RU2692199C1 - Method of controlling the process of installing a membrane separation of a helium concentrate - Google Patents
Method of controlling the process of installing a membrane separation of a helium concentrate Download PDFInfo
- Publication number
- RU2692199C1 RU2692199C1 RU2018137624A RU2018137624A RU2692199C1 RU 2692199 C1 RU2692199 C1 RU 2692199C1 RU 2018137624 A RU2018137624 A RU 2018137624A RU 2018137624 A RU2018137624 A RU 2018137624A RU 2692199 C1 RU2692199 C1 RU 2692199C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gas
- volume
- installation
- helium
- flow
- Prior art date
Links
- 239000001307 helium Substances 0.000 title claims abstract description 46
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 46
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 46
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 36
- 239000012528 membrane Substances 0.000 title claims abstract description 29
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 title claims abstract description 27
- 238000000926 separation method Methods 0.000 title claims abstract description 27
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 115
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims abstract description 35
- 238000004587 chromatography analysis Methods 0.000 claims abstract description 7
- 239000012466 permeate Substances 0.000 claims abstract description 7
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims abstract description 4
- 239000012465 retentate Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000005352 clarification Methods 0.000 claims description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 15
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 2
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 abstract 1
- 238000000409 membrane extraction Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 6
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 5
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 5
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 3
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 238000010079 rubber tapping Methods 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17D—PIPE-LINE SYSTEMS; PIPE-LINES
- F17D1/00—Pipe-line systems
- F17D1/02—Pipe-line systems for gases or vapours
- F17D1/04—Pipe-line systems for gases or vapours for distribution of gas
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к способам транспортировки материалов по трубопроводу с помощью пневмогидравлического носителя в газодобывающей промышленности и может применяться для обеспечения стабильного протекания технологического процесса работы установки мембранного выделения гелиевого концентрата (УМВГК). При этом способ обеспечивает постоянную корректировку загрузки установки в зависимости от объемов добычи и необходимой концентрации гелия в транспортируемом газе в автоматическом режиме.The invention relates to methods of transporting materials through the pipeline using pneumatic-hydraulic carrier in the gas industry and can be used to ensure a stable flow of the technological process of the installation of a membrane separation of helium concentrate (UMVGK). The method provides a constant adjustment of the installation load, depending on the production volumes and the required concentration of helium in the transported gas in the automatic mode.
Из уровня техники известен способ транспортировки и распределения между потребителями гелийсодержащего природного газа (RU 2489637 C1, МПК F17D 1/04, B01D 53/22, B01D 61/36, опубл. 10.08.2013). Способ включает в себя компримирование газа на первой компрессорной станции, подачу и транспортировку потока в магистральном газопроводе, компримирование потока на последующих линейных компрессорных станциях, отборы из магистрального газопровода отводных потоков, очистку отводных потоков от гелия, подачу потоков для потребителей из очищенных от гелия частей отводных потоков, подачу в магистральный газопровод возвратных потоков из обогащенных гелием оставшихся частей отводных потоков. Отличает способ то, что очистку от гелия каждого отводного потока производят путем его пропускания вдоль поверхности селективно-проницаемой мембраны, преимущественно пропускающей гелий, в качестве потока для потребителя используют не проникшую через мембрану часть отводного потока, а в качестве возвратного потока используют проникшую через мембрану часть отводного потока, причем возвратный поток компримируют и подают в магистральный газопровод ниже точки отбора отводного потока по направлению движения потока газа в газопроводе.The prior art discloses a method of transportation and distribution between consumers of helium-containing natural gas (RU 2489637 C1, IPC
Недостатком способа является отсутствие в конструкции установки для его осуществления элементов автоматики, которые позволили бы измерять величину загрузки магистрального газопровода и при необходимости выполнять ее автоматическую коррекцию.The disadvantage of this method is the absence in the design of the installation for its implementation of automation elements, which would allow to measure the load of the main gas pipeline and, if necessary, to perform its automatic correction.
