KR950000479B1 - 가스 액화 공정 제어장치 - Google Patents

가스 액화 공정 제어장치 Download PDF

Info

Publication number
KR950000479B1
KR950000479B1 KR1019920013627A KR920013627A KR950000479B1 KR 950000479 B1 KR950000479 B1 KR 950000479B1 KR 1019920013627 A KR1019920013627 A KR 1019920013627A KR 920013627 A KR920013627 A KR 920013627A KR 950000479 B1 KR950000479 B1 KR 950000479B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
gas
signal
flow
refrigerant
liquefaction
Prior art date
Application number
KR1019920013627A
Other languages
English (en)
Other versions
KR930002783A (ko
Inventor
리우 유-난
유진 키나드 글렌
안토니 자그노리 데이비드
Original Assignee
에어 프로덕츠 앤드 케미칼스, 인코오포레이티드
윌리암 에프. 마쉬
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 에어 프로덕츠 앤드 케미칼스, 인코오포레이티드, 윌리암 에프. 마쉬 filed Critical 에어 프로덕츠 앤드 케미칼스, 인코오포레이티드
Publication of KR930002783A publication Critical patent/KR930002783A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR950000479B1 publication Critical patent/KR950000479B1/ko

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B13/00—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion
    • G05B13/02—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric
    • G05B13/0205—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric not using a model or a simulator of the controlled system
    • G05B13/026—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric not using a model or a simulator of the controlled system using a predictor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/0002—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the fluid to be liquefied
    • F25J1/0022—Hydrocarbons, e.g. natural gas
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/003—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production
    • F25J1/0047—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production using an "external" refrigerant stream in a closed vapor compression cycle
    • F25J1/0052—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production using an "external" refrigerant stream in a closed vapor compression cycle by vaporising a liquid refrigerant stream
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/003—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production
    • F25J1/0047—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production using an "external" refrigerant stream in a closed vapor compression cycle
    • F25J1/0052—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production using an "external" refrigerant stream in a closed vapor compression cycle by vaporising a liquid refrigerant stream
    • F25J1/0055—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production using an "external" refrigerant stream in a closed vapor compression cycle by vaporising a liquid refrigerant stream originating from an incorporated cascade
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
    • F25J1/0211—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process using a multi-component refrigerant [MCR] fluid in a closed vapor compression cycle
    • F25J1/0214—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process using a multi-component refrigerant [MCR] fluid in a closed vapor compression cycle as a dual level refrigeration cascade with at least one MCR cycle
    • F25J1/0215—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process using a multi-component refrigerant [MCR] fluid in a closed vapor compression cycle as a dual level refrigeration cascade with at least one MCR cycle with one SCR cycle
    • F25J1/0216—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process using a multi-component refrigerant [MCR] fluid in a closed vapor compression cycle as a dual level refrigeration cascade with at least one MCR cycle with one SCR cycle using a C3 pre-cooling cycle
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
    • F25J1/0243—Start-up or control of the process; Details of the apparatus used; Details of the refrigerant compression system used
    • F25J1/0244—Operation; Control and regulation; Instrumentation
    • F25J1/0245—Different modes, i.e. 'runs', of operation; Process control
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
    • F25J1/0243—Start-up or control of the process; Details of the apparatus used; Details of the refrigerant compression system used
    • F25J1/0244—Operation; Control and regulation; Instrumentation
    • F25J1/0245—Different modes, i.e. 'runs', of operation; Process control
    • F25J1/0249—Controlling refrigerant inventory, i.e. composition or quantity
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
    • F25J1/0243—Start-up or control of the process; Details of the apparatus used; Details of the refrigerant compression system used
    • F25J1/0244—Operation; Control and regulation; Instrumentation
    • F25J1/0252—Control strategy, e.g. advanced process control or dynamic modeling
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
    • F25J1/0243—Start-up or control of the process; Details of the apparatus used; Details of the refrigerant compression system used
    • F25J1/0279—Compression of refrigerant or internal recycle fluid, e.g. kind of compressor, accumulator, suction drum etc.
    • F25J1/0281—Compression of refrigerant or internal recycle fluid, e.g. kind of compressor, accumulator, suction drum etc. characterised by the type of prime driver, e.g. hot gas expander
    • F25J1/0283—Gas turbine as the prime mechanical driver
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
    • F25J1/0243—Start-up or control of the process; Details of the apparatus used; Details of the refrigerant compression system used
    • F25J1/0279—Compression of refrigerant or internal recycle fluid, e.g. kind of compressor, accumulator, suction drum etc.
    • F25J1/0292—Refrigerant compression by cold or cryogenic suction of the refrigerant gas
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S62/00—Refrigeration
    • Y10S62/915—Combustion

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Artificial Intelligence (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Separation By Low-Temperature Treatments (AREA)
  • Feedback Control In General (AREA)
  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)

Abstract

내용 없음.

