Vis enkel innførsel

dc.contributor.advisorSolbraa, Even
dc.contributor.advisorLund, Marlene Louise
dc.contributor.advisorMåråk, Knut
dc.contributor.authorSørbotten, Henriette
dc.date.accessioned2021-10-03T16:22:27Z
dc.date.available2021-10-03T16:22:27Z
dc.date.issued2021
dc.identifierno.ntnu:inspera:80323407:47638543
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/11250/2787177
dc.descriptionFull text not available
dc.description.abstractEnergi industrien er i stadig endring, og i takt med den fjerde industrielle revolusjonen blir det utviklet nye metoder som er både sikrere og mer effektive. Industry 4.0 åpner opp mulighetene for å lage ubemannede platformer der tilstandsovervåkingen av prosess utstyret kan gjøres online. Fokuset i denne rapporten har vært på å utvikle modeller for å overvåke prosessutstyr i ett TEG dehydreringsanlegg. Dehydrering er essensiellt for å unngå hydrater og andre problemer som kan oppstå med vann i gass under transport. Ulik litteratur rundt online tilstandsovervåking har blitt evaluert for å få en bedre forståelse av hva som er viktig når man skal utvikle metoder for å overvåke prosessutstyr. I tillegg har teori rundt denne typen utsyr, som varmevekslere, absorbere og filter, blitt undersøkt. TEG prosess modellen som er utviklet i NeqSim ble verifisert ved hjelp av tidligere studier og ved å lage en ny TEG prosess model i HYSYS. NeqSim TEG modellen har videre blitt brukt i de fire ulike overvåkingsmodellene. Felt data for en dehydreringsenheten ble gitt av Equinor, og brukt til å teste modellene. Den første modellen ser på termisk effektivitet av varmevekslere for å gi informasjon om tilstanden til varmeveksleren. Den andre modellen regner ut teoretiske trinn i absorberen, som gir informasjon om effektiviteten til absorberen. Den tredje modellen overvåker absorberen ved å regne ut duggpunkt fra molfraksjon av vann i gassen gitt av NeqSim TEG prosessmodellen. Den siste model regner ut strømningskoeffisienten gjennom ett filter, noe som kan gi informasjon på renheten til filteret. Resultatene av testingen av disse modellene viser at de kan brukes til tilstandsovervåking, men de har alle forbedringspotensiale. Varmevekslermodellen kunne ikke testes under realistiske forhold da det er lite instrumentering rundt varmevekslere. Teoretiske trinn modellen viser at den kan oppdage både en stigning og en senkning i duggpunkt, denne modellen er derimot avhengig av ekstra parametere utover de nødvendige for prosessmodellen. Vannduggpunktsmodellen er bare avhengig av TEG prosess modellen. Dette betyr at det er veldig viktig å ha en best mulig prosess modell som gir lite rom for usikkerheter og feil. Den siste modellen viser seg, i dette tilfellet, å være overflødig da strømningsraten til glykolet er konstant. Denne modellen kan derimot være en god modell i andre prosesser hvor strømningsraten har mer svingniger. Det blir konkludert med at det er nødvendig med flere ulike modeller som overvåker forskjellige typer prosessutstyr for å få en best mulig tilstandsovervåking av en hel prosess.
dc.description.abstractThe energy industry is ever evolving, and in line with the fourth industrial revolution new safer and more efficient methods to do necessary work is developed. Industry 4.0 makes it possible to create unmanned platforms were the condition monitoring of process equipment can be performed online using different monitoring models. In this thesis the focus has been on developing different monitoring models for a TEG dehydration unit. Dehydration of the gas is crucial to prevent hydrate formation and other problems involving water in gas during transportation. Literature on the aspect of online condition monitoring has been evaluated in order to better understand what is important when creating models for monitoring process equipment. Theory around equipment such as heat exchangers, absorbers and filters have been studied in order to create the four different monitoring models. The TEG process model, developed in NeqSim, was verified using previous studies and a newly developed TEG process model in HYSYS. The NeqSim model was then used in the development of the monitoring models. The field data for testing these models were provided by Equinor. The first model utilise thermal effectiveness and fouling factor to determine the condition of the heat exchangers in the process. The second model calculates the theoretical number of stages in an absorber by means of a monitored dew point. The theoretical number of stages then gives information about the efficiency of the absorber. The third model also monitors the absorber. This model calculates the dew point from mole fraction of water in dry gas using the Bukacek formula. The last model calculates the flow coefficient in filters, which gives information about the purity of the filter. The results show that all the models give information about the condition of the process equipment they monitor. However, the thermal effectiveness model has not been tested for a realistic case which means that this model would have to be further tested to determine if it is a good monitoring model. The theoretical stages models detect when the dew point is increased and decreased, this model is however dependent on additional input parameters. The water dew point model calculates the dew point using only the TEG process model, which makes it dependent on a good TEG process model. The last model is, for the testing period, considered redundant. It can however, be a good model for other process units. It is concluded that, for online condition monitoring of a process, several different models to monitor several different types of process equipment is needed.
dc.languageeng
dc.publisherNTNU
dc.titleCondition monitoring of TEG dehydration processes
dc.typeMaster thesis


Tilhørende fil(er)

FilerStørrelseFormatVis

Denne innførselen finnes i følgende samling(er)

Vis enkel innførsel