FR3048481A1 - Dispositifs et procedes d'injection d'agent odorant dans un gaz carburant - Google Patents

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Abstract

L'invention concerne un procédé et une installation d'injection (100) d'un agent odorant (61) dans un réseau de distribution (90) de gaz carburant, en particulier de gaz carburant d'origine biologique ou thermochimique, caractérisé en ce que le dispositif d'injection (100) comprend : (i) un réservoir de stockage (6) d'un agent odorant ; (ii) au moins un circuit d'injection (120) de l'agent odorant du réservoir de stockage (6) dans un circuit de gaz carburant provenant d'un circuit source (80) par l'intermédiaire d'un point d'injection (2) ; et (iii) au moins un réservoir tampon (4) comprenant une entrée (41) de gaz carburant provenant du circuit source (80), l'entrée (41) étant placée en aval du point d'injection (2) pour recevoir l'agent odorant et un gaz carburant, le réservoir tampon (4) comprenant une sortie (42) vers un réseau de gaz carburant odorisé (90) en aval du point d'entrée (41) du gaz carburant vers le réservoir tampon (4), le réservoir tampon (4) comprenant un contrôleur d'au moins un paramètre de l'agent odorant, par exemple la concentration ou la teneur de l'agent odorant dans le gaz carburant odorisé.

Description

Dispositifs et procédés d’injection d’agent odorant dans un gaz carburant
La présente invention concerne en particulier le domaine de l’odorisation d’un gaz carburant. En particulier, la présente invention concerne un dispositif d’injection de fluide odorant dans un circuit de gaz carburant. État de la technique
Il a été constaté que le marché de l’odorisation d’un gaz carburant, en particulier à faible, voire micro-débits, est à l’heure actuelle peu ou pas exploité mais que ce marché est d’avenir.
Il n’existe pas de solution industrielle maîtrisée pour l’odorisation des petits débits de gaz en vue notamment de leur injection sur le réseau Gaz Naturel. Cela constitue une barrière technique au développement de projet d’injection de faibles débits de Gaz carburants destinés au réseau. La maîtrise de l’odorisation est exprimée par deux paramètres sensibles : - le dosage précis de l’agent odorant et ; - la teneur de cet agent dans le gaz carburant odorisé.
Les systèmes existants utilisent l’entrainement de l’agent odorant par déviation d’une partie du gaz carburant ou par injection d’agent odorant au moyen d’une pompe doseuse. Cependant cette méthode ne permet pas ainsi de garantir l’odorisation avec suffisamment de fiabilité et ne permet pas d’éviter des défauts de teneur en agent odorant dans le gaz carburant injecté dans la plage stricte demandée notamment pour les microdébits.
Les systèmes de dosage d’agent odorant sous forme liquide sont réalisés par les modes suivants :
Au moyen d’une vanne de régulation (comme par exemple selon les brevets US 8475550, US 7389786, US 7056360j
Au moyen de pompes doseuses (systèmes classiques, comme par exemple décrit dans US 6208913 et US 5490766)
Plus particulièrement, la demande de brevet US 6142162 décrit un système d'odorisation en phase gazeuse par système de bypass. Une partie du gaz à odoriser est prélevée et passe à travers un réservoir d’agent odorant où il se sature. Le gaz saturé est réinjecté dans la conduite. Cependant ce système demande à être amélioré du point de vue de la fiabilité de la teneur en agent odorant injectée dans le gaz carburant et exige une perte de charge dans la conduite et présente une faible adaptabilité aux variations de débit du gaz carburant, particulièrement influente sur de petits débits.
Les brevets US 7056360 et US 7389786 décrivent des systèmes d'odorisation en phase liquide. Le produit odorisant est stocké dans un réservoir maintenu à une pression supérieure à celle de la conduite grâce à l'injection d'un fluide inerte dans le réservoir. Le débit de liquide dans la conduite d'injection est ajusté grâce à un régulateur de débit (vanne de régulation par exemple) pouvant fonctionner soit en mode continu, soit au goutte â goutte. Le contrôle de l'injection d’agent odorant est réalisé dans la conduite d'injection par une mesure de débit via un capteur sonique ou ultrasonique.
Ces solutions en phase liquide ne fonctionnent pas à très petit débit de gaz carburant (orifice de vanne infiniment petit ou taille de pompe non disponible), et ne permettent pas de maîtriser ni l’homogénéité du mélange liquide-gaz dans la conduite principale ce qui est problématique pour l’opérateur de réseau, ni la teneur précise en agent odorant dans le gaz carburant.
