Очистка газа компрессорной станции

Очистка газа компрессорной станции

Система подготовки технологического газа служит для очистки газа от механических примесей и жидкости перед подачей его потребителю в соответствии с требованиями ГОСТ 5542-87 .

При добыче и транспортировке в природном газе содержатся различного рода примеси: песок, сварной шлам, конденсат тяжелых углеводородов, вода, масло и т.д. Источником загрязнения природного газа является призабойная зона скважины, постепенно разрушающаяся и загрязняющая газ. Подготовка газа осуществляется на промыслах, от эффективности работы которых зависит и качество газа. Механические примеси попадают в газопровод как в процессе его строительства, так и при эксплуатации.

Наличие механических примесей и конденсата в газе приводит к преждевременному износу трубопровода, запорной арматуры, рабочих ко­лес нагнетателей и, как следствие, снижению показателей надежности и экономичности работы компрессорных станций и в целом газопровода. Все это приводит к необходимости устанавливать на КС различные системы очистки технологического газа. Первое время на КС для очис­тки газа широко использовали масляные пылеуловители, которые обеспечивали достаточно высокую степень очистки (до 97-98%). Масляные пылеуловители работают по принципу мокрого улавливания разного рода смесей, находящихся в газе. Примеси, смоченные маслом, сепарируются из потока газа, само масло очищается, регенерируется и вновь направляется в масленый пылеуловитель.

Масляные пылеуловители

Масляные пылеулови­тели чаще выполнялись в виде вертикальных сосудов.

Очищаемый газ поступает в нижнюю секцию пылеуловителя, ударяется в отбойный козырек 8 и, соприкасаясь с поверхностью масла, меня­ет направление своего движения. При этом наиболее крупные частицы остаются в масле. С большой скоростью газ проходит по контактным трубкам 3 в осадительную секцию II, где скорость газа резко снижается и частицы пыли по дренажным трубкам стекают в нижнюю часть пылеуловителя 1. Затем газ поступает в отбойную секцию III , где в сепара­торном устройстве 1 происходит окончательная очистка газа.

Недостатками масляных пылеуловителей являются: наличие постоянного безвозвратного расхода масла, необходимость очистки масла, а также подогрева масла при зимних условиях эксплуатации.

Циклонные пылеуловители

В настоящее время на КС в качестве первой ступени очистки широко применяют циклонные пылеуловители, работающие на принципе использования инерционных сил для улавливания взвешенных частиц . Циклонные пылеуловители более просты в обслуживании нежели масляные. Однако эффективность очистки в них зависит от количества циклонов, а также от обеспечениея эксплуатационным персоналом работы этих пылеуловителей в соответствии с режимом, на который они запроектированы.

Циклонный пылеуловитель представляет собой сосуд цилиндрической формы, рассчитанный на рабочее давление в газопроводе, со встроенными в него циклонами.

Эффективность очистки газа циклонными пылеуловителями составляет не менее 100 % для частиц размером 40 мкм и более, и 95% для частиц капельной жидкости.

В связи с невозможностью достичь высокой степени очистки газа в циклонных пылеуловителях появляется необходимость выполнять вторую ступень очистки, в качестве которой используют фильтр-сепараторы, устанавливаемые последовательно после циклонных пылеуловителей (рис. 2.7).

Работа фильтр-сепаратора осуществляется следующим образом: газ после входного патрубка с помощью специального отбойного козырька направляется на вход фильтрующей секции 3, где происходит коагуля­ция жидкости и очистка от механических примесей. Через перфориро­ванные отверстия в корпусе фильтрующих элементов газ поступает во вторую фильтрующую секцию — секцию сепарации. В секции сепарации происходит окончательная очистка газа от влаги, которая улавливает­ся с помощью сетчатых пакетов. Через дренажные патрубки мехприме-си и жидкость удаляются в нижний дренажный сборник и далее в под­земные емкости.

Для работы в зимних условиях фильтр-сепаратор снабжен электро­обогревом его нижней части, конденсатосборником и контрольно-изме­рительной аппаратурой. В процессе эксплуатации происходит улавли­вание мехпримесей на поверхности фильтр -элемента, что приводит к увеличению перепада давлений на фильтр -сепараторе. При достиже­нии перепада, равного 0,04 МПа, фильтр — сепаратор необходимо от­ключить и произвести в нем замену фильтр — элементов на новые.

Как показывает опыт эксплуатации газотранспортных систем, на­личие двух степеней очистки обязательно на станциях подземного хра­нения газа (СПХГ), а также и на первой по ходу линейной компрессор­ной станции, принимающей газ из СПХГ. После очистки, содержание механических примесей в газе не должно превышать 5 мг/м’.

Газ, поступающий на головные компрессорные станции из скважин, практически всегда в том или ином количестве содер­жит влагу в жидкой и паровой фазах. Наличие влаги в газе вызывает коррозию оборудования, снижает пропускную способность газопрово­да. При взаимодействии с газом при определенных термодинамических условиях, образуются твердые кристаллические вещества — гидраты,

которые нарушают нормальную работу газопровода.

