Brevet FR2702755A1 — publié le 19940923

Installation pour le transfert d'un produit liquide volatil, d'un réservoir de stockage amont à un réservoir de stockage aval. La présente invention concerne une installation pour le transfert d'un produit liquide volatil, par exemple de l'essence ou un carburant. Il est devenu une pratique courante aujourd'hui de proposer des systèmes visant à réduire ou au moins à contrôler les émissions de vapeur d'un liquide volatil, tel que de l'essence ou du carburant, lors du transfert de ce dernier d'un réservoir amont à un réservoir aval en vue d'éliminer l'échappement des vapeurs dans l'atmosphère. Cette pratique se justifie d'une part, pour des raisons de coût, d'autre part, pour des raisons de pollution de l'atmosphère. Un certain nombre de dispositifs de stockage et de transfert d'un tel liquide volatil ont donc été développés en vue de diminuer les pertes par évaporation. Ainsi, le brevet GB-A-2.139.598 décrit un système de stockage d'un liquide volatil incluant un réservoir de stockage du liquide volatil et un réservoir des vapeurs dérivées du liquide volatil. Durant le transfert du liquide volatil jusqu'au réservoir, la vapeur dans le réservoir est transférée par des conduits appropriés vers un réservoir pour un stockage sous pression. Lors de l'enlèvement du liquide volatil du réservoir de stockage de carburant, la vapeur dans le réservoir est transférée vers le réservoir de stockage à travers un vase d'expansion par d'autres conduits. La vapeur est alors maintenue en circuit fermé et les pertes par évaporation sont minimisées. Un tel système, bien que performant, présente un certain nombre d'inconvénients en particulier en raison de son coût.En effet, il nécessite des systèmes de réfrigération et un réservoir intermédiaire pour le stockage de la vapeur sous pression. Un autre système de transfert de carburant est proposé dans le brevet FR-A-2.421.123. Ce système qui s'applique pour un transfert de carburant d'un réservoir de stockage, en particulier une pompe à essence, vers un réservoir de véhicule comprend un moteur hydraulique ayant une entrée qui communique avec le réservoir de stockage pour recevoir de celui-ci un débit de carburant liquide durant l'opération de transfert et un orifice de décharge communiquant avec l'ajutage de distribution et une pompe à vapeur ayant un orifice d'entrée apte à communiquer avec ledit réservoir à carburant pour recevoir la vapeur déplacée hors de celui-ci lorsque les carburants liquides entrent dans ledit réservoir à carburant et un orifice de décharge communiquant avec ledit réservoir de stockage, ladite pompe à vapeur étant reliée et entraînée par ledit moteur hydraulique. Un tel système bien que performant ne peut pas s'appliquer en particulier lorsque les réservoirs sont à volume variable, tels que les réservoirs à chapeau flottant, qui ne permettent pas une réinjection de vapeur à l'intérieur. Le but de la présente invention est donc de proposer une installation de transfert d'un liquide volatil d'un réservoir de stockage à un autre réservoir de stockage qui soit applicable pour n'importe quel type de réservoir de stockage et qui constitue une installation peu onéreuse et sûre. L'invention concerne à cet effet une installation pour le transfert de liquide volatil entre un réservoir amont de stockage et un réservoir aval de stockage et la récupération simultanée de la vapeur déplacée lors du remplissage dudit réservoir aval de stockage, caractérisée en ce qu'elle comprend une ligne de transfert entre le réservoir amont et le réservoir aval, une ligne de dérivation de la ligne de transfert amenant une partie du liquide volatil prélevé du réservoir de stockage vers une chambre de dissolution, une chambre de dissolution pour mélanger le liquide prélevé lors du transfert du carburant du réservoir de stockage amont vers le réservoir de stockage aval avec des vapeurs comprimées par un compresseur, relié au réservoir aval de stockage, et, alimenté en vapeurs déplacées hors du réservoir de stockage aval lorsque le produit volatil entre dans ledit réservoir, des moyens de liaison entre la chambre de dissolution et la ligne de transfert du réservoir de stockage amont vers le réservoir de stockage aval pour réinjecter les vapeurs refroidies au contact du carburant dans la chambre de dissolution, des moyens d'élimination des incondensables contenus à l'intérieur de la chambre de dissolution. Selon une forme de réalisation préférée de l'invention, les moyens d'élimination des incondensables sont constitués par une sortie à l'air libre équipée d'un tampon de charbon actif de la chambre de dissolution en vue du rejet des incondensables ainsi filtrés dans l'atmosphère. L'invention concerne également un procédé de transfert de liquide volatil pour transférer un liquide vaporisable entre un réservoir amont de stockage et un réservoir aval de stockage pour récupérer simultanément la vapeur déplacée entre ledit réservoir de stockage aval et ledit réservoir de stockage amont, caractérisé en ce qu'on transfert le produit volatil du réservoir de stockage amont vers le réservoir de stockage aval en prélevant une partie dudit carburant que l'on achemine sous pression dans une chambre de dissolution, en ce que parallèlement au remplissage du réservoir aval on récupère les vapeurs déplacées hors du réservoir aval lorsque le produit volatil entre dans ledit réservoir, en ce qu'on comprime lesdites vapeurs, en ce qu'on les introduit dans une chambre de dissolution de volume intérieur défini, en ce qu'on mélange les vapeurs et le carburant pour refroidir les vapeurs jusqu'à l'état liquide, en ce qu'on élimine les incondensables par rejet dans l'atmosphère, en ce qu'on réinjecte le reste du mélange dans le circuit de transfert du produit volatil du réservoir de stockage amont vers le réservoir de stockage aval. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaitront encore à la lecture de la description qui suit et des dessins joints dans lesquels la figure 1 représente de manière schématique une installation conforme à l'invention et la figure 2 représente le bilan massique pendant le transfert ainsi qu'un certain nombre de données en ce qui concerne la pression et la température durant ce transfert. Conformément à l'invention, l'installation de base pour le transfert de liquide volatil entre un réservoir amont 11 de stockage et un réservoir aval 12 de stockage et la récupération simultanée de la vapeur 13 déplacée lors du remplissage dudit réservoir aval de stockage comprend une ligne de transfert 1 entre le réservoir amont 11 et le réservoir aval 12. Sur cette ligne, est prévue un premier piquage ou ligne de dérivation sur laquelle est placée une pompe 16 qui permet le pompage d'une partie du carburant transféré du réservoir 11 vers le réservoir 12 et son acheminement vers une chambre de dissolution 14. Cet acheminement se fait sous pression grâce à ladite pompe. Sur cette ligne de dérivation 9, il est prévu un pressostat qui limite la pression d'entrée du carburant à 8 bars. Parallèlement, la vapeur 13, déplacée lors du remplissage du réservoir de stockage aval 12, est comprimée au moyen d'un compresseur 15 puis amenée par la ligne 3 à une deuxième entrée de la chambre de dissolution à une pression identique ou voisine de la pression d'entrée du liquide volatil. Ainsi, dans l'exemple représenté à la figure 1, la pression d'entrée des vapeurs ou du liquide dans ladite chambre de dissolution 14 est égale à 8 bars. L'intérieur de cette chambre est équipée de moyens d'isolation et de chicanes qui permettent de maintenir une tension de vapeur inférieure à la limite explosive. En outre, pour atteindre ces objectifs, les canalisations d'entrée seront de dimension supérieure aux canalisations de sortie.A l'intérieur de cette chambre de dissolution, les vapeurs entrent en contact avec le liquide volatil et sont refroidies au contact de ce liquide. On constate en effet que les vapeurs entrent dans la chambre de dissolution à une température de l'ordre de 1100C et vont ressortir de la chambre à l'état liquide à une température désignée dans la colonne 6 de la figure 2 voisine de 180C. Lorsque les vapeurs ont été refroidies au contact du carburant et sont repassées sous forme liquide, elles sont réinjectées dans la ligne de transfert de liquide volatil entre le réservoir de stockage amont 11 et le réservoir de stockage aval 12 pour être déversées dans le réservoir de stockage aval 12. C'est cette récupération des vapeurs qui entraîne une économie importante lors d'une telle opération de transfert d'un réservoir à un autre. Dans l'installation de base, à partir de la première chambre de dissolution 14, il est prévu une sortie équipée d'un tampon de charbon actif de ladite chambre à l'air libre qui permet le rejet des incondensables. On constate que ces incondensables représentent une très faible valeur par rapport à la vapeur totale. Ainsi, dans l'exemple représenté, les incondensables sont égaux à 1,8 Nm3 alors que les vapeurs récupérées étaient égales à 30 Nm3. En conséquence, la pollution, même si elle demeure, devient négligeable. Il est possible, dans une installation plus complexe, de ne pas rejeter les incondensables dès la première chambre de dissolution, mais au contraire, d'adjoindre à cette première chambre un deuxième compresseur et une deuxième chambre de dissolution de laquelle seront rejetés les incondensables. Ainsi, dans ce cas, comme le montre la figure 2, les deux chambres de dissolution 14 sont montées en série, les vapeurs sortant de la première chambre de dissolution étant recomprimées avant d'entrer dans la deuxième chambre de dissolution. Quant à l'alimentation en liquide volatil de la deuxième chambre de dissolution, elle se fait au moyen d'une ligne de dérivation 10 commune à la première ligne de dérivation alimentant la première chambre de dissolution, de manière à arriver à une pression d'entrée dans la chambre de dissolution du liquide volatil identique ou voisine de la pression d'entrée des vapeurs à l'intérieur de ladite chambre. Par la suite, de la me me manière que dans la première chambre de dissolution, les vapeurs refroidies sont réinjectées dans le circuit de transfert du réservoir amont vers le réservoir aval par des moyens de liaison appropriés désignés par 7 dans la figure 1. Grâce à une telle installation un peu plus complexe que l'installation de base, il est possible de ne pas augmenter la pression des vapeurs de manière très rapide renforçant ainsi les règles de sécurité de l'ensemble. Dans un