CN114437845B - 一种天然气溶剂吸收脱氮工艺的计算机控制方法 - Google Patents

一种天然气溶剂吸收脱氮工艺的计算机控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种天然气溶剂吸收脱氮工艺的计算机控制方法，涉及天然气除杂技术领域。所述方法包括：第一步，测量一级闪蒸罐排放的蒸气的实时流量T1；第二步，测量一级闪蒸罐排放的蒸气经CH4优先过滤后的贫CH4气体的实时流量T2；第三步，通过上位机判断T1和T2的关系；第四步，上位机根据判断结果，选择性的控制第一、二阀的打开和关闭。本发明公开的计算机控制方法能够自动化的分类处理天然气溶剂吸收脱氮工艺中一级闪蒸罐排出的气流，能够提供成分稳定的产品气，受原料气成分波动的影响小，并能够充分分离原料气，生产损耗低，有利于控制成本。

Description

一种天然气溶剂吸收脱氮工艺的计算机控制方法
技术领域
本发明涉及天然气除杂技术领域，具体涉及一种天然气溶剂吸收脱氮工艺的计算机控制方法。
背景技术
天然气作为优质的燃料和重要的化工原料，其应用越来越引起人们的重视，加快天然气工业的发展已经成为当今世界的趋势。但是，很多油气田中生产的天然气往往含有大量的氮气，高含氮天然气发热量低、集输过程中能耗大，其不能直接作为燃料。因此，天然气脱氮是充分利用天然气的重要条件。当前应用于工业的天然气脱氮工艺包括：深冷、溶剂吸收、变压吸附和选择性吸附。深冷法是根据两种气体的液态时挥发性的差异进行分离，甲烷和氮气的沸点分别是-161.6℃和-195.8℃，如中国专利申请201410311707.4中公开了一种天然气中氮气的脱除工艺，其步骤为：LNG储罐中的BOG气体经过BOG冷箱复热后进入BOG增压系统，增压至0.6-1.5Mpa；而后，BOG依次通过BOG冷箱和液化冷箱后将BOG冷却至-154℃--165℃的液体，然后进入脱氮换热器进一步倍冷却至-168℃--176℃，在进行节流膨胀后温度将至-178℃--185℃，进入氮气脱除设备分离出的氮气高点放空，净化后的天然气回收至LNG储罐，但是采用深冷法需将原料气将至极低的温度，装置比较复杂，体积庞大，不经济。变压吸附工艺是利用天然气中各组分的吸附能力随压力不同有明显差异的特性达到分离的目的，为保证工艺的连续性，该工艺需要采用多塔流程，如中国专利申请201610758279.9中公开了一种新型油田伴生气脱氮设备以及工艺，脱氮设备包括液气分离器、除水装置、冷却器、气液分离器、制冷系统、加热炉、变压吸附脱氮塔、真空泵、储罐等，脱氮工艺为先脱除混合气体中的水蒸气、C2+轻烃，避免对吸附剂污染，然后进行变压吸附脱除氮气，经富集后的产品气含氮量小于等于3％，达到商用品质要求，但是吸附过程中会使用到吸附剂，吸附剂容易被污染，因此需要在脱除过程中将二氧化碳、C2+轻烃一并脱除。
溶剂吸收法脱氮操作条件较为温和，不需要脱除二氧化碳，大部分设备和管道材质为碳钢，操作弹性较大，具有较好的应用前景。
