[go: up one dir, main page]

FR3108167A1 - System for treating natural gas from a vessel of a floating structure configured to supply natural gas as fuel to a device that consumes natural gas - Google Patents

System for treating natural gas from a vessel of a floating structure configured to supply natural gas as fuel to a device that consumes natural gas Download PDF

Info

Publication number
FR3108167A1
FR3108167A1 FR2002433A FR2002433A FR3108167A1 FR 3108167 A1 FR3108167 A1 FR 3108167A1 FR 2002433 A FR2002433 A FR 2002433A FR 2002433 A FR2002433 A FR 2002433A FR 3108167 A1 FR3108167 A1 FR 3108167A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
natural gas
refrigerant fluid
branch
fluid
refrigerant
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
FR2002433A
Other languages
French (fr)
Other versions
FR3108167B1 (en
Inventor
Bernard Aoun
Pavel Borisevich
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Gaztransport et Technigaz SA
Original Assignee
Gaztransport et Technigaz SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Gaztransport et Technigaz SA filed Critical Gaztransport et Technigaz SA
Priority to FR2002433A priority Critical patent/FR3108167B1/en
Priority to KR1020210031591A priority patent/KR20210116293A/en
Priority to CN202110266304.2A priority patent/CN113390008A/en
Publication of FR3108167A1 publication Critical patent/FR3108167A1/en
Application granted granted Critical
Publication of FR3108167B1 publication Critical patent/FR3108167B1/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B25/00—Load-accommodating arrangements, e.g. stowing, trimming; Vessels characterised thereby
    • B63B25/02—Load-accommodating arrangements, e.g. stowing, trimming; Vessels characterised thereby for bulk goods
    • B63B25/08—Load-accommodating arrangements, e.g. stowing, trimming; Vessels characterised thereby for bulk goods fluid
    • B63B25/12—Load-accommodating arrangements, e.g. stowing, trimming; Vessels characterised thereby for bulk goods fluid closed
    • B63B25/16—Load-accommodating arrangements, e.g. stowing, trimming; Vessels characterised thereby for bulk goods fluid closed heat-insulated
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C3/00—Vessels not under pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/003—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production
    • F25J1/0047—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production using an "external" refrigerant stream in a closed vapor compression cycle
    • F25J1/0052—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production using an "external" refrigerant stream in a closed vapor compression cycle by vaporising a liquid refrigerant stream
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B17/00—Vessels parts, details, or accessories, not otherwise provided for
    • B63B17/0027—Tanks for fuel or the like ; Accessories therefor, e.g. tank filler caps
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B27/00—Arrangement of ship-based loading or unloading equipment for cargo or passengers
    • B63B27/24—Arrangement of ship-based loading or unloading equipment for cargo or passengers of pipe-lines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B27/00—Arrangement of ship-based loading or unloading equipment for cargo or passengers
    • B63B27/30—Arrangement of ship-based loading or unloading equipment for transfer at sea between ships or between ships and off-shore structures
    • B63B27/34—Arrangement of ship-based loading or unloading equipment for transfer at sea between ships or between ships and off-shore structures using pipe-lines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H21/00—Use of propulsion power plant or units on vessels
    • B63H21/38—Apparatus or methods specially adapted for use on marine vessels, for handling power plant or unit liquids, e.g. lubricants, coolants, fuels or the like
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B67—OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
    • B67D—DISPENSING, DELIVERING OR TRANSFERRING LIQUIDS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B67D9/00—Apparatus or devices for transferring liquids when loading or unloading ships
    • B67D9/02—Apparatus or devices for transferring liquids when loading or unloading ships using articulated pipes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M21/00—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form
    • F02M21/02—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels
    • F02M21/0203—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels characterised by the type of gaseous fuel
    • F02M21/0209—Hydrocarbon fuels, e.g. methane or acetylene
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C13/00—Details of vessels or of the filling or discharging of vessels
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C9/00—Methods or apparatus for discharging liquefied or solidified gases from vessels not under pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17D—PIPE-LINE SYSTEMS; PIPE-LINES
    • F17D1/00—Pipe-line systems
    • F17D1/02—Pipe-line systems for gases or vapours
    • F17D1/04—Pipe-line systems for gases or vapours for distribution of gas
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17D—PIPE-LINE SYSTEMS; PIPE-LINES
    • F17D3/00—Arrangements for supervising or controlling working operations
    • F17D3/01—Arrangements for supervising or controlling working operations for controlling, signalling, or supervising the conveyance of a product
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17D—PIPE-LINE SYSTEMS; PIPE-LINES
    • F17D3/00—Arrangements for supervising or controlling working operations
    • F17D3/18—Arrangements for supervising or controlling working operations for measuring the quantity of conveyed product
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17D—PIPE-LINE SYSTEMS; PIPE-LINES
    • F17D5/00—Protection or supervision of installations
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/0002—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the fluid to be liquefied
    • F25J1/0022—Hydrocarbons, e.g. natural gas
    • F25J1/0025—Boil-off gases "BOG" from storages
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
    • F25J1/0211—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process using a multi-component refrigerant [MCR] fluid in a closed vapor compression cycle
    • F25J1/0212—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process using a multi-component refrigerant [MCR] fluid in a closed vapor compression cycle as a single flow MCR cycle
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
    • F25J1/0228—Coupling of the liquefaction unit to other units or processes, so-called integrated processes
    • F25J1/0229—Integration with a unit for using hydrocarbons, e.g. consuming hydrocarbons as feed stock
    • F25J1/023—Integration with a unit for using hydrocarbons, e.g. consuming hydrocarbons as feed stock for the combustion as fuels, i.e. integration with the fuel gas system
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
    • F25J1/0243—Start-up or control of the process; Details of the apparatus used; Details of the refrigerant compression system used
    • F25J1/0244—Operation; Control and regulation; Instrumentation
    • F25J1/0245—Different modes, i.e. 'runs', of operation; Process control
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
    • F25J1/0243—Start-up or control of the process; Details of the apparatus used; Details of the refrigerant compression system used
    • F25J1/0244—Operation; Control and regulation; Instrumentation
    • F25J1/0245—Different modes, i.e. 'runs', of operation; Process control
    • F25J1/0248—Stopping of the process, e.g. defrosting or deriming, maintenance; Back-up mode or systems
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
    • F25J1/0243—Start-up or control of the process; Details of the apparatus used; Details of the refrigerant compression system used
    • F25J1/0244—Operation; Control and regulation; Instrumentation
    • F25J1/0245—Different modes, i.e. 'runs', of operation; Process control
    • F25J1/0249—Controlling refrigerant inventory, i.e. composition or quantity
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
    • F25J1/0243—Start-up or control of the process; Details of the apparatus used; Details of the refrigerant compression system used
    • F25J1/0257—Construction and layout of liquefaction equipments, e.g. valves, machines
    • F25J1/0262—Details of the cold heat exchange system
    • F25J1/0264—Arrangement of heat exchanger cores in parallel with different functions, e.g. different cooling streams
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
    • F25J1/0243—Start-up or control of the process; Details of the apparatus used; Details of the refrigerant compression system used
    • F25J1/0257—Construction and layout of liquefaction equipments, e.g. valves, machines
    • F25J1/0275—Construction and layout of liquefaction equipments, e.g. valves, machines adapted for special use of the liquefaction unit, e.g. portable or transportable devices
    • F25J1/0277—Offshore use, e.g. during shipping
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2221/00—Handled fluid, in particular type of fluid
    • F17C2221/03—Mixtures
    • F17C2221/032—Hydrocarbons
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2221/00—Handled fluid, in particular type of fluid
    • F17C2221/03—Mixtures
    • F17C2221/032—Hydrocarbons
    • F17C2221/033—Methane, e.g. natural gas, CNG, LNG, GNL, GNC, PLNG
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2223/00—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel
    • F17C2223/01—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel characterised by the phase
    • F17C2223/0146—Two-phase
    • F17C2223/0153—Liquefied gas, e.g. LPG, GPL
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2223/00—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel
    • F17C2223/01—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel characterised by the phase
    • F17C2223/0146—Two-phase
    • F17C2223/0153—Liquefied gas, e.g. LPG, GPL
    • F17C2223/0161—Liquefied gas, e.g. LPG, GPL cryogenic, e.g. LNG, GNL, PLNG
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2223/00—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel
    • F17C2223/03—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel characterised by the pressure level
    • F17C2223/033—Small pressure, e.g. for liquefied gas
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2227/00—Transfer of fluids, i.e. method or means for transferring the fluid; Heat exchange with the fluid
    • F17C2227/03—Heat exchange with the fluid
    • F17C2227/0302—Heat exchange with the fluid by heating
    • F17C2227/0309—Heat exchange with the fluid by heating using another fluid
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2227/00—Transfer of fluids, i.e. method or means for transferring the fluid; Heat exchange with the fluid
    • F17C2227/03—Heat exchange with the fluid
    • F17C2227/0337—Heat exchange with the fluid by cooling
    • F17C2227/0341—Heat exchange with the fluid by cooling using another fluid
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2265/00—Effects achieved by gas storage or gas handling
    • F17C2265/03—Treating the boil-off
    • F17C2265/032—Treating the boil-off by recovery
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2265/00—Effects achieved by gas storage or gas handling
    • F17C2265/03—Treating the boil-off
    • F17C2265/032—Treating the boil-off by recovery
    • F17C2265/037—Treating the boil-off by recovery with pressurising
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2265/00—Effects achieved by gas storage or gas handling
    • F17C2265/06—Fluid distribution
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2265/00—Effects achieved by gas storage or gas handling
    • F17C2265/06—Fluid distribution
    • F17C2265/066—Fluid distribution for feeding engines for propulsion
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2270/00—Applications
    • F17C2270/01—Applications for fluid transport or storage
    • F17C2270/0102—Applications for fluid transport or storage on or in the water
    • F17C2270/0105—Ships
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2270/00—Applications
    • F17C2270/01—Applications for fluid transport or storage
    • F17C2270/0102—Applications for fluid transport or storage on or in the water
    • F17C2270/011—Barges
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2230/00—Processes or apparatus involving steps for increasing the pressure of gaseous process streams
    • F25J2230/30—Compression of the feed stream
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2230/00—Processes or apparatus involving steps for increasing the pressure of gaseous process streams
    • F25J2230/60—Processes or apparatus involving steps for increasing the pressure of gaseous process streams the fluid being hydrocarbons or a mixture of hydrocarbons
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2235/00—Processes or apparatus involving steps for increasing the pressure or for conveying of liquid process streams
    • F25J2235/60—Processes or apparatus involving steps for increasing the pressure or for conveying of liquid process streams the fluid being (a mixture of) hydrocarbons
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2290/00—Other details not covered by groups F25J2200/00 - F25J2280/00
    • F25J2290/34—Details about subcooling of liquids
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T70/00—Maritime or waterways transport
    • Y02T70/50—Measures to reduce greenhouse gas emissions related to the propulsion system
    • Y02T70/5218—Less carbon-intensive fuels, e.g. natural gas, biofuels

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)

Abstract

Système de traitement d’un gaz naturel issu d’une cuve d’un ouvrage flottant configuré pour alimenter en gaz naturel en tant que carburant un appareil consommateur de gaz naturel Système de traitement (1) d’un gaz naturel stocké dans au moins une cuve (3) d’un ouvrage flottant (100), le système de traitement (1) comprenant au moins un circuit (4) fermé parcouru par du fluide réfrigérant comportant au moins du diazote et du méthane, le système de traitement (1) étant configuré pour alimenter au moins un appareil consommateur (2) de l’ouvrage flottant (100) en gaz naturel à l’état gazeux issu de la cuve (3) en tant que carburant, le système de traitement (1) comprenant au moins un système de contrôle (9) de la composition du fluide réfrigérant configuré pour contrôler au moins l’organe de régulation du débit (125) de fluide réfrigérant de la branche de prélèvement (120) et le dispositif de régulation du débit (165) du fluide contenant majoritairement du méthane de l’au moins une branche d’injection (160, 1601, 1602). Figure de l’abrégé : Fig 1 System for treating natural gas from a vessel of a floating structure configured to supply natural gas as fuel to a device that consumes natural gas Treatment system (1) of a natural gas stored in at least one tank (3) of a floating structure (100), the treatment system (1) comprising at least one closed circuit (4) through which the refrigerant fluid flows comprising at least nitrogen and methane, the treatment system (1) being configured to supply at least one consumer device (2) of the floating structure (100) with natural gas in the gaseous state coming from the tank (3 ) as fuel, the treatment system (1) comprising at least one control system (9) of the composition of the refrigerant fluid configured to control at least the flow rate regulator (125) of the refrigerant fluid of the branch sampling device (120) and the device for regulating the flow rate (165) of the fluid containing predominantly methane from at least one injection branch (160, 1601, 1602). Abstract figure: Fig 1

Description

Système de traitement d’un gaz naturel issu d’une cuve d’un ouvrage flottant configuré pour alimenter en gaz naturel en tant que carburant un appareil consommateur de gaz naturelSystem for processing natural gas from a tank of a floating structure configured to supply natural gas as fuel to a natural gas-consuming device

La présente invention concerne le domaine des ouvrages flottants dont au moins un appareil consommateur est alimenté par du gaz naturel et qui permettent en outre de contenir ou de transporter du gaz naturel liquéfié. Elle concerne plus particulièrement un système de traitement du gaz naturel utilisé en tant que carburant de l’au moins un appareil consommateur de l’ouvrage flottant.The present invention relates to the field of floating structures of which at least one consumer device is powered by natural gas and which also make it possible to contain or transport liquefied natural gas. It relates more particularly to a system for processing the natural gas used as fuel for the at least one consumer device of the floating structure.

Afin de transporter et/ou de stocker plus facilement du gaz, tel que du gaz naturel, sur de longues distances, le gaz est généralement liquéfié en le refroidissant à des températures cryogéniques, par exemple -163°C à la pression atmosphérique, afin d’obtenir du gaz naturel liquéfié, communément connu sous l’acronyme « GNL », ou encore « LNG » pour « Liquefied Natural Gas ». Ce gaz naturel liquéfié est ensuite chargé dans des cuves de stockages dédiées de l’ouvrage flottant.In order to more easily transport and/or store gas, such as natural gas, over long distances, the gas is generally liquefied by cooling it to cryogenic temperatures, for example -163°C at atmospheric pressure, in order to obtain liquefied natural gas, commonly known by the acronym "LNG", or "LNG" for "Liquefied Natural Gas". This liquefied natural gas is then loaded into dedicated storage tanks in the floating structure.

De telles cuves ne sont néanmoins jamais parfaitement isolées thermiquement de sorte qu’une évaporation naturelle du gaz est inévitable, ce phénomène étant appelé BOG, acronyme de l’anglais Boil-Off Gas. Les cuves de stockage de l’ouvrage flottant comprennent ainsi à la fois du gaz naturel sous une forme liquide et du gaz naturel sous forme gazeuse, le gaz naturel à l’état gazeux formant le ciel de cuve.However, such tanks are never perfectly thermally insulated so that natural evaporation of the gas is inevitable, this phenomenon being called BOG, an acronym for Boil-Off Gas. The storage tanks of the floating structure thus include both natural gas in liquid form and natural gas in gaseous form, the natural gas in the gaseous state forming the top of the tank.

De façon connue, au moins une partie du gaz naturel présent dans la cuve sous forme gazeuse peut être utilisée pour alimenter un appareil consommateur, tel qu’un moteur, prévu pour pourvoir aux besoins énergétiques de fonctionnement de l’ouvrage flottant, notamment pour sa propulsion et/ou sa production d'électricité pour les équipements de bord. A cet effet, il est notamment connu de faire circuler le gaz naturel à l’état gazeux au travers d’au moins un système de traitement du gaz naturel de manière à permettre sa compression et son réchauffement à une température adaptée pour son utilisation en tant que carburant dans l’appareil consommateur. Un tel système de traitement comprend notamment un échangeur de chaleur utilisé comme surchauffeur et un dispositif de compression, tous deux placés en amont de l’appareil consommateur, ainsi qu’au moins un circuit de fluide réfrigérant configuré pour mettre en œuvre au moins un échange thermique avec le gaz naturel circulant dans le système de traitement.In known manner, at least part of the natural gas present in the tank in gaseous form can be used to supply a consumer device, such as an engine, provided to meet the energy needs for the operation of the floating structure, in particular for its propulsion and/or its production of electricity for on-board equipment. To this end, it is in particular known to circulate the natural gas in the gaseous state through at least one natural gas processing system so as to allow its compression and its heating to a temperature suitable for its use as as fuel in the consumer device. Such a processing system comprises in particular a heat exchanger used as a superheater and a compression device, both placed upstream of the consumer appliance, as well as at least one refrigerant fluid circuit configured to implement at least one exchange thermal with the natural gas circulating in the treatment system.

Le circuit de fluide réfrigérant connu met en œuvre un dispositif de compression. Un tel circuit fonctionnant à des températures cryogéniques, il est essentiel que l’étanchéité des différents paliers de rotation du dispositif de compression soit réalisée au moyen de gaz, par exemple du diazote. En effet, à de telles températures, l’utilisation d’huile dans le(s) dispositif(s) de compression s’accompagne d’une solidification au moins partielle de l’huile qui est susceptible d’altérer le bon fonctionnement du système de traitement. Un inconvénient de l’utilisation d’un dispositif de compression comprenant un palier étanché au gaz est qu’il s’accompagne inévitablement de fuites de diazote vers le fluide réfrigérant qui circule dans le circuit qui entraînent une altération de la composition initiale dudit fluide réfrigérant et résultent en une réduction des performances du circuit de fluide réfrigérant.The known refrigerant circuit implements a compression device. Since such a circuit operates at cryogenic temperatures, it is essential that the sealing of the various rotation bearings of the compression device be achieved by means of gas, for example dinitrogen. Indeed, at such temperatures, the use of oil in the compression device(s) is accompanied by at least partial solidification of the oil which is likely to alter the proper functioning of the system. treatment. A disadvantage of the use of a compression device comprising a gas-tight bearing is that it is inevitably accompanied by leaks of nitrogen towards the refrigerant fluid which circulates in the circuit which lead to an alteration of the initial composition of said refrigerant fluid. and result in a reduction in the performance of the refrigerant circuit.

La présente invention s’inscrit dans ce contexte et vise à résoudre cet inconvénient en proposant un système de traitement d’un gaz naturel stocké dans au moins une cuve d’un ouvrage flottant, le système de traitement comprenant au moins un circuit fermé parcouru par du fluide réfrigérant comportant au moins du diazote et du méthane, le système de traitement comprenant au moins une ligne d’alimentation configurée pour alimenter au moins un appareil consommateur de l’ouvrage flottant en gaz naturel à l’état gazeux issu de la cuve en tant que carburant, le circuit de fluide réfrigérant comprenantau moins une branche principale sur laquelle sont disposés :The present invention falls within this context and aims to solve this drawback by proposing a system for processing natural gas stored in at least one tank of a floating structure, the processing system comprising at least one closed circuit through which refrigerant fluid comprising at least dinitrogen and methane, the treatment system comprising at least one supply line configured to supply at least one consumer device of the floating structure with natural gas in the gaseous state from the tank in as fuel, the refrigerant circuit comprising at least one main branch on which are arranged:

  • un dispositif de compression configuré pour comprimer le fluide réfrigérant et comprenant au moins un palier de rotation étanché au diazote;a compression device configured to compress the refrigerant fluid and comprising at least one dinitrogen-sealed rotary bearing;
  • un premier échangeur de chaleur qui met en œuvre au moins un échange de chaleur entre le fluide réfrigérant et le gaz naturel à l’état gazeux issu de la cuve;a first heat exchanger which implements at least one heat exchange between the refrigerant fluid and the natural gas in the gaseous state from the tank;
  • un moyen de détente du fluide réfrigérant;means for expanding the refrigerant fluid;
  • un deuxième échangeur de chaleur qui met en œuvre un échange de chaleur entre le fluide réfrigérant et du gaz naturelà l’état liquide ;a second heat exchanger which implements a heat exchange between the refrigerant fluid and natural gas in the liquid state;

le circuit de fluide réfrigérant comprenant au moins:the refrigerant circuit comprising at least:

  • une branche de prélèvement d’une fraction du fluide réfrigérant circulant dans la branche principale, la branche de prélèvement étant disposée en parallèle du moyen de détente et comprenant au moins un organe de régulation du débit de fluide réfrigérant et un séparateur de phases, une circulation de la fraction de fluide réfrigérant étant placée sous la dépendance de l’organe de régulation du débit de fluide réfrigérant ;a branch for withdrawing a fraction of the refrigerant fluid circulating in the main branch, the withdrawal branch being arranged in parallel with the expansion means and comprising at least one organ for regulating the flow of refrigerant fluid and a phase separator, a circulation the fraction of refrigerant fluid being placed under the control of the organ for regulating the flow rate of refrigerant fluid;
  • au moins une branche d’injection d’un fluide contenant majoritairement du méthane, la branche d’injection comprenant au moins un dispositif de régulation du débit de fluide contenant majoritairement du méthane circulant dans la branche d’injection, la branche d’injection étant reliée à la branche principale du circuit de fluide réfrigérant au niveau d’un point d’injection disposé entre une première sortie du deuxième échangeur de chaleur et une entrée du dispositif de compression ;at least one branch for injecting a fluid mainly containing methane, the injection branch comprising at least one device for regulating the flow rate of fluid mainly containing methane circulating in the injection branch, the injection branch being connected to the main branch of the refrigerant circuit at an injection point arranged between a first outlet of the second heat exchanger and an inlet of the compression device;

un tel système de traitement comprenant au moins un système de contrôle de la composition du fluide réfrigérant configuré pour contrôler au moins l’organe de régulation du débit de fluide réfrigérant de la branche de prélèvement et le dispositif de régulation du débit de fluide contenant majoritairement du méthane dans la branche d’injection.such a treatment system comprising at least one system for controlling the composition of the refrigerant fluid configured to control at least the member for regulating the flow rate of refrigerant fluid from the withdrawal branch and the device for regulating the flow rate of fluid mainly containing methane in the injection branch.

Il est entendu que les qualificatifs«premier», «deuxième» ou « primaire », «secondaires» ont, dans le présent texte, pour vocation de distinguer des éléments similaires du système de traitement, mais ne déterminent pas un ordre ou un rang de priorité entre ces éléments.It is understood that the qualifiers “first”, “second” or “primary”, “secondary” have, in the present text, the role of distinguishing similar elements of the processing system, but do not determine an order or a rank of priority between these elements.

