SISTEMA DE RECUPERACIÓN DE VAPOR QUE UTILIZA COMPRESOR ACCIONADO POR UN TURBOEXPANSOR.

Sistema de recuperación de vapor que utiliza compresor accionado por un turboexpansor. Antecedentes de la invención La presente invención se refiere a un sistema de recuperación de vapor para la recuperación del gas que se desprende de una fuente de gas licuado. Cuando el gas licuado tal como el gas natural licuado se almacena en grandes cantidades, por lo general se almacenan en tanques muy grandes de alto aislamiento a muy bajas temperaturas y un poco mayor que la presión atmosférica. La transferencia de calor a través del aislamiento, y el calor generado a partir de varios procesos, hace que el gas licuado hierva o se evapore aumentando la presión dentro del tanque de almacenamiento. El gas por lo general se retira y recupera por un pequeño compresor de evaporación para mantener una presión relativamente constante en el tanque de almacenamiento. Cuando un recipiente de gran tamaño tal como un buque descarga gas licuado en un tanque de almacenamiento, la tasa de vaporización del gas licuado es mucho mayor que en condiciones normales de almacenamiento. Grandes aparatos de recuperación de vapor en esos sistemas también se han empleado. El documento US 3.768.281 describe un método y planta para almacenar y transportar gas combustible licuado con un gas virtualmente inerte en contacto con el mismo. El gas inerte se licua haciendo uso de energía adicional derivada de la evaporación del gas combustible, o de lo contrario el gas combustible evaporado de vuelve a licuar haciendo uso de la evaporación del gas inerte licuado, como sea el caso. Sin embargo, la economía muchas veces no justifica el coste de aumentar la presión del tanque de almacenamiento o la instalación de un gran sistema de recuperación de vapor para manejar las altas tasas de evaporación involucradas en grandes procesos de transferencia, tales como un proceso de descarga de buques. Dependiendo de la frecuencia de los procedimientos de transferencia de gas licuado y el valor del vapor recuperado, ha surgido la necesidad de un sistema de recuperación de vapor que tinga tanto bajo coste de inversión como bajo coste operativo. Una característica de la presente invención es proporcionar un sistema de recuperación de vapor para la recuperación del gas que se desprende de una fuente de gas licuado, que tiene preferiblemente bajo coste de inversión y bajo coste operativo. Sumario de la invención La presente invención se refiere a un método para la recuperación del gas que se desprende de una fuente de gas licuado. El método incluye las etapas de proporcionar una fuente de gas licuado de la que se desprende el gas, y comprimir el gas desprendido con un compresor accionado por un turboexpansor. El compresor constituye una fuente de gas comprimido. El compresor es preferiblemente un compresor centrífugo criogénico de alta velocidad, sin embargo, también se podrían utilizar otros compresores. La presente invención proporciona también un sistema de recuperación de gas. El sistema incluye un recipiente para una fuente de gas licuado de la que se desprende el gas, un compresor en comunicación con una salida del recipiente en el que la salida permite la retirada del gas procedente del recipiente, y un turboexpansor conectado de forma que se pueda accionar al compresor para alimentar el compresor .Aquí, la frase " conectado de forma que se pueda accionar " se refiere a una conexión entre un turboexpansor y un compresor mediante la que se transmite la energía mecánica de la turboexpansor al compresor. El compresor es capaz de aumentar la presión del gas retirado del recipiente y formar una fuente de gas comprimido. El compresor incluye un eje de trabajo y la turboexpansor incluye también un eje de trabajo conectado de forma que se pueda accionar al eje de trabajo del compresor. En una disposición de este tipo, la potencia se transmite desde el eje de trabajo de la turboexpansor al eje de trabajo del compresor. Características y ventajas adicionales de la presente invención se expondrán en parte en la descripción que sigue, y en parte serán aparentes de la descripción, o se pueden aprender por la práctica de la presente invención. Los objetivos y otras ventajas de la presente invención se realizarán y obtendrán por medio de los elementos y combinaciones particularmente indicadas en la descripción escrita y en las reivindicaciones adjuntas. Es de entender que tanto la descripción general anterior como la siguiente descripción detallada son meramente ejemplares y explicativas y tienen por objeto proporcionar una explicación más detallada de la presente invención según se reivindica. Breve descripción de los dibujos La invención se puede comprender totalmente con referencia a la figura adjunta. La figura tiene por objeto ilustrar una realización ejemplar de la presente invención, sin limitar el alcance de la invención. 