目前常用的天然气溶剂吸收法脱氮工艺，主要步骤为：首先将原料气流经丙烷致冷系统冷却后，进入的溶剂吸收塔的下部；原料气在溶剂吸收塔内自下而上的扩散并与塔顶下行的吸收溶剂进行气液传质，使以甲烷为主的烃类组分被选择性地吸收而进入液相；当原料气离开塔顶时，就成为烃类含量极少的氮气物流。由吸收塔塔底排出的溶剂采用四级闪蒸的方式，将富烃溶剂逐级降压。四级闪蒸罐排出的闪蒸气经压缩、换热、丙烷致冷并分离出夹带的少量溶剂后，作为产品送出界区；再生好的溶剂从第四级闪蒸罐排出，经升压并冷却后返回吸收塔塔顶循环使用。但是该溶剂吸收法脱氮工艺存在如下的缺点：1)由于在溶剂吸收甲烷的过程中，不可避免地会吸收少量氮气组分，为提高天然气脱氮效率和产品质量，应将一级闪蒸罐排出的、含氮量较高的气流压缩后返回吸收塔进行二次吸收；在此情况下，如果原料气流中的氮含量发生变化，例如：氮含量出现明显的增加，由于一级闪蒸罐排出的气流向吸收塔的回流会造成整个脱氮系统的产品气中的氮气含量明显增加，也就是说，现有技术中对于原料气流的成分突变过于敏感，不适于保持稳定成分的产品气输出；2)上述方法也存在不将一级闪蒸罐排出的气流向吸收塔的回流的技术方案，但是上述技术方案由于将所有的一级闪蒸罐排出的气流直接排放掉，因此会造成较多的生产损耗，不利于控制成本。
因此，需要提供一种能够自动化的分类处理天然气溶剂吸收脱氮工艺中一级闪蒸罐排出的气流，能够提供成分稳定的产品气，受原料气成分波动的影响小，并能够充分分离原料气，生产损耗低，有利于控制成本的天然气溶剂吸收脱氮工艺。
发明内容
基于现有技术中存在的缺点与不足，本发明旨在提供一种天然气溶剂吸收脱氮工艺的计算机控制方法，该控制方法能够自动化的分类处理天然气溶剂吸收脱氮工艺中一级闪蒸罐排出的气流，能够提供成分稳定的产品气，受原料气成分波动的影响小，并能够充分分离原料气，生产损耗低，有利于控制成本。
一种天然气溶剂吸收脱氮工艺的计算机控制方法，所述的计算机控制方法涉及装置包括计算机自动化闪蒸系统。
所述的计算机自动化闪蒸系统包括四级闪蒸系统、上位机、CH4优先过滤器和第一、二N2优先过滤器。
一种天然气溶剂吸收脱氮工艺的计算机控制方法，该方法包括以下步骤：
第一步，测量一级闪蒸罐排放蒸气的实时流量T1；
第二步，测量一级闪蒸罐排放的蒸气经CH4优先过滤后的贫CH4气体的实时流量T2；
第三步，通过上位机判断T1和T2的关系；
第四步，上位机根据判断结果，选择性的控制第一、二阀的打开和关闭。
在一些优选实施方案中，所述的T1和所述的T2之间的数据传输通过无线或者有线网络实现。
在一些优选实施方案中，第三步的具体步骤为：上位机接受第一、二流量计的数据T1,T2，并监控T1与T2的关系；具体的上位机判断T2数值是否大于T1*k*a(d2/d1)1/2,其中a为渗透膜的渗透系数，渗透膜的固有产品参数，d1，d2分别表示第一、二流量计所在的管道直径，k为补偿系数通常为0.56-0.38之间。
在一些优选地实施方案中，所述的通过上位机判断T1和T2的关系包括判断T2是否大于一包含T1变量的阈值。
在一些优选实施方案中，所述的上位机根据判断结果，选择性的控制第一、二阀的打开和关闭包括：(1)当T2大于所述阈值时，打开第二阀，并关闭第一阀；(2)当T2小于等于所述阈值时，打开第一阀，并关闭第二阀。
在一些优选实施方案中，第四步的具体步骤为：如果T2数值大于T1*k*a(d2/d1)1/2，上位机控制第二阀打开，第一阀关闭，从而使得经由CH4过滤的贫CH4气体经由第一N2优先过滤器的气体流入口进入第一N2优先过滤器；如果T2数值小于T1*k*a(d2/d1)1/2，上位机则控制第一阀打开，第二阀关闭，使得经由CH4过滤的贫CH4气体直接经由N2排放管排放。
