INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Détermination de pertes opérationnelles d’énergie dans un navire de transport de gaz liquéfié La présente invention se rapporte au domaine des navires de transport de gaz liquéfié, notamment des méthaniers, et au domaine des équipements de supervision de la consommation énergétique dans ces navires. Plus précisément, l’invention concerne un procédé de détermination de données représentatives de pertes opérationnelles d’énergie dans un tel navire.
Un tel navire a une cale aménagée pour contenir une à plusieurs cuves de transport de gaz à l’état liquide, ces cuves ayant une capacité de plusieurs milliers voire plusieurs dizaines de milliers de mètres cubes. Lorsqu’il s’agit de gaz naturel, celui-ci est maintenu dans les cuves à -163°C (degrés Celsius) environ, à la pression atmosphérique. Les cuves sont donc étanches et thermiquement isolées par une double couche d’isolation. Le gaz naturel liquéfié (GNL) ayant cependant tendance à s’évaporer, du fait par exemple d’une diminution de la pression du gaz dans les cuves ou d’un flux de chaleur passant à travers les parois de cuve malgré la double isolation, la partie supérieure de chaque cuve, appelée ciel gazeux de cuve, est remplie de gaz à l’état de vapeur. Celui-ci est généralement utilisé comme carburant pour un ou plusieurs moteurs du navire. Le gaz à l’état de vapeur non utilisé et ne pouvant être maintenu dans les cuves, est brûlé via une torchère puis rejeté dans l’atmosphère, ou plus rarement rejeté tel quel, ou reliquéfié par un système de (re)liquéfaction du navire, appelé système de liquéfaction dans cette demande, et renvoyé à -163°C à l’état liquide dans les cuves. Ce système de liquéfaction permet donc d’économiser du gaz, donc de l’énergie, qui sans ce système serait perdue, tout en étant lui-même consommateur d’énergie pour fonctionner.
Le bilan énergétique des pertes opérationnelles de gaz évaporé lors d’un trajet du navire, aussi appelé BOR (pour l’anglais « Boil-Off Rate ») opérationnel d’un navire, est difficile à estimer. Il dépend notamment de la consommation des moteurs du navire, qui font diminuer la pression dans au moins une des cuves, des conditions météorologiques (température, houle), de la résistance thermique des cuves, et de l’efficacité du système de liquéfaction. Des conditions météorologiques difficiles peuvent être à l’origine de mouvements importants du navire et donc du gaz liquéfié dans les cuves, ce qui génère une évaporation du gaz liquéfié plus importante que lorsque le navire navigue en eaux calmes.
Or, les armateurs de tels navires sont désireux de connaître la performance précise de leurs navires en termes de pertes opérationnelles d’énergie, notamment pour des raisons de garanties contractuelles.
Actuellement, les armateurs utilisent la diminution de volume de gaz liquéfié dans les cuves pour apprécier cette performance opérationnelle, mais cette méthode n’est pas précise du fait notamment des variations des mouvements de liquide dans les cuves dus au mouvement du navire lui-même. De plus cette diminution ne distingue pas les pertes d’énergie due à la consommation de gaz par les moteurs du navire, des autres pertes.
De préférence, l’au moins une source de lumière stroboscopique est agencée pour émettre, en outre, à une fréquence supérieure à 14,4 Hz, de préférence encore à 14,8, de manière préférée à 15,2, de manière encore préférée à 15,5, de manière encore davantage préférée à 15,7, de manière particulièrement préférée à 15,9 Hz ,et /ou à une fréquence inférieure à 17,7 Hz, de préférence encore à 17,4 , de manière préférée à 17,2, de manière encore préférée entre à 17, de manière encore davantage préférée à 16,8 Hz, de manière particulièrement préférée à 16,4 Hz, de manière encore particulièrement préférée à 16,2 et de manière préférée entre toutes à 16,1 Hz. De préférence encore, l’au moins une source de lumière stroboscopique est agencée pour émettre, en outre, à une fréquence de 16 Hz.
