FR3148284A1 - Installation for storing and treating a gas resulting from the evaporation of a cryogenic liquid - Google Patents
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Abstract
Titre de l’invention : Installation de stockage et de traitement d’un gaz issu de l’évaporation d’un liquide cryogénique La présente invention concerne une installation de stockage et de traitement d’un gaz issu de l’évaporation d’un liquide cryogénique (G), comprenant au moins une cuve (4), au moins un consommateur (26) qui consomme un carburant préparé au moins à partir du gaz (G), un dispositif de compression haute capacité (16) et un dispositif de compression basse capacité (24) qui fournit le carburant au consommateur (26), l’installation de stockage et de traitement comprenant un circuit principal (14) reliant un ciel de la cuve (4) au dispositif de compression haute capacité (16) et un circuit accessoire (28) fluidiquement en parallèle du circuit principal (14), le circuit accessoire (28) étant configuré pour fournir directement le gaz (G) au dispositif de compression basse capacité (24). Figure de l’abrégé : Figure 1Title of the invention: Installation for storing and treating a gas resulting from the evaporation of a cryogenic liquid The present invention relates to an installation for storing and treating a gas resulting from the evaporation of a cryogenic liquid (G), comprising at least one tank (4), at least one consumer (26) which consumes a fuel prepared at least from the gas (G), a high-capacity compression device (16) and a low-capacity compression device (24) which supplies the fuel to the consumer (26), the storage and treatment installation comprising a main circuit (14) connecting a roof of the tank (4) to the high-capacity compression device (16) and an accessory circuit (28) fluidically in parallel with the main circuit (14), the accessory circuit (28) being configured to directly supply the gas (G) to the low-capacity compression device (24). Abstract figure: Figure 1
Description
La présente invention concerne le domaine du transport et/ou du stockage d’un liquide cryogénique, et plus particulièrement le transport et/ou le stockage d’un gaz préparé à partir de ce liquide cryogénique.The present invention relates to the field of transport and/or storage of a cryogenic liquid, and more particularly the transport and/or storage of a gas prepared from this cryogenic liquid.
Les hydrocarbures gazeux à température ambiante et à pression atmosphérique sont liquéfiés à des températures cryogéniques, c’est-à-dire des températures inférieures à
- 60 °C, afin de faciliter leur transport et/ou leur stockage. Les hydrocarbures ainsi liquéfiés, aussi appelés liquides cryogéniques, sont alors placés dans des cuves d’un ouvrage, notamment un ouvrage flottant.Gaseous hydrocarbons at room temperature and atmospheric pressure are liquefied at cryogenic temperatures, that is, temperatures below
- 60 °C, in order to facilitate their transport and/or storage. The hydrocarbons thus liquefied, also called cryogenic liquids, are then placed in tanks of a structure, in particular a floating structure.
De telles cuves ne sont néanmoins jamais parfaitement isolées thermiquement, de sorte qu’une évaporation naturelle du liquide cryogénique est inévitable. Le phénomène d’évaporation naturelle est appelé boil-off en anglais et le gaz issu de cette évaporation naturelle se nomme boil-off gas en anglais, son acronyme étant BOG. Les cuves de l’ouvrage flottant comprennent ainsi à la fois le liquide cryogénique et le gaz issu de l’évaporation naturelle de ce liquide cryogénique.However, such tanks are never perfectly thermally insulated, so that natural evaporation of the cryogenic liquid is inevitable. The phenomenon of natural evaporation is called boil-off in English and the gas resulting from this natural evaporation is called boil-off gas in English, its acronym being BOG. The tanks of the floating structure thus contain both the cryogenic liquid and the gas resulting from the natural evaporation of this cryogenic liquid.
Une partie du gaz issu de l’évaporation naturelle du liquide cryogénique peut être utilisée comme carburant pour alimenter au moins un consommateur, tel qu’un moteur, prévu pour pourvoir aux besoins énergétiques ou de fonctionnement de l’ouvrage flottant. Ainsi, il est possible de produire de l’électricité pour des équipements électriques de cet ouvrage.Part of the gas resulting from the natural evaporation of the cryogenic liquid can be used as fuel to power at least one consumer, such as an engine, intended to provide for the energy or operating needs of the floating structure. Thus, it is possible to produce electricity for electrical equipment of this structure.
Le gaz circule jusqu’au consommateur au sein d’une tuyauterie qui présente généralement un diamètre significatif, un tel diamètre étant adapté pour faciliter et accélérer des opérations de chargement du liquide cryogénique sur l’ouvrage flottant.The gas circulates to the consumer through a pipe which generally has a significant diameter, such a diameter being adapted to facilitate and accelerate operations of loading the cryogenic liquid onto the floating structure.
Le diamètre important de la tuyauterie entraîne cependant un réchauffement du gaz issu de l’évaporation du liquide cryogénique lorsque celui-ci est acheminé vers le consommateur. Le gaz issu de l’évaporation du liquide cryogénique atteint alors parfois des températures qui empêchent l’alimentation du consommateur, notamment parce que ces températures sont incompatibles avec le fonctionnement d’un dispositif de compression disposé en amont du consommateur et destiné à être traversé par le gaz issu de l’évaporation du liquide cryogénique.However, the large diameter of the piping causes the gas resulting from the evaporation of the cryogenic liquid to heat up when it is conveyed to the consumer. The gas resulting from the evaporation of the cryogenic liquid then sometimes reaches temperatures that prevent the consumer from being supplied, in particular because these temperatures are incompatible with the operation of a compression device located upstream of the consumer and intended to be crossed by the gas resulting from the evaporation of the cryogenic liquid.
Afin d’abaisser la température du gaz issu de l’évaporation du liquide cryogénique au sein de la tuyauterie, il est d’usage de pulvériser du liquide cryogénique en provenance des cuves de l’ouvrage flottant. Une telle solution entraîne cependant une augmentation de la quantité de fluide à traiter, et complexifie par ailleurs le matériel nécessaire à l’alimentation du consommateur, notamment en raison de la nécessité de recourir à des pompes pour prélever le liquide cryogénique au sein des cuves.In order to lower the temperature of the gas resulting from the evaporation of the cryogenic liquid within the piping, it is customary to spray cryogenic liquid from the tanks of the floating structure. However, such a solution leads to an increase in the quantity of fluid to be treated, and also complicates the equipment required to supply the consumer, in particular due to the need to use pumps to collect the cryogenic liquid from the tanks.
La présente invention vise à pallier cet inconvénient en proposant une installation au sein de laquelle le gaz issu de l’évaporation du liquide cryogénique est fourni au consommateur en limitant ainsi son réchauffement lors de sa circulation au sein de la tuyauterie de l’ouvrage flottant.The present invention aims to overcome this drawback by proposing an installation in which the gas resulting from the evaporation of the cryogenic liquid is supplied to the consumer, thereby limiting its heating during its circulation within the piping of the floating structure.
