CN111592441A - 一种天然气乙烷回收装置的控制装置及使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种天然气乙烷回收装置的控制装置及使用方法，包括多列天然气乙烷回收装置，每列天然气乙烷回收装置均包括脱甲烷塔、膨胀机膨胀端、膨胀机增压端、离心压缩机、第一控制器、第二控制器、第三控制器、第四控制器和膨胀机控制器，膨胀机膨胀端输入端连接有膨胀端进气管线，膨胀端进气管线上还连接有流量检测器和第一压力检测器，膨胀机膨胀端输出口通过膨胀端输出管线连接至脱甲烷塔输入口，膨胀端输出管线上还连接有第三压力检测器，采用该膨胀机‑JT阀控制方法，实现了多列天然气乙烷回收装置平稳运行，避免了装置压力的频繁波动。
Description
技术领域
本发明属于天然气处理领域，具体涉及一种天然气乙烷回收装置的控制装置及使用方法。
背景技术
天然气乙烷回收装置的任务是将天然气通过膨胀或冷剂制冷降温，低温分离出乙烷（C2）、丙烷（C3）及以上组分的过程，常采用膨胀制冷与冷剂制冷的组合制冷方式。
目前，国内天然气脱烃装置处理量小，一般在200万方/天以下，且仅回收丙烷（C3）及以上组分，不回收乙烷（C2），一座天然气脱烃处理厂最多1列或2列装置。脱烃装置的膨胀制冷的控制策略是：单列或两列装置正常生产时，通过调节膨胀机导叶开度控制进装置的压力，投产或膨胀机故障时采用JT阀手动控制装置压力。
此种方法在单列或2列小装置容易实现，对于大型装置如200亿方/年处理规模，四列每套1500万方/天天然气乙烷回收装置，多套装置均采用压力调节，容易引起四列装置压力关联反复波动，不利于装置的压力稳定。
发明内容
本发明的目的是提供一种天然气乙烷回收装置的控制装置及使用方法，以解决现有技术当中天然气乙烷回收装置无法安全平稳运行的问题。
一种天然气乙烷回收装置的控制装置，包括多列天然气乙烷回收装置，每列天然气乙烷回收装置均包括脱甲烷塔、膨胀机膨胀端、膨胀机增压端、离心压缩机、第一控制器、第二控制器、第三控制器、第四控制器和膨胀机控制器，膨胀机膨胀端输入端连接有膨胀端进气管线，膨胀端进气管线上还连接有流量检测器和第一压力检测器，膨胀机膨胀端输出口通过膨胀端输出管线连接至脱甲烷塔输入口，膨胀端输出管线上还连接有第三压力检测器，脱甲烷塔输出端通过脱甲烷塔输出管线连接至膨胀机增压端输入口，脱甲烷塔输出管线上还连接有第二压力检测器，膨胀机增压端输出口通过管线连接至离心压缩机输入口，膨胀机膨胀端上还连接有导叶阀，导叶阀与膨胀机控制器电信号连接，膨胀机控制器还分别与第一控制器和第四控制器电信号连接，第一控制器还分别与流量检测器和第一压力检测器电信号连接，第四控制器分别与第一压力检测器和第三压力检测器电信号连接，离心压缩机还包括其中的变频器，第二控制器分别与变频器和第二压力检测器电信号连接，第三控制器分别与各列天然气乙烷回收装置的第一控制器电信号连接，每列的膨胀端进气管线连接至各自的预处理装置，各列离心压缩机的输出口均通过管线连接出厂。
所述膨胀端进气管线上还分出一条支线连接至脱甲烷塔输入口，支线上还连接有JT阀,JT阀与第一控制器电信号连接。
还包括冷箱，脱甲烷塔输出管线从冷箱中穿过。
所述的天然气乙烷回收装置共有4列。
一种天然气乙烷回收装置的控制装置使用方法，包括以下步骤：
第一步，流量检测器和第一压力检测器选择，通过第三控制器来控制各列天然气乙烷回收装置的第一控制器，使得其中任意三列的第一控制器采用流量检测器信号，剩下一列第一控制器的采用第一压力检测器信号来控制各列膨胀机的转速；
当采用流量检测器作为反馈时，设定流量正常值为F0,流量检测器测得入口处流量为FC，第一控制器采用经典PID算法，根据FC与F0的流量偏差，从而控制导叶阀的开度，达到控制膨胀机转速，以及控制通过本列膨胀机的天然气流量；
当采用第一压力检测器作为反馈时，测得入口压力PC1，设定正常值P0，当PC1<P1时，第一控制器输出信号调节导叶阀的开度从而控制膨胀机转速，当反馈值PC1≥P1时，第一控制器同时调节输出信号调节JT阀开度，从而控制通过本列膨胀机的天然气压力，其中P1>P0；
