WO2023143793A1 - Installation et procédé de stockage de gaz liquéfié. - Google Patents

Installation et procédé de stockage de gaz liquéfié. Download PDF

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WO2023143793A1
WO2023143793A1 PCT/EP2022/084798 EP2022084798W WO2023143793A1 WO 2023143793 A1 WO2023143793 A1 WO 2023143793A1 EP 2022084798 W EP2022084798 W EP 2022084798W WO 2023143793 A1 WO2023143793 A1 WO 2023143793A1
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tank
reservoir
liquid
refrigeration device
installation
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PCT/EP2022/084798
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Cécile GONDRAND
Fabien Durand
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L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude
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    • F17C2270/0105—Ships

Definitions

  • the invention relates to an installation and a method for storing liquefied gas, for example liquefied natural gas.
  • the invention may relate in particular to the storage and transport of liquefied natural gas on board LNG carriers for example.
  • the invention relates more particularly to a storage installation for liquefied gas, for example liquefied natural gas, in particular on board a ship, comprising several separate storage tanks each configured to contain liquefied gas, each tank comprising a lower portion intended to contain liquefied gas in the liquid state, and an upper portion intended to contain the vapors of the liquefied gas, the installation comprising a cooling circuit provided with a refrigeration device, the cooling circuit comprising a withdrawal pipe comprising a first end opening into the lower portion of a first reservoir and a second end connected to an inlet of the refrigeration device, the cooling circuit comprising a plurality of first injection pipes connecting an outlet of the refrigeration device to each of the reservoirs respectively , the refrigeration device being configured to cool the flow of fluid circulating between its inlet and outlet.
  • liquefied gas for example liquefied natural gas
  • the installation comprising a cooling circuit provided with a refrigeration device, the cooling circuit comprising a withdrawal pipe comprising a first end opening into the lower portion of a first reservoir and
  • the invention relates in particular to the cooling operation of an LNG carrier (having several tanks or storage tanks), during reloading operations with liquefied natural gas (filling).
  • the invention aims to reduce or eliminate the generation of boil-off gases during this operation.
  • a known solution consists in injecting into the empty tanks liquefied gas pumped from a tank that is full or has a remainder of liquid. However, this generates vaporization gases in the empty tank to be cooled. These vaporization gases are either lost (evacuated via vents or used for the propulsion of the ship or burned in a flare), or must be sent to a liquefaction unit in order to be reinjected into one of the tanks.
  • the first solution generates a loss of the product while the second solution is expensive and requires in particular to provide vaporization gas compressors in order to be able to reliquefy them.
  • An object of the present invention is to overcome all or part of the drawbacks of the prior art noted above.
  • each of the tanks comprises a degassing line comprising a first end connected to the upper portion of the reservoir and a second end connected to at least one recovery zone, the degassing line of each reservoir other than that of the first reservoir comprising a third end connected to the upper portion of the first reservoir,
  • the installation comprising a set of piloted valves located at least in the cooling circuit and an electronic control device for said valves, the control device being configured to control the opening and closing of the valves to cool the fluid contained in the first tank via the cooling circuit by withdrawing liquid from the first reservoir, by cooling this liquid withdrawn from the refrigeration device and injecting it back into the first reservoir, the controller being further configured to inject liquid which has been cooled in the refrigeration device into at least one other empty tank via the first injection line(s) and to transfer the vaporization gas generated in this or these other empty tanks to the first tank via the third end(s) of the degas
  • the invention also relates to a method for cooling reservoir(s) of a liquefied gas storage facility comprising several separate storage reservoirs each configured to contain liquefied gas, each reservoir comprising at least one lower portion intended to contain gas liquefied in the liquid state, and at least an upper portion intended to contain the vapors of the liquefied gas, the installation comprising a cooling circuit provided with a refrigeration device, the cooling circuit comprising a withdrawal pipe comprising a first end opening into the lower portion of a first reservoir and a second end connected to an inlet of the refrigeration device, the cooling circuit comprising a plurality of first injection pipes connecting an outlet of the refrigeration device to each of the reservoirs respectively, the refrigeration device being configured to cool the flow of fluid circulating between its inlet and outlet, each of the reservoirs comprising a degassing line comprising a first end connected to the upper portion of the reservoir and a second end connected to at least one recovery zone , the degassing line of each reservoir other than that of the first reservoir comprising a third end connected to
  • the invention may also relate to any alternative device or method comprising any combination of the characteristics above or below within the scope of the claims.
  • the illustrated liquefied gas storage installation 1 comprises several separate storage tanks 2, 3, 4, 5 (or tanks) each configured to contain liquefied gas, in particular liquefied natural gas (four in this non-limiting example).
  • Each tank 2, 3, 4, 5 conventionally comprises a lower portion intended to contain liquefied gas in the liquid state and an upper portion intended to house the vapors of the liquefied gas.
  • Installation 1 further comprises a cooling circuit provided with a refrigeration device 7 .
  • the cooling circuit comprising at least one withdrawal pipe 6 comprising a first end opening into the lower portion of a first tank 2 and a second end connected to an inlet of the refrigeration device 7.
  • the withdrawal line 6 may in particular comprise a pump 26 designed to suck the liquid into the first 2 reservoir.
  • the cooling circuit comprises injection pipes 8 of cooled fluid connecting an outlet of the refrigeration device 7 to respectively each of the tanks 2, 3, 4, 5.
  • the refrigeration device 7 is configured to cool and in particular, where appropriate, sub-cool the flow of fluid circulating between its inlet and outlet.
  • the refrigeration device 7 includes a cycle gas refrigeration cryogenic refrigerator in a working circuit.
  • the cycle gas comprises for example a pure gas or a mixture of gases (for example among nitrogen, neon, argon, helium, hydrogen or one of their mixtures).
