JP2015530563A - 流体ストリーム中の汚染物質検出のためのシステムおよび方法 - Google Patents

Abstract

例えば石油、炭化水素、もしくはガスの供給、水処理、または燃焼プロセスにおいて生じる汚れを検出するための汚染物質検出システムは、流体経路を有する。計器および複数の流体導管が流体経路に沿って配置される。計器は、流体の動作パラメータを検出するように構成される。複数の流体導管は、複数の中間流体経路を形成する。各流体導管は、制限オリフィス（ＲＯ）、入口制御バルブ、および出口制御バルブを有する。さらに、複数の流体導管は、制御ラインおよび露出ラインを有する。制御ラインは、ある期間に流体から分離されるように構成される。露出ラインは、その期間に流体にさらされるように構成される。システムは、少なくとも部分的には動作パラメータおよびその期間を用いて、流体の汚染物質濃度を決定するように構成される。制御ラインおよび露出ラインは、差による汚れ検出を実行することを可能にする。【選択図】図１

Description

本明細書に開示する発明の主題は、一般的には不純物を検出することに関し、特に、流体ストリーム内の汚染物質を検出するためのシステムおよび方法に関する。

汚染物質（例えば、元素状硫黄および硫黄含有化合物）は、例えば石油もしくはガス生産システムの源泉、石油もしくはガスの供給および分配システムのパイプライン、またはガスタービンの燃焼器などの様々な応用における流体ストリーム内に存在し得る。硫黄濃度が低い場合（例えば、体積で１０ｐｐｂ）であっても、硫黄堆積はこれらの応用の範囲内で発生する可能性がある。例えば、硫黄堆積物は、燃料流量制御バルブのスロート、パイプラインの屈曲部分、および流体の流れ経路の他の制約部分において制約を形成する場合がある。残念なことに、これらの硫黄堆積物は、これらの応用において流体生産率の減少、腐食度の増加、および／または濾過コストの上昇を招くおそれがある。硫黄の検出は、特に極微量の硫黄については、困難で時間がかかる場合がある。

米国特許出願公開第２００７／０７２１３７号明細書

最初に請求する本発明の範囲に相応する特定の実施形態を、以下に要約する。これらの実施形態は特許請求される発明の範囲を限定しようとするものではなく、むしろ、これらの実施形態は本発明の可能性がある形式の概要を提供しようとするものにすぎない。実際、本発明は、以下に記載する実施形態に類似してもよく、あるいは異なってもよい様々な形態を含むことができる。

第１の実施形態では、汚染物質検出システムは、汚染物質濃度を含む流体を流すように構成される流体経路を含む。計器および複数の流体導管が流体経路に沿って配置される。計器は、流体の動作パラメータを検出するように構成される。複数の流体導管は、流体を流すように構成される複数の中間流体経路を形成する。複数の流体導管の各流体導管は、制限オリフィス（ＲＯ）、入口制御バルブ、および出口制御バルブを含む。ＲＯは、オリフィス径を有し、流体の流れを狭めるように構成される。入口制御バルブはＲＯの上流に配置され、出口制御バルブはＲＯの下流に配置される。さらに、複数の流体導管は、制御ラインおよび第１の露出ラインを有する。制御ラインは、ある期間に流体から分離されるように構成される。第１の露出ラインは、その期間に流体にさらされるように構成される。さらに、汚染物質検出システムは、少なくとも動作パラメータおよびその期間を用いて、汚染物質濃度を推定するように構成される。

第２の実施形態では、方法は、コントローラを用いて複数の流体導管から制御ラインおよび露出ラインを選択するステップと、計器を用いて制御ラインおよび露出ラインについてのベースライン動作パラメータを検出するステップと、を含む。また方法は、１つまたは複数の制御バルブを用いて、ある期間に制御ラインを分離するステップと、１つまたは複数の制御バルブを用いて、その期間に露出ラインを露出させるステップと、を含む。さらに方法は、計器を用いて制御ラインの第１の動作パラメータを検出するステップと、計器を用いて露出ラインの第２の動作パラメータを検出するステップと、第１の動作パラメータ、第２の動作パラメータ、ベースライン動作パラメータ、およびその期間に少なくとも部分的に基づいて、流体の汚染物質の濃度を決定するステップと、を含む。

第３の実施形態では、硫黄検出システムは、硫黄濃度を含む流体を流すように構成される流体経路を含む。流量計は、流体経路に沿って配置され、流体の流量を検出するように構成される。制御ラインは、第１の中間流体経路を規定する。制御ラインは、第１の中間流体経路を狭めるように構成される第１の制限オリフィス（ＲＯ）と、第１のＲＯの上流に配置される第１の入口制御バルブと、第１のＲＯの下流に配置される第１の出口制御バルブと、を含む。同様に、露出ラインは、第２の中間流体経路を規定する。露出ラインは、中間流体経路を狭めるように構成され、流体から硫黄を捕獲するように構成される第２の制限オリフィスと、第２のＲＯの上流に配置される第２の入口制御バルブと、第２のＲＯの下流に配置される第２の出口制御バルブと、を含む。また硫黄検出システムは、第１および第２の入口制御バルブ、ならびに第１および第２の出口制御バルブに通信可能に結合されるコントローラを含む。コントローラは、第１および第２の入口制御バルブ、ならびに第１および第２の出口制御バルブを調整することによって、制御ラインおよび露出ラインを選択的に分離または露出させるように構成される。さらに、制御ラインはある期間に流体から分離されるように構成され、露出ラインはその期間に流体にさらされるように構成され、コントローラは流量およびその期間に少なくとも部分的に基づいて流体の硫黄濃度を決定するように構成される。

本発明のこれらの、ならびに他の特徴、態様および利点は、添付の図面を参照しつつ以下の詳細な説明を読めば、より良く理解されよう。添付の図面では、図面の全体にわたって、類似する符号は類似する部分を表す。

燃料源、燃料のエンドユーザー、およびそれらの間に配置される硫黄検出システムを有するシステムの実施形態の概略図である。 図１の硫黄検出システムの実施形態の概略図である。 図２の硫黄検出システムの一部の実施形態の概略図である。 図３の硫黄検出システムについて、時間に対する硫黄の堆積を示すグラフである。 図３の硫黄検出システムについて、時間に対する質量流量を示すグラフである。 流体ストリーム中の硫黄を検出する方法の実施形態のフローチャートである。

