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在天然气脱水过程中在线测量 TEG 浓度


Lean TEG 再生后离开系统时的干燥程度决定了气体质量。LiquiSonic® 可直接在乙二醇管线上在线测量该数值,并以秒级频率更新。

无需等待下一次取样,您可以持续查看再生状态,并据此调节再沸器和汽提气。

实时掌握 Lean TEG 状态

持续掌握再生质量,而不是等到实验室报告出来才知道

无需取样

高温、吸湿性的乙二醇始终留在循环系统内

对气泡具有良好耐受性

比许多其他方法具有更高的容忍度

防爆型版本

适用于天然气处理、海上平台和储气运行

TEG 浓度可通过声速在线测定:LiquiSonic® 传感器安装在乙二醇管线上,测量声波传播时间和工艺温度,并据此计算出以重量百分比表示的 TEG 含量。对于天然气脱水而言,尤其关键的是再生后的 Lean TEG,通常适合在换热和冷却之后进行测量,其典型工艺范围为 98 至 99.9 wt% TEG。测量值可每秒提供给控制系统,用于替代或补充人工取样及其后的实验室水分测定。含水的 Rich TEG 也可以被测量,以评估吸收塔中的水吸收情况。


乙二醇循环系统容错空间很小

在吸收塔中,三甘醇会从潮湿天然气中吸收水分。形成的 Rich TEG 在再沸器中再生,必要时通过汽提气进一步提浓,随后冷却并作为 Lean TEG 返回接触塔。在 99.5 到 98.5 wt% 之间,差别仅是零点几个百分点的水分,但这已足以明显提高商品气的水露点。通常这种变化只有在接触塔后的气体分析仪上,或在下一次实验室样品中才能发现,因此往往会滞后数小时。

哪些因素会使循环失衡

  • 再沸器温度或加热功率发生漂移
  • 汽提气加注错误或阶段性不可用
  • 接触塔中的气体湿度波动和负荷变化
  • 循环流量过高,导致再生能力跟不上
  • 乙二醇中的烃类、盐分和分解产物

由此带来的后果

  • 水露点超出规范要求
  • 下游管道中存在水合物形成和腐蚀风险
  • 出于安全考虑,再沸器运行温度高于实际所需
  • 乙二醇热降解以及更高的补充量
  • 在缺乏可靠数据序列的情况下讨论气体质量

常规监测方法的局限

  • 实验室样品和滴定法每班次或每周只能提供一个点值
  • 乙二醇具有吸湿性:样品在取样过程中会吸收水分
  • 密度计和折光仪测量在高 TEG 范围内响应较弱
  • 电导率反映的是盐负荷,而不是含水量
  • 气体中的露点显示的是结果,而不是原因

LiquiSonic® 在乙二醇循环中:一个传感器,一个连续数值

传感器安装在 Lean TEG 管线上,理想位置是在换热器和冷却器之后。它通过固定测量路径测定超声脉冲的传播时间;由此得到声速,并结合测得的温度计算出 TEG 含量。

颜色、浑浊度和电导率不会产生影响
测量的是介质的声学特性。因此,即使是变色或轻度受污染的乙二醇也仍然可以测量。

温度同步测量并进行补偿计算
乙二醇循环的温度会波动。集成补偿功能可消除其对浓度值的影响。

气泡:在一定程度内可容忍
闪蒸气或夹带的汽提气对超声测量方法的干扰远小于许多其他测量原理。明显的气体含量会改变接收信号,并可作为干扰变量输出,但这同样存在一定限度。

传感器与控制器可相距较远安装
信号传输为数字方式,传输距离可达 1,000 米——当乙二醇再生装置与控制室相距较远时非常实用。

现场直接显示再生状态数值

在 LiquiSonic® 控制器界面上会醒目显示当前 TEG 含量,以及乙二醇管线的工艺温度。这样,设备操作人员无需通过控制系统中转,就能直接看到当前再生运行状态。

可预设目标值和限值
左侧的条形指示会显示浓度和温度是否处于设定范围内。

趋势而非单点值
数小时至数天的趋势变化可揭示再生性能的逐步恶化。

传输至 DCS 和 PLS
超限报警可通过数字输出实现,并集成到现有报警系统中。

TEG 回路中的测量原理与测点

以声速作为测量变量

发射器和接收器在传感器探头中以固定几何结构布置。通过传播时间和已知距离可得出绝对声速,而在 TEG–水系统中,声速与乙二醇含量具有明确对应关系。该数值不会漂移,因为它基于时间测量,而不是依赖会老化的参考信号。测量结果将依据为您的乙二醇建立的数据集进行计算。

Lean TEG、Rich TEG 或两者同时测量

最有代表性的测点是冷却后、接触塔前的再生 Lean TEG 管线。如果额外测量吸收塔后的 Rich TEG,就可以通过两者差值获得接触塔中的吸水量,从而作为循环流量和吸收塔状态的诊断工具。一个控制器可连接多个传感器。

乙二醇中的伴生组分

实际循环系统中通常含有烃类、盐分、缓蚀剂或分解产物。只要这些组分已知且保持在较窄范围内,TEG 测定结果仍然可靠。如果第二种组分发生明显变化,则可通过增加额外测量变量来扩展测量任务,从而在载体介质

