Гидратообразование и его устранение

Способность газа образовывать кристаллогидраты при определенных условиях была открыта в 1810 г. английским химиком Х. Дэви.

Образование гидратов снижает пропускную способность МГП и может привести к закупорке МГП. При больших диаметрах газопроводов и больших значениях их пропускной способности наиболее целесообразным с точки зрения устранения гидратообразования является осушка газа на месте добычи перед сдачей на МГП, позволяющая получить температуру точки росы <0°С.

Гидратообразования можно избежать, если транспорт газа вести при давлениях и температурах, когда отсутствует гидратообразование.

Ориентировочно зону гидратообразования для природного газа можно определить по графикам, приведенным в справочной литературе (рис. 6.7) [16].

Рис.6.7 – Кривые равновесного состояния

гидратов природного газа при разной относительной плотности

Как видно из рис. 6.7, при снижении давления и повышении температуры возможность гидратообразования снижается. Поэтому снижение давления и повышение температуры применяются для разложения гидратов в газопроводе в том случае, если они образовались в процессе перекачки газа. Возможно применение этих методов в сочетании с ингибиторами, которые переводят влагу в раствор, не образующий гидратов.

Ингибиторы – метанол, ДЭГ, ТЭГ (ди- и триэтиленгликоли).

Расход метанола обычно определяют по справочникам или по практическим данным. Например, с помощью графиков, как показано на рис. 6.8.

Рис. 6.8 – Определение расхода метанола

Условия гидратообразования можно оценить расчетным путем, используя условие равновесия фаз 6.36 [16]:

, (6.36)

где

- мольная доля газовых компонентов в твердых гидратах;

- то же в газовой фазе;

К_i - константа фазового равновесия i-компонента системы газ – твердый гидрат.

Зная состав газа и его температуру, задаваясь различным давлением, решают уравнение таким образом, чтобы сумма была равна 1.

Константу фазового равновесия газовых компонентов находят по литературным данным [16].

При давлениях в МГП ниже значений, рассчитанных по уравнению 6.32, и температурах выше значений, рассчитанных по уравнению 6.32, явление гидратообразования будет сведено к минимуму.