour aspirer du GNL stocké dans au moins une cuve 105 de manière à optimiser la répartition du GNL entre les différentes cuves 105.
Ainsi, par exemple, une cuve 105 partiellement vide est fixée à l'embarcation 30, le GNL contenu en est aspiré pour être accumulé dans une autre cuve 105 unique comportant également initialement du GNL. L'ensemble du GNL se trouve dès lors dans une seule cuve 105.
Chaque réservoir 315 est, par exemple, un conteneur (ou « containeur ») de dimensions normées.
Tous les réservoirs 315 sont reliés entre eux ou indépendants.
Ces réservoirs permettent le transport en vrac (« bulk » en anglais) de GNL.
Dans des modes de réalisation, l'embarcation 30 comporte un moyen 330 de commande de l'unité 320 de transfert configuré pour commander l'exécution d'un premier mode de transfert dans lequel au moins deux cuves 105 de stockage sont alimentées simultanément en GNL.
Le moyen de commande 330 est, par exemple, un circuit électronique de commande de l'unité de transfert 320.
Dans des modes de réalisation, tel que celui représenté en figure 1 , le moyen 330 de commande de l'unité 320 de transfert est, de plus, configuré pour sélectionner un mode de transfert de GNL parmi :
un deuxième mode de transfert dans lequel au moins un réservoir 315 et au moins une cuve 105 de stockage sont alimentés simultanément en GNL et
un troisième mode de transfert dans lequel seul au moins un réservoir 315 est alimenté en GNL.
Dans des modes de réalisation, tel que celui représenté en figure 1 , l'embarcation 30 comporte un dispositif 335 de transfert de GNL depuis une cuve 105 de stockage d'une première barge 10 vers une cuve de stockage d'une deuxième barge. Le dispositif 335 de transfert de GNL est, par exemple, une conduite reliant deux cuves 105, une augmentation de la pression dans l'une des cuves 105 provoquant le transfert de GNL dans l'autre cuve.
Ceci permet de faire un transfert de GNL de barge 20 à barge 20 alors que ces deux barges 20 sont fixées à l'embarcation 30.
Dans des modes de réalisation, tel que celui représenté en figure 1 , l'embarcation 30 comporte un moyen 340 de capture de gaz d'évaporation du gaz naturel liquéfié présent dans une cuve 105.
Le moyen de capture de gaz 340 est, par exemple, similaire à une hotte aspirant le gaz d'évaporation plus volatile que le GNL.
Dans des modes de réalisation, tel que celui représenté en figure 1 , l'embarcation 30 comporte :
- un moyen 345 de compression du gaz d'évaporation capté et
- un moyen 360 de propulsion de l'embarcation alimenté en gaz d'évaporation comprimé ou non par le moyen de compression.
Le moyen de compression 345 est, par exemple, un compresseur.
Dans des variantes, le gaz d'évaporation comprimé est fourni à un réservoir du moyen 360 de propulsion en complément de carburant préalablement stocké. Le gaz d'évaporation peut être fourni au moyen 360 de propulsion avec ou sans réservoir intermédiaire. Dans d'autres variantes, le gaz d'évaporation est directement fourni au moyen 360 de propulsion.
Dans des modes de réalisation, tel que celui représenté en figure 1 , l'embarcation 30 comporte une unité 350 de pressurisation d'au moins une cuve 105 de stockage.
Cette unité 350 de pressurisation est, par exemple, une pompe. Cette unité 350 de pressurisation permet d'optimiser les talons liquides par surpression du ciel gazeux dans chaque dite cuve 105.
Dans des modes de réalisation, tel que celui représenté en figure 1 , l'unité 350 de pressurisation est configurée pour pressuriser le GNL à une première pression dans au moins une cuve 105 et à une deuxième pression, supérieure à la première pression, dans au moins une autre cuve 105.