De préférence, l’au moins une source de lumière stroboscopique est agencée pour émettre, en outre, à une fréquence supérieure à 34 Hz, de préférence encore à 34,5, de manière préférée à 35, de manière encore préférée à 35,5, de manière encore davantage préférée à 35,8, de manière particulièrement préférée à 36, de manière encore particulièrement préférée à 36,2, de manière avantageuse à 36,3, de manière particulièrement avantageuse à 36,4 Hz et /ou à une fréquence inférieure à 39 Hz, de préférence encore à 38,5, de manière préférée à 38, de manière encore préférée entre à 37,5, de manière encore davantage préférée à 37,2 Hz, de manière particulièrement préférée à 37 Hz, de manière encore particulièrement préférée à 36,8, de manière particulièrement avantageuse à 36,7 et de manière préférée entre toutes à 36,6 Hz. De préférence encore, l’au moins une source de lumière stroboscopique est agencée pour émettre, en outre, à une fréquence de 36,5 Hz.
De préférence, l’au moins une source de lumière stroboscopique est agencée pour émettre, en outre, à une fréquence supérieure à 68 Hz, de préférence encore à 68,5, de manière préférée à 69, de manière encore préférée à 69,5, de manière encore davantage préférée à 70, de manière particulièrement préférée à 70,5, de manière encore particulièrement préférée à 71, de manière avantageuse à 71,5, de manière particulièrement avantageuse à 72, de manière encore particulièrement avantageuse à 72,4 et de manière préférée entre toutes à 72,8 Hz et /ou à une fréquence inférieure à 78 Hz, de préférence encore à 77,5, de manière préférée à 77, de manière encore préférée à 76,5, de manière encore davantage préférée à 76, de manière particulièrement préférée à 75,5, de manière encore particulièrement préférée à 75, de manière avantageuse à 74,5, de manière particulièrement avantageuse à 74, de manière encore particulièrement avantageuse à 73,6 et de manière préférée entre toutes à 73,2 Hz. De préférence encore, l’au moins une source de lumière stroboscopique est agencée pour émettre, en outre, à une fréquence de 73 Hz.
De préférence, l’au moins une source de lumière stroboscopique est agencée pour émettre, en outre, à une fréquence supérieure à 136 Hz, de préférence encore à 137, de manière préférée à 138, de manière encore préférée à 139, de manière encore davantage préférée à 140, de manière particulièrement préférée à 141, de manière encore particulièrement préférée à 142, de manière avantageuse à 143, de manière particulièrement avantageuse à 144, de manière encore particulièrement avantageuse à 145 et de manière préférée entre toutes à 145,5 Hz et /ou à une fréquence inférieure à 156 Hz, de préférence encore à 155, de manière préférée à 154, de manière encore préférée à 153, de manière encore davantage préférée à 152, de manière particulièrement préférée à 151, de manière encore particulièrement préférée à 150, de manière avantageuse à 149 de manière particulièrement avantageuse à 148, de manière encore particulièrement avantageuse à 147 et de manière préférée entre toutes à 146,5 Hz. De préférence encore, l’au moins une source de lumière stroboscopique est agencée pour émettre, en outre, à une fréquence de 146 Hz.
De préférence, l’au moins une source de lumière stroboscopique est agencée pour émettre, en outre, à une fréquence supérieure à 263 Hz, de préférence encore à 264, de manière préférée à 265, de manière encore préférée à 266, de manière encore davantage préférée à 267, de manière particulièrement préférée à 268, de manière encore particulièrement préférée à 269, de manière avantageuse à 270, de manière particulièrement avantageuse à 271, de manière encore particulièrement avantageuse à 272 et de manière préférée entre toutes à 272,5 Hz et /ou à une fréquence inférieure à 286 Hz, de préférence encore à 282, de manière préférée à 281, de manière encore préférée à 280, de manière encore davantage préférée à 279, de manière particulièrement préférée à 278, de manière encore particulièrement préférée à 277, de manière avantageuse à 276 de manière particulièrement avantageuse à 275, de manière encore particulièrement avantageuse à 274 et de manière préférée entre toutes à 273,5 Hz. De préférence encore, l’au moins une source de lumière stroboscopique est agencée pour émettre, en outre, à une fréquence de 273 Hz.
