JP7443348B2 - ガス処理プラントの操作及び/又は寸法パラメータのモデル化 - Google Patents
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Description
a. インターフェースユニットを介して、ガス処理プラントの操作及び/又は寸法パラメータの決定を開始するリクエストを受信するステップであって、リクエストが、1つ以上のガス処理ユニットに関するガス処理ユニット入力パラメータを含み、ガス処理ユニット入力パラメータが、プラントのスループットとは無関係の少なくとも1つの相対パラメータを含むステップ、
b. 決定処理ユニットを介して、ガス処理ユニット入力パラメータに基づき且つ対応するパラメータに対する少なくとも1つの相対パラメータの関係を含む、ガス処理プラントのデジタルモデルを初期化するステップであって、対応するパラメータが、プラントのスループットに依存し又はガス処理ユニットの幾何形状に依存し、且つ少なくとも1つの相対パラメータに対する関係の結果であり、デジタルモデルが、1つ以上のガス処理ユニットを含むガス処理プラントでの物質及び熱移動を特徴付けるステップ、
c. 決定処理ユニットを介して、デジタルモデルに基づく対応するパラメータを含む、ガス処理プラントの操作及び/又は寸法パラメータを決定するステップ、
d. 特にガス処理ユニット入力パラメータとして提供される少なくとも1つの相対パラメータとの関係の結果である、プラントのスループットに依存する又はガス処理ユニットの幾何形状に依存する対応するパラメータを含む操作及び/又は寸法パラメータを、出力インターフェースを介して出力するステップ
を含む。
a. インターフェースユニットを介して、ガス処理プラントの操作及び/又は寸法パラメータの決定を開始するリクエストを受信するステップであって、リクエストが吸収塔入力パラメータを含み、吸収塔入力パラメータが、吸収塔内の処理溶液の平衡捕捉容量までの距離を示す負荷率を含むステップ、
b. 決定処理ユニットを介して、吸収塔入力パラメータに基づき且つ流量に対する負荷率の関係を含むガス処理プラントのデジタルモデルを初期化するステップであって、デジタルモデルが、吸収塔を含むガス処理プラント内の物質及び熱移動を特徴付けるステップ、
c. 決定処理ユニットを介して、デジタルモデルに基づく流量を含むガス処理プラントの操作及び/又は寸法パラメータを決定するステップ、
d. ガス処理ユニット入力パラメータとして提供された負荷率に対する関係の結果である、流量を含む操作及び/又は寸法パラメータを、出力インターフェースを介して出力するステップ
を含む。
a. ガス処理プラントの操作及び/又は寸法パラメータの決定を開始するリクエストを受信するように構成されたインターフェースユニットであり、リクエストが、1つ以上のガス処理ユニットに関するガス処理ユニット入力パラメータを含み、ガス処理ユニット入力パラメータが、プラントのスループットとは無関係の少なくとも1つの相対パラメータを含む、インターフェースユニット
b. ガス処理ユニット入力パラメータに基づき且つ対応するパラメータに対する少なくとも1つの相対パラメータの関係を含む、ガス処理プラントのデジタルモデルを初期化するよう構成された決定処理ユニットであり、対応するパラメータは、プラントのスループットに依存し又はガス処理ユニットの幾何形状に依存し、且つ少なくとも1つの相対パラメータとの関係の結果であり、デジタルモデルは、1つ以上のガス処理ユニットを含むガス処理プラント内の物質及び熱移動を特徴付け、デジタルモデルに基づいて対応するパラメータを含むガス処理プラントの操作及び/又は寸法パラメータを決定するように構成された、決定処理ユニット、及び
c. プラントのスループットに依存する又はガス処理ユニットの幾何形状に依存する、対応するパラメータを含む操作及び/又は寸法パラメータを出力するように構成され、特にガス処理ユニット入力パラメータとして提供される少なくとも1つの相対パラメータとの関係の結果である、出力インターフェース
を含むシステムに関する。