Dans la présente invention, le système de traitement est configuré pour mettre en œuvre des échanges thermiques à températures cryogéniques entre le fluide réfrigérant circulant dans le circuit de fluide réfrigérant et le gaz naturel issu de la cuve, ce dernier pouvant être à l’état gazeux et/ou à l’état liquide. On entend par «cryogénique» une température inférieure à -40°C, voire inférieure à -90°C, et de préférence inférieure à -160°C.In the present invention, the treatment system is configured to implement heat exchanges at cryogenic temperatures between the refrigerant fluid circulating in the refrigerant fluid circuit and the natural gas from the tank, the latter possibly being in the gaseous state. and/or in the liquid state. The term "cryogenic" means a temperature below -40°C, or even below -90°C, and preferably below -160°C.

La composition initiale du fluide réfrigérant est ainsi adaptée afin d’optimiser l’efficacité de tels échanges thermiques, le fluide réfrigérant pouvant comprendre, en plus du diazote et du méthane, au moins un hydrocarbure parmi l’éthane, l’éthylène, le propane, le propylène et/ou le butane. La présente invention vise ainsi à corriger une composition du fluide réfrigérant qui a été altérée, notamment des suites d’une pollution au diazote consécutive de fuites du palier de rotation du dispositif de compression vers le fluide réfrigérant, de sorte à la ramener vers une composition définie, par exemple sa composition initiale, optimisée en vue d’échanges thermiques à températures cryogéniques avec le gaz naturel à l’état gazeux et/ou à l’état liquide.The initial composition of the refrigerant fluid is thus adapted in order to optimize the efficiency of such heat exchanges, the refrigerant fluid possibly comprising, in addition to dinitrogen and methane, at least one hydrocarbon from among ethane, ethylene, propane , propylene and/or butane. The present invention thus aims to correct a composition of the refrigerant fluid which has been altered, in particular as a result of dinitrogen pollution resulting from leaks from the rotation bearing of the compression device towards the refrigerant fluid, so as to bring it back to a composition defined, for example its initial composition, optimized for heat exchange at cryogenic temperatures with natural gas in the gaseous state and/or in the liquid state.

Notamment, la présente invention vise à réduire la proportion de diazote présente dans le fluide réfrigérant altéré. Également, la présente invention vise à ajuster la proportion de méthane du fluide réfrigérant afin de compenser d’éventuelles pertes de méthane pouvant accompagner la réduction de la proportion de diazote du fluide réfrigérant, le système de traitement étant configuré pour assurer l’ajustement de la composition du fluide réfrigérant par injection d’un fluide contenant majoritairement du méthane, notamment par l’intermédiaire de l’au moins une branche d’injection.In particular, the present invention aims to reduce the proportion of dinitrogen present in the altered refrigerant fluid. Also, the present invention aims to adjust the proportion of methane of the refrigerant fluid in order to compensate for possible losses of methane that may accompany the reduction of the proportion of dinitrogen of the refrigerant fluid, the treatment system being configured to ensure the adjustment of the composition of the refrigerant fluid by injecting a fluid mainly containing methane, in particular via the at least one injection branch.

Dans le circuit de fluide réfrigérant, le fluide réfrigérant est comprimé par le dispositif de compression, lequel comprend au moins un corps au sein duquel s’étend un arbre porté par au moins le palier de rotation étanché au diazote. Particulièrement, le dispositif de compression comprend au moins un deuxième palier de rotation étanché au gaz.In the refrigerant circuit, the refrigerant is compressed by the compression device, which comprises at least one body within which extends a shaft carried by at least the rotary bearing sealed with nitrogen. Particularly, the compression device comprises at least a second gas-tight rotation bearing.

Dans le circuit de fluide réfrigérant, la branche principale comprend deux portions: une première portion, comprise entre la sortie du dispositif de compression et une entrée du moyen de détente, dans laquelle le fluide réfrigérant est soumis à une haute pression, et une deuxième portion, comprise entre une sortie du moyen de détente et l’entrée du dispositif de compression, dans laquelle le fluide réfrigérant est soumis à une basse pression, inférieure à la haute pression.In the refrigerant fluid circuit, the main branch comprises two portions: a first portion, between the outlet of the compression device and an inlet of the expansion means, in which the refrigerant fluid is subjected to high pressure, and a second portion , between an outlet of the expansion means and the inlet of the compression device, in which the refrigerant fluid is subjected to a low pressure, lower than the high pressure.

Avantageusement, le circuit de fluide réfrigérant peut comprendre un échangeur thermique interne configuré pour mettre en œuvre un échange de chaleur entre du fluide réfrigérant circulant dans la première portion et du fluide réfrigérant circulant dans la deuxième portion. Notamment, l’échangeur thermique interne peut être compris dans le premier échangeur de chaleur. Celui-ci comprend alors au moins trois passes de sorte à mettre en œuvre au moinsdeux échanges de chaleur, un premier échange de chaleur, précédemment exposé, mis en œuvre entre le fluide réfrigérant et le gaz naturel gazeux issu de la cuve, utilisant le premier échangeur de chaleur comme surchauffeur du gaz naturel à l’état gazeux issu de la cuve, et un deuxième échange de chaleur, caractéristique de l’échangeur thermique interne.Advantageously, the refrigerant fluid circuit may comprise an internal heat exchanger configured to implement a heat exchange between the refrigerant fluid circulating in the first portion and the refrigerant fluid circulating in the second portion. In particular, the internal heat exchanger can be included in the first heat exchanger. This then comprises at least three passes so as to implement at least two heat exchanges, a first heat exchange, previously described, implemented between the refrigerant and the gaseous natural gas from the tank, using the first heat exchanger as superheater of the gaseous natural gas coming from the tank, and a second heat exchange, characteristic of the internal heat exchanger.

Ainsi, lorsque le fluide réfrigérant circule à travers les différents composants du circuit de fluide réfrigérant, il subit, par échange de calories, une succession de changement d’état et de températures, ces échanges thermiques pouvant s’accompagner du traitement du gaz naturel circulant.Thus, when the refrigerant circulates through the various components of the refrigerant circuit, it undergoes, by exchange of calories, a succession of changes of state and temperatures, these heat exchanges possibly being accompanied by the treatment of the natural gas circulating .

Par «traitement», on entend le réchauffement et/ou le refroidissement, respectivement destinés à entrainer l’évaporation ou la condensation du gaz naturel. Le système de traitement du gaz naturel comprend ainsi au moins le circuit de fluide réfrigérant et au moins une pluralité de lignes et/ou d’installation(s) assurant la circulation et/ou le traitement du gaz naturel, notamment entre la cuve et l’appareil consommateur de l’ouvrage flottant.“Treatment” means heating and/or cooling, respectively intended to cause the evaporation or condensation of the natural gas. The natural gas treatment system thus comprises at least the refrigerant circuit and at least a plurality of lines and/or installation(s) ensuring the circulation and/or the treatment of the natural gas, in particular between the tank and the consuming device of the floating structure.

Par «appareil consommateur» on entend un appareil équipé d’un moteur à combustion interne configuré pour coopérer avec le système de traitement et pouvant utiliser le gaz naturel à l’état gazeux en tant que carburant. A titre d’exemple, l’appareil consommateur peut consister en une génératrice électrique de type DFDE (Dual Fuel Diesel Electric), c’est-à-dire un appareil consommateur de gaz configuré pour assurer l’alimentation électrique de l’ouvrage flottant, ou un moteur de propulsion du navire, tel qu’un moteur ME-GI ou XDF.“Consumer device” means a device equipped with an internal combustion engine configured to cooperate with the treatment system and able to use natural gas in its gaseous state as fuel. By way of example, the consuming device may consist of an electric generator of the DFDE (Dual Fuel Diesel Electric) type, that is to say a gas consuming device configured to ensure the electrical supply of the floating structure. , or a ship's propulsion engine, such as an ME-GI or XDF engine.

Dans le système de traitement, l’alimentation de l’appareil consommateur est assurée par un circuit d’alimentation comprenant la ligne d’alimentation. Celle-ci s’étend au moins partiellement dans la cuve de sorte à s’ouvrir sur le ciel gazeux de la cuve et à ainsi prélever le gaz naturel à l’état gazeux afin de l’amener jusqu’à l’appareil consommateur. Ce gaz naturel présente alors une température supérieure à -160°C, par exemple comprise entre -130°C et -110°C.In the processing system, the power supply to the consumer device is provided by a power supply circuit comprising the power supply line. This extends at least partially into the tank so as to open onto the gaseous headspace of the tank and thus to take the natural gas in the gaseous state in order to bring it to the consumer device. This natural gas then has a temperature above -160°C, for example between -130°C and -110°C.

Avantageusement, le prélèvement du gaz naturel à l’état gazeux peut être réalisé de manière continue ou sélective, la ligne d’alimentation pouvant alors comprendre au moins une vanne de contrôle du prélèvement du gaz naturel à l’état gazeux.Advantageously, the withdrawal of natural gas in the gaseous state can be carried out continuously or selectively, the supply line then being able to comprise at least one control valve for the withdrawal of the natural gas in the gaseous state.

Selon une caractéristique de l’invention, le système de traitement comprend au moins un dispositif de compression, dit deuxième dispositif de compression, distinct du dispositif de compression du circuit de fluide réfrigérant, appelé ci-après premier dispositif de compression, le deuxième dispositif de compression étant disposé sur la ligne d’alimentation entre une première sortie du premier échangeur de chaleur et l’au moins un appareil consommateur, le premier dispositif de compression et le deuxième dispositif de compression étant configurés pour comprimer le gaz naturel issu de la cuve.According to one characteristic of the invention, the processing system comprises at least one compression device, called the second compression device, distinct from the device for compressing the refrigerant circuit, hereinafter called the first compression device, the second compression device being arranged on the supply line between a first outlet of the first heat exchanger and the at least one consumer device, the first compression device and the second compression device being configured to compress the natural gas coming from the tank.

En d’autres termes, le système de traitement est configuré pour assurer une redondance du deuxième dispositif de compression du circuit d’alimentation. Ainsi, selon les besoins de l’ouvrage flottant, le premier dispositif de compression peut comprimer le fluide réfrigérant ou le gaz naturel liquéfié à l’état gazeux selon qu’il est exploité pour mettre en circulation et comprimer le fluide réfrigérant ou pour alimenter l’appareil consommateur de l’ouvrage flottant respectivement. C’est notamment le cas lors d’une défaillance du deuxième dispositif de compression puisque le premier dispositif de compression peut le suppléer dans sa fonction d’alimentation de l’appareil consommateur. Le premier dispositif de compression devient alors un dispositif de compression de secours.In other words, the processing system is configured to ensure redundancy of the second compression device of the power supply circuit. Thus, depending on the needs of the floating structure, the first compression device can compress the refrigerant fluid or the liquefied natural gas in the gaseous state depending on whether it is operated to circulate and compress the refrigerant fluid or to supply the consuming device of the floating structure respectively. This is particularly the case during a failure of the second compression device since the first compression device can supplement it in its function of supplying the consumer device. The first compression device then becomes a backup compression device.

Un tel arrangement est notamment mis en œuvre à des fins de sécurité et afin d’assurer une alimentation continue de l’appareil consommateur en gaz naturel à l’état gazeux en tant que carburant. Ainsi, en cas de défaillance du deuxième dispositif de compression, le premier dispositif de compression peut être utilisé afin d’assurer la compression du gaz naturel destiné à l’appareil consommateur.Such an arrangement is implemented in particular for safety purposes and to ensure a continuous supply of the consumer device with natural gas in the gaseous state as fuel. Thus, in the event of failure of the second compression device, the first compression device can be used to ensure the compression of the natural gas intended for the consumer device.

A cette fin, le circuit d’alimentation du système de traitement peut comprendre un circuit alternatif à au moins une portion de la ligne d’alimentation configuré pour contourner le deuxième dispositif de compression et comprenant au moins une ligne alternative, ledit circuit alternatif comprenant le premier dispositif de compression. Additionnellement, le premier dispositif de compression et/ou le deuxième dispositif de compression peuvent être précédés et/ou succédés d’au moins une vanne d’isolement configurée(s) pour autoriser ou interdire le débit de fluide réfrigérant et/ou du gaz naturel.To this end, the power supply circuit of the processing system may comprise an AC circuit with at least a portion of the power supply line configured to bypass the second compression device and comprising at least one AC line, said AC circuit comprising the first compression device. Additionally, the first compression device and/or the second compression device can be preceded and/or succeeded by at least one isolation valve configured to authorize or prohibit the flow of refrigerant fluid and/or natural gas .

Le système de traitement selon l’invention comprend le système de contrôle, lequel est configuré pour mettre en œuvre l’ouverture au moins partielle et la fermeture de l’organe de régulation du débit de fluide réfrigérant compris dans la branche de prélèvement et du dispositif de régulation du débit de fluide contenant majoritairement du méthane compris dans l’au moins une branche d’injection.The treatment system according to the invention comprises the control system, which is configured to implement the at least partial opening and closing of the member for regulating the flow of refrigerant fluid included in the withdrawal branch and of the device regulating the flow rate of fluid mainly containing methane included in the at least one injection branch.

Selon l’invention, le système de contrôle comprend au moins un détecteur de température du fluide réfrigérant et/ou un détecteur de la composition du fluide réfrigérant disposé(s) sur la branche principale du circuit de fluide réfrigérant.According to the invention, the control system comprises at least one refrigerant fluid temperature detector and/or a refrigerant fluid composition detector arranged on the main branch of the refrigerant circuit.

Le détecteur de température est préférentiellement disposé dans la deuxième portion de la branche principale, c’est-à-dire en aval du moyen de détente.The temperature detector is preferably placed in the second portion of the main branch, that is to say downstream of the expansion means.

Le détecteur de la composition du fluide réfrigérant est préférentiellement disposé dans la première portion de la branche principale. Alternativement, le détecteur de la composition du fluide réfrigérant est au niveau d’un dispositif d’accumulation constitutif du circuit de fluide réfrigérant.The detector of the composition of the refrigerant fluid is preferably arranged in the first portion of the main branch. Alternatively, the detector of the composition of the refrigerant fluid is at the level of an accumulation device constituting the refrigerant circuit.

En effet, la variation de la composition du fluide réfrigérant, et plus particulièrement son enrichissement en diazote consécutif à l’étanchéité au diazote du palier, s’accompagne d’une modification de la température de changement d’état du fluide réfrigérant qui, à terme, n’est plus apte à changer d’état consécutivement aux échanges thermiques avec le gaz naturel à l’état gazeux et/ou le gaz naturel à l’état liquide.In fact, the variation in the composition of the refrigerant fluid, and more particularly its enrichment in dinitrogen following the sealing of the bearing with dinitrogen, is accompanied by a modification of the temperature at which the refrigerant fluid changes state which, at term, is no longer capable of changing state as a result of heat exchanges with the natural gas in the gaseous state and/or the natural gas in the liquid state.

La mesure ou la détermination de température réalisée par le détecteur de température du fluide réfrigérant et/ou par le détecteur de composition du fluide réfrigérant est transmise à une unité d’analyse, comprise dans le système de contrôle, qui compare ladite mesure à au moins une valeur seuil de température et/ou au moins une composition de référence, respectivement. A titre d’exemple, le détecteur de la composition du fluide réfrigérant peut consister en un chromatographe.The temperature measurement or determination made by the refrigerant fluid temperature detector and/or by the refrigerant fluid composition detector is transmitted to an analysis unit, included in the control system, which compares said measurement to at least a temperature threshold value and/or at least one reference composition, respectively. By way of example, the detector of the composition of the refrigerant fluid may consist of a chromatograph.

Sur la base de la température du fluide réfrigérant mesurée et/ou sur la base de la composition analysée, le système de contrôle du système de traitement met en œuvre d’une part le prélèvement d’une fraction du fluide réfrigérant, essentiellement liquide, qui est dirigée sur la branche de prélèvement en vue de la réduction de la proportion de diazote dans le fluide réfrigérant, et d’autre part l’injection de fluide contenant majoritairement du méthane. En d’autres termes, l’ouverture au moins partielle ou la fermeture de l’organe de régulation du débit de fluide réfrigérant de la branche de prélèvement et du dispositif de régulation du débit de fluide contenant majoritairement du méthane de l’au moins une branche d’injection par le système de contrôle est dépendante de la mesure de la température du fluide réfrigérant et/ou de la mesure de la composition du fluide réfrigérant.On the basis of the temperature of the coolant fluid measured and/or on the basis of the analyzed composition, the control system of the treatment system implements on the one hand the sampling of a fraction of the coolant fluid, essentially liquid, which is directed onto the sampling branch with a view to reducing the proportion of nitrogen in the refrigerant fluid, and on the other hand the injection of fluid containing mainly methane. In other words, the at least partial opening or closing of the organ for regulating the flow of coolant of the withdrawal branch and of the device for regulating the flow of fluid containing mainly methane of the at least one injection branch by the control system is dependent on the measurement of the temperature of the refrigerant fluid and/or on the measurement of the composition of the refrigerant fluid.

Ainsi, le système de contrôle assure la mesure de la température et/ou de la composition du fluide réfrigérant, l’analyse de la ou les mesure(s) relevées et le contrôle de l’ajustement de la composition du fluide réfrigérant par prélèvement d’une fraction du fluide réfrigérant et par injection de fluide contenant majoritairement du méthane.Thus, the control system ensures the measurement of the temperature and/or the composition of the refrigerant fluid, the analysis of the measurement(s) recorded and the control of the adjustment of the composition of the refrigerant fluid by sampling a fraction of the refrigerant fluid and by injection of fluid containing mainly methane.

Selon l’invention, la branche de prélèvementest reliée à la branche principale du circuit de fluide réfrigérant au niveau d’un point de bifurcation disposé entre une deuxième sortie du premier échangeur de chaleur et l’entrée du moyen de détente.According to the invention, the sampling branch is connected to the main branch of the refrigerant circuit at a bifurcation point arranged between a second outlet of the first heat exchanger and the inlet of the expansion means.

Selon l’invention, le système de traitement comprend une branche primaire connectée à une portion inférieure du séparateur de phases et reliée à la branche principale au niveau d’un point de jonction compris entre la sortie du moyen de détente et une première entrée du deuxième échangeur de chaleur.According to the invention, the processing system comprises a primary branch connected to a lower portion of the phase separator and connected to the main branch at a junction point between the output of the expansion means and a first input of the second heat exchanger.

Lorsque la fraction de fluide réfrigérant, essentiellement liquide, est amenée dans le séparateur de phases, elle est partiellement vaporisée et séparée en une portion liquide et en une portion gazeuse. La branche primaire est configurée pour collecter ladite portion liquide, riche en hydrocarbures, qui comprend les composants les moins volatiles du fluide réfrigérant et qui présentent des températures d’évaporation supérieures à celle du diazote ou encore du méthane.When the refrigerant fluid fraction, which is essentially liquid, is fed into the phase separator, it is partially vaporized and separated into a liquid portion and a gaseous portion. The primary branch is configured to collect said liquid portion, rich in hydrocarbons, which comprises the least volatile components of the refrigerant fluid and which have evaporation temperatures higher than that of nitrogen or even methane.

Selon une caractéristique de l’invention, la branche primaire peut comprendre, entre le séparateur de phases et le point de jonction, un moyen primaire de régulation du débit de fluide réfrigérantcirculant dans la branche primaire contrôlé par le système de contrôle.According to one characteristic of the invention, the primary branch may comprise, between the phase separator and the junction point, a primary means for regulating the flow of refrigerant fluid circulating in the primary branch controlled by the control system.

En d’autres termes, le renvoi de la portion liquide de la fraction de fluide réfrigérant vers la branche principale du circuit de fluide réfrigérant est placé sous la dépendance du moyen primaire de régulation du débit de fluide réfrigérant et donc du système de contrôle.In other words, the return of the liquid portion of the refrigerant fluid fraction to the main branch of the refrigerant fluid circuit is placed under the control of the primary means for regulating the flow of refrigerant fluid and therefore of the control system.

Selon une caractéristique de l’invention, le système de traitement comprend une branche secondaire connectée à une portion supérieure du séparateur de phases.According to one characteristic of the invention, the processing system comprises a secondary branch connected to an upper portion of the phase separator.

La branche secondaire est configurée pour collecter la portion gazeuse de la fraction de fluide réfrigérant, riche en diazote.The secondary branch is configured to collect the gaseous portion of the refrigerant fluid fraction, rich in nitrogen.

Selon l’invention, la branche secondaire comprend un moyen secondaire de régulation du débit de fluide réfrigérantcirculant dans la branche secondaire et contrôlé par le système de contrôle.According to the invention, the secondary branch comprises a secondary means for regulating the flow of refrigerant fluid circulating in the secondary branch and controlled by the control system.

Selon l’invention, la fraction de fluide réfrigérant circulant dans la branche secondaire est au moins en partie évacuée et/ou brulée hors du système de traitement et/ou injectée dans la ligne d’alimentation du gaz naturel à l’état gazeux.According to the invention, the fraction of refrigerant fluid circulating in the secondary branch is at least partly evacuated and/or burnt out of the treatment system and/or injected into the natural gas supply line in the gaseous state.

En d’autres termes, la portion gazeuse de la fraction de fluide réfrigérant riche en diazote peut être réutilisée ailleurs dans le système de traitement, l’injection de ladite portion gazeuse étant régulée par le système de contrôle.In other words, the gaseous portion of the nitrogen-rich refrigerant fraction can be reused elsewhere in the treatment system, the injection of said gaseous portion being regulated by the control system.

Tel que précédemment exposé, cette portion gazeuse de la fraction du fluide réfrigérant circulant dans la branche secondaire peut être constituée d’une proportion variable de méthane. L’injection de fluide contenant majoritairement du méthane par l’intermédiaire de la branche d’injection vise ainsi à compenser les pertes de méthane pouvant accompagner l’extraction de diazote du fluide réfrigérant.As previously explained, this gaseous portion of the fraction of the refrigerant fluid circulating in the secondary branch can consist of a variable proportion of methane. The injection of fluid containing mainly methane via the injection branch thus aims to compensate for the losses of methane that may accompany the extraction of nitrogen from the refrigerant fluid.

Selon l’invention, le système de traitement comprend au moins une branche tertiaire qui s’étend entre un point de dérivation et un point de raccordement, le point de dérivation étant disposé sur la branche secondaire et le point de raccordement étant disposé sur la ligne d’alimentation du gaz naturel à l’état gazeux, entre une sortie de la cuve et une entrée du premier dispositif de compression ou du deuxième dispositif de compression.According to the invention, the processing system comprises at least one tertiary branch which extends between a branch point and a connection point, the branch point being arranged on the secondary branch and the connection point being arranged on the line supply of natural gas in the gaseous state, between an outlet of the tank and an inlet of the first compression device or of the second compression device.

