RU2248031C2 - System for controlling oil compounding process by several quality parameters - Google Patents
System for controlling oil compounding process by several quality parameters Download PDFInfo
- Publication number
- RU2248031C2 RU2248031C2 RU2003101827/28A RU2003101827A RU2248031C2 RU 2248031 C2 RU2248031 C2 RU 2248031C2 RU 2003101827/28 A RU2003101827/28 A RU 2003101827/28A RU 2003101827 A RU2003101827 A RU 2003101827A RU 2248031 C2 RU2248031 C2 RU 2248031C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- oil
- content
- ratio
- stream
- flow
- Prior art date
Links
Landscapes
- Control Of Non-Electrical Variables (AREA)
Abstract
Description
Заявленная система относится к средствам автоматизации процессов транспортирования нефти по различным трубопроводам с разными качествами параметров нефти и объединения потоков нефти с контролированием в смеси нефти показателей ее качества.The claimed system relates to means for automating oil transportation processes through various pipelines with different qualities of oil parameters and combining oil flows with monitoring its quality indicators in an oil mixture.
Предшествующий уровень техникиState of the art
Наиболее близкой к заявленной системе является автоматизированная система управления процессом компаундирования нефти, состоящая из блока измерения параметров потока высокосернистой нефти, измерителей расхода, блока управления, блока измерения показателей качества потока нефти (RU 2 158437 C1, G 05 D 11/02, 27.10.2000).Closest to the claimed system is an automated system for controlling the process of compounding oil, consisting of a unit for measuring the parameters of the flow of sour oil, flow meters, a control unit, and a unit for measuring the indicators of the quality of the oil stream (RU 2 158437 C1, G 05 D 11/02, 10.27.2000 )
В известной системе обеспечивается поддержание заданных показателей качества компаундированной нефти с обеспечением контроля давления в нефтепроводе с высокосернистой нефтью, поступающей в общую магистраль.In the known system, it is ensured that the specified quality indicators of the compounded oil are maintained while ensuring pressure control in the oil pipeline with sour oil entering the common line.
Однако известные системы не обеспечивают контроль и ведение регулирования компаундирования по нескольким параметрам качества.However, known systems do not provide control and regulation of compounding for several quality parameters.
Техническим результатом заявленной системы является регулирование процесса компаундирования нефтей по одному или нескольким параметрам качества: по содержанию серы, и/или по плотности нефти, и/или по содержанию хлористых солей, и/или по содержанию воды.The technical result of the claimed system is to regulate the process of compounding oils according to one or more quality parameters: according to the sulfur content, and / or oil density, and / or the content of chloride salts, and / or water content.
Технический результат достигается тем, что в системе управления процессом компаундирования нефти, содержащей, по крайней мере, два нефтепровода, предназначенных для транспортирования потоков нефти, и нефтепровод, предназначенный для смешанного потока нефти, установленные в соответствующих нефтепроводах заслонки и предназначенные для регулирования соответствующих потоков нефти, а также измерители расхода нефти, измерители плотности нефти, и/или измерители содержания серы в нефти, и/или измерители содержания хлористых солей в нефти, и/или измерители содержания воды в нефти, предназначенные для измерения указанных параметров нефти в соответствующих потоках нефти, также содержатся измеритель расхода нефти, а также измеритель плотности нефти, и/или измеритель содержания серы в нефти, и/или измеритель содержания хлористых солей в нефти, и/или измеритель содержания воды в нефти, предназначенные для измерения указанных параметров нефти в смешанном потоке, вычислитель коэффициентов соотношения величины расхода нефти в каждом потоке к величине расхода нефти в смешанном потоке, а также вычислитель коэффициентов соотношения величины плотности нефти в каждом потоке к величине плотности нефти в смешанном потоке и/или вычислитель соотношения величины содержания серы в нефти в каждом потоке к величине содержания серы в нефти в смешанном потоке, и/или вычислитель коэффициентов соотношения величины содержания хлористых солей в нефти в каждом потоке к величине содержания хлористых солей в нефти в смешанном потоке, и/или вычислитель коэффициентов соотношения величины содержания воды в нефти в каждом потоке к величине содержания воды в нефти в смешанном потоке, входы каждого из указанных вычислителей связаны с выходами соответствующих измерителей, а выходы соединены с соответствующими входами микропроцессора, предназначенного для сравнения измеренных и вычисленных параметров с заданными и формирования сигналов регулирования положения заслонок в соответствующих потоках по результатам сравнения.The technical result is achieved by the fact that in the oil compounding process control system, comprising at least two oil pipelines for transporting oil flows, and an oil pipeline for a mixed oil flow, shutters installed in the respective oil pipelines and designed to regulate the corresponding oil flows, as well as meters for oil consumption, meters for oil density, and / or meters for sulfur content in oil, and / or meters for chloride salts in oil, and / or meters of water content in oil, designed to measure these parameters of oil in the respective oil streams, also contains a meter of oil consumption, as well as a meter of oil density, and / or a meter of sulfur content in oil, and / or a meter of the content of chloride salts in oil, and / or a meter of water content in oil, designed to measure the specified parameters of oil in a mixed stream, a calculator of the coefficients of the ratio of the amount of oil consumption in each stream to the amount of oil consumption in the mixed sweat oz, as well as a calculator of the coefficients of the ratio of the density of oil in each stream to the value of the density of the oil in the mixed stream and / or a calculator of the ratio of the amount of sulfur in oil in each stream to the amount of sulfur in the oil in the mixed stream, and / or the calculator of the ratio of the ratio the content of chloride salts in the oil in each stream to the amount of chloride salts in the oil in the mixed stream, and / or the calculator of the ratios of the ratio of the water content in oil in each stream to rank water content in the oil in a mixed stream, the inputs of each of these calculators are connected to the outputs of the respective measuring devices and the outputs are connected to respective microprocessor inputs for comparing the measured and calculated parameters with predetermined and forming flap position control signals to the respective flows on the comparison results.