以下で、本発明の１つまたは複数の具体的な実施形態を説明する。これらの実施形態の簡潔な説明を提供しようと努力しても、実際の実施の全ての特徴を本明細書に記載することができるというわけではない。エンジニアリングまたは設計プロジェクトのような実際の実施の開発においては、開発者の特定の目的を達成するために、例えばシステム関連および事業関連の制約条件への対応など実施に特有の決定を数多くしなければならないし、また、これらの制約条件は実施ごとに異なる可能性があることが理解されるべきである。さらに、このような開発作業は複雑で時間がかかるかもしれないが、にもかかわらず、この開示の利益を得る当業者にとっては、設計、製作、および製造の日常的な仕事であることが理解されるべきである。

本発明の様々な実施形態の要素を導入する場合に、単数の表現および「前記」は１つまたは複数の要素があることを意味している。「備える」、「含む」、および「有する」という用語は、包括的なものであって、列挙された要素以外の付加的な要素があり得ることを意味している。さらに、用語「硫黄」は、元素状硫黄ならびに硫黄含有化合物を含むことを意図している。

本開示は、流体ストリーム（例えば、気体ストリームまたは液体ストリーム）内の汚染物質（例えば、硫黄、金属酸化物など）を素早く検出するためのシステムおよび方法を目的とする。以下の議論は硫黄の検出を目的としているが、本技術は様々な汚染物質を検出するために適用することができ、硫黄に限定されない点に留意する必要がある。さらに、本技術は、気相ストリーム、液相ストリーム、またはガスおよび液体を有する混合相ストリームに適用することができる。ここで考察する実施形態では、硫黄検出システムは、露出ラインに硫黄堆積を引き起こすことによって、流体ストリームの硫黄濃度を検出することができる。流体ストリームから堆積された硫黄は、露出ラインの幾何学的形状を変えることができ、結果として露出ラインを流れる流体の流量を減少させる。さらに、流体ストリームから分離された制御ラインは、露出ラインと比較するためのベースラインを生成することができる。例えば、制御ラインおよび露出ラインを流れる流体のそれぞれの流量を比較することによって、気体ストリームの硫黄濃度を決定することができる。さらに、大きな寸法のバルブまたはインフラストラクチャの幾何学的形状と比較してより小さい幾何学的形状を露出ラインのために用いることにより、等価な露出期間および次の検出のための硫黄堆積をより迅速に検出できることが、現在認識される。すなわち、露出ライン内の幾何学的変化は、より大きなインフラストラクチャ内の幾何学的変化と比較して、より容易に検出することができる。実際、より速い検出は、望ましくない動作条件に対するより速い応答を可能にすることができる。すなわち、上流または下流の機器の動作パラメータは、検出された硫黄濃度に応じて調整することができ、それによって、生産率を改善し、腐食度を低減することができる。例えば、検出された硫黄濃度が所定の範囲内である（例えば、しきい値を超える）場合には、硫黄の堆積を緩和するために上流または下流の機器の温度を上昇させることができる。

次に図面を見ると、図１は、燃料源１２、燃料応用装置（例えば、ガスタービン１４）、およびこれらの間に配置される硫黄検出システム１６を有するシステム１０を示す。特定の実施形態では、燃料源１２は、例えば、ガス化装置により生成される合成ガス、天然ガス、および原料油などの気体または液体の燃料を供給することができる。例えば、燃料源１２は、ガス生産ウェル、貯蔵容器、トラック、流体処理システム（例えば、合成ガス生産設備の酸性ガス除去システム）、またはこれらの任意の組み合わせであってもよい。さらに、エンドユーザーは、ガスタービン１４の燃焼器１８、内燃機関、ボイラー、炉、発電所、化学プラント、または炭化水素流体の別の好適なエンドユーザーであってもよい。図示するように、ガス輸送システム（例えば、パイプライン２０）は、燃料源１２、ガスタービン１４、および硫黄検出システム１６を結合する。特定の実施形態では、硫黄検出システム１６は、パイプライン２０に装着されてもよい。図示するように、硫黄検出システム１６は、パイプライン２０と並列に配置される。

硫黄検出システム１６は、流体の硫黄濃度を決定するために、サンプルライン２２を通してパイプライン２０から流体のスリップストリームを導くことができる。硫黄検出システムは、その後にライン２４を通してパイプライン２０に流体のスリップストリームを戻すことができる。例えば、流体は、燃料源１２、硫黄検出システム１６、およびガスタービン１４を含む流体経路２６を流れることができる。図２を参照してさらに後述するように、硫黄検出システム１６は、サンプルライン２２を流れる流体サンプルの硫黄濃度を検出するための構成要素を含む。燃料源１２またはガスタービン１４の動作は、検出された硫黄濃度に基づいて調整することができる。したがって、硫黄の早期検出は、燃料源１２およびガスタービン１４の動作可能性を増加させることができ、パイプライン２０内の腐食の可能性を低減することもできる。

図２は、硫黄検出システム１６の実施形態の複数の構成要素を示す概略図である。上述したように、硫黄検出システム１６は、流体ストリームの硫黄濃度を素早く検出するために、露出ラインへの硫黄の堆積を促進することができる。流体から堆積された硫黄は、露出ラインの幾何学的形状を変える（例えば、狭める）ことができ、結果として露出ラインを流れる流量を減少させる。さらに、変えられた幾何学的形状は硫黄の堆積を加速することができ、さらに流量を減少させる。本実施形態によれば、流体の硫黄濃度は、時間とともに露出ラインを流れる流量に基づいて推定することができる。

図示するように、フィルタ２８は、流体経路２６に沿って配置することができる。システム１０の動作中に、フィルタ２８は流体から微粒子などの不純物を除去することができ、それによって、硫黄検出システム１６の動作可能性を増加させることができる。例えば、フィルタ２８は、空気圧フィルタ、膜、またはこれらの組み合わせであってもよい。フィルタ処理後、流体は、フィルタ２８の下流に配置される入口毛細管マニホルド３０を流れることができる。入口毛細管マニホルド３０は、流体を複数の流体導管３２に導く。言い換えれば、各流体導管３２は、流体が選択的に流れることができる中間流体経路３４を形成する。すなわち、流体は、単一の流体導管または流体導管３２の任意の組み合わせを選択的に流れることができる。図示した硫黄検出システム１６は、３つの流体導管３２を含み、合計３つの中間流体経路３４を形成する。しかし、流体導管３２の数は異なってもよい。例えば、硫黄検出システム１６は、２つ、３つ、４つ、５つ、６つ、またはこれより多くの流体導管３２を含んでもよい。