Autrement formulé, la portion gazeuse de la fraction de fluide réfrigérant riche en diazote peut être combinée avec le gaz naturel à l’état gazeux, circulant dans le circuit d’alimentation en carburant, destiné à être au moins en partie utilisé comme carburant d’au moins l’appareil consommateur de l’ouvrage flottant.Otherwise formulated, the gaseous portion of the refrigerant fraction rich in nitrogen can be combined with the natural gas in the gaseous state, circulating in the fuel supply circuit, intended to be at least partly used as fuel for at least the consumer device of the floating structure.

Avantageusement, la circulation de la portion gazeuse de la fraction du fluide réfrigérant dans la branche tertiaire peut être dépendante du moyen secondaire de régulation du débit de fluide réfrigérant disposé dans la branche secondaire.Advantageously, the circulation of the gaseous portion of the fraction of the refrigerant fluid in the tertiary branch can be dependent on the secondary means for regulating the flow rate of refrigerant fluid disposed in the secondary branch.

Selon la présente invention, l’au moins une branche d’injection peut être alimentée par au moins une bouteille de stockage d’un fluide contenant majoritairement du méthane, avantageusement exclusivement du méthane.According to the present invention, the at least one injection branch can be supplied by at least one bottle for storing a fluid mainly containing methane, advantageously exclusively methane.

Selon une première alternative de l’invention, l’au moins une branche d’injection peut s’étendre entre un point de ponction et le point d’injection, le point de ponction étant disposé sur la ligne d’alimentation en gaz naturel à l’état gazeux, entre le deuxième dispositif de compression et l’au moins un appareil consommateur de l’ouvrage flottant. According to a first alternative of the invention, the at least one injection branch can extend between a puncture point and the injection point, the puncture point being arranged on the natural gas supply line at the gaseous state, between the second compression device and the at least one consumer device of the floating structure .

Selon une seconde alternative, le système de traitement peut comprendre une pluralité de branches d’injection de fluide contenant majoritairement du méthane, l’au moins une branche d’injection, appelée ci-après première branche d’injection s’étendant entre un point de ponction et le point d’injection, le point de ponction étant disposé sur la ligne d’alimentation en gaz naturel à l’état gazeux, entre le deuxième dispositif de compression et l’au moins un appareil consommateur de l’ouvrage flottant, et une deuxième branche d’injection alimentée par au moins une bouteille de stockage de fluide contenant majoritairement du méthane. According to a second alternative, the treatment system can comprise a plurality of branches for injecting fluid mainly containing methane, the at least one injection branch, hereinafter called first injection branch extending between a point puncture and the injection point, the puncture point being arranged on the natural gas supply line in the gaseous state, between the second compression device and the at least one consuming device of the floating structure, and a second injection branch fed by at least one fluid storage bottle containing mainly methane .

Particulièrement, la première branche d’injection comprend le dispositif de régulation du débit de fluide contenant majoritairement du méthane, appelé ci-après premier dispositif de régulation du débit, et la deuxième branche d’injection comprend un deuxième dispositif de régulation du débit de fluide contenant majoritairement du méthane provenant d’une bouteille de stockage, l’ouverture au moins partielle et la fermeture du premier dispositif de régulation et/ou du deuxième dispositif de régulation étant contrôlées par le système de contrôle.In particular, the first injection branch comprises the device for regulating the flow of fluid containing mainly methane, hereinafter called the first flow regulation device, and the second injection branch comprises a second device for regulating the flow of fluid containing mainly methane from a storage bottle, the at least partial opening and closing of the first regulating device and/or of the second regulating device being controlled by the control system.

Selon une autre alternative, le système de traitement peut comprendre une unique branche d’injection configurée pour injecter dans la branche principale du circuit de fluide réfrigérant du fluide contenant majoritairement du méthane issu d’une bouteille de stockage et/ou issu de la ligne d’alimentation de l’appareil consommateur de l’ouvrage flottant, c’est-à-dire en provenance de la cuve.According to another alternative, the treatment system may comprise a single injection branch configured to inject into the main branch of the refrigerant circuit fluid containing mainly methane from a storage bottle and/or from the line of supply of the consumer device of the floating structure, that is to say from the tank.

Notamment, indépendamment du mode de réalisation ou de l’alternative mis en œuvre, le point d’injection peut être disposé dans la deuxième portion de la branche principale, comprise entre une sortie du moyen de détente et l’entrée du dispositif de compression, dans laquelle le fluide réfrigérant est soumis à une basse pression. A titre d’exemple le point d’injection peut être au niveau d’un dispositif d’accumulation du circuit de fluide réfrigérant, disposé entre une troisième sortie du premier échangeur de chaleur et une entrée du premier dispositif de compression, ou le point d’injection peut être disposé sur la branche principale, entre la troisième sortie du premier échangeur de chaleur et ledit dispositif d’accumulation.In particular, independently of the embodiment or the alternative implemented, the injection point can be arranged in the second portion of the main branch, between an outlet of the expansion means and the inlet of the compression device, in which the refrigerant fluid is under low pressure. By way of example, the injection point may be at the level of an accumulation device of the refrigerant circuit, arranged between a third outlet of the first heat exchanger and an inlet of the first compression device, or the point of injection can be arranged on the main branch, between the third outlet of the first heat exchanger and said accumulation device.

Avantageusement, le système de traitement peut comprendre au moins une installation de condensation. Par «installationde condensation» du système de traitement, on entend une installation configurée pour assurer, par échange thermique, le passage à l’état liquide de gaz naturel initialement à l’état gazeux, par exemple le BOG résultant de l’évaporation naturelle du gaz naturel dans la cuve. Particulièrement, l’installation de condensation peut être configurée pour assurer la condensation d’au moins une partie du gaz naturel à l’état gazeux circulant dans la ligne d’alimentation et non nécessaire au fonctionnement de l’appareil consommateur, par exemple un moteur de propulsion, de l’ouvrage flottant.Advantageously, the treatment system can comprise at least one condensation installation. "Condensation installation" of the treatment system means an installation configured to ensure, by heat exchange, the transition to the liquid state of natural gas initially in the gaseous state, for example the BOG resulting from the natural evaporation of the natural gas in the tank. In particular, the condensation installation can be configured to ensure the condensation of at least part of the natural gas in the gaseous state circulating in the supply line and not necessary for the operation of the consuming device, for example an engine of propulsion, of the floating structure.

Selon l’invention, le système de traitement comprend au moins une ligne de retour de gaz naturel parcourue par un flux de gaz naturel excédentaire comprimé, le système de traitement comprenant un troisième échangeur de chaleur qui met en œuvre un échange de chaleur entre ce gaz naturel excédentaire comprimé et du gaz naturel à l’état liquide.According to the invention, the treatment system comprises at least one natural gas return line traversed by a flow of excess compressed natural gas, the treatment system comprising a third heat exchanger which implements a heat exchange between this gas excess compressed natural gas and liquid natural gas.

Par «gaz naturel excédentairecomprimé », on entend une portion du gaz naturel gazeux circulant dans la ligne d’alimentation du circuit d’alimentation en carburant comprimée, par exemple par le deuxième dispositif de compression, non utilisée par l’appareil consommateur. A titre d’exemple, le gaz naturel excédentaire comprimé peut présenter une pression inférieure ou égale à 13 bars.“Excess compressed natural gas” means a portion of the gaseous natural gas circulating in the supply line of the compressed fuel supply circuit, for example by the second compression device, not used by the consumer device. For example, excess compressed natural gas may have a pressure of less than or equal to 13 bars.

Avantageusement, la ligne de retour peut prélever le gaz naturel excédentaire comprimé entre le deuxième dispositif de compression et l’appareil consommateur de l’ouvrage flottant, par exemple au niveau du point de ponction de l’au moins une branche d’injection en fluide contenant majoritairement du méthane.Advantageously, the return line can take off the excess natural gas compressed between the second compression device and the consuming device of the floating structure, for example at the level of the puncture point of the at least one fluid injection branch mainly containing methane.

Particulièrement, selon l’invention, le gaz naturel à l’état liquide peut provenir directement de la cuve de manière à alimenter en gaz naturel à l’état liquide le troisième échangeur de chaleur qui met en œuvre un échange de chaleur entre le gaz naturel excédentaire comprimé issu de la ligne de retour et ce gaz naturel à l’état liquide.Particularly, according to the invention, the natural gas in the liquid state can come directly from the tank so as to supply natural gas in the liquid state to the third heat exchanger which implements a heat exchange between the natural gas compressed excess from the return line and this natural gas in liquid state.

Additionnellement, le gaz naturel à l’état liquide peut être issu du deuxième échangeur de chaleur de sorte que le gaz naturel liquide provenant de la cuve circule successivement dans le deuxième échangeur de chaleur puis dans le troisième échangeur de chaleur, dans lequel il échange des calories avec le gaz naturel excédentaire comprimé.Additionally, the natural gas in the liquid state can come from the second heat exchanger so that the liquid natural gas coming from the tank circulates successively in the second heat exchanger then in the third heat exchanger, in which it exchanges calories with excess compressed natural gas.

La présente invention propose également un ouvrage flottant comprenant au moins une cuve destinée au transport ou au stockage de gaz naturel liquéfié, l’ouvrage flottant comprenant au moins un appareil consommateur de gaz naturel en tant que carburant et au moins un système de traitement tel que précédemment exposé, l’au moins un appareil consommateur étant configuré pour être alimenté en carburant par le gaz naturel à l’état gazeux circulant au moins en partie dans ledit système de traitement.The present invention also proposes a floating structure comprising at least one tank intended for the transport or storage of liquefied natural gas, the floating structure comprising at least one device consuming natural gas as fuel and at least one treatment system such as previously explained, the at least one consumer device being configured to be fueled by natural gas in the gaseous state flowing at least in part in said treatment system.

L’invention concerne également un système pour charger ou décharger un gaz naturel liquéfié qui combine au moins un moyen à terre et au moins l’ouvrage flottant de transport de gaz naturel liquéfié tel qu’exposé ci-dessus.The invention also relates to a system for loading or unloading a liquefied natural gas which combines at least one means on land and at least the floating structure for transporting liquefied natural gas as set out above.

L’invention concerne aussi un procédé de chargement ou de déchargement d’un gaz naturel liquéfié de la cuve de l’ouvrage flottant tel qu’exposé plus haut, dans lequel on achemine un produit liquide froid, notamment du gaz naturel, à travers des canalisations depuis ou vers une installation de stockage flottante ou terrestre vers ou depuis la cuve de l’ouvrage flottant.The invention also relates to a method for loading or unloading a liquefied natural gas from the tank of the floating structure as described above, in which a cold liquid product, in particular natural gas, is conveyed through pipelines from or to a floating or onshore storage facility to or from the tank of the floating structure.

Enfin la présente invention concerne un procédé d’ajustement de la composition du fluide réfrigérant circulant dans le circuit de fluide réfrigérant d’un système de traitement tel que décrit précédemment, le procédé comprenant au moins:Finally, the present invention relates to a method for adjusting the composition of the refrigerant fluid circulating in the refrigerant circuit of a treatment system as described above, the method comprising at least:

  • une étape de compression du fluide réfrigérant dans le premier dispositif de compression;a step of compressing the refrigerant fluid in the first compression device;
  • une étape de détermination d’une température du fluide réfrigérant par un détecteur de température du système de contrôle et/ou une étape de mesure de la composition du fluide réfrigérant par un détecteur de composition du système de contrôle ;a step of determining a temperature of the refrigerant fluid by a temperature detector of the control system and/or a step of measuring the composition of the refrigerant fluid by a composition detector of the control system;
  • une étape de comparaison de la température déterminée par rapport à au moins une valeur seuilet/ou une étape de comparaison de la composition du fluide réfrigérant à au moins une composition de référence ;a step of comparing the temperature determined with respect to at least one threshold value and/or a step of comparing the composition of the refrigerant fluid with at least one reference composition;
  • une étape de prélèvement d’une fraction du fluide réfrigérant circulant dans la branche principale, la fraction de fluide réfrigérant alimentant la branche de prélèvement du circuit de fluide réfrigérantpar ouverture au moins partielle de l’organe de régulation du débit de fluide réfrigérant ;a step for withdrawing a fraction of the refrigerant fluid circulating in the main branch, the fraction of refrigerant fluid supplying the withdrawal branch of the refrigerant circuit by at least partial opening of the member for regulating the flow of refrigerant fluid;
  • une étape de séparation d’une portion gazeuse et d’une portion liquide de la fraction de fluide réfrigérant circulant dans la branche de prélèvement par au moins le séparateur de phases ;a step of separating a gaseous portion and a liquid portion of the refrigerant fluid fraction circulating in the withdrawal branch by at least the phase separator;
  • une étape d’évacuation et/ou de combustion d’au moins une partie de la portion gazeuse de la fraction de fluide réfrigérant hors du système de traitement et/ou une étape d’injection d’au moins une partie de ladite portion gazeuse au niveau de la ligne d’alimentation,a step of evacuating and/or burning at least a part of the gaseous portion of the refrigerant fluid fraction out of the treatment system and/or a step of injecting at least a part of said gaseous portion into the power line level,
  • une étape de renvoi d’au moins une partie de la fraction de fluide réfrigérant dans la branche principale;a step of returning at least part of the refrigerant fluid fraction to the main branch;
  • une étape d’ajustement de la composition du fluide réfrigérant circulant dans le circuit de fluide réfrigérant par injection de fluide contenant majoritairement du méthane.a step of adjusting the composition of the refrigerant fluid circulating in the refrigerant circuit by injection of fluid containing mainly methane.

Avantageusement, l’étape de prélèvement de la fraction de fluide réfrigérant peut comprendre une étape de calcul et de contrôle d’un débit massique du fluide réfrigérant dans la branche de prélèvement.Advantageously, the step of sampling the fraction of refrigerant fluid can comprise a step of calculating and controlling a mass flow rate of the refrigerant fluid in the sampling branch.

Selon l’invention, le procédé d’ajustement de la composition du fluide réfrigérant comprend, entre l’étape de prélèvement de la fraction de fluide réfrigérant et l’étape d’ajustement de la composition du fluide réfrigérant, une première sous-étape de détermination de la proportion de méthane à l’état gazeux de la fraction de fluide réfrigérant circulant dans la branche de prélèvement, avantageusement circulant dans une branche secondaire du système de traitement selon l’invention.According to the invention, the method for adjusting the composition of the refrigerant fluid comprises, between the step of sampling the fraction of refrigerant fluid and the step of adjusting the composition of the refrigerant fluid, a first sub-step of determination of the proportion of methane in the gaseous state of the fraction of refrigerant fluid circulating in the withdrawal branch, advantageously circulating in a secondary branch of the treatment system according to the invention.

Selon l’invention, le procédé d’ajustement comprend, successivement à la première sous-étape, une deuxième sous-étape de détermination d’une quantité de fluide contenant majoritairement du méthane à injecter dans le fluide réfrigérant circulant dans le circuit de fluide réfrigérant en fonction de la proportion de méthane à l’état gazeux mesurée au niveau de la branche de prélèvement, par exemple mesurée au niveau de la branche secondaire.According to the invention, the adjustment method comprises, successively to the first sub-step, a second sub-step of determining a quantity of fluid mainly containing methane to be injected into the refrigerant fluid circulating in the refrigerant circuit as a function of the proportion of methane in the gaseous state measured at the level of the withdrawal branch, for example measured at the level of the secondary branch.

Particulièrement, lorsque l’injection de fluide contenant majoritairement du méthane est réalisée par l’intermédiaire de la première branche d’injection et que le fluide contenant majoritairement du méthane est prélevé dans la ligne d’alimentation, le procédé d’ajustement de la composition du fluide réfrigérant comprend, préalablement à la deuxième sous-étape, une sous-étape d’analyse de la composition du gaz naturel à l’état gazeux issu de la cuve pour en déterminer la proportion en fluide contenant majoritairement du méthane.Particularly, when the injection of fluid mainly containing methane is carried out via the first injection branch and the fluid mainly containing methane is taken from the supply line, the method for adjusting the composition refrigerant fluid comprises, prior to the second sub-step, a sub-step of analysis of the composition of the natural gas in the gaseous state from the tank to determine the proportion of fluid containing mainly methane.

Notamment, la proportion de méthane comprise dans le gaz naturel à l’état gazeux peut être mesurée entre la sortie du deuxième dispositif de compression et l’appareil consommateur.In particular, the proportion of methane included in the natural gas in the gaseous state can be measured between the outlet of the second compression device and the consumer device.

Notamment, l’étape d’ajustement de la composition du fluide réfrigérant par injection de fluide contenant majoritairement du méthane peut comprendre une étape de calcul et de contrôle d’un débit massique du gaz naturel à l’état gazeux dans l’au moins une branche d’injection.In particular, the step of adjusting the composition of the refrigerant fluid by injection of fluid containing mainly methane can comprise a step of calculating and controlling a mass flow rate of the natural gas in the gaseous state in the at least one injection branch.

D’autres caractéristiques, détails et avantages de l’invention ressortiront plus clairement à la lecture de la description qui suit d’une part, et de plusieurs exemples de réalisation donnés à titre indicatif et non limitatif en référence aux dessins schématiques annexés d’autre part, sur lesquels :Other characteristics, details and advantages of the invention will emerge more clearly on reading the description which follows on the one hand, and several examples of embodiment given by way of indication and not limitation with reference to the appended schematic drawings on the other. part, on which:

représente schématiquement un système de traitement d’un gaz naturel liquéfié stocké dans une cuve d’un ouvrage flottant de transport ou de stockage dudit gaz naturel, le système étant configuré pour alimenter au moins un appareil consommateur du gaz naturel issu de la cuve en tant que carburant ; schematically represents a system for processing liquefied natural gas stored in a tank of a floating structure for transporting or storing said natural gas, the system being configured to supply at least one device consuming natural gas from the tank as than fuel;

représente le système de traitement du gaz naturel illustré à la figure 1, lors d’un premier mode de fonctionnement; represents the natural gas treatment system illustrated in FIG. 1, during a first mode of operation;

représente le système de traitement du gaz naturel illustré à la figure 1, lorsqu’il met en œuvre un procédé d’ajustement de la composition d’un fluide réfrigérant circulant dans le système de traitement ; represents the natural gas treatment system illustrated in FIG. 1, when it implements a method for adjusting the composition of a refrigerant fluid circulating in the treatment system;

est un logigramme du procédé d’ajustement mis en œuvre dans la figure 3; is a flowchart of the adjustment method implemented in Figure 3;

représente le système de traitement du gaz naturel mettant en œuvre un modede fonctionnement de secours du système de traitement illustré dans la figure 1 ; represents the natural gas processing system implementing a backup operating mode of the processing system illustrated in FIG. 1;

représente le système de traitement du gaz naturel illustré à la figure 1, lors d’un deuxième mode de fonctionnement; represents the natural gas treatment system illustrated in FIG. 1, during a second mode of operation;

est une représentation schématique écorchée de la cuve d’un ouvrage flottant et d’un terminal de chargement et/ou de déchargement de cette cuve. is a cutaway schematic representation of the tank of a floating structure and a terminal for loading and/or unloading this tank.

La figure 1 représente un système de traitement 1 d’un gaz naturel stocké dans au moins une cuve 3 d’un ouvrage flottant de transport et/ou de stockage du gaz naturel, ledit gaz naturel étant utilisé en tant que carburant d’au moins un appareil consommateur 2 de l’ouvrage flottant. Le système de traitement 1 est configuré pour coopérer avec l’au moins un appareil consommateur 2 et la cuve 3 de l’ouvrage flottant, la cuve 3 étant destinée au stockage du gaz naturel sous forme liquéfié et le système de traitement 1 assurant ainsi l’alimentation de l’appareil consommateur 2 en gaz naturel provenant de la cuve 3. A titre d’exemple, l’au moins un appareil consommateur peut être une génératrice électrique de type DFDE (Dual Fuel Diesel Electric), c’est-à-dire un appareil consommateur de gaz configuré pour assurer l’alimentation électrique de l’ouvrage flottant, ou un moteur de propulsion du navire, tel qu’un moteur ME-GI ou XDF. Il est entendu qu’il ne s’agit que d’un exemple de réalisation de la présente invention et qu’on pourra prévoir l’installation d’appareils consommateurs de gaz différents sans sortir du contexte de la présente invention.FIG. 1 represents a system 1 for processing natural gas stored in at least one tank 3 of a floating structure for transporting and/or storing natural gas, said natural gas being used as fuel for at least a consumer device 2 of the floating structure. The treatment system 1 is configured to cooperate with the at least one consumer device 2 and the tank 3 of the floating structure, the tank 3 being intended for the storage of natural gas in liquefied form and the treatment system 1 thus ensuring the supplying the consuming device 2 with natural gas coming from the tank 3. By way of example, the at least one consuming device can be an electric generator of the DFDE (Dual Fuel Diesel Electric) type, i.e. that is, a gas-consuming device configured to ensure the electrical supply of the floating structure, or a propulsion engine of the ship, such as an ME-GI or XDF engine. It is understood that this is only an exemplary embodiment of the present invention and that provision may be made for the installation of different gas-consuming devices without departing from the context of the present invention.

A cette fin, le système de traitement 1 comprend au moins un circuit 4 de fluide réfrigérant et un circuit d’alimentation 5 en carburant d’au moins l’appareil consommateur 2. Le circuit 4 de fluide réfrigérant est un circuit fermé au sein duquel circule un fluide réfrigérant comprenant au moins du diazote et du méthane. En outre, le fluide réfrigérant peut comprendre au moins un hydrocarbure parmi l’éthane, l’éthylène, le propane, le propylène et/ou le butane. La composition initiale du fluide réfrigérant est particulièrement adaptée afin d’optimiser l’efficacité d’au moins un échange thermique à température cryogénique entre ledit fluide réfrigérant et du gaz naturel à l’état liquide et/ou à l’état gazeux pouvant, par exemple, être issu de la cuve 3.To this end, the processing system 1 comprises at least one circuit 4 of refrigerant fluid and a circuit 5 for supplying fuel to at least the consumer appliance 2. The circuit 4 of refrigerant fluid is a closed circuit within which circulates a cooling fluid comprising at least dinitrogen and methane. In addition, the coolant may comprise at least one hydrocarbon from among ethane, ethylene, propane, propylene and/or butane. The initial composition of the refrigerant fluid is particularly suitable in order to optimize the efficiency of at least one heat exchange at cryogenic temperature between the said refrigerant fluid and natural gas in the liquid state and/or in the gaseous state which can, for example, come from tank 3.