На фиг.1 приведена функциональная схема заявленной системы. Система содержит нефтепроводы 41-43, емкость 5 для смешения, предназначенную для смешивания нефти и передачи смешанного потока в нефтепровод 10, установленные в нефтепроводах 41-43 измерители 61-63 расхода нефти. В зависимости от того, по какому параметру осуществляется регулирование процесса компаундирования, в нефтепроводах 41-43 могут быть установлены либо измерители 71-73 плотности, либо измерители 81-83 содержания серы, либо измерители 91-93 содержания хлористых солей, либо измерители 111-113 содержания воды. Если регулирование осуществляется по каким-либо двум из указанных параметров, в нефтепроводах 41-43 устанавливают измерители этих параметров, например измерители 71-73 плотности и измерители 81-83 содержания серы, либо измерители 71-73 плотности и измерители 91-93 содержания хлористых солей, либо измерители 71-73 плотности и измерители 111-113 содержания воды, либо измерители 81-83 содержания серы и измерители 91-93 содержания хлористых солей, либо измерители 81-83 серы и измерители 111-113 содержания воды, либо измерители 91-93 содержания хлористых солей и измерители 111-113 содержания воды.Figure 1 shows the functional diagram of the claimed system. The system contains oil pipelines 4 1 -4 3 , a mixing tank 5, designed to mix oil and transfer the mixed stream to the oil pipeline 10, oil meters 4 1 -3 3 installed in oil pipelines 4 1 -6 3 . Depending on what parameter the compounding process is regulated in, oil pipelines 4 1 -4 3 can be equipped with either 7 1 -7 3 density meters, 8 1 -8 3 sulfur content meters, or 9 1 -9 3 content meters chloride salts, or measuring instruments 11 1 -11 3 water content. If regulation is carried out according to any two of the indicated parameters, meters of these parameters are installed in oil pipelines 4 1 -4 3 , for example, meters 7 1 -7 3 of density and meters 8 1 -8 3 of sulfur content, or meters 7 1 -7 3 of density and meters 9 1 -9 3 content of chloride salts, or meters 7 1 -7 3 density and meters 11 1 -11 3 water content, or meters 8 1 -8 3 sulfur content and meters 9 1 -9 3 content of chloride salts, or measuring instruments 8 1 -8 3 sulfur and measuring instruments 11 1 -11 3 water content, or measuring instruments 9 1 -9 3 sulfur content salts and meters 11 1 -11 3 water content.
Если регулирование осуществляется по каким-либо трем из указанных параметров, система содержит измерители этих параметров в любых сочетаниях из указанных четырех видов измерений, например: измерители 71-73, 81-83 и 91-93, или измерители 71-73, 81-83 и 111-113, или измерители 81-83, 91-93 и 111-113. Если же регулирование осуществляется по всем четырем указанным параметрам, система содержит все указанные измерители. На нефтепроводах 41-43 установлены также заслонки 191-193. На нефтепроводе 10 установлен насосный агрегат 12 с системой автоматического регулирования (CAP) 13. В трубопроводе 10 смешанного потока нефти установлены также измеритель 6 расхода нефти смешанного потока нефти, а также измеритель или измерители тех параметров и в тех же сочетаниях, что и измерители в нефтепроводах 41-43: измеритель 7 содержания плотности в смешанном потоке и/или измеритель 8 содержания серы в смешанном потоке, и/или измеритель 9 содержания хлористых солей в смешанном потоке, и/или измеритель 11 содержания воды в смешанном потоке. С соответствующими измерителями 61-63 и 6 связан вычислитель 14 коэффициентов соотношения расхода KQ1, KQ2, KQ3 в каждом потоке по отношению к величине расхода нефти в смешанном потоке нефтепровода 10, с соответствующими измерителями 71-73 и 7 связан вычислитель 15 коэффициентов соотношения величины плотности Kp1, Кр2, Кр3 в каждом потоке по отношению к величине плотности нефти в смешанном потоке нефтепровода 10, с соответствующими измерителями 81-83 и 8 связан вычислитель 16 коэффициентов соотношения содержания серы в каждом из потоков к величине содержания серы в смешанном потоке, с соответствующими измерителями 91-93 и 9 связан вычислитель 17 коэффициентов соотношения хлористых солей в каждом из потоков к величине содержания хлористый солей в смешанном потоке, и с соответствующими измерителями 111-113 и 11 связан вычислитель 18 коэффициентов соотношения содержания воды в каждом из потоков к величине содержания воды в смешанном потоке. Очевидно, что система содержит либо один любой из указанных вычислителей, либо любые два из них, либо любые три из них, либо все четыре, в зависимости от того, какие измерители содержит система. Каждый из указанных вычислителей связан с