2   La Figura 1 es un diagrama de flujo esquemático que muestra un sistema de recuperación de vapor de acuerdo con una realización de la presente invención. Descripción detallada de la presente invención La presente invención se refiere a un método para la recuperación del gas que se desprende de una fuente de gas licuado. El método incluye las etapas de proporcionar una fuente de gas licuado de la que se desprende el gas, y comprimir el gas con un compresor accionado por un turboexpansor. El compresor forma una fuente útil de gas comprimido. El compresor es preferiblemente un compresor centrífugo criogénico de alta velocidad, aunque se podrían utilizar compresores centrífugos criogénicos de baja velocidad centrífuga y otros. La presente invención proporciona también un sistema de recuperación de gas. El sistema incluye un recipiente para una fuente de gas licuado de la que se desprende el gas, un compresor en comunicación con una salida del recipiente en el que la salida permite la retirada de gas procedente del recipiente, y un turboexpansor conectado de forma que se pueda accionar al compresor para alimentar el compresor. El compresor es capaz de aumentar la presión del gas retirado del recipiente y formar de una fuente de gas comprimido. La presente invención puede ser útil con los vapores de cualquier gas licuado, como por ejemplo, pero sin limitarse a, metano, etano, propano, butano, gas natural, amoniaco, oxígeno, argón, aire, hidrógeno, helio, nitrógeno, cloro, propileno, etileno, y combinaciones de los mismos. Los diversos componentes del sistema de acuerdo con la presente invención, incluyendo el turboexpansor, compresor, recipiente de almacenamiento, tuberías, válvulas, accesorios, y desviadores pueden incluir componentes adecuados utilizados en los sistemas de gas natural licuado (GNL) convencionales. Los componentes ejemplares que se pueden utilizar son los componentes descritos en las Patentes de Estados Unidos Nº 4.456.459; 4.548.629; 4.923.492; 4.970.867; 5.006.138; 5.566.555; 5.615.561; 5.649.425; 5.682.766; 5.755.114; 5.950.453; 5.992.175 y 6.007.699. De acuerdo con una realización de la presente invención, el miembro de accionamiento del compresor es preferiblemente un eje de trabajo y el miembro de accionamiento del turboexpansor es preferiblemente un eje de trabajo. Una transmisión de accionamiento se puede proporcionar para transmitir potencia del eje de trabajo turboexpansor al eje de trabajo de compresión para transmitir la fuerza motriz de la turboexpansor al compresor. El turboexpansor se impulsa por una fuente de gas de alta presión. La fuente de gas de alta presión se reduce en presión a una fuente de gas de menor presión como consecuencia de la expansión del gas que impulsa al turboexpansor. La fuente de gas de alta presión puede tener una presión manométrica de gas de aproximadamente 690 KPa (100 libras por pulgada cuadrada manométrica (psig)) a aproximadamente 6895 KPa (1.000 psig), tal como de aproximadamente 3447 KPa (500 psig) a aproximadamente 5171 KPa (750 psig) y una temperatura de aproximadamente -150ºC a aproximadamente 300ºC, más preferiblemente de aproximadamente 0°C a aproximadamente 200ºC. La fuente de gas de baja presión producida por el turboexpansor puede tener una presión manométrica de gas de aproximadamente 34,5 KPa (5 psig) a aproximadamente 3447 KPa (500 psig), tal como de aproximadamente 103 KPa (15 psig) a aproximadamente 1724 KPa (250 psig) y una temperatura de aproximadamente -150ºC a aproximadamente 150ºC, más preferiblemente de aproximadamente -50ºC a aproximadamente 50ºC. De acuerdo con la presente invención, la fuente de gas comprimido sale del compresor a una primera presión. La fuente de gas de baja presión producida por el turboexpansor tiene una segunda presión, y las primera y segunda presiones pueden ser sustancialmente las mismas o pueden ser sustancialmente diferentes. El gas comprimido y la fuente de gas de baja presión se pueden combinar para formar una corriente de... [Seguir leyendo]