a. ガス処理プラントの操作及び/又は寸法パラメータの決定を開始するリクエストを受信するように構成されたインターフェースユニットであり、リクエストが吸収塔入力パラメータを含み、吸収塔入力パラメータが、吸収塔における処理溶液の平衡捕捉容量までの距離を示す負荷率を含む、インターフェースユニット、
b. 吸収塔入力パラメータに基づき且つ流量に対する負荷率の関係を含む、ガス処理プラントのデジタルモデルを初期化するように構成された決定処理ユニットであり、デジタルモデルが、吸収塔を含むガス処理プラント内の物質及び熱移動を特徴付け、デジタルモデルに基づいて流量を含むガス処理プラントの操作及び/又は寸法パラメータを決定するよう構成される、決定処理ユニット、
c. 特にガス処理ユニット入力パラメータとして提供された負荷率に対する関係の結果である、流量を含む操作及び/又は寸法パラメータを出力するように構成された、出力インターフェース
を含むシステムに関する。
a. 本明細書に記載される1つ以上の方法により、ガス処理プラントの操作及び/又は寸法パラメータの決定を含む、ガス処理プラントの設計を決定するステップ、
b. 決定された設計により又は該設計に基づいて、ガス処理プラントを構成し又は構築するステップ
を含む方法に関する。
a. 既存のガス処理プラントを操作する操作パラメータの決定を開始するリクエストを発生させることであり、発生が、許可オブジェクトに従いプロセス特異的入力パラメータを提供することを含み、許可オブジェクトは、どのプロセス特異的入力パラメータが工業適用タイプに基づいて提供されるかを定め、又は発生は、許可オブジェクトに従いガス処理ユニット入力パラメータを提供することを含み、許可オブジェクトは、ガス処理ユニット内の流量又は処理された出口流中の1種以上の欠乏した成分の割合を指定する組成が、ガス処理ユニット入力パラメータとして提供されるか否かを定めるものであること、
b. 決定処理ユニットを介して、ガス処理プラントのデジタルモデルを、発生したリクエストで提供されたプロセス特異的パラメータ又はガス処理ユニット入力パラメータに基づき初期化することであり、デジタルモデルが、ガス処理プラント内の物質及び熱移動を特徴付けるものであること、
c. 決定処理ユニットを介して、既存のガス処理プラントの操作パラメータを、デジタルモデルに基づき決定すること、
d. 出力インターフェースを介して、特にガス処理ユニット内の流量又は処理された出口流中の1種以上の欠乏した成分の割合を指定する組成を含む、決定された操作パラメータを出力すること
を含む方法に関する。
a. 既存のガス処理プラントを操作する操作パラメータの決定を開始するリクエストを発生するように構成された入力ユニットであり、発生が、許可オブジェクトに従いプロセス特異的入力パラメータを提供することを含み、許可オブジェクトが、どのプロセス特異的入力パラメータが工業適用タイプに基づき提供されるかを定め、又は発生が、許可オブジェクトに従いガス処理ユニット入力パラメータを提供することを含み、許可オブジェクトが、ガス処理ユニット内の流量又は処理された出口流中の1種以上の欠乏した成分の割合を指定する組成がガス処理ユニット入力パラメータとして提供されるか否かを定める、入力ユニット、
b. 発生したリクエストで提供されたプロセス特異的パラメータ又はガス処理ユニット入力パラメータに基づいて、ガス処理プラントのデジタルモデルを初期化するように構成された決定処理ユニットであり、デジタルモデルが、ガス処理プラントでの物質及び熱移動を特徴付け、既存のガス処理プラントの操作パラメータをデジタルモデルに基づいて決定するように構成される、決定処理ユニット、
c. 特にガス処理ユニット内の流量又は処理された出口流中の1種以上の欠乏した成分の割合を指定する組成を含む、決定された操作パラメータを出力するように構成された出力インターフェース
を含むシステムに関する。
i. 処理された出口流中の、1種以上の欠乏した成分の割合を指定する組成、
ii. 吸収塔における処理溶液の平衡捕捉容量までの距離を示す負荷率、
iii. 吸収塔における溢れ条件を示す、許容可能な水力負荷
の少なくとも1つを含むものが提供される。
- 吸収塔の高さ、処理された出口流における組成、