соответствующими входами микропроцессора 20 (с шиной данных микропроцессора), предназначенного для сравнения вышеуказанных измеренных и вычисленных параметров с заданными и между собой по алгоритмам, приведенным ниже, и формирования сигналов регулирования положения заслонок, связанных с выходами микропроцессора по результатам сравнения.If regulation is carried out according to any three of the indicated parameters, the system contains meters of these parameters in any combination of the four types of measurements, for example: meters 7 1 -7 3 , 8 1 -8 3 and 9 1 -9 3 , or meters 7 1 -7 3 , 8 1 -8 3 and 11 1 -11 3 , or gauges 8 1 -8 3 , 9 1 -9 3 and 11 1 -11 3 . If regulation is carried out according to all four indicated parameters, the system contains all the indicated meters. At the oil pipelines 4 1 -4 3 , shutters 19 1 -19 3 are also installed. A pump unit 12 with an automatic control system (CAP) 13 is installed on the pipeline 10. A mixed flow meter 6 is also installed in the mixed oil flow pipeline 10, as well as a meter or meters of the same parameters and in the same combinations as the meters in oil pipelines 4 1 -4 3 : meter 7 for the density of the mixed stream and / or meter 8 for the sulfur content in the mixed stream, and / or meter 9 for the content of chloride salts in the mixed stream, and / or meter 11 for the water content in the mixed stream . A calculator 14 of the flow ratio coefficients KQ 1 , KQ 2 , KQ 3 in each flow relative to the oil flow rate in the mixed flow of the oil pipeline 10 is connected to the corresponding meters 6 1 -6 3 and 6, and the corresponding meters 7 1 -7 3 and 7 are connected a calculator 15 of the coefficients of the ratio of the density value Kp 1 , Kp 2 , Kp 3 in each flow with respect to the value of the density of oil in the mixed stream of the oil pipeline 10, with the corresponding meters 8 1 -8 3 and 8 connected to the calculator 16 coefficients of the ratio of the sulfur content in each of the flows to size the sulfur content in the mixed stream, with the corresponding meters 9 1 -9 3 and 9, the calculator 17 is connected to the ratio of the chloride salts in each of the streams to the value of the chloride content of salts in the mixed stream, and the calculator 18 is connected to the corresponding meters 11 1 -11 3 and 11 coefficients of the ratio of the water content in each of the streams to the value of the water content in the mixed stream. Obviously, the system contains either one of any of these calculators, or any two of them, or any three of them, or all four, depending on which meters the system contains. Each of these calculators is associated with the corresponding inputs of the microprocessor 20 (with the data bus of the microprocessor), designed to compare the above measured and calculated parameters with the set and each other according to the algorithms below, and the formation of control signals for the position of the dampers associated with the microprocessor outputs according to the comparison results .
Система работает следующим образом.The system operates as follows.
Пусть необходимо осуществить смешение потоков нефти различного качества, поступающих по нескольким нефтепроводам 4, отличающихся по параметрам плотности (Р), и/или содержанию хлористых солей (С1), и/или содержанию серы (S), и/или воды (В).Suppose that it is necessary to carry out the mixing of oil flows of various quality coming through several oil pipelines 4, differing in density parameters (P) and / or in the content of chloride salts (C1) and / or in the content of sulfur (S) and / or water (B).
Обозначим номера потоков 1, 2 и 3 нефти, поступающей соответственно по первому, второму и третьему нефтепроводам 41-43. Индексы в приведенных ниже уравнениях предназначены для указания принадлежности номеру потока или смешанному потоку, Q - показатель расхода.Let’s denote the numbers of flows 1, 2 and 3 of oil flowing through the first, second and third oil pipelines 4 1 -4 3 , respectively. The indices in the equations below are intended to indicate membership in the stream number or mixed stream, Q is the flow rate.
Пусть требуется осуществление контроля и ведение регулирования компаундирования по одному или нескольким параметрам качества, например по содержанию серы, и/или по плотности, и/или по содержанию хлористых солей, и/или содержанию воды.Let control and compounding regulation be required for one or several quality parameters, for example, for sulfur content and / or density and / or chloride salt content and / or water content.