在一些优选实施方案中，所述的测量一级闪蒸罐排放的蒸气的实时流量T1通过第一流量计进行数据采集。
在一些优选实施方案中，所述的测量一级闪蒸罐排放的蒸气经CH4优先过滤后的贫CH4气体的实时流量T2通过第二流量计进行数据采集。
具体的，本发明提供了一种天然气溶剂吸收脱氮工艺的脱氮设备，所述的脱氮设备包括丙烷蒸发器、原料气分液罐、原料气吸收塔、计算机自动化闪蒸系统、换热器、压缩机和产品气分液罐。
所述的丙烷蒸发器入口经由换热器与天然气原料气入口连接，所述的丙烷蒸发器出口与原料气分液罐入口连接，所述的原料气分液罐出口与原料气吸收塔底部入口连接。
所述的原料气吸收塔包括底部和顶部，所述的原料气吸收塔底部设置了富烃溶剂流出口、原料气入口和循环气入口，所述的原料气吸收塔顶部设置了吸收溶剂入口和气流出口(流出富氮气流)，所述的溶剂入口处还设置了喷淋装置，使得吸收溶剂从顶部向底部喷淋，所述的原料气吸收塔从底部到顶部还设置了多层吸收板，从而为原料气向吸收溶剂的溶解提供空间和路径。
所述的原料气吸收塔的吸收板层数为10-15层，所述的原料气吸收塔的操作压力为2.5-3MPa，优选为2.7MPa。
所述的吸收溶剂选自C5、C6或其组合物构成的轻组分的物理溶剂。
所述的计算机自动化闪蒸系统设置了富烃溶剂入口、溶剂流出口、循环气流出口和富烃气体流出口；
所述的原料气吸收塔底部的富烃溶剂流出口与计算机自动化闪蒸系统的富烃溶剂入口连接；
所述的溶剂流出口通过增压泵和丙烷蒸发器连接到原料气吸收塔顶部的吸收溶剂入口，从而实现了溶剂的循环使用。
所述的富烃气体流出口与换热器、压缩机和换热器连接，实现了产品气的输出；
所述的循环气流出口与原料气吸收塔底部的循环气流入口连接。
所述的换热器通过丙烷蒸发器与产品气分液罐连接。
其中，所述的计算机自动化闪蒸系统包括上位机、一级闪蒸系统、二级闪蒸系统、三级闪蒸系统和四级闪蒸系统。
所述的一级闪蒸系统包括一级闪蒸罐、CH4优先过滤器、第一流量计、第二流量计、第一阀、第二阀以及连接于上述设备之间的管道；所述的第一闪蒸罐包括第一溶剂入口、第一溶剂出口以及第一蒸气出口；所述的第一溶剂入口用于流入吸收塔排出的富烃溶剂，所述的第一溶剂出口用于将经由第一闪蒸处理后的溶剂排出第一闪蒸罐；所述的第一蒸气出口用于将闪蒸后分离的气化的气体排出第一闪蒸罐。
所述的一级闪蒸罐的第一蒸气出口处的管道上依次安装有第一流量计和CH4优先过滤器、第二流量计和第一、二阀；其中，所述的第一流量计、第二流量计、第一阀和第二阀分别与上位机连接。
所述的一级闪蒸罐的第一蒸气处开口与第一气体流量计流入端连接，所述的第一气体流量计的流出端与CH4优先过滤器的流入端连接，所述的CH4优先过滤器的CH4流出端作为循环气流出口连接到吸收塔的循环气流入口；所述的CH4优先过滤器的贫CH4气体流出端将未通过渗透膜渗透的贫CH4气体输出。所述的贫CH4气体流出端经由第二流量计连接到一分支管道。所述的分支管道的主管入口连接到第二流量计的流出端，主管出口连接两个分支管路，即第一分支管路和第二分支管路。所述的第一分支管路和第二分支管路上分别设置了第一阀和第二阀来控制上述两个分支管路的开闭。