Description

가스 액화 공정 제어장치
제 1 도는 본 발명의 고정을 위한 간단하고 개략적인 블록선도.
제 2 도는 실제 기체의 액화 공장에서 시간에 대한 주위 온도를 도시한 도면.
제 3 도는 본 발명의 공정에 대해 더욱 자세히 나타낸 작업공정도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 주입가스흐름 7 : 냉매흐름
201 : 냉동장치 203 : 가스액화장치
205 : 가스터빈 207 : 감시제어컴퓨터
209 : 주위온도산정기
본 발명은 가스의 액화에 관한 것으로, 특히 천연가스 액화공정의 작동을 제어하는 방법에 관한 것이다.
천연가스의 액화는 에너지가 부족한 지역의 수요시장까지 운반하기 위해 가스를 운송 가능한 액체로 전환하는 것으로 거리가 멀리 떨어진 천연가스가 풍부한 지역에서 실행한다. 최종 생산단가를 줄이고/또는 액화된 천연가스(LNG)생산의 수익률을 증가시키기 위해, LNG생산에 사용하는 특정한 에너지의 소비량을 최소화하는 것이 바람직하다. 또한, 최대 생산률에서 가능한 에너지의 최저량을 소비할 때 어떤 시간에서 LNG 생산량을 최대로 하는 것이 필요하다.
극저온에서 천연가스의 액화는 하나 또는 다수의 에너지 집중 냉동장치를 필요로 하고, 그런 냉동장치의 적절한 조절이 에너지 소비를 최소화하거나 생산되는 LNG의 양을 최대로 하기 위해 결정적이다.
되먹임 제어 시스템(Feedback control system)은 크고 복잡한 공정공장의 작동에서 보통 일어나는 섭동(perturbation)을 조절함으로써 LNG공장의 효율적인 작동을 달성하기 위해 폭넓게 사용된다. 그런 섭동은 예를 들어 작동 조건의 조정, 생산률의 변화 등으로 인해 발생한다. 이들 되먹임 제어 시스템에서, 압력과 온도와 유동률과 성분 및 특정한 지역에서 그 처리법에 의한 액위(liquid level)를 포함한 다수의 매개변수는 각 매개변수를 측정하고, 그 설정점으로부터 각 매개변수의 편차를 결정하고, 그 설정점으로부터 각각 측정된 매개변수의 편차를 최소화하기 위해 그 처리법에 따라 그 밖의 지역에서 일부의 설비(예를 들어 밸브)를 제어하도록 편차값을 사용함으로써 양호한 설정점에서 제어된다. 그런 되먹임 제어 시스템에 이용된 특정한 하드웨어 및 소프트웨어는 공정 공장 제어분야에서 잘 알려져 있고 ; 예를들면 맥그로우-힐(McGraw-Hill)의 케미칼 엔지니어스 핸드북(Chemical Engineers' Handbook), 제 5 판에서 페이지 22-1부터 22-147까지에 나타나 있다.
주된 액화 열교환기의 냉매부의 온도는 재순환하는 냉매흐름에 적절한 양의 보강냉매를 추가함으로써 제어되는 가스액화 공정을 위한 제어방법이 미합중국 특허 제3,742,721호에 개시되어 있다. 또한, 동일한 지역에서 압력은 냉매 압축기의 속도를 조절함으로써 제어된다. 온도, 압력, 액위를 조절하는 다른 되먹임 제어 루프들이 또한 설명되어 있다. LNG공장의 컴퓨터 제어장치를 작동하는 기본개념이 1979년 11월 26일자오일 앤드 가스 저널(Oil and Gas Journal)의 페이지 57-60에 있는 비. 쥐. 톰프킨스(B.G.Tompkins)가 쓴 "LNG 공장 컴퓨터 장치 : 개념철학"에 의해 설명되어 있다. 저자는 그런 장치의 설계에 있어서 중요한 요소들을 감추고 그 장치에 이용될 수 있는 여러 가지 형태의 하드웨어와 소프트웨어를 재검토하고 있다.
하나 또는 그 이상의 냉매 플래시 드럼안의 액위가 그 드럼으로 부터의 액위 흐름률을 조절함으로써 유지된다는 점에서 천연가스를 액화시키는데 사용하는 냉동공정의 제어가 미합중국 특허 제4,457,768호에 개시되어 있다. 주된 액화 열교환기의 냉매액위는 감압밸브를 가로질러서 재순환 냉매의 유동률을 조절함으로써 유지된다.
유동률, 액위, 압력, 온도차이, 실제온도를 조절하기 위한 루프들을 포함하는 LNG공장 작동에 사용하는 여러 가지 되먹임 제어장치들이 소련 특허 제1,043,442호, 제1,354,007호, 제1,357,662호, 제1,458,663호에 개시되어 있다.
천연 가스를 액화하기 위해 사용되는 다성분의 냉동장치용 자동제어 장치는 미합중국 특허 제4,809,154호에 개시되어 있다. 그 장치는 온도와 압력과 유동 및 성분과 같은 공장안의 여러 조건들을 탐지하기 위한 다수의 센서들과, 서어보 제어밸브와 같은 다수의 제어기 및, 제어 프로그램을 실행하기 위한 컴퓨터를 포함한다. 그 제어장치는 공장설비를 작동시키면, 가능한 최고효율을 구비한 양호한 생산률을 제공하거나 또는 가능한 최고효율을 얻을 때 생산률을 최대로 한다. 그 제어장치는 공장조건의 변화에 대응하고 양호한 제어기 설정점으로부터 편위(excursion)를 제거하기 위해 설비의 여러부분을 조정한다. 그러므로, 그 제어 장치는 되먹임 방식으로 작동한다.
많은 LNG 공장들은 냉매 압축기들이 현지에서 발생되는 증기를 이용하는 증기터빈, 또는 공장설비 주입가스 일부 및/또는 생산가스를 발화되는 가스터빈에 의해 구동되는 거리가 떨어진 장소에 위치된다. 가스터빈들은 그들의 잠재적으로 낮은 전체 비용 때문에 많은 지역에서 증기터빈보다 선호된다. 그러나 가스터빈은 동력출력이 주위대기 온도에 의해 영향을 받을 수 있는 단점을 가지고 있다. 주위온도의 증가는 LNG공장설비의 작동에서 다음과 같은 두가지 잠재적인 효과를 갖는다. (1) 만약 터빈이 최대의 유용한 동력에서 작동하지 않는다면, 터빈 연소기에 대한 연료비율의 증가는 LNG 생산을 유지하기 위해 필요한 동력을 제공하는 것을 필요로 하거나 (2) 만약 터빈이 최대의 유용한 동력에서 작동하고 있다면, 터빈동력 출력은 감소될 것이고 LNG 생산도 마찬가지로 감소될 것이다. 주위온도의 강하는 일반적으로 가스터빈의 유용한 동력출력이 증가하는 역방향의 반응을 일으킨다. 또한, 공장의 위치가 냉각 압축기의 중간냉각과 후냉각을 위해 주위공기 냉각의 사용을 필요로 할 때, 냉동 장치로 부터의 열거부 반응은 주위온도가 올라갈 때 감소되고 그다음 가스액화를 위한 유용한 냉동량을 감소시킨다.
주위대기 온도가 보통 매일 최소와 최대범위를 순환하고 또는 심한 날씨변화로 인해 그 폭이 더 커질 수 있기 때문데, 최적의 가스액화 공정은 상기에 인용된 배경 설명에서 서술된 여러 가지 되먹임 제어장치를 사용할 수 없다. 다음에 따르는 명세서에 설명되고 첨부된 청구범위에 청구된 본 발명은 이런 문제를 해결하고, 그 공장 현지에서 동적인 주위온도 변화 동안에 LNG 공장이 최적의 작동을 할 수 있게 한다.
본 발명은 적어도 하나의 가스터빈 구동압축기를 사용하는 냉동장치를 의해 제공된 적어도 하나의 냉매와 간접 열교환에 의해 주입가스가 액화장치 안에서 액화되고, 냉동장치가 적어도 하나의 되먹임 제어루프를 사용하는 그런 가스액화 공정의 작동방법이다. 그 방법은 다음의 단계를 포함한다.
a) 주어진 시간에 액화공정의 장소에서 주위의 대기온도를 결정하고,
b) 주어진 시간에 되먹임 제어루프의 설정점을 포함한 액화공정의 최적의 작동조건을 결정하고, 되먹임 제어루프의 설정점을 포함한 최적의 작동조건에서 액화공정을 작동시키고,
c) 미래 시간에서의 주위대기 온도를 예측하고,
d) 미래 시간에서 되먹임 제어루프의 새로운 설정점을 포함하는 액화처리의 새로운 최적의 작동 조건들을 결정하고, 설정점을 새로운 설정점으로 변화시키는 것을 포함하는 새로운 최적의 작동조건들로 최적의 작동조건들을 변화시키고,
e) 새로운 설정점을 포함한 새로운 최적의 작동조건에서 액화공정을 작동시키며
f) 주어진 시간과 미래의 시간 사이의 시간 차이에 의해 형성된 시간 간격에서 ⒜ ⒞, ⒟,⒠단계를 반복한다.
이 단계들은 그 공정을 위한 최적의 작동조건을 유지하기 위하여 주위 대기온도 변화를 예측하는 액화공정의 작동을 위한 피이드포워드(feedforward)제어법을 제공한다.
최적의 작동조건들은 주입가스를 액화하기 위해 필요한 특정한 연료소비를 최소화하거나 또는 이런 주입율에서 특정한 연료소비를 최소화할 때 주입가스의 액화율을 유지하기 위해 선택될 수 있다.
선택된 미래 시간에서 주위온도의 예측은 액화공장에서의 매일의 날씨예보를 이용함으로써 이루어질 수 있고, 또는 종래에 만들어졌고 매번 주어진 시간에서 측정된 규칙적으로 반복된 주위대기 온도측정을 추정함으로써 예측될 수 있다.
본 발명은 또한 상기 서술된 ⒜ 내지 ⒡ 단계들을 달성하기 위하여 필요한 요소들을 포함하는 장치를 구비하고, 공정 작동조건을 최적으로 하고 액화와 냉동 장치안에 하나나 그 이상의 되먹임 제어루프의 설정점을 재설정하기 위한 감시 제어장치를 포함한다.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명한다.
본 발명의 제어장치는 주입가스를 예냉(precool)하고 액화하는 냉동장치안에 하나 또는 그 이상의 가스터빈 구동압축기를 사용하는 어떤 가스액화 공정에 적용될 수 있다. 주입 가스는 대표적으로 먼거리의 수요시장까지 운송을 위해 멀리 떨어진 현지에서 액화되는 천연가스이다. 대표적인 액화공정 그리고 연관된 되먹임 제어장치는 본원에 인용된 미합중국 특허 제4,809,154호에 개시되어 있다.
이제 제 1 도를 보면, 주위온도와 약 300 ~ 1700psig의 압력에서 미리 건조되고 가압된 천연가스의 주입흐름(1)은 냉동장치(201)로 흐르는데, 그 주입흐름(1)은 당업계에 알려진 대표적인 폐쇄루프 냉동장치(처음에 인용된 미합중국 특허 제4,809,154호로 제 1 도에 도시된 장치)에 의해 냉각된다. 유사한 장치가 본원에 인용된 미합중국 특허 제3,763,658호에 개시되어 있다. 이런 장치를 위한 냉매들은 암모니아, 질소, 메탄, 에탄, 에틸렌, 프로판, 프로필렌, 부탄 및 그들의 혼합물로부터 선택될 수 있다. 약 -10°F~80°F 사이에서 냉각된 주입가스는 라인(3)을 통해 가스액화장치(203)까지 흐르고, 그 가스 액화 장치에서 그 흐름은 하기에 더욱 상세히 설명된 것같이 증기냉매와 간접 열교환에 의해 더욱더 냉각되고 액화된다. 최종적으로 액화된 가스생산물 흐름(5)는 약 0.5~5psig사이의 압력과 약 -255°F~265°F 사이의 온도에서 가스액화장치(203)으로부터 배출된다.
