DE19916563A1 - Verfahren zum Umfüllen niedrig siedender Flüssigkeiten - Google Patents

Verfahren zum Umfüllen niedrig siedender Flüssigkeiten

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Abstract

Die beschriebene Erfindung betrifft ein Verfahren zum Umfüllen niedrig siedender Flüssigkeiten, insbesondere einer Methan-reichen Fraktion, wie beispielsweise Flüssigerdgas (LNG), aus einem ersten Speicherbehälter in einen zweiten Speicherbehälter. DOLLAR A Erfindungsgemäß wird während des Umfüllens eine Druckdifferenz von 10 mbar bis 100 mbar, vorzugsweise von 20 mbar bis 50 mbar eingestellt, wobei in dem Speicherbehälter (S2, S3), dem die umzufüllende, niedrig siedende Flüssigkeit zugeführt wird, ein höherer Druck als in dem Speicherbehälter (S1, S2), dem die niedrig siedende Flüssigkeit entnommen wird, eingestellt wird. DOLLAR A Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Umfüllen niedrig siedender Flüssigkeiten werden die Abdampfverluste verringert.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Umfüllen niedrig siedender Flüssigkeiten, insbesondere einer Methan-reichen Fraktion, wie beispielsweise Flüssigerdgas (LNG), aus einem ersten Speicherbehälter in einen zweiten Speicherbehälter.
Unter dem Begriff "niedrig siedende Flüssigkeiten" seien beispielsweise Wasserstoff, Stickstoff, Sauerstoff, Methan, Ethylen, Ethan, Kohlendioxyd, Propylen, Propan, Ammoniak, LPG, Butan, Methan-reiche Fraktionen, wie beispielsweise Flüssigerdgas (LNG), etc. zu verstehen.
Das Umfüllen von Flüssigerdgas (LNG), wird beispielsweise bei sog. LNG-Baseload- Anlagen, in denen große Mengen Erdgases, die gegebenenfalls über mehrere hundert Kilometer lange Leitungen der LNG-Baseload-Anlagen zugeführt werden, abgekühlt und verflüssigt und anschließend in flüssiger Form in großen Speicherbehältern zwischengelagert werden, dann erforderlich, wenn das verflüssigte Erdgas aus den Speicherbehältern in sog. LNG-Transportschiffe umgefüllt wird.
Da zwischen dem Gewinnungs- und dem Verbraucherland des Erdgases oftmals eine große räumliche Distanz herrscht, wird das verflüssigte Erdgas mittels LNG-Transport­ schiffen von der LNG-Baseload-Anlage (Export-Terminal) zu einem, im Verbraucher­ land vorgesehenen Erdgas-Import-Terminal transportiert. Ein erneutes Umfüllen des verflüssigten Erdgases erfolgt im Verbraucherland, wo dieses vor einer Wiederver­ dampfung und Einspeisung in eine Gasleitung im Regelfall wiederum in großen Speicherbehältern zwischengelagert wird.
Bei der Beladung eines LNG-Transportschiffes aus den Speicherbehältern des LNG- Export-Terminals sowie beim Entladen des verflüssigten Erdgases aus den Transport­ speicherbehältern des LNG-Transportschiffes in die Speicherbehälter eines Erdgas- Import-Terminals ergibt sich nun das Problem, daß während dieser Verladeprozeduren ein Teil des verladenen, flüssigen Erdgases verdampft, was sowohl aus Kosten- als auch Umweltschutzgründen unerwünscht ist.
Für die Rückgewinnung des während der Schiffsbeladung verdampfenden Erdgases an einem LNG-Export-Terminal wurden bereits unterschiedliche Prozesse vorgeschla­ gen, bei denen beispielsweise das überschüssige verdampfte Erdgas, welches nicht als Brenngas verwendet werden kann, wieder in den Verflüssigungsprozeß zurückge­ führt wird. Derartige Prozesse benötigen jedoch entsprechend groß dimensionierte Rückverdichter für das verdampfte Erdgas. Zudem wird der Verflüssigungsprozeß während des Zeitraumes, zu dem ein Umfüllen von verflüssigtem Erdgas aus einem Speicherbehälter in einen Transportspeicherbehälter erfolgt und es in verstärktem Maße zu einem Verdampfen von Erdgas kommt, negativ beeinflußt.