При смешивании потоков нефти из разных нефтепроводов в нефтепроводе 10 параметры качества подчиняются закону аддитивностиWhen mixing oil flows from different oil pipelines in oil pipeline 10, the quality parameters obey the additivity law
где Рсм - плотность, а Qсм - расход смешанной нефти в нефтепроводе 10. Поделив правую и левую части уравнения на Qсм, имеемwhere P cm is the density and Q cm is the consumption of mixed oil in the oil pipeline 10. Dividing the right and left sides of the equation by Q cm , we have
При этом очевидно, что Q1+Q2+Q3=Qсм, а коэффициенты KQ1, КQ2, КQ3 - соотношение расходов по нефтепроводам потоков 1, 2, 3 к общему расходу Qcm в смешанном потоке нефтепровода 10, полученные в результате деления величин Q1, Q2, Q3 на величину Qсм соответственно.It is obvious that Q 1 + Q 2 + Q 3 = Q cm , and the coefficients K Q1 , K Q2 , K Q3 are the ratio of the costs of the oil pipelines of flows 1, 2, 3 to the total flow rate Q cm in the mixed flow of the oil pipeline 10, obtained as a result of dividing the quantities Q 1 , Q 2 , Q 3 by the value of Q cm, respectively.
Аналогично можно получить уравнение по содержанию серыSimilarly, you can get the equation for sulfur content
при этом, поделив правую и левую части на Qсм, получаемwhile dividing the right and left parts by Q cm , we obtain
Таким образом, в формулах участвует соотношение расходов KQ1, KQ2, КQ3, в общем случае KQi, где i=1÷ n (число нефтепроводов или число смешиваемых потоков).Thus, the ratio of costs K Q1 , K Q2 , K Q3 , in the general case K Qi , where i = 1 ÷ n (the number of pipelines or the number of mixed flows) is involved in the formulas.
Исходя из соотношения вышеуказанных показателей KQ для автоматического регулирования, задают эти соотношения расходов, например, исходя из плановых объемов, в зависимости от содержания серы или плотности нефти и т.п. Т.о., измеряя расход Q в каждом потоке и в потоке смеси нефтепровода 10 с измерителей 6 и определяя в вычислителе 14 KQ как отношение расхода Qi/Qсм, получают KQ для каждого потока. Кроме того, в вычислителе 14 осуществляют суммирование величин Q1+Q2+Q3 для получения величины Qсм, полученные величины пересылают в соответствующий элемент памяти 19 для использования при работе микропроцессора 20.Based on the ratio of the above indicators K Q for automatic control, these cost ratios are set, for example, on the basis of planned volumes, depending on the sulfur content or oil density, etc. Thus, by measuring the flow rate Q in each stream and in the flow of the mixture of oil pipeline 10 from meters 6 and determining in the calculator 14 K Q as the ratio of the flow rate Q i / Q cm , K Q is obtained for each stream. In addition, in the calculator 14, the summation of the quantities Q 1 + Q 2 + Q 3 is carried out to obtain the Q cm value, the obtained values are sent to the corresponding memory element 19 for use when the microprocessor 20 is operating.
Поддержание заданных параметров при компаундировании потоков нефти для случая регулирования по показателю плотности осуществляют следующим образом.Maintaining the specified parameters when compounding oil flows for the case of regulation by the density index is as follows.
Устанавливают в каждом нефтепроводе 41-43 каждого потока измерители 7 плотности. При этом для регулирования по плотности уравнение (2) запишем в виде:Install in each pipeline 4 1 -4 3 of each flow density meters 7. Moreover, for density regulation, equation (2) is written in the form:
где KP1, KP2, КP3 - соотношение плотностей в нефтепроводах 41-43 к плотности смеси в нефтепроводе 10, полученное как отношение P1/Рсм, Р2/Рсм, Р3/Рсм.where K P1 , K P2 , K P3 is the ratio of the densities in the oil pipelines 4 1 -4 3 to the mixture density in the oil pipeline 10, obtained as the ratio of P 1 / P cm , P 2 / P cm , P 3 / P cm .
Осуществляют определение этих коэффициентов в вычислителе 15 и запоминают полученные величины в элементе памяти 192.These coefficients are determined in the calculator 15 and the obtained values are stored in the memory element 19 2 .
Микропроцессор 20 сравнивает величины KQ1, КQ2, КQ3 с заданными. Пусть микропроцессор 20 определил, что соотношение расходов не изменилось, т.е. KQ1, KQ2 и КQ3 находятся в диапазоне заданных значений. Однако он выявил изменение соотношения плотностей от заданных значений КP1зад, КP2зад, КP3зад, полученных в вычислителе 15. Микропроцессор осуществляет сравнение полученных КP из вычислителя 15 и Р из измерителей 7 с заданными значениями. При этом пусть выявлено, что Рсм>Рзад, тогда и выявляется, что КPi>КPi-зад и микропроцессор 20 формирует сигнал регулирования данного потока путем прикрытия заслонки системы автоматического регулирования 13i(задвижки), т.е. изменяя соотношение расхода до тех пор, пока Рсм=Pзад.The microprocessor 20 compares the values of K Q1 , K Q2 , K Q3 with the set. Let the microprocessor 20 determine that the cost ratio has not changed, i.e. K Q1 , K Q2 and K Q3 are in the range of set values. However, he revealed a change in the ratio of densities from the given values of K P1 set , K P2 set , K P3 set obtained in the calculator 15. The microprocessor compares the received K P from the calculator 15 and P from the meters 7 with the set values. In this case, let it be revealed that P cm > P back , then it will be revealed that K Pi > K, the Pi back and the microprocessor 20 generates a control signal for this flow by covering the shutters of the automatic control system 13 i (shutters), i.e. changing the flow ratio until P cm = P ass .
