Система дозирования химических реагентов для нефтегазовой промышленности 1

Система дозирования химических реагентов для нефтегазовой промышленности 2

Система дозирования химических реагентов для нефтегазовой промышленности 3

Система дозирования химических реагентов для нефтегазовой промышленности

Промышленная система дозирования для нефтегазовой отрасли представляет собой полностью автоматизированное, высоконадежное интегрированное дозирующее оборудование, специально разработанное для решения задач водоподготовки и оптимизации технологических процессов в нефтегазовой отрасли. Она спроектирована для точного и стабильного впрыскивания целевых химических реагентов в ключевые промышленные процессы, такие как добыча нефти и газа, транспортировка по трубопроводам и нефтепереработка. Эффективно контролируя образование эмульсий, коррозию трубопроводов, пенообразование и загрязнение сточных вод нефтью, система повышает эффективность процессов, продлевает срок службы оборудования, обеспечивает безопасность эксплуатации и соответствует экологическим стандартам сброса.

расследование

Написать рецензию

Обзор продукта

Благодаря модульной конструкции и интеллектуальной архитектуре управления, система может быть гибко адаптирована к суровым условиям эксплуатации в нефтегазовой отрасли, включая высокое давление, высокую температуру и высокую соленость. Она объединяет высокоточные дозирующие компоненты, устройства мониторинга в реальном времени и надежные системы управления, чтобы решить проблемы традиционного ручного дозирования, такие как непостоянная точность дозирования, задержка реакции на изменения процесса и высокая трудоемкость. Это ключевое вспомогательное оборудование для современных процессов добычи нефти и газа.

Сценарии применения

Добыча нефти и газа

Подходит для наземных и морских нефтяных и газовых скважин, а также связанных с ними производственных объектов. В основном используется в процессе обезвоживания сырой нефти и очистки сточных вод. Добавление деэмульгаторов разрушает устойчивую нефтеводную эмульсию, повышая эффективность разделения нефти и воды; в то же время добавление флокулянтов для очистки сточных вод снижает содержание нефти и взвешенных частиц, создавая основу для рециркуляции воды или ее качественного сброса.

Нефтегазотранспортные трубопроводы

Применяется для транспортировки сырой нефти, природного газа и нефтепродуктов на большие расстояния, а также для сбора и перекачки нефти по трубопроводам. Основная функция заключается во введении ингибиторов коррозии в трубопровод для образования защитной пленки на внутренней стенке, предотвращающей электрохимическую коррозию и эрозионную коррозию, вызванные сырой нефтью, природным газом и попутной водой. Также возможно добавление (опционально) устройств, снижающих сопротивление потоку, для уменьшения энергопотребления при транспортировке по трубопроводу.

Нефтеперерабатывающие заводы

Используется в ключевых установках нефтеперерабатывающих заводов, таких как перегонка сырой нефти, каталитический крекинг и разделение нефти и воды. Обеспечивает целенаправленное дозирование на различных этапах процесса: добавление деэмульгаторов для повышения эффективности обезвоживания сырой нефти в установке перегонки; впрыскивание пеногасителей для подавления чрезмерного образования пены в процессе каталитического крекинга и предотвращения колебаний процесса; и дозирование флокулянтов в системе очистки нефтесодержащих сточных вод для улучшения эффекта разделения нефти и взвешенных твердых частиц.

Основной принцип работы

Система использует замкнутый контур управления «мониторинг в реальном времени — интеллектуальный расчет — точное дозирование — динамическая обратная связь», чтобы обеспечить соответствие дозируемого количества фактическим потребностям процесса. Конкретный механизм работы следующий:

Мониторинг параметров процесса

В зависимости от сценария применения, специализированные онлайн-датчики собирают ключевые параметры процесса в режиме реального времени. Для нефтедобычи параметры включают расход сырой нефти, содержание воды и температуру; для транспортировки по трубопроводам — давление в трубопроводе, расход среды и скорость коррозии (опционально); для нефтеперерабатывающих заводов — высоту пены, расход сточных вод и содержание нефти. Все данные передаются в систему управления ПЛК с частотой 1 раз в секунду.