- 流量、吸収塔内の処理溶液の負荷率、
- 吸収塔の直径、吸収塔の許容可能な水力負荷
を提供することにより、相対パラメータに関して、吸収塔の高さ、吸収塔の直径、又は溶液の流量の少なくとも1つを、間接的にのみ含む。
F因子=ガス速度×(ガス密度)^0.5
と定義されてもよい。
- 再生された処理溶液又は希薄溶液の画分品質(fraction quality)、
- ストリップ蒸気の比、又は負荷率であって、吸収塔頂部での再生された処理溶液又は希薄溶液の平衡捕捉容量までの距離を示すもの、
- 再生塔での許容可能な水力操作レジームを示す、許容可能な水力負荷
の少なくとも1つを含む再生塔入力パラメータが、提供される。
- リボイラーデューティ (リボイラー負荷、reboiler duty)、再生された処理溶液の画分品質、又はストリップ蒸気の比、又は吸収塔頂部での1種の成分の負荷率、
- 再生塔の直径、再生塔の許容可能な水力負荷
を提供することにより、相対パラメータに関して、リボイラーデューティ又は再生塔の直径の少なくとも1つを、間接的にのみ含んでいてもよい。
F因子=ガス速度×(ガス密度)^0.5
と定義されてもよい。
(i)式Iのアミン:
NR1(R2)2 (I)
式中、R1は、C2~C6-ヒドロキシアルキル基、C1~C6-アルコキシ-C2~C6-アルキル基、ヒドロキシ-C1~C6-アルコキシ-C2~C6-アルキル基、及び1-ピペラジニル-C2~C6-アルキル基から選択され、R2は独立して、H、C1~C6-アルキル基、及びC2~C6-ヒドロキシアルキル基から選択される、
(ii)式IIのアミン:
R3R4N-X-NR5R6 (II)
式中、R3、R4、R5、及びR6は互いに独立して、H、C1~C6-アルキル基、C2~C6-ヒドロキシアルキル基、C1~C6-アルコキシ-C2~C6-アルキル基、及びC2~C6-アミノアルキル基から選択され、Xは、C2~C6-アルキレン基、-X1-NR7-X2-、又は-X1-O-X2-を表し、但しX1及びX2は互いに独立して、C2~C6-アルキレン基を表し、R7は、H、C1~C6-アルキル基、C2~C6-ヒドロキシアルキル基、又はC2~C6-アミノアルキル基を表す、
(iii)5-~7-員飽和複素環であり、少なくとも1個の窒素原子を環内に有し且つ窒素及び酸素から選択される1個又は2個の他のヘテロ原子を環内に含んでいてもよいもの、及び
(iv)これらの混合物。
(i)2-アミノエタノール(モノエタノールアミン)、2-(メチルアミノ)エタノール、2-(エチルアミノ)エタノール、2-(n-ブチルアミノ)エタノール、2-アミノ-2-メチルプロパノール、N-(2-アミノエチル)ピペラジン、メチルジエタノールアミン、エチルジエタノールアミン、ジメチルアミノプロパノール、t-ブチルアミノエトキシエタノール、2-アミノ-2-メチルプロパノール、
(ii)3-メチルアミノプロピルアミン、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、2,2-ジメチル-1,3-ジアミノプロパン、ヘキサメチレンジアミン、1,4-ジアミノブタン、3,3-イミノビスプロピルアミン、トリス(2-アミノエチル)アミン、ビス(3-ジメチルアミノプロピル)アミン、テトラメチルヘキサメチレンジアミン、
(iii)ピペラジン、2-メチルピペラジン、N-メチルピペラジン、1-ヒドロキシエチルピペラジン、1,4-ビスヒドロキシエチルピペラジン、4-ヒドロキシエチルピペリジン、ホモピペラジン、ピペリジン、2-ヒドロキシエチルピペリジン、及びモルホリン、及び
(iv)これらの混合物。
アルカノールアミン、例えば、モノエタノールアミン(MEA)、ジエタノールアミン(DEA)、エチルアミノエタノール、1-アミノ-2-メチルプロパン-2-オール、2-アミノ-1-ブタノール、2-(2-アミノエトキシ)エタノール、及び2-(2-アミノエトキシ)エタンアミン、
ポリアミン、例えば、ヘキサメチレンジアミン、1,4-ジアミノブタン、1,3-ジアミノプロパン、3-(メチルアミノ)プロピルアミン(MAPA)、N-(2-ヒドロキシエチル)エチレンジアミン、3-(ジメチルアミノ)プロピルアミン(DMAPA)、3-(ジエチルアミノ)プロピルアミン、N,N'-ビス(2-ヒドロキシエチル)エチレンジアミン、