De préférence, les zones d’affichage sont disposées symétriquement par rapport plan médian.
De préférence, une partie des zones d’affichage sont disposées, deux à deux, de part et d’autre du plan médian.
De préférence, la surface d’affichage est agencée de sorte qu’au moins une zone d’affichage est intersectée par le plan médian. De préférence, le plan médian constitue un plan de symétrie de l’au moins une zone d’affichage intersectée par le plan médian.
La surface d’affichage peut former une surface courbe, de préférence une surface concave. De préférence, la surface d’affichage est plane.
De préférence, la surface d’affichage est agencée pour qu’au moins une partie des zones d’affichage affiche un motif et/ou une couleur distinct(e).
De préférence, l’appui tête est disposé de sorte à être intersecté par le plan médian.
De préférence, l’appui-tête est mobile selon l’axe vertical et/ou un axe parallèle au plan image et/ou parallèle à la surface d’affichage et/ou parallèle au plan médian. De préférence, l’appui-tête est agencé de sorte que les fovéas de l’utilisateur soient positionnées, de préférence encore symétriquement, de part et d’autre du plan médian. De préférence, l’appui-tête est disposé de sorte que le plan médian constitue un plan de symétrie de l’appui-tête.
De préférence, le plan médian constitue un plan de symétrie par rapport auquel sont spatialement disposées les zones d’affichage.
De préférence, le plan médian constitue un plan de symétrie de l’appareil.
De préférence, le plan médian est destiné à être disposée de sorte que le plan médian s’étende verticalement et/ou du haut vers le bas. De préférence, la surface inférieure de l’appareil est destinée à être orientée vers le bas, c’est-à-dire en direction ou en regard du sol. De préférence, le plan médian s’étend verticalement et/ou du haut vers le bas lorsque la surface inférieure de l’appareil est orientée vers le bas.
De préférence, le plan médian constitue un plan de symétrie de la surface d’affichage.
Le document « Supercritical CO2 extraction of contaminants from polypropylene intended for food contact: Effects of contaminant molecular structure and processing parameters » de Ben Said Anouar et al., Journal of supercritical Fluids 98 (2016) 22-31, décrit un procédé de décontamination de polyoléfines comprenant une seule étape de purification par extraction par un fluide de CO2 supercritique.
Cependant, des rendements de décontamination satisfaisants (supérieurs à 99% pour tous les contaminants testés) ne sont obtenus qu’à la condition que la composition solide contaminée soit sous forme de films de 100 µm d’épaisseur. Lorsque cette composition contaminée est sous forme de granulés de diamètre équivalents de 2,5 mm, le rendement varie entre seulement 94,1% et 32,12 % selon les contaminants.
En pratique cependant, il est plutôt rare que la matière entrante se présente sous la forme de films. Elle est généralement plutôt sous la forme d’un broyé (flocons) provenant du déchiquetage des emballages de type flacons etc. La part de films est assez faible pour le polyéthylène et encore plus pour le polypropylène.
Cela signifie que, pour atteindre les efficacités de décontamination souhaitées en une seule étape d’extraction, il faudrait envisager de produire des films avec ces flocons. Une telle étape est techniquement complexe, et économiquement peu intéressante. En outre, il y a un risque non négligeable qu’au cours de celle-ci, de nouveaux contaminants soient introduits et que les polyoléfines soient encore dégradées.
Il reste donc un besoin d’améliorer les procédés de purification de polymères pour obtenir, de façon simple, une efficacité de décontamination supérieure à 98,5%, cela pour une grande variété de contaminants.
