Расчет эффективности одно- и многокомпонентных антигидратных реагентов
- 1 — Кубанский государственный технологический университет ▪ Orcid
- 2 — Кубанский государственный технологический университет
Аннотация
Для решения многих технологических и технических задач в нефтяной, газовой и химической промышленности, связанных с гидратообразованием и применением антигидратных химических реагентов, требуется рассчитывать необходимые термобарические диапазоны, в которых от действия реагентов не образуются гидраты или происходит их диссоциация. Для расчетов антигидратных воздействий реагентов необходимо также определять антигидратную эффективность химических реагентов и выбирать лучший из них. В зависимости от цели их применения – для предотвращения образования и (или) ликвидации гидратов – составляют реагенты, состоящие из нескольких химических компонентов. Это требует расчетов оптимальных концентраций и расходов, а также интенсивности (скорости) диссоциации гидратов от действия реагентов. В настоящей статье представлен аналитический метод определения эффективности антигидратных химических реагентов, содержащих один или несколько компонентов из классов химических соединений – спиртов, солей, кислот, соединений азота и кислорода. С его помощью можно определять снижение температуры гидратообразования от воздействия реагентов, рассчитывать основные параметры антигидратной эффективности реагентов в зависимости от компонентных составов газа-гидратообразователя и фазового состояния гидратообразующей системы, подбирать типы химических компонентов и их количество в многокомпонентных реагентах, т.е., составлять новые рецептуры последних. Метод может быть использован для экспресс-оценки эффективности антигидратных химических реагентов по критериальному признаку для практического применения в нефтегазодобывающей и перерабатывающей промышленности.
Литература
- Production, preparation and transport of natural gas and condensate: Spravochnoe rukovodstvo v 2 t. / Ed. by Yu.P.Korotaev, R.D.Margulov. Moscow: Nedra, 1984. Vol. 1, p. 360 (in Russian).
- Zaporozhets E.P., Shostak N.A. Method for calculating hydrate formation parameters from multicomponent gases. Zhurnal fizicheskoi khimii. 2016. Vol. 90. N 9, p. 1389-1395. DOI: 10.1134/S0036024416090338 (in Russian).
- Zaporozhets E.P., Shostak N.A. Features of hydrate formation of single and multicomponent gases. Vestnik Permskogo natsional'nogo issledovatel'skogo politekhnicheskogo universiteta. Geologiya. Neftegazovoe i gornoe delo. 2016. Vol. 15. N 20, p. 232-239. DOI: 10.15593/2224-9923/2016.20.3 (in Russian).
- Zaporozhets E.P., Shostak N.A. Method for calculating the equilibrium thermobaric conditions for the formation or dissociation of hydrates in multicomponent mixtures. Oborudovanie i tekhnologii dlya neftegazovogo kompleksa. 2017. N 6, p. 54-57
- (in Russian).
- Kalacheva L.P., Rozhin I.I., Fedorova A.F. Studying the effect of formation water mineralization on the hydrate formation of natural gases from deposits in the east of the Siberian Platform. SOCAR Proceedings. 2017. N 2, p. 56-61. DOI: 10.5510/OGP20170200315 (in Russian).
- Stupin D.Yu., Seleznev A.P., Istomin V.A. Experimental study of the conditions of hydrate formation of gas mixtures «methane-ethane-propane» in the presence of aqueous solutions of methanol. Nauchnye trudy VNIIGAZa. Tekhnika i tekhnologiya pererabotki gaza i kondensata. 1990, p. 68-79 (in Russian).
- Haghighi H., Chapoy A., Burgess R., Tohidi B. Experimental and thermodynamic modelling of systems containing water and ethylene glycol: Application to flow assurance and gas processing. Fluid Phase Equilibria. 2009. Vol. 276. Iss. 1, p. 24-30. DOI: 10.1016/j.fluid.2008.10.006.
- Haghighi H. Phase equilibria modelling of petroleum reservoir fluids containing water, hydrate inhibitors and electrolyte solutions: Submitted for the degree of Doctor of Philosophy in Petroleum Engineering. Heriot-Watt University, 2009, p. 187.
- Petrucci R.H., Herring F.G., Madura J.D., Bissonnette C. General Chemistry: Principles and Modern Applications: 11th Edition. Pearson Canada Inc., 2016, p. 1496.
- Khlfaoui B., Meniai A.H., Borja R. Thermodynamic properties of water + normal alcohols and vapor-liquid equilibria for binary systems of methanol or 2-propanol with water. Fluid Phase Equilibria. 1997. Vol. 127. Iss. 1-2, p. 181-190. DOI: 10.1016/S0378-3812(96)03129-9
- Mohammadi A.H., Richon D. Phase Equilibria of Methane Hydrates in the Presence of Methanol and/or Ethylene Glycol Aqueous Solutions. Industrial & Engineering Chemistry Research. 2010. Vol. 49. Iss. 2, p. 925-928. DOI: 10.1021/ie901357m
- Mohammadi A.H., Richon D. Gas Hydrate Phase Equilibrium in Methane + Ethylene Glycol, Diethylene Glycol,
- or Triethylene Glycol + Water System. Journal of Chemical & Engineering Data. 2011. Vol. 56. Iss. 12, p. 4544-4548. DOI: 10.1021/je2005038
- Najibi H., Kamali Z., Mohammadi A.H. Phase equilibria of carbon dioxide clathrate hydrates in the presence of methanol/ethylene glycol + single salt aqueous solutions: Experimental measurement and prediction. Fluid Phase Equilibria. 2013. Vol. 342, p. 71-74. DOI: 10.1016/j.fluid.2013.01.001
- Rabinovich V.A., Beketov V.C. Moist gases: thermodynamic properties. New York: Begell House Inc., 1995, р. 294.
- Cordray D.R., Kaplan L.R., Woyciesjes P.M., Kozak T.F. Solid-liquid phase diagram for ethylene glycol + water. Fluid Phase Equilibria. 1996. Vol. 117. Iss. 1-2, p. 146-152. DOI: 10.1016/0378-3812(95)02947-8