Автоматическая система управления процессом ингибирования гидратообразования газа

 

Изобретение относится к автоматическому управлению и регулированию технологических процессов в газодобывающей промышленности и позволяет значительно упростить систему управления. Система управления содержит сепаратор 4 с линиями подвода 1 и вывода 5 газа и линией 6 насыщенного ингибитора, линию 2 подвода ингибитора гидратообразования с исполнительным механизмом 3, входную 7 и выходную 8 линии контролируемого газа, четыре газовых дросселя 9, 10, 11, 12, соединенные по мостовой схеме, в одну диагональ которой подключены линии 7 и 8 контролируемого газа, а в другую - регулятор 13 перепада давления, выход которого соединен с исполнительным механизмом 3. Газовые дроссели снабжены нагревательными элементами 14, 15, 16, подключенными к блоку 17 питания. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И (ЛНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4398174/23-26 (22) 28.03.88 (46) 15.04.90. Бюл. N- 14 (71,) Научно-производственное объединение "Промавтоматикан (72) Б.Ф.Тараненко (53) 66.012-52 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 367872, кл. В 01 D 9/04, 1968.

Авторское свидетельство СССР

N - 1301434, кл. В 01 D 9/04, f985. (54) АВТОМАТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ИНГИБИРОВАНИЯ ГИДРАТООБРАЗОВАНИЯ ГАЗА (57) Изобретение относится к автома тическому управлению и регулированию технологических процессов в газодобывающей промьшщенности и позволяет

„,80„„ l 5567Об А 1 (51)5 В 01 D 9/04, G 05 Р 23/00, 27/00

2 значительно упростить систему управления. Система управления содержит сепаратор 4 с линиями подвода 1 и вывода 5 газа и линией 6 насыщенного ингибитора, линию 2 подвода ингибитора гидратообразования с исполнительным механизмом 3, входную 7 и выходную 8 линии контролируемого газа, четыре газовых дросселя 9, 10, 11, 12, соединенные по мостовой схеме, в одну диагональ которой подключены линии 7 и 8 контролируемого газа, а в другую — регулятор 13 перепада давления, выход которого соединен с исполнительным механизмом 3.

Газовые дроссели снабжены нагревательными злементами 14, 15, 16, подклю- В ченными к блоку 17 питания. 1 ил.

1556706

В линию 1 потока газа, транспортируемого, например, со скважины (на чертеже не показана), по трубопроводу 2 вводят ингибитор гидратообразования (например, метанол). Газ поступает в сепаратор 4, где осуществ ляется отделение от него капельной жидкости, Обработанный ингибитором газ из сепаратора 4 отводят по линии 7, а насыщенный водой ингибитор -! по лннии 6. В результате взаимодействия нигибитора с водой, содержащейся в газе, парциальное давление паров в потоке газа уменьшается. Это приводит к понижению температуры гидратообразования газа. Если тем50

Предлагаемое изобретение относится к технике автоматического управления и регулирования технологических процессов и может быть исполь5 зовано в газовой промышленности на объектах добычи и транспорта газа.

Цель изобретения — упрощение автоматической системы управления процессом ингибирования гидратообра-, зования газа.

На чертеже изображена схема автоматической системы управления процессом ингибирования гидратообразования газа. 15

Система управления содержит линию 1 (трубопровод) входного потока газа, линию 2 (трубопровод) вводи— мого ингибитора гидратообразования (например метанола) с исполнитель» 20 ным механизмом 3, сепаратор 4 с линией 5 (трубопровод) выходного потока газа, линию 6 насыщенного ингибитора, входную и выходную линии 7 и 8 соответственно контролируемого газа, четыре газовых дросселя 9 - 12, включенных по мостовой схеме, в первую диагональ которой подключены линии 7 и 8 контролируемого газа, а .во вторую — регулятор 13 перепада давления, выход которого соединен с исполнительным механизмом 3, три нагревательных элемента 14 — 16 (на.пример электрические спирали), расположенные на газовых дросселях 10-.12, блок 17 питания, выход которого сое 35 динен с нагревательными элемента-. ми 14 — 16, В качестве газовых дрос- селей могут быть использованы, например, капиллярные трубки;

Автоматическая система управления процессом ингибирования гидратообразования работает следующим образом. пература гидратообразования газа меньше температуры газа в месте вы- вода ингибитора (т.е. в сепараторе 4), то кристаллогидраты в потоке газа линии 1 не образовываются.

