[发明专利]优化具有氮冷却回路的天然气液化系统的设备和方法

权利要求书

1.一种设备，包括：

至少一个存储器(312)，其被配置为存储至少一个模型，所述至少一个模型与一个或更多操纵变量以及一个或更多受控变量相关，所述一个或更多操纵变量和所述一个或更多受控变量与天然气液化系统(100，100a-100n)相关；以及

至少一个处理器(310)，其被配置为确定如何使用所述至少一个模型来调整所述一个或更多操纵变量以便控制所述一个或更多受控变量；

其中，所述一个或更多操纵变量中的至少一个以及所述一个或更多受控变量中的至少一个与所述天然气液化系统中的氮冷却回路有关。

2.根据权利要求1所述的设备，其中：

所述一个或更多操纵变量包括与所述天然气液化系统中的氮冷却回路相关的氮流量；以及

所述至少一个处理器被配置为调整与所述氮冷却回路相关的压缩机(178)的运行以便调整所述氮流量。

3.根据权利要求2所述的设备，其中，所述一个或更多受控变量包括以下变量中的至少一个：

退出所述氮回路的液化天然气的馏出温度；以及

退出所述氮回路的液化天然气的热值或发热值。

4.根据权利要求1所述的设备，其中：

所述氮冷却回路包括第一热交换器(168)；以及

所述一个或更多操纵变量中的至少一个以及所述一个或更多受控变量中的至少一个与第二热交换器(102)相关。

5.根据权利要求4所述的设备，其中：

所述第二热交换器与轻制冷剂和重制冷剂相关；

所述一个或更多操纵变量包括所述轻制冷剂的质量流量以及所述重制冷剂的质量流量；以及

所述一个或更多受控变量包括：

所述第二热交换器的第一通道(112)中的流体与所述第二热交换器的外壳(110)内的处于所述第二热交换器的暖端(104)处的流体之间的温度差，所述第一通道被配置为接收原料气并输出液化天然气；

所述第二热交换器的第一通道中的流体与所述第二热交换器的外壳内的处于所述第二热交换器的冷端(106)处的流体之间的温度差；以及

所述第二热交换器的第一通道中的流体与所述第二热交换器的外壳内的处于所述第二热交换器的中间点(108)处的流体之间的温度差。

6.一种方法，包括：

确定如何调整一个或更多操纵变量以便控制一个或更多受控变量，所述一个或更多操纵变量以及所述一个或更多受控变量与天然气液化系统(100，100a-100n)相关；以及

基于所述确定来输出用于调整所述天然气液化系统中的氮冷却回路的运行的控制信号。

7.根据权利要求6所述的方法，其中：

所述一个或更多操纵变量包括与所述天然气液化系统中的所述氮冷却回路相关的氮流量；以及

所述一个或更多受控变量包括以下变量中的至少一个：

退出所述氮回路的液化天然气的馏出温度；以及

退出所述氮回路的液化天然气的热值或发热值。

8.一种计算机程序，其被包含在计算机可读媒介上，该计算机程序包括：

用于确定如何调整一个或更多操纵变量以便控制一个或更多受控变量的计算机可读程序代码，所述一个或更多操纵变量以及所述一个或更多受控变量与天然气液化系统(100，100a-100n)相关；以及

用于基于所述确定来调整所述天然气液化系统中的氮冷却回路的运行的计算机可读程序代码。

9.一种系统，包括：

多个控制器(206a、208a、210a)，所述多个控制器被配置为控制天然气液化系统(100a)的运行；

其中，第一控制器(208a)被配置为确定如何调整与所述天然气液化系统相关的一个或更多操纵变量以便控制与所述天然气液化系统相关的一个或更多受控变量；以及

其中，所述一个或更多操纵变量中的至少一个以及所述一个或更多受控变量中的至少一个与所述天然气液化系统中的氮冷却回路相关。

10.根据权利要求9所述的系统，其中：

所述一个或更多操纵变量包括与所述天然气液化系统中的所述氮冷却回路相关的氮流量；以及

所述一个或更多受控变量包括以下变量中的至少一个：

退出所述氮回路的液化天然气的馏出温度；以及

退出所述氮回路的液化天然气的热值或发热值。