【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及往复式压缩机级间温控。更具体地说，本专利技术涉及一种co2混合气高压压缩过程防液化级间温控系统及其调控方法。
技术介绍
1、co2是一种碳氧化合物，化学式量为44.0095，常温常压下是一种无色、无臭、无味、无毒的气体，可溶于水，在25℃溶解度为0.144g/100g水，密度约为空气的1.5倍。co2-eor(enhanced oil recovery)，即二氧化碳驱提高石油采收率技术，将超临界或液相二氧化碳注入常规方法难以开采的油藏，利用其与原油的物化作用(溶解、酸化、膨胀、萃取等)，导致原油的性质、油藏的性质和油藏的流体孔隙压力发生变化，从而实现二氧化碳地质封存，达到提高原油产量和降低原油开采过程中二氧化碳排放的目的。
2、超临界二氧化碳，即温度高于临界温度(30.9782℃)、压力高于临界压力(7.3773mpa)条件下的二氧化碳，此时的二氧化碳气液两相界面消失，处于气相和液相之间的超临界态，超临界co2的密度非常大，接近液体的密度，但是扩散系数接近气体。当压力高于临界压力，温度低于临界温度时，二氧化碳处于密相液体状态，密相液体状态二氧化碳的腐蚀性非常强。
3、超临界co2压缩机是co2-eor技术的关键装备，可将co2气体从常规气态逐级压缩、控温，使温度、压力值均高于临界点，以超临界状态注入地下提高采油率。正常情况下，压缩机利用冷却系统进行压缩气体的温度调节，即控制风扇电机转速、调节百叶窗张开度。但在极端情况下，如天气极寒、气量较低、冷却系统风扇不转；或天气极热、气量较足、冷却系统作
技术实现思路
1、本专利技术的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。
2、本专利技术还有一个目的是提供一种co2混合气高压压缩过程防液化级间温控系统及其调控方法，以解决现有技术在极端工况条件下的超临界co2压缩机级间温控能力不足的技术问题。
3、为了实现根据本专利技术的这些目的和其它优点，一方面，本专利技术提供了一种co2混合气高压压缩过程防液化级间温控系统，包括：
4、正常控温系统，其包括冷却系统、入口温度监测反馈系统，冷却系统的入口端连接有入口管路，冷却系统的出口端连接有出口管路，入口温度监测反馈系统具有检测端和控制端，入口温度监测反馈系统的检测端设置在冷却系统的出口端，入口温度监测反馈系统的控制端与冷却系统通信连接，用于控制冷却系统的启闭；
5、异常控温系统，其包括电动三通阀、电动球阀、冷却器、加热器、出口温度监测反馈系统，电动三通阀具有一个进口端和两个出口端，电动三通阀的进口端接入出口管路，电动三通阀的其中一个出口端连接有升温管路、另一个出口端连接有降温管路，加热器设置在升温管路上，冷却器设置在降温管路上，升温管路和降温管路的出口共同连接设置有温控出口支路，温控出口支路接入出口管路，电动球阀设置在出口管路上，用于控制出口管路的通断，出口温度监测反馈系统具有检测端和控制端，出口温度监测反馈系统的检测端设置在出口管路上，出口温度监测反馈系统的控制端与冷却器、加热器通信连接，用于控制冷却器及加热器的运转，介质在出口管路上，依次流经温控入口支路、电动球阀、温控出口支路、出口温度监测反馈系统的检测端；
6、入口温度监测反馈系统的控制端分别与电动三通阀、电动球阀通信连接，用于控制电动三通阀的各个端口的启闭及电动球阀的启闭。
7、优选的是，所述冷却系统包括空冷器，空冷器上设置有入口管箱和出口管箱，入口管箱与所述入口管路的出口端连接，出口管箱与所述出口管路的入口端连接，空冷器上设有风扇、百叶窗，风扇、百叶窗分别通过设置电机驱动，所述入口温度监测反馈系统的控制端设置为plc控制器，plc控制器分别与风扇的电机、百叶窗的电机通信连接，用于通过控制电机的转速以调整风扇的转速及百叶窗的张开度。
8、优选的是，所述空冷器为水平鼓风式结构，所述风扇、所述百叶窗的电机设置为变频电机，变频电机负荷调节范围为25％～120％，所述空冷器的换热面积的裕度不小于20％。
9、优选的是，所述风扇采用铝合金叶片，叶尖速度不大于60m/s。
10、优选的是，所述电动三通阀的进口端连接有温控入口支路，温控入口支路通过法兰与所述出口管路之间连接，所述温控出口支路上设置有单向阀，所述温控出口支路的出口端通过法兰与所述出口管路连接。
11、另一方面，本专利技术还提供了一种co2混合气高压压缩过程防液化级间温控系统的调控方法，包括如下步骤：
12、s1、在所述入口温度监测反馈系统、所述出口温度监测反馈系统中设置高温停机值为60℃、低温停机值为40℃，将所述冷却系统的控温正常范围设置为t1～t2，t1大于40℃，t2小于60℃；
13、s2、气态co2经压缩机增压后，发生相态变化，成为超临界co2，从所述入口管路进入所述冷却系统；
14、s3、当所述入口温度监测反馈系统监测到介质的温度＞t2，增大所述冷却系统的冷却强度进行温控，降低介质流出所述冷却系统后的温度，直至温度恢复正常，当所述入口温度监测反馈系统监测到介质的温度＜t1，减小所述冷却系统的冷却强度进行温控，提升介质流出所述冷却系统后的温度，直至温度恢复正常；