Величина понижения температуры гидратообразования газа зависит от расхода вводимого в поток газа ингибитора. Чем больше вводят ингибитора, тем больше снижается температура гидратообразования. С целью исключения избыточного расхода ингибитора при одновременном предупреждении образования гидратов расход ингибитора необходимо поддерживать таким образом, чтобы температура гидратообразования газа была равна температуре газа в месте вывода ингибитора.

Этому термодинамическому состоянию газа соответствует состояние динамического равновесия процесса образования — разложения кристаллогидратов.

Поддержание этого состояния процесса осуществляется автоматической системой управления следующим образом.

Контролируемый поток газа из сепаратора 4 по входной линии 7 поступает в газовые дроссели 9 и 10 затем в дроссели 11 и 12 и далее по линии 8 в трубопровод 5. Все дроссели идентичны, и их гидравлические сопротивления одинаковы. При отсутствии отложения кристаллогидратов во всех дросселях потеря. давления на них одинакова. Поэтому разность давления в измерительной диагонали мостовой схемы, в которую подключен регулятор 13 перепада давления, равна нулю. При смещении динамического равновесия процесса образование — разложение кристаллогидратов в сторону их образования кристаллогидраты образуются во всех четырех дросселях. Однако, поскольку дроссели 10 — 12 снабжены нагревательными элементами 14 — 16, запитанными от блока 17 питания, температура газа в них поддерживается выше температуры гидратообразования, поэтому кристаллогидраты в них не образуются. (Газовый дроссель 9 не снабжен нагревательным элементом. Поэтому. если в потоке контролируемого газа возможно образование кристаллогидратов, то они откладываются только в дросселе 9. Это приводит к изменению

его гидравлического сопротивления, 6 6

Предложенная автоматическая система управления проще системы-прото типа ее применение на газовых месторождениях или магистральных газопроводах позволяет уменьшить затраты на автоматизацию процесса ингибирования газа на 20-30Х

Формула из обретения

Составитель Г.Кротков

Редактор Л..Пчолинская Техред: К.Дидык Корректор Т.Палий Тираж 559

Заказ 675

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101

5 155670 нарушению равновесия в измерительной . диагонали мостовой схемы и изменению перепада, воспринимаемого регулятором 13.

Регулятор 13 перепада давления воздействует на исполнительный механизм 3, который изменяет расход ингибитора в поток 1 газа. В результате изменения расхода ингибитора количество кристаллогидратов в дросселе 9 также изменяется, что приводит к изменению перепада давления в измерительной диагонали мостовой схемы. Постоянство перепада давления показывает, что количество образовавшихся кристаллогидратов равно количеству разложившихся кристаллогидратов, при этом процесс образования разложения кристаллогидратов находит- 20 ся в состоянии динамического равновесия. Это означает, что в контролируемом потоке газа отсутстует накопление кристаллогидратов, т. е. решается задача предупреждения гидратообразования в сепараторе 4, а избыточный расход ингибитора отсутствует.

Автоматическая система управления процессом ингибирования гидратообразования газа, содержащая исполни- тельный механизм на линии подачи ингибитора, блок питания, четыре газовых дросселя, соединенные по мостовой схеме, в одну диагональ которой включена линия контролируемого газа, а в другую — регулятор перепада давления, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью .упрощения сисл темы управления, три газовых дросселя снабжены нагревательными элементами, подключенными к блоку питания, а выход регулятора перепада давления соединен с исполнительным механизмом.