5-、6-、又は7-員飽和複素環であって、少なくとも1個のNH基を環内に有し且つ窒素及び酸素から選択される1個又は2個の他のヘテロ原子を環内に含み得るもの、例えばピペラジン、2-メチルピペラジン、N-メチルピペラジン、N-エチルピペラジン、N-(2-ヒドロキシエチル)ピペラジン、N-(2-アミノエチル)ピペラジン、ホモピペラジン、ピペリジン、及びモルホリン
から選択される。
- ただ1つのパラメータ、即ち吸収塔の高さ、溶液の流量、又は吸収塔の直径は、相対パラメータとして提供され、
- 2つのパラメータ、例えば吸収塔の高さ及び溶液の流量、又は吸収塔の高さ及び吸収塔の直径、又は溶液の流量及び吸収塔の直径は、相対パラメータとして提供され、又は
- 3つ全てのパラメータ、即ち吸収塔の高さ、溶液の流量、及び吸収塔の直径は、相対パラメータとして提供される。
- 吸収塔の高さを計算するために、処理されたガス中のCO2又はH2Sの濃度を指定すること270、
- 吸収塔の直径を計算するために、許容可能な水力負荷(水の溢れ条件までの距離又は安全率)を指定すること250、及び
- 溶液流量を計算するために、最大CO2/H2S負荷率又は最大組合せCO2+H2S負荷率を指定すること280
とすることができる。
Claims (16)
a. インターフェースユニット(130-1)を介して、前記ガス処理プラント(10)の操作及び/又は寸法パラメータの決定を開始するリクエストを受信するステップ(S3、S9)であり、前記リクエストが、前記1つ以上のガス処理ユニットに関するガス処理ユニット入力パラメータを含み、前記ガス処理ユニット入力パラメータが、少なくとも1つの相対パラメータを含むステップ、
b. 決定処理ユニット(130-2)を介して、前記ガス処理ユニット入力パラメータに基づいて、前記少なくとも1つの相対パラメータと対応するパラメータとの関係を含む前記ガス処理プラント(10)のデジタルモデルを初期化するステップ(S6、S12)、
c. 前記決定処理ユニット(130-2)を介して、前記デジタルモデルに基づいて、前記少なくとも1つの相対パラメータとの関係の結果である前記対応するパラメータを含む前記ガス処理プラント(10)の操作及び/又は寸法パラメータを決定するステップ(S7、S13)、
d. 出力インターフェース(130-4)を介して、前記対応するパラメータを含む前記操作及び/又は寸法パラメータを出力するステップ(S8、S15)
を含み、
前記1つ以上のガス処理ユニット(12、14、30、38)の1つが吸収塔(12)であり、
前記リクエストが、前記ガス処理ユニット入力パラメータとして、吸収塔入力パラメータを含み、
前記吸収塔入力パラメータが、下記の相対パラメータ:
i. 前記処理された出口流中の1種以上の欠乏したガス成分の割合を指定する組成、
ii. 前記吸収塔の高さに沿った、実際の負荷と平衡負荷との比の極値又はその逆の平衡負荷と実際の負荷との比の極値によって、或いは前記吸収塔の底部での、実際の負荷と平衡負荷との比又はその逆の平衡負荷と実際の負荷との比によって決定された、前記吸収塔内の前記処理溶液の負荷率、
iii. 前記吸収塔内の許容可能な水力操作レジームを示す、許容可能な水力負荷
の少なくとも1つを含み、
前記対応するパラメータは、前記吸収塔の高さ、前記吸収塔の直径、及び前記吸収塔の溶液流量の少なくとも1つを含み、
前記デジタルモデルは、1つ以上のガス処理ユニット(12、14、30、38)を含む前記ガス処理プラント(10)内の物質及び熱移動を特徴付けるモデルである、方法。
a. インターフェースユニット(130-1)を介して、前記ガス処理プラント(10)の操作及び/又は寸法パラメータの決定を開始するリクエストを受信するステップ(S3、S9)であり、前記リクエストが、前記1つ以上のガス処理ユニットに関するガス処理ユニット入力パラメータとして、吸収塔入力パラメータを含み、前記吸収塔入力パラメータが、少なくとも1つの相対パラメータとして、前記吸収塔内の前記処理溶液の負荷率を含むステップ、
