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Medição inline da concentração de TEG na desidratação de gás natural


O grau de secura com que o Lean TEG sai da regeneração determina a qualidade do gás. LiquiSonic® mede este valor inline a cada segundo, diretamente na linha de glicol.

Em vez de esperar pela próxima coleta de amostra, você acompanha continuamente o estado de regeneração e pode operar o reboiler e o gás de stripping com base nisso.

Lean TEG sob controle

Qualidade da regeneração de forma contínua, não apenas no relatório de laboratório

Sem coleta de amostras

O glicol quente e higroscópico permanece no circuito

Robusto contra bolhas de gás

Significativamente mais tolerante do que muitos outros métodos

Versões Ex

Para processamento de gás, offshore e operação de armazenamento

A concentração de TEG pode ser determinada inline pela velocidade do som: um LiquiSonic® O sensor é instalado na linha de glicol, mede o tempo de trânsito do som e a temperatura do processo e calcula a partir disso o teor de TEG em % em peso. Para a desidratação de gás natural, o mais relevante é sobretudo o Lean TEG regenerado, idealmente medido após a troca térmica e o resfriamento, com uma faixa de processo típica de 98 a 99,9 % em peso de TEG. O valor medido fica disponível a cada segundo no sistema de controle e substitui ou complementa a coleta manual de amostras com posterior determinação de água em laboratório. O Rich TEG carregado de água também pode ser monitorado para avaliar a absorção de água no absorvedor.


O circuito de glicol tolera pouco

No absorvedor, o trietilenoglicol retira água do gás natural úmido. O Rich TEG resultante é regenerado no reboiler, se necessário ainda mais concentrado com gás de stripping, resfriado e devolvido como Lean TEG ao contactor. Entre 99,5 e 98,5 % em peso há apenas alguns décimos de porcento de água. Isso já basta para elevar perceptivelmente o ponto de orvalho de água do gás comercial. Muitas vezes isso só se torna visível no analisador de gás após o contactor ou na próxima amostra de laboratório, ou seja, com atraso de horas.

O que desestabiliza o circuito

  • A temperatura do reboiler ou a potência de aquecimento deriva
  • Gás de stripping dosado incorretamente ou temporariamente indisponível
  • Umidade variável do gás e mudanças de carga no contactor
  • Taxa de circulação muito alta, e a regeneração não consegue acompanhar
  • Hidrocarbonetos, sais e produtos de degradação no glicol

O que isso acarreta

  • Ponto de orvalho de água fora da especificação
  • Risco de formação de hidratos e corrosão na tubulação a jusante
  • O reboiler opera, por precaução, mais quente do que o necessário
  • Degradação térmica do glicol e maior necessidade de reposição
  • Discussões sobre a qualidade do gás sem uma série de dados confiável

Limites do controle convencional

  • Amostra de laboratório e titulação fornecem um valor pontual por turno ou por semana
  • O glicol é higroscópico: a amostra absorve umidade durante a coleta
  • Medições de densidade e refratômetro reagem apenas fracamente na faixa alta de TEG
  • A condutividade indica a carga de sais, não o teor de água
  • O ponto de orvalho no gás mostra a consequência, não a causa

LiquiSonic® no circuito de glicol: um sensor, um valor contínuo

O sensor é instalado na linha de Lean TEG, idealmente após o trocador de calor e o resfriador. Ele determina o tempo de percurso de um pulso ultrassônico ao longo de um caminho de medição fixo; disso resulta a velocidade do som e, juntamente com a temperatura medida, o teor de TEG.

Cor, turbidez e condutividade não desempenham papel algum
É medida uma propriedade acústica do meio. Assim, glicol descolorido ou levemente contaminado continua mensurável.

A temperatura é medida junto e compensada
Os circuitos de glicol apresentam variações de temperatura. A compensação integrada mantém o valor de concentração livre dessa influência.

Bolhas de gás: tolerante até certo ponto
Flash gas ou gás de stripping arrastado interfere no método ultrassônico muito menos do que em muitos outros princípios de medição. Frações de gás perceptíveis alteram o sinal recebido e podem ser indicadas como variável de interferência, também dentro de um certo limite.

Sensor e controlador amplamente separados
A transmissão do sinal é digital e alcança até 1.000 m — algo prático quando a regeneração de glicol e a sala de controle ficam distantes uma da outra.

O estado de regeneração como valor numérico no local

No LiquiSonic® No controlador, o teor atual de TEG é exibido em destaque, junto com a temperatura de processo da linha de glicol. Assim, a equipe de operação no package pode ver diretamente, sem passar pelo sistema de controle, como a regeneração está ocorrendo naquele momento.

Valor-alvo e limites configurados
As barras à esquerda mostram se a concentração e a temperatura estão dentro da faixa acordada.