Dans des variantes, la deuxième pression est au moins trois fois supérieure à la première pression. Dans des variantes, la deuxième pression est au moins sept fois supérieure à la première pression. Dans des variantes, la deuxième pression est au moins vingt fois supérieure à la première pression. Dans des variantes, la première pression correspond à la pression atmosphérique.
Dans des modes de réalisation, l'unité 350 de pressurisation est configurée pour aspirer le ciel gazeux dans chaque cuve et pour le stocker dans un volume unique de stockage. Chaque moyen de déplacement 50 est, par exemple, une embarcation de remorquage déplaçant chaque barge 20 depuis un appontement vers l'embarcation semi-submersible 30 ou depuis cette embarcation semi-submersible 30 vers un appontement.
Les dimensions moins importantes de l'embarcation de remorquage 50 et de chaque barge 20 permettent aux appontements (non représentés) mis en œuvre de présenter des dimensions moins importantes également relativement aux méthaniers et aux appontements s'y référant.
Dans des variantes, le moyen 120 de transfert de gaz est connecté à un réseau 40 gazier terrestre comportant une conduite 410 d'alimentation pour être fixée au moyen 120 de transfert d'au moins une barge 20. Ce réseau gazier 40 ne comporte pas de réservoir de stockage de gaz naturel liquéfié propre, ce qui permet une construction plus rapide et à moindre coût du réseau gazier. Pour être alimenté en gaz, un tel réseau terrestre 40 est relié à au moins une barge 20 transportée depuis un site de remplissage de cuves de stockage 105 par l'embarcation semi-submersible 30.
Le réseau gazier 40 comporte préférentiellement au moins deux conduites d'alimentation 410. De cette manière, une barge 20 pleine de GNL est fixée à une des conduites 410 tandis qu'une barge 20 vide est détachée d'une deuxième conduite 410 de manière à réaliser une transition entre l'approvisionnement par les différentes barges 20. De plus, le nombre de conduites d'alimentation 410 permet une modularité dans les dimensions du réservoir de stockage de GNL formé par les barges 20.
Ce réseau gazier 40 comporte une unité 405 de regazéification du gaz naturel liquéfié alimenté directement et uniquement par la barge 20. Cette unité de regazéification 405 augmente la pression du GNL et échauffe ce GNL de sorte à ce que ce GNL change de phase. Le gaz naturel ainsi obtenu est transmis à des conduites pour utilisation sur le réseau gazier 40.
Dans des modes de réalisation, l'embarcation 30 est configurée pour que, lors de l'immersion partielle de cette embarcation 30, les réservoirs 315 ne soient pas immergés.
Une telle configuration est atteinte, par exemple, par l'immersion de l'avant de l'embarcation 30, les barges 20 étant positionnées à l'avant de la partie immergeable de l'embarcation 30.
Une telle configuration est atteinte, dans des variantes, par un positionnement surélevé de chaque réservoir 315.
Une telle configuration est atteinte, dans des variantes, par l'adjonction de flotteurs à une surface supportant chaque réservoir 315. Une telle configuration est atteinte, dans des variantes, par l'utilisation d'un moyen mécanique d'élévation de chaque réservoir 315 configuré pour, lors d'une immersion de l'embarcation 30, élever chaque réservoir 315 au-dessus du niveau de l'eau.
On observe, sur la figure 2, schématiquement et vu en perspective, un mode de réalisation particulier de l'embarcation 30 semi-submersible, de barges 20 identiques et d'un moyen de déplacement 50 de la barge. Ces trois éléments, 20, 30 et 50, sont ici représentés dans une étendue d'eau.