La présente invention a ainsi pour principal objet une installation de stockage et de traitement d’un gaz issu de l’évaporation d’un liquide cryogénique, comprenant au moins une cuve configurée pour contenir à la fois le liquide cryogénique et le gaz issu de l’évaporation du liquide cryogénique, au moins un consommateur qui consomme un carburant préparé au moins à partir du gaz issu de l’évaporation du liquide cryogénique, un dispositif de compression haute capacité destiné à être relié à un terminal de stockage du liquide cryogénique et un dispositif de compression basse capacité qui fournit le carburant au consommateur, l’installation de stockage et de traitement comprenant un circuit principal reliant un ciel de la cuve au dispositif de compression haute capacité et un circuit accessoire au moins en partie disposé fluidiquement en parallèle du circuit principal, le circuit accessoire étant configuré pour fournir directement le gaz issu de l’évaporation du liquide cryogénique au dispositif de compression basse capacité.The main subject of the present invention is thus an installation for storing and treating a gas resulting from the evaporation of a cryogenic liquid, comprising at least one tank configured to contain both the cryogenic liquid and the gas resulting from the evaporation of the cryogenic liquid, at least one consumer who consumes a fuel prepared at least from the gas resulting from the evaporation of the cryogenic liquid, a high-capacity compression device intended to be connected to a cryogenic liquid storage terminal and a low-capacity compression device which supplies the fuel to the consumer, the storage and treatment installation comprising a main circuit connecting a roof of the tank to the high-capacity compression device and an accessory circuit at least partly arranged fluidically in parallel with the main circuit, the accessory circuit being configured to directly supply the gas resulting from the evaporation of the cryogenic liquid to the low-capacity compression device.
L’installation de stockage et de traitement selon l’invention est par exemple intégrée au sein d’un ouvrage flottant. Elle est configurée pour la circulation d’un liquide cryogénique d’une part, et pour la circulation d’un gaz issu de l’évaporation de ce liquide cryogénique d’autre part, à la fois le liquide cryogénique et le gaz étant stockés au sein d’une ou plusieurs cuves de l’installation de stockage et de traitement. Le liquide cryogénique est plus particulièrement stocké dans un fond de la cuve, le gaz issu de l’évaporation du liquide cryogénique étant au contraire stocké dans un ciel de la cuve.The storage and treatment facility according to the invention is for example integrated within a floating structure. It is configured for the circulation of a cryogenic liquid on the one hand, and for the circulation of a gas resulting from the evaporation of this cryogenic liquid on the other hand, both the cryogenic liquid and the gas being stored within one or more tanks of the storage and treatment facility. The cryogenic liquid is more particularly stored in a bottom of the tank, the gas resulting from the evaporation of the cryogenic liquid being on the contrary stored in a sky of the tank.
Un consommateur de l’installation de stockage et de traitement est configuré pour être alimenté à partir de la cuve ; ce consommateur est par exemple alimenté en un carburant sous forme liquide et/ou en un carburant sous forme gazeuse, c'est-à-dire par le liquide cryogénique et/ou par le gaz issu de son évaporation. L’installation de stockage et de traitement comprend au moins deux circuits au sein desquels circule le gaz issu de l’évaporation du liquide cryogénique : un circuit principal qui permet de le conduire jusqu’à un dispositif de compression haute capacité et basse pression de décharge relié à un terminal de stockage, et un circuit accessoire qui conduit le gaz issu de l’évaporation du liquide cryogénique vers un dispositif basse capacité et haute pression de décharge relié au consommateur. Les deux circuits sont donc tous deux dédiés à l’alimentation en gaz issu de l’évaporation du liquide cryogénique d’un dispositif de compression, les dispositifs de compression de chacun des circuits se distinguant par les débits et pressions auxquels ils fonctionnent. Le dispositif de compression basse capacité fonctionne ainsi à des pressions plus importantes que le dispositif de compression haute capacité. Le dispositif de compression basse capacité fonctionne par exemple pour des pressions comprises entre 5 et 7 bar abs et des débits de 2 000 à 6 000 m3/h tandis que le dispositif de compression haute capacité fonctionne pour des pressions comprises entre 1,5 et 2,5 bar abs et des débits de 12 000 à 30 000 m3/h.A consumer of the storage and treatment facility is configured to be supplied from the tank; this consumer is for example supplied with a fuel in liquid form and/or a fuel in gaseous form, i.e. by the cryogenic liquid and/or by the gas resulting from its evaporation. The storage and treatment facility comprises at least two circuits within which the gas resulting from the evaporation of the cryogenic liquid circulates: a main circuit which allows it to be conducted to a high-capacity, low-pressure discharge compression device connected to a storage terminal, and an accessory circuit which conducts the gas resulting from the evaporation of the cryogenic liquid to a low-capacity, high-pressure discharge device connected to the consumer. The two circuits are therefore both dedicated to the supply of gas resulting from the evaporation of the cryogenic liquid from a compression device, the compression devices of each of the circuits being distinguished by the flow rates and pressures at which they operate. The low-capacity compression device thus operates at higher pressures than the high-capacity compression device. The low-capacity compression device operates, for example, for pressures between 5 and 7 bar abs and flow rates of 2,000 to 6,000 m3/h, while the high-capacity compression device operates for pressures between 1.5 and 2.5 bar abs and flow rates of 12,000 to 30,000 m3/h.
Le terminal de stockage est par exemple localisé sur une côte terrestre, tandis que le consommateur est embarqué sur l’ouvrage flottant en mer et participe à son alimentation électrique. Ce terminal de stockage permet le stockage de liquide cryogénique et de gaz issu de l’évaporation du liquide cryogénique.The storage terminal is for example located on a land coast, while the consumer is on board the floating structure at sea and participates in its power supply. This storage terminal allows the storage of cryogenic liquid and gas resulting from the evaporation of the cryogenic liquid.
Le circuit principal et le circuit accessoire sont au moins en partie disposés en parallèle l’un de l’autre, c'est-à-dire qu’ils sont au moins partiellement indépendants. On entend ici par « indépendants » que des conduits composant le circuit principal sont distincts de conduites composant le circuit accessoire. De préférence, le circuit principal et le circuit accessoire sont majoritairement indépendants, c'est-à-dire que la majorité des conduits composant le circuit principal ne participent pas au circuit accessoire.The main circuit and the accessory circuit are at least partly arranged in parallel with each other, i.e. they are at least partly independent. Here, “independent” means that conduits making up the main circuit are distinct from conduits making up the accessory circuit. Preferably, the main circuit and the accessory circuit are predominantly independent, i.e. the majority of conduits making up the main circuit do not participate in the accessory circuit.