各流体導管３２は、流体が流れる領域を規定する内径を有する。特定の流体導管３２の内径は異なってもよく、異なる量の流体が中間流体経路３４を流れることができ、それによって、硫黄検出システム１６の動作可能性を増加させる。例えば、１つの流体導管３２は０．５ｍｍの内径を有することができるが、別の流体導管３２は３ｍｍの内径を有する。さらに、または、代わりに、流体導管３２の内径は、パイプライン２０の内径に基づいてもよい。例えば、パイプライン２０の内径に対する流体導管３２の内径の比率は、近似的に０．００００３から０．３まで、または約０．００１から０．１までの間にあってもよい。先に述べたように、流体導管３２の幾何学的形状はパイプライン２０と比べてより小さいので、硫黄検出システム１６による流体導管３２内の急速な硫黄堆積および迅速な硫黄検出が可能になる。

図示した実施形態では、硫黄検出システム１６は温度制御ジャケット３６も含む。温度制御ジャケット３６は入口毛細管マニホルド３０の下流に示しているが、温度制御ジャケット３６は入口毛細管マニホルド３０またはフィルタ２８の上流に配置してもよい。温度制御ジャケット３６は、流体導管３２の各々を取り囲み、流体導管３２内の流体の温度を選択的に調整する。すなわち、温度制御ジャケット３６は、硫黄検出システム１６の動作パラメータに基づいて、各流体導管３２内の流体の温度を独立に上昇させ、降下させ、または維持することができる。図示するように、温度制御ジャケット３６は、加熱源３８および冷却源４０に結合される。加熱源３８は、温度制御ジャケット３６に、そして流体導管３２内の流体に熱を提供する。特定の実施形態では、加熱源３８は、蒸気（例えば、蒸気トレース）、電気（例えば、抵抗加熱）、熱交換流体（例えば、排気ガス、加熱水など）または他の任意の好適な熱源であってもよい。同様に、冷却源４０は、温度制御ジャケット３６に、そして流体導管３２内の流体に冷却を提供する。特定の実施形態では、冷却源は、冷却流体（例えば、冷却水、溶媒、不活性気体、空気など）、対流冷却器、または他の任意の好適な冷却源であってもよい。しかし、特定の実施形態は、温度制御ジャケット３６を含まなくてもよい。そのような実施形態では、流体は、膨張冷却によって冷却することができる。例えば、１つまたは複数のバルブを絞ることによって流体の圧力を低下させることができ、それは流体の温度降下を引き起こす。さらに後述するように、温度制御ジャケット３６は、硫黄検出システム１６の動作可能性を改善するために選択的な加熱および冷却を提供する。例えば、流体導管３２を冷却することは、硫黄の堆積（例えば、流体からの堆積）を加速することができ、硫黄のより迅速な検出を可能にする。さらに、硫黄堆積後に流体導管３２を加熱することは、流体内に硫黄を再溶解する（例えば、流体の硫黄の溶解度を高める）ことによって、更なる使用のために流体導管３２を再生することができる。このように、流体導管３２の再生は、本明細書に述べるように、流体導管３２を、熱、流体、溶媒などを用いて、硫黄を含む流体にさらされる前の流体導管３２と実質的に同じ幾何学的形状（例えば、直径）および／または化学的性質（例えば、表面状態）に処理することを意味するものである。

各流体導管３２は、入口制御バルブ４２、出口制御バルブ４４、およびこれらの間に配置される制限オリフィス（ＲＯ）４６を含む。制御バルブ４２および４４は、各流体導管３２を独立に分離することを可能にする。後述するように、このような独立な分離は、流体導管３２のうちの少なくとも１つを制御ラインとして用いることを可能にし、一方、残りの流体導管３２はテストライン（すなわち、露出ライン）として用いられる。制御ラインはベースラインフローを規定することができ、ベースラインフローは流体の硫黄濃度を決定するために用いることができる。制御バルブ４２および４４は、制御ラインを分離するために用いることができ、露出ライン内の流体の流量について比較の基準を生成する。

各流体導管３２のＲＯ４６は、例えばベンチュリ、またはホールを有する薄い金属、ガラス、セラミック、もしくは複合板などの流体導管３２の狭窄を生成する任意の機構であってもよい。流体がＲＯ４６に到達すると、流体はホールを通って流れることを強いられる。したがって、ＲＯ４６は、ホールの幾何学的形状に応じて、硫黄の堆積を促進するように中間流体経路３４を狭めることができる。例えば、ＲＯ４６を流れる流体は、付随する膨張冷却を伴う局所的な圧力降下を生じさせることができ、結果としてＲＯ４６上に硫黄の堆積をもたらす。硫黄がＲＯ４６に堆積すると、ＲＯ４６の幾何学的形状が変化することができ、さらに中間流体経路３４を狭めて、流体の流量を減少させ得る。較正曲線は、他の変数の中で、流量および／または硫黄堆積速度の関数として、流体の硫黄濃度の推定を可能にすることができる。都合のよいことに、ＲＯ４６上の硫黄の堆積を測定することは、高分解能および高精度を有する。

ＲＯ４６の幾何学的形状（例えば、サイズ、形状、および斜角など）は、実施に特有な実施形態に応じて異なってもよい。例えば、ＲＯ４６のホールは、円形、正方形、斜めの形状、または別の好適な形状であってもよい。さらに、ＲＯ４６のホールは金属板の中心（例えば、同心）にあってもよいし、または、ホールは中心から外れて（例えば、離心円）いてもよい。特定の実施形態では、ホールの直径（すなわち、オリフィス径）は、流体導管３２の内径に基づいてもよい。例えば、流体導管３２の内径に対するオリフィス径の比（すなわちβ比）は、近似的に０．０１から０．９９まで、０．１から０．９まで、または０．３から０．７までの間にあってもよい。特定の実施形態では、対応するオリフィス径は、近似的に０．０１インチ、０．０１６インチ、または０．０２４インチであってもよい。オリフィス径は、ＲＯ４６上の硫黄の望ましい堆積速度を達成するように設計することができる。

特定の実施形態では、各流体導管３２内の硫黄の堆積速度を変化させるために、硫黄検出システム１６内の特定のＲＯ４６のオリフィス径を変化させることが望ましい場合があり得る。例えば、１つのＲＯ４６は約０．３のβ比率を有してもよく、別のＲＯ４６は約０．７のβ比率を有してもよい。このような場合、硫黄の堆積は各ＲＯ４６で異なる速度で発生することができ、結果として流体導管３２を流れる流量が異なる。異なる流量は、流体の近似的な硫黄濃度を計算するために用いることができる。例えば、較正曲線は、流量、ＲＯ４６の幾何学的形状（例えば、オリフィス径）、および硫黄の堆積が発生する期間に基づくことができる。硫黄濃度の推定は、較正曲線および流体導管３２のいずれか１つもしくは組み合わせを流れる観測された流量に基づくことができる。