On observe, sur la figure 3, schématiquement, un logigramme d'étapes particulier du procédé 60 objet de la présente invention. Ce procédé 60 de distribution de gaz naturel liquéfié à une unité de regazéification, comporte :
une étape 602 optionnelle de stockage de gaz naturel liquéfié, dit « GNL », dans au moins un réservoir de stockage d'une embarcation,
une étape 610 de flottaison de chaque barge dans une étendue d'eau,
une étape 615 de fixation de chaque barge à l'embarcation semi-submersible en position immergée,
une étape 605 d'alimentation d'une cuve de stockage de gaz naturel liquéfié d'au moins une barge 20 par la mise en œuvre d'un moyen d'alimentation d'une embarcation semi- submersible transportant chaque dite barge,
une étape 620 de déplacement de l'embarcation semi-submersible et de chaque barge fixée à l'embarcation,
une étape 630 de détachement d'au moins une barge fixée à l'embarcation semi- submersible en position immergée,
une étape 645 de flottaison de chaque barge dans une étendue d'eau,
une étape 650 de déplacement d'au moins une barge 20 détachée jusqu'à une conduite d'alimentation d'un réseau gazier et
une étape 665 de regazéification du GNL et d'alimentation de la conduite d'alimentation du réseau gazier par le GNL d'au moins une barge 20.
L'étape de stockage de gaz 602 est réalisée, par exemple, auprès d'une station de distribution de gaz naturel liquéfié. Cette station de distribution de gaz remplit au moins un réservoir de l'embarcation. Cette station de distribution de gaz est utilisée habituellement pour le remplissage de réservoirs de navires méthaniers, ces navires alimentant des stockages de réseaux gaziers distants de la station de distribution.
L'étape de flottaison 610 est réalisée, par exemple, par la mise en œuvre de flotteurs ou de moyens de flottaison fixés au volume de stockage de GNL. Dans des variantes, le moyen de flottaison est une structure de type barge, c'est à dire une embarcation à fond plat. Dans les variantes où l'étape de stockage de gaz 610 est réalisée alors qu'au moins une barge flotte déjà dans l'étendue d'eau, le procédé 605 comporte une étape détachement de la conduite de GNL, chaque barge étant laissée libre en flottaison.
Le procédé 60 comporte une étape (non représentée) de déplacement d'au moins une barge depuis le lieu de flottaison vers une embarcation semi-submersible. L'embarcation semi- submersible est généralement ancrée au large du rivage où est située la station de distribution.
Cette étape de déplacement est réalisée, par exemple, par la mise en œuvre d'une grue, d'un navire de remorquage ou d'un moyen de mise en mouvement, tel un moteur et une hélice par exemple.
L'étape de fixation 615 de chaque barge déplacée à une embarcation semi- submersible est réalisée par :
l'immersion partielle de l'embarcation semi-submersible de sorte qu'une surface de support soit immergée,
le déplacement de l'embarcation jusqu'à ce que la surface de support soit positionnée sous au moins une barge à transporter et
l'émersion de l'embarcation pour que chaque barge soulevée par l'émersion soit en contact avec la surface de support.
Dans des variantes, cette étape de fixation 615 est complémentée par une étape de verrouillage de la fixation. Cette étape de verrouillage est réalisée, par exemple, par la mise en œuvre de chaînes, ou de cordages, et d'anneaux liant au moins une barge à l'embarcation semi-submersible.
L'étape de stockage de gaz 605 est réalisée, par exemple, par la mise en œuvre d'un moyen d'alimentation ou d'une unité de transfert de GNL telle que décrite en regard de la figure 1 .
L'étape de transport 620 est réalisée, par exemple, par la mise en mouvement de l'embarcation semi-submersible pour transporter chaque barge fixée en direction d'un réseau gazier terrestre distant.
Le réseau gazier terrestre présente des caractéristiques propres en termes de consommation de GNL. Pour cette raison, ce réseau gazier comporte un nombre prédéterminé de conduites d'alimentation pour être fixées à des ouvertures d'un nombre correspondant de barges. Le nombre de barges utilisées dépend de la consommation du réseau gazier et de la fréquence de rapprovisionnement par une embarcation semi-submersible telle que décrite ci- dessus.