냉매장치(201)로부터 하나 또는 그 이상의 냉매흐름을 포함할 수 있는 냉매 흐름(7)은 액화장치(203)에서 더워져 기화되어서 주입가스를 액화하며 ; 기화된 냉매흐름(9)는 압축되고, 냉각되고, 부분적으로 액화되는 냉동장치(201)로 되돌아오고, 다시 가스액화장치(203)으로 냉매(7)로서 되돌아 간다. 냉동자치(201)은 공기(11)과 연료(13)이 냉매압축기를 구동시키는 축을 작동시키기 위해 연소되는 가스터빈 장치(205)의 대표적인 축(15)와 (17)에 의해 구동되는 하나 또는 그 이상의 원심력 방향 및/또는 축방향 압축기들을 사용한다.
본원에서 사용된 용어 "특정한 동력"은 액화된 가스생산물의 단위생산률당 가스터빈의 단위 축 마력으로 나타낸다. 용어 "특정한 연료소비"는 액화된 가스생산의 단위 생산량당 가스터빈에서 연소된 연료의 단위량으로 나타낸다. 용어 "최대 유용한 동력"은 주위조건들의 주어진 설정을 위해 최대 허용 가능한 배기온도에서 작동할 때 터빈의 동력출력으로 나타낸다. 일반적으로, 특정한 동력이 증가하면, 특정한 연료소비도 증가 하고 ; 특정한 동력이 감소하면, 특정한 연료소비도 감소한다. LNG공장이 최적의 안정한 상태 조건하에서 작동할 때, 주위온도의 증가는 특정한 동력과 특정한 연료소비를 증가시킬 것이고 ; 이것의 증가는 본 발명에서 설명하듯이 적합한 공정제어법에 의해 최소화될 수 있다. 그러므로 본 발명의 전체적인 목적은 주위 온도가 날마다 그리고 계절마다 변화하기 때문에 생산물 필요조건의 주어진 설정을 위해 통합된 특정 연료 소비를 최소화하는 것이다.
되먹임 제어장치들은 그런 크고 복잡한 공정공장의 작동에서 보통 발생되는 섭동을 조절하기 위하여 효율적인 공장설비 작동을 이루도록 화학처리 공장과 석유처리 공장에서 널리 사용되고 있다. 그런 섭동은 예를들어 공장안의 어떤 설비의 작동상 고장, 공장작동자에 의한 조작변화 주입흐름 성질의 변화, 주위조건들의 변화 등에 의해 발생한다. 그런 되먹임 제어장치에 있어서, 압력, 온도, 유동률, 성분 및 공정의 특정한 위치에서의 액위를 포함하는 다수의 매개 변수들은 각각의 매개변수를 측정하고, 설정점으로부터 각 매개변수의 편위를 결정하고, 설정점으로부터 각각 측정된 매개변수의 편위를 최소화하기 위해 공정상 그밖의 다른 지역에서 설비의 일부분(예를 들어 밸브)을 제어하는 편위값을 사용함으로써 양호한 설정점에서 제어된다. 그런 되먹임 제어장치에 사용된 특정한 하드웨어와 소프트웨어는 공정공장 제어분야에서 잘 알려져 있고 ; 예를 들면 맥그로우-힐의 케미칼 엔지니어스 핸드북 제 5 판에서 페이지 22-1부터 22-147가지에 나타나 있다.
되먹임 제어는 LNG공장의 작동에 널리 사용되고 이런 목적을 위한 대표적인 제어장치들이 처음에 인용된 미합중국 특허 제4,809,154호에 상세히 설명되어 있다. 가스터빈 장치(205)의 작동은 당업계에 또한 잘알려져 있고 하나 또는 그 이상의 되먹임 제어 요소들을 포함할 수 있다. 그런 되먹임 제어 방법들은 변이성에 대응함으로써 에너지 집중 LNG공장의 고효율적인 안정 상태에서 작동하도록 하고 공장안의 혼란상태를 줄여준다.
냉동 압축기들이 가스터빈에 의해 구동되는 LNG공장의 작동에 있어서, 주위 대기온도는 공정의 최적실행에 중대한 영향을 주는 외부 변수이다. 이런 영향의 본질은 대기온도 변화 동안에 터빈의 작동 조건들에 따른다. 첫째, 만약 터빈이 최대 유용한 동력보다 작게 배출하고 주위 대기 온도가 상승한다면, 터비 연소기에서 연소율은 동력출력과 대응하는 LNG 생산률을 유지하기 위해 증가되어야만 한다. 그러므로 이것은 만일 공장안의 모든 제어장치가 일정한 설정점에서 작동된다면 이런 생산률에서 특정한 연료연소를 증가시킨다. 둘째, 만약 터빈이 최대 유용한 동력을 배출하고 주위대기 온도가 상승한다면, 터빈의 동력출력은 더 이상 연소가 불가능하기 때문에 감소될 것이다. 그 다음, 이것은 냉동 압축기에 대해 동력을 감소시킬것이고 그 냉동압축기는 유용한 냉동을 완화시키고 그로인해 만일 공장의 모든 제어장치들이 일정한 설정점에서 작용한다면 LNG 생산물을 감소시킨다. 터빈동력 출력의 이런 변화는 또한 압축기 속도에 영향을 주고 압축기 효율을 감소시킨다. 주위대기 온도상승의 궁극적인 효과는 LNG 생산의 감소와 특정한 연료연소의 증가이다. 주위온도의 강하는 가스터빈 동력출력이 일반적으로 증가하는 역영향의 반응을 일으킨다. 공장 작동에서 추가적인 효과는 공장의 위치가 냉각 압축기의 중간냉각과 후냉각을 위해 주위공기 냉각의 사용을 필요로 할 때 주위온도의 증가는 냉동장치로부터 열거부 반응을 감소시키고 그 다음 유용한 냉동의 량을 감소시키기 때문에 LNG 생산량을 감소시킨다.
LNG 공장안의 작동 변수들과 연속적으로 변하는 주위대기 온도의 복잡한 상관관계 때문에, 대표적인 되먹임 제어장치는 주위대기 온도변화에 따라 생기는 불안정한 상태 조건들에 완전하게 대응할 수 없다. 그러므로 공장작동은 주위 온도가 변할 때 주어진 LNG 생산률을 위한 최소의 특정한 연료소비를 할 수 있도록 최대로 활용할 수 없다. 본 발명은 주위온도가 하루의 싸이클에서 상승하고 하강하기 때문에 시간의 주어진 기간 동안 최소의 통합된 특정 연료소비를 달성하는 냉동장치 작동과 압축기를 조절하기 위하여, 냉동, 액화 및/또는 가스터빈 장치들 안에 하나 또는 그 이상의 되먹임 제어루프들의 설정점을 변화시키고 주위 대기온도의 동적인 변화를 예측하는 피이드 포워드 제어장치를 사용함으로써 이런 문제를 해결한다.
다시 제 1 도를 보면, 가스터빈 장치(205)의 공기주입구 흐름(11)의 온도(주위 대기온도와 동일함)는 온도 측정 수단(19)에 의해 주어진 시간에서 결정되고, 온도지시계/전송기(21)에 의해 신호(23)으로 변환되어 주위온도 산정기(209)로 보내진다. 주위온도 산정기(209)는 일반적으로 미래 시간에서의 주위 대기온도를 예측하기 위해 하나 또는 그 이상의 연산방식을 사용하고 현재 온도와 예측된 미래온도를 복합신호(29)로 감시제어 컴퓨터(207)로 전송하는 컴퓨터장치이다. 주위온도 산정기(209)는 분리된 요소로서 도시되어 있지만 감시제어컴퓨터(207)안의 요소로서 포함될 수 있다. 미래 주위온도의 예측은 2~60분 마다 한번 반복되고, 냉동장치(201)과 액화장치(203) 및 가스터빈 장치(205)등의 동적인 대응시간에 의존한다. 대표적인 미래 대기온도는 대략 15분마다 예측될 것이다.
주위온도 산정기는 두방식중 하나로 작동할 수 있다. 첫째, 주위온도는 매일의 날씨예보 및/또는 공장 현지에서 매일의 온도폭의 장기간의 평균을 기초로 하여 예측될 수 있고, 그런 정보는 대표적인 신호(27)로서 입력된다. 제 2 도는 작동하는 LNG공장에서의 여름과 겨울의 3일 동안에 실제 온도폭을 도시하고 있으며 ; 장기간의 시간 동안 평균한 유사한 데이타가 온도예측에 사용하는 주위온도 산정기(209)안에 입력되고 저장되어 있다. 또한, 비나 폭풍우 또는 다른 특별한 날씨에서 특별한 온도정보는 공장 작동자의 판단에 기초하여 입력될 수 있다. 두 번째 작동방식에 있어서, 미래의 주위대기 온도는 종래에 만들어진 규칙적으로 반복되는 대기온도 측정의 추정과 주어진 시간에서 주위 온도 산정기(209)안에서 적당한 연산을 사용하여 예측될 수 있다. 예측되면, 미래 주위온도는 신호(29)로서 감시제어 컴퓨터(207)로 보내진다.
감시제어컴퓨터(207)은 뉴욕에 있는 윌리 인터사이언스(Wiley Interscience)가 1981년에 발행한 화학 테크놀로지 백과사전(Encyclopedia of Chemical Technology) 제 13권의 페이지 490부터 그 이하에 서술된 여러형태중 하나가 될 수 있다. 본 발명은 냉동장치(201), 가스액화장치(203) 및/또는 가스터빈 장치(205)안에서 작동하는 되먹임 제어루프 외부에 부수적인 제어루프의 형태를 사용할 수 있다. 감시제어장치의 이런 형태는 하나 또는 그 이상의 외부변수의 변화에 대응하고 작동과정의 양호한 제어를 위해 내부 되먹임 제어설정점의 하나 또는 그 이상을 재고정한다. 또한, 본 발명은 각각의 되먹임 제어기능 뿐만 아니라 외부 제어 기능도 실행하는 직접적인 디지탈 제어장치인 감시제어장치의 제 2 의 형태를 사용할 수 있고, 그래서 냉동장치(201), 가스액화장치(203) 및/또는 가스터빈장치(205)안에서 작동하는 다수의 되먹임 제어유니트를 제거한다. 본 발명에 대한 다음의 설명은 감시제어장치의 제 1 형태를 이용하고 있지만, 제 2 형태도 선택적으로 이용될 수 있다.