ＲＯ４６および出口制御バルブ４４を流れた後に、流体は流体経路２６に沿って出口毛細管マニホルド４８に進むことができる。出口毛細管マニホルド４８は、流体導管３２の各々から流体を受け取って、それぞれの流れを単一のストリームに合流し、単一のストリームを、ライン２４を経由してパイプライン２０に戻す。図示した実施形態では、計器（例えば、流量計５０）が出口毛細管マニホルド４８の下流に配置される。流量計５０は、硫黄検出システム１６から出る流体の流量（例えば、質量流量または体積流量）を検出することができる。特定の実施形態では、流量計５０は、コリオリ流量計、熱質量流量計、または他の任意の好適な計器であってもよい。さらに、流量計５０の数およびそれらのそれぞれの位置は異なってもよい。例えば、硫黄検出システム１６は、１つ、２つ、３つ、４つ、５つ、またはこれより多くの流量計５０を含んでもよい。流体導管３２の各々は専用の流量計５０を有することができ、中間の流体の流れを独立にモニターし制御することが可能になる。実際、複数の流量計５０を配置することにより、硫黄検出システム１６の動作可能性をさらに増加させることができる。例えば、硫黄検出システム１６はバックアップ流量計５０を有することができ、あるいは、複数の流量計５０は、他の流量計による流量測定値と一致しないデータを除外して、流量測定の信頼性を向上させることができる。以下の説明は流量計５０を目的としているが、様々な計器（例えば、圧力計、温度計、および流量計など）が硫黄の堆積の検出に用いることができる点に留意する必要がある。例えば、圧力計は、各流体導管３２内の硫黄の堆積を示すものとして、ＲＯ４６の永続的な圧力降下を検出することができる。このように、流量計５０は例として示したものであって、限定するものではない。

図示するように、各流体導管３２は、ＲＯ４６に関する入口温度センサー５２、入口圧力センサー５４、および出口圧力センサー５６を含むこともできる。センサー５２および５４は、ＲＯ４６の上流で、かつ入口制御バルブ４２の下流に配置される。出口圧力センサー５６は、ＲＯ４６の下流で、かつ出口制御バルブ４４の上流に配置される。センサー５２、５４、５６の各々は、流体と関係する動作条件を検出する。特定の実施形態では、差圧計測器は、圧力センサー５４および５６を含むことができる。言い換えれば、ＲＯ４６の差圧を検出することが望ましい場合があり得る。このように、センサー５４および５６は、上流圧力、下流圧力、ＲＯ４６の差圧、またはこれらの任意の組み合わせを検出することができる。

硫黄検出システム１６の動作は、動作条件に基づいて調整することができる。先に説明したように、硫黄検出システム１６の動作可能性を改善するために、流体導管３２を選択的に加熱または冷却することが望ましい。したがって、コントローラ５８は、温度制御ジャケット３６、加熱源３８、冷却源４０、ならびに／またはセンサー５２、５４および５６に通信可能に結合される。コントローラ５８は、硫黄検出システム１６の動作を調整するための、１つもしくは複数のプロセッサおよび／またはメモリ構成要素を含む。例えば、コントローラ５８は、ＲＯ４６の下流の流体の出口温度を推定することができる。例えば、出口温度は、例えば状態方程式を用いて、入口温度、入口圧力、および出口圧力を用いて推定することができる。さらに、コントローラ５８は、出口温度に基づいて、温度制御ジャケット３６、加熱源３８、および／または冷却源４０を調整することができる。例えば、出口温度が流体導管３２内の硫黄の堆積を促進するには温かすぎる場合があり得る（すなわち、出口温度がしきい値温度を越える場合があり得る）。コントローラ５８は、出口温度をしきい値温度より低くするように、温度制御ジャケット３６、加熱源３８、および／または冷却源４０を調整することができ、それによって、硫黄の堆積速度を増加させて、硫黄濃度のより速い検出を可能にする。十分な量の硫黄が流体導管３２内に堆積した後に、コントローラ５８は、出口温度を上昇させるように温度制御ジャケット３６を調整することができ、それによって流体導管３２を再生する。さらに、または、代わりに、流体導管３２の再生は、堆積した硫黄を溶解するための溶剤洗浄６０を用いることができる。このような実施形態では、それから、硫黄濃度を推定するために、溶媒から硫黄を抽出することができる。

特定の実施形態では、コントローラ５８は、入口および出口条件に基づいて流体の硫黄濃度を推定することもできる。例えば、入口硫黄濃度は入口温度および圧力によって規定することができるが、出口硫黄濃度は出口温度および圧力によって規定することができる。入口硫黄濃度と出口硫黄濃度との差は、ＲＯ４６上の理論的な硫黄堆積速度を示唆することができる。理論的な硫黄堆積速度は、溶解度曲線、履歴データ、またはこれらの組み合わせに基づくことができる。さらに、理論的な硫黄堆積速度は、流量計５０によって検出された流量の妥当性を評価するために用いることができる。

コントローラ５８は、制御バルブ４２および４４、ならびに流量計５０にも通信可能に結合される。したがって、コントローラ５８は、特定の流体導管３２への流れを選択的に可能にするかまたは遮断するために、バルブ４２および４４を開くかまたは閉じることができる。認識されるように、特定の流体導管３２内の硫黄の堆積を可能にし、他の流体導管３２内の硫黄の堆積を阻止するために、流体導管３２を選択的に分離することが望ましい場合があり得る。さらに、流体導管３２を選択的に分離することによって、流量計５０が個々の流体導管３２の流量を検出することが可能になり、流体導管３２間の流れを比較することができる。このように、コントローラ５８は、制御バルブ４２および４４の各々を選択的に開くかまたは閉じることができる。先に説明したように、より高い硫黄の堆積は、流体導管３２を流れる流量の減少と相関している。流量が最小流量しきい値より小さい場合には、コントローラ５８は特定のバルブ４２または４４を開くことができて、温度制御ジャケット３６を調整することによって流体導管３２を再生することができる。硫黄検出システム１６の動作は、図３〜図５においてさらに後述する。

