三甘醇再生系统温度自动控制介绍

三甘醇再生系统温度自动控制介绍

摘要：三甘醇在天然气吸收法脱水工艺中是常用的一种脱水吸收剂，同时三甘醇具有容易再生，粘度小，蒸发损失小等优点。但三甘醇在再生过程中要严格控制好再生温度，温度过低则再生浓度偏低，温度过高三甘醇可能分解损失，所以三甘醇再生温度要严格控制在一定范围内。温度自动控制技术能够解决三甘醇再生温度稳定的问题，减少了劳动力，提高生产工艺的经济性。

关键词：三甘醇；再生；温度；自动控制

三甘醇的再生工艺种类很多，有减压再生、常压再生、气提再生、共沸再生等。在目前我国天然气脱水工艺中，用的最多的是常压再生，这种再生方法既能使三甘醇达到再生纯度，而且成本较其他方法低，符合我国能源行业建设经济合理的要求。常压再生工艺中再生温度的控制是决定三甘醇再生质量和消耗量的关键指标，所以温度的自动控制对三甘醇常压再生工艺有着至关重要的作用。

1 三甘醇常压再生工艺流程

1.1常压再生原理

贫三甘醇在吸收天然气中的水后变成富三甘醇，要重新获得贫三甘醇就要脱除富液中的水和少量轻烃，常压再生方法是通过加热富三甘醇使其吸收的水和轻烃逸出，达到符合天然气露点的三甘醇。

1.2三甘醇常压再生流程图

三甘醇（TEG）富液从脱水吸收塔出来经过精馏柱换热后进入TEG闪蒸罐，初步分离出的富液依次进入机械过滤器、活性碳过滤器、

机械过滤器进行过滤，除去其中的杂质，再进入缓冲罐与贫液换热后进入重沸器加热，蒸出其中的水分和轻烃，再生后的贫液进入缓冲罐与富液换热，出来后由TEG循环泵加压进入脱水吸收塔进行循环。（汽提气可以在三甘醇提纯浓度不够使使用来提高提纯浓度，生产过程中由于经济型的考虑，一般不使用汽提气）

2 重沸器温度控制参数

2.1三甘醇再生温度范围确定

随着再生温度的降低，贫液含水率呈增长趋势，此时水露点的变化规律与

贫液含水率的变化规律基本一致，即贫液浓度增加，水露点降低；贫液浓度降低，水露点升高。当TEG 再生温度为180 ℃时干气的水露点已经出现不合格的情况了，因此TEG 再生温度不宜低于180 ℃。在180~190 ℃之间时，温度越高，再生效果越好。由于温度调节的灵敏性相对较差，导致设定温度的波动范围在2 ℃左右，因此不方便选取180~182 ℃，综合经济效益考虑，最终将再生温度调整到184 ℃。

2.2影响温度自动控制的参数

考虑到天然气净化工艺中有闪蒸出的天然气、轻烃，可以利用这些原料来作为重沸器的加热原料。由于当三甘醇温度超过207℃时就会分解，所以在温度控制过程中温度偏离给定值最大不超过20℃，操作温度在（184±10）℃。对重沸器温度影响的干扰因素有富甘醇进料量、富甘醇进料温度、环境温度变化、原料气进气量。三甘醇再生后要求其干气露点达到-40℃，纯度达到98.5%。

3 温度自动控制设计

3.1被控变量和操纵变量选择

三甘醇中水分含量测量比较困难，生产工艺中，重沸器温度的变化与三甘醇中含水量有着密切的关系，所以选择重沸器内液体温度作为被控变量；对重沸器进行加热的加热炉中可以作为操纵变量的有加热介质温度、燃料气进气量，而若选择加热介质温度作为操纵变量受环境因素影响较大，时间常数也比较大，所以采用燃料气进气量作为操纵变量。

3.2控制设备的选用

由于被控温度在180℃左右，测温元件宜采用热电阻温度计，并配用温度变送器，采用三线制接法，提高检测精度；燃料气进气阀根据工艺安全特点，加热温度不允许超过207℃，执行器不能产生电火花，所以选用气开形式控制阀；工艺要求温度波动范围不超过10℃，过渡时间短，震荡周期短，可以选用PID

控制规律，同时天然气脱水净化属于易燃易爆系统，控制器要有防爆结构，所以选用DDZ-III 型电动控制器。 3.3自动控制系统方框图

三甘醇再生温度自动控制流程图

4 温度自动控制过程中的故障检测与诊断

自动控制系统虽然可以代替人工控制，优化生产过程，提高生产效益，但自动控制过程也像人的身体一样，时不时的会出现一些故障，这些是不可避免的。所以对温度自动控制中可能出现的故障要及时检测并采取措施使其回归到正常状态。

4.1对故障设备进行直观检查

具体步骤先总体查看故障设备有无报警指示，局部查看有无熔断器烧毁，元器件烧焦或开裂，电线电缆脱落，各操作元件位置正确与否等。然后在断电条件下可以通过触摸各主要电路板的安装状态，各插头座的插接状况，各功率及信号导线(如模块与端子板、电动机与接触器接线)的连接状况等来发现可能出现的故障的原因。

DDZ-III 型电动控制气动执行阀 重沸器 热电阻温度测量变送器 给定温度值 偏差 控制器输出电流 燃料进气量 重沸器内液体温度

测量温度变送值 干扰

4.2 对信号与报警指示分析

对控制器、执行器、检测仪表上的各种状态指示灯和故障指示灯进行观察分析，根据指示灯状态和相应的功能说明获知故障原因，排出故障产生的非必要原件。

4.3 置换自动控制的相关备件诊断故障部位

将备用的自动控制备件来代替可能出现故障的原件，观察自动控制的运行情况，诊断出现故障的关键部位，缩短故障检测时间。置换备件之前拔一定要仔细阅读相关资料或请专业人员去操作，弄清要求和操作步骤之后再动手，以免造成更大的故障。

4.4 经验积累

对故障完成检测诊断后，要记录整个故障检测过程，详细记录从故障发生、分析判断到排除全过程中出现的各种问题，同时记录采取的各种措施，以及涉及到的相关电路图、相关参数和相关软件。从中积累经验，方便在以后的生产作业中出现类似故障时能过迅速判断故障发生的可能部位，用最短的时间解决故障

5 结束语

本文通过借助天然气脱水流程中三甘醇再生工艺温度自动控制方式，重点介绍了简单自动控制系统设计的步骤和相关参数的选择，通过温度自动控制系统稳定控制三甘醇的再生温度，体现了自动控制技术在实际生产过程中的运用。自动控制技术不仅能够保证工业生产的快速高效运行，而且节省了大量的人力资源，提高了工业生产的生产力，加快了经济的快速发展。但是，在很多实际生产活动中，自动技术的作用程度还不是很理想，对于复杂型的生产工艺自动控制还只能控制其中的一小部分，所以我们还要大力发展科学技术，提高