1. Un método para la recuperación de gas (A) que se desprende de un gas licuado, comprendiendo dicho método: proporcionar una fuente de gas licuado de la que se desprende el gas (A); y comprimir el gas (A) que se desprende de dicha fuente de gas licuado con un compresor (16) accionado por un turboexpansor (18) para formar una fuente de gas comprimido (B) caracterizado porque dicho turboexpansor (18) se acciona por un gas (F) que es diferente de dicho gas (A) que se comprime a través de dicho compresor (16). 2. El método de la reivindicación 1, en el que dicho compresor (16) tiene un miembro de accionamiento, dicho turboexpansor (18) tiene un miembro de accionamiento, y un medio de transmisión de accionamiento se proporciona para transmitir potencia desde el miembro de accionamiento del turboexpansor al miembro de accionamiento del compresor para así accionar el compresor (16). 3. El método de la reivindicación 1, en el que dicho turboexpansor (18) es impulsado por una fuente de gas de alta presión (F) que se reduce en presión hasta una fuente de gas de menor presión (G) como consecuencia del accionamiento de dicho turboexpansor (18). 4. El método de la reivindicación 3, en el que dicha fuente de gas comprimido (H) tiene una primera presión, dicha fuente de gas de menor presión (G) tiene una segunda presión, y dichas primera y segunda presiones son sustancialmente las mismas. 5. El método de la reivindicación 3, en el que dicha fuente de gas comprimido (B) tiene una primera presión, dicha fuente de gas de menor presión (G) tiene una segunda presión, y dichas primera y segunda presiones son sustancialmente diferentes. 6. El método de la reivindicación 3, en el que dicho gas (A), el gas comprimido (B), la fuente de gas de alta presión (F) y dicha fuente de gas de menor presión (G) comprenden el mismo tipo de gas. 7. El método de la reivindicación 6, en el que dicho tipo de gas es gas natural. 8. El método de la reivindicación 4, en el que la fuente de gas comprimido (B), la fuente de gas de alta presión (F) y dicha fuente de gas de menor presión (G) comprenden el mismo tipo de gas. 9. El método de la reivindicación 8, en el que dicho tipo de gas es gas natural. 10. El método de la reivindicación 1, en el que dicho gas comprende un hidrocarburo. 11. El método de la reivindicación 1, en el que dicho gas comprende metano, etano, propano, butano, gas natural, cloro, propileno, amoniaco, etileno, oxígeno, hidrógeno, helio, nitrógeno, argón, aire o combinaciones compatibles de los mismos. 12. El método de la reivindicación 1, en el que dicha fuente de gas licuado comprende gas natural licuado, metano líquido, etano líquido, propano líquido, butano líquido, cloro líquido, propileno líquido, amoniaco líquido, etileno líquido, oxígeno líquido, hidrógeno líquido, helio líquido, nitrógeno líquido, argón líquido, aire líquido o combinaciones compatibles de los mismos. 13. El método de la reivindicación 3, que comprende además calentar dicha fuente de gas a alta presión (F) antes, o calentar dicha fuente de gas de menor presión (G) después, accionar dicho turboexpansor (18) con dicha fuente de gas de alta presión (F). 14. El método de la reivindicación 3, que comprende además combinar la fuente de gas comprimido (B) con dicha fuente de gas de menor presión (G). 15. El método de la reivindicación 3, en el que la fuente de gas comprimido (B) y la fuente de gas de menor presión (G) se mantienen separadas. 16. El método de la reivindicación 1, en el que dicho compresor (16) comprende un compresor centrífugo criogénico. 17. El método de la reivindicación 1, que comprende además dirigir al menos una parte de la fuente de gas comprimido (B) a la fuente de gas licuado para aumentar o mantener la presión de dicha fuente de gas licuado. 18. El método de la reivindicación 3, que comprende además dirigir al menos una parte de la fuente de gas de menor presión (G) al gas (A) que se desprende de la fuente de gas licuado para aumentar o mantener la presión de 11   dicha fuente de gas licuado. 19. El método de la reivindicación 1, en el que dicho gas (A) se desprende en un recipiente de almacenamiento durante o aproximadamente en el momento de la transferencia de la fuente de gas licuado desde un contenedor de transporte hasta dicho recipiente de almacenamiento. 20. El método de la reivindicación 19, en el que dicho contenedor de transporte están en un buque, un vehículo de transporte terrestre o por ferrocarril, o un recipiente transportado sobre el mismo. 21. El método de la reivindicación 3, en el que dicha fuente de gas a alta presión (F) comprende un gas que tiene una presión manométrica de aproximadamente 690 KPa (100 psig) a aproximadamente 6895 KPa (1.000 psig). 