Адаптивный расчет дозировки

Контроллер ПЛК предварительно сохраняет модели дозирования, специфичные для конкретного сценария (например, модель зависимости содержания влаги в сырой нефти от количества дозируемого вещества, модель зависимости расхода трубопровода от количества дозируемого ингибитора коррозии). Он сравнивает данные мониторинга в реальном времени с заданными технологическими показателями (например, целевое содержание влаги в сырой нефти ≤ 0,5%, скорость коррозии трубопровода ≤ 0,076 мм/год) и рассчитывает оптимальное количество дозируемого вещества с помощью ПИД-регулятора (пропорционально-интегрально-дифференциального) и нечеткой логики управления.

Точное дозирование

Плунжерный дозирующий насос с частотным преобразователем (или диафрагменный дозирующий насос) плавно регулирует выходной поток в соответствии с управляющим сигналом от ПЛК. Дозирующее вещество подается из коррозионностойкого резервуара в заданную точку дозирования (например, устье нефтяной скважины, вход трубопровода, загрузочный патрубок реактора) по трубопроводам высокого давления. Демпфер пульсаций и противодавление обеспечивают стабильное давление дозирования и предотвращают колебания потока, вызванные возвратно-поступательным движением насоса.

Динамическая регулировка обратной связи

Система непрерывно контролирует показатели процесса после дозирования (например, содержание отделенной воды и масла, состояние коррозии трубопровода). При возникновении отклонений (например, превышение содержания масла из-за увеличения содержания воды в сырой нефти) ПЛК автоматически корректирует количество дозируемого вещества в течение 2-5 секунд для поддержания стабильности процесса. В случае отклонения от нормы система подает сигнал тревоги и при необходимости переключается в резервный режим дозирования.

Типы и функции дозирования

Тип дозирования	Основные функции	Основные сценарии применения	Типичные химические вещества
Деэмульгатор	Разрушить устойчивую эмульсию масло-вода, образующуюся в процессе добычи нефти, можно за счет снижения поверхностного натяжения между нефтяной и водной фазами, содействия агрегации и осаждению капель воды, а также повышения эффективности разделения нефти и воды. Содержание нефти в отделенной воде может быть снижено до менее 50 мг/л, а содержание воды в сырой нефти может контролироваться на уровне ниже 0,5%.	Добыча нефти и газа (обезвоживание сырой нефти), нефтепереработка (установка перегонки сырой нефти).	Полиоксиэтилен, полиоксипропилен, алкилфеноловый эфир, полиамид, полиамин, полиэфирный деэмульгатор
ингибитор коррозии	Адсорбируется на внутренней поверхности трубопроводов или оборудования, образуя плотную и прочную защитную пленку, изолирует металлическую матрицу от коррозионных сред (таких как H₂S, CO₂, хлорид-ионы) и подавляет электрохимическую коррозию и точечную коррозию. Скорость коррозии стали трубопроводов может быть снижена более чем на 90%.	Нефтегазопроводы, технологическое оборудование для нефтепереработки, обустройство скважин.	Производные имидазолина, четвертичные аммониевые соли, фосфатные эфиры, производные тиомочевины
Пеногаситель	Быстро устраняет пену, образующуюся в процессе производства, разрушая стабильность пенополиуретановой пленки, предотвращая ее перелив, снижая нагрузку на оборудование и избегая перебоев в работе, вызванных пеной. Обладает хорошей термостойкостью и может адаптироваться к высокотемпературной среде нефтеперерабатывающих установок (до 200℃).	Нефтеперерабатывающие заводы (установки каталитического крекинга, замедленного коксования), цементирование нефтяных скважин.	Пеногаситель на основе силиконового масла, пеногаситель на основе полиэфира, пеногаситель на основе минерального масла, полипропиленгликоль
Флокулянт	Нейтрализует заряд масляных капель и взвешенных твердых частиц в загрязненных нефтью сточных водах, способствует их агрегации в крупные хлопья и обеспечивает разделение твердой и жидкой фаз путем седиментации или фильтрации. Степень удаления нефти может достигать более 95%, а степень удаления взвешенных твердых частиц — более 90%.	Добыча нефти и газа (очистка сточных вод), нефтепереработка (очистка нефтесодержащих сточных вод)	Полиакриламид (ПАМ), полиалюминиевый хлорид (ПАХ), полиферрисульфат (ПФС), сульфат алюминия

Основные модули и технические преимущества

Модуль хранения и снабжения агентов

Система состоит из коррозионностойких резервуаров (из нержавеющей стали 316L, стеклопластика или углеродистой стали с антикоррозионным покрытием), ультразвуковых датчиков уровня жидкости и автоматических подающих насосов. Емкость резервуаров варьируется от 100 до 20 000 литров, а датчик уровня жидкости контролирует уровень реагента в режиме реального времени с точностью ±1 мм. Сигнализация высокого и низкого уровня предотвращает перелив и нехватку реагента. Для вязких реагентов (например, некоторых деэмульгаторов) опционально предлагается устройство с рубашкой охлаждения и перемешиванием для обеспечения текучести.