Одним из наибо­лее рациональных и экономичных методов борьбы с гидратами при боль­ших объемах перекачки является осушка газа. Осушка газа осуществ­ляется сепараторами различной конструкции с использованием твердых (адсорбция) и жидких (абсорбция) поглотителей.

С помощью установок осушки газа на головных сооружениях умень­шается содержание паров воды в газе, снижается возможность выпадения конденсата в трубопроводе и образования гидратов.

Очищенный природный газ не имеет ни цвета, ни запаха, поэтому для обнаружения его утечек и определения наличия в воздухе, газ пред­варительно одорируют, т.е. дабавляют в него специальные вещества -одоранты, обладающие сильным специфическим запахом. В качестве одорантов обычно используют этилмеркаптан и тетрагидротиофен, Одоризация газа производится, как правило, на специальных соору­жениях магистрального газопровода перед его раздачей потребите­лям, но иногда одоризацию производят и на газораспределительных станциях (ГРС).

Газ, поступающий к бытовым потребителям, должен быть обязатель­но одоризирован. Одоризацию газа осуществляют с помощью автома­тизированных установок, регулирующих расход одоранта в зависимос­ти от расхода природного газа. Обычно норма одоризации составляет 16гна1000нм^.

Около потребителей газа строятся также газораспределительные станции (ГРС), где газ редуцируется до необходимого давления (,Р=1,2;0,6; 0,3 МПа) перед подачей его в сети газового хозяйства.

• Вы здесь:  
• Главная
• Обучение
• Материалы для технической учебы
• Системы очистки технологического газа на КС

ОАО «Гипрогазоочистка»

Автоматизированная система управления технологическими процессами установки очистки газа от сероводорода Южно-Хыльчуюского нефтегазового месторождения.

Создание АСУ ТП УОГ преследует следующие цели:

1. обеспечение надежной и эффективной работы установки за счет оптимального управления режимами ее работы в соответствии с требованиями технологического регламента, своевременного обнаружения и ликвидации отклонений и предупреждения аварийных ситуаций
2. выполнение установленных производственных заданий по объему подготовки и транспортировки газа, снижение непроизводительных потерь материально-технических и энергетических ресурсов и сокращение эксплуатационных расходов;
3. сокращение времени простоев оборудования и достижения его оптимальной загрузки
4. сокращение числа остановок и аварий технологического оборудования
5. снижение затрат на ремонт оборудования за счет оперативного выявления его неисправностей, уменьшение трудоемкости эксплуатации оборудования
6. повышение производительности и улучшение условий труда персонала, занятого управлением, сбором и анализом информации
7. автоматизации сбора, обработки и представления информации оперативному персоналу
8. повышения достоверности информации о технологическом процессе
9. улучшение экологической обстановки за счет сокращения потерь газа (путем недопущения свищей, порывов, разливов

Назначение проекта

Автоматизированная система управления предназначена для контроля и управления технологическим оборудованием «Установки очистки газа от сероводорода» и «Установки получения и склада хранения серы» ООО «НАРЬЯНМАРНЕФТЕГАЗ», а также его защиты в случае возникновения аварийной ситуации на станции.

Технологическая область

Решения

Функции и задачи АСУ ТП УОГ:

1. сбор и предварительная обработка информации от первичных датчиков
2. отработка алгоритмов управления, блокировки и сигнализации
3. обмен информации с уровнем автоматизированных рабочих мест
4. ввод и обработка информации от контроллеров
5. процедуры взаимодействия с персоналом
6. отображение мнемосхем, таблиц и гистограмм
7. настройка системы и модификацию состава используемого оборудования
8. автоматическое тестирование
9. связь с системой верхнего уровня управления
10. ведение базы данных
11. инженерное обслуживание системы

На локальных панелях оператора (ЛПО) при вводе и обработке технологической и управляющей информации выполняются следующие задачи:

1. периодический опрос контроллеров с целью сбора технологической информации и запись значений технологических параметров и различных событий технологического процесса в базу данных текущей информации с отметками единого системного времени;
2. обеспечение предаварийной и аварийной сигнализации в случае выхода значения контролируемого параметра за допустимые пределы или при резком увеличении скорости его изменения;
3. принятие от оператора-технолога команд и их реализацию в виде управляющих воздействий.

Общение оператора с системой осуществляется в виде соответствующих диалогов через графические дисплей посредством системы меню, всплывающих окон, раскрывающихся списков и т.д.

Аварийные превышения заданных параметров отображаются на экране и вызывают срабатывание алгоритмов автоматического управления в соответствии с регламентом работы установки.

