Установка для низкотемпературной обработки природного газа

 

(7!) Заявитель

Союзтурбогаз (54) УСТАНОВКА ДЛЯ НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОЙ ОБРАБОТКИ

ПРИРОДНОГО ГАЗА

Устройство анализа газодинамических

IS характеристик выпопнено в виде поспедоватепьно соединенных бпока накоппения измеряемых параметров, бнока опредепения переменных коэффициентов и бпока

20 первой моде пи.

На чертеже представлена блока-схема установки.

Установка содержит поспедоватепьно вкпюченные между входным коппектором

Изобретение относится к промысповой низкотемпературной обработке природного газа.

Известна установка дпя низкотемпературиой обработки природного газа, содержашая последоватепьно вкпюченныв между входным и выходным коплекторами сепаратор первой ступени, пинию прямого потока рекуперативного теппообмениика, сепаратор твердой ступени, трубодетаидер, снабженный приводом соппового аппарата, ннзкотемпературный сепаратор, пинию обратного потока рекуперативиого теппообменника и компрессор, а также поспедоватепьно соединенные устройство ананиза газодинамических.характеристик и оптимизатор, подкпюченный к приводу соппового аппарата (11.

Установка не обеспечивает требуемой производитепьности.

IIem изобретения - повьпиение произ.водительности.

Указанная цепь достигается тем, что установка допопнительно содержит связанный с турбодетандером бпок впрыска ингибитора гидратообразования, подк к ченный к оптимизатору.

Кроме того, оптимизатор выпопнен в виде поспедоватепьио соединенных блока

% формирования функций сопряженных переменных, блока второй модепи, бпока интеграторов, блока формирования функпии эффективности и бпока поиска экстремума, связанного с бяоком второй модепи

l0 и бпоком формирования функций, сопряженных переменных, причем поспедний связан с бноком интеграторов.

3 9094

1 и выхопным коллектором 2 сепаратор 3 первой ступени, линию 4 прямого потока рекуперативного теппообменника 5, сепаратор 6 второй ступени, турбодетандер 7, снабженный приводом 8 соппового аппарата, низкотемпературный сепаратор 9, линию 10 обратного цотока рекуперативного теппообменника и компрессор 11, а также устройство 12 анализа газодинамических характеристик, оп- 0 тимизатор 13 и блок 14 впрыска ингиби тора гидратообраэования. Кроме того, на чертеже представлены входящие в состав оптимизатора поспедовательно соединенные бпок 15 формирования функций сопря-1 женны" переменных, блок 16 второй модели, блок 17 интеграторов, блок 18 формирования функции эффективности и блок

19 поиска экстремума, а также входящие в cocTGâ устройства анализа гаэодин&ми 20 ческих характеристик блок 20 накоппения измеряемых параметров, блок 21 определения переменных коэффициентов и блок 22 первой модели.

Установка работает следующим образом.

Газ из входного коллектора 1 через сепаратор 3 первой ступени, пинию 4 прямого потока рекуперативного теппооб менника 5, сепаратор 6 второй ступени подается в турбодетандер 7, где расширяясь в проточной части, совершает ра6оту на лопатках колеса турбины и охпаж» дается до температуры сепарации, При этом из газа выделяется конденсат, который отделяется в низкотемпературном сепараторе 9. Очищенный газ через линию 10 обратного потока рекуперативного теппообменника 5 и компрессор

11 поступает в выходной коллектор 2.

Дпя предотвращения образования гидратов на входе в турбоцетанцер вводится ингибитор гидратообразования с помощью блока 1 4 впрыска ингибитора гидратообразования.

Оптимум режима функционирования установки характеризуется интегральным критерием эффективности, составляющими компонентами которого являются расход природного газа через установку, рас- 0 ход ингибитора гидратообразования, добыча конденсата.

Составляющие интегрального критерия являются измеряемыми характеристиками и явпяются функциями газодинамических параметров установки.

Для обеспечения максимума произво дительности установки необходимо опера86 4 тивно находить режим, соответствующий экстремуму функции, характеризующей эффективность, например, функции Гамильтонаа - П он тря ги на.

Блок 20 накопления измеряемых параметров производит измерение и накоп« пение с заданным шагом переменных расходов газа, ингибитора и добычи конденсата, температур и давлений газа на входах и выходах сепараторов 3, 6 и 9 компрессора 11 турбодетандера 7.

Блок 21 определения переменных коэффициентов адаптивной модепи производит сравнение и суммирование во времени рассогласования выходов блока 20 и блока 22 адаптивной первой модели. При превышении уровня рассогласования блок

21 производит перестройку коэффициентов адаптивной первой модели в блоке 22.

Блок 15 формирования функций сопряженных переменных в соответствии с вве. денным критерием эффективности и сигналом управления блока 19 поиска экст ремума функции Гамипьтона - Понтрягина производит формирование функции сопряженных переменных.

Блок 16 второй модели подстраивает коэффициенты модели по сигналу от бпока 22 адаптивной первой модепи, Блок 18 производит формирование функции Гамильтона - Понтрягина по результатам отработки сигналов блоков 15 и

16 блоком 17 интеграторов.

Бпок 19 поиска экстремума функции

Гамильтона - Понтрягина формирует серию сигналов управления блокам 15 и

16 и определяет экстремум функции Гамильтона — Понтрягина формируемой бпоком 18,.при этом оптимальный сигнап управпения выдается приводу 8 соппового аппарата и бпоку 14 впрыска ингибитора гидрообразования дпя реализации оптимапьного режима функционирования установки.

11икп оптимального управпения повторяется с заданным шагом.

Таким образом, предлагаемая конструкция установки позволяет повысить производительность за счет оптимизации управления и предотвращения образования гидратов на входе в турбодетандер.

Формула изобретения

1. Установка дпя ниэкотемпературной обработки природного газа, содержащая последовательно включенные между входным и выходным коппекторами сепара5 9094 тор первой ступени, пинию прямого потока рекуперативного теппообме ника, сепаратор второй ступени, турбодетандер, снабженный приводом солпового аппарата, низкотемпературный сепаратор, линию обратного потока рекуперативного теппообменника и компрессор, а также последовательно соединенные устройство анализа газодинамических характеристик и оптимизатор, подключенный к приводу сол-10 пового аппарата, о т и н чающая с я тем, что, с цепью повышения производительности, она дополнительно содержит связанный с турбодетандером блок впрыска ингибнтора гидратообразования, под- 1з ключенный к оптимизатору.

2, Установка по л. 1, о т и и ч аю ш а я с я тем, что оптимизатор выполнен в виде поспедоватепьно соединенных блока формирования функций сопряжен о

86 Ь ных переменных, бпока второй модели, блока интеграторов, блока формирования функции эффективности и блока поиска экстремума, связанного с блоком второй моделя и блоком формирования функций сопряженных переменных, причем посяедний связан с блоком интеграторов.

3. Установке по и. 1, о т и и ч аю ш а я с я тем, что устройство анализа газодинамических характеристик выполнено в виде последовательно соединенных блока накопления измеряемых параметров, бпока опредепения переменных коэффициентов и блока первой модели.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Авторское свидетельство СССР по заявке M 2772357, кл. F 25 В- 11/00, 1979.

ВНИИПИ Заказ 871/62 Тираж 542 Подписное

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4