Способ управления процессом осушки газа

,3 аефф НИЕ ИЗОН СВИДЕТЕЛЬСТВ АВТ 2-конструика" в тво ССС 6, 1979 о СССР 4, 1975 54) СПОСОБКИ ГАЗА 57) Изобреправления ок Я ВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ(71) Специальное проектнторское бюро "Промавтомат(56) Авторское свидетельВ 709146, кл, В 01 Р 53/Авторское свидетельстУ 526376, кл. В 01 0 53/ РАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ОСУ ение относится к способу роцессом осушки газа, мо(5 4 В (Д, 26 С жет быть использовано в нефтегаэоперерабатывающей промышленности и позволяет повысить экономичность процесса за счет повышения надежности иоперативности регулирования. Способреализуется системой автоматическогорегулирования, включающей контур регулирования расхода абсорбента, подаваемого в абсорбент 1 с коррекцией по скорости изменения перепададавления на теплообменнике 7, по которой определяют величину отклонениятекущего влагосодержания осушенногогаза от заданного (датчик 28 расхода, регулятор 26, исполнительный механизм 27 датчик 24 давления и бл25 управления). 1 ил.Изобретение относится к: управлениюпроцессом осушки природного газа,транспортируемого на дальние расстояния, и может быть использовано вгазодобывающей, а также в нефтегазоперерабатывающей промышленности.Цель изобретения - повышение экономичности процесса за счет гповышениянадежности и оперативности рег улирования,На чертеже показана схема устройства, реализующего способ.,Устройство содержит абсорбер 1, вкотором осуществляется осушка газа.Осушенный газ по трубопроводу 2 поступает в межпромысловый газосборныйколлектор 3 и далее в магистральныйгазопровод,Часть осушенного газа перисдическис постоянной скоростью поступает поотборному трубопроводу 4, .на которомустановлен электроуправляемый эапорный клапан 5 и эталонный участок 6,представляющий собой конструктивнотеплообменник 7 типа труба в трубе,в котором гаэ охлаждается до заданнойтемпературы точки росы,Для подачи хладоносителя, теплообменник 7 имеет входной 8 и выходной9 патрубки. Входной патрубок 8 линией 10 сообщен с трубопроводом осушенного газа 2, На линии 10 установлены электроуправляемый клапан 11 ирегулируемый дроссель 12,Для предупреждения гидратообразования перед дросселем 12 предусмотренканал 13 подачи ингибитора гидратообразования (метанола) с установленнымв 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 Нормалгно открытыйК 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 вкачестве задания связан со входомПИ-регулятора 26, включенного в контур регулирования расхода абсорбента,5 содержащего исполнительное устройство 27, датчик 28 расхода абсорбентаи измеритель-преобразователь 29 разности давлений, Исполнительное устройство 27 установлено на трубопроводе30 подачи абсорбента в абсорбер 1,Управляющий вычислительный комплекс 25, кроме контура регулированияподачи абсорбента, связан по управлению с электроклапанами 5, 11, 14и 19.Способ автоматического управленияпроцессом осушки газа реализуетсяследующим образом.Управляющий вычислительный комплекс 25 по заданной программе периодически, через определенные промежутки времени, и на заданное времяподает дискретные сигналы на запорный клапан 5.Одновременно сигнал поступает наклапаны 11, 14 и 19. При этом клапаны 5, 11 и 14 открываются, а клапан19 закрывается,Часть потока осушенного газа поЗО отборному трубопроводу 4 поступаетча вход эталонного участка 6, и далеепо линии 16 и после дросселированиядросселем 17 - в канал 15. Настройкой сопротивления дросселем 17 обесйеггивают поддержание давления газав эталонном участке 6 близким к дав"лению в трубопроводе 2, Другая частьосушенного газа от трубопровода 2по линии 10 после дросселирования нащ дросселе 12 поступает через патрубок8 в расширительную камеру теплообменника 7, а череэпатрубок 9 - в канал 15",При дросселировании потока газана регулируемом дросселе 12 происходит его адиабатическое расширение задросселем 12 и снижение температурыэа счет дроссель-эффекта. Подбираяпроходное сечение дросселя 12 и конечное давление дросселирования расчетным путем, получают в теплообменнике 7 требуемую температуру, которуюподдерживают на таком уровне, чтобытемпература охлаждаемого в эталонномучастке 6 газа была равна заданнойтемпературе точке росы газа Тт,РЗадание Т, может быть либо постоянРным либо автоматически регулируемымс помощью дросселя 12 в зависимостиот изменений температуры газа по трассе газопровода.Если фактическая температура точки росы осушенного газа после абсорбера 1 Т вьппе заданной, Т р Т р 5 (т.Ь, степень осушки газа недостаточна), то при охлаждении части потока отобранного газа на эталонном участке 6 происходит конденсация влаги и углеводородного конденсата и. выпаде ние кристаллогидратов, оседающих на стенках эталонного участка 6. При этом, чем больше разность между фактическим (текущим) влагосодержанием осушенного газа и заданным его значе нием, тем больше будет накопление за времяв объеме эталонного участка 6 трубопровода капельной влаги и кристаллогидратов, а следовательно, тем в большей степени изменяется гид равлическое сопротивление охлаждаемого эталонного участка 6, контролируемое по перепаду давлений дифманометром 24. По сигналу дифманометра 24 управляющий вычислительный комп-. 25 лекс 25 вычисляет значение скорости изменения перепада давления, т.е. величину производной, и формирует управляющее воздействие в виде входного сигнала задания ПИ-регулятору З 0 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 1 на 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 ., 50 стенени осушки по истечении заданного времени Т 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 абсорбента 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 частоту1Е=- задают исходя из .эксплуатационТных параметров осУшки, длительностьуправляющего импульсаопределяютэкспериментально в соответствии сгеометрическими размерами эталонногоучастка 6 отборного трубопровода 4,скоростью охлаждения газа в нем изаданной глубиной охлаждения (Т).ТюФормула изобретенияСпособ управления процессом осушкигаза путем изменения подачи абсорбента в зависимости от рассогласования . текущего и заданного влагосодержания осушенного газа, о т л и ч а ю щ и - й 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 скорости изменения перепада давлений определяют величину отклонения текущего влагосодержания от заданного, по котором корректируют подачу абсорбента,