Условия образования газовых гидратов

Основные факторы, определяющие условия образования и стабильного существования газогидратов:

• наличие газов и их состав;
• фазовое состояние и состав воды;
• температура;
• давление.

Наличие воды в жидкой фазе возможно, если газ насыщен водяными парами, то есть относительная влажность j = 1.

Температура, при которой в газовой смеси может происходить образование капель воды, называется точкой росы.

Если по условиям транспорта температура газа не снижается ниже точки росы, то в таком газопроводе не выпадает капельная влага и, следовательно, нет условий образования гидратов;

Если температура газа ниже точки росы, то будет происходить конденсация воды, и возможно образование гидратов.

Точка росы для газа известной относительной плотности определяется по номограмме (рис.6.15). Из нее следует, что влагосодержание углеводородного газа возрастает с повышением температуры и снижается с повышением давления.

Каждая кривая – геометрическое место точек росы в зависимости от содержания в газе воды при постоянном давлении. В зоне выше кривой свободная вода имеется, ниже – отсутствует.

Давление, при котором образуются гидраты, будет зависеть от состава газа. Равновесные условия начала образования гидратов для газов разной относительной плотности ориентировочно и быстро можно определить из диаграммы (рис.6.16).

Каждая кривая на графике представляет собой геометрическое место точек начала образования гидратов в зависимости от давления и температуры газа данной относительной плотности. С уменьшением температуры ниже равновесной при P = const или с увеличением давления выше равновесного при T = const количество компонентов газа в газовой фазе гидрата повышается, т.е. в зоне выше каждой кривой гидраты образуются, ниже кривой – отсутствуют.

Из графика следует:

• возможность образования гидратов увеличивается с повышением давления и понижением температуры газа.
• чем тяжелее газ, тем меньше давление и выше температура, при которых образуются гидраты.