Der Grund hierfür ist darin zu sehen, daß die Verflüssigungsprozesse derartiger LNG- Baseload-Anlagen für eine bestimmte Erdgasmenge, wie sie kontinuierlich über die erwähnten Ferngasleitungen zugeführt wird, optimiert und ausgelegt sind. Die Zu(rück)führung von verdampftem Erdgas in den zu verflüssigenden Erdgasstrom erhöht folglich die zu verflüssigende Erdgasmenge, was zur Folge hat, daß der Verflüssigungsprozeß nicht mehr bei den für die Normalmenge an Erdgas ermittelten optimalen Parametern betrieben werden kann.
Für die Rückgewinnung des während der Schiffsentladung verdampfenden Erdgases an einem LNG-Import-Terminal wurden ebenfalls bereits unterschiedliche Prozesse vorgeschlagen, auf die hier jedoch nicht näher eingegangen werden kann.
Es ist daher oftmals üblich, daß das verdampfte Erdgas über einen entsprechenden Kamin ungenutzt an die Atmosphäre abgegeben bzw. abgefackelt wird. Die damit verbundenen Nachteile - wie Verlust an Erdgas, unnötige Verflüssigung des Erdgases, Umweltverschmutzung, etc. - sind offensichtlich.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zum Umfüllen niedrig siedender Flüssigkeiten, insbesondere einer Methan-reichen Fraktion, wie beispiels­ weise Flüssigerdgas, anzugeben, das die genannten Nachteile vermeidet.
Dies wird entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren dadurch erreicht, daß während des Umfüllens eine Druckdifferenz von 10 mbar bis 100 mbar, vorzugsweise von 20 mbar bis 50 mbar eingestellt wird, wobei in dem Speicherbehälter, dem die umzufüllende, niedrig siedende Flüssigkeit zugeführt wird, ein höherer Druck als in dem Speicherbehälter, dem die niedrig siedende Flüssigkeit entnommen wird, eingestellt wird.
Erfindungsgemäß wird somit während der Schiffsbeladung am Export-Terminal der Betriebsdruck in den Schiffstanks um 10 mbar bis 100 mbar, vorzugsweise um 20 mbar bis 50 mbar, höher als der Betriebsdruck in den Speicherbehältern, aus denen das flüssige Erdgas (LNG) entnommen wird, eingestellt.
Beim erneuten Umfüllen des flüssigen Erdgases am Import-Terminal aus den Speicherbehältern des LNG-Transportschiffes in die Speicherbehälter des Import- Terminals wird eine Reduzierung des während des Umfüllens verdampfenden Erdgases erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß eine Druckdifferenz von 10 mbar bis 100 mbar, vorzugsweise von 20 mbar bis 50 mbar eingestellt wird, wobei in dem Speicherbehälter, dem das umzufüllende flüssige Erdgas (LNG) zugeführt wird, ein höherer Druck als in dem Speicherbehälter, dem das flüssige Erdgas (LNG) entnommen wird, eingestellt wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren sowie mögliche Ausgestaltungen desselben seien anhand der Fig. 1 und 2 näher erläutert.
Hierbei zeigt die Fig. 1 einen Umfüllprozeß an einem Export-Terminal - bei dem flüssiges Erdgas aus dem Speicherbehälter 51, beispielsweise einer LNG-Baseload- Anlage in die Transportspeicherbehälter 52 eines LNG-Transportschiffes S verladen wird -, während anhand der Fig. 2 ein Umfüllprozeß an einem Import-Terminal erläutert wird.
LNG-Baseload-Anlagen weisen in der Regel eine Vielzahl von Speicherbehältern mit einer Kapazität von jeweils 40.000 m3 bis 160.000 m3 auf. Bei anderen zu verladenden, niedrig siedenden Flüssigkeiten, wie z. B. LPG-Produkte, sind meist wesentlich kleinere Speicherbehälter mit Speicherkapazitäten im Bereich von 5.000 m3 bis 60.000 m3 vorgesehen.