L’invention offre une solution aux problèmes évoqués précédemment, en permettant de n’utiliser qu’une seule étape de purification par extraction par fluide supercritique en réduisant par micronisation la matière entrante en une poudre de particules ayant un diamètre équivalent compris entre 0,1 mm et 1 mm. On évite ainsi une étape de production de films.
Un aspect de l’invention concerne un procédé de décontamination d’une composition solide dite contaminée, issue de déchet post-consommation et/ou post-industrialisation, comprenant un polymère et des contaminants, ledit procédé comprenant les étapes successives suivantes : Réduction par micronisation de la composition solide contaminée en particules ayant un diamètre compris entre 0,1 mm et 1 mm, pour obtenir une poudre comprenant le polymère et les contaminants, Chargement de la poudre obtenue dans un extracteur, Introduction, dans l’extracteur chargé en poudre, d’un écoulement continu d’un fluide supercritique, l’extracteur étant simultanément maintenu à une température comprise entre 40°C et 130°C et une pression comprise entre 80 bars et 450 bars pendant une durée comprise entre 5 min et 480 min, pour extraire physiquement les contaminants par le fluide supercritique et obtenir une composition solide dite décontaminée comprenant le polymère, Déchargement de la composition solide décontaminée de l’extracteur, lequel a été ramené à des conditions de température et de pression permettant son ouverture.
Ainsi, l’étape de purification par extraction par fluide supercritique est effectuée sur une poudre de particules de polymère contaminé, les particules ayant un diamètre compris entre 0,1 mm et 1 mm obtenu par une première étape de réduction par micronisation.
Par diamètre, on entend un diamètre de maille, mesuré par tamisage.
Les particules présentent une forme assimilable à une sphère, avec des contours rugueux, par exemple avec des contours qui présentent des facettes.
Ces propriétés géométriques diffèrent de celles des granulés. Ceux-ci présentent d’abord un rapport d’aspect supérieur à 1. Les granulés se présentent en effet soit en forme de sphère aplatie, soit en forme de cylindre. Par ailleurs, dans ce rapport, la dimension la plus petite varie entre 2 mm et 3 mm (la dimension la plus grande variant entre 3 mm et 4 mm pour la sphère aplatie, et entre 4 mm et 5 mm pour le cylindre). La taille des granulés est donc supérieure à celle des particules, et éloignée de la borne supérieure (1 mm) de la plage de diamètre obtenue à l’issue de l’étape de micronisation.
Des expériences effectuées dans le cadre de l’invention ont montré que, en effectuant la micronisation avant l’extraction (et non après, comme c’est souvent le cas pour obtenir des particules purifiées), en la spécifiant pour obtenir la plage de diamètre spécifiée pour les particules, et en choisissant les conditions de température, de pression et de durée dans l’extracteur, une décontamination rapide, par exemple 140 minutes, et extrêmement efficace, supérieure à 99%, de tous les contaminants testés peut être obtenue de façon simple.
Comme les particules ont un diamètre inférieur aux diamètre des granulés, la distance pour pénétrer à cœur de la particule est réduite, ce qui permet d’augmenter la vitesse de diffusion du fluide supercritique dans le polymère, et donc d’obtenir, en une seule étape de purification, de meilleures efficacités de décontamination.
Les résultats obtenus sur des films de polyoléfine, d’après l’état de l’art ou d’après les expériences relatives à l’invention, montrent qu’au-delà d’une épaisseur de 250 µm, certains contaminants parmi les plus lourds ne sont pas extraits efficacement. Ces résultats laissaient ainsi à penser que la plage de diamètre des particules devait aussi être restreinte à 100 µm - 200 µm. Or il s’est avéré, de manière surprenante, que la plage de diamètre des particules peut être étendue bien au-delà de 200 µm, précisément jusqu’à 1 mm.
