Устройство для автоматического регулирования процессом осушки газа

(5 )М. Кл,В 01 0 53/26 О 05 В 27/00 с присоединением заявкн Лф твсударстввннмй комитет СССР(23)приоритет -Опубликовано 18 07 80 Бюллетень М 26 (53) УДК 66 012-52 (088;8) по делам изобретений и открытийДата опубликования описания 18,07,80(54) УСТРОЙСТВО ДПЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССОМ ССУШКИ ГАЗАИзобретение относится к устройствам для автоматического управления и регулирования технологических процессов и может быть использовано в газодобывающей промышленности на газовых5 месторождениях, оснашенных абсорбционными установками осушки газа.Известно устройство для автоматического регулирования процессом осушки газа, состоящее из регулятора расхода абсорбента, подаваемого в абсорбер, и регулятора температуры регенерированного абсорбента, воздействуюшего на исполнительный механизм, установленный на линии подачи теплоносителя в десорбер (11.Недостатками известного устройства является то, что поддержание постоянного (максимального) значения расхода абсорбента приводит к увеличению энергозатрат на его регенерацию.Кроме того, при глубоких изменениях расхода газа и условий массопередачи поддержание постоянной концентрации(температуры) регенерированного раствора не обеспечивает заданной степени осушки газа и возникает необходимость в корректировке заданного значения концентрации (температуры) регенерированного абсорбента, Эта операция осушествляется вручную и, как правило, с опозданием, что приводит к ухудшению качества подготовки газа, т.е. к понижению функциональной надежности устройства.Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для.автоматического регулирования процессом осушки . газа, содержащее датчики расхода газа и абсорбента, подключенные к регулятору соотношения, выход ,которого соединен с исполнительным механизмом, установленным на линии подачи абсорбента в абсорбер, регулятор влажности газа, датчик которого установлен на выходе газа из абсорбера, и ре гулятор температуры (концентрации) регенерированного абсорбента, к первому и второму входам которого подключены3соответственно датчик теМпературы и регулятор влажности, а выход соединен сисполнительным механизмом, установленным на линии подачи теплоносителя влесорбер (2 .Недостатком известного устройстваявляется его низкая надежность, обусловленная использованием регулятора влажности,Цель изобретения - повышение функциональной надежности устройства,Цель достигается тем, что устройствосодержит датчики давления и температуры газа, установленные на входе газав абсорбер, датчик, эадатчик и регулятор расхода флегмы, амплитудный ограничитель, при этом к первому и второмувходам регулятора расхода флегмы подключены соответственно датчик и залатчикрасхода флегмы, а выход регуляторарасхода флегмы подключен через амплитудный ограничитель ко второму входурегулятора температуры регенерированного абсорбента, при этом датчики расхода, давления и температуры газа подключены ко входам задатчика расходафлегмы,На чертеже показана принципиальнаясхема устройства для автоматическогорегулирования процесса осушки газа.Устройство включает абсорбер 1,десорбер 2, насос 3, холодильник 4,теплообменник 5, дефлегматор 6, а такжеустановленные на входе газа в абсорбер1 датчики температуры 7 и давления 8,подключенные совместно с датчикомрасхода газа 9 к задатчику 10. Выходэадатчика 10 подключен ко второмувходу регулятора расхода фпегмы 11.,к первому входу которого подключендатчик расхода флегмы 12, установленный после дефлегматора 6 на линии 13,Выход регулятора 11 расхода флегмычерез амплитудный ограничитель 14подключен ко второму входу регулятора15 температуры. К первому входу регулятора 15 температуры подключендатчик 16 температуры, установленныйна выходе регенерированного абсорбента из десорбера 2. Выход регулятора 15 температуры связан с исполнительным механизмом 17, установленным.на линии 18 подачи теплоносителя в десорбер 2, датчик 9 расхода газа подключен также к первому входу регулятора 1соотношения, связанному вторым входомс датчиком 20 расхода абсорбента, авыходом - с исполнительным механизмо .21, установленным на линии 22 подачи регенерированного абсорбепта чер - холодильник 4 в абсорбер 1, На линии 13установлен также латник 23 температуры,подключенный к регулятору 24 температуры флегмы, выход которого соединен сисполнительным механизмом 25, установленным на линии 26 подачи хладагентав дефлегматор 6, Абсорбер 1 связан сдесорбером 2 линией 27,10 Устройство работает следующим об-.разом.Подлежащий осушке газ после предварительной сепарации поступает снизу вабсорбер 1 в котором контактирует с15 регенерированным абсорбентом поступающим в абсорбер 1 сверху по линии 22через холодильник 4, датчик 20 расхода,исполнительный механизм 21, насос 3,теплообменник 5 иэ десорбера 2, В ре 20 эультате массообмена пары влаги изгаза переходят в абсорбент. Насыщенный парами влаги абсорбент (напримерлиэтиленгликоль) из абсорбера 1 подается через теплообменник 5 по линии 2725 в десорбер 2, в котором продвигаетсясверху вниз. В нижнюю часть десорбера2 по линии 18 через исполнительный механизм 17 вводится теплоноситель. Врезультате кипения из абсорбента удаляЗ 0 ются пары воды, которые, поднимаясьснизу вверх, нагревают движущийся абсорбент и дополнительно его регенерируют, Иэ десорбера 2 пары волы поступают в дефлегматор 6, в котором концентЗ 5 рируются за счет хлддолосителя, поступающего в лефлегматор 6 по линии 26через исполнительный механизм 25.