将码头卸载LPG携带的冷量回收用于DMC工艺的方法与流程

本发明属于能源利用，特别涉及一种将码头卸载lpg携带的间歇低质冷量回收用于dmc工艺的方法。

背景技术：

1、船运如lpg等化工大宗商品需输入大量的冷量维持系统稳定，但在码头卸船时，需要对低温lpg等进行复温，即将卸船系统中的冷量通过一定公用工程消耗掉。该类码头冷量的特点是间歇非周期性冷量，当下较难对该部分冷量直接进行工业上的回收利用。

2、受限于码头冷量质量的差异、卸船周期不规律、卸船冷量不稳定、工业用冷连续性与间歇冷量的匹配问题、储冷占地与系统经济性的评估等困难，常规卸船过程中的大量冷量往往放弃回收，用循环水、空气甚至蒸汽等公用工程消耗冷量，或通过对优质的超低温冷量进行发电，避免了此类低质间歇冷量储冷用冷的技术困难及经济性困局。

3、专利cn200710068060.7是一种集成空气分离和液化天然气冷量回收系统，它充分利用了液化天然气高品位的冷量，使空气分离装置的能耗显著降低，能保证空气分离装置的安全运行，能获得极大的社会和经济效益。该系统虽然实现了天然气的冷量回收，但仅限于回收高品位且稳定连续的冷量，并不能适用于低质(即温度较高的冷量流股)、间歇性的冷量回收。

4、专利cn201811035975.2是一种油气合建站储能型油气回收装置及方法，将加压储冷气体分两级高效吸收lng气化冷能后，液化沉降于对叉梳齿型相变储冷器中，产生的低温的cng经储冷型油气预冷器进一步储冷，用冷同样是经过两级释放。该系统虽然实现天然气冷量回收用于油气回收，适用冷量温位范围广，但系统为多级储冷用冷，系统复杂，储冷形式为相变储冷，操作性差，无法用于间歇冷量回收用于工业化连续用冷用户的工况。

5、专利cn202010307813.0，是一种跨季节地下储冷、储热系统，针对外界环境的温度变化，使冷热双收超导能量板收集的冷能及热能分别储存，该系统理论上实现了季节性的储能，但其储能类型为相变储能，储能关键在于绝热层隔绝热损，无法做到连续稳定输出能量，更加不适用于高频间歇冷量(特别是码头冷量)的存储并回收用于工业化连续用冷的工况。

技术实现思路

1、本发明提供一种将码头卸载lpg携带的冷量回收用于dmc工艺的方法，基于该方法仅需配置单一的储冷罐来将码头卸载lpg携带的冷量用于dmc工艺中的二氧化碳料流预冷，相比现有技术能大幅压缩冷量回收系统容积，极大削减了系统投资、占地及施工难度。

2、本发明为达到其目的，提供如下技术方案：

3、本发明提供一种将码头卸载lpg携带的冷量回收用于dmc工艺的方法，每次码头卸载lpg均对应一个冷量回收周期；单个所述冷量回收周期的方法步骤包括:

4、在码头卸载lpg期间，将码头卸载的lpg持续通过码头输出管线送入取冷换热器，所述取冷换热器和储冷罐之间通过第一循环管线连通以使所述储冷罐中的换热介质能在二者之间循环流动，来自所述储冷罐中的换热介质与送入所述取冷换热器的lpg进行热交换，以使所述码头卸载的lpg得到一级复温，同时使得码头卸载的lpg中携带的冷量得以储存在所述换热介质中；

5、在所述码头卸载lpg期间，同时将dmc工艺中待预冷的二氧化碳料流送入用冷换热器，所述储冷罐和所述用冷换热器之间通过第二循环管线连通以使所述储冷罐中的换热介质能在二者之间循环流动，来自所述储冷罐中的换热介质与送入所述用冷换热器的二氧化碳料流进行热交换，以使所述二氧化碳料流得到一级预冷；

6、当码头卸载lpg完毕时，关闭所述第一循环管线上用于控制所述第一循环管线通断的阀门；

7、当自码头卸载lpg开始时起，时间持续到预定的用冷时长时，关闭所述第二循环管线上用于控制第二循环管线通断的阀门；同时开启与储冷罐连接的旁路循环管线上的阀门，使得换热介质在所述储冷罐和所述旁路循环管线之间闭路循环。

8、优选的，在所述预定的用冷时长内，通过控制第一循环管线和所述第二循环管线的换热介质流量，使得所述用冷换热器能从所述储冷罐接收稳定的冷负荷。

9、进一步的，对所述第一循环管线和所述第二循环管线的换热介质流量进行控制的控制步骤包括：

10、s100、获取一级参数，所述一级参数包括码头卸载lpg期间卸载的lpg总质量、所述码头卸载的lpg的初始温度、预设的所述lpg进行所述一级复温后的一级复温温度、所述码头卸载的lpg的比热(即比热容)、所述码头输出管线的lpg流量、所述换热介质的总质量、码头卸载lpg开始时所述储冷罐内的换热介质的初始温度和所述预定的用冷时长；