Une fois l'embarcation semi-submersible arrivée à proximité du réseau gazier terrestre, au moins une barge est détachée de l'embarcation. Cette étape de détachement 630 est réalisée, par exemple, par : le détachement de fixations liant chaque barge à l'embarcation et
l'immersion partielle de l'embarcation pour que la surface de support soit immergée. L'étape d'immersion partielle 625 de l'embarcation semi-submersible est réalisée, par exemple, par le remplissage de ballasts de l'embarcation en eau de l'étendue d'eau. De cette manière, la ligne de flottaison de l'embarcation est déplacée vers le haut de l'embarcation.
Chaque barge ainsi détachée flotte dans l'étendue d'eau au cours de l'étape de flottaison 645 réalisée, par exemple, de manière similaire à l'étape de flottaison 610.
Chaque barge flottante est déplacée, au cours de l'étape de déplacement 650, en direction du réseau gazier terrestre. Cette étape de déplacement 650 est réalisée, par exemple, par la mise en œuvre d'une grue, d'un navire de remorquage ou de moyens de mise en mouvement propres d'au moins une barge.
Dans une variante, le GNL est déplacé depuis la barge vers une cuve tampon qui permet de garantir l'approvisionnement du réseau ou du client lorsque la barge est vide.
Le procédé 60 comporte optionnellement une étape d'arrimage 660 est réalisée, par exemple, par la mise en œuvre d'un dispositif de traction de la barge sur le rivage à proximité de l'étendue d'eau.
Dans des variantes, le procédé 60 comporte une étape 655 d'arrimage à un appontement à proximité de la conduite d'alimentation.
Au moins une barge déplacée est fixée à une conduite d'alimentation du réseau gazier pour alimenter le réseau gazier en GNL contenu dans la barge.
Une étape d'alimentation est réalisée, par exemple, par la mise en œuvre d'une pompe pour extraire, d'une barge fixée au réseau gazier terrestre, au moins une partie du GNL contenu à l'intérieur du volume de stockage de GNL. Le GNL peut également être transféré par différentiel de pression.
Dans des variantes, le procédé 60 comporte une étape de fixation 635 à l'embarcation d'une barge flottante vide de gaz à l'embarcation semi-submersible. Cette étape de fixation 635 est réalisée, par exemple, de la même manière que la fixation réalisée au cours de l'étape de fixation 615. Chaque barge flottante vide est initialement fixée au réseau terrestre gazier où l'alimentation du réseau a prélevé l'ensemble du GNL contenu dans le volume de stockage de cette barge. Chaque barge détachée de l'embarcation semi-submersible a vocation à remplacer au moins une barge en position lors de l'arrivée de l'embarcation à proximité du réseau gazier.
Après détachement des barges à livrer au réseau gazier terrestre et, le cas échéant, fixation des barges vides à l'embarcation semi-submersible, le procédé 60 comporte une étape 640 d'émersion de l'embarcation. De cette manière, l'embarcation semi-submersible peut transporter les barges encore remplies de GNL jusqu'à un autre réseau gazier terrestre distant, collecter les barges vides de ces réseaux puis retourner à la station de distribution pour remplir de nouveau les barges.
Dans des modes de réalisation particuliers, l'embarcation semi-submersible comporte des moyens de chargement du GNL et des moyens d'alimentation en GNL des barges vides arrimées sur l'embarcation semi-submersible. L'embarcation comporte une conduite d'alimentation agencée pour être raccordée à une source de GNL telle une usine de liquéfaction ou un terminal méthanier. L'embarcation comporte également des pompes pour alimenter sélectivement une ou plusieurs barges afin de les remplir en GNL simultanément ou sélectivement. Ainsi, l'ensemble des cuves vides d'une embarcation semi-submersibles peuvent être remplies par une seule source.