Указанное соотношение расходов запоминается в элементе памяти 21.The specified ratio of expenses is stored in the memory element 21.
Рассмотрим вариант, когда предыдущее соотношение расходов не изменилось, т.е. микропроцессор 20 определил, что указанное соотношение расходов находится в пределах заданных значений, однако он выявил, что Рсм<Рзад и что КPi<КPi-зад, тогда микропроцессор 20 формирует сигнал на регулирование по данному потоку путем приоткрывания заслонки 13i CAP, т.е. изменяя соотношение расходов.Consider the option when the previous cost ratio has not changed, i.e. microprocessor 20 determined that the indicated flow ratio is within the specified values, however, it revealed that P cm <P back and K Pi <K Pi-back , then microprocessor 20 generates a signal for regulation of this flow by opening the valve 13 i CAP , i.e. changing the ratio of costs.
Пусть микропроцессор 20 выявил, что соотношение плотностей КP1КP1.зад; КP2≤ КP2-зад; КP3≤ КP3-зад, а Рсм>Рзад. Определяют соотношение расходов в вычислителе 14 и микропроцессор 20 контролирует соотношение расхода, при выявлении КQi>КQi-зад микропроцессор 20 формирует сигнал регулирования на прикрытие соответствующей заслонки 19i на потоке i (i=1, 2, 3), т.е., уменьшая соотношение расходов. Наоборот, если выявляется КQ1<КQi.зад и имеется запас качества Рсм<Рсм-зад, то микропроцессор формирует сигнал на приоткрывание заслонки 19i и регулирование проводится до тех пор, пока Рсм≈ Рсм-зад.Let the microprocessor 20 revealed that the ratio of the densities K P1 To P1.set ; K P2 ≤ K P2-back ; To P3 ≤ To P3-back , and P cm > P back . The flow ratio is determined in the calculator 14 and the microprocessor 20 controls the flow ratio, when K Qi > K is detected, the Qi-back microprocessor 20 generates a control signal to cover the corresponding damper 19 i on stream i (i = 1, 2, 3), i.e. by reducing the cost ratio. Conversely, if K Q1 <K Qi is detected and the quality margin is P cm <P cm-back , then the microprocessor generates a signal to open the shutter 19 i and regulation is carried out until P cm ≈ P cm-back .
Рассмотрим процесс компаундирования при регулировании по параметру серы.Consider the compounding process when controlling for the sulfur parameter.
Пусть на всех потоках (нефтепроводы 41-43) установлены измерители 81-83 содержания серы. Регулирование осуществляют аналогично регулированию по параметру плотности. При этом применяют формулу (4)Let all the streams (oil pipelines 4 1 -4 3 ) have meters 8 1 -8 3 of sulfur content. Regulation is carried out similarly to regulation by the density parameter. In this case, apply the formula (4)
или, поделив все части уравнения на Sсм, получим:or, dividing all parts of the equation by S cm , we get:
KS1KQ1+KS2KQ2+КS3КQ3=1.K S1 K Q1 + K S2 K Q2 + K S3 K Q3 = 1.
Таким образом, установив в каждом из потоков нефти (нефтепроводы 4]-43 и нефтепровод 10) измерители 8, 81-83 содержания серы, соединив измерители 81-83 и 8 с вычислителем 16, получают соотношения содержания серы в каждом потоке по отношению к смешанному потоку, т.е. KS1=S1/Sсм, KS2=S2/Sсм и КS3=S3/Sсм. Выходы вычислителя 16 связаны с блоком 20 сравнения (микропроцессором) для осуществления регулирования по содержанию серы аналогично как и по плотности или по расходу.Thus, installing in each of the oil flows (oil pipelines 4 ] -4 3 and oil pipeline 10) measuring instruments 8, 8 1 -8 3 sulfur content, connecting measuring instruments 8 1 -8 3 and 8 with calculator 16, get the ratio of sulfur content in each flow in relation to the mixed flow, i.e. K S1 = S 1 / S cm , K S2 = S 2 / S cm and K S3 = S 3 / S cm . The outputs of the calculator 16 are connected to the comparison unit 20 (microprocessor) for regulating the sulfur content in the same way as for density or flow rate.
