1.页岩气脱水的自动控制
（1）分子筛脱水塔进出口截断阀顺序控制系统（对分子筛吸附、再生和冷却过程进行程序控制）。
（2）加热炉再生气温度控制系统。
（3）再生气流量控制系统。
（4）对出口装置干气流量进行计算。
（5）在装置出口管路设置在线水分分析仪，对装置干气露点进行分析检测，以防止湿气进入输送干线等。
2）分子筛脱水后的干气中水含量可低于1 mg/kg，水露点可低于-50℃。但是由于分子筛脱水等固体吸附法存在对于大装置设备投资和操作费用较高、气体压降大、吸附剂易中毒和破碎、吸附剂再生时耗热量较高（在低处理量操作时尤为显著）等缺点，因此溶剂吸收法是目前天然气工业中较普遍采用的脱水方法，其中三甘醇（TEG）法脱水装置应用最为广泛。
3）TEG法脱水装置检测和控制回路
（1）为了保证脱水装置安全平稳运转，通常设置以下主要检测和控制回路：
① 吸收塔塔底液位控制；
② 吸收塔压力控制；
③ 溶液循环泵入吸收塔流量控制；
④ TEG再生重沸器溶液温度控制；
⑤ 燃料气系统压力控制；
⑥ 干气含水量分析检测；
⑦ 火管炉自动程序点火及安全联锁系统。
（2）吸收塔塔底液位控制
吸收塔塔底液位是保持TEG溶液循环系统平衡的一个重要控制点，也是隔离高压区和低压区的界面，当液位超低并进一步造成页岩气窜至低压区的溶液闪蒸罐时，将会造成重大的安全事故。通常在吸收塔底设置双重液位检测，一台用于正常液位控制；一台用于液位超低报警和富甘醇溶液的紧急切断。两台液位检测仪表在控制室可以进行比较监视，当信号差达到一定值时将报警，提醒操作人员即时到现场对两台液位计进行检测、处理，并切换正常的一台液位计作为液位控制的检测信号。液位调节阀安装在吸收塔富三甘醇溶液出口管线上，调节阀节流压降很大，考虑到在阀芯出口会有部分页岩气闪蒸，故调节阀口径应适当加大。从设备安全和改善液位调节系统调节品质考虑，吸收塔底液位在上下检测点之间宜留有10 min以上的停留时间；为保证闪蒸罐设备安全，闪蒸罐上的安全阀泄放量应按所选液位调节的口径（全开）在额定压差下能通过的页岩气量。
当TEG循环泵采用能量回收泵时，吸收塔底高压富液流经回收泵，依靠高压富液能量带动贫液泵从低压升至高压进入吸收塔。此时，吸收塔不设液位控制，液位依靠能量回收泵的转速和页岩气补充量自动平衡。
（3）吸收塔压力控制
吸收塔压力是通过控制出塔页岩气管线调节阀来实现的，调节阀前压力为吸收塔操作压力，阀后压力为出装置输气管线压力，通过的量为脱水装置最大处理量。
脱水装置一般不设进口页岩气流量控制系统，因为进脱水装置的页岩气量是由上游装置（如井组站）调配好的，当需要改变处理量时，需通过气田SCADA系统改变上游来页岩气流量。若油气处理厂有两套以上脱水装置运行时，为了均衡和调配每套装置处理量，可在每套装置前加设流量控制。
从安全考虑，在脱水装置入口处设置压力安全联锁系统，当压力超出集气系统和管线设置压力时，该联锁系统将自动打开通往火炬系统的紧急切断阀。
压力调节阀的选型可采用气动调节阀或自力式调压阀，采用气动调节阀便于在控制室操作和整定参数，采用自力式调压阀不需要压缩空气作动力，但随处理量变化会产生控制点偏差。考虑到油气处理厂控制回路较多，设置一个仪表压缩空气系统是较好的。
（4）溶液循环泵入吸收塔流量控制(www.xing528.com)