Ainsi il existe un besoin industriel de fournir de nouveaux dispositifs d’odorisation de gaz carburant, en particulier pouvant fonctionner â faible débit, et plus particulièrement à micro-débit, et des procédés mettant en œuvre ces dispositifs.
But de l’invention
La présente invention a pour but notamment de fournir une installation et un procédé pour délivrer un gaz carburant odorisé dans le réseau de gaz.
La présente invention a pour but notamment de fournir une installation et un procédé pour délivrer un gaz carburant odorisé à de faibles, voire micro-débits, c’est-â-dire typiquement un débit de gaz carburant (GCR) inférieur à 75Nm3/h.
La présente invention a pour but notamment de rendre économiquement viable une installation et un procédé pour délivrer un gaz carburant odorisé dans un réseau de gaz à faible, voire micro-débits.
La présente invention a pour but de fournir notamment une installation et un procédé adaptés à des installations de petite capacité. La présente invention a pour but de fournir notamment une installation et un procédé adaptés â un module fixe transportable ou mobile.
La présente invention a encore pour but de contrôler la teneur en agent odorant dans un gaz carburant, et ce le plus précisément possible. En particulier, la présente invention a pour but d’éviter les phénomènes de condensation de l’agent odorant dans les conduites du réseau de gaz carburant voir le défaut d’odorisation.
La présente invention a encore pour but d’éviter la condensation de gaz odorant dans un réseau de gaz carburant provoquant une sur-odorisation et une pollution.
Description de i’invention
La présente invention permet de répondre à l’au moins l’un des problèmes techniques énoncés ci-dessus et de préférence l’ensemble de ces problèmes techniques.
En particulier la présente invention concerne un dispositif d’injection 100 d’un agent odorant 61 dans un réseau de distribution 90 de gaz carburant, en particulier de gaz carburant d’origine biologique ou thermochimique, caractérisé en ce que le dispositif d’injection 100 comprend : (i) un réservoir de stockage 6 d’un agent odorant ; (ii) au moins un circuit d’injection 120 de l’agent odorant du réservoir de stockage (6) dans un circuit de gaz carburant provenant d’un circuit source 80 par l’intermédiaire d’un point d’injection 2 ; et (iii) au moins un réservoir tampon 4 comprenant une entrée 41 de gaz carburant provenant du circuit source 80, l’entrée 41 étant placée en aval du point d’injection 2 pour recevoir l’agent odorant et un gaz carburant, le réservoir tampon 4 comprenant une sortie 42 vers un réseau de gaz carburant odorisé 90 en aval du point d’entrée 41 du gaz carburant vers le réservoir tampon 4, le réservoir tampon 4 comprenant un contrôleur d’au moins un paramètre de l’agent odorant, par exemple la concentration ou la teneur de l’agent odorant dans le gaz carburant odorisé.
Le procédé selon l’invention peut fonctionner avantageusement selon deux modes de réalisations principaux, à savoir avec un agent odorant sortant du réservoir de stockage sous forme liquide ou gazeux.
Ainsi, selon un premier mode de réalisation, l’agent odorant est liquide à la sortie d’un réservoir de stockage 6 d’agent odorant
Selon un second mode de réalisation l’agent odorant est gazeux à la sortie d’un réservoir de stockage 6 d’agent odorant.
La présente invention concerne selon un autre aspect un procédé contrôlé d’injection d’un agent odorant 61 dans un réseau de distribution 90 de gaz carburant, en particulier de gaz carburant d’origine biologique ou thermochimique, caractérisée en ce que le procédé d’injection comprend : (i) l’injection par l’intermédiaire d’au moins un circuit d’injection 120 comprenant un point d’injection 2 d’un agent odorant dans un circuit de gaz carburant provenant d’un circuit source 80 ; (ii) l’injection de gaz carburant provenant du circuit source 80 dans au moins un réservoir tampon 4 comprenant une entrée 41, l’entrée 41 étant placée en aval du point d’injection (2) pour recevoir l’agent odorant et un gaz carburant ; (iii) l’injection de gaz carburant odorisé 90 vers un réseau de gaz carburant odorisé 90 en aval du point d’entrée 41 du gaz carburant vers le réservoir tampon 4 par l’intermédiaire d’une sortie 42 du réservoir tampon 4 ; et (iv) le contrôle dans le réservoir tampon 4 d’au moins un paramètre de l’agent odorant, par exemple la concentration ou la teneur de l’agent odorant dans le gaz carburant odorisé.
Ainsi, selon un premier mode de réalisation, l’agent odorant est sous forme liquide lors de la circulation de la sortie du réservoir 6 de stockage d’agent odorant jusqu’au point d’injection 2.