감시 제어 컴퓨터(207)의 작동은 주위온도의 외부변수에 대응하여 새로운 되먹임 제어를 결정하기 위하여 냉동장치(201)과 가스액화장치(203) 및 가스터빈장치(205)의 동적인 작동 성질들에 대한 정보를 필요로 한다. 이런 동적인 작동성질들은 두가지 선택방법들에 의해 결정될 수 있다. 첫째, 전체 액화공정의 동적인 공정모델은 이미 알려진 방법에 의해 준비될 수 있고 감시제어 컴퓨터(207)안의 요소로서 포함될 수 있으며 ; 그후 키이 되먹임 제어 (key feedback control) 설정점은 주위 대기온도와 공정변수들의 어떤 주어진 결합을 위해 실제시간에서 결정될 수 있다. 동적인 공정모델은 실제 공장작동 경험을 이용할 필요가 있을 때 변경되거나 조절 될 수 있다. 미래의 주위대기 온도는 상기에 서술된 것같이 예측되어 감시제어 컴퓨터(207)에 입력되고, 원하는 설정점이 양호한 최적의 조건들에서 액화공정을 조절하는 하나 또는 그 이상의 되먹임 제어기들을 위해 결정된다. 이들 새로운 설정점을 결정하기 위하여, 적절한 공정 변수들이 냉동장치(201)과 가스액화장치(203) 및 가스터빈장치(205)안에서 측정되고, 그 측정들은 각각 표시신호(31),(33),(35)로 변환하여 신호(29)와 함께 감시제어 컴퓨터(207)에 입력된다. 그리고 나서 감시제어 컴퓨터(207)은 최적의 작동조건들과 새로운 설정점을 결정하기 위해 공정 모델안의 탐지된 미래주위 대기 온도(신호 (29)에 비례함)와 함께 이들 공정 변수들을 이용한다. 새로운 키이 되먹임 제어설정점 들은 새로운 주위대기 온도를 예측하여 전체적인 가스액화 공정실행을 최적으로 하기 위해 대응하는 되먹임 제어설정점을 재설정하는 표시 출력신호(37) 및/또는 (39)로서 냉동장치(201) 및/또는 가스액화장치(203)까지 전송된다. 선택적으로, 가스터빈장치(205)안의 되먹임 제어기에 대한 설정점은 유사한 방법으로 변화될 수 있다.
두번째 방법은 변화된 주위대기 온도를 예측하여 키이 되먹임 제어기에 대한 새로운 설정점을 결정하기 위해 감시제어 컴퓨터(207)에서 사용될 수 있다. 이 방법에 있어서, 전체 액화공정은 외부 공정 시뮬레이션 장치를 사용하여 만들어지고, 그후 적절한 되먹임 제어설정점들은 주위대기 온도들과 액화공정 작동 변수들의 모든 필요한 결합을 위해 표의 형식으로 하여 예측된다. 공정 시뮬레이션 장치 실제 공장작동 경험을 사용할 필요가 있을 때 변경되거나 조절될 수 있다. 표로 만든 데이타는 상술한 바와 같이 결정되고 표시신호(31), (33), (35)로서 감시제어 컴퓨터(207)까지 전송되는 예측된 미래 주위온도와 액화공정에 근거를 둔 적절한 새로운 되먹임 제어기 설정점을 정정하는 감시제어 컴퓨터(207)안에 저장된다. 이들 새로운 설정점들은 상기에 서술된 것같이 액화공정까지 되돌아가서 주위대기 온도의 미래온도를 예측하여 액화공정의 실행을 최적으로 조절한다. 또한, 표로 만든 데이타는 가스액화 공정을 위해 실제 공장 작동 데이타의 분석에 의해 준비될 수 있다.
가스액화 공정의 피이드포워드 제어가 냉동장치(201)안에서 두개의 결정적인 되먹임 제어루프들, 즉 〈1〉 냉동장치(201)안의 혼합된 냉매압축기들은 가로질러서 압축비율을 제어하는 되먹임 루프와 〈2〉 냉동장치(201)로부터 가스액화장치(203)까지 액체 냉매흐름에 대한 기체 냉매흐름의 비율을 제어하는 되먹임 루프의 설정점들을 규칙적으로 변화시킴으로써 가장 잘 달성된다는 것이 본 발명에서 발견되었다. 본 발명의 양호한 실시예가 제 1도의 간단한 블록 선도의 더욱 세밀한 변형인 제 3도의 개략적인 작업공정도에 의해 도시되어 있다. 이제 제 3도를 보면, 가압되고 건조된 주입 가스 흐름(1), 즉 바람직하게 천연가스는 당업계에 알려진 폐쇄된 루프 냉동장치에 의해 제공되는 제 1의 기체 냉매에 대하여 간접적인 열변화에 의해 냉각대(219)에서 주입흐름이 냉각되는 냉동장치(201)로 흐른다. 그런 장치는 처음에 인용된 미합중국 특허 제4,809,154호의 제 1 도에 도시되어 있다. 유사한 장치가 본원에 인용된 미합중국 특허 제3,763,658호에 개시되어 있다. 이런 장치를 위한 냉매들은 암모니아, 질소, 메탄, 에탄, 에틸렌, 프로판, 프로필렌, 부탄, 그것의 혼합물로부터 선택될 수 있다. 약 -10°F~-80°F 사이에서 냉각된 주입 가스 흐름(3)은 가스액화장치(203)의 일부분인 주된 액화변환기(213)으로 흐른다. 냉각된 주입 가스는 주된 열교환가(213)에서 하방으로 흐르는 기화한 냉매흐름(41),(43)과 간접 열교환에 의해 추가 냉각되고 액화되며 코일(45)안에서 차 냉각된다. 생성된 액화가스는 밸브(46)을 가로질러 팽창되고, 기화한 냉매흐름(43)과 간접 열교환에 의해 코일(47)안에서 추가 냉각된다. 코일(47)로부터 차냉각된 흐름은 약 -255°F~265°F와 약 0.5psig~5psig에서 LNG생산흐름(5)를 생산하기 위해 밸브(48)을 가로 질러서 팽창된다. 선택적으로, 팽창은 밸브(48)보다 오히려 터보익스팬더(turboexpander)에 의해 수행될 수 있다.
주된 액화 변환기(213)을 위한 냉동은 질소, 메탄, 에탄, 에틸렌, 프로판, 프로필렌, 부탄에서 선택된 성분들을 포함하는 선택된 성분을 구비한 다성분 냉매(MCR)을 포함한 폐쇄된 루프 냉동장치(201)에 의해 제공된다. 특정한 MCR성분들은 주요변환기(213)안에서 최적의 냉각곡선을 만들기 위해 선택된다. 기화된 MCR은 라인(9)를 통해 변환기(213)으로부터 배출되고, 냉매보충은 라인(50)을 통해 필요로 하거나 분리기(221)까지 액체로서 직접 필요로 할 때 추가되며, 전체 냉매증기는 제 1 단계 압축기(215)까지 라인(51)을 통해 되돌아오고 제 1 단계 원심압축기(215)에 압축되고 중간냉각기(216)에서 냉각되고, 제 2 단계 원심압축기(217)에서 압축되며 최종적으로 후냉각기(218)에서 냉각된다. 선택적으로, 압축기(215) 및/또는 압축기(217)은 축방향 압축기들이 될 수 있다. 중간냉각기(216)과 후냉각기(218)은 당업계에 알려진 것같이 수냉식 또는 공냉식이 될 수 있다. 40°F~120°F 사이와 400~800psig 사이에서 압축된 MCR은 약 -10°F~-80°F사이의 온도에서 냉각되고 부분 액화되는 냉각대(219)로 라인(53)을 통해 흐르고, 분리기(221)로 흐르며, 증기흐름(57)은 그곳에서부터 배출된다. 퍼어즈 흐름(purge stream)(44),(59), 및/또는 (71)은 그 장치로부터 선택적으로 제거되고, 반면에 새로운 냉매는 흐름(50)을 통해 선택적으로 추가되고/또는 액체로서 직접 분리기(221)에 추가되어 MCR 성분비와 목록을 조정한다. MCR 증기흐름(61)은 약 -220°F~-265°F의 온도에서 주요 액화변환기(213)의 냉각 코일(63)과 (65)에서 냉각되고, 약 -225°F~-275°F에서 흐름을 추가적으로 냉각시키는 밸브(67)을 가로질러서 팽창된다. 또한, 이런 팽창단계는 터보익스팬더만 작동하거나 팽창밸브와 함께 작동함으로써 수행될 수 있다. 냉각된 냉매흐름(43)은 주요변환기(213)의 상부로 흐르고, 냉각코일(47)과 (65)를 위한 냉동을 제공하기 위해 그안에서 하방으로 흐른다. 액체냉매 흐름(69)는 분리기(221)로부터 배출되고, 퍼어즈 스트림(71)은 필요하다면 그곳에서부터 배출되며, 액체냉매 흐름(73)은 주요변환기(213)으로 되돌아간다. 흐름(73)은 냉각코일(75)안에서 추가 냉각되고, 바닥부에 냉동을 제공하기 위해 주요변환기(213)에서 하방으로 흐르는 냉매흐름(41)을 만들기 위하여 밸브(77)을 가로질러 팽창함으로써 더욱더 냉각된다. 선택적으로, 이런 팽창단계는 터보 익스팬더만의 작동이나 팽창밸브와 연결하여 작동함으로써 이행될 수 있다.
냉매압축기(215),(217)들은 축 (15),(17)을 통해 가스터빈장치(205)에 의해 구동된다. 가스터빈장치(205)는 두 개의 가스터빈(223),(229)를 포함하는데, 그것들은 각각 연소공기 압축기(225),(231)과 팽창터빈(227),(233)을 포함한다. 또한, 압축기(215),(217)은 단일 가스터빈의 일반적인 축에 의해 구동될 수 있다. 가스터빈 연소기들은 제 3 도의 팽창터빈(227),(233)의 일부분으로서 포함되어 있고, 분리되어 도시되지 않았다. 주위온도에서 공기흐름(11)은 압축기(225),(231)에 공기를 제공하기 위해 분리되고, 연료흐름(13)은 팽창터빈(227)과 (233)의 연소기 부분에 연료를 제공하기 위해 분리된다. 연소 생산물은 배기가스 흐름(14),(16)으로서 팽창터빈을 나온다. 어떤 적절한 연료가 가스터빈장치안에 사용될 수 있는데 ; LNG공장에서 연료는 주입가스나 LNG생산물로 부터의 플래시 가스의 일부분들이 대표적이다.
주위대기 온도측정/전송요소(19,21,23)들과 주위온도 산정기(209) 및 감시제어 컴퓨터(207)을 포함하는 피이드 포워드 제어장치는 제 1 도의 설명으로 처음에 서술된 것과 동일하다. 제 3 도의 양호한 실시예에서 피이드 포워드 제어장치는 냉동장치(201)안의 두 개의 키이 되먹임 제어루프의 설정점을 변화시킴으로써 바람직한 최적의 조건들에서 액화공정을 제어한다. 이들 키이 되먹임 루프의 첫 번째것은 다음과 같이 혼합된 냉매압축기(215)와 (217)을 가로질러서 압축비율을 제어한다. 압축기(215)의 입구에서 혼합된 냉매흐름(51)의 압력은 압력측정/전송장치(79)에 의해 결정되고 표시신호(81)로서 압축비율 제어기(235)로 보내진다. 후냉각기(218)의 출구에서 혼합된 냉매흐름(53)의 압력은 압력측정/전송장치(83)에 의해 결정되고 표시신호(85)로서 압축비율 제어기(235)로 보내진다. 이 되먹임 제어기는 신호(81)로 신호(85)를 나눔으로써 압축비율을 결정하고, 이 비율을 주어진 주위대기 온도에 대해 주어진 시간에서 제어기 설정점과 비교하며 ; 만약 측정된 비율과 설정점 사이에 편차가 있다면, 제어기는 양호한 설정점에서 압축비율을 유지하기에 충분한 밸브에서 흐름(66)의 압력강하를 조절하기 위해 밸브 포지셔너에 의하여 제어밸브(67)의 개방정도를 증가시키거나 감소시키도록 교정신호(87)을 전송한다. 선택적으로, 터보 익스팬더는 흐름(66)의 압력을 감소시키기 위해 사용될 수 있다. 이 선택에서, 터보 익스팬더 속도는 흐름(51)과 (53) 사이에서 원하는 압력비율을 만들기 위해 적절한 조종수단에 의해 되먹임 제어기 (235)로 부터의 신호(87)에 의해 제어된다.