Сконденсировавшаяся влага (флегма) полинии 13 поступает в сборник (на чер 40 теже не показан), из которого одна частьчерез датчик 12 сбрасывается в канализацию, а вторая часть - в десорбер 2. Регенерированный абсорбент из десорбера2 снова подается на абсорбер 1,Циклпе 45 ремещеши абсорбента замкнутый, Теплообменник 5 служит для охлаждения регенерированного и нагрева насыщенногоабсорбента, холодильник 4 - для охлаждения регенерированного абсорбента, Перемещение абсорбента из десорбера 2 вабсорбер осуществляется насосом 3,обратное перемещение осуществляется эасчет давления газа в абсорбере 1. Температура флегмы в линии 13 поддержи 55 вается постоянной автоматическим регу-лятором 24 температуры, воспринимающим текущее значение температурым флегмы, измеренное датчиком 23 температуры, и воздействующим на испол регулирования продолжается, т,е. регулятор 11 расхода флегмы корректирует заданное значение температуры до тех пор, пока текущий расход флегмы нестанет равным заданному, В состоянии равновесия условие материального баланса соблюдается, что говорит об извлечении из газа требуемого количества влаги и, слеловательнс, о поддержании заданной влажности осушенного газа,В данном устройстве не используютсямалонадежные датчики и регулятор влажности газа, Вместо них применены регулятор 11 расхода флегмы, задатчик 10и подключенные к ним датчики 9 и 12расхода, температуры 7 и давления 8,Надежность этих устройств вьпце надежности датчике и регулятора влажностигаза, вследствие чего и повьпцаетсянадежность устройства в целом,Для исключения перегрева абсорбецта в устройство введен амплитудный ограничитель 14, Сигнал от регулятора 11 расхода флегмы поступает бсз изменений па зход регулятора 15 температуры регенерпроваццого абсорбецта только в том случае когда его величина не превышает значения, соответствующего максимаь- Зй цо допустимой температуре, В противном случае ня выходе ямплптудцогс сгзанцчцтеля 1 1 остается сшцал, пропорццсцальцьй максима;пцо допустимой температуре, Это значение температуры и поддержзпзает регулятор 15.Таким образом, вследствие включения в устройство амплитудного ограцичителч 14 предотвращается"перегрев ц всзмо цсе разложение абссрбента. Это также псвьпцаст функциональную надежность устройства,Технико-зкономическое преимущество устройства состоит в том, что оно обсспечивает более высокую належпость псдлержация заданной 1 злажцсстп осузценцсго газа, Из-за этого умепьшается интегральный расход теплоносителя и повышаетсякачество подготовки газа, что приводит к снижению затрат на транспорт 5 О газа.Экономический эффект от использования данного устройства может. бьггь получен газолобывазсщим и газотранспортным предприятиями. На газодобывающем 55 предприятии основным источником эффективности является снижение затрат на теплоноситель. Экономия этих затрат достигается вследствие того, что за счет 07 8псвьпцения надежности устройства уменьшается время, в течение которого управление процессом осуцествляется вручную.При ручном управлении расход теплоносителя увеличивается с целью обеспеченияжесткого требования ца подставку газас качеством осушки не хуже заданного,Экономия расхода теплоносителя составляет 5.-8%,На газотранспортном предприятииосновным источником эффективности является сиикение затрат энергии на компримирование газа и ицгибитора на предотвращение гидратообразования и разрушения образовавшихся в газопроводахкристаллогидратов.Сиикение энергозатрат на компримирсвацие лостигается вследствие уменьшения гидравлического сопротивления газопровода при улучшении качества подготовки газа. По этой ке причине уменьшаются затраты на ингибптор гидратообразования. Ориентировочно зкономияобоих видов затрат составляет от 3дс 10%,формула изобретениястрсйствс для автоматического регулирования процессом осушки газа, содеркащее датчики расхода газа и абсорбента, подключенные ко входам регулятора соотношения, связанного выходом ц исполнительным механизмом, устацовлепгым на лзнии подачи абсорбента и в абсорбер, регулятор температуры флегмы, ко входу которого подключен датчик температуры установленный на выходе флегмы из дсфлегматора, а к выходу испслцительньп механизм, усгановленный на линии подачи хладагецта в дсфлегматор, регулятор температуры регенерироваццсго абсорбецта, связанный первым входом с датчиком температуры, а выходом - с исполнительным механизмом, установленным па линии подачи теплоносителя в десорбер, о т и и ч а ю ш е - е с я тем, что, с целью повышения функциональной надежности устройства, оцо дополнительно содержит датчики давления и температуры газа, установленные ца входе газа в абсорбер датчик, задатчик и регулятор расхода флегмы на выходе дефлегматора, амплитудный ограничитель, при этом датчик и задатчик расхода флегмы подключены к первому и второму входам регулятора расхода флегмы соответственно, а выход регу/5 П Патент, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 Филиал 9 7475лятора расхода фпегмы подключен черезамплитудный ограничитель ко второмувходу регулятора температуры регенерированного абсорбента, а датчики расхода,давления и температуры газа подключены ко входам задатчика расхода флегмы.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе Соседактор 10. Петрушко Тех Заказ 4302/2 ТиЦНИИПИ Государстпо делам изобрет113035, Москва, Ж 3 07 101, Тараненко Б. ф. и др, Автомати,ческое управление газопромысловыми объектами, М., "Недра", 1976, с. 133. 2. Истомина В, И. Исследование процесса регулирования осушки природного газа, канд, дис. с, 108, 109,ова Корректор Г. Решетннк