図３は、硫黄検出システム１６の一部の概略図である。センサーおよびコントローラは、明確にするため省略してある。図示するように、流体導管３２は、制御ライン６２ならびに２つの露出ライン６４および６６を規定する。上述したように、制御ライン６２は、２つの露出ライン６４および６６に対する比較のベースラインとして役立つ。したがって、制御ライン６２は、硫黄の堆積を阻止するために、期間において流体から選択的に分離することができる。逆に、露出ライン６４および６６は、硫黄の堆積を促進するために、様々な時間の間に流体に露出させることができる。特定の実施形態では、露出ライン６４および６６は、同時に流体に露出されてもよいし、あるいは交互に露出されてもよい。例えば、露出ライン６４は主動作ラインであってもよく、一方、露出ライン６６は露出ライン６４の保守の場合にバックアップとして動作する。さらに、または、代わりに、露出ライン６６が再生されている間に、露出ライン６４が動作することができ、逆もまた同じである。制御ラインおよび露出ラインの選択は、コントローラ５８により自動で、オペレータにより手動で、またはこれらの組み合わせによって実行することができる。さらに、硫黄検出システム１６は、異なる数（例えば、２つ、３つ、４つ、５つ、またはこれより多く）の流体導管３２を含むことができる。したがって、制御ラインおよび／または露出ラインの数は異なってもよい。

図示する実施形態では、露出ライン６４のＲＯ６８はベータ比β₁を有し、露出ライン６６のＲＯ７０はベータ比β₂を有する。β₂はβ₁より小さくすることができ、その結果、露出ライン６６内のより速い検出可能な硫黄堆積速度が得られる。ベータ比の違いは例として示したものであって、限定するものではない。実際、ＲＯ６８および７０の各々は、同程度または同一のベータ比を有してもよい。認識されるように、各ＲＯ６８および７０について算出された硫黄濃度は、ほぼ等しい場合があり得る。言い換えれば、各ＲＯ６８および７０に堆積した硫黄の質量を各ＲＯ６８および７０を流れるそれぞれのガスフローで割ることにより、ほぼ等しい硫黄濃度を得ることができる。したがって、ＲＯ６８および７０は、可変な硫黄堆積速度を可能にするためのベータ比の範囲を有することができる。

図４は、時間に対する各流体導管３２の硫黄の堆積のグラフ１１２である。さらに、図５は、時間に対する各流体導管３２の質量流量のグラフ１１４である。図４では、制御ライン６２は実線１１６によって表され、露出ライン６４は破線１１８によって表され、露出ライン６６は点線１２０によって表される。同様に、図５では、制御ライン６２は実線１２２によって表され、露出ライン６４は破線１２４によって表され、露出ライン６６は点線１２６によって表される。ベースライン期間は、ｔ₀とｔ₁との間で定義される。ベースライン期間に、流体導管３２の各々は、ベースラインフローを確立するために流体にさらされる。例えば、コントローラ５８は、制御ライン６２のバルブ７２および７４を開くことができ、露出ライン６４および６６のバルブ７６および７８を開くことができる。流量計５０は、流体導管３２の各々を流れる流量を検出することができる。特定の実施形態では、ベースライン期間は相対的に短くすることができ、そうすると、図４に示すように、ほとんど硫黄の堆積は生じない。上述したように、硫黄の堆積が増加することによって、一般的には流体導管３２を流れる質量流量は減少し得る。流体導管３２内にはほとんど硫黄がないので、図５に示すように、各流体導管３２を流れる流量はベースライン期間では極大であり得る。

ベースライン期間が終了した後、動作期間は、ｔ₁とｔ₂との間で定義される。動作期間中に、コントローラ５８は、制御ライン６２を選択的に分離し、露出ライン６４および６６を露出させることができる。例えば、コントローラは、制御ライン６２の制御バルブ７２および７４を閉じることができ、露出ライン６４および６６の制御バルブ７６および７８を開くことができる。動作期間の開始時ｔ₁において、それぞれの露出ライン６４および６６のＲＯ６８および７０に硫黄が堆積し始め、それによって、各露出ライン６４および６６の流量を減少させる。温度制御ジャケット３６を用いて露出ライン６４および６６の温度を調整することによって、硫黄の堆積を促すことができる。硫黄の堆積が継続するにつれて、ＲＯ６８および７０の幾何学的形状が変化し、その結果、硫黄堆積速度が加速される。図示するように、最大の硫黄堆積は、動作期間の終わりに向かって生じる。さらに、β₂がβ₁より小さいので、図４に示すように、硫黄の堆積は露出ライン６４よりも露出ライン６６でより速く生じる。したがって、質量流量は、図５に示すように、露出ライン６４よりも露出ライン６６でより急速に減少する。

比較期間は、ｔ₂とｔ₃との間で定義される。流体導管３２の温度は、比較期間中に、硫黄の堆積を減少させるように調整することができる。比較期間中には、流体導管３２の各々は、各流体導管３２の流量を決定するために、再び流体にさらされる。それぞれの流量は、流体の硫黄濃度を推定するために比較することができる。例えば、露出ライン６４および６６の流量の変化は、各ＲＯ６８および７０の硫黄の堆積を定量化するために用いることができる。特定の実施形態では、流量の変化は、ＲＯ６８および７０の有効オリフィス径を推定するために用いることができる。流体の硫黄濃度は、流量、有効オリフィス径、動作温度、動作圧力、ＲＯ４６の圧力降下、動作期間の長さ、堆積速度、またはこれらの任意の組み合わせに基づいて推定することができる。ここで考察する実施形態では、硫黄濃度は、経験的データ（例えば、メタン、エタン、もしくは別の炭化水素、または炭化水素の混合物の溶解度曲線）に基づいて相関することができる。

比較期間中の硫黄検出システム１６の動作は、ベースライン期間中の動作と同様である。例えば、コントローラ５８は、制御ラインのバルブ７２および７４を開くことができ、露出ラインのバルブ７６および７８を開くことができる。特定の実施形態では、比較期間は相対的に短くすることができ、そうすると、図４に示すように、ほとんど硫黄の堆積は生じない。さらに、ベースライン期間および比較期間は、動作期間より短くすることができる。すなわち、動作期間は数時間あるいは数日間にわたることがあるが、ベースライン期間および比較期間はわずか数分の場合があり得る。

比較期間の後、硫黄検出システム１６は、動作期間に戻ることができる。言い換えれば、比較中に検出された流量は、付加的または代替的なベースラインフローとして役立つことができる。さらに、または、代わりに、硫黄検出システム１６は、ｔ₃とｔ₄との間で定義される再生期間を挿入することができる。再生期間中に、流体導管３２の各々は再び流体にさらされる。上述したように、流体導管３２は、温度制御ジャケット３６からの熱によって、および／または溶剤洗浄６０からの溶剤によって、再生することができる。再生期間は、各流体導管３２の硫黄堆積物をほぼゼロに低減することができ、そのようにして、硫黄検出システム１６はベースライン期間の動作に戻ることができる。硫黄検出システム１６の動作は、図６を参照してさらに後述する。