第二压力检测器检测脱甲烷塔输出管线中的天然气压力，并输送给第二控制器，第二控制器根据PID算法控制离心压缩机中的变频器转速来改变各列脱甲烷塔输出管线中的天然气压力。
所述流量检测器采用1s采样频率，用一分钟平均值做测量反馈值FC，即FC=
，m=60。
所述第一步中，还可以任选其中两列的第一控制器采用流量检测器信号，剩下两列的第一控制器采用第一压力检测器信号来控制各列膨胀机的转速。
每列的第三压力检测器，压力设定值为P3，为保护脱甲烷塔最高工作压力值，第四控制器比较同一列中第三压力检测器测定值和设定值的大小，当测定值大于设定值时，第四控制器选择设定值对导叶阀进行开度控制，从而控制压力。
若膨胀机故障停机，则第一控制器立即输出一个JT阀阀位给定值，给定30%预设开度，然后第一控制器以正常值P0或F0为条件，按照PID算法控制JT阀开度，以使得第一压力检测器测得值保持在P0或流量检测器的流量保持在F0。
所述流量检测器的流量设定值为F0=Q总/N，其中Q总为全厂总处理量，N为天然气乙烷回收装置的数量。
本发明的有益效果在于：1、通过部分列采用流量检测器，另一部分采用第一压力检测器检测，同时在膨胀机和JT阀之间采用膨胀机控制器，实现进装置压力在一定范围内波动时，选择膨胀机进行主压力调节，超过设定值时，JT阀同时参与辅助调节，避免多列装置压力关联反复波动。
2、当膨胀机自身故障停机时，给定JT阀初始开度，再进行压力或流量调节，同时调节离心压缩机转速控制脱甲烷塔的压力，使得整个系统压力更稳定。
3、在膨胀机膨胀端进口和出口设置压力检测，对下游的脱甲烷塔工作压力超高限进行保护，减少单元停车及超压泄放。
附图说明
图1为天然气乙烷回收装置的控制装置结构示意图。
图中1、脱甲烷塔；2、膨胀机膨胀端；3、膨胀机增压端；4、离心压缩机；5、流量检测器；6、第一压力检测器；7、第二压力检测器；8、第一控制器；9、第二控制器；10、第三控制器；11、第四控制器；12、膨胀机控制器；13、导叶阀；14、第三压力检测器；15、变频器；16、冷箱；17、JT阀。
以下将结合附图及实施例对本发明做进一步详细说明。
具体实施方式
【实施例1】
如图1所示，一种天然气乙烷回收装置的控制装置，包括多列天然气乙烷回收装置，每列天然气乙烷回收装置均包括脱甲烷塔1、膨胀机膨胀端2、膨胀机增压端3、离心压缩机4、第一控制器8、第二控制器9、第三控制器10、第四控制器11和膨胀机控制器12，膨胀机膨胀端2输入端连接有膨胀端进气管线，膨胀端进气管线上还连接有流量检测器5和第一压力检测器6，膨胀机膨胀端2输出口通过膨胀端输出管线连接至脱甲烷塔1输入口，膨胀端输出管线上还连接有第三压力检测器14，脱甲烷塔1输出端通过脱甲烷塔输出管线连接至膨胀机增压端3输入口，脱甲烷塔输出管线上还连接有第二压力检测器7，膨胀机增压端3输出口通过管线连接至离心压缩机4输入口，膨胀机膨胀端2上还连接有导叶阀13，导叶阀13与膨胀机控制器12电信号连接，膨胀机控制器12还分别与第一控制器8和第四控制器11电信号连接，第一控制器8还分别与流量检测器5和第一压力检测器6电信号连接，第四控制器11分别与第一压力检测器6和第三压力检测器14电信号连接，离心压缩机4还包括其中的变频器15，第二控制器9分别与变频器15和第二压力检测器7电信号连接，第三控制器10分别与各列天然气乙烷回收装置的第一控制器8电信号连接，每列的膨胀端进气管线连接至各自的预处理装置，各列离心压缩机4的输出口均通过管线连接出厂。
多列天然气乙烷回收装置并联，每列的膨胀机膨胀端2输入口通过膨胀端进气管线连接到各自上游的预处理装置，气体由膨胀端进气管线输入到膨胀机膨胀端2，气体经膨胀机膨胀端2处理后输送到脱甲烷塔1内，之后气体通过脱甲烷塔输出管线输送到膨胀机增压端3。
经膨胀机增压端3增压后，气体输送至离心压缩机4，最后由离心压缩机4的输出口输出至出厂。
膨胀端进气管线上还连接着流量检测器5和第一压力检测器6，用于监测进入膨胀机膨胀端2的气体的流量和压力，膨胀机膨胀端2出口至脱甲烷塔1之间的管线上连接至第三压力检测器14，监测进脱甲烷塔1的气体的压力。脱甲烷塔输出管线上的第二压力检测器7，检测出塔气体的压力。
