Présentation
Auteur(s)
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Pierre PETIT : Ingénieur de l’École Nationale Supérieure d’Électrotechnique et d’Hydraulique de Grenoble, Docteur 3 cycle en Thermodynamique - Ancien adjoint au Directeur Technique de l’Ingénierie de L’Air Liquide - Consultant en cryogénie - Président de la Commission A3 (liquéfaction et séparation des gaz) de l’Institut International du Froid - Professeur à l’École Polytechnique Féminine (Fondation EPF)
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Lire l’articleINTRODUCTION
Les pays industrialisés sont d’énormes consommateurs d’énergie et de matières premières d’origine pétrolière. En France, après l’amenuisement des réserves de charbon de l’Europe occidentale, le gaz naturel de Lacq a progressivement remplacé le gaz de four à coke dans le réseau de Gaz de France (GDF). Cependant, ses réserves étant très limitées, le gaz de Lacq a dû être complété et progressivement remplacé par du gaz importé de Hollande et d’URSS, acheminé par des canalisations sous pression.
Des gisements très importants furent simultanément découverts en Afrique (Algérie, Libye, Nigéria), au Moyen-Orient, en Indonésie, en Alaska et en Amérique du Sud. L’Europe, la Corée, le Japon et les États-Unis étaient des clients potentiels et le marché prometteur. Les distances de transport (milliers de kilomètres) et les voies maritimes offertes ou imposées (transports intercontinentaux) ont incité à développer une chaîne de transport maritime : le gaz naturel liquéfié (GNL) est transporté à – 161 oC dans les cuves thermiquement isolées des navires méthaniers. La liquéfaction du gaz permet une très grande réduction du volume des récipients sans majoration importante des épaisseurs des parois puisque l’on reste à pression atmosphérique (650 m3 de gaz à pression atmosphérique n’occupent qu’un mètre cube à l’état liquide).
L’objet du présent article est de décrire les procédés et les unités de liquéfaction du gaz naturel.
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- Version courante de juin 2010 par Béatrice FISCHER, Gilles FERSCHNEIDER
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Échangeurs cryogéniques4. Procédés de regazéification
4.1 Rôle principal du terminal méthanier
Il est conçu pour :
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recevoir la charge liquide des navires ;
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en assurer le stockage à court terme (temps de rotation des navires) ;
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mettre à disposition le produit en continu à l’état gazeux, à une température voisine de l’ambiante, sous une pression qui, selon le cas, sera :
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modérée (10 à 30 bar, pression subcritique) pour une utilisation locale,
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élevée (70 à 100 bar, pression supercritique), pour l’alimentation d’une canalisation de transport à distance.
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Les principaux éléments constitutifs d’un terminal ont déjà été donnés 2.1.2.
HAUT DE PAGE4.2 Caractéristiques essentielles de la regazéification
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La chaleur nécessaire à la regazéification avec réchauffage jusqu’au voisinage de l’ambiante (nécessairement au-dessus de 0 oC pour éviter la formation de glace sur le collecteur de sortie et sur le départ de la canalisation) est fournie par l’eau de mer.
Le coût du circuit d’eau de mer (prélèvement, acheminement, pompage et rejet à la mer loin du point de prélèvement) est significatif en raison de l’importance du débit d’eau et aussi parce qu’il faut tenir compte de la présence de sel, de sable et de la faune marine. On notera que les problèmes liés à la prolifération de la faune sont encore plus importants dans les usines de liquéfaction en raison de la montée en température de l’eau dans les circuits de refroidissement.
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La compression est réalisée au moyen de pompes, à l’état...
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