WO2000061989A1 - Verfahren zum umfüllen niedrig siedender flüssigkeiten - Google Patents

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Definitions

  • the invention relates to a method for decanting low-boiling liquids, in particular a methane-rich fraction, such as, for example, liquefied natural gas (LNG), from a first storage container into a second storage container
  • a methane-rich fraction such as, for example, liquefied natural gas (LNG)
  • low-boiling liquids should be understood to mean, for example, hydrogen, nitrogen, oxygen, methane, ethylene, ethane, carbon dioxide, propylene, propane, ammonia, LPG, butane, methane-rich fractions, such as, for example, liquefied natural gas (LNG), etc. .
  • LNG liquefied natural gas
  • LNG baseload plants in which large quantities of natural gas, which may be supplied to the LNG baseload plants over several hundred kilometers of lines, are subsequently liquefied are temporarily stored in large storage containers when the liquefied natural gas is transferred from the storage containers to so-called LNG transport ships.
  • the liquefied natural gas is converted from the LNG baseload facility (export terminal) to a natural gas import terminal in the consumer country by means of LNG transport ships transported.
  • the liquefied natural gas is refilled in the consumer country, where it is usually stored in large storage tanks before being re-evaporated and fed into a gas line.
  • the object of the present invention is to provide a method for decanting low-boiling liquids, in particular a methane-rich fraction, such as, for example, natural gas, which avoids the disadvantages mentioned
  • the operating pressure in the ship tanks is thus set by 10 mbar to 100 mbar, preferably 20 mbar to 50 mbar higher than the operating pressure in the storage containers from which the liquid natural gas (LNG) is taken, during the ship loading at the export terminal
  • a reduction in the natural gas evaporating during the refilling is achieved according to the invention in that a pressure difference of 10 mbar to 100 mbar, preferably of 20 mbar to 50 mbar is set, a higher pressure being set in the storage container to which the liquid natural gas to be transferred (LNG) is being fed than in the storage container from which the liquid natural gas (LNG) is removed
  • FIG. 1 shows a refilling process at an export terminal - in which liquid natural gas is loaded from the storage container S1, for example an LNG baseload system, into the transport storage container S2 of an LNG transport ship S - while FIG. 2 shows a refilling process at an import -Terminal is explained
  • LNG baseload systems generally have a large number of storage containers with a capacity of 40,000 m 3 to 160,000 m 3 each.
  • Other low-boiling liquids to be loaded, such as LPG products, are usually much smaller storage containers with storage capacities provided in the range of 5,000 m 3 to 60,000 m 3
  • the liquid container is imported into or into the storage container S3 - Terminals set a higher pressure than in the storage containers S2 of the LNG transport ship S
  • a pressure difference of 10 mbar to 100 mbar, preferably 20 mbar to 50 mbar is set

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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. 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. Mittels des erfindungsgemässen Verfahrens zum Umfüllen niedrig siedender Flüssigkeiten werden die Abdampfverluste verringert.