第一控制器8分别与流量检测器5、第一压力检测器6和膨胀机控制器12电连接，膨胀机控制器12与导叶阀13电连接，根据进口管线的参数来调整导叶阀13的开度。
第四控制器11分别与第一压力检测器6、第三压力检测器14、膨胀机控制器12电连接，用于比较膨胀机膨胀端2进出口两端的压力。
第二控制器9分别与第二压力检测器7和变频器15电连接，根据出塔气体的压力控制离心压缩机4的转速。
第三控制器10与各列的第一控制器8电连接，来控制各列选择流量检测器5还是第一压力检测器6。
【实施例2】
如图1所示，在实施例1的基础上，所述膨胀端进气管线上还分出一条支线连接至脱甲烷塔1输入口，支线上还连接有JT阀17,JT阀17与第一控制器8电信号连接。
膨胀端进气管线分出支线直接连接到脱甲烷塔1输入口，支线上连接JT阀17，用于在膨胀机故障时通过支线传输气体，JT阀17与第一控制器8电信号连接。
还包括冷箱16，脱甲烷塔输出管线从冷箱16中穿过。
天然气乙烷回收装置还包括冷箱16，脱甲烷塔输出管线从冷箱16中穿过，对管线中的气体进行降温。
所述的天然气乙烷回收装置共有4列。
天然气乙烷回收装置共有4列。
【实施例3】
如图1所示，在实施例2的基础上，一种天然气乙烷回收装置的控制装置使用方法，包括以下步骤：
第一步，流量检测器和第一压力检测器选择，通过第三控制器10来控制各列天然气乙烷回收装置的第一控制器8，使得其中任意三列的第一控制器8采用流量检测器5信号，剩下一列第一控制器8的采用第一压力检测器6信号来控制各列膨胀机的转速；
当采用流量检测器5作为反馈时，设定流量正常值为F0,流量检测器5测得入口处流量为FC，第一控制器8采用经典PID算法，根据FC与F0的流量偏差，从而控制导叶阀13的开度，达到控制膨胀机转速，以及控制通过本列膨胀机的天然气流量；
当采用第一压力检测器6作为反馈时，测得入口压力PC1，设定正常值P0，当PC1<P1时，第一控制器8输出信号调节导叶阀15的开度从而控制膨胀机转速，当反馈值PC1≥P1时，第一控制器8同时调节输出信号调节JT阀17开度，从而控制通过本列膨胀机的天然气压力，其中P1>P0；
第二压力检测器7检测脱甲烷塔输出管线中的天然气压力，并输送给第二控制器9，第二控制器9根据PID算法控制离心压缩机4中的变频器15转速来改变各列脱甲烷塔输出管线中的天然气压力。
第一步中，先通过第三控制器10向各列的第一控制器8发送信号，来选择每列采用流量检测器5或是第一压力监测器6的信号作为反馈。具体的，任选3列采用流量检测器5的信号来反馈给本列的第一控制器8，剩余1列选择第一压力检测器6的信号来反馈给本列的第一控制器8。
当一列采用流量检测器5作为反馈时，首先根据实际需要设置流量正常值F0，流量检测器5测得的入口处流量为FC，第一控制器8采用经典PID算法，根据流量正常值F0和测得值FC的偏差，通过膨胀机控制器12来控制导叶阀13的开度，从而控制膨胀机转速，达到控制通过膨胀机的天然气流量的效果。
当一列采用第一压力检测器6作为反馈时，首先根据实际需要设定压力正常值P0，第一压力检测器6测得值为PC1，当PC1<P1时，第一控制器8输出信号调节导叶阀15的开度从而控制膨胀机转速，以测得值PC1作为输出信号，来调节膨胀机的转速。因为在实际使用中，入口处的压力可能无法稳定在P0,会高出P0，因此以实际测得的PC1为输入值，经过算法来调节导叶阀15开度，以降低入口处的气体压力，将入口处的气体压力稳定在P0，当反馈值PC1≥P1时，第一控制器8同时调节输出信号调节JT阀17开度，从而控制PC1的流量。其中P1>P0，P1由膨胀机膨胀端导叶开到最大开度所能稳定的压力值决定，由膨胀机极限运行流量-压力-开度曲线决定，一般比P0大不超过30%；
第二压力检测器7检测脱甲烷塔输出管线中的天然气压力，并输送给第二控制器9，第二控制器9以第二压力检测器7的数据为基础，根据PID算法控制离心压缩机4中的变频器15转速来改变本列脱甲烷塔输出管线中的天然气压力。
【实施例4】
