丙烷预冷混合制冷剂液化工艺控制方式优选 - 制冷学报.pdfVIP

第３７卷 第２期 Ｖｏｌ． ３７，Ｎｏ． ２ 丙烷预冷混合制冷剂液化工艺控制方式优选 ２０１６年４ 月 Ａｐｒｉｌ，２０１６ 文章编号：０２５３－４３３９（２０１６）０２－００５３－０６ ｄｏｉ：１０３９６９／ ｊｉｓｓｎ０２５３－４３３９２０１６０２０５３ 丙烷预冷混合制冷剂液化工艺控制方式优选 潘红宇　 李顺丽　 李玉星　 朱建鲁 （中国石油大学（华东）储运与建筑工程学院　 青岛　 ２６６５８０） 摘　 要　 丙烷预冷混合制冷剂流程是目前最常用的天然气液化流程，该流程结合了级联式液化流程与混合制冷剂流程液化流程 的优点，既高效又简单。 由于实际情况中存在外界因素的干扰，需要控制器来维持液化装置的稳定，因此需要针对液化工艺的控 制系统进行动态仿真分析。 通过动态仿真技术分别模拟了液位控制、温度控制和串级控制应用在丙烷预冷混合制冷剂工艺各系 统中的适应性，在此基础上通过改变控制器的设定值得出液化工艺系统的响应以及恢复稳定所需要的响应时间，从而得出各个 系统最优的控制方式。 结果表明：在丙烷预冷混合制冷剂液化工艺中，丙烷预冷系统采用液位控制或串级控制，混合制冷剂系统 采用液位控制，天然气系统采用串级控制时系统具有较好的稳定性和较快的响应速度。 关键词　 制冷剂；液化工艺；控制；动态仿真 ＋ ＋ 中图分类号：ＴＢ６１ ２；ＴＢ６１ １ 文献标识码：Ａ Ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｉｎ ｔｈｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｍｏｄｅｓ ｏｆ Ｐｒｏｐａｎｅ Ｐｒｅ⁃ｃｏｏｌｉｎｇ ａｎｄ Ｍｉｘｅｄ⁃ｒｅｆｒｉｇｅｒａｎｔ Ｐｒｏｃｅｓｓ Ｐａｎ Ｈｏｎｇｙｕ　 Ｌｉ Ｓｈｕｎｌｉ　 Ｌｉ Ｙｕｘｉｎｇ　 Ｚｈｕ Ｊｉａｎｌｕ （Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｐｉｐｅｌｉｎｅ ａｎｄ Ｃｉｖｉｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｃｈｉｎａ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ（Ｅａｓｔ Ｃｈｉｎａ），Ｑｉｎｇｄａｏ，２６６５８０，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ　 Ｐｒｏｐａｎｅ ｐｒｅ⁃ｃｏｏｌｉｎｇ ａｎｄ ｍｉｘｅｄ⁃ｒｅｆｒｉｇｅｒａｎｔｐｒｏｃｅｓｓ，ａｎｅｆｆｉｃｉｅｎｔａｎｄｓｉｍｐｌｅｐｒｏｃｅｓｓａｎｄａｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｏｆ ｃａｓｃａｄｉｎｇｌｉｑｕｅｆａｃｔｉｏｎ ａｎｄｍｉｘｅｄ⁃ｒｅｆｒｉｇｅｒａｎｔｌｉｑｕｅｆａｃｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｅｓ，ｉｓｔｈｅｍｏｓｔｃｏｍｍｏｎｎａｔｕｒａｌｇａｓｌｉｑｕｅｆａｃｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｂｙｎｏｗ． Ｄｕｅｔｏｔｈｅｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅｏｆ ｅｘｔｅｒ⁃ ｎａｌ ｆａｃｔｏｒｓ ｉｎ ｔｈｅａｃｔｕａｌ ｓｉｔｕａｔｉｏｎ，ｉｔ ｉｓｎｅｃｅｓｓａｒｙｔｏｍａｉｎｔａｉｎｔｈｅ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｌｉｑｕｅｆａｃｔｉｏｎｐｌａｎｔ ｂｙｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ． Ｈｅｎｃｅｔｈｅｄｙｎａｍｉｃ ｓｉｍｕ⁃ ｌａｔｉｏｎ ａｎａｌｙｓｉｓｆｏｒ ｔｈｅ ｌｉｑｕｅｆａｃｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｙｓｔｅｍ ｉｓｎｅｅｄｅｄ． Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ｔｈｅｆｌｅｘｉｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｌｉｑｕｉｄｌｅｖｅｌ ｃｏｎｔｒｏｌ，ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｃｏｎ⁃ ｔｒｏｌ ａｎｄ ｃａｓｃａｄｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｉｎ ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍｓ ｏｆ ｐｒｏｐａｎｅ ｐｒｅ⁃ｃｏｏｌｉｎｇ ａｎｄ ｍｉｘｅｄ⁃ｒｅｆｒｉｇｅｒａｎｔ ｐｒｏｃｅｓｓ ｉｓ ｓｉｍｕｌａｔｅｄ ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ ｂｙ ｄｙｎａｍｉｃ ｓｉｍｕｌａ⁃ ｔｉｏｎ，ａｎｄ ｔｈｅｎｔｈｅｒｅｓｐｏｎｓｅｏｆｌｉｑｕｅｆａｃｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓａｎｄｔｈｅｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇｔｉｍｅｔｏｓｔａｂｉｌｉｔｙｃａｎｂｅｋｎｏｗｎｂｙｃｈａｎｇｉｎｇｔｈｅｓｅｔ