Une énergie négligée lors de la regazéification du gaz naturel

[ecolami]

Bonjour,
Quand on transporte les gaz naturel liquéfié on le livre a un terminal ou il est regazéifié. La technique actuelle consiste a BRULER du gaz pour RECHAUFFER le méthane liquide de -162C° a la température ambiante.
C'est un énorme gachis: en effet cette source de froid pourrait servir

• a liquéfier de l'Oxygène qui a presque la même température -182°C L'oxygne liquide est un produit qui est commercialisé habituellement et qui provient d'usines qui dépensent une grosse énergie électrique .

• faire fonctionner une machine thermique avec un rendement théorique de 61.4% parce que la température basse est vraiment trés basse. Pour une difference de température donné plus froide est la température meilleur est le rendement

-----

[Gwinver]

Bonsoir.

Il y a des études sur ce sujet.
Par exemple : https://www.economiecirculaire.org/d...-gnl150dpi.pdf

[ecolami]

Bonjour,
Employer l'eau tiède des centrales atomique sans récuperer au moins une partie de l'énorme énergie mise en oeuvre a la gazéification n'est pas vraiment un progrès!

[SULREN]

Bonjour,

Bonjour,
Quand on transporte les gaz naturel liquéfié on le livre a un terminal ou il est regazéifié. La technique actuelle consiste a BRULER du gaz pour RECHAUFFER le méthane liquide de -162C° a la température ambiante.
C'est un énorme gachis: en effet cette source de froid pourrait servir

• a liquéfier de l'Oxygène qui a presque la même température -182°C L'oxygne liquide est un produit qui est commercialisé habituellement et qui provient d'usines qui dépensent une grosse énergie électrique .

• faire fonctionner une machine thermique avec un rendement théorique de 61.4% parce que la température basse est vraiment trés basse. Pour une difference de température donné plus froide est la température meilleur est le rendement

Deux hypothèses pour expliquer que ces solutions géniales ne soient pas mises en œuvre :
- La première:
Depuis un demi-siècle que les méthaniers et les terminaux méthaniers existent, aucun ingénieur dans le monde n’a pensé à ces solutions, que ce soit dans les sociétés gazières, ou dans celle produisent des gaz liquides, comme les Sté Air Liquide ou Linde, pourtant considérées comme innovantes.

- La seconde:
Ils y ont pensé, mais ils y ont trouvé des inconvénients de tous ordres qui les ont fait renoncer (difficultés pratiques, manque de rentabilité, frilosités diverses,…..))

PROPOSITION:
Les Ecologistes, qui eux ont la foi chevillée au corps, n’auront aucune de ces frilosités et sauront surmonter ces difficultés.
Il suffit qu’ils se cotisent pour créer une société de production de gaz liquides.

Avec le rendement exceptionnel des procédés décrits ci-dessus, ils obtiendront une très forte rentabilité de leur entreprise.
Ceci conjugué au fait qu’il n’est pas dans leur mentalité de distribuer des dividendes, ils se contenteront de se rembourser le leur apport initial et d’investir tous les bénéfices dans la croissance de leur entreprise, qui ne pourra être que rapide et s’implanter dans tous les terminaux méthaniers.
Ils pourront même créer des entreprises agricoles n’utilisant que des tracteurs à granulés de paille, bien moins couteux que ceux au fioul (voir l'autre discussion sur ce sujet, dans la même rubrique), créer des unités de méthanisation à la campagne, elle mêmes augmentant encore la rentabilité des leurs investissements agricoles.
Tout ceci leur ouvrira la porte à la création d'entreprises économes, dans d'autres domaines.
Et bien sûr ils iront dans la foulée en faire de même dans les autres pays très polluants: Allemagne, Chine,….

[A voir en vidéo sur Futura]

[ecolami]

Bonjour,



Deux hypothèses pour expliquer que ces solutions géniales ne soient pas mises en œuvre :
- La première:
Depuis un demi-siècle que les méthaniers et les terminaux méthaniers existent, aucun ingénieur dans le monde n’a pensé à ces solutions, que ce soit dans les sociétés gazières, ou dans celle produisent des gaz liquides, comme les Sté Air Liquide ou Linde, pourtant considérées comme innovantes.

- La seconde:
Ils y ont pensé, mais ils y ont trouvé des inconvénients de tous ordres qui les ont fait renoncer (difficultés pratiques, manque de rentabilité, frilosités diverses,…..))