TEG循环量稳定和根据页岩气处理量进行调整，是确保干气达到一定脱水深度的重要条件。循环量的控制有两种方法：一是采用调节阀控制入塔三甘醇的流量；二是采用变频调速器调节循环泵排量控制入塔三甘醇的流量，两种方法在实际装置中都有采用。由于要求三甘醇泵量程高（85 m以上）而排量小，故选择往复泵，而流量调节阀安装在泵进出口连通管线上又增加阻力降，泵消耗的功率要大于实际需要功率，特别是当脱水处理量减少需减少循环量时，电机功率浪费更大，不利于节能。此时采用变频调速的方法更为合理。采用变频调速方案的另一个优点是对泵可以实现软启动，从而大大降低启动电流。
对于三甘醇的流量测量，因介质的黏度大且流量较小，流体的雷诺数很难达到标准孔板计量装置的条件，故可采用旋进漩涡流量计进行测量。
（5）TEG再生重沸器溶液温度控制
脱水装置的溶液采用三甘醇（TEG），吸收水分后的TEG需加热再生才能循环使用，为了达到一定的脱水深度，TEG的再生温度应控制在202℃左右。如果用蒸汽作热源需要饱和蒸汽的压力等级为2.5 MPa，在工厂没有高压蒸汽来源时，采用直接火焰加热的火管式重沸器是最为简便的方法。火管式重沸器的控制系统应充分考虑以下问题：
① 采用火管式重沸器的TEG重沸器溶剂停留时间一般在30 min左右，温度变化缓慢，根据对重沸器内溶液温度场的分析，在接近重沸器内溢流堰处的溶液温度反应最灵敏，温度控制点宜设置在此处。
② 火管式重沸器火焰中心温度为1427℃，其火管壁温度因受溶液侧传热系数大的控制，在接近火焰中心处的管壁温度为221℃，随着火管长度方向管壁温度逐渐降低，而TEG的分解温度按美国BSB公司数据为243℃，因此，在生产基置上不需考虑火管壁温的测量。为防止溶液温度升高引起壁温上升，可对溶液温度进行报警或联锁切断燃料气，其高限设定值为207℃。当重沸器内溶液液面降低造成火管不能完全浸没时，管壁温度接近火焰温度，因此应有可靠的液位监视措施，液位安全线处在火管上面7 mm处。
③ 采用干净化气作再生气提，在重沸器内温度一定时，可极大提高TEG 再生浓度。气体通过重沸器盘管预热时，气提气预热温度随重沸器内温度同步变化且有超前的趋势，因此，可考虑气提气预热温度作为辅助控制参数。
④ 火管式重沸器采用低噪声的低压火嘴时，其热负荷的调节范围为60%左右，超过此范围，火焰的形状发生变化。当火焰接触火管时，会使管壁温度局部上升，因此，当采用单火嘴燃烧的火管式重沸器时，应对火嘴前调节阀进行限位。更为有效的办法是，加宽热负荷调节范围，采用多火嘴燃烧，用切换火嘴数量获得理想的调节范围。该控制方案为温度在连续控制与二位式控制的组合方式，当操作负荷小范围变化时，可由温度调节器的输出信号连续改变调节阀的开度来控制，而当负荷较大范围波动时，由增减火嘴个数来调节温度。该系统在连续调节时，溶液温度控制精度为（202±1）℃，在切换火嘴时最大超调为±3℃，可获得较理想的效果。
（6）燃料气系统压力控制
脱水装置燃料气系统主要供给重沸器火管加热炉燃料，再生用气提气和火炬用燃料气，燃料气压力一般为0.4 MPa，燃料气取自装置干气管线，控制压力为0.4 MPa。若调节压降过大，对调节阀阀芯会产生冲蚀，同时节流后介质温度降低，当低于介质压力下的水露点时可能会造成冰堵，此时可采用两级调压。调压阀可采用气动机构，由控制室进行控制，也可以采用自力式的压力控制器，后一种方式简便，在装置停运期间仍能工作，不影响低压燃料气的使用。