Используемые продукты, платформы, вендоры

Резервированные программируемые контроллеры SIMATIC S7-400Н/FН компании SIEMENS

Системы автоматизированного управления технологическими процессами установки подготовки нефти (САУ ТП УПН)

САУ ТП установки подготовки нефти (УПН) предназначена для автоматизации технологических процессов УПН, автоматизации деятельности специалистов по контролю и управлению технологическими процессами и производством, для организации оперативного информационного контроля (мониторинга) технологического режима работы аппаратов и установок УПН, высокоэффективного управления технологическими процессами УПН.

Характеристики и функция

Функции

• оперативный контроль параметров УПН;
• программно-логическое управление оборудованием;
• автоматическое регулирование режимов работы оборудования;
• учет времени работы оборудования и расходов нефти, воды и газа;
• долгосрочное хранение оперативной информации;
• формирование отчетной документации;
• диагностика состояния оборудования САУ УПН.

Структура:

Система контроля и управления УПН представляет собой программно-аппаратный комплекс, в котором задачи контроля и управления технологическим процессом и оборудованием решаются на следующих уровнях иерархии:

1) Первичные средства автоматизации (датчики, измерительные преобразователи, приборы местного контроля, исполнительные устройства). Основное назначение:

• преобразование технологических параметров в информационные сигналы;
• преобразование управляющих сигналов в управляющие воздействия.

2) Оборудование с локальными системами автоматизации (блоки дозирования реагента, путевые подогреватели, узлы учета нефти, газа и электроэнергии и т.п.);

3) Станции управления (СУ). Основное назначение:

• сбор и первичная обработка информации;
• реализация алгоритмов автоматического регулирования, программно-логического управления, защит и блокировок;
• обмен данными с вышестоящим уровнем и реализация команд вышестоящего уровня.

4) Многофункциональный АРМ оператора. Основное назначение:

• сбор данных в режиме реального времени с объекта управления;
• увязка всех составляющих системы в единую информационно-управляющую систему;
• реализация функций человеко-машинного интерфейса;
• мониторинг технологического процесса;
• оперативное управление технологическим процессом.

5) Сервер базы данных. Основное назначение:

• долгосрочное хранение оперативной информации;
• предоставление доступа к архивной информации посредством стандартных средств баз данных.

Системы газовой очистки VPURE

Системы газовой очистки VILITEK VPURE предназначены для очистки атмосферы в перчаточных боксах и аналогичных установках от следов кислорода и влаги до значений менее 1 ppm. Машины данной серии разработаны и изготавливается компанией Вилитек в России с использованием наиболее современных технологий. В системах VPURE реализована схема хемосорбционной очистки инертных газов регенерируемыми комбинированными поглотителями, находящимися в герметичных колоннах. Регенерация осуществляется в полностью автоматическом режиме. При работе с перчаточным боксом система VPURE выполняет также следующие функции: измерение концентрации кислорода, измерение концентрации паров воды, управление давлением в боксе, управление системой освещения бокса, управление работой шлюза (если шлюз оборудован электромагнитными или электропневматическими клапанами). Системы газовой очистки VPURE разработаны компанией Вилитек, изготавливаются на производстве в Москве с использованием высококачественных материалов и комплектующих от ведущих мировых производителей.

Особенности и преимущества:

1. Каждая колонна нагревается двумя независимыми нагревателями, что обеспечивает высокую отказоустойчивость.
2. Два независимых датчика температуры на каждой колонне.
3. Интегрированная система охлаждения с увеличенной площадью теплообмена (в 10 раз больше стандартных теплообменников, при таких же габаритных размерах системы).
4. На системах до VPURE 220 включительно используются полностью электромагнитные клапаны (не требуется подвод сжатого воздуха или отбор инертного газа), на системах начиная с VPURE 230 электропневматические клапаны.
5. Интеллектуальная система контроля частоты вращения газодувки с обратной связью по концентрации кислорода и паров воды.

6. Модуль управления с сенсорным дисплеем

   Вся проточная часть и колонны выполнены из нержавеющей стали.

7. Система управления давлением в очищаемом объеме активна во время регенерации установки.
8. Мобильный модуль управления с сенсорным дисплеем может быть установлен в удобном месте благодаря креплению на промышленных магнитах.
9. Широкие возможности настройки под особенности сопрягаемого оборудования Заказчика (выполняется инженерами ООО Вилитек).
10. Простое пользовательское меню, максимальная автоматизация процессов.

Газоанализаторы кислорода и влаги входят в базовый комплект поставки и интегрированы в систему управления.

Системы газовой очистки VILITEK VPURE			VPURE 110 Eco

Модификация системы очистки газа VPURE 110 Eco имеет более выгодную стоимость за счет оптимизированной конструкции. От стандартной модели модификация Eco отличается главным образом тем, что регенерация проводится в ручном режиме и тем, что в систему могут быть установлены только те опции, которые требуются заказчику.

Во всех модификациях систем прецизионной очистки газа серии VPURE используются первоклассные катализаторы и молекулярные сита производства немецкой компании BASF и системы измерения концентрации кислорода Southland Sensing (США), долговечные вакуумные насосы корейского производства.