Установка для низкотемпературной обработки природного газа

Установка для низкотемпературной обработки природного газа

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(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