Le fait de pouvoir étendre la plage de diamètre des particules jusqu’à 1 mm plutôt que de la limiter à 200 µm est particulièrement intéressant. En effet, l’étape de réduction par micronisation est rendue plus simple, et de ce fait, envisageable techniquement.
Outre les caractéristiques qui viennent d’être évoquées dans le paragraphe précédent, le procédé selon un aspect de l’invention peut présenter une ou plusieurs caractéristiques complémentaires parmi les suivantes, considérées individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles : la durée dans l’extracteur sous l’écoulement du fluide supercritique est comprise entre 5 min et 240 min. le fluide supercritique est à base de CO2 supercritique. le débit de l’écoulement du fluide supercritique est compris entre 0,1 Kg/h et 100 Kg/h, de préférence entre 0,1 Kg/h et 50 Kg/h. la composition solide contaminée se présente sous forme de granulés. une charge de 1 Kg à 10000 Kg de poudre comprenant le polymère et les contaminants est chargée dans l’extracteur. le polymère de la composition solide contaminée est une polyoléfine telle que du polypropylène (PP), ou du polyéthylène (PE), ou un mélange de polypropylène (PP) et de polyéthylène (PE) avec ou sans agent compatibilisant tel qu’un anhydride maléique. la polyoléfine de la composition contaminée présente des propriétés de viscosité à l’état fondu comprise entre 0,01 g/10 min et 200 g/10 min. la composition solide contaminée comprend des contaminants organiques volatils dans une teneur égale au maximum à 5000 ppm, et/ou des contaminants organiques non-volatils dans une teneur égale au maximum à 2000 ppm. la composition solide contaminée comprend d’autres polluants que les contaminants à purifier, tels que : copolymère d’éthylène alcool vinylique ou EVOH dans une proportion au maximum égale à 10% en masse, polyamide ou PA dans une proportion au maximum égale à 10% en masse, polyéthylène téréphtalate ou PET dans une proportion au maximum égale à 10% en masse, ou Aluminium, dans une proportion au maximum égale à 5% en masse. un co-solvant, tel que le méthanol, l’éthanol ou l’eau, est introduit dans l’extracteur, simultanément au fluide supercritique pendant l’étape d’extraction. le fluide supercritique est déchargé de l’extracteur, puis séparé, dans un séparateur, des contaminants qui ont été dissous dans le fluide supercritique lors de l’extraction, puis réinjecté dans l’extracteur de sorte qu’il est recyclé. à l’issue de l’étape d’extraction, les contaminants sont extraits avec une efficacité supérieure à 99%. à l’issue de l’étape de déchargement de la composition solide décontaminée, le procédé comprend une étape supplémentaire d’extrusion pour former des granulés de polymère décontaminés à partir de la composition solide décontaminée.
Ainsi, l’installation 1 comprend successivement, au niveau de l’entrée 2, un moyen de préparation 8, un moyen de déroulage 10 et une table d’alimentation 12.
Le moyen de préparation 8, ou table de préparation, peut être configuré pour se déporter latéralement sur un côté de l’installation teillage 1, par translation, et est configuré pour permettre à la balle agricole 6 de tourner sur elle-même. La balle agricole 6 peut alors être préparée par un opérateur P présent devant le moyen de préparation 8, en vue de son traitement ultérieur. En particulier, l’opérateur P peut alors enlever, par rotation de la balle 6 sur elle-même, les ficelles périphériques maintenant les tiges végétales ensemble, sous forme de balle, ainsi que d’autres corps présents à la surface de la balle 6 mais non-souhaités. L’opérateur P peut également trouver le début de la spirale pour préparer la balle agricole à être déroulée.
Lorsque la balle 6 est prête, elle est alors déplacée vers le moyen de déroulage 10.