Comme on le comprend à la lecture de la description qui précède, le dispositif 10 et le procédé 60 objets de la présente invention permettent la construction de réseaux gaziers terrestres sur des sites à faible consommation de gaz. Sur ces sites, des réseaux gaziers comportant des réservoirs de stockage permanents ne peuvent être construits pour des raisons économiques en raison du coût des réservoirs et des appontements nécessaires à l'arrimage de navires méthaniers. Les barges, remplies auprès d'une station de distribution de GNL, sont transportées jusqu'à des réseaux gaziers incomplets et fixées à ces réseaux. De cette manière, le contenu et le contenant du GNL sont fournis simultanément aux réseaux gaziers incomplets, ce qui permet :
de ne pas nécessiter la construction de réservoirs de stockage de gaz dans ces réseaux et
de nécessiter des appontements de petites dimensions pour l'arrimage des barges. Les réseaux gaziers terrestres présentent donc une capacité de consommation de gaz modulaire et un coût de fabrication réduit par rapport aux systèmes actuels.
L'étape 665 de regazéification est réalisée, par exemple, par un terminal de regazéification.
De plus, la présente invention permet d'optimiser les tournées de livraison réalisées par l'embarcation 30 de plusieurs manières en fonction de la nature, de l'ordre et de la capacité des sites à livrer en GNL.
Cette optimisation peut être obtenue par ajustement de la géométrie de chaque cuve 105 pour que chaque barge 20 corresponde à un site, ou un type de site, à livrer en GNL.
Cette optimisation peut être obtenue par ajustement du nombre de barges en fonction du nombre de sites à livrer dans une tournée.
L'optimisation peut également être obtenue par la gestion, au cours de la tournée, du volume de remplissage de chaque cuve 105. Par exemple, le contenu d'une cuve 105 partiellement vide, provenant d'un site de livraison, peut-être transféré vers une autre cuve 105 ou vers un réservoir 315 lorsque cette cuve 105 est fixée à l'embarcation 30 ou maintenu dans la cuve 105 en fonction d'une capacité connue du prochain site à livrer et/ou de la présence d'un réservoir tampon au niveau du site.
De manière générale, l'ensemble des cuves 105 forme une unité de stockage modulaire, la répartition du GNL entre les différentes cuves 105 pouvant être ajustée par transfert du GNL d'une cuve 105 à une autre 105. Dans des variantes, cette unité de stockage est complémentée des réservoirs 315.
Cette optimisation permet de livrer à un site la quantité adéquate de GNL, cette quantité étant régulée en amont de l'arrivée de l'embarcation 30 sur le site via des transferts de GNL de réservoir 315 à cuve 105, de cuve 105 à cuve 105 ou de cuve 105 à réservoir 315.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Dispositif (10) de distribution de gaz naturel liquéfié à une unité de regazéification, caractérisé en ce qu'il comporte :
au moins une barge (20) comportant :
une cuve (105) de stockage du gaz naturel liquéfié, dit « GNL »,
- un moyen (1 10) de flottaison de la barge (20) dans une étendue d'eau,
un moyen (1 15) de fixation de la barge (20) à une embarcation (30) semi- submersible, la barge (20) étant positionnée hors de l'eau lorsque l'embarcation (30) est en position émergée et
un moyen (120) de transfert du gaz contenu dans la cuve (105) de stockage à une unité (405) de regazéification d'un réseau (40) gazier terrestre,
l'embarcation semi-submersible pour transporter chaque barge, cette embarcation comportant un moyen (325) d'alimentation d'au moins une cuve en GNL et au moins un moyen (50) de déplacement d'au moins une barge (20) en flottaison dans l'eau jusqu'à l'unité de regazéification.
2. Dispositif (10) selon la revendication 1 , dans lequel le moyen d'alimentation (325) comporte une unité (320) de transfert de GNL vers au moins une cuve (105).
3. Dispositif (10) selon la revendication 2, dans lequel l'embarcation (30) comporte un moyen (330) de commande de l'unité (320) de transfert configuré pour commander l'exécution d'un premier mode de transfert dans lequel au moins deux cuves (105) de stockage sont alimentées simultanément en GNL.
4. Dispositif (10) selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel l'embarcation (30) comporte au moins un réservoir (315) de stockage de GNL fourni en GNL par le moyen (325) d'alimentation.