Однако измерители 8, 81-83 содержания серы - дорогостоящее оборудование, поэтому желательно ограничить их количество. Например, для удешевления регулирования по показателю серы можно устанавливать один измеритель на общем потоке (т.е. на потоке смеси нефти). Затем выявить известным способом потоки сернистой и высокосернистой нефти и установить измерители 8 на потоках высокосернистой нефти, например, в потоках 2 и 3. Можно соединить потоки высокосернистой нефти для того, чтобы упростить систему регулирования (см. фиг.2), используя один измеритель 8.However, sulfur meters 8, 8 1 -8 3 are expensive equipment, so it is advisable to limit their number. For example, to reduce the cost of regulation by sulfur index, one meter can be installed on the total flow (i.e., on the flow of the oil mixture). Then, in a known manner, the streams of sulphurous and sour oil are detected and the meters 8 are installed on the streams of sour oil, for example, in streams 2 and 3. It is possible to combine the streams of sour oil in order to simplify the control system (see FIG. 2) using one meter 8 .
Система для случая регулирования содержания серы (фиг.1) работает следующим образом. Определяют содержание серы в потоках для данного момента времени и по формуле (4) в вычислителе 14 вычисляется соотношение расходов KQ1, KQ2, КQ3, при которых Scм<Sзaд. Эти соотношения расходов запоминаются в ячейке памяти микропроцессора.The system for the case of regulation of sulfur content (figure 1) works as follows. The sulfur content in the streams is determined for a given point in time, and the ratio of expenses K Q1 , K Q2 , K Q3 at which S cm <S rear is calculated by the formula (4) in calculator 14. These cost ratios are stored in the microprocessor memory cell.
Предположим, что микропроцессор 20 выявил, что Sсм>Sзад, тогда он формирует сигнал на прикрывание заслонки 19i в потоке высокосернистой нефти в нефтепроводе, например в нефтепроводе 1, в котором нарушилось соотношение расхода, т.е. в котором микропроцессор 20 установил, что KQi>КQзад.Suppose that the microprocessor 20 has revealed that S cm > S back , then it generates a signal to cover the shutter 19 i in the flow of sour oil in the oil pipeline, for example, in the oil pipeline 1, in which the flow ratio is violated, i.e. in which the microprocessor 20 has established that K Qi > K Q back .
Если микропроцессор 20 сравнения выявил, что Sсм<Sзад, то он осуществляет аналогичный алгоритм регулирования для нефтепровода, в котором KQi>KQзад, только заслонка 19 в соответствующем потоке приоткрывается до тех пор, пока микропроцессор 20 не определит, что Sсм≈ Sзад.If the comparison microprocessor 20 has revealed that S cm <S back , then it implements a similar control algorithm for the oil pipeline, in which K Qi > K Q back , only the shutter 19 in the corresponding flow opens until the microprocessor 20 determines that S cm ≈ S ass
Рассмотрим случай, когда соотношение расходов, определяемое микропроцессором 20, не изменилось, однако он выявил, что Sсм>Sзад. Следовательно, в одном из потоков увеличилось содержание серы.Consider the case where the cost ratio determined by the microprocessor 20 has not changed, however, he revealed that S cm > S ass . Therefore, in one of the streams, the sulfur content increased.
После выявления номера потока, в котором увеличилось содержание серы, микропроцессор формирует сигнал на приоткрывание заслонки 19i на одном из потоков с высокосернистой нефтью.After identifying the number of the stream in which the sulfur content has increased, the microprocessor generates a signal to open the shutter 19 i on one of the streams with sour oil.
В случае, если микропроцессор 20 выявил, что соотношение расходов не изменилось, но обнаружено, что Sсм<Sзад, т.е. на одном из потоков уменьшилось содержание серы, микропроцессор 20 определяет поток, в котором уменьшилось содержание серы по сравнению с заданной величиной, и формирует сигнал на приоткрывание заслонки 19i и устанавливается новое (другое) соотношение расходов.If the microprocessor 20 revealed that the cost ratio has not changed, but it was found that S cm <S ass , i.e. on one of the streams, the sulfur content decreased, the microprocessor 20 determines the stream in which the sulfur content decreased in comparison with the set value, and generates a signal to open the shutter 19 i and a new (different) flow rate is established.
Рассмотрим регулирование или ограничение потока по содержанию хлористых солей.Consider controlling or restricting the flow of chloride salts.
В случае установки в соответствующих потоках измерителей 91-93 и 9 содержания хлористых солей процесс регулирования аналогичен процессу регулирования по плотности, описанному выше.If the content of chloride salts is installed in the respective flows of meters 9 1 -9 3 and 9, the control process is similar to the density control process described above.