Le circuit principal est connecté au ciel de la cuve, c'est-à-dire à la portion de la cuve dans laquelle est stocké le gaz issu de l’évaporation du liquide cryogénique.The main circuit is connected to the tank sky, that is to say to the portion of the tank in which the gas resulting from the evaporation of the cryogenic liquid is stored.
Le circuit accessoire est configuré pour fournir directement le gaz issu de l’évaporation du liquide cryogénique au dispositif de compression basse capacité ; on comprend que ce gaz issu de l’évaporation du liquide cryogénique est acheminé vers le dispositif de compression basse capacité en circulant exclusivement dans des conduites. Le circuit accessoire est notamment dépourvu d’échangeur de chaleur. Le gaz issu de l’évaporation du liquide cryogénique bénéficie ainsi d’un circuit dédié pour être acheminé jusqu’au consommateur, ce qui permet de limiter son réchauffement lors de sa circulation.The accessory circuit is configured to directly supply the gas resulting from the evaporation of the cryogenic liquid to the low-capacity compression device; it is understood that this gas resulting from the evaporation of the cryogenic liquid is conveyed to the low-capacity compression device by circulating exclusively in pipes. The accessory circuit is notably devoid of a heat exchanger. The gas resulting from the evaporation of the cryogenic liquid thus benefits from a dedicated circuit to be conveyed to the consumer, which makes it possible to limit its heating during its circulation.
Selon une caractéristique optionnelle de l’invention, le circuit principal et le circuit accessoire sont thermiquement indépendants.According to an optional feature of the invention, the main circuit and the accessory circuit are thermally independent.
Ainsi, il n’y a pas d’échanges de calories entre le circuit principal et le circuit accessoire.Thus, there is no exchange of calories between the main circuit and the accessory circuit.
Selon une caractéristique optionnelle de l’invention, le circuit accessoire est raccordé sur le circuit principal en sortie du ciel de la cuve.According to an optional feature of the invention, the accessory circuit is connected to the main circuit at the tank ceiling outlet.
Le circuit accessoire est par exemple raccordé sur le circuit principal en dehors de la cuve, au voisinage du ciel de cuve.The accessory circuit is for example connected to the main circuit outside the tank, near the tank roof.
Selon une caractéristique optionnelle de l’invention, l’installation de stockage et de traitement comprend au moins une valve disposée à une séparation entre le circuit principal et le circuit accessoire.According to an optional feature of the invention, the storage and treatment installation comprises at least one valve arranged at a separation between the main circuit and the accessory circuit.
La valve, qui est soit une valve trois voies soit une combinaison de deux valves deux voies, permet d’effectuer le raccordement du circuit accessoire sur le circuit principal. En amont de cette valve, le gaz issu de l’évaporation du liquide cryogénique circule au sein d’une canalisation commune au circuit principal et au circuit accessoire, cette canalisation débouchant dans le ciel de cuve.The valve, which is either a three-way valve or a combination of two two-way valves, is used to connect the accessory circuit to the main circuit. Upstream of this valve, the gas resulting from the evaporation of the cryogenic liquid circulates in a pipe common to the main circuit and the accessory circuit, this pipe opening into the tank top.
Selon une caractéristique optionnelle de l’invention, le circuit accessoire est directement raccordé sur un dôme gaz de la cuve.According to an optional feature of the invention, the accessory circuit is directly connected to a gas dome of the tank.
Le dôme gaz correspond à une excroissance de la cuve, disposée vers son extérieur et vers le haut, dans laquelle le gaz issu de l’évaporation du liquide cryogénique est présent. Lorsque le circuit accessoire est directement raccordé sur le dôme gaz, les raccordements de chacun des circuits à la cuve sont indépendants ; on comprend que le circuit principal et le circuit accessoire ne partagent pas une canalisation s’étendant à partir de la cuve.The gas dome corresponds to an outgrowth of the tank, arranged towards its exterior and upwards, in which the gas resulting from the evaporation of the cryogenic liquid is present. When the accessory circuit is directly connected to the gas dome, the connections of each of the circuits to the tank are independent; it is understood that the main circuit and the accessory circuit do not share a pipe extending from the tank.
Selon une caractéristique optionnelle de l’invention, un diamètre nominal des conduits formant le circuit principal est compris entre 300 et 600 mm.According to an optional feature of the invention, a nominal diameter of the conduits forming the main circuit is between 300 and 600 mm.
La dimension des conduits du circuit principal est ainsi adaptée à des opérations de chargement et de déchargement entre l’installation de stockage et de traitement et le terminal de stockage.The dimension of the main circuit conduits is thus adapted to loading and unloading operations between the storage and treatment facility and the storage terminal.
Selon une caractéristique optionnelle de l’invention, un diamètre nominal des conduites formant le circuit accessoire est compris entre 100 et 250 mm.According to an optional feature of the invention, a nominal diameter of the pipes forming the accessory circuit is between 100 and 250 mm.
La dimension des conduites du circuit accessoire permet un acheminement rapide du gaz issu de l’évaporation du liquide cryogénique vers le dispositif de compression basse capacité et donc vers le consommateur, ce qui limite son réchauffement. Le gaz issu de l’évaporation du liquide cryogénique est ainsi fourni au dispositif de compression basse capacité à des pression et température adaptées, ce qui limite les besoins en dispositifs de refroidissement de sa température.The size of the accessory circuit pipes allows rapid routing of the gas resulting from the evaporation of the cryogenic liquid to the low-capacity compression device and therefore to the consumer, which limits its heating. The gas resulting from the evaporation of the cryogenic liquid is thus supplied to the low-capacity compression device at suitable pressures and temperatures, which limits the need for devices to cool its temperature.
Dans certains modes de réalisation, un diamètre des conduits et/ou des conduites est évolutif, ce diamètre étant plus important à proximité du dispositif de compression qu’à proximité de la cuve.In some embodiments, a diameter of the conduits and/or pipes is scalable, this diameter being larger near the compression device than near the tank.
Selon une caractéristique optionnelle de l’invention, le circuit accessoire est isolé thermiquement.According to an optional feature of the invention, the accessory circuit is thermally insulated.
Une telle isolation thermique peut être obtenue en disposant une mousse autour des conduites formant le circuit accessoire. Alternativement, elle peut être obtenue par isolation sous vide, en plaçant les conduites du circuit accessoire dans des conduites de dimensions supérieures et en faisant le vide entre les deux.Such thermal insulation can be achieved by placing foam around the pipes forming the accessory circuit. Alternatively, it can be achieved by vacuum insulation, by placing the pipes of the accessory circuit in larger pipes and creating a vacuum between the two.