Модуль точного дозирования

Насос оснащен частотно-регулируемыми дозирующими насосами (плунжерного типа для высокого давления, диафрагменного типа для коррозионной стойкости), демпферами пульсаций, Y-образными фильтрами (фильтрующая сетка с размером ячейки 100 меш) и электромагнитными расходомерами. Точность дозирования составляет до ±0,3%, и насос может стабильно работать в условиях высокого давления (до 40 МПа) и высокой температуры (до 120℃). Фильтр предотвращает попадание примесей в насос и их износ, а расходомер обеспечивает мониторинг расхода в режиме реального времени и обратную связь.

Интеллектуальный модуль управления

Интеллектуальный модуль управления: объединяет программу ПЛК и коммуникационный модуль. Поддерживает автоматическое/ручное переключение, настройку параметров процесса. Обеспечивает надежный интерфейс управления для диагностики неисправностей и регулировки параметров, гарантируя точное управление процессом дозирования.

Модуль мониторинга и датчиков

Оснащен высокоточными датчиками, разработанными с учетом конкретных сценариев использования, такими как анализаторы содержания воды в сырой нефти (диапазон измерений 0-100%, точность ±0,1%), мониторы скорости коррозии (электрохимический метод, точность ±0,001 мм/год), датчики высоты пены (ультразвукового типа, диапазон измерений 0-2000 мм) и анализаторы нефтесодержащих сточных вод (диапазон измерений 0-1000 мг/л, точность ±1 мг/л). Все датчики имеют взрывозащищенную сертификацию (ATEX Zone 1 или Class I Div 1) для использования в опасных зонах нефтегазовой отрасли.

Адаптируемость к опасным условиям окружающей среды

Вся система соответствует стандартам взрывозащиты (ATEX Zone 1, Class I Div 1) и может стабильно работать в легковоспламеняющихся и взрывоопасных средах, таких как нефтедобывающие площадки и нефтеперерабатывающие заводы. Ключевые компоненты устойчивы к высокому давлению (до 40 МПа), высоким температурам (до 120℃) и химической коррозии, что позволяет адаптироваться к суровым условиям нефтегазовой отрасли.

Высокая точность и низкое энергопотребление

Система управления с обратной связью и высокоточный дозирующий насос обеспечивают точность дозирования ±0,3%, предотвращая потери реагента из-за передозировки и сбои в процессе из-за недодозировки. По сравнению с традиционным ручным дозированием, это позволяет снизить расход реагента на 15-25% и повысить эффективность процесса на 10-15%.

Многокомпонентное интегрированное дозирование

Можно сконфигурировать от 1 до 6 независимых дозирующих блоков для одновременного добавления деэмульгаторов, ингибиторов коррозии, пеногасителей и флокулянтов. Каждый блок работает независимо, без взаимного влияния, удовлетворяя комплексные потребности в дозировании в сложных процессах, таких как нефтепереработка.

Полностью автоматическая и не требующая участия оператора работа.

Система обеспечивает круглосуточную работу в автоматическом режиме, автоматически выполняя сбор параметров, расчет дозировки и обработку неисправностей. Она снижает трудозатраты более чем на 90% по сравнению с ручным дозированием и исключает человеческие ошибки, возникающие при ручном управлении.

Надежная защита от сбоев

Оснащен многочисленными функциями защиты, включая сигнализацию о нехватке агента, защиту от перегрузки насоса, обнаружение засоров трубопровода и диагностику неисправностей датчиков. В случае неисправностей автоматически переключается на резервное оборудование (опционально — резервная конструкция) и отправляет сигналы тревоги в центральный пункт управления, обеспечивая непрерывную работу.

