Brevet FR2852528A1 — publié le 20040924

La présente invention concerne le domaine technique du traitement d'un mélange gazeux chargé en particulier de vapeurs de carburant afin de récupérer des condensats de carburant. La présente invention trouve une application particulièrement avantageuse, 5 mais non exclusive, dans le domaine des cuves de stockage de carburant placées notamment dans les stations-services. Dans l'application préférée ci-dessus, il est connu divers types d'installation pour récupérer le mélange gazeux chargé en vapeurs de carburant et apparaissant notamment lors du remplissage d'une cuve de stockage de carburant ou lors de la 10 distribution d'un carburant à la pompe d'une station-service. Par exemple, il est connu par le brevet US 3 956 903 de condenser un tel mélange gazeux pour liquéfier les vapeurs de carburant afin de récupérer les condensats de carburant. Or, il apparaît en pratique que le rendement de cette opération de récupération s'avère faible. L'objet de l'invention vise donc à remédier aux inconvénients énoncés cidessus en proposant un procédé permettant de traiter un mélange gazeux chargé en particulier de vapeurs de carburant par une opération de liquéfaction, ce procédé de traitement étant réalisé avec un bon rendement tout en présentant un coût avantageux et durable dans le temps. Pour atteindre un tel objectif, le procédé pour améliorer le rendement de récupération des vapeurs de carburant présentes dans un mélange gazeux comporte une étape de liquéfaction des vapeurs de carburant à l'aide d'un condenseur en vue de récupérer des condensats de carburant. Selon l'invention le procédé consiste lors de l'étape de liquéfaction - à assurer en sortie du condenseur, une séparation entre les condensats de carburant et les vapeurs résiduelles, - et à renvoyer les vapeurs résiduelles en amont du condenseur afin de subir une nouvelle étape de liquéfaction. En effet, il a été constaté que la totalité des vapeurs de carburant n'était pas 30 toujours condensée lors de l'étape de liquéfaction. Une telle technique permet d'améliorer le rendement du procédé de récupération selon l'invention. Avantageusement, le procédé consiste à assurer en sortie du condenseur, une circulation forcée des condensats de carburant en direction d'une cuve de stockage. Selon un autre aspect de l'invention, le procédé comporte une étape de compression du mélange gazeux préalablement à l'introduction du mélange gazeux 5 dans le condenseur pour la mise en oeuvre de l'étape de liquéfaction. Cette compression préalable du mélange gazeux permet d'une part, d'accroître la vitesse des vapeurs dans le condenseur ce qui permet d'augmenter les échanges thermiques et d'autre part, de condenser les vapeurs à une température plus élevée ce qui permet, par conséquent, de réduire la quantité de glace sur l'échangeur. Un autre objet de l'invention est de proposer une installation pour améliorer le rendement de récupération des vapeurs de carburant présentes dans un mélange gazeux, l'installation comportant au moins un condenseur permettant d'assurer la liquéfaction des vapeurs de carburant du mélange gazeux et la récupération des condensats à une sortie du condenseur. Cette installation comporte: - à la sortie des condensats du condenseur, des moyens de séparation entre les condensats de carburant et les vapeurs résiduelles, - et un circuit d'amenée des vapeurs résiduelles à l'entrée du condenseur. De préférence, ces moyens de séparation comportent un circuit d'amenée des condensats de carburant à une cuve de stockage du carburant, ce circuit d'amenée 20 des condensats étant pourvu d'un moyen de circulation forcée. Avantageusement, le circuit d'amenée des vapeurs résiduelles débouche dans un système de mélange alimenté également par le mélange gazeux. Selon une autre caractéristique de l'invention, l'invention comporte un moyen de compression mécanique du mélange gazeux monté en amont de l'entrée du 25 condenseur. Diverses autres caractéristiques ressortent de la description faite cidessous en référence à la figure unique qui montre, à titre d'exemple non limitatif, un exemple de réalisation d'une installation de traitement conforme à l'invention. La figure unique représente partiellement une installation 1 permettant le 30 traitement d'un mélange gazeux 2 chargé en particulier de vapeurs de carburant. Un tel mélange gazeux peut provenir d'une cuve de stockage 3 d'un type de carburant qui comporte généralement une sortie d'évent 4 pour un tel mélange gazeux. Il est à noter que le traitement d'un tel mélange gazeux s'avère approprié notamment lors du remplissage d'une cuve de stockage d'un carburant, dans la mesure o un tel mélange gazeux est généralement renvoyé dans le camion-citerne de livraison. De même, un tel mélange gazeux peut être récupéré lors de la distribution de carburant à l'aide d'un pistolet d'une pompe de station-service. L'installation de traitement 1 comporte une unité de production de froid qui ne sera pas décrite en détail car elle ne fait pas partie précisément de l'objet de la présente invention. D'une manière classique, cette unité de production de froid comporte au moins un condenseur 5 permettant d'assurer la liquéfaction des vapeurs 10 de carburant du mélange gazeux 2. De préférence, le condenseur 5 est du type à détente directe et comporte un échangeur de chaleur 6 de tout type tel que multitubulaire, à plaques, ou à plaques eutectiques. Bien entendu, l'unité de production de froid est adaptée pour assurer la