제 2 키이 되먹임 루프는 다음과 같이 액체 냉매흐름(76)에 대한 증기 냉매흐름(61)의 유동비율을 제어한다. 주여 열변환기(213)의 입구에서 증기 냉매흐름(61)의 유동율은 유동측정/전송장치(89)에 의해 결정되고 표시신호(91)로서 유동비율 제어기(237)로 보내진다. 주요변환기(213)에서 냉각한 후에 액체 냉매흐름(76)의 유동비율은 유동측정/전송장치(93)에 의해 결정되고 표시신호(95)로서 유동비율 제어기(237)로 보내진다. 이 되먹임 제어기는 신호(95)에 의해 신호(93)을 나눔으로써 유동비율을 결정하고 이 비율을 주어진 주위대기 온도에 대한 주어진 시간에서의 제어기 설정점과 비교하며 ; 만약 측정된 비율과 설정점 사이에서 편차가 있다면, 제어기는 양호한 유동비율 설정점을 유지하기에 충분한 밸브 포지셔너에 의해 제어밸브(77)의 개방정도를 증가시키거나 감소시키기 위해 교정신호(97)을 보낸다. 선택적으로, 터보 익스팬더는 흐름(76)의 압력을 감소시키기 위해 사용될 수 있다. 이런 선택에서, 터보 익스팬더 속도는 흐름(61)과(76) 사이의 필요한 유동비율을 만들기 위해 적절한 조종수단에 의한 되먹임 제어기(237)로 부터의 신호(97)에 의해 제어된다.
하나 또는 그 이상의 추가적인 되먹임 제어루프와 연결하여 작동하는 이들 두가지 키이 되먹임 제어루프들은 일정한 주위대기 온도를 위한 바람직한 최적의 조건들에서 액화공정의 안정한 상태작동을 유지한다.
주위대기 온도가 변할 때 일정한 가스터빈 배기가스 온도에서 액화공정 실행을 최적으로 활용하기 위해 본 발명의 피이드 포워드 제어장치는 다음과 같은 방법으로 작동된다. 첫째, 미래 시간에서 주위온도는 처음에 설명된 것같이 주위온도 산정기(209)에 의해 예측된다. 현재와 예측된 주위온도의 표시인 다중송신신호(29)는 감시제어 컴퓨터(207)에 의해 요구된 키이 공정 변수들을 표시하는 표시신호(31,33,35)들과 함께 감시제어 컴퓨터(207)에 입력된다. 제 3 도에 도시된 신호(31,33,35)는 공정제어 기술에서 알려진 방법에 의해 피이드 포워드 제어를 위해 요구되는 공정계산을 실행하기 위하여 감시제어 컴퓨터(207)에 의해 실제로 요구되는 많은 공정변수(그것에 비례하는 신호 모양임)를 표시한다. 처음에 서술된 하나의 작동방식에 있어서, 감시제어 컴퓨터(207)은 예측된 주위대기 온도를 예상하여 키이 되먹임 제어루프를 위한 새로운 설정점을 결정하기 위하여 액화공정의 동적인 공정모델의 측정된 공정 변수들을 사용한다.
본 발명에 있어서, 감시제어 컴퓨터(207)은 미래 주위대기 온도를 예측하여 압축비율 제어기(235)에 대한 새로운 설정점을 결정하고, 새로운 설정점으로 현재의 설정점을 변화시키는 압축비율 제어기(235)까지 신호(37)을 전송한다. 같은 방법으로, 감시제어 컴퓨터(207)은 미래 주위대기 온도를 예측하여 유동비율 제어기(237)에 대한 새로운 설정점을 결정하고, 현재의 설정점을 새로운 설정점으로 변화시키는 유동비율 제어기(237)로 신호(39)를 전송한다. 이들 피이드 포워드 제어작용은 처음에 서술된 것같이 적절한 시간간격으로 반복된다. 그래서 본 발명은 주위대기 온도가 시간에 따라 변화할지라도 최적의 조건들에서 액화공정의 작동을 할 수 있게 한다. 최적의 조건들이 주입가스를 액화시키기 위해 필요한 특정한 연료소비를 최소화하거나, 그 액체 생산률에서 최저의 가능한 특정한 연료소비를 사용할 때 액체 생산률을 최대로 하기 위해 선택될 수 있다. 주위대기 온도변화들을 예측하기 위한 피이드 포워드 제어의 추가적이고 선택된 방법은 제 3 도의 순환하는 혼합된 냉매흐름(51)의 성분비를 제어하고 그 장치에서 냉매의 목록을 제어하는 것이다. 액화 공정의 전체 효율이 주요 열변환기(213)의 열변환 효율에 부분적으로 의존하기 때문에, 변환기(213)에서의 열변환 효율이 최대로 되도록 냉매성분비와 목록을 제어하는 것이 중요하다. 냉매의 성분비와 목록은 흐름(50)을 통해 보충냉매의 성분비와 조절된 양을 추가하거나, 흐름(44),(59),(71) 또는 그것의 결합을 통해서 조절된 양에서 냉매를 세척할 때 제 3 도의 분리기에 직접 보충액체를 추가함으로써 필요에 따라 변화될 수 있다. 전체 액화공장 효율의 감소가 주위대기 온도의 예측된 증가 때문에 예상될 때, 냉매흐름(51)의 성분비 및/또는 장치안의 냉매목록은 최대 작동효율을 확실하게 하기 위해 피이드 포워드 제어방식으로 변화될 수 있다. 이 제어방법이 압축비율 되먹임 제어기(235)와 증기/액체 유동비율 되먹임 제어기(237)에서의 설정점들은 예측된 주위대기 온도를 예측하여 감시제어 컴퓨터(207)에 의해 규칙적인 시간 간격에서 변화된다. 감시제어 컴퓨터(207)안의 동적인 공정모델은 미래 시간에서 주위대기 온도를 예측하여 되먹임 제어기(235) 와 (237)을 위한 최적의 설정점뿐만 아니라 최적의 냉매성분비와 목록을 결정하기 위해 사용된다. 최적의 냉매성분비와 목록이 선택된 미래시간을 위해 결정될 때, 성분비와 목록의 변화들은 흐름(50)의 유동과 성분 그리고 흐름(49,59,71)의 유동들의 적절한 자동제어에 의해 이루어질 수 있고, 또는 공장작동자에 의한 이런 흐름 성질들의 수동변화에 의해 이루어질 수 있다.
[실시예 1]
제 3 도의 LNG공정은 공정 실행에서 주위온도의 효과를 도시하기 위하여 안정한 상태조건들(피이드 포워드 제어를 사용하지 않음)에서 두 개의 주위온도들에서 모의 실험을 했다. 냉동장치(219)는 폐쇄된 루프 프로판 냉동장치였다. 그 공정은 우선 안정상태 작동조건들을 결정하기 위해 31℃의 주위온도에서 모의 실험되었다. 그리고나서 같은 장치가 새로운 안정한 상태 작동 조건들을 결정하기 위해 19℃의 주위온도에서 실험되었다. 많은 특정한 작동 매개변수들이 다성분 냉매(MCR) 목록과 주요변환기(213)의 더운 단부에서의 온도차이(흐름(9)와 흐름(61) 또는 (73) 사이의 차이) 및 냉각된 주입가스 흐름(3)의 온도 등과 같은 이들 주위온도 조건들의 양쪽 모두를 위해 본질적으로 일정하게 유지되었다. 다른 작동 조건들이 그들 각각의 안정한 상태조건에 도달하게끔 하고 그로 인해 주위온도 차이들을 반영한다.
그 모의 실험의 결과가 테이블 1 에 비교되어 있다. 주위온도가 증가함에 따라 LNG 생산비율은 약 6%만큼 떨어지고 반면에 그 생산비율을 위해 필요한 냉동압축기 마력은 약 3.3% 만큼 증가한다. 결과적으로, 특정한 동력은 10.3%만큼 증가한다.
[표 1]
LNG 공정 실행에서 주위 대기 온도 효과
* 냉각대 219, 제 3 도
[실시예 2]
처음에 서술된 제 2 방식 피이드 포워드 제어장치의 작동을 설명하기 위하여, 공정 조건들의 주위현장의 대기온도 20℃, 25℃, 30℃에 대한 몇가지 표시 MCR 목록들로 안정한 상태 조건들에서 작동하는 제 3 도의 공정을 위해 산정된다. 조건들의 각 세트에서, 냉동압축기(215),(217)을 가로지르는 전체 압축비율과 특정동력(백만 표준 입방피트/1일당 제동마력-BHP/MMSCFD)을 최소화 하기 위해 필요한 냉매흐름(73)에 대한 냉매흐름(61)의 유동비율은 일정한 가스터빈 배기가스온도(테이블 2)와 4500RPM(테이블 3)의 일정한 압축기 속도를 위해 산정되고 표로 작성된다. 테이블 2 에 도시된 것과 유사한 표의 데이타는 처음에 서술된 작동의 제 2 방식에 사용하기 위해 감시제어 컴퓨터(207)에 입력된다.
[표 2]
일정한 가스터빈 배기가스 온도에서 상징적인 최적의 LNG공정 작동 매개변수
[표 3]
일정한 냉매압축기 속도에서 상징적인 최적의 LNG공정 작동 매개변수
처음에 서술된 것과 같이 피이드 포워드 제어의 제 2 방식에서, 테이블 2와 3에 유사한 표로 만든 데이타가 감시제어 컴퓨터(207)에 저장된다. 각각의 시간간격에서, 감시제어 컴퓨터(207)은 적절한 냉동장치의 압력, 온도, 액위, 성분들은 표시신호(31,33,35)로서 호출하고 MCR목록을 계산한다. 주위대기 온도는 최초에 설명된 것같이 예측되고, 신호(29)로서 감시제어 컴퓨터(207)로 전송되고, 그후 표로 만든 데이타의 보간법에 의해 최소의 특정한 연료소비를 달성하기 위해 필요한 냉매비율과 압축비율을 결정하며, 이들 비율로부터 압축비율 제어기(235)와 유동비율 제어기(237) 각각의 대응하는 새로운 설정점을 결정하며, 예측된 주위대기 온도를 예측하여 두 개의 제어기의 설정점을 재설정하는 각각의 표시신호(37),(39)를 결정하고 전송한다. 이런 작동방식에 있어서, 피이드 포워드 제어장치는 주위대기 온도변화의 효과들을 예상하고 보상하여, 그로 인해 특정한 연료소비를 최소하함으로써 LNG공장 실행을 최적으로 한다.
그러므로, 본 발명의 실시예들은 주위대기 온도의 변화를 예상하고 주어진 액체 생산률에서 특정한 연료 소비를 최소화하기 위하여 하나 또는 그 이상의 되먹임 제어기들의 설정점을 재고정하는 피이드 포워드 제어장치를 사용함으로써 하나 또는 그 이상의 가스터빈 구동 냉동압축기들을 구비한 천연가스 액화공정을 작동하기 위한 새롭고 유용한 방법을 포함한다. 그런 공정을 위한 특정한 연료소비는 주위대기 온도들이 변한다면 고정된 설정점 피이드백 제어기의 사용에 의해 최소화될 수 없다. 본 발명은 그런 피이드백 제어기들의 설정점을 재설정하기 위하여 효율적이고 실질적인 방법을 제공함으로써 주어진 액체 생산률에서 특정한 연료소비를 최소화할 수 있다.
본 발명의 본질적인 특징들이 상기의 설명에 완전하게 설명되어 있다.
당업자는 본 발명을 이해할 수 있고 기본적인 취지와 하기의 청구범위의 범위에서 벗어나지 않고 여러가지 변화와 변경들을 만들 수 있다.

