[发明专利]一种天然气变压吸附脱氮工艺计算机控制方法及系统

权利要求书

1.一种天然气变压吸附脱氮工艺计算机控制方法，其特征在于，该方法包括：

a)确定吸附塔的进气时间：采集其中一个吸附塔内的气压值，将该采集到的气压值与预设值进行比较，根据比较结果，确定吸附塔的进气时间；具体为开启吸附塔中其中一对配套设置的能够形成吸附-解吸循环的吸附塔中第一吸附塔的进气阀门，同时通过数据采集模块采集所述第一吸附塔内部的气压，当气压达到预设值时，关闭进气阀门；记录从开启进气阀门到关闭进气阀门的时间，该时间即为吸附塔的进气时间；

b)确定前半周期吸附和解吸时间：根据发生吸附过程的吸附塔的升压阀开启时间或者发生解吸过程的吸附塔的降压阀的开启时间与所述升压阀在前半周期内流量变化首次小于第一阈值时的时间差确定前半周期吸附时间；根据发生吸附过程的吸附塔的升压阀开启时间或者发生解吸过程的吸附塔的降压阀的开启时间与所述降压阀在前半周期内流量变化首次小于第二阈值时的时间差确定前半周期解吸时间；

c)确定前半周期切换时间：根据步骤b)确定的前半周期吸附与解吸时间判断吸附与解吸过程是否同步，并根据是否同步的判断结果进一步确定前半周期切换时间；具体为计算机设备判断时间差|t1-t2|是否小于等于0.1×min{t1，t2}，如果判断结果为是，则说明第一吸附塔中吸附和第二吸附塔中解吸过程时间基本同步，并将后续吸附-解吸循环中，第一吸附塔的升压阀和第二吸附塔的降压阀从开启到关闭的前半周期切换时间设置为min{t1，t2}；其中t1为前半周期吸附时间，t2为前半周期解吸时间；

d)确定后半周期吸附和解吸时间：根据发生解吸过程的吸附塔的降压阀开启时间或者发生吸附过程的吸附塔的升压阀的开启时间与所述降压阀在后半周期内流量变化首次小于第三阈值时的时间差确定后半周期解吸时间；根据发生吸附过程的吸附塔的升压阀开启时间或者发生解吸过程的吸附塔的降压阀的开启时间与所述升压阀在后半周期内流量变化首次小于第四阈值时的时间差确定后半周期吸附时间；

e)确定后半周期切换时间：根据步骤d)确定的后半周期吸附与解吸时间判断吸附与解吸过程是否同步，并根据是否同步的判断结果进一步确定后半周期切换时间；具体为计算机设备判断|t’1-t’2|是否小于0.1×min{t’1，t’2}，如果判断结果为是，则说明第一吸附塔中解吸和第二吸附塔中吸附过程时间基本同步，并将后续吸附-解吸循环中，第一吸附塔的降压阀和第二吸附塔的升压阀从开启到关闭的后半周期切换时间也设置为min{t’1，t’2}；其中t’1、t’2分别为后半周期解吸时间和吸附时间；

f)运行监测反馈阶段：根据吸附塔的升压阀、降压阀的流量数据监控吸附塔运行稳定性，并根据监控结果对吸附塔的运行作出反馈；具体为将吸附塔的升压阀和降压阀的流量与设定的阈值进行比较，如果降压阀、升压阀流量计的检测数值超过阈值，则从下一个吸附-解吸循环周期开始返回步骤b)重新确定设备前后半个周期的吸附和解吸时间，并确定切换时间。

2.根据权利要求1所述的天然气变压吸附脱氮工艺计算机控制方法，其特征在于，步骤c)中判断吸附与解吸过程是否同步，如果判断结果为否，则说明第一吸附塔中吸附和第二吸附塔中解吸过程不同步，则需要将第一吸附塔的升压阀和第二吸附塔的降压阀从开启到关闭的前半周期切换时间设置为(t1+t2)/2，并从下一个吸附-解吸周期的进气阶段，对过程时间较长的一侧吸附塔的进气阀门流量进行补偿，将过程时间较长的一侧吸附塔的进气阀门流量减去补偿值；

所述补偿值为|t1-t2|×α/t0，其中α为吸附塔的吸附系数，t0为第一吸附塔的进气时间，t1为前半周期吸附时间，t2为前半周期解吸时间；

随后，在max{t1，t2}的时刻关闭第一吸附塔的升压阀和第二吸附塔的降压阀，即在确定吸附和解吸时间的这一参数确定周期的前半个周期中，第一吸附塔的升压阀和第二吸附塔的降压阀的切换时间为max{t1，t2}；其中t1为前半周期吸附时间，t2为前半周期解吸时间。