Способ управления процессом осушки газа

 

Изобретение относится к способу управления процессом осушки газа, моОсушеммии га Afctpittm жет быть использовано в нефтегазоперерабатывающей промьшшенности и позволяет повысить экономичность процесса за счет повышения надежности и оперативности регулирования. Способ реализуется системой автоматического регулирования, включающей контур регулирования расхода абсорбента., подаваемого в абсорбент 1 с коррекцией по скорости изменения перепада давления на теплообменнике 7, по которой определяют величину отклонения текущего влагосодержания осушенного газа от заданного (датчик 28 расхода , регулятор 26, исполнительный механизм 27 датчик 24 давления и блок 25 управления). 1 ил. (л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

° °

:.; Ф i ) Н АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ жет быть использовано в нефтегаэоперерабатывающей промышленности и позволяет повысить экономичность процесса за счет повышения надежности и оперативности регулирования. Способ реализуется системой автоматического регулирования, включающей контур регулирования расхода абсорбента, подаваемого в абсорбент 1 с коррекцией по скорости изменения перепада давления на теплообменнике 7, по которой определяют величину отклонения текущего влагосодержания осушенного газа от заданного (датчик 28 расхода, регулятор 26, исполнительный механизм 27 датчик 24 давления и блок

25 управления). 1 ил.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3913106/23-26 (22) 06.05.85 (46) 23.11.86. Бюл. 1) 43 (71) Специальное проектно-конструкторское бюро "Промавтоматика" (72) Е.К.Кийко, А.В.Лихачев и В.А.Пацюк (53) 66.012-52 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 709146, кл. В 01 D 53/26, 1979.

Авторское свидетельство СССР

У 526376, кл. В 01 D 53/14, 1975. (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ОСУШКИ ГАЗА (57) Изобретение относится к способу управления процессом осушки газа, мо(5D 4 В (Д 26 G /00

1271552

Изобретение относится к: управлению процессом осушки природного газа,„ транспортируемого на дальние расстояния, и может .быть использовано в газодобывающей, а также в нефтегазоперерабатывающей промышленности.

Цель изобретения — повышение экономичности процесса за счет повышения надежности и оперативности регулирования, На чертеже показана схема устройства,„ реализующего способ., Устройство содержит абсорбер 1, в котором осуществляется осушка газа.

Осушенный газ по трубопроводу 2 поступает в межпромысловый газосборный коллектор 3 и далее в магистральный газопровод, Часть осушенного газа перисдически с постоянной скоростью поступает по отборному трубопроводу 4, .на котором установлен электроуправляемый эапорный клапан 5 и эталонный участок 6, представляющий собой конструктивно теплообменник 7 типа труба в трубе, в котором гаэ охлаждается до заданной температуры точки росы.

Для подачи хладоносителя, теплообменник 7 имеет входно" 8 и выходной

9 патрубки. Входной патрубок 8 линией 10 сообщен с трубопроводом осушенного газа 2, На линии 10 установлены электроуправляемый клапан 11 и регулируемый дроссель 12, Для предупреждения гидратообразования перед дросселем 12 предусмотрен канал 13 подачи ингибитора гидратообразования (метанола) с установленным в нем управляемым клапаном 14.

Выходной патрубок 9 сообщен с каналом 15 подачи газа низкого давления на собственные нужды (например, в котельную). К каналу 15 подсоединена также линия 16, связанная с выходом эталонного участка 6, В линии 16 установлен регулируемый дроссель 17, на байпасе 18 которого установлен управляемый клапан 19 исполнения

"Нормально открытый".

К эталонному участку 6 в начальной 20 и конечной 21 точках отбора давлений импульсными линиями 22 и

23 подсоединен дифманометр 24. Выходной сигнал последнего связан с входом управляющего вычислительного комплекса 25 (например, микроЭВМ или контроллера).

Управляющий выход комплекса 25 в качестве задания связан со входом

ПИ-регулятора 26, включенного в контур регулирования расхода абсорбента, 5 содержащего исполнительное устройство 27, датчик 28 расхода абсорбента и измеритель-преобразователь 29 разности давлений, Исполнительное устройство 27 установлено на трубопроводе

30 подачи абсорбента в абсорбер 1, Управляющий вычислительный комплекс 25, кроме контура регулирования подачи абсорбента, связан по управ-лению с электроклапанами 5, 11, 14 и 19.

Способ автоматического управления процессом осушки газа реализуется следующим образом.

Управляющий вычислительный комплекс 25 по заданной программе периодически, через определенные промежутки времени, и на заданное время подает дискретные сигналы на запорный клапан 5

Одновременно сигнал поступает на клапаны 11, 14 и 19. При этом клапаны 5, 11 и 14 открываются, а клапан

19 закрывается.