所述的二级闪蒸系统包括二级闪蒸罐、第一N2优先过滤器和N2排放管道；所述的二级闪蒸罐包括罐体和第二溶剂入口、第二溶剂出口和第二蒸气出口；所述的二级闪蒸罐的第二溶剂入口通过管道连接到一级闪蒸罐的第一溶剂出口；所述的二级闪蒸罐的第二溶剂出口将溶剂进一步排放到下级闪蒸器。所述的第二蒸气出口通过管道连接至第一N2优先过滤器的气体流入端。所述的一级闪蒸系统的第二分支管路经由第二阀也连接于第一N2优先过滤器的气体流入端；所述的第一N2优先过滤器的N2流出端连接到N2排放管道上，将富含N2的蒸气排放。此外，所述的一级闪蒸系统的第一分支管路经由第一阀也连接于N2气体排放管道上。第一N2优先过滤器的贫N2气体流出端将未通过渗透膜渗透的富CH4气体输出。
所述的三级闪蒸系统包括三级闪蒸罐、第二N2优先过滤器和N2排放管道。其中，所述的三级闪蒸罐包括罐体和第三溶剂入口、第三溶剂出口和第三蒸气出口。其中，所述的三级闪蒸罐的第三溶剂入口通过管道连接到二级闪蒸罐的第二溶剂出口；所述的三级闪蒸罐的第三溶剂出口将溶剂进一步排放到下级闪蒸器；所述的第三蒸气出口通过管道连接至第二N2优先过滤器的气体流入端；所述的第一N2优先过滤器的贫N2气体流出端同时也连接到第二N2优先过滤器的气体流入端；所述的第二N2优先过滤器的贫N2气体流出端将未通过渗透膜渗透的富CH4气体输出。
所述的四级闪蒸系统包括四级闪蒸罐和产品气输送管道。其中，所述的四级闪蒸罐包括罐体和第四溶剂入口、第四溶剂出口和第四蒸气出口。其中，所述的四级闪蒸罐的第四溶剂入口通过管道连接到三级闪蒸罐的第三溶剂出口；所述的四级闪蒸罐的第四溶剂出口连接到相应的增压泵、蒸发器上，并将溶剂循环进入原料气吸收塔；所述的第四蒸气出口连接到产品气输送管道，同时第二N2优先过滤器的贫N2气体流出端也连接到产品气输送管道。
上述的CH4优先过滤器和N2优先过滤器具体可以采用CH4或N2气体优先渗透的选择性渗透膜来实现。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
本发明提供的一种天然气溶剂吸收脱氮工艺的计算机控制方法，能够自动化的分类处理天然气溶剂吸收脱氮工艺中一级闪蒸罐排出的气流，能够提供成分稳定的产品气，受原料气成分波动的影响小，并能够充分分离原料气，生产损耗低，有利于控制成本。
附图说明
图1为本发明提供的天然气溶剂吸收脱氮工艺的计算机控制方法的流程图；
图2为本发明提供的天然气溶剂吸收脱氮工艺的计算机控制方法配套设备的结构图；
图3为图2设备中计算机自动化闪蒸系统的结构图。
附图标记：A-换热器、B-丙烷蒸发器、C-原料气分液罐、D-原料气吸收塔、E-产品气分液罐、F-压缩机、M-计算机自动闪蒸系统；
N-上位机、G-CH4优先过滤器、J1-第一流量计、J2-第二流量计、H1-第一N2优先过滤器、H2-第二N2优先过滤器、Q1-第一流量计、Q2-第二流量计、K1-一级闪蒸罐、K2-二级闪蒸罐、K3-三级闪蒸罐和K4-四级闪蒸罐。
具体实施方式
以下将对本发明的一种用于天然气溶剂吸收脱氮工艺的设备及计算机控制方法作进一步的详细描述。
下面将参照附图对本发明进行更详细的描述，其中表示了本发明的优选实施例，应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本发明而仍然实现本发明的有益效果。因此，下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道，而并不作为对本发明的限制。