b. 決定処理ユニット(130-2)を介して、前記吸収塔入力パラメータに基づいて、前記吸収塔の溶液流量に対する前記負荷率の関係を含む前記ガス処理プラント(10)のデジタルモデルを初期化するステップ(S6、S12)、
c. 前記決定処理ユニット(130-2)を介して、前記デジタルモデルに基づいて、前記負荷率との関係の結果である前記吸収塔の溶液流量を含む前記ガス処理プラント(10)の操作及び/又は寸法パラメータを決定するステップ(S7、S13)、
d. 出力インターフェース(130-4)を介して、前記吸収塔の溶液流量を含む前記操作及び/又は寸法パラメータを出力するステップ(S8、S15)
を含み、
前記処理溶液の前記負荷率が、前記吸収塔の高さに沿った、実際の負荷と平衡負荷との比の極値又はその逆の平衡負荷と実際の負荷との比の極値によって、或いは前記吸収塔の底部での、実際の負荷と平衡負荷との比又はその逆の平衡負荷と実際の負荷との比によって決定され、
前記デジタルモデルが、前記吸収塔(12)を含む前記ガス処理プラント(10)内の物質及び熱移動を特徴付けるモデルである、方法。
i. 前記処理された出口流中の1種以上の欠乏したガス成分の割合を指定する組成、
ii. 前記吸収塔内の許容可能な水力操作レジームを示す、許容可能な水力負荷
の少なくとも1つを含む、請求項2に記載の方法。
前記リクエストが、前記ガス処理ユニット入力パラメータとして、さらに再生塔入力パラメータを含み、
前記再生塔入力パラメータが、下記の相対パラメータ:
i. 前記再生された処理溶液の画分品質、ストリップ蒸気の比、又は前記吸収塔頂部での前記再生された処理溶液の負荷率、
ii. 前記再生塔内の許容可能な水力操作レジームを示す、許容可能な水力負荷
の少なくとも1つを含む、請求項1から4のいずれか一項に記載の方法。
a. 前記ガス処理プラント(10)の操作及び/又は寸法パラメータの決定を開始するリクエストを受信するように構成され、前記リクエストが、前記1つ以上のガス処理ユニットに関するガス処理ユニット入力パラメータを含み、前記ガス処理ユニット入力パラメータが、少なくとも1つの相対パラメータを含み、
前記システムがさらに、
b. 前記ガス処理ユニット入力パラメータに基づいて、前記少なくとも1つの相対パラメータと対応するパラメータとの関係を含む前記ガス処理プラント(10)のデジタルモデルを初期化するように構成され、前記対応するパラメータが、前記吸収塔の高さ、前記吸収塔の直径、及び前記吸収塔の溶液流量の少なくとも1つを含み、且つ前記少なくとも1つの相対パラメータとの関係の結果であり、前記デジタルモデルが、前記1つ以上のガス処理ユニット(12、14、30、38)を含む前記ガス処理プラント(10)内の物質及び熱移動を特徴付け、前記システムが、前記デジタルモデルに基づいて、前記対応するパラメータを含む前記ガス処理プラント(10)の操作及び/又は寸法パラメータに対して構成され、
前記システムがさらに、
c. 前記対応するパラメータを含む前記操作及び/又は寸法パラメータを出力するように構成される、システム。
a. 前記ガス処理プラント(10)の操作及び/又は寸法パラメータの決定を開始するリクエストを受信するように構成され、前記リクエストが吸収塔入力パラメータを含み、前記吸収塔入力パラメータが、前記吸収塔内の前記処理溶液の負荷率を含み、
前記システムがさらに、
b. 前記吸収塔入力パラメータに基づいて、前記負荷率と前記吸収塔の溶液流量との関係を含む前記ガス処理プラント(10)のデジタルモデルを初期化するように構成され、前記デジタルモデルが、前記吸収塔を含む前記ガス処理プラント(10)内の物質及び熱移動を特徴付け、前記システムが、前記デジタルモデルに基づいて、前記負荷率との関係の結果である前記吸収塔の溶液流量を含む前記ガス処理プラント(10)の操作及び/又は寸法パラメータを決定するように構成され、
前記システムがさらに、
c. 前記流量を含む前記操作及び/又は寸法パラメータを出力するように構成される、システム。
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