PROPOSITION:
Les Ecologistes, qui eux ont la foi chevillée au corps, n’auront aucune de ces frilosités et sauront surmonter ces difficultés.
Il suffit qu’ils se cotisent pour créer une société de production de gaz liquides.

Avec le rendement exceptionnel des procédés décrits ci-dessus, ils obtiendront une très forte rentabilité de leur entreprise.
Ceci conjugué au fait qu’il n’est pas dans leur mentalité de distribuer des dividendes, ils se contenteront de se rembourser le leur apport initial et d’investir tous les bénéfices dans la croissance de leur entreprise, qui ne pourra être que rapide et s’implanter dans tous les terminaux méthaniers.
Ils pourront même créer des entreprises agricoles n’utilisant que des tracteurs à granulés de paille, bien moins couteux que ceux au fioul (voir l'autre discussion sur ce sujet, dans la même rubrique), créer des unités de méthanisation à la campagne, elle mêmes augmentant encore la rentabilité des leurs investissements agricoles.
Tout ceci leur ouvrira la porte à la création d'entreprises économes, dans d'autres domaines.
Et bien sûr ils iront dans la foulée en faire de même dans les autres pays très polluants: Allemagne, Chine,….

Bonjour,
C'est juste dommage qu'aucun lecteur du forum ne s'interessera jamais a ce problème.

[Gwinver]

Bonjour.

Il faut ajouter à ces hypothèses les aspects économiques qui sont le nerf de la guerre.
En temps de ressource largement disponible, les investissements complémentaires pour améliorer la performance sont peu rentables.
Il est possible que cela évolue avec la hausse du prix de l'énergie et les préoccupations écologiques.
C'est un peu la même question que pour les torchères des puits de pétrole, les pressions économiques et environnementales conduisent maintenant à envisager la récupération de cette énergie perdue, mais ce sont des modifications importantes des installations.
Même avec une solution simple en apparence, il faut développer la solution et modifier les installations, c'est du temps et de l'argent, c'est à dire un investissement avec un retour assez lointain.
Par exemple, utiliser le froid sur place pour une autre activité suppose de développer la technique de récupération et d'amener sur place l'utilisateur potentiel.

[SULREN]

Bonjour,

Je suis à 100% d’accord avec les arguments développés par @Gwinver.
Ceux qui ont réfléchi au problème, et fait des calculs, ont dû arriver à la conclusion que l’investissement n’en valait pas la chandelle.
Mais les idéologues ne font aucune démonstration et veulent imposer leur point de vue.

@ecolami a écrit:

C'est juste dommage qu'aucun lecteur du forum ne s'interessera jamais a ce problème.

Comment peut-on affirmer cela !
Il y a peut-être des milliers de lecteurs qui s’y sont intéressé mais qui auraient aimé voir vos calculs sur les gains attendus et les dépenses à mettre en face, et pas seulement « le postulat dictatorial » qu’il faut récupérer ces frigories.

Au lieu d’imposer aux autres de les récupérer, montez votre société de récupération comme je l’ai suggéré plus haut. Et on verra si la démonstration est éclatante, et alors vous pourrez assigner le Directeur de Gaz de France en justice pour gaspillage.

J’ai pris la peine de faire le calcul de gain, avec mes pauvres moyens intellectuels et donc peut-être avec erreur, en partant des données physiques indiscutables relatives au méthane :
- Chaleur latente de vaporisation : 510 Kj / Kg
(seule une partie est récupérable ; je pourrais expliquer pourquoi)
- Chaleur spécifique à pression constante : 35 j / (mole . K)

J’arrive à la conclusion qu’on pourrait récupérer environ 1% de l’énergie du gaz
Faites votre calcul et dites-nous combien vous trouvez.
Pour 1% je ne suis pas sûr que l’investissement soit rentable.
(combien de % gaspille t’on en chauffant trop ses fesses ?).

[ecolami]

Bonjour,
Lors de la liquéfaction on met en jeu une énorme énergie et il doit être possible d'en récuperer une part significative pour l"opération inverse. C'est aussi une ressource concentrée contrairement aux énergies renouvelables intermittentes et DIFFUSES.
Dans les machines thermiques habituelles c'est la source chaude qui est produite et la source froide n'est pas limitéee, dans le cas du GNL c'est le contraire.
Je sais bien que ce n'est pas sur le forum que quelqu'un ira chercher une idéee de nouveau business et qui aura les moyens.
Dans la liquéfaction de l'air George Claude (Air Liquide)avait mis au point des techniques recupérant lors de chaque détentes de l'air du TRAVAIL ce qui améliore le rendement final. En effet une simple détente produit certes un refroidissement mais une partie des turbulences de détente tend a augmenter la température.
Je suis retraité et ce n'est pas moi qui créera une entreprise en lien avec la valorisation de l'énergie de réchauffage.