Selon un second mode de réalisation, l’agent odorant est sous forme gazeuse, de préférence entraîné par un gaz vecteur, lors de la circulation de la sortie du réservoir 6 de stockage d’agent odorant jusqu’au point d’injection 2.
Il est fait référence aux figures pour illustrer certains modes de réalisation, mais sans aucune limitation de la portée de l’invention. L’invention concerne encore une installation d’injection d’un gaz carburant, et en particulier d’un gaz carburant d’origine biologique ou thermochimique (de synthèse), et par exemple un biométhane, ladite installation comprenant un dispositif tel que défini selon l’invention ou met en oeuvre un procédé tel que défini selon l’invention.
Avantageusement, l’installation selon l’invention est raccordée au réseau de gaz naturel.
Selon un mode de réalisation particulier, le circuit d’injection 120 d’agent odorant comprend un réservoir de stockage 8 d’un gaz vecteur en communication avec le réservoir de stockage d’agent odorant 6 qui comprend une entrée de gaz vecteur provenant du réservoir de stockage 8 de gaz vecteur.
Ainsi, selon un mode de réalisation particulier, le procédé de l’invention comprend l’injection d’un gaz vecteur provenant d’au moins un réservoir de stockage 8 de gaz vecteur par l’intermédiaire d’une entrée dans un réservoir de stockage 6 d’agent odorant, l’injection de l’agent odorant par l’intermédiaire d’une sortie du réservoir de stockage d’agent odorant 6 vers le réseau de distribution 90 de gaz carburant par un point d’injection 2 de l’agent odorant.
En général, le gaz carburant est choisi parmi méthane, hydrogène et autres hydrocarbures d’origine fossile ou biologique tel que : • biométhane d’origine biologique par exemple issu des unités de méthanisation; de digestion de boues ou déchets ou sous-produits carbonés. • méthane d’origine de synthèse thermochimique par exemple issu d’un procédé de méthanation, • hydrogène issu des unités d’électrolyse ou produit à partir de déchets ou sous-produit (hydrogène décarboné), et l’un quelconque des mélanges gazeux renfermant au moins un de ces gaz.
Selon un mode de réalisation, une fois le gaz carburant odorisé par l’agent odorant en aval du point d’injection 2, le gaz carburant odorisé entre dans au moins un réservoir tampon 4 dont le but est d’homogénéiser le mélange de gaz carburant/agent odorant. Avantageusement le réservoir tampon 4 lisse les variations de teneur en agent odorant, en particulier parce que l’agent odorant est un composé chimique huileux.
Le réservoir tampon 4 est typiquement un ballon.
De préférence, le réservoir tampon 4 comprend un capteur 5 d’au moins un paramètre de l’agent odorant.
Avantageusement, le capteur 5 du réservoir tampon 4 est couplé avec au moins un élément du réservoir de stockage d’un gaz vecteur 8, un élément du réservoir de stockage d’agent odorant 6, un régulateur du flux d’agent odorant, comme par exemple un capteur de pression et/ou de température du ciel gazeux du réservoir de stockage 6 d’agent odorant, et/ou une vanne régulatrice du débit fluide sortant du réservoir 6 d’agent odorant, pour réguler le débit d’agent odorant injecté dans le gaz carburant.
Le réservoir tampon 4 est avantageusement muni d’un dispositif évitant l’entraînement d’agent odorant sous forme de vésicules. Il peut s’agir typiquement d’une interne.
Avantageusement, la teneur en final en agent odorant dans le gaz carburant est contrôlée en sortie du réservoir tampon 4.
Selon un mode de réalisation, le contrôle de la teneur de l’agent odorant dans le gaz carburant est réalisé par un capteur spécifique 5 de concentration d’agent odorant.
Avantageusement, le dispositif et le procédé selon la présente invention permettent : - le dosage précis de l’agent odorant et ; - le contrôle précis de la teneur de cet agent odorant dans le gaz carburant odorisé.
Ces deux paramètres sont avantageusement corrélés afin d’avoir un mélange homogène du gaz de réseau en évitant les phénomènes de condensation de l’agent odorant dans les conduites du réseau, voire de défaut d’odorisation.
Avantageusement, le paramètre est analysé par le capteur 5 en continu.
Selon un mode de réalisation le capteur d’agent odorant 5 est un chromatographe.
Selon une variante, le capteur 5 fonctionne par seuil de détection. Selon un mode de réalisation, le capteur 5 est un analyseur électrochimique.
Selon une variante, le capteur 5 relève périodiquement le paramètre à analyser, et de préférence la teneur en concentration en agent odorant dans le gaz carburant.