autre mode de réalisation, il est également possible d'utiliser un compresseur 15 à plusieurs étages. Grâce à un procédé conforme à la figure 1, il est possible de transférer du réservoir 11 vers le réservoir 12 environ 100 m3 de liquide. Lors du transfert de 100 m3, on récupérera au départ environ 30 Nm3 de vapeur qui seront comprimés dans un premier temps à 8 bars et mis en contact avec 10 m3 de carburant de manière à permettre la réinjection de 10,2 m3 de liquide puis à 16 bars permettant la encore la réinjection et la récupération de 10,08 m3 de liquide si 20 m3 ont été prélevés au départ sur la ligne de transfert. Le gain véritable de liquide représenté dans les colonnes 6 et 7 correspond à 0,28 m3 pour un transfert de 100 m3. Les incondensables, rejetés après passage au travers d'un filtre de charbon actif dans l'atmosphère, désignés dans la colonne 5, correspondront à 1,8 Nm3. La température la plus élevée atteinte lors de la deuxième compression sera égale à 1600C. Bien évidemment, les numéros de colonne correspondent aux emplacements sur la figure 1. REVENDICATIONS 1. Installation pour le transfert de liquide volatil entre un réservoir amont (11) de stockage et un réservoir aval (12) de stockage et la récupération simultanée de la vapeur (13) déplacée lors du remplissage dudit réservoir aval (12) de stockage, caractérisée en ce qu'elle comprend une ligne de transfert (1) entre le réservoir amont (11) et le réservoir aval (12), au moins une ligne de dérivation (6) de la ligne de transfert (1) amenant une partie du liquide volatil prélevé du réservoir amont de stockage vers une chambre de dissolution (14), une chambre de dissolution pour mélanger le liquide prélevé lors du transfert du carburant du réservoir de stockage amont vers le réservoir de stockage aval avec des vapeurs comprimées par un compresseur (15) relié au réservoir aval de stockage et alimenté en vapeurs déplacées hors du réservoir de stockage aval lorsque le produit volatil entre dans ledit réservoir (12), des moyens de liaison (6) entre la chambre de dissolution (14) et la ligne de transfert (1) du réservoir de stockage amont vers le réservoir de stockage aval pour réinjecter les vapeurs refroidies au contact du carburant dans la chambre de dissolution, des moyens d'élimination (5) des incondensables contenus à l'intérieur de la chambre de dissolution (14). 2. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens d'élimination (14) des incondensables sont constitués par une sortie à l'air libre de la chambre de dissolution équipée de moyens de filtration. 3. Installation selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que la chambre de dissolution (14) est garnie intérieurement par des moyens appropriés de telle sorte que la tension de vapeur des vapeurs à l'intérieur de ladite chambre est maintenue à un niveau inférieur à la limite explosive. 4. Installation selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que la pompe (16) qui prélève du liquide sur la ligne de transfert (1) du réservoir de stockage amont vers le réservoir de stockage aval amène le liquide sous pression dans la chambre de dissolution. 5. Installation selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que le compresseur (15) est un compresseur à plusieurs étages. 6. Procédé de transfert de liquide volatil pour transférer un liquide vaporisable entre un réservoir amont de stockage (11) et un réservoir aval de stockage (12) pour récupérer simultanément la vapeur (13) déplacée entre ledit réservoir de stockage aval et ledit réservoir de stockage amont, caractérisé en ce qu'on transfert le produit volatil du réservoir de stockage amont vers le réservoir de stockage aval en prélevant une partie dudit carburant que l'on achemine sous pression dans une chambre de dissolution (14), en ce que, parallèlement au remplissage du réservoir aval, on récupère les vapeurs (13) déplacées hors du réservoir aval lorsque le produit volatil entre dans ledit réservoir, en ce qu'on comprime lesdites vapeurs, en ce qu'on les introduit dans la chambre de dissolution de volume intérieur défini, en ce qu'on mélange les vapeurs et le carburant pour refroidir les vapeurs jusqu'à l'état liquide, en ce qu'on élimine les incondensables par rejet dans l'atmosphère, en ce qu'on réinjecte le reste du mélange dans le circuit de transfert du produit volatil du réservoir de stockage amont vers le réservoir de stockage aval. 7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'on relie la sortie de la chambre de dissolution avec un deuxième compresseur, lui même relié à une deuxième chambre de dissolution à l'intérieur de laquelle est également acheminée une partie du liquide prélevé sur la ligne de transfert du réservoir de stockage amont vers le réservoir de stockage aval, en ce qu'on élimine les incondensables à la sortie de cette deuxième chambre de dissolution, en ce qu'on relie cette chambre de dissolution avec la ligne de transfert du produit volatil du réservoir de stockage amont vers le réservoir de stockage aval pour réinjecter les vapeurs ainsi liquéfiées dans le circuit. 8. Procédé selon l'une des revendications 6 et 7, caractérisé en ce qu'on comprime les vapeurs à une pression voisine de la pression d'entrée du produit volatil dans la chambre de dissolution.