[Gwinver]

Bonjour.

Pour information, il y a 230 lecteurs de cette discussion sur le Forum.

[Gwinver]

Bonjour.

Sur ce site, les coûts sont détaillés: https://www.connaissancedesenergies....l-liquefie-gnl

Les coûts associés au transport du GNL se répartissent comme suit(4) :

opérations de liquéfaction : 60% des coûts ;
transport par navire méthanier : 20% ;
regazéification dans le terminal méthanier : 20%.

Notons que si le site de liquéfaction consomme près de 12% du gaz qu’il traite,

En considérant que les coûts de liquéfaction et de gazéification sont principalement de l'énergie, la regazéification consomme donc environ 4% de l'énergie transportée.

[SULREN]

Bonjour,

Je suis retraité et ce n'est pas moi qui créera une entreprise en lien avec la valorisation de l'énergie de réchauffage.
………………..
Je sais bien que ce n'est pas sur le forum que quelqu'un ira chercher une idéee de nouveau business et qui aura les moyens.

Je ne suis moi-même qu’un retraité dans la même situation.
Mais je fais confiance aux ingénieurs et à l’équipe de Direction de la société nationale qu’était GDF, avant de devenir ENGIE, et je ne me sens aucune légitimité ni compétences à leur faire un procès en incompétence, ou en gaspillage national.
En qualité de membre d’un forum, fût-il Futura Sciences, je ne suis qu’un zozio comparé à eux dans leur domaine et je ne me vois pas juger cette société dans son statut précédent, ni dans son statut actuel, pas plus que juger TOTAL qui est aussi impliquée dans le gaz.
Ce ne sont ni des incompétents ni des tricheurs.

Lors de la liquéfaction on met en jeu une énorme énergie et il doit être possible d'en récuperer une part significative pour l’opération inverse.

A coup de « Il doit être possible » on nous assène tous les jours des tas de sermons.
Il faut analyser, démontrer, et pas asséner.

Sur les navires méthaniers :
Que je connais un peu pour y avoir travaillé et même participé à bord à des essais en mer.
Leurs cuves de méthane liquide sont bien isolées thermiquement, mais ce n’est pas parfait (et ne peut pas l’être) et un peu de chaleur s’infiltre à travers les parois.
De mémoire cela produit un Boil Off Gaz, c’est-à-dire une évaporation, qui est tous les jours d’environ 0,13 % de la totalité du méthane transporté. Sur tous les méthaniers que j’ai connu ce gaz évaporé n’était pas reliquifié pour être réinjecté dans les cuves.
Il n’était pas non plus balancé dans l’atmosphère (« mis au mat », sauf nécessité absolue) mais brûlé dans deux chaudières produisant la vapeur pour la turbine de propulsion du bateau et pour la production de l’énergie électrique du bord par des turbo-alternateurs. C’était le moyen d’éviter le gaspillage.
Bien plus tard il a été mis au point des moteurs diesel pouvant fonctionner au gaz, et ils ont remplacé ces chaudières.

Dans les terminaux méthaniers :
- Le gaz est stocké en cryogénique dans des cuves avec le même problème de BOG inévitable que dans celles des méthaniers.
(et il faut en permanence renvoyer le liquide de surface au fond du réservoir pour éviter un retournement brutal de la masse et l’explosion du réservoir).
- Ou bien le gaz de la réserve stratégique en France (environ 80 jours de consommation) est stocké à très haute pression dans des cavités souterraines, je dis au hasard « par exemple à 200 bars ».
Simple hypothèse : Il est possible que cette haute pression soit obtenue à très peu de frais en envoyant par pompage le gaz liquide dans le sol à 200 bars, et que la chaleur du sol le fasse monter à 200 bars à l’état gazeux, soit à 600 fois le volume initial.
Les frigories n’auraient alors pas été perdues du tout, mais auraient servi à fournir toute cette énergie de compression dans le rapport 600.

Donc, avant de venir sur un forum, sans connaître le sujet, faire un procès en gaspillage et dire «il devrait être possible de faire ceci ou cela», mieux vaut commencer par essayer de savoir ce que ces milliers d’ingénieurs compétents et honnêtes ont fait dans ce domaine…qui est leur spécialité.

[Gwinver]

Bonjour.