Наиболее близким техническим решением к заявленному изобретению и выбранным в качестве прототипа признан способ трубопроводной транспортировки гелия от месторождений потребителям (RU 2454599 C1, МПК F17D 1/02, опубл. 27.06.2012). Способ включает в себя транспортировку по магистральному газопроводу добываемого из эксплуатируемого месторождения гелийсодержащего природного газа на технологические установки, на которых получают гелиевый концентрат. При этом полученный гелиевый концентрат разделяют с помощью регулирующего устройства на два потока, один из которых направляют по газопроводам в хранилище гелиевого концентрата или в эксплуатируемое месторождение, а другой поток гелиевого концентрата - на установки жидкого и газообразного гелия, откуда гелий далее подают в оперативное гелиехранилище и потребителям.The closest technical solution to the claimed invention and selected as a prototype of the recognized method of pipeline transportation of helium from fields to consumers (RU 2454599 C1, IPC F17D 1/02, publ. 27.06.2012). The method includes transporting a helium-containing natural gas extracted from an exploited field via a main gas pipeline to process plants where helium concentrate is obtained. At the same time, the obtained helium concentrate is divided into two streams using a regulating device, one of which is directed along gas pipelines to the storage of helium concentrate or to the exploited deposit, and the other stream of helium concentrate to liquid and gaseous helium plants, from which helium is further fed to the operational helium storage and to consumers.
Недостатком известного способа является отсутствие в нем чувствительного элемента датчика отрицательной обратной связи, обеспечивающего вычисление величины ошибки регулирования и автоматическую коррекцию величины загрузки установки по разделению гелиевого концентрата.The disadvantage of this method is the absence in it of the sensitive element of the negative feedback sensor, which provides the calculation of the magnitude of the regulation error and the automatic correction of the load value of the installation for the separation of helium concentrate.
Технической задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является увеличение степени автоматизации технологического процесса, за счет возможности изменения характеристик работы оборудования мембранного разделения.Technical problem on which the invention is directed, is to increase the degree of automation of the technological process, due to the possibility of changing the characteristics of the equipment of membrane separation.
Указанная задача решена за счет того, что способ управления технологическим режимом установки мембранного выделения гелиевого концентрата включает в себя первоначальное определение необходимого объема газа для загрузки установки QЗАГР., ее запуск, отвод ретентата в магистральный газопровод из первой выходной линии установки с отбором газа на технологические сбросы на факел и на собственные нужды и отвод пермеата со второй выходной линии установки. Отличает способ от известных то, что выполняют измерение объема газа, поступающего от установки низкотемпературной сепарации на линию перепуска, с помощью первого узла измерения расхода газа, измерение объема газа, поступающего в магистральный газопровод, с помощью второго узла измерения расхода газа и измерение объема газа, поступающего на линию отвода, с помощью третьего узла измерения расхода газа. Далее вычисляют парковый коэффициент k по формуле:This problem is solved due to the fact that the method of controlling the technological mode of the installation of membrane separation of helium concentrate includes the initial determination of the required volume of gas to load the installation Q of ZAGR. , its launch, retentate withdrawal to the gas pipeline from the first output line of the installation with gas withdrawal for technological discharges to the flare and for own needs and removal of permeate from the second output line of the installation. The method differs from the known ones by measuring the volume of gas coming from the low-temperature separation unit to the bypass line using the first gas flow measurement unit, measuring the gas volume entering the main gas pipeline using the second gas flow measuring unit and measuring the gas volume, coming to the outlet line, using the third gas flow measurement unit. Next, calculate the park coefficient k by the formula:
где Q1 - величина объема потока газа, измеряемого первым узлом измерения расхода газа; Q2 - величина объема потока газа, измеряемого вторым узлом измерения расхода газа; Q3 - величина объема потока газа, измеряемого третьим узлом измерения расхода газа.where Q 1 - the volume of the gas flow, measured by the first node measuring the flow of gas; Q 2 - the volume of the gas flow measured by the second node measuring the flow of gas; Q 3 - the volume of the gas flow measured by the third node measuring the flow of gas.
После чего корректируют величину объема загрузки установки мембранного выделения гелиевого концентрата, вычисляя ее по формуле:Then adjust the value of the volume of the installation load of the membrane selection of helium concentrate, calculating it by the formula:
где QЗАГР. - величина объема потока газа, подаваемого на установку мембранного выделения гелиевого концентрата.where Q is Zagr. - the value of the volume of the gas stream supplied to the installation of membrane separation of helium concentrate.
