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天然ガス脱水におけるTEG濃度をインライン測定


再生工程を出るLean TEGがどれほど乾燥しているかが、ガス品質を左右します。LiquiSonic® この値をグリコール配管内で直接、1秒ごとにインライン測定します。

次のサンプリングを待つ代わりに、再生状態を継続的に把握でき、それに応じてリボイラーとストリッピングガスを運転できます。

Lean TEGを常時把握

再生品質を継続的に把握、ラボ報告を待つ必要なし

サンプリング不要

高温で吸湿性のあるグリコールは系内に留まる

気泡に強い

多くの他方式より大幅に高い耐性

防爆仕様

ガス処理、オフショア、貯蔵設備向け

TEG濃度は音速を用いてインラインで測定できます:LiquiSonic® センサーはグリコール配管内に設置され、音波伝播時間とプロセス温度を測定し、そこからTEG含有量をwt%で算出します。天然ガス脱水では、とくに再生されたLean TEGが重要であり、熱交換および冷却後に測定するのが有効です。一般的なプロセス範囲は98~99.9 wt% TEGです。測定値は1秒ごとに制御システムで利用可能で、手動サンプリングとその後のラボでの水分測定を代替または補完します。吸水したRich TEGも測定でき、吸収塔での水分吸収を評価できます。


グリコール循環系はわずかな変化にも敏感

吸収塔では、トリエチレングリコールが湿った天然ガスから水分を吸収します。生成されたRich TEGはリボイラーで再生され、必要に応じてストリッピングガスでさらに濃縮され、冷却後にLean TEGとしてコンタクターへ戻されます。99.5 wt%と98.5 wt%の差はわずか数十分の数パーセントの水分ですが、それでも販売ガスの水露点を顕著に上昇させるには十分です。こうした変化は、しばしばコンタクター後段のガス分析計や次回のラボ試料で初めて確認されるため、数時間の遅れが生じます。

循環系を乱す要因

  • リボイラー温度または加熱出力がドリフトする
  • ストリッピングガスの供給量が不適切、または一時的に利用不可
  • 変動するガス湿度とコンタクター内の負荷変動
  • 循環流量が高すぎて再生が追いつかない
  • グリコール中の炭化水素、塩類、分解生成物

その結果

  • 水露点が規格外になる
  • 下流配管でのハイドレート生成および腐食のリスク
  • 安全を見込んでリボイラーを必要以上に高温運転する
  • グリコールの熱分解と補充量の増加
  • 信頼できる時系列データのないままガス品質について議論する

一般的な管理方法の限界

  • ラボ試料と滴定では、シフトごとまたは週ごとの一点データしか得られない
  • グリコールは吸湿性があるため、採取時に試料が湿気を吸収する
  • 密度測定や屈折計測定は、高TEG濃度域では感度が低い
  • 導電率は塩分負荷を示すが、水分含有量は示さない
  • ガス中の露点が示すのは結果であり、原因ではない

LiquiSonic® グリコール循環系で:1台のセンサー、1つの連続値

センサーはLean TEG配管に設置され、理想的には熱交換器およびクーラーの後に配置されます。一定の測定距離における超音波パルスの伝播時間を求め、そこから音速を算出し、測定温度と組み合わせてTEG濃度を求めます。

色、濁り、導電率は影響しない
測定されるのは媒体の音響特性です。そのため、着色したグリコールや軽度に汚染されたグリコールでも測定可能です。

温度も同時測定し補正に反映
グリコール循環系では温度が変動します。内蔵補償により、濃度値はその影響を受けません。

気泡:一定範囲まで許容
フラッシュガスや巻き込まれたストリッピングガスは、多くの他の測定原理に比べて超音波測定への影響がはるかに小さいです。顕著なガス混入は受信信号を変化させ、一定範囲内で外乱要因として出力できます。

センサーとコントローラーを離して設置可能
信号伝送はデジタルで、最大1,000 mまで対応します。グリコール再生設備と制御室が離れている場合に便利です。

現場で再生状態を数値で確認

LiquiSonicで® コントローラーには現在のTEG濃度が大きく表示され、グリコール配管のプロセス温度も併せて確認できます。パッケージ現場の運転員は、制御システムを介さずに再生状態を直接把握できます。