図６は、硫黄検出システム１６を用いて流体の硫黄濃度を検出する方法８０の実施形態のフローチャートである。以下に説明するステップは、コントローラ５８により自動的に（例えば、有形の非一時的機械可読媒体に記憶された１つまたは複数の命令の結果としてコントローラによって実行される）、オペレータにより手動で、あるいは両方によって実行することができる。このように、方法８０はコントローラ５８の文脈の範囲内で説明されているが、方法８０の一部はオペレータによって実行されてもよい。コントローラ５８は、複数の流体導管３２のうちから制御ライン６２および露出ライン６４を選択することができる（ブロック８２）。コントローラ５８は、制御ライン６２および露出ライン６４を流体にさらすことによって、ベースラインフローを発生させることができ（ブロック８４）、それは流量計５０によって検出される。ベースラインフローを発生させた（ブロック８４）後に、コントローラ５８は、制御ライン６２を流体から選択的に分離することができる（ブロック８６）。制御ライン６２の分離（ブロック８６）は制御ライン内の硫黄の堆積を阻止し、後で制御ライン６２が比較の基準として役立つことを可能にする。コントローラは、ある期間に露出ライン６４を選択的に流体にさらすこともでき、適切な動作条件を確保することもできる（ブロック８８）。

特定の実施形態では、適切な動作条件を確保するステップは、例えば、センサー５２、５４および５６を用いて、ＲＯ４６に関する入口温度、入口圧力、および出口圧力を検出するステップ（ブロック９０）を含むことができる。それから、コントローラ５８は、検出された動作条件および適切な状態方程式（例えば、理想気体の法則またはペン−ロビンソン）を用いて、出口温度を計算することができる（ブロック９２）。それから、コントローラ５８は、出口温度が温度しきい値より高いか否かを決定することができる（ブロック９４）。出口温度が温度しきい値より高い場合には、硫黄の堆積は遅くなり得る。したがって、コントローラ５８は、温度を温度しきい値より低くするために、温度制御ジャケット３６を調整することができる（ブロック９６）。しかし、出口温度が温度しきい値より低い場合には、コントローラ５８は露出ライン６４を露出し続けることができる（ブロック９８）。特定の実施形態では、温度しきい値は、入口圧力、出口圧力、または両方における硫黄の溶解度に基づくことができる。対応するしきい値温度は、近似的に０°Ｆ〜２００°Ｆ（−１８℃〜９３℃）、１０°Ｆ〜１００°Ｆ（−１２℃〜３８℃）、もしくは２０°Ｆ〜６０°Ｆ（−６℃〜１６℃）、およびこれらの中間の部分範囲であってもよい。

方法８０に戻って、ブロック８８による動作の後、コントローラ５８は流体導管３２を再び流体にさらすことができ、流量計５０はそれぞれの流量を検出することができる（ブロック１００）。それから、コントローラ５８は、流量を比較することができる（ブロック１０２）。特定の実施形態では、コントローラ５８は、制御ライン６２と露出ライン６４との流量を比較することができる（ブロック１０２）。さらに、または、代わりに、コントローラ５８は、時間とともに露出ライン６４のフローを比較することができる（ブロック１０２）。それから、コントローラ５８は、様々な要因に基づいて硫黄濃度を決定することができる（ブロック１０４）。様々な要因は、流量、オリフィス径、動作温度、動作圧力、ＲＯ４６の圧力降下、動作期間の長さ、堆積速度、またはこれらの任意の組み合わせを含むことができる。例えば、コントローラ５８は、初期オリフィス径、露出ライン６４の最終的な流量、および露出ライン６４のベースラインフローに基づいて、露出ライン６４のＲＯ４６の有効オリフィス径を計算することができる。それから、コントローラ５８は、硫黄濃度を有効オリフィス径および露出期間と関連づける較正曲線に、ＲＯ４６の有効オリフィス径を相関させることができる。ここで考察する実施形態では、ＲＯ４６の有効領域は、硫黄堆積物の体積および／または質量を計算するために用いることができる。すなわち、硫黄堆積物の押しのけ体積を計算することができ、それから硫黄堆積物の質量を推定することができる。硫黄堆積物の質量を流体の流れの体積で割ることができ、それによって流体の硫黄濃度を推定する。

推定硫黄濃度を決定した（ブロック１０４）後に、コントローラ５８は、硫黄濃度がエンドユーザーまたはパイプライン２０にとって適切か否かを決定することができる（ブロック１０６）。硫黄濃度が適切でない場合には、コントローラ５８は是正措置を行うことができる（ブロック１０８）。是正措置を行うステップ（ブロック１０８）は、パイプライン２０内の、燃料源１２内の、ガスタービン１４内の、またはこれらの任意の組み合わせの流体の温度を上昇させるステップを含むことができる。流体の温度を上昇させることより、一般に流体内の硫黄の溶解度を増加させることができ、それによって、システム１０内の硫黄の堆積の可能性を低減させる。硫黄濃度が適切である場合、または是正措置を行った（ブロック１０８）後には、コントローラ５８は制御ライン６２および露出ライン６４を再生することができる（ブロック１１０）。先に述べたように、再生（ブロック１１０）は、温度制御ジャケット３６、溶剤洗浄６０、または両方を用いることができる。

本発明の技術的な効果は、流体内の硫黄濃度を素早く検出する硫黄検出システムを含む。具体的には、硫黄検出システムは、露出ラインに硫黄堆積を引き起こすことによって、気体ストリームの硫黄濃度を検出することができる。気体ストリームから堆積された硫黄は、露出ラインの幾何学的形状を変えることができ、結果として露出ラインを流れる流量を減少させる。さらに、気体ストリームから分離された制御ラインは、露出ラインに対する比較のベースラインを生成することができる。制御ラインおよび露出ラインを流れるそれぞれの流量を比較することによって、気体ストリームの硫黄濃度を決定することができる。大きな寸法のバルブまたはインフラストラクチャと比較すると、露出ラインはより小さい幾何学的形状を有することができ、その結果、比較的急速な硫黄の堆積および検出が可能になる。上流または下流の機器の動作条件は、検出された硫黄濃度に応じて調整することができ、それによって、生産率を改善し、腐食度を低減することができる。例えば、検出された硫黄濃度が所定の範囲内である場合には、硫黄の堆積を緩和するために上流または下流の機器の温度を上昇させることができる。