22. El método de la reivindicación 3, en el que dicha fuente de gas de menor presión (G) comprende un gas que tiene una presión manométrica de aproximadamente 34,5 KPa (5 psig) a aproximadamente 3447 KPa (500 psig). 23. El método de la reivindicación 1, en el que dicha fuente de gas comprimido (B) consta de un gas que tiene una presión manométrica de aproximadamente 34,5 KPa (5 psig) a 1724 KPa (250 psig). 24. El método de la reivindicación 1, que comprende además calentar dicha fuente de gas comprimido (B) antes, o calentar dicho gas comprimido (B) después, de la compresión por dicho compresor (16). 25. Un sistema para la recuperación de gas (A), comprendiendo dicho sistema: un recipiente para una fuente de gas licuado de la que se desprende el gas (A); un compresor (16) en comunicación con una salida de dicho recipiente, permitiendo dicha salida la retirada de gas (A) de dicho recipiente, siendo dicho compresor (16) capaz de aumentar la presión del gas retirado (A) del recipiente y de formar una fuente de gas comprimido (B), incluyendo dicho compresor (16) un miembro de accionamiento; un turboexpansor (18) que tiene un miembro de accionamiento; y un dispositivo de transmisión de accionamiento para transmitir potencia desde el miembro de accionamiento de dicho turboexpansor (18) al miembro de accionamiento de dicho compresor (16), caracterizado porque dicho turboexpansor (18) se acciona por un gas (F) que es diferente de dicho gas (A) que se comprime a través de dicho compresor (16). 26. El sistema de la reivindicación 25, en el que el miembro de accionamiento del compresor (16) y el miembro de accionamiento del turboexpansor (18) comprenden el mismo eje de accionamiento. 27. El sistema de la reivindicación 25, que comprende además una fuente de gas licuado en dicho recipiente y el gas (A) en dicho recipiente desprendido de dicha fuente de gas licuado. 28. El sistema de la reivindicación 25, en el que dicho compresor (16) comprende un compresor centrífugo criogénico. 29. El sistema de la reivindicación 27, que comprende además un conducto de gas comprimido para distanciar el gas comprimido (B) producido por el compresor (16), y un desviador para desviar al menos una parte del gas comprimido (B) a la fuente de gas licuado. 30. El sistema de la reivindicación 25, que comprende además una fuente de gas de alta presión (F) en comunicación con dicho turboexpansor (18) para el suministro de una fuente de energía en forma de gas presurizado (F) al turboexpansor (18); y un conducto de gas de presión reducida para distanciar una corriente de gas de presión reducida (G) producida por la expansión de la fuente de gas de alta presión (F) por el turboexpansor (18). 31. El sistema de la reivindicación 30, que comprende además una comunicación entre dicho conducto de presión reducida y la fuente de gas licuado. 32. El sistema de la reivindicación 30, que comprende además un conducto de gas comprimido, en comunicación con dicho compresor (16), para llevar lejos el gas comprimido (B) producido por el compresor (16), y una comunicación entre dicho conducto de gas de presión reducida y el conducto de gas comprimido. 33. El sistema de la reivindicación 30, que comprende además un intercambiador de calor en comunicación con dicho conducto de gas de presión reducida. 34. El sistema de la reivindicación 30, que comprende además un conducto de gas comprimido, en comunicación con dicho compresor (16) para llevar lejos el gas comprimido (B) producido por el compresor (16), y un intercambiador de calor en comunicación con dicho conducto de gas comprimido. 12   35. El método de la reivindicación 1 en el que el método comprende: comprimir un gas (A) que se desprende de dicha fuente de gas licuado con un compresor (16) accionado totalmente por un turbo expansor (18) para formar una fuente de gas comprimido (B). 36. El método de la reivindicación 1 en el que dicho compresor (16) tiene un miembro de accionamiento, dicho turboexpansor (18) tiene un miembro de accionamiento, y se proporciona un medio de transmisión de accionamiento para transmitir potencia del miembro e accionamiento del turboexpansor al miembro de accionamiento del compresor para así accionar el compresor (16). 37. El método de la reivindicación 35 en el que dicho turboexpansor (18) se acciona por un gas (F) y es el mismo tipo de gas que el que pasa a través de dicho compresor (16). 38. El método de la reivindicación 37, en el que dicho tipo de gas es gas natural. 13   14