  • the working circuit of the refrigerator 7 comprises a cycle gas compression member (for example one or more motorized compressors), a cycle gas cooling member (one or more cooling exchangers for example), a cycle gas (one or more turbine(s) and/or valve(s)) for expansion and a cycle gas heater (one or more heat exchangers).
  • the work of at least one of the turbines is preferably transferred to a compressor via a common motor axis.
  • the heating and the cooling can in particular be provided at least in part by one or more counter-current exchangers in which two distinct portions of the cycle gas circulate under different thermodynamic conditions (temperature in particular).
  • the working circuit of the refrigerator can be configured to thermodynamically cycle the working gas producing, at one end of the working circuit, a cold power which is transferred to the fluid circuit to be cooled via one or more heat exchangers.
  • the refrigeration device 7 may in particular be a "Turbo-Brayton" type refrigerator as marketed by the applicant.
  • each of the tanks 2, 3, 4, 5 comprises a degassing line 10 or conduit comprising a first end connected to the upper portion of the tank and a second end connected to at least one recovery zone 11 (for example a vent to the atmosphere and/or to an inlet of an engine or of a device ensuring the combustion of the gas).
  • a degassing line 10 or conduit comprising a first end connected to the upper portion of the tank and a second end connected to at least one recovery zone 11 (for example a vent to the atmosphere and/or to an inlet of an engine or of a device ensuring the combustion of the gas).
  • the degassing line 10 of each tank 3, 4, 5 other than that of the first tank 2 also being connected (via a third end) to the upper portion of the first tank 2.
  • the degassing lines 10 of each tank 2, 3, 4, 5 can be connected in parallel via a common line to a recovery zone 11. This also provides a fluidic connection between the upper portions of all the tanks 2, 3, 4, 5 via the degassing lines 10 (allowing the transfer of vaporization gas from one tank to the other if necessary as described below ).
  • the installation 1 comprises a set of valves 16, 18, for example controlled, located at least in the cooling circuit.
  • the set of valve(s) is in particular configured to allow targeted cooling of the reservoir(s) 2, 3, 4.
  • the set of valves is preferably controlled (opening/closing) by an electronic control device 12 comprising example a microprocessor.
  • the control member 12 can in particular be configured to control the opening and closing of the valves to cool the fluid contained in the first reservoir 2 via the cooling circuit.
  • the injection pipe 8 comprises a first end connected to the outlet of the refrigeration device 7 and a second end opening into an upper portion of the tank 2, for example in the form of one or several nozzles opening into the upper portion of the reservoir.
  • the injection member injects the subcooled liquefied gas into the vapor phase, that is to say above the level of the liquefied gas in the liquid state.
  • All or part of the other tanks 3, 4, 5 preferably also include such an injection pipe 8 connected to the outlet of the refrigeration device 7 and a second end opening into an upper portion of the tank 2.
  • the first tank 2 still contains liquid but the other tanks 3, 4, 5 are empty and relatively warmer (no or almost no liquid).
  • the temperature of the gas in these other empty tanks 3, 4, 5 can be higher than -130° C. and for example between -130° C. and +30° C.
  • the pressure in each of the reservoirs is maintained below a determined value of the order of a few hundred milibarg above atmospheric pressure or several bars (depending on the nature of the reservoirs).
  • the contents of the first tank 2 can be cooled or sub-cooled as mentioned above.
  • Liquid can be pumped into the first tank 2 via the withdrawal pipe 6 then be cooled by the refrigerator 7 and then be reinjected into the first tank 2 via the injection pipe 8 (corresponding valves 16, 18 open).
  • the refrigeration device 7 can be configured to cool the liquefied gas coming from the tank 2 to a temperature between 35 K and 150 K, for example equal to 110 K or 80 K (and for example at a flow rate between 5 m3 / h and 50m3/h).
  • the reinjected (under)cooled liquid flow can be distributed between the upper and/or lower part of the tank 2.
  • the installation 1 may comprise (at least for the first tank 2) a second injection line 9 connecting the outlet of the refrigeration device 7 inside the first tank 2, for example opening into the lower portion of the first reservoir 2.
  • the set of valve(s) comprises at least one valve configured to control the reinjection of the cooled liquid via the first injection pipe 8 and/or the second injection pipe 9 (cf. ).
  • the second injection pipe 9 can be configured (or several other second(s) separate injection pipe(s) 9 can be provided) to make it possible to inject cooled (or super-cooled) liquid into this or these other reservoirs.
  • the cooled liquid is reinjected mainly or exclusively (cf. ) in the upper part of the reservoir 2 (via the first injection line 8).
  • the cooled liquid is reinjected, for example mainly or exclusively, into the lower part of the tank 2 (via the second injection pipe 9).
  • This detection of the pressure level and/or of its variation can be carried out by at least one sensor 20 measuring the pressure in the reservoir 2, for example at the level of the degassing line 10 .
  • the cooled liquid leaving the refrigeration device 7 can be injected simultaneously into the first reservoir 2 and into all or part of the other reservoirs via the second injection pipes 8 concerned (corresponding valves 18 open).
  • the installation 1 allows the injection, into the empty tanks 3, 4, 5, of the subcooled liquid taken from the first tank 2 which is not empty.
  • the vaporization gases generated when the cold liquid is injected into the empty tanks are sucked up and returned to the first tank, which contains liquid and is subcooled.
  • the solution includes the possibility of returning subcooled liquid independently to each of the tanks 3, 4, 5. This can be obtained by using a distribution valve for each tank, or any other appropriate means.
  • the flow of cooled liquid injected into the hot reservoirs 3, 4, 5 can be regulated according to the pressure in the latter.
  • the flow of injected liquid may be relatively reduced.
  • the flow of injected liquid can be relatively increased.