Lors de la liquéfaction on met en jeu une énorme énergie et il doit être possible d'en récuperer une part significative pour l"opération inverse.

Entre les deux opérations, il y a le transport sur plusieurs milliers de km.

[SULREN]

Re bonjour,

Entre les deux opérations, il y a le transport sur plusieurs milliers de km.

Cela peut être court :
Par ex : 1 millier de Km entre le terminal de chargement d’Arzew en Algérie et celui de réception de Fos-Sur-Mer. J’ai connu le tout premier méthanier Hassi-Rmel qui faisait cette traversée. Environ 2 jours je pense.
Vers le terminal de Montoir-de-Bretagne ou de Dunkerque c’est plus long.

Cela peut être très long :
J’ai connu les méthaniers qui allaient du terminal de Bonny au Nigeria vers l’Asie.
Le Boil Off Gaz représente alors une part non négligeable de la cargaison, à raison de 0,13 % par jour.
Idem sur la traversée USA Europe.

Pendant les premières heures de navigation après le départ du terminal de chargement d’Arzew, les chaudières brûlaient le BOG, bien sûr, mais avaient aussi des petits brûleurs fuel lourd allumés (brûleurs de soutien) parce que la flamme gaz s’éteignaient quelquefois brutalement pendant un court instant. Cela provenait de bouffées d’azote, qui est incombustible. Le chargement de méthane liquide comprenant un peu d’azote liquide, qui s’évaporait en premier (température liquéfaction < -161 °) et créait ces bouffées d’azote parasites.

Le principe de pouvoir récupérer pour faire passer de la phase liquide à la phase gazeuse, l‘énergie qu’il a fallu mettre pour faire passer du gaz au liquide, n’est pas faux, sauf :
- Qu’il y a le BOG dans le terminal qui ne fait rien récupérer du tout (et si on a des stocks pour 80 jours à raison de x% de BOG par jour cela fait beaucoup.
- Qu’on exploite déjà peut-être cette énergie pour faire d’autre choses, (mise en pression ? etc), ce qui expliquerait qu’on ne peut pas liquéfier de l’air avec, ni entrainer des machines thermiques, comme proposé en ouverture de la discussion.
- Qu'il faut voir si l'investissement est rentable.

[ecolami]

Bonjour,
Dans le stockage souterrain du gaz il est parfois necessaire d'employer du méthanol mais je ne sais pas pourquoi , je pense que c'est evitre la formation d'hydrates de méthane. Dans mon travail de traitement de dechets chimiques nous avons reçu des citernes de 20000l de méthanol avec de l'eau, beaucoup d'eau a incinérer.
Quant a la récupération d'énergie lors de la gazéification j'ai attiré l'attention sur ce sujet et c'est bien...

[Contrario666]

Concernant les chiffres avancés ici je ne vois que "des bilans".
Ce sont des bilans thermodynamiques certes mais je tiens à attirer l'attention qu'ils n'indiquent en rien le temps pour arriver aux différents états thermodynamiques.
Réchauffer le liquide (ou employer d'autres moyens mécaniques couteux en énergie) permet d’accélérer la transformation plutôt que d'attendre (très longtemps peut-être vu les volumes envisagés...) que la transformation totale se fasse.

[Contrario666]

Pour donner une idée du problème.
Si on laisse le liquide se transformer en gaz "tout seul" (genre on laisse couler) ça produit du froid.
Ce froid va aller à l'encontre de la transformation (plus il fait froid et moins la vitesse de transformation est grande).
Ce n'est donc pas explosif mais auto-inhibé.
Il faut alors "évacuer le froid" (ou réchauffer c'est pareil) pour obtenir une vitesse de transformation à tout le moins constante.

[SULREN]

Bonjour,
contrario666 a écrit:

Pour donner une idée du problème.
Si on laisse le liquide se transformer en gaz "tout seul" (genre on laisse couler) ça produit du froid.
Ce froid va aller à l'encontre de la transformation (plus il fait froid et moins la vitesse de transformation est grande).
Ce n'est donc pas explosif mais auto-inhibé.
Il faut alors "évacuer le froid" (ou réchauffer c'est pareil) pour obtenir une vitesse de transformation à tout le moins constante.

Ah bon ? C’est sérieux ? Cela est vrai aussi dans le cas d’un stockage industriel de grand volume ?

Ne serait pas plutôt encore une analyse simplifiée (pour ne pas dire simpliste) du genre de celle d’un professeur de physique de l’enseignement secondaire expliquant cela à ses lycéens, comme s’il avait devant lui, posée sur la paillasse, « une bouteille thermos remplie de méthane liquide».