Claims (36)

  1. 적어도 하나의 가스터빈 구동압축기를 사용하고 적어도 하나의 되먹임 제어장치를 사용하는 냉매장치에 의해 제공되는 적어도 하나의 냉매와 간접 열교환에 의해 주입가스가 액화되는 가스액화 공정 작동방법에 있어서, (a) 주어진 시간에서 상기 액화공정을 위한 지역에서의 주위대기 온도를 결정하고, ⒝ 상기 주어진 시간에서 상기 되먹임 제어장치의 설정점을 포함한 상기 액화공정의 최적의 작동조건들을 결정하고,상기 설정점을 포함한 상기 최적의 작동 조건들에서 상기 액화공정을 작동시키며, ⒞ 미래의 시간에서 상기 주위대기온도를 예측하고, ⒟ 상기 미래 시간에서 상기 되먹임 제어장치의 새로운 설정점을 포함한 상기 액화공정의 새로운 최적의 작동 조건들을 결정하고, 상기 설정점을 상기 새로운 설정점으로 변화시키는 것을 포함하는 상기 새로운 최적의 작동 조건들로 상기 최적의 조건들을 변화시키고, ⒠ 상기 새로운 설정점을 포함하는 상기 새로운 최적의 작동 조건들에서 상기 액화공정을 작동시키고, ⒡ 상기 주어진 시간과 상기 미래시간 사이의 시간차이에 의해 형성된 시간 간격에서 ⒜,⒞,⒟,⒠단계들을 반복하는 단계들을 포함하며 ; 이렇게 함으로써 상기 공정을 위한 최적의 작동 조건들을 유지하기 위하여 주위대기 온도변화를 예상하는 상기 액화공정의 작동을 위한 피이드 포워드 제어방법을 제공하는 것을 특징으로 하는 가스액화 공정 작동방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 최적의 작동 조건들이 상기 주입가스를 액화시키기 위한 특정한 연료 연소를 최소화하는 것을 특징으로 하는 작동방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 최적의 작동 조건들이 상기 주어진 액화율에서 특정한 연료소비를 최소화할 때 상기 주입가스의 주어진 액화율을 유지하는 것을 특징으로 하는 작동방법.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 최적의 작동 조건들이 상기 냉동장치 안에서 냉매의 최적의 성분비와 목록을 포함하는 것을 특징으로 하는 작동방법.
  5. 상기 가스를 액화시키기 위해 필요한 냉동의 적어도 일부분이 하나 또는 그 이상의 가스터빈 구동압축기를 사용하는 냉동장치에 의해 제공되는 가스액화 작동방법에 있어서, ⒜ 냉매흐름을 압축하고 냉각하고 부분적으로 액화하며, 상기 압축이 가스터빈 구동 압축기에 의해 적어도 부분적으로 행해지고, ⒝ ⒜ 단계의 생성된 부분적인 액화 냉매흐름을 증기 냉매흐름과 액체 냉매흐름으로 분리하고, ⒞ 상기증기 냉매흐름을 냉각하고 생성된 냉각 증기 냉매흐름을 팽창시킴으로써, 상기 흐름의 압력과 온도를 감소시키고, 그 생성된 흐름은 적어도 부분적으로 액화되고, ⒟ ⒞단계의 생성된 냉매흐름을 예냉된 주입가스와 간접 열변환에 의해 기화시키고, 그로 인해 상기 주입가스를 액화시키기 위해 필요한 냉동의 일부분을 제공하며, ⒠ ⒟단계의 생성된 증기 냉매흐름을 상기 가스터빈 구동 압축기까지 되돌아가게 하고, ⒜단계에서 ⒠단계를 반복하는 단계를 포함하며 ; ⒜단계에서 ⒠단계의 주기적인 작동동안에 추가 단계로서, ⒡상기 가스터빈 구동압축기의 압축비율이 주어진 시간에서의 주위 대기온도상에서 상기 가스액화 공정의 작동을 최적으로 하는 일정한 값으로 유지되도록 설정값에서 단계 ⒞안의 상기 냉각된 증기 냉매흐름의 팽창으로부터 발생되는 압력강하를 조절하고, ⒢ 미래 시간에서 주위대기 온도를 예측하고, ⒣ 상기 미래시간에서의 주위 대기온도상에서 상기 가스액화 공정의 작동을 최적으로 하기 위해 필요한 상기 가스터빈 구동압축기를 위한 새로운 압축비율을 결정하고, ⒤ 상기 설정값으로부터 상기 새로운 압축비율을 산출하기에 충분한 새로운 값까지 상기 미래 시간에서의 주위온도를 예상하여 단계 ⒞ 안의 상기 냉각된 증기냉매 흐름의 압력강하를 변화시키고, ⒥ 상기 주어진 시간과 상기 미래 시간의 차이에 의해 형성된 시간 간격에서 ⒡에서 ⒥까지의 단계를 반복하여 ; 그럼으로써, 상기 공정을 위한 최적의 작동조건을 유지하기 위하여 상기 미래 시간에서의 주위온도를 예상하는 상기 액화공정 작동을 위한 피이드포워드 제어방법을 제공하는 것을 특징으로 하는 가스 액화 공정 작동방법.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 최적의 작동 조건들이 상기 주입가스를 액화시키기 위한 특정 연료 소비를 최소화하는 것을 특징으로 하는 작동방법.
  7. 제 5 항에 있어서, 최적의 작동 조건들이 상기 주어진 액화율에서 특정한 연료 소비를 최소화할때에 상기 주입가스의 주어진 액화율을 유지하는 것을 특징으로하는 작동방법.
  8. 제 5 항에 있어서, ⒦상기 액체 냉매흐름을 냉각시키고 생성된 냉각액체 냉매흐름을 팽창시킴으로써, 상기 흐름의 압력과 온도를 감소시키며, ⒧ 액화 변환기안의 상기 예냉된 주입가스와 간접 열변환으로 상기 추가 냉각된 액체 냉매흐름을 기화시킴으로써, 상기 주입가스를 액화시키기 위한 추가적인 냉동을 제공하고, ⒨상기 액화 변환기로부터 생성된 기화 냉매흐름을 배출하고 상기 가스터빈 구동 압축기까지 그흐름을 되돌리고, ⒦,⒧, ⒨단계들을 반복하며, 상기 단계들은 연속한 폐쇄루프 냉동공정을 추가로 형성하고 ; 상기 연속한 폐쇄루프 냉매공정의 주기적인 작동동안 단계⒡에서 ⒥까지의 작동과 동시에, ⒩상기 가스터빈 구동 압축기의 상기 압축비율이 상기 주어진 시간에서의 주위대기 온도상의 상기 주입가스를 액화시키기 위해 필요한 특정 연료소비를 최소하 하는 상기 일정한 값으로 유지되도록 설정값에서 상기 증기 냉매흐름에 대한 상기 추가된 냉각 액체 냉매흐름의 질량 흐름비율을 조정하고, ⒪ 상기 미래 시간에서의 상기 주위대기 온도상의 상기 새로운 압축비율을 유지하기 위해 필요한 상기 증기 냉매흐름에 대한 상기 추가적인 냉각 액체 냉매흐름의 새로운 질량흐름 비율을 결정하고, ⒫ 상기 설정값으로부터 상기 새로운 압축비율을 산출하기에 충분한 새로운 설정값까지 상기 미래 시간에서의 주위온도를 예상하여 상기 질량흐름비율을 변화시키고, ⒬상기 주어진 시간과 상기 미래 시간 사이에서의 차이에서 형성된 시간간격에서 단계⒩에서 ⒫까지를 반복하는 추가적인 단계들을 실행하며; 그럼으로써, 상기 공정을 위한 최적의 작동 조건들을 유지하기 위하여 상기 미래 시간에서의 상기 주위온도를 예상하는 상기 액화공정 작동을 위한 피이드 포워드 제어방법을 제공하는 것을 특징으로 하는 작동방법.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 최적의 작동 조건들이 상기 주입가스를 액화시키기 위한 특정 연료 소비를 최소화하는 것을 특징으로 하는 작동방법.
  10. 제 8 항에 있어서, 상기 최적의 작동 조건들이 상기 주어진 액화율에서의 특정한 연료 소비를 최소화할때 상기 주입가스의 주어진 액화율을 유지하는 것을 특징으로 하는 작동방법.
  11. 제 8 항에 있어서, 생성된 냉각 증기 냉매흐름의 상기팽창이 드로틀링 밸브(throttling valve)에 의해 적어도 부분적으로 이루어지고 ; 상기 압력감소가 (1)상기 가스터빈 구동 압축기에 주입된 상기 생성된 기화 냉매흐름의 압력을 측정하고 상기 압력을 표시하는 제 1 신호를 발생시키며, (2)상기 가스터빈 구동 압축기로 부터의 배출압력을 측정하고 상기 압력을 표시하는 제 2 신호를 발생키시며, (3)상기 압축비율을 표시하는 제 3신호를 산출하기 위하여 상기 제 1신호에 의해 상기 제 2신호를 분리시키고, 압력감소의 상기 설정값을 얻기에 충분한 개방에서 상기 드로틀링 밸브의 개방정도를 제어하기 위해 상기 제 3 신호를 사용하며, 상기 개방정도가 상기 제 3 신호와 주어진 설정점을 비교하고 상기 설정점을 유지하기 위하여 상기 개방정도를 변화시키는 제 1 되먹임 제어기에 의해 달성되는 이런 단계들에 의해 상기 설정값에서 제어되는 것을 특징으로 하는 작동방법.
  12. 제 8 항에 있어서, 생성된 냉각 증기 냉매흐름의 상기 팽창이 터보 익스팬더( turbo expander)에 의해 적어도 부분적으로 이루어지고 ; 상기 압력감소가 (1)상기 가스터빈 구동 압축기에 주입된 상기 생성된 기화 냉매흐름의 압력을 측정하고 상기 압력을 표시하는 제 1 신호를 발생시키며, (2)상기 가스터빈 구동 압축기로 부터의 배출압력을 측정하고 상기 압력을 표시하는 제 2 신호를 발생시키며, (3)상기 압축비율을 표시하는 제 3 신호를 산출하기 위하여 상기 제 1 신호에 의해 상기 제 2 신호를 분리시키고, 압력감소의 상기 설정값을 얻기에 충분한 속도에서 상기 터보 익스팬더를 제어하기 위해 상기 제 3 신호를 사용하며, 상기 제어가 상기 제 3 신호와 주어진 설정점을 비교하고 상기 설정점을 유지하기 위하여 상기 속도를 변화시키는 제 1되먹임 제어기에 의해 달성되는 이런 단계들에 의해 상기 설정값에서 제어되는 것을 특징으로 하는 작동방법.
  13. 제 11 항에 있어서, 생성된 냉각 액체 냉매흐름의 상기 팽창이 드로틀링 밸브에 의해 적어도 부분적으로 이루어지고 ; 상기 압력감소가 (4)상기 추가된 냉각 액체 냉매흐름의 질량흐름률을 측정하고 상기 흐름률을 표시하는 제 4 신호를 발생시키고, (5)상기 증기 냉매흐름의 질량 흐름률을 측정하고 상기 흐름률을 표시하는 제 5 신호를 발생시키며, (6)상기 흐름률을 표시하는 제 6 신호를 산출하기 위하여 상기 제 5 신호에 의해 상기 제 4 신호를 분리시키고, 압력감소의 상기 설정값을 얻기에 충분한 개방에서 상기 드로틀링 밸브의 개방정도를 제어하기 위해 상기 제 6 신호를 사용하며, 상기 개방정도가 상기 제 6 신호와 주어진 설정점을 비교하고 상기 설정점을 유지하기 위하여 상기 개방정도를 변화시키는 제 2 되먹임 제어기에 의해 달성되는 이런 단계들에 의해 상기 설정값에서 제어되는 것을 특징으로 하는 작동방법.
  14. 제 12 항에 있어서, 생성된 냉각 액체 냉매흐름의 상기 팽창이 터보 익스팬더에 의해 적어도 부분적으로 이루어지고 ; 상기 압력감소가 (4)상기 추가된 냉각 액체 냉매흐름의 질량흐름률을 측정하고 상기 흐름률을 표시하는 제 4신호를 발생시키고, (5)상기 증기 냉매흐름의 질량 흐름률을 측정하고 상기 흐름률을 표시하는 제 5 신호를 발생시키며, (6)상기 흐름률을 표시하는 제 6 신호를 산출하기 위하여 상기 제 5 신호에 의해 상기 제 4 신호를 분리시키고, 압력감소의 상기 설정값을 얻기에 충분한 속도에서 상기 터보 익스팬더를 제어하기 위해 상기 제 6 신호를 사용하며, 상기 속도가 상기 제 6 신호와 주어진 설정점을 비교하고 상기 설정점을 유지하기 위하여 상기 속도를 변화시키는 제 2 되먹임 제어기에 의해 제어되는 이런 단계들에 의해 상기 설정값에서 제어되는 것을 특징으로 하는 작동방법.
  15. 제 8 항에 있어서, 상기 폐쇄루프 냉동 공정에서 상기 냉매흐름은 질소, 메탄, 에탄, 에틸렌, 프로판, 프로필렌, 부탄 및 그들의 혼합체를 포함하는 그룹으로부터 하나 또는 그 이상의 성분들을 포함하는 것을 특징으로 하는 작동방법.
  16. 제 8 항에 있어서, 상기 가스터빈 구동압축기에 의해 압축된 후에 상기 냉매흐름의 상기 냉각은 추가된 폐쇄루프 냉동 공정으로부터 추가된 증기 냉매흐름과 간접 열교환에 의해 적어도 부분적으로 제공되는 것을 특징으로 하는 작동방법.
  17. 제 16 항에 있어서, 상기 예냉된 주입가스가 상기 추가된 증기 냉매흐름과 간접 열교환에 의해 주위온도 주입가스를 냉각시킴으로써 얻어지는 것을 특징으로 하는 작동방법.
  18. 제 16 항에 있어서, 상기 추가된 폐쇄루프 냉동공정이 적어도 하나의 가스터빈 구동 압축기를 사용하는 것을 특징으로 하는 작동방법.
  19. 제 16 항에 있어서, 상기 추가된 증기 냉매흐름이 암모니아, 질소, 메탄, 에탄, 에틸렌, 프로판, 프로필렌, 부탄, 그들의 혼합체를 포함하는 그룹으로부터 선택된 하나 또는 그 이상의 성분들을 포함하는 것을 특징으로 하는 작동방법.