При этом используем следующее соотношениеIn this case, we use the following relation
Вычислитель 17 определяет соотношение содержания хлористых солей в потоках по отношению к смешанному потоку, полученных от измерителей 91-93 и 9 и соотношения расходов в потоках по отношению к смешанному потоку, полученных в измерителях 61-63 и 6. Если микропроцессор 20 при поступлении этих величин выявит, что имеет место отклонение какой-либо величины по отношению к заданной, микропроцессор 20 формирует сигнал на изменение соотношения расхода на той точке, где выявлено отклонение параметра содержания хлористых солей от заданного значения, либо если имеется запас качества по этому параметру в смешанном потоке, то соотношение расходов увеличивается на соответствующем нефтепроводе (на тех потоках, где заслонки находились в прикрытом положении), т.е. заслонки 19 приоткрывают (под запасом качества по данному параметру (компоненту) понимают определенное значение содержания компонента в смеси, которое меньше, чем заданная величина).Calculator 17 determines the ratio of the content of chloride salts in the streams relative to the mixed stream obtained from meters 9 1 -9 3 and 9 and the ratio of the flow rates in relation to the mixed stream obtained from meters 6 1 -6 3 and 6. If the microprocessor 20 upon receipt of these values, it will be revealed that there is a deviation of some value with respect to the given one, the microprocessor 20 generates a signal to change the flow ratio at the point where the deviation of the parameter of the content of chloride salts from the specified value is detected, l bo if there is a quality in respect to this parameter in the mixed stream, the flow ratio is increased in the respective pipeline (those streams where the cover flap is in position), i.e. the shutters 19 are slightly opened (by the quality margin for this parameter (component) is meant a certain value of the content of the component in the mixture, which is less than a predetermined value).
Регулирование или ограничение потока по содержанию воды осуществляют путем установки влагомеров (измерители 111-113 в потоках 1-3 и измерителя 11 в смешанном потоке), процесс регулирования аналогичен процессу регулирования по плотности.Regulation or restriction of the flow by water content is carried out by installing moisture meters (meters 11 1 -11 3 in flows 1-3 and meter 11 in a mixed stream), the regulation process is similar to the density regulation process.
При этом используют следующее соотношение:In this case, use the following ratio:
при этом приводят это уравнение к видуthis leads to the equation
где КB1=В1/Всм, КB2=B2/Всм, КB3=B3/Всм.where K B1 = B 1 / V cm , K B2 = B 2 / V cm , K B3 = B 3 / V cm .
Определяют с помощью вычислителя 18 указанные коэффициенты. Данные по результатам вычисления поступают в микропроцессор 20, который осуществляет сравнение поступивших от всех вычислителей величины с заданными, и при соответствующем изменении осуществляет процесс регулирования положением заслонки 19i в соответствующем потоке по алгоритму регулирования, аналогичному алгоритму регулирования.These coefficients are determined using calculator 18. The data from the calculation results are sent to the microprocessor 20, which compares the values received from all the calculators with the set ones, and, with a corresponding change, carries out the process of regulating the position of the shutter 19 i in the corresponding stream using a control algorithm similar to the control algorithm.
В случае одновременного регулирования и контроля любых двух или любых трех, или вышеперечисленных параметров качества на смешанном потоке система управления процессом компаундирования выбирает и устанавливает такое соотношение расходов в нефтепроводах по отношению к общему потоку смеси нефтей, при которых величина каждого контролируемого параметра качества в смешанном потоке не будет превышать заданного значения.In the case of simultaneous regulation and control of any two or any three or the above quality parameters on a mixed flow, the compounding process control system selects and establishes a ratio of flow rates in oil pipelines with respect to the total flow of the oil mixture at which the value of each controlled quality parameter in the mixed flow does not will exceed the set value.
Регулирование содержания параметров качества в смешанном потоке (содержания серы, плотности, хлористых солей, воды и других) в любом случае осуществляется изменением соотношения расходов. Поэтому соотношение расходов жестко не должно задаваться, а необходимо запомнить предыдущее соотношение расходов при установившемся режиме, когда параметры качества, подлежащие регулированию на смешанном потоке, находились в пределах заданных значений. Запомнить предыдущее соотношение расходов необходимо для того, чтобы определить в последующее время причину изменения параметров качества от заданных значений: за счет изменения соотношений расходов от предыдущих значений, за счет изменения параметра качества в нефтепроводе, с которого поток поступает в емкость для смешения.The regulation of the content of quality parameters in the mixed stream (sulfur content, density, chloride salts, water and others) in any case is carried out by changing the ratio of costs. Therefore, the cost ratio should not be rigidly set, but it is necessary to remember the previous cost ratio in the steady state, when the quality parameters to be regulated on the mixed flow were within the specified values. It is necessary to remember the previous cost ratio in order to determine the reason for the change in the quality parameters from the given values in the following time: by changing the cost ratios from the previous values, by changing the quality parameter in the oil pipeline from which the flow enters the mixing tank.
