[发明专利]混合冷冻剂液化天然气设备中的生产和温度调节控制方法和装置

权利要求书

1．一种控制液化天然气出口物流产量的方法，此时通过冷冻流过液化过程的天然气，其特征在于，该方法包括以下步骤：

(a)测定LNG出口物流的温度和流量；和

(b)改变天然气的冷冻作用以调节LNG出口物流的温度值，并单独地调节流过该过程的LNG流量，因此将LNG出口物流的流量保持在一预定流量值，并将温度保持在一预定温度值。

2．按权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤b)进一步包括以下步骤：

在一封闭冷冻环路中提供冷冻作用，其中一压缩机调节一冷冻剂的流量和压力，和

改变选自包含该压缩机速度、导叶角度和静叶片位置类的至少一个压缩机值，调节该封闭冷冻环路的操作，因此调节LNG出口物流的温度值。

3．按权利要求2所述的方法，其特征在于，该法进一步包括以下步骤：

(c)以对至少一个压缩机值限定压缩机操作范围的变动极限为基础，确定一相应的目标值；和

(d)对该相应目标值调节至少一个压缩机值；和

(e)以对至少一个压缩机值的调节为基础，改变至少一个与冷冻剂再循环相关的值，从而使LNG出口物流保持流量值和温度。

4．按权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤d)改变至少一个基于一反馈信号的冷冻剂值，该反馈信号是以至少一个压缩机值和相应目标值为基础的。

5．按权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括以下步骤：

测定一冷冻剂流量和LNG出口物流的流量：和

形成一冷冻剂流量对LNG流量的比率：和

调节该比率以调节封闭冷冻环路的操作，因此调节LNG出口物流的温度值。

6．按权利要求5所述的方法，其特征在于，冷冻剂部分被冷凝以形成一冷冻剂液和一冷冻剂汽，流量测定步骤进一步包括测定一冷冻剂汽流量和一冷冻剂液流量，比率调节步骤进一步包括调节冷冻剂汽流量以设定冷冻剂流量，并调节冷冻剂液流量以调节比率直至达到一预定的流量比。

7．按权利要求5所述的方法，其特征在于，冷冻剂部分被冷凝以形成一冷冻剂液和一冷冻剂汽，流量测定步骤进一步包括测定一冷冻剂汽流量和一冷冻剂液流量，比率调节步骤进一步包括调节冷冻剂液流量以设定冷冻剂流量，并调节冷冻剂汽流量以调节比率直至达到一预定流量比。

8．一种同时控制液化天然气出口物流温度和流量的方法，此时由天然气液化过程通过冷冻天然气，其特征在于，该方法包括：

(a)对LNG出口物流设立一预定流量；

(b)测定LNG出口物流的实际流量；

(c)将LNG出口物流的实际流量调节到该预定流量；

(d)对LNG出口物流设立一预定温度；    

(e)测定LNG出口物流的实际温度；和

(f)控制提供给天然气的冷冻作用，以将LNG出口物流的温度调节到该预定温度。

9．按权利要求8所述的方法，其特征在于，天然气的液化过程是在一装置中进行的，该装置包括一换热器，该换热器具有一热端和一冷端，一天然气进给物流入口在其热端，该换热器内一管路通过与一冷冻剂物流间接换热冷却并液化天然气，该冷冻剂物流包含在一单独冷冻循环中，还有一液化天然气管路在换热器冷端输送LNG出口物流，所述管路具有一LNG流量控制装置；冷冻循环包括一压缩冷冻剂的压缩机、一冷凝压缩冷冻剂的冷凝器、一使冷凝冷冻剂膨胀的膨胀装置，和将膨胀冷冻剂引入换热器一蒸发区的装置，在蒸发区内该膨胀冷冻剂与天然气物流间接换热并向其提供冷冻作用，从而液化天然气，还有使膨胀、蒸发的冷冻剂从热端返回到压缩机的装置；其中冷冻作用的控制是通过反馈控制完成的，反馈控制是通过控制过程变量得到的，过程变量选自的类包含：

压缩机的操作；和

膨胀装置操作。

10．按权利要求9所述的方法，其特征在于，冷凝器的作用是部分冷凝压缩的冷冻剂，以产生一蒸汽冷冻剂和一液体冷冻剂，对每个蒸汽冷冻剂和液体冷冻剂具有单独的膨胀装置，单独膨胀装置中的任何一个或两个是单独地控制的。