Le moyen de déroulage 10 est configuré pour faire tourner la balle agricole 6 sur elle-même afin de la dérouler sous forme de nappe continue. La balle agricole 6 est en effet formée à partir d’une nappe continue de tiges végétales enroulée sur elle-même sous forme de spirale, afin d’obtenir la balle agricole 6. Le moyen de déroulage 10 permet ainsi d’effectuer l’opération inverse, pour retrouver en sortie la nappe continue de tiges végétales. Pour cette opération également, la présence d’un opérateur P est souvent nécessaire afin de s’assurer du déroulage correct de la spirale de tiges et pour, le cas échéant, aider à la séparation entre la nappe et le reste de la spirale, le plus souvent en dés-entremêlant les tiges entre elles.
Enfin, la nappe continue est acheminée par la table d’alimentation 12. La table d’alimentation 12 permet de vérifier l’état et la qualité de la nappe continue obtenue par déroulage de la balle agricole 6, ainsi que son débit, avant que celle-ci n’aille alimenter les dispositifs de traitement ultérieurs. La table d’alimentation 12 comporte notamment un convoyeur transportant la nappe continue depuis le moyen de déroulage 10 jusqu’aux dispositifs de traitement ultérieurs, et permettant à un opérateur P d’inspecter la nappe continue, par exemple pour enlever les corps étrangers présents, répartir les tiges présentes en tas, etc.
A l’issue de la table de préparation 12, la nappe continue de tiges végétales peut alors être traitée pour obtenir notamment les fibres végétales voulues.
Le moyen de préparation 8, le moyen de déroulage 10 et la table d’alimentation 12 sont des dispositifs 9 dépourvus de capot de fermeture : ils sont ainsi ouverts pour permettre à un opérateur P d’y travailler directement, ce qui expose également ledit opérateur aux éléments libérés lors du traitement appliqué aux tiges végétales, notamment les poussières. Afin de limiter une telle exposition, les dispositifs 9 dépourvus de capot de fermeture peuvent notamment comprendre une ou plusieurs bouches d’aspiration intégrées dans l’habillage ouvert du dispositif de traitement 9, par exemple des hottes d’aspiration, configurées pour aspirer les poussières au plus près des tiges végétales qui les libèrent et avant d’atteindre l’opérateur P travaillant sur ledit dispositif de traitement 9.
Parmi les dispositifs ultérieurs de traitement des tiges végétales, l’installation de teillage 1 peut ainsi comprendre : une ouvreuse 14, optionnelle et configurée pour ouvrir la nappe et en faire tomber les corps étrangers encore présents ; une égraineuse 16 optionnelle et configurée pour récupérer les graines des tiges ; une table de liaison 18 optionnelle et configurée pour aligner les pieds des tiges de la nappe continue ; un diviseur 20 configuré pour accélérer progressivement la vitesse de défilement de la nappe continue et/ou pour réguler la charge des dispositifs de traitement montés en aval du diviseur 20 ; et un ou plusieurs broyeurs 22 configurés pour briser la partie boiseuse de la tige de lin, par exemple successivement au niveau de la tête et des pieds des tiges végétales.
L’ouvreuse 14, l’égreneuse 16, la table de liaison 18, le diviseur 20 et les broyeurs 22 sont des dispositifs 7 comportant un capot de fermeture : ils sont ainsi fermés pour effectuer les opérations de traitement sur les tiges ou fibres végétales de manière sécurisée et confinée. En particulier, les éléments tels les poussières qui peuvent être libérés lors du traitement dans lesdits dispositifs 7 avec capot de fermeture restent bloqués notamment par le capot de fermeture. Afin de récupérer les poussières et limiter les possibles fuites vers l’extérieur par les ouvertures des dispositifs 7, les dispositifs 7 comportant un capot de fermeture peuvent également comprendre une aspiration, réduite, via une ou plusieurs bouches d’aspiration, destinée à créer une dépression dans l’espace de traitement, par rapport à l’extérieur. Les poussières ainsi libérées dans l’espace de traitement sont alors récupérées et évacuées hors du dispositif de traitement 7 avec capot de fermeture.