Selon une caractéristique optionnelle de l’invention, le circuit principal comprend un point de divergence entre une première branche dédiée à l’alimentation en gaz du dispositif de compression haute capacité et une deuxième branche raccordée au circuit accessoire par l’intermédiaire d’au moins une vanne.According to an optional feature of the invention, the main circuit comprises a point of divergence between a first branch dedicated to the gas supply of the high-capacity compression device and a second branch connected to the accessory circuit via at least one valve.
Ce point de divergence constitue une division au sein du circuit principal. Lorsqu’il circule dans le circuit principal, le gaz issu de l’évaporation du liquide cryogénique est donc acheminé soit vers le dispositif de compression haute capacité par l’intermédiaire de la première branche, soit vers le circuit accessoire par l’intermédiaire de la deuxième branche.This point of divergence constitutes a division within the main circuit. When it circulates in the main circuit, the gas resulting from the evaporation of the cryogenic liquid is therefore routed either to the high-capacity compression device via the first branch, or to the accessory circuit via the second branch.
Selon une caractéristique optionnelle de l’invention, la vanne est disposée entre le point de divergence et le dispositif de compression basse capacité.According to an optional feature of the invention, the valve is arranged between the divergence point and the low capacity compression device.
On comprend que lorsque le gaz issu de l’évaporation du liquide cryogénique emprunte la deuxième branche du circuit principal, il est destiné à alimenter le dispositif de compression basse capacité.It is understood that when the gas resulting from the evaporation of the cryogenic liquid takes the second branch of the main circuit, it is intended to supply the low capacity compression device.
Selon une caractéristique optionnelle de l’invention, l’installation de stockage et de traitement comprend une branche configurée pour refroidir la deuxième branche à partir de liquide cryogénique prélevé dans la cuve.According to an optional feature of the invention, the storage and treatment installation comprises a branch configured to cool the second branch using cryogenic liquid taken from the tank.
Cette branche constitue un dispositif de refroidissement de la deuxième branche en amont de la vanne ; elle permet ainsi de refroidir le gaz issu de l’évaporation du liquide ayant circulé au sein de la deuxième branche du circuit principal. La branche débouche par exemple entre la vanne et le dispositif de compression basse capacité.This branch constitutes a cooling device for the second branch upstream of the valve; it thus makes it possible to cool the gas resulting from the evaporation of the liquid having circulated within the second branch of the main circuit. The branch opens, for example, between the valve and the low-capacity compression device.
Selon une caractéristique optionnelle de l’invention, l’installation de stockage et de traitement comprend un circuit annexe dédié au remplissage en liquide cryogénique de la cuve, ce circuit annexe étant configuré pour relier le terminal de stockage à une zone de fond de la cuve.According to an optional feature of the invention, the storage and treatment installation comprises an auxiliary circuit dedicated to filling the tank with cryogenic liquid, this auxiliary circuit being configured to connect the storage terminal to a bottom zone of the tank.
La zone de fond de cuve correspond à une portion la plus basse de la cuve, qui est destinée à recevoir et à stocker le liquide cryogénique. Cette zone de fond de cuve correspond par exemple à un espace situé entre une paroi de fond de la cuve et un plan sensiblement parallèle à la paroi de fond s’étendant à un mètre de distance au-dessus de celle-ci.The tank bottom area corresponds to a lower portion of the tank, which is intended to receive and store the cryogenic liquid. This tank bottom area corresponds, for example, to a space located between a bottom wall of the tank and a plane substantially parallel to the bottom wall extending one meter above it.
L’invention concerne en outre un ouvrage flottant destiné au transport et/ou au stockage de liquide cryogénique et de gaz issu de l’évaporation du liquide cryogénique, comprenant une installation de stockage et de traitement telle qu’évoquée précédemment.The invention further relates to a floating structure intended for the transport and/or storage of cryogenic liquid and gas resulting from the evaporation of the cryogenic liquid, comprising a storage and treatment installation as mentioned above.
D’autres caractéristiques, détails et avantages de l’invention ressortiront plus clairement à la lecture de la description qui suit d’une part, et d’exemples de réalisation donnés à titre indicatif et non limitatif en référence aux dessins annexés d’autre part, sur lesquels :Other characteristics, details and advantages of the invention will emerge more clearly from reading the description which follows on the one hand, and from examples of embodiment given for informational and non-limiting purposes with reference to the appended drawings on the other hand, in which:
Les caractéristiques, variantes et les différentes formes de réalisation de l’invention peuvent être associées les unes avec les autres, selon diverses combinaisons, dans la mesure où elles ne sont pas incompatibles ou exclusives les unes par rapport aux autres. On pourra notamment imaginer des variantes de l’invention ne comprenant qu’une sélection de caractéristiques décrites par la suite de manière isolée des autres caractéristiques décrites, si cette sélection de caractéristiques est suffisante pour conférer un avantage technique et/ou pour différencier l’invention par rapport à l’état de la technique antérieur.The features, variants and different embodiments of the invention may be combined with each other, in various combinations, to the extent that they are not incompatible or mutually exclusive. In particular, variants of the invention may be imagined comprising only a selection of features described below in isolation from the other features described, if this selection of features is sufficient to confer a technical advantage and/or to differentiate the invention from the prior art.
Sur les figures, les éléments communs à plusieurs figures conservent la même référence.In the figures, elements common to several figures retain the same reference.
La
L’installation de stockage et de traitement 1 présente au moins une cuve 4 destinée au stockage du liquide cryogénique LC et du gaz issu de l'évaporation du liquide cryogénique G, le liquide cryogénique LC étant par exemple du méthane. L’installation de stockage et de traitement 1 comprend dans le mode de réalisation illustré ici quatre cuves 4. On comprend que la description qui va suivre en relation avec l’une de ces quatre cuves 4 est applicable à chacune des autres cuves 4.The storage and treatment facility 1 has at least one tank 4 intended for storing the cryogenic liquid LC and the gas resulting from the evaporation of the cryogenic liquid G, the cryogenic liquid LC being, for example, methane. The storage and treatment facility 1 comprises, in the embodiment illustrated here, four tanks 4. It is understood that the description which follows in relation to one of these four tanks 4 is applicable to each of the other tanks 4.