Les dirigeants des Sociétés Gazières du monde entier et les milliers d’ingénieurs qui travaillent dans ces sociétés devraient être aux anges de voir ici, sur ce Forum :
- Quelqu’un leur proposer de faire un pognon de dingue, en produisant de l'oxygène liquide et en faisant tourner des machines thermiques, pendant la regazéification de leur LNG,
- Et un autre leur prêcher la « coolitude » en leur annonçant les trois choses rassurantes suivantes :
«Dormez tranquille braves gens, jamais le méthane liquide ne vous fera le mauvais tour de changer brutalement de régime de vaporisation ».
« Je vous l’affirme solennellement ici : il a forcément une vitesse de transformation à tout le moins constate …..parce qu’il est auto-inhibé ».
«Et surtout ne croyez pas SULREN qui vous a dit au post#11 :
(et il faut en permanence renvoyer le liquide de surface au fond du réservoir pour éviter un retournement brutal de la masse et l’explosion du réservoir).

Je pense que ces Dirigeants ont les pieds sur terre, eux, et qu’ils continueront à être prudents, à brasser le méthane liquide dans les réservoirs pour éviter:
- le « rollover (voir Nota)» qui est arrivé à La Spezia en Italie, sur un méthanier, où 86 tonnes de gaz se sont évaporées rapidement et de façon inattendue et ont dû être mises à l’atmosphère à la hâte pour éviter que le dôme du réservoir soit soufflé et que cet accident provoque une étincelle qui aurait déclenché un grand incendie,
- ou le « rollover » qui est arrivé sur un stockage de 21 000 tonnes à Partington LNG Plant 1993 au Royaume Uni où 150 tonnes de gaz évaporé de façon inattendue ont dû être mises à l’atmosphère pour éviter là aussi que le dôme du réservoir soit soufflé.

- et bien d’autres cas d'évaporation brutale dans les réservoirs de très gros volumes, parce qu'il s'y crée une stratification de densité du fait de la présence de différents gaz dans le stockage, et une stratification de température entre la couche de surface à -161° et les couches profondes restant liquides alors que leur température est plus haute que -161°.
Le « rollover » (que j’avais appelé « retournement brutal ») se produit lorsque les couches de surface plongent dans le réservoir et que les couches profondes remontent à la surface et que la baisse de pression statique qui en résulte enclenche une évaporation rapide.

On n’est alors plus dans le rêve du gaz liquide auto-inhibé, ni dans sa vitesse de transformation pour le moins constante, ……comme dans le thermos posé sur la paillasse.

C’était juste pour donner une autre idée du problème.

Nota :
https://www.sigtto.org/media/1398/gu...-lng_ships.pdf

“Rollover” refers to the rapid release of LNG vapour
that can occur as a result of the spontaneous mixing
of layers of different densities of LNG in a storage
or cargo tank. A pre-condition for rollover is that
stratification has occurred, ie the existence in the tank
of two separate layers of LNG of different density.
The possibility of a sudden release of large amounts
of vapour and the potential over-pressurisation of
the tank resulting in possible damage or failure is
recognised by the major design codes

[Contrario666]

Ah bon ? C’est sérieux ? Cela est vrai aussi dans le cas d’un stockage industriel de grand volume ?

Oui c'est toujours vrai.

«Et surtout ne croyez pas SULREN qui vous a dit au post#11 :
(et il faut en permanence renvoyer le liquide de surface au fond du réservoir pour éviter un retournement brutal de la masse et l’explosion du réservoir).

Oui ne croyez pas cet individu qui invente un problème là où il n'y en a pas car tout dépend de la configuration matérielle (après c'est sûr que si vous avez des réservoirs qui ne supportent pas la pression du gaz c'est un autre problème. )

[SULREN]

Re bonjour,

Oui ne croyez pas cet individu qui invente un problème là où il n'y en a pas car tout dépend de la configuration matérielle )

Cet INDIVIDU mon cher, sait de quoi il parle, et contrairement à vous ne vient pas raconter n'importe quoi sur un forum.
Il a travaillé sur 10 méthaniers et un peu aussi sur les terminaux méthaniers, ce dont on parle dans cette discussion.