11、s200、根据所述一级参数计算获得二级参数，所述二级参数包括码头卸载lpg所需的卸船时间、码头卸载lpg所释放出的总冷量、在所述卸船时间内所述取冷换热器接收的冷负荷、在所述预定的用冷时长内所述用冷换热器接收的冷负荷、在所述卸船时间内所述储冷罐的净储冷负荷；

12、s300、根据所述一级参数和所述二级参数建立流量和时间之间的第一关系式、第二关系式和第三关系式；所述第一关系式为在所述码头卸载lpg期间所述第一循环管线上的换热介质流量与时间之间的关系式；所述第二关系式为在所述码头卸载lpg期间所述第二循环管线上的换热介质流量与时间之间的关系式；所述第三关系式为在所述码头卸载lpg完毕后且在所述预定的用冷时长内的期间所述第二循环管线上的换热介质流量与时间之间的关系式；

13、s400、在所述码头卸载lpg期间，根据所述第一关系式控制所述第一循环管线上的换热介质流量，根据所述第二关系式控制所述第二循环管线上的换热介质流量；在所述码头卸载lpg完毕后且在所述预定的用冷时长内的期间，根据所述第三关系式控制所述第二循环管线上的换热介质流量。

14、进一步的，所述步骤s300还包括：建立温度和时间之间的第四关系式和第五关系式；

15、根据所述一级参数和所述二级参数建立所述第四关系式，所述第四关系式为在所述码头卸载lpg期间，所述储冷罐内的换热介质温度与时间之间的关系式；

16、所述一级参数还包括码头卸载lpg完毕时储冷罐内换热介质的温度，根据所述一级参数和所述二级参数建立所述第五关系式，所述第五关系式为在所述码头卸载lpg完毕后且在所述预定的用冷时长内的期间，所述储冷罐内的换热介质温度与时间之间的关系式；或者，根据所述第四关系式获得所述码头卸载lpg完毕时储冷罐内换热介质的温度，根据所述一级参数、二级参数以及所述码头卸载lpg完毕时储冷罐内换热介质的温度建立所述第五关系式。

17、进一步的，根据所述第四关系式实时获得在所述码头卸载lpg期间，所述储冷罐内的换热介质温度；

18、根据所述第五关系式实时获得在所述码头卸载lpg完毕后且在所述预定的用冷时长内的期间，所述储冷罐内的换热介质温度。

19、进一步的，步骤s300中：

20、根据所述第四关系式和在所述预定的用冷时长内所述用冷换热器接收的冷负荷建立所述第一关系式；

21、根据所述第四关系式和在所述卸船时间内所述取冷换热器接收的冷负荷建立所述第二关系式；

22、根据所述第五关系式和在所述卸船时间内所述取冷换热器接收的冷负荷建立所述第三关系式。

23、进一步的，经所述一级复温后的lpg送入二级复温热交换器进行二级复温至二级复温温度；

24、经所述一级预冷后的二氧化碳料流送入深冷热交换器降温至预设的二级深冷温度；所述深冷热交换器与变频电驱冷机连接；

25、优选的，根据所述dmc工艺中所述待预冷的二氧化碳料流降温至所述二级深冷温度所需的冷负荷和所述用冷换热器接收的冷负荷，调控所述变频电驱冷机的制冷功率以使所述变频电驱冷机向所述深冷热交换器提供满足需求的冷负荷。

26、进一步的，当前一次的码头卸载lpg完毕后，需要进行下一次的码头卸载lpg时，无论前一次码头卸载lpg对应的所述冷量回收周期的方法步骤是否执行完毕，都直接进入下一次的码头卸载lpg的冷量回收周期。

27、一些具体实施方式中，所述码头卸载的lpg进行所述一级复温前后的温度变化范围为-40℃至0℃；

28、和/或，所述换热介质的温度变化范围在-20℃至10℃。

29、本发明还提供一种电子设备，包括至少一个处理器；以及，

30、与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，

31、所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行如上文所述的控制步骤。

32、本发明提供的技术方案具有如下有益效果：

33、本发明提供的将码头卸载lpg携带的冷量回收用于dmc工艺的方法，将储冷系统常规的两罐以上储冷/用冷配置优化为单罐储冷/用冷，不仅将主流冷量回收系统容积压缩为50％，极大削减了系统投资、占地及施工难度，还利于有效降低储冷系统运行中的冷量损耗。优选方案中，在所述预定的用冷时长内，根据工况动态调控第一循环管线和第二循环管线的换热介质流量，使得码头卸载lpg提供的间歇、低质冷量得以连续稳定的向用冷工艺输出。