目標値と限界値を設定可能
左側のバー表示で、濃度と温度が設定された範囲内にあるか確認できます。

単発値ではなくトレンド
数時間から数日にわたる推移により、再生性能の緩やかな低下を可視化できます。

DCSおよびPLSへの出力
限界値超過はデジタル出力に割り当てられ、既存のアラームコンセプトに組み込めます。

TEG系における測定原理と測定ポイント

測定量としての音速

送信器と受信器はセンサーヘッド内で固定された幾何配置にあります。伝播時間と既知の距離から絶対音速が求まり、TEG–水系ではそれがグリコール濃度と明確に関連します。この値は、経時変化する基準信号ではなく時間測定に基づくため、ドリフトしません。評価は、お客様のグリコールに合わせて作成したデータセットに基づいて行われます。

Lean TEG、

最も重要な点は、冷却後のコンタクター直前の再生リーン TEG ラインです。吸収装置の背後にあるリッチ TEG も記録すると、接触器を介した吸水量が差として得られるため、循環速度と吸収装置の状態の診断ツールになります。 1台のコントローラーに複数のセンサーを接続できます。

グリコールの随伴成分

実際のサイクルには、炭化水素、塩、腐食防止剤、または分解生成物が含まれています。これらの比率が既知であり、狭い範囲内に留まっている限り、TEG の測定は信頼性が保たれます。 2 番目の成分が著しく変化した場合は、キャリア媒体内の 2 つの成分が個別に評価されるように、追加で記録された変数によって測定タスクを拡張できます。

測定が会社にもたらすもの

再生エネルギー

✔ - リボイラーのパフォーマンスを実際のニーズに合わせます

✔ - 目標値で必要な範囲でのみストリッピングガスを使用してください。

✔ - 安全マージンではなくデータに基づいて循環率を推進します

ガスの品質とシステムの保護

✔ - 露点が上昇する前に、再生速度の低下を早期に検出します。

✔ - グリコールへの熱ストレスが少なく、補充量が少なくなります。

✔ - 顧客への証拠としての継続的な録画

運用上の労力

✔ - ホットグリコールラインでのサンプリングが大幅に減少

✔ - センサーに摩耗部品や消耗部品はありません

✔ - センサーを交換しても工場出荷時の校正が保持されます。

パッケージに合わせたデザイン

インストール

  • 浸漬バージョンとパイプバージョン、取り付け長さはケーブル断面に応じて異なります
  • 共通のフランジとネジ、ご要望に応じてバイパス配置も可能
  • 既存の脱水装置に後付け可能

防爆
Ex バージョンは、ガス処理、海洋操業、および貯蔵システムに利用できます。デバイスのカテゴリと承認に関する一般的な要件を満たすことができます。お客様のゾーニングに合わせて具体的なデザインを調整させていただきます。

材料とOEM
通常、グリコール回路にはステンレス鋼で十分です。生理食塩水または酸性の付随媒体には、より高品質の合金が利用可能です。また、お客様固有の設計とインターフェースを備えた TEG 脱水パッケージのメーカーにも供給しています。

概要

測定範囲、達成可能な精度、温度、圧力レベル、材質は設計によって異なり、相互に影響します。お客様と一緒にセンサーを設計し、お客様の循環に適した値を指定します。


  • 測定原理: 超音波通過時間測定、温度補償、インライン
  • 測定変数: TEG濃度、プロセス温度、外乱検出(例:気泡)
  • 測定点: 再生および冷却後のリーン TEG、オプションのリッチ TEG
  • インターフェース: アナログおよびデジタル出力、Modbus、Profibus、Profinet、Ethernet/IP
  • メンテナンス: メンテナンス不要の 1 回限りの工場校正

実際の例と使用例

ガス処理プラント

複数のコンタクター系統を備えた中央処理設備。リーンTEG測定は、再生運転と販売ガスの露点仕様を結び付けます。

集ガスおよび処理

ガス湿度が変動し、現地要員が少ないフィールド設備。誰かがサンプル採取をしなくても、測定値は制御システムに表示されます。

海上プラットフォーム

限られたスペース、防爆環境、制限されたラボ能力。インライン測定により、船上でのサンプル物流の一部を代替できます。

貯蔵設備およびパッケージ装置製作

注入・払出しフェーズが切り替わるガス貯蔵設備、および測定機能を組み込んで提供する脱水装置メーカー。

インライン濃度測定で35年の経験

LiquiSonic® システムは世界中で、アミン洗浄からガス洗浄、グリコール脱水まで、吸収および再生回路で稼働しています。測定課題は常に同じです。再生された洗浄液がどれほど純粋な状態で再びプロセスに戻るかを把握することです。


35年以上

年の経験

50か国以上

世界の国々

ISO 9001

品質認証取得


お客様のアプリケーションをご説明ください。技術的な調整のためにご連絡いたします。
一緒に前提条件と可能な解決策を明確にします。

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よくある質問

ガス側に現れる前に、TEG再生性能の低下をどう見分けられますか?