Et de plus ce n'est pas "cet individu" qui a inventé un "problème là où il n'y en avait pas".
Ce problème concret et sérieux a été porté à sa connaissance par des ingénieurs qui ont fait toute leur carrière dans le GNL, que ce soit dans la conception des navires méthaniers, ou dans les terminaux méthaniers de Gaz de France (à l'époque de GDF).
Contactez les donc et vous verrez bien où est la vérité, ou au minimum faites l'effort de vous informer sur Internet.
Le phénomène de roll-over (et le grand danger potentiel qu'il crée) est très connu et il apparaît dans des études, ou des thèses de doctorat faites par des "individus" qui en savaient bien plus que vous sur le sujet.

car tout dépend de la configuration matérielle (après c'est sûr que si vous avez des réservoirs qui ne supportent pas la pression du gaz c'est un autre problème. )

C'est bien là qu'est le problème! Tout dépend de la configuration matérielle, et revenons donc à celle du sujet de cette discussion.
Nous ne sommes pas en train de parler d'un réservoir au fond de votre jardin, ni de cuve de camion de transport de gaz liquide, ni d'un stockage secondaire de 300 m3, mais de réservoir de stockage de GNL dans des terminaux méthaniers.

Ils font couramment 90 m de diamètre et 60 m de hauteur.
Calculez (si vous savez le faire), la force que subit le dôme d'un réservoir de 90 m de diamètre sous l'effet d'une pression relative du gaz à l'intérieur du réservoir.....et vous verrez qu'il ne peut supporter qu'une petite fraction de bar.

[Contrario666]

De l'ingénierie....

[Contrario666]

Remarquez quand même qu'on est parti d'une considération purement thermodynamique pour arriver à une considération d’ingénierie liée à une configuration matérielle (celle d’aujourd’hui).
Le problème et sa solution ne sont donc pas seulement théoriques (et pourtant c'est la contrainte impossible à supprimer, ce que je relevais en premier lieu) mais aussi en rapport avec la configuration matérielle employée pour des raisons diverses et variées (le coût de la solidité des "récipients" intervenant bien entendu également).

[SULREN]

Re bonjour,

Remarquez quand même qu'on est parti d'une considération purement thermodynamique pour arriver à une considération d’ingénierie liée à une configuration matérielle (celle d’aujourd’hui).

Pas du tout!
La discussion a été lancée par Ecolami, non pas dans l'esprit de considérations théoriques d'un contexte d’un laboratoire, mais dans l'esprit pratique d'un contexte concret, industriel, sous contraintes économiques, celui des terminaux méthaniers.

Ecolami avait fait la remarque tout à fait fondée suivante :

Quand on transporte les gaz naturel liquéfié on le livre a un terminal ou il est regazéifié. La technique actuelle consiste a BRULER du gaz pour RECHAUFFER le méthane liquide de -162C° a la température ambiante.
C'est un énorme gachis:……….

S’en est suivi une discussion sur le fait que ce gâchis n'avait pas échappé à la sagacité des responsables de terminaux méthaniers, mais qu'ils l'acceptaient probablement à cause des difficultés techniques d'exploiter ces frigories, de la mauvaise rentabilité économique des investissements de récupération, et de toutes autres raisons qu'ils avaient de s'y opposer, et que nous devions chercher à découvrir et comprendre ces raisons avant de les juger.

J’ai précisé au post#11, comme information accessoire supplémentaire, d’ailleurs mise pour cela entre parenthèses, qu’il fallait brasser le mélange dans les réservoirs pour éviter les accidents.

- Le gaz est stocké en cryogénique dans des cuves avec le même problème de BOG inévitable que dans celles des méthaniers.
(et il faut en permanence renvoyer le liquide de surface au fond du réservoir pour éviter un retournement brutal de la masse et l’explosion du réservoir).

Ce que vous avez tenu à contredire par :

Ce froid va aller à l'encontre de la transformation (plus il fait froid et moins la vitesse de transformation est grande).
Ce n'est donc pas explosif mais auto-inhibé.
Il faut alors "évacuer le froid" (ou réchauffer c'est pareil) pour obtenir une vitesse de transformation à tout le moins constante.

Contradiction que je ne pouvais que rejeter, parce que fausse dans le contexte concret de la discussion de départ: celui des réservoirs en cryogénique des terminaux méthaniers et même dans celui des réservoirs plus petits des navires méthaniers.

Nous sommes sur un forum de sciences et devons nous efforcer d'être précis et rigoureux.

[SULREN]

Re,

Pour en venir, si on y tient, à des considérations de pure thermodynamique:
Ecolami a écrit dans le post d'ouverture:

faire fonctionner une machine thermique avec un rendement théorique de 61.4%

Si on a affaire à une machine ditherme avec:
T1=température de source froide en degrés K; dans le cas présent c'est 273-161°C (-161°C étant le point d'ébullition du méthane à la pression normale).
T2 =température de source chaude.