circulation dans l'échangeur 6, d'un fluide frigorigène qui s'évapore dans ce dernier avant de subir un nouveau cycle de 15 refroidissement. Le condenseur 5 comporte une entrée 10 pour le mélange gazeux 2, une sortie 11 pour les condensats de carburant et une sortie 12 pour les gaz exempts de particules condensables. Les vapeurs de carburant contenues dans le mélange gazeux 2 se condensent en effet au contact des surfaces de l'échangeur 6 et les condensats 20 s'écoulent vers la sortie 11. Conformément à l'invention, l'installation 1 comporte à la sortie 11 des condensats du condenseur 5, des moyens 15 de séparation entre les condensats de carburant et des vapeurs résiduelles. En effet, il apparaît en pratique difficile, voire impossible d'obtenir une liquéfaction totale des vapeurs de carburant à l'aide de 25 l'échangeur 6. Aussi, les vapeurs résiduelles sortant du condenseur 5 sont conduites par un circuit d'amenée 16 à l'entrée 10 du condenseur 5 afin d'être mélangées au mélange gazeux 2 en vue de subir une nouvelle étape de liquéfaction dans le condenseur 5. Tel que cela ressort de ce qui précède, l'objet de l'invention vise ainsi lors de l'étape de liquéfaction du mélange gazeux par le condenseur 5, à assurer en 30 sortie du condenseur 5, une séparation entre les condensats de carburant et les vapeurs résiduelles et à renvoyer les vapeurs résiduelles en amont du condenseur 5 afin qu'elles subissent une nouvelle étape de liquéfaction par le condenseur 5. Le circuit d'amenée 16 achemine les vapeurs résiduelles à l'aide d'un moyen mécanique tel qu'une pompe, par exemple, ou de préférence de façon naturelle. Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, le circuit d'amenée 16 des vapeurs résiduelles débouche dans un système ou pot de mélange 17 alimenté également par le mélange gazeux 2 provenant de la cuve de stockage 3. Les moyens de séparation 15 peuvent être constitués par exemple, par un réservoir de récupération ou un pot de décantation qui est équipé d'un circuit d'amenée 18 des condensats de carburant à la cuve de stockage 3 du carburant. De façon avantageuse, ce circuit d'amenée 18 est pourvu d'un moyen de circulation 10 forcée 19 tel qu'une pompe. Selon une autre caractéristique préférée de réalisation, le circuit d'amenée du mélange gazeux 2 à l'entrée 10 du condenseur 5 est équipé d'un moyen de compression mécanique 23 tel qu'une pompe, un compresseur, etc. Cette compression du mélange gazeux 2 préalablement à son introduction dans le 15 condenseur 5 pour la mise en oeuvre d'une étape de liquéfaction permet d'une part, d'accroître la vitesse des vapeurs dans le condenseur 5, ce qui permet d'augmenter les échanges thermiques et par conséquent les performances de l'opération de récupération et d'autre part, de condenser les vapeurs à une température plus élevée, ce qui permet de réduire la quantité de glace ou de givre sur les surfaces de 20 l'échangeur 6. L'invention n'est pas limitée aux exemples décrits et représentés car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre. REVENDICATIONS 1 - Procédé pour améliorer le rendement de récupération des vapeurs de carburant présentes dans un mélange gazeux (2), le procédé comportant une étape de liquéfaction des vapeurs de carburant à l'aide d'un condenseur (5) en vue de 5 récupérer des condensats de carburant caractérisé en ce qu'il consiste lors de l'étape de liquéfaction: - à assurer en sortie du condenseur (5), une séparation entre les condensats de carburant et les vapeurs résiduelles, - et à renvoyer les vapeurs résiduelles en amont du condenseur (5) afin de 10 subir une nouvelle étape de liquéfaction. 2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste à assurer en sortie du condenseur (5), une circulation forcée des condensats de carburant en direction d'une cuve de stockage (3). 3 - Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comporte une 15 étape de compression du mélange gazeux (2) préalablement à l'introduction du mélange gazeux dans le condenseur (5) pour la mise en oeuvre de l'étape de liquéfaction. 4 - Installation pour améliorer le rendement de récupération des vapeurs de carburant présentes dans un mélange gazeux (2), l'installation comportant au moins 20 un condenseur (5) permettant d'assurer la liquéfaction des vapeurs de carburant du mélange gazeux et la récupération des condensats à une sortie (11) du condenseur (5), caractérisée en ce qu'elle comporte: - à la sortie (11) des condensats du condenseur (5), des moyens (15) de séparation entre les condensats de carburant et les vapeurs résiduelles, - et un circuit d'amenée (16) des vapeurs résiduelles à l'entrée (10) du condenseur (5). - Installation selon la revendication 4, caractérisée en ce que les moyens de séparation (15) comportent un circuit d'amenée (18) des condensats de carburant à une cuve de stockage (3) du carburant, ce circuit d'amenée (18) étant pourvu d'un 30 moyen de circulation forcée (19). 6 - Installation selon la revendication 4 ou 5, caractérisée en ce que les moyens de séparation (15) sont réalisés par un réservoir de récupération ou un pot de décantation. 7 - Installation selon la revendication 4, caractérisée en ce que le circuit 5 d'amenée des vapeurs résiduelles (16) débouche dans un système de mélange (17) alimenté également par le mélange gazeux (2). 8 - Installation selon l'une des revendications 4 à 7, caractérisée en ce qu'elle comporte un moyen de compression mécanique (23) du mélange gazeux (2), monté en amont de l'entrée (10) du condenseur (5).