如图1所示，在实施例3的基础上，所述流量检测器5采用1s采样频率，用一分钟平均值做测量反馈值FC，即FC=
，m=60。
由于超声波流量计可能存在信号阶跃，所以采用1s采样频率，用一分钟平均值做测量反馈值FC。
所述第一步中，还可以任选其中两列的第一控制器8采用流量检测器5信号，剩下两列的第一控制器8采用第一压力检测器6信号来控制各列膨胀机的转速。
还可以两列采用流量检测器5，另外两列采用第一压力检测器6。
每列的第三压力检测器14，压力设定值为P3，为保护脱甲烷塔最高工作压力值，第四控制器11比较同一列中第三压力检测器14测定值和设定值的的大小，当测定值大于设定值时，第四控制器11选择设定值对导叶阀13进行开度控制，从而控制压力。正常状态膨胀机由入口流量或压力来控制，当膨胀机膨胀端2出口的第三压力检测器14检测值超过设定值P3时，需要由P3来接管控制，防止压力超出影响下游脱甲烷塔的安全。以P3为输入值，经第四控制器11传送给膨胀机控制器12，来控制导叶阀15开度，从而降低膨胀机膨胀端2与脱甲烷塔1之间管道内的压力。当第三压力检测器14测得值小于设定值P3后，膨胀机控制器12不再使用第四控制器11的信号控制导叶阀15开度，而是通过第一控制器8的数据控制导叶阀15开度，即通过入口的第一压力检测器6或第一流量检测器5的数据控制导叶阀15开度。
每列的第一压力检测器6和第三压力检测器14均将检测数值反馈给第四控制器11。
若膨胀机故障停机，则第一控制器8立即输出一个JT阀17阀位给定值，给定30%预设开度，然后第一控制器8以正常值P0或F0为条件，按照PID算法控制JT阀17开度，以使得第一压力检测器6测得值保持在P0或流量测量值保持在F0。
当故障时，立刻让JT阀17位于30%的预设开度，然后在根据第一压力检测器6或第一流量检测器5的设定值调整JT阀开度。
所述流量检测器5的流量设定值为F0=Q总/N，其中Q总为全厂总处理量，N为天然气乙烷回收装置的数量。在此实施例中，天然气乙烷回收装置的数量为4列，则N=4。Q总则根据实际需要确定。
第三控制器10，分别与各列的第一控制器8电连接，起到让第一控制器8选择流量检测器5或第一压力检测器6作为第一控制器8的输入信号，从而达到两列选择流量检测器5信号作为第一控制器8的输入，两列选择第一压力检测器6信号作为第一控制器8的输入的目的。
第一控制器8，作用一在于：比较流量检测器5或第一压力检测器6的测定值和设定值，并将数据传递给膨胀机控制器12，由膨胀机控制器12调节导叶阀13的开度。
作用二：在压力测定值高出设定值时，直接打开JT阀17，降低入口处的气体压力。
作用三：膨胀机故障停机时，直接控制JT阀17，给定一个初始开度，然后再根据正常值P0或F0为条件，按照PID算法控制JT阀17开度。
第二控制器9的作用在于，根据脱甲烷塔1出口的气体压力，来改变离心压缩机4中的变频器15转速，从而改变脱甲烷塔输出管道内的其他压力。
第四控制器11的作用在于：比较第三压力传感器14的测定值和设定值，当测定值大于设定值时，第四控制器11向膨胀机控制器12传输信号，让膨胀机控制器12采用第四控制器11的信号来控制导叶阀13的开度。等到第三压力传感器14的测得值小于设定值时，膨胀机控制器12则再次采用第一控制器8的数据来控制导叶阀13开度。
膨胀机控制器12，根据第一控制器8或者第四控制器11的数据，来调节导叶阀13的开度。
以上第一控制器8、第二控制器9、第三控制器10、第四控制器11均采用现有技术，可以实现，属于现有技术，这里不作详细说明。
采用该膨胀机-JT阀控制方法，实现了多列天然气乙烷回收装置平稳运行，避免了装置压力的频繁波动。并膨胀机与J-T阀之间联动保护控制方法能起到减少停车及超压泄放，提高连续运行不停产、高效经济的目的。
Claims (10)