  20. 제 8 항에 있어서, 상기 주입가스가 메탄을 포함하는 천연가스인 것을 특징으로 하는 작동방법.
  21. 제 8 항에 있어서, 상기 가스터빈 구동 압축기가 중간냉각 및/또는 주위대기와 간접 열변환에 의해 적어도 부분적으로 제공된 후 냉각과 함께 적어도 두 개의 압축단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 작동방법.
  22. 제 8 항에 있어서, 상기 가스터빈 구동 압축기의 가스터빈이 일정한 터빈 배기가스 온도에서 작동되는 것을 특징으로 하는 작동방법.
  23. 제 8 항에 있어서, 가스터빈 구동 압축기의 상기 가스터빈은 일정한 터빈 회전자 속도로 작동되는 것을 특징으로 하는 작동방법.
  24. 제 8 항에 있어서, 상기 미래 시간에서 주위대기 온도는 상기 액화공정이 작동되는 현지에서 매일의 일기예보로부터 예측되는 것을 특징으로 하는 작동방법.
  25. 제 8 항에 있어서, 상기 미래 시간에서의 주위 대기온도는 상기 주어진 시간에서 종래에 만들어진 규칙적으로 반복된 주위대기 온도측정을 추정함으로써 예측되고, 상기 측정은 상기 액화공정이 작동되는 장소에서 만들어지는 것을 특징으로 하는 작동방법.
  26. 제 13 항에 있어서, 상기 제 1 드로틀링 밸브를 가로지른 상기 압력감소와 상기 제 2 드로틀링 밸브를 가로지른 상기 압력감소는 감시제어 컴퓨터 장치를 사용하여 ; (7)적절한 온도와 압력과 액위 및 상기 주어진 시간에서 상기 폐쇄루프 냉동고정안에서 냉매의 성분비를 측정하고, 그 측정을 대응하는 적절한 신호로 전환하여, 상기 신호를 상기 감시제어 컴퓨터 장치로 전송하며, (8)상기 폐쇄루프 냉매공정 안에서 냉매의 성분비와 목록을 계산하기 위하여 단계(7)의 신호를 사용하고, (9)상기 주입가스를 액화시키기 위한 특정한 연료소비를 최소화 하기 위해 상기 미래 시간에서 필요한 상기 제 1 및 상기 제 2 드로틀링 밸브를 가로지른 압력감소의 새로운 값들을 결정하고, (10)상기 제 1 드로틀링 밸브와 상기 제 2 드로틀링 밸브를 가로지른 상기 압력감소를 산출하기 위해 상기 미래 시간에서 필요한 상기 제 1 및 제 2 되먹임 제어기들의 새로운 설정점을 결정하고, 상기 새로운 설정점들 각각에 비례하는 제 7 신호와 제 8 신호를 발생시키고, 단계(8), (9), (10)들이 실제로 상기 감시제어 컴퓨터 장치에 의해 실행되며, (11)상기 제 1 드로틀링 밸브를 가로지른 압력감소의 상기 새로운 값을 산출하기 위해 상기 제 2 되먹임 제어기의 설정점을 상기 새로운 설정점으로 재설정하기 위해 상기 제 7 신호를 사용하고, (12)상기 제 2 드로틀링 밸브를 가로지른 압력감소의 상기 새로운 값을 산출하기 위해 상기 제 2 되먹임 제어기의 설정점을 상기 새로운 설정점으로 재설정하기 위해 상기 제 8 신호를 사용하고, (13)상기 주어진 시간과 상기 미래시간 사이의 간격 때문에 형성된 피이드 포워드 제어시간 간격에서 규칙적으로 (g), (h), (i), (n), (o)와 (7)에서 (12)까지의 단계를 반복하는 이런 단계들을 실행함으로써 상기 미래 시간에서 주위대기 온도를 예상하여 상기 새로운 값으로 변화되는 것을 특징으로 하는 작동방법.
  27. 제 26 항에 있어서, 압력감소의 상기 새로운 값들은 (8)단계의 냉매목록을 이용하여 상기 미래 시간에서의 예측된 주위온도에서 상기 가스액화 공정의 작동의 모의 실험에 의해 결정되고, 상기 모의실험이 실제시간에서 상기 감시제어 컴퓨터 장치에 의해서 실행되는 것을 특징으로 하는 작동방법.
  28. 제 26 항에 있어서, 압력감소의 상기 새로운 값들은 상기 저장된 데이타가 상기 제 1 및 제 2 드로틀링 밸브를 가로지른 압력감소의 값과 많은 냉매 목록들의 각각을 위한 일련의 주위온도를 각각에서 상기 액화공정의 특정한 연료소비를 최소화하기 위해 필요한 제 1 및 제 2 드로틀링 밸브의 대응하는 설정점들을 포함하는 상기 감시제어 컴퓨터 장치안의 저정된 데이타를 호출함으로써 결정되고, 상기 데이타가 상기 액화공정의 예상된 작동 조건들의 범위를 위한 냉매 성분비와 목록들과 각각 주위 온도에서 상기 액화공정의 안정한 상태 실험 조사에 의하거나 상기 가스액화 공정을 위한 실제 공장 작동 데이타의 분석에 의해서 미리 얻어지는 것을 특징으로 하는 작동방법.
  29. 가스액화용 장치에 있어서, (a)제 1 및 제 2 증기 냉매흐름에 대한 예냉된 가스주입 흐름을 액화하기 위한 간접 열교환 수단 ; (b)상기 제 1 및 제 2 증기냉매 흐름을 상기 간접 열교환 수단에 제공하고, 그로부터 생성된 기화된 냉매를 제거하기 위한 폐쇄루프 냉동수단으로서, (1)후 냉각수단과, 상기 간접 열교환 수단으로부터 압축수단까지 상기 기화된 냉매를 전달하기 위한 제 1 도관수단과, 상기 압축수단으로 부터 압축기화된 냉매의 흐름을 위한 제 2 도관수단에 의해 다음에 연결되는 적어도 하나의 가스터빈 구동 압축기를 포함하는 압축수단과 ; (2)상기 압축수단으로부터 상기 냉각수단까지 상기 제 2 도관수단에 의해 전달되는 상기 압축기화된 냉매를 냉각하고 부분적으로 액화하기 위한 제 1 냉각수단과 ; (3)분리용기와, 상기 제 1 냉각 수단으로부터 분리기 수단까지 부분적으로 액화된 냉매를 전달하기 위한 제 3 도관수단과, 상기 분리기 수단으로부터 상기 간접 열교환 수단까지 증기 냉매흐름과 액체 냉매흐름을 각각 전송하기 위한 제 4 및 제 5 도관수단을 포함하고, 상기 제 1 냉각수단으로부터 부분적으로 액화된 냉매를 분리하기 위한 분리기 수단을 포함하는 폐쇄루프 냉동수단 ; (c)상기 증기 냉매흐름을 추가 냉각하기 위한 상기 간접 열변환 수단안의 제 2 냉각수단과, 상기 제 2 냉각 수단으로부터 추가 냉각된 증기 냉매 흐름을 배출하기 위한 제 6 도관수단 ; (d)상기 추가 냉각된 증기 냉매흐름의 압력을 감소시켜서 그 흐름을 추가 냉각시키기 위한 제 1 팽창수단과, 상기 제 1증기 냉매흐름을 제공하기 위하여 상기 제 1 팽창수단으로부터 상기 간접 열변환 수단까지 그 흐름을 전달하기 위한 제 7 도관수단; ⒠ 상기 액체 냉매흐름을 추가 냉각시키기 위한 상기 간접 열교환 수단안의 제 3 냉각수단과, 상기 제 3 냉각 수단으로부터 추가 냉각된 액체 냉매 흐름을 배출하기 위한 제 8 도관수단 ; ⒡ 상기 추가 냉각된 액체 냉매흐름의 압력을 감소시켜서 그 흐름을 추가로 냉각시키기 위한 제 2 팽창수단과, 상기 제 2 증기 냉매흐름을 제공하기 위하여 상기 제 2 팽창수단으로부터 사이 간접 열변환 수단까지 그 흐름을 전달하기 위한 제 9 도관수단 ; ⒢ 제 1 설정점을 따라서 상기 제 1 팽창수단을 가로지른 압력감소 정도를 제어하기 위한 제 1 되먹임 제어수단 ; ⒣ 상기 제 1 도관수단의 압력을 측정하고 상기 압력을 표시하는 제 1 신호를 상기 제 1 되먹임 제어수단까지 전달하기 위한 제 1 압력측정 및 전송기수단 ; ⒤ 상기 제 2 도관수단의 압력을 측정하고 상기 압력을 표시하는 제 2 신호를 상기 제 1 되먹임 제어수단까지 전달하기 위한 제 2압력측정 및 전송기수단 ; ⒥ 제 2 설정점을 따라서 상기 제 2 팽창수단을 가로지른 압력감소 정도를 제어하기 위한 제 2 되먹임 제어수단; ⒦ 상기 제 4 도관수단의 흐름을 측정하고 상기 흐름을 표시하는 제 3 신호를 상기 제 2 되먹임 제어수단까지 전달하기 위한 제 1 흐름측정 및 전송기수단 ; ⒧ 상기 제 8 도관수단의 흐름을 측정하고 상기 흐름을 표시하는 제 4 신호를 상기 제 2 되먹임 제어수단까지 전달하기 위한 제 2 흐름측정 및 전송기수단 ; ⒨ 상기 예냉된 가스주입 흐름을 상기 간접 열변환 수단까지 주입하기 위한 도관수단, 상기 예냉된 가수주입 흐름을 액화시키기 위한 상기 간접열변환 수단안의 제 4 냉각수단, 상기 제 4 냉각 수단으로부터 액화된 가스생산물을 애동시키기 위한 도관수단 ; ⒩ (1)주어진 시간에서 상기 폐쇄루프 냉동수단안의 냉매의 양을 계산하고, ⑵ 미래 시간에서 주위온도를 예측하고, ⑶ 상기 예냉된 가스주입 흐름을 액화시키기 위한 특정 연료소비를 최소화하도록 상기 제 1 및 제 2 팽창수단을 가로지른 적절한 압력감소를 일으키기 위해 상기 미래 시간에서 필요한 상기 제 1 및 제 2 설정점들의 새로운 값들을 결정하고, ⑷상기 제 1 및 제 2 설정점들의 상기 새로운 값들을 각각 표시하는 제 5 및 제 6 신호를 발생시키기 위한 능력을 구비하는 감시제어 컴퓨터 수단; ⒪ 적절한 공정 매개변수들을 측정하고, 상기 장치안의 선택된 장소로부터 상기 감시제어 컴퓨터 수단까지 상기 매개변수를 표시하는 신호를 전달하기 위한 공정 매개변수 측정 및 전송수단 ; ⒫ 상기 제 1 설정점을 주어진 시간에서의 그것의 값으로부터 상기 새로운 값으로 변화시키기 위해 상기 제 5 신호를 상기 제 1 되먹임 제어수단과 제 1 조정 수단까지 전송하는 전송수단 ; ⒬ 상기 제 2 설정점을 주어진 시간에서의 그것의 값으로부터 상기 새로운 값으로 변화시키기 위해 상기 제 6 신호를 상기 제 2 되먹임 제어수단과 제 1 조정 수단까지 전송하는 전송수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 가스액화용 장치.
  30. 제 29 항에 있어서, 상기 후 냉각수단이 주위대기에 대해 상기 가스터빈 구동 원심 압축기로부터 더운 압축된 냉매를 냉각시키기 위한 간접 열변환 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 가스액화용 장치.
  31. 제 29 항에 있어서, 상기 제 1 냉각수단이 암모니아, 질소, 메탄, 에탄, 에틸렌, 프로판, 프로필렌, 부탄, 그들의 혼합체를 포함하는 그룹으로부터 선택된 증기냉매에 대해 상기 압축기화된 냉매를 냉각 및 부분 액화시키기 위한 간접 열변환기와 폐쇄루프 냉동장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 가스액화용 장치.
  32. 제 29 항에 있어서, 상기 제 1 팽창수단은 압력감소 정도가 제 1 밸브 포지셔닝 수단에 의해 상기 밸브의 개방을 제어함으로써 조절되는 드로틀링 밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 가스액화용 장치.
  33. 제 29 항에 있어서, 상기 제 2 팽창수단은 압력감소 정도가 제 2 밸브 포지셔닝 수단에 의해 상기 밸브의 개방을 제어함으로써 조절되는 드로틀링 밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 가스액화용 장치.
  34. 제 29 항에 있어서, 상기 제 1 팽창수단은 압력감소 정도가 제 1 작동수단에 의해 터보 익스팬더의 회전자 속도를 제어함으로써 조절되는 터보 익스팬더를 포함하는 것을 특징으로 하는 가스액화용 장치.
  35. 제 29 항에 있어서, 상기 제 2 팽창수단은 압력감소 정도가 제 2 작동수단에 의해 터보 익스팬더의 회전자 속도를 제어함으로써 조절되는 터보 익스팬더를 포함하는 것을 특징으로 하는 가스액화용 장치.
  36. 제 29 항에 있어서, 상기 폐쇄루프 냉동수단이 질소, 메탄, 에탄, 에틸렌, 프로판, 프로필렌, 부탄 및 그것의 혼합체들로 구성된 그룹으로부터 선택된 성분들을 포함하는 냉매를 구비하는 것을 특징으로 하는 가스액화용 장치.
KR1019920013627A 1991-07-31 1992-07-30 가스 액화 공정 제어장치 KR950000479B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US739,077 1976-11-05
US07/739,077 US5139548A (en) 1991-07-31 1991-07-31 Gas liquefaction process control system
US07/739077 1991-07-31