Le circuit 4 de fluide réfrigérant comprend au moins un dispositif de compression, appelé premier dispositif de compression 41, un premier échangeur de chaleur 42, un moyen de détente 43, par exemple une vanne Joule-Thomson, et un deuxième échangeur de chaleur 44.The refrigerant circuit 4 comprises at least one compression device, called the first compression device 41, a first heat exchanger 42, an expansion means 43, for example a Joule-Thomson valve, and a second heat exchanger 44.

Le système de traitement 1, notamment le circuit d’alimentation 5 en carburant, est utilisé d’une part pour chauffer le gaz naturel à l’état gazeux qui provient de la cuve 3 et d’autre part pour en élever la pression de sorte à mettre ledit gaz naturel dans des conditions de pression et de température compatibles avec le besoin de l’appareil consommateur 2.The processing system 1, in particular the fuel supply circuit 5, is used on the one hand to heat the natural gas in the gaseous state which comes from the tank 3 and on the other hand to raise its pressure so putting said natural gas under pressure and temperature conditions compatible with the needs of the consumer device 2.

Également, le système de traitement 1 peut comprendre au moins une installation de condensation 6 et/ou une installation de sous-refroidissement 7 du gaz naturel pouvant être utilisées indépendamment ou en combinaison l’une avec l’autre. Elles assurent, selon les besoins en gaz naturel à l’état gazeux de l’appareil consommateur 2, le traitement d’au moins une partie du gaz naturel prélevé dans la cuve 3, respectivement afin d’assurer la condensation de gaz naturel gazeux ou le sous-refroidissement de gaz naturel liquide. Ces différents circuits et installations 5, 6, 7 et leurs modes de fonctionnement dans le système de traitement 1 seront davantage détaillés ci-après. Also, the treatment system 1 can comprise at least one condensation installation 6 and/or a natural gas sub-cooling installation 7 which can be used independently or in combination with one another. They ensure, according to the natural gas needs in the gaseous state of the consuming device 2, the treatment of at least a part of the natural gas taken from the tank 3, respectively in order to ensure the condensation of gaseous natural gas or the subcooling of liquid natural gas. These various circuits and installations 5, 6, 7 and their modes of operation in the processing system 1 will be further detailed below .

Le système de traitement 1 selon l’invention comprend un système de contrôle 9 de la composition du fluide réfrigérant circulant dans le circuit 4 de fluide réfrigérant, configuré pour contrôler et ajuster la composition dudit fluide réfrigérant selon le besoin. Ledit système de contrôle 9 vise ainsi à optimiser les performances du système de traitement 1 en corrigeant la composition du fluide réfrigérant lorsque celle-ci a été altérée par rapport à la composition initiale de sorte, par exemple à la ramener vers ladite composition initiale.The treatment system 1 according to the invention comprises a system 9 for controlling the composition of the refrigerant fluid circulating in the circuit 4 of refrigerant fluid, configured to control and adjust the composition of said refrigerant fluid as needed. Said control system 9 thus aims to optimize the performance of the treatment system 1 by correcting the composition of the refrigerant fluid when the latter has been altered with respect to the initial composition so as, for example, to bring it back to said initial composition.

Additionnellement, le système de traitement 1 peut comprendre au moins un système de secours configuré pour assurer l’alimentation de l’appareil consommateur 2 en gaz naturel en tant que carburant selon un circuit alternatif 8 au moins en partie compris dans le circuit d’alimentation 5. Ces systèmes seront davantage détaillés ci-après.Additionally, the processing system 1 can comprise at least one emergency system configured to ensure the supply of the consumer device 2 with natural gas as fuel according to an alternating circuit 8 at least partly included in the supply circuit 5. These systems will be further detailed below.

Dans l’ensemble de la description, les termes « amont », « aval », « entrée » et « sortie » se réfèrent à un sens de circulation S1 du fluide réfrigérant dans le circuit 4 de fluide réfrigérant.Throughout the description, the terms “upstream”, “downstream”, “input” and “output” refer to a direction of circulation S1 of the refrigerant fluid in the circuit 4 of the refrigerant fluid.

Au sein du système de traitement 1, le circuit 4 de fluide réfrigérant consiste en une unité apte à transférer de l’énergie thermique à des températures cryogéniques proches de la température de stockage du gaz naturel lorsque celui-ci est liquéfié. Notamment, dans la présente invention, le gaz naturel liquéfié concerné comprend essentiellement du méthane et présente une température de changement d’état, de l’état gazeux vers l’état liquide, d’environ -163°C.Within the processing system 1, the refrigerant circuit 4 consists of a unit capable of transferring thermal energy at cryogenic temperatures close to the storage temperature of the natural gas when the latter is liquefied. In particular, in the present invention, the liquefied natural gas concerned essentially comprises methane and has a temperature of change of state, from the gaseous state to the liquid state, of approximately -163°C.

Tel qu’illustré aux figures 1 et 2, le circuit 4 de fluide réfrigérant comprend au moins une branche principale 410 composée d’une première portion 411 et d’une deuxième portion 412. La première portion 411 du circuit 4 de fluide réfrigérant s’étend, selon le sens de circulation S1 du fluide réfrigérant dans le circuit 4 de fluide réfrigérant, entre une sortie du premier dispositif de compression 41 et une entrée du moyen de détente 43. Dans la première portion 411 de la branche principale 410, le fluide réfrigérant est soumis à une haute pression, pouvant, par exemple, être comprise entre 18 et 36 bars. La deuxième portion 412 du circuit 4 de fluide réfrigérant est comprise entre une sortie du moyen de détente 43 et une entrée du premier dispositif de compression 41. Au sein de la deuxième portion 412, le fluide réfrigérant est soumis à une basse pression, inférieure à la haute pression observée dans la première portion 411, pouvant être de l’ordre de 1.2 à 2.5 bars.As illustrated in Figures 1 and 2, the circuit 4 of refrigerant fluid comprises at least one main branch 410 composed of a first portion 411 and a second portion 412. The first portion 411 of the circuit 4 of refrigerant fluid is extends, in the direction of circulation S1 of the refrigerant fluid in the circuit 4 of refrigerant fluid, between an outlet of the first compression device 41 and an inlet of the expansion means 43. In the first portion 411 of the main branch 410, the fluid refrigerant is subjected to a high pressure, which can, for example, be between 18 and 36 bars. The second portion 412 of the refrigerant circuit 4 is between an outlet of the expansion means 43 and an inlet of the first compression device 41. Within the second portion 412, the refrigerant is subjected to a low pressure, lower than the high pressure observed in the first portion 411, which can be of the order of 1.2 to 2.5 bars.

Ainsi, dans le circuit 4 de fluide réfrigérant, le fluide réfrigérant est d’abord comprimé par le premier dispositif de compression 41, puis circule le long de la première portion 411 de la branche principale 410 jusqu’à une première passe 421 du premier échangeur de chaleur 42. Particulièrement, dans la présente invention, le premier dispositif de compression 41 du circuit 4 de fluide réfrigérant comprend au moins un corps au sein duquel s’étend un arbre porté par au moins un palier de rotation étanché au diazote. La mise en œuvre d’un tel palier de rotation s’accompagne de fuites du gaz d’étanchéité vers le fluide réfrigérant, résultant alors en une pollution au diazote du fluide réfrigérant et en une altération de sa composition initiale. La présente invention vise ainsi notamment à corriger une telle altération.Thus, in the refrigerant circuit 4, the refrigerant is first compressed by the first compression device 41, then circulates along the first portion 411 of the main branch 410 to a first pass 421 of the first exchanger heat 42. In particular, in the present invention, the first compression device 41 of the refrigerant circuit 4 comprises at least one body within which extends a shaft carried by at least one rotary bearing sealed with dinitrogen. The implementation of such a rotation stage is accompanied by leaks of the sealing gas towards the refrigerant fluid, then resulting in a dinitrogen pollution of the refrigerant fluid and in an alteration of its initial composition. The present invention thus aims in particular to correct such an alteration.

Additionnellement, le premier dispositif de compression 41 comprend au moins un deuxième palier de rotation étanché au gaz, lequel peut, à titre d’exemple, utiliser du diazote ou le fluide réfrigérant en tant que gaz d’étanchéité.Additionally, the first compression device 41 comprises at least a second gas-tight rotational bearing, which can, for example, use dinitrogen or the refrigerant fluid as sealing gas.

Le premier échangeur de chaleur 42 peut, tel qu’illustré, être configuré pour fonctionner au moins en partie comme un échangeur thermique interne qui met en œuvre un échange de chaleur entre la première portion 411 du circuit 4 de fluide réfrigérant, dit haute pression, et la deuxième portion 412 du circuit 4 de fluide réfrigérant, dit basse pression. Il comprend alors au moins trois passes: la première passe 421 du premier échangeur de chaleur 42, une deuxième passe 422 du premier échangeur de chaleur 42 et une troisième passe 423 du troisième échangeur de chaleur 42. Une première entrée 4225 et une première sortie 4226 du premier échangeur de chaleur 42 délimitent la troisième passe 423 du premier échangeur de chaleur 42. Une deuxième entrée 4221 et une deuxième sortie 4224 du premier échangeur de chaleur 42 délimitent la première passe 421 du premier échangeur de chaleur 42. Une troisième entrée 4223 et une troisième sortie 4222 du premier échangeur de chaleur 42 délimitent la deuxième passe 422 du premier échangeur de chaleur.The first heat exchanger 42 can, as shown, be configured to operate at least in part as an internal heat exchanger which implements a heat exchange between the first portion 411 of the circuit 4 of refrigerant fluid, said high pressure, and the second portion 412 of the refrigerant circuit 4, said low pressure. It then comprises at least three passes: the first pass 421 of the first heat exchanger 42, a second pass 422 of the first heat exchanger 42 and a third pass 423 of the third heat exchanger 42. A first inlet 4225 and a first outlet 4226 of the first heat exchanger 42 delimit the third pass 423 of the first heat exchanger 42. A second inlet 4221 and a second outlet 4224 of the first heat exchanger 42 delimit the first pass 421 of the first heat exchanger 42. A third inlet 4223 and a third outlet 4222 from the first heat exchanger 42 delimits the second pass 422 from the first heat exchanger.

La première portion 411 et la deuxième portion 412 présentant un différentiel de température entre elles, cet échangeur thermique interne met en œuvre un échange de calories entre le fluide réfrigérant circulant dans la première portion 411 du circuit 4 de fluide réfrigérant, et plus particulièrement dans la première passe 421 du premier échangeur de chaleur 42, et le fluide réfrigérant plus froid circulant dans la deuxième portion 412 dudit circuit, plus particulièrement dans la deuxième passe 422 du premier échangeur de chaleur 42. Dans l’exemple illustré, l’échangeur thermique interne permet d’une part le réchauffement du fluide réfrigérant circulant dans la deuxième passe 422 du premier échangeur de chaleur 42 en amont du premier dispositif de compression 41, de sorte à ce que ce fluide réfrigérant soit essentiellement sous forme gazeuse lorsqu’il rejoint l’entrée du premier dispositif de compression 41, et d’autre part le refroidissement du fluide réfrigérant circulant dans la première passe 421 en amont du moyen de détente 43 de sorte à ce que la baisse de pression opérée par ce moyen de détente 43 soit facilitée. L’efficacité globale du circuit 4 de fluide réfrigérant est ainsi améliorée en présence de cet échangeur thermique interne.The first portion 411 and the second portion 412 having a temperature differential between them, this internal heat exchanger implements an exchange of calories between the refrigerant fluid circulating in the first portion 411 of the circuit 4 of refrigerant fluid, and more particularly in the first pass 421 of the first heat exchanger 42, and the colder refrigerant fluid circulating in the second portion 412 of said circuit, more particularly in the second pass 422 of the first heat exchanger 42. In the example illustrated, the internal heat exchanger allows on the one hand the heating of the refrigerant fluid circulating in the second pass 422 of the first heat exchanger 42 upstream of the first compression device 41, so that this refrigerant fluid is essentially in gaseous form when it joins the entry of the first compression device 41, and on the other hand the cooling of the refrigerant fluid circulating in the first pass 421 upstream of the expansion means 43 so that the drop in pressure operated by this expansion means 43 is facilitated. The overall efficiency of the refrigerant circuit 4 is thus improved in the presence of this internal heat exchanger.

Le fluide réfrigérant sortant de la première passe 421 du premier échangeur de chaleur 42, refroidi, est ensuite amené jusqu’à une entrée du moyen de détente 43 dans lequel il est détendu et abaissé jusqu’à la basse pression. Le fluide réfrigérant détendu, présentant une température de l’ordre de -168 à -180 °C, circule ensuite le long de la deuxième portion 412 du circuit 4 de fluide réfrigérant jusqu’à une première entrée 4411 d’une première passe 441 du deuxième échangeur de chaleur 44.The coolant leaving the first pass 421 of the first heat exchanger 42, cooled, is then brought to an inlet of the expansion means 43 in which it is expanded and lowered to low pressure. The expanded refrigerant fluid, having a temperature of the order of −168 to −180° C., then circulates along the second portion 412 of the refrigerant fluid circuit 4 as far as a first inlet 4411 of a first pass 441 of the second heat exchanger 44.

Dans l’exemple illustré, le deuxième échangeur de chaleur 44 met en œuvre un échange de calories entre le fluide réfrigérant circulant dans la première passe 441 du deuxième échangeur de chaleur 44 et du gaz naturel à l’état liquide qui circule à travers une deuxième passe 442 dudit deuxième échangeur de chaleur 44, comprise dans l’installation de sous-refroidissement 7 du gaz naturel. Le gaz naturel liquide présentant une température plus élevée que le fluide réfrigérant, par exemple de l’ordre de -160°C, il cède des calories à ce dernier et donc capte du froid. Le fluide réfrigérant monte, par exemple, à une température de l’ordre de -162°C au niveau d’une première sortie 4412 de la première passe 441 du deuxième échangeur de chaleur 44 tandis que le gaz naturel liquide est refroidi, voire sous-refroidi à une température de l’ordre de -172°C.In the example illustrated, the second heat exchanger 44 implements an exchange of calories between the refrigerant fluid circulating in the first pass 441 of the second heat exchanger 44 and natural gas in the liquid state which circulates through a second pass 442 of said second heat exchanger 44, included in the sub-cooling installation 7 of the natural gas. As liquid natural gas has a higher temperature than the refrigerant, for example around -160°C, it transfers calories to the latter and therefore captures cold. The refrigerant fluid rises, for example, to a temperature of the order of −162° C. at the level of a first outlet 4412 of the first pass 441 of the second heat exchanger 44 while the liquid natural gas is cooled, even under -cooled to a temperature of the order of -172°C.

Ce fluide réfrigérant circule ensuite jusqu’à la deuxième passe 422 du premier échangeur de chaleur 42 au niveau de laquelle, tel que précédemment exposé, le fluide réfrigérant capte les calories cédées par le fluide réfrigérant circulant dans la première passe 421 du premier échangeur de chaleur 42.This refrigerant fluid then circulates to the second pass 422 of the first heat exchanger 42 at which, as previously explained, the refrigerant fluid captures the calories transferred by the refrigerant fluid circulating in the first pass 421 of the first heat exchanger 42.

Également, le premier échangeur de chaleur 42 est configuré de sorte à mettre en œuvre un échange de chaleur entre le fluide réfrigérant et du gaz naturel à l’état gazeux issu de la cuve 3. Ainsi, le fluide réfrigérant circulant dans la deuxième passe 422 du premier échangeur de chaleur 42 cède des calories au gaz naturel à l’état gazeux, plus froid, circulant dans la troisième passe 423 du premier échangeur de chaleur 42 comprise dans le circuit d’alimentation 5 en carburant de l’appareil consommateur 2.Also, the first heat exchanger 42 is configured so as to implement a heat exchange between the refrigerant fluid and natural gas in the gaseous state from the tank 3. Thus, the refrigerant fluid circulating in the second pass 422 of the first heat exchanger 42 transfers calories to natural gas in the gaseous state, colder, circulating in the third pass 423 of the first heat exchanger 42 included in the fuel supply circuit 5 of the consumer appliance 2.

Le fluide réfrigérant sortant du premier échangeur de chaleur 42, essentiellement gazeux, présente ainsi une température de l’ordre de -30 à 45°C et est envoyé vers le premier dispositif de compression 41. Avantageusement, le circuit 4 de fluide réfrigérant peut comprendre au moins un dispositif d’accumulation 46, disposé entre la troisième sortie 4222 du premier échangeur de chaleur 42 et l’entrée du premier dispositif de compression 41, configuré de sorte à constituer un zone d’accumulation de fluide réfrigérant à l’état liquide et à l’état gazeux et à n’envoyer que du fluide réfrigérant à l’état gazeux vers le premier dispositif de compression 41.The refrigerant fluid leaving the first heat exchanger 42, essentially gaseous, thus has a temperature of the order of −30 to 45° C. and is sent to the first compression device 41. Advantageously, the refrigerant fluid circuit 4 may comprise at least one accumulation device 46, arranged between the third outlet 4222 of the first heat exchanger 42 and the inlet of the first compression device 41, configured so as to constitute an accumulation zone for refrigerant fluid in the liquid state and in the gaseous state and to send only refrigerant in the gaseous state to the first compression device 41.

Dans le système de traitement 1 du gaz naturel, le circuit d’alimentation 5 en carburant, l’installation de sous-refroidissement 7 et l’installation de condensation 6 sont configurés afin d’assurer le traitement d’au moins une portion de gaz naturel prélevée dans la cuve 3, à l’état liquide et/ou à l’état gazeux, la mise en œuvre de ces différents circuits et installations étant dépendante des besoins en carburant, c’est-à-dire en gaz naturel à l’état gazeux, de l’appareil consommateur 2 de l’ouvrage flottant.In the natural gas treatment system 1, the fuel supply circuit 5, the sub-cooling installation 7 and the condensation installation 6 are configured in order to ensure the treatment of at least a portion of gas natural gas withdrawn from the tank 3, in the liquid state and/or in the gaseous state, the implementation of these various circuits and installations being dependent on the needs for fuel, that is to say natural gas at the gaseous state, of the consuming device 2 of the floating structure.

Tel que précédemment exposé, le système de traitement 1 est également configuré pour détecter une altération de la composition du fluide réfrigérant et pour y remédier en mettant en œuvre un procédé d’ajustement de la composition dudit fluide réfrigérant.As previously explained, the processing system 1 is also configured to detect an alteration in the composition of the refrigerant fluid and to remedy it by implementing a method for adjusting the composition of said refrigerant fluid.

A cette fin, le système de contrôle 9 du système de traitement 1 peut comprendre au moins un détecteur de température 91 et/ou un détecteur de la composition 92 du fluide réfrigérant.To this end, the control system 9 of the processing system 1 can comprise at least one temperature detector 91 and/or a detector 92 of the composition of the refrigerant fluid.

Le détecteur de température 91 peut être disposé sur la branche principale 410 du circuit 4 de fluide réfrigérant, en particulier dans la deuxième portion 412 de la branche principale 42. Dans le cas illustré sur la figure, le détecteur de température 91 est positionné entre la sortie du moyen de détente 43 et la première entrée 4411 du deuxième échangeur de chaleur 44, mais ceci ne représente qu’un exemple de réalisation puisqu’il importe que le détecteur de température 91 soit disposé en aval du moyen de détente 43.The temperature detector 91 can be arranged on the main branch 410 of the refrigerant circuit 4, in particular in the second portion 412 of the main branch 42. In the case illustrated in the figure, the temperature detector 91 is positioned between the outlet of the expansion means 43 and the first inlet 4411 of the second heat exchanger 44, but this only represents an embodiment since it is important that the temperature detector 91 be placed downstream of the expansion means 43.

Le détecteur de la composition 92 est par exemple positionné dans la première portion 411 de la branche principale 410, de manière à prélever le fluide réfrigérant à analyser après sa phase de compression. Dans le cas illustré sur la figure, le détecteur de composition 92 est positionné entre une sortie du premier dispositif de compression 41 et la deuxième entrée 4221 du premier échangeur de chaleur 42. A titre d’exemple le détecteur de composition 92 peut consister en un chromatographe.The composition detector 92 is for example positioned in the first portion 411 of the main branch 410, so as to sample the refrigerant fluid to be analyzed after its compression phase. In the case illustrated in the figure, the composition detector 92 is positioned between an outlet of the first compression device 41 and the second inlet 4221 of the first heat exchanger 42. By way of example, the composition detector 92 can consist of a chromatograph.

Alternativement, le détecteur de la composition 92’ du fluide réfrigérant peut être disposé dans le dispositif d’accumulation 46 du circuit 4 de fluide réfrigérant. Avantageusement, le système de traitement 1 peut comprendre, tel qu’illustré, une pluralité de détecteurs de la composition 92, 92’ du fluide réfrigérant.Alternatively, the detector 92′ of the composition of the refrigerant can be placed in the storage device 46 of the circuit 4 of the refrigerant. Advantageously, the processing system 1 can comprise, as illustrated, a plurality of detectors of the composition 92, 92′ of the refrigerant fluid.

Le système de contrôle comprend également au moins une unité d’analyse 93, par exemple un calculateur, configurée pour recevoir des mesures de la température et/ou de la composition du fluide réfrigérant et les comparer à au moins une valeur seuil de température et/ou au moins une composition de référence, respectivement.The control system also comprises at least one analysis unit 93, for example a computer, configured to receive measurements of the temperature and/or of the composition of the refrigerant fluid and to compare them with at least one temperature threshold value and/or or at least one reference composition, respectively.

Afin d’assurer l’ajustement de la composition altérée du fluide réfrigérant, le système de traitement 1 comprend au moins une branche de prélèvement 120 d’une fraction du fluide réfrigérant circulant dans la branche principale 410.In order to ensure the adjustment of the altered composition of the refrigerant fluid, the treatment system 1 comprises at least one sampling branch 120 of a fraction of the refrigerant fluid circulating in the main branch 410.

La branche de prélèvement 120 est plus particulièrement reliée à la première portion 411 de la branche principale 410 au niveau d’un point de bifurcation 121 disposé entre la deuxième sortie 4224 du premier échangeur de chaleur 42 et l’entrée du moyen de détente 43 de sorte à extraire le fluide réfrigérant sortant du premier échangeur de chaleur 42, essentiellement liquide, qui circule à haute pression dans la première portion 411 du circuit 4 de fluide réfrigérant.The withdrawal branch 120 is more particularly connected to the first portion 411 of the main branch 410 at the level of a bifurcation point 121 arranged between the second outlet 4224 of the first heat exchanger 42 and the inlet of the expansion means 43 of so as to extract the refrigerant fluid leaving the first heat exchanger 42, essentially liquid, which circulates at high pressure in the first portion 411 of the circuit 4 of refrigerant fluid.

La branche de prélèvement 120 comprend au moins un séparateur de phases 12 qui est ainsi disposé en parallèle du moyen de détente 43 qui délimite la première portion 411 par rapport à la deuxième portion 412 du circuit 4 de fluide réfrigérant. De la sorte, seule une fraction du fluide réfrigérant circulant dans le circuit 4 est envoyé sur la branche de prélèvement 120 en direction du séparateur de phases 12. Le séparateur de phases 12 est configuré pour séparer, par gravité, la fraction de fluide réfrigérant extraite par la branche de prélèvement 120 en une portion liquide, riche en hydrocarbures, et en une portion gazeuse, riche en diazote.The sampling branch 120 comprises at least one phase separator 12 which is thus arranged in parallel with the expansion means 43 which delimits the first portion 411 with respect to the second portion 412 of the circuit 4 of refrigerant fluid. In this way, only a fraction of the refrigerant circulating in the circuit 4 is sent to the withdrawal branch 120 in the direction of the phase separator 12. The phase separator 12 is configured to separate, by gravity, the fraction of refrigerant extracted via the sampling branch 120 into a liquid portion, rich in hydrocarbons, and into a gaseous portion, rich in dinitrogen.

Le système de traitement 1 comprend au moins une branche primaire 130 et une branche secondaire 140. La branche primaire 130 est connectée à une portion verticalement inférieure du séparateur de phases 12 et reliée à la branche principale 410 au niveau d’un point de jonction 131, compris entre la sortie du moyen de détente 43 et la première entrée 4411 du deuxième échangeur de chaleur 44. De la sorte, la branche primaire 130 collecte la portion liquide de la fraction de fluide réfrigérant pour la renvoyer vers la branche principale 410, dans la deuxième portion 412, basse pression, du circuit 4 de fluide réfrigérant.The processing system 1 comprises at least a primary branch 130 and a secondary branch 140. The primary branch 130 is connected to a vertically lower portion of the phase separator 12 and connected to the main branch 410 at a junction point 131 , between the outlet of the expansion means 43 and the first inlet 4411 of the second heat exchanger 44. In this way, the primary branch 130 collects the liquid portion of the refrigerant fluid fraction to return it to the main branch 410, in the second portion 412, low pressure, of the circuit 4 of refrigerant fluid.

A l’inverse, la branche secondaire 140 est connectée à une portion verticalement supérieure du séparateur de phases 12 de sorte à collecter la portion gazeuse de la fraction de fluide réfrigérant. Cette portion gazeuse peut ensuite être évacuée et/ou brûlée hors du système de traitement 1 et/ou injectée en un autre point du système de traitement 1.Conversely, the secondary branch 140 is connected to a vertically upper portion of the phase separator 12 so as to collect the gaseous portion of the refrigerant fluid fraction. This gaseous portion can then be evacuated and/or burned out of treatment system 1 and/or injected at another point in treatment system 1.

La branche de prélèvement 120 comprend au moins un organe de régulation du débit 125 de fluide réfrigérant disposé entre le point de bifurcation 121 et le séparateur de phases 12, une circulation de la fraction de fluide réfrigérant étant placée sous la dépendance de l’organe de régulation du débit 125 de fluide réfrigérant.The withdrawal branch 120 comprises at least one member 125 for regulating the flow of refrigerant fluid disposed between the bifurcation point 121 and the phase separator 12, a circulation of the fraction of refrigerant fluid being placed under the control of the member of regulation of the flow 125 of refrigerant fluid.

Similairement, la branche primaire 130 peut comprendre, entre le séparateur de phases 12 et le point de jonction 131, un moyen primaire de régulation du débit 135 de fluide réfrigérant. Il en va de même pour la branche secondaire 140 qui peut comprendre au moins un moyen secondaire de régulation du débit 145 de fluide réfrigérant.Similarly, the primary branch 130 may comprise, between the phase separator 12 and the junction point 131, a primary means for regulating the flow 135 of refrigerant fluid. The same goes for the secondary branch 140 which can comprise at least one secondary means for regulating the flow 145 of refrigerant fluid.

Dans le système de traitement 1 selon la présente invention, le système de contrôle 9 est configuré pour contrôler l’ouverture au moins partielle d’au moins l’organe de régulation du débit 125 de fluide réfrigérant compris dans la branche de prélèvement 120 de sorte à contrôler le prélèvement de la fraction de fluide réfrigérant à séparer. Ce contrôle est ici schématiquement illustré par la ligne pointillée 901, visible dans la figure 3. Avantageusement, le système de contrôle 9 peut également être configuré pour réguler l’ouverture au moins partielle du moyen primaire de régulation du débit 135 et/ou du moyen secondaire de régulation du débit 145, ces contrôles étant schématiquement illustrés par les lignes 902 et 903 respectivement, également visibles à la figure 3.In the processing system 1 according to the present invention, the control system 9 is configured to control the at least partial opening of at least the regulating member 125 of the refrigerant fluid flow included in the withdrawal branch 120 so to control the withdrawal of the fraction of refrigerant fluid to be separated. This control is here schematically illustrated by the dotted line 901, visible in FIG. 3. Advantageously, the control system 9 can also be configured to regulate the at least partial opening of the primary means for regulating the flow flow control secondary 145, these controls being schematically illustrated by lines 902 and 903 respectively, also visible in Figure 3.

Le système de traitement 1 comprend également au moins une branche d’injection 160 d’un fluide contenant majoritairement du méthane qui est reliée à la branche principale 410 du circuit 4 de fluide réfrigérant au niveau d’un point d’injection 161 disposé entre la première sortie 4412 du deuxième échangeur de chaleur 44 et l’entrée du premier dispositif de compression 41. Le proportion de méthane contenue dans le fluide contenant majoritairement du méthane peut être comprise entre 70% mol et 100% mol.The treatment system 1 also comprises at least one injection branch 160 of a fluid mainly containing methane which is connected to the main branch 410 of the refrigerant circuit 4 at an injection point 161 disposed between the first outlet 4412 of the second heat exchanger 44 and the inlet of the first compression device 41. The proportion of methane contained in the fluid containing mainly methane can be between 70% mol and 100% mol.

Notamment, le point d’injection 161 peut être disposé au niveau du dispositif d’accumulation 46 ou, selon une alternative non représentée, sur la branche principale 410, par exemple entre la première sortie 4412 du deuxième échangeur de chaleur 44 et une entrée du premier dispositif de compression 41. La branche d’injection 160 comprend au moins un dispositif de régulation du débit 165 du fluide contenant majoritairement du méthane, qui est contrôlé par le système de contrôle 9, ce contrôle étant illustré à la figure 3 par les lignes 904, 905.In particular, the injection point 161 can be arranged at the level of the accumulation device 46 or, according to an alternative not shown, on the main branch 410, for example between the first outlet 4412 of the second heat exchanger 44 and an inlet of the first compression device 41. The injection branch 160 comprises at least one device for regulating the flow 165 of the fluid containing mainly methane, which is controlled by the control system 9, this control being illustrated in FIG. 3 by the lines 904, 905.

Les figure 2 à 5 illustrent différents modes de fonctionnement du système de traitement 1 pouvant être mis en œuvre selon les besoins de l’ouvrage flottant. Ces différents modes de fonctionnement seront décrits en référence au système de traitement 1 tel qu’illustré à la figure 1.Figures 2 to 5 illustrate different modes of operation of the treatment system 1 that can be implemented according to the needs of the floating structure. These different modes of operation will be described with reference to the processing system 1 as illustrated in FIG. 1.

Sur ces figures, les traits pleins représentent des lignes ou branches du système de traitement 1 thermique dans lesquelles le fluide réfrigérant ou du gaz naturel circulent, tandis que les traits gras pointillés représentent des lignes ou branches du système de traitement 1 thermique dans lesquelles ni le fluide réfrigérant ni le gaz naturel ne circulent. La transmission des différentes mesures au système de contrôle 9 ainsi que le contrôle des différents composants du système de traitement 1 par le système de contrôle est également schématiquement représenté, tel que précédemment exposé, par des lignes fines pointillées. Les organes, moyens ou dispositifs de régulation du débit d’au moins un fluide sont quant à eux illustrés pleins quand ils bloquent la circulation du fluide concerné, et évidés quand ils autorisent la circulation dudit fluide.In these figures, the solid lines represent lines or branches of the heat treatment system 1 in which the refrigerant or natural gas circulates, while the bold dotted lines represent lines or branches of the heat treatment system 1 in which neither the refrigerant or natural gas flow. The transmission of the various measurements to the control system 9 as well as the control of the various components of the processing system 1 by the control system is also represented schematically, as explained previously, by fine dotted lines. The organs, means or devices for regulating the flow of at least one fluid are illustrated solid when they block the circulation of the fluid concerned, and hollow when they allow the circulation of said fluid.

La figure 2 illustre un premier mode de fonctionnement du système de traitement 1 dans lequel celui-ci participe à l’alimentation d’au moins l’appareil consommateur 2 de l’ouvrage flottant en gaz naturel à l’état gazeux provenant du ciel de cuve 3. Un tel mode de fonctionnement peut être mis en œuvre lorsque les besoins de l’appareil consommateur 2 de l’ouvrage flottant sont sensiblement égaux à la quantité de BOG naturellement produite au sein de la cuve 3. Notamment, lorsque le premier mode de fonctionnement est mis en œuvre, la circulation du fluide réfrigérant dans le circuit 4 est limitée à la branche principale 410, le cheminement du fluide réfrigérant étant identique à celui précédemment exposé.FIG. 2 illustrates a first mode of operation of the treatment system 1 in which the latter takes part in supplying at least the consuming device 2 of the floating structure with natural gas in the gaseous state coming from the sky of tank 3. Such an operating mode can be implemented when the needs of the consuming device 2 of the floating structure are substantially equal to the quantity of BOG naturally produced within the tank 3. In particular, when the first mode operation is implemented, the circulation of the refrigerant fluid in the circuit 4 is limited to the main branch 410, the path of the refrigerant fluid being identical to that described above.

Dans le système de traitement 1, le gaz naturel à l’état gazeux est prélevé à une température comprise entre -140°C et -90°C par une ligne d’alimentation 51 comprise dans le circuit d’alimentation 5 en carburant du système de traitement 1, une telle ligne d’alimentation 51 s’ouvrant sur un ciel de la cuve 3 et reliant la cuve 3 à l’appareil consommateur 2. La ligne d’alimentation 51 amène le gaz naturel à l’état gazeux jusqu’à la première entrée 4225 du premier échangeur de chaleur 42 puis dans la troisième passe 423 du premier échangeur de chaleur 42 au niveau de laquelle, tel que précédemment exposé, le gaz naturel à l’état gazeux capte les calories du fluide réfrigérant circulant dans la deuxième passe 422 du premier échangeur de chaleur 42. Le premier échangeur de chaleur 42 est ainsi au moins en partie utilisé comme surchauffeur du gaz naturel à l’état gazeux.In the processing system 1, the natural gas in the gaseous state is withdrawn at a temperature between -140° C. and -90° C. via a supply line 51 included in the fuel supply circuit 5 of the system of treatment 1, such a supply line 51 opening onto an upper part of the tank 3 and connecting the tank 3 to the consumer appliance 2. The supply line 51 brings the natural gas in the gaseous state up to at the first inlet 4225 of the first heat exchanger 42 then in the third pass 423 of the first heat exchanger 42 at the level of which, as previously explained, the natural gas in the gaseous state captures the calories of the refrigerant fluid circulating in the second pass 422 of the first heat exchanger 42. The first heat exchanger 42 is thus at least partly used as a superheater for the natural gas in the gaseous state.

Le gaz naturel gazeux ainsi réchauffé sort du premier échangeur de chaleur 42 à une température comprise entre -30 et 45 °C et est amené vers un deuxième dispositif de compression 11 du système de traitement 1, distinct du premier dispositif de compression 41 compris dans le circuit 4 de fluide réfrigérant, dans lequel il est comprimé. Le gaz naturel ainsi comprimé sort du deuxième dispositif de compression 11 à une température de l’ordre de 43°C et est soumis à une pression inférieure ou égale à 13 bars.The gaseous natural gas thus heated leaves the first heat exchanger 42 at a temperature between -30 and 45° C. and is fed to a second compression device 11 of the treatment system 1, separate from the first compression device 41 included in the circuit 4 of refrigerant fluid, in which it is compressed. The natural gas thus compressed leaves the second compression device 11 at a temperature of the order of 43° C. and is subjected to a pressure less than or equal to 13 bars.

Selon une possibilité offerte par l’invention, le deuxième dispositif de compression 11 comprend au moins un premier palier de rotation étanché au diazote. Additionnellement, le deuxième dispositif de compression 11 peut comprendre un deuxième palier de rotation étanché au gaz, par exemple au gaz naturel à l’état gazeux ou à un gaz comprenant essentiellement du diazote et du méthane. Le deuxième dispositif de compression 11 peut également être un compresseur lubrifié à l’huile.According to a possibility offered by the invention, the second compression device 11 comprises at least one first rotation bearing sealed with dinitrogen. Additionally, the second compression device 11 may comprise a second gas-tight rotation bearing, for example natural gas in the gaseous state or a gas essentially comprising dinitrogen and methane. The second compressor device 11 can also be an oil-lubricated compressor.

A titre d’exemple, le deuxième dispositif de compression 11 peut présenter un taux de compression d’au moins 13 ± 20% et un débit de 5000 m3/h ± 10%.By way of example, the second compression device 11 can have a compression rate of at least 13±20% and a flow rate of 5000 m 3 /h±10%.

Le gaz naturel à l’état gazeux comprimé, compatible avec une utilisation en tant que carburant par l’appareil consommateur 2, peut ensuite être envoyé vers l’appareil consommateur 2 de l’ouvrage flottant par l’intermédiaire d’au moins la ligne d’alimentation 51 du circuit d’alimentation 5.The natural gas in the compressed gaseous state, compatible with use as fuel by the consuming device 2, can then be sent to the consuming device 2 of the floating structure via at least the line power supply 51 of the power supply circuit 5.

Également, le système de traitement 1 tel qu’illustré comprend au moins une conduite de prélèvement 71 configurée pour prélever du gaz naturel à l’état liquide, pouvant présenter, selon sa composition, une température inférieure ou égale à -159°C, afin de l’amener jusqu’au deuxième échangeur de chaleur 44, particulièrement jusqu’à une deuxième entrée 4415 du deuxième échangeur de chaleur 44. La conduite de prélèvement 71 est au moins partiellement immergée de manière à prélever le gaz naturel à l’état liquide et peut comprendre une pompe 711, par exemple une pompe immergée. Le prélèvement du gaz naturel à l’état liquide peut être contrôlé par au moins une vanne de prélèvement 712 aménagée sur la conduite de prélèvement 71 et disposée en amont du deuxième échangeur de chaleur 44.Also, the processing system 1 as illustrated comprises at least one sampling pipe 71 configured to sample natural gas in the liquid state, which may have, depending on its composition, a temperature less than or equal to -159° C., in order to to bring it to the second heat exchanger 44, particularly to a second inlet 4415 of the second heat exchanger 44. The sampling pipe 71 is at least partially submerged so as to sample the natural gas in the liquid state and may include a pump 711, for example a submerged pump. The sampling of natural gas in the liquid state can be controlled by at least one sampling valve 712 arranged on the sampling pipe 71 and arranged upstream of the second heat exchanger 44.

Avantageusement, l’échange de chaleur mis en œuvre dans le deuxième échangeur de chaleur 44, peut assurer un sous-refroidissement d’au moins une portion de gaz naturel à l’état liquide prélevé dans la cuve 3. Dans le présent mode de fonctionnement, le système de traitement 1 met ainsi simultanément en œuvre le circuit d’alimentation 5 de l’au moins un appareil consommateur 2, le circuit 4 de fluide réfrigérant et l’installation de sous-refroidissement 7 comprenant le deuxième échangeur de chaleur 44, qui est configurée pour refroidir le gaz naturel à l’état liquide à une température inférieure à -168°C.Advantageously, the heat exchange implemented in the second heat exchanger 44 can ensure sub-cooling of at least a portion of natural gas in the liquid state taken from the tank 3. In the present mode of operation , the processing system 1 thus simultaneously implements the supply circuit 5 of the at least one consumer device 2, the refrigerant circuit 4 and the sub-cooling installation 7 comprising the second heat exchanger 44, which is configured to cool the natural gas in the liquid state to a temperature below -168°C.

Le gaz naturel liquide sous-refroidi sortant du deuxième échangeur de chaleur 44 au niveau d’une deuxième sortie 4414 du deuxième échangeur de chaleur 44 peut alors directement être envoyé vers une portion inférieure de la cuve 3 par l’intermédiaire d’au moins une conduite de retour 72 comprenant au moins une vanne de renvoi 721, de sorte à former une couche de stockage de gaz naturel liquide froid 31 pouvant être réutilisée ultérieurement.The subcooled liquid natural gas leaving the second heat exchanger 44 at the level of a second outlet 4414 of the second heat exchanger 44 can then be sent directly to a lower portion of the tank 3 via at least one return line 72 comprising at least one return valve 721, so as to form a cold liquid natural gas storage layer 31 that can be reused later.

Alternativement, et tel que cela sera davantage exposé ci-après en référence à la figure 6, le gaz naturel liquide sous-refroidi peut être envoyé vers un troisième échangeur de chaleur 61 compris dans l’installation de condensation 6 du système de traitement 1.Alternatively, and as will be further explained below with reference to Figure 6, the subcooled liquid natural gas can be sent to a third heat exchanger 61 included in the condensation installation 6 of the treatment system 1.

La figure 3 représente un système de traitement 1 similaire à celui précédemment décrit en références aux figures 1 et 2. Il s’en distingue néanmoins en ce qu’il met également en œuvre le procédé d’ajustement de la composition du fluide réfrigérant circulant dans le circuit 4 de fluide réfrigérant tel que détaillé à la figure 4.FIG. 3 represents a treatment system 1 similar to that previously described with reference to FIGS. 1 and 2. It nevertheless differs therefrom in that it also implements the method for adjusting the composition of the refrigerant fluid the refrigerant circuit 4 as detailed in Figure 4.

Tel que précédemment exposé, lorsque le fluide réfrigérant est comprimé dans le premier dispositif de compression 41, du diazote issu du premier palier de rotation peut contaminer le fluide réfrigérant. De telles fuites vers le fluide réfrigérant altèrent la composition du fluide réfrigérant et résultent en une modification de la température de changement d’état du fluide réfrigérant qui, à terme, n’est plus compatible pour mettre en œuvre des échanges thermiques avec le gaz naturel à l’état liquide et/ou à l’état gazeux.As explained previously, when the coolant is compressed in the first compression device 41, nitrogen from the first rotation bearing can contaminate the coolant. Such leaks to the refrigerant alter the composition of the refrigerant and result in a modification of the temperature of change of state of the refrigerant which, in the long term, is no longer compatible to implement heat exchanges with natural gas. in the liquid state and/or in the gaseous state.

Le système de traitement 1 selon la présente invention est ainsi configuré pour détecter une telle altération de la composition du fluide réfrigérant puis pour y remédier en ajustant la composition dudit fluide réfrigérant.The processing system 1 according to the present invention is thus configured to detect such an alteration in the composition of the refrigerant fluid and then to remedy it by adjusting the composition of said refrigerant fluid.

Ainsi, tel qu’illustré aux figures 3 et 4, lorsque le procédé d’ajustement de la composition du fluide réfrigérant circulant dans le circuit 4 est mis en œuvre, le système de traitement 1 effectue une étape de mesure 1000 de la température du fluide réfrigérant et/ou une étape de mesure 2000 de la composition dudit fluide réfrigérant. Tel que précédemment exposé, la mesure de la température 1000 du fluide réfrigérant est réalisée par le détecteur de température 91 qui transmet ladite mesure ou détermination à l’unité d’analyse 93, cette transmission étant ici représenté par la ligne pointillée 1001.Thus, as illustrated in FIGS. 3 and 4, when the process for adjusting the composition of the refrigerant fluid circulating in the circuit 4 is implemented, the processing system 1 performs a step 1000 of measuring the temperature of the fluid refrigerant and/or a step 2000 of measuring the composition of said refrigerant fluid. As previously explained, the measurement of the temperature 1000 of the refrigerant fluid is carried out by the temperature detector 91 which transmits said measurement or determination to the analysis unit 93, this transmission being represented here by the dotted line 1001.

L’unité d’analyse 93 assure une étape de comparaison 1100 de la température mesurée à au moins une valeur seuil ou à une gamme de valeurs de référence. Si la température mesurée ne diffère pas de la valeur seuil ou de la gamme de valeurs de référence, le procédé d’ajustement de la composition du fluide réfrigérant est interrompu et une nouvelle étape de mesure de la température 1000 pourra être mise en œuvre ultérieurement.The analysis unit 93 performs a step 1100 of comparing the measured temperature with at least one threshold value or with a range of reference values. If the measured temperature does not differ from the threshold value or from the range of reference values, the process for adjusting the composition of the refrigerant fluid is interrupted and a new temperature measurement step 1000 can be implemented later.

Inversement, si la température mesurée diffère de la valeur seuil ou de la gamme de valeurs de référence le système de contrôle 9 met en œuvre une étape de prélèvement 1200 d’une fraction du fluide réfrigérant, essentiellement liquide et haute pression circulant entre la deuxième sortie 4224 du premier échangeur de chaleur 42 et l’entrée du moyen de détente 43 du circuit 4 de fluide réfrigérant. Le système de contrôle 9 commande l’ouverture au moins partielle de l’organe de régulation 125 du débit de fluide réfrigérant compris sur la branche de prélèvement 120 et une fraction de fluide réfrigérant est envoyée sur la branche de prélèvement 120, en direction du séparateur de phases 12, tandis que le reste du fluide réfrigérant continue à circuler sur la branche principale 410.Conversely, if the measured temperature differs from the threshold value or from the range of reference values, the control system 9 implements a sampling step 1200 of a fraction of the refrigerant fluid, essentially liquid and high pressure circulating between the second outlet 4224 of the first heat exchanger 42 and the inlet of the expansion means 43 of the circuit 4 of refrigerant fluid. The control system 9 controls the at least partial opening of the regulating member 125 of the flow rate of refrigerant fluid included on the sampling branch 120 and a fraction of refrigerant fluid is sent to the sampling branch 120, in the direction of the separator of phases 12, while the rest of the refrigerant fluid continues to circulate on the main branch 410.

Similairement, le détecteur de la composition 92 réalise l’étape de mesure de la composition 2000 et en assure la transmission, représentée ici par la ligne pointillée 2001, à l’unité d’analyse. Alternativement ou additionnellement, cette étape de mesure de la composition 2000 peut être mise en œuvre par le détecteur de la composition 92’, disposé dans le dispositif d’accumulation 46, dont la communication de ladite mesure à l’unité d’analyse 93 est ici indiquée par la ligne pointillée 2001’.Similarly, the composition detector 92 carries out the step of measuring the composition 2000 and ensures its transmission, represented here by the dotted line 2001, to the analysis unit. Alternatively or additionally, this step of measuring the composition 2000 can be implemented by the composition detector 92′, arranged in the accumulation device 46, whose communication of said measurement to the analysis unit 93 is here indicated by the dotted line 2001'.

Tel qu’exposé précédemment, l’unité d’analyse 93 assure une étape de comparaison 1100 de la composition mesurée à au moins une composition de référence ou à une gamme de compositions de référence. Si la composition mesurée ne diffère pas de la composition de référence ou de la gamme de compositions de référence, le procédé d’ajustement est interrompu et une nouvelle étape de mesure de la composition 2000 pourra être mise en œuvre ultérieurement. Inversement, si la composition mesurée diffère de la composition de référence ou de la gamme de compositions de référence, le système de contrôle 9 met en œuvre l’étape de prélèvement 1200 telle que précédemment décrite.As explained previously, the analysis unit 93 carries out a step 1100 of comparing the measured composition with at least one reference composition or with a range of reference compositions. If the composition measured does not differ from the reference composition or from the range of reference compositions, the adjustment process is interrupted and a new step for measuring the composition 2000 can be implemented later. Conversely, if the composition measured differs from the reference composition or from the range of reference compositions, the control system 9 implements the sampling step 1200 as previously described.

A titre d’exemple, l’étape de prélèvement 1200 peut être mise en œuvre lorsque la composition mesurée du fluide réfrigérant présente une augmentation de la proportion de diazote d’au moins 5% par rapport à une proportion de diazote de référence comprise dans la composition initiale du fluide réfrigérant.By way of example, the sampling step 1200 can be implemented when the measured composition of the refrigerant fluid shows an increase in the proportion of nitrogen of at least 5% compared to a reference proportion of nitrogen comprised in the initial composition of the refrigerant.

Le procédé d’ajustement de la composition du fluide réfrigérant comprend ensuite une étape de séparation 1300 de la fraction de fluide réfrigérant circulant sur la branche de prélèvement 120 dans laquelle la fraction de fluide réfrigérant, en entrant dans le séparateur de phases 12, est vaporisée pour se séparer en une portion gazeuse, riche en diazote, et en une portion liquide, riche en hydrocarbures.The method for adjusting the composition of the refrigerant fluid then comprises a step 1300 of separation of the fraction of refrigerant fluid circulating on the withdrawal branch 120 in which the fraction of refrigerant fluid, on entering the phase separator 12, is vaporized to separate into a gaseous portion, rich in nitrogen, and a liquid portion, rich in hydrocarbons.

L’étape de séparation 1300 de la fraction de fluide réfrigérant est succédée d’une étape de renvoi 1400 de la portion liquide de la fraction de fluide réfrigérant dans la branche principale 410 par l’intermédiaire de la branche tertiaire 130. Ce renvoi s’effectue en aval du moyen de détente 43 selon le sens de circulation S1 du fluide réfrigérant dans le circuit 4, dans la deuxième portion 412, dite basse pression, de la branche principale 410. Particulièrement, ce renvoi s’effectue entre la sortie du moyen de détente 43 et la première entrée 4411 du deuxième échangeur de chaleur 44 où la portion liquide provenant du séparateur de phases 12 est combinée avec le fluide réfrigérant, détendu, circulant dans la branche principale 410.The separation step 1300 of the refrigerant fluid fraction is followed by a step 1400 of returning the liquid portion of the refrigerant fluid fraction to the main branch 410 via the tertiary branch 130. This return is effected downstream of the expansion means 43 in the direction of circulation S1 of the refrigerant fluid in the circuit 4, in the second portion 412, called low pressure, of the main branch 410. In particular, this return takes place between the outlet of the means 43 and the first inlet 4411 of the second heat exchanger 44 where the liquid portion coming from the phase separator 12 is combined with the coolant fluid, expanded, circulating in the main branch 410.

Le renvoi de la portion liquide du fluide réfrigérant vers la branche principale 410 est, tel que précédemment exposé, contrôlé par le système de contrôle 9 qui régule, ici illustré par la ligne pointillée 903, l’ouverture au moins partielle du moyen primaire de régulation du débit 135.The return of the liquid portion of the refrigerant to the main branch 410 is, as previously explained, controlled by the control system 9 which regulates, here illustrated by the dotted line 903, the at least partial opening of the primary regulation means flow rate 135.

Également, et tel qu’évoqué plus haut, l’étape de séparation 1300 peut également être succédée d’une étape d’évacuation 1450 et/ou de combustion 1450 hors du système de traitement 1 et/ou d’injection 1450 de la portion gazeuse de la fraction de fluide réfrigérant au niveau de la ligne d’alimentation 51 du circuit d’alimentation 5. Cette étape 1450 peut être réalisée préalablement, successivement ou, tel qu’illustré, simultanément à l’étape de renvoi 1400 de la portion liquide de la fraction de fluide réfrigérant dans la branche principale 410.Also, and as mentioned above, the separation step 1300 can also be followed by a step of evacuation 1450 and/or combustion 1450 out of the treatment system 1 and/or injection 1450 of the portion of the refrigerant fluid fraction at the level of the supply line 51 of the supply circuit 5. This step 1450 can be carried out beforehand, successively or, as illustrated, simultaneously with the step of returning 1400 the portion liquid of the refrigerant fluid fraction in the main branch 410.

La circulation de la portion gazeuse vers la branche secondaire 140 est, tel que précédemment exposé, contrôlé par le système de contrôle 9 qui régule, comme illustré par la ligne pointillée 902, l’ouverture au moins partielle du moyen secondaire de régulation du débit 145.The circulation of the gaseous portion towards the secondary branch 140 is, as previously explained, controlled by the control system 9 which regulates, as illustrated by the dotted line 902, the at least partial opening of the secondary flow regulation means 145 .

Dans l’exemple illustré, la branche secondaire 140 permet l’évacuation et/ou la combustion d’une partie de la portion gazeuse riche en diazote hors du système de traitement 1, tandis qu‘une branche tertiaire 150 du système de traitement 1, raccordée à la branche secondaire 140, permet l’injection du reste de ladite portion gazeuse en un point distinct du circuit d’alimentation 5.In the example illustrated, the secondary branch 140 allows the evacuation and/or the combustion of part of the gaseous portion rich in dinitrogen out of the treatment system 1, while a tertiary branch 150 of the treatment system 1, connected to the secondary branch 140, allows the injection of the remainder of said gaseous portion at a separate point of the supply circuit 5.

En résumé, après l’étape de séparation 1300 de la fraction de fluide réfrigérant, le moyen secondaire de régulation du débit 145 contrôle le renvoi d’une partie de la vapeur riche en diazote vers une évacuation et/ou vers le circuit d’alimentation 5, en fonction de la nécessité d’éliminer le diazote présent dans le fluide réfrigérant. La partie liquide et éventuellement une partie de la vapeur sont renvoyées vers le point de jonction 131.In summary, after the step 1300 of separation of the refrigerant fluid fraction, the secondary flow control means 145 controls the return of part of the vapor rich in nitrogen to an evacuation and/or to the supply circuit. 5, depending on the need to eliminate the dinitrogen present in the refrigerant fluid. The liquid part and possibly part of the vapor are sent back to the junction point 131.

La branche tertiaire 150 s’étend entre un point de dérivation 151 et un point de raccordement 152, le point de dérivation 151 étant disposé sur la branche secondaire 140 et le point de raccordement 152 étant disposé sur la ligne d’alimentation 51 du gaz naturel à l’état gazeux, entre la sortie de la cuve 3 et la première entrée 4225 du premier échangeur de chaleur 42, de sorte à injecter la portion gazeuse riche en diazote dans le gaz naturel à l’état gazeux, puis d’envoyer le mélange gazeux obtenu vers le premier échangeur de chaleur 42 en vue de son réchauffement et sa consommation par l’appareil consommateur 2. Avantageusement, le moyen secondaire de régulation du débit 145 de fluide réfrigérant peut être disposé entre le point de bifurcation 121 et le point de dérivation 151.The tertiary branch 150 extends between a branch point 151 and a connection point 152, the branch point 151 being placed on the secondary branch 140 and the connection point 152 being placed on the natural gas supply line 51 in the gaseous state, between the outlet of the tank 3 and the first inlet 4225 of the first heat exchanger 42, so as to inject the gaseous portion rich in dinitrogen into the natural gas in the gaseous state, then to send the gaseous mixture obtained towards the first heat exchanger 42 with a view to its heating and its consumption by the consuming device 2. bypass 151.

L’étape 1450 permet ainsi la réduction de la proportion de diazote du fluide réfrigérant circulant dans le circuit 4. La portion gazeuse de la fraction de fluide réfrigérant pouvant comprendre jusqu’à 20% de méthane, une telle étape 1450 s’accompagne alors également de l’évacuation et/ou de la combustion hors du système de traitement et/ou de l’injection dans la ligne d’alimentation 51 d’une quantité non négligeable de méthane initialement comprise dans le fluide réfrigérant.Step 1450 thus makes it possible to reduce the proportion of dinitrogen in the refrigerant fluid circulating in circuit 4. The gaseous portion of the fraction of refrigerant fluid possibly comprising up to 20% methane, such a step 1450 is then also accompanied the evacuation and/or the combustion outside the treatment system and/or the injection into the supply line 51 of a non-negligible quantity of methane initially included in the refrigerant fluid.

Afin de compenser cette perte, le procédé d’ajustement de la composition du fluide réfrigérant selon la présente invention comprend une étape d’injection 1500 de fluide contenant majoritairement du méthane au niveau du point d’injection 161. Le fluide contenant majoritairement du méthane injecté peut notamment provenir d’une bouteille de stockage 17 et/ou du circuit d’alimentation 5 du système de traitement 1, c’est-à-dire du gaz naturel à l’état gazeux issu de la cuve.In order to compensate for this loss, the method for adjusting the composition of the refrigerant fluid according to the present invention comprises a step 1500 of injecting fluid mainly containing methane at the injection point 161. The fluid mainly containing methane injected can in particular come from a storage cylinder 17 and/or from the supply circuit 5 of the processing system 1, that is to say natural gas in the gaseous state from the tank.

Afin d’assurer l’injection d’une quantité adéquate de fluide contenant majoritairement du méthane, le procédé d’ajustement de la composition du fluide réfrigérant comprend, entre l’étape de prélèvement 1200 de la fraction de fluide réfrigérant et l’étape d’injection 1500 de fluide contenant majoritairement du méthane, une première sous-étape 1410 de détermination de la proportion de méthane à l’état gazeux de la fraction de fluide réfrigérant circulant dans la branche secondaire 140.In order to ensure the injection of an adequate quantity of fluid containing mainly methane, the method for adjusting the composition of the refrigerant fluid comprises, between the step of sampling 1200 the fraction of refrigerant fluid and the step of injection 1500 of fluid mainly containing methane, a first sub-step 1410 of determining the proportion of methane in the gaseous state of the fraction of refrigerant fluid circulating in the secondary branch 140.

A titre d’exemple, le système de traitement 1 peut comprendre au moins un capteur 126 disposé sur la branche secondaire 140 et configuré pour mesurer et communiquer ladite proportion à l’unité d’analyse 93. Cette communication est ici représentée par la ligne 906.By way of example, the processing system 1 can comprise at least one sensor 126 disposed on the secondary branch 140 and configured to measure and communicate said proportion to the analysis unit 93. This communication is here represented by the line 906 .

Particulièrement, et tel qu’illustré, cette première sous-étape 1410 peut être réalisée successivement à l’étape de renvoi 1400 et/ou à l’étape 1450. Alternativement, cette première sous-étape 1410 peut être réalisée préalablement, simultanément ou successivement à l’étape de séparation 1300 de la fraction du fluide réfrigérant.In particular, and as illustrated, this first sub-step 1410 can be carried out successively at the return step 1400 and/or at step 1450. Alternatively, this first sub-step 1410 can be carried out beforehand, simultaneously or successively in step 1300 of separation of the refrigerant fluid fraction.

Le procédé d’ajustement comprend, successivement à la première sous-étape 1410, une deuxième sous-étape 1420 de détermination d’une quantité de fluide contenant majoritairement du méthane à injecter dans le fluide réfrigérant circulant dans le circuit de fluide réfrigérant en fonction de la proportion de méthane à l’état gazeux mesuré au niveau de la branche secondaire 140. Une telle sous-étape 1420 est notamment mise en œuvre par l’unité d’analyse 93 qui calcule la proportion de fluide contenant majoritairement du méthane à injecter.The adjustment method comprises, successively to the first sub-step 1410, a second sub-step 1420 of determining a quantity of fluid mainly containing methane to be injected into the refrigerant fluid circulating in the refrigerant circuit as a function of the proportion of methane in the gaseous state measured at the level of the secondary branch 140. Such a sub-step 1420 is in particular implemented by the analysis unit 93 which calculates the proportion of fluid containing mainly methane to be injected.

L’étape d’injection 1500 de fluide contenant majoritairement du méthane permet ainsi d’ajuster la composition altérée du fluide réfrigérant de sorte à obtenir une composition adéquate, par exemple une composition proche ou similaire à la composition initiale du fluide réfrigérant ou encore à au moins l’une des compositions de référence.The step 1500 of injecting fluid mainly containing methane thus makes it possible to adjust the altered composition of the refrigerant fluid so as to obtain an appropriate composition, for example a composition close to or similar to the initial composition of the refrigerant fluid or even to at least least one of the reference compositions.

A cette fin, le système de traitement 1 peut, tel qu’illustré, comprendre une pluralité de branches d’injection 160. Une première branche d’injection 1601 peut s’étendre entre un point de ponction 162 et le point d’injection 161. Avantageusement, le point de ponction 162 est disposé sur la ligne d’alimentation 51 en gaz naturel à l’état gazeux, entre le deuxième dispositif de compression 11 et l’appareil consommateur 2 de l’ouvrage flottant, de sorte à prélever le gaz naturel à l’état gazeux comprimé, haute pression et riche en fluide contenant majoritairement du méthane, pour l’injecter dans le circuit 4 de fluide réfrigérant. A titre d’exemple, ce gaz naturel à l’état gazeux peut comprendre une proportion de méthane de l’ordre de 89%.To this end, the treatment system 1 can, as illustrated, comprise a plurality of injection branches 160. A first injection branch 1601 can extend between a puncture point 162 and the injection point 161 Advantageously, the puncture point 162 is placed on the natural gas supply line 51 in the gaseous state, between the second compression device 11 and the consuming device 2 of the floating structure, so as to take the natural gas in the compressed gaseous state, high pressure and rich in fluid containing mainly methane, to inject it into the circuit 4 of refrigerant fluid. For example, this natural gas in the gaseous state may include a proportion of methane of around 89%.

La ponction dudit gaz naturel comprimé dans le circuit d’alimentation 5 ainsi que son injection dans le circuit 4 de fluide réfrigérant sont dépendants de l’ouverture au moins partielle du dispositif de régulation du débit 165 de fluide contenant majoritairement du méthane, appelé ci-après premier dispositif de régulation du débit 1651, par le système de contrôle 9, ce contrôle étant schématiquement représenté par la ligne pointillée 904. Ainsi, le gaz naturel à l’état gazeux prélevé à la sortie du deuxième dispositif de compression 11, soumis à une haute pression, est avantageusement envoyé vers la deuxième portion 412 de la branche principale 410 du circuit 4 de fluide réfrigérant, dans laquelle le fluide réfrigérant est soumis à une basse pression.The puncture of said compressed natural gas in the supply circuit 5 as well as its injection into the refrigerant circuit 4 are dependent on the at least partial opening of the device for regulating the flow 165 of fluid containing mainly methane, referred to herein as after the first flow control device 1651, by the control system 9, this control being schematically represented by the dotted line 904. Thus, the natural gas in the gaseous state taken from the outlet of the second compression device 11, subjected to a high pressure, is advantageously sent to the second portion 412 of the main branch 410 of the refrigerant circuit 4, in which the refrigerant is subjected to a low pressure.

Une deuxième branche d’injection 1602 est alimentée en fluide contenant majoritairement du méthane par au moins la bouteille de stockage 17 sous pression de fluide contenant majoritairement du méthane, l’injection du fluide contenant majoritairement du méthane dans le circuit 4 de fluide réfrigérant étant alors dépendante de l’ouverture au moins partielle d’un deuxième dispositif de régulation du débit 1652 de fluide contenant majoritairement du méthane par le système de contrôle 9, ce contrôle étant schématiquement représenté par la ligne pointillée 905.A second injection branch 1602 is supplied with fluid mainly containing methane by at least the storage bottle 17 under pressure of fluid mainly containing methane, the injection of the fluid mainly containing methane into the circuit 4 of refrigerant fluid then being dependent on the at least partial opening of a second fluid flow control device 1652 containing mainly methane by the control system 9, this control being schematically represented by the dotted line 905.

Selon une alternative non représentée, le système de traitement 1 peut comprendre une unique branche d’injection 160 configurée pour être alimentée par au moins la bouteille de stockage 17 et/ou pour s’étendre entre le point d’injection 161 et le point de ponction 162.According to an alternative not shown, the treatment system 1 can comprise a single injection branch 160 configured to be supplied by at least the storage bottle 17 and/or to extend between the injection point 161 and the point of puncture 162.

Également, il est entendu que, si le système de traitement 1 tel qu’illustré peut comprendre une pluralité de branches d’injection 160, il pourra également comprendre une seule des branches d’injection 1651 ou 1652. La branche d’injection 165 peut alors être alimentée en fluide contenant majoritairement du méthane par la bouteille de stockage 17 ou la branche d’injection 165 peut s’étendre entre le point d’injection 161 et le point de ponction 162.Also, it is understood that, if the processing system 1 as illustrated can comprise a plurality of injection branches 160, it could also comprise only one of the injection branches 1651 or 1652. The injection branch 165 can then be supplied with fluid mainly containing methane by the storage bottle 17 or the injection branch 165 can extend between the injection point 161 and the puncture point 162.

Ainsi, lorsque le système de traitement comprend seulement la branche d’injection 1601, il est avantageusement possible d’exploiter les ressources en fluide contenant majoritairement du méthane embarquées sur l’ouvrage flottant en prélevant du gaz naturel à l’état gazeux dans la ligne d’alimentation 51 et il n’est pas nécessaire d’équiper le système de traitement 1 en bouteille(s) de stockage 17.Thus, when the treatment system comprises only the injection branch 1601, it is advantageously possible to exploit the fluid resources containing mainly methane on board the floating structure by taking natural gas in the gaseous state in the line supply 51 and it is not necessary to equip the treatment system 1 with storage bottle(s) 17.

Il est à noter que, lorsque l’injection de fluide contenant majoritairement du méthane est réalisée par l’intermédiaire de la première branche d’injection 1601, c’est-à-dire lorsque le fluide contenant majoritairement du méthane provient du gaz naturel à l’état gazeux circulant dans la ligne d’alimentation 51, le procédé d’ajustement de la composition du fluide réfrigérant comprend, préalablement à la deuxième sous-étape 1420, une sous-étape additionnelle d’analyse 1430 de la composition du gaz naturel à l’état gazeux issu de la cuve 3 pour en déterminer la proportion en méthane. Particulièrement, cette sous-étape d’analyse 1430 est réalisée entre l’étape de prélèvement 1200 de la fraction de fluide réfrigérant et l’étape d’injection 1500 de fluide contenant majoritairement du méthane et peut être réalisée successivement, ou tel qu’illustré, simultanément, à la première sous-étape 1410.It should be noted that, when the injection of fluid mainly containing methane is carried out via the first injection branch 1601, that is to say when the fluid mainly containing methane comes from natural gas at the gaseous state flowing in the supply line 51, the method of adjusting the composition of the refrigerant fluid comprises, prior to the second sub-step 1420, an additional sub-step of analysis 1430 of the composition of the natural gas in the gaseous state from the tank 3 to determine the proportion of methane. Specifically, this analysis sub-step 1430 is carried out between the step 1200 of sampling the refrigerant fluid fraction and the step 1500 of injecting fluid containing mainly methane and can be carried out successively, or as illustrated , simultaneously, in the first sub-step 1410.

A titre d’exemple, le système de traitement 1 peut comprendre au moins un capteur de composition 94, disposé sur la ligne d’alimentation 51, et configuré pour mesurer et communiquer ladite proportion à l’unité d’analyse 93. Cette communication est ici illustrée par la ligne pointillée 907. Cette mesure est alors considérée lors de la deuxième sous-étape 1420 de détermination de la quantité de fluide contenant majoritairement du méthane à injecter, par exemple en intégrant une étape de calcul d’un débit massique du gaz naturel à l’état gazeux à mettre en œuvre dans la première branche d’injection 1601. Dans l’exemple illustré, le capteur de composition 94 est disposé entre la sortie du deuxième dispositif de compression 11 et l’appareil consommateur 2, il pourra néanmoins être disposé en tout point de la ligne d’alimentation 51 compris entre la sortie de la cuve 3 et une entrée de l’appareil consommateur 2.By way of example, the processing system 1 can comprise at least one composition sensor 94, arranged on the supply line 51, and configured to measure and communicate said proportion to the analysis unit 93. This communication is here illustrated by the dotted line 907. This measurement is then considered during the second sub-step 1420 for determining the quantity of fluid containing mainly methane to be injected, for example by integrating a step for calculating a mass flow rate of the gas in the gaseous state to be implemented in the first injection branch 1601. In the example illustrated, the composition sensor 94 is arranged between the outlet of the second compression device 11 and the consumer device 2, it can nevertheless be placed at any point of the supply line 51 between the outlet of the tank 3 and an inlet of the consumer device 2.

La figure 5 représente un mode de fonctionnement alternatif mettant en œuvre le système de secours du circuit d’alimentation 5 du système de traitement 1. Le système de secours consiste en une redondance des dispositifs de compressions 11, 41 alimentant l’au moins un appareil consommateur 2 de l’ouvrage flottant par l’intermédiaire du circuit alternatif 8 de sorte à éviter toute interruption de l’alimentation de l’appareil consommateur 2, même en cas de défaillance du deuxième dispositif de compression 11.FIG. 5 represents an alternative mode of operation implementing the backup system of the power supply circuit 5 of the processing system 1. The backup system consists of a redundancy of the compression devices 11, 41 supplying the at least one device consumer 2 of the floating structure via the alternating circuit 8 so as to avoid any interruption of the power supply to the consumer device 2, even in the event of failure of the second compression device 11.

En effet, dans le système de traitement 1 selon l’invention, le premier dispositif de compression 41, compris dans le circuit 4 de fluide réfrigérant, est configuré pour pouvoir également comprimer le gaz naturel à l’état gazeux circulant dans le circuit d’alimentation 5 en carburant et destiné à alimenter l’appareil consommateur 2 en gaz naturel à l’état gazeux en tant que carburant. Le premier dispositif de compression 41 doit être apte à comprimer le gaz naturel depuis une pression de l’ordre de la pression atmosphérique jusqu’à une pression d’environ 13 bars. A titre d’exemple, afin de pouvoir comprimer le gaz naturel ou le fluide réfrigérant, le premier dispositif de compression 41 présente, de préférence, un taux de compression d’au moins 13 ± 20% et un débit de 5000 m3/h ± 10%.Indeed, in the treatment system 1 according to the invention, the first compression device 41, included in the refrigerant circuit 4, is configured to also be able to compress the natural gas in the gaseous state circulating in the circuit of fuel supply 5 and intended to supply the consumer device 2 with natural gas in the gaseous state as fuel. The first compression device 41 must be capable of compressing the natural gas from a pressure of the order of atmospheric pressure to a pressure of approximately 13 bars. By way of example, in order to be able to compress the natural gas or the refrigerant fluid, the first compression device 41 preferably has a compression ratio of at least 13 ± 20% and a flow rate of 5000 m 3 /h ±10%.

Tel que précédemment exposé, il résulte d’une telle architecture que le premier dispositif de compression 41 peut être sensiblement similaire au deuxième dispositif de compression 11, c’est à dire qu’ils peuvent présenter un taux de compression et/ou un débit similaires et/ou au moins un palier de rotation étanché de façon identique.As previously explained, it results from such an architecture that the first compression device 41 can be substantially similar to the second compression device 11, that is to say that they can have a compression ratio and/or a similar bit rate. and/or at least one identically sealed rotation bearing.

Le circuit alternatif 8 du système de secours comprend, afin de permettre l’utilisation du premier dispositif de compression 41 dans le circuit 4 de fluide réfrigérant ou dans le circuit d’alimentation 5 en carburant, au moins une ligne alternative 81 assurant le contournement du deuxième dispositif de compression 11. La ligne alternative 81 comprend le premier dispositif de compression 41 et s’étend entre un premier point 811 et un deuxième point 812 du système, compris sur la ligne d’alimentation 51 du circuit d’alimentation 5, le premier point 811 étant disposé entre la première sortie 4226 du premier échangeur de chaleur 42 et le deuxième dispositif de compression 11, tandis que le deuxième point 812 est disposé entre une sortie du deuxième dispositif de compression 11 et l’appareil consommateur 2.The alternating circuit 8 of the emergency system comprises, in order to allow the use of the first compression device 41 in the refrigerant circuit 4 or in the fuel supply circuit 5, at least one alternating line 81 ensuring the bypass of the second compression device 11. The alternating line 81 includes the first compression device 41 and extends between a first point 811 and a second point 812 of the system, included on the supply line 51 of the supply circuit 5, the the first point 811 being placed between the first outlet 4226 of the first heat exchanger 42 and the second compression device 11, while the second point 812 is placed between an outlet of the second compression device 11 and the consumer device 2.

Afin de mettre en œuvre le mode de secours, le premier dispositif de compression 41 comme le deuxième dispositif de compression 11 sont précédés et/ou succédés d’au moins une vanne d’isolement 82 destinée(s) à orienter le flux de gaz naturel à l’état gazeux et/ou le fluide réfrigérant. Particulièrement, au moins une vanne d’isolement primaire 821 peut être disposée sur la ligne alternative 81, en amont et/ou en aval du premier dispositif de compression 41, tandis qu’au moins une vanne d’isolement secondaire 822 peut être disposée sur la ligne d’alimentation 51, en amont et/ou en aval du deuxième dispositif de compression 11.In order to implement the emergency mode, the first compression device 41 like the second compression device 11 are preceded and/or succeeded by at least one isolation valve 82 intended to direct the flow of natural gas in the gaseous state and/or the refrigerant fluid. Specifically, at least one primary isolation valve 821 can be placed on the alternating line 81, upstream and/or downstream of the first compression device 41, while at least one secondary isolation valve 822 can be placed on the supply line 51, upstream and/or downstream of the second compression device 11.

Additionnellement, le circuit 4 de fluide réfrigérant peut comprendre au moins une vanne d’arrêt 45 disposée sur la branche principale 410 en amont et/ou en aval du premier dispositif de compression 41 selon le sens de circulation S1 du fluide réfrigérant dans le circuit 4.Additionally, the refrigerant circuit 4 may comprise at least one shut-off valve 45 arranged on the main branch 410 upstream and/or downstream of the first compression device 41 according to the direction of circulation S1 of the refrigerant fluid in the circuit 4 .

Ainsi, par défaut, c’est-à-dire lors d’un mode de fonctionnement tel que précédemment exposé en référence à la figure 2, le deuxième dispositif de compression 11 est opérationnel et utilisé dans le circuit d’alimentation 5 en carburant pour alimenter l’appareil consommateur 2 en gaz naturel à l’état gazeux. La vanne d’isolement primaire 821 est fermée et la vanne d’arrêt 45 ainsi que la vanne d’isolement secondaire 822 sont ouvertes afin d’isoler le premier dispositif de compression 41 de la circulation du gaz naturel dans le circuit d’alimentation 5 et de l’utiliser dans le circuit 4 de fluide réfrigérant pour comprimer le fluide réfrigérant.Thus, by default, that is to say during an operating mode as previously explained with reference to FIG. 2, the second compression device 11 is operational and used in the fuel supply circuit 5 for supplying the consumer device 2 with natural gas in the gaseous state. The primary isolation valve 821 is closed and the stop valve 45 as well as the secondary isolation valve 822 are open in order to isolate the first compression device 41 from the circulation of natural gas in the supply circuit 5 and to use it in the refrigerant circuit 4 to compress the refrigerant.

A l’inverse et tel qu’illustré dans la figure 5, lorsque le deuxième dispositif de compression 11 est défaillant et que le système de secours est mis en œuvre, au moins la vanne d’isolement secondaire 822 et la vanne d’arrêt 45 sont fermées tandis que la vanne d’isolement primaire 821 est ouverte. Le gaz naturel sortant de la troisième passe 423 du premier échangeur de chaleur 42 circule ainsi dans le circuit alternatif 8, est aspiré par le premier dispositif de compression 41 puis est renvoyé sur la ligne d’alimentation 51 du circuit d’alimentation 5 afin d’alimenter l’appareil consommateur 2.Conversely and as illustrated in FIG. 5, when the second compression device 11 fails and the emergency system is implemented, at least the secondary isolation valve 822 and the shut-off valve 45 are closed while the primary isolation valve 821 is open. The natural gas leaving the third pass 423 of the first heat exchanger 42 thus circulates in the alternating circuit 8, is sucked up by the first compression device 41 then is returned to the supply line 51 of the supply circuit 5 in order to power the consumer device 2.

La figure 6 représente un deuxième mode de fonctionnement du système de traitement 1 tel que précédemment exposé en référence aux figures 1 et 2, dans lequel l’installation de condensation 6 est mise en œuvre. Il est entendu que le procédé d’ajustement de la composition du fluide réfrigérant tel que précédemment exposé en référence aux figures 3 et 4 pourra également être mis en œuvre lorsque le système de traitement 1 fonctionne selon le présent deuxième mode de fonctionnement.FIG. 6 represents a second mode of operation of the processing system 1 as previously explained with reference to FIGS. 1 and 2, in which the condensation installation 6 is implemented. It is understood that the method for adjusting the composition of the refrigerant as previously explained with reference to Figures 3 and 4 may also be implemented when the processing system 1 operates according to this second mode of operation.

Ce deuxième mode de fonctionnement peut notamment être utilisé lorsque qu’une quantité trop importante de BOG est produite par rapport aux besoins de l’appareil consommateur 2. Dans un tel cas, une portion du gaz naturel à l’état gazeux qui a été envoyée dans le circuit d’alimentation 5 en carburant et qui n’est pas utilisée par l’appareil consommateur 2 de l’ouvrage flottant est prélevée et envoyée vers l’installation de condensation 6 en vue de sa mise à l’état liquide, puis de son renvoi dans la cuve 3. Une ligne de retour 62 du système de traitement 1 prélève la portion de gaz naturel sur la ligne d’alimentation 51 du circuit d’alimentation 5, entre la sortie du deuxième dispositif de compression 11 et l’appareil consommateur 2.This second mode of operation can in particular be used when too large a quantity of BOG is produced in relation to the needs of the consuming device 2. In such a case, a portion of the natural gas in the gaseous state which has been sent in the fuel supply circuit 5 and which is not used by the consuming device 2 of the floating structure is taken and sent to the condensation installation 6 with a view to bringing it to the liquid state, then its return to the tank 3. A return line 62 of the treatment system 1 takes the portion of natural gas from the supply line 51 of the supply circuit 5, between the outlet of the second compression device 11 and the consumer device 2.

Tel qu’illustré, la ligne de retour 62 peut être reliée au circuit d’alimentation 5 en carburant au niveau du point de ponction 162. Alternativement, la ligne de retour peut être reliée au circuit d’alimentation au niveau d’un point distinct du point de ponction 162 compris entre le deuxième dispositif de compression 11 et l’appareil consommateur.As shown, the return line 62 may be connected to the fuel supply circuit at the puncture point 162. Alternatively, the return line may be connected to the fuel supply circuit at a separate point. of the puncture point 162 between the second compression device 11 and the consumer device.

La portion de gaz naturel prélevée, comprimée et soumise à une haute pression, par exemple inférieure ou égale à 13 bars, présente une température comprise entre 20 et 45°C. Elle sera qualifiée ci-après de gaz naturel excédentaire comprimé ou de gaz naturel excédentaire. Avantageusement, la ponction du gaz naturel excédentaire comprimé peut être réalisée de manière sélective, et peut, par d’exemple, être contrôlée par une vanne de ponction 621 aménagée sur la ligne de retour 62.The portion of natural gas withdrawn, compressed and subjected to a high pressure, for example less than or equal to 13 bars, has a temperature of between 20 and 45°C. It will hereinafter be referred to as surplus compressed natural gas or surplus natural gas. Advantageously, the puncture of the excess compressed natural gas can be carried out selectively, and can, for example, be controlled by a puncture valve 621 arranged on the return line 62.

Au sein de l’installation de condensation 6, le gaz naturel excédentaire comprimé est envoyé vers le troisième échangeur de chaleur 61 où il circule dans une première passe 611 du troisième échangeur de chaleur 61 et cède des calories au gaz naturel liquide circulant dans une deuxième passe 612 dudit troisième échangeur de chaleur 61. Avantageusement et tel qu’illustré, ce gaz naturel liquide peut être issu du deuxième échangeur de chaleur 44, c’est-à-dire qu’il peut avoir été sous-refroidi dans le deuxième échangeur de chaleur 44 au préalable à son entrée dans la deuxième passe 612 du troisième échangeur de chaleur 61 afin d’optimiser la condensation du gaz naturel excédentaire comprimé.Within the condensation installation 6, the excess compressed natural gas is sent to the third heat exchanger 61 where it circulates in a first pass 611 of the third heat exchanger 61 and yields calories to the liquid natural gas circulating in a second pass 612 of said third heat exchanger 61. Advantageously and as illustrated, this liquid natural gas may come from the second heat exchanger 44, that is to say it may have been sub-cooled in the second exchanger heat 44 before it enters the second pass 612 of the third heat exchanger 61 in order to optimize the condensation of the excess compressed natural gas.

Selon une alternative non représentée, le gaz naturel à l’état liquide peut directement provenir de la cuve 3.According to an alternative not shown, the natural gas in the liquid state can come directly from tank 3.

A la sortie du troisième échangeur de chaleur 61, le gaz naturel excédentaire, refroidi et condensé, présente une température de l’ordre de -152 à -160°C. Le gaz naturel à l’état liquide, circulant dans la deuxième passe 612 du troisième échangeur de chaleur 61 et le gaz naturel condensé, issu de la première passe 611 de ce même troisième échangeur de chaleur 61, sont envoyés vers la cuve 3 par l’intermédiaire d’au moins une conduite de renvoi 63 commune. Avantageusement, la conduite de renvoi 63 peut comprendre au moins une vanne 631.At the outlet of the third heat exchanger 61, the excess natural gas, cooled and condensed, has a temperature of the order of -152 to -160°C. The natural gas in the liquid state, circulating in the second pass 612 of the third heat exchanger 61 and the condensed natural gas, resulting from the first pass 611 of this same third heat exchanger 61, are sent to the tank 3 by the through at least one common return pipe 63. Advantageously, the return line 63 may include at least one valve 631.

Enfin, la figure 7 est une représentation écorchée de l’ouvrage flottant 100 qui montre la cuve 3 de stockage du gaz naturel montée dans une double coque de l’ouvrage flottant 100 formée par un ensemble d’au moins une membrane d’étanchéité primaire, une membrane d'étanchéité secondaire, agencée entre la membrane d'étanchéité primaire et la double coque de l’ouvrage flottant 100, et deux barrières isolantes, respectivement aménagées entre la membrane d'étanchéité primaire et la membrane d'étanchéité secondaire et entre la membrane d'étanchéité secondaire et la double coque.Finally, FIG. 7 is a cutaway representation of the floating structure 100 which shows the natural gas storage tank 3 mounted in a double hull of the floating structure 100 formed by a set of at least one primary sealing membrane , a secondary sealing membrane, arranged between the primary sealing membrane and the double hull of the floating structure 100, and two insulating barriers, respectively arranged between the primary sealing membrane and the secondary sealing membrane and between the secondary waterproofing membrane and the double hull.

Des canalisations 101 de chargement et/ou de déchargement disposées sur le pont supérieur de l’ouvrage flottant 100 peuvent être raccordées, au moyen de connecteurs appropriées, à un terminal 102 maritime ou portuaire afin de transférer la cargaison de gaz naturel à l’état liquide depuis ou vers la cuve 3.Pipes 101 for loading and / or unloading arranged on the upper deck of the floating structure 100 can be connected, by means of appropriate connectors, to a maritime or port terminal 102 in order to transfer the cargo of natural gas in the state liquid from or to the tank 3.

On comprend à la lecture de ce qui précède que la présente invention propose un système de traitement 1 d’un gaz naturel destiné à alimenter au moins un appareil consommateur d’un ouvrage flottant en gaz naturel en tant que carburant. Le système de traitement comprend au moins un circuit de fluide réfrigérant dont la composition est particulièrement optimisée pour échanger thermiquement à des températures cryogéniques avec ledit gaz naturel stocké et prélevé dans au moins une cuve de l’ouvrage flottant. Le système de traitement comprend également au moins un système de contrôle de la composition dudit fluide réfrigérant et est configuré pour permettre l’ajustement de ladite composition de sorte à maintenir une performance optimale dudit système de traitement.It is understood on reading the foregoing that the present invention proposes a natural gas processing system 1 intended to supply at least one consumer device of a floating structure with natural gas as fuel. The treatment system comprises at least one refrigerant circuit whose composition is particularly optimized for thermal exchange at cryogenic temperatures with said natural gas stored and taken from at least one tank of the floating structure. The treatment system also comprises at least one system for controlling the composition of said refrigerant fluid and is configured to allow said composition to be adjusted so as to maintain optimal performance of said treatment system.

L’invention ne saurait toutefois se limiter aux moyens et configurations décrits et illustrés ici, et elle s’étend également à tout moyen ou configuration équivalents et à toute combinaison technique opérant de tels moyens. En particulier, le nombre d’échangeurs de chaleur pourra être modifié, le premier échangeur de chaleur pouvant notamment être divisé en une pluralité d’échangeurs de chaleurs dans la mesure où le système de traitement, in fine, remplit les mêmes fonctionnalités que celles décrites dans ce document.The invention cannot however be limited to the means and configurations described and illustrated here, and it also extends to any equivalent means or configuration and to any technical combination operating such means. In particular, the number of heat exchangers may be modified, the first heat exchanger being able in particular to be divided into a plurality of heat exchangers insofar as the treatment system, ultimately, fulfills the same functions as those described in this document.

Claims (21)