为了清楚，不描述实际实施例的全部特征。在下列描述中，不详细描述公知的功能和结构，因为它们会使本发明由于不必要的细节而混乱。应当认为在任何实际实施例的开发中，必须作出大量实施细节以实现开发者的特定目标。
实施例1一种天然气溶剂吸收脱氮工艺的设备
参见图1，所述的天然气溶剂吸收脱氮工艺的设备包括丙烷蒸发器B、原料气分液罐C、原料气吸收塔D、计算机自动化闪蒸系统M、换热器A、压缩机F、产品气分液罐E。
所述的丙烷蒸发器B经由换热器A与天然气原料气入口连接，原料气经由丙烷蒸发器B进入换热器A从而降低温度，例如降低至零下25度左右，丙烷蒸发器B出口连接到原料气分液罐C入口，即冷却后的原料气经由原料气分液罐C将冷凝液去除。
所述的原料气吸收塔D分为底部和顶部，所述的底部设置了富烃溶剂流出口、原料气入口和循环气入口；所述的顶部设置了溶剂入口和气流出口(流出富氮气流)；所述的溶剂入口处还设置了喷淋装置，使得吸收溶剂从顶部向底部喷淋；所述的原料气吸收塔D从底部到顶部还设置了多层吸收板，从而为原料气向溶剂的溶解提供空间和路径；所述的吸收板的层数可以为10-15层；
所述的原料气吸收塔D的操作压力可以为2.5-3MPa，优选为2.7MPa。
所述的吸收溶剂选自C5、C6、或其组合物构成的轻组分的物理溶剂。
所述的原料气分液罐E出口与原料气吸收塔底部的原料气入口连接，经由去除冷凝液的原料气进入吸收塔D的底部。
所述的原料气吸收塔D底部的富烃溶剂流出口与计算机自动化闪蒸系统M的入口连接；所述的计算机自动化闪蒸系统M设置有富烃溶剂入口、溶剂流出口、循环气流出口和富烃气体流出口；所述的富烃溶剂入口与原料气吸收塔D底部的富烃溶剂流出口连接；所述的溶剂流出口通过增压泵和丙烷蒸发器B连接到原料气吸收塔顶部D的吸收溶剂入口，从而实现了溶剂的循环使用；所述的富烃气体流出口与换热器A、压缩机F和换热器A连接，实现了产品气的输出；所述的计算机自动化闪蒸系统M的循环气流出口与原料气吸收塔D底部的循环气流入口连接。
所述的换热器A通过丙烷蒸发器B与产品气分液罐E连接。
在工作过程中通过上述自动化设备，首先将原料气流经换热器A和丙烷蒸发器B冷却后，进入原料气吸收塔D的下部；原料气在原料气吸收塔D内自下而上地扩散并与塔顶下行的吸收溶剂进行气液传质，使以甲烷为主的烃类组分被选择性地吸收而进入液相；当原料气离开塔顶时，就成为烃类含量极少的氮气物流；由原料气吸收塔塔底排出的溶剂通过采计算机自动化闪蒸系统M将富烃溶剂逐级降压；计算机自动化闪蒸系统排M出的闪蒸气经压缩、换热、丙烷致冷并分离出夹带的少量溶剂后，作为产品送出界区。再生好的溶剂从计算机自动化闪蒸系统M排出，经升压并冷却后返回吸收塔D塔顶循环使用，而经由上述计算机自动化闪蒸系统M排出的循环气再次进入吸收塔D底部，保证了原料气的充分使用。
实施例2一种实施例1中所述的计算机自动化闪蒸系统
参见图2，所述的计算机自动化闪蒸系统包括上位机N、一级闪蒸系统、二级闪蒸系统、三级闪蒸系统和四级闪蒸系统。
