Задачи автоматизации процесса абсорбционной осушки газа на УКПГ. Схема автоматизации абсорбера

Широкое распространение получил абсорбционный процесс осушки газа в противоточных контакторах. Абсорбционный метод отличается меньшей стоимостью и обеспечивает непрерывность подготовки газа. В качестве осушителя применяют водный раствор ДЭГа или ТЭГа с концентрацией 99,3%.

На УКПГ имеется ряд технологических ниток осушки газа. Каждая включает три последовательно соединенных аппарата: первичный сепаратор С1; тарельчатый абсорбер А1; фильтр для улавливания ДЭГа Ф1.

С1 –вертикальный цилиндрический сепаратор, имеет две зоны очистки газа: от механических примесей и от капельной влаги. Очистка газа в С1 происходит за счет уменьшения скорости потока газа, действия центробежных сил в циклонных элементах и коагуляции капель жидкости на сетчатом отстойнике. Отсепарированная жидкость и механические примеси автоматически отводятся в емкость Е-1.

Осушка газа осуществляется в адсорбере А1 в растворе ДЭГа. Контактирование фаз внутри колонны осуществляется ступенчато на тарельчатых элементах. Очищенный от мех. примесей и капельной жидкости сырой газ поступает под глухую тарелку абсорбера. Раствор ДЭГа подается насосом Н-1 в верхнюю часть колонны. Контактируя с газом ДЭГ поглощает влагу. Насыщенный ДЭГ с концентрацией 97,3% собирается на глухой тарелке и по мере повышения уровня автоматически сбрасывается в выветриватель В-1 установки регенерации ДЭГа, а вода и газовый конденсат и емкость Е-1.

Из абсорбера газ поступает в фильтр Ф1 для улавливания ДЭГа, уносимого потоком газа из абсорбера. Отделившаяся отводится в выветриватель В1. Регулирующий штуцер служит для регулирования расхода и снижения давления после абсорбера до рабочего давления в магистральном газопроводе. Осушенный газ собирается в общий коллектор и направляется на замерный узел. Часть газа отбирается на собственные нужды. После замера газ направляется на установки воздушных холодильников и на межпромысловые газопроводы.

Абсорбционные установки являются промежуточными аппаратами в технологических процессах, поэтому процесс оптимального управления ими подчиняется общей задаче управления процессом. Чаще всего это задача минимизации технологической составляющей себестоимости готового продукта характеризующей стадию абсорбции. Такая задача сводится к максимизации степени абсорбции, либо к минимизации энергозатрат на разделение смеси.

Основными источниками возмущений в процессе абсорбции являются: расход, состав и температура газа, поступающего на абсорбцию, а также в некоторых случаях температура и состав абсорбента. Основными объектами управления служат расход абсорбента, подаваемого на орошение колонны, и расход кубового продукта, отводимого из колонны. Для поддержания материального баланса по газовой и жидкой фазам в колоннах предусматривается стабилизация давления и уровня в кубе.

Система автоматизации абсорбера предусматривает:

1) местный контроль давления в А-1;

2) дистанционный контроль расхода ДЭГа и газа отводимого из А-1, уровня жидкости в А-1; перепада давления между верхней и нижней частями абсорбера;

3) регулирование уровня жидкости в А-1;

4) сигнализация при превышении допустимого уровня жидкости в А-1, при увеличении перепада давления между верхней и нежней частями А-1.