Tendência em vez de valor isolado
A evolução ao longo de horas e dias torna visíveis deteriorações graduais da regeneração.

Envio para DCS e PLS
Violações de limites podem ser atribuídas a saídas digitais e integradas a conceitos de alarme já existentes.

Princípio de medição e pontos de medição no circuito de TEG

Velocidade do som como variável de medição

Emissor e receptor ficam no cabeçote do sensor em geometria fixa. A partir do tempo de trânsito e da distância conhecida resulta a velocidade absoluta do som, que no sistema TEG–água está claramente relacionada ao teor de glicol. O valor não deriva, porque se baseia em uma medição de tempo e não em um sinal de referência que envelhece. A avaliação é feita com base em um conjunto de dados configurado para o seu glicol.

Lean TEG, Rich TEG ou ambos

O ponto mais representativo é a linha de Lean TEG regenerado após o resfriamento, pouco antes do contactor. Quem também monitora o Rich TEG após o absorvedor obtém, pela diferença, a absorção de água através do contactor e, com isso, uma ferramenta de diagnóstico para a taxa de circulação e o estado do absorvedor. Vários sensores podem ser conectados a um controlador.

Componentes acompanhantes no glicol

Circuitos reais contêm hidrocarbonetos, sais, inibidores de corrosão ou produtos de degradação. Enquanto esses teores forem conhecidos e permanecerem dentro de limites estreitos, a determinação de TEG continua confiável. Se um segundo componente também variar de forma perceptível, a tarefa de medição pode ser ampliada por grandezas adicionais registradas, permitindo avaliar separadamente dois componentes no

O que a medição traz para a empresa

Energia em regeneração

✔ - Alinhar o desempenho do refervedor com as necessidades reais

✔ - Use gás de exaustão apenas na medida exigida pelo valor alvo

✔ - Impulsione a taxa de circulação com base em dados em vez de uma margem de segurança

Qualidade do gás e proteção do sistema

✔ - Detecta a lentidão da regeneração antecipadamente, antes que o ponto de orvalho aumente

✔ - Menor estresse térmico no glicol, menores quantidades de recarga

✔ - Gravação contínua como prova para clientes

Esforço na operação

✔ - Significativamente menos amostragem em linhas de glicol quentes

✔ - Sem desgaste ou peças consumíveis no sensor

✔ - A calibração de fábrica é mantida, mesmo na substituição do sensor

Projete para o seu pacote

Instalação

  • Versões de imersão e de tubo, comprimentos de instalação dependendo da seção transversal do cabo
  • Flanges e roscas comuns, arranjo de bypass mediante solicitação
  • É possível modernizar unidades de desidratação existentes

Proteção contra explosão
Versões Ex estão disponíveis para processamento de gás, operação offshore e sistemas de armazenamento. Podemos atender aos requisitos típicos de categoria e aprovação de dispositivos; Coordenamos o projeto específico com o seu zoneamento.

Materiais e OEM
O aço inoxidável geralmente é suficiente para circuitos de glicol; Ligas de qualidade superior estão disponíveis para meios acompanhantes salinos ou ácidos. Também fornecemos aos fabricantes de pacotes de desidratação TEG designs e interfaces específicos do cliente.

Visão geral rápida

Faixa de medição, precisão alcançável, temperatura, nível de pressão e material dependem do projeto e influenciam uns aos outros. Projetamos o sensor junto com você e especificamos os valores adequados para sua circulação.


  • Princípio de medição: Medição ultrassônica do tempo de trânsito, com compensação de temperatura, em linha
  • Variáveis ​​medidas: Concentração de TEG, temperatura do processo, detecção de distúrbios (por exemplo, bolhas de gás)
  • Pontos de medição: Lean TEG após regeneração e resfriamento, Rich TEG opcional
  • Interfaces: Saídas analógicas e digitais, Modbus, Profibus, Profinet, Ethernet/IP
  • Manutenção: Calibração de fábrica única e sem manutenção

Exemplos práticos e casos de uso

Plantas de processamento de gás

Processamento central com várias linhas de contactores. A medição de Lean TEG conecta a operação de regeneração com a especificação do ponto de orvalho do gás de venda.

Coleta e tratamento

Instalações de campo com umidade do gás variável e pouco pessoal no local. O valor medido fica disponível no sistema de controle, sem que alguém precise coletar amostras.

Plataformas offshore

Espaço reduzido, ambiente Ex, capacidade laboratorial limitada. A medição inline substitui parte da logística de amostragem a bordo.

Armazenamento e construção de skids

Armazenamentos de gás com fases alternadas de injeção e retirada, bem como fabricantes de unidades de desidratação que fornecem a medição junto com o sistema.