  • This process of cooling the tanks 3, 4, 5 can be continued until the empty tanks to be cooled are brought to a sufficiently low temperature, for example less than or equal to the saturation temperature, for example less than or equal to minus 130°C.
  • This detection of the temperature level and/or of its variation can be carried out by at least one sensor 21 measuring the temperature in the reservoir or reservoirs, for example at the level of the degassing line 10 .
  • this step of refrigerating the empty tanks 3, 4, 5 is carried out after an unloading of liquefied gas and before a subsequent filling of the tank(s) of the installation 1.
  • All or part of the valve can be valves controlled by the control device 12 in response to signals from the pressure 20 and/or temperature 21 sensors in the installation.
  • the invention can be applied to installations storing liquefied natural gas or any other cryogenic gas which liquefies below, for example, minus 100° C. or an appropriate mixture.
  • liquefied natural gas for example, minus 100° C. or an appropriate mixture.
  • any other cryogenic gas which liquefies below, for example, minus 100° C. or an appropriate mixture.
  • bio-methane, nitrogen, oxygen, argon and their mixtures for example, bio-methane, nitrogen, oxygen, argon and their mixtures.
  • the invention also relates to a transport vehicle, for example a transport vessel, for transporting a liquefied gas, for example a liquefied natural gas, the transport vehicle comprising such an installation.
  • a transport vehicle for example a transport vessel, for transporting a liquefied gas, for example a liquefied natural gas, the transport vehicle comprising such an installation.

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Abstract

Installation et procédé de stockage de gaz liquéfié comprenant plusieurs réservoirs (2, 3, 4, 5) de stockage distincts configurés chacun pour contenir du gaz liquéfié comprenant un circuit de refroidissement muni d'un dispositif (7) de réfrigération, une conduite (6) de soutirage et une pluralité de premières conduites d'injection (8) vers chacun des réservoirs (2, 3, 4, 5) pour refroidir le flux de fluide soutiré, les réservoirs (2, 3, 4, 5) comprenant une ligne (10) de dégazage, l'installation (1) comprenant un ensemble de vannes (16, 18) pilotées situées au moins dans le circuit de refroidissement, dans laquelle le premier réservoir (2) contient du liquide et au moins un autre réservoir (3, 4, 5) est vide contenant essentiellement du gaz de vaporisation c'est-à-dire ne contient pas ou peu de liquide, dans lequel il y a refroidissement du fluide contenu dans le premier réservoir (2), réinjection dans le premier réservoir (2), injection de liquide refroidi par le dispositif (7) de réfrigération dans au moins un autre réservoir vide et transfert de gaz de vaporisation généré dans le ou les autres réservoirs (3, 4, 5) dans le premier réservoir (2).

Description

Installation et procédé de stockage de gaz liquéfié.
L’invention concerne une installation et un procédé de stockage de gaz liquéfié, par exemple du gaz naturel liquéfié.
L’invention peut concerner notamment le stockage et le transport de gaz naturel liquéfié à bord de navires méthaniers par exemple.
L’invention concerne plus particulièrement une installation de stockage de gaz liquéfié, par exemple de gaz naturel liquéfié, en particulier embarquée sur un navire, comprenant plusieurs réservoirs de stockage distincts configurés chacun pour contenir du gaz liquéfié, chaque réservoir comprenant une portion inferieure destinée à contenir du gaz liquéfié à l'état liquide, et une portion supérieure destinée à contenir les vapeurs du gaz liquéfié, l'installation comprenant un circuit de refroidissement muni d’un dispositif de réfrigération, le circuit de refroidissement comprenant une conduite de soutirage comprenant une première extrémité débouchant dans la portion inferieure d’un premier réservoir et une seconde extrémité reliée à une entrée du dispositif de réfrigération, le circuit de refroidissement comprenant une pluralité de premières conduites d’injection reliant une sortie du dispositif de réfrigération à respectivement chacun des réservoirs, le dispositif de réfrigération étant configuré pour refroidir le flux de fluide circulant entre ses entrée et sortie.
L’invention concerne en particulier l’opération de mise en froid d’un méthanier (ayant plusieurs cuves ou réservoirs de stockage), lors des opérations de rechargement en gaz naturel liquéfié (remplissage).
Cf. document EP3510317A1.
L’invention vise à réduire ou annuler la génération de gaz de vaporisation (« boil-off ») lors de cette opération.
Une solution connue consiste à injecter dans les réservoirs vides du gaz liquéfié pompé dans un réservoir plein ou ayant un reste de liquide. Ceci génère cependant des gaz de vaporisation dans le réservoir vide à refroidir. Ces gaz de vaporisation sont soit perdus (évacués via des évents ou utilisés pour la propulsion du navire ou brûlés dans une torche), soit doivent être envoyés dans une unité de liquéfaction en vue d’être réinjectés dans un des réservoirs.
La première solution génère une perte du produit tandis que la seconde solution est coûteuse et nécessite notamment de prévoir des compresseurs de gaz de vaporisation afin de pouvoir les reliquéfier.
Un but de la présente invention est de pallier tout ou partie des inconvénients de l’art antérieur relevés ci-dessus.
A cette fin, l’installation selon l'invention, par ailleurs conforme à la définition générique qu’en donne le préambule ci-dessus, est essentiellement caractérisée en ce que chacun des réservoirs comprend une ligne de dégazage comprenant une première extrémité reliée à la portion supérieure du réservoir et une seconde extrémité reliée à au moins une zone de récupération, la ligne de dégazage de chaque réservoir autre que celle du premier réservoir comprenant une troisième extrémité reliée à la portion supérieure du premier réservoir, l’installation comprenant un ensemble de vannes pilotées situées au moins dans le circuit de refroidissement et un organe de commande électronique desdites vannes, l’organe de commande étant configuré pour commander l’ouverture et la fermeture des vannes pour refroidir le fluide contenu dans le premier réservoir via le circuit de refroidissement en prélevant du liquide dans le premier réservoir, en refroidissant ce liquide prélevé dans le dispositif de réfrigération et le réinjectant dans le premier réservoir, l’organe de commande étant configuré en outre pour injecter du liquide qui a été refroidi dans le dispositif de réfrigération dans au moins un autre réservoir vide via la ou les premières conduites d’injection et pour transférer le gaz de vaporisation généré dans ce ou ces autres réservoirs vides vers le premier réservoir via la ou les troisièmes extrémités de la ligne de dégazage.