La cuve 4 est délimitée par une paroi de fond 6, qui correspond à sa paroi la plus basse. À partir de cette paroi de fond 6 s’étend une zone de fond de cuve, qui correspond par exemple à une zone comprise entre cette paroi de fond 6 et un plan parallèle à celle-ci et disposé à une distance d’un mètre de celle-ci. Au moins la zone de fond de cuve est destinée au stockage du liquide cryogénique LC. Inversement, le gaz issu de l'évaporation du liquide cryogénique G est stocké dans un ciel de la cuve 4, qui correspond à sa portion la plus haute. Le ciel de la cuve 4 est ici équipé d’un gaz dôme 8, qui est une portion de la cuve 4 par laquelle le gaz issu de l'évaporation du liquide cryogénique G est prélevé.The tank 4 is delimited by a bottom wall 6, which corresponds to its lowest wall. From this bottom wall 6 extends a tank bottom zone, which corresponds for example to a zone between this bottom wall 6 and a plane parallel to it and arranged at a distance of one meter from it. At least the tank bottom zone is intended for storing the cryogenic liquid LC. Conversely, the gas resulting from the evaporation of the cryogenic liquid G is stored in a ceiling of the tank 4, which corresponds to its highest portion. The ceiling of the tank 4 is here equipped with a gas dome 8, which is a portion of the tank 4 through which the gas resulting from the evaporation of the cryogenic liquid G is taken.
L’installation de stockage et de traitement 1 est reliée à un terminal de stockage 10 situé sur une côte. Une coopération entre l’ouvrage flottant 2 et ce terminal de stockage 10 sera décrite plus en détail par la suite en relation avec la
Le déchargement du gaz issu de l'évaporation du liquide cryogénique G de la cuve 4, par exemple en vue de la remplir de liquide cryogénique LC, est réalisée grâce à un circuit principal 14. Ce circuit principal 14 permet de relier le ciel de la cuve 4 au terminal de stockage 10.The discharge of the gas resulting from the evaporation of the cryogenic liquid G from the tank 4, for example with a view to filling it with cryogenic liquid LC, is carried out using a main circuit 14. This main circuit 14 makes it possible to connect the top of the tank 4 to the storage terminal 10.
Le circuit principal 14 débouche dans la cuve 4 ; plus particulièrement, il est raccordé au dôme gaz 8 de cette cuve 4. Le circuit principal 14 comprend au moins un conduit qui s’étend depuis le dôme gaz 8 jusqu’à un dispositif de compression haute capacité 16, un tel dispositif de compression haute capacité 16 étant ainsi interposé entre la cuve 4 et le terminal de stockage 10. Le conduit participant à former le circuit principal 14 et au sein duquel circule le gaz issu de l'évaporation du liquide cryogénique G a un diamètre compris entre 300 et 600 millimètres. Un échangeur de chaleur peut être disposé sur le conduit du circuit principal 14 entre la cuve 4 et le dispositif de compression haute capacité 16, de sorte à s’assurer qu’une pression et une température du gaz issu de l'évaporation du liquide cryogénique G sont adéquates pour alimenter ce dispositif de compression haute capacité 16.The main circuit 14 opens into the tank 4; more particularly, it is connected to the gas dome 8 of this tank 4. The main circuit 14 comprises at least one conduit which extends from the gas dome 8 to a high-capacity compression device 16, such a high-capacity compression device 16 thus being interposed between the tank 4 and the storage terminal 10. The conduit participating in forming the main circuit 14 and within which the gas resulting from the evaporation of the cryogenic liquid G circulates has a diameter of between 300 and 600 millimeters. A heat exchanger can be arranged on the conduit of the main circuit 14 between the tank 4 and the high-capacity compression device 16, so as to ensure that a pressure and a temperature of the gas resulting from the evaporation of the cryogenic liquid G are adequate to supply this high-capacity compression device 16.
Dans certains modes de réalisation et tel que cela est visible à la
Le consommateur 26 est par exemple un moteur, et plus précisément une génératrice électrique de type DFDE (dual fuel diesel electric), c’est-à-dire un consommateur visant à assurer l’alimentation électrique de l’ouvrage flottant 2. Le consommateur 26 est configuré pour pouvoir utiliser comme carburant à la fois du liquide cryogénique LC et du gaz issu de l'évaporation du liquide cryogénique G, de façon alternative ; on comprend que selon son mode de fonctionnement, le consommateur 26 peut être alimenté soit par du liquide cryogénique LC, soit par du gaz issu de l'évaporation du liquide cryogénique G.The consumer 26 is for example an engine, and more precisely an electric generator of the DFDE (dual fuel diesel electric) type, that is to say a consumer aiming to ensure the electrical supply of the floating structure 2. The consumer 26 is configured to be able to use as fuel both cryogenic liquid LC and gas resulting from the evaporation of the cryogenic liquid G, alternately; it is understood that depending on its operating mode, the consumer 26 can be supplied either by cryogenic liquid LC or by gas resulting from the evaporation of the cryogenic liquid G.
Lorsque le consommateur 26 utilise du gaz issu de l'évaporation du liquide cryogénique G comme carburant, ce gaz issu de l'évaporation du liquide cryogénique G peut être acheminé jusqu’à lui par l’intermédiaire d’un circuit accessoire 28 de l’installation de stockage et de traitement 1. Selon les modes de réalisation, le consommateur 26 est ainsi alimenté en gaz issu de l'évaporation du liquide cryogénique G soit uniquement par le circuit accessoire 28, soit à la fois par ce circuit accessoire 28 et par la deuxième branche 22 du circuit principal 14 lorsque ce circuit principal 14 présente un point de divergence 18, soit uniquement par cette deuxième branche 22.When the consumer 26 uses gas resulting from the evaporation of the cryogenic liquid G as fuel, this gas resulting from the evaporation of the cryogenic liquid G can be conveyed to it via an accessory circuit 28 of the storage and treatment installation 1. According to the embodiments, the consumer 26 is thus supplied with gas resulting from the evaporation of the cryogenic liquid G either solely by the accessory circuit 28, or both by this accessory circuit 28 and by the second branch 22 of the main circuit 14 when this main circuit 14 has a point of divergence 18, or solely by this second branch 22.