5. Dispositif (10) selon la revendication 4, dans lequel l'unité (320) de transfert de GNL est configurée pour transférer du GNL depuis au moins un réservoir (315) vers au moins une cuve (105) ou depuis au moins une cuve vers au moins un réservoir.
6. Dispositif (10) selon l'une des revendications 2 ou 3, dans lequel le moyen (330) de commande de l'unité (320) de transfert est, de plus, configuré pour sélectionner un mode de transfert de GNL parmi : un deuxième mode de transfert dans lequel au moins un réservoir (315) et au moins une cuve (105) de stockage sont alimentés simultanément en GNL et
un troisième mode de transfert dans lequel seul au moins un réservoir est alimenté en
GNL.
7. Dispositif (10) selon l'une des revendications 1 à 6, dans lequel l'embarcation (30) comporte un dispositif (335) de transfert de GNL depuis une cuve de stockage d'une première barge vers une cuve de stockage d'une deuxième barge.
8. Dispositif (10) selon l'une des revendications 1 à 7, dans lequel l'embarcation (30) comporte un moyen (340) de capture de gaz d'évaporation du gaz naturel liquéfié présent dans au moins un moyen (105, 315) de stockage de GNL.
9. Dispositif (10) selon la revendication 8, dans lequel l'embarcation (30) comporte :
- un moyen (345) de compression du gaz d'évaporation capté et
- un moyen (360) de propulsion de l'embarcation alimenté en gaz d'évaporation comprimé ou non par le moyen de compression.
10. Dispositif (10) selon l'une des revendications 7 à 9, dans lequel l'embarcation (30) comporte une unité (350) de pressurisation d'au moins une cuve (105) de stockage.
1 1 . Dispositif (10) selon la revendication 10, dans lequel l'unité (350) de pressurisation est configurée pour pressuriser le GNL à une première pression dans au moins une cuve (105) et à une deuxième pression, différente de la première pression, dans au moins une autre cuve.
12. Dispositif (10) selon l'une des revendications 1 à 1 1 , dans lequel le moyen (120) de transfert de gaz est connecté à un réseau (40) gazier qui comporte une unité (405) de regazéification du gaz naturel liquéfié alimenté directement et uniquement par la barge (20).
13. Procédé (60) de distribution de gaz naturel liquéfié à une unité de regazéification mettant en œuvre un dispositif (10) de distribution selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisé en ce qu'il comporte :
une étape (615) de fixation de chaque barge à une embarcation semi-submersible en position immergée, une étape (605) d'alimentation d'une cuve de stockage de gaz naturel liquéfié d'au moins une barge (20) par la mise en œuvre d'un moyen d'alimentation d'une embarcation semi-submersible transportant chaque dite barge,
une étape (620) de déplacement de l'embarcation semi-submersible et de chaque barge transportée par l'embarcation,
une étape (645) de flottaison de chaque barge dans une étendue d'eau,
une étape (650) de déplacement d'au moins une barge (20) détachée jusqu'à une conduite d'alimentation d'un réseau gazier et
une étape (665) de regazéification du GNL et d'alimentation de la conduite d'alimentation du réseau gazier par le GNL d'au moins une barge (20).
14. Procédé (60) selon la revendication 13, qui comporte :
en amont de l'étape (645) de flottaison, une étape (625) d'immersion partielle de l'embarcation semi-submersible,
- en aval de l'étape de flottaison, une étape (640) d'émersion de l'embarcation semi- submersible et
entre l'étape (625) d'immersion et l'étape (640) d'émersion, une étape (635) de liaison d'une barge à l'embarcation semi-submersible.
15. Procédé (60) selon l'une des revendications 13 ou 14, qui comporte, en aval de l'étape (645) de flottaison, une étape (660) d'arrimage d'au moins une barge (20) à une surface solide.
16. Procédé (60) selon l'une des revendications 13 à 15, qui comporte, au cours de l'étape (650) de déplacement, une étape (655) d'arrimage à un appontement à proximité de la conduite d'alimentation.
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