本发明专利技术提出了一种胺液吸收塔和再生塔发泡故障预测预警系统，包括数据监测收集和数据清理模块、实时数据分析模块、警报模块；数据监测收集和数据清理模块收集整个胺液脱硫系统中各关键参数，实时数据分析模块对收集到的参数进行归一化处理和统计分析计算，输出数值形式的胺液发泡指数，警报模块在接收到胺液发泡指数信号后，发出警报。本发明专利技术将胺液发泡现象的出现回归于整个系统，而不仅仅是系统中单个因素的影响，通过警报模块直观显现吸收塔和再生塔中胺液发泡现象出现的概率性，对胺液发泡现象出现概率进行合理预测，通过预警警报来提醒操作者，降低系统的损失。降低系统的损失。
【技术实现步骤摘要】
一种胺液吸收塔和再生塔发泡故障预测预警系统
[0001]本专利技术属于G01N7/04领域，具体涉及一种胺液吸收塔和再生塔发泡故障预测预警系统。
技术介绍
[0002]泡沫作为热力学不稳定体系，在泡沫的形成和稳定的过程中，溶液的表面张力、溶液表面黏度是关键的影响因素，而杂质或污染物质的在溶液中的存在又是造成溶液表面张力改变、溶液表面黏度变化的影响因素。
[0003]在炼油厂天然气进行胺液脱硫的过程中，胺液发泡是胺液脱硫系统运行中最常见的问题，也是影响胺液脱硫系统运行的稳定性的重要原因。在炼油厂天然气脱硫工艺中，MDEA(甲基二乙醇胺)是应用广泛的一种烷基醇胺，纯净的MDEA虽然具有发泡的倾向，但是泡沫极易破裂消失，对装置运行影响较小，但是在实际的工艺运行中，MDEA容易受表面活性剂、炼油厂燃料气或天然气中的重烃类物质、固体颗粒物、胺降解产物、热稳定性盐的污染和影响，导致MDEA发泡，影响整个系统的运行。因此在MDEA具有发泡苗头或者是在MDEA未发泡阶段通过监测系统的运行情况的变化提出发泡预警，通过预警来提醒操作者潜在的风险，降低运行损失是非常有必要的。
[0004]同时MDEA脱硫溶液发泡是一个非常复杂的现象，要防止MDEA脱硫溶液发泡，就必须研究清楚MDEA脱硫溶液发泡的影响因素和作用机理。只有在充分收集到各种工艺操作和设计数据，并弄清了各种影响因素的主次、轻重，才能做到有的放矢，从根本上解决MDEA脱硫溶液的发泡问题。目前，通常的做法均是从单因素角度去分析MDEA脱硫溶液的发泡原因，这对预测MDEA溶液的发泡预警是不完全的和不足够的，需要一套对可能影响MDEA溶液发泡性能的各种因素进行了影响重要性排序分析；然后再通过数据分析寻找出多因素发泡的关联性并对比历史发泡事件采取进行综合分析，找出影响MDEA溶液发泡性能的主要因素和发泡机理，才可以建立起来一套准确可用的发泡预警系统。
[0005]中国专利CN111632473A中公开了一种用于湿法脱硫的预警系统，该预警系统是通过监测脱硫塔中泡沫情况，将脱硫塔内脱硫液起泡的程度量化，发现异常进行报警提示。但是当监测到脱硫液已经出现起泡异常情况时，再进行报警，操作人员再进行处理，可能会出现处理措施效果降低的现象。基于此，本专利技术提出了一种胺液吸收塔和再生塔发泡故障预测预警系统，通过对包括泡沫情况的多个工艺参数的监测和分析，对吸收塔和再生塔的发泡情况进行预测和预警。
技术实现思路
[0006]本专利技术提出了一种胺液吸收塔和再生塔发泡故障预测预警系统，包括数据监测收集和数据清理模块、实时数据分析模块、警报模块。
[0007]在一种优选的实施方式中，所述数据监测收集和数据清理模块收集胺液吸收生产数据、胺液分析数据、发泡试验数据。
[0008]在一种优选的实施方式中，所述实时数据分析模块将数据监测收集和数据清理模块收集的数据通过统计分析和神经网络算法计算，输出发泡故障预测结果。
[0009]在一种优选的实施方式中，所述警报模块接收到预测结果后，以数字警报、颜色警报、声音警报结合的形式发出警报。
[0010]在一种优选的实施方式中，所述数据监测收集和数据清理模块还将收集到的数据中的高频噪音数据去除、将缺失数据补充、将数据单位标准化。
[0011]在一种优选的实施方式中，所述胺液吸收生产数据包括吸收塔和再生塔工艺数据、吸收塔和再生塔运行数据、进出料数据。
[0012]在一种优选的实施方式中，所述吸收塔和再生塔工艺数据包括：塔的类型，直径，塔高，塔板数量。在本申请中，如果吸收塔和再生塔是填料塔，还包括填料类型，果吸收塔和再生塔是板式塔，还包括筛板开孔率，浮阀类型，降液管构造。
[0013]在一种优选的实施方式中，所述吸收塔和再生塔运行数据包括：塔温、液位值、塔顶塔底压力差、塔底液位变化值。更具体的，包括贫/富胺液流量和成分含量、吸收塔和再生塔的操作温度、压力、塔顶塔底压力差、塔底液位变化值、流量、进出塔物料料中H2S含量。
