一种费托合成尾气资源化制LNG的深冷分离系统及其方法与流程

本发明涉及工业尾气资源化利用与深冷分离，具体涉及一种费托合成尾气资源化制lng的深冷分离系统及其方法。

背景技术：

1、液化天然气（liquefied natural gas，lng）是一种清洁高效的能源品类，现有费托合成尾气资源化制lng普遍采用深冷分离工艺，通常以混合冷剂制冷循环作为主冷源，辅以氮气制冷循环提供深冷温区冷量；工艺路线上先通过重烃洗涤单元脱除原料气中的重烃组分，再经主换热器逐级冷却、多级气液分离后，依次进入脱氢塔、lng精馏塔、脱乙烷塔完成多组分精馏提纯，最终产出lng产品，同时副产富氢气、混烃与燃料气。

2、然而，现有深冷分离工艺中混合冷剂的配比多为针对设计工况设定的固定值，而费托合成尾气的组分、流量、压力等参数常随上游费托合成装置的运行工况产生波动，固定配比的混合冷剂无法与实时变化的原料特性精准匹配，会导致主换热器换热温差增大、制冷循环能效下降，直接推高装置整体运行能耗，同时易造成各精馏单元分离精度波动，影响产品品质的稳定性。

3、因此，亟需一种可随费托合成尾气原料工况动态优化混合冷剂配比的资源化制lng深冷分离技术，以稳定精馏分离精度、提升制冷循环能效、降低装置整体运行能耗。

技术实现思路

1、本发明提供了一种费托合成尾气资源化制lng的深冷分离系统及其方法，目的在于解决现有技术中混合冷剂采用固定配比、无法适配费托合成尾气原料组分与工况动态波动，导致制冷循环能效偏低、深冷分离精度稳定性不足的技术问题。

2、鉴于上述问题，本发明提供了一种费托合成尾气资源化制lng的深冷分离系统及其方法。

3、第一方面，本发明提供了一种费托合成尾气资源化制lng的深冷分离系统，包括：

4、原料参数采集模块，用于获取费托合成尾气原料的原料参数，所述原料参数包括所述费托合成尾气原料的组分参数、流量参数、温度参数和压力参数；

5、冷剂配比预测模块，用于将所述原料参数输入预训练的混合冷剂配比优化模型，所述混合冷剂配比优化模型根据所述原料参数输出混合冷剂的目标配比；

6、冷剂供应控制模块，用于根据所述目标配比控制混合冷剂制冷循环的冷剂供应，向主换热器提供冷量；

7、深冷分离处理模块，用于基于所述主换热器的冷量对所述费托合成尾气原料进行深冷分离处理，得到lng产品、富氢气产品、混烃产品和燃料气产品。

8、第二方面，本发明提供了一种费托合成尾气资源化制lng的深冷分离方法，包括：

9、获取费托合成尾气原料的原料参数，所述原料参数包括所述费托合成尾气原料的组分参数、流量参数、温度参数和压力参数；

10、将所述原料参数输入预训练的混合冷剂配比优化模型，所述混合冷剂配比优化模型根据所述原料参数输出混合冷剂的目标配比；

11、根据所述目标配比控制混合冷剂制冷循环的冷剂供应，向主换热器提供冷量；

12、基于所述主换热器的冷量对所述费托合成尾气原料进行深冷分离处理，得到lng产品、富氢气产品、混烃产品和燃料气产品。

13、本发明中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

14、本发明提供了一种费托合成尾气资源化制lng的深冷分离系统及其方法，通过实时采集费托合成尾气的组分、流量、温度、压力等原料参数，将原料参数输入预训练的混合冷剂配比优化模型得到适配当前工况的目标配比，再依据目标配比动态调控混合冷剂制冷循环的冷剂供应，为主换热器提供精准匹配的冷量，在此基础上完成原料的深冷分离处理。本发明可实现混合冷剂配比随原料工况的动态优化，有效缩小主换热器换热温差，提升制冷循环能效，降低装置运行能耗，同时稳定各分离精馏单元的运行工况，保障各产品的收率与品质，提升费托合成尾气资源化利用的综合效益。

1.一种费托合成尾气资源化制lng的深冷分离系统，其特征在于，所述系统包括：

2.如权利要求1所述的一种费托合成尾气资源化制lng的深冷分离系统，其特征在于，所述原料参数采集模块还用于：

3.如权利要求1所述的一种费托合成尾气资源化制lng的深冷分离系统，其特征在于，所述混合冷剂配比优化模型的预训练包括：

4.如权利要求1所述的一种费托合成尾气资源化制lng的深冷分离系统，其特征在于，所述冷剂供应控制模块还用于：

5.如权利要求1所述的一种费托合成尾气资源化制lng的深冷分离系统，其特征在于，所述深冷分离处理模块还用于：

6.如权利要求5所述的一种费托合成尾气资源化制lng的深冷分离系统，其特征在于，将所述塔底液节流降压后送入lng精馏塔进行精馏，得到所述lng产品和第一燃料气流，包括：

7.如权利要求5所述的一种费托合成尾气资源化制lng的深冷分离系统，其特征在于，将所述重烃液流和所述第二液相流合并后送入脱乙烷塔进行精馏，得到所述混烃产品和第二燃料气流，包括：

8.如权利要求1所述的一种费托合成尾气资源化制lng的深冷分离系统，其特征在于，所述混合冷剂制冷循环包括液相冷剂回路和气相冷剂回路；

9.如权利要求1所述的一种费托合成尾气资源化制lng的深冷分离系统，其特征在于，还包括氮气制冷循环，所述氮气制冷循环中，来自氮气压缩机的循环氮气依次通入所述主换热器和过冷器冷却后，分为第一支流和第二支流；

10.一种费托合成尾气资源化制lng的深冷分离方法，其特征在于，应用于权利要求1至9任一项所述的一种费托合成尾气资源化制lng的深冷分离系统，所述方法包括：