1.一种天然气乙烷回收装置的控制装置，其特征在于：包括多列天然气乙烷回收装置，每列天然气乙烷回收装置均包括脱甲烷塔（1）、膨胀机膨胀端（2）、膨胀机增压端（3）、离心压缩机（4）、第一控制器（8）、第二控制器（9）、第三控制器（10）、第四控制器（11）和膨胀机控制器（12），膨胀机膨胀端（2）输入端连接有膨胀端进气管线，膨胀端进气管线上还连接有流量检测器（5）和第一压力检测器（6），膨胀机膨胀端（2）输出口通过膨胀端输出管线连接至脱甲烷塔（1）输入口，膨胀端输出管线上还连接有第三压力检测器（14），脱甲烷塔（1）输出端通过脱甲烷塔输出管线连接至膨胀机增压端（3）输入口，脱甲烷塔输出管线上还连接有第二压力检测器（7），膨胀机增压端（3）输出口通过管线连接至离心压缩机（4）输入口，膨胀机膨胀端（2）上还连接有导叶阀（13），导叶阀（13）与膨胀机控制器（12）电信号连接，膨胀机控制器（12）还分别与第一控制器（8）和第四控制器（11）电信号连接，第一控制器（8）还分别与流量检测器（5）和第一压力检测器（6）电信号连接，第四控制器（11）分别与第一压力检测器（6）和第三压力检测器（14）电信号连接，离心压缩机（4）还包括其中的变频器（15），第二控制器（9）分别与变频器（15）和第二压力检测器（7）电信号连接，第三控制器（10）分别与各列天然气乙烷回收装置的第一控制器（8）电信号连接，每列的膨胀端进气管线连接至各自的预处理装置，各列离心压缩机（4）的输出口均通过管线连接出厂。
2.根据权利要求1所述的天然气乙烷回收装置的控制装置，其特征在于：所述膨胀端进气管线上还分出一条支线连接至脱甲烷塔（1）输入口，支线上还连接有JT阀（17）,JT阀（17）与第一控制器（8）电信号连接。
3.根据权利要求1所述的天然气乙烷回收装置的控制装置及使用方法，其特征在于：还包括冷箱（16），脱甲烷塔输出管线从冷箱（16）中穿过。
4.根据权利要求1所述的天然气乙烷回收装置的控制装置，其特征在于：所述的天然气乙烷回收装置共有4列。
5.一种天然气乙烷回收装置的控制装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：
第一步，流量检测器和第一压力检测器选择，通过第三控制器（10）来控制各列天然气乙烷回收装置的第一控制器（8），使得其中任意三列的第一控制器（8）采用流量检测器（5）信号，剩下一列第一控制器（8）的采用第一压力检测器（6）信号来控制各列膨胀机的转速；
当采用流量检测器（5）作为反馈时，设定流量正常值为F0,流量检测器（5）测得入口处流量为FC，第一控制器（8）采用经典PID算法，根据FC与F0的流量偏差，从而控制导叶阀（13）的开度，达到控制膨胀机转速，以及控制通过本列膨胀机的天然气流量；
当采用第一压力检测器（6）作为反馈时，测得入口压力PC1，设定正常值P0，当PC1<P1时，第一控制器（8）输出信号调节导叶阀（15）的开度从而控制膨胀机转速，当反馈值PC1≥P1时，第一控制器（8）调节输出信号同时调节JT阀（17）开度，从而控制通过本列膨胀机的天然气压力，其中P1>P0；
第二压力检测器（7）检测脱甲烷塔输出管线中的天然气压力，并输送给第二控制器（9），第二控制器（9）根据PID算法通过离心压缩机（4）变频器（15）来控制压缩机（4）转速来改变各列脱甲烷塔输出管线中的天然气压力。
6.根据权利要求5所述的一种天然气乙烷回收装置的控制装置的使用方法，其特征在于：所述流量检测器（5）采用1s采样频率，用一分钟平均值做测量反馈值FC，即FC=
，m=60。
7.根据权利要求5所述的一种天然气乙烷回收装置的控制装置使用方法，其特征在于：所述第一步中，还可以任选其中两列的第一控制器（8）采用流量检测器（5）信号，剩下两列的第一控制器（8）采用第一压力检测器（6）信号来控制各列膨胀机的转速。
8.根据权利要求5所述的一种天然气乙烷回收装置的控制装置使用方法，其特征在于：每列的第三压力检测器（14），压力设定值为P3，为保护脱甲烷塔最高工作压力值，第四控制器（11）比较同一列中第三压力检测器（14）测定值和设定值的大小，当测定值大于设定值时，第四控制器（11）选择设定值对导叶阀（13）进行开度控制，从而控制压力。