Par ailleurs, des modes de réalisation de l’invention peuvent comporter l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :
  • chaque première conduite d’injection comprend une première extrémité reliée à la sortie du dispositif de réfrigération et une seconde extrémité débouchant dans une portion supérieure d’un réservoir,
  • le circuit de refroidissement comprend une seconde conduite d’injection reliant la sortie du dispositif de réfrigération la portion inférieure du premier réservoir,
  • l’organe de commande est configuré pour commander l’ouverture et la fermeture de l’ensemble de vannes pour refroidir le fluide contenu dans le premier réservoir en réinjectant le liquide refroidi via la première conduite d’injection et/ou la seconde conduite d’injection,
  • l’installation comporte un ensemble de capteur(s) de pression dans les réservoirs, l’organe de commande étant configuré pour commander l’ouverture et la fermeture des vannes pour répartir le flux de liquide refroidi réinjecté dans le premier réservoir entre la première conduite d’injection et la seconde conduite d’injection en fonction du niveau de pression mesuré par l’ensemble de capteur(s) de pression,
  • l’installation comporte un ensemble de capteur(s) de température du fluide dans les réservoirs, l’organe de commande étant configuré pour commander l’ouverture et la fermeture des vannes en fonction du niveau de température mesuré l’ensemble de capteur(s) de température.
L’invention concerne également un procédé de refroidissement de réservoir(s) d’une installation de stockage de gaz liquéfié comprenant plusieurs réservoirs de stockage distincts configurés chacun pour contenir du gaz liquéfié, chaque réservoir comprenant au moins une portion inferieure destinée à contenir du gaz liquéfié à l'état liquide, et au moins une portion supérieure destinée à contenir les vapeurs du gaz liquéfié, l'installation comprenant un circuit de refroidissement muni d’un dispositif de réfrigération, le circuit de refroidissement comprenant une conduite de soutirage comprenant une première extrémité débouchant dans la portion inferieure d’un premier réservoir et une seconde extrémité reliée à une entrée du dispositif de réfrigération, le circuit de refroidissement comprenant une pluralité de premières conduites d’injection reliant une sortie du dispositif de réfrigération à respectivement chacun des réservoirs, le dispositif de réfrigération étant configuré pour refroidir le flux de fluide circulant entre ses entrée et sortie, chacun des réservoirs comprenant une ligne de dégazage comprenant une première extrémité reliée à la portion supérieure du réservoir et une seconde extrémité reliée à au moins une zone de récupération, la ligne de dégazage de chaque réservoir autre que celle du premier réservoir comprenant une troisième extrémité reliée à la portion supérieure du premier réservoir, l’installation comprenant un ensemble de vannes pilotées situées au moins dans le circuit de refroidissement, dans laquelle le premier réservoir contient du liquide et au moins un autre réservoir est vide contenant essentiellement du gaz de vaporisation c’est-à-dire ne contient pas ou peu de liquide, le procédé comprenant : une étape de refroidissement du fluide contenu dans le premier réservoir via le circuit de refroidissement en prélevant du liquide dans le premier réservoir, en refroidissant ce liquide dans le dispositif de réfrigération et en le réinjectant dans le premier réservoir, une étape d’injection de liquide refroidi dans le dispositif de réfrigération dans au moins un autre réservoir vide, une étape de transfert de gaz de vaporisation généré dans le ou les autres réservoirs dans le premier réservoir.
Selon des particularités possibles :
  • lors de l’étape de refroidissement, le fluide contenu dans le premier réservoir est refroidi jusqu’à une température égale ou inférieure à la température de saturation du fluide à la pression du réservoir ,
  • l’étape de transfert de gaz de vaporisation vers le premier réservoir est réalisée par équilibrage de pression et/ou via un organe de pompage tel qu’un compresseur,
  • l’étape d’injection de liquide refroidi dans au moins un autre réservoir vide et l’étape de transfert de gaz de vaporisation généré dans le ou les autres réservoirs dans le premier réservoir sont réalisées au moins partiellement simultanément,
  • l’étape d’injection de liquide refroidi dans au moins un autre réservoir vide est réalisée jusqu’à ce que le fluide dans le ou les autres réservoir atteigne une température déterminée, par exemple une température pouvant descendre jusqu’à une température inférieure ou égale à la température de saturation du fluide à la pression du réservoir,
  • le procédé comporte, après l’étape d’injection de liquide refroidi dans au moins un autre réservoir vide, une étape de remplissage d’au moins un des autres réservoirs avec du gaz liquéfié,
  • le fluide est du gaz naturel liquéfié.
L’invention peut concerner également tout dispositif ou procédé alternatif comprenant toute combinaison des caractéristiques ci-dessus ou ci-dessous dans le cadre des revendications.
D’autres particularités et avantages apparaîtront à la lecture de la description ci-après, faite en référence aux figures dans lesquelles :
représente une vue schématique et partielle illustrant un exemple de réalisation possible de la structure et du fonctionnement d’une installation selon l’invention dans une première configuration de fonctionnement,
représente une vue similaire de l’installation dans une seconde configuration de fonctionnement,
représente une vue similaire de l’installation dans une troisième configuration de fonctionnement,
représente une vue similaire de l’installation dans une quatrième configuration de fonctionnement.