Часть потока осушенного газа по отборному трубопроводу 4 поступает ча вход эталонного участка 6, и далее по линии 16 и после дросселирования дросселем 17 — в канал 15. Настройкой сопротивления дросселем 17 обесйечивают поддержание давления газа в эталонном участке 6 близким к дав" лению в трубопроводе 2. Другая часть осушенного газа от трубопровода 2 по линии 10 после дросселирования на щ дросселе 12 поступает через патрубок

8 в расширительную камеру теплообменника 7, а через патрубок 9 — в канал 15", При дросселировании потока газа на регулируемом дросселе 12 происхо45 дит его адиабатическое расширение за дросселем 12 и снижение температуры эа счет дроссель-эффекта. Подбирая проходное сечение дросселя 12 и конечное давление дросселирования расчетным путем, получают в теплообменнике 7 требуемую температуру, которую поддерживают на таком уровне, чтобы температура охлаждаемого в эталонном участке 6 газа была ранна заданной температуре точке росы газа Т >

Задание Т„, может быть либо постоянP. ным, либо автоматически регулируемым с помощью дросселя 12 в зависимости

1271552 от изменений температуры газа по трассе газопровода.

Если фактическая температура точки росы осушенного газа после абсорбера 1 Т„ выше заданной, Т р> Т

\ ° (т.Ь. степень осушки газа недостаточна), то при охлаждении части потока отобранного газа на эталонном участке 6 происходит конденсация влаги и углеводородного конденсата и- выпадение кристаллогидратов, оседающих на стенках эталонного участка 6. При этом, чем больше разность между фактическим (текущим) влагосодержанием осушенного газа и заданным его значе- 15 нием, тем больше будет накопление за время в объеме эталонного участка

6 трубопровода капельной влаги и кристаллогидратов, а следовательно, тем в большей степени изменяется гид- 20 равлическое сопротивление охлаждаемого эталонного участка 6, контролируемое по перепаду давлений дифманометром 24. По сигналу дифманометра

24 управляющий вычислительный комп-. лекс 25 вычисляет значение скорости изменения перепада давления, т.е. величину производной, и формирует управляющее воздействие в виде входного сигнала задания ПИ-регулятору щ

26, пропорционального этой скорости.

Регулятор 26, сравнивая задание с величиной текущего значения расхода абсорбента, измеренного дифманометром 24, формирует сигнал задания исполнительному устройству 27, регулирующему подачу абсорбента по трубопроводу 30 в абсорбер.

В процессе дросселирования газа ра дросселе 12 его температура может быть ниже равновесной температуры гидратообразования, поэтому для предупреждения обмерзания дроссельного устройства 12 и расширительной камеры теплообменника 7 одновременно с подачей газа по линии 10 в нее подают ингибитор гидратообразования (метанол) по каналу 13 через клапан 14.

После окончания цикла контроля стенени осушки по истечении заданного времени 7 управляющий вычислительный комплекс 25 снимает дискретный сиг нал управления клапанами 5, 11, 14 и

19: клапаны 5, 11 и 14 закрываются, 55 а клапан 19 открывается. При этом .прекращается отбор газа по трубопроводу 4 и подача хладоносителя иометанола по линии 10 и каналу 13. Эталонный участок 6 отборного трубопровода

4 продувается через клапан 19 и очищается от гидратов и влаги, накопление в цикле контроля, Далее по истечении установленного интервала опроса Т повторяют указанную последовательность операций: открывая с помощью управляющего комплекса 25 клапаны 5, 11 и 14, обеспечивают пропускание части потока осушенного газа по отборному трубопроводу 4, на эталонном участке 6 которого газ охлаждают хладоносителем до заданной температуры точки росы, при этом дифманометром 24 контролируют изменение перепада давления на эталонном участке 6 и управляют подачей абсорбеита с помощью управляющего комплекса

25 в зависимости от скорости изменения указанного перепада, после чего эталонный участок 6 отборного трубопровода 4 вновь продувают.

Интервал времени Т.или частоту

f=- задают исходя из .эксплуатационТ ных параметров осушки, длительность управляющего импульса 1 определяют экспериментально в соответствии с геометрическими размерами эталонного участка 6 отборного трубопровода 4, скоростью охлаждения газа в нем и заданной глубиной охлаждения (Т ).

Те

Формула изобретения

Способ управления процессом осушки газа путем изменения подачи абсорбента в зависимости от рассогласования текущего и заданного влагосодержания осушенного газа, о т л и ч а ю щ и— и с я тем, что, с целью повьппения экономичности процесса за счет повышения надежности и оперативности регулирования, часть осушенного газа периодически с постоянной скоростью направляют по отборному трубопроводу, на эталонном участке которого газ охлаждают до заданной температуры точки росы, измеряют перепад давлений на нем и по ск. рости изменения перепада давлений определяют величину отклонения текущего влагосодержания от заданного, по котором корректируют подачу абсорбента.