Description

Beschreibung
Verfahren zum Umfüllen niedrig siedender Flüssigkeiten
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 Verbraucherland vorgesehenen Erdgas-Import-Terminal transportiert. Ein erneutes Umfüllen des verflüssigten Erdgases erfolgt im Verbraucherland, wo dieses vor einer Wiederverdampfung 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- speicherbehältem 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 Ruckgewinnung des wahrend der Schiffsbeladuπg verdampfenden Erdgases an einem LNG-Export-Terminal wurden bereits unterschiedliche Prozesse vorgeschlagen, bei denen beispielsweise das überschüssige verdampfte Erdgas, welches nicht als Brenngas verwendet werden kann wieder in den Verflussigungsprozeß zurückgeführt wird Derartige Prozesse benotigen jedoch entsprechend groß dimensionierte Ruckverdichter für das verdampfte Erdgas Zudem wird der Verflussigungsprozeß wahrend des Zeitraumes zu dem ein Umfüllen von verflüssigtem Erdgas aus einem Speicherbehalter in einen Transportspeicherbehalter erfolgt und es in verstärktem Maße zu einem Verdampfen von Erdgas kommt, negativ beeinflußt
Der Grund hierfür ist dann zu sehen daß die Verflussigungsprozesse derartiger LNG- Baseload-Anlagen für eine bestimmte Erdgasmenge, wie sie kontinuierlich über die erwähnten Ferngasleitungen zugeführt wird, optimiert und ausgelegt sind Die Zu(ruck)fuhruπg von verdampftem Erdgas in den zu verflüssigenden Erdgasstrom erhöht folglich die zu verflüssigende Erdgasmenge, was zur Folge hat, daß der
Verflussigungsprozeß nicht mehr bei den für die Normalmenge an Erdgas ermittelten optimalen Parametern betrieben werden kann
Für die Rückgewinnung des wahrend der Schiffsentladung verdampfenden Erdgases an einem LNG-Import-Terminal wurden ebenfalls bereits unterschiedliche Prozesse vorgeschlagen auf die hier jedoch nicht naher 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 Fiussigerdgas anzugeben das die genannten Nachteile vermeidet
Dies wird entsprechend dem erfindungsgemaßen Verfahren dadurch erreicht daß wahrend des Umfullens eine Druckdifferenz von 10 mbar bis 100 mbar, vorzugsweise von 20 mbar bis 50 mbar eingestellt wird wobei in dem Speicherbehalter dem die umzufüllende niedrig siedende Flüssigkeit zugeführt wird ein höherer Druck als in dem Speicherbehalter dem die niedrig siedende Flüssigkeit entnommen wird eingestellt wird
Erfindungsgemaß wird somit wahrend der Schiffsbeladung am Export-Terminal der Betriebsdruck in den Schiffstanks um 10 mbar bis 100 mbar vorzugsweise um 20 mbar bis 50 mbar hoher als der Betriebsdruck in den Speicherbehaltern aus denen das flussige Erdgas (LNG) entnommen wird, eingestellt
Beim erneuten Umfüllen des flussigen Erdgases am Import-Terminal aus den Speicherbehaltern des LNG-Transportschiffes in die Speicherbehalter des Import- Terminals wird eine Reduzierung des wahrend des Umfullens verdampfenden Erdgases erfindungsgemaß dadurch erreicht, daß eine Druckdifferenz von 10 mbar bis 100 mbar, vorzugsweise von 20 mbar bis 50 mbar eingestellt wird, wobei in dem Speicherbehalter, dem das umzufüllende flussige Erdgas (LNG) zugeführt wird, ein höherer Druck als in dem Speicherbehalter, dem das flussige Erdgas (LNG) entnommen wird, eingestellt wird
Das erfindungsgemaße Verfahren sowie mögliche Ausgestaltungen desselben seien anhand der Figuren 1 und 2 naher erläutert
Hierbei zeigt die Figur 1 einen Umfullprozeß an einem Export-Terminal - bei dem flussiges Erdgas aus dem Speicherbehalter S1 beispielsweise einer LNG-Baseload- Anlage in die Transportspeicherbehalter S2 eines LNG-Transportschiffes S verladen wird - wahrend anhand der Figur 2 ein Umfullprozeß an einem Import-Terminal erläutert wird
LNG-Baseload-Anlagen weisen in der Regel eine Vielzahl von Speicherbehaltern 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 Speicherbehalter mit Speicherkapazitäten im Bereich von 5 000 m3 bis 60 000 m3 vorgesehen
Erfolgt am Export-Terminal ein Umfüllen des flussigen Erdgases aus dem Speicherbehalter S1 über Leitung 1 in dem eine oder mehrere Umfullpumpen P1 vorgesehen sind in die Transportspeicherbehalter S2 des LNG-Transportschiffes S so kommt es zu einem Verdampfen des umzufüllenden Mediums, da sowohl über die Umfulipum- pe(n) P1 die Leitung 1 - die sich u U über mehrere Kilometer erstrecken kann - als auch auf die Transportspeicherbehalter S2 Warme einfallt Das verdampfte, überschüssige Erdgas kann aus den Transportspeicherbehaltem S2 über die Leitungen 2 und 4 abgefackelt und/oder wieder dem Verflussigungsprozeß zugeführt werden Über Leitung 3 wird dem Speicherbehalter S1 Gas zur Druckhaitung zugeführt
Erfindungsgemaß wird wahrend des Umfullens eine Druckdifferenz von 10 mbar bis 100 mbar vorzugsweise von 20 mbar bis 50 mbar eingestellt wobei in dem bzw den Transportspeicherbehaltem S2 ein höherer Druck als in dem Speicherbehalter 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 Verflussigungsprozeß ergeben, vermieden werden
Beim Umfüllen des flussigen Erdgases aus den Transportspeicherbehaltem S2 des LNG-Transportschiffes S in den bzw in die Speicherbehalter S3 eines Flussigerdgas- Import-Terminals - wie es in der Figur 2 dargestellt ist - wird erfindungsgemaß in dem bzw in den Speicherbehaltern S3 des Flussigerdgas-Import-Terminals ein höherer Druck als in den Speicherbehaltern S2 des LNG-Transportschiffes S eingestellt Hierbei wird erfindungsgemaß eine Druckdifferenz von 10 mbar bis 100 mbar, vorzugsweise von 20 mbar bis 50 mbar eingestellt
Das Umfüllen des flussigen Erdgases aus den Transportspeicherbehaltem S2 des LNG-Transportschiffes S in den bzw in die Speicherbehalter S3 eines Flussigerdgas- Import-Terminals erfolgt mit Hilfe der in den Speicherbehaltern S2 installierten Pumpen P2 über wenigstens eine Umfulleitung 5
Das aus dem oder den Speicherbehaltern S3 über Leitung 6 entweichende Gas wird aufgeteilt Ein Teilstrom wird über Leitung 7 zur Druckhaltung den Speicherbehaltern S2 des LNG-Transportschiffes S zugeführt Gegebenenfalls muß hierbei ein Ruckgasgeblase C installiert werden Das restliche, überschüssige Gas wird über Leitung 8 der weiteren Verwendung - z B als Brenngas - zugeführt Es sei betont, daß das erfindungsgemaße Verfahren zum Umfüllen niedπg siedender Flüssigkeiten, insbesondere einer Methan-reichen Fraktion wie beispielsweise Flussigerdgas (LNG), nicht nur bei der Umfullung eines verflüssigten Erdgasstromes - wie anhand der Figuren 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

Patentansprüche
Verfahren zum Umfüllen niedπg siedender Flüssigkeiten, insbesondere einer Methan-reichen Fraktion, wie beispielsweise Flussigerdgas (LNG), aus einem ersten Speicherbehalter in einen zweiten Speicherbehalter, dadurch gekennzeichnet, daß wahrend des Umfullens eine Druckdifferenz von 10 mbar bis 100 mbar, vorzugsweise von 20 mbar bis 50 mbar eingestellt wird, wobei in dem Speicherbehalter (S2, S3), dem die umzufüllende, niedπg siedende Flüssigkeit zugeführt wird, ein höherer Druck als in dem Speicherbehalter (S1 , S2), dem die niedrig siedende Flüssigkeit entnommen wird, eingestellt wird
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