В данном техническом решении так же, как в системе по патенту RU 2 158437 С1, остается необходимость контроля и поддержания давления на нефтепроводах выше порогового значения, ниже которого может наступить двухфазное течение, т.е. выделение паров нефти, что повлияет на достоверность учета турбинными расходомерами. Поэтому при регулировании параметров качества нефти система следит и поддерживает давления в нефтепроводах i в пределах заданных значений.In this technical solution, just as in the system according to patent RU 2 158437 C1, there remains the need to control and maintain pressure on oil pipelines above a threshold value, below which a two-phase flow can occur, i.e. emission of oil vapor, which will affect the accuracy of metering by turbine flow meters. Therefore, when adjusting the parameters of oil quality, the system monitors and maintains the pressure in the oil pipelines i within the specified values.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003101827/28A RU2248031C2 (en) | 2003-01-23 | 2003-01-23 | System for controlling oil compounding process by several quality parameters |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003101827/28A RU2248031C2 (en) | 2003-01-23 | 2003-01-23 | System for controlling oil compounding process by several quality parameters |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2003101827A RU2003101827A (en) | 2004-08-10 |
| RU2248031C2 true RU2248031C2 (en) | 2005-03-10 |
Family
ID=35365025
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2003101827/28A RU2248031C2 (en) | 2003-01-23 | 2003-01-23 | System for controlling oil compounding process by several quality parameters |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2248031C2 (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2580909C2 (en) * | 2014-07-01 | 2016-04-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" | System for compounding sour crude oil in multiple directions of pumping mixed flows |
| RU2616194C1 (en) * | 2016-01-11 | 2017-04-13 | Открытое акционерное общество "Акционерная компания по транспорту нефти "ТРАНСНЕФТЬ" | Advanced compounding system of variable oil grades |
| RU2689458C1 (en) * | 2018-04-26 | 2019-05-28 | Публичное акционерное общество "Транснефть" (ПАО "Транснефть") | Method for oil compounding and system for its implementation |
| RU2704843C1 (en) * | 2018-10-29 | 2019-10-31 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" | Automated control system for compounding process of sulphurous and high-sulfur oils |
| RU2755780C1 (en) * | 2021-02-26 | 2021-09-21 | Публичное акционерное общество "Транснефть" (ПАО "Транснефть") | Method for controlling the oil mixing process |
-
2003
- 2003-01-23 RU RU2003101827/28A patent/RU2248031C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2580909C2 (en) * | 2014-07-01 | 2016-04-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" | System for compounding sour crude oil in multiple directions of pumping mixed flows |
| RU2616194C1 (en) * | 2016-01-11 | 2017-04-13 | Открытое акционерное общество "Акционерная компания по транспорту нефти "ТРАНСНЕФТЬ" | Advanced compounding system of variable oil grades |
| RU2689458C1 (en) * | 2018-04-26 | 2019-05-28 | Публичное акционерное общество "Транснефть" (ПАО "Транснефть") | Method for oil compounding and system for its implementation |
| RU2704843C1 (en) * | 2018-10-29 | 2019-10-31 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" | Automated control system for compounding process of sulphurous and high-sulfur oils |
| RU2755780C1 (en) * | 2021-02-26 | 2021-09-21 | Публичное акционерное общество "Транснефть" (ПАО "Транснефть") | Method for controlling the oil mixing process |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Hetland et al. | An idealized study of the structure of long, partially mixed estuaries | |
| Asparouhov et al. | Simple second order chi-square correction | |
| Osberg et al. | Poverty intensity: How well do Canadian provinces compare? | |
| RU2248031C2 (en) | System for controlling oil compounding process by several quality parameters | |
| Bank et al. | A model for a large investor trading at market indifference prices. II: continuous-time case | |
| Feng et al. | Efficient computation of exposure profiles on real-world and risk-neutral scenarios for Bermudan swaptions | |
| Hashemy et al. | Applying decentralized water level difference control for operation of the Dez main canal under water shortage | |
| RU2580909C2 (en) | System for compounding sour crude oil in multiple directions of pumping mixed flows | |
| Dempe et al. | Optimality conditions for a simple convex bilevel programming problem | |
| AU2013307308A1 (en) | Adjusting a system for controlling operation of a fluid treatment apparatus | |
| RU2704843C1 (en) | Automated control system for compounding process of sulphurous and high-sulfur oils | |
| RU28930U1 (en) | Oil compounding process control system according to several quality parameters | |
| RU40677U1 (en) | SYSTEM FOR MANAGING THE OIL COMPOUNDING PROCESS BY SEVERAL QUALITY PARAMETERS | |
| RU2270472C2 (en) | Method for controlling oils compounding process with several quality parameters and system for realization of said method | |
| JP2023553547A (en) | A computer surrogate model to predict single-phase mixing quality in steady-state mixing tanks | |
| RU2158437C1 (en) | Automated system controlling process of compounding of oils | |
| RU2616194C1 (en) | Advanced compounding system of variable oil grades | |
| Bosch et al. | NPV as a function of the IRR: the value drivers of investment projects | |
| Heras et al. | An application of linear programming to Bonus Malus system design | |
| RU2746679C1 (en) | Automated control system for the compounding process of mixed oils with regulation of pumping and discharge of sour oil | |
| RU2003101827A (en) | OIL COMPOUND PROCESS CONTROL SYSTEM BY MULTIPLE QUALITY PARAMETERS | |
| RU2613385C1 (en) | Automated control system of oil quality | |
| RU2610902C1 (en) | Automated control system of oil quality | |
| Montias | The aggregation of controls and the autonomy of subordinates | |
| RU2755780C1 (en) | Method for controlling the oil mixing process |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20060124 |