Avantageusement, la périodicité de l’analyse est fonction du besoin de contrôle du paramètre. Selon une variante la périodicité entre eux chaque lecture est comprise entre 120 secondes et deux heures.
Avantageusement, le paramètre analysé par le capteur 5 permet de contrôler en temps réel la teneur en agent odorant dans le gaz carburant injecté dans le circuit de gaz 90.
En particulier, le réservoir tampon 4 délivre avantageusement un mélange agent odorant/gaz carburant homogène dans le réseau de gaz carburant odorisé 90, en particulier grâce à un contrôle de l’homogénéisation du mélange agent odorant/gaz carburant.
Avantageusement l’homogénéité du mélange agent odorant/gaz carburant est contrôlée, selon une variante par le capteur 5.
Avantageusement la teneur en agent odorant est régulée par le flux d’agent odorant sortant du réservoir de stockage 6.
Selon une variante, l’homogénéité du mélange agent odorant/gaz carburant est contrôlée en agissant sur une vanne régulatrice 7 d’injection de gaz vecteur.
Le contrôle de l’homogénéité du mélange agent odorant/gaz carburant est particulièrement avantageux lors d’un fonctionnement en mode dégradé.
On peut ainsi éviter avantageusement les phénomènes de surdosage d’agent odorant dans le réseau de gaz carburant qui provoque des effets de flaques et des sous dosages d’agent odorant.
Selon un mode de réalisation, l’excès d’agent odorant est purgé dans le réservoir tampon 4. De préférence, la purge de gaz vecteur dans le réservoir tampon 4 est réalisée au point bas du réservoir tampon 4 par une purge.
Le gaz vecteur est préférablement un gaz dont le mélange avec le gaz carburant reste conforme aux prescriptions relatives aux caractéristiques physico-chimiques spécifiées par l’Opérateur Réseau de gaz, l’Utilisateur du Gaz Carburant ou tout autre prescripteur (utilisation directe en station Gaz Naturel pour Véhicules GNV par exemple).
Il peut être par exemple le dioxyde de carbone, l’azote, le méthane, l’hydrogène, ou l’un de leurs mélanges.
Selon un mode de réalisation, lorsque l’agent odorant est délivré sous forme gazeuse, l’agent odorant injecté au point d’injection 2 est délivré dans le gaz carburant sous la forme d’un mélange homogène d’agent odorant et de gaz vecteur.
Selon un mode de réalisation, lorsque l’agent odorant est délivré sous forme liquide, l’agent odorant injecté au point d’injection 2 est délivré dans le gaz carburant sous la forme soit d’agent odorant pur soit d’un mélange liquide d’agent odorant solubilisé dans un tiers corps conforme.
Le réservoir de stockage du gaz vecteur 8 est pressurisé, par exemple à 250 bars.
Typiquement, le réservoir de stockage du gaz vecteur 8 est formé par une ou plusieurs bouteilles de gaz comprimé.
Selon un mode de réalisation, le réservoir de stockage d’un gaz vecteur 71 est sous pression plus élevée que le réservoir de stockage de l’agent odorant 6.
Selon une variante, le réservoir de stockage d’agent odorant 6 comprend une phase liquide et une phase gazeuse. Typiquement, le gaz vecteur est introduit dans le ciel gazeux du réservoir de stockage d’agent odorant 6. Typiquement, l’agent odorant est stocké dans le réservoir de stockage 6 sous forme liquide.
Le gaz vecteur est en général introduit au moyen d’une vanne régulatrice 7.
De préférence, le réservoir de stockage d’agent odorant 6 comprend un contrôleur de pression et de température. Ainsi le procédé de l’invention comprend avantageusement un contrôle de pression et de température du ciel gazeux dans le réservoir de stockage d’agent odorant 6.
Avantageusement, la communication entre le réservoir de stockage d’agent odorant 6 et le point d’injection 2 dans le réseau de gaz carburant 80 comprend un système anti-retour du fluide injecté vers le réservoir de stockage 6. Typiquement, il s’agit d’un clapet anti-retour 3.
Avantageusement, le réservoir de stockage du gaz odorant 6 comprend un élément de chauffage de la phase liquide, de préférence de l’agent odorant sous forme liquide. L’élément de chauffage de la phase liquide permet de vaporiser l’agent odorant dans le réservoir de stockage, en particulier lorsque l’on souhaite injecter l’agent odorant sous forme gazeuse.
Avantageusement, le gaz vecteur entraîne une quantité désirée d’agent odorant vers le circuit de gaz carburant 80.
Selon un mode de réalisation, le volume de gaz vecteur introduit dans le réservoir de stockage d’agent odorant 6 entraîne une quantité désirée d’agent odorant sous forme de vapeur. Cette quantité est avantageusement contrôlée par une vanne 7 régulatrice du débit de gaz vecteur en sortie du réservoir de stockage 8. Cette variante permet d’injection d’agent odorant gazeux. L’agent odorant est alors en mélange avec le gaz vecteur.
Typiquement, le volume de gaz vecteur introduit dans le ciel gazeux du réservoir de stockage 6 entraîne une quantité d’agent odorant sous forme de vapeur suivant les conditions de pression et température contrôlées, par exemple par l’intermédiaire d’un capteur de pression, température autre paramétres 10 et est injecté en phase gazeuse dans la conduite principale du gaz carburant 80 au niveau du point d’injection 2.
Selon un mode de réalisation où l’agent odorant est injecté sous forme liquide, le gaz vecteur introduit dans le réservoir de stockage d’agent odorant (6) permet d’exercer une pression sur l’agent odorant liquide mobilisant le liquide odorant hors du réservoir de stockage (6).
Typiquement, le réservoir de stockage 6 comprend un orifice de sortie en communication avec le liquide odorant dans la partie basse du réservoir de stockage 6.
Selon une variante, le dispositif de stockage 6 de l’agent odorant comprend une pompe de circulation éjectant le liquide comprenant l’agent odorant vers le point d’injection 2.
Selon cette variante, l’agent odorant est introduit au point d’injection 2 sous forme liquide, par exemple à travers un diffuseur d’odeurs situé sur la conduite du gaz carburant 80, de préférence en aval d’un éventuel et préférable compteur de débit de gaz carburant sur le circuit 80.
Typiquement le diffuseur d’odeurs est un élément comprenant une partie en verre fritté, une mèche ou un tampon, généralement imprégné d’agent odorant pur ou dilué par capillarité. Un diffuseur d’odeurs offre avantageusement une grande surface de contact et permet un effet de stripping (phénomène de léchage) de l’agent odorant par le gaz carburant.
Selon une variante préférée, le débit d’agent odorant est régulé par une vanne régulatrice 11. De préférence, la vanne régulatrice 11 est située en amont d’un dispositif anti-retour. Un orifice calibré permet avantageusement à une vanne régulatrice 11 d’opérer dans les conditions optimales de plages de régulation de débit liquide d’agent odorant ayant une pression au point d’injection 2 très proche de la pression de gaz carburant, afin d’éviter des effets d’à-coups.
Selon la variante dans laquelle l’agent odorant est injecté sous forme liquide, le réservoir de stockage d’agent odorant 6 est maintenu à une pression supérieure à celle du gaz carburant dans le circuit source 80. Avantageusement on peut maintenir cette pression à l’aide d’une vanne régulatrice 7 par injection de gaz vecteur dans le ciel gazeux du réservoir de stockage de l’agent odorant 6. Avantageusement, les conditions de pression et températures du ciel gazeux du réservoir de stockage d’agent odorant 6 sont contrôlées par un capteur 10.
Avantageusement le capteur 10 de contrôle de pression et température est en communication avec la vanne régulatrice 7 pour réguler l’injection de gaz vecteur dans le ciel gazeux du réservoir de stockage 6.
Selon une variante, l’agent odorant est choisi parmi le groupe consistant de : tetrahydrothiophene (THT), dimethyl sulfide (DMS), diethyl sulfide (DES), methylethyl sulfide (MES), ethyl mercaptan (EM), Sec-butyl mercaptan (SBM), tert-butyl mercaptan (TBM), n-propyl mercaptan (NPM), isopropyl mercaptan (IPM), methyl acrylate (MA), ethyl acrylate (EA), et l’un quelconque des mélanges renfermant au moins un de ces produits.
Selon une variante, l’agent odorant est dilué avec un ou plusieurs autres produits chimiques par exemple tels le méthanol ou TetraHydroFuranne afin par exemple d’assurer la meilleure dispersion et homogénéité de l’odorant dans le gaz carburant.
Avantageusement, le circuit de distribution comprend un compteur 1 du débit de gaz carburant, par exemple un compteur transactionnel. Avantageusement, le débit de gaz vecteur est régulé en fonction du débit de gaz carburant, par exemple relevé par le compteur 1 de débit de gaz carburant.
Avantageusement, le dosage d’agent odorant est réalisé en continu.
Selon une variante préférée, lorsque l’agent odorant est délivré sous forme liquide, le dispositif comprend en amont de la vanne de régulation 11 et en sortie du réservoir de stockage 6 d’agent odorant un diaphragme de calibration 12. Avantageusement, un diaphragme de calibration 12 permet de contrôler la pression au point d’injection 2 tout en permettant à la vanne 11 de travailler sur toute la plage de régulation.
Selon une variante, lorsque l’agent odorant est injecté au point d’injection 2 sous forme gazeuse, le volume de gaz vecteur introduit dans le réservoir de stockage d’agent odorant 6 est calculé par la formule suivante :
Où le GCR mesuré gst le débit de gaz carburant (OCR) mesuré, de préférence par un compteur en amont du point d’injection 2 ; Où la rawgw ^4C0 cible garantie GCR est la valeur Cible de la teneur en agent odorant souhaitée par l’opérateur dans le réseau de gaz carburant 90 ; Où la variable représente la pression partielle contrôlée d’agent odorant (AGO) dans le gaz vecteur et dépend des conditions de pression et température dans le stockage d’agent odorant ainsi que de la gamme de débit de GCR.
Selon une variante, le débit de gaz carburant mesuré est déterminé par un compteur de gaz transactionnel et de préférence agréé par les opérateurs du réseau de gaz.
Les valeurs cibles de la teneur en agent odorant appliquées en France figurent dans le tableau suivant :
D’autres valeurs cibles peuvent être appliquées selon les normes définies nationalement ou régionalement, par exemple.
Quelques exemples sont donnés ci-dessous
peut être estimée ou calculée à partir d’une abaque selon les connaissances de l’homme du métier, barg : bar gauge
La Pression dans le réservoir de stockage d’agent odorant 6 est fonction de pression du gaz carburant dans le circuit 80 et donc du réseau gaz naturel (GN : Gaz Naturel), elle s’établit par exemple ainsi :
Par exemple, le dimensionnement du réservoir tampon 4 est défini en fonction du débit de gaz carburant (débit GCR) comme suit :
En conclusion, le tableau suivant illustre quelques exemples :
barA : Bar (pression Absolue).
Le dosage d’Agent Odorant est avantageusement réalisé en voie gazeuse de façon continue.
Le procédé est optimal lorsque le débit de gaz vecteur additionné au gaz carburant reste faible, soit par exemple inférieur à 501/h, c’est-à-dire par exemple un débit de gaz carburant inférieur à 300Nm3/h.
Selon une variante, lorsque l’agent odorant est injecté au point d’injection 2 sous forme liquide, le débit de liquide d’agent odorant (AGO) introduit est calculé par la formule suivante :
Où le géfeiÎ GCR m-esuré gst déterminé par le compteur de gaz transactionnel et agréé par les opérateurs du réseau ; Où la rawew ago cible garantie GCR gst la valeur Cible en produit odorisant souhaitée par l’opérateur de réseau de transport ;
KiS. Où la variable représente la densité massique de l’agent odorant dans le gaz vecteur et dépend des conditions de pression et température dans le stockage d’agent odorant sachant qu’il est possible de diluer 1’ agent odorant avec d’autres produits chimiques par exemple tels le méthanol ou TetraHydroFuranne afin par exemple d’assurer la meilleure homogénéité de l’odorant dans le gaz carburant.
Le débit d’agent odorant est alors fixé par le pourcentage d’ouverture de la vanne de régulation (11 ) suivant le calibre de l’Orifice (11 ) par exemple :
barR: Bar (pression relative) peut être estimée ou calculée à partir d’une abaque selon les connaissances de l’homme du métier.
Le dimensionnement du réservoir tampon d’homogénéisation 4 est défini en fonction du débit de gaz carburant (débit GCR) comme suit :
En conclusion, le tableau suivant illustre quelques exemples :
Le dosage d’Agent Odorant est avantageusement réalisé en voie liquide de façon continue.
Lorsque le débit de gaz carburant est faible, c’est-à-dire par exemple inférieur à 100Nm3/h, le contrôle du débit d’agent odorant devient plus difficile et il est recommandé de diluer l’agent odorant dans un solvant comme par exemple : Méthanol, Ethanol, Trihydrofuranne (THF) ou l’un quelconque de leurs mélanges, voire d’utiliser le dispositif et procédé de l’invention avec un agent odorant gazeux. L’installation et le procédé de l’invention sont particulièrement utiles dans un circuit de gaz carburant circulant à micro-débit, typiquement de 5 - 75 Nm3/h.
Au sens de l’invention, les termes « un » et « une » signifie « au moins un » et « au moins une », respectivement.
Sur les figures :
La figure 1 représente un procédé et dispositif selon la présente invention, utilisés typiquement pour l’injection d’agent odorant sous forme gazeuse.