35 anos de experiência em medição inline de concentração

LiquiSonic® Os sistemas operam mundialmente em circuitos de absorção e regeneração, desde lavagem com amina e lavadores de gás até secagem com glicol. A tarefa de medição é sempre a mesma: saber com que grau de pureza o líquido de lavagem regenerado retorna ao processo.


35+

anos de experiência

50+

países no mundo

ISO 9001

Certificado em qualidade


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Juntos esclarecemos as condições de contorno e possíveis soluções.

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Detalhes

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Perguntas frequentes

Como percebo que a regeneração de TEG está perdendo eficiência antes que isso apareça no gás?

Na maioria das vezes, não com antecedência suficiente. O analisador de ponto de orvalho no gás de venda só reage quando a água já passou pelo contactor, e a próxima amostra de laboratório pode estar a dias de distância. Se o teor de TEG no fluxo lean for medido continuamente, é possível observar uma queda de alguns décimos de porcento enquanto a planta ainda opera dentro da especificação.

Nós controlamos por amostragem e titulação. O que muda?

A análise laboratorial continua sendo o valor de referência, mas ela sempre descreve apenas o momento da amostragem. Além disso, há um problema prático: o glicol absorve umidade do ar ambiente, e a amostra sai quente da linha. Ambos os fatores deslocam o resultado para um valor aparentemente mais úmido. Já a medição inline fornece um perfil contínuo; o laboratório pode se limitar a amostragens pontuais para confirmação.

Onde o sensor deve ser instalado?

Na linha de Lean TEG após a regeneração, de preferência depois do trocador de calor Lean/Rich e do resfriador, e antes da entrada no absorvedor. Ali o escoamento é estável, a temperatura é moderada, e o valor descreve exatamente o glicol que deverá absorver água em seguida. Um segundo ponto de medição no fluxo rich é útil para diagnóstico, mas não é obrigatório.

Trata-se de uma medição de densidade, um refratômetro ou outra coisa?

Nenhum dos dois. Mede-se a velocidade do som no glicol, da qual, em conjunto com a temperatura, resulta a concentração. Refratômetros avaliam o índice de refração e dependem de uma janela óptica limpa; medições de densidade são sensíveis à presença de gás e às condições de instalação; condutividade descreve a carga salina, não o teor de água. O método acústico dispensa janela, partes móveis e circuito de amostragem.

No nosso caso há gás no fluxo de glicol. Isso ainda funciona?

Em geral, sim. Flash gas, hidrocarbonetos dissolvidos ou gás de stripping arrastado afetam a medição por ultrassom consideravelmente menos do que muitos outros métodos. Ainda assim, existe um limite: com uma fração de gás muito alta no volume de medição, a medição se torna incerta. Entradas maiores de gás alteram o sinal recebido de forma característica e podem ser indicadas como variável de interferência, para que você tenha uma indicação da condição operacional. Ao escolher o ponto de instalação, também tomamos cuidado para evitar pontos de acúmulo de gás.

Nosso glicol não está limpo?

Esse é o caso normal em circuitos usados. Desde que os componentes acompanhantes sejam conhecidos e variem dentro de limites estreitos, o valor de TEG permanece confiável; sua influência é considerada no dimensionamento. Se outro componente variar fortemente, a tarefa de medição pode ser ampliada com grandezas adicionais para avaliar separadamente duas frações. Para a avaliação, normalmente nos basta uma análise típica do glicol do seu circuito.

Existem versões para áreas com risco de explosão?

Sim. Versões Ex de sensor e controlador fazem parte do portfólio padrão, e normalmente conseguimos atender aos requisitos usuais do processamento de gás. Definimos no projeto qual variante se adapta à sua classificação de zona e ao seu escopo de certificação.

Isso também funciona com MEG ou DEG?

Sim. O monoetilenoglicol na inibição de hidratos e o dietilenoglicol em plantas de secagem mais antigas seguem a mesma relação física, apenas com uma curva característica diferente. Informe-nos qual glicol é utilizado e a faixa de operação, e atribuiremos o conjunto de dados adequado.

Como os valores chegam ao nosso sistema de controle?

Por saídas analógicas ou diretamente via fieldbus: Modbus, Profibus, Profinet e Ethernet/IP estão disponíveis. Valores-limite para a concentração de TEG também podem ser configurados em saídas digitais, por exemplo como pré-alarme para a operação do refervedor. Até quatro sensores podem operar com um controlador, o que é prático para medições lean e rich no mesmo circuito.

Qual esforço de manutenção é necessário em operação contínua?

Praticamente nenhum. O sensor não possui partes móveis, membrana nem janela óptica que possa se sujar. Não está prevista recalibração periódica; a calibração de fábrica fica armazenada no sensor e é mantida mesmo em caso de troca do equipamento.

Informe seu endereço de e-mail para que possamos enviar o arquivo por e-mail.

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