Système de traitement (1) d’un gaz naturel stocké dans au moins une cuve (3) d’un ouvrage flottant (100), le système de traitement (1) comprenant au moins un circuit (4) fermé parcouru par du fluide réfrigérant comportant au moins du diazote et du méthane, le système de traitement (1) comprenant au moins une ligne d’alimentation (51) configurée pour alimenter au moins un appareil consommateur (2) de l’ouvrage flottant (100) en gaz naturel à l’état gazeux issu de la cuve (3) en tant que carburant, le circuit (4) de fluide réfrigérant comprenantau moins une branche principale (410) sur laquelle sont disposés :
  • un dispositif de compression (41) configuré pour comprimer le fluide réfrigérant et comprenant au moins un palier de rotation étanché au diazote;
  • un premier échangeur de chaleur (42) qui met en œuvre au moins un échange de chaleur entre le fluide réfrigérant et le gaz naturel à l’état gazeux issu de la cuve (3);
  • un moyen de détente (43) du fluide réfrigérant;
  • un deuxième échangeur de chaleur (44) qui met en œuvre un échange de chaleur entre le fluide réfrigérant et du gaz naturelà l’état liquide ;
le circuit (4) de fluide réfrigérant comprenant au moins:
  • une branche de prélèvement (120) d’une fraction du fluide réfrigérant circulant dans la branche principale (410), la branche de prélèvement (120) étant disposée en parallèle du moyen de détente (43) et comprenant au moins un organe de régulation du débit (125) de fluide réfrigérant et un séparateur de phases (12), une circulation de la fraction de fluide réfrigérant étant placée sous la dépendance de l’organe de régulation du débit (125) de fluide réfrigérant ;
  • au moins une branche d’injection (160, 1601, 1602) d’un fluide contenant majoritairement du méthane, la branche d’injection comprenant au moins un dispositif de régulation du débit (165) de fluide contenant majoritairement du méthane circulant dans la branche d’injection (160, 1601, 1602), la branche d’injection (160, 1601, 1602) étant reliée à la branche principale (410) du circuit (4) de fluide réfrigérant au niveau d’un point d’injection (161) disposé entre une première sortie (4412) du deuxième échangeur de chaleur (44) et une entrée du dispositif de compression(41) ;
le système de traitement (1) comprenant au moins un système de contrôle (9) de la composition du fluide réfrigérant configuré pour contrôler au moins l’organe de régulation du débit (125) de fluide réfrigérant de la branche de prélèvement (120) et le dispositif de régulation du débit (165) de fluide contenant majoritairement du méthane dans la branche d’injection (160, 1601, 1602).Treatment system (1) for natural gas stored in at least one tank (3) of a floating structure (100), the treatment system (1) comprising at least one closed circuit (4) through which coolant comprising at least dinitrogen and methane, the treatment system (1) comprising at least one supply line (51) configured to supply at least one consumer device (2) of the floating structure (100) with natural gas at the gaseous state from the tank (3) as fuel, the refrigerant circuit (4) comprising at least one main branch (410) on which are arranged:
  • a compression device (41) configured to compress the refrigerant fluid and comprising at least one dinitrogen-sealed rotary bearing;
  • a first heat exchanger (42) which implements at least one heat exchange between the refrigerant fluid and the natural gas in the gaseous state coming from the tank (3);
  • means for expanding (43) the refrigerant fluid;
  • a second heat exchanger (44) which implements a heat exchange between the refrigerant fluid and natural gas in the liquid state;
the refrigerant circuit (4) comprising at least:
  • a sampling branch (120) of a fraction of the refrigerant fluid circulating in the main branch (410), the sampling branch (120) being arranged in parallel with the expansion means (43) and comprising at least one regulating member of the flow rate (125) of refrigerant fluid and a phase separator (12), circulation of the fraction of refrigerant fluid being placed under the control of the regulating member of the flow rate (125) of refrigerant fluid;
  • at least one branch (160, 1601, 1602) for injecting a fluid mainly containing methane, the injection branch comprising at least one device for regulating the flow (165) of fluid mainly containing methane circulating in the branch injection (160, 1601, 1602), the injection branch (160, 1601, 1602) being connected to the main branch (410) of the refrigerant circuit (4) at an injection point ( 161) arranged between a first outlet (4412) of the second heat exchanger (44) and an inlet of the compression device (41);
the processing system (1) comprising at least one control system (9) of the composition of the refrigerant fluid configured to control at least the regulating member of the flow rate (125) of refrigerant fluid from the withdrawal branch (120) and the flow control device (165) of fluid mainly containing methane in the injection branch (160, 1601, 1602). Système de traitement (1) selon la revendication précédente, comprenant au moins un dispositif de compression, dit deuxième dispositif de compression (11), distinct du dispositif de compression du circuit (4) de fluide réfrigérant, appelé ci-après premier dispositif de compression (41), le deuxième dispositif de compression (11) étant disposé sur la ligne d’alimentation (51) entre une première sortie (4226) du premier échangeur de chaleur (42) et l’au moins un appareil consommateur (2), le premier dispositif de compression (41) et le deuxième dispositif de compression (11) étant configurés pour comprimer le gaz naturel issu de la cuve (3).Treatment system (1) according to the preceding claim, comprising at least one compression device, said second compression device (11), separate from the device for compressing the refrigerant circuit (4), hereinafter called first compression device (41), the second compression device (11) being arranged on the supply line (51) between a first outlet (4226) of the first heat exchanger (42) and the at least one consumer device (2), the first compression device (41) and the second compression device (11) being configured to compress the natural gas from the tank (3). Système de traitement (1) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le système de contrôle (9) comprend au moins un détecteur de température (91) du fluide réfrigérant et/ou un détecteur de la composition (92, 92’) du fluide réfrigérant disposé(s) sur la branche principale (410) du circuit (4) de fluide réfrigérant.Treatment system (1) according to Claim 1 or 2, in which the control system (9) comprises at least one temperature sensor (91) of the refrigerant fluid and/or a sensor of the composition (92, 92') of the refrigerant fluid arranged on the main branch (410) of the circuit (4) of refrigerant fluid. Système de traitement (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la branche de prélèvement (120)est reliée à la branche principale (410) du circuit (4) de fluide réfrigérant au niveau d’un point de bifurcation (121) disposé entre une deuxième sortie (4224) du premier échangeur de chaleur (42) et une entrée du moyen de détente (43).Treatment system (1) according to any one of the preceding claims, in which the withdrawal branch (120) is connected to the main branch (410) of the refrigerant circuit (4) at the level of a bifurcation point ( 121) arranged between a second outlet (4224) of the first heat exchanger (42) and an inlet of the expansion means (43). Système de traitement (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant une branche primaire (130) connectée à une portion inférieure du séparateur de phases (12) et reliée à la branche principale (410) au niveau d’un point de jonction (131) compris entre la sortie du moyen de détente (43) et une première entrée (4411) du deuxième échangeur de chaleur (44).A processing system (1) according to any preceding claim, comprising a primary branch (130) connected to a lower portion of the phase splitter (12) and connected to the main branch (410) at a point of junction (131) between the outlet of the expansion means (43) and a first inlet (4411) of the second heat exchanger (44). Système de traitement (1) selon la revendication précédente, dans lequel la branche primaire (130) comprend, entre le séparateur de phases (12) et le point de jonction (131), un moyen primaire de régulation du débit (135) de fluide réfrigérant circulant dans la branche primaire (130)contrôlé par le système de contrôle (9).Treatment system (1) according to the preceding claim, in which the primary branch (130) comprises, between the phase separator (12) and the junction point (131), a primary fluid flow control means (135) refrigerant circulating in the primary branch (130) controlled by the control system (9). Système de traitement (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant une branche secondaire (140) connectée à une portion supérieure du séparateur de phases (12).Processing system (1) according to any one of the preceding claims, comprising a secondary branch (140) connected to an upper portion of the phase separator (12). Système de traitement (1) selon la revendication précédente, dans lequel la branche secondaire (140) comprend un moyen secondaire de régulation du débit (145) de fluide réfrigérantcirculant dans la branche secondaire (140) contrôlé par le système de contrôle (9).Treatment system (1) according to the preceding claim, in which the secondary branch (140) comprises secondary means for regulating the flow (145) of refrigerant fluid circulating in the secondary branch (140) controlled by the control system (9). Système de traitement (1) selon l’une des revendications 7 ou 8, dans lequel la fraction de fluide réfrigérant circulant dans la branche secondaire (140) est au moins en partie évacuée et/ou brulée hors du système de traitement (1) et/ou réinjectée dans la ligne d’alimentation (51) du gaz naturel à l’état gazeux.Treatment system (1) according to one of Claims 7 or 8, in which the fraction of refrigerant fluid circulating in the secondary branch (140) is at least partly evacuated and/or burned outside the treatment system (1) and / or reinjected into the supply line (51) of natural gas in the gaseous state. Système de traitement (1) selon l’une des revendications 7 à 9, comprenant au moins une branche tertiaire (150) qui s’étend entre un point de dérivation (151) et un point de raccordement (152), le point de dérivation (151) étant disposé sur la branche secondaire (140) et le point de raccordement (152) étant disposé sur la ligne d’alimentation (51) du gaz naturel à l’état gazeux, entre une sortie de la cuve (3) et une entrée du premier dispositif de compression (41) ou du deuxième dispositif de compression (11).Processing system (1) according to one of Claims 7 to 9, comprising at least one tertiary branch (150) which extends between a branch point (151) and a connection point (152), the branch point (151) being arranged on the secondary branch (140) and the connection point (152) being arranged on the supply line (51) of the natural gas in the gaseous state, between an outlet of the tank (3) and an input of the first compression device (41) or the second compression device (11). Système de traitement (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’au moins une branche d’injection (160, 1602) est alimentée par au moins une bouteille de stockage (17) de fluide contenant majoritairement du méthane.Treatment system (1) according to any one of the preceding claims, in which the at least one injection branch (160, 1602) is fed by at least one storage bottle (17) of fluid mainly containing methane. Système de traitement (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes prise en combinaison avec la revendication 2, dans lequel l’au moins une branche d’injection (160, 1601) s’étend entre un point de ponction (162) et le point d’injection (161), le point de ponction (162) étant disposé sur la ligne d’alimentation (51) en gaz naturel à l’état gazeux, entre le deuxième dispositif de compression (11) et l’au moins un appareil consommateur (2) de l’ouvrage flottant (100). Treatment system (1) according to any one of the preceding claims taken in combination with claim 2, in which the at least one injection branch (160, 1601) extends between a puncture point (162) and the injection point (161), the puncture point (162) being arranged on the supply line (51) of natural gas in the gaseous state, between the second compression device (11) and the at least a consumer device (2) of the floating structure (100) . Système de traitement (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes prise en combinaison avec la revendication 2, comprenant une pluralité de branches d’injection (160, 1601, 1602) de fluide contenant majoritairement du méthane, l’au moins une branche d’injection (160), appelée ci-après première branche d’injection (1601) s’étendant entre un point de ponction (162) et le point d’injection (161), le point de ponction (162) étant disposé sur la ligne d’alimentation (51) en gaz naturel à l’état gazeux, entre le deuxième dispositif de compression (11) et l’au moins un appareil consommateur (2) de l’ouvrage flottant, et une deuxième branche d’injection (1602) alimentée par au moins une bouteille de stockage (17) de fluide contenant majoritairement du méthane. Treatment system (1) according to any one of the preceding claims taken in combination with claim 2, comprising a plurality of injection branches (160, 1601, 1602) of fluid mainly containing methane, the at least one branch (160), hereinafter called first injection branch (1601) extending between a puncture point (162) and the injection point (161), the puncture point (162) being disposed on the natural gas supply line (51) in the gaseous state, between the second compression device (11) and the at least one consumer device (2) of the floating structure, and a second injection branch (1602) supplied by at least one storage bottle (17) of fluid mainly containing methane . Système de traitement (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant au moins une ligne de retour (62) de gaz naturel parcourue par un flux de gaz naturel excédentaire comprimé, le système de traitement (1) comprenant un troisième échangeur de chaleur (61) qui met en œuvre un échange de chaleur entre ce gaz naturel excédentaire comprimé et du gaz naturel à l’état liquide.Treatment system (1) according to any one of the preceding claims, comprising at least one return line (62) of natural gas through which flows a flow of excess compressed natural gas, the treatment system (1) comprising a third heat exchanger heat (61) which implements a heat exchange between this excess compressed natural gas and natural gas in a liquid state. Ouvrage flottant (100) comprenant au moins une cuve (3) destinée au transport ou au stockage de gaz naturel liquéfié, l’ouvrage flottant (100) comprenant au moins un appareil consommateur (2) de gaz naturel en tant que carburant et au moins un système de traitement (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, l’au moins un appareil consommateur (2) étant configuré pour être alimenté en carburant par le gaz naturel à l’état gazeux circulant au moins en partie dans ledit système de traitement (1).Floating structure (100) comprising at least one tank (3) intended for transporting or storing liquefied natural gas, the floating structure (100) comprising at least one device consuming (2) natural gas as fuel and at least a processing system (1) according to any one of the preceding claims, the at least one consuming device (2) being configured to be supplied with fuel by the natural gas in the gaseous state circulating at least in part in said system treatment (1). Système pour charger ou décharger un gaz naturel liquéfié qui combine au moins un moyen à terre et au moins l’ouvrage flottant (100) de transport de gaz naturel liquéfié selon la revendication précédente.System for loading or unloading a liquefied natural gas which combines at least one means on land and at least the floating structure (100) for transporting liquefied natural gas according to the preceding claim. Procédé de chargement ou de déchargement d’un gaz naturel liquéfié de la cuve (3) de l’ouvrage flottant (100) selon la revendication 15, dans lequel on achemine un produit liquide froid à travers des canalisations depuis ou vers une installation de stockage flottante ou terrestre vers ou depuis la cuve (3) de l’ouvrage flottant (100).Method for loading or unloading a liquefied natural gas from the tank (3) of the floating structure (100) according to claim 15, in which a cold liquid product is conveyed through pipes from or to a storage installation floating or land to or from the tank (3) of the floating structure (100). Procédé d’ajustement de la composition du fluide réfrigérant circulant dans le circuit (4) de fluide réfrigérant d’un système de traitement (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 14, le procédé comprenant au moins:
  • une étape de compression du fluide réfrigérant dans le premier dispositif de compression (41);
  • une étape de détermination (1000) d’une température du fluide réfrigérant par un détecteur de température (91) du système de contrôle (9) et/ou une étape de détermination (2000) de la composition du fluide réfrigérant par un détecteur de composition (92, 92’) du système de contrôle (9) ;
  • une étape de comparaison (1100) de la température déterminée par rapport à au moins une valeur seuil et/ou une étape de comparaison (1100) de la composition du fluide réfrigérant à au moins une composition de référence ;
  • une étape de prélèvement (1200) d’une fraction du fluide réfrigérant circulant dans la branche principale (410), la fraction de fluide réfrigérant alimentant la branche de prélèvement (120) du circuit (4) de fluide réfrigérantpar ouverture au moins partielle de l’organe de régulation du débit (125) de fluide réfrigérant ;
  • une étape de séparation (1300) d’une portion gazeuse et d’une portion liquide de la fraction de fluide réfrigérant circulant dans la branche de prélèvement (120) par au moins le séparateur de phases (12);
  • une étape d’évacuation (1450) et/ou de combustion (1450) d’au moins une partie de la portion gazeuse de la fraction de fluide réfrigérant hors du système de traitement (1) et/ou une étape d’injection (1450) d’au moins une partie de ladite portion gazeuse au niveau de la ligne d’alimentation (51),
  • une étape de renvoi (1400) d’au moins une partie de la fraction de fluide réfrigérant dans la branche principale (410);
  • une étape d’ajustement (1500) de la composition du fluide réfrigérant circulant dans le circuit (4) de fluide réfrigérant par injection de fluide contenant majoritairement du méthane.
Method for adjusting the composition of the refrigerant fluid circulating in the refrigerant circuit (4) of a treatment system (1) according to any one of Claims 1 to 14, the method comprising at least:
  • a step of compressing the refrigerant fluid in the first compression device (41);
  • a step of determining (1000) a temperature of the refrigerant fluid by a temperature detector (91) of the control system (9) and/or a step of determining (2000) the composition of the refrigerant fluid by a composition detector (92, 92') of the control system (9);
  • a step (1100) of comparing the temperature determined with respect to at least one threshold value and/or a step of comparing (1100) the composition of the refrigerant fluid with at least one reference composition;
  • a step of withdrawing (1200) a fraction of the refrigerant fluid circulating in the main branch (410), the fraction of refrigerant fluid supplying the withdrawal branch (120) of the circuit (4) of refrigerant fluid by at least partial opening of the flow control member (125) of refrigerant fluid;
  • a step (1300) of separating a gaseous portion and a liquid portion of the refrigerant fluid fraction circulating in the withdrawal branch (120) by at least the phase separator (12);
  • a step of evacuation (1450) and/or combustion (1450) of at least part of the gaseous portion of the refrigerant fluid fraction out of the treatment system (1) and/or a step of injection (1450 ) of at least part of said gaseous portion at the supply line (51),
  • a step for returning (1400) at least part of the refrigerant fluid fraction to the main branch (410);
  • a step (1500) of adjusting the composition of the refrigerant fluid circulating in the circuit (4) of refrigerant fluid by injection of fluid containing mainly methane.
Procédé d’ajustement de la composition du fluide réfrigérant selon la revendication précédente, comprenant, entre l’étape de prélèvement (1200) de la fraction de fluide réfrigérant et l’étape d’ajustement (1500) de la composition du fluide réfrigérant, une première sous-étape (1410) de détermination de la proportion de méthane à l’état gazeux de la fraction de fluide réfrigérant circulant dans la branche de prélèvement (120).Method for adjusting the composition of the refrigerant fluid according to the preceding claim, comprising, between the step of sampling (1200) the fraction of refrigerant fluid and the step of adjusting (1500) the composition of the refrigerant fluid, a first sub-step (1410) of determining the proportion of methane in the gaseous state of the fraction of refrigerant fluid circulating in the sampling branch (120). Procédé d’ajustement de la composition du fluide réfrigérant selon la revendication précédente, comprenant, successivement à la première sous-étape (1410), une deuxième sous-étape (1420) de détermination d’une quantité de fluide contenant majoritairement du méthane à injecter dans le fluide réfrigérant circulant dans le circuit (4) de fluide réfrigérant en fonction de la proportion de méthane à l’état gazeux mesuré au niveau de la branche de prélèvement (120).Method for adjusting the composition of the refrigerant fluid according to the preceding claim, comprising, successively to the first sub-step (1410), a second sub-step (1420) of determining a quantity of fluid mainly containing methane to be injected in the refrigerating fluid circulating in the refrigerating fluid circuit (4) as a function of the proportion of methane in the gaseous state measured at the sampling branch (120). Procédé d’ajustement de la composition du fluide réfrigérant selon la revendication précédente, comprenant, préalablement à la deuxième sous-étape (1420), une sous-étape d’analyse (1430) de la composition du gaz naturel à l’état gazeux issu de la cuve (3) pour en déterminer la proportion en fluide contenant majoritairement du méthane.Method for adjusting the composition of the refrigerant fluid according to the preceding claim, comprising, prior to the second sub-step (1420), a sub-step of analyzing (1430) the composition of the natural gas in the gaseous state of the tank (3) to determine the proportion of fluid containing mainly methane.
FR2002433A 2020-03-11 2020-03-11 System for processing natural gas from a tank of a floating structure configured to supply natural gas as fuel to a natural gas-consuming device Active FR3108167B1 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR2002433A FR3108167B1 (en) 2020-03-11 2020-03-11 System for processing natural gas from a tank of a floating structure configured to supply natural gas as fuel to a natural gas-consuming device
KR1020210031591A KR20210116293A (en) 2020-03-11 2021-03-10 Floating structure comprising a treatment system for a natural gas coming from a tank of the floating structure configured to supply natural gas as fuel to a natural gas-consuming unit
CN202110266304.2A CN113390008A (en) 2020-03-11 2021-03-11 Floating structure comprising a processing system for processing natural gas

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR2002433 2020-03-11
FR2002433A FR3108167B1 (en) 2020-03-11 2020-03-11 System for processing natural gas from a tank of a floating structure configured to supply natural gas as fuel to a natural gas-consuming device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FR3108167A1 true FR3108167A1 (en) 2021-09-17
FR3108167B1 FR3108167B1 (en) 2022-02-11

Family

ID=70228358

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR2002433A Active FR3108167B1 (en) 2020-03-11 2020-03-11 System for processing natural gas from a tank of a floating structure configured to supply natural gas as fuel to a natural gas-consuming device

Country Status (3)

Country Link
KR (1) KR20210116293A (en)
CN (1) CN113390008A (en)
FR (1) FR3108167B1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3127555A1 (en) * 2021-09-30 2023-03-31 Gaztransport Et Technigaz System for processing natural gas from a tank of a floating structure configured to supply natural gas as fuel to a natural gas-consuming device
FR3154782A1 (en) * 2023-10-30 2025-05-02 Gaztransport Et Technigaz Gas supply system for at least one gas-consuming device on a floating structure
WO2025196378A1 (en) * 2024-03-22 2025-09-25 Gaztransport Et Technigaz Method for treating carbon dioxide-rich gases

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012021637A1 (en) * 2012-11-02 2014-05-08 Linde Aktiengesellschaft Process for cooling a hydrocarbon-rich fraction
KR20170041411A (en) * 2015-10-07 2017-04-17 삼성중공업 주식회사 Fuel gas supplying system in ships
EP3351881A1 (en) * 2017-01-24 2018-07-25 GE Oil & Gas, LLC Continuous mixed refrigerant optimization for the production of liquefied natural gas (lng)
FR3066257A1 (en) * 2018-01-23 2018-11-16 Gaztransport Et Technigaz CRYOGENIC HEAT PUMP AND ITS USE FOR THE TREATMENT OF LIQUEFIED GAS
EP3433530A1 (en) * 2016-03-22 2019-01-30 Gaztransport Et Technigaz Facility for feeding fuel gas to a member consuming gas and for liquefying said fuel gas
US20190056175A1 (en) * 2017-08-21 2019-02-21 GE Oil & Gas, LLC Refrigerant and nitrogen recovery

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3004513B1 (en) * 2013-04-11 2015-04-03 Gaztransp Et Technigaz METHOD AND SYSTEM FOR PROCESSING AND DELIVERING NATURAL GAS TO ENERGY PRODUCTION EQUIPMENT FOR VESSEL PROPULSION
FR3053771B1 (en) * 2016-07-06 2019-07-19 Saipem S.P.A. METHOD FOR LIQUEFACTING NATURAL GAS AND RECOVERING LIQUID EVENTS OF NATURAL GAS COMPRISING TWO NATURAL GAS SEMI-OPENING REFRIGERANT CYCLES AND A REFRIGERANT GAS REFRIGERANT CYCLE
KR102286698B1 (en) * 2016-11-09 2021-08-09 한국조선해양 주식회사 Treatment system of gas and ship having the same

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012021637A1 (en) * 2012-11-02 2014-05-08 Linde Aktiengesellschaft Process for cooling a hydrocarbon-rich fraction
KR20170041411A (en) * 2015-10-07 2017-04-17 삼성중공업 주식회사 Fuel gas supplying system in ships
EP3433530A1 (en) * 2016-03-22 2019-01-30 Gaztransport Et Technigaz Facility for feeding fuel gas to a member consuming gas and for liquefying said fuel gas
EP3351881A1 (en) * 2017-01-24 2018-07-25 GE Oil & Gas, LLC Continuous mixed refrigerant optimization for the production of liquefied natural gas (lng)
US20190056175A1 (en) * 2017-08-21 2019-02-21 GE Oil & Gas, LLC Refrigerant and nitrogen recovery
FR3066257A1 (en) * 2018-01-23 2018-11-16 Gaztransport Et Technigaz CRYOGENIC HEAT PUMP AND ITS USE FOR THE TREATMENT OF LIQUEFIED GAS

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3127555A1 (en) * 2021-09-30 2023-03-31 Gaztransport Et Technigaz System for processing natural gas from a tank of a floating structure configured to supply natural gas as fuel to a natural gas-consuming device
WO2023052708A1 (en) * 2021-09-30 2023-04-06 Gaztransport Et Technigaz System for treating a natural gas coming from a tank of a floating structure configured to supply natural gas as fuel to a natural gas consuming apparatus
FR3154782A1 (en) * 2023-10-30 2025-05-02 Gaztransport Et Technigaz Gas supply system for at least one gas-consuming device on a floating structure
WO2025093827A1 (en) * 2023-10-30 2025-05-08 Gaztransport Et Technigaz System for supplying gas to at least one gas-consuming apparatus of a floating structure
WO2025196378A1 (en) * 2024-03-22 2025-09-25 Gaztransport Et Technigaz Method for treating carbon dioxide-rich gases
FR3160336A1 (en) * 2024-03-22 2025-09-26 Gaztransport Et Technigaz Method of treating gas loaded with carbon dioxide

Also Published As

Publication number Publication date
KR20210116293A (en) 2021-09-27
FR3108167B1 (en) 2022-02-11
CN113390008A (en) 2021-09-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FR3066257B1 (en) CRYOGENIC HEAT PUMP AND ITS USE FOR THE TREATMENT OF LIQUEFIED GAS
FR3108167A1 (en) System for treating natural gas from a vessel of a floating structure configured to supply natural gas as fuel to a device that consumes natural gas
WO2020188199A1 (en) System for controlling pressure in a liquefied natural gas vessel
WO2020109580A1 (en) Gas treatment system of a receiving terminal equipped with a regasification unit and corresponding gas treatment method
EP4281718A1 (en) Gas supply system for high- and low-pressure gas consuming appliances
EP4062046A1 (en) System for supplying gas to at least one gas-consuming appliance equipping a ship
EP4314679A1 (en) Method for cooling a heat exchanger of a gas supply system of a gas consuming apparatus of a ship
WO2022234206A1 (en) Floating structure comprising a system for supplying a consumer with a fuel prepared from liquefied natural gas or a mixture of methane and an alkane comprising at least two carbon atoms
WO2023094745A1 (en) Fuel supply system for a consumer designed to be supplied with a fuel prepared from a gas generated by the evaporation of a cryogenic liquid comprising at least methane
FR3073602B1 (en) METHOD FOR DETERMINING AN OPTIMUM VALUE OF AT LEAST ONE PARAMETER FOR IMPLEMENTING A METHOD FOR COLDING A WATERPROOF AND THEMALLY INSULATING TANK
WO2021064318A1 (en) Refrigerant fluid intended for a refrigerant fluid circuit of a natural gas treatment system
WO2024084154A1 (en) Method for managing a fluid in liquid form contained in a vessel
WO2021064319A1 (en) System for treating a gas contained in a tank for storing and/or transporting gas in the liquid and gaseous state
FR3130328A1 (en) System for supplying a consumer configured to be supplied with a fuel prepared from a gas resulting from the evaporation of a liquid mixture of methane and an alkane
WO2020109607A1 (en) Device for generating gas in gaseous form from liquefied gas
WO2021032925A1 (en) System for treating gas contained within a tank for storing and/or transporting gas in the liquid state and the gaseous state, the system being fitted on a ship
FR3127555A1 (en) System for processing natural gas from a tank of a floating structure configured to supply natural gas as fuel to a natural gas-consuming device
WO2025133486A1 (en) Gas treatment system comprising a monitoring unit
FR3123716A1 (en) Fluid Condition Management System
FR3122706A1 (en) System for supplying a consumer configured to be supplied with a fuel prepared from a gas resulting from the evaporation of a cryogenic liquid comprising at least methane
WO2023208872A1 (en) System for controlling the temperature of a heat transfer fluid in a circulation loop, and temperature control method
FR3123717A1 (en) Fluid reliquefaction and consumer supply circuit.
WO2025125737A1 (en) System for supplying gas to a floating structure
FR3087532A1 (en) METHOD FOR MONITORING A METHANE INDEX OF A LIQUEFIED NATURAL GAS AND CORRESPONDING MONITORING SYSTEM

Legal Events

Date Code Title Description
PLFP Fee payment

Year of fee payment: 2

PLSC Publication of the preliminary search report

Effective date: 20210917

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 3

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 4

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 5

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 6

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 7