L’installation 1 de stockage de gaz liquéfié illustré comprend plusieurs réservoirs 2, 3, 4, 5 (ou cuves) de stockage distincts configurés chacun pour contenir du gaz liquéfié, en particulier du gaz naturel liquéfié (quatre dans cet exemple nullement limitatif).
Chaque réservoir 2, 3, 4, 5 comprend classiquement une portion inferieure destinée à contenir du gaz liquéfié à l'état liquide et au une portion supérieure destinée à abriter les vapeurs du gaz liquéfié.
L'installation 1 comprend en outre un circuit de refroidissement muni d’un dispositif 7 de réfrigération. Le circuit de refroidissement comprenant au moins une conduite 6 de soutirage comprenant une première extrémité débouchant dans la portion inferieure d’un premier réservoir 2 et une seconde extrémité reliée à une entrée du dispositif 7 de réfrigération.
La conduite 6 de soutirage peut comporter en particulier une pompe 26 prévue pour aspirer le liquide dans le premier 2 réservoir.
Le circuit de refroidissement comprend des conduites d’injection 8 de fluide refroidi reliant une sortie du dispositif 7 de réfrigération à respectivement chacun des réservoirs 2, 3, 4, 5.
Le dispositif 7 de réfrigération est configuré pour refroidir et notamment le cas échéant sous-refroidir le flux de fluide circulant entre ses entrée et sortie.
Par exemple, le dispositif 7 de réfrigération comprend un réfrigérateur cryogénique à cycle de réfrigération d’un gaz de cycle dans un circuit de travail. Le gaz de cycle comprend par exemple un gaz pur ou un mélange de gaz (par exemple parmi l’azote, le néon, l’argon, l’hélium, l’hydrogène ou une de leurs mélange). Le circuit de travail du réfrigérateur 7 comprend un organe de compression du gaz de cycle (par exemple un ou plusieurs compresseurs motorisés), un organe de refroidissement du gaz de cycle (un ou plusieurs échangeurs de refroidissement par exemple), un organe de détente du gaz de cycle (une ou plusieurs turbine(s) et/ou vanne(s)) de détente et un organe de réchauffage du gaz de cycle (un ou plusieurs échangeurs de chaleur). Le travail d’au moins une des turbines est de préférence transféré à un compresseur via un axe moteur commun. Le réchauffage et le refroidissement peuvent notamment être assurés au moins en partie par un ou des échangeurs à contre-courant dans lequel circule deux portions distinctes du gaz de cycle à des conditions thermodynamiques différentes (température notamment).
C’est-à-dire que le circuit de travail du réfrigérateur peut être configuré pour faire subir un cycle thermodynamique au gaz de travail produisant, à une extrémité du circuit de travail, une puissance froide qui est transférée au circuit de fluide à refroidir via un ou des échangeurs de chaleur. Le dispositif 7 de réfrigération peut notamment être un réfrigérateur du type « Turbo-Brayton » tel que commercialisé par la demanderesse.
Comme illustré, chacun des réservoirs 2, 3, 4, 5 comprend une ligne 10 ou conduite de dégazage comprenant une première extrémité reliée à la portion supérieure du réservoir et une seconde extrémité reliée à au moins une zone 11 de récupération (par exemple un évent vers l’atmosphère et/ou vers une entrée d’un moteur ou d’un organe assurant la combustion du gaz).
La ligne 10 de dégazage de chaque réservoir 3, 4, 5 autre que celle du premier réservoir 2 étant également reliée (via une troisième extrémité) à la portion supérieure du premier réservoir 2.
Comme illustré, les lignes 10 de dégazage de chaque réservoir 2, 3, 4, 5 peuvent être reliées en parallèle via une conduite commune à une zone 11 de récupération. Ceci réalise également une liaison fluidique entre portions supérieures de tous les réservoirs 2, 3, 4, 5 via les lignes 10 de dégazage (permettant le transfert de gaz de vaporisation d’un réservoir à l’autre le cas échéant comme décrit ci-après).
L’installation 1 comprend un ensemble de vannes 16, 18, par exemple pilotées, situées au moins dans le circuit de refroidissement. L’ensemble de vanne(s) est en particulier configuré pour permettre le refroidissement ciblé du ou des réservoirs 2, 3, 4. L’ensemble de vannes est de préférence piloté (ouverture/fermeture) par un organe 12 de commande électronique comprenant par exemple un microprocesseur.
L’organe 12 de commande peut en particulier être configuré pour commander l’ouverture et la fermeture des vannes pour refroidir le fluide contenu dans le premier réservoir 2 via le circuit de refroidissement.
Ce refroidissement peut être réalisé en prélevant du liquide dans le premier réservoir 2 via la conduite 6 de soutirage puis en refroidissant ce liquide prélevé via un échange thermique avec une portion froide du réfrigérateur 7 puis en réinjectant ce liquide refroidi dans le premier réservoir 2 via la conduite d’injection 8. Comme illustré, la conduite 8 d’injection comprend une première extrémité reliée à la sortie du dispositif 7 de réfrigération et une seconde extrémité débouchant dans une portion supérieure du réservoir 2, par exemple sous la forme d’une ou plusieurs buses débouchant dans la portion supérieure du réservoir. En d'autres termes, l'organe d'injection injecte le gaz liquéfié sous-refroidi dans la phase vapeur, c'est-à-dire au-dessus du niveau du gaz liquéfié à l'état liquide.
Tout ou partie des autres réservoirs 3, 4, 5 comportent de préférence également une telle conduite 8 d’injection reliée à la sortie du dispositif 7 de réfrigération et une seconde extrémité débouchant dans une portion supérieure du réservoir 2.