Erfolgt am Export-Terminal ein Umfüllen des flüssigen Erdgases aus dem Speicher­ behälter S1 über Leitung 1, in dem eine oder mehrere Umfüllpumpen P1 vorgesehen sind, in die Transportspeicherbehälter S2 des LNG-Transportschiffes S, so kommt es zu einem Verdampfen des umzufüllenden Mediums, da sowohl über die Umfüllpum­ pe(n) P1, die Leitung 1 - die sich u. U. über mehrere Kilometer erstrecken kann - als auch auf die Transportspeicherbehälter S2 Wärme einfällt. Das verdampfte, über­ schüssige Erdgas kann aus den Transportspeicherbehältern S2 über die Leitungen 2 und 4 abgefackelt und/oder wieder dem Verflüssigungsprozeß zugeführt werden. Über Leitung 3 wird dem Speicherbehälter S1 Gas zur Druckhaltung zugeführt.
Erfindungsgemäß wird während des Umfüllens eine Druckdifferenz von 10 mbar bis 100 mbar, vorzugsweise von 20 mbar bis 50 mbar eingestellt, wobei in dem bzw. den Transportspeicherbehältern S2 ein höherer Druck als in dem Speicherbehälter S1 der LNG-Baseload-Anlage eingestellt wird.
Mittels dieser Verfahrensweise wird die Verdampfungsrate des umzupumpenden Mediums deutlich verringert, wodurch Verluste an verflüssigtem Erdgas und die eingangs erwähnten Probleme, die sich mit dem Abfackeln bzw. der Rückführung des verdampften Erdgases in den Verflüssigungsprozeß ergeben, vermieden werden.
Beim Umfüllen des flüssigen Erdgases aus den Transportspeicherbehältern S2 des LNG-Transportschiffes S in den bzw. in die Speicherbehälter S3 eines Flüssigerdgas- Import-Terminals - wie es in der Fig. 2 dargestellt ist - wird erfindungsgemäß in dem bzw. in den Speicherbehältern S3 des Flüssigerdgas-Import-Terminals ein höherer Druck als in den Speicherbehältern S2 des LNG-Transportschiffes S eingestellt. Hierbei wird erfindungsgemäß eine Druckdifferenz von 10 mbar bis 100 mbar, vorzugs­ weise von 20 mbar bis 50 mbar eingestellt.
Das Umfüllen des flüssigen Erdgases aus den Transportspeicherbehältern S2 des LNG-Transportschiffes S in den bzw. in die Speicherbehälter S3 eines Flüssigerdgas- Import-Terminals erfolgt mit Hilfe der in den Speicherbehältern S2 installierten Pumpen P2 über wenigstens eine Umfülleitung 5.
Das aus dem oder den Speicherbehältern S3 über Leitung 6 entweichende Gas wird aufgeteilt. Ein Teilstrom wird über Leitung 7 zur Druckhaltung den Speicherbehältern S2 des LNG-Transportschiffes S zugeführt. Gegebenenfalls muß hierbei ein Rückgas­ gebläse C installiert werden. Das restliche, überschüssige Gas wird über Leitung 8 der weiteren Verwendung - z. B. als Brenngas - zugeführt.
Es sei betont, daß das erfindungsgemäße Verfahren zum Umfüllen niedrig siedender Flüssigkeiten, insbesondere einer Methan-reichen Fraktion, wie beispielsweise Flüssigerdgas (LNG), nicht nur bei der Umfüllung eines verflüssigten Erdgasstromes - wie anhand der Fig. 1 und 2 erläutert -, sondern auch beim Umfüllen beliebiger niedrig siedender Medien Sinn macht bzw. anwendbar ist. Auch muß es sich nicht immer zwangsläufig um eine Schiffsbe- oder -entladung handeln, wie oben beschrieben.

Claims (1)

  1. Verfahren zum Umfüllen niedrig siedender Flüssigkeiten, insbesondere einer Methan-reichen Fraktion, wie beispielsweise Flüssigerdgas (LNG), aus einem ersten Speicherbehälter in einen zweiten Speicherbehälter, dadurch gekenn­ zeichnet, daß während des Umfüllens eine Druckdifferenz von 10 mbar bis 100 mbar, vorzugsweise von 20 mbar bis 50 mbar eingestellt wird, wobei in dem Speicherbehälter (S2, S3), dem die umzufüllende, niedrig siedende Flüssigkeit zugeführt wird, ein höherer Druck als in dem Speicherbehälter (51, 52), dem die niedrig siedende Flüssigkeit entnommen wird, eingestellt wird.
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