Устройство для автоматического управления процессом предварительного обезвоживания нефти

 

Изобретение относится к устройству для а,втоматического управления .процессом предварительного обезвоживания нефти, может быть использовано в нефтедобывающей промышленности и позволяет уменьшить себестоимость подготовки нефти за счет уменьшения среднего расхода дорогостоящего химического реагента и повьппения скорости расслаивания водонефтяной эмульсии на нефть и воду в отстойнике при переходных процессах. Устройство содержит измеритель 11 расхода эмульсии, подаваемый в отстойник 2, и связанный с вычислительным блоком 10, к которому подключены измеритель 12 расхода реагента и задатчик 13 величины весового коэффициента. Выход вычислитель- .ного блока 10 связан с одним из входов блока 9, другой вход которого соединен с последовательно связанными первым блоком 8 умножения и анализатором 5 качества дренажной воды, а третий вход - с последовательно связанными вторым блоком 7 умножения и задатчиком. Выход блока 9 через регулятор 4 расхода химреагента подключен к клапану 3 подачи химреагента. 1 ил. о (Л Змимс А/убдгл

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) А1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3900246/31-26 (22) 24. 05. 85 (46) 28. 02. 87. Бюл. 11 - 8 (71) Киевский политехнический институт им. 50-летия Великой Октябрьской социалистической революции (72) В.В.Ажогин, В.Д.Романенко, М.З.Згуровский, С.С.Руденко и В.А.Моргун (53) 66.012-52 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1000451, кл. С 10 С 33/00, 1981.

Авторское свидетельство СССР

Ф 861394, кл. С 10 G 33/00, 1979. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО

УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО

ОБЕЗВОЖИВАНИЯ НЕФТИ (57) Изобретение относится к устройству для автоматического управления .процессом предварительного обезвоживания нефти, может быть использовано в нефтедобывающей промышленности и

О 4 С 10 G 33/00, G 05 D 27/00 позволяет уменьшить себестоимость подготовки нефти за счет уменьшения среднего расхода дорогостоящего химического реагента и повышения скорости расслаивания водонефтяной эмульсии на нефть и воду в отстойнике при переходных процессах. Устройство содержит измеритель 11 расхода эмульсии, подаваемый в отстойник 2, и связанный с вычислительным блоком 10 к которому подключены измеритель 12 расхода реагента и задатчик 13 величины весо" вого коэффициента. Выход вычислительного блока 10 связан с одним из входов блока 9, другой вход которого соединен с последовательно связанными первым блоком 8 умножения и анализатором 5 качества дренажной воды, а третий вход — с последовательно связанными вторым блоком 7 умножения и задатчиком. Выход блока 9 через регулятор 4 расхода химреагента подключен к клапану 3 подачи химреагента. 1 ил.

1293201

Изобретение относится к автомати— ческому управлению процессом предварительного обезвоживания нефти в узле предварительного сброса (УПС) и может быть использовано в нефтедобывающей 5 промышленности.

Цель изобретения — уменьшение се— бестоимости подготовки нефти за счет уменьшения среднего расхода дорогостоящего химического реагента и повы10

1 шения скорости расслаивания водонефтяной эмульсии на нефть и воду в отстойнике при переходных процессах.

На чертеже представлена блок-схема 15 устройства для автоматического управ— ления процессом предварительного обезвоживания нефти.

Устройство содержит трубопровод 1, отстойник 2 с гидрофильным жидкостным >и фильтром, регулирующий клапан 3 подачи химреагента, регулятор 4 расхода химреагента, анализатор 5 качества дренажной воды, задатчик 6 остаточного содержания воды в нефти на выходе 25 трубопровода, первый 7 и второй 8 блоки умножения на постоянный коэффициент, соединенные своими входами с выходами задатчика 6 и анализатора

5 качества, а выходами — с первым и 3п вторым входами блока 9 суммирования, третий вход блока 9 суммирования соединен с выходом вычислительного блока 10, к первому входу которого подкло ен информационный выход измерителя 11 .расхода эмульсии, а второй вход связан с информационным входом измерителя 12 расхода химреагента. Третий вход вычислительного блока 10 подключен к выходу задатчика 13 вели- 40 чины весового коэффициента. Выход блока 9 суммирования подклочен к входу регулятора 4, выход которого связан с регулирующим клапаном 3 подачи химреагента. 45

Устройство работает следующим образом.

Водонефтяная эмульсия подается через измеритель 11 расхода в трубо— провод 1, в который через регулирующий клапан 3 и измеритель 12 расхода поступает химреагент. Сигналы измерителей 11 и 12 и задатчика 13 величины весового коэффициента поступают на вычислительный блок 10, в котором производится вычисление остаточного содержания воды и нефти на выходе трубопровода 1 по математическому соотношению где дW

Gp

К

К,,К,К

1 . ((р — — — — е

К +К (-Е) остаточное содержание воды и нефти; расход химреагента, определяемый измерителем 12 расхода; расход эмульсии, определяемый измерителем 11; весовой коэффициент устанавливаемый задатчиком 13 для различных составов нефти; коэффициенты, полученные эмпирическим путем; время движения эмульсии в трубопроводе, которое определяется по соотношению

LS

Э

1,,> ц где 1, — длина трубопровода;

S — площадь поперечного сечения трубопровода;

С А, — расход эмульсии.