Dans la configuration de la , le premier réservoir 2 contient encore du liquide mais les autres réservoirs 3, 4, 5 sont vides et relativement plus chauds (pas ou presque pas de liquide). Dans le cas de gaz naturel liquéfié, la température du gaz dans ces autres réservoirs 3, 4, 5 vide peut être supérieur à -130°C et par exemple comprise entre -130°C et +30°C. Dans chacun de ces réservoir 2, 3, 4, 5 la pression est inférieure à la pression de tarage de soupape de sécurité (non représentées par soucis de simplification). Typiquement, la pression dans chacun des réservoirs est maintenue en dessous d’une valeur déterminée de l’ordre de quelques centaines de milibarg au dessus de la pression atmosphérique ou de plusieurs bar (selon la nature des réservoirs).
Dans une première phase ou étape, le contenu du premier réservoir 2 peut être refroidi ou sous-refroidi comme évoqué ci-dessus.
Du liquide peut être pompé dans le premier réservoir 2 via la conduite 6 de soutirage puis être refroidi par le réfrigérateur 7 et ensuit être réinjecté dans le premier réservoir 2 via la conduite d’injection 8 (vannes 16, 18 correspondantes ouvertes).
C’est-à-dire que, de préférence, avant de commencer la remise en froid des autres réservoirs 3, 4, 5 vides, le premier réservoir 2 qui contient encore du liquide, est complètement refroidi, de préférence jusqu’à la température de saturation ou en dessous. Par exemple, le dispositif 7 de réfrigération peut être configuré pour refroidir le gaz liquéfié provenant du réservoir 2 a une température comprise entre 35 K et 150 K, par exemple égale a 110K ou 80 K (et par exemple à un débit compris entre 5m3/h et 50m3/h).
Pour éviter ou limiter la génération éventuelle de gaz de vaporisation dans le premier réservoir 2 lors de cette étape, le flux de liquide (sous)refroidi réinjecté peut être réparti entre la partie supérieure et/ou inférieure du réservoir 2.
A cet effet et comme illustré, l’installation 1 peut comporter (au moins pour le premier réservoir 2) une seconde conduite d’injection 9 reliant la sortie du dispositif 7 de réfrigération à l’intérieur du premier réservoir 2, par exemple débouchant dans la portion inférieure du premier réservoir 2. De plus, l’ensemble de vanne(s) comprend au moins une vanne configurée pour contrôler la réinjection du liquide refroidi via la première conduite d’injection 8 et/ou la seconde conduite d’injection 9 (cf. ).
A noter que la seconde conduite d’injection 9 peut être configurée (ou une plusieurs autre(s) seconde(s) conduite 9 d’injection distinctes peuvent être prévues) pour permettre d’injecter du liquide refroidi (ou sur-refroidi) dans ce ou ces autres réservoirs.
En cas si la pression dans le réservoir 2 augmente de façon trop importante (par exemple au-dessus d’un niveau déterminé) le liquide refroidi est réinjecté majoritairement ou exclusivement (cf. ) dans la partie supérieure du réservoir 2 (via la première conduite 8 d’injection). En revanche, si pression diminue (par exemple au-dessus d’un niveau déterminé) le liquide refroidi est réinjecté par exemple majoritairement ou exclusivement dans la partie inférieure du réservoir 2 (via la seconde conduite 9 d’injection).
De préférence, au début de cette phase de refroidissement du premier réservoir 2 de l’ordre de 10% du flux de liquide refroidi est réinjectée via la première conduite 8 d’injection.
Cette détection du niveau de pression et/ou de sa variation peut être réalisée par au moins un capteur 20 mesurant la pression dans le réservoir 2, par exemple au niveau de la ligne 10 de dégazage.
Lorsque le premier réservoir 2 a été suffisamment refroidi (température de saturation ou inférieure), du liquide (sous)refroidi contenu dans le premier 2 réservoir peut être injectée dans le ou les autres réservoirs vides pour les refroidir (simultanément ou successivement).
Comme illustré à la , le liquide refroidi sortant du dispositif 7 de réfrigération peut être injecté simultanément dans le premier 2 réservoir et dans tout ou partie des autres réservoirs via les secondes conduites 8 d’injection concernées (vannes 18 correspondantes ouvertes).
Ainsi, l’installation 1 permet l’injection, dans les réservoirs 3, 4, 5 vides, du liquide sous refroidi prélevé dans le premier réservoir 2 qui n’est pas vide. Les gaz de vaporisation générés lorsque le liquide froid est injecté dans les réservoirs vides sont aspirés et renvoyés vers le premier réservoir, qui contient du liquide et qui est sous-refroidi. La solution comprend la possibilité de renvoyer du liquide sous-refroidi indépendamment dans chacun des réservoirs 3, 4, 5. Ceci peut être obtenu par l’utilisation d’une vanne de distribution pour chaque cuve, ou tout autre moyen approprié.
L’injection de liquide froid dans les réservoirs 3, 4, 5 vides va générer des gaz de vaporisation dans les réservoirs 3, 4, 5 relativement plus chaud. Ces gaz de vaporisation sont renvoyés dans le premier réservoir 2 froid via les lignes 10 de dégazages reliées au premier réservoir 2. Ces gaz de vaporisation sont aspirés par le premier réservoir 2 par différentiel de pression (ou le cas échéant forcés). Ces gaz de vaporisation sont refroidis et se recondensent au moins en partie dans l’environnement froid du premier réservoir 2.
Le flux de liquide refroidi injecté dans les réservoirs 3, 4, 5 chauds peut être régulé en fonction de la pression dans ces derniers.
Par exemple, en cas d’augmentation de la pression trop importante (par exemple au-dessus d’un niveau déterminé) le flux de liquide injecté peut être relativement réduit. En cas de pression relativement basse ou diminuant, le flux de liquide injecté peut être relativement augmenté.