On peut écrire, sauf erreur:
Rendement théorique de Carnot = 0,614 = (T2-T1)/T2
T2(1-0,614) = T1 = 273-161 en degrés C.
D'où T2 = 17 °C

A quel fluide Ecolami pensait t'il quand il a indiqué rendement de Carnot = 0,614, s'agissant de la machine qu'il voyait dans les terminaux méthaniers pour regazéifier le LNG sans gaspillage d'énergie?
Merci.

[ecolami]

Bonjour,
Si on souhaite réchauffer le gaz juste avec un échangeur air /GNL on aura une condensation de givre importante qui contrariera l'échange. Donc il faut trouver un moyen d'éviter ça. Il doit y avoir des solutions. L'une d'elle étant de surdimensionner l'échangeur.
Quant aux autres ce n'est pas mon domaine.

[SULREN]

Bonjour,
Nous n’en étions plus à réchauffer le gaz avec un échangeur air / GNL puisque l’objet même de cette discussion lorsqu’elle a été créée était «de nous ouvrir les yeux» sur le fait que cette voie était une voie de pur gaspillage et qu’il fallait impérativement l’abandonner.

Nous en étions donc tous à éprouver un vif intérêt pour la proposition qui a été faite au post#1:

C'est un énorme gachis: en effet cette source de froid pourrait servir :
-………
- Faire fonctionner une machine thermique avec un rendement théorique de 61.4% parce que la température basse est vraiment très basse. Pour une différence de température donné plus froide est la température meilleur est le rendement.

L’indication, en gras, d’un rendement théorique précis de 0,614 nous a fait penser qu’il était fait référence à un cycle thermodynamique précis, bien identifié, sur le modèle du cycle thermodynamique des centrales à vapeur EDF, basée sur la vapeur d’eau, mais avec les différences suivantes :
- Le fluide ne serait pas de la vapeur d’eau se condensant dans un condenseur refroidi par l’eau de mer (vers 20°C) ou par l’eau d’une tour de réfrigération, mais un fluide se condensant dans un condenseur refroidi par le GNL (à -161°C) dans le but de réchauffer ce dernier.
- Le fluide côté source chaude serait réchauffé par une flamme à une température Th (combien ?) comme la vapeur d’eau est réchauffée vers 550°C par une flamme dans une chaudière EDF.
- Le rendement théorique du cycle de Carnot d’une centrale thermique EDF à vapeur d’eau est de : (550 -20) / (550+273) = 0,64 avec une température haute de 550°C
Le rendement théorique du cycle proposé au post#1 de cette discussion serait de 0,614 avec une température haute fixée à…..17°C.

D’où ma question : quel fluide Ecolami avait-il en tête dans sa solution proposée au post#1 pour limiter sa température haute à seulement 17°C ?
En le chauffant à 550°C, bien sûr à supposer que cela soit possible, on « ferait un tabac » avec un rendement théorique de Carnot de :
(550 + 161) / (550+273) = 0,864

[polo974]

17 degré, c'est la température de la mer ou pas loin (selon saison et lieu).

[ecolami]

Bonjour,
L'objectif premier était, au moins, de ne pas consommer du gaz naturel pour réchauffer. En prenant 17°C c'était un compromis ete/hiver!
Si l'objectif est des produire un maximum d'énergie cela consommera du GNL.
J'ignore si on peut alimenter une turbine a gaz avec du GNL.

[SULREN]

Bonjour,

L'objectif premier était, au moins, de ne pas consommer du gaz naturel pour réchauffer. En prenant 17°C c'était un compromis ete/hiver!
Si l'objectif est des produire un maximum d'énergie cela consommera du GNL.
J'ignore si on peut alimenter une turbine a gaz avec du GNL.

Il y a là des incohérences, tout comme au post#1.

Et pourtant le problème est simple.

Il y a des stocks de Gaz Naturel Liquide (GNL) dans un terminal méthanier.
Et il faut livrer aux consommateurs du Gaz Naturel à l’état gazeux, à une température proche de l’ambiante.
Le GNL s’évapore naturellement dans les cuves de stockage (c’est le Boil-Off est Anglo-Saxons).
Si le débit ainsi produit ne suffit pas à satisfaire la demande des consommateurs, il faut forcer l’évaporation du GNL.
Donc : faire du Réchauffage de GNL.