本明細書は、本発明を開示するために実施例を用いており、最良の形態を含んでいる。また、いかなる当業者も本発明を実施することができるように実施例を用いており、任意のデバイスまたはシステムを製作し使用し、任意の組み込まれた方法を実行することを含んでいる。本発明の特許され得る範囲は、請求項によって定義され、当業者が想到する他の実施例を含むことができる。このような他の実施例は、特許請求の範囲の文言との差がない構造要素を有する場合、または特許請求の範囲の文言との実質的な差がない等価の構造要素を含む場合、特許請求の範囲内にある。

１０ システム
１２ 燃料源
１４ ガスタービン
１６ 硫黄検出システム
１８ 燃焼器
２０ パイプライン
２２ サンプルライン
２４ ライン
２６ 流体経路
２８ フィルタ
３０ 入口毛細管マニホルド
３２ 流体導管
３４ 中間流体経路
３６ 温度制御ジャケット
３８ 加熱源
４０ 冷却源
４２ 入口制御バルブ
４４ 出口制御バルブ
４６ 制限オリフィス（ＲＯ）
４８ 出口毛細管マニホルド
５０ 流量計
５２ 入口温度センサー
５４ 入口圧力センサー
５６ 出口圧力センサー
５８ コントローラ
６０ 溶剤洗浄
６２ 制御ライン
６４、６６ 露出ライン
６８、７０ ＲＯ
７２〜７８ 制御バルブ
８０ 方法
８２〜１１０ ブロック
１１２、１１４ グラフ
１１６ 実線
１１８ 破線
１２０ 点線
１２２ 実線
１２４ 破線
１２６ 点線

Claims (20)