たいていは、間に合う形では分かりません。販売ガス中の露点分析計が反応するのは、水分がすでにコンタクターを通過した後であり、次のラボ試料は数日先になることもあります。リーン流中のTEG濃度を連続測定していれば、設備がまだ仕様内で運転している段階でも、数十分の数パーセントの低下を確認できます。

当社ではサンプリングと滴定で管理しています。何が変わりますか?

ラボ分析は引き続き基準値ですが、常にサンプリング時点の状態しか示しません。さらに実務上の問題として、グリコールは周囲空気から湿気を吸収し、試料は配管から高温で採取されます。この両方が、結果をより湿った方向にずらします。一方、インライン測定は連続的な推移を提供するため、ラボは確認用の抜き取り検査に集中できます。

センサーはどこに設置すべきですか?

再生後のリーンTEG配管内、できればリーン/リッチ熱交換器とクーラーの後、吸収塔の入口前が最適です。そこでは流れが安定し、温度も穏やかで、次に水分を吸収するグリコールそのものを正確に表す値が得られます。リッチ流に第2測定点を設けると診断には有用ですが、必須ではありません。

これは密度測定、屈折計、それとも別の方法ですか?

どちらでもありません。測定するのはグリコール中の音速で、そこから温度とあわせて濃度を算出します。屈折計は屈折率を評価し、清浄な光学窓に依存します。密度測定はガス含有や設置条件に敏感です。導電率は塩類負荷を示すもので、水分含有量ではありません。音響方式は、窓、可動部、サンプルループを必要としません。

当社のグリコール流にはガスが含まれています。それでも可能ですか?

通常は可能です。フラッシュガス、溶解炭化水素、または巻き込まれたストリッピングガスは、多くの他方式に比べて超音波測定への影響が大幅に小さいです。ただし限界はあります。測定体積中のガス割合が非常に高い場合、測定の信頼性は低下します。大きなガス混入は受信信号を特徴的に変化させ、外乱として出力できるため、運転状況の手掛かりが得られます。設置場所の選定では、ガス溜まり点を避けるようにも配慮します。

当社のグリコールはきれいではないのですが?

使用中の循環系では、それが通常の状態です。随伴成分が把握されており、その変動が狭い範囲に収まっている限り、TEG値の信頼性は維持されます。その影響は設計時に考慮されます。別の成分が大きく変化する場合は、測定課題を追加変数で拡張し、2つの成分を分けて評価することも可能です。評価には通常、お客様の循環グリコールの代表的な分析結果があれば十分です。

爆発危険区域向けの仕様はありますか?

はい。センサーおよびコントローラーの防爆仕様は標準ラインアップに含まれており、ガス処理で一般的な要件には通常対応できます。お客様のゾーン区分や認証要件に適した仕様は、プロジェクト内で確認します。

MEGやDEGでも機能しますか?

はい。ハイドレート抑制で用いるモノエチレングリコールや、古い脱水設備で用いられるジエチレングリコールも、同じ物理的関係に従いますが、特性曲線の形状が異なります。使用しているグリコールと運転範囲をお知らせいただければ、適切なデータセットを割り当てます。

値はどのようにして制御テクノロジーに組み込まれるのでしょうか?

アナログ出力経由、またはフィールドバス経由で直接: Modbus、Profibus、Profinet、および Ethernet/IP が利用可能です。 TEG 濃度の制限値は、リボイラー動作の事前アラームなどとしてデジタル出力に設定することもできます。最大 4 つのセンサーが 1 つのコントローラーで動作するため、同じ回路内でリーン測定とリッチ測定を行うのに実用的です。

継続稼働中にどのようなメンテナンスコストが発生しますか?

実質的にはありません。センサーには、汚れる可能性のある可動部品、膜、光学窓がありません。定期的な再調整は予定されていません。工場出荷時の校正はセンサーに組み込まれており、デバイスが交換されても保持されます。

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