Et il faut aussi réchauffer le Gaz Naturel gazeux, qui prend naissance à la température de -161 °C, pour le porter à la température ambiante.
Donc : faire du Réchauffage de Gaz.

Deux façons de faire ces réchauffages :

-1) Première façon : SANS TIRER PARTI des « frigories ».
On envoie les frigories aux petits oiseaux ou aux petits poissons.
On fait donc passer le GNL, ou le Gaz, à réchauffer dans des échangeurs simples qui leur apportent des calories.
Le fluide de réchauffage qui entre dans l’échangeur peut-être :
-a) De l’air atmosphérique : cela marche mal à cause du givre qui va vite se créer. Cet air refroidi par les frigories qu’il a absorbé renvoie ces frigories aux petits oiseaux.
-b) De l’air atmosphérique préalablement réchauffé par du gaz naturel qui y a été brûlé.
Le risque de givre est réduit et là aussi les frigories sont perdues.
-c) De l’eau de mer : ce doit être le cas le plus fréquent je pense (à confirmer). Cette eau de mer plus froide retourne aux petits poissons.
-d) Autre chose.

-2) Deuxième façon : EN TIRANT PARTI des « frigories ».
-a) Par échangeur simple :
Même échangeur qu’au paragraphe précédent, mais on peut par exemple y injecter de l’air qui après été fortement refroidi ne sera pas renvoyé aux petits oiseaux, mais sera refroidi juste un peu plus par une « machine à faire du froid » pour atteindre la température de liquéfaction.
On produit ainsi de l’air liquide moins cher que si la « machine à faire du froid » avait dû le refroidir en partant de la température ambiante. Cet air liquide donnera par distillation fractionnée : de l’oxygène liquide, ou des gaz rares liquides, etc.

On aura donc réchauffé le GNL ou le Gaz Naturel gazeux tout en gagnant de l’argent.

- b) Par machine thermique ditherme.
Par exemple :
- au lieu de faire fonctionner une machine à vapeur d’eau, à pistons ou à turbine, qui envoie sa vapeur d’échappement se faire condenser dans un condenseur refroidi à l’eau de mer ou de rivière (comme à EDF).
- on fait fonctionner une machine à vapeur de perlimpinpin, à piston ou à turbine, qui envoie sa vapeur d’échappement se faire condenser dans un condenseur refroidi par du GNL ou par du Gaz Naturel à -161 °C…..qui du coup seront réchauffés.

On aura donc là aussi réchauffé le GNL ou le Gaz Naturel gazeux tout en gagnant de l’argent, parce que notre machine thermique aura un bien meilleur rendement, du fait que sa source froide est bien plus froide.
Si cette machine entraîne un alternateur, elle produira de l’électricité moins chère qu’au cas du condenseur à eau, genre centrales EDF.

CONCLUSION:
Aux paragraphes 1-a, 1-b, 1-c, 1-d, et 2-a on ne peut pas parler de rendement théorique de Carnot et donc pas du fameux rendement de 0,614, parce qu’on est en échangeur simple et pas en machine ditherme.
Mais on peut parler de 17°C, comme étant la température de l’air ambiant ou de l’eau de mer ou de rivière.

Au paragraphe 2-b on peut parler de rendement théorique de Carnot.
Mais je ne vois pas ce que le 17°C viendrait faire. On peut chauffer à la température qu’on veut, sans que quelqu’un puisse venir reprocher :
« Si l'objectif est des produire un maximum d'énergie cela consommera du GNL ».

En effet l’énergie consommée par la machine ditherme (qui peut être du gaz naturel) a dans ce cas pour but premier de produire de l’énergie électrique à coût amélioré, et avec comme retombée positive de son fonctionnement de réchauffer du GNL ou du Gaz Naturel.

Je pensais simplement en lisant le post#1 et sa machine thermique au rendement de 61,4%, qui semblait provenir d'une source officielle que je ne connaissais pas, que cette discussion allait m'apprendre ce qu'était le fluide perlimpinpin à utiliser dans les machines dont il était question pour rendre les terminaux méthaniers plus écologiques. Je n'en ai pas d'idée, et j'aimerais savoir.

[Bounoume]

le fluide de perlinpimpin idéal, en circuit fermé: un fluide pas cher: CH4 (sans les impuretés qui en modifient les densités et températures d' ébullition....)
il se condensera facilement vers -160, en travaillant un peu au-dessus de 1 atmosphère....
et bonne nuit, je vais faire dodo....

[polo974]

On peut prendre de l'hydrogène pour une machine genre stirling (ou de l'hélium, beaucoup plus rare).