Техника и технология переработки газа и конденсата (Сборник с результатами исследований специалистов газовой промышленности, полученных в процессе работы), страница 30


 



Д Т

2 -

i -


250


260


265


Т. К


Н- = F (Т)

Рис. 3,   Зависимость

для смеси Ш 2, Конценграция иетанола - 50 иао.% давление - 97 кгс/см


Рис.4. Модификация реактора установки для термографических исследований в гидратообразующей системе

75


нагрева на элемент 10, добивались равномерного роста темпера­туры термостата во времени (о(т/о("theorist). В ходе нагрева при

помощи вентиля тонкой регулировки избыток давления, возникающий вследствие теплового расширения газа, периодически сбрасывали, приводя значение давления к заданному. При таком нагреве и при отсутствии фазовых или химических превращений в исследуемом раст­воре значение ДТ  будет определяться лишь скоростью нагрева системы (инерционность системы принимается постоянной), т.е. температура раствора всегда будет на постоянную величину ниже температуры стенки стакана. Если же в ходе нагрева в растворе (в нашем случае содержащем частица газового гидрата) будут про­исходить какие-либо процессы, сопровождающиеся эндо- и экаоэффек-тами, величина ДТ  в области температур, при которых эти превра­щения происходят, будет меняться. При этом на кривой aT=Fj(T)

(кривая ДТА) будут проявляться особенности (пики, либо перегибы), характеризующие эти процессы. На рис.5 представлена типичная кривая ДТА, которая получена нами для гидратов, выращенных из газовых смесей.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Сравненке кривых ДТА для калибровочного состава газа № 3 с данными Нгэ и Робинсона (см. / 3 /, р.374), показывает, что равновесная температура гидратообразования при заданных давле­ниях на кривых ДТА соответствует максимуму экзотермического пи­ка, непосредственно предшествующего большому пику эндотермичес­кого разложения гидрата. Поэтому температура, отвечающая экзо­термическому пику, и интерпретировалась авторами как искомая температура разложения гидрата. Однако физическая природа обна­руженного экзотермического процесса (предплавления) остается не вполне ясной и требует дополнительного изучения. Как нагляд­но видно из рис.5, на термограммах фиксируется еще один эндо­термический процесс, предшествующий основному процессу разложе­ния гидрата структуры П. Этот пик авторами интерпретируется как процесс разложения метастабильного гидрата структуры I, который образуется наряду с основным количеством гидрата структуры П при наработке гидрата.

В таблице представлены полученные данные по условиям разло­жения гидрата для смеси газов № I. Аналогичная информация полу-

76


йТ,К

ИГ1-!





275


т

280


285


290


295   Т,К



Рис.5. Термограмма разложения газового гидрата смеси № 2 (для дистиллированной воды и давления 40 кгс/см )


77


чена также и для смеси газов № 2, но в последнем случае про­цесс гидратообразования осложняется частичной конденсацией про­пана. Обсувдение этих результатов будет выполнено в отдельном сообщении. Данные таблицы по условиям гидратообразования из чистой воды хорошо согласуются с разработанной ранее методикой инженерного расчета равновесных параметров гидратообразования / 1,2 /. В диапазоне давлений 6*13 МПа полученные данные описы­ваются следующей зависимостью для величины ДТ  - снижения темпе­ратуры гидратообразования:

, I00-w

Д Т = - 68СП ----------------------    •

100 - 0.4375 Х^

где \ас - мае!? метанола в растворе. Тогда как интерполяция

данных Нгэ и Робинсона по условиям гидратообразования чистого метана в воднометанольных средах приводит к коэффициенту 77 пе­ред логарифмом / 2 /. Таким образом, при переходе от метана к газовым смесям содержащим, помимо метана, также этан и про­пан, ингибируицая способность растворов метанола несколько сни­жается. Поэтому требуется корректировка некоторых зависимостей, используемых в инструкции / 2 /.

Условия гидратообразования трехкомпонентной газовой смеси: 90,20 об.$ СН4, 6,95 % C^g и 2,85 % CgHg в присутствии водо-метанольного раствора