Ce processus de refroidissement des réservoirs 3, 4, 5 peut être poursuivi jusqu’à ce que les réservoirs vides devant être refroidis sont amené à une température suffisamment basse, par exemple inférieure ou égale à la température de saturation, par exemple inférieure ou égale à moins 130°C.
Cette détection du niveau de température et/ou de sa variation peut être réalisée par au moins un capteur 21 mesurant la température dans le ou les réservoirs, par exemple au niveau de la ligne 10 de dégazage.
Lorsque les réservoirs vides ont été suffisamment refroidis, l’injection supplémentaire de liquide en leur sein va provoquer une apparition ou une augmentation de la quantité de liquide dans ces réservoirs (cf. ).
Avantageusement, cette étape de remise en froid des réservoirs 3, 4, 5 vides est réalisée après un déchargement de gaz liquéfié et avant un remplissage ultérieur du ou des réservoirs de l'installation 1.
Tout ou partie vanne peuvent être des vannées pilotées par l’organe 12 de commande en réponse aux signaux des capteurs de pression 20 et/ou de température 21 dans l’installation.
L’invention peut s’appliquer aux installations stockant du gaz naturel liquéfié ou tout autre gaz cryogénique se liquéfiant en dessous de par exemple moins 100°C ou mélange approprié. Par exemple, le bio-méthane, l'azote, l'oxygène, l'argon et leurs mélanges.
L’invention concerne également un véhicule de transport, par exemple un navire de transport, pour transporter un gaz liquéfié, par exemple un gaz naturel liquéfié, le véhicule de transport comprenant une telle installation.

Claims (13)

  1. Installation de stockage de gaz liquéfié, par exemple de gaz naturel liquéfié, en particulier embarquée sur un navire, comprenant plusieurs réservoirs (2, 3, 4, 5) de stockage distincts configurés chacun pour contenir du gaz liquéfié, chaque réservoir comprenant une portion inferieure destinée à contenir du gaz liquéfié à l'état liquide, et une portion supérieure destinée à contenir les vapeurs du gaz liquéfié, l'installation (1) comprenant un circuit de refroidissement muni d’un dispositif (7) de réfrigération, le circuit de refroidissement comprenant une conduite (6) de soutirage comprenant une première extrémité débouchant dans la portion inferieure d’un premier réservoir (2) et une seconde extrémité reliée à une entrée du dispositif (7) de réfrigération, le dispositif (7) de réfrigération étant configuré pour refroidir le flux de fluide circulant entre l’entrée et une sortie, le circuit de refroidissement comprenant une pluralité de premières conduites d’injection (8) reliant la sortie du dispositif (7) de réfrigération à respectivement chacun des réservoirs (2, 3, 4, 5), , chacun des réservoirs (2, 3, 4, 5) comprenant une ligne (10) de dégazage comprenant une première extrémité reliée à la portion supérieure du réservoir et une seconde extrémité reliée à au moins une zone (11) de récupération, la ligne (10) de dégazage de chaque réservoir (3, 4, 5) autre que celle du premier réservoir (2) comprenant une troisième extrémité reliée à la portion supérieure du premier réservoir (2), l’installation (1) comprenant un ensemble de vannes (16, 18) pilotées situées au moins dans le circuit de refroidissement et un organe (12) de commande électronique desdites vannes, l’organe (12) de commande étant configuré pour commander l’ouverture et la fermeture des vannes pour refroidir le fluide contenu dans le premier réservoir (2) via le circuit de refroidissement en prélevant du liquide dans le premier réservoir (2), en refroidissant ce liquide prélevé dans le dispositif (7) de réfrigération et le réinjectant dans le premier réservoir (2), l’organe (12) de commande étant configuré en outre pour injecter ce liquide prélevé dans le premier réservoir et refroidi dans le dispositif (7) de réfrigération dans au moins un autre réservoir (3, 4, 5) vide via la ou les premières conduites d’injection (8) et pour transférer le gaz de vaporisation généré dans ce ou ces autres réservoirs (3, 4, 5) vide vers le premier réservoir (2) via la ou les troisièmes extrémités de la ligne (10) de dégazage.
  2. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que chaque première conduite d’injection (8) comprend une première extrémité reliée à la sortie du dispositif (7) de réfrigération et une seconde extrémité débouchant dans une portion supérieure d’un réservoir (2, 3, 4, 5).
  3. Installation selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que le circuit de refroidissement comprend une seconde conduite d’injection (9) reliant la sortie du dispositif (7) de réfrigération la portion inférieure du premier réservoir (2).
  4. Installation selon la revendication 3, caractérisée en ce que l’organe (12) de commande est configuré pour commander l’ouverture et la fermeture de l’ensemble de vannes pour refroidir le fluide contenu dans le premier réservoir (2) en réinjectant le liquide refroidi via la première conduite d’injection (8) et/ou la seconde conduite d’injection (9).
  5. Installation selon la revendication 4, caractérisée en ce qu’il comporte un ensemble de capteur(s) de pression (20) dans les réservoirs, l’organe (12) de commande étant configuré pour commander l’ouverture et la fermeture des vannes pour répartir le flux de liquide refroidi réinjecté dans le premier réservoir (2) entre la première conduite d’injection (8) et la seconde conduite d’injection (9) en fonction du niveau de pression mesuré par l’ensemble de capteur(s) de pression.
  6. Installation selon la revendication l’une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce qu’il comporte un ensemble de capteur(s) (21) de température du fluide dans les réservoirs, l’organe (12) de commande étant configuré pour commander l’ouverture et la fermeture des vannes en fonction du niveau de température mesuré l’ensemble de capteur(s) (21) de température.