其中，所述的一级闪蒸系统包括一级闪蒸罐K1、CH4优先过滤器G、第一流量计J1、第二流量计J2、第一阀Q1、第二阀Q2以及连接于上述设备之间的管道。第一闪蒸罐K1包括第一溶剂入口、第一溶剂出口以及第一蒸气出口。其中，第一溶剂入口用于流入吸收塔排出的富烃溶剂，第一溶剂出口用于将经由第一闪蒸处理后的溶剂排出第一闪蒸罐K1，第一蒸气出口用于将闪蒸后分离的气化的气体排出第一闪蒸罐。
由于在吸收塔中部分N2溶于溶剂中，因此一级闪蒸罐K1产出的蒸气中的氮含量较高，如果将其直接接入产品气管道，则会对产品气的品质造成影响。如果将其直接循环通入吸收塔，在原料气成分波动时由于无法及时调整溶剂容量，也会造成产品气成分的波动。
因此，所述的一级闪蒸罐K1的第一蒸气出口处的管道上依次安装了第一流量计J1和CH4优先过滤器G、第二流量计J2和第一阀Q1、第二阀Q2。其中，其中第一流量计J1、第二流量计J2、第一阀Q1和第二阀Q2分别与上位机N连接，并能够实现数据上传和实时反馈控制，所述的连接方式可以是有线或者无线连接，例如WIFI、数据线或者ZIGBEE。
所述的一级闪蒸罐K1的第一蒸气出开口连接第一气体流量计J1流入端，第一气体流量计J1的流出端连接CH4优先过滤器G的流入端，CH4优先过滤器G的CH4流出端作为循环气流出口连接到吸收塔的循环气流入口。CH4优先过滤器G的贫CH4气体流出端将未通过渗透膜渗透的贫CH4气体输出。贫CH4气体流出端经由第二流量计J2连接到一分支管道。该分支管道的主管入口连接到第二流量计J2的流出端，主管出口连接两个分支管路，即第一分支管路和第二分支管路。第一分支管路和第二分支管路上分别设置了第一阀Q1和第二阀Q2来控制上述两个分支管路的开闭。
所述的二级闪蒸系统包括二级闪蒸罐K2、第一N2优先过滤器H1和N2排放管道。二级闪蒸罐K2包括罐体和第二溶剂入口、第二溶剂出口和第二蒸气出口。其中，二级闪蒸罐K2的第二溶剂入口通过管道连接到一级闪蒸罐K1的第一溶剂出口，二级闪蒸罐K2的第二溶剂出口将溶剂进一步排放到下级闪蒸器。第二蒸气出口通过管道连接至第一N2优先过滤器H1的气体流入端。一级闪蒸系统的第二分支管路经由第二阀也连接于第一N2优先过滤器H1的气体流入端，第一N2优先过滤器H1的N2流出端连接到排放设备上，将富含N2的蒸气排放。此外，一级闪蒸系统的第一分支管路经由第一阀也连接于N2气体排放管道上。第一N2优先过滤器H1的贫N2气体流出端将未通过渗透膜渗透的富CH4气体输出。
所述的三级闪蒸系统包括三级闪蒸罐K3、第二N2优先过滤器H2和N2排放管道。其中，三级闪蒸罐K3包括罐体和第三溶剂入口、第三溶剂出口和第三蒸气出口。其中，三级闪蒸罐K3的第三溶剂入口通过管道连接到二级闪蒸罐K2的第二溶剂出口，三级闪蒸罐K3的第三溶剂出口将溶剂进一步排放到下级闪蒸器。第三蒸气出口通过管道连接至第二N2优先过滤器H2的气体流入端。第一N2优先过滤器H1的贫N2气体流出端同时也连接到第二N2优先过滤器H2的气体流入端。第二N2优先过滤器H2的贫N2气体流出端将未通过渗透膜渗透的富CH4气体输出。
所述的四级闪蒸系统包括四级闪蒸罐K4、产品气输送管道。其中，四级闪蒸罐K4包括罐体和第四溶剂入口、第四溶剂出口和第四蒸气出口。其中，四级闪蒸罐K4的第四溶剂入口通过管道连接到三级闪蒸罐K3的第三溶剂出口，四级闪蒸罐K4的第四溶剂出口连接到相应的增压泵、蒸发器，并将溶剂循环进入吸收塔。第四蒸气出口连接到产品气输送管道，同时第二N2优先过滤器H2的贫N2气体流出端也连接到产品气输送管道。