Модульная конструкция и простота в обслуживании

Используется модульная конструкция на салазках, объединяющая все компоненты на единой стальной раме. Для установки на месте требуется только подключение трубопроводов и источников питания, а срок монтажа составляет не более 3 дней. Каждый модуль является независимым, что упрощает техническое обслуживание и замену компонентов.

Требования к установке и техническому обслуживанию

Требования к сайту

Место установки должно быть ровным и прочным, с несущей способностью ≥2-кратного веса оборудования. Для наружной установки (например, на нефтяных скважинах) необходимо установить влаго-, снегозащитное и ветрозащитное укрытие. Расстояние до легковоспламеняющихся и взрывоопасных материалов должно составлять ≥5 метров, а поблизости должен быть установлен огнетушитель.

Источник питания

Напряжение питания должно быть стабильным в пределах ±5%, и необходимо предусмотреть независимый распределительный шкаф с защитой от утечки и защитой от перегрузки по току. Сопротивление заземления оборудования должно быть ≤4 Ом для обеспечения электробезопасности. Для морских платформ использование компонентов питания морского класса является опциональным.

Подключение трубопровода

Для дозирования следует использовать бесшовные стальные трубы высокого давления или трубы из нержавеющей стали, а способ соединения должен быть фланцевым или резьбовым (в соответствии со стандартами API). В точке дозирования следует установить обратный клапан для предотвращения обратного потока среды. Для коррозионно-активных веществ рекомендуется использовать трубопроводы с футеровкой из ПТФЭ.

Требования к взрывозащите

Все электрические компоненты (двигатели, датчики, шкафы управления) должны иметь взрывозащищенную сертификацию, соответствующую уровню опасности на объекте. Для предотвращения электрических искр в электропроводке следует использовать взрывозащищенные кабельные вводы и кабелепроводы.

Ежедневное техническое обслуживание

Проверяйте уровень реагента в резервуаре и своевременно пополняйте его (убедитесь, что реагент не просрочен и соответствует стандартам качества); очищайте сетку Y-образного фильтра от засоров; регистрируйте ключевые параметры (количество дозируемого вещества, скорость потока среды, технологические показатели); проверяйте трубопровод и насос на наличие утечек.

Еженедельное техническое обслуживание

Проверьте работу дозирующего насоса (отсутствие посторонних шумов, стабильное давление); очистите датчик и откалибруйте анализатор содержания воды и монитор скорости коррозии с помощью стандартных растворов; проверьте герметичность фланца трубопровода и клапана.

Ежемесячное техническое обслуживание

Добавьте смазочное масло в подшипник насоса (используйте смазочное масло, соответствующее спецификациям производителя); осмотрите накопительный бак и трубопровод на наличие коррозии (уделите особое внимание внутренней облицовке); проверьте точность расходомера и при необходимости отрегулируйте параметры ПИД-регулятора.

Ежеквартальное техническое обслуживание

Разберите и осмотрите головку дозирующего насоса и замените изношенные уплотнения; проверьте взрывозащищенность электрических компонентов (отсутствие повреждений корпуса, надежное соединение кабелей); проверьте работу функции сигнализации и функции аварийного отключения системы.

Ежегодное техническое обслуживание

Замена изношенных трубопроводов и клапанов; модернизация системы управления ПЛК и обновление программного обеспечения; проведение комплексного тестирования производительности системы (моделирование различных технологических условий для проверки точности и стабильности дозирования); перекраска корпуса оборудования для предотвращения коррозии.

Послепродажное обслуживание и гарантия

● Гарантийный период: 1 год на всю систему, включая основные компоненты (дозирующий насос, ПЛК-контроллер, взрывозащищенные датчики). В течение гарантийного периода предоставляется бесплатная замена неисправных компонентов и выездное техническое обслуживание.

● Техническая поддержка: Круглосуточная техническая поддержка по электронной почте, телефону и видеосвязи. Профессиональная техническая команда готова решить проблемы эксплуатации и технического обслуживания. Для сложных проектов предоставляется техническое сопровождение на месте во время ввода в эксплуатацию.

● Выездное обслуживание: В случае неисправностей, которые невозможно устранить дистанционно, выездное обслуживание будет организовано в течение 48 часов для клиентов внутри страны и 72 часов для клиентов из-за рубежа (в основных регионах добычи нефти и газа). В случае срочной необходимости запасные части могут быть доставлены по воздуху.