Plus spécifiquement, la figure 1 comprend une source 80 de gaz carburant entrant dans un compteur 1 de débit de gaz carburant, par exemple un compteur transactionnel et sortant vers un réservoir tampon 4. En amont de l’entrée 41 du réservoir de stockage 4, le dispositif comprend l’injection au point d’injection 2 d’un agent odorant. En sortie 42 du réservoir tampon 4, le gaz carburant est délivré avec une teneur contrôlée en agent odorant dans le réseau 90 de gaz naturel. L’agent odorant est injecté par l’intermédiaire d’un dispositif comprenant un gaz vecteur contenu dans un réservoir de stockage 8 de gaz vecteur et dont le débit contrôlé par une vanne 7 de régulation du débit de gaz vecteur. Le gaz vecteur 71 est injecté du réservoir de stockage 8 vers le réservoir de stockage 6 d’agent odorant. Le réservoir de stockage 6 d’agent odorant comprend un capteur 10 de pression et de température du ciel gazeux comprenant le gaz vecteur et l’agent odorant vaporisé typiquement par l’intermédiaire d’une résistance électrique 9 plongeant dans l’agent odorant stocké sous forme liquide. L’agent odorant quitte le réservoir de stockage 6 sous forme d’un mélange gazeux gaz vecteur/agent odorant et circule vers le point d’injection 2. La conduite d’injection communique entre le réservoir 6 et le point d’injection 2 comprend avantageusement un clapet anti-retour 3.
La figure 2 représente un procédé et dispositif selon la présente invention, utilisés typiquement pour l’injection d’agent odorant sous forme liquide.
Plus spécifiquement, la figure 2 comprend une source 80 de gaz carburant entrant dans un compteur 1 de débit de gaz carburant, par exemple un compteur transactionnel et sortant vers un réservoir tampon 4. En amont de l’entrée 41 du réservoir de stockage 4, le dispositif comprend l’injection au point d’injection 2 d’un agent odorant. En sortie 42 du réservoir tampon 4, le gaz carburant est délivré avec une teneur contrôlée en agent odorant dans le réseau 90 de gaz naturel. L’agent odorant est stocké sous forme liquide dans un réservoir de stockage 8. Le réservoir de stockage 6 communique avec un réservoir de stockage 8 de gaz vecteur. Le gaz vecteur 71 est injecté à partir d’un réservoir de stockage 8 vers le réservoir de stockage 6 d’agent odorant. Le réservoir de stockage 6 d’agent odorant comprend un capteur 10 de pression et de température du ciel gazeux comprenant le gaz vecteur. L’agent odorant est stocké sous forme liquide. L’agent odorant quitte le réservoir de stockage 6 sous forme liquide et circule vers le point d’injection 2. La conduite d’injection communiquant entre le réservoir 6 et le point d’injection 2 comprend avantageusement un clapet anti-retour 3. En amont du clapet antiretour 3, le dispositif comprend une vanne de régulation 11 du débit liquide d’agent odorant. Avantageusement, le dispositif comprend en amont de la vanne de régulation 11 et en sortie du réservoir de stockage 6 d’agent odorant un diaphragme de calibration 12. La vanne de régulation 11 est avantageusement en communication avec un capteur 5 de teneur d’agent odorant dans le réservoir tampon 4.

Claims (14)

  1. REVENDICATIONS
    1. -Dispositif d’injection (100) d’un agent odorant (61) dans un réseau de distribution (90) de gaz carburant, en particulier de gaz carburant d’origine biologique ou thermochimique, caractérisé en ce que le dispositif d’injection (100) comprend ; (i) un réservoir de stockage (6) d’un agent odorant ; (ii) au moins un circuit d’injection (120) de l’agent odorant du réservoir de stockage (6) dans un circuit de gaz carburant provenant d’un circuit source (80) par l’intermédiaire d’un point d’injection (2) ; et (iii) au moins un réservoir tampon (4) comprenant une entrée (41) de gaz carburant provenant du circuit source (80), l’entrée (41) étant placée en aval du point d’injection (2) pour recevoir l’agent odorant et un gaz carburant, le réservoir tampon (4) comprenant une sortie (42) vers un réseau de gaz carburant odorisé (90) en aval du point d’entrée (41) du gaz carburant vers le réservoir tampon (4), le réservoir tampon (4) comprenant un contrôleur d’au moins un paramètre de l’agent odorant, par exemple la concentration ou la teneur de l’agent odorant dans le gaz carburant odorisé.
  2. 2. - Dispositif, selon la revendication 1, caractérisé en ce que l’agent odorant est liquide à la sortie d’un réservoir de stockage (6) d’agent odorant.
  3. 3. - Dispositif, selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'agent odorant est gazeux à la sortie d’un réservoir de stockage (6) d’agent odorant.
