АНАЛІЗ КОЛОНИ АБСОРБЦІЙНОЇ ОСУШКИ ГАЗУ ЯК ОБ’ЄКТА КЕРУВАННЯ
24.09.2021 22:11
[1. Інформаційні системи і технології]
Автор: Чумаченко В.С., студент, кафедра автоматизації та комп’ютерно-інтегрованих технологій, Івано-Франківський національний технічний університет нафти і газу, м. Івано-Франківськ
Основним завданням системи автоматичного керування процесом абсорбційної осушки газу є забезпечення і підтримання заданого ступеня осушення при мінімальних матеріальних затратах. Ефективність процесів абсорбції залежить від таких параметрів як тиск, робоча температура процесу, співвідношення між кількостями контактуючого абсорбенту та газу. Зниження температури призводить до збільшення поглинальної здатності абсорбенту, що зумовлює збільшення продуктивності установки осушки газу. Підвищення тиску в абсорбері сприяє збільшенню концентрації витягнутої вологи з вихідної газової суміші. Температура газу, що надходить в абсорбер, є допустимою для протікання нормального процесу абсорбції. Таким чином, процес абсорбції проводять при низьких значеннях температур (10-20 ºС), але при високому тиску (6-10 МПа). У нижній частині колони абсорбера є певна кількість рідини. Якщо рівень рідини буде занадто низьким, то не буде відбуватись контакт насиченого газу і абсорбенту. Зміна витрати газової суміші і початкових концентрацій витягуваного компонента в фазах являють собою вихідні величини попередніх технологічних апаратів, отже, являють собою основні збурення процесу абсорбції. У зв'язку з тим, що на початкову концентрацію цільового компонента у вихідній суміші не можна вплинути, регулюючими діями є зміна витрат абсорбенту та газової суміші [1]. Процес керування об’єктом включає у себе наступні змінні:
а) вхідні величини: витрата вологого газу Qгвх (м3/год), концентрація цільового компонента в газі Сцгвх (кг вологи/м3 газу), витрата регенерованого абсорбера (РА) Gpaвх (кг/год), концентрація РА Сравх (кг вологи/кг абсорбенту).
Рис. 1. Колона абсорбційної осушки газу як об’єкт керування
б) регульовані величини: витрата РА Gравх (кг/год), що подається в абсорбер, рівень насиченого абсорбента (НА) Lнавих (м) в кубовій частині абсорбера, концентрація цільового компонента у газі Cцгвих.
в) величини збурення: тиск в абсорбері РА (Па), температура в абсорбері TА (К).
г) контрольовані величини: витрата осушеного газу Qгвих (м3/год), концентрація цільового компоненту в газі Сцгвих (°С), величину якого можна оцінити за температурою точки роси за вологою, концентрація НА Снавих (кг вологи / кг абсорбента), рівень НА Lнавих (м).
Література:
1. Голубов А. С. Анализ модернизации абсорберов системы осушки газа газоконденсатного месторождения. Нефть, газ, промышленность. – 2005. – №8. – С. 58-59.