9.根据权利要求5所述的一种天然气乙烷回收装置的控制装置使用方法，其特征在于：若膨胀机故障停机，则第一控制器（8）立即输出一个JT阀（17）阀位给定值，给定30%预设开度，然后第一控制器（8）以正常值P0或F0为条件，按照PID算法控制JT阀（17）开度，以使得第一压力检测器（6）测得值保持在P0或流量检测器（5）测得值保持在F0。
10.根据权利要求5、8或9所述的一种天然气乙烷回收装置的控制装置使用方法，其特征在于：所述流量检测器（5）的流量设定值为F0=Q总/N，其中Q总为全厂总处理量，N为天然气乙烷回收装置的数量。
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Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20060150672A1 (en) * | 2005-01-10 | 2006-07-13 | Ipsi L.L.C. | Internal refrigeration for enhanced NGL recovery |
| US8430938B1 (en) * | 2006-07-13 | 2013-04-30 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Control algorithm for autothermal reformer |
| CN106640245A (zh) * | 2016-11-16 | 2017-05-10 | 深圳市燃气集团股份有限公司 | 利用活塞式膨胀机的天然气管网压力能回收方法及装置 |
| CN108507277A (zh) * | 2018-04-28 | 2018-09-07 | 中国石油工程建设有限公司 | 一种天然气乙烷回收的冷量综合利用装置及方法 |
| CN108689794A (zh) * | 2018-07-13 | 2018-10-23 | 中国石油工程建设有限公司 | 从天然气中回收乙烷的装置及其方法 |
-
2020
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Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20060150672A1 (en) * | 2005-01-10 | 2006-07-13 | Ipsi L.L.C. | Internal refrigeration for enhanced NGL recovery |
| US8430938B1 (en) * | 2006-07-13 | 2013-04-30 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Control algorithm for autothermal reformer |
| CN106640245A (zh) * | 2016-11-16 | 2017-05-10 | 深圳市燃气集团股份有限公司 | 利用活塞式膨胀机的天然气管网压力能回收方法及装置 |
| CN108507277A (zh) * | 2018-04-28 | 2018-09-07 | 中国石油工程建设有限公司 | 一种天然气乙烷回收的冷量综合利用装置及方法 |
| CN108689794A (zh) * | 2018-07-13 | 2018-10-23 | 中国石油工程建设有限公司 | 从天然气中回收乙烷的装置及其方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US12007165B2 (en) | 2021-06-07 | 2024-06-11 | Saudi Arabian Oil Company | Optimized natural gas production control system with actual flow and set point tracking features |
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