  4. 4. - Dispositif, selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le circuit d’injection de fluide odorant comprend un réservoir de stockage d’un gaz vecteur 8 en communication avec le réservoir de stockage d’agent odorant 6 qui comprend une entrée de gaz vecteur provenant du réservoir de stockage 8 de gaz vecteur.
  5. 5. - Dispositif, selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le réservoir de stockage d’agent odorant (6) comprend un contrôleur de pression et de température.
  6. 6. - Dispositif, selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le réservoir tampon (4) comprend un capteur (5) d’au moins un paramètre de l’agent odorant.
  7. 7. - Dispositif, selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le réservoir tampon (4) comprend un capteur (5) d’au moins un paramètre de l’agent odorant, le circuit d’injection de fluide odorant comprend un réservoir de stockage d’un gaz vecteur 8 en communication avec le réservoir de stockage d’agent odorant 6 qui comprend une entrée de gaz vecteur provenant du réservoir de stockage 8 de gaz vecteur, et le capteur (5) du réservoir tampon (4) est couplé avec au moins un élément du réservoir de stockage d’un gaz vecteur (8), un élément du réservoir de stockage d’agent odorant (6), un régulateur du flux d’agent odorant, comme par exemple un capteur de pression et/ou de température du ciel gazeux du réservoir de stockage (6) d’agent odorant, et/ou une vanne régulatrice du débit fluide sortant du réservoir (6) d’agent odorant, pour réguler le débit d’agent odorant injecté dans le gaz carburant.
  8. 8. - Procédé contrôlé d’injection d’un agent odorant (61) dans un réseau de distribution (90) de gaz carburant, en particulier de gaz carburant d’origine biologique ou thermochimique, caractérisé en ce que le procédé d’injection comprend : (i) l’injection par l’intermédiaire d’au moins un circuit d’injection (120) comprenant un point d’injection (2) d’un agent odorant dans un circuit de gaz carburant provenant d’un circuit source (80) ; (ii) l’injection de gaz carburant provenant du circuit source (80) dans au moins un réservoir tampon (4) comprenant une entrée (41), l’entrée (41) étant placée en aval du point d’injection (2) pour recevoir l’agent odorant et un gaz carburant ; (iii) l’injection de gaz carburant odorisé (90) vers un réseau de gaz carburant odorisé (90) en aval du point d’entrée (41) du gaz carburant vers le réservoir tampon (4) par l’intermédiaire d’une sortie (42) du réservoir tampon (4) ; et (iv) le contrôle dans le réservoir tampon (4) d’au moins un paramètre de l’agent odorant, par exemple la concentration ou la teneur de l’agent odorant dans le gaz carburant odorisé.
  9. 9. - Procédé, selon la revendication 8, caractérisé en ce qu’il comprend l’injection d’un gaz vecteur provenant d’au moins un réservoir de stockage (8) de gaz vecteur par l’intermédiaire d’une entrée dans un réservoir de stockage d’agent odorant (6), l’injection de l’agent odorant par l’intermédiaire d’une sortie du réservoir de stockage (6) d’agent odorant vers le réseau de distribution (90) de gaz carburant par un point d’injection (2) de l’agent odorant.
  10. 10. - Procédé, selon la revendication 9, caractérisé en ce que lors de la circulation de la sortie du réservoir (6) de stockage d’agent odorant jusqu’au point d’injection (2), l’agent odorant est sous forme liquide.
  11. 11. - Procédé, selon la revendication 9, caractérisé en ce que lors de la circulation de la sortie du réservoir (6) de stockage d’agent odorant jusqu’au point d’injection (2), l’agent odorant est sous forme gazeuse, de préférence entraîné par un gaz vecteur.
  12. 12. - Procédé, selon l’une quelconque des revendications 9 à 11, caractérisé en ce que le procédé comprenant un contrôle de pression et de température du ciel gazeux dans le réservoir de stockage d’agent odorant (6).
  13. 13. - Installation d’injection d’un gaz carburant, et en particulier d’un gaz carburant d’origine biologique, et par exemple un biométhane, caractérisée en ce qu’elle comprend un dispositif tel que défini l’une quelconque des revendications 1 à 7 ou met en œuvre un procédé tel que défini selon l’une quelconque des revendications 8 à 12.
  14. 14 - Installation, selon la revendication 13, caractérisée en ce qu’elle est raccordée au réseau de gaz naturel ou tout autre gaz odorisé.
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WO2008012630A2 (fr) * 2006-07-20 2008-01-31 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Appareil de stockage d'hydrogène à bord d'un véhicule

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