[0014]在一种优选的实施方式中，所述胺液分析数据包括贫胺液中热稳定盐含量、胺液电导率参数、固体成分含量。
[0015]在一种优选的实施方式中，所述固体成分包括：活性炭、硫化铁、氧化铁、不溶性盐。
[0016]在一种优选的实施方式中，所述进出料数据包括：吸收塔进气量、吸收塔出气量、吸收塔进气成分、吸收塔富胺液输出量、吸收塔贫胺液输入量、再生塔贫胺液输出量、再生塔富胺液输入量、再生塔酸性气体排出量。
[0017]在一种优选的实施方式中，所述数据间隔1
‑
10min收集一次。
[0018]在一种优选的实施方式中，所述数据收集后经过清理后形成分钟级，小时级，天级的数据供分析处理。
[0019]在一种优选的实施方式中，所述实时数据分析模块将接收到的数据按照胺液成分含量数据、吸收塔和再生塔运行数据、进出料数据、吸收塔和再生塔装置数据进行分类，在分类过程中首先判断进出料参数是否在吸收塔或再生塔的设计范围内。
[0020]在一种优选的实施方式中，将在设计范围内的收集到的数据按照时序对应的方式进行整理，对于明显偏离的数据进行删除，对于有缺失的数据组进行按照规则的补充，以便形成完整的数据供模型建立和模型调试。
[0021]在一种优选的实施方式中，所述实时数据分析模块将分类后的数据进行统计分析计算：数据组模型建立、PCA降维和变量选择、模型计算、模型验证。
[0022]具体的，本申请的分析模块将以吸收塔的气体输入量和再生塔的富液输入量为第一分类原则，并比较气体输入量和再生塔的富液输入量的设计值，在以此分类原则，将气体输入量和再生塔的富液输入量分成不同流量范围的基础上，对分类后的数据进行统计分析计算，从而得到不同流量范围的发泡指数.
[0023]本申请的数据收集、数据分析、模型预测的计算过程如下：
[0024](1)收集胺液吸收装置1
‑
2年的工艺数据和装置设计数据，包括胺液吸收生产数据、胺液分析数据和胺液发泡测试数据等。
[0025](2)采用过滤、偏差分析等统计方法去除高频噪音数据，并补充缺失数据，将数据单位标准化，形成完整的可用于模型建立和模型验证的数据集。
[0026](3)按照处理气体流量的不同范围，将数据集分成1
‑
10个处理区域，并对每个流量范围的数据建立发泡预警模型。
[0027](4)根据装置实际操作情况，确定历史数据期间的装置发泡事件，将不同类别中的各数据与装置在胺液完全清洁的情况下(即装置刚更换新鲜胺液)的小时级数据进行差值计算，计算偏差值，特别是历史的胺液发泡事件，和发泡处理前后30天的数据的偏差值。
[0028](5)根据偏差的计算确定对吸收塔和再生塔发泡影响的最主要4个参数数据。
[0029](6)对于有重大影响的3个参数及其偏差值进行归一化处理，再与各数据初始设定的权重值相乘，再将得到的数值相加，得到一个介于1
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种胺液吸收塔和再生塔发泡故障预测预警系统，其特征在于，包括数据监测收集和数据清理模块、实时数据分析模块、警报模块；所述数据监测收集和数据清理模块收集胺液吸收生产数据、胺液分析数据、发泡试验数据；所述实时数据分析模块将数据监测收集和数据清理模块收集的数据通过统计分析和神经网络算法计算，输出发泡故障预测结果；所述警报模块接收到预测结果后，以数字警报、颜色警报、声音警报结合的形式发出警报。2.根据权利要求1所述的预警系统，其特征在于，所述数据监测收集和数据清理模块还将收集到的数据中的高频噪音数据去除、将缺失数据补充、将数据单位标准化。3.根据权利要求1所述的预警系统，其特征在于，所述胺液吸收生产数据包括吸收塔和再生塔工艺数据、吸收塔和再生塔运行数据、进出料数据；所述胺液分析数据包括贫胺液中热稳定盐含量、胺液电导率参数、固体成分含量。4.根据权利要求3所述的预警系统，其特征在于，所述吸收塔和再生塔运行数据包括：塔温、液位值、塔顶塔底压力差、塔底液位变化值。5.根据权利要求3所述的预警系统，其...
【专利技术属性】
技术研发人员：陶伟强，赵学法，张珍君，
申请(专利权)人：云成达杭州科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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