在工作过程中，当气体进入计算机自动化闪蒸系统时，先经由第一闪蒸罐K1进行闪蒸，蒸气从第一蒸气出口排出流出第一流量计J1，流量计实时测量所在管道的气体流量，并上传至上位机N。蒸气经由CH4优先过滤器G过滤，富CH4气体从富CH4气体的流出端流出回流至吸收塔。通过CH4优先过滤器G过滤的设置降低了由于原料气成分波动带来的一级闪蒸罐K1蒸气的成分波动问题，将回流至吸收塔的N2含量控制在一定范围之内。CH4优先过滤器G过滤的贫CH4气流出端流出未经过渗透膜的贫CH4气体，并经由第二流量计J2进行实时的流量测量并上传上位机N。优选地，第一、二流量计J1和J2尽量安装于接近气体流入、流出口的位置。
所述的CH4优先过滤器G和N2优先过滤器H1和H2具体可以采用CH4或N2气体优先渗透的选择性渗透膜来实现。
实施例3一种天然气溶剂吸收脱氮工艺的计算机控制方法
参见图3，包括以下步骤：
第一步，测量一级闪蒸罐K1排放的蒸气的实时流量T1。具体的：
一级闪蒸罐K1的第一蒸气出口处的管道上依次安装了第一流量计J1和CH4优先过滤器G、第二流量计J2、第一阀Q1和第二阀Q2。其中，其中第一流量计J1、第二流量计J2、第一阀Q1和第二阀Q2分别与上位机N连接，并能够实现数据上传和实时反馈控制。上述连接方式可以是有线或者无线连接，例如WIFI、数据线或者ZIGBEE。
当气体进入计算机自动化闪蒸系统时，先经由第一闪蒸罐K1进行闪蒸，蒸气从第一蒸气出口排出流出第一流量计J1，流量计实时测量所在管道的气体流量，并上传至上位机N；蒸气经由CH4优先过滤器G过滤，富CH4气体从富CH4气体的流出端流出回流至吸收塔。
第二步，测量一级闪蒸罐K1排放的蒸气经CH4优先过滤后的贫CH4气体的实时流量T2，具体的：
其中第一流量计J1、第二流量计J2、第一阀Q1和第二阀Q2分别与上位机N连接，并能够实现数据上传和实时反馈控制；所述的连接方式可以是有线或者无线连接，例如WIFI、数据线或者ZIGBEE。
CH4优先过滤器G过滤的贫CH4气流出端流出未经过渗透膜的贫CH4气体，并经由第二流量计J2进行实时的流量测量并上传上位机N。
所述的第一、二流量计J1和J2尽量安装于接近气体流入、流出口的位置。
第三步，通过上位机N判断T1和T2的关系，具体的：
上位机接受第一、二流量计J1和J2的数据T1,T2，并监控T1与T2的关系。具体的上位机N判断T2数值是否大于T1*k*a(d2/d1)1/2,其中a为渗透膜的渗透系数，渗透膜的固有产品参数，d1，d2分别表示第一、二流量计J1和J2所在的管道直径，k为补偿系数通常为0.56-0.38之间。
所述的T1,T2可以为一组于时间关联的数据T1(t)和T2(t)。由于第一、二流量计J1和J2尽量安装于接近气体流入、流出口的位置，因此在计算时为了方便处理忽略了第一、二流量计J1和J2之间气体流动的时间，但是作为可替换的优选实施例，也可以在计算的时候，比较T1(t)和T2(t+t’)的大小关系，具体计算公式不变。t’即为第一、二流量计J1和J2之间气体流动的时间，上述t’可以通过实验或者首次通气时对第一、二流量计J1和J2的测量数据突变之间的时间差来预先测量确定。
第四步，上位机N根据判断结果，选择性的控制第一阀Q1和第二阀Q2的打开和关闭，具体的：
