[发明专利]液化气态、富含甲烷的进料以获得液化天然气的方法

摘要

在主要热交换器(1)中利用蒸发制冷剂冷却和液化气态、富含甲烷的进料(20)以获得液化产品(23)，并将液化物流(23)经导管(80)储存为液化产品。所述方法包括调整制冷剂的组成与数量并控制液化方法，其使用一种基于模型预测控制的先进处理控制器来测定一组操作变量的同步控制行为，以当控制一组控制变量中的至少一个时，使一组参数中的至少一个最优化，其中该组操作变量包括重质制冷剂馏分(52)的质量流量、轻质制冷剂馏分(59)的质量流量、制冷剂成分(26)的补充数量、所移除的制冷剂(54)数量、制冷剂压缩机的容量(30，32)以及富含甲烷进料(20)的质量流量，其中该组控制变量包括位于主要热交换器(1)温热端(3)的温度差、与液化天然气(23)温度有关的变量、进入分离器(45)的制冷剂组成、主要热交换器(1)的壳内的压力、分离器(45)内的压力以及分离器(45)内的液体高度，以及其中一组欲最优化的变量包括液化产品(80)的产量。

主权项

1.一种液化气态、富含甲烷的进料以获得液化产品的方法，该液化方法包括以下步骤：(a)提供高压的气态、富含甲烷的进料至位于主要热交换器温热端的主要热交换器的第一管侧，以蒸发制冷剂来冷却、液化及过冷却该气态、富含甲烷的进料，以获得液化物流，从主要热交换器的冷端将液化物流移出主要热交换器，并将液化物流储存为液化产品；(b)从位于主要热交换器温热端的主要热交换器的壳侧移出蒸发制冷剂；(c)于至少一个制冷剂压缩机中压缩蒸发制冷剂，以获得高压制冷剂；(d)部分冷凝高压制冷剂，并于分离器中将部分冷凝的制冷剂分离成液态重质制冷剂馏分与气态轻质制冷剂馏分；(e)于主要热交换器的第二管侧过冷却重质制冷剂馏分，以获得过冷却的重质制冷剂物流，于减压下将重质制冷剂物流导入位于主要热交换器中点的主要热交换器的壳侧，并使重质制冷剂物流于壳侧内蒸发；以及(f)于主要热交换器的第三管侧冷却、液化及过冷却至少部分的轻质制冷剂馏分，以获得过冷却的轻质制冷剂物流，于减压下将轻质制冷剂物流导入位于主要热交换器冷端的主要热交换器的壳侧，并使轻质制冷剂物流于壳侧内蒸发，其特征在于：该方法还包括调整制冷剂的组成与数量并控制液化方法，其使用一种基于模型预测控制的先进处理控制器来测定一组操作变量的同步控制行为，以当控制一组控制变量中的至少一个时，使一组参数中的至少一个最优化，其中该组操作变量包括重质制冷剂馏分的质量流量、轻质制冷剂馏分的质量流量、制冷剂成份的补充数量、所移除的制冷剂数量、制冷剂压缩机的容量以及富含甲烷进料的质量流量，其中该组控制变量包括位于主要热交换器温热端的温度差、与液化天然气温度有关的变量、进入步骤(d)分离器的制冷剂组成、主要热交换器的壳内的压力，步骤(d)分离器内的压力以及步骤(d)分离器内的液体高度，以及其中该组欲最优化的变量包括液化产品的产量。