1. Гидраты природных газов. Условия, при которых возможно образование гидратов в газопроводе и методы предупреждения образования гидратов.

Гидраты – образования молекулярного типа, полученные при соединении природных газов с водой в определенных термодинамических условиях. Скапливаются в газопроводах, увели­чивают их гидравлическое сопротивление, снижают пропускную способность.

Гидраты - неустойчивые соединения, при повышении температуры или понижении давления разлагаются на газ и воду. По внешнему виду похожи на лед или снег.

Гидратообразование про­исходит при условии полного насыщения природного газа влагой. Для прогнозирования места образования необходимо знать измене­ние влажности газа в различных термодина­мических условиях. На прак­тике влажность газов определяют по номограмме, на которой нанесена кривая гидратообразования, ограничивающая область, где опреде­ляется влажность газов из условия равновесия паров воды над гидратами. Номограмма показывает, что влажность растет с повышением температуры и снижением давления, уменьшается с увеличением молекуляр­ной массы и солености воды.

Точка росы газа – температура, при которой газ становится насыщенным при данных давлении и влажности.

Условия образования гидратов газа могут быть представлены равновесными кривыми гидратообразования в координатах температура – давление.

Зону и место образования гидрата определяют графически. Строятся кривые изменения давления, температуры и температуры гидратообразования газа. Гидраты образовываются не во всей зоне возможного гидратообразования, а только там, где кривая температуры газа проходит ниже кривой температуры гидратообразования при условии полного насыщения газа водяными парами.

Методы предупреждения образования гидратов.

Для предупреждения гидратообразования надо устранить хотя бы 1 из условий существования гидратов: низкую температуру, высокое давление или свободную влагу в газе.

Подогрев газа - при сохранении давления температура газа поддерживается выше равновесной температуры образования гидра­тов. Невыгоден, так как связан с большими затратами энергии при применении на магистральных газопроводах.

Снижение давления - при сохранении температуры сни­жается давление ниже равновесного давления образования гидратов. Для ликвидации гидратных пробок применим только при положительных температурах, иначе гидратная пробка переходит в ледяную. Метод применяется в сочетании с ингибиторами, так как в противном случае после повышения давления гидраты появляются вновь.

Применение ингибиторов. Ингибиторы (метанол, растворы хлористого кальция, этиленгликоля) частично поглощают водяные пары и переводят их вместе со свободной водой в раствор, который совсем не образует гид­ратов или образует их, но при более низких температурах.

Сорбционные способы осушки газа: абсорбенты (жидкие сорбенты), должны иметь высокую растворимость в воде, низкую агрессивность, малую вязкость; адсорбенты (твердые поглотители) - активированную окись алюминия и боксит.

Преимущества метода: низкая точка росы осушенного газа; простота регенерации поглотителя; компактность, несложность и низкая стоимость уста­новки.