Уточнение величины загрузки установки мембранного выделения гелиевого концентрата проводят итерационно до момента получения погрешности, не превышающей ±1%, при этом погрешность определяется сравнением фактической загрузки по отношению к расчетной. Дополнительно, после достижения требуемой точности загрузки установки при ее дальнейшей работе величину QЗАГР. дополнительно корректируют, используя поправочный коэффициент Y, определяемый на основе хроматографического анализа подготовленного газа.The specification of the size of the loading of the installation of membrane separation of helium concentrate is carried out iteratively until the error is obtained, not exceeding ± 1%, and the error is determined by comparing the actual load with respect to the calculated one. Additionally, after reaching the required accuracy of the installation during its further operation, the value of Q ZAGR. additionally corrected using the correction factor Y, determined on the basis of chromatographic analysis of the prepared gas.
Положительным техническим результатом, обеспечиваемым раскрытой выше совокупностью признаков способа управления технологическим режимом установки, является увеличение степени автоматизации процесса управления, за счет применения паркового коэффициента, который определяется от фактических объемов газа на выходе установки, определяемых с помощью узлов измерения. Дополнительным техническим результатом является повышение точности регулирования объема газа, подаваемого на установку, за счет контроля состава газовой смеси, выполняемого с помощью хроматографического анализа подготовленного газа.A positive technical result provided by the above set of features of the method of controlling the technological mode of the installation is an increase in the degree of automation of the control process, due to the application of the park coefficient, which is determined from the actual gas volumes at the outlet of the installation, determined using the measurement nodes. An additional technical result is to improve the accuracy of controlling the volume of gas supplied to the installation, by monitoring the composition of the gas mixture, performed using chromatographic analysis of the prepared gas.
Способ управления поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлена принципиальная технологическая схема установки мембранного выделения гелиевого концентрата; на фиг. 2 приведена схема установки, реализованной на Чаяндинском нефтегазоконденсатном месторождении; на фиг. 3 приведен график, отражающий зависимость объема в пермеате углекислого газа и водорода, в зависимости от количества задействованных стоек мембранного разделения и режима их работы.The control method is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a schematic flow diagram of the installation of membrane separation of helium concentrate; in fig. 2 shows the installation scheme implemented at the Chayandinskoye oil and gas condensate field; in fig. 3 is a graph showing the dependence of the volume in the permeate of carbon dioxide and hydrogen, depending on the number of involved racks of membrane separation and the mode of their operation.
Способ осуществляют с помощью установки мембранного выделения гелиевого концентрата, имеющей технологическую схему, описанную ниже.The method is carried out using the installation of membrane separation of helium concentrate, having the technological scheme described below.
Газ от установки низкотемпературной сепарации поступает на первый узел измерения расхода газа 1, далее подается на центральную дожимную компрессорную станцию 2, откуда поступает на линию перепуска 3, снабженную первым регулятором давления 4, откуда поступает на второй узел измерения расхода газа 5, после чего направляется в магистральный газопровод. Линия перепуска 3 имеет отвод 6, подключенный ко второму регулятору давления 7, с выхода которого газ поступает на третий узел измерения расхода газа 8, с выхода которого он подается на установку мембранного выделения газового конденсата 9, содержащую, по крайней мере, четыре мембранных элемента М1-М4. Установка 9 имеет две выходные линии 10 и 11, по первой из которых отводится отфильтрованный газ (ретентат) с отбором газа на факел и собственные нужды производственной площадки, а по второй отводится проникший через мембраны гелиенасыщенный концентрат (пермеат). Первая линия подключена к подводу 12 линии перепуска 3, расположенному перед вторым узлом измерения расхода газа 4, а вторая может использоваться для подачи гелиенасыщенного концентрата в пласт или на вход установки по производству жидкого и газообразного гелия.Gas from the low-temperature separation unit enters the first gas
Способ управления технологическим режимом установки мембранного выделения гелиевого концентрата осуществляют следующим образом.The method of controlling the technological mode of installation of membrane separation of helium concentrate is as follows.
Первоначально составляют баланс потоков газа с учетом необходимости определения объема газа, направленного на установку для обеспечения заданной концентрации гелия в транспортируемом газе:Initially they make up the balance of gas flows, taking into account the need to determine the volume of gas directed at the installation to ensure a given concentration of helium in the transported gas:
где QЗАГР. - величина объема потока газа, подаваемого на установку мембранного выделения гелиевого концентрата; QФАКЕЛ. - величина объема потока газа, затрачиваемого на технологические сбросы на факел; QCH - величина объема потока газа, затрачиваемого на собственные нужды; QПЕР. - величина объема полученного пермеата.where Q is Zagr. - the value of the volume of the gas stream supplied to the installation of membrane separation of helium concentrate; Q TORCH. - the value of the volume of the gas stream spent on the technological discharges to the flare; Q CH - the value of the volume of the gas flow spent on own needs; Q PER. - the volume of the obtained permeate.
В формуле (3) используются данные, поступающие с трех узлов измерения расхода газа, имеющих инструментальную погрешность более 3%, что значительно влияет на точность расчета величины QЗАГР. Кроме того, значительное влияние на точность будут оказывать также технологические потери, включая сброс газа на факел и наполнение контуров газоперекачивающих агрегатов. В результате погрешность расчета может составлять до 8%, что, например, в натуральном выражении при плановой загрузке в 71 млн. м3 составит 5,6 млн. м3 в сутки.In the formula (3), data are used that come from three gas flow measurement nodes having an instrumental error of more than 3%, which significantly affects the accuracy of calculating the Q ZAGR value. In addition, technological losses will also have a significant impact on accuracy, including discharge of gas to the flare and filling of the circuits of gas pumping units. As a result, the calculation error can be up to 8%, which, for example, in real terms, with a planned load of 71 million m 3, will amount to 5.6 million m 3 per day.
Для уменьшения погрешности определения величины QЗАГР. в формулу введен парковый коэффициент k, который вычисляется по формуле (1) на основе измерения фактического объема газа, поступающего в магистральный газопровод и измеряемого при помощи второго узла измерения расхода газа. При этом уточнение величины QЗАГР. выполняется итерационно на основе формулы (2).To reduce the error in determining the value of Q ZGRA. The parity coefficient k is entered into the formula, which is calculated by the formula (1) on the basis of measuring the actual volume of gas entering the gas pipeline and measured using the second gas flow measurement node. At the same time, the clarification of the Q Q value. is performed iteratively based on formula (2).
Уточнение величины загрузки установки мембранного выделения гелиевого концентрата проводится до момента получения погрешности, не превышающей ±1%, при этом погрешность определяется сравнением фактической загрузки по отношению к расчетной.The specification of the size of the loading of the installation of membrane separation of helium concentrate is carried out until the moment of obtaining the error not exceeding ± 1%, and the error is determined by comparing the actual load with respect to the calculated one.
Экспериментально установлено, что работа мембранных элементов с загрузкой менее 90% приводит к повышенной концентрации в пермеате водорода H2 и углекислого газа СО2 (фиг. 3). Поэтому после достижения требуемой точности величины загрузки QЗАГР. при дальнейшей работе установки величину QЗАГР. дополнительно корректируют, вводя в формулу (2) поправочный коэффициент Y, определяемый на основе хроматографического анализа подготовленного газа:It was established experimentally that the operation of membrane elements with a load of less than 90% leads to an increased concentration of hydrogen permeate H 2 and carbon dioxide CO 2 (Fig. 3). Therefore, after reaching the required accuracy of the load Q ZGRA. With further operation of the installation, the Q value is ZGRA. additionally corrected by introducing in the formula (2) the correction factor Y, determined on the basis of chromatographic analysis of the prepared gas:
В качестве прибора для проведения хроматографического анализа может использоваться любой из известных, например газовый хроматограф модели «Кристаллюкс-4000М»1 (1 Газовый хроматограф «Кристаллюкс-4000М // ERDIAN URL: https://www.npc-eridan.ru/products/gas/crystallux4000m/ (дата обращения: 8.10.2018). При этом если уровни концентрации водорода и углекислого газа превышают верхние пороговые и наперед заданные уставками значения, то значение коэффициента Y выбирают в пределах от 1.1 до 1.5, тем самым повышая величину QЗАГР., в случае, если уровень концентрации водорода и углекислого газа меньше нижних пороговых значений, то значение коэффициента Y выбирают в пределах от 0.99 до 0.5, тем самым понижая величину QЗАГР. As a device for carrying out chromatographic analysis, any of the known ones can be used, for example, a gas chromatograph of the Crystallux-4000M model 1 ( 1 Gas chromatograph of the Crystallux-4000M // ERDIAN URL: https://www.npc-eridan.ru/products/ gas / crystallux4000m / (circulation date: 10/08/2018). If the concentration levels of hydrogen and carbon dioxide exceed the upper threshold and pre-set values, then the value of the coefficient Y is chosen from 1.1 to 1.5, thereby increasing the Q of ZAGR. in case the concentration of hydrogen and carbon dioxide gas is less than the lower limits, the Y value of the coefficient is selected in the range of from 0.99 to 0.5, thereby reducing the quantity Q LOAD.
Пример осуществления способа.An example of the method.
Чаяндинское нефтегазоконденсатное месторождение (ЧНГКМ) - одно из крупнейших на востоке России. Газ месторождения имеет сложный компонентный состав, в том числе содержит значительные объемы гелия. Гелий - ценный компонент и является не возобновляемым ресурсом. Его специфические свойства позволяют широко применять гелий для самых различных целей, в некоторых отраслях альтернативы применения гелия не существует (например, применение в аппаратах МРТ). По прогнозам аналитиков, уже к 2024 году на мировом рынке может возникнуть дефицит гелия.The Chayandinskoye oil and gas condensate field (CHNGM) is one of the largest in eastern Russia. The gas from the field has a complex component composition, including a significant amount of helium. Helium is a valuable component and is a non-renewable resource. Its specific properties make it possible to widely use helium for a wide variety of purposes, in some industries there is no alternative to the use of helium (for example, use in MRI devices). According to analysts, as early as 2024, helium deficiency may occur on the world market.
В этой связи, для исключения потери гелия совместно с реализуемым природным газом, на ЧНГКМ предусматривается применение установки мембранного выделения гелиевого концентрата (УМВГК). Основное назначение УМВГК - это обеспечение концентрации гелия в подготавливаемом газе в объеме, не превышающем проектной мощности Амурского ГПЗ.In this regard, in order to exclude the loss of helium in conjunction with the natural gas being sold, the use of a membrane helium concentrate separation unit (UMHWG) is envisaged at ChNGM. The main purpose of the UMVGK is to ensure the concentration of helium in the prepared gas in an amount not exceeding the design capacity of the Amur GPP.
Первоначально величину объема потока газа, подаваемого на установку мембранного выделения гелиевого концентрата QЗАГР., определялся на основании приведенной выше зависимости (3), при этом основой расчетов были предварительные показания узлов измерения расхода газа, в качестве которых на Чаяндинском нефтегазоконденсатном месторождении используются узлы коммерческого учета газа, в качестве которых могут быть использованы любые известные на рынке приборы, например модели ЭМИС-ЭСКО 22302 (2 Узел учета газа ЭМИС-ЭСКО 2230 // ЭМИС. Производство расходомеров. URL: http://emis-kip.ru/ru/prod/uzel_ucheta_gaza/?gclid=CjwKCAjwmJbeBRBCEiwAAY4VVSMaE7vgdpZ1_HOTNEP4bgA5fW5lT9M_P1vl6hCUXxcXrXiU3CUV3xoCzI4QAvD_BwE (дата обращения: 8.10.2018).Initially, the volume of the gas flow supplied to the installation of membrane separation of helium concentrate Q ZAGR. was determined on the basis of the above relationship (3), while the basis of the calculations was preliminary indications of gas flow measurement nodes, which are commercial gas metering units at the Chayanda oil and gas condensate field, for which any devices known on the market can be used, for example EMIS-Energy 2230 2 (2 gas metering unit EMIS-ESCO 2230 // EMIS flowmeters Production URL:.. http://emis-kip.ru/ru/prod/uzel_ucheta_gaza/?gclid=CjwKCAjwmJbeBRBCEiwAAY4VVSMaE7vgdpZ1_HOTNEP4bgA5fW5lT9M_P1vl6hCUXxcXrXiU3CUV3xoCzI4QAvD_BwE (reference date: 08/10/2018 ).
После определения величины QЗАГР. с помощью первого и второго регуляторов давления 4 и 7 обеспечивали расчетный режим подачи газа на установку мембранного выделения гелиевого концентрата. Далее после каждого цикла измерения объемов потоков газа с помощью первого, второго и третьего узлов измерения расхода газа 1, 5 и 8 (УКУГ 290, УКУГ 210 и ГП451 на фиг. 2) производилась уточнение величины QЗАГР. в соответствие с приведенными выше зависимостями (1) и (2) с учетом паркового коэффициента k до достижения требуемой погрешности регулирования ±1%.After determining the value of Q ZAGR. using the first and
После завершения калибровки установки величину QЗАГР. корректируют на основании приведенной выше зависимости (4) с помощью коэффициента Y, выполняя предварительно хроматографический анализ подготовленного газа (эмпирическая зависимость содержания в газе водорода Н2 и углекислого газа СО2 приведена на фиг. 3). В случае, когда концентрация упомянутых газов превышала установленное максимальное значение, коэффициент Y устанавливался равным Y=1.1, а величина QЗАГР. корректировалась в сторону увеличения. В случае, когда концентрация упомянутых газов оказывалась ниже установленного минимального значения, коэффициент Y устанавливался равным Y=0.98, а величина QЗАГР. корректировалась в сторону уменьшения. Режимы работы стоек мембранного разделения М1-М4 регулируются регуляторами 13, при этом объем газа, подаваемого на каждую из стоек, выбирают пропорционально их номиналу.After completing the calibration setting, the Q value is ZGRA. based on the above dependence (4) using the coefficient Y, pre-performing chromatographic analysis of the prepared gas (the empirical dependence of the content of hydrogen in the gas H 2 and carbon dioxide CO 2 shown in Fig. 3). In the case when the concentration of the mentioned gases exceeded the set maximum value, the coefficient Y was set equal to Y = 1.1, and the value of Q ZAGR. was adjusted upwards. In the case when the concentration of the mentioned gases was lower than the established minimum value, the coefficient Y was set equal to Y = 0.98, and the value Q of ZAGR. corrected downward. The modes of operation of the racks of membrane separation M 1 -M 4 are regulated by
Таким образом, рассмотренный способ управления позволяет достичь заявленного положительного результата по повышению автоматизации технологического процесса выделения гелиевого концентрата, минимизировать зависимость протекания технологического процесса УМВГК от режимов работы установки комплексной подготовки газа (УКПГ), что снижает вероятность отказов технологического оборудования при колебаниях расхода газа на последней.Thus, the considered control method allows to achieve the stated positive result to improve the automation of the process of extracting helium concentrate, to minimize the dependence of the process flow UMVGK on the operating conditions of the integrated gas treatment unit (CGTP), which reduces the likelihood of process equipment failures at fluctuations in gas consumption on the latter.
По причине уменьшения объемов проникновения углекислого газа через мембраны по всей технологической цепочке УМВГК снижается агрессивность рабочей среды, что приводит к уменьшению эксплуатационных затрат, связанных с поддержанием высокой температуры после аппаратов воздушного охлаждения газа в газоперекачивающих агрегатах и использованием ингибитора коррозии впрыскиваемого в нагнетательный газопровод от УМВГК до нагнетательных скважин.Due to the decrease in carbon dioxide penetration through membranes throughout the process chain of the UMHMC, the aggressiveness of the working environment is reduced, which leads to a decrease in operating costs associated with maintaining high temperature after air coolers of gas in gas pumping units and using a corrosion inhibitor injected into the injection gas pipeline from UMHMC to injection wells.
В части регулирования концентрации гелия в транспортируемом газе способ позволяет получить более точные результаты и полностью автоматизировать процесс определения загрузки УМВГК.Regarding the regulation of the concentration of helium in the transported gas, the method allows to obtain more accurate results and fully automate the process of determining the loading of the UHMHC.
Claims (6)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018137624A RU2692199C1 (en) | 2018-10-24 | 2018-10-24 | Method of controlling the process of installing a membrane separation of a helium concentrate |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018137624A RU2692199C1 (en) | 2018-10-24 | 2018-10-24 | Method of controlling the process of installing a membrane separation of a helium concentrate |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2692199C1 true RU2692199C1 (en) | 2019-06-21 |
Family
ID=67038075
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018137624A RU2692199C1 (en) | 2018-10-24 | 2018-10-24 | Method of controlling the process of installing a membrane separation of a helium concentrate |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2692199C1 (en) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6197090B1 (en) * | 1998-07-22 | 2001-03-06 | L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude | Method and apparatus for recovering a gas from a gas mixture |
| RU2180871C1 (en) * | 2001-06-08 | 2002-03-27 | Архаров Иван Алексеевич | Device for multistage membrane separation of neon-helium mixture |
| RU2454599C1 (en) * | 2011-05-10 | 2012-06-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий - Газпром ВНИИГАЗ" (ООО "Газпром ВНИИГАЗ") | Method for pipeline transportation of helium from deposit to users |
| RU2497572C2 (en) * | 2009-06-10 | 2013-11-10 | Л'Эр Ликид Сосьете Аноним Пур Л'Этюд Э Л'Эксплуатасьон Де Проседе Жорж Клод | Method and system for membrane gas separation with controlled amount of permeate recycled in feed |
| RU2502913C1 (en) * | 2012-05-29 | 2013-12-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий - Газпром ВНИИГАЗ" (ООО "Газпром ВНИИГАЗ") | Method for pipeline transfer of helium-containing natural gas to remote users |
| RU2574243C1 (en) * | 2014-12-17 | 2016-02-10 | Игорь Анатольевич Мнушкин | Cluster for natural gas processing with helium extraction |
-
2018
- 2018-10-24 RU RU2018137624A patent/RU2692199C1/en active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6197090B1 (en) * | 1998-07-22 | 2001-03-06 | L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude | Method and apparatus for recovering a gas from a gas mixture |
| RU2180871C1 (en) * | 2001-06-08 | 2002-03-27 | Архаров Иван Алексеевич | Device for multistage membrane separation of neon-helium mixture |
| RU2497572C2 (en) * | 2009-06-10 | 2013-11-10 | Л'Эр Ликид Сосьете Аноним Пур Л'Этюд Э Л'Эксплуатасьон Де Проседе Жорж Клод | Method and system for membrane gas separation with controlled amount of permeate recycled in feed |
| RU2454599C1 (en) * | 2011-05-10 | 2012-06-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий - Газпром ВНИИГАЗ" (ООО "Газпром ВНИИГАЗ") | Method for pipeline transportation of helium from deposit to users |
| RU2502913C1 (en) * | 2012-05-29 | 2013-12-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий - Газпром ВНИИГАЗ" (ООО "Газпром ВНИИГАЗ") | Method for pipeline transfer of helium-containing natural gas to remote users |
| RU2574243C1 (en) * | 2014-12-17 | 2016-02-10 | Игорь Анатольевич Мнушкин | Cluster for natural gas processing with helium extraction |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA3103413C (en) | Methods and systems for inline mixing of hydrocarbon liquids based on density or gravity | |
| US9651199B1 (en) | Hydrogen supply method and system | |
| CN109932272B (en) | CO (carbon monoxide) 2 Displacement experiment system and displacement experiment method | |
| CN105510104B (en) | The variable online separator of amount of gas evolved gases dissolved in insulation oil and wall-mounted analysis system | |
| DK201070518A (en) | Slug Mitigation | |
| EP3400436B1 (en) | Method and system for measuring sulfur solubility in gas | |
| JP6608048B2 (en) | Upstream metering pump behind the probe that reliably completes the NGL phase change during sample preparation | |
| CN110312933A (en) | Method for assessing the combustion characteristics of the gas containing molecular hydrogen | |
| RU2692199C1 (en) | Method of controlling the process of installing a membrane separation of a helium concentrate | |
| CN107219869A (en) | A kind of automatic emulsion proportioning control method and system | |
| GB2466405A (en) | Measure of quantities of oil and water in multiphase flows | |
| RU2532490C1 (en) | Method and installation for flow rate measurement of products from gas-condensate and oil wells | |
| RU155020U1 (en) | INSTALLATION FOR MEASURING THE DEBIT OF OIL WELL PRODUCTS | |
| JP2015021071A (en) | Method for predicting breakthrough of methanol adsorption column | |
| RU2660772C1 (en) | Device for permeability phase determination and related saturations of samples of mineral rocks | |
| RU2687519C1 (en) | Inhibitor supply automatic control method for the hydrates formation prevention in located in the far north regions integrated / preliminary gas preparation installations gathering systems | |
| CN111442188A (en) | Test device and method for stopping and restarting natural gas gathering and transportation pipeline in mountainous region | |
| RU2565611C1 (en) | Control method of removal of liquid and gaseous phases from well fluid separator reservoir | |
| RU2578065C2 (en) | Measurement of oil and gas production wells products | |
| RU59715U1 (en) | OIL, GAS AND WATER WELL PRODUCT METER | |
| RU2209180C2 (en) | Method of control of sulfide ion concentration in ammonial cycle of soda ash production | |
| RU2632691C1 (en) | Method for determining the separation coefficient | |
| RU2673513C1 (en) | Method for collecting and mixing flows of krypton-xenon concentrate | |
| JP6342096B1 (en) | Equipment for evaluating gas responsiveness of test specimens | |
| RU2307977C1 (en) | Method of batching reagent-demulsifier |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20220321 |