Le circuit accessoire 28 est constitué par au moins une conduite. Cette conduite présente des dimensions inférieures au conduit du circuit principal 14, de sorte à permettre un acheminement plus rapide du gaz issu de l'évaporation du liquide cryogénique G au dispositif de compression basse capacité 24 et au consommateur 26 que si ce gaz issu de l'évaporation du liquide cryogénique G empruntait le circuit principal 14. Un acheminement plus rapide du gaz issu de l'évaporation du liquide cryogénique G permet de limiter des pertes de charges et son refroidissement, et donc de le fournir au dispositif de compression basse capacité 24 à une température et à une pression qui sont toutes deux adaptées au fonctionnement de ce dispositif de compression basse capacité 24. À cet effet, la conduite du circuit accessoire 28 présente par exemple un diamètre compris entre 100 et 250 millimètres.The accessory circuit 28 is constituted by at least one pipe. This pipe has dimensions smaller than the pipe of the main circuit 14, so as to allow faster routing of the gas resulting from the evaporation of the cryogenic liquid G to the low-capacity compression device 24 and to the consumer 26 than if this gas resulting from the evaporation of the cryogenic liquid G took the main circuit 14. Faster routing of the gas resulting from the evaporation of the cryogenic liquid G makes it possible to limit pressure losses and its cooling, and therefore to supply it to the low-capacity compression device 24 at a temperature and pressure which are both adapted to the operation of this low-capacity compression device 24. For this purpose, the pipe of the accessory circuit 28 has for example a diameter of between 100 and 250 millimeters.
Le circuit accessoire 28 est en outre isolé thermiquement. Une telle isolation thermique du circuit accessoire 28 consiste par exemple en un tube de mousse disposé autour de sa conduite. Alternativement, l’isolation thermique résulte d’une isolation sous vide, la conduite du circuit accessoire 28 étant pour ce faire disposée dans une conduite de diamètre supérieur dans laquelle on applique un vide. Dans ce cas, la conduite du circuit accessoire 28 et la conduite de diamètre supérieur sont agencées de façon concentrique, la conduite de diamètre supérieur entourant la conduite du circuit accessoire 28 au sein de laquelle circule le gaz issu de l'évaporation du liquide cryogénique G.The accessory circuit 28 is further thermally insulated. Such thermal insulation of the accessory circuit 28 consists, for example, of a foam tube arranged around its pipe. Alternatively, the thermal insulation results from vacuum insulation, the pipe of the accessory circuit 28 being arranged for this purpose in a pipe of larger diameter in which a vacuum is applied. In this case, the pipe of the accessory circuit 28 and the pipe of larger diameter are arranged concentrically, the pipe of larger diameter surrounding the pipe of the accessory circuit 28 within which the gas resulting from the evaporation of the cryogenic liquid G circulates.
Tel que cela est illustré dans la variante de réalisation représentée à la
On pourrait cependant envisager, sans sortir du cadre de l’invention et bien que cela ne soit pas représenté sur les figures, des variantes de réalisation dans lesquelles le circuit accessoire 28 est directement raccordé au dôme gaz 8, c'est-à-dire que ce circuit accessoire 28 est indépendant du circuit principal 16 au voisinage de la sortie du ciel de cuve 4. Dans ces variantes de réalisation, le gaz issu de l'évaporation du liquide cryogénique G n’emprunte pas de canalisation commune 30 au circuit principal 14 et au circuit accessoire 16.However, without departing from the scope of the invention and although this is not shown in the figures, it is possible to envisage alternative embodiments in which the accessory circuit 28 is directly connected to the gas dome 8, i.e. this accessory circuit 28 is independent of the main circuit 16 in the vicinity of the outlet of the tank ceiling 4. In these alternative embodiments, the gas resulting from the evaporation of the cryogenic liquid G does not use a common pipe 30 for the main circuit 14 and the accessory circuit 16.
Il résulte de ce qui précède que le circuit principal 14 et le circuit accessoire 28 sont, au moins en partie, disposés en parallèle l’un de l’autre. On comprend que les conduits du circuit principal 14 sont distincts des conduites du circuit accessoire 28 sur au moins une portion de l’installation de stockage et de traitement 1 entre la cuve 4 et l’un des dispositifs de compression 16, 24. Le circuit principal 14 et le circuit accessoire 28 sont en parallèle soit à partir du dôme gaz 8 de la cuve 4, pour les variantes de réalisation où chacun des deux circuits 14, 28 est raccordé directement à ce dôme gaz 8, soit à partir de la valve trois voies 32 lorsque les circuits 14, 28 présentent la canalisation commune 30 comme c’est le cas sur la
Pour les modes de réalisation dans lesquels le circuit principal 14 se divise entre la première branche 20 et la deuxième branche 22, une vanne, par exemple une vanne trois voies 34, est disposée entre la deuxième branche 22 et le circuit accessoire 28. On comprend que cette vanne trois voies 34 constitue un point de jonction entre la deuxième branche 22 et le circuit accessoire 28, qui permet au circuit principal 14 d’alimenter en gaz issu de l'évaporation du liquide cryogénique G le consommateur 26. La vanne trois voies 34 est à cet effet disposée entre le point de divergence 18 et le dispositif de compression basse capacité 24. Alternativement, la vanne pourrait comprendre deux vannes deux voies.For the embodiments in which the main circuit 14 is divided between the first branch 20 and the second branch 22, a valve, for example a three-way valve 34, is arranged between the second branch 22 and the accessory circuit 28. It is understood that this three-way valve 34 constitutes a junction point between the second branch 22 and the accessory circuit 28, which allows the main circuit 14 to supply gas resulting from the evaporation of the cryogenic liquid G to the consumer 26. The three-way valve 34 is for this purpose arranged between the divergence point 18 and the low-capacity compression device 24. Alternatively, the valve could comprise two two-way valves.
Tel que cela a été évoqué précédemment, le circuit principal 14 est formé d’au moins un conduit présentant un diamètre plus important qu’une conduite participant à former le circuit accessoire 28. Afin de s’assurer que le gaz issu de l'évaporation du liquide cryogénique G acheminé par le circuit principal 14 est fourni au dispositif de compression basse capacité 24 à une température et à une pression adaptées, l’installation de stockage et de traitement 1 comprend une branche 36 qui refroidit la deuxième branche 22 à l’aide du liquide cryogénique LC en amont de la vanne trois voies 34. Cette branche 36 s’étend plus précisément entre une première extrémité raccordée sur la deuxième branche 22 au voisinage de la vanne trois voies 34, et une deuxième extrémité débouchant dans la cuve 4. L’extrémité débouchant dans la cuve 4 est par exemple disposée au voisinage de la paroi de fond 6, au sein de la zone de fond de cuve. Cette deuxième extrémité est ici équipée d’une pompe 38, cette pompe 38 permettant d’aspirer le liquide cryogénique LC pour l’acheminer jusqu’à la deuxième branche 22. La branche 36 a pour objet de refroidir, grâce à ce liquide cryogénique LC, le gaz issu de l'évaporation du liquide cryogénique G ayant circulé au sein du circuit principal 14 et de sa deuxième branche 22. Pour ce faire, un échangeur thermique est positionné entre la deuxième branche 22 et la branche 36, chacune de ces branches 22, 36 constituant une passe de l’échangeur thermique.As mentioned above, the main circuit 14 is formed of at least one conduit having a larger diameter than a conduit participating in forming the accessory circuit 28. In order to ensure that the gas resulting from the evaporation of the cryogenic liquid G conveyed by the main circuit 14 is supplied to the low-capacity compression device 24 at a suitable temperature and pressure, the storage and treatment installation 1 comprises a branch 36 which cools the second branch 22 using the cryogenic liquid LC upstream of the three-way valve 34. This branch 36 extends more precisely between a first end connected to the second branch 22 in the vicinity of the three-way valve 34, and a second end opening into the tank 4. The end opening into the tank 4 is for example arranged in the vicinity of the bottom wall 6, within the tank bottom zone. This second end is here equipped with a pump 38, this pump 38 making it possible to suck up the cryogenic liquid LC to convey it to the second branch 22. The purpose of the branch 36 is to cool, using this cryogenic liquid LC, the gas resulting from the evaporation of the cryogenic liquid G having circulated within the main circuit 14 and its second branch 22. To do this, a heat exchanger is positioned between the second branch 22 and the branch 36, each of these branches 22, 36 constituting a pass of the heat exchanger.