如果T2数值大于T1*k*a(d2/d1)1/2，上位机控制第二阀Q2打开，第一阀Q1关闭，从而使得经由CH4过滤的贫CH4气体经由第一N2优先过滤器H1的气体流入口进入第一N2优先过滤器H1。如果T2数值小于T1*k*a(d2/d1)1/2，上位机N则控制第一阀Q1打开，第二阀Q2关闭，使得经由CH4过滤的贫CH4气体直接经由N2排放管排放。
当CH4优先过滤器G过滤后得到的贫CH4气体的CH4含量过低，对于上述气体的循环处理回收CH4的效率过低，因此可以将其直接排放，当CH4优先过滤器过滤后得到的贫CH4气体的CH4含量较高时，直接将其排放掉，则又没有将原料气充分利用。因此，基于上述的蒸气循环处理的计算机的自动化采集和判断过程，既保证了原料气体的充分利用，又将产品气成分受原料气成分波动的影响降低到最小。

Claims (4)

1.一种天然气溶剂吸收脱氮工艺的计算机控制方法，所述的计算机控制方法涉及装置包括计算机自动化闪蒸系统，所述的计算机自动化闪蒸系统包括一级闪蒸系统、二级闪蒸系统、三级闪蒸系统、四级闪蒸系统、上位机、CH4优先过滤器、第一N2优先过滤器和第二N2优先过滤器；
所述的一级闪蒸系统包括一级闪蒸罐、CH4优先过滤器、第一流量计、第二流量计、第一阀、第二阀以及连接于上述设备之间的管道；所述的一级闪蒸罐的第一蒸气出口处的管道上依次安装有第一流量计和CH4优先过滤器、第二流量计和第一、二阀；其中，所述的第一流量计、第二流量计、第一阀和第二阀分别与上位机连接；
其特征在于：该方法包括以下步骤：
第一步，测量一级闪蒸罐排放蒸气的实时流量T1，通过所述的第一流量计进行数据采集；
第二步，测量一级闪蒸罐排放的蒸气经CH4优先过滤后的贫CH4气体的实时流量T2；通过所述的第二流量计进行数据采集；
第三步，通过上位机判断T1和T2的关系；判断T2是否大于一包含T1变量的阈值；
第四步，上位机根据判断结果，选择性地控制第一、二阀的打开和关闭；当T2大于所述阈值时，打开第二阀，并关闭第一阀；当T2小于等于所述阈值时，打开第一阀，并关闭第二阀。
2.根据权利要求1所述的计算机控制方法，其特征在于：所述的T1,T2的数据传输通过无线或者有线网络实现。
3.根据权利要求1所述的计算机控制方法，其特征在于：第三步的具体步骤为：上位机接受第一、二流量计的数据T1，T2，并监控T1与T2的关系；具体的上位机判断T2数值是否大于T1*k*a*(d2/d1)1/2，其中a为渗透膜的渗透系数，渗透膜的固有产品参数，d1，d2分别表示第一、二流量计所在的管道直径，k为补偿系数，取值范围为 0.38-0.56之间。
4.根据权利要求1所述的计算机控制方法，其特征在于：如果T2数值大于T1*k*a*(d2/d1)1/2，上位机控制第二阀打开，第一阀关闭，从而使得经由CH4过滤的贫CH4气体经由第一N2优先过滤器的气体流入口进入第一N2优先过滤器；如果T2数值小于等于T1*k*a*(d2/d1)1/2，上位机则控制第一阀打开，第二阀关闭，使得经由CH4过滤的贫CH4气体直接经由N2排放管排放；其中a为渗透膜的渗透系数，渗透膜的固有产品参数，d1，d2分别表示第一、二流量计所在的管道直径，k为补偿系数，取值范围为 0.38-0.56之间。
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