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR930002783A KR930002783A (ko) 1993-02-23
KR950000479B1 true KR950000479B1 (ko) 1995-01-20

Family

ID=24970714

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019920013627A KR950000479B1 (ko) 1991-07-31 1992-07-30 가스 액화 공정 제어장치

Country Status (11)

Country Link
US (1) US5139548A (ko)
EP (1) EP0529307B1 (ko)
JP (1) JPH0792322B2 (ko)
KR (1) KR950000479B1 (ko)
CN (1) CN1069117A (ko)
AU (1) AU643906B2 (ko)
CA (1) CA2074654A1 (ko)
DZ (1) DZ1601A1 (ko)
MY (1) MY107202A (ko)
NO (1) NO923009L (ko)
TW (1) TW213992B (ko)

Families Citing this family (67)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5255523A (en) * 1992-09-22 1993-10-26 Liquid Carbonic Corporation Method and apparatus for determining the solid fraction of a stored cryogenic refrigeration system
DE19517116C1 (de) * 1995-05-10 1996-06-20 Linde Ag Verfahren zur Verringerung des Energieverbrauchs
US5657643A (en) * 1996-02-28 1997-08-19 The Pritchard Corporation Closed loop single mixed refrigerant process
US5755114A (en) * 1997-01-06 1998-05-26 Abb Randall Corporation Use of a turboexpander cycle in liquefied natural gas process
US5791160A (en) * 1997-07-24 1998-08-11 Air Products And Chemicals, Inc. Method and apparatus for regulatory control of production and temperature in a mixed refrigerant liquefied natural gas facility
US6155076A (en) * 1997-11-17 2000-12-05 Cullen; David M. Method to optimize thermodynamic expansion in gas liquefaction processes
EP1014240A1 (en) 1998-12-17 2000-06-28 Siemens Aktiengesellschaft A system of case-based reasoning for sensor prediction in a technical process, especially in a cement kiln, method and apparatus therefore
US6332336B1 (en) * 1999-02-26 2001-12-25 Compressor Controls Corporation Method and apparatus for maximizing the productivity of a natural gas liquids production plant
US6324867B1 (en) 1999-06-15 2001-12-04 Exxonmobil Oil Corporation Process and system for liquefying natural gas
EG23193A (en) 2000-04-25 2001-07-31 Shell Int Research Controlling the production of a liquefied natural gas product stream.
EP1160528A3 (en) * 2000-05-30 2002-10-16 L'air Liquide, S.A. à Directoire et Conseil de Surveillance pour l'Etude et l'Exploitation des Procédés Georges Claude Automatic control system and method for air separation units
US6530240B1 (en) * 2001-12-10 2003-03-11 Gas Technology Institute Control method for mixed refrigerant based natural gas liquefier
US6564578B1 (en) 2002-01-18 2003-05-20 Bp Corporation North America Inc. Self-refrigerated LNG process
US20030213688A1 (en) * 2002-03-26 2003-11-20 Wang Baechen Benson Process control of a distillation column
US6553772B1 (en) 2002-05-09 2003-04-29 Praxair Technology, Inc. Apparatus for controlling the operation of a cryogenic liquefier
BR0306491A (pt) * 2002-09-30 2004-10-13 Bp Corp North America Inc Método e sistema para fornecer potência para compressão de refrigerante e potência elétrica compartilhada para um processo de liquefação de gás de hidrocarbonetos leves, com reduzidas emissões de dióxido de carbono
EG24658A (en) * 2002-09-30 2010-04-07 Bpcorporation North America In All electric lng system and process
WO2004031668A1 (en) 2002-09-30 2004-04-15 Bp Corporation North America Inc. A reduced carbon dioxide emission system and method for providing power for refrigerant compression and electrical power for a light hydrocarbon gas liquefaction process using cooled air injection to the turbines
US6691531B1 (en) 2002-10-07 2004-02-17 Conocophillips Company Driver and compressor system for natural gas liquefaction
US6915661B2 (en) * 2002-11-13 2005-07-12 L'air Liquide - Societe Anonyme A'directoire Et Conseil De Surveillance Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes George Claude Integrated air separation process and apparatus
TWI314637B (en) * 2003-01-31 2009-09-11 Shell Int Research Process of liquefying a gaseous, methane-rich feed to obtain liquefied natural gas
AU2004289969B2 (en) 2003-11-06 2009-08-27 Exxonmobil Upstream Research Company Method for efficient, nonsynchronous LNG production
US7866184B2 (en) * 2004-06-16 2011-01-11 Conocophillips Company Semi-closed loop LNG process
US20050279132A1 (en) * 2004-06-16 2005-12-22 Eaton Anthony P LNG system with enhanced turboexpander configuration
WO2006099573A1 (en) 2005-03-16 2006-09-21 Fuelcor Llc Systems, methods, and compositions for production of synthetic hydrocarbon compounds
US8517693B2 (en) 2005-12-23 2013-08-27 Exxonmobil Upstream Research Company Multi-compressor string with multiple variable speed fluid drives
WO2007102964A2 (en) 2006-03-06 2007-09-13 Exxonmobil Upstream Research Company Dual end gear fluid drive starter
GB2450666B (en) * 2006-05-19 2011-05-04 Shell Int Research Method and apparatus for treating a hydrocarbon stream
GB0610124D0 (en) * 2006-05-20 2006-06-28 Earthcare Products Ltd Natural alternatives to r410a refrigerant
EP1921406A1 (en) * 2006-11-08 2008-05-14 Honeywell Control Systems Ltd. A process of liquefying a gaseous methane-rich feed for obtaining liquid natural gas
US20080115529A1 (en) * 2006-11-16 2008-05-22 Conocophillips Company Liquefied natural gas plant with enhanced operating flexibility
US20080141711A1 (en) 2006-12-18 2008-06-19 Mark Julian Roberts Hybrid cycle liquefaction of natural gas with propane pre-cooling
US20090071190A1 (en) * 2007-03-26 2009-03-19 Richard Potthoff Closed cycle mixed refrigerant systems
US20080274240A1 (en) * 2007-05-03 2008-11-06 Omar Germouni Adaptive controller and expert system food processing
US8783061B2 (en) * 2007-06-12 2014-07-22 Honeywell International Inc. Apparatus and method for optimizing a natural gas liquefaction train having a nitrogen cooling loop
US20090025422A1 (en) 2007-07-25 2009-01-29 Air Products And Chemicals, Inc. Controlling Liquefaction of Natural Gas
WO2009050178A2 (en) * 2007-10-17 2009-04-23 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Methods and apparatuses for cooling and/or liquefying a hydrocarbon stream
WO2009063092A2 (en) * 2007-11-16 2009-05-22 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Method and apparatus for liquefying a hydrocarbon stream and floating vessel or offshore platform comprising the same
CA2708154A1 (en) * 2007-12-07 2009-06-11 Dresser-Rand Company Compressor system and method for gas liquefaction system
JP4884527B2 (ja) * 2008-01-23 2012-02-29 株式会社日立製作所 天然ガス液化プラント及び天然ガス液化プラント用動力供給設備
AU2009211380B2 (en) * 2008-02-08 2012-05-03 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Method and apparatus for cooling down a cryogenic heat exchanger and method of liquefying a hydrocarbon stream
US8544256B2 (en) * 2008-06-20 2013-10-01 Rolls-Royce Corporation Gas turbine engine and integrated heat exchange system
AU2009292077B2 (en) * 2008-09-09 2015-05-07 Conocophillips Company System for enhanced gas turbine performance in a liquefied natural gas facility
CA2735884C (en) * 2008-09-19 2017-01-17 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Method of cooling a hydrocarbon stream and an apparatus therefor
AU2009243512A1 (en) * 2008-12-05 2010-06-24 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Method of cooling a hydrocarbon stream and an apparatus therefor
CN102428332B (zh) * 2009-05-18 2015-07-01 国际壳牌研究有限公司 用于冷却气态烃流的方法和设备
EP2275762A1 (en) * 2009-05-18 2011-01-19 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Method of cooling a hydrocarbon stream and appraratus therefor
US20120103011A1 (en) * 2009-07-03 2012-05-03 Francois Chantant Method and apparatus for producing a cooled hydrocarbon stream
US20130074511A1 (en) * 2009-09-07 2013-03-28 Irina Tanaeva Method of operating a gas turbine and gas turbine
CA2795970C (en) 2010-05-21 2016-11-29 Exxonmobil Upstream Research Company Parallel dynamic compressor apparatus and methods related thereto
FR2965608B1 (fr) * 2010-09-30 2014-10-17 IFP Energies Nouvelles Procede de liquefaction d'un gaz naturel avec un changement continu de la composition d'au moins un melange refrigerant
US8646286B2 (en) 2010-12-30 2014-02-11 Pdx Technologies Llc Refrigeration system controlled by refrigerant quality within evaporator
FR2973864B1 (fr) * 2011-04-11 2016-02-26 Air Liquide Procede et appareil de liquefaction d'un gaz riche en co2
US10190392B1 (en) * 2012-04-17 2019-01-29 Optirtc, Inc. Landfill gas wellhead monitoring and control system
US9309810B2 (en) * 2012-12-14 2016-04-12 Electro-Motive Diesel, Inc. System for converting gaseous fuel into liquid fuel
US9791188B2 (en) 2014-02-07 2017-10-17 Pdx Technologies Llc Refrigeration system with separate feedstreams to multiple evaporator zones
US9759480B2 (en) * 2014-10-10 2017-09-12 Air Products And Chemicals, Inc. Refrigerant recovery in natural gas liquefaction processes
US9920987B2 (en) * 2015-05-08 2018-03-20 Air Products And Chemicals, Inc. Mixing column for single mixed refrigerant (SMR) process
CN104992040B (zh) * 2015-08-05 2018-08-14 北京中润零碳节能技术有限公司 Lng液化工艺的优化方法
AU2017258968A1 (en) * 2016-11-10 2018-05-24 Woodside Energy Technologies Pty Ltd A method and controller for controlling a continuous process
US10584918B2 (en) * 2017-01-24 2020-03-10 GE Oil & Gas, LLC Continuous mixed refrigerant optimization system for the production of liquefied natural gas (LNG)
AU2017417771B2 (en) * 2017-06-07 2022-12-22 Jgc Corporation Operation management method for hydrocarbon processing device
WO2019017421A1 (ja) * 2017-07-19 2019-01-24 千代田化工建設株式会社 Ｌｎｇ生産量予測システム
WO2019097728A1 (ja) * 2017-11-20 2019-05-23 日揮株式会社 天然ガス液化装置の運転方法
RU2706093C1 (ru) * 2018-07-13 2019-11-13 Компания "Сахалин Энерджи Инвестмент Компани Лтд." Способ регулирования состава хладагента в цикле предварительного смешанного хладагента при производстве сжиженного природного газа
WO2020012637A1 (ja) * 2018-07-13 2020-01-16 千代田化工建設株式会社 天然ガス液化装置の混合冷媒組成の決定方法
JP2021071087A (ja) * 2019-10-31 2021-05-06 愛三工業株式会社 リーク検出装置

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2074594B1 (ko) * 1970-01-08 1973-02-02 Technip Cie
GB1583545A (en) * 1976-08-04 1981-01-28 Martin Sanchez J Control systems
SU1043442A1 (ru) * 1982-03-26 1983-09-23 Киевский институт автоматики им.ХХУ съезда КПСС Система управлени температурным режимом установки низкотемпературной сепарации
US4457768A (en) * 1982-12-13 1984-07-03 Phillips Petroleum Company Control of a refrigeration process
US4498916A (en) * 1983-06-28 1985-02-12 Phillips Petroleum Company Control of a fractional distillation process
SU1354007A1 (ru) * 1985-11-18 1987-11-23 Предприятие П/Я Р-6956 Способ управлени установкой сжижени природного газа
SU1357662A1 (ru) * 1985-11-19 1987-12-07 Предприятие П/Я Р-6956 Устройство регулировани процесса сжижени природного газа
JPS62123279A (ja) * 1985-11-22 1987-06-04 株式会社日立製作所 空気分離装置の制御方法
SU1458663A1 (ru) * 1986-04-07 1989-02-15 Valentin F Gurin Устройство управления установкой сжижения природного газа
US4809154A (en) * 1986-07-10 1989-02-28 Air Products And Chemicals, Inc. Automated control system for a multicomponent refrigeration system
US4746407A (en) * 1987-02-20 1988-05-24 Phillips Petroleum Company Fractionator reflux pump method and apparatus
US4916909A (en) * 1988-12-29 1990-04-17 Electric Power Research Institute Cool storage supervisory controller

Also Published As

Publication number Publication date
KR930002783A (ko) 1993-02-23
JPH0792322B2 (ja) 1995-10-09
AU643906B2 (en) 1993-11-25
CN1069117A (zh) 1993-02-17
EP0529307B1 (en) 1996-02-28
US5139548A (en) 1992-08-18
CA2074654A1 (en) 1993-02-01
NO923009L (no) 1993-02-01
MY107202A (en) 1995-09-30
EP0529307A1 (en) 1993-03-03
DZ1601A1 (fr) 2002-02-17
AU2058892A (en) 1993-02-04
NO923009D0 (no) 1992-07-30
TW213992B (ko) 1993-10-01
JPH05196349A (ja) 1993-08-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR950000479B1 (ko) 가스 액화 공정 제어장치
US8540498B2 (en) Compressor-expander set critical speed avoidance
US11644234B2 (en) Systems and methods for using multiple cryogenic hydraulic turbines
EP2133515A1 (en) Power supply equipment for natural gas liquefaction plant
KR20050095635A (ko) 액화 천연가스를 얻기 위한 가스성 메탄 농축 공급물의액화 방법
JP2023531454A (ja) ハイブリッドガスタービンシステムを監視及び制御するための方法、並びにそのシステム
RU2060431C1 (ru) Способ управления процессом сжижения газа
JP6781851B1 (ja) 運転指針探索方法、及び運転指針探索システム
CA3129182C (en) Method to control the cooldown of main heat exchangers in liquefied natural gas plant
RU2706093C1 (ru) Способ регулирования состава хладагента в цикле предварительного смешанного хладагента при производстве сжиженного природного газа
Chantant et al. Efficient Design, Operating and Control Strategies for LNG Plants
Bronfenbrenner et al. An Innovative Control Scheme of a C3/MR Lng Plant

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
G160 Decision to publish patent application
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee