RU2768436C1 - Method for optimizing process of washing inhibitor from unstable gas condensate at low-temperature gas separation plants of oil and gas condensate fields in the north of russian federation - Google Patents

Method for optimizing process of washing inhibitor from unstable gas condensate at low-temperature gas separation plants of oil and gas condensate fields in the north of russian federation Download PDF

Info

Publication number
RU2768436C1
RU2768436C1 RU2020140790A RU2020140790A RU2768436C1 RU 2768436 C1 RU2768436 C1 RU 2768436C1 RU 2020140790 A RU2020140790 A RU 2020140790A RU 2020140790 A RU2020140790 A RU 2020140790A RU 2768436 C1 RU2768436 C1 RU 2768436C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
bmp
methanol
concentration
low concentration
gas
Prior art date
Application number
RU2020140790A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Олег Борисович Арно
Анатолий Кузьмич Арабский
Алексей Леонидович Агеев
Михаил Михайлович Партилов
Михаил Николаевич Макшаев
Сергей Иванович Гункин
Александр Александрович Турбин
Этибар Гурбанали оглы Талыбов
Владислав Леонидович Пономарев
Сергей Петрович Железный
Александр Иванович Линник
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Газпром добыча Ямбург"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Газпром добыча Ямбург" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Газпром добыча Ямбург"
Priority to RU2020140790A priority Critical patent/RU2768436C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2768436C1 publication Critical patent/RU2768436C1/en

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17D—PIPE-LINE SYSTEMS; PIPE-LINES
    • F17D3/00—Arrangements for supervising or controlling working operations
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/08—Separating gaseous impurities from gases or gaseous mixtures or from liquefied gases or liquefied gaseous mixtures

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: invention relates to preparation of natural gas and gas condensate for long-distance transport, in particular to automatic control of washing inhibitor - methanol from unstable gas condensate (NGC). Method for optimizing the process of washing the inhibitor includes automatic maintenance of process parameters of the process of preparing gas and gas condensate for long-distance transport, separation of the water-methanol solution - WMS and LTC with washing the inhibitor - methanol from the condensate, Its removal through the control valve and subsequent regeneration of methanol from the obtained WMS with its return to the technological process. When the plant is put into operation, the ACS searches for the setting of the minimum possible flow rate of WMS with low concentration of methanol supplied to the injection input of the injector and which guarantees maximum washing of methanol from the LTC with minimum energy consumption for its regeneration.
EFFECT: increased accuracy of determining the minimum possible flow rate of WMS with low concentration of methanol, which guarantees maximum possible washing of methanol from LTC.
5 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области подготовки природного газа и газового конденсата к дальнему транспорту, в частности, к автоматическому управлению отмывкой ингибитора - метанола из нестабильного газового конденсата (НГК) на установках низкотемпературной сепарации (НТС) газа (далее установка), расположенных в районах Севера РФ.The invention relates to the field of preparation of natural gas and gas condensate for long-distance transport, in particular, to the automatic control of the washing of the inhibitor - methanol from unstable gas condensate (OGC) at low-temperature gas separation (LTS) installations (hereinafter referred to as the installation) located in the regions of the North of the Russian Federation.

Известен способ автоматического управления процессом НТС газа на установке, который обеспечивает автоматическое поддержание заданных параметров сепарации газа на ней [см., стр. 360 - 366. Е.Б. Андреев, А.И.A known method of automatic control of the process of LTS gas at the installation, which automatically maintains the specified parameters of gas separation on it [see, pp. 360 - 366. E.B. Andreev, A.I.

Ключников, А. В. Кротов, В.Е. Попадько, И.Я. Шарова. Автоматизация технологических процессов добычи и подготовки нефти и газа. - М:, "Недра", 2008 г., 399 с.].Klyuchnikov, A.V. Krotov, V.E. Popadko, I.Ya. Sharov. Automation of technological processes of production and treatment of oil and gas. - M:, "Nedra", 2008, 399 p.].

Недостатком указанного способа является то, что в нем технологический процесс отделения водного раствора ингибитора (ВРИ) на установке из НГК ведется «вслепую», что ведет к его неоправданным потерям. Кроме этого, регулирование процесса отведения ВРИ из разделителей жидкостей (РЖ) установки и поддержание уровня в них ведется позиционным методом. При достижении максимального уровня в каком-либо РЖ, клапан-отсекатель, стоящий на выходе отвода ВРИ, полностью открывается и жидкость из РЖ сбрасывается до определенного уровня, который задается его паспортными данными. После этого клапан-отсекатель полностью закрывается. Такой принцип регулирования уровня жидкости в РЖ часто вызывает автоколебательные процессы технологических параметров установки, которые приводят к неоправданным потерям ингибитора. В результате снижается эффективность работы установки и ухудшается качество подаваемого НГК потребителю.The disadvantage of this method is that in it the technological process of separating an aqueous solution of an inhibitor (ARI) at the installation from NGC is carried out "blindly", which leads to its unjustified losses. In addition, the regulation of the process of removing the VRI from the liquid separators (LJ) of the installation and maintaining the level in them is carried out by the positional method. When the maximum level in any RJ is reached, the shut-off valve located at the outlet of the VRI branch opens completely and the liquid from the RJ is discharged to a certain level, which is set by its passport data. After that, the shut-off valve is completely closed. Such a principle of liquid level control in the RJ often causes self-oscillatory processes of the technological parameters of the installation, which lead to unjustified losses of the inhibitor. As a result, the efficiency of the installation is reduced and the quality of the oil and gas supplied to the consumer is deteriorating.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является способ оптимизации процесса отмывки ингибитора из НГК на установках, реализуемый автоматизированной системой управления технологическими процессами (АСУ ТП) [см. патент РФ №2709119], который включает:The closest in technical essence to the claimed invention is a method for optimizing the process of washing the inhibitor from NGK at installations implemented by an automated process control system (APCS) [see. RF patent No. 2709119], which includes:

- автоматическое поддержание, в рамках заданных границ, технологических параметров процесса подготовки газа и газового конденсата к дальнему транспорту, определяемых технологическим регламентом установки;- automatic maintenance, within the specified limits, of the technological parameters of the process of preparing gas and gas condensate for long-distance transport, determined by the technological regulations of the installation;

- отделение водометанольного раствора (BMP) из НГК в сепараторах и РЖ первой и второй ступеней сепарации с отмывкой метанола (т.к. ингибитор - метанол) из конденсата в РЖ второй ступени сепарации и последующей регенерацией из полученного BMP метанола с возвратом его в технологический процесс;- separation of water-methanol solution (BMP) from NGK in separators and RJ of the first and second separation stages with methanol washing (because the inhibitor is methanol) from the condensate in the RJ of the second separation stage and subsequent regeneration from the methanol obtained by BMP with its return to the technological process ;

- выделение газа из НГК в РЖ первой и второй ступеней сепарации для транспортировки его на утилизацию или компримирование для подачи в магистральный газопровод (МГП);- release of gas from oil and gas condensate into RJ of the first and second stages of separation for its transportation for utilization or compression for supply to the main gas pipeline (MGP);

- транспортировку НГК из РЖ первой и второй ступени сепарации в магистральный конденсатопровод (МКП);- transportation of OGK from the RJ of the first and second separation stages to the main condensate pipeline (MCP);

- отвод части BMP с низкой концентрацией метанола из РЖ первой ступени сепарации через клапан-регулятор (КР) подержания уровня BMP в РЖ первой ступени сепарации установки на утилизацию, например, путем закачки в пласт;- diversion of a part of BMP with a low concentration of methanol from the LR of the first separation stage through the control valve (KR) of maintaining the level of BMP in the LR of the first separation stage of the plant for disposal, for example, by injection into the reservoir;

- отвод другой части BMP с низкой концентрацией метанола через КР в инжекционный вход инжектора в РЖ второй ступени сепарации для отмывки метанола из НГК;- removal of another part of the BMP with a low concentration of methanol through the CR to the injection inlet of the injector in the LC of the second separation stage for washing methanol from the oil and gas complex;

- поиск оптимального расхода BMP с низкой концентрацией метанола, подаваемого на вход инжекции инжектора, при запуске установки в работу, периодически, либо при изменении режима работы установки, а также по заданию оператора для текущих параметров технологического процесса;- search for the optimal flow rate of BMP with a low concentration of methanol supplied to the injection inlet of the injector, when the unit is put into operation, periodically, or when the operating mode of the unit changes, as well as on the instructions of the operator for the current process parameters;

- фиксацию найденного значения оптимального расхода BMP с низкой концентрацией метанола в виде уставки в своей базе данных (БД);- fixing the found value of the optimal BMP flow rate with a low concentration of methanol in the form of a setting in its database (DB);

- поддержку подачи в режиме пропорционально-интегрально-дифференцирующего (ПИД) регулирования найденного оптимального расхода BMP с низкой концентрацией метанола через инжектор в объединенный поток газожидкостной смеси, поступающий в РЖ из промежуточного и низкотемпературного сепараторов.- support for the supply in the mode of proportional-integral-differentiating (PID) control of the found optimal flow rate of BMP with a low concentration of methanol through the injector into the combined flow of the gas-liquid mixture entering the RJ from the intermediate and low-temperature separators.

Существенным недостатком указанного способа является то, что АСУ ТП в процессе поиска оптимального расхода BMP низкой концентрации увеличивает его расход пошагово, с заданным уровнем квантования и постоянной дискретностью по времени. Этот BMP подается на вход инжекции инжектора, в который поступает газоконденсатная смесь из низкотемпературного сепаратора и промежуточного сепаратора. Таким путем на установке производится поиск параметров технологического процесса, обеспечивающих максимально возможное количество метанола в BMP, отводимом из РЖ второй ступени сепарации на регенерацию. При этом шаг квантования расхода и период дискретизации проведения измерений задает обслуживающий персонал, который определяет их весьма условно из следующих соображений: если шаг квантования расхода и период дискретизации проведения измерений задать маленькими, поиск значения уставки расхода BMP низкой концентрации, подаваемого на вход инжекции инжектора займет слишком много времени и к излишнему срабатыванию КР, через который подается BMP с низкой концентрацией метанола на вход инжекции инжектора, что может привести к его преждевременному износу. А если выбрать шаг квантования расхода и период дискретизации проведения измерений большим, тогда точность определения значения уставки будет низкой. Как следствие, возрастут потери метанола, связанные с уносом.A significant disadvantage of this method is that the automated process control system, in the process of searching for the optimal consumption of BMP of low concentration, increases its consumption step by step, with a given quantization level and constant discreteness in time. This BMP is fed to the injection inlet of the injector, which receives the gas condensate mixture from the low temperature separator and the intermediate separator. In this way, the plant searches for the process parameters that provide the maximum possible amount of methanol in the BMP removed from the RJ of the second separation stage for regeneration. At the same time, the flow rate quantization step and the measurement sampling period are set by the service personnel, who determines them rather conditionally from the following considerations: if the flow rate quantization step and the measurement sampling period are set small, the search for the setpoint value of the low-concentration BMP flow rate supplied to the injection inlet of the injector will take too long. a lot of time and to excessive operation of the CR, through which BMP with a low concentration of methanol is supplied to the injection inlet of the injector, which can lead to its premature wear. And if you choose the flow quantization step and the measurement sampling period is large, then the accuracy of determining the setpoint value will be low. As a consequence, methanol losses due to entrainment will increase.

Целью изобретения является повышение точности нахождения значения уставки минимально возможного расхода BMP с низкой концентрацией метанола, который гарантирует максимально возможную отмывку метанола из НГК в РЖ второй ступени сепарации, снижение времени поиска значения этой уставки и увеличение срока службы КР, через который подается BMP с низкой концентрацией метанола на вход инжекции инжектора.The aim of the invention is to increase the accuracy of finding the setting value of the minimum possible flow rate of BMP with a low concentration of methanol, which guarantees the maximum possible washing of methanol from oil and gas in the LR of the second separation stage, reducing the search time for the value of this setpoint and increasing the service life of the CR through which BMP is supplied with a low concentration methanol to the injection inlet of the injector.

Техническим результатом, достигаемым при реализации заявляемого изобретения, является повышение точности нахождения значения уставки расхода BMP с низкой концентрацией метанола, подаваемого на вход инжекции инжектора для отмывки метанола из НГК в РЖ второй ступени сепарации, снижение времени поиска этой уставки и увеличение срока службы КР, через который поступает BMP с низкой концентрацией метанола на вход инжекции инжектора.The technical result achieved by the implementation of the claimed invention is to increase the accuracy of finding the value of the BMP flow rate setpoint with a low concentration of methanol supplied to the injection inlet of the injector for washing methanol from oil and gas in the RJ of the second separation stage, reducing the search time for this setpoint and increasing the service life of the CR, through which enters the BMP with a low concentration of methanol at the injection inlet of the injector.

Указанная задача решается, а технический результат достигается за счет того, что способ оптимизации процесса отмывки ингибитора из НГК на установках НТС газа нефтегазоконденсатных месторождений (НГКМ) севера РФ, включает автоматическое поддержание, в рамках заданных границ, технологических параметров процесса подготовки газа и газового конденсата к дальнему транспорту, определяемых технологическим регламентом установки. На установке осуществляют отделение BMP из НГК в сепараторах и РЖ первой и второй ступеней сепарации с отмывкой ингибитора-метанола из конденсата в РЖ второй ступени сепарации и последующей регенерацией из полученного BMP метанола с возвратом его в технологический процесс. Параллельно осуществляют выделение газа из НГК в РЖ первой и второй ступеней сепарации для транспортировки его на утилизацию или компримирование для подачи в магистральный газопровод (МГП), транспортировку НГК из РЖ первой и второй ступени сепарации в магистральный конденсатопровод (МКП), отвод части BMP с низкой концентрацией метанола из РЖ первой ступени сепарации через КР подержания уровня BMP в РЖ первой ступени сепарации установки на утилизацию, например, путем закачки в пласт. Производят отвод другой части BMP с низкой концентрацией метанола через КР и вход инжекции инжектора в РЖ второй ступени сепарации для отмывки метанола из НГК. Для этой части BMP с низкой концентрацией метанола осуществляют поиск его оптимального расхода, подаваемого на вход инжекции инжектора, при запуске установки в работу, и периодически, либо при изменении режима работы установки, а также по заданию оператора для новых текущих параметров технологического процесса, с учетом его инерционности. Найденное значение оптимального расхода BMP с низкой концентрацией метанола фиксируют в виде уставки в базе данных (БД) автоматизированной системой управления (АСУ ТП). Используя найденную уставку, осуществляют поддержку подачи в режиме пропорционального-интегрального-дифференцирующего (ПИД) регулирования найденное значение оптимального расхода BMP с низкой концентрацией метанола. И этот поток BMP поступает через вход инжекции инжектора в объединенный поток газожидкостной смеси, поступающий в РЖ второй ступени сепарации из промежуточного и низкотемпературного сепараторов.The specified problem is solved, and the technical result is achieved due to the fact that the method for optimizing the process of washing the inhibitor from the oil and gas complex at the installations of the NTS of gas from oil and gas condensate fields (NGKM) in the north of the Russian Federation includes automatic maintenance, within the specified limits, of the technological parameters of the process of preparing gas and gas condensate to long-distance transport, determined by the technological regulations of the installation. The unit is used to separate BMP from oil and gas in separators and LR of the first and second separation stages with washing off the methanol inhibitor from the condensate in the LR of the second separation stage and subsequent regeneration from the methanol obtained by BMP with its return to the technological process. At the same time, gas is released from the OGK into the LR of the first and second separation stages for its transportation for utilization or compression for supply to the main gas pipeline (MGP), transportation of the OGK from the LF of the first and second separation stages to the main condensate pipeline (MCP), removal of a part of BMP with low the concentration of methanol from the first separation stage RJ through the KR to maintain the BMP level in the first separation stage RJ of the installation for disposal, for example, by injection into the reservoir. The other part of the BMP with a low concentration of methanol is withdrawn through the CR and the injection inlet of the injector into the RJ of the second separation stage for washing methanol from the oil and gas complex. For this part of the BMP with a low concentration of methanol, a search is made for its optimal flow rate supplied to the injection inlet of the injector, when the unit is started up, and periodically, or when the operating mode of the unit changes, as well as on the instructions of the operator for new current process parameters, taking into account his inertia. The found value of the optimal flow rate of BMP with a low concentration of methanol is fixed as a setting in the database (DB) by an automated control system (APCS). Using the found setting, the supply is supported in the proportional-integral-derivative (PID) control mode, the found value of the optimal BMP flow rate with a low concentration of methanol. And this BMP flow enters through the injection inlet of the injector into the combined flow of the gas-liquid mixture entering the RJ of the second separation stage from the intermediate and low-temperature separators.

АСУ ТП в ходе технологического процесса с заданным периодом дискретизации по времени измеряет расход F1 подаваемого на вход инжекции инжектора BMP с низкой концентрацией метанола и его концентрацию С1. Синхронно с ними она измеряет расход F2 BMP и концентрацию С2 в нем метанола, подаваемого с выхода РЖ второй ступени сепарации на регенерацию. А при запуске установки в эксплуатацию АСУ ТП осуществляет поиск уставки минимально возможного расхода BMP с низкой концентрацией метанола - F1_minimax, подаваемого на вход инжекции инжектора и гарантирующего максимальную отмывку метанола из НГК с минимальными затратами энергии на его регенерацию. Этот поиск АСУ ТП осуществляет методом итераций, реализуя ряд последовательных шагов с номерами 0, 1, 2,…,i, …, N с проверкой перед каждым новым шагом по увеличению подачи BMP с низкой концентрацией метанола, исключающей замерзание BMP, поступающего на регенерацию из РЖ второй ступени сепарации при текущей температуре

Figure 00000001
перед каждым (i+1) - ым шагом. Для этого в расчетах АСУ ТП использует указанное значение температуры с поправкой
Figure 00000002
для гарантированного исключения замерзания, и производит оценку концентрации метанола на следующем шаге
Figure 00000003
при которой еще не произойдет замерзание BMP. Эту оценку АСУ ТП осуществляет путем интерполяции, сравнивая измеренную концентрацию метанола с данными таблицы зависимости замерзания BMP от концентрации в нем метанола, и вычисляет теоретическое значение максимально возможного повышения расхода BMP с низкой концентрацией метанола
Figure 00000004
на следующем шаге итерации, гарантировано исключающего замерзание BMP на выходе РЖ второй ступени сепарации при реализации следующего шага повышения его подачи на вход инжекции инжектора. После этого АСУ ТП производит увеличение подачи BMP с низкой концентрацией метанола до величины
Figure 00000005
которую для (i+1) - го шага итерации она вычисляет по формуле:The automated process control system during the technological process with a given sampling period in time measures the flow rate F 1 supplied to the injection inlet of the BMP injector with a low concentration of methanol and its concentration C 1 . Simultaneously with them, it measures the consumption of F 2 BMP and the concentration of C 2 in it of methanol supplied from the outlet of the RJ of the second separation stage for regeneration. And when the unit is put into operation, the automated process control system searches for the minimum possible flow rate BMP with a low concentration of methanol - F 1_minimax , supplied to the injection inlet of the injector and guaranteeing the maximum cleaning of methanol from oil and gas condensate with minimal energy consumption for its regeneration. This search is carried out by the process control system by iterations, implementing a series of successive steps with numbers 0, 1, 2,…,i, …, N with a check before each new step to increase the supply of BMP with a low concentration of methanol, which excludes freezing of the BMP supplied for regeneration from RJ of the second separation stage at the current temperature
Figure 00000001
before each (i+1) -th step. To do this, in the calculations, the APCS uses the specified temperature value with the correction
Figure 00000002
to ensure freezing is excluded, and evaluates the methanol concentration in the next step
Figure 00000003
at which the BMP will not freeze yet. The process control system performs this assessment by interpolation, comparing the measured methanol concentration with the data of the table of BMP freezing versus methanol concentration in it, and calculates the theoretical value of the maximum possible increase in BMP flow rate with a low methanol concentration
Figure 00000004
at the next iteration step, which is guaranteed to exclude freezing of BMP at the outlet of the RJ of the second separation stage during the implementation of the next step of increasing its supply to the injection inlet of the injector. After that, the automated process control system increases the supply of BMP with a low concentration of methanol to a value
Figure 00000005
which for the (i+1) -th iteration step it calculates by the formula:

Figure 00000006
Figure 00000006

Повысив расход BMP с низкой концентрацией метанола АСУ ТП выжидает окончания переходных процессов в РЖ второй ступени сепарации, осуществляя контроль концентрации метанола

Figure 00000007
в BMP отводимом на регенерацию, проводя необходимые измерения с заданным периодом дискретизации по времени. И если концентрации метанола
Figure 00000008
растет во время выжидания, то АСУ ТП назначает следующий шаг итерации по увеличению подачи BMP с низкой концентрацией метанола на вход инжекции инжектора. Но как только АСУ ТП на очередном шаге итерации заметит во время выжидания снижение концентрации метанола
Figure 00000009
в BMP, отводимом на регенерацию из РЖ второй ступени сепарации, она на следующем шаге понижает подачу BMP с низкой концентрацией метанола на величину, соответствующую очередному шагу дихотомии. И с этого шага АСУ ТП уже не проверяет возможность замерзания BMP, отводимого на регенерацию из разделителя жидкостей второй ступени. Далее АСУ ТП продолжает этот процесс до момента определения величины F1_minimax с точностью, которую может реализовать рабочий орган КР, подающий BMP с низкой концентрацией метанола на вход инжекции инжектора подачи НГК с BMP в РЖ второй ступени, после чего осуществляет окончательную проверку на температуру замерзания BMP на выходе РЖ второй ступени, и найденное значение F1_minimax АСУ ТП принимает за уставку и фиксирует ее в своей БД.By increasing the consumption of BMP with a low concentration of methanol, the process control system waits for the end of transient processes in the RJ of the second separation stage, controlling the concentration of methanol
Figure 00000007
in the BMP assigned for regeneration, making the necessary measurements with a given sampling period in time. And if methanol concentrations
Figure 00000008
increases while waiting, then the APCS assigns the next iteration step to increase the supply of BMP with a low concentration of methanol to the injection inlet of the injector. But as soon as the process control system at the next iteration step notices a decrease in the concentration of methanol during the waiting
Figure 00000009
in the BMP withdrawn for regeneration from the LR of the second separation stage, at the next step, it reduces the supply of BMP with a low concentration of methanol by an amount corresponding to the next step of the dichotomy. And from this step, the process control system no longer checks the possibility of freezing of the BMP, which is removed for regeneration from the second stage liquid separator. Further, the process control system continues this process until the moment of determining the value of F 1_minimax with an accuracy that can be realized by the working body of the CR, which supplies BMP with a low concentration of methanol to the injection inlet of the injector for supplying OGK with BMP into the LR of the second stage, after which it performs a final check for the freezing temperature of BMP at the output of the RJ of the second stage, and the found value F 1_minimax APCS takes as the setting and fixes it in its database.

АСУ ТП после каждого шага итерации, при поиске значения уставки F1_minimax, выжидает время перед тем, как выбрать какой будет следующий шаг, и это время определяет по завершению переходных процессов в РЖ второй ступени сепарации, т.е. по моменту стабилизации значений контролируемых ею параметров

Figure 00000010
Figure 00000011
Figure 00000012
и
Figure 00000013
на каждом i - ом шаге. Момент стабилизации соответствует требованию обращения первых производных по времени указанных параметров в ноль. Соответственно, эти параметры:
Figure 00000014
- расход BMP с низкой концентрацией метанола, подаваемого на вход инжекции инжектора для отмывки метанола из НГК,
Figure 00000015
- расход BMP, выходящий из РЖ второй ступени сепарации,
Figure 00000016
- концентрация метанола в BMP с низкой концентрацией метанола, подаваемого на вход инжекции инжектора для отмывки метанола из НГК,
Figure 00000017
- концентрация метанола в BMP, отводимом на регенерацию из РЖ второй ступени сепарации.APCS after each iteration step, when searching for the setting value F 1_minimax , waits for a time before choosing what the next step will be, and this time is determined by the completion of transient processes in the RJ of the second separation stage, i.e. by the moment of stabilization of the values of the parameters controlled by it
Figure 00000010
Figure 00000011
Figure 00000012
And
Figure 00000013
at each i -th step. The moment of stabilization corresponds to the requirement that the first time derivatives of these parameters vanish. Accordingly, these parameters are:
Figure 00000014
- consumption of BMP with a low concentration of methanol supplied to the injection inlet of the injector for washing methanol from oil and gas,
Figure 00000015
- BMP flow rate leaving the RJ of the second separation stage,
Figure 00000016
- concentration of methanol in the BMP with a low concentration of methanol supplied to the injection inlet of the injector for washing methanol from oil and gas,
Figure 00000017
- the concentration of methanol in the BMP, which is removed for regeneration from the RJ of the second separation stage.

АСУ ТП, осуществляя поиск уставки F1_minimax, определяет величину шага очередной итерации с учетом условия исключения замерзания BMP на выходе РЖ второй ступени сепарации, для чего производит расчет величины

Figure 00000018
по формуле:APCS, searching for the setting F 1_minimax , determines the value of the step of the next iteration, taking into account the condition for the exclusion of BMP freezing at the outlet of the RJ of the second separation stage, for which it calculates the value
Figure 00000018
according to the formula:

Figure 00000019
Figure 00000019

Оценку концентрации

Figure 00000020
при которой произойдет замерзание BMP на выходе РЖ второй ступени сепарации при текущей температуре tвмр, и эту концентрацию АСУ ТП определяет методом интерполяции, используя таблицу значений температуры замерзания BMP от концентрации метанола в нем.Concentration assessment
Figure 00000020
at which the BMP freezes at the outlet of the RJ of the second separation stage at the current temperature t vmr , and this concentration is determined by the APCS by interpolation using a table of BMP freezing point values from the concentration of methanol in it.

Если АСУ ТП обнаружит изменения в режиме работы установки, либо по команде оператора, она начнет поиск нового значения уставки оптимального расхода BMP с низкой концентрацией метанола, подаваемого в РЖ второй ступени сепарации. Для этого АСУ ТП определяет температуру замерзания BMP tвмp для сложившихся на этот момент технологических параметров и возможность управления процессом поиска с учетом текущего положения регулирующего органа КР, подающего BMP с низкой концентрацией метанола на вход инжекции инжектора. После этого АСУ ТП осуществляет первый шаг поиска методом итерций, который делает в сторону увеличения расхода BMP с низкой концентрацией метанола относительно уставки, зафиксированной в БД АСУ ТП на момент поступления/генерации команды на поиск новой уставки. Далее АСУ ТП вычисляет теоретическое значение максимально возможного повышения расхода BMP с низкой концентрацией метанола

Figure 00000021
для следующего шага итерации, гарантировано исключающего замерзание BMP на выходе РЖ второй ступени сепарации при реализации следующего шага повышения его подачи на вход инжекции инжектора. Этот процесс АСУ ТП продолжает до шага, на котором заметит во время выжидания снижение концентрации метанола в BMP, отводимом на регенерацию из РЖ второй ступени сепарации. После этого АСУ ТП понижает подачу BMP с низкой концентрацией метанола на величину, соответствующую очередному шагу дихотомии, но уже не проверяет возможность замерзания BMP, отводимого на регенерацию из разделителя жидкостей второй ступени. И этот процесс АСУ ТП продолжает до момента определения величины F1_minimax с точностью, которую может реализовать рабочий орган КР, подающий BMP с низкой концентрацией метанола на вход инжекции инжектора подачи НГК с BMP в РЖ второй ступени. После этого АСУ ТП осуществляет окончательную проверку на температуру замерзания BMP на выходе РЖ второй ступени, и найденное новое значение F1_minimax АСУ ТП принимает за уставку и фиксирует ее в своей БД.If the automated process control system detects changes in the operating mode of the unit, or at the command of the operator, it will start searching for a new setting value for the optimal BMP flow rate with a low concentration of methanol supplied to the RJ of the second separation stage. To do this, the automated process control system determines the freezing temperature of BMP t vmp for the technological parameters prevailing at that moment and the possibility of controlling the search process, taking into account the current position of the regulatory body of the KR, which supplies BMP with a low concentration of methanol to the injection inlet of the injector. After that, the APCS performs the first step of the search by the iterative method, which increases the flow rate of BMP with a low concentration of methanol relative to the setpoint recorded in the APCS database at the time of receipt/generation of the command to search for a new setpoint. The process control system then calculates a theoretical value for the maximum possible increase in BMP consumption with low methanol concentration.
Figure 00000021
for the next iteration step, which is guaranteed to exclude freezing of BMP at the outlet of the RJ of the second separation stage during the implementation of the next step of increasing its supply to the injection inlet of the injector. The APCS continues this process until the step at which it notices during the waiting time a decrease in the concentration of methanol in the BMP removed for regeneration from the LR of the second separation stage. After that, the automated process control system lowers the supply of BMP with a low concentration of methanol by the value corresponding to the next step of the dichotomy, but does not check the possibility of freezing of the BMP removed for regeneration from the second stage liquid separator. And this process of the APCS continues until the moment of determining the value of F 1_minimax with an accuracy that can be realized by the working body of the CR, which supplies BMP with a low concentration of methanol to the injection inlet of the injector for supplying OGK with BMP to the LR of the second stage. After that, the APCS performs a final check for the BMP freezing temperature at the outlet of the second-stage RJ, and the APCS takes the found new value F 1_minimax as the setpoint and fixes it in its database.

АСУ ТП поддерживает расход BMP с низкой концентрацией метанола, подаваемого в РЖ второй ступени сепарации используя ПИД-регулятор. Для этого найденную уставку оптимального расхода BMP с низкой концентрацией метанола она подает в виде сигнала на вход задания SP этого ПИД-регулятора. Одновременно на вход обратной связи PV этого же ПИД-регулятора АСУ ТП подает сигнал значения текущего расхода BMP с низкой концентрацией метанола, контролируемого соответствующим датчиком. В результате обработки этих сигналов на своем выходе CV этот ПИД-регулятор формирует управляющий сигнал для КР, который управляет потоком BMP с низкой концентрацией метанола, подаваемым на вход инжекции инжектора из РЖ первой ступени сепарации.The process control system maintains the flow rate of BMP with a low concentration of methanol supplied to the RJ of the second separation stage using a PID controller. To do this, it feeds the found setpoint of the optimal flow rate BMP with a low concentration of methanol as a signal to the input of the SP task of this PID controller. At the same time, the APCS sends a signal to the feedback input PV of the same PID controller of the value of the current BMP flow rate with a low concentration of methanol, controlled by the corresponding sensor. As a result of processing these signals at its CV output, this PID controller generates a control signal for the RR, which controls the flow of BMP with a low concentration of methanol supplied to the injection inlet of the injector from the LR of the first separation stage.

На фиг. 1 приведена принципиальная технологическая схема двухступенчатой установки НТС газа, используемой на установках комплексной подготовки газа (УКПГ) НГКМ Севера, в частности на Заполярном НГКМ.In FIG. Figure 1 shows a schematic flow diagram of a two-stage gas NTS unit used at integrated gas treatment plants (CGTP) of the oil and gas condensate field of the North, in particular, at the Zapolyarnoye oil and gas condensate field.

На фиг. 2 представлена структурная схема автоматического управления установкой.In FIG. 2 shows a block diagram of the automatic control of the installation.

На указанных фиг. использованы следующие обозначения:In the said Figs. the following designations are used:

1 - входная линия установки;1 - input line of the installation;

2 - сепаратор-пробкоуловитель;2 - separator-cork catcher;

3 - сепаратор первой ступени сепарации;3 - separator of the first stage of separation;

4 - датчик уровня BMP, установленный в РЖ 5 первой ступени сепарации;4 - BMP level sensor installed in RJ 5 of the first separation stage;

5 - РЖ первой ступени сепарации;5 - RJ of the first stage of separation;

6 - КР подержания уровня BMP в РЖ 5 первой ступени сепарации;6 - KR maintaining the BMP level in the RJ 5 of the first separation stage;

7 - КР расхода BMP низкой концентрации, поступающего на вход инжекции инжектора 9;7 - CR flow rate of low concentration BMP entering the injection inlet of the injector 9;

8 - датчик измерения расхода и концентрации метанола в BMP, поступающем на вход инжекции инжектора 9;8 - sensor for measuring the flow and concentration of methanol in the BMP entering the injection inlet of the injector 9;

9 - инжектор;9 - injector;

10 - датчик уровня BMP в РЖ 11 второй ступени сепарации;10 - BMP level sensor in RJ 11 of the second separation stage;

11 - РЖ второй ступени сепарации;11 - RJ of the second stage of separation;

12 - КР подержания уровня BMP в РЖ 11 второй ступени сепарации;12 - KR maintaining the level of BMP in the RJ 11 of the second stage of separation;

13 - датчик измерения расхода и концентрации метанола BMP, отводимого на регенерацию;13 - sensor for measuring the flow and concentration of methanol BMP removed for regeneration;

14 - датчик температуры, установленный на линии отвода BMP из РЖ 11 в цех регенерации метанола УКПГ;14 - temperature sensor installed on the BMP outlet line from RZh 11 to the methanol regeneration shop of the GTP;

15 - рекуперативный теплообменник (далее ТО) «газ-конденсат»;15 - recuperative heat exchanger (hereinafter referred to as TO) "gas-condensate";

16 - ТО «газ-газ»;16 - TO "gas-gas";

17- промежуточный сепаратор;17- intermediate separator;

18 - редуцирующий штуцер;18 - reducing fitting;

19 - МГП;19 - MGP;

20 - низкотемпературный сепаратор;20 - low-temperature separator;

21 - МКП;21 - MCP;

22 - АСУ ТП установки;22 - automated process control system of the installation;

23 - сигнал датчика 4 уровня BMP в РЖ 5;23 - sensor signal 4 level BMP in RJ 5;

24 - сигнал задания уровня BMP в РЖ 5;24 - signal setting the level of BMP in RJ 5;

25 - сигнал датчика 10 уровня BMP в РЖ 11;25 - sensor signal 10 level BMP in RJ 11;

26 - сигнал задания уровня BMP в РЖ 11;26 - signal setting the level of BMP in RJ 11;

27 - сигнал датчика 8 измерения расхода и концентрации метанола BMP низкой концентрации, поступающего на вход инжекции инжектора 9;27 - signal from the sensor 8 for measuring the flow and concentration of low-concentration BMP methanol supplied to the injection inlet of the injector 9;

28 - сигнал задания расхода BMP низкой концентрации, поступающего из РЖ 5 на вход инжекции инжектора 9;28 - the signal for setting the flow rate BMP low concentration coming from the RJ 5 to the injection inlet of the injector 9;

29 - ПИД-регулятор поддержания уровня BMP в РЖ 5;29 - PID controller for maintaining the BMP level in RJ 5;

30 - ПИД-регулятор поддержания уровня BMP в РЖ 11;30 - PID controller to maintain the BMP level in RJ 11;

31 - ПИД-регулятор поддержания расхода BMP низкой концентрации, поступающего из РЖ 5 на вход инжекции инжектора 9;31 - PID controller for maintaining the low concentration BMP flow coming from the RJ 5 to the injection inlet of the injector 9;

32 - сигнал управления, подаваемый на КР 6;32 - control signal applied to KR 6;

33 - сигнал управления, подаваемый на КР 12;33 - control signal applied to KR 12;

34 - сигнал управления, подаваемый на КР 7 расхода BMP низкой концентрации, поступающего на вход инжекции инжектора 9.34 - control signal applied to the CR 7 flow rate BMP low concentration supplied to the injection input of the injector 9.

ПИД-регуляторы 29, 30 и 31 реализованы на базе АСУ ТП 22.PID controllers 29, 30 and 31 are implemented on the basis of APCS 22.

Способ оптимизации процесса отмывки ингибитора из НГК на установках НТС газа НГКМ севера РФ реализуют следующим образом.A method for optimizing the process of washing off an inhibitor from OGK at NTS gas NGKM units in the north of the Russian Federation is implemented as follows.

Добытая газожидкостная смесь через входную линию 1 установки поступает в сепаратор-пробкоуловитель 2 и далее на вход сепаратора 3 первой ступени сепарации.The extracted gas-liquid mixture through the inlet line 1 of the installation enters the separator-cork catcher 2 and then to the inlet of the separator 3 of the first separation stage.

В сепараторе-пробкоуловителе 2 и сепараторе 3 происходит первичное очищение газожидкостной смеси от механических примесей, отделение смеси НГК и BMP, которая по мере накопления в их нижней части отводится в РЖ 5 первой ступени сепарации. Частично очищенную от капельной влаги и пластовой жидкости газожидкостную смесь с выхода сепаратора 3 первой ступени сепарации разделяют на два потока. Первый поток направляют в трубное пространство ТО 16 «газ-газ», где происходит его охлаждение встречным потоком газа, поступающем из низкотемпературного сепаратора 20. Второй поток поступает в трубное пространство ТО 15 «газ-конденсат», где он охлаждается встречным потоком смеси НГК и BMP, отводимой из низкотемпературного сепаратора 20. Далее эти два потока газожидкостной смеси с выхода обоих ТО объединяют и подают на вход промежуточного сепаратора 17. В нем происходит дальнейшее очищение газожидкостной смеси от механических примесей и отделение из нее смеси НГК и BMP с низкой концентрацией метанола. Эту смесь, по мере ее накопления в нижней части промежуточного сепаратора 17, подают на вход инжектора 9, через который она поступает в РЖ 11 второй ступени сепарации для отмывки метанола из НГК.In the separator-cork catcher 2 and separator 3, the primary purification of the gas-liquid mixture from mechanical impurities takes place, the mixture of NGK and BMP is separated, which, as it accumulates in their lower part, is discharged into RJ 5 of the first separation stage. The gas-liquid mixture, partially purified from condensed moisture and reservoir fluid, is divided into two streams from the outlet of the separator 3 of the first separation stage. The first flow is sent to the pipe space TO 16 "gas-gas", where it is cooled by a counter flow of gas coming from the low-temperature separator 20. The second stream enters the pipe space TO 15 "gas-condensate", where it is cooled by a counter flow of a mixture of oil and gas BMP discharged from the low-temperature separator 20. Further, these two flows of the gas-liquid mixture from the outlet of both TOs are combined and fed to the inlet of the intermediate separator 17. In it, the gas-liquid mixture is further purified from mechanical impurities and the mixture of OGK and BMP with a low concentration of methanol is separated from it. This mixture, as it accumulates in the lower part of the intermediate separator 17, is fed to the injector 9, through which it enters the RJ 11 of the second separation stage for washing methanol from the oil and gas complex.

Для дальнейшей очистки от капельной влаги и пластовой жидкости, газожидкостную смесь с выхода промежуточного сепаратора 17, через редуцирующий штуцер 18 подают на вход низкотемпературного сепаратора 20. В этом сепараторе происходит финальное отделение газа от смеси НГК и BMP, которую, по мере ее накопления в его нижней части, отводят через ТО 15 «газ-конденсат» и объединяют со смесью, идущей из промежуточного сепаратора 17. Этот объединенный поток подают на вход инжектора 9, в котором осуществляют инжекцию в него BMP с низкой концентрацией метанола, подаваемого из РЖ 5 первой ступени сепарации. Получаемая в инжекторе 9 смесь поступает в РЖ 11 второй ступени сепарации.For further purification from drop moisture and reservoir fluid, the gas-liquid mixture from the outlet of the intermediate separator 17 is fed through the reducing fitting 18 to the inlet of the low-temperature separator 20. In this separator, the final separation of gas from the mixture of OGK and BMP takes place, which, as it accumulates in its the lower part, is discharged through TO 15 "gas-condensate" and combined with the mixture coming from the intermediate separator 17. This combined stream is fed to the injector 9 inlet, in which BMP is injected into it with a low concentration of methanol supplied from the RJ 5 of the first stage separation. The mixture obtained in the injector 9 enters the RJ 11 of the second separation stage.

Осушенный и очищенный газ с выхода низкотемпературного сепаратора 20 через ТО 16 «газ-газ» подают в МГП 19, и далее - потребителю.The dried and purified gas from the outlet of the low-temperature separator 20 is fed through TO 16 "gas-gas" to MGP 19, and then to the consumer.

В РЖ первой и второй ступени сепарации (соответственно, 5 и 11) происходит разделение смеси жидкостей на BMP и НГК и их дегазация.In the RJ of the first and second separation stages (5 and 11, respectively), the mixture of liquids is separated into BMP and NGK and degassed.

Потоки выделенного из НГК газа (выветренный газ) из РЖ первой и второй ступени сепарации объединяют и транспортируют для утилизации или компримирования и подачи в МГП 19. Потоки НГК из этих РЖ также объединяют и отводят для транспортировки в МКП 21. Выделенный в РЖ 5 первой ступени сепарации BMP с низкой концентрацией метанола разделяют на две части. Первую часть через КР 6 отводят на утилизацию, например, путем закачки в пласт, а вторую часть через КР 7 направляют на вход инжекции инжектора 9. В инжекторе этот BMP смешивается с объединенным потоком смеси НГК и BMP, поступающим из промежуточного и низкотемпературного сепараторов (соответственно, 17 и 20) и поступает в РЖ 11 второй ступени сепарации, в котором происходит отмывка метанола из НГК в BMP. Отделяемый в РЖ 11 BMP, содержащий значительное количество метанола, отводят через КР 12 на регенерацию в цех регенерации метанола УКПГ. После регенерации метанол возвращают в технологию подготовки газа и газового конденсата к дальнему транспорту.The streams of gas (weathered gas) separated from the OGK from the RJ of the first and second separation stages are combined and transported for disposal or compression and supply to MGP 19. The streams of OGK from these RJ are also combined and diverted for transportation to MCP 21. Separated in RJ 5 of the first stage BMP separations with a low concentration of methanol are divided into two parts. The first part is diverted through KR 6 for disposal, for example, by injection into the reservoir, and the second part is sent through KR 7 to the injection inlet of injector 9. In the injector, this BMP is mixed with the combined flow of the mixture of NGK and BMP coming from the intermediate and low-temperature separators (respectively , 17 and 20) and enters the RJ 11 of the second separation stage, where methanol is washed from the oil and gas complex to the BMP. Separated in RJ 11 BMP, containing a significant amount of methanol, is diverted through KR 12 for regeneration to the methanol regeneration shop of the GTP. After regeneration, methanol is returned to the technology for preparing gas and gas condensate for long-distance transport.

Специфическая особенность технологического процесса НТС газа такова, что температура НГК и BMP в РЖ 11 всегда отрицательна. Поэтому в ряде случаев, при увеличении подачи BMP с низкой концентрацией метанола из РЖ 5 в РЖ 11, если не контролировать температуру BMP на его выходе и не принимать соответствующих мер, происходит замерзание BMP. Опыт эксплуатации установок на Севере показал, что нормальное ведение процесса отмывки метанола с помощью BMP с низкой концентрацией метанола в РЖ 11 последней ступени сепарации реализуется, если температура BMP на выходе РЖ 11 будет, как минимум, на Δt выше температуры замерзания.A specific feature of the LTS gas technological process is that the temperature of NGK and BMP in RJ 11 is always negative. Therefore, in some cases, with an increase in the supply of BMP with a low concentration of methanol from RJ 5 to RJ 11, if the temperature of the BMP at its outlet is not controlled and appropriate measures are not taken, BMP freezes. The operating experience of installations in the North has shown that the normal operation of the methanol washing process using BMP with a low concentration of methanol in the RJ 11 of the last separation stage is realized if the temperature of the BMP at the outlet of the RJ 11 is at least Δt higher than the freezing point.

Для выполнения этого требования в ходе технологического процесса, с заданным периодом дискретизации по времени, АСУ ТП 22 с помощью датчика 8 контролирует расход подаваемого на вход инжекции инжектора 9 BMP с низкой концентрацией метанола и его концентрацию. Синхронно с этими измерениями АСУ ТП контролирует с помощью датчика 13 расход BMP и концентрацию в нем метанола, подаваемого с выхода РЖ 11 на регенерацию.To meet this requirement in the course of the process, with a given sampling period in time, the APCS 22, using the sensor 8, controls the flow rate of the BMP injector 9 supplied to the injection inlet with a low concentration of methanol and its concentration. Simultaneously with these measurements, the automated process control system controls, using sensor 13, the flow rate of BMP and the concentration of methanol in it supplied from the output of RJ 11 for regeneration.

В качестве датчиков 8 и 13 можно использовать, например, массовые расходомеры фирм KROHNE из серии OPTIMASS или Micro Motion фирмы Метран. Одновременно АСУ ТП 22 с такой же дискретностью по времени измеряет температуру жидкости на выходе РЖ 11, используя датчик 14.As sensors 8 and 13 it is possible to use, for example, KROHNE mass flow meters from the OPTIMASS or Micro Motion series from Metran. At the same time, ACS TP 22, with the same discreteness in time, measures the temperature of the liquid at the outlet of RJ 11 using sensor 14.

При запуске установки в работу АСУ ТП 22 осуществляет поиск уставки минимально возможного расхода BMP с низкой концентрацией метанола - F1_minimax, подаваемого на вход инжекции инжектора 9, который гарантирует максимальную отмывку метанола из НГК и минимальные энергозатраты на его регенерацию.When the unit is started up, the ACS TP 22 searches for the minimum possible flow rate BMP with a low concentration of methanol - F 1_minimax supplied to the injection inlet of the injector 9, which guarantees the maximum washing of methanol from the oil and gas complex and the minimum energy consumption for its regeneration.

Суть поиска оптимального расхода BMP с низкой концентрацией метанола - F1_minimax The essence of the search for the optimal flow of BMP with a low concentration of methanol - F 1_minimax

Максимальная отмывка метанола из НГК характеризуется тем, что, начиная с некоторого значения расхода F1 BMP с низкой концентрацией метанола, удовлетворяющего условию F1 ≥ F1_minimax, количество метанола в BMP, отправляемом на регенерацию из РЖ 11, становится постоянным (отмыть больше метанола, чем есть в НГК невозможно). Соответственно, с ростом потока F1, концентрация метанола С2 на выходе РЖ 11 начинает уменьшаться. Соответственно, если F1<F1_minimax, то с увеличением расхода F1 концентрация метанола С2 на выходе РЖ 11 будет увеличиваться. Учитывая эту особенность АСУ ТП реализует алгоритм быстрого поиска значения уставки F1_minimax методом итераций, исключающий возможность замерзания BMP на выходе из РЖ 11. Для этого АСУ ТП совершает ряд последовательных шагов, начиная с нулевого, когда все объекты установки заполнены продуктами. Последовательность шагов итерации обозначена номерами 0, 1, 2, …, i, …, N. При этом на каждой позиции АСУ ТП осуществляет проверку расчетным методом, перед каждым новым шагом, потенциальную возможность увеличения подачи BMP с низкой концентрацией метанола, исключающей замерзание BMP, поступающего на регенерацию из РЖ 11 второй ступени сепарации при текущей температуре

Figure 00000022
перед каждым (i+1) - ым шагом. Для этого в расчетах АСУ ТП использует измеренное значение температуры BMP
Figure 00000023
в РЖ 11 на i - ом шаге, добавляет к ее значению поправку Δt, исключающую возможность замерзания BMP на выходе РЖ 11, и использует полученное значение температуры с поправкой
Figure 00000024
для проведения соответствующих расчетов. При этом поправка Δt определяется экспериментально для каждого газового промысла. В частности, для месторождения Заполярное Δt=5°С. Для этой температуры АСУ ТП вычисляет максимально возможную величину шага очередной итерации
Figure 00000025
т.е. теоретическое значение максимально возможного повышения расхода BMP с низкой концентрацией метанола на предстоящем шаге по формулеThe maximum washout of methanol from NGK is characterized by the fact that, starting from a certain flow rate F 1 BMP with a low concentration of methanol that satisfies the condition F 1 ≥ F 1_minimax , the amount of methanol in the BMP sent for regeneration from RJ 11 becomes constant (wash more methanol, than is impossible in NGK). Accordingly, with an increase in the flow F 1 , the concentration of methanol C 2 at the outlet RJ 11 begins to decrease. Accordingly, if F 1 <F 1_minimax , then with increasing consumption of F 1 the concentration of methanol C 2 at the outlet RJ 11 will increase. Given this feature, the APCS implements an algorithm for quickly searching for the F 1_minimax setpoint value by iteration, which excludes the possibility of BMP freezing at the outlet of RZh 11. To do this, the APCS performs a series of successive steps, starting from zero, when all installation objects are filled with products. The sequence of iteration steps is indicated by numbers 0, 1, 2, ..., i, ..., N. At the same time, at each position, the APCS checks by calculation, before each new step, the potential possibility of increasing the supply of BMP with a low concentration of methanol, excluding freezing of BMP, coming for regeneration from RJ 11 of the second separation stage at the current temperature
Figure 00000022
before each (i+1) -th step. To do this, in the calculations, the APCS uses the measured value of the temperature BMP
Figure 00000023
in RJ 11 at the i -th step, adds to its value the correction Δt, which excludes the possibility of freezing of the BMP at the outlet of RJ 11, and uses the obtained temperature value with the correction
Figure 00000024
for the corresponding calculations. In this case, the correction Δt is determined experimentally for each gas field. In particular, for the Zapolyarnoye deposit Δt=5°C. For this temperature, the APCS calculates the maximum possible value of the step of the next iteration
Figure 00000025
those. theoretical value of the maximum possible increase in BMP consumption with low methanol concentration in the next step according to the formula

Figure 00000026
Figure 00000026

Где

Figure 00000027
- концентрация метанола в BMP на выходе из РЖ 11 второй ступени сепарации, при которой произойдет его замерзание при температуре
Figure 00000028
Используемая формула соответствует правилу разбавления растворов разной концентрации, называемом «правилом креста» [см., например, Расчеты при приготовлении растворов и особенности приготовления растворов разных концентраций, электронный ресурс https://sdelaysam.info/reagent/concentration.shtml].Where
Figure 00000027
- concentration of methanol in BMP at the outlet of RJ 11 of the second separation stage, at which it will freeze at a temperature
Figure 00000028
The formula used corresponds to the dilution rule for solutions of different concentrations, called the "rule of the cross" [see, for example, Calculations in the preparation of solutions and features of the preparation of solutions of different concentrations, electronic resource https://sdelaysam.info/reagent/concentration.shtml].

Определение концентрации

Figure 00000029
для выше указанной температуры
Figure 00000030
АСУ ТП осуществляет методом интерполяции, используя таблицу значений температуры замерзания BMP от концентрации метанола в нем. Для этого эту таблицу вводят в базу данных АСУ ТП перед запуском установки в эксплуатацию. Саму таблицу можно взять, например [Химическая энциклопедия. Под ред. И.Л. Кнунянца. Т. 3. -М.: Советская энциклопедия, 1992. С. 118].Determination of concentration
Figure 00000029
for above specified temperature
Figure 00000030
The process control system performs the interpolation method, using a table of BMP freezing point values from the concentration of methanol in it. To do this, this table is entered into the APCS database before the plant is put into operation. The table itself can be taken, for example [Chemical Encyclopedia. Ed. I.L. Knunyants. T. 3. -M.: Soviet Encyclopedia, 1992. S. 118].

Таблицаtable

Figure 00000031
Figure 00000031

На каждом i - ом шаге АСУ ТП 22 вычисляет значение расхода BMP с низкой концентрацией метанола для (i+1) - го шага итерации по формуле:At each i -th step, the APCS 22 calculates the BMP flow rate with a low methanol concentration for the (i+1) -th iteration step using the formula:

Figure 00000032
Figure 00000032

и повышает расход BMP с низкой концентрацией метанола до рассчитанной величины

Figure 00000033
после завершения переходных процессов в РЖ 11. После этого АСУ ТП вновь выжидает определенное время перед тем, как сделать выбор - какой будет следующий шаг. Это время АСУ ТП определяет по моменту завершения переходных процессов в РЖ 11 второй ступени сепарации, т.е. по моменту стабилизации значений контролируемых ею параметров
Figure 00000034
Figure 00000035
Figure 00000036
и
Figure 00000037
на каждом i - ом шаге. Другими словами - выбирает по моменту, когда их первые производные по времени обратятся в ноль.and increases the consumption of BMP with low methanol concentration to the calculated value
Figure 00000033
after the completion of transients in RJ 11. After that, the process control system again waits a certain time before making a choice - what will be the next step. This time is determined by the process control system by the moment of completion of transient processes in RJ 11 of the second separation stage, i.e. by the moment of stabilization of the values of the parameters controlled by it
Figure 00000034
Figure 00000035
Figure 00000036
And
Figure 00000037
at each i -th step. In other words - chooses by the moment when their first time derivatives turn to zero.

И если по завершению переходных процессов в РЖ 11 измерения концентрации метанола в BMP, отводимом на регенерацию, покажут ее рост по сравнению с предыдущим шагом, то АСУ ТП 22 назначит следующий шаг по увеличению расхода BMP с низкой концентрацией метанола, подаваемого на вход инжекции инжектора 9.And if, upon completion of the transients in RJ 11, measurements of the methanol concentration in the BMP discharged for regeneration show its growth compared to the previous step, then the APCS 22 will assign the next step to increase the flow rate of BMP with a low concentration of methanol supplied to the injection inlet of the injector 9 .

Но как только АСУ ТП после очередного шага итерации заметит по окончанию времени выжидания снижение концентрации метанола

Figure 00000038
в BMP, отводимом на регенерацию из РЖ второй ступени сепарации, она на следующем шаге понижает подачу BMP с низкой концентрацией метанола на величину, соответствующую очередному шагу дихотомии. И с этого шага АСУ ТП уже не проверяет возможность замерзания BMP, отводимого на регенерацию из разделителя жидкостей второй ступени. Далее АСУ ТП продолжает этот процесс до момента определения величины F1_minimax с точностью, которую может реализовать рабочий орган КР, подающий BMP с низкой концентрацией метанола на вход инжекции инжектора подачи НГК с BMP в РЖ второй ступени, после чего осуществляет окончательную проверку на температуру замерзания BMP на выходе РЖ второй ступени, и найденное значение F1_minimax АСУ ТП принимает за уставку и фиксирует ее в своей БД.But as soon as the automated process control system after the next iteration step notices a decrease in the concentration of methanol at the end of the waiting time
Figure 00000038
in the BMP withdrawn for regeneration from the LR of the second separation stage, at the next step, it reduces the supply of BMP with a low concentration of methanol by an amount corresponding to the next step of the dichotomy. And from this step, the process control system no longer checks the possibility of freezing of the BMP, which is removed for regeneration from the second stage liquid separator. Further, the process control system continues this process until the moment of determining the value of F 1_minimax with an accuracy that can be realized by the working body of the CR, which supplies BMP with a low concentration of methanol to the injection inlet of the injector for supplying OGK with BMP into the LR of the second stage, after which it performs a final check for the freezing temperature of BMP at the output of the RJ of the second stage, and the found value F 1_minimax APCS takes as the setting and fixes it in its database.

Такой поход к поиску значения F1_minimax связан с быстрой сходимостью метода поиска указанной величины. Сходимость близка к сходимости метода дихотомии по поиску максимума целевой функции. Действительно, для определения величины F1_minimax с точностью до 5%, потребуется 5 шагов итерации, а с точностью до 1% всего 7 шагов.Such an approach to the search for the value of F 1_minimax is associated with the rapid convergence of the search method for the specified value. The convergence is close to the convergence of the dichotomy method for finding the maximum of the objective function. Indeed, to determine the value of F 1_minimax with an accuracy of 5%, 5 iteration steps are required, and with an accuracy of 1%, only 7 steps.

Если АСУ ТП 22 обнаружит изменения в режиме работы установки, требующие поиска нового значения уставки F1_minimax, либо по команде оператора, она начнет поиск нового значения уставки оптимального расхода BMP с низкой концентрацией метанола, подаваемого в РЖ 11 второй ступени сепарации. И в этом случае АСУ ТП 22 осуществляет поиск повторяя описанный алгоритм лишь с той разницей, что сначала она определяет температуру замерзания BMP tвмp для сложившихся на этот момент значений технологических параметров и с учетом текущего положения регулирующего органа КР, подающего BMP с низкой концентрацией метанола на вход инжекции инжектора. После этого АСУ ТП осуществляет первый шаг поиска, который делает в сторону увеличения расхода BMP с низкой концентрацией метанола относительно уставки, зафиксированной в БД АСУ ТП на момент поступления/генерации команды на поиск новой уставки.If the automated process control system 22 detects changes in the operating mode of the plant that require a search for a new setpoint value F 1_minimax , or at the command of the operator, it will start searching for a new setpoint value for the optimal BMP flow rate with a low concentration of methanol supplied to the RJ 11 of the second separation stage. And in this case, ACS TP 22 searches by repeating the described algorithm with the only difference that it first determines the freezing temperature BMP t vmp for the current values of technological parameters and taking into account the current position of the regulatory body of the Kyrgyz Republic, which supplies BMP with a low concentration of methanol to injector injection inlet. After that, the APCS performs the first step of the search, which increases the BMP flow rate with a low methanol concentration relative to the setpoint recorded in the APCS database at the time the command was received/generated to search for a new setpoint.

АСУ ТП 22 поддерживает расход BMP с низкой концентрацией метанола, подаваемого в РЖ 11 второй ступени сепарации, используя ПИД-регулятор 31. Для этого найденную уставку F1_minimах оптимального расхода BMP с низкой концентрацией метанола АСУ ТП подает в виде сигнала 28 на вход задания SP этого ПИД-регулятора, и одновременно на вход обратной связи PV этого же ПИД-регулятора подает сигнал 27 значения текущего расхода BMP с низкой концентрацией метанола, контролируемого датчиком 8. В результате обработки этих сигналов на своем выходе CV ПИД-регулятор 31 формирует управляющий сигнал для КР 7, который регулирует поток BMP с низкой концентрацией метанола, подаваемый на вход инжекции инжектора 9 из РЖ 5 первой ступени сепарации.The automated process control system 22 maintains the flow rate of BMP with a low concentration of methanol supplied to the RJ 11 of the second separation stage using the PID controller 31. PID controller, and at the same time to the feedback input PV of the same PID controller sends a signal 27 of the value of the current BMP flow rate with a low concentration of methanol, controlled by sensor 8. As a result of processing these signals at its output CV, PID controller 31 generates a control signal for CR 7, which controls the flow of BMP with a low concentration of methanol fed to the injection inlet of the injector 9 from the first separation stage RJ 5.

Способ оптимизации процесса отмывки ингибитора из НГК на установках НТС газа в условиях Севера РФ реализован в ПАО «Газпром» ООО «Газпром добыча Ямбург» на Заполярном НГКМ на УКПГ 1В и УКПГ 2 В. Результаты эксплуатации показали его высокую эффективность. Заявляемое изобретение может широко использоваться и на других действующих и вновь осваиваемых НГКМ РФ.The method for optimizing the process of washing off the inhibitor from NGK at gas NTS units in the conditions of the North of the Russian Federation was implemented at PJSC Gazprom, OOO Gazprom dobycha Yamburg at Zapolyarnoye oil and gas condensate field at GTP 1V and GTP 2 V. The results of operation showed its high efficiency. The claimed invention can be widely used in other operating and newly developed oil and gas condensate fields of the Russian Federation.

Применение данного способа позволяет в автоматическом режиме повысить точности нахождения значения уставки оптимального расхода BMP с низкой концентрацией метанола, подаваемого на вход инжекции инжектора, который гарантирует максимально возможную отмывку метанола из НГК в разделителе жидкостей второй ступени сепарации с минимизацией затрат энергии на его регенерацию, а также снизить время поиска этой уставки и увеличить срока службы КР, через которого подается BMP низкой концентрации на вход инжекции инжектора.The use of this method makes it possible to automatically increase the accuracy of finding the optimal BMP flow rate setpoint with a low concentration of methanol supplied to the injection inlet of the injector, which guarantees the maximum possible washing of methanol from oil and gas in the liquid separator of the second separation stage with minimization of energy costs for its regeneration, as well as reduce the search time for this setpoint and increase the life of the RC, through which low concentration BMP is supplied to the injection inlet of the injector.

Claims (9)

1. Способ оптимизации процесса отмывки ингибитора из нестабильного газового конденсата - НГК на установках низкотемпературной сепарации газа (далее установка) нефтегазоконденсатных месторождений - НГКМ Севера РФ, включающий автоматическое поддержание, в рамках заданных границ, технологических параметров процесса подготовки газа и газового конденсата к дальнему транспорту, определяемых технологическим регламентом установки, отделение водометанольного раствора - BMP и НГК в сепараторах и разделителях жидкостей - РЖ первой и второй ступеней сепарации с отмывкой ингибитора - метанола из конденсата в РЖ второй ступени сепарации и отвод его через клапан-регулятор - КР подержания уровня BMP в РЖ второй ступени сепарации на регенерацию в цех регенерации ингибитора установки и последующей регенерации метанола из полученного BMP с возвратом его в технологический процесс, выделение газа из НГК в РЖ первой и второй ступеней сепарации для транспортировки его на утилизацию или компримирование для подачи в магистральный газопровод - МГП, транспортировку НГК из РЖ первой и второй ступеней сепарации в магистральный конденсатопровод - МКП, отвод на утилизацию части BMP с низкой концентрацией метанола из РЖ первой ступени сепарации через КР подержания уровня BMP в РЖ первой ступени сепарации установки, например, путем закачки в пласт, отвод другой части BMP с низкой концентрацией метанола через КР на вход инжекции инжектора в РЖ второй ступени сепарации для отмывки метанола из НГК, для оптимизации отмывки предусмотрен поиск оптимального расхода BMP с низкой концентрацией метанола, подаваемого на вход инжекции инжектора, при запуске установки в работу, а также периодически либо при изменении режима работы установки или по заданию оператора для текущих параметров технологического процесса, фиксацию найденного значения оптимального расхода BMP с низкой концентрацией метанола в виде уставки в базе данных - БД автоматизированной системы управления технологическими процессами - АСУ ТП, поддержку подачи в режиме пропорционально-интегрально-дифференцирующего - ПИД регулирования найденного оптимального расхода BMP с низкой концентрацией метанола через вход инжекции инжектора в объединенный поток газожидкостной смеси, поступающий в РЖ второй ступени сепарации из промежуточного и низкотемпературного сепараторов, отличающийся тем, что АСУ ТП в ходе технологического процесса с заданным периодом дискретизации по времени измеряет расход F1 подаваемого на вход инжекции инжектора BMP с низкой концентрацией метанола и его концентрацию С1 и синхронно с этим измеряет расход F2 BMP и концентрацию С2 в нем метанола, подаваемого с выхода РЖ второй ступени сепарации на регенерацию, а при запуске установки в эксплуатацию АСУ ТП осуществляет поиск уставки минимально возможного расхода BMP с низкой концентрацией метанола - F1_minimax, подаваемого на вход инжекции инжектора и гарантирующего максимальную отмывку метанола из НГК с минимальными затратами энергии на его регенерацию, и этот поиск АСУ ТП осуществляет методом итераций, реализуя ряд последовательных шагов с номерами 0, 1, 2, …, i, …, N, с проверкой перед каждым новым шагом по увеличению подачи BMP с низкой концентрацией метанола, исключающей замерзание BMP, поступающего на регенерацию из РЖ второй ступени сепарации при текущей температуре
Figure 00000039
перед каждым (i+1)-м шагом, для чего в расчетах АСУ ТП использует указанное значение температуры с поправкой
Figure 00000040
для гарантированного исключения замерзания, и производит оценку концентрации метанола на следующем шаге
Figure 00000041
при которой еще не произойдет замерзание BMP, и эту оценку АСУ ТП осуществляет путем интерполяции, сравнивая измеренную концентрацию метанола с данными таблицы зависимости замерзания BMP от концентрации в нем метанола, и вычисляет теоретическое значение максимально возможного повышения расхода BMP с низкой концентрацией метанола
Figure 00000042
на следующем шаге итерации, гарантированно исключающего замерзание BMP на выходе РЖ второй ступени сепарации при реализации следующего шага повышения его подачи на вход инжекции инжектора, и производит увеличение подачи BMP с низкой концентрацией метанола до величины
Figure 00000043
которую для (i+1)-го шага итерации вычисляет по формуле:1. A method for optimizing the process of washing off an inhibitor from unstable gas condensate - NGK at low-temperature gas separation units (hereinafter referred to as the installation) of oil and gas condensate fields - NGKM of the North of the Russian Federation, including automatic maintenance, within specified boundaries, of the technological parameters of the process of preparing gas and gas condensate for long-distance transport, determined by the technological regulations of the plant, separation of the water-methanol solution - BMP and NGK in separators and separators of liquids - RJ of the first and second separation stages with washing off the inhibitor - methanol from the condensate in the RJ of the second separation stage and its removal through the regulator valve - KR for maintaining the BMP level in the RJ the second stage of separation for regeneration to the plant inhibitor regeneration shop and subsequent regeneration of methanol from the obtained BMP with its return to the technological process, gas separation from the oil and gas complex in the RJ of the first and second separation stages for transporting it for recycling or compression for dachas to the main gas pipeline - MGP, transportation of oil and gas from the RJ of the first and second separation stages to the main condensate pipeline - MCP, removal for disposal of a part of BMP with a low concentration of methanol from the RJ of the first separation stage through the KR of maintaining the BMP level in the RJ of the first separation stage of the plant, for example, by injection into the reservoir, diversion of another part of the BMP with a low concentration of methanol through the CR to the injection inlet of the injector in the LR of the second separation stage for washing methanol from the oil and gas complex, to optimize the cleaning, it is provided to search for the optimal flow rate of BMP with a low concentration of methanol supplied to the injection inlet of the injector, at when the unit is put into operation, as well as periodically, either when the operating mode of the unit is changed or at the request of the operator for the current process parameters, fixing the found value of the optimal BMP flow rate with a low concentration of methanol in the form of a setting in the database - DB of the automated process control system - APCS , subd feeder in the mode of proportional-integral-differentiating - PID control of the found optimal BMP flow rate with a low concentration of methanol through the injection inlet of the injector into the combined flow of the gas-liquid mixture entering the RJ of the second separation stage from the intermediate and low-temperature separators, characterized in that the process control system during of the technological process with a given sampling period in time measures the flow rate F 1 of the BMP injector supplied to the injection inlet with a low concentration of methanol and its concentration C 1 and simultaneously measures the flow rate F 2 of the BMP and the concentration C 2 in it of methanol supplied from the output of the RJ of the second stage separation for regeneration, and when the unit is put into operation, the process control system searches for the minimum possible flow rate BMP with a low concentration of methanol - F 1_minimax , supplied to the injection inlet of the injector and guaranteeing the maximum cleaning of methanol from oil and gas condensate with minimal energy consumption for its regeneration, and this the APCS search is carried out by the method of iterations, implementing a number of successive steps with numbers 0, 1, 2, ..., i, ..., N, with a check before each new step to increase the supply of BMP with a low concentration of methanol, excluding freezing of the BMP supplied for regeneration from RJ of the second separation stage at the current temperature
Figure 00000039
before each (i + 1)-th step, for which the APCS uses the specified temperature value with correction in the calculations
Figure 00000040
to ensure freezing is excluded, and evaluates the methanol concentration in the next step
Figure 00000041
at which BMP freezing has not yet occurred, and this estimate is made by the process control system by interpolation, comparing the measured methanol concentration with the data of the table of BMP freezing versus methanol concentration in it, and calculates the theoretical value of the maximum possible increase in BMP flow rate with a low methanol concentration
Figure 00000042
at the next iteration step, which is guaranteed to exclude freezing of BMP at the outlet of the RJ of the second separation stage during the implementation of the next step of increasing its supply to the injection inlet of the injector, and increases the supply of BMP with a low concentration of methanol to the value
Figure 00000043
which for the (i+1)-th iteration step is calculated by the formula:
Figure 00000044
Figure 00000044
 после чего АСУ ТП выжидает окончания переходных процессов в РЖ второй ступени сепарации с контролем концентрации метанола
Figure 00000045
в BMP, отводимом на регенерацию, и если она растет во время выжидания, то АСУ ТП назначает следующий шаг итерации по увеличению подачи BMP с низкой концентрацией метанола на вход инжекции инжектора, но как только АСУ ТП на очередном шаге итерации заметит во время выжидания снижение концентрации метанола в BMP, отводимом на регенерацию из РЖ второй ступени сепарации, она понижает подачу BMP с низкой концентрацией метанола на величину, соответствующую очередному шагу дихотомии, но уже не проверяет возможность замерзания BMP, отводимого на регенерацию из разделителя жидкостей второй ступени, и продолжает этот процесс до момента определения величины F1_minimax с точностью, которую может реализовать рабочий орган КР, подающий BMP с низкой концентрацией метанола на вход инжекции инжектора подачи НГК с BMP в РЖ второй ступени, после чего осуществляет окончательную проверку на температуру замерзания BMP на выходе РЖ второй ступени, и найденное значение F1_minimax АСУ ТП принимает за уставку и фиксирует ее в своей БД.after which the automated process control system waits for the end of transient processes in the LR of the second separation stage with methanol concentration control
Figure 00000045
in the BMP assigned for regeneration, and if it grows during the waiting time, then the APCS assigns the next iteration step to increase the supply of BMP with a low methanol concentration to the injection inlet of the injector, but as soon as the APCS at the next iteration step notices a decrease in concentration during the waiting time methanol in the BMP withdrawn for regeneration from the LR of the second separation stage, it reduces the supply of BMP with a low concentration of methanol by an amount corresponding to the next step of the dichotomy, but does not check the possibility of freezing of the BMP withdrawn for regeneration from the liquid separator of the second stage, and continues this process until the moment of determining the value of F 1_minimax with an accuracy that can be realized by the working body of the KR, which supplies BMP with a low concentration of methanol to the injection inlet of the injector for supplying OGK with BMP to the second stage LR, after which it performs a final check on the freezing temperature of BMP at the outlet of the LR of the second stage, and the found value F 1_minimax APCS takes as the setting and fixes it in its database. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что АСУ ТП после каждого шага итерации, при поиске значения уставки F1_minimax, выжидает время перед тем, как выбрать какой будет следующий шаг, и это время определяет по завершению переходных процессов в РЖ второй ступени сепарации, т.е. по моменту стабилизации значений контролируемых ею параметров
Figure 00000046
Figure 00000047
Figure 00000048
и
Figure 00000049
на каждом i-м шаге, т.е. по моменту, когда их первые производные по времени обратятся в ноль, где
Figure 00000050
- расход BMP с низкой концентрацией метанола, подаваемого на вход инжекции инжектора для отмывки метанола из НГК,
Figure 00000051
- расход BMP, выходящий из РЖ второй ступени сепарации,
Figure 00000052
- концентрация метанола в BMP с низкой концентрацией метанола, подаваемого на вход инжекции инжектора для отмывки метанола из НГК,
Figure 00000053
- концентрация метанола в BMP, отводимом на регенерацию из РЖ второй ступени сепарации.2. The method according to claim 1, characterized in that after each iteration step, when searching for the setting value F 1_minimax , the process control system waits for time before choosing what the next step will be, and this time is determined by the completion of transients in the second stage RJ separation, i.e. by the moment of stabilization of the values of the parameters controlled by it
Figure 00000046
Figure 00000047
Figure 00000048
And
Figure 00000049
at each i-th step, i.e. with respect to the moment when their first time derivatives vanish, where
Figure 00000050
- consumption of BMP with a low concentration of methanol supplied to the injection inlet of the injector for washing methanol from oil and gas,
Figure 00000051
- BMP flow rate leaving the RJ of the second separation stage,
Figure 00000052
- concentration of methanol in the BMP with a low concentration of methanol supplied to the injection inlet of the injector for washing methanol from oil and gas,
Figure 00000053
- the concentration of methanol in the BMP, which is removed for regeneration from the RJ of the second separation stage. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что АСУ ТП, осуществляя поиск уставки F1_minimax, определяет величину шага очередной итерации с учетом условия исключения замерзания BMP на выходе РЖ второй ступени сепарации, для чего производит расчет величины
Figure 00000054
по формуле:3. The method according to claim 1, characterized in that the automated process control system, searching for the setting F 1_minimax , determines the step value of the next iteration, taking into account the condition for excluding BMP freezing at the output of the RJ of the second separation stage, for which it calculates the value
Figure 00000054
according to the formula:
Figure 00000055
Figure 00000055
 с оценкой концентрации
Figure 00000056
при которой произойдет замерзание BMP на выходе РЖ второй ступени сепарации при текущей температуре tвмp, и эту концентрацию АСУ ТП определяет методом интерполяции, используя таблицу значений температуры замерзания BMP от концентрации метанола в нем.with concentration assessment
Figure 00000056
at which BMP will freeze at the outlet of the RJ of the second separation stage at the current temperature t vmp , and this concentration is determined by the APCS by interpolation using a table of BMP freezing point values from the concentration of methanol in it. 4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что если АСУ ТП обнаружит изменения в режиме работы установки либо по команде оператора, она начинает поиск нового значения уставки оптимального расхода BMP с низкой концентрацией метанола, подаваемого в РЖ второй ступени сепарации, для чего определяет температуру замерзания BMP tвмр для сложившихся на этот момент технологических параметров и возможность управления процессом поиска с учетом текущего положения регулирующего органа КР, подающего BMP с низкой концентрацией метанола на вход инжекции инжектора, и после этого АСУ ТП делает первый шаг поиска методом итераций в сторону увеличения расхода BMP с низкой концентрацией метанола относительно уставки, зафиксированной в БД АСУ ТП на момент поступления/генерации команды на поиск новой уставки, и далее вычисляет теоретическое значение максимально возможного повышения расхода BMP с низкой концентрацией метанола
Figure 00000057
для следующего шага итерации, гарантированно исключающего замерзание BMP на выходе РЖ второй ступени сепарации при реализации следующего шага повышения его подачи на вход инжекции инжектора, и продолжает этот процесс до шага, на котором заметит во время выжидания снижение концентрации метанола в BMP, отводимом на регенерацию из РЖ второй ступени сепарации, и после этого АСУ ТП понижает подачу BMP с низкой концентрацией метанола на величину, соответствующую очередному шагу дихотомии, но уже не проверяет возможность замерзания BMP, отводимого на регенерацию из разделителя жидкостей второй ступени, и продолжает этот процесс до момента определения величины F1_minimax с точностью, которую может реализовать рабочий орган КР, подающий BMP с низкой концентрацией метанола на вход инжекции инжектора подачи НГК с BMP в РЖ второй ступени, после чего осуществляет окончательную проверку на температуру замерзания BMP на выходе РЖ второй ступени, и найденное новое значение F1_minimax АСУ ТП принимает за уставку и фиксирует ее в своей БД.4. The method according to claim 1, characterized in that if the automated process control system detects changes in the operating mode of the installation or at the command of the operator, it starts searching for a new setting value for the optimal BMP flow rate with a low concentration of methanol supplied to the RJ of the second separation stage, for which it determines freezing temperature BMP twmr for the technological parameters prevailing at that moment and the ability to control the search process taking into account the current position of the regulatory body of the KR, which supplies BMP with a low concentration of methanol to the injection inlet of the injector, and after that the process control system takes the first step of the search by iterations in the direction of increasing BMP flow rate with low methanol concentration relative to the setpoint recorded in the APCS database at the time of receipt/generation of the command to search for a new setpoint, and then calculates the theoretical value of the maximum possible increase in BMP flow rate with low methanol concentration
Figure 00000057
for the next iteration step, which is guaranteed to exclude freezing of BMP at the outlet of the RJ of the second separation stage during the implementation of the next step of increasing its supply to the injection inlet of the injector, and continues this process until the step at which, while waiting, a decrease in the concentration of methanol in the BMP discharged for regeneration from RJ of the second separation stage, and after that the automated process control system reduces the supply of BMP with a low concentration of methanol by a value corresponding to the next dichotomy step, but does not check the possibility of freezing of the BMP removed for regeneration from the liquid separator of the second stage, and continues this process until the value is determined F 1_minimax with an accuracy that can be realized by the working body of the KR, which supplies BMP with a low concentration of methanol to the injection inlet of the injector for supplying NGK with BMP to the LR of the second stage, after which it performs a final check on the freezing temperature of BMP at the outlet of the LR of the second stage, and the found new value F 1_minimax APCS accepting t per setting and fixes it in its database. 5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что АСУ ТП поддерживает расход BMP с низкой концентрацией метанола, подаваемого в РЖ второй ступени сепарации ПИД-регулятором, для чего найденную уставку оптимального расхода BMP с низкой концентрацией метанола подает в виде сигнала на вход задания SP этого ПИД-регулятора и одновременно на вход обратной связи PV этого же ПИД-регулятора подает сигнал значения текущего расхода BMP с низкой концентрацией метанола, контролируемого соответствующим датчиком, и в результате обработки этих сигналов на своем выходе CV этот ПИД-регулятор формирует управляющий сигнал для КР, который управляет потоком BMP с низкой концентрацией метанола, подаваемым на вход инжекции инжектора из РЖ первой ступени сепарации.5. The method according to claim 1, characterized in that the automated process control system maintains the flow rate of BMP with a low concentration of methanol supplied to the RJ of the second separation stage by the PID controller, for which the found setting of the optimal flow rate of BMP with a low concentration of methanol is fed as a signal to the input of the task The SP of this PID controller and at the same time to the feedback input PV of the same PID controller sends a signal to the current flow rate BMP with a low concentration of methanol controlled by the corresponding sensor, and as a result of processing these signals at its output CV, this PID controller generates a control signal for KR, which controls the flow of BMP with a low concentration of methanol, supplied to the injection inlet of the injector from the RJ of the first separation stage.
RU2020140790A 2020-12-09 2020-12-09 Method for optimizing process of washing inhibitor from unstable gas condensate at low-temperature gas separation plants of oil and gas condensate fields in the north of russian federation RU2768436C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020140790A RU2768436C1 (en) 2020-12-09 2020-12-09 Method for optimizing process of washing inhibitor from unstable gas condensate at low-temperature gas separation plants of oil and gas condensate fields in the north of russian federation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020140790A RU2768436C1 (en) 2020-12-09 2020-12-09 Method for optimizing process of washing inhibitor from unstable gas condensate at low-temperature gas separation plants of oil and gas condensate fields in the north of russian federation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2768436C1 true RU2768436C1 (en) 2022-03-24

Family

ID=80819444

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020140790A RU2768436C1 (en) 2020-12-09 2020-12-09 Method for optimizing process of washing inhibitor from unstable gas condensate at low-temperature gas separation plants of oil and gas condensate fields in the north of russian federation

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2768436C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU771422A1 (en) * 1978-11-23 1980-10-15 Специальное Проектно-Конструкторское Бюро "Промавтоматика" Министерства Приборостроения, Средств Автоматизации И Систем Управления Ссср System for regulating process duty of low-temperature gas separation installation
US6016667A (en) * 1997-06-17 2000-01-25 Institut Francais Du Petrole Process for degasolining a gas containing condensable hydrocarbons
RU2599157C1 (en) * 2015-06-04 2016-10-10 Общество с ограниченной ответственностью "Газпром добыча Уренгой" Method of preparing hydrocarbon gas for transportation
US10000704B2 (en) * 2013-06-18 2018-06-19 Pioneer Energy Inc. Systems and methods for controlling, monitoring, and operating remote oil and gas field equipment over a data network with applications to raw natural gas processing and flare gas capture
RU2709119C1 (en) * 2019-06-10 2019-12-16 Общество с ограниченной ответственностью "Газпром добыча Ямбург" Method for optimizing the process of washing the inhibitor from unstable gas condensate at low-temperature gas separation plants

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU771422A1 (en) * 1978-11-23 1980-10-15 Специальное Проектно-Конструкторское Бюро "Промавтоматика" Министерства Приборостроения, Средств Автоматизации И Систем Управления Ссср System for regulating process duty of low-temperature gas separation installation
US6016667A (en) * 1997-06-17 2000-01-25 Institut Francais Du Petrole Process for degasolining a gas containing condensable hydrocarbons
US10000704B2 (en) * 2013-06-18 2018-06-19 Pioneer Energy Inc. Systems and methods for controlling, monitoring, and operating remote oil and gas field equipment over a data network with applications to raw natural gas processing and flare gas capture
RU2599157C1 (en) * 2015-06-04 2016-10-10 Общество с ограниченной ответственностью "Газпром добыча Уренгой" Method of preparing hydrocarbon gas for transportation
RU2709119C1 (en) * 2019-06-10 2019-12-16 Общество с ограниченной ответственностью "Газпром добыча Ямбург" Method for optimizing the process of washing the inhibitor from unstable gas condensate at low-temperature gas separation plants

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2709119C1 (en) Method for optimizing the process of washing the inhibitor from unstable gas condensate at low-temperature gas separation plants
JP6349179B2 (en) Flue gas desulfurization apparatus and operation method thereof
RU2550196C2 (en) System for control over contamination in steam-forming water cleaning system
RU2680532C1 (en) Method for automatic support of the temperature mode of technological processes with the use of turboexpander aggregate on the installation of low-temperature gas separation under the far north conditions
RU2700310C1 (en) Method for automatic maintenance of density of unstable gas condensate, supplied to main condensate line, at installations of low-temperature gas separation in areas of extreme north
RU2709044C1 (en) Method of automatic control of capacity of installation of low-temperature gas separation in conditions of extreme north
CN105567363B (en) A kind of de- hydrocarbon device and method of natural gas dewaxing dehydration
RU2697208C1 (en) Method for automatic maintenance of density of unstable gas condensate supplied to main condensate line, using turboexpander unit, in installations of low-temperature gas separation in areas of extreme north
RU2768436C1 (en) Method for optimizing process of washing inhibitor from unstable gas condensate at low-temperature gas separation plants of oil and gas condensate fields in the north of russian federation
RU119389U1 (en) INSTALLATION FOR PREPARATION OF GAS OIL AND GAS-CONDENSATE DEPOSITS FOR TRANSPORT
RU2709045C1 (en) Method of automatic control of capacity of low-temperature gas separation unit
WO2021207758A1 (en) Methods and systems for optimizing corrosion and scale inhibitor injection rates in process plants
CN205948688U (en) Permanent rate of recovery stable control&#39;s of permanent water production reverse osmosis system
RU2743726C1 (en) Method for optimizing the process of washing the inhibitor from unstable gas condensate at low-temperature gas separation plants of oil-and-gas condensate fields in the north of the russian federation
RU2743711C1 (en) Method for optimizing the process of washing the inhibitor from unstable gas condensate at low-temperature gas separation plants of oil and gas condensate fields of the north of russia
CN108607225B (en) Semi-continuous automatic feed liquid evaporation device and feed liquid evaporation recovery method
RU122304U1 (en) SYSTEM OF COLLECTION, TRANSPORT AND PREPARATION OF OIL, GAS AND WATER
CN113655824B (en) Wet desulphurization spraying amount and spraying slurry pH value coupling control optimization method
JP3894034B2 (en) Concentration method of sludge
RU2775126C1 (en) Method for automatically maintaining the density of unstable gas condensate at the output of low-temperature gas separation units of the northern petroleum and gas condensate fields of the russian federation
CN105036245B (en) A kind of middle temperature biogas slurry waste water tubular type ultrafiltration membrane system processing and reuse technology
RU2755099C1 (en) Method for automatic control of low-temperature gas separation at oil and gas condensate fields in the north of the russian federation
RU2809096C1 (en) Method for automatically controlling gas drying process at complex gas treatment plants located in the far north of the russian federation
CN210528508U (en) Ammonia-containing wastewater treatment system
RU2803998C1 (en) Method for automatic control of gas drying process in multifunctional absorbers of complex gas treatment plants