脱水富液闪蒸罐的闪蒸气直接进入低压燃料气系统，从物料平衡角度分析，当出现闪蒸气量大于燃料气用量时，燃料气压力调节将会失控。此时，要采用燃料气压力分程调节方案，正常时压力控制高压气的补充量，当补充量调节阀全关，而压力仍然高于给定值时，调节器的输出将控制燃料气放空调节阀打开，这可取得较好的控制效果。
（7）干气含水量分析检测
干气含水量在线分析是脱水效果的重要检测手段，可根据处理量变化及时调整三甘醇循环量。含水量分析有两种类型的分析仪：一种是测定干气的露点，即将干气冷却采用镜面结露原理的测量方法，根据检测到的水露点再换算出干气的含水量，这也可以检测烃露点；另一种测量方法是直接测量干气的含水量，如水晶振子振荡频率随干气水分含量变化的物理测量方法或采用五氧化二磷吸附水，再利用电解原理的化学测量方法。直接测量到的水分含量可通过软件换算成干气压力下的水露点。以上几种方法在已运行的脱水装置中都有实际应用，其中水晶振子振荡法可在线自动标定仪器零点、量程，仪器自动化程度高，维护工作量小，得到广泛应用。
（8）火管炉自动程序点火及安全联锁系统
火管式重沸器因无炉膛的蓄热作用，当熄火后，炉膛温度迅速降至燃料气自燃温度以下，此时再喷入燃料气很难再燃烧，需重新点火。而点火时若不按照一定程序，最易发生爆炸事故。因此，采用火管炉再生三甘醇的装置一般应设置自动程序点火装置。同时，为确保脱水装置安全运行，还设置了火管炉液位超低、温度超高及手动紧急切断燃料气的安全联锁系统。自动程序点火和安全联锁统一考虑在一套设备中，并与控制系统进行信息连接，形成一个整体。
2.页岩气烃露点的自动控制
在气田投产初期，因压力有保证，通常采用J—T法工艺时的温度控制，后期因压力下降，改用外制冷设备取代节流阀，其他工艺和控制都是相同的。
1）低温分离器的温度控制
烃露点的保证主要靠节流阀来控制，采用压降的控制来实现温度的控制。在焦耳—汤姆孙（以下简称J—T）效应下，使页岩气的温度迅速降低，经分离液体后实现水和液烃的脱除。
采用压力调节实现温度控制：采用阀后压力控制（或采用阀前压力），在一定的压力降下，可以将温度降低约20～30℃。在入口温度为-5～0℃时，出口温度可以降低到-35～-20 ℃，这时可以在低温分离器中分离出液态醇烃液，即达到脱烃脱水的目的。同时，在干气出口增加温度控制，可以保证入口温度和压力的稳定，实现装置的平稳运行。
采用压差调节实现温度控制：采用压差控制，也可以实现压力降控制。此法优点是更易保证出口温度，使烃露点满足管输要求，但有可能造成压力波动，需要装置出口或总出口进行压力控制，以保证装置的压力稳定。
采用丙烷制冷装置实现温度控制：在气田开发后期，因气田压力下降，无压力源节流，需增加外制冷装置，将J—T阀改为制冷装置即可。
2）液-液分离器的测量和控制
液-液分离器的主要功能是分离从低温分离器中分离出的醇烃液，液-液分离器可以分为入口段，沉降段，收集段，液体停留时间一般为10～20 min。
根据液—液分离器的结构，醇烃液经过沉降后，因密度不同，分别进入不同的收集段，醇水和烃液分别从不同的收集段进入下一装置处理。因分离器沉降段两相界面较为稳定，可以不进行测量，而收集段液位控制较为简单，分别在醇水腔和液烃腔的出口设置液位控制回路即可。
免责声明：以上内容源自网络，版权归原作者所有，如有侵犯您的原创版权请告知，我们将尽快删除相关内容。