测量给公司带来什么

再生能量

✔ - 使再沸器性能与实际需求保持一致

✔ - 仅在目标值要求的范围内使用汽提气体

✔ - 根据数据而不是安全边际来提高流通率

气体质量和系统保护

✔ - 在露点上升之前尽早检测再生速度减慢

✔ - 乙二醇热应力较小,补充量较少

✔ - 连续录音为客户提供证明

运营上的努力

✔ - 热乙二醇管线上的采样显着减少

✔ - 传感器中没有磨损或消耗部件

✔ - 即使更换传感器,也会保留工厂校准

为您的包装设计

安装

  • 浸入式和管道式,安装长度取决于电缆横截面
  • 通用法兰和螺纹,可根据要求提供旁路布置
  • 可对现有脱水装置进行改造

防爆
Ex 版本可用于天然气加工、海上作业和存储系统。我们可以满足设备类别和审批的典型要求;我们根据您的分区协调具体设计。

材料和 OEM
不锈钢通常足以用于乙二醇回路;更高质量的合金可用于盐水或酸性伴随介质。我们还为 TEG 脱水套件制造商提供客户特定的设计和接口。

快速概览

测量范围、可达到的精度、温度、压力水平和材料取决于设计并相互影响。我们与您一起设计传感器并指定适合您循环的值。


  • 测量原理: 超声波传播时间测量,温度补偿,在线
  • 测量变量: TEG 浓度、过程温度、干扰检测(例如气泡)
  • 测量点: 再生和冷却后的贫 TEG,可选富 TEG
  • 接口: 模拟和数字输出、Modbus、Profibus、Profinet、以太网/IP
  • 维护: 免维护、一次性工厂校准

实际示例和用例

气体处理厂

集中处理,配有多条接触塔支路。贫TEG测量将再生运行与销售气体露点控制连接起来。

集输与处理

现场装置中气体湿度波动,且现场人员较少。测量值直接进入控制系统,无需人工取样。

海上平台

空间有限、防爆环境、实验室能力受限。在线测量可替代船上一部分取样物流工作。

储存与成套设备制造

适用于注入和采出阶段不断切换的储气库,以及随设备一并提供测量系统的脱水装置制造商。

35年在线浓度测量经验

LiquiSonic® 这些系统在全球范围内应用于吸收和再生回路,从胺洗、气体洗涤到乙二醇脱水。测量任务始终相同:了解再生后的洗涤液以何种纯度重新进入工艺过程。


35+

年经验

50+

全球国家和地区

ISO 9001

质量认证


请描述您的应用场景——我们会与您联系进行专业沟通!
我们将共同澄清边界条件和可能的解决方案。

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常见问题

在气体指标反映出来之前,我如何判断 TEG 再生效果正在下降?

通常无法及时发现。销售气中的露点分析仪只有在水分已经通过接触塔之后才会作出反应,而下一次实验室样品分析可能还要等上几天。如果持续测量贫液流中的 TEG 含量,就能在装置仍处于规范范围内时看到浓度下降几个千分点。

我们通过取样和滴定进行控制。这样会有什么改变?

实验室分析仍然是参考值,但它始终只能反映取样瞬间的状态。此外还有一个实际问题:乙二醇会从环境空气中吸收水分,而样品从管道中取出时往往是热的。这两点都会使结果偏向更高的含水量。相比之下,在线测量提供的是连续变化曲线;实验室只需通过抽样进行确认即可。

传感器应安装在哪里?

应安装在再生后的贫 TEG 管线上,最好位于贫/富液换热器和冷却器之后、吸收塔入口之前。该处流动平稳、温度适中,测得的数值正好反映即将吸收水分的乙二醇状态。在富液流中设置第二个测点有助于诊断,但并非必要条件。

这是密度测量、折光仪测量,还是其他方式?

都不是。测量的是乙二醇中的声速,并结合温度推算浓度。折光仪测的是折射率,并依赖洁净的光学窗口;密度测量对气体夹带和安装条件较为敏感;电导率反映的是盐分负荷,而不是含水量。声学测量方法无需窗口、无需运动部件,也无需取样回路。

我们的乙二醇流中含有气体,这样也能测量吗?

通常可以。闪蒸气、溶解烃类或夹带的汽提气对超声测量的影响明显小于许多其他方法。不过也有界限:当测量体积中的气体含量非常高时,测量会变得不可靠。较大的气体进入会以特征方式改变接收信号,并可作为干扰量输出,从而为您提供运行状态提示。在选择安装位置时,我们也会注意避免气体聚集点。

我们的乙二醇不够纯净,怎么办?

这在已运行的循环系统中是正常情况。只要伴随组分已知且波动范围较小,TEG 数值仍然可靠;其影响会在方案设计时纳入考虑。如果其他某一组分变化较大,则可通过扩展测量任务、增加附加变量来分别评估两个组分。通常,一份您的循环乙二醇的典型分析数据就足以进行评估。

是否有适用于爆炸危险区域的版本?

有。传感器和控制器的防爆版本属于标准产品系列,我们通常可以满足气体处理领域的常见要求。哪一种型号适合您的区域划分和认证框架,我们会在项目中具体确认。

这也适用于 MEG 或 DEG 吗?

可以。用于水合物抑制的单乙二醇以及用于较老式脱水装置的二乙二醇遵循相同的物理关系,只是特性曲线不同。请告知我们所使用的乙二醇种类和工作范围,我们将为其匹配合适的数据集。

这些数值如何接入我们的控制系统?

可通过模拟输出或直接通过现场总线接入:支持 Modbus、Profibus、Profinet 和 Ethernet/IP。TEG 浓度的限值还可以配置到数字输出,例如作为再沸器运行的预报警。同一个控制器最多可连接四个传感器,这对于同一回路中的贫液和富液测量非常实用。

连续运行时需要多少维护工作?

几乎不需要。传感器没有运动部件、没有膜片,也没有可能被污染的光学窗口。无需定期重新校准;出厂校准数据保存在传感器中,即使更换设备也能保留。

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