  7. Procédé de refroidissement de réservoir(s) d’une installation de stockage de gaz liquéfié comprenant plusieurs réservoirs (2, 3, 4, 5) de stockage distincts configurés chacun pour contenir du gaz liquéfié, chaque réservoir comprenant au moins une portion inferieure destinée à contenir du gaz liquéfié à l'état liquide, et au moins une portion supérieure destinée à contenir les vapeurs du gaz liquéfié, l'installation (1) comprenant un circuit de refroidissement muni d’un dispositif (7) de réfrigération, le circuit de refroidissement comprenant une conduite (6) de soutirage comprenant une première extrémité débouchant dans la portion inferieure d’un premier réservoir (2) et une seconde extrémité reliée à une entrée du dispositif (7) de réfrigération, le circuit de refroidissement comprenant une pluralité de premières conduites d’injection (8) reliant une sortie du dispositif (7) de réfrigération à respectivement chacun des réservoirs (2, 3, 4, 5), le dispositif (7) de réfrigération étant configuré pour refroidir le flux de fluide circulant entre ses entrée et sortie, chacun des réservoirs (2, 3, 4, 5) comprenant une ligne (10) de dégazage comprenant une première extrémité reliée à la portion supérieure du réservoir et une seconde extrémité reliée à au moins une zone (11) de récupération, la ligne (10) de dégazage de chaque réservoir (3, 4, 5) autre que celle du premier réservoir (2) comprenant une troisième extrémité reliée à la portion supérieure du premier réservoir (2), l’installation (1) comprenant un ensemble de vannes (16, 18) pilotées situées au moins dans le circuit de refroidissement, dans laquelle le premier réservoir (2) contient du liquide et au moins un autre réservoir (3, 4, 5) est vide contenant essentiellement du gaz de vaporisation c’est-à-dire ne contient pas ou peu de liquide, le procédé comprenant :
    - une étape de refroidissement du fluide contenu dans le premier réservoir (2) via le circuit de refroidissement en prélevant du liquide dans le premier réservoir (2), en refroidissant ce liquide dans le dispositif (7) de réfrigération et en le réinjectant dans le premier réservoir (2),
    - une étape d’injection de liquide refroidi dans le dispositif (7) de réfrigération dans au moins un autre réservoir vide,
    - une étape de transfert de gaz de vaporisation généré dans le ou les autres réservoirs (3, 4, 5) dans le premier réservoir (2).
  8. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que, lors de l’étape de refroidissement, le fluide contenu dans le premier réservoir (2) est refroidi jusqu’à une température égale ou inférieure à la température de saturation du fluide à la pression du réservoir.
  9. Procédé selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que l’étape de transfert de gaz de vaporisation vers le premier réservoir (2) est réalisée par équilibrage de pression et/ou via un organe de pompage tel qu’un compresseur.
  10. Procédé selon l’une quelconque des revendications 6 à 9, caractérisé en ce que l’étape d’injection de liquide refroidi dans au moins un autre réservoir vide et l’étape de transfert de gaz de vaporisation généré dans le ou les autres réservoirs (3, 4, 5) dans le premier réservoir (2) sont réalisées au moins partiellement simultanément.
  11. Procédé selon l’une quelconque des revendications 6 à 10, caractérisé en ce que l’étape d’injection de liquide refroidi dans au moins un autre réservoir vide est réalisée jusqu’à ce que le fluide dans le ou les autres réservoir (3, 4, 5) atteigne une température déterminée, par exemple une température pouvant descendre jusqu’à une température inférieure ou égale à la température de saturation du fluide à la pression du réservoir.
  12. Procédé selon l’une quelconque des revendications 6 à 11, caractérisé en ce qu’il comporte, après l’étape d’injection de liquide refroidi dans au moins un autre réservoir vide, une étape de remplissage d’au moins un des autres réservoirs avec du gaz liquéfié.
  13. Procédé selon l’une quelconque des revendications 6 à 12, caractérisé en ce que le fluide est du gaz naturel liquéfié.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2880942A1 (fr) * 2005-01-18 2006-07-21 Daewoo Shipbuilding & Marine Systeme operationnel de navire transporteur de gaz naturel liquefie pour sous-refroidir et liquefier un gaz vaporise
FR3066248A1 (fr) * 2017-05-12 2018-11-16 Gaztransport Et Technigaz Procede et systeme de traitement de gaz d'une installation de stockage de gaz pour un navire de transport de gaz
WO2019092331A1 (fr) * 2017-11-10 2019-05-16 Gaztransport Et Technigaz Méthode de détermination d'une valeur optimale d'au moins un paramètre de mise en oeuvre d'un procédé de mise en froid d'une cuve étanche et thermiquement isolante
EP3510317A1 (fr) 2016-09-06 2019-07-17 L'Air Liquide Société Anonyme pour l'Etude et l'Exploitation des Procédés Georges Claude Installation, procédé pour stocker et reliquéfier un gaz liquéfié et véhicule de transport associé

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2880942A1 (fr) * 2005-01-18 2006-07-21 Daewoo Shipbuilding & Marine Systeme operationnel de navire transporteur de gaz naturel liquefie pour sous-refroidir et liquefier un gaz vaporise
EP3510317A1 (fr) 2016-09-06 2019-07-17 L'Air Liquide Société Anonyme pour l'Etude et l'Exploitation des Procédés Georges Claude Installation, procédé pour stocker et reliquéfier un gaz liquéfié et véhicule de transport associé
FR3066248A1 (fr) * 2017-05-12 2018-11-16 Gaztransport Et Technigaz Procede et systeme de traitement de gaz d'une installation de stockage de gaz pour un navire de transport de gaz
WO2019092331A1 (fr) * 2017-11-10 2019-05-16 Gaztransport Et Technigaz Méthode de détermination d'une valeur optimale d'au moins un paramètre de mise en oeuvre d'un procédé de mise en froid d'une cuve étanche et thermiquement isolante

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