15、s4、若介质通过所述冷却系统无法将温度恢复至t1～t2，启动所述异常控温系统，通过所述入口温度监测反馈系统关闭所述电动球阀；
16、当所述入口温度监测反馈系统监测到介质的温度＞t2，开启所述电动三通阀的进口端、与所述冷却器连接的出口端，使介质通过所述降温管路进入所述冷却器，同时，所述出口温度监测反馈系统调整所述冷却器的冷却强度，降温后的介质通过所述温控出口支路回流至所述出口管路，直至所述所述出口温度监测反馈系统检测到介质温度恢复至t1～t2；
17、当所述入口温度监测反馈系统监测到40℃＜介质的温度＜t1，开启所述电动三通阀的进口端、与所述加热器连接的出口端，使介质通过所述升温管路进入所述加热器，同时，所述出口温度监测反馈系统调整所述加热器的升温强度，升温后的介质通过所述温控出口支路回流至所述出口管路，直至所述所述出口温度监测反馈系统检测到介质温度恢复至t1～t2；
18、s5、温度恢复至t1～t2的介质从所述出口管路的出口端输出，进行下一级压缩，同时，所述入口温度监测反馈系统关闭所述电动三通阀的进口端，打开所述电动球阀，将系统状态切换回与步骤s3开始时一致。
19、优选的是，所述入口温度监测反馈系统用于所述风扇的电机转速及所述百叶窗的张开度，所述冷却器、所述加热器分别为功率可调的热交换设备，通过所述出口温度监测反馈系统调整功率，所述入口温度监测反馈系统、所述出口温度监测反馈系统配制本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.CO2混合气高压压缩过程防液化级间温控系统，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的CO2混合气高压压缩过程防液化级间温控系统，其特征在于，所述冷却系统包括空冷器，空冷器上设置有入口管箱和出口管箱，入口管箱与所述入口管路的出口端连接，出口管箱与所述出口管路的入口端连接，空冷器上设有风扇、百叶窗，风扇、百叶窗分别通过设置电机驱动，所述入口温度监测反馈系统的控制端设置为PLC控制器，PLC控制器分别与风扇的电机、百叶窗的电机通信连接，用于通过控制电机的转速以调整风扇的转速及百叶窗的张开度。
3.如权利要求2所述的CO2混合气高压压缩过程防液化级间温控系统，其特征在于，所述空冷器为水平鼓风式结构，所述风扇、所述百叶窗的电机设置为变频电机，变频电机负荷调节范围为25％～120％，所述空冷器的换热面积的裕度不小于20％。
4.如权利要求3所述的CO2混合气高压压缩过程防液化级间温控系统，其特征在于，所述风扇采用铝合金叶片，叶尖速度不大于60m/s。
5.如权利要求1所述的CO2混合气高压压缩过程防液化级间温控系统，其特征在于，所述电动三
6.如权利要求2所述的CO2混合气高压压缩过程防液化级间温控系统的调控方法，其特征在于，包括如下步骤：
7.如权利要求5所述的CO2混合气高压压缩过程防液化级间温控系统的调控方法，其特征在于，所述入口温度监测反馈系统用于所述风扇的电机转速及所述百叶窗的张开度，所述冷却器、所述加热器分别为功率可调的热交换设备，通过所述出口温度监测反馈系统调整功率，所述入口温度监测反馈系统、所述出口温度监测反馈系统配制的PID控制逻辑如下：
8.如权利要求7所述的CO2混合气高压压缩过程防液化级间温控系统的调控方法，其特征在于，给介质温度调控计算的设定值r(t)设置为(T1+T2)/2。
...【技术特征摘要】
1.co2混合气高压压缩过程防液化级间温控系统，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的co2混合气高压压缩过程防液化级间温控系统，其特征在于，所述冷却系统包括空冷器，空冷器上设置有入口管箱和出口管箱，入口管箱与所述入口管路的出口端连接，出口管箱与所述出口管路的入口端连接，空冷器上设有风扇、百叶窗，风扇、百叶窗分别通过设置电机驱动，所述入口温度监测反馈系统的控制端设置为plc控制器，plc控制器分别与风扇的电机、百叶窗的电机通信连接，用于通过控制电机的转速以调整风扇的转速及百叶窗的张开度。
3.如权利要求2所述的co2混合气高压压缩过程防液化级间温控系统，其特征在于，所述空冷器为水平鼓风式结构，所述风扇、所述百叶窗的电机设置为变频电机，变频电机负荷调节范围为25％～120％，所述空冷器的换热面积的裕度不小于20％。
4.如权利要求3所述的co2混合气高压压缩过程防液化级间温控系统，其特征在于，所述风扇采用铝合金叶片，叶尖速度不大于60...
【专利技术属性】
技术研发人员：范东亮，肖海燕，池胜高，王有朋，徐周旋，李雪婷，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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