1. 汚染物質検出システム（１６）であって、
   汚染物質濃度を含む流体を流すように構成される流体経路（２６）と、
   前記流体経路（２６）に沿って配置され、前記流体経路（２６）に沿って流れる前記流体の動作パラメータを検出するように構成される計器と、
   前記流体経路（２６）に沿って配置され、前記流体を流すように構成される複数の中間流体経路（３４）を形成する複数の流体導管（３２）と、を含み、前記複数の流体導管（３２）の各流体導管（３２）は、
   前記中間流路（３４）の１つを狭めるように構成されるオリフィス径を有する制限オリフィス（ＲＯ）（４６）と、
   前記ＲＯ（４６）の上流に配置される入口制御バルブ（４２）と、
   前記ＲＯ（４６）の下流に配置される出口制御バルブ（４４）と、を含み、
   前記複数の流体導管（３２）は、制御ライン（６２）および第１の露出ライン（６４）を含み、前記制御ライン（６２）は、ある期間に前記流体から分離されるように構成され、前記第１の露出ライン（６４）は、前記期間に前記流体にさらされるように構成され、前記汚染物質検出システム（１６）は、少なくとも前記動作パラメータおよび前記期間を用いて、前記汚染物質濃度を推定するように構成されるシステム（１６）。
2. 前記汚染物質は硫黄を含む、請求項１に記載のシステム（１６）。
3. 前記動作パラメータは、流量、圧力、またはこれらの組み合わせを含む、請求項１に記載のシステム（１６）。
4. 前記複数の流体導管（３２）は、第２の露出ライン（６６）を含み、前記第２の露出ライン（６６）は、前記期間に前記流体にさらされるように構成される、請求項１に記載のシステム（１６）。
5. 前記第１および第２の露出ライン（６４、６６）は、同時に前記流体にさらされるように構成される、請求項４に記載のシステム（１６）。
6. 前記第１の露出ライン（６４）は、第１の内径と、第１のオリフィス径を有する第１のＲＯ（６８）と、を含み、前記第１の内径に対する前記第１のオリフィス径の第１の比は、約０．０１と０．９９との間にある、請求項１に記載のシステム（１６）。
7. 前記複数の流体導管（３２）は、第２の露出ライン（６６）を含み、前記第２の露出ライン（６６）は、前記期間に前記流体にさらされるように構成され、前記第２の露出ライン（６６）は、第２の内径と、第２のオリフィス径を有する第２のＲＯ（７０）と、を含み、前記第２の内径に対する前記第２のオリフィス径の第２の比は、約０．０１と０．９９との間にあり、前記第１の比は、前記第２の比より大きい、請求項６に記載のシステム（１６）。
8. 前記計器は、コリオリ質量流量計、熱質量流量計、またはこれらの組み合わせを含む、請求項１に記載のシステム（１６）。
9. 前記流体経路（２６）に沿って配置されるフィルタ（２８）と、
   前記フィルタ（２８）の下流に配置され、前記中間流体経路（３４）に前記流体を導くように構成される入口毛細管マニホルド（３０）と、
   前記流体経路（２６）に沿って前記入口毛細管マニホルド（３０）の下流に配置され、前記複数の流体導管（３２）を選択的に加熱または冷却するように構成される温度制御ジャケット（３６）と、
   前記流体経路（２６）に沿って前記中間流体経路（３４）の下流に配置される出口毛細管マニホルド（４８）であって、前記中間流体経路（３４）からのそれぞれの流れを前記流体経路（２６）に沿う合成流に合流させるように構成される前記出口毛細管マニホルド（４８）と、を含む、請求項１に記載のシステム（１６）。
10. 前記複数の流体導管（３２）の各流体導管（３２）は、
    前記ＲＯ（４６）の上流に配置され、前記流体の上流温度を検出するように構成される入口温度センサー（５２）と、
    前記ＲＯ（４６）の上流に配置され、前記流体の上流圧力を検出するように構成される入口圧力センサー（５４）と、
    前記ＲＯ（４６）の下流に配置され、前記流体の下流圧力を検出するように構成される出口圧力センサー（５６）と、を含み、
    前記汚染物質検出システム（１６）は、前記複数の流体導管（３２）の前記それぞれの入口温度センサー（５２）、前記入口圧力センサー（５４）、および前記出口圧力センサー（５６）に通信可能に結合されるコントローラ（５８）を含み、
    前記コントローラ（５８）は、前記それぞれの中間流体経路（３４）について検出される少なくとも前記上流温度、前記上流圧力、および前記下流圧力を用いて、各中間流体経路（３４）内の前記流体の下流温度を計算するように構成され、前記コントローラ（５８）は、前記下流温度を温度しきい値より低く維持するために前記温度制御ジャケット（３６）を調整するように構成される、請求項９に記載のシステム（１６）。
11. コントローラ（５８）を用いて、複数の流体導管（３２）から制御ライン（６２）および露出ライン（６４、６６）を選択するステップ（８２）と、
    計器を用いて、前記制御ライン（６２）および前記露出ライン（６４、６６）についてのベースライン動作パラメータを検出するステップと、
    １つまたは複数の制御バルブ（７２、７４）を用いて、ある期間に前記制御ライン（６２）を分離するステップ（８６）と、
    前記１つまたは複数の制御バルブ（７６、７８）を用いて、前記期間に前記露出ライン（６４、６６）を露出させるステップ（８８）と、
    前記計器を用いて、前記制御ライン（６２）の第１の動作パラメータおよび前記露出ライン（６４、６６）の第２の動作パラメータを検出するステップと、
    前記第１の動作パラメータ、前記第２の動作パラメータ、前記ベースライン動作パラメータ、および前記期間に少なくとも部分的に基づいて、流体の汚染物質の濃度を決定するステップ（１０４）と、を含む方法（８０）。
12. 適切な動作条件を維持するステップ（８８）を含み、前記適切な動作条件を維持するステップ（８８）は、
    １つまたは複数のセンサー（５２、５４、５６）を用いて、前記露出ライン（６４、６６）内の制限オリフィスに関する前記流体の入口温度、入口圧力、および出口圧力を検出するステップ（９０）と、
    前記コントローラ（５８）を用いて、前記流体の前記入口温度、前記入口圧力、および前記出口圧力に少なくとも部分的に基づいて、出口温度を計算するステップ（９２）と、
    前記コントローラ（５８）を用いて、前記出口温度が温度しきい値より高いか否かを決定するステップ（９４）と、
    前記出口温度が前記温度しきい値より高い場合には、温度制御ジャケット（３６）を用いて、前記入口温度を低下させるステップ（９６）と、を含む、請求項１１に記載の方法（８０）。
13. 前記汚染物質は、硫黄または硫黄含有化合物を含み、前記温度しきい値は、前記入口圧力もしくは前記出口圧力、または両方における前記流体内の前記硫黄または前記硫黄含有化合物の溶解度に基づく、請求項１２に記載の方法（８０）。
14. 前記第１および第２の動作パラメータを検出するステップは、
    前記１つまたは複数の制御バルブ（７２、７４、７６、７８）を用いて、前記制御ライン（６２）を露出させ、前記露出ライン（６４、６６）を分離するステップと、
    前記計器を用いて、前記制御ライン（６２）の前記第１の動作パラメータを検出するステップと、
    前記１つまたは複数の制御バルブ（７２、７４、７６、７８）を用いて、前記制御ライン（６２）を分離し、前記露出ライン（６４、６６）を露出させるステップと、
    前記計器を用いて、前記露出ライン（６４、６６）の前記第２の動作パラメータを検出するステップと、を含む、請求項１１に記載の方法（８０）。
15. 温度制御ジャケット（３６）を用いて前記露出ライン（６４、６６）内の前記流体の入口温度を上昇させることによって、前記露出ライン（６４、６６）を再生するステップ（１１０）を含む、請求項１１に記載の方法（８０）。
16. 前記汚染物質の前記濃度がしきい値濃度より高い場合には是正措置を行うステップ（１０８）を含み、前記是正措置を行うステップ（１０８）は、主パイプライン、ガス源泉、ガス処理プラント、またはガスタービンエンジン内の前記流体の上流温度を上昇させるステップを含む、請求項１１に記載の方法（８０）。
17. 前記汚染物質の前記濃度を決定するステップ（１０４）は、
    前記露出ライン（６４、６６）の制限オリフィス（ＲＯ）の有効オリフィス径を、前記ＲＯの初期オリフィス径、前記第２の動作パラメータ、および前記ベースラインフローに少なくとも部分的に基づいて計算するステップと、
    前記有効オリフィス径および前記期間に少なくとも部分的に基づいて、前記有効オリフィス径を前記汚染物質の前記濃度に関係づけるステップと、を含む、請求項１１に記載の方法（８０）。
18. 硫黄検出システム（１６）であって、
    硫黄濃度を含む流体を流すように構成される流体経路（２６）と、
    前記流体経路（２６）に沿って配置され、前記流体の流量を検出するように構成される流量計（５０）と、
    第１の中間流体経路（３４）を規定する制御ライン（６２）であって、前記第１の中間流体経路（３４）を狭めるように構成される第１の制限オリフィス（ＲＯ）（４６）と、前記第１のＲＯ（４６）の上流に配置される第１の入口制御バルブ（７２）と、前記第１のＲＯ（４６）の下流に配置される第１の出口制御バルブ（７４）と、を含む前記制御ライン（６２）と、
    第２の中間流体経路（３４）を規定する露出ライン（６４、６６）であって、前記第２の中間流体経路（３４）を狭めるように構成され、前記流体から硫黄を捕獲するように構成される第２の制限オリフィス（６８、７０）と、前記第２のＲＯ（６８、７０）の上流に配置される第２の入口制御バルブ（７６）と、前記第２のＲＯ（６８、７０）の下流に配置される第２の出口制御バルブ（７８）と、を含む前記露出ライン（６４、６６）と、
    前記第１および第２の入口制御バルブ（７２、７６）、ならびに前記第１および第２の出口制御バルブ（７４、７８）に通信可能に結合されるコントローラ（５８）であって、前記第１および第２の入口制御バルブ（７２、７６）、ならびに前記第１および第２の出口制御バルブ（７４、７８）を調整することによって、前記制御ライン（６２）および前記露出ライン（６４、６６）を選択的に分離または露出させるように構成される前記コントローラ（５８）と、を含み、
    前記制御ライン（６２）は、ある期間に前記流体から分離されるように構成され、前記露出ライン（６４、６６）は、前記期間に前記流体にさらされるように構成され、前記コントローラ（５８）は、前記流量および前記期間に少なくとも部分的に基づいて前記流体の硫黄濃度を決定するように構成されるシステム（１６）。
19. 前記制御ライン（６２）もしくは前記露出ライン（６４、６６）、または両方を加熱または冷却するように構成される温度制御ジャケット（３６）を含み、前記コントローラ（５８）は、前記流量が流量しきい値より少ない場合には、前記第２の制限オリフィス（６８、７０）に捕獲される前記硫黄を低減するために、前記露出ライン（６４、６６）の温度を自動的に上昇させるように構成される、請求項１８に記載のシステム（１６）。
20. 前記コントローラ（５８）は、前記第２のＲＯ（６８、７０）に関する上流温度、上流圧力、および下流圧力に基づいて、前記第２のＲＯ（６８、７０）に関する下流温度を計算し、
    前記上流および下流温度、ならびに前記上流および下流圧力に基づいて硫黄の堆積を計算するように構成される、請求項１８に記載のシステム（１６）。