Сигнал, пропорциональный остаточному содержанию воды в нефти (на выходе трубопровода) (aW), с выхода вы— числительного блока 10 поступает на третий вход блока 9 суммирования, на второй вход которого поступает сигнал коррекции (Ь1(„), пропорциональный остаточному содержанию нефти в дренажной воде (aZ), измеряемому анализатором 5 качества дренажной воды и умноженному в блоке 8 умножения на весовой коэффициент

6Wk =K6Z ° (2)

На первый вход блока 9 суммирования поступает умноженный на свой весовой коэффициент в блоке 7 умножения сигнал от задатчика 6 (4И ) . Сигнал ошибки рассогласования, равный (=aW-hW +КОЕ

) (3) с выхода блока 9 суммирования поступает на вход регулятора, который воздействует на клапан 3 подачи химре актора.

Изменение расхода химреагента в сторону уменьшения приводит к увеличению как остаточного содержания воды в нефти (4W), так и остаточного содержания нефти в дренажной воде (ДЕ).

Изменение расхода химреагента в сторону увеличения снизит значения н g Z. но при этом произойдет потеря

1293

Формула изобретения

Составитель Б.Долотин

ТехредЛ.Сердюкова Корректор М.Пожо

Редактор И. Сегляник

Заказ 346/27 Тираж 464 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 химреагента. Таким образом, gW и дZ зависят от степени разделения эмульсии на нефть и воду. Экспериментально установлена функциональная связь дЕ=а +а aW+a (дЩ, (4) 5 где а, а,, а — постоянные коэффициенты.

При возрастании остаточного содержания воды в нефти (дИ), например, в результате изменения качества эмульсии, в соответствии с выражением (4), увеличится содержание нефти в дренажной воде. Тогда сигналы nW>, дИ останутся неизменными (при неизменных текущих значениях расходов эмульсии и химреагента), а сигнал дИ в соответствии с выражением (2) увеличится, что приводит к увеличению сигнала рассогласования (3) на выходе блока

9 суммирования. При этом регулятор 4 через клапан 3 увеличивает расход химреагента в трубопровод.

В результате уменьшается остаточ— ное содержание воды и нефти на выходе трубопровода, повышается степень разделения эмульсии в отстойном аппарате и уменьшается содержание нефти в дренажной воде. При уменьшении остаточного содержания воды в нефти на выходе трубопровода (дЫ) уменьшается содержание нефти в дренажной воде, что приводит к уменьшению расхода дорогостоящего химреагента.

Если значение дИ, определяемое в вычислительном блоке 10 по выражению 35 (1), больше истинного значения остаточного содержания воды на выходе трубопровода, (вследствие воздействия возмущений, не учитываемых в выражении (1), то ошибка рассогласования, 4О согласно выражению (3), возрастает, что вызывает увеличение расхода хим.реагента Gp, которое приводит к уменьшению истинного остаточного содержания воды и уменьшению дЫ. Тогда сог- 45 ласно выражения (4), остаточное содержание нефти в дренажной воде д Z уменьшается, а значит и уменьшается

ДЫ . Вследствие этого ошибка рассог201 4 ласования (3) уменьшится, что вызывает уменьшение расхода химреагента.

Таким образом, устройство обеспечива ет инвариантность управляемых параметров к изменению параметров зависимости (1), рассчитываемой в вычислительном блоке 10.

Устройство для автоматического управления процессом предварительного обезвоживания нефти, содержащее измерители расхода эмульсии и расхода химреагента на входе трубопровода, регулятор расхода химреагента, связанный своим выходом с клапаном подачи химреагента, анализатор качества дренажной воды, поступающей из от— стойника с гидрофильным жидкостным фильтром, отличающее с я тем, что, с целью уменьшения себестоимости подготовки нефти за счет уменьшения среднего расхода дорогостоящего химреагента и повышения скорости расслаивания водонефтяной эмульсии на нефть и воду в отстойнике при переходных процессах, оно дополнительно содержит вычислительный блок, задатчик остаточного содержания воды и нефти на выходе трубопровода, два блока умножения на постоянный коэффициент, блок суммирования и задатчик величины весового коэффициента, при этом первый и второй блоки умножения нз постоянный коэффициент соединены своими входами соответственно с выходами задатчика остаточного содержания воды на выходе трубопровода и анализатора качества дренажной воды, а выходами — с первым и вторым входами блока суммирования, вычислительный блок своими входами соединен соответ- . ственно с измерителями расходов эмульсии, химреагента и выходом задатчика величины весового коэффициента, а выход — с третьим входом блока суммирования, выход которого соединен с входом регулятора расхода химреагента.