Bien que cela ne soit pas illustré sur les figures, le circuit principal 14 peut, comme cela a été évoqué ci-avant, comporter un échangeur de chaleur distinct de l’échangeur thermique. Cet échangeur de chaleur est alors destiné à adapter la température du gaz issu de l'évaporation du liquide cryogénique G circulant au sein du circuit principal 14 pour le fournir au dispositif de compression haute capacité 16 à une température et à une pression requises pour un bon fonctionnement de ce dispositif de compression haute capacité 16. Un tel échangeur de chaleur est ainsi disposé entre la cuve 4 et le dispositif de compression haute capacité 16, le cas échéant entre la valve trois voies 32 et le dispositif de compression haute capacité 16.Although not illustrated in the figures, the main circuit 14 may, as mentioned above, comprise a heat exchanger separate from the heat exchanger. This heat exchanger is then intended to adapt the temperature of the gas resulting from the evaporation of the cryogenic liquid G circulating within the main circuit 14 to supply it to the high-capacity compression device 16 at a temperature and pressure required for proper operation of this high-capacity compression device 16. Such a heat exchanger is thus arranged between the tank 4 and the high-capacity compression device 16, where appropriate between the three-way valve 32 and the high-capacity compression device 16.
Inversement, le circuit accessoire 24 est dépourvu d’échangeur de chaleur. Il est ainsi raccordé directement au dispositif de compression basse capacité 24, soit à partir du dôme gaz 8 soit à partir de la valve trois voies 32. Ainsi, le gaz issu de l'évaporation du liquide cryogénique G circulant au sein du circuit accessoire 24 n’a pas vocation à gagner des calories autres que celles qui résulteraient éventuellement de sa circulation au sein de la conduite du circuit accessoire 28, un tel gain de calories étant en outre limité par l’isolation thermique susmentionnée du circuit accessoire 28. On comprend ici qu’aucun dispositif d’échange thermique n’est disposé sur le circuit accessoire 28. Notamment, le circuit principal 14 et le circuit accessoire 28 sont thermiquement indépendants. Il n’y a pas d’échanges de calories entre ces deux circuits 14, 28 ; à titre d’exemple, le circuit principal 14 et le circuit accessoire 28 ne constituent pas les passes d’un échangeur de chaleur qui serait disposé entre ces deux circuits 14, 18.Conversely, the accessory circuit 24 does not have a heat exchanger. It is thus connected directly to the low-capacity compression device 24, either from the gas dome 8 or from the three-way valve 32. Thus, the gas resulting from the evaporation of the cryogenic liquid G circulating within the accessory circuit 24 is not intended to gain calories other than those which would possibly result from its circulation within the pipe of the accessory circuit 28, such a gain in calories being further limited by the aforementioned thermal insulation of the accessory circuit 28. It is understood here that no heat exchange device is arranged on the accessory circuit 28. In particular, the main circuit 14 and the accessory circuit 28 are thermally independent. There is no exchange of calories between these two circuits 14, 28; for example, the main circuit 14 and the accessory circuit 28 do not constitute the passes of a heat exchanger which would be arranged between these two circuits 14, 18.
La mise en œuvre du dispositif de compression haute capacité 16 et la mise en œuvre du dispositif de compression basse capacité 24 sont fonction de l’opération réalisée par l’installation de stockage et de traitement 1. Le dispositif de compression haute capacité 16 et le dispositif de compression basse capacité 24 sont par exemple tous deux disposés dans une même zone de l’ouvrage flottant 2, par exemple une salle de compression de cet ouvrage flottant 2.The implementation of the high-capacity compression device 16 and the implementation of the low-capacity compression device 24 depend on the operation carried out by the storage and treatment installation 1. The high-capacity compression device 16 and the low-capacity compression device 24 are for example both arranged in the same area of the floating structure 2, for example a compression room of this floating structure 2.
Lorsqu’une opération de chargement et/ou de déchargement réalisée au sein de l’installation de stockage et de traitement 1 consiste en un déchargement de gaz issu de l'évaporation du liquide cryogénique G vers le terminal de stockage 10, le dispositif de compression haute capacité 16 est en fonctionnement. En d’autres termes, le gaz issu de l'évaporation du liquide cryogénique G contenu dans la cuve 4 est acheminé vers le terminal de stockage 10 par l’intermédiaire du circuit principal 14 et donc via le dispositif de compression haute capacité 16.When a loading and/or unloading operation carried out within the storage and treatment facility 1 consists of unloading gas resulting from the evaporation of the cryogenic liquid G to the storage terminal 10, the high-capacity compression device 16 is in operation. In other words, the gas resulting from the evaporation of the cryogenic liquid G contained in the tank 4 is conveyed to the storage terminal 10 via the main circuit 14 and therefore via the high-capacity compression device 16.
Au cours du déchargement du gaz issu de l'évaporation du liquide cryogénique G vers le terminal de stockage 10, le dispositif de compression basse capacité 24 peut également être mis en œuvre, par exemple pour alimenter le consommateur 26 en vue de maintenir les fonctions électriques de l’ouvrage flottant 2. Le dispositif de compression basse capacité 24 et le consommateur 26 sont à cet effet alimentés de façon indifférente soit par le circuit principal 14, soit par le circuit accessoire 28, soit par ces deux circuits 14, 28 pour les modes de réalisation où le circuit principal 14 comprend la deuxième branche 22 qui rejoint le circuit accessoire 28.During the discharge of the gas resulting from the evaporation of the cryogenic liquid G to the storage terminal 10, the low-capacity compression device 24 can also be implemented, for example to supply the consumer 26 in order to maintain the electrical functions of the floating structure 2. The low-capacity compression device 24 and the consumer 26 are for this purpose supplied indifferently either by the main circuit 14, or by the accessory circuit 28, or by these two circuits 14, 28 for the embodiments where the main circuit 14 comprises the second branch 22 which joins the accessory circuit 28.
Une telle opération de déchargement du gaz issu de l'évaporation du liquide cryogénique G peut être simultanée ou préalable à une opération de chargement de liquide cryogénique LC du terminal de stockage 10 vers la cuve 4 de l’installation de stockage et de traitement 1, cette opération de chargement faisant alors intervenir le circuit annexe 12.Such an operation of unloading the gas resulting from the evaporation of the cryogenic liquid G may be simultaneous or prior to an operation of loading cryogenic liquid LC from the storage terminal 10 to the tank 4 of the storage and treatment installation 1, this loading operation then involving the annex circuit 12.
En dehors des opérations de chargement et/ou de déchargement, c'est-à-dire notamment lorsque l’ouvrage flottant 2 effectue un voyage en mer, le dispositif de compression haute capacité 16 est à l’arrêt puisqu’il n’est plus en communication fluidique avec le terminal de stockage 10. Lors d’un tel voyage en mer, seul le dispositif de compression basse capacité 24 est mis en œuvre. Ce dispositif de compression basse capacité 24 est de préférence alimenté par le circuit accessoire 28, mais dans certains modes de réalisation à la fois le circuit principal 14 et le circuit accessoire 28 alimentent le consommateur 26 via le dispositif de compression basse capacité 24.Outside of loading and/or unloading operations, i.e. in particular when the floating structure 2 is making a sea voyage, the high-capacity compression device 16 is stopped since it is no longer in fluid communication with the storage terminal 10. During such a sea voyage, only the low-capacity compression device 24 is implemented. This low-capacity compression device 24 is preferably supplied by the accessory circuit 28, but in certain embodiments both the main circuit 14 and the accessory circuit 28 supply the consumer 26 via the low-capacity compression device 24.
La
Des canalisations de chargement/déchargement 42 disposées sur un pont supérieur de l’ouvrage flottant 2 peuvent être raccordées, au moyen de connecteurs appropriés, au terminal de stockage 10 pour transférer une cargaison de liquide cryogénique LC et/ou de gaz issu de l'évaporation du liquide cryogénique G depuis ou vers la cuve 4. On comprend que dans le cas du chargement de liquide cryogénique LC depuis le terminal de stockage 10 vers la cuve 4 de l’ouvrage flottant 2, ces canalisations de chargement/déchargement 42 correspondent au circuit annexe 12, tandis que dans le cas du déchargement de gaz issu de l'évaporation du liquide cryogénique G depuis l’ouvrage flottant 2 vers le terminal de stockage 10, les canalisations de chargement/de déchargement 42 correspondent au circuit principal 14.Loading/unloading pipes 42 arranged on an upper deck of the floating structure 2 can be connected, by means of appropriate connectors, to the storage terminal 10 to transfer a cargo of cryogenic liquid LC and/or gas resulting from the evaporation of the cryogenic liquid G from or to the tank 4. It is understood that in the case of loading cryogenic liquid LC from the storage terminal 10 to the tank 4 of the floating structure 2, these loading/unloading pipes 42 correspond to the annex circuit 12, while in the case of unloading gas resulting from the evaporation of the cryogenic liquid G from the floating structure 2 to the storage terminal 10, the loading/unloading pipes 42 correspond to the main circuit 14.
La
Pour engendrer la pression nécessaire au transfert du liquide cryogénique LC et/ou du gaz issu de l'évaporation du liquide cryogénique G, on met en œuvre des pompes embarquées dans l’ouvrage flottant 2 et/ou des pompes équipant l'installation à terre 48 et/ou des pompes équipant le poste de chargement et de déchargement 44.To generate the pressure necessary for the transfer of the cryogenic liquid LC and/or the gas resulting from the evaporation of the cryogenic liquid G, pumps on board the floating structure 2 and/or pumps equipping the land-based installation 48 and/or pumps equipping the loading and unloading station 44 are used.
Les exemples ont été décrits pour un ouvrage flottant 2 ; cependant, ils sont aussi applicables à un ouvrage terrestre.The examples have been described for a floating structure 2; however, they are also applicable to a land structure.
La présente invention propose ainsi une installation de stockage et de traitement au sein de laquelle du gaz issu de l'évaporation d’un liquide cryogénique est acheminé jusqu’à un consommateur de l’installation de stockage et de traitement par un circuit dédié, limitant ainsi les pertes de charge de ce gaz issu de l'évaporation du liquide cryogénique.The present invention thus proposes a storage and treatment installation in which gas resulting from the evaporation of a cryogenic liquid is conveyed to a consumer of the storage and treatment installation by a dedicated circuit, thus limiting the pressure losses of this gas resulting from the evaporation of the cryogenic liquid.
La présente invention ne saurait toutefois se limiter aux moyens et configurations décrits et illustrés ici et elle s’étend également à tout moyen et toute configuration équivalents ainsi qu’à toute combinaison techniquement opérante de tels moyens.The present invention cannot, however, be limited to the means and configurations described and illustrated here and it also extends to any equivalent means and configuration as well as to any technically effective combination of such means.
Claims (13)
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FR2304298 | 2023-04-28 | ||
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FR3148284A1 true FR3148284A1 (en) | 2024-11-01 |
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KR20180014120A (en) * | 2015-06-09 | 2018-02-07 | 현대중공업 주식회사 | Gas Treatment System |
EP3305648A1 (en) * | 2015-06-02 | 2018-04-11 | Daewoo Shipbuilding & Marine Engineering Co., Ltd. | Ship |
KR102105071B1 (en) * | 2019-10-02 | 2020-04-27 | 대우조선해양 주식회사 | Boil-Off Gas Reliquefaction System and Method for Ship |
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2023
- 2023-04-28 FR FR2304298A patent/FR3148284A1/en active Pending
-
2024
- 2024-04-23 WO PCT/FR2024/050528 patent/WO2024224018A1/en unknown
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3305648A1 (en) * | 2015-06-02 | 2018-04-11 | Daewoo Shipbuilding & Marine Engineering Co., Ltd. | Ship |
KR20180014120A (en) * | 2015-06-09 | 2018-02-07 | 현대중공업 주식회사 | Gas Treatment System |
KR102105071B1 (en) * | 2019-10-02 | 2020-04-27 | 대우조선해양 주식회사 | Boil-Off Gas Reliquefaction System and Method for Ship |
Also Published As
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WO2024224018A1 (en) | 2024-10-31 |
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